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Otto Luegers

Lexikon der

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und ihrer Hilfswissenschaften

Fünfter Band

Grundwasser bis Kupplungen

Holzfreies Papier

Otto Luegers

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Lexikon der

und ihrer Hilfswissenschaften

Im Verein mit lachgenossen herausgegeben

Mit zahlreichen Abbildungen

Fünfter Band

Grundwasser bis Kupplungen

Stuttgart und Leipzig Deutsche Verlags-Ansta 11

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Alle Rechte, besonders die der Uebersetzung, Vorbehalten.

©ruck und Papier der Deutschen Verlags-Anstalt in Stuttgart. ■

Akc. Nr.

Grundwasser, im allgemeinen alles unter der Erdoberfläche in ehemi-. h.-r Verbindung, in den Bodenkonstituenten, den Bodenporen oder in nichtkajullan-u Zwischenräumen des Bodens vorhandene Wasser.

Indem wir bezüglich des Verhaltens vom Boden zum Wasser auf den Art. Bod ■ n -Bd. 2, S. 519,111, verweisen, sei bemerkt, dass die chemischen Verbindungen «b W anderen Stoffen (wie z. B. Zeolith, Gips etc.) auch als Konstitutionswassi-r i • /•    v.

no cmi

Alle Bodenkonstituenten haben je nach ihrer Beschaffenheit ein gewisse Wa-.-.-raufiip» . vermögen (Bd. 2, S. 520); sind sie mit Wasser gesättigt (Imbibatiou), s<> ent bait.-n Maximum, jederzeit aber bewahren sie ein Minimum von Wasser (Bruchb urbt i d ■ i. V. das Konstitutionswasser der Mineralien nur bei etwaiger Umwandlung der ••II..-n lï.-i \sn !, geht die Wasserquantität, welche dem Unterschiede zwischen dem maximal, a und mir :    0

Wasseraufspeicherungsvermögen der Bodenkonstituenten entspricht, den lctzt<r.n •    : .

zur

durch Verdunstung oder Abfluss wieder verloren. Das abfliessende AVrasser .samrindt wb . l.-n kapillaren oder nichtkapillaren Zwischenräumen der den Boden zusammensi tzmid.n Ki. staut sich bis zu einer gewissen Höhe an und gelangt entweder als    Wa

h einen î« vor-

ein

Erdoberfläche zurück (Quellen) oder wird durch die Vegetation absorbirt l>«/.w. dm b V • dunstung der Atmosphäre zurückgeliefert. Das durch Verdunstung den D d. nl v ;. • . verloren gegangene Wasser wird entweder innerhalb des Bodens wieder korni-usa : «■ :■ ■■ mit der Bodenluft vereint in die Atmosphäre über; im ersteren Falle bildet c- « I.. :tî.iii Zufluss zu den in den kapillaren und nichtkapillaren Zwischenräumen des l ’nt • • : : ■ : handenen AVasservorräten. Zu den letzteren gelangt auch das durch Regen, sowie «la- S . -und Eisschmelze gelieferte, die Bodenoberfläche durchsickernde und das aus den . wässern durch kapillare und nichtkapillare Spalten einsickernde AVasser. Kndli<-b wird — wenn auch kleiner — Zufluss dadurch erzeugt, dass Wasserdämpfe aus der atm • pl.ai.

Luft, die unterhalb der Erdoberfläche zirkulirt und sich dort abkühlt, zur Koncb-nsati.ei ■ .-1.

In der AVasserversorgungstechnik verstellt man unter Grundwasser nur «la-in den kapillaren und nichtkapillaren AVegen zwischen den einzelnen Bud.-u-partikeln enthaltene, der strömenden Bewegung fähige und flüssig bleibende AVasser. Die Entstehung der AVasseransammlung ist an die Bedingung geknüpft, dass eine undurchlässige Schichte das Versinken des AVassers in die Ti« hindert. Grundwasser und Oberflächenwasser stehen in untrennbarem Zi. ■ • hang. Versinkende Oberflächengewässer geben Anlass zu den mächtigsten Grün 1-wasserströmungen. Andererseits muss alles im Boden flüssig bleibende Wa r an irgend einer Stelle mit dem Oberflächenwasser wieder kommuniziren, wodurch sich die Höhe der Ansammlung von selbst regulirt. Es besteht kein l nt i Im d zwischen Grundwasser und Quellwasser; letzteres ist nur zu Tage tretend.^ Grundwasser. Die Qualität wird beeinflusst von der Art der Entstehung und der Beschaffenheit des Grundwasserträgers, dessen lösliche Bestandteil«-vom AVasser teilweise aufgenommen werden. Durchzieht das AVasser im l nt<r-grunde reine und gut filtrirende Bodenschichten mit geringer Geschwindigkeit, so ist dasselbe stets keimfrei; diese letztere Eigenschaft fehlt jenem Grund-wasser, das in nichtkapillaren Spalten’ fliesst und durch Zugänge grspeht wird, welche keine solche Filtration durchmachen. Häufig befinden sich im Untergründe mehrere über einander liegende Ansammlungen von Grundwa^v, i, in grösserer oder geringerer Ausdehnung von einander durch undurclda"i Zwischenlagerungen getrennt (sogen. AVasserstockwerke). Die vielfach verbreitet«-Anschauung, dass das AVasser aus den tiefer gelegenen Stockwerken stets besser sei als jenes aus den überliegenden, ist erfahrungsgemäss eine irrige; auch 1 »i* r entscheiden nur die Beziehungen zwischen der Art des AVasserzugangs und d« r

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Filtrationsfähigkeit und sonstigen Beschaffenheit des Grundwasserträgers. Für Zwecke der Wasserversorgung ist das Grundwasser von eminenter Bedeutung. Grundwasser kann auch künstlicherzeugt werden; Näheres hierüber in Lueger, 0., Die Wasserversorgung der Städte, Darmstadt 1895, Bd. 1, S. 353 ff.

Lueger.

Das Schwanken der Grundwasserwelle ist zweifellos von grosser hygieinischer Bedeutung. Ganz besonders wird das Grundwasser durch Ueberschwemmungen verdorben, weil durch die Ueberflutung von Aborten, Düngerhaufen u. dergl. demselben alle möglichen schädlichen Stoffe zugeführt werden. Nach Pettenkofer (Boden und Grundwasser in ihren Beziehungen zur Cholera und Typhus, München 1869) begünstigt ein hoher Grundwasserstand, welcher oft und namentlich plötzlich zurücktritt, die Entstehung von Epidemien, während ein konstanter und niedriger Stand auf die Gestaltung der hygieinischen Verhältnisse günstig wirkt.

Grundwasserbewegimg, s. Grundwasserstrom.

Grundwasserreservoir, der Träger der unter der Erdoberfläche verwahrten Ansammlungen flüssigen Wassers.

Gruiidwasserstroin. In dem von kapillaren und nichtkapillaren Zwischenräumen durchzogenen Untergrund existiren Lagerungen, nach welchen sehr poröse und zerklüftete Schichten oder Trümmerformationen (Gerolle) sich über nahezu undurchlässigen befinden; über den letzteren staut sich das abgesunkene und im Boden kondensirte [1] Wasser an, zunächst alle Hohlräume der Ueberlagerung unter Vertreibung der Bodenluft anfüllend, die umfluteten Bodenkonstituenten sättigend und eine bestimmte Spiegellage herstellend. Man nennt dieses Wasser Grundwasser. Ist eine Kommunikation mit tiefer gelegenen und ebenfalls von Zwischenräumen durchzogenen Gebirgsteilen möglich, so vollzieht sich durch diese Zwischenräume ein Abfliessen, genau so wie bei den Tagwassern (vergl. Bd. 2,

S. 336, und Hydraulik). Geschieht dies in der Weise, dass unzählige Wege für diesen Abfluss neben einander liegen und mit einander kommuniziren, so ist die Oberfläche des Grundwassers eine zusammenhängende, gegen das Abflussgebiet hin geneigte Welle, deren Form sich durch Absenkung von Bohrschalen oder Brunnen und Aufnahme des Wasserstandes in denselben feststellen lässt. Bei dem fortwährenden Wechsel in der quantitativen Entwicklung flüssigen Wassers im Untergründe wird auch ein dementsprechender Wechsel in der Gestalt dieser Welle stattfinden: sie wird stärker gegen die Horizontale geneigt sein, wo die Wassermengen oder die Widerstände bei gleichbleibendem Querschnitte grösser werden, unc^ umgekehrt. Die infolge dieser Umstände entstehende translatorische Bewegung des Wassers nennt man einen Grundwasserstrom. Geschieht der Abfluss so, dass der Weg, den das Wasser nimmt, von nahezu undurchlässigen Schichten vollständig umhüllt wird, es sich also in einer, wenn auch im Querschnitt und Längenprofil unregelmässig gestalteten und mehr oder weniger mit jDorösem Material erfüllten Bohre bewegt, so hat man es mit einem artesischen Strom zu thun. So wie der letztere von einem Grundwasser-strom ausgeht, so kann er sich auch wieder in einen solchen ergiessen; ebensowohl kann Ausgang und Erguss von bezw. in Oberflächengewässer stattfinden.

Eine theoretische Verfolgung des Grundwasserverlaufes lässt sich nur ermöglichen, wenn über die Beschaffenheit des Grundwasserträgers bestimmte Voraussetzungen gemacht werden. Betrachtet man den letzteren als homogenes Material, z. B. als Gewölbe von kleiner und gleicher Korngrösse, so darf für die Grundwasserbewegung die Beziehung u — k. a [7] angenommen werden, unter u die Strömungsgeschwindigkeit, a das spezifische Gefälle und k einen^ von der Korngrösse abhängigen Erfahrungskoefficienten verstanden. Da die Oberfläche der Grundwasserwelle im allgemeinen keine Ebene ist, so wird ein in der Strömungsrichtung durch dieselbe gelegter Vertikalschnitt eine Kurve (Spiegellinie, Staukurve) ergeben, deren spezifisches Gefälle u = dz : dx , d. h. nur auf unendlich kleiner Strecke, als konstant angesehen werden darf. Ist sodann F der wasserdurchlassende Querschnitt des Grundwasserstromes, Q die pro Sekunde durchflies sende Wassermenge, so muss sein:

dz

1.

u = Q-.F = k. dx

Betrachtet man wie in der Regel — eine konstante Wassermenge Q als durchfliessend, so ergibt sich die vorhin gedachte Kurve nur dann als eine gerade Linie von der Gleichung :

2.

z — bx,

wenn 7' konstant, also b — Q : k F angenommen wird und x = o, z — o zusammengehörige Kurvenpunkte sind. Erfolgt der Ausguss des Grundwassers in ein offenes Gewässer, so darf, sofern

die undurchlässige Schichte nicht über die Sohle des letzteren aufragt (s. u.), d.*r : .r i gleichmässigen Durchfluss nutzbare wasserdurchlassende Querschnitt (s. u.) F •/ 10-gesetzt werden, wobei (Fig. 1) h die Wassertiefe des offenen Gewässers, l di<- Br- it • Grundwasserströmung, welche in Betracht kommt, und cp ein Koefficient ist, der das V : . . zwischen dem geometrischen Querschnitt des Grundwasserstromes l(h-\-z) und d-m durchlassenden angibt (<p schwankt in der Regel zwischen 0,20 und 0,40 und ist im übrigen identisch mit dem Verhältnis von Porenvolumen zu Gesamtvolumen, siehe S Bodenphysik, Bd. 2, S. 511, 5). Bei konstantem Q entsteht dann aus 1. die Beziehung:

z)

lił-I

Waase

-2T = "|/ /Ł² -Q—

2 Qx

cplk

3. il

welche Gleichung eine Parabel darstellt. Bei anderen Beziehungen zwischen F und x ([2], S. 128 ff.) ergeben sich andere Kurven. Das Gemeinsame derselben ist nur ein kontinuirliches Gefälle gegen den offenen Rezipienten.

Die Fälle, auf welche die Gleichungen 2. und 3. oder ähnliche für die ganze A . : der Bewegung angewendet werden können, sind selten. Meistens ist der Verlauf dir Sirum nur auf kurze Strecken (Abschnitte) derartig, dass man das Korn des Trägers und den    :

durchlassenden Querschnitt daselbst konstant an nehmen darf. Mau bedient sich dann in >!.■ Abschnitten der Gleichung 2. und erhält ein Polygon, dessen Seiten als Tangenten an die Schnittkurve mit der Grundwasserwelle anzusehen sind. Dabei ist besonders auf die richtige Bestimmung des nutzbaren Quer-Schnitts zu achten. Bei einem gewöhnlichen Grundwasser- . ström mit freier Oberflächenwelle und Erguss in ein offenes Gewässer, wie in Fig. 2 dargestellt, sind für die wasserdurchlassenden Querschnitte die Höhen h₀, h₂, h₂, hs und h± massgebend, da der horizontal schraffirte Teil des Grundwassers in Ruhe bleibt, wenn die schräg schraffirte, undurchlässige Schichte besteht. Liegt dagegen ein artesischer Strom vor (Fig. 3), so sind die absoluten Masse ho, hi, h₂, /»$, /<*, 1 die daselbst vorhandenen Profile, für die Berechnung des wasserdurchlassenden Qm i tt entscheidend. Das Stromgefälle wird, wie bei der Bewegung in einejn Rohr, durch disponiblen Druckhöhen angegeben, auf welche sich der Wasserspiegel in einer durch di'- ob undurchlässige Schichte bis zum Strom abgetriebenen

Bohrschale erheben würde (vergl. Druckhöhe, Bd. 3, -

S. 457). Legt man durch eine grosse Zahl der Spiegel solcher Bohrschalen eine Fläche, so ist diese für den

artesischen Strom von gleicher Bedeutung wie die Grund- ----—,k"

wasserwelle für den offenen ([2], S. 140). Für irgend welchen Vertikalschnitt ergibt sich die entsprechende Spiegellinie oder Staukurve wie dort ; auch müsste, wenn die Querschnitte F des artesischen Rohres, sowie k bekannt sind und für kurze Strecken durch Mittelwerte ersetzt wer- f den, nach Gleichung 2. in dem gedachten Vertikalschnitte * aus den berechneten Spiegelgefällen sich ein Polygon ergeben, welches sich der gedachten Spiegellinie anschliesst.

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Fig. 2.

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Fig. 3.

Man ist in der Lage, durch Bohrungen die Oberfläche der Grundwa--welle zu ermitteln und durch einen Höhenschichtenplan für einen bestimmt» n Zeitpunkt darzustellen. Die Gestalt der Welle gestattet unbedingt sichen-Schlüsse auf die Strömungsrichtung. Das Gefälle nach der letzteren würde bei bekanntem k und bekannter Tiefe des Durchflussquerschnittes bezw. einer bestimmten Breite des letzteren auch die Wassermenge zu berechnen gestatten. Die Kenntnis von k wird erlangt durch eine Bohrung, welche die Beschaffenheit des Grundwasserträgers genügend klar legt; auch über den Koefficienten y gibt die Bohrung Klarheit; ebenso über die nutzbare Tiefe des Durchflussquerschnittes, sofern bis zur undurchlässigen Schichte abgebohrt wurde, hc/.w. die Sohlenlage des Bezipienten, in welchen der Grundwasserstrom einflicsst, bekannt ist.

Leider sind Grundwasserströmungen in Trägern von annähernd gleicher Korngrösse seit. Das Korn wechselt ebenso häufig wie die nutzbare Tiefe des Durchflussquerschnittes. M:m muss also, um die von einer Strömung geführte Wassermenge auf dem eben gedachten Wey berechnen zu können, meist eine grosse Zahl von Bohrungen vornehmen, deren Kosten <-hr bedeutend werden. Die Feststellung des Koefficienten k erfolgt durch die gleiche A <>rri<-litun^r. welche wir Bd. 4, S. 261 in Fig. 1 dargestellt haben. Zunächst wird der wasserdurcldti-sci.'l--Querschnitt ermittelt, indem man cp, d. h. das Verhältnis von Porenvolumen zu Gesamtvolumen, bestimmt. Füllt man ein Literglas mit dem betreffenden, etwa bruchfeuchteu Grundwassi r-

?n.

träger und giesst sodann sehr langsam Wasser zu, bis dasselbe alle Luft aus den Poren vertrieben hat und mit der oberen Sandfläche bündig steht, so ist das zugegossene Wasserquantum gleich dem Porenvolumen im Liter. Ferner ist:

u= Q : <p F = k a = kH : h , also lt — Qh :y> FII, wenn die Bezeichnungen aus der Fig. 1, Bd. 4, S. 261, beibehalten werden.

In Rücksicht auf die fast ausnahmslos auftretende Anforderung der Praxis, mit geringem Aufwande die Mächtigkeit einer Grundwasserströmung zu bestimmen, werden hierzu in der Regel andere Mittel angewendet. Am häufigsten erfolgt die Feststellung durch Versuchsbrunnen, indem man diesen während längerer Zeit konstante Wassermengen entnimmt und die dadurch hervorgebrachten Depressionen beobachtet, welche Schlüsse auf die zu diesem Zwecke in Anspruch genommene Breite des Grundwasserstromes gestatten (vergl. Brunnen, Bd. 2, S. 735). Hieraus erhält man indirekt die mittlere Geschwindigkeit der Grundwasserströmung. Die letztere lässt sich auch direkt ermitteln, wenn in der Strömungsrichtung an einer Stelle z. B. Kochsalz zum Grundwasser gefügt und an einer zweiten, um a entfernten Stelle durch eine Reihe von Entnahmen festgestellt wird, zu welcher Zeit der grösste Salzgehalt des dort durchziehenden Wassers stattgefunden hat. Ist T die Zahl der Sekunden, welche vergangen sind vom Zeitpunkte der Salzzugabe bis zu dem oben erwähnten, so wird u = a:T die mittlere Strömungsgeschwindigkeit. Eine Multiplikation derselben mit dem wasser-durchlassenden Querschnitte ergibt sodann (allerdings nur in Voraussetzung homogenen Materiales für den Grundwasserträger) die durchfliessen.de Wassermenge.

Es liegen über Grundwassergeschwindigkeiten in homogenem Materiale eine grosse Zahl von Beobachtungen vor; dieselben sind jedoch in der Regel von geringem wissenschaftlichem Werte, weil das Spiegelgefälle und das Korn des Trägers nicht mit angegeben wurden. Im allgemeinen darf angenommen werden, dass der Koefficient k einfach proportional dem Durchmesser des Kornes ist. Ferner ist zu beachten, dass eine messbare Bewegung sich nur im sogen. Bodenskelett (s. Bodenphysik, Bd. 2, S. 510) vollzieht, während eine Lostrennung des AVassers von der Feinerde im wesentlichen nur durch Verdunstung oder Kapillaranziehung stattfindet. Unter sonst gleichen Umständen wird der Koefficient k um so kleiner, je zähflüssiger das Wasser ist und je mehr kolloidale Substanzen sich im Grundwasserträger befinden. Bei ganz feinem Korn des letzteren gibt es eine bestimmte Lage der Grundw-asserwelle (d. h. ein Minimalgefälle «), in welcher das Grundwasser überhaupt aufhört, im gewöhnlichen Sinne abzufliessen; in dieser Lage reicht das Gefälle nicht aus, die Adhäsion des AVassers an den Trägerkonstituenten in messbarer Zeit zu überwinden. Mit Rücksicht auf diese Nebenumstände ist die vielfach gemachte [3] allgemeine Angabe zu verstehen, dass die Geschwindigkeit des Grundwassers von 0 bis 50 m in 24 Stunden, d. h. von u — 0 bis u — 0,0006 m pro Sekunde schwanke. Im übrigen ist bei der technischen Ausnützung des Grundwassers die Geschwindigkeit, welche sich durch künstlich herbeigeführte Gefällslagen des Spiegels beherrschen lässt, begrenzt durch die Bedingung, dass die Steigerung nicht über das Mass hinausgehen darf, bei welchem das strömende Wasser seinen Träger mit in die Bewegung hineinzieht. Die Feststellung dieses Masses durch das Experiment bietet keinerlei Schwierigkeiten.

Besteht der Grundwasserträger aus Grobkies und Steinen (s. Bodenphysik, Bd. 2, S. 510), so sind die im Vorstehenden angegebenen theoretischen Anschauungen über die Bewegung nicht mehr anwendbar; noch weniger zutreffend sind dieselben, wenn die Bewegung in nichtkapillaren Spalten des Untergrundes stattfindet. Es ist aber nicht selten, dass sich solche grobkiesige Einlagerungen, Spalten, Klüfte etc. im Untergründe vorfinden, und die Wasserversorgung verdankt denselben in vielen Fällen ergiebige Bezugsquellen. Die Aufschliessung von grossen Grundwasserquellen in den verschiedenen, der Alluvion oder dem Diluvium nicht angehörigen Gebirgsformationen gründet sich fast ohne Ausnahme auf das Vorhandensein solcher unterirdischer natürlicher Drainagen. Ihre Auf-findung erfolgt auf dem Wege der Spekulation und durch Bohrungen, ist also mehr oder weniger eine zufällige. Es ist im übrigen von erheblicher Bedeutung, auch in solchen Fällen Richtung und ungefähre Mächtigkeit des Grundwasserstromes festzustellen; die erstere, um zu erfahren, aus welchen Gebieten das Grundwasser stammt, die zweite, um zu entscheiden, ob die Menge für die Benützungszwecke ausreicht. Zur Feststellung der Strömungsrichtung sind mindestens drei Bohrlöcher und gleichzeitige Spiegelbeobachtungen in denselben erforderlich; die Mächtigkeit der Strömung wird durch Pumpversuche, eventuell durch natürliche Wasserableitung erwiesen. — Je nachdem das die Infiltrationen aufnehmende Grundwasserreservoir von seinen Vorräten abgibt oder diese ergänzt, bezw. je nachdem der Abfluss kleiner oder grösser als der

Ueberdies ist Vs g — 4,43.

Kretmik

Litteratur: [1] Wex, Hydrodynamik, Leipzig 1888, S. 138, 139.

Kretm/k.

Grundwelle, eine aus ihrer Umgebung mehr oder minder überhöht**, .tut der Vorderseite manchmal bis zum Branden steil gewordene Meereswelle. Dieselben entstehen an selbst weit von der Küste entfernten oder im offenen M'-mv vorkommenden, namentlich steil sich erhebenden Untiefen, indem sich dann» flu* tiefer gehenden Wellen stossen und in die Höhe gedrängt werden.

Maxim, hraft.

Grundwerk, aus mehreren Schneiden oder Messern bestehende Vorrichtung, welche bei der Papierfabrikation in den sogen. Kropf des Holländers (s. d.) eingesetzt wird und mit der rotirenden Messerwalze gemeinschaftlich die Zcrl.i-ening der Hadern bewirkt. S. Papierfabrikation.

Grundzapfen, Tragzapfen an stehenden Wellen.

Grup en (Grippen), s. K i n cl v i e h s t ä 11 e.

Gruppe, s. Gruppentheorie.

Gruppenbremsen sind solche Bremsen, bei welchen das Anziehen und Lösen durch mechanische Vorrichtungen erfolgt, die auf eine grössere Anzahl der Wagen einwirken; sonach gehören hierzu auch die Zweiwagen- und durch gehenden Bremsen, doch werden diese zumeist als besondere Abteilungen d»*r Bremsen behandelt. Als Bremskraft bei Gruppenbremsen kann die lebendig'* Kraft des in Bewegung befindlichen Zuges, wie bei der Heberlein-Bremse (s. d.), die Schwerkraft eines Gewichtes, wie bei der Gewichtsbrenne von Borries [1] u. s. w. Verwendung finden. Bei letzterer steht das Bremsgewicht mit der Zugstange der Bremse durch eine Hebelvorrichtung derart in \ erbindun g , dass die Bremsklötze mit kleiner Hebelübersetzung angelegt und dann mit grosser Uebersetzung festgestellt werden; das Nachstellen der Klotze erfolgt selbstthätig. Die Aktivirung des Bremsgewichtes geschieht durch eine

über die Wagen geführte Leine, f a h r z e u g e.

Litteratur: [1] Organ f. d. Fortschr. d. Eisenbahnwesens.    Dirk.

Gruppenfeuer, eine nur bei Blink- und Blitzfeuern (s. d.) vorkommende Abart, die darin besteht, dass mehrere durch kurze Verdunkelungen von einander getrennte Blinken oder Blitze zu Gruppen vereinigt werden, aut welche stets eine längere Dunkelpause folgt (s. Leuchtfeuer).

durch Infiltrationen erfolgende Zugang ist, findet eine Senkung oder Krhebung der Spiegeloberfläche, d. h. ein Schwanken der Grundwasserwelle, statt. Dt Schwankungen sind um so geringer, je grösser das Grundwasserreservoir B /v.. dessen Porenvolumen ist und umgekehrt. Ueber die hygienische Bedeutung d.-s Schwankens der Grundwasserwelle s. S. 2.

Litteratur : [1] Yolger, 0., Die wissenschaftliche Lösung der Wasserfrage, Fra:.f tu: • a. M. 1877. — [2] Lueger, 0., Die Wasserversorgung der Städte, Bd. 1, S. 123 ft'., Darm ladt 1- ’ , Ders., Theorie der Bewegung des Grundwassers etc., Stuttgart 1883. — [3] Wcvl, TL., Ha:, i huch der Hygiene, Bd. 1, S. 91, Jena 1896. — Ausführliche Litteraturaugabeu in [2|.

Grundwasserwelle, s. G rundwasser ström.

Grundwelir (unvollkommenes Wehr) ist ein Wehr mit sog-nuaiit--m unvollkommenen Ueberfall, dessen Krone (um a tiefer als der unnoTut’ Wasserspiegel, der Unter wasser Spiegel, liegt (s. Fig.).

In der der Stauhöhe (s. d.) s entsprechenden Schichte, deren Länge gl i-h d« r \\ ■ : kronenlänge l, fliesst das Wasser wie bei einem vollkommenen Ueberfallw.'hro mit Ausflusskoefficienten in der Schichte a erfolgt der Ausfluss unter Wa~ t-r,    .    :

Ausflusskoefficient /n- Ist mit .Rücksicht auf eine mehr als 0,5 in vor dem WVluv 1 »« ti ig< : •

(s. Gr und ab lass), so berechnet sich die über das Grundwert

tunen»

r²

Geschwindigkeit k = fliessende sekundliche Wassermenge Q aus:

Q — îpl]/2g [(s + /c) ^ — U] + fr a l Vs g (s + k). Hierbei ist nach Wex [1], wenn s zwischen 0,19 bis 0,34 m,

0,00316

CW

f« = 0,4001 +

+ 0,00048 1,

/<i — 0,5274    0,00048 1, und für grössere Werte von s:

0,00244

r\

§ u = 0,4001 4

■+ 0,00048 1, g\ = 0,5346 + 0,00048 1.

S. auch Bremsen für Eisenbahn-

v. Nieste».

Gruppenkolben ermöglichen beim hydraulischen Kranbetrieb veränderlichen Wasserverbrauch für veränderliche Lasten. Näheres s. Krane.

Gruppenschläger, Läutewerke für Eisenbahnsignalzwecke, welche bei der Auslösung eine bestimmte Zahl — Gruppe — von Schlägen geben und sich dann selbstthätig hemmen. S. Elektromagn. Läutewerk, Bd. 3, S. 712.

Gruppentheorie. Als Gruppe wird ein Komplex mathematischer Operationen bezeichnet, wenn er so beschaffen ist, dass die Aufeinanderfolge je zweier dieser Operationen immer durch eine ebenfalls dem Komplex angehörige dritte Operation ersetzt werden kann.

Diskontinuirliche Gruppen sind solche, bei welchen je zwei Operationen endlich verschieden sind. Die endlichen diskontinuirlichen Gruppen enthalten eine endliche Anzahl von Operationen; dieselben können als Vertauschungen (Permutationen) von irgend welchen Elementen x₄ x₂... xr in einer Funktion derselben <p (x₄ x₂.. ,xr) aufgefasst werden. Diese Permutationsgruppen heissen gewöhnlich Substitutionsgruppen, indem man die Permutation als Folge einer Substitution ansieht. In jeder Gruppe ist die identische Substitution enthalten. Die Zahl n der zu vertauschenden Elemente heisst Grad, die Zahl r der zur Gruppe gehörigen Substitutionen Ordnung der Substitution. Zu jeder Gruppe gehört eine Funktion der Elemente, welche bei jeder Substitution der Gruppe ungeändert bleibt und umgekehrt. In diesem Sinne gehört zu jeder symmetrischen Funktion der Elemente die aus allen Permutationen derselben bestehende symmetrische Gruppe; zu jeder alternirenden Funktion, d. h. zur Quadratwurzel aus irgend einer symmetrischen Funktion, gehört die alternirende Gruppe, aus der Hälfte aller möglichen Permutationen bestehend. Zur Funktion x₁ x₂ -f- x₃ x₄ gehört die Gruppe G — ^

X1 x₂ x₃ x4 X₂ X₄ X₄ x₃

X1 Xo X₃ X₄ \ X1 x2 x3 x4/’

Xi X₂ X₃ Xi X₂ X-! X₃ Xi Xi X₂ X₃ Xi

Xj X₂ X₃ Xi Xi X₂ Xi x₃

)• (

Xi X₂ X₃ Xi X₃ Xi Xi x₂

)■ (

X1 x2 x3 x4 X₃ Xi X₂ Xi

)• (

Xi X₂ x₃ Xi \ Xi X₃ Xi X₂J'

^ ; sie ist vom Grad 4 und der Ordnung 8. Eine Gruppe heisst transitiv, wenn

Xi x₃ X₂ Xi

man vermittelst ihrer Substitutionen an die Stelle irgend eines Elements jedes beliebige andere

bringen kann, z. B. die Gruppe G₂ = (Xl X* Xs Xi) , (Xl x2 Xz Xi) , fXl x2 æ3 ^⁴), (Xl Xz Xs Xi), ⁶    ’    \XiX₂X₃X₄ /’ \x₂xixi X₃J ’ {x₃X₄XiX₂/’ \XiX₃X₂XiJ

andernfalls intransitiv, z. B. die Gruppe G₃ — (XlXzX³ ^⁴V (xix%x3xi ’    ira \;Ci jjj₂ x₃ XiJ ’    \a?₂ Xi Xi x₃

Gruppe heisst imprimitiv, wenn die Elemente derart in Systeme von gleich viel Elementen zerlegt werden können, dass alle Substitutionen der Gruppe die Elemente eines Systems entweder nur unter sich vertauschen oder alle durch diejenigen eines einzigen andern Systems ersetzen ; andernfalls heisst sie primitiv. Die Gruppe 6ri ist imprimitiv mit den Systemen Xi x₂ und x₃ x₄. Die Substitutionen, welche nur die Elemente der Systeme unter sich vertauschen, bilden eine Untergruppe der Gruppe (z. B. die vier ersten Substitutionen von Gi bilden eine Untergruppe). Ist 1 (d. h. die identische Substitution) -ci s₂ ... eine Gruppe, a eine nicht zu ihr gehörige Substitution, so bilden die Substitutionen 1 ; ff— o ; a—^    •••

eine zur ersteren ähnliche Gruppe und heissen die aus derselben durch Transformation mittelst u entstandenen Substitutionen. Bleibt eine Substitution s ungeändert bei Transformation mittelst ff, so ist s ff = ff s, die Substitutionen heissen vertauschbar. Zwei Gruppen Gr und Gs heissen vertauschbar, wenn jede Substitution von Gr bei Transformation mittelst einer Substitution von Gs wieder in eine Substitution von Gr übergeht und umgekehrt. Eine Untergruppe, die mit der Hauptgruppe vertauschbar ist, heisst ausgezeichnete Untergruppe ; eine Gruppe, welche eine solche besitzt, heisst zusammengesetzt, sonst einfach, z. B. ist die oben genannte Gruppe G₂ eine ausgezeichnete Untergruppe der symmetrischen Gruppe. Sind in zwei Gruppen Gr und Gs jeder Substitution von Gr h solche von Gs, jeder von Gs eine von Gr derart zugeordnet, dass jedem Produkt zweier Substitutionen von Gr das Produkt der entsprechenden in Gs zugeordnet ist, so heissen Gr und Gs isomorph und zwar holoedrisch oder

meroëdrisch, je nachdem X ^ 1, z. B. sind Gr— (Xl X2    undGs = ^

x₂XiXiX₃)’ (xlxixix₂)’ (xiX₃x₂Xi)meroMńsGh isomorPh- Die Substitutionen von Gs, welche einer bestimmten Substitution von Gr zugeordnet sind, bilden eine ausgezeichnete Untergruppe von Gs.

Die Substitutionsgruppen spielen in der Theorie der Gleichungen eine Hauptrolle (namentlich sind sie wichtig für die algebraische Auflösbarkeit derselben). Unendliche diskontinuirliche Gruppen kommen in der Funktionentheorie vor ; Beispiele sind die Perioden der goniometrischen und elliptischen Funktionen; ferner gehören hierher die automorphen (Fuchsschen) Funktionen, welche bei gewissen linearen Substitutionen des Arguments ihren Wert nicht ändern.

K ont i nui r liehe Gruppen (Transformationsgruppen) beziehen sich auf Operationen (Transformationen) mit unendlich vielen Elementen. Es ist in jeder derselben eine infinitesimale Transformation enthalten, durch welche jedes Element in ein unendlich benachbartes übergeführt wird. Als Elemente betrachtet man gewöhnlich Punkte in einem «-fach ausgedehnten Raum, welche durch die Transformationen der Gruppe in andere Punkte übergeführt werden. Bei den endlichen kontinuirlichen Gruppen sind die neuen Koordinaten der Punkte bestimmte Funktionen der alten Koordinaten und einer Anzahl von Parametern. Eine Gruppe mit r Parametern heisst r-gliederig. Im folgenden werden Gruppen mit 2 Veränderlichen

Eine transitive

Xi x₂ X₃ Xi \ xx x₂x₃x₄r

X1 x₂ x₃ x₄

(ebene Gruppen) näher besprochen. Ist x = x -j- !(x, y) dt ; $q — y -(- 7; (a*, y) dt die infinitesimale Transformation einer eingliederigen Gruppe mit dem Parameter t und

man

dy

, so sind

yi = y+f *(*) + -

X[Xü)) + ...

1.2

die endlichen Gleichungen der Gruppe. Die Transformationen der Gruppe führen jeden Punkt (x,y) in die Punkte a?i y\ einer Kurve über, deren Gleichung (inaqyi) man durch Eliminai:..!» von t aus den endlichen Gleichungen erhält, wenn x und y bestimmte Werte hab.-u. Kt entsteht hierdurch ein System von unendlich vielen Kurven (Bahnkurven), die bei allen Transformationen der Gruppe unverändert bleiben. Ausser diesen Bahnkurven gibt es noch and r<-invariante Kurvensysteme derart, dass jede Kurve des Systems durch irgend eine Transform . der Gruppe in eine andere Systemkurve übergeführt wird. Ist Md x-\- Ńdy gleichung eines solchen Kurvensystems, so gestattet diese die infinitesimale Transformat: n X >

U die Differential*

und dann ist

der integrirende Faktor, der die Differentialgleichung zu einer exakt.

Mrj — Ns

macht (s. Differentialgleichungen I. a. § und £). Eine zweigliederige Gruppe .r, f(xi V\ a\ az)>; y\ = <p (% y\ «2) ist transitiv, wenn jeder Punkt in jede Lage durch ir ■ 1 Transformation übergeführt werden kann, wenn also die beiden Gleichungen nach d< n l'ara metern aufgelöst werden können; z. B. die Gruppe G: Xi‘=aj (x cos «2 ysiu".) y,

«1 (x sin «2 + y cos «2)* Sie ist intransitiv, wenn beide Parameter elimiuirt wer I n k n:. :., z. B. Xi = x -)- a\ + a₂ ; $q — e®¹.ey “². In letzterem Falle besitzt auch eine zwei ■ i. :■ Gruppe Bahnkurven. Lässt sich bei einer transitiven Gruppe ein Kurvensystem an ■ ; .i rar-, dass bei jeder Transformation alle Punkte einer Systemkurve entweder nur uut.-r Geh ■ : tauscht oder alle in Punkte einer andern Systemkurve übergeführt werden, -0 lie: st die Gr.pp.-

emo

cc

imprimitiv (z. B. die Gruppe G, für welche xz + yz — const, und — = const, solche K nven

système sind), andernfalls primitiv. Besondere Gruppen sind diejenige der Tran-latiom-n, Drehungen, die affine Gruppe. Ueber Transformationsgruppen im Raum s. [7], Abt. 3, ub.-r Gruppen mit n Veränderlichen s. [6], 1. Abschn. ; über Gruppen von Berührungstnui ' rm s. [6], 2. Abschn. Bei unendlichen kontinuirlichen Gruppen kommen in den Ausdnido-u «1- r neuen Veränderlichen durch die alten willkürliche Funktionen vor.

Litteratur: Von den angeführten Werken beziehen sich [1]—[3] auf Sub titutf. gruppen; [4] und [5] auf automorphe Funktionen, [6]—[8] auf endliche Transformati-iimgnij : > . (wobei [6] für Vorgerücktere bestimmt ist); [9] auf unendliche kontinuirliche G nipp [1] Netto, E., Substitutionentheorie und ihre Anwendungen auf die Algebra, Leipzig [2| Serret, Handbuch der höheren Algebra, deutsch von Wertheim, 2. Aufl., II, 4. Abt., I..    •

1879. — [3] Jordan, Traité des substitutions et des équations algébriques, l’aris DT".

[4]    Forsyth, A. R., Theory of functions of a complex variable, Cambridge 1893, Kap. 21

[5]    Biermann, 0., Theorie d. analytischen Funktionen, Leipzig 1887, Kap. 7, Abschn. 2.    <>] Ei S..

Theorie der Transformationsgruppen, I—III, Leipzig 1888—93. — [7] Lie, Vorlesungen 11■« Differentialgleichungen mit bekannten infinitesimalen Transformationen, herausg. von < h Sein tb-i , Leipzig 1891. — [8] Lie, S., Vorlesungen über kontinuirliche Gruppen, herausg. von G. S. h. fl. ■ Leipzig 1893. — [9] Lie, S., Ueber unendliche kontinuirliche Gruppen, Christiania 1**3.

Grus, s. Sand.    iv*w*g.

Grusonanker, s. Scliiffsanker.

Grus on metali, s. Hartguss.

Grusskolile, s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 677.

Guajakliarz, résina Guajaci, von dem westindischen Baum G u aj a' inn officinal el. stammend, kommt von der Insel Gonaive bei Port-au-Prin< •• (Haïti) in unseren Handel, zumeist als Guajakharz in Massen (Guajacum in massis), das durch Ausschmelzen gewonnen wird: Die der Länge nach durchbohrten Holzstücke werden am Feuer erwärmt, das abfliessende Harz in ('al<-bassen gesammelt.

Es bildet verschieden grosse, dunkelgrüne oder bräunliche, grünlich bestäubte, stet-» spröde, am Bruch stark glasglänzende Stücke ; das frische Pulver ist schmutzig weiss und wird bald grün. Spez. Gew. 1,25. — Bei 95° schmilzt es und riecht etwas nach Benzoin Geschmaek scharf kratzend. Löslich in Aether, Alkohol, Chloroform, Alkalien mit brauner Farbe. .Lim-hervorragende Eigenschaft ist sein Verhalten gegenüber oxydirenden Substanzen: diese bewirken eine prächtige blaue oder grüne Färbung, die durch reduzirende Körper oder durch hrliit/un wieder aufgehoben wird. Chemische Zusammensetzung: Guajakharzsäure    ₀),

Guajakonsäure (C19H20O5) 70,35%, Guajak-Betaharz 9,8%, Guajaksäure C^UgOg (in W ' löslich), Gummi 3,7%, Guajakgelb 4%, Asche 0,9%. — Die freiwillig oder nach Einschnitten in den Stamm entstehenden Harzkörner bilden gesammelt die Sorte Guajakharz in Körnern, die jetzt kaum mehr vorkommt. Guajakharz dient hauptsächlich zur Darstellung der Guajakt inktur, die früher zum Nachweis des Blutes und der Blausäure verwendet wurde. Die Proben ind aber nicht zuverlässig.

Guajakholz, s. Nutzhölzer.

T. F. llanautek.

IV. Kerp.

Guajakol, der Monomethyläther des Brenzkatechins, entstellt durch Destillation des Guajakharzes und ist ein Bestandteil des Kreosots des Buchenholzteers. Es ist eine farblose, stark lichtbrechende, bei 200⁰ siedende Flüssigkeit, deren wässerige Lösung mit Eisenchlorid eine schön smaragdgrüne Färbung gibt. Das Guajakol ist auch künstlich aus dem Brenzkatechin darstellbar. Es soll der wirksame konservirende Bestandteil des Holzrauches sein und findet, als ein Bestandteil des Kreosots, seine grösste Verwendung zum Imprägniren von Holz.

Guanit, s. v. w. Struvit.

Guano, ein aus Stickstoffverbindungen und phosphorsaurem Kalk bestehendes Gemenge rein organischer Entstehung, welches grössere Flächen der Erde bedeckt. Er ist hellgrau, gelb, braun oder rot, erdig oder auch hart, riecht nach zersetztem Harn und ist wesentlich aus Kalk, Ammoniak, Phosphorsäure, Harnsäure, Oxalsäure und Ulminsäure zusammengesetzt. In Knollen- und Krustenform enthält er zuweilen Salmiak, Struvit u. s. w. Er verbrennt, an der Luft erhitzt, unter Entwicklung brenzlich riechender Dämpfe. Salzsäure löst ihn zum Teil unter Brausen, auch Kalilauge in der Wärme unter Entwicklung von Ammoniak. Der beste peruanische Guano ist arm an phosphorsaurem Kalk, dafür reich an Stickstoffverbindungen. Erdiger Guano verhält sich umgekehrt.

Unter dem Einfluss des Regens werden Stickstoffverbindungen gelöst und fortgeführt und als Rest bleibt sogen. Guanophosphat. Da der Düngewert des Guanos aber zum grossen Teil in seinem Gehalt an Stickstoff' beruht, so sind solche ausgelaugte Guanolager minderwertig.

Es enthält

Wasser

Ammoniak

salze

Stickstoff

Phosphor

säure

Alkalisalze

Asche

Guano aus Peru .    .

Angamos . Lobos .    .

32,8

21,7—27,8 I 37,1

Man sieht den Guano als das Verwesungsprodukt tierischer Exkremente vorzugsweise von fleischfressenden Seevögeln (Pelikane, Eettgänse, Möwen) an ; beigemengt sind verweste Tierleichen. Ausgedehnte Ablagerungen auf UrgeRrge bis zu 10 m Mächtigkeit trifft man an der Küste von Peru von der Payta-Bai bis zur Mündung des Rio Losa, dann auf vielen Inseln an der Westküste von Südamerika, in Patagonien, Afrika (Saldanha-Bai, südwestliche Küste) und auf australischen Inseln (Malda, Lacepède).

Vornehmlich von Peru wird der Guano als Düngemittel und Ersatz für Stallmist in grossen Mengen ausgeführt. Die Einfuhr in Europa beträgt jährlich etwa 200 000 t.

14,8

52,4

14,4

13,5

7,4

7,4—22,3

56,0-64,8

17,4—19,3

7,1

2,5-3,3

16,8

46,1

9,8

9,0

11,5

Litteratur: Meyn, L., Die natürlichen Phosphate, Halle 1873. — Heiden, Lehrbuch der Düngerlehre, Hannover 1881.    Leppla.

Guano-Phosphate finden sich in beträchtlichen Ablagerungen an der Küste und auf den Inseln des Stillen Ozeans, sind animalischen Ursprungs, sehr phosphorreich, aber im Verhältnis zu Guano stickstofffrei welche Substanz ihnen wahrscheinlich im Laufe der Zeit durch Auswaschung verloren gegangen ist.

zu

Sie finden sich entweder feinpulverig mit Klumpen, sogen, „lumps“, vermischt, welche sich aber leicht zerreiben lassen, ferner in schalenartigen Ablagerungen, welche Krusten (clinkers, crusts) genannt werden, und schliesslich in ganz harten Massen. Die Hauptfundorte sind die kleinen Eilande im Stillen Ozean (Pacific-inseln-Guano) und auf der Westküste von Südamerika an der Bai von Mejillones (Mejillones-Guano).

Hierher gehören der Baker-, Curaçao-, Howland-, Jarvis-, Lacepède-, Maldon-, Mejillones Navasso- und Phönix-Guano. Ihre chemische Zusammensetzung ist eine sehr ähnliche und enthalten sie der Hauptsache nach 65—80 °|₀ phosphorsauren Kalk bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 12 o/o ; ferner kohlensauren Kalk in sehr wechselnder Menge und geringe Mengen organischer Substanzen, welche ihnen Spuren von Stickstoff geben. Sehr wichtig ist, dass sie fast frei von Eisenoxyd, Thonerde und Fluor sind, weil diese Stoffe ihrer späteren Verarbeitung Superphosphaten (s. Phosphorsäuredünger) ausserordentlich hinderlich wären und ist die weisse Farbe der Asche ein gutes Kennzeichen für die Abwesenheit der genannten Stoffe. Um einen ungefähren Anhalt ihrer Zusammensetzung anzugeben, sei hier eine Analyse des Baker-Guanos nach Liebig mitgeteilt:

100,00 %

Diese vorhin genannten Guanoarten kommen gemischt und mit sehr verschiedenem Feuchtigkeitsgehalte nach Europa und muss der Importeur sie durch Trocknen in ein mässiges, feiues Pulver verwandeln, wenn er eine Garantie für den Gehalt der Ware iil" n . ;    .

soll. Zu diesem Zwecke befinden sich in den europäischen Eingangshäfen grosse nu-chani-ch«: Darreinrichtungen, in welchen die Guanos getrocknet werden, um nach dem Trocknen in Steinbrechern und Walzwerken grob zerkleinert zu werden. Hierauf werden die er.'! - S- , auf Mahlgängen oder in Desintegratoren staubfein gemahlen und schliesslich durch/■    :.    ;

siebe von allen etwa noch vorhandenen gröberen Stücken befreit und gleichmässig dinch^i-!i.i>,ch'

Zahlreiche der aufgefundenen Guano-Phosphatlager sind bereits abgebaut oder ab nh : • ergiebig genug verlassen, so dass eine Zusammenstellung der heute noch im Abbau I-.

Lager erwähnenswert erscheint. Es sind das folgende: 1. Unter den Inseln des Stilb «Ü. • an Baker-, Chesterfield-, Enderburg-, Elint-, Garors-, Howland-, Houn-, Kaldon-, Pb \ , Srari und Sydney-Inseln. 2. An der australischen Küste die Abrolhos-, Browse- und Lac- j..-.b 1

3. Die Falklands-Inseln und die Küste Patagoniens an der Südspitze Amerikas. 4. Da- A Mona- und Tortola-Inseln in Westindien. 5. Die Ichaboë-Inseln in Südafrika, ti. D. K Muria-Inseln im Arabischen Meerbusen, und endlich 7. das Lager von Mejillou.-- an d r U . »■ küste Südamerikas.

Litteratur: Meyn, L., Natürliche Phosphate, Halle 1873.

Güllenpurnpe, s. Jauchepumpe.

Aug. Schmidt

Guerickesclie Leere nannte man früher den evakuirten Raum mit luiD-d mr, durch die ältere Luftpumpe erreichbarer Verdünnung zum Unterschied von d>-r Torricellischen Leere im Vakuum des Barometers.

Gürtelbahn oder Ringbahn, Verbindungsbahn verschiedener Bahnhof--eines Ortes, welche diesen ganz oder teilweise ringförmig umzieht.

Gürtelpanzer, s. Panzerschiff.

Güterbalmliüfe und Güterschuppen, die für den Frachtverkehr all. r Art dienenden Teile der Bahnhofsanlagen, sofern sie, wie bei grösseren Stä.li.-n fast immer, von dem Personenbahnhof mehr oder weniger abgetrennt sind, al <• ein eigenes Gebiet bilden. Sie werden, um weiter an oder in die Stadu Nordringen zu können, fast immer mit stumpf endigenden Gleisen, also in Kopfform, angelegt und haben hauptsächlich folgende Verkehrsarten zu erledigen:

1.    Stückgut-Verkehr, welcher die einzeln zu verwiegenden FrachUtü< koalier Art meist in irgend welcher Verpackung umfasst. Hierzu dienen Giit- r-schuppen mit dem nötigen Zubehör an Gleisen, Ladestrassen, Rampen u. f. : auch besondere Rampen und Ladehallen für Chemikalien, für Petroleum und anderes mehr: „Stückgutbahnhöfe“ oder Güterbahnhöfe im engeren Sinne.

2.    Wagenladungs- oder Rohgutverkehr (Produktenverkehr) für di* Erzeugnisse des Bergbaus (Steine, Erze, Erden, Kohlen), sowie der Land- und Forstwirtschaft, welche in ganzen Wagenladungen ohne Verpackung v<-nv.. ■ ■ und verfrachtet werden. Hierzu dienen meist zahlreiche Ladegleise an olb m n Ladestrassen nebst Zubehör an Brückenwagen, Kranen u. s. f., auch wohl hier einige Rampengleise: „Rohgutbahnhöfe“, die bei grossen Anlagen v < » 11 dm Stückgutbahnhöfen oft ganz getrennt sind. Auch diese gliedern sich unt.-r Umständen noch weiter, beispielsweise in Kohlen-, Getreide-, Kartoffelbahnhöf»-(London) u. s. f.

zum

3.    Der Viehverkehr wird im kleinen mit den langsamer fahrend» n Personen- oder Mischzügen erledigt und findet alsdann seine Abfertigungsstdlm in Verbindung mit dem Personenbahnhof. Grössere Viehtransporte gehen jedoch mit besonderen Viehzügen und für diese sind auch besondere Viehbahnhöfo erforderlich, teils zum Verfrachten und Aufnehmen des Viehs, teils auch zu Leb»-i-nachtungen und Ruhepausen bei längeren Reisen, mit den nötigen Einrichtung»-!! zum Füttern, Tränken, Reinigen und Unterbringen des Viehs, wie auch Reinigen und Desinfiziren der Viehwagen. Auch reihen sich die städtisch, u Schlachthöfe unter Umständen daran.

4.    Das Umladen zur gänzlichen Entleerung oder besseren Ausnutzung sonst unvollständig gefüllter Wagen kommt auf allen Güterbahnhöfen vor, namentlich aber am Zusammenlauf mehrerer Linien. Es geschieht grösstenteils an den Güterschuppen in Verbindung mit dem sonstigen Ent- und Beladegcsclmtt. Bei regelmässig grösserem Umfange, besonders auf den für sich allein gelegenen Rangirbahnhöfen, werden dafür besondere Umladeschuppen oder bedeckte, sonst offene Umladebühnen zwischen zwei Gleisen hergestellt.

Dagegen gehört der Eilgutverkehr der Regel nach zum Personenbahnhof, weil das Eilgut grossenteils mit den Personenzügen befördert wird und auch da, wo ganze Eilgutzüge verkehren, dessen Abfertigung so weit wie möglich in die Städte vorgeschoben werden muss. Die Eilgut-schuppen, in ihrem Wesen den Frachtgüterschuppen gleich, nehmen in grossen Städten, wo alltäglich gewaltige Mengen von Milch, frischem Gemüse, Obst u. dergl. ankommen, grosse Ausdehnung an. Als eine besondere Art von Eilgutbahnhöfen, jedoch nicht für den öffentlichen Verkehr bestimmt, kann man diejenigen Bahnanlagen bezeichnen, welche zur Versorgung von Markthallen dienen, wie z. B. bei der Hauptmarkthalle Berlins am Alexanderplatz-Bahnhof, oder die unterirdischen Markthallen-Bahnhöfe in London, meist im Anschluss an die dortige Untergrundbahn.

5. Zu diesen Aufgaben tritt an Orten mit Lastschiffahrt ausserdem noch der Hafenverkehr (Umschlag) zwischen Schiff und Bahn; hierfür wird in der Regel ein besonderer Hafenbahnhof angelegt, der bei grösseren Fluss- und Seehäfen an deren ganzer Ausdehnung sich entlang zu ziehen pflegt.

Zur Sonderung und Wiederzusammenführung der Wagen nach und von den einzelnen Verkehrsplätzen bezw. Bahnhöfen sind Rangirgleisgruppen erforderlich, die oft sich dem Güterbahnhof unmittelbar anschliessen, bei grösserem Verkehr jedoch — zumal an End- und Knotenpunkten -— solche Ausdehnung beanspruchen, dass sie als besondere Rangirbahnhöfe (s. d.) ganz abgetrennt und oft weit ausserhalb der Binnenstadt liegen müssen. Die Güterzüge laufen dann — sofern nicht ihre Wagen ohnehin schon auf eine einzelne Verkehrsart beschränkt sind — zunächst auf dem Rangirbahnhöfe ein, werden hier nach den erforderlichen Gruppen zerlegt und diese werden dann zu den entsprechenden Verkehrsplätzen gebracht. In gleicher Weise müssen die abgefertigten Wagen demnächst wieder zurückgebracht werden. Es findet also — je nach Bedarf ein- bis dreimal täglich — ein Austausch von Wagen statt. Dazu sind stets an jedem einzelnen Verkehrsplatze noch einige Rangirgleise erforderlich. — Die Gestalt der Güterbahnhöfe ist abhängig von der Anordnung der Güterschuppen. Hierbei kann man drei Hauptgruppen unterscheiden : Güterbahnhöfe mit Längsladesteigen, solche mit quergelegten und solche mit sägeförmigen Ladesteigen.

Ladegleis

I. Die erste Gruppe ist weitaus am meisten verbreitet und zwar vorwiegend in der Form von Fig. 1 u. 2 mit beiderseitigen Aussensteigen, wovon der eine für die Bahn, der andere für die Ladestrasse zur Anfahrt der Rollwagen dient. Diese Form ist namentlich in Deutschland allgemein üblich. =

Güterschuppen

Güterschuppen

Ladestrasse

T Güterschuppen

Ladestrasse

Fig. 1.

Fig. 2.

Die lichte Weite zwischen den Wänden schwankt zwischen 10 und 18 m ; dazu kommeu die Ladesteige von 1 bis 1,6, auch bis 2 m Breite und jeder-seits ein etwa 3,5 bis 4 m weit ausgekragter Dachüberstand zum Schutz des Lade- -geschäfts gegen Regen und Schnee. Zu Zeiten starken

Verkehrs wird auch das zweite Schuppengleis mit zum Ladegeschäft benützt, indem die Stechkarren mit den Gütern durch die Wagen des ersten Gleises hindurch gehen („Durchladen“). Hierzu empfiehlt sich die Herstellung eines etwas vergrösserten Gleisabstandes und eines schmalen Zwischenladesteigs zwischen den beiden ersten Gleisen. Der Abstand vom Ladesteig bis zur Mitte des ersten Gleises bestimmt sich durch das Normalprofil des freien Raumes (s. Bahnprofil) und beträgt in der Regel 1,67 m bei einer Höhe des Ladesteigs von 1,10 m über Schienenoberkante. Die Höhenlage der Ladestrasse unter dem Ladesteig richtet sich nach dem ortsüblichen Rollfuhrwerk und beträgt 0,8 bis 1.1 m. Die Breite der Ladestrasse beträgt 10 bis 15 m, zwischen zwei Parallelschuppen (Fig. 2) aber mindestens 20 m. Die Länge der Schuppen richtet sich ganz nach dem örtlichen Bedarf und geht bis 200 m. Die Ladethore wiederholen sich in Abständen von 7,5 bis 10 m, an der Strassenseite auch wohl bis 20 m. Die erforderlichen Diensträume für die Beamten und die Kasse werden bei kleineren Schuppen von dem Innern derselben abgeteilt, bei grösseren (Fig. 2) auch wohl als besondere Gebäudeteile angebaut, die dann ein oder mehrere Obergeschosse mit Dienstwohnungen zu erhalten pflegen. Im Sockel unter dem Güterboden pflegen einige Räume für Arbeiter und Vorräte an Beleuchtungs- und Heizmaterial u. dergl. angelegt zu werden. — Bei grossem Verkehr werden solche Schuppen wiederholt neben einander gesetzt, auch findet man häufig eine Verdoppelung der Anlage mit gemeinsamer Ladestrasse dazwischen (Fig. 2, Berlin), oder auch umgekehrt mit zwei äusseren Ladestrassen und mehreren Gleisen dazwischen (Wien). Die erste Art der Verdoppelung gestattet eine Ueberdeckung und einen vollständigen Abschluss der Ladestrasse wie auf dem Lehrter Güterbahnhof in Berlin. Bei Verdoppelung pflegt die eine Seite für Ankunft, die andere für Versand benützt zu "werden ; jedoch kann solche Trennungauch durch

Querteilung' in demselben Schuppen erfolgen. Wenn mehrere Schuppen der Länge nach ml..-u einander liegen, so muss für jeden das Ladegleis mittelst Weichen für sich zugauglich Es empfiehlt sich daher statt dessen, wenn die Breite genügt, staffelförmige Auorduun*' Verdoppelung auf dem Nicolaibahnhofe in Petersburg, wobei jeder folgende Schupj Gleisabstand zurücktritt, so dass jeder sein eigenes Lade- und zugleich Zufuhrgleis erhält, li- i Verdoppelung nimmt alsdann die Breite der Ladestrasse mit jedem Schuppeupaar nach dem Eingänge hin zu, was der Zunahme der Rollwagenbewegung entspricht.

In Frankreich und Italien ist es üblich, das Ladegleis in das Innere des Schupp legen, wobei — wenn man nicht zwei Gleise einbauen und so das Gebäude noch mehr will — die Möglichkeit des Durchladens wegfällt. Diese Form ist daher in Deutschland

sein, wie in >eu um eineu

eus zu verteuern nicht

-f—i— 200m Ladestrasse

■4i__

Versandt

Zufahrtstr&fse - \ I—.—-nv--..—

Ankunft

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fr

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Zufahrtstrafso

Zollschuppen

Ladestraśse

Fig. 5. Güterschuppen mit innen liegenden GIaImii und Ladestrasseii (England). Grundriss su i

Fig. 3. Güterschuppen mit innerem Ladegleis (Hannover).

beliebt; eines der wenigen Beispiele daselbst, und zwar in verdoppelter Form mit Qu. iv 1 i id-und Vorgesetztem Verwaltungsgebäude, zeigt der Bahnhof Hannover (1880), s. Pi    itchett

beiden Schuppen liegen vier Wagengleise, zwei davon waren früher an zwei Stellen dur Drehscheiben mit dem Versandladegleise verbunden. Vor Kopf waren alle sechs GUR.- durch eine Schiebebühne, auch für lange Wagen, in Verbindung gesetzt. Drehscheiben und Schh-I.rl.ühn.-wurden später beseitigt. An der Ankunftseite schliesst sich ein Zollschuppen dem Gcbüml.

In England ist es üblich, die Fabrstrasse und die Ladegleise, häufig auch noch mehrere Wagenaufstellgleise in das Innere des Schuppens zu legen, wie beispielsweise in

Dabei wird zugleich Wert darauf gelegt, dass die an- und abfahrenden Rollwagen sich nicht begegnen. Eine besondere Eigentümlichkeit des englischen Güterverkehrs ist die durchweg übliche Verwendung offener und mit Schutzdecken belegter Güterwagen auch für Stückgut. Dadurch wird die in Deutschland und den meisten Ländern des europäischen Festlandes so gut wie ausgeschlossene Benützung von Kranen im Schuppen möglich und zur allgemeinen Ke • 1. Im-Güterböden zwischen Fahrstrasse und Ladegleis werden daher in England derart mit yw i Reihen von hydraulischen Kranen besetzt, dass je zwei solche sehr rasch das (hit von d.-m Bahnwagen abheben und auf das Rollfuhrwerk aufsetzen, wobei es zwischen beiden Kran, n nur für einen Augenblick abgesetzt und wieder gefasst zu werdeu braucht. Die («iiterłWi-l«m oder Ladebühnen sind dann nur verhältnismässig schmal und bewältigen trotzdem in kürzester Zeit einen grossen Ver-

kehr. Der m Iig. 4 an- - —

gegebene schmale Lade- Anfuhr-l^leis steig auf der Aussenseite der Ladestrasse findet ; sich bisweilen und dient . zur Erleichterung des '

Zurechtpackens auf den i

Sunderland (Fig. 4 und [1]).

HU.

<- 73m-

Fig. 4. Güterschupppn mit J.nflPKleUm und Ladcstrasso im Innern.

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iRnmdMimiiil-jjir, J i w

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^ rr.. . j..¹

Rollwagen. Dieselbe Form    'Ipty r“;    Lj⁻’- ivTrj¹ * \

findet sich in England ##1^;i;;taäpjiid;i_ häufig auch in Verdoppe-

lung: jederseits ein soi- .. ~y.v--lgąs.............-......................._

cher Ladesteig mit vielen '    Kran'    Annahme

ranen und einer Lade-    Fig. 0. Güterschuppen auf dem Hauptgüterbahnhof Köln (Gereon),

strasse daran; zwischen beiden Ladesteigen dann je ein Ladegleis und eine Anzahl Wagenaufstellgleise fin St. I’aticr.ts-Goodstation,‘London, im ganzen zwölf Gleise, also eine grosse Wagenhalle). Die Gleise sind dann meist am mehreren Stellen durch unversenkte Schiebebühnen mit einander verbunden. Dieselbe Form, jedoch mit noch schmaleren Ladesteigen und nur je einer Kranreihe darauf, zeigt Fig. 5 und der zugehörige Querschnitt Fig. 11 (s. u.).

II. Güterschuppen mit quergelegten Ladesteigen von erheblicher Länge sind in England mehrfach ausgeführt (Camdon Station, London; North Dock Station, Liverpool), um den gegebenen Raum mit möglichst viel Ladelänge auszunützen. Die Gleise sind dann mit Drehscheiben an die rechtwinkelig dazu laufenden Zufuhrgleise angeschlossen. Zahlreiche hydraulische Windetrommeln dienen zur Bewegung der Wagen und der Scheiben. Diese Art des Zugangs nur mit Drehscheiben setzt die in England übliche ausschliessliche Benützung kurzer Wagen voraus [1]. In Deutschland, zuerst in den siebenziger Jahren seitens der

Zollickppsî ^

-73.0----------*

ehemaligen Rheinischen Bahn auf dem Güterbahnhofe St. Gereon-Köln, ist eine andere Form mit kurzen Quergleisen und zungenartigen Ausbauten des im übrigen langgestreckten Schuppens •oder auch nur des Ladesteigs und Schutzdaches zur Ausführung gelangt. Zuerst waren die

Quergleise nur für je einen Güterwagen hergestellt. Bei dem Neubau der Kölner Bahnhofsanlagen wurde dieselbe Grundform F-■    jj; —-jś- - ■    ■■ TjäiT^s^-a,, 1893 ausgeführt, jedoch mit 17 m langen,

^    N-v    offen überdeckten Zungen des Ladesteigs für

^    i je 2—3 "Wagen auf jedem Quergleise (s.Fig. 6).

Die Drehscheiben zeigen zwei verschiedene

Ladestrasse

»..im

■15.CS

Ir ’-T-f

Fig. 8. Güterschuppen mit aussen liegenden Gleisen und Zufahrtstrassen.

Un

dm

Grössen, für kurze und für längere Wagen. Ausserdem sind noch    ^

andere Ladestellen für besonders lauge Wagen vorhanden. In diesem Fig. 7. Güterschuppen mit sägeförmigen Ladesteigen (Olmütz, Köln). Schuppen wird ein gewaltiger Verkehr bequem erledigt; Empfang und Versand nebst Umladegeschäft sind in demselben Raum vereinigt. Arbeitstische und Wägevorrichtungen befinden sich darin. Die Verwaltung des Güterbahnhofs erfolgt im übrigen in einem besonderen Gebäude, vergl. [2]. Dieselbe Grundform ist kurz vorher auch beim Neubau I des Güterbahnhofs in Frankfurt a. M. für einen im rechten Winkel gebrochenen Güterschuppen # grösster Art zur Anwendung gelangt [3], Bd. 4, Taf. 30.

III. Güterschuppen mit sägeförmigen Ladesteigen (Fig. 7) sind bereits vor 1887 in Olmütz von der Oester-reichischen Lokalbahngesellschaft mit bestem Erfolg ausgeführt. In Deutschland ist der Eilgutschuppen der neuen Bahnhofsbauten in Köln (1893) nach dieser Form hergestellt mit etwa 23 m Länge der einzelnen Ladesteigabteilungen (in Olmütz 28 m),

also für 3—4 Wagen [4]. — Die Querschnittsform der Güterschuppen ist in Fig. 8—11 an einigen charakteristischen Beispielen dargestellt. Fig. 8 zeigt die ältere, in Deutschland übliche und noch jetzt sehr verbreitete Form mit Mittelständern und Dachbildung aus Holz, in der Regel mit Eindeckung aus Dachpappe. Da die Fenster und auch die w ■offenen Thore unter dem Jfegg Dachüberstande für brei- i tere Schuppen nicht genügend Licht geben, so wird bei solchen die Schaffung von Oberlicht notwendig. Dieses lässt •sich besser so anordnen, dass die eine Dachfläche über den First hinaus etwas verlängert und darunter

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Querschnitt.

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012345    678    3m.

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Fig. y. Güterschuppen mit oberem Seitenlicht.

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Fig. 10. Güterschuppen in Bremen und Bielefeld.

eine senkrechte Fensterwand angebracht wird, geeigneten-falls streckenweise nach der Richtung wechselnd. Die u. a. auf dem Potsdamer Bahnhof in Berlin, in Stuttgart und 1896 auf dem Stettiner Bahnhof in H? Berlin (20 m breit) angewendete Form Fig. 9 mit Gegenneigung der Dachüberstande verbessert den Lichteinfall unter diesen und schafft zugleich die Möglichkeit reichlichen Lichteinfalls über den Seitendächern, so dass untere Fenster entbehrlich werden, bringt aber andererseits den Uebelstand der Schneekehlen an den Wänden mit sich. — Fig. 10 zeigt eine neuerdings in Deutschland

^Prefs-Cylinder.

Strafse

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wdKÊÊkmm

v.rj:

Fig. 11. Güterschuppen mit innen liegenden Gleisen und Zufahrtstrassen (England). Querschnitt zu Fig. 5.

Goering.

(u. a. in Bielefeld und Bremen) mehrfach ausgefiihrte Form mit ganz flachem Holzzcmentdai-h (Neigung etwa 1:20) auf eisernen Bindern. Solche Formen gewähren durch Vermeidung un.-r-flüssiger Höhe eine nicht unbeträchtliche Ersparnis an Baukosten für Wände und Stund : auch erleichtern sie die etwaige Erwärmung des Schuppens im Winter. Einzelne Stand*-!- in den Schuppen sind kaum hinderlich, befördern im Gegenteil die Bildung von Gruppen für du-abgehenden Güter. Fig. 11 endlich zeigt den Querschnitt einer durch Fig. 5 im Grundriß d r gestellten englischen Form mit Kranen auf den Ladesteigen, wobei selbstverständli' h Ob.ii. nicht fehlen darf. — Güterbahnhöfe in zwei Geschossen über einander finden sich u. u. dem Bahnhofe St. Lazare in Paris und auf dem Bahnhof St. Paneras in London [5]. — Die Thor t-erhalten in der Regel 2,5—3 m Breite und 2,3—2,5 m, auch 3 m Höhe. Der Verschlu-s <-rf.,lgt durch hölzerne oder eiserne Schiebethore, meist an der inneren Seite der Wand. Auch cL* rm-Rollläden sind angewendet worden, aber nicht sehr verbreitet. — S. auch Bahnhöfe.

Litteratur : [1] Schwabe, Englisches Eisenbahnwesen, Wien 1877 (daselbst auch Wrbindung von Güterschuppen mit Getreidespeichern und darunter befindlicher Schiffzufuhr.— [2) Zeitung des Vereins Deutscher Eisenbahnverwaltungen 1894, S. 57 ff. — [3] Röll, Encykloptli*-Eisenbahnwesens, Wien 1892. — [4] Zentralblatt der Bauverwaltung 1881, lHHti (liielet.-Mi, 1888 (Sägeform). — [5] Organ f. d. Fortschr. d. Eisenbahnwesens 1888, S. 92. — [6] H : in v. Waldegg, Handbuch der speziellen Eisenbahntechnik, Bd. 1, Leipzig 1877. - [7] Schmitt, li Bahnhöfe und Hochbauten, Bd. 2, Leipzig 1882. — [8] Humbert, Traité complet des ch.-n.in» de fer Paris 1891

Gütergleis, s. Bahnhöfe, Bd. 1, S. 726.

Güterhalle, s. Güterbahnhöfe.

Güterinspektor, s. Eisenbahnverwaltung.

Gütermagazin, -schuppen, s. Güterbahnhöfe.

Güterverkehr, allgemein der Transport von Gütern auf einer Eisenbahn, welche den hierbei vorausgesetzten Bedingungen genügen. Der Güterverkehr auf den Eisenbahnen hat sich derart entwickelt, dass ²/₃ der gesamten Betriebseinnahmen aus demselben sich ergeben. Die Beförderung der Güterzüge geschieht mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 bis 30 km in einer Stunde und nennt man die mit letzterer Geschwindigkeit fahrenden Eilgüterzüge. AB besondere Arten von Gütern unterscheidet man nach ihrer Natur: noch be*

dingungsweise zum Transport zugelassene (feuergefährliche, explodirbare, len kt verderbliche); je nach der Transportfähigkeit verpackte und unverpackte (alle Arten von Rohmaterialien); je nach der Quantität: Stückgüter, Wagenladunsgüter, auch sperrige Güter, Massengüter. Für die Dimensionen der zu trau -portirenden Stücke kommt das Bahnprofil (Bd. 1, S. 737) in Betracht. Die Beförderung von Gütern geschieht in den Güterzügen (s. d.).

Man unterscheidet Lokalverkehr, Binnenverkehr, internen Verkehr, durch wcIcIm-u d. ■ Verkehr zwischen den Stationen einer und derselben Bahnlinie vermittelt wird; frrner dir* k- :» Verkehr, Auslandsverkehr, internationalen Verkehr, Durchgangsverkehr u. s. w. Hierb*-i w* : • zunächst die Grenzen der eigenen Bahnlinie überschritten; beim Auslands- und in: rnat i : t ■ n Verkehr auch die des Staates. Durchgangsverkehr findet statt zwischen Bahngeld> len, w<-I* -h*-durch fremde Bahnen von einander getrennt sind. — Wenn von Güterzügen Steurrgr*-nz* n passirt werden, so müssen an den bedeckten Güterwagen noch besondere SteucrverschlÜH*-*-(Plomben) angebracht werden.

Das zu transportirende Gut wird auf Grund eines Frachtbriefes, der als Vertragsurkund • zwischen der Eisenbahnverw-altung und dem Frachtaufgeber anzusehen ist, befördert und nur das Gut nach Verlauf einer bestimmten Zeit (Lieferfrist) dem Empfänger zur Verfügung g* s: *11: werden. Die für den auszuführenden Transport zu erlangenden Gebühren sind in bes*>nil*'i<n gedruckten Verzeichnissen (Tarifen, s. d.) jedermann zugänglich. Die Tarife enthalten d> zu erlegende Gebühr für jede Transportart, für jede Transportmenge und jede Transportent b-rnung. Wenn dem Empfänger die Ankunft des Frachtgutes mitgeteilt ist und von ihm selbst de Entladung besorgt wird, so ist meist auch hierfür eine bestimmte Zeit (Entladefrist) angesetzt.

Um das Umladen der Wagen beim Uebergange auf fremde Bahnlinien zu vermeiden, gehen die beladenen Güterwagen auf Grund von Vereinbarungen zwischen den betreffenden Verwaltungen ohne weiteres über. Für die Benützung fremder Wagen wird meist eine \ • r-gütung in Gestalt von Wagenmiete gezahlt, welch letztere sich aus Laufmiete (hierfür ist d*-r zurückgelegte Weg massgebend) und Zeitmiete zusammensetzt. Sind die Wagen von der fremd* Bahn nicht rechtzeitig zurückgekehrt, so wird wohl noch ausserdem eine Verzögerungsgid.uln-in Rechnung gestellt. Behufs Festsetzung der letzteren sind bestimmte Zeiten für das l.m-bezw. Beladen der Wagen (Ladefristen), sowie für das Zurücklegen eines bestimmten V* cg*-(Lauffrist) vereinbart. Es setzt sich also die Benützungsfrist eines Wagens auf der Bahn zusammen aus der Ladefrist und der Lauffrist.    Georg Meyer.

Güterziige. Man unterscheidet Lokalgüterzüge und durchgehende Güterzüge. Die ersteren befördern Güter aller Art zwischen den Stationen einer und derselben Bahn, während die letzteren die Beförderung nach über die Balm hinausliegenden Stationen übernehmen. Wenn nur ein Gegenstand in dem Zuge befördert wird, so benennt man den Zug hiernach, z. B. Kohlen-, Petroleum-, Getreide-, Pulver- u. s. w. Züge. Von den Personenzügen unterscheiden sich die Güterzüge im wesentlichen durch eine geringere Fahrgeschwindigkeit (15—30 km in einer Stunde) ; die Zahl der Axen im Zuge ist hingegen eine grössere. Georg Meyer.

Güterzusaminenlegung, s. Feldbereinigung, Bd. 4, S. 153.

Güte Verhältnis. Mit dem Ausdruck „Güteverhältnis“ wird zuweilen das Verhältnis zwischen dem durch eine Konstruktion oder einen Prozess wirklich Erreichten zu dem Ideale bezeichnet, das bei Wegfall aller in der Natur der Dinge liegenden Unvollkommenheiten erreichbar sein würde, welches also that-sächlich unerreichbar ist, dem man sich aber durch möglichste Vervollkommnung anzunähern bestrebt.

Schüttler.

Vielfach bedeutet Güteverhältnis dasselbe wie „Wirkungsgrad“. So nennt man wohl das Verhältnis zwischen dem Wärmewerte der durch einen Kreisprozess gewonnenen Arbeit der zugeführten Wärmemenge sein Güteverhältnis. Aber man gebraucht den Ausdruck auch für das Verhältnis zwischen der Festigkeit einer Nietnaht und der Festigkeit des vollen Bleches.

Güteverhältnis, elektrisches, s. Dynamomaschine, Bd. 3, S. 516.

Guibalscher Ventilator, s. Schleudergebläse.

Guichets (Schlupfpforten), s. Wegeschranken.

Guignets Grün, s. Chrom grün.

Guillochiren, Verfahren zur Herstellung von Mustern auf Metallen, sei es zu deren Verzierung wie auf Taschenuhren, Gewehren etc., oder zur Erzeugung von Platten für den Druck auf der Buchdruck-, Steindruck- oder Kupferdruckpresse.

Man bedient sich hierzu der Guillochirmaschine [1] und stellt damit Gravirungen in geraden oder krummen, auch vielfach verschlungenen Linien, die aber stets eine ausserordentliche Regelmässigkeit besitzen, her. Eine Guillochirmaschine besteht in der Regel aus zwei Hauptteilen, dem Träger der zu guillochirenden Platte und dem Wagen, dem Träger für den Stichel. Der Wagen für den zeichnenden Stift ist entweder fest oder führt auf Schienen eine geradlinige Bewegung aus. Mit dem Stift ist ein senkrecht zur Wagenbewegung verschiebbares Hebel werk kombinirt, durch welches man den Stift mittelst einer rotirenden Schablone in horizontale Schwingungen versetzen kann. Diejenigen Teile, welche dem Stifte die verschiedenen Bewegungszustände erteilen, bezeichnet man als Guillochirapparat (Drehwerk). Ein Stahlstift, für ganz feine Arbeiten ein Diamant, ritzt die Linien in die für den Druck bestimmte Metallplatte; zu seiner Führung dienen Patronen aus Stahl oder Messing mit der gewünschten Zeichnung entsprechend geschweiften Rändern. Die so gewonnenen Platten dienen meist als Sicherheitsdrucke für Wertpapiere. Im Buchdruck erscheinen die eingravirten Muster hell und die Platte selbst in der zum Druck verwendeten Farbe; doch lassen sich auch vermittelst Ueberdruck auf Stein oder Guillochirung auf Zink mit nachfolgender Aetzung Platten mit erhabener Zeichnung hersteilen. Bei Stein- und Kupferdruck erscheint die gravirte Zeichnung sofort in der Druckfarbe, während der übrige Teil der Platte nicht mit zum Abdruck gelangt. Auch im Zeugdruck bedient man sich guillochirter Walzen; im Wertpapierdruck ist die Guillochirmaschine ein fast unentbehrlicher Apparat geworden.

Th. Goebel.

Litteratur: [1] Jahrb. d. Wiener polyt. Inst., B. 8, S. 1.

Guillotine-Schneider, eine bei der Papierfabrikation zum Beschneiden der Bogenränder gebrauchte Schneidevorrichtung, deren sehr starkes, scharfes Messer ähnlich dem einer Guillotine sich senkrecht nach abwärts bewegt und dabei eine grössere Anzahl über einander gelegter Papierbogen beschneidet. S. Papierfabrikation.    Maxim. Kraft.

Guinée, englische Goldmünze, bis 1718 = 20 Schilling, seitdem = 21 Schilling = 21,45 Mark. Guinéen sind seit 1816 nicht mehr geprägt und durch den Sovereign oder das goldene Pfund Sterling ersetzt worden.

Guipurespitzen, durch das Fehlen eines aus regelmässig und gleichartig gestalteten Maschen oder Zellen gebildeten Grundes gekennzeichnete Nadeloder Klöppelspitzen.

gegenseitigen Verbindung der Musterfiguren dienen bei ihnen mehr oder weniger lange kräftige Fäden, deren gegenseitige Anordnung allein konstruktiven Rücksichten entspringt. Zuweilen umgrenzen diese Fäden verschieden grosse und unregelmässig vieleckig gestaltete Zellen, welche ein die Musterfiguren einhüllendes und stützendes Netz bilden, z. B. bei dem Point de Venise und dem Point de France; zuweilen verschwänden sie gegenüber dem Muster oder bilden selbst Teile desselben, z. B. bei der Guipure du Brabant und der Guipure Cluny (s. a. unter Spitzen).

Guirlande, s. Blumengehänge.

Gulden, ursprünglich Gold-, seit dem 15. Jahrhundert Silbermünze.

Zur

Tischer-Dresden.

»,

Haarstein, s. Quarz.

Die neueren Konstruktionssysteme der Hängebrücken.

Litteratur: [1] Brathuhn, 0., Lehrbuch der praktis

Halle, zunächst ein Gebäude, das nach allen Seiten

Handkulirstulil, s. Wirkerei.

Haufenamalgamation, s. unter Silber.

Hebende Falle, s. Schloss.

—EBv—

grössere Flächen bedeckt, am Umfange verlässt die

Heusingersches Blasrohr, s. Strahlgebläse.

Hochglanzbronzen, s. Bronzefarben.

(D

Hohlsteine, s. Ziegel.

Holzpflaster, s. Strassenbau.

Horizontalmessung, s. Längenmessung.

Der Brei wird mit normalem Wassergehalt (s. vorste

nautischen Astronomie [6] u. s. \v., sondern auch

Indigomonosulfosäure, s. Indigo karm in.

Inglefield-Anker, s. Schiffsanker.

-CJp

Isochinolin, s. Teer.

Jodnietalle, s. Jodide.

Kabelschlag, Kabeltau, s. Tau werk.

rnt

Je nach den für die Kalenderordnung gütigen gesetz

der Experimentir-Gasuhr, sowie die Temperaturen de

Kanadische Bohrmetliode, s. Tiefbohren.

S. 362; [4], S. 237 ; [10]). Nach dem gleichen Pri

Kaneelstein, s. Granat.

Vergleichung der polwärts zunehmenden Rechtecke de

Kaufladen (Magazin, Gewölbe), ein zur Ausstellung

Litteratur: [1] Lübke, W., Grundriss der Kunstgesc

Wirbel und Schäkel sind aus beistehender Figur ers

Kieselsaures Ammoniak, s. unter Wasserglas.

Klampe, s. Takelage.

Klöppelnadeln, s. Spitzen.

Knocliensclnvarz, s. Knochenkohle.

I. Die einfachen Zuck er art en oder Monosaccharid

Kolbendruckdiagramm, s. Indikator.

Komparatoren für Stri chm as s e bestehen aus zwei

Kompositionsmetall, s. Zinnlegirungen.

Litteratur: [1] Violle, Lehrb. der Physik, deutsch

Koordinaten am Himmel.

Kornkeller, s. Silo.

arbeitet durchweg mit hohen Spannungen, 50 kg/qcm

CI

zwei Panzertürmen entweder diagonal mittschiffs au

30,48

J

iä)

der Emaillirung werden nicht durch Auf- / lötung v

grösserer Länge besser aus Rundeisen mit Spannschl

»,

Nach dem Konventionsmünzfuss von 1763 waren 20 Reichs-, Kaiser- oder Kon-ventionsgulden = 1 kölnische Mark, 1 Gulden = 2,10 Mark heutiger deutscher^ hn.: . . Der rheinische Gulden nach dem 24-Guldenfuss = 1,75 Mark, der feine siich s i s r h •• = 2—2,33 Mark, der ältere süddeutsche (24¹/2 — 1 kölnische Mark) = 1,714 Mark, i : neuere süddeutsche (o2¹/ä auf 1 Zollpfund) = 1,714 Mark, der polnische (seit h(l durch Einführung der Rubelwährung abgeschafft = 30 Groschen = 0,486 Mark 24,3 V . kreuzer österreichischer Währung, der neue österreichische von 1858 (45 auf 1 deutsch. Münzpfund) — 100 Neukreuzer = 2 Mark (je nach dem Kurse weniger). 6 Österreich; ■ Gulden — 7 süddeutschen Gulden = 4 Thaler (Vertrag vom 24. Januar 1857). Seit ls71 prägte Oesterreich - Ungarn Goldgulden = 2,5 Goldfrancs = 2,25 Mark. Der niederländische Gulden = 100 Cents enthält 9⁹|2₀ g Feinsilber und beträgt 1,701 Mark, d 10-Guldenstiicke in Gold bei 6,048 g Feingold 16,87 Mark.

Guldinsche Regeln. Diesen Namen führen zwei Sätze über den Schwerpunkt homogener ebener Linien und Flächenräume, die sich bereits b» i dem griechischen Mathematiker Pappus (Collectiones mathematicae, lib. VII) finden, aber von Guldin (geh. 1577, -j* 1663) in seinen Werken „De centro gravitnti 1635“ und „Centrobaryca, 1643“ reproduzirt wurden.

1. Der Inhalt einer von einem ebenen Kurvenbogen erzeugt Rotationsfläche ist gleich dem Produkt aus der Länge des roti-jj renden Bogens und des Weges, den sein Schwerpunkt b der Erzeugung der Fläche beschreibt.

Es sei MM' (Fig. 1) eine Seite eines ebenen H Polygons AMB\ g ihre Mitte und gp ihr Abstand von einer Axe O N in der Ebene der Fig. 1, sowie y\ der Abstand des Schwer-

—--X—" Pun^^s & der gebrochenen Linie A MB -jj

von dieser Axe, dann ist das Moment von S gleich der Summe der Momente der einzelnen Polygonseiten, nämlich yx. 2(MM‘) = N(MM‘-gp). Lässt man nun das U . um die Axe rotiren, so erzeugt die Seite AIM' die Oberfläche 2n.MM'.up ein« K stumpfes, das Polygon selbst also die Oberfläche £2 = 2tz ££(AIM‘ .gp) = 2nyx .2'(MM‘ . K

Geht da« zu der

ei

S'

r.pn

Fig. 1.

Fig. 2.

ist aber 2n yx der bei der Rotation vom Schwerpunkte S beschriebene Kreisumfang.

Polygon in eine Kurve von der Länge s über, so wird die Oberfläche der Kegelstumpfsumm.-von der Kurve erzeugten Rotationsfläche und erhält man den Satz : £2 — 2nyx8. Kotirt der H g- , nicht um 2n, sondern nur um &, so gilt der Satz gleichfalls, denn ist £2‘ die Oberfläche, w.-l.-h» <l-r Teilrotation entspricht, so ist £2‘ : £2 — & : 2 tc, also £2' — & (£2 : 27t) = O'yx s, wo &yj <l.-n von S bei der Teilrotation beschriebenen Weg darstellt. Weiche Lage s gegen die Axe halx-, üb* keinen Einfluss auf den Inhalt der Oberfläche aus, so lange der Abstand yx derselbe Id

2. Das Volumen eines Rotationskörpers ist das Produkt :iu> dem Inhalt des rotirenden ebenen Flächenraumes und des Weges den sein Schwerpunkt bei der Rotation beschreibt.

um di<’

Es werde der homogene Flächenraum einer ebenen Kurve als die Grenze einer Summ--von ihr eingeschriebener Rechtecke AINPQ (Fig. 2) senkrecht zu einer Axe OX in Jr hl» der Kurve angesehen; dann ist das Moment einer solchen in Bezug auf diese Ax.- M S. ,\ I‘", wenn gp der Abstand seines Schwerpunktes g von der Axe ist. Ist m die perpendikulär.; I’i jektion von M auf die Axe, so wird MN — Mm — Nm und gp — \ (Alm -f- A m), also da M in I (Mm² — Nm²)NP. Ist also yx der Abstand des Schwerpunktes der Summe der R von der Axe, so sind yx .2(MNPQ) — (Mm² — Nm²)NP. Rotirt nun die Figur Axe ON, so erzeugt jedes Rechteck ein Volumen gleich der Differenz zweier < ylinJ r 7i (Alm²—• Nm²) NP und wird mithin das erzeugte Gesamtvolumen V = tv2(Mm² - A m '■) A V und daher V—2 7tyx . 2 (MN PQ). Geht nun die Summe der Rechtecke in die Ilächn /* d« r Kurve über, so wird V das Volumen des von ihr erzeugten Rotationskörpers darstclhn un I drückt die Relation V=2nyx.F den erwähnten Satz aus. Auch dieser Satz gilt, für F rotationen, wie leicht zu sehen. Schneidet die Axe ON die rotirende Fläche, so ist eine g'-wi Vorsicht in der Anwendung des Satzes notwendig. Beide Guldinschen Regeln sind übrig.-! leicht zu übersehender Ausdehnungen fähig auf Gebilde, die entstehen, wenn die Axe wahr, ihrer Erzeugung kontinuirlich wechselt.    Schell.

Gullies, s. Rinneneinlässe.

Gummi, alle diejenigen amorphen, in Alkohol unlöslichen, in Wasser löslichen oder nur quellbaren Pflanzenstoffe, welche entweder durch (rückschreitende) Umwandlung der Zellmembran entstehen (pathologische Gumniosis | oder an Wundstellen bei Holzpflanzen (auch im Kernholz) aus dem Zellinhalt sich bilden und durch Ausfüllung der Gefässöffnungen die Wunde verschliessm (physiologische Gummosis) [1]—[6], Die im Handel auftretenden Gummiurten sind nur zum geringeren Teile Produkte der Zellmembran-Metamorphose, weder Traganth, das Tuna- und Moringagummi; zumeist entstehen sie aus den

Bestandteilen des Zellinhaltes, wie das echte arabische Gummi und überhaupt die meisten Akaziengummisorten [7]—[11] und [22]. Die Hauptbestandteile der Gummiarten — letztere sind keine chemischen Individuen, sondern nur Gemenge — sind Arabin (Verbindung der Arabinsäure CnH<nOn oder    mit

Kalk, Kali oder Magnesia), Bassorin (Adragantin,    inheissem Wasser

aufquellend) und Cerasin (Metarabinsäure, durch Erhitzung des Arabins auf 100—150° oder durch Einwirkung konzentrirter Schwefelsäure auf dasselbe zu erhalten [21]).

Nach diesen Stoffen kann man die Gummiarten einteilen [3], [12] in: arabinsäurehaltige mit viel Arabin und wenig Metarabin und Cerasin: Akaziengummi, echtes ostindisches Gummi,' Acajougummi; metarabinsäurehaltige, mit Metarabinsäure und Arabin: Steinobstgummi (Kirschen-, Pflaumengummi); bassorinhaltige, mit Bassorin und wenig Arabin oder einem diesem nahestehenden Körper: Traganth-, Bassora-, Kutera-, Kokos-, Chagual- und Moringa-gummi; metarabinsäure- und bassorinhaltige: Gummi von Cochlospermum Gossypium. Je nach ihrer Beschaffenheit, insbesondere nach ihrer Löslichkeit im Wasser, ihrem Klebe-, Steifungs- und Yerdickungsvermögen finden die Gummiarten in der Technik vielfache und verschiedenartige Anwendung.

Die wichtigsten Arten sind in folgendem beschrieben: I. Akaziengummi, wird unterschieden in ostafrikanisches, westafrikanisches, südafrikanisches, ostindisches und australisches. — O s t afrikanis ches , das eigentliche Gummi arabicum, stammt hauptsächlich von Acacia Yerek Guillem, et Perott. (= Acacia Senegal Wildenow), von Acacia Fistula Schweinf. und Acacia stenocarpa Höchst, ab; es wird in Kordofan, in Senaar, am Blauen Nil und seinen östlichen Zuflüssen, in Bischarin und im Somalilande [13], [14] gesammelt und bildet kugelige, knollige, eirunde, längliche und eckige, von Rissen durchsetzte Stücke von Erbsen-bis Walnussgrösse von verschiedener Farbe und verschiedenen Durchsichtigkeitsgraden. Nach Farbe, Grösse und sonstiger Egalität stellt man durch Auslesen farblose weisse, blonde Sorten her, die als Gummi arabicum electissimum seu albissimum, I- und Il-electum, album, flavum, medium, naturale etc. bezeichnet werden. Das Gummi ist brüchig, am muscheligen Bruch glasglänzend, lässt sich leicht pulvern, ist geruchlos, schmeckt fade schleimig, löst sich mit der doppelten Gewichtsmenge Wasser vollständig zu einem stets etwas gelblichen, sauer reagirenden, kräftig klebenden Schleim auf, ist in Alkohol, Aether unlöslich und wird, auf 150° erhitzt, zum Teil unlöslich (Bildung von Metarabinsäure). Spez. Gew. lufttrocken 1,487. Die Gummilösung ist mit Bleizuckerlösung in jedem Yerhältnisse ohne Trübung mischbar, wird mit Eisenchlorid oder Borax zu einer Gallerte und von Alkohol gefällt. Mit Salpetersäure erhitzt, gibt Gummi Schleimsäure in sehr wechselnden Verhältnissen (14— 38%). Merkwürdig ist die Verschiedenheit im optischen Verhalten: Kordofangummi dreht die Polarisationsebene nach links, Senaargummi dagegen nach rechts. Ueber das Aussehen der geringeren Sorten ostafrikanischen Gummis s. insbesondere [3], [4] u. [15]. — W e s t a f r i k a n i s c h e s sogen. Mogadorgummi, aus Marokko kommend, stammt von Acacia gummifera Willd., löst sich unvollständig und ist eine schlechte Ersatzsorte des echten arabischen Gummis. Viel wichtiger ist das Senegalgummi, das in drei Hauptsammelsorten auftritt: a. Gomme du bas du fleuve (vom Unterlauf des Senegal), die häufigste und gemeinste Sorte, in runden oder dicken wurmförmigen gelblichen und bräunlichen Stücken, b. Gomme du haut du fleuve (vom Oberlauf des Senegal), reiner, weisser, leichter löslich in Wasser, besonders reich an dünnen ast- und wurmförmigen Stücken,

c. Gomme friable (ou Salabreda), farblose oder nur sehr wenig gefärbte, wurmförmige Stücke nebst zahlreichen, verschieden grossen und verschieden gefärbten (sehr zerbrechlichen) Bruchstücken. Aus diesen Sammelprodukten werden in Frankreich die Handelssorten durch Auslese und Siebung gewonnen, wie gomme blanche, gomme blonde etc. [3], [4]. Diese sowie die Sorten Moyens und Menus grabeaux (in unserem Handel Gummi in granis major et minor, Granisgummi) sind gewöhnlich als arabisches Gummi im Kleinhandel. Echtes arabisches Gummi vom Senegalgummi zu unterscheiden gelingt wohl mit den schlechteren Sorten; dagegen Kordofangummi vom besten Senegalgummi zu trennen, ist sehr schwer. Nach Tschirch [12] zeigt „Senegalgummi vielleicht etwas weniger Risse, ist auch etwas weniger spröde und glänzend als Kordofangummi, doch hängt das Aussehen aller Gummisorten sehr von der Witterung ab. Die Stücke erreichen beim Senegalgummi eine Grösse von 4 cm, das Kordofangummi ist nie so gross. In grösseren Massen, wo überhaupt beide Sorten sich leichter von einander unterscheiden lassen, tritt eine etwas rötliche Färbung beim Senegalgummi hervor.“ Nebst der Anwendung des arabischen Gummis in der Heilkunde (in der Wüste auch als Nahrungsmittel) findet es eine solche in der Technik als vorzügliches Klebemittel, zu feinen Appreturen für Seidenstoffe, Seidenbänder, Spitzen, als Verdickungsmittel in der Liqueurfabrikation (nur die feinsten Sorten), im Zeugdruck und zur Bereitung der Wasserfarben, zur Herstellung der Zündholzköpfchen, als Zusatz zur Tinte, um der Schrift Glanz zu geben; vegetabilischer Leim ist Gummilösung mit 2°]₀ Aluminiumsulfat. — S üd a fr ik anï s ch e s Ak az ie ngumm i kommt als Kapgummi von Acacia horrida Willd. (auch Acacia Karoo Hayne und Acacia capensis Burch), wird am Oranjefluss gesammelt und besteht aus trüben, dunklen und nur unvollständig in AVasser löslichen Stücken; ferner als Gross-Namaqua- und Damara-Gummi von Acacia Giraffae Willd., das von besserer Qualität sein soll [13]. -— Ostindisches Akaziengummi von Acacia Arabica Willd. führt im Handel den Namen Amradgummi.

— Australisches Akaziengummi, AVattlegummi, ist eine ziemlich reichlich verwendete Ersatzsorte für arabisches Gummi. Es wird in Neu-Südwales und Südaustralien gesammelt

und stammt von Acacia pycnantha Benth. Stalaktitische oder halbkugelige Stücke bis 10 Länge mit einer flachen (der Rinde ansitzenden) Seite, rotbraun, durchscheinend, leicht und vollständig in Wasser löslich.

cm

Durch Bleichen der dunklen Gummisorten, z. B. mit schwefliger Säure, sucht man dieselben dem Kordofangummi ähnlich zu machen. Fälschungen des Gummipulvers mit Dextrin sind häufig; nach Hager gibt solches gefälschte Pulver in dünner Wasserlösung mit fünf b:s sechs Tropfen Ammonmolybdaenatlösung und einigen Tropfen Salpetersäure gemischt und aufgekocht eine blaue Flüssigkeit; reine Gummilösung bleibt farblos oder wird schwach bläulich schillernd. — Andere technische Ersatzmittel sind Agar-Agar und Carragheen. Mitunter, z. B. an sehr glattem Papier, haftet auch das beste Gummi schlecht ; Zusatz von Calciumuitrut zum Gummi erhöht die Klebkraft [15]. Das sogen. Mineralgummi von Way ist in Schwefelsäure oder Phosphorsäure gelöstes Aluminiumphosphat.

H. Echtes ostindisches Gummi, Feroniagummi, von der ostindischen Auran-tiacea Feronia elephantum Corr. stammend, bildet grosse, unregelmässige, oberflächlich höckerig»-, ausserordentlich glänzende, topasgelbe, durchsichtige Stücke, die sich in Wasser leicht und vollständig auflösen. Es dreht die Polarisationsebene nach rechts, gibt 5,1 °/₀ Asche und kann echtes arabisches Gummi vollständig ersetzen [16].

III.    Mez quit egummi, Miguite, Musguitgummi, von Prosopis dulcis Schiede (Acacia dulcis Willd.), Prosopis horrida Kuntk etc., aus Mexiko und dem Süden der nordaraeri-kanischen Union.

IV.    Brasilisches Gummi aus Para, von Acacia Angico Mart.

Südamerika.

V.    Gummi von Hymenaea Cour baril (Heuschreckenbaum, Animebauni) aus

VI.    Ghatigummi von Anogeisus latifolia Wallich, aus Ostindien.

VII.    Acajougummi, Gomme d’Acajou, von Anacardium occidentale aus Wcstiiulien und Südamerika; alle diese sind Ersatzmittel des arabischen Gummis und werden auch demselben beigemischt.

VIII.    Von den metarabinsäurehaltigen Sorten ist nur das Kirschgummi, Gummi nostras, gomme de pays, anzuführen. Es findet sich an der geborstenen Kinde der Kirsch-, Pflaumen-, Aprikosen- und Mandelbäume in halbkugeligen oder nierenförmigen Stücken von blass-gelber bis brauner Farbe. Kirschgummi und Aprikosengummi sind dunkel gefärbt. Letzten-* ist in Niederösterreich ausserordentlich häufig, löst sich zum Teil in Wasser zu einer rötlich-braunen, etwas und unangenehm riechenden Flüssigkeit, während ein Teil gallertig bleibt. Seine Verwendung ist gering (z. B. in Frankreich) [4].

aus

IX.    Die folgenden Gummiarten sind bassorinhaltig. Traganth (Tragacantha. gomme adragante) ist der durch Metamorphose der Membranen der Mark- und Markst raid-Zellen von Astragalus-Arten entstandene und eingetrocknete Schleim. Die wichtigsten Stamm-pflanzen sind: Astragalus adscendens Boiss. et Hauskn. im südwestlichen Persien, Astragalus brachycalyx Fisch in Kurdistan, Astragalus gummifer Labill. in Syrien, Kleinasien, Astragalus microcephalus Willd. in Kleinasien und Armenien, Astragalus verus Oliv, in Kleinasien und Persien und mehr andere. — Nur Astragalus cylleneus Boiss. et Heldr. bewohnt das nördlich-Morea und ist wohl die einzige europäische Art, die Traganth liefert; die bei uns vorkommend-u zahlreichen Arten dieser Gattung zeigen keine Gummibildung. — Der aus natürlichen (durch Bersten entstandenen) Kissen ausfliessende Traganth zeigt meist knollige, traubige, wurmförmige Gestalten; aus künstlichen Schnitten tritt er in Blätterform, aus Stichen in wurm- und fadenartigen Bildungen hervor. Darnach unterscheidet man: a. Blättertraganth von Smyrna, flache, platten- oder flachmuschelige, an der Oberfläche mit bogenförmigen, parallelen Leisten versehene, weisse oder gelbliche, durchsichtige bis durchscheinende, meistens matte, hornartig-, zähe Stücke. Egale, rein weisse Ware wird nur durch Elegiren gewonnen, b. Wurm- und Fadentraganth (vermicelli) von Smyrna. Teils bandförmige, teils ganz dünne, gekrümmt-, wurmförmig gebogene, geknäuelte und eingerollte Stücke, in Farbe und Beschaffenheit d-m vorigen gleich, c. Syrischer Traganth, in wurmförmigen, knolligen oder traubigen Stücken, manche davon gelblich, bräunlich, mit stärkerem Glanze, d. Morea-Traganth, eine unrein-Sorte mit knolligen, fadenförmigen und unregelmässigen Stücken. Traganth lässt sich leicht schneiden, fast nicht pulvern und zeigt im Mikroskope einen zeitigen Bau ; die Wand der Zellen verquillt in Wasser; im Innern derselben findet man teils einfache, teils zusammenges-t/te Stärkekörner vor, 4—10 [i\ die besten Sorten haben nur wenige Stärkekörner, und die M r-dickungsschichten der Zellwände sind fast vollständig in Schleim umgewandelt. Im polarisirten Lichte zeigt Traganth prismatische Farben (infolge der Mischung der zwei Gummisubstauz-n). Der Hauptbestandteil des Traganth ist das Bassorin (Girond, 1875, cit. in [13], gibt an, dass der Traganth aus 60°/o Pektinsubstanz besteht), das in Wasser nur aufquillt, daher Traganth sich grösstenteils nicht auflöst. Das Bassorin klebt nicht, bindet aber stark nach erfolgter Eintrocknung (Wiesner). Uebrigens soll es in grossen Mengen Wasser sich ganz lösen [17|. In Fadentraganth ist auch Traubenzucker gefunden worden [18]. Der Aschengehalt beträgt etwa 3°/o. Die technische Verwendung des Traganth ist sehr umfangreich: zur Appretur der Seidenbänder und Spitzen, zur Verdickung der Farben in der Kattundruckerei und in der Konditorei zu künstlichen Blumen, Zieraten, Säulchen, Figuren etc. Der jährliche Export Smyrna beläuft sich auf ca. 4500 Ztr.

X.    Das Bassoragummi von Acacia leucophloeaBerth, besteht aus eckigen, glänzenden, gelblichen bis braunen, in Wasser nur wenig löslichen Knollen. Kommt aus Indien und dient zum Verfälschen des arabischen Gummis (gibt mit Borax keine Gallerte).

XI.    Kuteragummi, afrikanischer Traganth, von Sterculia Tragacantha Lin und

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Sterculia urens Boxb., ist dem Traganth ähnlich und dient zur Verfälschung desselben. Er zeigt keinerlei Strukturverhältnisse und niemals Stärkekörnchen, liefert 7,8 % Asche [19].

XII.    Chagualgummi, Magueygummi, von Puya coarctata Gay, aus Chile, topasgelbe Bruchstücke von Hohlcylindern, sehr bassorinreich [4],

mit

XIII.    Tunagummi von Opuntia Tuna, Venezuela [20].

XIV.    Kokosgummi, gomme de coco, Haari tapau, vop der Kokospalme,

70—90° Bassorin [4].

aus

XV.    Moringagummi, gomme de ben-ailé, von Moringa pterygosperma Gärtn. Indien. Bildet Körner oder Eäden, enthält neben Bassorin etc. auch noch Dextrin [4].

T. F. Hattausek.

Litteratur: [1] AVigand, Ueber die Desorganisation der Pflanzenzelle; Pringsheim, Jahrb. für wiss. Botanik. Bd. 8, S. 115 ff. — [2] Frank, A. B., Ueber die anatomische Bedeutung und die Entstehung der vegetabilischen Schleime ; Pringsheim, Jahrb. für wiss. Botanik, Bd. 5, 1866—67, S. 161 ff. — [3] Wiesner, J., Die techn. verwendeten Gummiarten, Harze und Balsame, Erlangen 1869. — [4] Wiesner, J., Die Rohstoffe des Pflanzenreichs, Leipzig 1873,

S. 34 ff. — [5] Gaunersdorfer, Beiträge zur Kenntnis der Eigenschaften und Entstehung des Kernholzes, Sitzungsber. der kais. Akad. d. Wiss., Wien, Januarheft 1882. — [6] Frank, Ueber Gummibildung im Holz und deren physiolog. Bedeutung, cit. in Bot. Zentralbl. 1884, Nr. 46,

S. 195. — [7] Sorauer, P., Handb. d. Pflanzenkrankheiten, Berlin 1886, 1. Teil, S. 876 ff. —

[8] Martins, Sur un mode particulier d’excrétion de la gomme arabique produite par l’acacia Verek du Sénégal, Comptes rendus 1875, I, S. 607. — [9] Kiliani, Ueber arabisches Gummi, Beri. ehern. Gesellsch., cit. in Jahresber. f. Agrikulturchemie 1882, S. 88. — [10] Moeller, J., Ueber die Entstehung des Akazien-Gummis, s. Sitzungsber. d. kais. Akad. d. Wiss. Wien, 1875, Juniheft. — [11] Wiesner, Ueber ein Ferment, welches in der Pflanze die Umwandlung der Cellulose in Gummi und Schleim bewirkt, Sitzungsber. d. kais. Akad. d. Wiss. Wien, 1885, Juliheft, lind Bot. Ztg. 1885, Nr. 37. — [12] Tschirch in Realencyklopädie d. ges. Pharmacie, Wien 1888, Bd. 5, S. 40. — [13] Vogl, A., Commentar etc. 1892, Bd. 2, S. 421—423. —

[14] Haggenmacher, Reise im Somalilande, Peterm. geogr. Mitteilungen , Ergänzungsheft 47, 1876, davon Citât in [13], — [15] Valenta, Ed., Die Klebe- und Verdickungsmittel, Kassel 1884 (in technischer Beziehung besonders empfehlenswert). — [16] Flückiger, Gummi und Bdellium vom Senegal, Schweizerische Wochenschrift für Pharmacie 1869, Nr. 6, 7, 8. —

[17] Flückiger, Pharmakognosie, Berlin 1891. — [18] Ludwig, Archiv d. Pharmacie, Bd. 82,

S. 43. — [19] Flückiger, Pharmaceutical Journal for May 1869. — [20] Hanausek, T. F., Goma de Tuna in Zeitschr. d. allg. österr. Apothekervereins 1877, S. 113. — [21] Husemann und Hilger, Pflanzenstoffe, II, A. I, S. 131. — [22] v. Höhnel, Fr., Ueber das Material, welches zur Bildung des arabischen Gummis in der Pflanze dient. Ber. d. Deutsch. Bot. Ges. 1888, Bd. 6, p. 156—159.

Gummi, australisches, s. v. w. Akaroidharz (s. d.); Gummi, künstliches, s. v. w. Dextrin; Gummi, plastisches, s. v. w. Guttapercha; Gummi, vulkanisirtes, s. v. w. vulkanisirter Kautschuk (s. d.); Gummi elasticum, s. y. w. Kautschuk.

Gummigutti, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 125. Gummiklappen werden als Ventilklappen, rund oder rechteckig, für AVasser- und Luftpumpen gebraucht; sie liegen auf einem Gitter und schlagen beim Aufklappen an eine gekrümmte Fangplatte. Gummiklappen arbeiten als Ventile ohne harten Schlag und wegen Beanspruchung der Elastizität zum Schliessen auch mit grosser Geschwindigkeit. Kur für hohen Ueberdruck sind sie nicht brauchbar. Die Güte des Materials ist massgebend für die Haltbarkeit.

Die Platten sind gewöhnlich 20 mm stark. Man berechnet die Biegungsbeanspruchung s für den Fall, dass die Platte von w cm Stärke über einer rechteckigen Oeffnung a b des Gitters frei aufliegt und mit p Atm. Ueberdruck belastet ist, für einen längs der Diagonale gedachten Querschnitt nach der Formel s = a²p : 2wz [1 -f- (a/5)²], z. B. für eine Kalt wasserpumpe mit 8 Atm. Ueberdruck und schnellem Hubwechsel [1] ist w = 1,3, a = 2,2, 5 = 1,1 cm; dabei beträgt die BiegungsSpannung s — 2,3 kg/qcm. Der Flächendruck auf den nur 4 mm breiten Stegen des Gitters kommt auf20—25kg/qcm. Bei Kondensationsluftpumpen in der Wärme von 30—40° C. ward die Klappe weich, weshalb die Biegungsspannung auf 0,5 — 1 ermässigt wird ; die grösste Breite der Gitteröffnungen darf nach der Formel 5 = a = 40 mm betragen. Der Flächendruck auf den etwa 10 mm starken Stegen 2,5 kg/qcm, berechnet für 1 Atm. Ueberdruck.

Lindner.

Litteratur: [1] Bach, Maschinenelemente, 5. Auf!., Stuttgart 1896, S. 657.

Gummilack (Stocklack, Gummi lacca, résina lacca), ein natürliches Harz- und Farbstoffgemenge, welches die jungen Zweige mehrerer indischen Bäume, und zwar Croton lacciferum L. (Gummilackbanm), Ficus religiosa L., Ficus indica Vahl, Butea frondosa Hoxb., Ziziphus Injuba L. u. a. bedeckt.

Es bildet sich nach dem Anstich der ganz jungen, saftigen Triebe durch die Gummilackschildlaus (Coccus laccae Iler.), und zwar der befruchteten, ungeflügelten Weibchen. Die herausquellende Harzmasse umhüllt die Tierchen, die zu grossen Blasen anschwellen. Die infizirten Zweige verlieren die Blätter und sterben ab; im März ist gewöhnlich der Harzausfluss beendet. Innerhalb der erstarrten Harzmassen haben sich in der Schildlaus zwanzig bis dreissig Larven entwickelt, die im Oktober oder November den Harzpanzer durchbohren und ihre Entwicklungsstätte verlassen.

Die mit Harz bedeckten Zweige kommen als Stock- oder Stangenla<k direkt in den Handel oder man sammelt nur die Harzkrusten, indem von den Zweigen abbricht: Körnerlack. Der Harzüberzug an den Zweigen ist verschieden mächtig, von mehreren Millimetern bis zu einigen Centimetern. Die Farbe ist ein tiefes Braunrot, in einzelnen Sorten lichtbraun; interessant ist, dass die undurchbohrten dunkler gefärbt sind als die durchbohrten. Spez. Gew. 1,739 [1], [2].

man sie

Gummilack setzt sich aus mehreren Harzen [3], der Harzsäure (Lacksäure) und d • Farbstoff zusammen, über welchen schon im Artikel Far b s to ff e, pflanzliche, B-1. 4, S. Ig6, Nr. 23 (Lac dye), berichtet worden ist; ausserdem sind noch im Wasser lösliche K-irp-r, di nicht dem Farbstoff angehören, ferner Wachs und Eiweisskörper vorhanden. Der meist--Gummilack kommt von dem Gebiete des Ganges; Bengalen liefert die beste Sorte ; viel wird auch aus dem Gebiete des Irawady, namentlich von Bar ma, dann von Auam und Siam geliefert (Siamlack 1896 pro 1 Ztr. 55—60 sh. London). — Aus dem Gummilack werdt-n zv. technisch wichtige Produkte hergestellt, der Farbstoff Lac dye (Lacklack) und der Sch o 11 a <• L. Letzterer besteht hauptsächlich aus den leichter schmelzbaren Harzen des Rohstoffes und wird entweder ohne vorausgehende Entfernung des Farbstoffes dargestellt, wobei sich die dunk, ln,t :, und dunkelbraunen Sorten ergeben, oder nachdem man vorher den Farbstoff ausgewaschen ha' dann erhält man den blonden und bronzefarbigen Schellack. Die alte indische Methode <l-r Schellackgewinnung besteht darin, dass man den zerkleinerten Stocklack in schmale Sied, bringt, bis zum Flüssigwerden des Harzes erhitzt (etwa 140°) und hierauf die Säcke auswin 1- ■ das ablaufende Harz fällt auf Pisangblätter, erstarrt daselbst und bildet abgeklopf't die schar:-kantigen, unregelmässig vieleckigen, dünnen, durchscheinenden, leicht zerbrechlichen Plättchen von verschiedener Helligkeit in der Farbe. Es kommen aber auch Sorten mit viel dickeren Platten (Knopflack) oder in rundlichen, mitunter etwas plattgedrücktcn Kuchen (K uc he n lack), selbst in unregelmässigen Klumpen (Klumpenlack) vor. Im Handel unterscheid--’ man Orange I (1 Ztr. = 109—115 sh.), Orange II (1 Ztr. = 93— 94 sh.), J/₂ Orange, Kirschr- ■ Knopf I und II, Garnet frei (1 Ztr. = 83 — 84 sh.) etc. Schellack riecht erwärmt h- hr u-genehm; der geschmolzene lässt sich in lange Fäden ziehen, was als ein gutes Keuu/- i- ii- .1 reiner Ware anzusehen ist; er erstarrt auch wieder sehr rasch, kann daher direkt zu ru^-h.-m Verkitten benützt werden; er ist in Weingeist leicht löslich und dient zur Darstellung v-m Weingeistfirnissen (Tischlerpolitur), Fussbodenglanzlack, Buchbinderlack, Kitten (Marin--leim-, zu Siegellack, in der Hutfabrikation bei der Bearbeitung des Hutfilzes. Die Sei,- lia, 1, Boraxlösung heisst Wasserfirnis, ist wasserdicht und zu vielen Klebarbeiten gesucht. Sch- lla i ist auch ein Bindemittel für Schmirgelschleifsteine und -feilen. Durch Behandlung mit Chlor kann man den Schellack weiss bleichen und bringt ihn dann in seidig glänzenden, .spiralig--Windungen zeigenden Stangen als gesponnenen Schellack in den Handel; dieser bt- it/t aber nicht mehr die leichte Löslichkeit in Alkohol. Verfälschungen mit Kolophonium karm man beim Erwärmen am Geruch erkennen.

Litteratur: [1] Wiesner, Die technisch verwendeten Gummiharze etc., Erlang-■ 11 1-69. -

[2] Ders., Rohstoffe, Leipzig 1873. — [3] Unverdorben in Poggend. Ann., Bd. 14, S. 119. T. /• llanautek.

A. Singer.

Gummiren, eine Art des Appretirens, wobei Gummi-, Dextrin- oder Tragantlilösungen einseitig auf verschiedene Gewebe aufgebracht werden, um diesen Geweben „Griff“ und Steifheit zu verleihen (s. Appretmittel, Bd. 1.

S. 401). Dasselbe erfolgt auf Maschinen, die im wesentlichen aus einem Trog': zur Aufnahme der Appreturflüssigkeit und aus zwei auf einander laufenden Walzen bestehen, von denen die untere in die Appreturflüssigkeit taucht. Das Gewebe streicht über die obere, meist punktirte Walze, welche bei der Bewegung der Maschine die Appreturflüssigkeit aufnimmt und auf die Ware überträgt. Mitunter geschieht das Gummiren auch so, dass eine dünne Gummilösung durch eine Einsprengmaschine auf das Gewebe aufgespritzt wird.

Gummischläuche, s. Gummiwarenfabrikation.

10 Einlagen 14 JL

für 1 m Länge und auf 1 dm Breite, gegen 4—6 dl. für Lederriemen. Bezugsquellen z. B. : Alfr. Calmon, Hamburg, Franz Clouth, Köln-Nippes.

Gummiwarenfabrikation. Die Gummiwarenfabrikation ist 1842 durch den Engländer Hancock und den Amerikaner Goodyear eingeführt worden und hat in den letzten Jahrzehnten sich grossartig entwickelt; sie zerfällt in folgende unter sich sehr verschiedene Fabrikationszweige : Weichgummifabrikation,

Gummitreibriemen enthalten mehrere Lagen Baumwollgewebe zwischen Gummimasse, welche die Verschiebung der Schichten zu verhindern hat. Bei gutem Stoff haben sie sich in feuchten Bäumen und besonders, wo Flüssigkeiten verspritzen und dampfen, wohl bewährt; doch sind ihnen Lederriemen unter gewöhnlichen    Verhältnissen    vorzuziehen.    Sie    kosten

bei 2    3    4

ca.

4    5    6,50    7,50    9    12

IAndner

Hartgummifabrikation, Patentgummifabrikation, Fabrikation von wasserdichten Geweben mittelst Gummi, sowie Herstellung von Lederimitationen.

Die Weichgummifabrikation. — Der Rohgummi wird zur Bearbeitung vor allem von seinen Verunreinigungen, welche aus Sand, Lehm, Baumrinde etc. bestehen, befreit und zwar mit Hilfe des Waschwalzwerkes, welches genau so

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Fig. 1. Gummi-Misch- und Walzwerk.

konstruirt ist wie das Mischwalzwerk (Fig. 1) ; nur hat dasselbe gerippte Walzen sowie Wasserspülung. Der Rohgummi wird zuerst in heissem Wasser erweicht und dann zwischen den in Differentialgeschwindigkeit laufenden gerippten Walzen vorgewaschen, während aus einem mit vielen Löchern versehenen Rohr kontinuirlich kaltes Wasser darauf fliesst. Das Spülwasser läuft in die Berührungsstelle der beiden gegen einander sich bewegenden Walzen, welche das Material zerreissen und Üb zerdrücken, während das darauf fliessende Wasser die Verunreinigungen fortspült. Diese Manipulation wird so oft wiederholt, bis das ab-fliessende Wasser klar ist. Unter den Walzen ist ein mit Siebboden versehener Kasten, der das Material aufnimmt, angebracht. Der so bearbeitete Gummi hat das Aussehen gegerbter Felle in etwa 2—4 mm Stärke. Das Nachwaschen geschieht auf einem genau so konstruirten Walzwerk mit glatten Walzen. Die Gummifelle werden an der Luft getrocknet, was etwa 2—4 Wochen dauert.

Fig. 1 stellt das Walzwerk dar. auf welchem der Gummi fig    geknetet und gemischt wird. Die Walzen sind aus Hartguss heiz-

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und kühlbar eingerichtet, im übrigen glatt und bewegen sich in

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Differentialgeschwindigkeit gegen einander. Der gewaschene und getrocknete Gummi wird auf dieser Maschine bei erwärmten Walzen (etwa 40° C.) geknetet, und wenn er einen schwarzen, homogenen Teig bildet, mit verschiedenen Zusätzen durch fortwährendes Kneten vermengt. Die Walzen müssen hierbei gekühlt werden (etwa 15—20 ⁰ 0.), da sonst die Knetmasse auf den Cylin-dern anblebt. — Die Materialien, welche dem Gummi je nach dessen Verwendungszweck und Qualität der Ware beigemengt werden, sind folgende : Zinkweiss, schwefelsaures Baryt (Lithoponeweiss) , Antimonpentasulfit (Goldschwefel), Kreide, Bleiweiss, Bleiglätte, unterschwefelsaures

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Fig. 2. Gummikalander.

Eisenoxydrot, Schwefelzink, Graphit, Buss, Gummisubstitute (Factice genannt) , hergestellt aus geschwefelten vegetabilischen Oelen durch Kochen und mit Hilfe von Chlorschwefel, Gummiabfälle, entvulkanisirter Gummi, sowie viele andere Erdfarben und Chromfarben, die jedoch nur bei der kalten Vulkanisation angewendet werden. Ausser den genannten Materialien kommt dazu der zur Heissvulkanisation nötige Schwefel.

Die Mischungsrezepte sind sehr verschieden; jeder Artikel und jede Qualität hat eine andere Zusammenstellung. Zur Herstellung einer Dampfdichtungsplatte ist bei guter Qualität folgende Mischung gebräuchlich : 3 kg Gummi, 3 kg Kreide, 5 kg Zinkweiss, 2 kg Abfälle,

0,5 kg Schwefel. — Für rote Gasschläuche : 1 kg Gummi, V2 kg Factice, 2 kg Lithoponeweiss, 0,600 kg Goldschwefel. Für weisse Gasschläuche : 1 kg Gummi, 0,667 kg Factice weiss, 0,333 kg Factice schwarz, 1,600 kg Lithoponeweiss, 0,100 kg Schwefel. Nachdem die Mischung gut zusammengeknetet ist, richtet sich die weitere Behandlung nach dem daraus herzustellenden Artikel. Alle diese aufzuführen, würde zu weit führen; es seien nur die wichtigsten beschrieben.

Dampfdichtungsplatten. Die geknetete Mischung wird mittelst des in Fig. 2 abgebildeten Kalanders zu einer entsprechend starken Platte ausgewalzt. Der Gummi pa-'irt die Flächen aller drei Walzen, die erwärmt sind. Die erhaltenen Platten werden zujvcht geschnitten, zwei derselben mit einer oder zwei Gewebeeinlagen verklebt und dann in d. r Vulkanisirpresse vulkanisirt. Fig. 3    »

Siii

? M .....••• -

stellt diese Presse, welche in sehr verschiedenen Dimensionen angewendet // |\ If wird, dar. Die Presse besteht aus zwei hohlen Eisengusskörpern, die mit einer Dampfspannung von D/ä—5 Atm. heizbar sind. Die obere Platte ist beweglich und übt den Druck nach unten aus. Auch wird für diesen Zweck das hydraulische System angewendet. — Die Vulkanisation dauert je nach Qualität und Dicke der Platte ³li—P/2 Stunden bei einer Temperatur, die dem Dampfdruck von 4^2 Atm. entspricht, also ca. 145⁰ C.

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Fig. 3. Vulkanisirpresse.

Die Vulkanisation des Gummis ist bis heute wissenschaftlich nicht definirt wordem Wenn man Gummi mit 4—5 °/o Schwefel vermischt und

er,

ihn mit Rücksicht auf seine anderen Beimengungen 2—3 Stunden bei einer Tempt-mt ir v>m 135° C. und einem Dampf- oder mechanischen Druck von 3*12 Atm. erhitzt, so vulkanisirt

d. h. er wird in höchstem Grade elastisch und geht bei Spannung und Druck nach rriblgtrr Aufhebung der ersteren und Entlastung in seine ursprüngliche Form zurück. Der vulkanisirt.; Gummi ist vom heutigen chemischen Standpunkt aus ein Additionsprodukt und die vulkanisirende Wirkung eine Oxydation; bewiesen ist dies aber nicht. Da die Gummisubstitute auch Schwefel binden, so muss ein höherer Prozentsatz angewendet werden. Paragummi braucht 4 °/₀ Schwefel ; die qualitativ schlechteren, weniger nervigen Sorten 5—6% Schwefel. Die Vulkanisation mit Schwefel allein ist nur unter Dampf oder mechanischem Druck möglich.

Die bei wasserdichten Stoffen und Gummischuhen angewendete Heissluftvulkanisation ist nur unter Zusatz von mindestens 35 °/o Bleiglätte durchführbar.

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Fig. 4.

Schlauchmaschine.

Gummischläuche werden entweder mit der Hand gefertigt, und zwar um einen ca. 25—30 m langen Eisendorn geklebt und mit Gewebeeinlagen versehen oder nahtlos mittelst der Schlauchmaschine (Fig. 4) hergestellt. Das Prinzip derselben ist das Herausquetschen der erhitzten Gummimasse aus einem mit Dorn versehenen Mundstück, dem das Material durch eine Transportschnecke zugeführt wird.

Viele Gummiartikel werden mittelst Formen gepresst und mit der Hand geklebt. Oie Vulkanisation erfolgt zum Teil in der Presse und dem Vulkanisirkessel, welcher aus stark, m Eisenblech mit Deckel verschliessbar hergestellt ist und mittelst eines einfahrbaren 5V agens die zu vulkanisirenden Gegenstände entweder in ihren Formen eingeschlossen oder in Blechkästen in Talkum verpackt und eingebettet, aufnimmt. Auch werden die Vulkanisirkessel stehend angeordnet.

Die Hartgummifabrikation. — Hartgummi (auch Ebonite, Vulkonite genannt) ist die Yerbindung von Gummi mit einer grösseren Menge Schwefel, welche bei der Yulkanisation zu einem harten Körper sich vereinigen. Die Eabrikation ist bis auf die Mischungsverhältnisse dieselbe wie bei Weichgummi, unter Anwendung derselben Maschinen und Apparate. Hartgummi wird Batteriekästen und als Isolator in der Elektrotechnik, in der Chirurgie zu ärzt-

säure- und

711

, ZU

wie

liehen Instrumenten, in der Zahntechnik für künstliche Gebisse alkaliwiderstandsfähigen Gefässen, sowie zu vielen Gebrauchsartikeln, Kämme etc., verwendet.

Die Mischungsverhältnisse sind folgende: Für polirte Hartgummiplatten 3 kg Paragummi, 3 kg Borneogummi, 4 kg Schwefel, 1 kg Leinöl. Die Vulkanisation dauert je nach Stärke der Platte 4—8 Stunden bei 4x/2 Atm., entweder im Kessel oder in der Vulkanisirpresse. Die

Herstellung der verschiedenen Artikel erfolgt durch Pressen in Formen und werden diese Pressungen in diiune Zinnfolien gehüllt, d. h. gleich mit diesen geprägt. Die Folien werden nach der Vulkanisation, wenn die Gegenstände erkaltet sind, entfernt und geben der Ware eine glatte Oberfläche.

Für billige Mischungen werden die in Pulver gemahlenen Abfälle verwendet, z. B. 6 kg Gummi, 6 kg Schwefel, 15 kg gemahlene Abfälle, 1,5 kg Leinöl.

Hartgummi ist im hohen Grade polirfähig und lässt sich in roter, grüner und schwarzer Farbe herstellen. Alkalien und Säuren mit Ausnahme der konzentrirten Salpetersäure greifen Hartgummi nicht an. In heissem Wasser und in der Wärme erweicht Hartgummi und lässt sich biegen und prägen, beim Erkalten erstarrt er wieder.

Die Patentgummiwarenfabrikation. — Unter Patentgummi versteht man eine Platte aus reinem, unvermischtem Gummi, welche eine dunkelbraune Farbe hat und eine grosse Elastizität aufweist. Die Gummiplatten werden zu Schläuchen, Eisbeutel, Schweissblätter, Kindersauger und vielen anderen Gegenständen verarbeitet; auch die bunten, auf Jahrmärkten käuflichen Luftballons und ähnliche sogen, „französische Gummiartikel“ werden daraus hergestellt. — Die Bezeichnung „Patentgummi“ stammt aus England. 1866 erfand M. Guibal das ihm patentirte Verfahren, aus reinem Gummi Platten zu schneiden. Der Gummi wurde auf gewöhnliche Weise gereinigt und bearbeitet und dann mittelst hydraulischen Drucks in cylindrische Blöcke gepresst, welche, durch ein Gefrierverfahren hart geworden, mittelst einer Schneidemaschine in Platten geschnitten wurden.

Der cylindrisch gepresste Gummiblock wird in die Maschine emgespannt, damit er sich um seine Axe bewegt; ein langes, scharfes Messer, welches mit Seifenwasser befeuchtet wird, schält den Block in Platten auf. Die Patentgummiplatten sind infolge ihrer Rippen, welche durch das Schneiden entstehen, leicht erkenntlich. Diese Patentplatten werden zur weiteren Fabrikation durch Wärme erweicht und mittelst Kleben und Aufspannen auf Formen zu den verschiedenen Artikeln verarbeitet. Das Kleben geschieht mittelst in Benzin aufgelöstem Gummi, mit dem die Schnittflächen bestrichen werden. Bei dünneren Platten mittelst der Klopfmaschine ohne Anwendung eines Klebemittels. Die Schnittflächen besitzen einen gewissen Grad natürlicher Klebkraft und vereinigen sich durch Klopfen auf fester Unterlage. Die Luftballons werden hauptsächlich auf diese Weise hergestellt und bei erfolgter Vulkanisation aufgetrieben, wonach sie sich durch Erwärmen auf einer heissen Platte wieder zusammen ziehen und sich leicht wieder aufblasen lassen. Die Ballons werden mittelst Anilin und Alkanna-extrakt gefärbt.

Patentgummi enthält keinen eingemischten Schwefel und wird meistens kalt vulkanisirt. Dieses Verfahren erfand Alexander Parkes 1843; es wird eine Lösung von Schwefelkohlenstoff oder Petroläther und Chlorschwefel im Volumenverhältnis von 1000 : 18—30, je nach Stärke der Ware, hergestellt. In diese Flüssigkeit werden die Gegenstände getaucht oder damit ausgespült. Man erhält durch die Manipulation denselben Effekt, wie bei der Heissvulkanisation in wenigen Minuten. Die Waren neigen im Winter aber leicht zum Gefrieren und werden hart, was bei der Heissvulkanisation ausgeschlossen ist. Man kann dünne Patentgummi udü gewalzte Platten auch mittelst Chlorschwefelgas vulkanisiren, indem man diese, namentlich in Form von Schweissblättern, etwa 20—30 Minuten dem Gas aussetzt. Dickere Patentgummiwaren kann man auch in flüssigem Schwefel kochen und dadurch eine Vulkanisation erreichen. Die Waren müssen jedoch in Lauge gekocht werden, um den Ueberschuss von Schwefel zu entfernen, da sie sonst grau, anstatt schwarz werden. Dieses Verfahren wird jedoch wenig angewendet.

Patentgummiplatten werden auch imitirt, indem man gewalzte Paraplatten mit Kippen presst, so dass sie das Aussehen der ersteren haben; sie stehen jedoch in Qualität den geschnittenen Platten weit nach. Die über Gummi und Gummiwaren bestehende Litteratur ist bis heute, vom praktischen Standpunkt aus, veraltet, enthält aber für den Laien zur Orientirung manches "Wissenswerte. Vergl. auch Kautschuk.

Bruno Schaefer.

^ Litteratur : Clouth, Die Kautschukindustrie, Wien 1878. — Heinzerling, Ch., Die Fabrikation der Kautschuk- und Guttapercha-Waren, Braunschweig 1883. — Hoffer, R., Kautschuk und Guttapercha, 21. Aufl., Wien 1892. — Le caoutschouc et la gutta percha par E. Chapel, Paris. — Fachzeitschriften s. unter Kautschuk.

Gumpe, s. Herdarbeit.

Gunterskala, s. Kechenmasckinen.

Gurhofîan, s. Dolomit.

Gurjun, Gurjun-, Gardschanbalsam, Baisamum Gurjunae, Baume de Dip-térocarpe, Wood oil, Holzöl, ist der aus dem Stamme von Dipterocarpus incanus Roxi)., Dipterocarpus angustifolius Wight et Am., Dipterocarpus turbinatus Gaertn.fil. und von anderen Dipterocarpusarten in Ostindien gewonnene Balsam [1].

Gurgelrolir (Halsrohr), an gewissen Druckpumpen das kurze Verbindungsstück zwischen dem Saugventilkasten und dem Pumpencylinder (s. Wa s s e r-hebung).

In der Regel ist derselbe ein pathologisches Produkt: Unter einer in den untern Teil des Stammes geschlagenen Iverbe wird em Feuer angezündet; der ausfliessende Balsam wird in Bambusrohren gesammelt. Anders ist dagegen die Gewinnungsweise in Kambodja. Dort werden die Bäume angebohrt und der in dem Bohrloch (wie bei uns der Lärchenterpentiu) sich ansammelnde Balsam mit einem Löffel hervorgeholt [2]. Es wird eine helle und dunkle Sorte unterschieden (Cochinchina) : die helle Sorte sondert sich beim Stehen in klare, bernsteingelbe obere und in eine graugrünliche, trübe untere Schicht, die dunkle in eine stark fluor«-*-zirende obere und eine schwarzgrüne untere Partie [3]. Im allgemeinen ist der Balsam dickflüssig, dichroitisch, im reflektirten Lichte trübe, olivgrün, im durchfallenden rütlichbruun, in dünner Schicht durchsichtig, riecht wie Kopaivabalsam, schmeckt gewürzhaft scharf und bitter. Spez. Gew. 0,964. Löslich in Chloroform, Schwefelkohlenstoff, ätherischen Oelcn,

zum

Teil in absolutem Alkohol, Aether, Aceton. Der in der Petrolätherlösung auftretende Bodensatz besteht aus amorphen Flocken und Kristallnadeln. Mit dem fünffachen Gewichte Wasser heftig geschüttelt, bildet der Balsam eine dicke, auch beim Erwärmen sich nicht klärende Emulsion; auf Zusatz von noch einmal so viel Wasser tritt keine Emulgirung mehr ein, der Balsam ballt sich im Gegenteil zusammen, die Flüssigkeit darüber schmeckt bitter und reaun-t sauer [4], Durch Erhitzen wird der Balsam stark verändert. Bei 130° ist er sehr verdickt und bleibt so auch, nachdem er wieder erkaltet ist; bei 220° (im geschlosseueu Rohre) wird er fast fest. Er besteht aus 46°/o ätherischem Oel und 54% (grösstenteils amorphem) Harz. Mit 6% Kalk und 12°]₀ Magnesia gibt Gurjun (wie der verwandte Kopaivabakam) ein erhärtendes Gemenge.

Die von Saigon, Singapore, Kalkutta, Moulmein und Akyab meist nach England gebrachte Ware wird vorzugsweise medizinisch benützt. Beschrankter ist deren Anwendung in der Industrie zu Lackfirnissen und Pauspapieren.

Litteratur: [1] Hanbury in Pharmatic Journal and Transact., Bd. 15, S. 321.    [2] Riga]

in Journ. de Pharmac. et Chim. 1884, Bd. 10, S. 251. — [3] A. Yogi, Kommeutar etc., 11., 1892, S. 459. — [4] Flückiger, Pharmakognosie, Berlin 1891.

Gurt, s. v. w. Gurtsims.

Gurtbaild, ein geradliniges Gurtgesims von geringer

T. F. Uanautek.

Ausladung.

Gurtbogen, jeder zwischen zwei benachbarten Gewölben angebrachte gemauerte Bogen, der entweder die

Stelle des gemeinschaftlichen Widerlagers vertritt (s. Eig. 1) oder die Gewölbejoche zweier benachbarter Kreuz- oder Kuppelgewölbe von einander scheidet (s. Fig. 2).

Bei mehrschiffigen Anlagen heissen dio mehr oder weniger profilirten Gurtbogen, welche quer zu den Schiffen gerichtet sind,

Gurt ripp en, Quer gurten oder Transversalrippen, während die der Länge nach die Schiffe trennenden und die Stelle der Schildmauern bei einschiffiger Anlage ersetzenden Gurtbogen Längengurten oder Longitudinalrippen genannt werden.

L. v. Willmann.

Gurte für Aufzüge wickeln sich auf Gurttrommeln, deren Durchmesser 30—40fache Gurtstärke hat. Die zulässige Gurtspannung beträgt für Kernleder-gurte 40 kg pro Quadratcentimeter; für Hanfgurte aus russischem Hanf, doppelt gewebt mit etwa 4 mm Stärke oder vierfach gewebt mit etwa 6—8 mm Stärke 60—-70 kg pro Quadratcentimeter.

Hanfgurte für leichte Getreide-Elevatoren kosten ca. 1 Ji. für 1 m Länge und 1 «Im Breite; starke, für Aufzüge, kosten: doppelt 1,50—2,00 M., vierfach 2,50—3,00 JL\ sech-fach (von 20 cm Breite an) 3—4 Ji. für 1 m und 1 dm. Die grösste Breite beträgt 60 cm, di«; Stücklänge 120 m. Bezugsquellen z„ B. : E. Hagen & Cie. in Hamburg; A. Born in Berlin S.O., Dresdenerstr. 2. Drahtgurte sind aus Drähten oder Drahtseilchen gewebt und werden je nach Bedarf in verschiedensten Mustern hergestellt. Patentgurte von Pickhardt in Bonn in Breiten von 10—100 cm kosten 4—5 JL für 1 m und 1 dm. C. Klauke in Müncheberg bei Berlin liefert Hanf- und Drahtgurte.

Gurten, 1. s. v. w. überschneiden, überblatten. Verbindung zweier Hölzer, welche sich in rechtem oder schiefem Winkel durchkreuzen. Gurtung = Ueber-blattung. 2. s. v. w. umgürten, mit Eisenbändern Zusammenhalten.

Gurtenleiter, s. Rettungsapparate.

Gurtgesims, s. unter Gurtsims.

Gurthaken, -karabiner, -ring, s. Ausrüstung der Feuerweilr-mannschaft.

Fig. 1.

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SSP*¹

Fig. 2.

Lindner.

Gurtsims (Gurtgesims), Gesims (s. d.) zwischen den Stockwerken, welche es andeutet, hat nur geringe Höhe und ladet selten mehr als V₃ derselben aus. Nach der. Stellung unterscheidet man die Gurtgesimse als Balkengesims (Balkengurt, Etagengurt) oder als Brüstungsgesims (Brüstungsgurt, Fenster gurt). Gegen das Abfrieren gibt man den Gurtgesimsen viel Ab Wässerung und versieht dieselben unten mit einer Wassernase, damit das Begenwasser abtropfe und nicht an der Mauer herablaufe.

Gurtträger, 1. s. D i e n s t e ; 2. Tragstein zur Aufnahme einer Gewölbegurte. Gurtungen, Gurtungsquerschnitte, s. d. Art. Druckgurte, Fach-werk und Zuggurte.

Gurtweite (Jochweite), die Entfernung der querlaufenden Gurtbögen bei Gurtgewölben.

Kresnik.

Gurtwieden, solche Wieden (s. d.), mit welchen die Verbindung der Ge-störe (s. Floss) mehrerer hinter einander gestellten Flösse derart zu einem Zuge erfolgt, dass noch eine gewisse Beweglichkeit behufs anstandslosen Fahrens in Flusskrümmungen und über Flossdurchlässe (s. Flossgasse) gewahrt ist.

Gussasplialt. Die Erzeugnisse der Asphalttechnik sind vorzugsweise Decken von verhältnismässig geringer Stärke auf fester Unterlage. Sie werden für Strassenbauzwecke, sowie als Isolirschichten oder Abdeckungen u. dergl. zusammenhängend oder aus Platten zusammengesetzt hergestellt. Erfolgt die Herstellung durch Ausgiessen geschmolzener Asphaltmassen, so belegt man die erstarrte Asphaltdecke mit dem Namen Gussasphalt, versteht darunter aber auch die Masse im vorherigen geschmolzenen Zustand. Daneben wird nach der Art der Herstellung noch Stampf- und Pressasphalt unterschieden.

Die Materialien für Gussasphalt sind Asphaltmastix (s. d.) und Asphaltgoudron (s. d.), bei Gussasphalt für Geh- und Fusswege tritt noch Kies oder unter Umständen Sand hinzu. — Die Herstellungsarbeit des Gussasphalts umfasst das Einschmelzen, Ausgiessen und Yerarbeiten der Masse zu einer zusammenhängenden Decke, unter Umständen zu Platten. Das Einschmelzen erfolgt in einem offenen, mit losem Deckel versehenen Kessel, der in einen cylindrischen, mit Kost und Rauchrohr ausgestatteten Ofen eingehängt wird. Der vorher in Stücke von etwa 8 cm Dicke zerschlagene Asphaltmastix sowohl als der Goudron wird nicht auf einmal, sondern nach bestimmten Erfahrungsregeln [1] in einzelnen Gaben so eingefüllt, dass ein völlig gleichmässiges Schmelzen und eine gleichmässige Mischung mit bestimmtem Bitumengehalt erzielt wird. Die Schmelztemperatur soll nicht weniger als 150° 0. und nicht mehr als 170° C. betragen, um einerseits völliges Schmelzen bis zu einem bestimmten Flüssigkeitsgrad zu gewährleisten, andererseits ein Verbrennen und Verdampfen des Bitumens zu verhüten. Man zieht deshalb auch solche Brennmaterialien vor, die eine weniger intensive Hitze geben und ein sicheres Reguliren derselben gestatten.

Im Strassenbau wird die Gussasplialtdecke gegenwärtig fast ausschliesslich für Gehwege benützt, für Fahrwege nur ausnahmsweise angewendet. Für solche Zwecke des Strassenbaues erhält die Masse Kies- oder Sandzusatz, in Deutschland fast ausschliesslich den ersteren; anderwärts lässt man feineres Material, selbst Sand, zu. Bei Isolirungsschichten und Abdeckungen, die nicht betreten werden, unterbleibt ein derartiger Zusatz.

Der Kies. am besten Quarzkies, soll frei von lehmigen und staubigen Teilen sein und eine Korngrösse von höchstens 7 mm grösstem Durchmesser besitzen. Auch das Einmischen dieses vorher erwärmten und getrockneten Kiesmaterials in das geschmolzene Mastix- und Goudrongemenge geschieht in einzelnen Gaben nach bestimmten Erfahrungsregeln [1], um gleichmässige Kiesverteilung und vollständige Umhüllung aller Kieskörner zu erzielen. Schliesslich wird der Bitumengehalt nach Massgabe gewisser, durch praktische Erfahrung gegebenen Kennzeichen [1] durch Zugabe eines Goudronrestes geregelt, die Masse vor dem Ausschöpfen auf die richtige Temperatur gebracht und durch Regeln des Feuers darauf erhalten.

Das Mischungsverhältnis von Asphaltmastix, Goudron und Kies richtet sich teils nach dem mit den Bezugsquellen wechselnden Gehalt des Mastix an Bitumen, teils nach den klimatischen Verhältnissen der Gegend, in der die Asphaltirung stattfindet. Es muss sowohl dem Erweichen im Sommer, das mit dem relativen Bitumengehalt zunimmt, als auch dem Springen im Winter infolge zu grosser Sprödigkeit resp. zu geringen Bitumengehaltes, entgegengearbeitet werden. Dem mitteleuropäischen Klima entspricht etwa eine Mischung [1] von 1500—1600 kg Mastix -f- 700—800 kg Kies -f- 100 kg Goudron, was 1 cbm Asphaltgussmasse ergibt. Die frühere Rheinische Eisenbahn schrieb vor, dass der Goudronzusatz im allgemeinen möglichst gering bemessen und etwa drei Prozent der Asphaltmasse betragen soll. Für Fussbodenbeläge sollte die mit Goudron versetzte Asphaltmasse einen Zusatz von höchstens BB °/o Kies erhalten. Es ist eine ausreichende Erfahrung nötig, um in allen Fällen das richtige Verhältnis zu treffen. Die fertige Gussasphaltmasse wird aus den Kesseln, die unter gewöhnlichen Verhältnissen möglichst in der Nähe des Verwendungsortes aufgestellt werden, mittelst besonderer Schöpf-gefässe entnommen und auf die Unterlage (meistens ein abgeglichenes Betonbett) ausmdeert. Ueber die weitere Behandlung der Masse zwecks Bildung der Decke s. Strassen bau.

aus-

Die Gussasphaltmasse kann auch in grossen Betrieben fabrikmässig, mit mechanischem Rührwerk u. s. w., hergestellt werden. Das bedingt für den Transport der geschmolzenen Masse zu den Yerwendungsstellen besonders gebildete Wagen, mit geeigneten Heiz- und Rührvorrichtungen versehen, um ein Erkalten der Masse und Absetzen der schwereren Teile auf dem Transport zu verhindern. Solche Anlagen sind aber sowohl für Neubauten, als auch Reparaturen nur bei grossem Bedarf ökonomisch.

Brünler.

Litteratur: [1] Dietrich, Die Asphaltstrassen, Berlin 1882, und die unter Asphalt-go u d r o n, Asphaltmastix und Asphaltstein angegebenen Werke.

Gusseisen, s. Eisengiesserei.

Gusseisenpflaster, s. Strassenbau.

Gusseiserne Welle, als Flügel- oder Hohlgusswelle, eignet sich nur für langsamen, stossfreien Gang bei starken Biegungsmomenten, z. B. für Wasserrads .

H".

Flügelwellen sind veraltet. Um eine Hohlgusswelle zu entwerfen, kann mau aus den wirksamen Momenten zunächst eine volle gusseiserne Welle ausrechnen; auf dieser als form denke man sich eine annähernd gleiche Wandstärke, etwa 30—50 nun, aufgetrag. n, berechne die Spannung an den einzelnen Stellen dieser hohlen Welle, berichtige die Form dass die Spannung nicht über 200, höchstens 300 kg pro Quadratcentimeter steigt, und |,il i-die Gestalt der Welle durch Erhöhung der Nabensitze, Verstärkung von Stirnzapfeu weit über da berechnete Mass u. s. w. fertig. Die Wellen sind stehend mit verlorenem Kopf zu giessen. Lindner

aus

Gussgewölbe sind in Gestalt von Gewölben hergestellte Steindecken gutem Beton. Die Herstellung hat stets auf einer vollständig eingeschalt« n Einrüstung zu erfolgen, auf welcher der Beton in 10—15 cm dicken Lagen gleichmässig ausgebreitet und festgestampft wird. Jede folgende Schicht wird in angenähert gleicher Stärke bis zur erforderlichen Dicke der Decke unt< r stetem Annässen aufgetragen.

In neuerer Zeit macht man vielfach von solchen Gussgewölben auch unter Zuhilfenahme von Eisenschienen und Trägern Gebrauch. Streng genommen, hört jedoch bei ihmu d.-r Begriff der „Wölbung“ auf, da nach dem Erhärten des Mörtels die hergestellto Steindtckc »um-zusammenhängende feste Platte bildet, die, so lange sie ihren Zusammenhang durch Spr-iim . oder Risse nicht eingebüsst hat, nur einen senkrechten Druck und keinen Schub auf d: Widerlager ausübt.

Litteratur: Breymann, Allgemeine Baukonstruktionslehre, Teil 1, Stuttgart 1870,80. Gottgetreu, Lehrbuch der Hochbaukonstruktionen, Teil 1, Berlin 1880, S. 211; Handbuch dm Architektur, Teil 3, Bd. 2, Heft 3, Darmstadt 1893/95, S. 75 u. 551.    l. v. WillmoMn.

GllSSmauerwerk, s. Füllmauer und Zement mauerwerk. Gussmodel, s. Handdruck.

Gussputzen, die Reinigung der Gusswaren von Oxydschicliten, Gusslmut, Hammerschlag, Formsand, Schmiedezunder etc., teilweise bereits unter Eisen-giesserei, Bd. 3, S. 631, angegeben. Wenn die Entfernung der Oxydschicliten durch mechanische Mittel nicht zweckentsprechend ist, so wird Abbrennen und Abbeizen angewendet. Kleine geschmiedete und gegossene Eisenwaren werden in verdünnte Salz- oder Schwefelsäure gebracht und etwas Holz- oder Steinkohlenteer zugesetzt, wobei sich der Glühspan leicht auf löst. Yergl. auch Drahtbürsten und Sandstrahlgebläse.

Gussstahl, s. Eisen.

Lindner

Gussstücke. Die „Vorschriften für Lieferung von Eisen und Stahl, aufgestellt vom Verein deutscher Eisenhüttenleute“ (Düsseldorf), geben die Anforderungen an Gusseisen (z. B. 1200 kg pro Quadratcentimeter Zugfestigkeit) und Stahlformguss (z. B. 4000—6000 kg pro Quadratcentimeter Zugfestigkeit bei mindestens 8—10 % Dehnung) an. Der preussische Ministerialerlass vom 25. November 1891 enthält: Besondere Vertragsbedingungen für die Anfertigung. Lieferung und Aufstellung von grösseren zusammengesetzten Eisenkonstruktionen.

Auszug im Taschenbuch der Hütte.    <    —

Guter Boden. Ein Boden ist gut, wenn er massig feucht, tiefgründig und in physikalischer und chemischer Hinsicht dem Pflanzenwachstum günstig ist. Ein Repräsentant ist der milde, humusreiche Lehmboden mit etwa 30—40 °/0 Thon, 5 —10% Humus und 50 — 60 % Sand mit genügendem Kalkgehalte.

Gutshesitzerwolmhäuser. Das Wohnhaus des Gutsbesitzers wird im ganzen etwas weiträumiger angelegt als städtische oder villenartige Wohnhäuser, weil die ländlichen Verhältnisse die Uebung einer ausgedehnteren Gastlichkeit mit sich bringen, auch bei besonderen Anlässen sich eine grössere Menschenzahl darin zusammenfindet (Jagden, Einquartierung, amtliche Kommissionen u. dgh). Daher ist das Gutshaus mit einer grösseren Halle, der Diele des altsächsischen Hauses (s. Bauernhäuser), mit einer Anzahl von Fremdenzimmern u. s. w. ausgestattet. Die Erziehung der Kinder erfordert oftmals die Unterbringung eines Hauslehrers und einer Erzieherin.

Als allgemeine Regel gilt, dass das Herrschaftshaus nach Grösse und äusserer Ausstattung im richtigen Verhältnis zu dem zugehörigen Grundbesitz und dessen Erträgen, weniger den zufälligen Vermögensverhältnissen des jeweiligen Besitzers steht. Die Bauart soll mehr durch Gruppenwirkung als durch reiche Ausbildung der architektonischen Einzelheiten ausgezeichnet werden; unbedingt muss sie solide sein, um den Grundbesitz nicht mit hohen Unterhaltungskosten zu belasten. Die Verwendung unechter Materialien ist zu verwerfen.

Das Herrenzimmer muss von mindestens einem Fenster den Ueberblick über das Gehöft, dessen Ausgänge und die Thüren der Hofgebäude gestatten ; es muss ferner unmittelbar

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von dem Haupteingange, oder besser einem besonderen, für den dienstlichen Verkehr mit dem Hofgesinde bestimmten Nebeneingang erreichbar sein. In grösseren Wohnhäusern ordnet man gern neben dem Herrenzimmer ein kleines Ankleidezimmer an, in dem der Hausherr, ans der Wirtschaft kommend, sich umkleiden kann. Damenzimmer wird passend an die Gartenseite verlegt. Wenn ein Gewächshaus mit dem Wohnhause verbunden ist, schliesst es sich an das Damenzimmer an. Ein geräumiges Wohnzimmer, in dem sich die ganze Familie versammeln kann, ist unentbehrlich. In grösseren Häusern wird ausserdem ein Saal gefordert, der bei besonderen Anlässen auch als Speisesaal benützt werden kann, während für den regelmässigen Gebrauch ein kleineres Esszimmer genügt. Das Schlafzimmer legt man gern in das Erdgeschoss in Zusammenhang mit dem Wohnzimmer und dem Schlafzimmer für kleinere Kinder. Werden die Kinder grösser, so wohnen sie im oberen Stock in der Nähe des Hauslehrers oder der Erzieherin, deren Wohnzimmer zugleich Schulstuben sein können. Welche Wirtschaftsräume mit dem Herrschaftshause vereinigt werden, hängt von den ortsüblichen Verhältnissen, namentlich davon ab, ob das Hofgesinde von der Guts Verwaltung' beköstigt wird, und welche Zahl von Wirtschaftsbeamten gehalten wird. Ein einzelner, unverheirateter Wirtschaftsbeamter kann wohl sein Zimmer im Herrschaftshause, etwa neben dem Herrenzimmer, von dem Nebeneingang erreichbar, erhalten. Wird die Zahl grösser oder ist der Vertreter des Gutsherrn verheiratet, so erbaut man wohl selbständige Wirtschaftshäuser und verbindet damit die Einrichtungen für Beköstigung des Hofgesindes (s. Beamtenhäuser), oder man richtet diese Räume in einem Flügel des Gutshauses ein.

Obenstehende Figur ist der Grundriss des Erdgeschosses eines ländlichen Herrschaftshauses auf Rittergut Poledno, Regierungsbezirk Marienwerder, bemerkenswert durch die den Verkehr zwischen den Wohnräumen vermittelnde Diele, einen wohnlich eingerichteten Raum, der durch zwei Stockwerke reicht und in Höhe des Obergeschosses mit einer ringsum laufenden Galerie versehen ist. Die Gruppe der Schlaf- und Kinderzimmer ist durch einen Flurgang zugänglich. Das obere Geschoss enthält in dem Ausbau des steilen Daches eine grössere Anzahl von Fremdenzimmern. In dem gewölbten Kellergeschoss sind die Küche und sonstige Wirtschafts- und Vorratsräume und Wohnungen der Dienstboten untergebracht und im Zusammenhänge einerseits mit dem Weinkeller, andererseits vermittelst kleiner Hilfstreppe mit dem Speisesaal eine Trinkstube mit kunstvollem Gewölbe. Das Haus liegt an dem hohen Ufer eines Sees, dem die Wohnzimmer zugekehrt sind.

Litteratur: Tiedemann, Ludw. v., Das landwirtschaftliche Bauwesen, Halle a. S. 1891.

•v. Tiedemann,

— Schloss Sesswegen in Livland, Zeitschr. f. Bauwesen 1896, S. 159 ff.

Gutsgehöfte, s. Gehöfte anlag en.

Guttapercha, Gutta Tuban, Tubangummi, Gettah, Gettania, eine mit Kautschuk und noch mehr mit Balata (s. Bd. 1, S. 756) nahe verwandte Substanz, ist der unter Zusatz von Wasser durchgeknetete und eingetrocknete Milchsaft mehrerer Pflanzen, die hauptsächlich der Familie der Sapotaceen angehören.

Die Ware ist erst seit 1843 in Europa bekannt und wurde ursprünglich von Pala<piiuM Gutta (Hook.) Burek (= Isonandra Gutta, Dichopsis Gutta) gewonnen. Den Baum fand Thomas Lobb 1847 auf Singapore, aber die irrationelle Gewinnung der Guttapercha hat ihn fast völlig ausgerottet, bis vor einigen Jahren Sérullas ihn wieder aufgefunden [1]—[3], Wm gegenwärtig als Guttapercha im Handel vorkommt, wird grösstenteils von folgenden Bäumen gewonnen: 1. Palaquium oblongifolium Burek (Taban merah auf Malakka, Njatoch Balam etc. auf Sumatra), die beste, hellrote bis rotbraune, in warmem Wasser formbare Sorte liefernd;

2. Palaquium borneense Burek, auf Borneo; 3. Palaquium Treubii Burek, auf Banka; 4. lllipe (=Bassia L.) pallida Engter (Njatoch balam, soegi-soegi) auf Sumatra; 5. Payena Leerii Benth. und Hook (= Cacosmanthus Leerii Miqu.) auf Malakka, Banka, Sumatra, Borneo (liefert eine, der besten von Nr. 1 stammenden Guttapercha sehr nahe stehende, nur leicht faserig werdende Sorte). 6. Payena (Cacosmanthus) macrophylla Benth. und Hook (liefert eine genügen* Sorte) [4], [5], [7]—[12]. Sind auch die sechs angeführten Sapotaceenarten die wichtigsten Stammpflanzen der Guttapercha, so scheinen doch auch noch einige andere Arten derselben Familie, nach Flückiger [13] auch solche anderer Familien, wie der Apocynaceen und Tern-stroemiaceen diesen oder einen sehr ähnlichen Rohstoff liefern, z. B. Palaquium rostratum und P. argentatum, Bassia firma Benth, Payena Suringiana, Payena rubro-pedicellata, Sideroxyh n attenuatum D. C. (Singapore, Philippinen [2], [14]); von einer Willoughbeia (Apecynemi) null das Gutta Singgarip, von Dichopsis sp. das Gutta Putih oder Gutta Sundek stammen [10J. Gutti Soosoo scheint echte Guttapercha zu sein, Gutta Akolian ist ebenfalls eine echte Guttapercha, angeblich von Isonandra Motleyana stammend. Gutta Bambong ist wahrscheinlich identisch mit dem von Ficus indica stammenden Kautschuk.

Die Gewinnung der Guttapercha war bis vor kurzem mit der Vernichtung der Guttaperchabäume verbunden. Dieselben werden gefällt und der Milchsaft aus Einschnitten in der Dinde herausgeholt. Auf Westjava hat man seit 1881 Bäume angepflanzt, um der Ausrottung entgegenzutreten. Ein Baum von 60 cm Umfang liefert 239 g, von 40 cm 160 g, von 220 cm 190 g [5j. A'un soll versucht werden, durch Anschneiden der Binde (nach Oesterle in Gestalt eines V) ohne Baumfällung den Saft zu gewinnen; ja neuerlich wurde von Sérullas [15] der Versuch unternommen, aus den Blättern [16] und Zweigen des Baum« durch ein Lösungsmittel (Toluol) die Guttapercha zu extrahiren [17], — Der frische Milchsaft erstarrt zu einer porösen, schwammigen Masse ; er muss daher, um einen kompakten, versandfähigen Körper zu bilden, unter Zusatz von Wasser durchgeknetet werden. Hierauf formt oder presst man daraus Blöcke und Brot«-bis 20 kg Gewicht, auch wurstförmige Stücke [12], [14]. Ueber die Konservirung des Milchsaftes und die Mikrobentheorie von Lucien Morisse s. Kautschuk. In Singapore werden die verschiedenen Sorten, welche die Händler aufkaufin, zusammengemischt und in drei Qualitäten: First quality, Medium und White Guttapercha geschieden. Was zu uns kommt, ist immer mit Holz- und Bindenstückchen etc. verunreinigt. — Bohe Guttapercha ist aussen braun oder graubraun, innen rötlichweiss, grauweiss mit rötlichem Stiche oder weiss mit braunrötlichen Eiecken, besitzt eine teils faserige, teils blätterige, mitunter an Holz erinnernde Struktur, lässt sich leicht schneiden (Unterschied von Kautschuk), schwimmt auf dem Wasser (spez. Gew. 0,96—0,99), ist biegsam, zähe, nur sehr wenig elastisch, erweicht, auf 45 °C. erwärmt, teigartig, wird bei60°C. so bildsam, dass man sie zu Fäden ausziehen, in Platten, Böhren etc. formen kann, bildet in kochendem Wasser keine Emulsion, sondern bleibt im Zusammenhang und schmilzt bei 110—120°. Erwärmte Guttapercha riecht sehr charakteristisch (nicht unangenehm). Die Guttapercha von Borneo erscheint im Handel in Gestalt lederdicker Stücke von Zunderschwammfarbe, ist steif und zähe, lässt sich in gelbliche Platten zerreissen und erscheint an frischen Bruchstellen wie Papiermache. Die neuseeländische Guttapercha weicht von der hinterindischen nur wenig ab, ist rötlichgrau, porös, im Bruche an manchen Stellen an Bimstein erinnernd, am frischen Schnitte blassrötlichweiss, ziemlich leicht und leicht zu zerreissen. Ueber das Aussehen der zahlreichen Handelssorten sind [6], [8], [9| und insbesondere die ausführliche Arbeit von Léon Brasse [18] einzusehen; als beste Sorten werden von diesem Forscher die Guttapercha von Padang (Ostküste von Malakka) und die von Sarawak und Sandakan (Borneo) erklärt.

Die chemische Zusammensetzung ist von Granville H. Schärpe [19] und Oesterle [li studirt worden. Guttapercha besteht aus Gutta, Alban, Fluavil, Guttan, Gerbstoffen Salzen und zuckerähnlichen Substanzen. Die Gutta, ein rein weisser, amorpher Kohlenstoff (C\oIIu)n mit dem Schmelzpunkt 53°, ist der wichtigste Teil, von dessen Quantität, die angeblich les 80°/o erreichen kann, die Güte des Rohstoffes abhängt. Das Alban (C40 Hq\0%) ist weiss,

kristallisirbar, ebenfalls ein wichtiger Bestandteil. Dagegen beeinträchtigen grössere Mengen Fluavil [zitronengelb, harzartig (Ci₀Hi₆O)n\ die Güte der Guttapercha. Guttan ist Gutta ähnlich, aber leicht zersetzlich. Gegen chemische Agentien sind die genannten Bestandteile der Guttapercha sehr widerstandsfähig, Luft und Licht und vielleicht elektrische Einflüsse verändern sie leichter.

von

Zur technischen Verarbeitung [20] wird die rohe Guttapercha in warmem Wasser von 50° erweicht, von den gröberen Verunreinigungen befreit, zu Bändern ausgewalzt; mehrere solcher Bänder werden noch warm zusammengelegt, von Schneidemaschinen in dünne Späne zerteilt, diese hierauf mit Wasser dampf erweicht und in dem sogen. Zerreisswolf in feine Stücke zerrissen. Die Vereinigung derselben zu Klumpen geschieht im Knetapparat, und das fertige Produkt ist als eine sehr dichte, schwarze oder schwarzbraune, homogene, in Wasser untersinkende, sehr plastische Masse unter dem Kamen gereinigte Guttapercha unmittelbar zur Verarbeitung geeignet. Ausser dieser mechanischen Prozedur gibt es noch eine chemische, welche die Rohware durch geeignete Lösungsmittel zu lösen und somit zu reinigen sucht [21].

Die gereinigte Guttapercha lässt sich bei 45—60⁰ beliebig formen und wird bei 1000 weich und dabei so elastisch wie geknetetes Brot; sie löst sich in Chloroform und Schwefelkohlenstoff in der Kälte, ferner in erwärmtem Petroläther, Terpentinöl und Benzol fast vollständig, in erwärmtem Alkohol und Aether nur sehr unvollkommen. Wie oben angegeben, verändern Luft und Licht die Beschaffenheit der Guttapercha, daher wird sie mit der Zeit brüchig, unelastisch, was besonders deutlich an dünnen Guttaperchablättern wahrzunehmen ist ; diese zerfallen in schmale Streifchen. Eine Mischung von 9 Teilen Guttapercha und 1 Teil Kampfer soll diesen Uebelstand, der eine Folge von Oxydationsprozessen ist, beheben [22]. Guttapercha lässt sich ebenso wie Kautschuk (s. d.) vulkanisiren. Auf der Entfernung der Oxydationsprodukte beruht zweifelsohne die Darstellung der sogen, reinen, weissen oder gebleichten Guttapercha (Guttapercha alba). Man löst die gereinigte Guttapercha in der zwanzigfachen Menge Schwefelkohlenstoff und filtrirt unter gewissen Vorsichtsmassregeln die Lösung durch Spodium; das Produkt ist rein weiss, fadenziehend und lässt sich vorzüglich färben. Oder man behandelt die Chloroformlösung mit Alkohol, der die reine Guttapercha als weisse Masse ausfällt. Sie kommt gewöhnlich in 3—4 mm dicken Stangen in den Handel [14].

Die Verwendung der Guttapercha ist eine sehr umfangreiche, die wichtigste wohl die zur elektrischen Isolation (Kabelisolatoren). Die Isolirfähigkeit wird durch Beimischung von Zinnober, Kalkhydrat, Harzöl, Kolophonium vermindert [15]. Guttapercha dient ferner zu Maschinentreibriemen, Schuhsohlen, Böhren, Wannen, Geschirren, die Guttaperchablätter zu chirurgischen Verbänden, zum Einwickeln (z. B. zum Umwickeln der Drähte, an welchen frische und trockene Blumen für Bouquets gesteckt sind), die weisse Guttapercha in der Zahntechnik, die harten Guttaperchakompositionen (Mischungen der Guttapercha mit Kreide, weissem Pfeifenthon, Magnesia, Zinkoxyd, Baryt) zu künstlichem Elfenbein. Die Lösung von Guttapercha in Chloroform dient als Traumaticin zu wasserdichtem Wundverschluss; es werden 20 Teile klein zerschnittener gereinigter Guttapercha mit 80 Teilen Chloroform übergossen und noch 5 Teile zerfallenen Glaubersalzes hinzugefügt; letzteres soll Entwässerung und Klärung der sirupdicken Flüssigkeit bewirken. Durch Schütteln wird eine raschere Lösung erzielt.

Da, wie oben bemerkt wurde, die Handelsware häufig ein Gemisch verschiedener Sammelsorten darstellt, unter welchen auch sehr minderwertige Produkte Vorkommen dürften, von deDen einige wahrscheinlich mit Guttapercha keine Verwandtschaft zeigen, so spricht man in technischen Kreisen auch von verfälschter Guttapercha. Mehrfach beschrieben ist eine sogen. Gettah Lahoe oder Feigenwachs, ein Produkt der auf Java und Sumatra einheimischen Ficus ceriflua Jungh ; es stellt nach Vogl [23] leichte poröse, einigermassen an Guttapercha erinnernde Stücke dar von matt hellbräunlichgrauer, an der frischen, körnigen Bruchfläche hellrötlichgrauer Farbe; sie sind brüchig, spröde, ziemlich leicht zerreissbar, an frischen Schnittflächen wachsglänzend, etwas fettig anzufühlen; sie lösen sich leicht und vollständig in Chloroform, ebenso beim Erwärmen in Aether, Schwefelkohlenstoff, Terpentinöl und Benzol. Mit diesem Feigenwachs ist wahrscheinlich die Gettah melabeoega von Palembang auf Sumatra identisch, von welcher angegeben wird, dass sie der Guttapercha beigemischt wird ; in kochendem Wasser gibt diese Gettah eine Emulsion, während echte Guttapercha wohl klebrig wird, aber sonst unverändert bleibt; sie schmilzt erst bei 170° (Guttapercha bei 110—120°); wird die Gettah wie Guttapercha gereinigt und verarbeitet, so erhält man ein Produkt ivon schwarzer Farbe und von einer Konsistenz, die der des bekannten Glaserkittes am nächsten kommt; die Masse ist ausserdem noch durch widerwärtigen Geruch auffällig.

Der sicherste Hachweis einer guten Ware ist in der chemischen Analyse, in der quantitativen Bestimmung der Gutta und des Albans gelegen. Wie sehr durch die Reinigung der Wert der Guttapercha erhöht wird, zeigen die Preis-

listen: 1 kg Guttap. natural, zurzeit 6—7    1 kg gereinigte 12—13 JL\ 1 kg

weisse (= Gutt. depurata alba et rosea in bacillis) 40 <At.

Littérature [1] Oesterle, 0., Pharmakognostische Studien über Guttapercha, Beru 1893 (Dissertation). — [2] Chimani, 0., Untersuchungen über Bau und Anordnung der -Milchröhren, mit besonderer Berücksichtigung der Guttapercha und Kautschuk liefernden Pflanzen, Betau. Zentralblatt, Cassel 1895, Bd. 61, S. 385 ff. — [3] Tschirch, Indische Heil- und Nutzpflanzen und deren Kultur, Berlin 1892, S. 203 ff. — [4] Burek, Eenige opmerkingen omtrent Getah-Pertja, Yerslag omtrent den Staat van’s Land Plantentuin te Buitenzorg 1882, Batavia 188-1.

—    [5] Ders., Sur les Sapotacées des Indes Néerlandaises et les origines botaniques de la guttapercha, in Annales du jardin botanique de Buitenzorg, Vol. V (1886), S. 1—85.— U über die indischen Guttaperchasorten handeln insbesondere [6] Oxley in Mechanic’s Magazine, März ls47.

—    [7] Yriese, de, W. H., Tuinbouw Flora 1856, Tom. III, S. 201—205. — [8] Beauvisage, G. C. K., Contribution à l’étude des origines botaniques de la gutta-percha, Paris 1881. — [9] Teu Brummeler, Getah Pertja en Caoutchouc in Tijdschr. van de Maatsch. van Landbouw in Nijverheid, Batavia 1883. — [lOjMurton, Ueber die Pflanzen der malaiischen Halbinsel, w.-Lhe Gutta liefern, Americ. Journ. of Pharm. 1879, Januar, S. 48 (Auszug). — [11] Burek, Hapjx i t sur son exploration dans les Padangsche Bovenlanden à la recherche des espèces d’arbres qui produisent la gutta-percha, Saigon 1886.— [12] Wiesner, Rohstoffe des Pflanzenreich , Leip/i ■ 1873, S. 116. — [13] Flückiger, Grundriss der Pharmakognosie, 2. Aufl., Berlin 1894, S. i'"l. [14] Hanausek, T. F., in Realencyklopädie der gesamten Pharmacie, Bd. 5, Wien 1888, 8. 50- ">2.

—    [15] Chem.-Ztg. 1892, Jahrg. 16, S. 1559.— [16] Holle, Anatomie der Blätter der Sapotu. i--n,

München 1892. — [17] Amerik. Patent Nr. 495757 vom 18. April 1893, erteilt an I). 1; Singapore. — [18] Léon Brasse in Lumière électrique 1892, Bd. 46, S. 51 , 109, 1*»> ». — [19] Granville, H., Schärpe, India rubber and guttapercha, electr. Trades journal 1893, 14*1. 9,

S. 193. — [20] Hoffer, Raimund, Kautschuk und Guttapercha, 2. Aufl., Wien 1892.    [21] I.* u

T. I'. Ilanautek

Brasse in Lumière électrique 1893, Bd. 47, S. 101 u. 216. — [22] Fleury in The Druggi-t Ciivul., London 1880. — [23] Yogi, A., Arzneikörper, Wien 1892, S. 396 u. 428.

Left pin.

Guttensteiner Kalk, ein dem Muschelkalk in den östlichen Alpen :wg.-höriger, schwarzer, splittriger, meist dolomitischer Kalkstein bis Dolomit. Er ist vielfach von weissen Kalkspatadern durchzogen, sehr hart und wird in Plattenform als Dekorationsmaterial für Gedenktafeln, zum Belegen von Kanälen, aber auch gebrannt als Weisskalk verwendet.

Gutti, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 125.

Guy, s. Takelage.

Gyps, s. Gips.

Gyrometer, s. Tachometer.

Gyroskop, s. Kreisel.

Gyrus, s. Theodolit.

als Abkürzungszeichen bedeutet auf den neuen deutschen Reichsmünzen die Münzstätte Darmstadt, auf älteren französischen La Rochelle, auf älteren österreichischen Gfünzburg. — In der Chemie ist H das Zeichen für Wasserstoff (Hydrogenium), in der Astronomie h Abkürzung für hora (Stunde), z. B. 6 * 10' = 6 Uhr 10 Min. — H. P. oder HP im Maschinenwesen Abkürzung für Pferdekraft (horse-power).

lia, Abkürzung für Hektar.

Haarlllasemaschine (Mischmaschine), in der Filzhutfabrikation Maschine zum regelmässigen Mischen der abgeschnittenen Pelzhaare und zum Entfernen der gröberen Haare und der Verunreinigungen. Die Maschine besteht im Prinzip aus einer Anzahl Kammern, hinter deren Eingängen je eine schnell rotirende Bürstenwalze einen hinreichend starken Luftstrom erzeugt, dass die feineren Haare durch denselben in den oberen Teil der Kammer geblasen, auf einem endlosen Transportband an die Bürstenwalze der nächsten Kammer geführt werden und so fort, bis sie von der letzten Kammer als loses kontinuirliches Band abgegeben werden. Die schwereren groben Haare und Verunreinigungen fallen auf ein schräg gestelltes Schüttelsieb unter der Bürstenwalze der ersten Kammer.

Haardralit, feinste Sorte Gold-, Silber- oder Platindraht.

Haare, fadenförmige Gebilde der Oberhautzellen, werden, sofern es sich um geringwertige Ware handelt, auf Stickstoffdünger verarbeitet. Sie enthalten je nach den Verunreinigungen der Werkstatt 5—-13% Stickstoff. Wertvollere Haare (Schaf-, Pferde-, Vigogne-, Alpaka-, Biberhaare etc.) dagegen bilden wichtige Rohstoffe für die Textilindustrie, für die Erzeugung von Filz etc. (vergl. Spinnfasern). Ein bedeutender Handelsartikel sind Menschenhaare, besonders Frauenhaare. Farbe und Länge sind für die Qualität massgebend, die Preise schwanken zwischen 12 und 360 Ji. pro Kilogramm; goldgelbe und tiefschwarze Sorten werden am teuersten bezahlt. Von Leichen genommenes Haar ist minderwertig (brüchig, mit schlüpfriger Oberfläche). Frankreich verarbeitet allein jährlich ca. 130000 kg Haare; Hauptmarkt Paris (oft bis 6000 kg am Markte).

Pässler.

Haaren, diejenige Operation in der Gerberei, durch welche die zuvor genügend gelockerten Haare oder die Wolle zugleich mit der Oberhaut mit Hilfe des Haareisens von der Lederhaut der Felle weggenommen werden. Die Haarlockerung ist in der Kegel entweder durch die Schwitze oder durch den Aescher oder durch die Schwöde erfolgt. Bei der ungarischen Weissgerberei werden die Haare ohne vorherige Haarlockerung mit Hilfe eines sehr scharfen Messers weggeschnitten.

Haarfrost, s. Rauhfrost.

Haargewebe, Fabrikate aus Pferdehaaren und den Abfallhaaren der Gerbereien. Haartuch (mit baumwollener Kette) wird aus den Mähnen- und Schweifhaaren der Pferde hergestellt; die Haare werden ausgekocht, gehechelt und sortirt und sodann direkt auf dem Webstuhl, mit und ohne Beimischung anderer Spinnstoffe, verarbeitet. Die Böden der Haarsiebe sind z. B. ein reines Haargewebe. Die kurzen Haare werden gesponnen und als sogen. Haar-zieclien zu Presstüchern, Decken, Möbelstoffen etc. verwendet.

HaarhygTometer, s. Feuchtigkeitsmesser.

Haarkalk (H a ar mör tel), Kalk- oder Gripsmörtel mit geklopften Kuhoder Kälberhaaren gemischt, behufs innigen Anhaftens auf der Unterlage, dient zu Decken- und Wandputz auf Holz, zum Zustreichen der Fugen, sowie Dichthaltung der Fuge zwischen Fensterfutter und dem Steingewände. Zu 0,08 cbm Kalk und 0,20 cbm Sand sind 1 kg Kälberhaare beizumischen.

zur

U’einbrenner.

Haarkies, s. v. w. Millerit.

Haarlauf, s. Weberei.

Haarmannsclie Hakenplatte, s. Oberbau (mit Eisenschwellen).

Haarmanns Schwellenscliiene, s. Oberbau (Eisenlangschwellen).

Haarnadeln, s. Nadeln und Nadelfabrikation.

Haarrauch, s. Höhenrauch.

Haarrisse, feine Sprünge in der Glasur, veranlasst durch eine falsche Zusammensetzung oder durch zu starkes Aufträgen derselben. S. G1 a s u r e u.

Haarstein, s. Quarz.

Haartreibriemen bestehen aus festen, dichten Geweben von grobem Wollgarn mit Baumwolleintrag, in ein- oder mehrfachen Lagen auf besonder« n Stühlen hergestellt. Die Wolle ist Kamelhaar von der Angoraziege aus Kleinasien, aber auch das im Frühjahr ausfallende Haar von Kamelen u. ähnl. Dies.-Kiemen zeigen grosse Festigkeit und geraden Lauf wegen der GleichmässOkeit des Gewebes in jeder Breite.

609 mm

Zur Adhäsion auf den Scheiben nützt die besonders dafür hergestellte Riemeusohmi. i Oel und Fett greifen die Imprägnirung der Riemen an. In Gabeln laufende Riemen fran-. u an den Kanten aus. Die Haltbarkeit ist abhängig von der Güte des Rohmaterials und ii■ r richtigen Behandlung, weshalb gute Riemen derart für Betriebe ohne Riemenführer trotz, d>-höheren Preises empfohlen werden können. Die Reddawayriemen (von F. Reddaway it C’ie. 1.1., Manchester und Hamburg) kosten bei einer Breite von 51    70 102    152    203    305    406

Lindner.

2,70 4,15 7,10 11,90 17,50 30,— 42,80 71,50 JL für 1 m Länge.

Haarzirkel, s. Reisszeug.

Haassscher Prober, s. Petroleum.

Hackbolzen, s. Schiffbau.

Hacke, zu Erdarbeiten gebrauchtes Werkzeug; s. Breithaue. Pickel etc., auch s. v. w. Holzaxt oder Beil (s. d.).

Hackenblock, s. Takelage.

Hacker (Kamm), s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 92.

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Hackmaschine (Pferdehack-, Felgmaschine), ein Apparat, mit welchem der Boden während der Entwicklung der in Reihen stehenden PHanz« n durch Messer bearbeitet wird. Man bezweckt dabei eine Oeffnung und Lockerung des Bodens, ein Abschneiden des Unkrautes eventuell auch eine Behäufelung der Pflanzen und findet die Hackmaschine besonders im Grossbetrieb vorteilhafte Verwendung beim Anbau von Rüben, Reps,

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Mohn, Mais, sowie Getreide, sofern bei letzterem die Reihenentfernung nicht unter 15 cm beträgt.

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Die wichtigsten Teile der Hackmaschine sind die Messer (Fig. 1). Für milden Boden und grosse Reihenentfernung verwendet man zwei einseitig schneidende, für geringe ein solches von nur circa 12 cm Breite pro Gasse, während zum Oeffnen verkrusteten Landes die herzförmigen Messer (IV) *

benützt werden. Zum Behäufeln treten an Stelle    /k    &    »    1    &

der Messer die unter V abgebildeten Häufelpflug-    jf    %    /JA    ä    (A _ g

körper. Die Führung erhält das einzelne Messer    ^    ' '    jÿ    $    '    '

einmal durch Schrauben- oder Keilverbindung mit dem vertikal in einer Führungsgabel beweglichen

Scharstiel und dann durch den Messerhebel, welcher an einer vorderen Querschiene befestigt und mit Scharnier versehen ist. Die eingestellten Messer können sich also einzeln vertikal heben und senken; im Boden werden sie durch ihr Eigengewicht, etwaige Belastung durch Gewichte, sowie durch den Winkel, in welchem die Messer angreifen, gehalten. Um dieselben immer, also auch in Vertiefungen, in günstigem Winkel angreifen und gleich tief arbeiten zu lassen, benützte H. Laass & Co.-Magdeburg-Neustadt Parallelogramm-Hebel mit Stelllöchern, nebst Stellbügel, welche sich gut bewährten. Ein Ausheben des ganzen Messersystems aus

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dem Boden erfolgt durch Niederdrücken eines Hebels (s. den Katalog der genannten Firma).

Von einzelnen Formen der Hackmaschinen sind solche mit und ohne Vordersteuer zu unterscheiden. Erstere ermöglichen zwar eine sehr exakte Steuerung und grosse Leistung ; aber durch die beiden Pferde und vier Eäder wird beim Umwenden viel Schaden an den Pflanzen angerichtet, auch sind sie teurer. Man zieht deshalb jetzt

Maschinen vor, bei welchen ein Pferd in der Gabeldeichsel geht. Noch einfacher ist die Hackmaschine Fig. 2, doch lässt hier die Gleichmässigkeit des Tiefgangs zu wünschen.

Bedingungen für gute Leistung der Hackmaschine sind: grosse, möglichst-ebene und steinfreie Flächen, welche nicht mit frischem Stallmist gedüngt sind, eine gewisse Mürbheit des Bodens, gleiche und genügende Reihenentfernung (Minimum 15 cm), scharfe Messer und gute Steuerung. Da die Anschlussreihen bei Drillsaaten oft ungleich weit von einander entfernt sind, wird die Hackmaschine am besten mit der Spurweite der verwendeten Drillmaschine gewählt. Beim Einstellen beider Maschinen wird dann dasselbe auf die Reihenentfernung eingeteilte Stellbrett benützt. Die Preise der Hackmaschinen betragen pro Meter Arbeitsbreite 100—160 Ji.\ die Tagesleistung ist bei 2 m breiten Maschinen mit 3—4 ha zu rechnen.

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Fig. 2.

II

Bezugsquellen: H. Laass & Co., Magdeburg-Neustadt; G. Bölte, Oschersleben; Fr. Dehne, Halberstadt ; F. Zimmermann & Co., Halle a. S. ; W. Siedersleben & Co., Bernburg.

Litteratur: Die Kataloge der eben genannten Firmen und Wüst, Prüfung von Hack-

Strebel.

Hackmaschine, beim Erzeugen des Holzzeuges verwendet, führt das mechanische Zerspalten des Holzes als Vorarbeit für den Zerfaserungsprozess durch und dient auch in gleicher Konstruktion zum Zerkleinern der in der Papierfabrikation als Rohmaterial verwendeten Seile. S. Holz zeug, Papier-

Maxim. Kraft.

Hackmesser, besser Schlitzmesser genannt, findet Verwendung bei s der mechanischen Herstellung der Schlitze an Thüren-hj und Fensterrahmen, ferner in Bau- und Möbelfabriken.

Das Werkzeug ist ein auf zwei Seiten schneidendes, Jj hackenförmiges, aus Gussstahl gefertigtes Messer m, welches, tó entsprechend der Schlitzstärke s, gewöhnlich 6—20 mm dick sein IjjlL I kann. Der Durchmesser dieser Messer wechselt akii der Länge der Schlitze, welch letztere meist 100—200 mm lang sind. Das Werkzeug wird gewöhnlich auf einer Kreissäge oder Tischfräse angewendet, arbeitet am besten mit einer Geschwindigkeit von 1800—2000 Ümdrehungen in der Minute, wobei die Arbeit eine tadellos reine wird. S. Zapfenschneid- und Schlitzmaschine.

Hackpflug (Felgpflug), ein Spanngerät, dessen Schare oder Messer den Boden zwischen zwei Pflanzenreihen bearbeiten.

An einem dreieckigen Rahmen von Holz oder besser Schmiedeeisen sind gewöhnlich fünf Schare befestigt, von welchen das vorderste herzförmig ist, während die übrigen nur einseitig schneiden. Die Arbeitsbreite kann mittelst eines Hebels von 40 bis auf 80 cm eingestellt werden, je nach Reihenentfernung. Der Tiefgang wird durch das Laufrad mittelst beider Sterzen régulât ; ein Pferd genügt für den Zug. Die Hackpflüge finden zur Lockerung und Unkrautvertilgung Verwendung, besonders beim Anbau von Kartoffeln, Mais, Raps, Hopfen etc., und ermöglichen eine tiefe und billige Arbeit. Preis 25—45 JL Bezugsquellen : Gebr. Eberhardt, Ulm; A. Blessing, Zuffenhausen u. a., auf deren Kataloge wir verweisen. Strebet.

Hackworth-Steuerung, s. Umsteuerungen.

Hadern, Lump e-n, Stratzen, in der Papierfabrikation das zumeist aus gebrauchten Geweben bestehende Rohmaterial. S. P ap i er f a b ri k a ti o n. Maxim. Kraft.

Haderndrescher, eine bei der Papierfabrikation zur trockenen Reinigung der Hadern verwendete wolfähnliche Maschine, welche aus einem geschlossenen Kasten besteht, in dem sich mehrere hinter einander augeordnete, mit massiven

maschinen, Jahrbuch der deutschen landwirtsch. Gesellschaft 1889.

fabrikation.

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entsprechend

Rozoi.

Zähnen versehene Trommeln drehen und durch ein Zuführtuch eingeführte Hrnhcn energisch schlagen. S. Pa pier fahr ikation.

Hadernkocher, ein in der Papierfabrikation zur nassen Reinigung der Hadern verwendeter, geschlossener, aus starkem Metallblech hergestellter Apparat, in welchem die Hadern mit alkalischer Lauge bei höherer Temperatur und Dampfdruck behandelt werden. S. Papier fahr ikation.

Hadernsclineidmascliine, auch Hadernschneider genannt, eine mit rotirenden oder auf und ab bewegten Messern versehene Vorrichtung, welche die Aufgabe hat, die Hadern vor der nassen Reinigung in annähernd gleich grosse Stücke zu schneiden. S. Papierfabrikation.

Hadernsortiriing, bei der Papierfabrikation diejenige Arbeit, durch welche eine Trennung der verschiedenen Haderngattungen nach dem Stoff, aus dem bestehen, nach der Farbe etc. zur Ausführung kommt. Man unterscheidet eine Vorsortirung, welche dem Ankauf der Hadern vorangeht, und eine Fabriksortirung. S. Papierfabrikation.

Hadernställber, auch Hadernwolf genannt, eine bei der Papierfabrikation zur trockenen Reinigung in Anwendung gebrachte, dem Schlagwolf d< r Spinnereien ganz ähnliche Maschine, welche aus mehreren, in einem geschlossenen Kasten rasch rotirenden Schlägerwellen besteht. S. Papierfabrikation.

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

Häckselkainmern, Nebenräume der Viehställe. Da es vorteilhaft i t, das Häcksel für die ganze Wirtschaft an einer Stelle mit Maschinenkraft (Pferdegöpel, Lokomobile u. a.) zu schneiden, wird hierfür nur eine Stelle des Gehöftes ausersehen, entweder die Futterscheune oder derjenige Stall, in dem der stärkste Verbrauch stattfindet. Von hier aus wird das Häcksel nach den Futterkammern der verschiedenen Stallungen getragen oder auf leichten Eisenbahngleisen gefahren. Häckselkammern erhalten für ein Haupt Rindvieh 0,'>, für ein Pferd 0,6 qm Grundfläche. Der Fussboden wird aus Ziegelsteinpflaster oder aus Beton hergestellt. Die Häckselmaschine stellt man, wenn es die Umstände gestatten, auf den Dachboden und lässt das Häcksel durch eine Oeffnung der Decke herabfallen (s. Pferdeställe und Rindvieh Ställe).

Litteratur: Tiedemann, L. v., Das landw. Bauwesen, Halle a. S. 1891. v. Tiedemann.

Häckselmaschine, s. Futterschneidmaschine.

Hähne (Hahnen), häufig die Kollektivbezeichnung der Absperrvorrichtungen, wie sie bei den Rohrleitungen für Wasser, Gas, Luft etc. Vorkommen.

Man unterscheidet in Bezug auf den Gebrauch: Auslaufhähne (Bd. 1, S. 597), Durchgang -hähne (Bd. 8, S. 448 u. S. 487 u. S. 491), Klosethähne (s. Kl oset), Badehähne (s. Badcbatteri e, Bd. 1, S. 686, und Mischhähne), Feuerhähne (s. Hydranten), Toilettehähne etc.; nach >1 r Konstruktion: Konushähne, Ventilhähne, Gumminiederschraubhähne, Schieberhähne.

Hähne dienen nicht nur zum schnellen Abschluss einer Rohrleitung, sondern können auch zum Reguliren der Durchflussmenge benützt werden. I )ie Baulänge ist 2tZ+J00 mm für d mm lichte Weite der Leitung oder auch geringer. Zum Anschluss sind die Hähne mit Flantschen (teuerste Form), Gewindemuffen, Gewindezapfen oder freien Ausläufen versehen. Zur Handhabung dient ein auf das Vierkant passender Schlüssel oder ein fester Griff. Letzterer macht den Hahn bequem, aber auch Unberufenen zugänglich und kann durch sein Eigengewicht, je nach der Anbringung, auf eigene, unbeabsichtigte Verstellung des Hahnes oder auf Sicherung der Hahnstellung wirken, was bei den Wasserstandshähnen, den Abschlusshähnen der Bremsleitungen an Eisenbahnwagen u. s. w. berücksichtigt wird.

Das konische Küken ist in das Gehäuse mit einem (ganzen)

Spitzenwinkel von 7—14°, also grösser als der Reibungswinkel, eingepasst und eingeschliffen. Der Wirbel darf am weiteren, das    Fl»- *•

Gehäuse am engeren Ende über die gemeinsame Berührungsfläche hinaus nicht konisch sein, weil sich sonst Ansätze bilden, die ein Nachstellen verhindern. Der Anpressungsdnnk wird durch sanftes Anziehen der Mutter (Fig. 1), bei den selbstdichtenden Hähnen 0” ig- 2, Patent der Frankenthaler Maschinenfabrik) auch durch den Flüssigkeitsdruck bewirkt, (»i Dampfleitungen erhalten diese Hahnen die Fettschmierbüchse a und Schmiernuten h c. 1‘iir gut abzudichtende Gase benützt man Packliähne oder Stopfbüchsenhähne (Fig. 3). Besser als die 10—40 mm breiten Dichtungsflächen der durchbrochenen Küken, besonders in den Dreiwcg-

1! lecken.

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

hähnen, Fig. 4 (vergl. auch Bd. 3, S. 443), dichten die hohlen, nur einseitig öffnenden Küken, s. Fig. 5, Winkelhahn für die Regulirung des Einspritz-wassers an Kondensatoren ; auch für Durchgangshähne sind unten offene Küken angewendet, jedoch so einzubauen, dass sich kein Kondenswasser-

sack bildet. Vierweghähne sind so eingerichtet, dass sie stets je zwei — gegenüber (oder zwei neben einander)

mündende Leitungen verbinden.    _y

Durchgangshähne in gangbaren Grössen bis 100 mm Weite kosten im

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Fig. 5.

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Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 2.

Mittel : ganz von Eisen JL 4 -j- 0,5 d² für d cm Durchgangsweite; ganz von Rotguss JL 5    1,5 d² ;

mit Rotgussküken und Messinggehäuse, das leicht undicht ist, etwas weniger; mit Rotgussküken und Gusseisengehäuse JL 4 -f- d². Letztere Art eignet sich wegen der ungleichen Wärmeausdehnung nicht für Dampf und warme Flüssigkeiten. Dreiweghähne sind 30 % teurer. Hartgummi-und Hartbleihähne kosten JL 4 + d² bis 8 + 2 d². Steinguthähne mit besonderer Armatur liefern March Söhne in Oharlottenburg [1].

Litteratur: [1] Parnicke, Maschinelle Hilfsmittel der ehern. Technik, Frankfurt a. M. 1896.

Häkelmascliine, Häkeln, s. Wirkerei.

Hälleflint, ein dichtes und gleichartiges Grestein, welches zumeist aus Quarz und Feldspat besteht; in vielen Fällen tritt noch Glimmer hinzu. Diese beiden Gemengteile sind in so geringer Korngrösse vorhanden, dass sie mit blossem Auge selten erkannt werden können. Die Hälleflinten sind meist hell gefärbt, grau, gelblich, grünlich oder rötlich, haben splitterigen bis muscheligen Bruch und ähneln im Aeussern den Feuersteinen.

In Bezug auf ihre mineralische Zusammensetzung stehen sie den Felsiten (Petrosilex) sehr nahe; durch Aufnahme von Einsprenglingen von Quarz, Glimmer oder Feldspat erhalten die Hälleflinten einen porphyrartigen Charakter. In vielen Fällen sind sie lagenartig, schieferig durch parallel angeordnete Glimmerblättchen (Muskovit) oder gebändert. Die Absonderung ist meist eine parallelepipedische, durch eine starke Zerklüftung erzeugt. Ihrer chemischen Natur nach sind die Gesteine reich an Kieselsäure (65—80%), arm an zweiwertigen Metallen (Fe, Ca, Ma) und relativ reich au Alkalien (5—10%); der Thonerdegehalt schwankt zwischen 12 und 17%. Das spezifische Gewicht bewegt sich zwischen 2,7 und 2,75. In dünnen Splittern schmilzt Hälleflint ziemlich leicht vor dem Lötrohr im Gegensatz zu ähnlich aussehenden Quarziten. Bei der Verwitterung bildet sich aussen in der Regel eine weisse Kruste, herrührend von dem zu Kaolin umgewandelten feldspätigen Gemengteil. Die mineralische Zusammensetzung und die schieferige und schichtige Struktur reiht die Hälleflinten den Gneissen und kristallinen Schiefern an, mit welchen sie auch in den Urgebirgsmassiven wechsellagern, besonders in Schweden, Schlesien u. s. w. In der Gesteinsbeschaffenheit steht ihnen nahe der Adinol, ein dichtes, sehr hartes und sprödes, lagenartig gebändertes Gestein, welches wesentlich aus einem Albit-Feldspat und Quarz besteht und besonders mit Kieselschiefer vergesellschaftet in der untern Steinkohlenformation (Kulm) auftritt (Schlesien, Harz, Nassau), also ein echtes Schichtgestein darstellt. Die Adinole sind meist parallelepipedisch und sehr scharfkantig zerklüftet, selten geschiefert. Der Gehalt an Natron überwiegt denjenigen an Kali. Das spezifische Gewicht reicht von 2,5—2,9. Schieferige, adinolartige Gesteine werden als sogen. Hornschiefer bezeichnet und treten ebenfalls mit Kieselschiefern auf.

Die technische Verwendung der Hälleflinten und verwandten Gesteine beruht auf ihrer grossen Härte (6—7), welche sie zu Strassenbaumaterial im frischen Zustand geeignet macht. Die starke Zerklüftung erschwert oft die Gewinnung von Pflastersteinen, erleichtert dagegen die Benützung zu Kleinschlag und zur Beschotterung. Das dichte Gefüge macht die Gesteine für Pflasterungen nicht sehr geeignet. Manche Adinole lassen sich bei nicht zu dichtem Korn als Wetzsteine verwenden. Eisenfreie Hälleflinten in kaolinischer Umwandlung werden in China zur Porzellanfabrikation verwendet.

Lindner.

Leppla.

Haeniacliat, s. Quarz.

ausser

e.

Haematinon (Porp or ino), im Altertum rotes, undurchsichtiges Glas für Prunkgefässe, Mosaiken etc. Die Masse wird ziemlich oft in den pompejanischen Ausgrabungen gefunden, ist härter als gewöhnliches Glas, nimmt eine schöne Politur an, verliert durch Schmelzen die rote Färbung und enthält Kupferoxydul keine färbende Substanz. Nach Pettenkofer wird die Glasmasse durch Zusammenschmelzen von Kieselsäure, Kalk, Magnesia, Soda, Bleiglätt Kupferhammerschlag und Eisenhammerschlag erhalten. Ersetzt man einen Teil der Kieselsäure durch Borsäure, so entstehen die sogen. Astralite (s. d.). Haematinon dient ferner zur Erzeugung des Aventuringlases (s. d.).

Haeniatit, s. v. w. Blutstein.

Hämatoxylin, eine in Blauholz oder Kampecheholz enthaltene organisch' Substanz von der Zusammensetzung    + 3H₂0, welche in die Reihe der

W. Kerf

natürlich vorkommenden Chromogene gehört und das Färbevermögen des Blauholzes bedingt. An sich kein Farbstoff—es bildet gelbliche, süss schmeckende Kristalle —, geht das Hämatoxylin nämlich beim Stehen seiner ammoniakalischen Lösung an der Luft durch Oxydation in einen um zwei Wasserstoffatome ärmeren Körper, den eigentlichen Farbstoff, das Hämate'in CuHi20₆, über, welcher aus der Lösung durch Essigsäure als rotbrauner, in trockenem Zustand metall-glänzender Körper abgeschieden wird. Die chemische Konstitution des Häniu-toxylins bedarf noch der Aufklärung. Bei der Destillation oder dem Schmelzmi mit Aetzkali liefert es Resorcin und Pyrogallussäure (s. a. Farbstoffe, pflanzliche, C 7). Die Reaktionen des Hämatoxylins sind wichtig für di« Färberei, Tintenfabrikation, den Zeugdruck.

Händel, Bezeichnung für einen Handhebel an Steuerungen u. dergl.

Hängarm (Werkarm), s. Wirkerei.

Hänge, ein heizbares, isolirt stehendes Trockengebäude oder ein durch mehrere Etagen des Fabrikgebäudes sich erstreckender grosser Raum, welcher das Auf hängen von leinenen oder baumwollenen Geweben in möglichst grosser Längsausdehnung behufs Trocknung gebleichter oder gefärbter Stücke oder zum Zweck der Fixirung von Beizen oder Farblacken auf gepflatschten oder bedruckten Stücken gestattet.

von

Gewöhnlich ist das von Wänden aus starkem Mauerwerk getragene Dach mit mehren n Verschalungen versehen, um den Wärmeverlust durch dasselbe thunlichst zu verhindern. I nt> r der Decke befinden sich Rahmen aus starken Balken, an welchen Querleisten in Abständen v«>i 10 cm an beiden Seiten und zwar so angebracht sind, dass je eine untere Leiste in der Mitte de von zwei oberen Leisten gebildeten Zwischenraums sich befindet. Zwei derartige Rahmen, m b' n einander liegend, sind von dem nächsten Paar durch eine Galerie getrennt. Ringsum läuft **i11• weitere Galerie. Von den Galerien aus geschieht das Auf hängen der Stücke in der Weise, «la man das Ende eines Stückes zwischen zwei Leisten bis nahe zum Boden herunterfallen lässt, darauf mit dem übrigen Teil in der gleichen Weise zwischen dem nächsten (oberen und unteren) Leistenpaar verfährt und nahe dem Boden in gleichem Abstand von demselben immer wieder eine Kalte durch abwechselndes Aufhängen auf einer oberen und einer unteren Leiste bildet, bis das andere Stückende erreicht ist. In ähnlicher Weise erfolgt, nur in umgekehrter Richtung, das Abnehni' n der Stücke. Auf dem Boden oder auch längs der Wände sind Dampfrohre angeordnet, über welchen ein Lattenboden angebracht ist. Unter Umständen ist es zweckmässig, ein zweites Kollisystem in die Dachverschalung zu legen, um die Kondensation der Dämpfe an der Decke zu verhindern. Infolge der Anwendung des Heizsystems an dem Boden steigt natürlich die warme Luft empor, durchstreicht die feuchten Gewebe und sättigt sich allmälich mit Wasserdampf. Die feuchte Luft, von der nachströmenden zunächst getragen, kühlt sich aber allmälich ab und sinkt in der Nähe der kälteren AVandungen herab. Handelt es sich um ein möglichst schnelles Trocknen Geweben in der Hänge, so ist es aus diesem Grunde richtig, die kalte, feuchte Luft durch am Boden mündende Abzugsessen, welche andererseits über das Dach reichen, abströmen zu lassen.

Dient die Hänge zur vorläufigen Fixirung von Beizen und Farblacken, so bedarf die Luft ausser einer erhöhten Temperatur auch eines gewissen Feuchtigkeitsgehaltes, damit die sich dabei abspielenden chemischen Prozesse in erwünscht« r Weise verlaufen. Man erreicht dies am praktischsten in der Weise, dass man Abzweigungen der Dampfleitung in mit Wasser gefüllte eiserne Kästen führt und die aus denselben entweichenden Dämpfe sich mit der Luft mischen hisst.

Hängebahnen, s. Schwebebahnen.

Hängeband, kurzes Verbindungsstück eines Lehrbogens oder Hängewerks (s. d.) aus Holz oder Eisen.

¹    R. Möhlau

Hängebank, die Mündung eines Schachtes an der Erdoberfläche.

Hängebaun], Joch eines Hängewerks (s. d.).

Hängebleche (auch Kalotten bleche) sind trogförmig gebogene Bleche, die zur Herstellung der Fahrbahntafel eiserner Brücken Anwendung finden (s. Brückenbelag). lieber Berechnung der Hängebleche findet man Näheres in [1], [2J.

Melan.

Litteratur: [1] Winkler, E., Vorträge über Brückenbau, IV, Querkonstruktionen der eisernen Brücken, Wien 1884. — [2] Häseler, Der Brückenbau, Eiserne Brücken, 2. Lieferung, Braunschweig 1894.

Hängeboden, Zwischenboden, der, an das Hauptgebälke aufgehängt, ein hohes Zimmer in zwei Räume teilt, im Yolksmund Bobelatsclie genannt.

Hängebogen, s. Bogen, Bd. 2, S. 558, und Hängebrücken, Ketten-11 n i e n.

Hängebogen, in der Markscheidekunst, s. Hänge zeug.

Hängebrücken. Werden zwei oder mehrere Ketten (s. d.) über eine Anzahl Stützpfeiler (Pylonen) gelegt und zum Tragen einer Brückenbahn an Hängestangen (Tragstangen) benützt, so entsteht eine gewöhnliche Hängebrücke (Fig. 1, 2, s. a. Hängebrücke, feste). Die Lagerung der Ketten über den Pylonen pflegt auf horizontal verschiebbaren Sätteln und ihre

Fig. 1.

Yeranker un g in besonderen Widerlagern zu erfolgen, da die Befestigung an den Stützpfeilern zu ungünstig für die Stabilität derselben wäre. Die Kettenstücke zwischen den Stützpfeilern und Widerlagern können noch einen Teil der Fahrbahn tragen (Fig. 2) oder nur durch ihr eigenes Gewicht belastet sein (Fig. 1); in letzterem Falle heissen sie Spannketten (Rückhaltketten), zum Unterschiede von den Tragketten. Da die Ketten aus einzeln gelenkartig verbundenen geraden Stäben (Stabketten, Fig. 1) oder aus Drahtseilen (Drahtkabeln, Fig. 2) bestehen können, so hat man die Hängebrücken in Ketten-

Fig 2.

lind Kabelbrücken unterschieden; doch kommen neuerdings auch Ketten aus Drahtgliedern in Betracht [24], S. 113. Die Möglichkeit der Bewältigung grösster Spannweiten durch Hängebrücken und die grössere Billigkeit der letzteren auch in anderen Fällen sind in erster Linie durch die hervorragenden Festigkeitseigenschaften des jetzt erhältlichen Stahldrahts bedingt. Während bis Anfang der siebenziger .fahre die Zugfestigkeit des Drahtes für Brückenkabel nicht wesentlich über 7000 kg per Quadratcentimeter hinausging, wurde von Rohling für die 1877—79 hergestellten Kabel der East-River-Brücke in New-York erstmals Gussstahldraht verwendet, welcher bei 11250 kg Festigkeit und 5280 kg Elastizitätsgrenze ohne Herabsetzung der rechnungsmässigen Sicherheit Beanspruchungen bis 3300 kg per Quadratcentimeter gestattete. Seither wurde zu Brückenkabeln geeigneter Gussstahldraht mit Festigkeiten von 12 000—14 000 kg bei 6000—7000 kg Elastizitätsgrenze, 4% Dehnung und 2 000000—2100000 kg Elastizitätsmodul hergestellt; zu anderen Zwecken lieferten Felten & Guilleaume sogar Gussstahldrähte mit Festigkeiten bis 25 000 kg fl6], S. 2. Für die von Lindenthal projektirte North-River-Brücke in New-York ist ein Stahldraht von 12 800 kg Festigkeit und 8500 kg Elastizitätsgrenze in Aussicht genommen, welcher im Maximum mit 4300 kg per Quadratcentimeter beansprucht werden soll [24], S. 113. Zusammenstellung der für die East-River-Brücke vorgenommenen Drahtproben [4], S. 166, weitere Yersuche mit Drähten und Drahtseilen [10], [19], [20] vergl.

Drahtseile, Kabelbrücken. Für die Theorie der Hängebrücken gelten die Drahtseile als vollkommene Ketten, d. h. als Stäbe mit stetig aufeinander folgenden reibungslosen Gelenken in der Axe. Den Stabketten werden ebenfalls reibungslose Axgelenke und äussere Kräfte nur in letzteren angreifend zugeschrieben. Nebenspannungen (s. d.) durch Reibungen und Biegungswiderstände müssten, wie in anderen Fällen, eventuell nachträglich berücksichtigt werden; bei Drahtseilen ist es bisher nicht geschehen (betreffend Stabketten s. z. B. [18], S. 11). Unter den erwähnten Voraussetzungen können in den Kettenquerschnitten niemals Biegungsmomente entstehen {Mx = 0, s. Bogen); die resultirendeBeanspruchung jedes Querschnitts greift in der Axe an und wirkt tangential der Kette d Mx

— Tx = 0, s. Bogen). Demgemäss ist jeder Kettenquerschnitt bei jeder

Belastung gleichmässig beansprucht, die Widerstandsfähigkeit des Materials aha am besten ausgenützt. Hierin liegt der zweite Hauptgrund für die Möglichkeit der Erreichung grösster Spannweiten durch Hängebrücken (vergl. am Schluss). Wenn die Lasten unmittelbar an allein vorhandenen Ketten wirkten, so könnten fortwährend Aenderungen der Kettenform entstehen, weil eben diejenige Form entstehen muss, bei welcher die Kettenaxe überall mit den resultirenden Schnitt-kräften zusammenfällt. Um solche Schwankungen zu vermeiden, wendet man sogen. Versteifungsträger an (Fig. 1, 2), deren Aufgabe darin besteht, die auftretenden Lasten so auf die Kette zu verteilen, dass diese ihre Form nicht zu ändern braucht, abgesehen selbstverständlich von den unvermeidlichen elastischen Deformationen. Gewöhnlich bilden die Versteifungsträger einfach«-Balkenträger mit einem festen und einem horizontal frei verschiebbaren Gelenkauflager (s. Balken, einfache, Balkenfachwerke, Fachwerke mehrfachen Systems); doch sind auch Anwendungen anderer Balken und von Bogen denkbar [17], S. 417, [18], S. 14, 131. Bei kontinuirlichen Versteifungsträgern ist zu beachten, dass die horizontale Ablenkung der unteren Tragstangen den durch eine Temperaturänderung r in Entfernung L vom festen Auflager cctL beträgt (a Ausdehnungskoefficient, s. d.), was für x— 30°, a= 0,000011.'», L = 200 m bereits 6,9 cm ausmacht. Ueber die Verminderung von L für kon-tinuirliche Gelenkträger s. Bd. 4, S. 537 unten. In neuerer Zeit wurde in d« u erwähnten gewöhnlichen Versteifungsträger mitunter noch ein Gelenk eingeschaltet gedacht ([17], I, S. 407, 415, [21]), wodurch eine statisch bestimmte Trägerart entsteht, d. h. die Berechnung aller Stützenreaktionen von Kette und Balken aus rein statischen Beziehungen (ohne Zuhilfenahme der Elastizitätslehre) ermöglicht wird. Für eine von Cooper projektirte Brücke über den North-River (von 981,5 m Spannweite) ist ein derartiger Versteifungsträger vorgesehen (Annales du génie civil 1895, II, S. 57).

a. Ketten, Kabel. Es handle sieh -«-jj um eine Oeffnung von der Spannweite l n und der Höhendifferenz k der Stützpunkte (Fig. 3). Ursprung der Koordinaten im höchsten Stützpunkt, er-Axe horizontal, positive Richtung der y-A.xe nach unten, für x = l ist y = k. An beliebigen Stellen a₅, a₂, ... mögen beliebige (vertikale) Lasten

Pi, P₂, . ■ . angreifen, wobei die P auch unendlich klein und die Abscissen a nur um Differentiale verschieden sein können (stetig verteilte Lasten, s. Belastung der Träger). Bezeichnet // «li<-von dem Auflager 0 oder dem angrenzenden Kettenstücke ausgehende Horizontalreaktion im (pierschnitt 0 der betrachteten Oeffnung (Horizontalschub), und V, V‘ die durch die betrachtete ()efhiung

bedingten Teile der Vertikalreaktionen bei 0 und l, dann hat man:

7=|ip(l-fl) + |ll

I und die Horizontalkraft, Vertikalkraft und resultirende Schnitt -: kraft im Querschnitt er, welche wir stets auf die Fläche links «J von x beziehen (Fig. 4) :

p.

f.

V‘ =

To

A Pa —

II, 1.

Hx

Fig. i.

lfx —H,

womit:

Vo = F,

rx = v - AP, 0

yi = v,

Rx=\ll2-\- V**,

l

y-f Y = 2P— Uo — L. 0

2.

3.

Die Kraft R.r wirkt als Zug in der Kettenaxe, für welche man hat :

y =jj IVx — 2P(x — a)],

Vx

-»tgy=-=,

4.

und da

Rx =iïl/l + tg³f,

P' = iTVl+tg^,

R, — H\ 1tg²po ,

so tritt die grösste Kettenkraft beim grössten y, d. h. in praktischen Fällen immer als R bei der höchsten Stütze ein. Bezeichnet Y die vertikale Abweichung eines Kettenpunktes von der Y erbindungsgeraden der Stützpunkte (Fig. 3), so lässt sich die Gleichung der Kettenlinie anstatt durch 4. auch ausdrücken :

5.

Y=

6.

[(/ — x) 2 Pa -j- x 2P(l — a)].

o    x

y —fx

Wird für x — lß — ni gesetzt Y = ft so liefert diese Gleichung:

Hl

II = —:

2/

rm    1    -1

2Pa -j- 2P(l — n) ,

7.

und sind x = n, y — t die Koordinaten des Kettenpunktes, für welchen tg y — 0, dann hat man:

x = n, wo Vx = 0 oder 2P(l t — k a) — t 2P(l — a).

0 0

8.

Für gleich hohe Stützpunkte (k — 0) und symmetrische Belastung liegt dieser Punkt selbstverständlich in der Mitte der Oeffnung (n = m, t = f).

Nach vorstehenden Gleichungen entspricht im allgemeinen jeder bestimmten Lastverteilung eine bestimmte Form der Kette, während bei bestimmter Kettenform nach 7. der Horizontalschub und damit nach 5. alle Beanspruchungen der Kette mit der Grösse der Lasten wachsen. Für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit, wie sie bei Berechnung der Beanspruchungen der Kette angenommen zu werden pflegt, gehen obige Gleichungen in die folgenden über (s. Belastung der Träger): u P

8/

F+ V' = nl,

V= — 4- — H 2 W ’

Vx = V — u x — H tg y ,

9.

Rx — k 4 f

7 ⁼⁼ j I (J ^ x) >

, k

tg 9i = j

Die Kettenlinie ist in diesem Fall eine Parabel mit vertikaler Axe (Fig. 5). Bei gleich hohen Stützpunkten (k = 0) liegt der Punkt y = 0 in der Mitte (n = m, t—f)\ bei verschieden hohen Stützpunkten hätte man z. B. bei gegebener Ordinate t des Punktes y = 0 dessen Abscisse n und damit den Pfeil /:

Y—y —

4/

x (l — x), iA

wonach speziell für y bei x = 0 und l :

tg yo —    +

4/

n = ~ (t —    — tk)

8/

4/

l It — n k

4 n{l —

10.

11.

12.

13.

Y ;y

Y iy

V*

Fig. 5.

Für Tragketten ist stets der Punkt x — n, y — t, y = 0 der tiefste Punkt der Kette (Fig. 5); für Spannketten dagegen liegt derselbe nicht mehr innerhalb der Spannweite (Fig. 6), und man hat als tiefsten

Fig, 7.

A'

Andere spezielle Be-

Punkt x — l, y — k, y — yi.

n_lastungen s. Ketten, Kettenlinien.

;    b. Versteifungsträger. Wir ziehen nur Ver-

: steifungsträger mit einem festen und sonst horizontal frei ; t verschiebbaren Gelenkauflagern in Betracht (einfache und i kontinuirliche Balken). Für einen gewissen Normalzu-• stand, welchem die gewählte Form der Kette entspricht

____:    (bei parabolischer Kette eine auf die ganze Spannweite

gleichmässig verteilte Last, normale Temperatur), fällt dem Verstei ’ungsträger keine Aufgabe bezüglich der Kette zu. Kommen jedoch weitere Lasten Q₂, .. .bei beliebigen Abscissen , a₂, ■■■ zunächst auf den Versteifungsträger (Fig. 7), so sind diese auf die Kette so zu verteilen, dass letztere ihre Form nicht zu ändern braucht. Durch die Q und sonstige Einwirkungen (Temperaturänderungen etc.) werden für den Versteifungsträger Stützenreaktionen A, A‘, für die Kette aber infolge der an den Tragstangen wirkenden neuen Lasten Pj, P₂, ... Vertikalreaktionen Pe,V‘z und ein Horizontalschub Hz hervorgerufen. Es ist festzubalten, dass die Q u. s. w. zwar die ganzen Beanspruchungen und Stützenreaktionen des Versteifungsträgers liefern, wenn dessen Èigen-

/»

Fig. G.

gewicht mit zur Normalbelastung gehört, aber erst mit den Beiträgen letzterer die ganzen I?.-anspruchungen und Stützenreaktionen der Ketten. Beispielsweise sind im ganzen •

H=Hn+Hz,    V=Vn+Vz,    v=v\ + vt,    14.

unter H„, Vn, F« die Beiträge der Normalbelastung zu H, V, V' verstanden. Bezeichnen finden Versteifungsträger 31, 21' diejenigen Vertikalreaktionen bei 0 und l und 3)1 r, 2ö, diejenim-n Werte des Moments Mx und der Vertikalkraft Wx in einem beliebigen Querschnitt x, welch.-durch die Q erzeugt würden, wenn keine Kette (und auch kein Zwischengelenk, vend. e.J vorhanden wäre, so hat man unter Mitwirkung der Kette:

51 - (tg ro - y) m ,    * = *! + (tg fl - A) u,,

Mx = m ,; - Hz Y, Wx = ÏÏ8.C - (tg P- A) H_ •

Die von den Q herrührenden Vertikalreaktionen der Kettenstützen sind:

Vz = Hz tg <f₀,    Y‘z — — Hz tg (pi

{cpi negativ), und die entsprechende Vertikalkraft und Axialkraft im Querschnitt x der Kette:

Fe ⁼ Hz tg <f = Vz — AP,    Ptx = Hz \ -j- (f ~.

15.

16.

17.

18.

Die Verteilung der Q auf die Kette bei der vorausgesetzten Wirksamkeit des Versteifung^ i u. ■-erfolgt also derart, dass

2'P = Vz — Hz tg cp — Hz (tg (f₀ — tg <f),

0

woraus auch die auf eine Tragstange kommende Last zu entnehmen ist.

Bei parabolischer Kette hat man nach 19. mit Rücksicht auf 11., 12:

19.

8/

AP = x Hz -75- = x. Const., 0    i⁴

AP = Hz

8/

20.

die Q werden gleichmässig auf die ganze Spannweite verteilt. Mit Rücksicht auf 11., 12. 1.    ■

sich auch die anderen vorstehenden Gleichungen für parabolische Ketten spezialisirm. Beispiel« weise erhält man :

A = 21 — Hr

4/

4/

21.

A! = 21' — Hr

und die ganze Beanspruchung einer Tragstange, wenn l den auf sie entfallenden Teil l.r Spannweite und Tn ihre Beanspruchung durch die Normalbelastung bedeuten:

8/

22.

T = Tn + Hz

Reicht der Versteifungsträger nur über eine Oetfnung, so hat man in 15., 16. (Bd. 1, S. 7'.'») 2l = y AQ(l-a)

2V = -j-AQa

i 0

Mx = 21

23.

21.

9QL = 21 x —- A Q (x — «),

0

welche Ausdrücke sich für stetig verteilte Lasten spezialisiren lassen (s. Belastung der Trüg. 1 i Beispielsweise erhält man für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Gast v>.u q ] r

= x (l — x) —,

Ai

Die gegebenen Gleichungen zeigen, dass alle Beanspruchungen der Kette und des Versteifungs-trägers berechnet werden können, sobald der /A\A Horizontalschub Hz der Kette bekannt ist. Dieser    \

ist jedoch bei einfachem Versteifungsträger nur statisch bestimmt, wenn ein Zwischengelenk eingeschaltet wird. Bei kontinuirlichem Versteifungsträger wären ebensoviel Zwischengelenke einzuschalten, als Oeffnungen vorhanden sind (s. diesen Fall [17] I, S. 417). Sofern für Versteifungsbalken auch negative Stützenreaktionen entstehen können, ist durch Verankerung für die Möglichkeit von oben nach unten wirkender Stützenreaktioncu ohne Aenderung der sonstigen Beweglichkeit der Auflager Sorge zu tragen.

c. Einfache Versteifungsträger mit Zwischengelenk. Der \ ersteifungs-balken reiche nur über eine Oeffnung und erhalte an beliebiger Stelle x = v, wo Y=w ist, ein Zwischengelenk (Fig. 8). Dann folgt aus der ersten Gleichung 16. _wegen 2JF = 0 der

Horizontalschub :

Längeneinheit: 21

«'=v

Wx

SB*

— (l — 2x)

- r~

vv

Fig. 8.

25.

Hz — —

Me

\ (I — V) A Q a + v A Q (l — 0 v

a) 1

26.

wie sich auch bei verschiedenen Stützhöhen empfehlen wird, das Gelenk in die

und wenn

Mitte der Spannweite gelegt wird, mit v = l \ 2 = m, Y —f :

1 rm    1    ”1

Hz =    \ AQa + AQ{l-a) ,

si/ L ⁰    m    J

Speziell für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last folgen in dem erwähnten allgemeineren und spezielleren Falle:

bezw.

Hz

8/ '

27.

von

q per Längeneinheit

28.

Bei parabolischer Kette erhält man mit dem letzten Ausdrucke und 12. 25. aus 15. 16.:

A — A‘ = 0, Mx = 0, Wx — 0, so dass der Versteifungsträger mit Zwischengelenk in der Mitte bei parabolischer Kette durch beliebige auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Lasten q überhaupt nicht beansprucht wird (abgesehen von Beanspruchungen durch die Normalbelastung). Man braucht also bei der Berechnung der Ketten für eine solche Belastung auch keine Rücksicht auf den Versteifungsträger zu nehmen (vergl. Grenzwerte). Gleiches gilt für die Berechnung der Tragstangen, deren ganze Beanspruchungen nach 22. mit 28.:

T = Tn -j- q 1.

Dabei ist allerdings ein Versteifungsträger vorausgesetzt, welcher nach den Formeln für voll-wandige Träger berechnet werden soll (vergl. Gitterträger), wie dies besonders bei doppeltem System mit gekreuzten Diagonalen häufig zutreffen wird, während der Versteifungsträger nach Ermittelung von Hz auch als Fachwerk berechnet werden kann (vergl. Fachwerke, statisch bestimmte, Parallelträger u. s. w.).

Bei Hängebrücken mit mehreren Oeffnungen darf nur der Versteifungsträger einer Oeffnung ein Zwischengelenk erhalten. Die Lasten Q dieser Oeffnung tragen allein zum Horizontalschub Hz bei, welcher dann neben den betreffenden Hn in allen Oeffnungen zur Wirkung kommt. Da in den übrigen Oeffnungen die Lasten Q kein Hz liefern, so verhalten sich deren Versteifungsträger ihren Q gegenüber wie gewöhnliche Balkenträger ohne Kette (in den Formeln unter b. Hz — 0). Die Lasten Q der Oeffnung mit Zwischengelenk dagegen, weil ein Hz erzeugend, tragen nach den Formeln unter b. auch zur Beanspruchung der Versteifungsträger in den übrigen Oeffnungen bei, und zwar um so mehr, je grösser Hz, so dass die Grenzwerte dieser Beiträge zugleich mit den Grenzwerten von Hz eintreten. — Bei einer wie bei mehreren Oeffnungen hat die Einschaltung des Zwischengelenks die Folge, dass der Horizontalschub Hz und damit alle Beanspruchungen durch gleichmässige, wenn auch verschiedene Temperaturänderungen von Kette, Balken und Tragstangen und kleine Bewegungen der Kabelsättel oder Kabel (Ueberziehen) nicht beeinflusst werden.

d. Einfache Versteifungsträger ohne Zwischengelenk. In diesem Falle erhält man auf Grund der gewöhnlichen Biegungstheorie (s. Biegung) zur Bestimmung des Horizontalschubs Hz durch beliebige Belastung, eine gleichmässige Temperaturänderung t der Kette, eine Aenderung Al der Spannweite, ein Ueberziehen der Kette in die betrachtete Oeffnung um As (s normale Kettenlänge) und Aenderungen Ahx der Tragstangenlängen hx [11] S. 129:

OO    0

29.

30.

Hz

*(f

0

© Ç cos³ y

Al -

worin ©, a Elastizitätsmodul, Querschnitt und Ausdehnungskoefficient der Kette, E, J Elastizitätsmodul und Trägheitsmoment des Versteifungsträgers, für Zunahmen r, Al, As, Ahx positiv zu rechnen und die Tragstangen in stetiger Folge gedacht sind. Eine gleichmässige Temperaturänderung des Versteifungsträgers hat keinen Einfluss auf Hz. Werden die einfachsten und gebräuchlichen Annahmen gemacht, dass die Kette parabolisch, der Einfluss von Ahx zu vernachlässigen, und © % cos y, EJ konstant (Mittelwerte), so liefert 31. mit den Bezeichnungen :

C = © Ç COS f, den Horizontalschub durch beliebige Belastung:

16/2

3/2 '

15 eEJ

8c/²

32.

Hz =

(l + /?)8/Z³ o durch eine beliebige Temperaturänderung r der Kette :

2Q a(l — a) (Z² +1 a — n²),

33.

Hz —

cß

durch eine Aenderung der Spannweite um A l :

1+ß

« r,

34.

Hz

Al

1+/? el

35.

und durch ein Ueberziehen der Kette um As:

Hz —--

Für manche Zwecke (vorläufige Berechnungen etc.) kann in 33. ß — 0 und mit dem Mittelwert 7|6Z² des letzten Klammerausdrucks

cß As

36.

Hz =

35

37.

48/Z o

gesetzt werden. Durch eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von q per Längeneinheit entsteht nach 33. (bei der vorausgesetzten parabolischen Kette):

Hz =

ql²

(1 + ß) 8/

und damit nach 15., 16. mit 12. 25. für den Versteifungsbalken:

38.

A = A‘ =

ql

Mx

jr X{1 — x)

Wx =

1 + ß 2 ’    ~    1+ß 2

während nach 22. mit 38. die ganze Beanspruchung einer Tragstange:

1+ß 2

^(/ — 2x),    39.

T—Tn 4

ql

1+ß ’

40.

Bei etwaiger Berücksichtigung der Längenänderungen der Tragstangen sind auch die Längen* änderungen der Pylonen einzuschliessen [16] S. 47, [18] S. 17. Bezüglich der Berücksichtigung der Längenänderungen der einzelnen Stäbe bei Fachwerken als Versteifungsträger s. [17, II, S. 278, 302 und kombinirte Träger. Bei älteren Hängebrücken ist eine so wirksame Ver.-ieifung, wie sie die gegebenen Beziehungen voraussetzen, nicht vorhanden, so dass für diese eine weil-umgehende Berücksichtigung der Formänderungen nötig werden kann [14].

e. Mehrere Oeffnungen. Die bis jetzt gegebenen Beziehungen gelten für jede Oeflf-nung einer Hängebrücke, gleichgiltig, ob letztere eine oder mehrere Oeffnungen besitzt. Wie lei Anwendung eines Zwischengelenks die Lasten Q der Oeffnung mit Zwischengelenk die übrigen Oeffnungen beeinflussen, wurde am Schlüsse von c. erwähnt. Eine weitergehende gegen»eitig.; Beeinflussung der einzelnen Oeffnungen findet im Falle eines Zwischengelenks nicht statt. Ander» bei Versteifungsträgern ohne Zwischengelenk. Wenn in diesem Falle die Ketten oder Kabehüt t. I über den Zwischenstützen nicht befestigt sind, so kann die Belastung und Temperaturäuderung' der Kette in einer Oeffnung wegen der dadurch bedingten J1, Js nach 35., 36. auch Einfluss auf den Horizontalschub PL (und damit auf die Beanspruchungen von Kette und Versteifung -balken) in andere Oeffnungen ausüben. Bei einer von Schwend berechneten Brücke übet* d< n Rhein von 80 m, 209 m und 80 m Spannweite betrug das grösste Jl der ersten Oeffmnig 8 [16] S. 63. Man könnte diese Verschiebungen bei Betrachtung einer Oeffnung ohne Berücksichtigung der übrigen Oeffnungen in Rechnung ziehen (unter den Voraussetzungen von d. auf Grund von 35., 36), wenn die Grenzwerte von Jl,Js durch Beobachtung oder Schätzung f< st-gestellt würden, andernfalls muss die Theorie eingreifen. Gewöhnlich ist die Anordnung d. i art getroffen, dass kein Ueberziehen der Kette (z/ s = 0), wohl aber nach Fertigstellung der Biii.k.; eine horizontale Verschiebung der Kabelsättel stattfinden kann. Von der Reibung ab " s. h. m, übertragen die Ketten alsdann nur vertikale Kräfte auf die Pylonen, während der ganze Horizontalschub H=Hn -J- Hz in allen Oeffnungen gleich gross ist. Dies sei vorausgesetzt; Hu möge den Horizontalschub im Normalzustand (s. oben b.), vor Verschiebungen dl mit Wil l samkeit des Versteifungsträgers, bezeichnen. Der Wert von H oder Hz findet sich aus der B<-. dingung, dass die Aenderung der Summe aller Spannweiten L — U -4-4 ... -4-Z,i sein »oll:

z/L = z/G4-z/Z₂4- ...+Jln = 0.

Wird der Horizontalschub auf Grund parabolischer Kettenform unter den für 32.—40. gemachten Voraussetzungen berechnet, so drückt sich mit den Bezeichnungen

T=rel,

cm

41.

Jl² o

in jeder Oeffnung l aus:

2 Qa(l — a)(l* + la — a²),

h = {\+ß)

If*

42.

dl

8h

Hz

15 E

Hz =11 — II,

so liefert 41. den ganzen Horizontalschub in allen Oeffnungen im allgemeinsten Falle:

15 Ea 2T

und da

5 2B

15 E JL

43.

41.

8 2h

45.

2 h

worin die vier Summanden die Beiträge der Normalbelastungen (wenn die II,, verschieden), d. r Lasten Q, der Temperaturänderungen t und einer etwaigen Aenderung JL der Gesamtlänge /, darstellen, welch letztere jedoch unter gewöhnlichen Verhältnissen ausgeschlossen sein wird. Ist hiernach H für einzelne oder alle Einwirkungen berechnet, so ergeben sich die H d< r einzelnen Oeffnungen aus 44., womit die Gleichungen unter b. in jeder Oeffnung anwendbar werden. Die Jl der einzelnen Oeffnungen würden sich aus 43. bestimmen lassen; sie können z. B. bei Berechnung der Einsenkungen interessiren. Sind die Hu in allen Oeffnungen gleich gross, was immer zutrifft, wenn die Kabelsättel schon während des Aufbringens der Normalbelastung (vor Wirksamkeit der Versteifungsträger) frei verschiebbar sind, aber auch in anderen wichtigen Fällen eintritt, dann liefert 45. mit 44. unmittelbar Hz, nämlich durch beliebig" Belastungen und beliebige Temperaturänderungen aller Oeffnungen:

5 2B 8 2h

Hz =

, bezw. Hz —

15 Ea 2T

46.

2 h ’

Für eine auf die ganze Länge einer beliebigen Oeffnung l gleichmässig verteilte Last von </ per Längeneinheit entspricht dieser Oeffnung in 45., 46. (s. Belastung der Träger):

qfl³

47.

57 •

Zu beachten ist, dass die Kettenabschnitte von den letzten Zwischenstützen nach dm Widerlagern auch als Spannketten (ohne einen Teil der Fahrbahn zutragen) besondere Oeffnungi n darstellen, für welche jedoch der Ableitung von 31. entsprechend statt dieser Gleichung gilt:

Hz

dx

6 g cos s<p

und unter den Voraussetzungen und Bezeichnungen von 32.—47.:

IhslE

cos ² ff

48.

.7=0, 5 = 0, h

el

49.

, Jl

Die Spannketten würden auch dann als parabolisch gelten können, wenn ketten eine andere Kettenform annehmen wollte.

f. Grenzwerte. Die Grenzbeanspruchungen der Ketten und Tragstangen, sowie die Grenzwerte der Vertikalreaktionen V, V der Kettenstützen treten nach den Formeln unter l>. zugleich mit den Grenzwerten von Hz ein. Um diese zu erhalten, hat man in allen Oeffnungen, welche Einfluss auf Hz ausüben (s. oben) einmal möglichst stark (durch Eigengewicht und

8c

!— Hz -4- « Tel, c

man

für die Trag

Verkehrslast), das anderemal möglichst schwach (durchEigengewicht allein) zu belasten, während bei statisch unbestimmtem Hz (vergl. d., e.) im ersten Falle möglichst niedrige Temperatur (r negativ), im zweiten möglichst hohe Temperatur (r positiv) zu wählen ist. Für den Versteifungsträger sind in erster Linie die Grenzwerte des Moments Mx und der Vertikalkraft Wx festzustellen, womit, weil für x~0 Wx = A und für x — l Wx — — A', auch die Grenzwerte der Stiitzenreaktionen A, A‘ bekannt werden. Wir ziehen im folgenden für Hängebrücken ohne Zwischengelenk beliebige Oeffnungen, dagegen für Hängebrücken mit Zwischengelenk nur die Oeffnung, welche das letztere enthält, in Betracht, während bezüglich der übrigen Oeffnungen das Nötige am Schlüsse von c. gesagt wurde. Es handelt sich zunächst um die Grenzwerte von Mx durch die Lasten Q der betrachteten Oeffnung, welche häufig die einzige verkehrsbelastete sein wird (Fig. 1). Da sich zeigt, dass der aus 16., 24. folgende allgemeine Ausdruck des Moments am Versteifungsträger:

Mx

--

= ^2Q(l-a)-2Q(x~a) - (ji — t x) H,

Co    o    l

50.

auch das Moment durch die Q für einen wie die Kette geformten steifen Bogen mit Kämpfergelenken darstellt, und der aus 16., 24., hervorgehende allgemeine Ausdruck der Vertikalkraft am maxpos Versteifungsträger :

maxneg..Mv    _ 1 ¹

yy x —

4.2Q(l — a)—2Q —

io    0

(te,-*k

51.

Fig. 9.

zugleich Tx : cos <p durch die Q für einen solchen Bogen darstellt, unter Tx die Transversalkraft (Querkraft) des letzteren verstanden, so lassen sich die Belastungen für die Grenzwerte von Mx, Wx am Versteifungsträger ganz wie diejenigen eines wie die Kette geformten einfachen Bogens mit Kämpfergelenken erhalten (Weyrauch, Elastische Bogenträger, München 1897, S. 39, 62, 84), wonach man folgende Regeln hat. Grenzwerte von Mx (Fig. 9, 10): Man ziehe aus beiden Stützpunkten der Kette Gerade durch den Axpunkt des Kettenquerschnitts x bis zu den Durchschnitten mit der Kämpferdrucklinie S ; für max. pos. Mx sind die

I    ]    Knotenpunkte zwischen diesen Schnittpunkten, für max. neg. M.

..................i    die übrigen Knotenpunkte der Spannweite möglichst stark zu

;    jk    belasten. Grenzwerte von Wx (Fig. 11, 12): Man ziehe eine

Parallele zur Kettenaxe bei x aus demjenigen Kettenstützpunkt, aus welchem eine solche möglich ist, bis zum Durchschnitt mit der Kämpferdrucklinie es sind einmal die Knotenpunkte u zwischen diesem Schnittpunkt und dem Querschnitte x, 4 uX das anderemal die übrigen Knotenpunkte der Spannweite ‘    * x möglichst stark zu belasten. Die erste Belastung liefert

den positiven oder negativen Grenzwert, je nachdem die Parallele vom Stützpunkt 0 oder l aus gezogen wurde (auf der ersten Trägerhälfte also den positiven). — Häufig treten einzelne der erwähnten Durchschnitte nicht innerhalb der Spannweite ein, womit dieselben auch keine wirklichen Belastungsgrenzen liefern, ohne dass hierdurch die Allgemeinheit der angeführten Regeln beeinträchtigt wird. Die Gleichung der K äm pf er dr u ck-

linie (s. Kämpferdrücke), bezogen auf die Axen der x, y (Abscisse a, Ordinate b), ist allgemein:

I-

Fig. 10.

lk

-j- « (J — «)

52.

U-

l Hz ’

worin Ht einer bei a angreifenden Einzellast Q entspricht. Speziell für einen Versteifungsträger mit Zwischengelenk in der Mitte hat man

Fig. 11.

jflUXpOsWjt

JïïUx.ne;.Wj[

für a <

5 = 2/-

a,m±.

53.

für a > -

die Linie S ist wie in Fig. 10, 12 bestimmt. Für einen Versteifungsträger ohne Zwischengelenk gilt bei parabolischer Kette mit einer Oeffnung :

r ⁺

.—*!cxj

1 + /3    8 fl*

mit mehreren Oeffnungen:

12 + la — «2

54.

aT

Ol 00

55.

/² -\-la — a²

Jedoch darf ß in 54. und dem durch 42. bestimmten h für Tragketten vernachlässigt w⁷erden, w'ömit das Gleiche posWjj mif fiem ganzen durch 49. bestimmten h für Spannketten max.HBQ.W    gilt und für Hängebrücken mit nur einer tragenden Oeff-

X nung Gleichung 54. mit ß — 0 an Stelle von 55. Verwendung finden kann. Die Linie verläuft etwra wie in Fig, 9, 11. Für einen Versteifungsträger mit Zwischengelenk ist der angeführten Bestimmung der Grenzwerte nichts zuzufügen (vergl. am Schlüsse von c.). Für Versteifungsträger bei Hängebrücken ohne Zwischengelenk jedoch sind mit den von der Belastung der betrachteten Oeffnung l her-riihrenden Grenzwerten die durch die Belastung ausserhalb l und die Temperaturänderungen erzeugten Grenzwerte, welche durch die Gleichungen unter b. (mit den betreffenden Grenzwerten

'S

max

Fig. 12.

von Hz nach 45. oder 46.) bestimmt sind, so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige, d. L. möglichst weit aus einander liegende Grenzwerte im ganzen entstehen. Bezüglich genauer.-! Berechnung der Grenzwerte durch Radlastzüge s. Grenzwerte, Einflusslinien und V bezüglich weiterer Berechnungen für Hängebrücken [5], [16], 17], [18] etc.

Voll

er

Der Ursprung der Hängebrücken ist nicht bekannt. In China, wo sie sich als Seilbrücken am weitesten zurückverfolgen lassen (bis etwa ins dritte .Jahrhundert unserer Zeitrechnung, vergl. Engineer 1872, S. 139), wurden auch zuerst eiserne Ketten verwendet. Ein zwischen 1595 und 1616 zu Venedig erschienenes Werk von Fausto Veranzio (Machinae novae etc.) stellt verschiedene H ing* brücken dar. 1796 führte Finlay zwischen Town und Greenburg in den Vereinigten Staaten eine Strassenbrücke von 21,3 m Spannweite nach der jetzt gebräuchlichen Anordnung aus (Fahrbahn durch Tragstangen an den Ketten aufgehängt, welche über die Pylonen weg zu den tiefer liegenden Verankerungen reichen). Die erste Drahtseilbrücke wurde 1815 bei Pittsburg in Amerika mit 122 m Spannweite erbaut, sie fand besonders in Amerika und Frankreich zahlreiche Nachahmungen. Erst nach und nach wurde genügende Versteifung erreicht, wie sie besonders für Eisenbahnbrücken unerlässlich ist. 1850- 55 führte Rohling die erste Eisenbahn-Hängebrücke,, von 250,34 m Spannweite, über den Niagara aus. Die grösste Spannweite einer ausgeführten Hängebrii< k< besitzt die East-River-Brücke zwischen New-York und Brooklyn, 48(5,3 ni, während die von Lindenthal projektirte North-River-Brücke in New-York für acht (später vierzehn) Gleise und stärksten Strassenverkehr eine Spannweite 945m erhalten soll (grösste Brückenspannweite bisher 521,2 m, s. Gelen k trüg kontinuirlicher). Bei manchen Hängebrücken sind ausser den Hauptgahelu zu weiterer Unterstützung der Fahrbahn radial von den Pylonenköpfen ausgehende Hilfskabel verwendet. Dieselben erscheinen bei genügender Dimensionirung von Ketten und Versteifungsträgern überflüssig und erschweren die Berechnung, so dass sie bei neuen Brücken nicht mehr ausgeführt werden dürften.

Litteratur: [1] Navier, Rapport et Mémoire sur les ponts suspendus, Paris 1823.

[2] Tellkampf, Die Theorie der Hängebrücken, Hannover 1856. — [3] Malberg, Histnri '■ kritische Bemerkungen über Hängebrücken, Zeitschr. f. Bauwesen 1857, S. 225, 559, und 185;»,

S. 397, 547. — [4] Steiner, Ueber Brückenbauten in den Vereinigten Staaten, Wien 1*78,

S. 161. — [5] Müller-Breslau, Theorie der durch einen Balken versteiften Kette, Z it Gi:.

d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1881, S. 57 (erste befriedigende Berechnung der Versteifung träger, zunächst für eine Oeffnung oder feste Kettenenden). — [6] Jay du Bois, A new th< "i v of the suspension system with stiffness truss, Journal of the Franklin institute 1882, p. 117.

VOM

[7] Heinzerling, Die eisernen Hängebrücken (Die Brücken der Gegenwart, 5. Heft), Leipzig 1882. — [8] Ritter, Statische Berechnung der Versteifungsfachwerke der Häng<d>riick«-n, Schweiz. Bauzeitg. 1883, I, S. 6, 14, 19, 23, 31, 36. — [9] Die East-River-Brücke in New-York, Schweiz. Bauzeitg. 1883, I, S. 148 (s. auch Deutsche Bauzeitg. 1876, S. 480, und IHN.-;,

S. 547, 560). — [10] Fischer, Experimentelle Untersuchungen über die Zugfestigkeit und X elastizität von Metalldrähten, Civilingenieur 1884, S. 391. — [11] Weyrauch, Anhabe n zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 121, 125 (vergl. Zeitschrift für Baukunde 18*2, S. 104). — [12] Winkler, Theorie der Brücken, I, Aeussere Kräfte der Balkenträger, Von 1886, S. 185. — [13] Levy, Mémoire sur le calcul des ponts suspendus rigides, Annales d*--ponts et chaussées 1886, II, p. 179. — [14] Steiner, Theorie statisch unbestimmter System unter Berücksichtigung der Anfangsspannung, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1886, S. 17'.' (vergl. Wochenschr. d. Vereins 1887, S. 107). — [15] Neuere Bestimmungen für die I no-r-suchung der französischen Hängebrücken, Zentralbl. d. Bauverwalt. 1887, S. 171. —- [ 16] Sehwend, Ueber Berechnung und Konstruktion von Hängebrücken, Leipzig 1887 (Behandlung nielm i. r Oeffnungen auf Grund der in [11] gezeigten Berücksichtigung von Jl, Js). — [17] Müller-Breslau, Die graphische Statik der Baukonstruktionen I, Leipzig 1887, S. 402; II, Leipzig 1H1,2, S. 278, 302 (verschiedene Arten von Versteifungsträgern). — [18] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, II. Der Brückenbau, 4. Abt.: Eiserne Bogenbrücken und Hängebrücken, Leipzig 1888 (ausführliche Darstellung von Melan). — [19] Rudeloff, Untersuchungen über die It Ziehungen zwischen der Zugfestigkeit von Drahtseilen und deren Konstruktion, Mitt. d. Berliner Versuchsanstalten 1889, S. 128. — [20] Tetmajer, Mitt. d. eidg. Festigkeitsanstalt, 4. Heit, Zürich 1890, S. 227 (auch 3. Heft, Zürich 1886, S. 77). — [21] Boulongne, Notes sur les ponts suspendus avec poutres raidissantes articulées en leurs milieux, Ann. des ponts et chausser-1892, II, p. 667. — [22] Godard, Recherches sur le calcul des tabliers des ponts suspendus, Ann. des ponts et chaussées 1894, II, p. 105. — [23] Kübler, Preisgekrönte Entwürfe Brücken, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1895, S. 861. — [24] Lindenthal, Die projektirte Brücke über den Hudson (North-River) bei New-York, Ann. f. Gewerbe u. Bauwesen 1896, S. 93, 113. — S. auch Hängebrücken, feste, kombinirte Träger.    Weyrauch.

Hängebrücken sind dadurch gekennzeichnet, dass das Tragwerk derselben nach dem Prinzip der Hängewerksträger durch eine horizontal oder schr.ig geführte Verankerung an feste Stützpunkte angeschlossen ist, wodurch letztere einen nach dem Innern der lichten Weite gerichteten Zug erfahren und auch in den Hauptteilen der Tragkonstruktion vornehmlich Zugspannungen auftreten. Als Konstruktionsmaterial kommt nur Eisen und Stahl in Betracht.

Die ersten eisernen Brücken sind als Hängebrücken erbaut worden. Es gehören zu diesen heute veralteten Ausführungen die aus der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts stammenden Kettenbrücken (unter welchen die Cliftonbrücke bei Bristol mit 214 m und die Donaubrücke zu Pest mit 203 m die grössten Spannweiten besitzen) und die unversteiften Drahtseilbrücken (Saanebrücke bei Freiburg mit 273 m Spannweite). Es sind dies durchwegs schlaffe Konstruktionen mit gar keiner oder nur wenig wirksamer Versteifung. Bei wechselnder ungleichmässiger Belastung sucht die Kette oder das Seil dieser Brücken jene Form anzunehmen, welche der Gleichgewichtslage entspricht, und die Folge davon sind starke vertikale Schwankungen der Fahrbahn unter einer bewegten Last, welche um so grösser werden, je geringer die bleibende Belastung durch das Eigengewicht im Verhältnis zur zufälligen Belastung ist. Auch zeigen diese älteren Hängebrücken unter Zugrundelegung der jetzt üblichen Belastungsverhältnisse meist viel höhere Inanspruchnahmen, als bei den neueren Konstruktionen als zulässig erachtet wird. Dieser Umstand, sowie konstruktive Mängel (ungleiche Längen der einzelnen Kettenstäbe und infolge dessen ungleiche Beanspruchung derselben, mangelhafte Anordnuug der Auflagersättel), schlechte Erhaltung und das durch die fortwährenden Bewegungen bewirkte Ausschleifen und Schlottrigwerden der Kettenbolzen haben den Zustand der meisten bestehenden Kettenbrücken im Laufe der Zeit sehr verschlechtert und bei vielen zu Verstärkungen [4], [5] oder zu gänzlichem Umbau genötigt.

Heute werden nur solche Hängebrückensysteme angewendet, welche sich als steife Konstruktionen darstellen, und es ist besonders in letzter Zeit im Zusammenhänge mit Aufgaben der Ueberspannung grosser Weiten diesem Brückensystem wieder mehr Aufmerksamkeit zugewendet worden. Zu den Vorteilen des Hängebrückensystems gehören: die geringe Konstruktionshöhe, welche Eigenschaft es mit allen jenen Systemen teilt, deren Tragkonstruktion über der Fahrbahn liegt; das leichte Aussehen der Hängebrücke, welches sie bezüglich ihrer ästhetischen Wirkung den Bogenbrücken an die Seite stellt; die Möglichkeit, Stahl in Form von Draht, also ein Material von hoher Festigkeit, zu den Hauptteilen der Hängeträger verwenden und dadurch sehr grosse Spannweiten erreichen zu können (nach angestellten Berechnungen wäre die praktisch ausführbare Grenze der mit einer Stahlkabelbrücke erreichbaren Spannweite 1320 m [6]); endlich die Möglichkeit, die Aufstellung ohne oder nur mit sehr sparsamer Anwendung fester Gerüste bewerkstelligen zu können. Von den Einwänden, die gegen das rationell durchgebildete Hängebrückensystem geltend gemacht werden, ist wohl nur der von Belang, dass wichtige Teile der Eisenkonstruktion, die Verankerung, von deren gutem Zustande die Haltbarkeit der Brücke in erster Linie abhängt, einer regelmässigen Untersuchung nur schwer zugänglich gemacht werden können.

Schon bei den älteren Konstruktionen der Hängebrücken war man bemüht, die durch ihre Schlaffheit bedingten vertikalen Schwankungen herabzumindern und in gewissen Grenzen zu halten und hat dies zu erreichen gesucht: a. durch Versteifung der Fahrbahn mittelst stärkerer Unterzüge oder durch Anbringung eines kräftigeren, meist in Form eines hölzernen Howeschen Trägers oder eines eisernen Gitters ausgebildeten Geländers ; b. durch Anordnung gerader Hilfsseile, welche, von den Köpfen der die Kettenauflager tragenden Pfeileraufbauten in fächerförmiger Anordnung ausgehend, die gegen die Pfeiler zu gelegenen Teile der Fahrbahn mit tragen und in ihrer Höhenlage fixiren sollen. Man findet diese Hilfsseile insbesondere bei den amerikanischen Drahtseilbrücken angewendet; es wird dadurch eine Entlastung der Hauptkabel oder Ketten erzielt, weshalb man von dieser Anordnung auch bei der Rekonstruktion schwacher Hängebrücken Gebrauch gemacht hat. Zu erwähnen wäre endlich noch c. die früher übliche Verbindung des Kabels durch schräge Zugseile mit dem "Widerlager.

Verschiedene Anordnungen bei einer und bei mehreren Oeffnungen.

a.    Die Brücke enthält nur eine einzige Oeffnung. Auf den Landpfeilern sind über die Fahrbahn ragende Aufbauten, sogen. Pylonen, angebracht, welche die Auflager der Hängeträger stützen, wobei aber der auftretende Horizontalzug von schrägen Rückhalte- oder Spannketten aufgenommen wird, die vom Pylonenkopfe nach rückwärts zur Verankerung gehen. Kur bei ganz kleinen Brücken kann die Verankerung auch in den Pylonen selbst angebracht sein. Schliessen sich an eine Hauptöffnung seitlich kleinere Landöffnungen an, die mit unabhängigen Tragkonstruktionen überspannt sind, so wird hierdurch kein grundsätzlicher Unterschied in der Anordnung der Hauptöffnung bedingt.

b.    Die Brücke besteht aus zwei gleich grossen Oeffnungen. Hier werden in der Regel nur am Mittelpfeiler die Auflager der Hängeträger

über die Fahrbahn erhöht und es besteht die Tragkonstruktion aus zwoi einhüftigen Bogen.

c.    An eine Hauptöffnung schliessen sich beiderseits Seitenöffnungen, deren Spannweite ungefähr halb so gross ist wie jene der Mittelöffnung. Das Tragwerk bildet einen Bogen mit gleich hohen Auflagern auf den überhöhten Mittelpfeilern, an welchen sich beiderseits über den Seitenöffnungen je ein einhüftiger Bogen anschliesst. Bei dieser wie bei der Anordnung mit zwei Oeffnungen sind die Lager über den Mittelpfeilern beweglich, um die Pylonen nicht horizontal zu beanspruchen, und es dient immer die Konstruktion der einen Oeffnung als Rückhalt, wenn die andere Oeffnung belastet ist. Es setzt dies die Anwendung von Hängewerken voraus, bei welchen entweder das Eigengewicht gross genug ist, oder welche genügend versteift sind, um die Bewegungen der Mittellager in engen Grenzen zu halten.

d.    Die Brücke soll mehrere Oeffnungen erhalten, die mit Hängeträgern zu überspannen sind. Wird hier die Tragkonstruktion nicht durch Zwischenverankerungen unterteilt (Kettenbrücke über die Moldau in Prag), so hat man es mit einem kontinuirliclien Hängewerke zu thun, welches die Anwendung steifer Träger verlangt. Dieselben werden aber selten über mehr als drei Oeffnungen ausgeführt, da mit wachsender Felderzahl der ökonomische Vorteil der Anordnung von Hängeträgern schwindet.

Die neueren Konstruktionssysteme der Hängebrücken.

zsAijl

Fig. 1.

man

1. Ketten- oder Kabelbrücken mit Versteifungsbalken. Das Tragwerk besteht aus einem nach der Seillinie hängenden Zuggurte, an welchen mittelst Hängestangen eine Balkenbrücke (Blech- oder Fachwerksträger) angehängt ist (Fig. 1). Den Balkenträgern fällt die Aufgabe zu, die Formänderungen des Kettengurtes oder Kabels in jenen Grenzen zu halten, welche seiner elastischen Einbiegung entsprechen, so dass bei entsprechender Steifigkeit der Träger der Kettengurt seine Gleichgewichtslage auch bei wechselnder Belastung nur unmerklich ändern wird. Der Balkenträger verteilt auch eine ungleichmässige Belastung über die ganze Spannweite der Kette so, dass die Spannungen der Hängestangen in jenem Verhältnisse bleiben, wie es die Gleichgewichtsform der Kette verlangt. Ueberspannt der Versteifungsträger bloss eine Oeffnung oder sind bei mehreren Oeffnungen die Träger an den Auflagern unterbrochen, so ist das System hinsichtlich der äusseren Kräfte einfach statisch unbestimmt. Durch Anbringung eines Mittelgelenkes im Versteifungsträger wird statische Bestimmtheit erreicht. Diese Anordnung empfiehlt sich vom theoretischen Standpunkte; sie hat aber konstruktive Schwierigkeiten hinsichtlich der horizontalen Absteifung der Tragwände, und auch bei gelenkloser Ausbildung des Zuggurtes das Auftreten vermehrter Biegungsspannungen in dem über dem Gelenke gelegenen Kabel- oder Gurtquerschnitte zur Folge. Aus diesem Grunde hat bei den bisherigen Anwendungen dieses Brückensystems von der Anordnung eines Gelenkes im Versteifungsträger in der Regel abgesehen. Ueberhaupt bat dieses Hängebrückensystem erst in neuerer Zeit durch die Entwicklung der Theorie (man sehe Literaturverzeichnis in [1]) eine richtige Grundlage erhalten, so dass mustergiltige Ausführungen bisher eigentlich noch fehlen und erst soldi' Entwürfe vorhanden sind.

Hervorragende Beispiele dieser Art sind die amerikanischen Kabelbrücken, insbesond« r.1 die East-Biverbrücke [8], die derzeit weitest gespannte Hängebrücke, mit einer Mittelöffnung von 486,3 m und zwei Seitenöffnungen zu je 283,4 m, welche mittelst 4 Kabeln und 6 Verst eitungs-trägern (Fachwerksträger von 3,0 m und 5,6 m Höhe) zwei Eisenbahngleise, ferner zwei Strassen-fahrbahnen von je 5,7 m Breite und eine Gehbahn von 4,7 m Breite trägt. Durch die Anordnung zahlreicher, von den Pfeilerköpfen ausgehenden geraden Hilfsseile ist aber uas S\strm vielfach statisch unbestimmt und eine richtige Berechnung schwierig gemacht worden. Dies ist bei dem, wie es heisst, zur baldigen Ausführung bestimmten Projekte für eine zweite East- luver-brücke [15] vermieden worden. Ein anerkennenswertes Bestreben nach statischer Bestimmtheit zn^t dagegen der von einem Experten-Komite amerikanischer Ingenieure aufgestellte Entwurf liii < m Ueberbrückung des Hudson mit einer Mittelöffnung von 981 m(Fig. 2) [7], gegenwärtigyiul wohl anc i für eine weite Zukunft das grossartigste Brückenbauproblem, das überhaupt nur mit Anwendung

des Hängebriickensystems zu lösen ist. Der Versteifungsträger ist bei diesem Projekte in der Mitte durch ein Gelenk geteilt. Hervorzuheben ist noch, dass die amerikanischen Anwendungen dieses Systems ausnahmslos auf der Verwendung von Drahtkabeln (aus parallel liegenden Stahldrähten, s. Kabelbrücken) beruhen, und dass hierzu Gussstahldraht von rund 12000 kg/cm² Festigkeit und 4 °/₀ Längendehnung in Stärken bis zu 6,5 mm benützt wird [6]. Die Inanspruchnahme solcher Kabel wird mit 3000 bis 3400 kg/cm² als zulässig erachtet.

Hochwasser

68,6 4-

581,5m __

294.1®-

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Lii

Fig. 2. Projekt für die Ueberbrückung des Hudson.

In Europa fehlen, wenn von einigen durch nachträgliche Einfügung von Versteifungsträgern rekonstruirten Kettenbrücken [4] sowie von einigen kleineren Drahtseilbrücken in der Schweiz abgesehen wird, Ausführungen von Hängebrücken nach diesem System ; es sind aber in letzter Zeit bei deu Wettbewerben für die beiden Donaubrücken zu Budapest und für die lihein-brücken bei Bonn und Worms sehr beachtenswerte und , gut durchgebildete derartige Projekte aufgestellt worden. A

290

Vrv

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—21

' Ir: : 3

Fig. 3. Projekt für die Schwurplatzbrücke in Budapest (Kübler).

Von diesen ist hervorzuheben der mit dem ersten Preise ausgezeichnete Entwurf der Maschinenfabrik Esslingen für die Schwurplatzbrücke in Budapest [9] (Fig. 3), eine Kabelbrücke mit angehängtem Versteifungsbalken, welche eine Mittelöffnung von 290 m und zwei Seitenöffnungen von je 34,6 m Weite überspannt. Nach dem modifizirten Projekte, welches eine derartige Verringerung der Höhe des Versteifungsträgers anstrebt, dass derselbe die Fahrbahn nur in Geländerhöhe überragt, ist dieser Träger kontinuirlich über die drei Oeffnungen durch-

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«ifruhć

Fig. 4. Entwurf „Bonner Wappen“ für die Rheinbrücke bei Bonn.

gehend angeordnet und an seinen Endauflagern verankert. Das System ist hinsichtlich der äusseren Kräfte dreifach statisch unbestimmt. Es ist aber zur thunlichsten Vermeidung von Ungewissheiten in der Spannungsverteilung eine solche Montirung in Aussicht genommen, dass das gesamte Eigengewicht der Brücke nur von dem Kabel getragen wird, die Versteifungsträger also nur von der Verkehrslast und von der Temperaturwirkung beeinflusst werden. Zu diesem Behufe müssen dieselben unter der Einwirkung der Eigengewichtslast in genau derselben Nivellette an den Kabeln aufgehängt werden, mit welcher sie bei derselben Mitteltemperatur in der Werkstätte zugelegt worden sind. Die aus 4 mm starkem Gussstahldraht von 12000 kg/cm2 Festigkeit herzustellenden Kabel enthalten je4970 Drähte mit einem Querschnitt von rund 1250 cm². Sie laufen von einer Verankerung zur andern und sind über den Pylonen auf verschiebbare Sättel gelagert, welche, da das Bücklialtkabel unter einem steileren Winkel ablauft als das Tragkabel, noch durch besondere Hilfsankerketten gehalten sind. Totalgewicht der Kabel samt Hängeseile rund 1000 t, der Flusseisenkonstruktion samt Belageisen rund 4000 t. Wie verlautet, soll die Brücke nach dem System dieses Entwurfes, jedoch mit Ketten an Stelle der Kabel, zur Ausführung kommen.

Die Anordnung von Ketten zeigen auch die beiden Projekte, welche unter dem Motto „Bonner Wappen“ für die Itheinbrücke bei Bonn und „Eisenkette“ für jene bei Worms von der Maschinenfabrik Nürnberg aufgestellt worden sind [10], [11].

Das erste weist eine Mittelöffnung von 225 m and zwei Seitenöffnungen von je 112,5 n Stützweite auf (Fig. 4). Die Yersteifungsbalken sind Facliwerksträger, die au den Mittel-pfeilern unterbrochen und horizontal verschiebbar gelagert sind. Das System ist einfach -• ai- -h unbestimmt. Die Kette besteht aus einer grösseren Zahl von lotrecht gestellten Blechen, welch • in den Anknüpfungspunkten der Hängestangen Bolzengelenke haben. In den Seitenöffnungen bildet die Kette einen Teil des Gurtes des Versteifungsträgers. Ueber die auf den Pylonen beweglich angeordneten Auflagersättel sowie auch in den Verankerungen sind die Ketten m Form von wagrechten Blechen geführt.

Das Projekt „Eisenkette“ hat drei Stromöffnungen, zu 103 m, 1 IG m und 103 in, für welche versteifte Hängeträger mit kontinuirlich durchgehendem Versteifungsbalken gewählt sind. An diese schliessen sich beiderseits noch je eine kleine Oeffnung von 35 m, über welche die Rückhalteketten zur Verankerung geführt sind. Die Träger dieser kleinen Oeffnungen stehen mit der Kette nicht in Verbindung. Die Auflager der Kette liegen bei den beiden mittleren Strompfeilern höher als auf den Landpfeilern. Bei den letzteren sind Rollenlager, hei den ersteren Pendelstützen auf sphärischen Lagern vorgesehen. Sonst ist die Konstruktion der Kette die gleiche wie bei dem vorbeschriebenen Entwürfe. Wegen des durchgehenden Versteifungsträgers ist das System dreifach statisch unbestimmt.

Die Anhängung der Fahrbahn bezw. der Versteifungsträger bei diesem Brückensysteme wird bei Kabelbrücken in der Regel durch Drahtseile bewerkstelligt, während bei Kettengurten Hängestangen aus Rundeisen oder mit steifem, aus Profileisen zusammengesetztem Querschnitte angewendet werden. Die Aufhängung erfolgt entweder an den verlängerten Querträgerenden (Budapester Brücke) oder am Obergurt des Versteifungsträgers (Rheinbrücken). Hängcseile oder Hängestangen müssen in ihrer Länge regulirbar sein. Zur Erhöhung der Horizontalsteifigkeit der Brücke werden die Kabel häufig in nach einwärts geneigte Ebenen gelegt; bei Ketten wird man durch Anordnung wenigsten-einzelner steifer Hängestangen den Horizontalschwankungen der Fahrbahn entgegenarbeiten. Zwischen den Kabeln oder Ketten werden aber in der Regel keine Querverbindungen (ausser zwischen den Pylonen) oder Windstreben angebracht, sondern letztere nur auf die Ebene zwischen den Untergurten der Versteifungsträger beschränkt.

2. Facliwerks-Hängebrücken. Das Tragwerk der in diese Gruppe einzureihenden Hängebrücken kann in allen Fällen als ein umgekehrter Fachwerksbogen aufgefasst werden, dessen Widerlagspunkte eine kleine Horizontalverschiebung, hervorgerufen durch die Ausdehnung der Rückhalteketten och r durch die Formänderung der angrenzenden Felder, erfahren. Wie bei den Fach werksbogen können auch bei diesen Hängeträgern drei Hauptformen unterschieden werden:

a. Träger mit ausgefachten Bogenzwickeln bezw. mit Ausfachung zwischen dem Kettengurte und dem annähernd wagrechten, in Fahrbahnliölie gelegenen Untergurte (Fig. 5). Ersterer ist nach einer Parabel oder Hyperbel

106-4

ziz-g

106-4

7ha

Fig. 5. Projekt für die Rlieinbrüeke bei Bonn (Kübler).

polygonal geformt und nimmt die Eigengewichts- oder totale gleichmässige Belastung nahezu allein auf; er wird bei nicht zu kleinem Verhältnis des Eigengewichts zur zufälligen Last überhaupt nur auf Zug beansprucht, so dass er auch als Kabel ausgeführt werden kann.

Das letztere ist der Fall bei der von Barlow 1862 erbauten Lambeth-Brücke in London, welche die erste Anwendung dieses Trägersystems, allerdings in unvollkommener und nicht klarer Durchführung, darstellt.

Ein gut durchgebildetes Beispiel einer derartig versteiften Kabelbrücke zeigt (leider Maschinenfabrik Esslingen aufgestellte Entwurf für die Rheinbrücke bei Bonn [10] (Fig. 5) mit einer Mittelöffnung von 212,8 m und zwei Seitenöffnungen von je 106,4 m Weite. Da< parabolisch geformte Gfussstahlkabel ist durch einfache Dreiecksausfachung mit dem annähernd horizontalen Untergurt in Verbindung gebracht. Die Auflagersättel auf den Pylonen sind horizontal beweglich. Das System dieser Hängeträger ist einfach statisch unbestimmt, und es ein eigenartiger Montirungsvorgang in Aussicht genommen, um die Grenzspannungen im I ntor-gurt und in den Ausfachungsstäben herabzusetzen. Es sollte nämlich zunächst an die Kabel das ganze Eigengewicht und die halbe Verkehrslast durch die Vertikalpfosten angehängt werden,

von

war

die Schragstäbe aer Ausfachung sollten also erst dann eingezogen werden, wenn die fertige Brücke mit der halben Verkehrslast total belastet war. Es werden alsdann sämtliche Stäbe der Ausfachung und des Untergurtes bei wechselnder Belastung ebenso stark gedrückt wie gezogen, und es ist ihre grösste Spannung gleich dem arithmetischen Mittel aus den beiden Grenzspannungen durch die volle Verkehrslast. Die Ausbildung der Knotenpunkte, welche derart sein muss, dass die Ausfachungsstäbe ihre Kräfte an das Kabel abgeben können, macht aber gewisse Schwierigkeiten (s. K a b e 1 b r ü c k e n), und es besteht dafür noch keine ganz befriedigende Lösung.

Von den ausgeführten Fachwerksliängebrücken mit genietetem, aus Blechen und Winkeleisen zusammengesetztem Zuggurte sind zu erwähnen der 1869 von Schmick erbaute Steg über den Main zwischen Frankfurt und Sachsenhausen, mit einer Mittelöffnung von 82 m, und die Brücke über die Elbe bei Loschwitz (schematische Skizze in Fig. 6).

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Fig. 6.

Elbebrüeke bei Loschwitz.

Dieses letztere, 1893 ’von Kopeke errichtete Brückenbauwerk ist nicht nur durch seine namhaften Dimensionen, sondern auch durch mehrfache konstruktive Einzelheiten von besonderem Interesse. Die Mittelöffnung hat 146,68 m, die beiden Seitenöffnungen haben je 61,76 m Weite. Die Pfeilhöhe der Mittelöffnung ist 24 m. Der obere Zuggurt hat in der Mittelöffnung die Form einer Hyperbel, in den Seitenöffnungen ist er nach einem Kreisbogen gekrümmt. Der Untergurt ist gerade. Die Ausfachung ist als zweiteiliges System mit durchwegs geneigten Stäben ausgeführt und beträgt die Querträgerentfernung fast durchwegs 3,86 m , die Knotenweite der Ausfachung gegen die Mittelpfeiler lun aber 7,72 m, so dass hier die zwischen den Knotenpunkten liegenden Querträger mittelst Hängeeisen an den Kreuzungspunkten der Gitterstäbe aufgehängt wurden. Die Hängeträger haben gleich jenen der Frankfurter Brücke ein Mittelgelenk, sind sonach hinsichtlich der angreifenden Kräfte vollkommen statisch bestimmt. In dem Gelenke sind die beiden Gurtungen vollständig zusammengeführt, dasselbe ist sonach in die Ebene der Fahrbahn bezw. Windverstrebung gelegt, was für die Horizontalsteifigkeit der Brücke von grossem Werte ist. Zur Aufnahme der Vertikalkräfte und zur Herstellung der erforderlichen Widerstandsfähigkeit gegen Biegung in dem in der Tragwandhöhe sehr reduzirten Mittelteile ist daselbst ein gerader Versteifungsträger angebracht (nach Köpckes System [13]), der natürlich über dem Mittelgelenk unterbrochen ist, wobei aber beide Teile durch zwei kreuzweise befestigte vertikale Federplatten (s. Gelenk) so verbunden sind, dass eine Uebertragung der bei unsymmetrischer Belastung auftretenden Vertikalkräfte stattfindet. Später hat man sich veranlasst gesehen, auch noch die Obergurte der beiden Hälften des Versteifungsträgers durch ein übergreifendes eingeklemmtes Horizontalblech auf Reibung zu verbinden, um insbesondere kleinere Schwingungen hintanzuhalten, ohne in die Konstruktion eine wesentliche statische Unbestimmtheit zu bringen. Die Pylonen sind mit den Trägern der Mittelöffnung in fester Verbindung und bilden deren Endständer ; sie sind auf Rollenlager gestellt und am oberen Ende mit den Trägern der Seitenöffnung, wieder mittelst Federgelenken verbunden. Eigenartig ist ferner die Verankerung [12]. Sie ist so ausgeführt, dass in allen Teilen vollkommen zugänglich ist. In einer geräumigen Kammer des Widerlagermauerwerks liegt eine hebelartig wirkende Ankerkonstruktion, welche mit ca. 1500 t Schlacke und Roheisen belastet ist und hierdurch den Zug der Hängeträger aufnimmt bezw. in einen Schub im Stützpunkte des Hebels umsetzt. Natürlich ist, um der wechselnden Grösse des Horizontalzuges infolge Belastung Rechnung zu tragen, das Ende des Ankerhebels nicht freischwebend, sondern nach unten und auch nach oben gestützt ; die Ankerbelastung ist aber so hoch bemessen, dass ein Druck nach aufwärts nur bei einer kaum vorkommenden Vollbelastung der Brücke auftreten würde.

Von Brückenentwürfen, welche dieses Hängeträgersystem anwenden, ist besonders das Pfeuffersclie Projekt für die Ueberbrückung der Donau in Budapest mit einer Oeffnung von 316,3 m zu erwähnen [9], Die \

Träger haben ein Mittelgelenk in Form eines Dopjoel-scharniers, indem die in der gleichen Vertikalebene liegenden Bleche der beiden Zuggurthälften mittelst Laschen und zweier Gelenkbolzen verbunden sind, ausserdem aber noch ein dritter schwächerer Bolzen nur zwischen die Enden der beiden Gurthälften eingesetzt ist, um die vertikalen Scherkräfte aufzunehmen.

Die Auflagerung der Träger auf den Mittelpfeilern und Pylonen kann nach den in Fig. 7—10 skizzirten Anordnungen erfolgen.

Nach Fig. 7 sind die Obergurte mittelst Bolzengelenk an ein auf den Pylonen verschiebbares Lager A angeschlossen und die Untergurte mit dem Knotenpunkte des Endfaches horizontal beweglich gelagert (Frankfurter Hängesteg). Anstatt dieser Auflagerung kann der Untergurt, der aber über den Mittelpfeilern immer

SIC

Fig, 7.

Fig. 9.

Fig. 8.

Fig. 10.

zu trennen ist, mit seinen Endknoten nach Fig. 8 unmittelbar an den Auf-liängebolzen A angehängt sein. Fig. 9 zeigt die Anordnung der Loschwitzer Brücke. Die Pylonen sind mit der Mittelöffnung fest verbunden und bilden deren Endständer,    die    »

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243 s

Fig. 11. Monongahelahrücke bei Pittsburg.

oberen Ende der Pylonen (hier durch ein Federgelenk) in Verbindung sind. Endlich stellt Fig. 10 die Anordnung nach dem Projekt der Donaubrücke dar. Die Pylonen sind als Pendeltürme ausgeführt, an welche jedoch die Untergurte-der Träger nicht fest angeschlossen sind. Untersuchungen über günstigste Verhältnisse der Knotenweiten und der Trägerhöhen unter dem Mittelgelenk in | 1 |.

b. Sichelförmige Hängeträger mit einem Mittelgelenk. Dieses statisch bestimmte System ist durch die Monongahelabrücke bei Pittsburg und durch die Towerbrücke in London in hervorragender Weise vertreten. Es entspricht einem umgekehrten Dreigelenkbogen mit im Scheitel und an den Kämpfern zusammengeführten Gurtungen.

Bei dem ersterwähnten Bauwerke (Fig. 11), einer Strassenbrücke von 243,8 m Spannweite des Mittelfeldes, ist der kettenförmige Untergurt nach der Stützlinie dos Eigengewicht ^ geformt, so dass im unbelasteten Zustand der Brücke die Versteifungskoustruktion keine Beanspruchung erfährt. Letztere besteht aus zwei geraden Balken, welche die OhergurO d. r Träger bilden und in der Mitte unter einander und mit der Kette scharnierförniig vt-rbund'-a sind. Zwischen Ober- und Untergurt ist ein doppeltes Fachwerk eingeschaltet.

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Fig. 12. Towerbrücke in London.

Die sichelförmigen Hängeträger der Towerbrücke [13] (Fig. 12) haben bei einer Stützweite yon 90,4 m unsymmetrische Form mit ungleich hoch liegenden Aufhängepunkten. 01>< r-und Untergurt sind sichelförmig gekrümmt, wodurch die Stützlinie für die totale Belastung mehr in die Mitte zwischen beide Gurte gebracht und eine annähernd gleiche Beanspruchung in diesen erzielt wird. Ueber der durch eine Klappbrücke geschlossenen Mittelöffnung sind die Hängeträger der beiden Seitenöffnungen durch ein horizontales Zugband verbunden, so dass die Brückentürme nur den von der Verkehrsbelastung einer Oeffnung herrührenden Horizontalzug aufzunehmen haben. Tn der Höhe dieses Zugbandes ist dann noch ein horizontaler Steg angebracht, der den Fussgängerverkehr während des Offenseins der Klappbrücke vermittelt,.

c.

Wendelstadt an der

Hängeträger mit Doppelketten oder parallelen Gurtungen, die durch Gitter werk mit einander verbunden sind. Diese Träger entsprechen in ihrem statischen Verhalten dem Bogenträger mit Kämpfergelenken, wenn die beiden Gurte am Auflager über den Pylonen mit einander vereinigt sind. Im andern Falle, wenn die beiden Gurte oder Ketten getrennte Auflager und Rückhalteketten haben, erhöht sich, in gleicherweise wie beim eingespannten Bogen, die Zahl der statischen Unbestimmtheiten auf drei.

von

Dieses System ist, auf Kettenbrücken angewendet, schon 1842 Neckarbrücke bei Mannheim und 1860 und 1864 von Schnirch bei zwei über den Donaukanal in Wien führenden Brücken zur Ausführung gebracht worden. Infolge von Mängeln in dm Dimensionirung und konstruktiven Ausgestaltung haben sich jedoch diese Ausführungen nicht bewahrt, und es besteht derzeit von diesen versteiften Kettenbrücken nur mehr die Aspern-brücke in Wien, welche aber auch bald einem Neubau Platz machen wird.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Von modernen Anwendungen wäre ein theoretisch und konstruktiv interessantes Projekt der Nürnberger Maschinenfabrik für die Rheinbrücke bei Worms [13] (Motto „Hessen und bei Rhein“) zu erwähnen. Dasselbe wendet zur Ueberspannung dreier Oeffnungen Ketten aus hochkantig gestellten Blechen an, welche ihre Versteifung durch eine darüber hängende, mit flacherem Pfeil geführte Versteifungskette erhalten. Letztere hat die Ausbildung eines hängenden, genieteten Gitterbogens mit parallelen Gurtungen. Die tiefer hängende Tragkette und die Versteifungskette sind nur durch Hängestaugen verbunden, an den Auf lagern über den Pfeilern aber in einem gemeinschaftlichen Aufhängebolzen vereinigt Das System ist vierfach statisch unbestimmt (Horizontalzug der durchgehenden Versteifungskette und in einer jeden Tragkette der drei Oeffnungen).

Hierher gehört ferner das bedeutsame Lindenthalsche Projekt für das bereits oben erwähnte Problem der Ueberbrückung des Hudson [14] (Fig. 13). Dasselbe nimmt eine Mittelöffnung von 944,5 m und zwei Seitenöffnungen von je 548,6 m Weite an Der Ueberbau hängt

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Fig. 13, North-Eiverbrücke nach dem Projekt von G. Lindenthal.

au vier Stahldrahtkabeln, welche, paarweise über einander hängend, durch Ausfachung zu je einem hängenden Bogenfachwerksträger mit parallelen Gurtungen vereinigt sind. Die Pfeil-höhe der Kabel ist 94 m, ihr Vertikalabstand 19,8 m. Die Konstruktion dieser Kabel ist ganz eigenartig geplant. Sie sollen nicht aus parallel von einer Verankerung zur andern laufenden Drähten hergestellt werden, sondern aus einzelnen selbständigen Gliedern, die, von Knotenpunkt zu Knotenpunkt reichend, mittelst Gelenkbolzen in Verbindung gebracht sind, derart, dass jedes Kabel eigentlich aus vier über einander liegenden Kabelketten gebildet ist (s. Kabelbrücken). Von den gewaltigen Dimensionen des Bauwerks gibt es eine Vorstellung, dass der Durchmesser eines fertigen Kabels mit der Umhüllung rund 4 m beträgt. Die Brückenkabel werden auf den beiden Mittelpfeilern von je zwei Stahltürmen getragen, die eine Höhe von rund 160 m über Hochwasser erhalten. Zur Erzielung grösserer statischer Bestimmtheit ist nur das untere Kabel beweglich aufgelagert und mit dem oberen Kabel durch ein Gelenkviereck verbunden (Fig. 14). In der Verankerung sind beide Kabel durch einen gemeinschaftlichen Bolzen an die Ankerkette angeschlossen. Das System ist solcherart, wenn von der Unbestimmtheit der Ausfachung und dem noch zu erwähnenden besonderen Versteifungsträger abgesehen wird, einfach statisch unbestimmt. Dieser Versteifungsträger, Fachwerksträger von rund 20 m Höhe, ist in seiner Wirkung nicht eigentlich als ein solcher behandelt, sondern bloss ein Verteilungsträger, dessen Steifheit aber einen Zuschuss zur Steifigkeit der ausgefachten Kabelbogen bildet. Seine Gurtungen sind aber hauptsächlich für die Windverstrebung berechnet, welche als horizontale Gitterträger in der Ebene der beiden Gurte der Versteifungsträger angeordnet sind. Die Brücke, welche zur Ueberfiihrung von acht Eisenbahngleisen projektirt ist, erfordert im Ueberbau ein totales Stahlgewicht von 95500 t, in den Türmen und in den Verankerungen von 39160 t, daher insgesamt 134 660 t. Ihre Kosten sind ohne Einlösung des Baugrundes auf 21 Millionen Dollars veranschlagt.

3. Hängebrücken mit geraden Trag ketten. Bei diesem System wird ein Balkenträger in einzelnen Punkten durch je ein Dreieckshängwerk bezw. durch gerade Zugbänder gestützt (Big. 15). Um die Schlaffheit der langen Zugbänder, welche unter der Belastung schädliche Schwankungen in der Höhenlage der Aufhängepunkte des Balkens zur Polge haben würde, zu beheben, ist noch eine schwache polygonale Kette oder

ein Drahtseil angebracht, welches aber nur die Aufgabe hat, die geraden Tragketten zu stützen. Beispiele der Anwendung dieses Systems sind die 1868 von Ordish-Lefeuvre erbaute Franz Josefsbrücke über die Moldau in Prag (Fig. 15) und die 1872 vollendete Albertbrücke über die Themse in London. Die diesen Brücken gemachten Erfahrungen sind jedoch keine günstigen. Das System ist mehrfach statisch unbestimmt, und es können zufolge Dehnung der Tragketten und durch Temperaturwirkung, wenn darauf nicht gebührend Rücksicht genommen wird, leicht Ueberanstrengungen des Balkenträgers ein-treten. — Ueber die konstruktive Anordnung der Verankerungen s. Ver-a n k e r u n g e n,

Fig. 14.

—-2 5,0 -. M. - 21,5 -    <■— 21,5 -    5.9 . Hw - 2 5,0 — * h< - - 2 5,9 » - ht - -2 5.9- • —HW ~21.$ -^j. [w— 21, 5 ~ ■**— 2 5.9 ■ - -

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Fig 15.

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Litteratur: [1] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, II. Brückenbau, 4. Abt., 12. K.ik Theorie der eisernen Bogenbrücken und der Hängebrücken, bearbeitet von J. Melau; lu. h i: Konstruktion der Hängebrücken, desgl., Leipzig 1888; daselbst auch ausführliche Litt.'nu angabe. — [2] Heiuzerling, Die Brücken der Degenwart I., HeftS, Die eisernen Hängcbi iicl Aachen 1880. — [3J Boulongne, Construction des ponts suspendus modernes, Annale.-, d»- j . nt et chaussées 1886, I. — [4] Zampis, Die Versteifung der Rudolfskettenbrücke in Wien, Zeit-.-hr. d.. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1888. — [5] Weingärtner, Auswechslung von KetteiRj, dein : der Egerhrücke in Elbogen, Oesterr. Monatschrift für den öff. Baudienst 1895, "s. ]sl.

L-n,

•Journal

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utul

[6] Report of board of engineer officiers as to maximum span practicable for snsj eiisimt bride. Washington 1894. — [7] Report of board of engineers upon New-York and New-Jursey-liri.Re’ Washington 1894. — [8] Die East-River-Brücke zwischen New-York und Brooklyi of the American society of civ.-eng. 1877; Scientific American 1873, 1876, 1877; D.-uIm-L Bauztg. 1870,1873, 1876,1878 u. 1880; Engineering 1873, 1876, 1877, 1878. 1879, und in d. a nr a anderen Fachzeitschriften von den gleichen Jahrgängen. — [9] Der Wettbewerb für die lh bauung zweier Donaubrücken in Budapest, Zentralbl. d. Bauverw. 1894, ferner Z.-itM-hril't «ü Vereins deutscher Ingenieure 1894. — [10] Der Wettbewerb fiir eine feste Rhein I rü.-be 1. Bonn, besprochen von Th. Landsberg im Zentralbl. d. Bauverwaltung 1895, Nr. 3    13,

von Zschetsche in der Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingenieure 1895. — [11] Dm- Wi ttbmm il. für eine feste Strassenbrücke über den Rhein bei Worms, besprochen von Th. Landsl. im Zentralbl. d. Bauverwaltung 1896 und von Luck in der Zeitschr. d. Ver. deutscher Ir p. 1°

Eu-

Verein

— [12] Kopeke, C., Ueber Hängebrücken mit drei Gelenken, Zeitschr. d. Arch.- u. In.-.-Y. zu Hannover 1888, S. 29. — [12] Die Towerbrücke, Zentralbl. d. Bauverwaltung 1893, gineering. ■— [14]_Die Nortli-River-Brücke, besprochen von J. Melau, Zeitschrift d. il-im. I u. Arch.-Ver. 1895, S. 365; ferner Vortrag von G. Lindenthal in den Verhandlungen d für Eisenbahnkunde in Berlin 1896. — [15] Projekt für eine neue Brücke über den La t-Hi zwischen New-York und Brooklyn Railroad Gazette und Engineering News, Juli 1896.

Fig. 1.

vor-

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Fig. 2.

Fig. 3.

Hängebrücken, feste. Bei den gewöhnlichen Hängebrücken (>. d.) sind die haupttragenden Teile (Drahtseile, Stabketten) labil, d. h. sie würden für sich allein, auch abgesehen von elastischen Deformationen, je nach der Belastung verschiedene Donnen annehmen; die Versteifung erfolgt durch besondere Versteifungsträger, welche mittelst Tragstangen an jenen Hauptträgern aufgehängt sind. Noch ehe die Versteifungsträger ihre gegenwärtige Ausbildung erlangten, hatte jedocli Ivöpeke 11 ü n -brücken mit stabilen (unverschiebbaren) Fachwerken (s. d.) als Haupttragoni geschlagen, welche steife Hängebrücken oder, weil auch die gewöhnlichen Hängebrücken gegenwärtig möglichst versteift werden, feste Hängebrücken (Fachwerk-Hängebrücken) genannt wurden. Derartige Tragwerke können von statisch bestimmter oder statisch unbestimmter Art sein (s. T rii 2 »• r>. d. h. die Anordnung kann so erfolgen, dass alle Stützenreaktionen durch die Statik allein bestimmt sind (ohne Zuhilfenahme der Elastizitätslehre), oder dass dies ni< lit zutrifft. Bei den Vorschlägen von Kopeke handelte es sich um statisch bestimmte Trägerarten, da es ihm darauf ankam, die Stützenreaktionen von Temperaturänderungen und kleinen Bewegungen der Stützpunkte unabhängig zu erhalten (vergl. (Gelenk' Die in Fig. 1 angedeutete Trägerart ist bei beliebig vielen Oeffnungen cinfaib statisch unbestimmt; es genügt, eine der Grössen, welche die Stützenroaktion. u bestimmen, den Horizontalschub H, aus der Elastizitätslehre abzuleitcn (vorA. Bogen, kontinuirliche), wobei zu beachten, dass H infolge der horizontal frei verschiebbaren Auflager über den Zwischenstützen in allen (Dehnungen d< n gleichen Wert hat. Wird nun in einer beliebigen Oeffnung ein Zwischengelenk eingeschaltet (Fig. 2), so erhalten wir eine neue statische Gleichung (Moment der äusseren Kräfte vor oder nach dem Gelenk in Hinsicht des Gelenkmittelpunkts gleich Null), aus welcher der Horizontalschub bestimmt werden kann. Form und System des Trägers (letzteres auf die Gliederung der rl rägerstin G zwischen den Gelenken bezogen, s. Träger) können beliebig sein; bei statisch bestimmtem System lassen sich alle Stabkräfte aus den äusseren .Kräften * » b n< • Zuhilfenahme der Elastizitätslehre berechnen. In Fig. 3 und 4 sind zwei h'sto

Hängebrücken von statisch bestimmter Art angedeutet; für Fig. 3 ist auch das System statisch bestimmt, während dasselbe im Falle von Fig. 4 bei Zugdiagonalen statisch bestimmt (s. Gegendiagonalen), bei gleichzeitiger Widerstandsfähigkeit der sich kreuzenden Diagonalen statisch unbestimmt ist. Der Fig. 3 entspricht eine Fussgänger-britcke über den Main in Frankfurt

Seitenöff-

(Mittelöffnung 79,69 m nungen 39,56 m, vollendet 1869 [6], Tafel I und II), die erste Ausführung einer festen Hängebrücke, während die .Point-Brücke über den Monongahela bei Pittsburg ähnlich der Fig. 4 angeordnet ist (Fig. 5, Mittelöffnung 243,838 m, Seitenöffnungen 44,195 m, vollendet 1876 [5]).

Bei diesen Ausführungen wurden keine Drahtkabel verwendet, während solche künftig auch bei festen Hängebrücken in den Vordergrund treten dürften (vergl. Hängebrücken und [11]; die Verbindung der Füllungsglieder mit den Kabeln bietet bei Drahtgliederketten, wie sie für die Korth-liiver-Brücke in Aussicht genommen sind [13], S. 113, keine Schwierigkeit; bezüglich der Verbindung bei gewöhnlichen Drahtseilen s. z. B. [10], S. 176; Zentralbl. d. Bauverwalt. 1895, S. 58; Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure 1895, S. 462). Für die Annahme eines Zwischengelenks (Fig. 2—5) ist auch bei gewöhnlichen Drahtseilen keine Unterbrechung des Kabels nötig, da die Theorie

der Kabelbrücken auf der Annahme von Ge-

Fig. 4.

Fig. 5.

lenken in allen Querschnitten des Kabels beruht.

Bezüglich der Berechnung statisch bestimmter Hängebrücken nach der Art von Fig. 3 u. 4 ist zunächst ^ zu bemerken, dass die Oeffnung mit Zwischengelenk ganz wie ein Dreigelenkbogen mit einer Oeffnung wirkt, und demnach auch wie ein solcher berechnet werden kann (s. Bogenfach werke). Doch wird man bei Anwendung der betreffenden Beziehungen auf Hängebogen den Horizontalschub nach aussen und die Ordinaten nach unten positiv wählen, wodurch die Formeln nicht geändert werden, Für jede Oeffnung ohne Zwischengelenk kann man die Grenzwerte der Stabkräfte bei bewegter Last zunächst ebenso berechnen, als ob der fragliche Trägerabschnitt ein einfaches Balkenfach werk bildete (s. Balken facliwTerke). Mit diesen Grenzwerten sind dann die durch den hinzukommenden Horizontalschub erzeugten so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige, d. h. möglichst weit aus einander gelegene, Grenzwerte im ganzen entstehen. Für den gewöhnlichen Fall von Fachwerken einfachen Systems mit Vertikalen (Ständerfachwerke) sind mit den im Art. Bogenfach-werke eingeführten Bezeichnungen die Beiträge eines beliebigen Horizontalschubs H zu den Beanspruchungen der Gurtungen, Diagonalen und Vertikalen (für Fig. 6 obere Vorzeichen, für Fig. 7 untere Vorzeichen):

m — 1 , . Zm

V₀ \v, \V₂

Zi

Fig. C.

'i

X, X

V’

Fig. 7.

Xm = ±U(i,n — —k) n

m-s_ n

Dm = ±H(lVd —

Odm

Th,U’

dm

Zm--[- H (j; u—1

Vm = + H{wv

Ź hm—1

m ~V JA ¹

n v t

1.

e l hm - 1 ’

wonach die Grenzwerte dieser Beiträge den Grenzwerten von H entsprechen. Näheres und Vereinfachungen für besondere Fälle [8], § 79.

Der Ausdruck des Horizontalschubs H für alle Oeffnungen ergibt sich aus den Verhältnissen der Oeffnung mit Zwischengelenk. Liegen die Stützpunkte derselben in gleicher Höhe, das Zwischengelenk um f unter diesen Stützpunkten in der Oeffnungsmitte, und greifen in Entfernungen «i, a₂ , ... vom Stützpunkt 0 beliebige Lasten Pj, P₂, . .. in Knotenpunkten oder auf der Fahrbahn an, dann hat man bei einer Spannweite l — 2d:

H—

2/

FJpa+lp(J —u)J ,

2.

wonach speziell für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit (vergl. Belastung der Träger):    Tw?²”!

.    . =LWp

Der Index z deutet an, dass sich die auftretenden Grossen auch dann auf die Oeffnung mit Zwischengelenk beziehen, wenn augenblicklich eine andere Oeffnung zu berechnen ist. Die

3.

Grenzwerte von H und damit der Beiträge 1. entstehen hiernach, wenn die Oeffnuntf mit Zwischengelenk einmal nur mit der festen Last, das anderemal ausserdem auf der ganzen Lüiw.* mit möglichst starken Yerkehrslasten belastet ist (bei verschiedenen möglichen La :/. i sonders um die Mitte, s. Zug I unter Grenzwerte).

mau :

Die Vertikalreaktion R einer Stütze setzt sich im allgemeinen aus zwei Teileu zusamm.-n von welchen der eine, V, durch die nachfolgende Oeffnung, der andere, V\ durch die vorh.-r-gehende Oeffnung bedingt ist. Für die Oeffnung mit Zwischengelenk hat

Y=^2P(l-a),    V — ~ipa, 4. I

¹ 0    l ⁰    iż flL

und beispielsweise durch eine gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit auf der ganzen Spannweite :

£________ilZ.

R ¹⁰

r i

ul

5.

»-----

Fig. 8.

Für eine Oeffnung ohne Zwischengelenk gelten, wenn der Ursprung der Koordinaten im höchsten Stützpunkt liegt, und dem andern bezüglich einer horizontalen Absebscnaxe die Ordinate y — k entspricht, bei beliebiger Belastung der ganzen Brücke :

F=lip(/ — a) + Alt, v = ^spa-^n, 6. .

t o    l    loi

und bei gleichmässig verteilter Last von u per Längenein- t heit der betrachteten Oeffnung und beliebigem H (d. h. beliebiger Belastung der Oeffnung mit Zwischengelenk) :

r=4 + T*.

Y=V‘ = ~

- li

4fl₀

7.

Fig. V.

Die Influenzlinie für die Yertikalreaktion R einer Zwischenstütze mit anliegenden Ooflnuiig>n l, l₀ mit und ohne Zwischengelenk und einer Endstütze mit anliegender Oeffnung ohne Zwi-x-him-gelenk, Stützpunkte der Oeffnung mit Zwischengelenk in gleicher Höhe (gewöhnliche Fül ,■) sind in Fig. 8, 9 angedeutet. Demnach treten die Grenzwerte der erstereu Zwischcnreuktiou bei möglichst starker Verkehrslast und fehlender Verkehrslast in beiden anliegenden Oeffnuiwn, die Grenzwerte der letzteren Endreaktion aber dann ein, wenn einmal die anliegende Odin um,' allein, das anderemal die Oeffnung mit Zwischengelenk allein durch möglichst starke Wrk. belast ergriffen ist, was auch bei nicht gleich hohen Stützpunkten der Oeffnung mit Zwim Ii. 'i-gelenk gilt. Näheres s. Methode b. unter Grenzwerte, Einflusslinien und [8], S. 275.

Beispiele der Berechnung von Hängebrücken nach vorstehenden Gesichtspunkten fur gleichmässig verteilte bewegte Last und bewegte Radlastzüge [9], B. 93—103. Ln-incln für Ständerfachwerke und andere Systeme [8], §§ 79—81, spezielle Formeln für die VertikaLu b. i Widerlagern und Zwischenpfeilern [9], A. 39, 42, resultirende Gelenkdrücke [9j, A. 41, 43. Bezüglich der Oeffnung mit Zwischengelenk s. a. die Hinweise Bd. 2, S. 579.

Neben den bis jetzt betrachteten festen Hängebrücken sind noch verschiedene andere in Vorschlag und teilweise auch zur Ausführung gekommen. So wurden von Wendelstadt infolge günstiger Erfahrungen bei stellenweiser Versteifung der 1836—39 erbauten Kettenbrücke über die Weser bei Hameln,

Flg. 10.

Fig. 11.

Fig. 12.

1842—45 für die Neckarbrücke bei Mannheim zwei parallel über einander liegende Ketten durch einfache Dreiecksfüllung verbunden, in deren Knotenpunkten die Tragstangen befestigt waren (Fig. 10, 11). Diese Anordnung fand mehrfach Nachahmung (Aarbrücke bei Aarau 1844, verschiedene Wiener Brücken 1860- -04, Gehsteg auf dem Bahnhof Gotha 1871), 1860 bei der von Schnirch erbauten Wiener Donaukanalbrücke erstmals für Eisenbahnbetrieb. Auch für die pro-jektirte North-Biver-Brücke mit einer Spannweite von 945 m ist eine ähnliche Verbindung zweier über einander liegender Kabel angenommen (durch Fachwerk mit Vertikalen und gekreuzten Zugdiagonalen, Fig. 12); auf die in Höhe der Fahrbahn hängenden horizontalen Längsträger wird zwar bezüglich der Verteilung der Verkehrslast (auf 4 Felder), aber erst in zweiter Linie bezüglich der Versteifung gerechnet [13], S. 96. Die 1862 von Barlow erbaute Lambetlibrücke in London mit Drahtseilen als Obergurten unterscheidet sich von der Trägerart Fig. 3 im wesentlichen durch das Fehlen des Zwischengelenks und festliegende Kabelsättel; daneben ist die Bildung von Untergurten aus Blechträgerröhren und die Anwendung von Gegendiagonalen zu erwähnen. Bei den Hängebrücken nach Ordish-Lefeuvre (Franz Josefsbrücke in Prag 1868, Albertbrücke in London 1872, Strassenbrücke über die Pennsylvaniabahn in Philadelphia 1876) sind Blechbalken an darüber liegenden Stabdreiecken und Zugbändern aufgehängt, deren Schwankungen durch schwache Kabel oder Stab-

'    Fig. 13.

ketten verhindert werden sollen, doch haben sich dieselben nicht sonderlich bewährt [10], S. 161. Alle diese Konstruktionen sind statisch unbestimmt, eine zuverlässige Berechnung derselben hätte nach den unter Fach werke, statisch unbestimmte, Kombinirte Träger, Grenzwerte angeführten Methoden

mit Berücksichtigung der durch die besonderen Verhältnisse bedingten Vereinfachungen zu erfolgen. In Fig. 13 haben wir nach Müller-Breslau noch eine (bis jetzt

Fig. 14.

Fig. 15.

nicht ausgeführte) feste Hängebrücke von statisch bestimmter Art angedeutet, bei welcher im Gegensatz zu Fig. 2 eine Auflagerung der Untergurten erreicht ist. Ueber die geringen, nur die Vertikalreaktionen und Stützenvertikalen betreffenden Abweichungen der Berechnung von der oben besprochenen s. [7], S. 387. Auch bei neueren Brückenkonkurrenzen traten von den gewöhnlichen Ausführungen abweichende Anordnungen fester Hängebrücken hervor. Die von Kübler für Bonn projektirte Kabelbrücke stellt eine einfach statisch unbestimmte Trägerart dar, wie sie sich aus Fig. 13 durch Weglassung des Zwischengelenkes ergibt [11]. Da das angewendete Fachwerksystem statisch bestimmt ist (Fig. 14), so lassen sich nach Ermittelung des Horizontalschubes aus der Elastizitätslehre (s. F ach werke, statisch unbestimmte) alle übrigen Stützenreaktionen und Stabkräfte aus rein statischen Beziehungen berechnen (s. Fachwerke, statisch bestimmte). An den Auflagern der Untergurte können auch negative Stützenreaktionen entstehen (das Gleiche gilt für Fig. 13); es ist demgemäss durch Verankerung für die Möglichkeit von oben nach unten wirkender Stützenreaktionen Sorge zu tragen, während eine gleichzeitige Aufhebung der horizontalen Beweglichkeit zur Erhöhung der statischen Unbestimmtheit (zu einer andern Trägerart) führen würde. Ein Lauterscher Entwurf für Worms entsprach der Fig. 1, jedoch mit der Endenanordnung Fig. 15 [12], S. 116; die Trägerart war also einfach statisch unbestimmt; da aber auch drei überzählige Stäbe vorhanden waren, so ergab sich eine vierfach statisch unbestimmte Konstruktion.

Hannover 1860, S. 346 (auch 1861, S. 231, und 1888, S 29). —

Litteratur: [1] Kopeke, Ueber die Konstruktion einer steifen Hängebrücke, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu [2] Schwedler, Statische Berechnung der festen Hängebrücke, Zeitschr. f. Bauwesen 1861, S. 73. — [3] Kitter, A., Elementare Theorie und Berechnung eiserner Dach- und Brückenkonstruktionen, Hannover 1873, S. 165, 315. — [4] Schalter, Graphische Ermittelung der Grenzspannungen für die Seitenöffnung der festen Hängebrücke, Zeitschr, f. Bauwesen 1875, S. 381. — [5] Seeh-felilner, Die Pointbrücke über den Monongahelafluss bei Pittsbarg, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1879, S. 67. — [6] Heiuzerling, Die eisernen Hängebrücken (Die Brücken der Gegenwart, Heft V), Leipzig 1882. -—• [7] Müller-Breslau, Die graphische Statik der Brückenkonstruktionen I., Leipzig 1887, S. 387. — [8] Weyrauch, Theorie der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, Leipzig 1887, S. 272. — [9] Ders., Beispiele und Aufgaben dazu, Leipzig 1888, S. 412. —- [10] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, II. Der Brückenbau, 4. Abt., Leipzig 1888, S. 110, 158, 182 (Litteratur S. 141, 205). — [11] Kübler, Preisgekrönte Entwürfe von Brücken über die Donau bei Budapest, den Po bei Turin und den Khein bei Bonn, Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure 1895, S. 861 (s. a. 1895, S. 457, und 1894, S. 979, sowie Zentralbl. d. Bauverwalt. 1895, S. 57). — [12] Landsberg, Der Wettbewerb für eine feste Strassenbrücke über den Rhein bei Worms, Zentralbl. d. Bauverw. 1896, S. 38, 51, 56, 68, 82, 105, 116, 130, 133. — [13] Lindenthal, Die projektirte Brücke über den Hudson (North-River) bei New-York, Ann. f. Gew. u. Bauw. 1896, S. 93, 113. — S. a. Hängebrüc-ken.

Hängebügel, -bussole, s. Hängezeug.    Weyrauch.

Hängeeisen (Hals ei sen), s. Bänder, Bd. 1, S. 693,

Hängegerüste oder hängende Gerüste, auch S ei lg erüste genannt, werden häufig zu Reparaturzwecken und für Anstreicherarbeiten verwendet und sind namentlich in Paris viel im Gebrauch. Sie bestehen aus einer mit Geländer umgebenen Plattform, die mittelst Flaschenzügen an, aus der Dachfläche oder aus Fensteröffnungen vorragenden Balken aufgehängt ist, so dass der Arbeiter selbst die Auf- und Hiederbewegung bewirken kann. Auch seitwärts längs einer am Dachgesims angebrachten Schiene bewegliche hängende Gerüste [1] sind angewendet worden (s. Fig. 1 u. 2). Für Turmbauten und Schornsteine kommen ähnliche Seilgerüste zur Verwendung.

Zur Erneuerung der oberen Fenster in der Perronhalle des Niederscklesisch-Märkbeln u Bahnhofs in Berlin wurde eine hängende Leiter [2] benützt, die auf einer durch starke B ,j< 1 der unteren Gurtung der Dachbinder befestigten Schiene mittelst Bollen fortbewegt werih-u

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Fig. 1.

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Fig. 2.

konnte. Die Leiter ist mit eisernen Sprossen und Geländer, sowie mit einer an Scharnieren hängenden Klappe versehen, . die dem Arbeiter als Stand dienen konnte. Bei Anwendung ,i nJ. ,L Flg~ ß' zweier solcher hängenden Leitern kann durch Auflegen v<>r» I [ r~ 11    Brettern auf die Sprossen auch für mehrere Arbeiter ein Stand

Fig< 7_ geschaffen werden (s. Fig. 3—7).

Litteratur: [1] Bull. d. 1. soc. d’encouragement de l’ind. nat. 1876, Sept. — [2] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen., 1870, S. 523, u. Zeitschr. f. Bauwesen, 1870, S. 167, u. Zwicks Jahrb. d. Baugew., 1H71, S. 51c. Hängegerüst von Laurency, Nouv. ann. de la constr., 1876, S. 820; Neuerungen an Ibiujje-gerüsten, Zeitschr. f. Baukunde, 1883, S. 510,

Hängekompass, s. Hänge zeug.

Hängekreuz, ein dem Holzkreuz ähnliches Werkzeug, welches sowohl in der Buntpapierfabrikation zum Aufhängen der frisch gefärbten, als auch in der Papierfabrikation zum Auf hängen der frisch gegautschten Papierbogen auf Schnür« • oder Latten behufs Trocknens derselben verwendet wird (s. Buntpapierfabrikation, Bd. 2, S. 770, und Papierfabrikation).

Hängekuppel, s. Gewölbe, Bd. 4, S. 656.

Hängelager tragen Transmissionswellen, hauptsächlich Vorgelegwclhn, an Deckenbalken unmittelbar oder durch Vermittelung eines Zwischenträgers von Holz, das sich leicht verzieht, oder von Eisen.

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Fig. 5.

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Fig. 3. Fig. 4.

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Maxim. Kraft.

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Fig. 2.

Fig. 1.

Offene Hängelager für 30—100 mm starke Wellen (Fig. 1 u. 2) gestatten leichtes Ein-und Ausbringen der Wellen. Das Lorenzsche Lager (Fig. 1) zeigt einfache kräftige bnrm und ist verhältnismässig billig. Bei den anderen Konstruktionen sind die Schalen der 1 «die na.!, verstellbar. Der Stangenschluss (Fig. 3) für Wellen über 60 mm von der Berlin-Anhalt, ch. Maschinenbau-Aktiengesellschaft (+ 3-6 JL) vereinigt den Vorzug der offenen mit der gross.,,-,, Sicherheit der geschlossenen Hängelager (Fig. 4), welche allenfalls bis 130 nun st.uk.' Wellen tragen können. Einen Ueberblick über die wichtigsten Zahlen gibt folgende la ,.d c. Wellendurchm. mm .    30    40    50    60    70    80    90    100

AlSchraubenentfg. e) 200—400 250—500 300—600 300—700 350—700 400—800 400—800 500 K0

50—90    60-110

Fig. 7.

Fig. 6.

Fig. 5.

sind 6—24 Ji teurer als die einfachen Hängelager. Säulen hängelager ist eine Bezeichnung für säulenförmige Bauart des Hängearmes (Fig. 6). Hängeböcke (Fig. 7) zum Einstellen von Stehlagern sind für schwerer belastete Wellen von 60—130 mm Stärke erforderlich. Ein solcher Bock allein kostet ungefähr so viel wie ein Hängelager.    Lindner.

Hängelampe, s. Gaslampen (Bd. 4, S. 466) und Grubentlieodolit (Bd. 4, S. 789).

Treptow.

Hängelibelle, eine Böhrenlibelle (s. d.), welche an den Enden ihrer Fassung mit Haken zum Aufhängen an einer horizontal zu stellenden In-strumentenaxe oder an einer gespannten Schnur versehen ist; in letzterer Ausführung dient sie im Bergbau zuweilen zu flüchtigen Nivellements (s. Grubennivellements).

Hängemattskasten, s. Finknetzkasten unter Schiffbau.

Hängen, im Bergbau s. v. w. Gegenstände, z. B. Material, am Seil in den Schacht hinablassen (s. Schachtförderung).

Hängeniveau, eine Abänderung des Gradbogens (s. Hänge zeug).

Hängeplatte, eine weit vortretende Platte des Hauptgesimses, die sich in den antiken und von diesen abgeleiteten Stilarten vorfindet.

In der ältesten dorischen Bauweise tropfte thatsächlich das Regenwasser von ihr ab, deshalb bekam sie an der Stirnseite eine Wassernase (s. Dorische Bauweise). In dem jonischen und korinthischen Stile wurde zwar das Regenwasser in anderer Weise abgeleitet, es erhielt aber die Hängeplatte dennoch eine Wassernase, die aber hier an der Unterseite

angebracht erschien.

Konsol hängelager, die sich der Balkenform anpassen, erfordern meist besondere Modelle. Das Lager der Peniger Maschinenfabrik (Fig. 5) mit veränderlicher Horizontalausladung lässt sich an den festen Winkeln quer gegen die Welle einstellen. Die Konsolhängelager

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Fig. 4,

Fig. 3.

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•v. Schubert-Soldern.

Hängesäule (Hängepfosten, auch Mönch), wichtiger Teil eines Hängewerks (s. d.),

Hängeschacht, ein Schacht (s. Schachtbau) oder eine Schachtabteilung, welche vorzugsweise dazu dient, um Material in die Grube hinabzulassen. Treptow. Hängestange, s. A b t e u fp u m p e.

Hängestangen (Hängesäulen), auf Zug beanspruchte, lotrechte Glieder einer Fachwerkskonstruktion.

Hiingewage, s. v. w. Gradbogen (s. d.) und Hänge zeug.

Hängewand (gesprengte Wand), Wandbildung ohne Unterstütz wird am besten als Hängewerk (s. d.) konstruirt, bei welchem zur Ausfüllung die nötigen Riegel eingezogen sind. Bei durchgehender geschlossener Wand genügt ein einfacher Hänge- j bock; ist eine Thür pr anzubringen, so soll p diese in der Mitte liegen, damit der É doppelte Hängebock ^ gleichen Schub ausübt (Fig. 1). Jedoch ^ kann auch die W and an einem darüber

liegenden Balken mittelst zweier schräg laufenden Eisenschienen (Fig. 2) hängen, welche durch Schrauben angezogen werden. Wenn thunlich, wird die Hänge-wand zur Verminderung des Gewichts nicht ausgemauert, sondern verschalt und verputzt.

Hängewerke und armirte Balken. Der Ausdruck Hänge werk wird in der Ingenieurmechanik verschieden angewendet, da jede Konstruktion. b« i welcher eine Fahrbahn oder andere wesentliche Teile an darüber liegenden Punkten aufgehängt sind, als Hängewerk bezeichnet werden kann, so dass mitunter auch die Hängebrücken (s. d.) zu den Hängewerken gerechnet wurden. Meist hat man jedoch speziell die in Fig. 1, 2, 3 angedeuteten Konstruktionen mit dem Namen Hängewerk belegt (einfaches, doppeltes, drei-

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Fig. 2.

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Fig. 1.

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Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. *.

Fig. 1.

fâches Hängewerk u. s. w., auch Hängebock). Derartige Träger liefern unter der üblichen Voraussetzung, dass die Enden frei drehbar und eines derselben horizontal frei verschiebbar sind (Fig. 4—10), keinen Horizontalschub auf di« Stützen, während die Wirkungsweise im übrigen von der sonstigen Anordnung abhängt. Wären in jedem Knotenpunkt (Verbindungsstelle von Stäben) sämtliche daselbst eintreffenden Stäbe gelenkartig verbunden und äussere Kräfte nur in Knotenpunkten angebracht, dann würden die gewöhnlichen Regeln für Fachwerke eintreten (s. d. u. [5]), alle Stäbe nur axialen Zug oder Druck erleiden und z. B. im Falle von Fig. 4 bei beliebiger Knotenpunktslast K die Stabkräfte ausgedrückt sein (Zug positiv):

2 h ’

worin h, b, k die Längen der durch X, Y, Z beanspruchten Stäbe bedeuten. Die Grenzwerte dieser Stabkräfte würden also mit den Grenzwerten von K entstehen. Der Träger Fig. 5 Hesse sich unter den angeführten Voraussetzungen in ähnlicher einfacher Weise berechnen, [5 ], S. 72, während er ohne eine Diagonale im mittleren Felde nicht nur elastische Verschiebungen zuliesse (d. h. labil wäre). Da dies praktisch unzulässig ist, so muss bei doppelten und mehrfachen Hängewerken der fehlenden Diagonalen wegen die Stabi- 0 lität auf anderem Wege erreicht werden. Demgemäss j sucht man den in Fig. 7, 8 skizzirten Anordnungen zu ent- v sprechen, wonach zwar die nicht horizontalen Stäbe nur axial beansprucht werden, der horizontale Balken aber als kontinuirlicher Balken mit nachgiebigen Zwischenstützen wirkt (s. Balken, kontinuirliche); Da man ohne die Kräfte X, Y, Z in Hängesäulen, Streben und Spannriegel einen gewöhnlichen einfachen Balken hätte (Fig. 6, s. Balken, einfache), für welchen bei beliebiger Belastung die Stützenreaktionen;

X = K,

Fig. 5.

;2

ly

Fig. 0,

1 ¹

V‘ = ±-2 Pa l 0

V=XXP(l-a), l 0

und das Biegungsmoment und die vertikale Schubkraft im Querschnitt x:

(Vx) - 7— 2P,

2.

(Mx) = Vx — 2P(x — ci),

0

wenn x die Entfernung des Querschnitts und a,, a₂, ... die Entfernungen der Lasten Plf P₂, ... vom Auflager 0 bedeuten, die Summen A aber alle Lasten zwischen den beigesetzten Grenzen umfassen, so fragt es sich nur noch, welche Werte die hinzukommenden Stabkräfte annehmen und welchen Einfluss sie auf die Beanspruchungen des Balkens ausüben. Dabei ist zu beachten, dass durch Y auch der Balken eine überall gleiche Axialkraft N erhält, so dass sich die Normalspannung in Entfernung v von der Axschicht (v nach unten positiv) und die Normalspannungen im obersten und untersten Querschnittselement (e₀,eu deren absolute Entfernungen von der Axschicht, s. Biegung) bei x ausdrücken:

N , Mx

N JL

Mr

N Mx

3.

J €o

unter F, J, Mx Querschnittsfläche, Trägheitsmoment und wirkliches Biegungsmoment des Balkens bei x verstanden. Für eine beliebige, auf die ganze Spannweite l gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit liefern 1., 2. (s. Belastung der Träger):

V= V' — —

2

Die Stützenreaktionen der in Fig. 7, 8 angedeuteten Hängewerke und der entsprechenden armirten Balken (s. unten) bleiben wie für den gewöhnlichen einfachen Balken durch 1., 4. bestimmt.

Im folgenden setzen wir die Querschnitte der einzelnen Stäbe konstant voraus, lassen aber verschiedene Materialien der letzteren zu, da die gezogenen Stäbe auch bei hölzernen Balken häufig aus Eisen hergestellt werden. Es mögen l, h, b, c die Längen, F, A, B, G die Querschnitte, E, Ex , Ey , Ez die Elastizitätsmoduln, «, ax , av , az die Ausdehnungs-koefficienten und r, rx , ry , xz die Temperaturänderungen (gegen eine dem spannungslosen Zustande entsprechende Normaltemperatur) für die in ihren Axen durch N, X, Y, Z beanspruchten Stäbe bezeichnen.

Einfaches Hängewerk (Eig. 7). Man hat bei beliebiger Belastung des Balkens und beliebigen Temperaturen aller Stäbe mit l — 2k:

XJY

X 2h

und wenn zur Abkürzung gesetzt wird:

= lSfi=b₃ £l-|

welcher Ausdruck von der Belastung unabhängig ist, von letzterer herrührend:

ürkitH.),    ⁷-

^ a~ a -    wonach z. B. durch eine beliebige, auf die ganze Spannweite gleicher j 1 2    *    massig verteilte Last von u per Längeneinheit (vergl. Belastung

v    " der Träger):    v 5 ul

~8Ü~’

durch verschiedene gleichmässig verteilte Lasten von u, u‘ per Längeneinheit auf der ersten und zweiten Hälfte der Spannweite : „    5 (u --f- u‘) l

X=    4—

g

Gleiche Temperaturänderungen aller Stäbe erzeugen bei gleichem Material derselben keine Beanspruchungen während durch Temperaturänderungen im allgemeinen :

48 EJ

(Mx) = YX(l — x),

Y= —

X 2h ’

Fig. 7.

hF

)]•

durch eine in der Mitte angreifende Last P:

(a T k² -f- ax tx h² — ay Ty b²) .

4.

5.

6.

8.

9.

10.

11.

lür das Moment und die Vertikalkraft im Querschnitt x des Balkens gelten von x — 0 bis x = k :

Mx

und von x = k bis x — l:

= (Mx)-X^,

Yx — (Er)--

12.

Mx — (Mx) —

Bei symmetrischer Belastung liegen gleiche Momente und numerisch gleiche Vertikalkräfte symmetrisch zur Mitte.

Vx=(Vx)F-f.

13.

Doppeltes Hängewerk (Fig. 8). Bei beliebiger Belastung des Balkens und beliebigen Temperaturänderungen aller Stäbe hat mau mit l — 2 k -fl c :

N=x~

und wenn zur Abkürzung gesetzt wird

O 7 2/0 7 I Q \    075701 I 9 \ Tl I 3 J ( l 2 Eh³ 2 El)³    \ I

von der Belastung unabhängig ist, von letzterer herriibreud: k k-\-e    1 l

—2Pa[3k(k + c)—a*] -fl — A P [3 a (l - a) —7^] + - 2 P(l — a) [3 k (k + c) — (l — a)*]. 1 <5. n o    n k    nk+c

Hiernach wird durch eine beliebige auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Lust von u per Längeneinheit (vergl. Belastung der Träger):

~ k(k + c) (5/c² + 5/cc + c²).

welcher Ausdruck, wie oben m

1 Ł

X=

2n

¥’

z=-xi

17.

¥’

14.

, 15.

f.

•y

durch verschiedene gleichmässig verteilte Lasten von u, u‘ per Längeneinheit auf der ersten und zweiten Hälfte der Spann-

k (k -fl c) (5fca + 5/cc + c²),

durch verschiedene gleichmässig verteilte Lasten von u, u\ u“ per Längeneinheit zw i eben 0 und k bezw. k und k -f- c bezw. k -fl c und l \

î^i*(5fc + 6c) +

weite :

X= -

18.

Fig. 9.

u‘

19.

kc (ikz Ą- 6kc Ą- c²),

durch eine bei k oder /c -fl c angreifende Last P und durch zwei bei k und /c-fl c angreifende Lasten Pj, P

bezw.

X=-Y

Pi +P₈

2v

20.

ki la\ 1 1 I y

yî'^3^x1y'

Fig. 9.

Gleiche Temperaturänderungen aller Stäbe erzeugen bei gleichem Material derselben keine Beanspruchungen, während durch Temperaturänderungen im allgemeinen;

6 EJ

-{ail k -f- 2 «x T.r A² — 2 ay ry b~ — az r, c k).

21.

Für das Moment und die Vertikalkraft im Querschnitt x des Balkens gelten von x — 0 bis x k :

Vx = (Vx)-X

Mx = (Mx)—Xx, von x = k bis x~k-\-c:

Mx = (Ms) — Xk, und von x — k-\-c bis x = l:

Vx = (Vx),

22.

23.

■l

Mx = (Mx)-X(1-x),    Vx = (Vx) + X.    24.

Bei symmetrischer Belastung liegen gleiche Momente und |    % ³

numerisch gleiche Vertikalkräfte symmetrisch zur Mitte. Für »    ³ >!>—

k 1 I 1 Iktt 1 I i

den häufig vorkommenden Fall k = c — l\3 treten wesentliche Vereinfachungen der Formeln 15. bis 19. ein.

Armirte Balken. Als solche bezeichnet man Träger der in Fig. 9, 10 angedeuteten Art, welche durch Umdrehung des Hängewerks entstanden gedacht werden können. "Wie bei diesem soll durch die Unterstützung in k bezw. in k und k -fl c eine grössere Tragfähigkeit als beim einfachen Balken erreicht werden. Für den armirten Balken Fig. 9 gelten neben d»*u Beziehungen 1. bis 4. die Formeln 5. bis 13., mit dem alleinigen Unterschiede, dass in 7. bis 10. den ganzen rechten Seiten ein Minuszeichen vorzusetzen und in 12., 13. vor den X allein negative und positive Vorzeichen zu vertauschen sind. Für den armirten Balken Fig. 10 gclt.-n neben 1. bis 4. die Gleichungen 14. bis 24., nur dass den ganzen rechten Seiten von 10. bis 20. ein Minuszeichen vorzusetzen und in 22. bis 24. vor den X allein negative und positive Vorzeichen zu vertauschen sind. Abgesehen von Einflüssen der Temperatur sind hiernach für Hiingo\v<cke und armirte*Balken gleicher Dimensionen und Belastung die Mx, Vx entsprechender Querschnitte des Balkens gleich gross, die Stabkräfte N, X, Y, Z numerisch gleich und von verschiedenen Vorzeichen, nämlich für Hängewerke X, N Zug, Y und Z Druck, für armirte Balken .Y, A Druck, Y und Z Zug, während die Stützenreaktionen V, V für gewöhnliche einfache Halben, Hängewerke und armirte Balken bei gleicher Spannweite und Belastung vollständig gleich sind.

Nach den gegebenen Beziehungen lassen sich die Beanspruchungen der am “häufigsten vorkommenden Hängewerke und armirten Balken für beliebige Belastungen und Temperaturänderungen berechnen, sobald die Querschnitte bekannt sind. Zur vorläufigen Berechnung der letzteren und anderen Näherungsrechnungen können die gegebenen Formeln mit ß — 1, m = P in den Fällen Fig. 7, 9, mit v=l, n = 2k‘i(2h+ 3c) in den Fällen Fig. 8, 10 dienen. Die Grenzwerte der Beanspruchungen bei bewegter Last wären nach einer der unter Grenz werte angeführten Methoden zu berechnen. Je nachdem grössere oder geringere Genauigkeit beansprucht ist, würde meist die dortige Methode b. bezw. d. zu empfehlen sein. Ableitung von Grenzwerten für Hängewerke s. [3].

Litteratur: [1] Ritter, A., Elementare Theorie und Berechnung eiserner Dach- und Brückenkonstruktionen, Hannover 1873, S. 298. — [2] Frankel, Theorie des einlachen Spreng-

Fig. 10.

works, Civilingenieur 1876, S. 22. — [3] Melan, Theorie d. Sprengwerks, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1876, S. 233. — [4] Steiner, Kontinuirliche Träger auf balancirten Stützen, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1876, S. 245 (s. auch Wochenschr. dieses Vereins 1887, S. 37, 42, 107, sowie Techn. Blätter 1885, S. 157, und 1890, S. 212). — [5] Weyrauch, Beispiele und Aufgaben zur Berechnung der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, LeijDzig 1888 (Aufg. 17, 18, Beisp. 15, u. s. w.). — [6] Landsberg, Die Statik der Hochbaukonstruktionen, Darmstadt 1889, S. 179. — [7] Lang, Zur Entwicklungsgeschichte der Spannwerke des Bauwesens, Riga 1890, S. 32. — [8] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, II. Brückenbau, 2. Abt., Leipzig 1890, S. 305, 402. — [9] Wittmann, Statik der Hochbaukonstruktionen, München 1893, S. 177, i83. — [10] Müller-Breslau, Die neueren Methoden der Festigkeitslehre, Leipzig

Weyrauch.

Hängewerke. Ein jedes Hängewerk besteht aus einer Anzahl charakteristischer Hauptteile, deren Namen und Zweck aus nachfolgender Zusammenstellung zu entnehmen ist. Die beigesetzten Buchstaben stimmen überein mit jenen, welche in den Figuren die betreffenden Konstruktionsteile bezeichnen.

1.    Spann ballt en (Sp. B.), der durchlaufende, auf den beiden Enden aufliegende und durch die Zimmerung zu stützende Tragbalken. Die Entfernung

der einzelnen Unterstützungspunkte von einander hängt von den Querschnittsdimensionen des Balkens

ab und sie beträgt bei cm ca. 4 m, bei

ca. 5—5,5 m. Der Spannbalken liegt mit seinen Enden zumeist nicht unmittelbar auf den Mauern, sondern auf sogen. Mauerbänken auf (s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106).

2.    Streben (St.). Gegen den Horizont geneigt, mit ihren unteren Enden auf den Spannbalken, mit dem oberen an den Hängesäulen befestigt und diese haltend. Sie werden auf Druck beansprucht.

3.    H ä n g e s ä u 1 e n, Hängewerksäulen (H. S.). Haben den Zweck, den Spannbalken an einzelnen Punkten zu unterstützen. Sie werden auf Zug beansprucht.

4.    Spannriegel (Sp. R.). Beim doppelten und mehrfachen Hängewerk vorkommende, die Streben und Hängesäulen mit einander

Auf Druck bezw.

1893, S. 97. 101.

fl Sy.il

Y Al /Sp.E

cm

'J

Fig. 1.

Fig. 2.

verspannende horizontale Balken.

Knicken beansprucht.

Die Verbindungen an den Auflagern A und den Knotenpunkten O, U, K werden entweder als reine Holzverbindungen oder mit Hilfe von Eisenarmirungen (Hängeeisen, Bänder, Klammern, Schuhe etc.) ausgeführt. Die Figuren 1—6 geben schematische Darstellungen verschiedener Hängewerke. Ausführliches über Detailkonstruktionen und Berechnung der Hängewerke in [1]—[4].

Fig. 3.

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Fig. 4.

Litteratur: [1] Darm, J., Handbuch der Architektur, 3. Teil, Bd. 1, Konstruktionselemente, 2. Aufl., Darmstadt 1891. — [2] Breymann, Gr. H, Allgemeine Baukonstruktionslehre, 2. Teil, Stuttgart 1885. — [3] Wanderley, G., Handbuch der Baukonstruktionslehre, Bd. 2, 3. Auf!., Halle 1887. — [4] Deutsches Bauhandbuch, 2. Band, 1. Hälfte, Berlin.    H. Gusmann.

Hängewerksbrücken, s. Hängebrücken, dann auch ältere Bezeichnung für überhöhte Sprengwerksbrücken mit angehängter Fahrbahn (s. Hölzerne Brücke n).

Hängezeug, bestehend aus Hängekompass (oder Hängebussole), Zu lege platte und Gradbogen, war vor der Anwendung des Theodolits zu Grubenmessungen (s. Grubentheodolit) das wichtigste Messwerkzeug des Markscheiders, wird jedoch jetzt nur noch für untergeordnete Messungen verwendet. Eine Grubenmessung mittelst des Hängezeuges (Kompasszug) wird als Polygonzug derart ausgeführt, dass die Eckpunkte durch in die Zimmerung oder in eingelegte Spreizen fest eingeschraubte Messingschrauben bezeichnet werden. Dann werden von Schraube zu Schraube Schnüre straff

Fig. 5.

Fig. 6.

gespannt; jede Polygonseite heisst daher auch eine Schnur. Die hierzu wendete Markscheiderschnur ist aus bestem Hanf, möglichst gleiclimässig, etwa 2 mm stark gearbeitet. Durch Anhängen des Hängekompasses an jede Schnur werden die Streichwinkel gegen den magnetischen Meridian, mittelst des Gradbogens die Neigungswinkel bestimmt; dann werden die geneigten (flachen) Längen, gewöhnlich mittelst Stahlmessband, gemessen. Hiermit sind alle Hauptmessungen für den Kompasszug ausgeführt, und es sind nur noch die senkrechten Abstände einzelner Polygoneckpunkte, jedenfalls aber des Anfangs-w    punktes und Endpunktes des Zuges

ver-

,k

Fig. 1. Hängekompass.

von festen Punkten bezw. von der Streckensohle wegen Ermittelung der Höhenlage zu bestimmen. Früher wurden auch Kompasszüge über Tage ausgeführt ; zur Befestigung der Schrauben dienten in Ermangelung anderer Gegenstände schwere drei-beinige hölzerne Markscheiderböcke. Wegen der Veränderlichkeit der Deklination (s. Deklin atorien, Bd. 3, S. 254) macht man zweckmässigerweise vor oder nach jedem Kompasszuge an einer festen Linie, deren wahres Streichen bekannt ist, eine Deklinationsbeobach-tung, um die Streichwinkel durch Zuzählen der Deklination zu jedem dir beobachteten Werte auf den wahren Meridian zu beziehen.

Der Hängekompass (s. Fig. 1) besteht aus den Hängearmen «> welche an den Enden mit Haken d zum Anhängen an die Schnur versehen sind, und dem Kompassringe b, in welchem mittelst zweier als Axe dienenden Schräubchen c die Kompassbüchse k kippbar eingesetzt ist. Bei anderer Ausführung sind die Hängearme durch einen unter der Kompassbüchse durchgehenden Bügel verbunden; das Ganze heisst dann auch Hängebügel. Die Kompassbüchse muss so in den Ring eingesetzt sein, dass die Nord-Südlinie der Kom-passteiluug (s. w. u.) mit der durch die Haken der Hängearme gelegten Geraden in derselben senkrechten Ebene liegt, und dass die Büchse selbst um eine hierzu rechtwinkelige, also zur Ost-Westrichtung der Kompassteilung parallele Axe kippt. Die Magnetnadel kann, wie bei allen feineren Bussolen, festgestellt (arretirt) werden; die Bezifferung der Kompassteilung zum Ablesen der Streichwinkel der einzelnen Richtungen erfolgte früher nach Stunden (hora = h) zu 15°; jede Stunde war in Achtel und diese noch in Unterabteilungen geteilt. In Deutschland wird F r Kreis (bei Stundenteilung auch Stundenring oder Stundenkreis genannt) in zweimal z w<df Stunden geteilt und zwar entspricht Norden und Süden hora 0 oder 12, Osten und \N *-«t«-n hora 6 u. s. w. In neuerer Zeit ist die Gradteilung üblicher; es werden bei der Abb'sunc Zehntclgrade geschätzt. Uebrigens ist die Kompassteilung widersinnig, d. h. entgegengesetzt Ar Bewegung des Uhrzeigers, damit am Nordende der Magnetnadel ohne weiteres der Wini. ! abgelesen werden kann, den die Schnur bezw. die Nord-Südrichtung der Kompassteilung mit dem magnetischen Meridian macht, in den sich die Nadel einstellt.

Der Gradbogen (s. Fig. 2), welcher bei etwas geänderter Ausführung auch Hangebogen oder Hängeniveau heisst (s. [1], S. 190), besteht aus einem leicht gearbeiteten Halbkreise, welcher durch drei radiale Arme verstärkt ist; an den Enden ist derselbe mit Haltend zum Anhängen an die Schnur versehen. Im Mittelpunkte der Teilung ist an einem I rauenhaare ein kleines Lot l befestigt; der Neigungswinkel wird an der Teilung mittelst des Entladens abgelesen. Der Gradbogen ist in ganze Grade und Fünftelgrade geteilt,^ und zwar in z.vi Viertelkreise; bei wagrechter Schnur liest man am Lote 0° ab, und die Verbindungslinie 'I r beiden Teilstriche, welche mit 90° beziffert sind, bildet eine Horizontale. Bei stark geneigter Schnur wird das Rutschen des Hängekompasses und des Gradbogens durch das 4 orstrrken einer Mark scheiderklamm er m (auch Vorstecker genannt) verhindert. U m den richtigen Neigungswinkel der Schnur, die eine Kettenlinie bildet, am Gradbogen abzulesen .jnuss man denselben bei geneigten Schnüren etwas oberhalb der Mitte anhängen (s. [1], S. 1H7); es teilt sich auch das Gewicht des Gradbogens ungleich auf die beiden Haken, der obere wird mehr belastet und drückt daher die Schnur zu stark nieder, so dass beim Anhängen in der

klein ausfallen würde. Ausserdem ist beim Ablesen des Iscigungs-

WA

/°

Fig. 2.

31 2P . '>

ver-

Mitte der Neigungswinkel zu

Winkels darauf zu achten, ob die Schnur steigt, d. h. der Endpunkt höher liegt als der Anfangspunkt, oder ob umgekehrt die Schnur fällt.

Die Ergebnisse eines Kompasszuges können durch Rechnung erhalten werden, indem man zunächst aus den flachen Längen und Neigungswinkeln die söhligen Längen jeder Schnur (horizontale Länge der Polygonseite) und dann aus diesen und den Streichwinkeln die Koordinaten (Länge und Breite) jedes Eckpunktes berechnet. Dieses Verfahren wird jetzt gewöhnlich angewendet und der Zug dann in das Quadratnetz des Risses durch Abstechen der Längen und Breiten eingetragen.

Eine andere und ältere graphische Methode besteht darin, dass man nur die söhligen Längen berechnet und dann den Zug nach diesen und den Streichrichtungen (nicht mit dem Transporteur, was auch möglich wäre, sondern) mit dem in die Zulegeplatte eingesetzten Kompasse unter Zuhilfenahme des Zirkels aufträgt. Dieses Verfahren nennt man Zulegen, die Zulegejdatte heisst auch Zulegezeug. Letztere (s. Fig. 3) besteht aus einer rechteckigen

S¹

Fig. 3. Kompass in der Zulegeplatte.

Platte P, auf welche ein Ring r aufgesetzt ist, in den die Kompassbüchse des Hängezeuges passt und mittelst der Pressschraube^ festgestellt werden kann. Die beiden p Schraubenköpfe S, S¹ sind nichts weiter i als Handhaben. Innerhalb des Ringes ist I in der Platte eine kreisförmige OefFnung ausgeschnitten, damit auch nach dem Einsetzen der Kompassbüchse die unten an derselben befindliche Feststellung für die Magnetnadel gehandliabt werden kann. An dem Ringe und an der Kompassbüchse ist je ein Indexstrich vorhanden, stellt man diese durch Drehen der Kompassbüchse in eine gerade Linie, so ist dadurch die Kord-Südrichtung der Kompassteilung mit den beiden Linealkanten parallel gestellt. Löst man nun die Nadel und dreht die Zulegeplatte mit dem richtig eingesetzten Kompass so lange, bis die Nadel in der Nord-Siidrichtung der Kompassteilung steht, so läuft eine an der Linealkante gezogene Linie dem magnetischen Meridiane parallel ; und dreht man andererseits die Zulegeplatte und den unter derselben auf dem Zeichentische ausgebreiteten Grubenriss so lange, bis beim Einspielen der Magnetnadel auf die Nord-Siidrichtung auch die Linealkante der Platte mit dem auf dem Risse gezeichneten magnetischen Meridiane zusammenfällt, so ist der Riss orientirt, d. h. jede Linie auf dem Risse läuft der entsprechenden Linie in der Grube parallel. Legt man nun die Zulegeplatte auf dem Risse an den Anfangspunkt des Kompasszuges an und dreht dieselbe so lange, bis die Kompassnadel sich auf das magnetische Streichen der ersten Schnur einstellt,

Fig. 4. Steigerhängezeug.

so gibt eine an der Längskante der Platte gezogene gerade Linie das Schnurstreichen auf dem Risse an. Auf dieser Geraden trägt man die Länge der Schnur im richtigen Massstabe auf und erhält so den Endpunkt der ersten Schnur. In dieser Weise kann man Schnur für Schnur fortfahren. Diese Methode erfordert (ein eisenfreies Zulegezeug als selbstverständlich vorausgesetzt) auch einen eisenfreien Zeichenraum, ebenso dürfen elektrische Leitungen, welche auf die Nadel ablenkend wirken könnten, nicht vorhanden sein. Da diesen Bedingungen in der Neuzeit immer seltener entsprochen werden kann, so ist das Zulegen mit der Platte nur noch wenig in Anwendung. — Uebrigens kann man, falls dies wegen der Lage des Risses auf dem Zeichentische bequemer ist, auch so verfahren, dass man zuerst den Riss festlegt, dann die Linealkante der Zulegeplatte an den magnetischen Meridian des Blattes legt uud nun die Kompassbüchse im Ringe der Platte so lange dreht, bis die Kompassnadel auf 0 ⁰ einspielt. Auch jetzt kann richtig zugelegt werden, da die Nulllinie der Kompassteilung mit der Linealkante der Zulegeplatte und andererseits der auf dem Risse gezeichnete magnetische Meridian mit dessen wirklicher Richtung gleich grosse Winkel ein-schlicssen Nach Umrechnen der Streichwinkel auf den wahren Meridian, können natürlich auch diese Streichwinkel und die wahre Nord-Siidrichtung des Risses zum Zulegen benützt werden. Beim Vermessen in der Grube führt der Markscheider den Hängekompass und den Gradbogen in einer flachen Tasche am Leibriemen mit sich.

Fig. 4 zeigt ein einfacheres Hängezeug, Steigerhängezeug genannt, welches zu den vorläufigen Messungen der Steiger Verwendung findet. Kompassbüchse und Zulegeplatte sind zu einem Stück verbunden, die einfache Befestigung an einem Hängebügel ist aus der Figur ersichtlich. Um den Neigungswinkel der Schnüre abzunehmen, ist auf dem Boden der Kompassbüchse eine kleine, derjenigen des Gradbogens entsprechende Teilung angebracht, ein dazu gehöriges Lot kann leicht festgelegt oder benützt werden. Die Verbindungslinie der beiden mit 90 ⁰ bezifferten Teilstriche ist den langen Kanten der Zulegeplatte parallel.

Um den Neigungswinkel zu messen, hält man die letztere an die Schnur und liest die Lotstellung auf der Teilung ab.

ran

Ein mit dem Hängekompass in der oben beschriebenen Weise ausgeführter Zu/ kann nur dann richtige Ergebnisse bezüglich der Streichrichtungen liefern, wenn Einflüsse, welch.-die Magnetnadel ablenken (magnetisches Gebirge, Eisen zu Grubenschieuen, Rohrleitungen ■ : Grubenausbau, elektrische Leitungen), nicht in der Nähe sind. Aus der Zeit, als der Gruben-theodolit von den Markscheidern noch nicht angewendet wurde, stammt eine Anzahl Auskunftsmitteln, welche auch beim Vorhandensein von magnetischen Ablenkungen d a- rieht ■ Messen zwar nicht der Streichwinkel der einzelnen Schnüren gegen den magnétisa hen M.-mbn wohl aber der Polygonwinkel (Winkel zwischen zwei Schnüren) ermöglichen >ol!t< u. L Orientirung fand dann in der Weise statt, dass man den Zug bis zu einer eisenfreien Schnur (d. h. einer solchen, die frei von ablenkenden Einflüssen ist) fortsetzte und deren Streich.-u mittelst des Hängekompasses in bekannter Weise bestimmte. — Eisenscheiben oder Stunden-scheiben sind mit Kreisteilung versehene Scheiben, die auf einer breiten Spreize war rein dem Mittel im Polygoneckpunkte befestigt werden. Im Mittelpunkt ist ein Zeiger dn hl u , der an einem Index das Ablesen an der Teilung ermöglicht und in einen Haken zum Befe-n - n einer Schnur endet. Man spannt nach einander die Schnur in der Richtung der l.<-1■ i- . Polygonseiten, liest beidemale ab und erhält in bekannter Weise den Polygonwinkel.

Die Messung mittelst Kreuzschnüren und diejenige mittelst Kompassstäbchen (auch Hilfshängezeug genannt) geht von der Voraussetzung ans, dass das Mass der Ablenkung hei einer Drehung des Kompasses an demselben l'uutt' (Polygoneckpunkte) das gleiche bleibt. Bei diesem Verfahren wird der Kompass genau senkrecht unter dem Polygoneckpunkte zunächst an die eine, sodann an die andere Schnur gehängt und auf diese Weise der Polygonwinkel ebenialK aus den beiden Ablesungen ermittelt ([1], S. 146).

Litteratur: [1] Brathuhn, 0., Lehrbuch der praktischen Markscheidekunst, 2. Ami, Leipzig 1891.— [2] Bauernfeind, 0. M. v., Elemente der Vermessungskunde, 7. Aull., Si ■

1890, Bd. 2, Abschnitt Grubenmessungen.    Treptow.

Hängliaus, s. v. w. Hänge (s. d.).

Hänglade, s. Weberei.

Härte. Im gewöhnlichen Sprachgebrauch wird teilweise jede Art d< r Aeusserung von Druckfestigkeit als Härte bezeichnet; der engere Begriff Härte aber bezeichnet die Druckfestigkeit eines Körpers nicht, soweit er als Gan/.r-. sondern nur, soweit er auf einem eng begrenzten Gebiet seiner Oberfläche dur> li Druck in Anspruch genommen wird. Je nach der Art dieser Inanspruchnahme ist nun der Begriff Härte wieder verschieden und daher das Mass der liait eines Körpers wechselnd je nach dem Verfahren, durch welches die Härm geprüft und deren Grad gemessen wird, ein anderes, je nachdem der Körper durch einen gleich harten oder durch einen härteren beansprucht wird, je na< lidem das Werkzeug stumpfer oder spitziger, je nachdem die Inanspruchnahme in der Ruhe oder unter gleitender oder unter bohrender Bewegung des Werkzeug' s erfolgt (statische und dynamische Beanspruchung), und sehr verschieden je muh der Geschwindigkeit der Bewegung. Beim Eindringen von Geschossen und bei der Bearbeitung rasch rotirender Körper auf der Drehbank kann man eine vollständige Umkehr des gewöhnlichen Härteverhältnisses der Körper beobachten.

Die Mineralogen nennen von zwei Körpern denjenigen den härteren, der den and'-rn ritzt, während er von diesem nicht geritzt wird. Hierbei ist indessen zu berücksichtigen, 'begleich harte Körper sich gegenseitig ritzen, dass der härtere den weicheren nur rit/.t,, wmn das beanspruchte Oberflächenelement über ein gewisses Mass von Druck pro Flächeneinheit erleidet, dass manche Kristalle an den Kanten härter zu sein pflegen als inmitten der Häcln-n,

dass das Ritzen der Kristallflächen in verschiedenen Richtungen zum erfolgt. Allgemein gebräuchlich ist jetzt die zehnstufige Härteskala von Mobs, worüber der Artikel „Härtebestimmung“ zu vergleichen ist. Wir geben, diesen zehn Stufen entsprechend, nach [1] oder [2] folgende weitere Härtenmasse verschiedener Körper, zugleich unter Verweis auf den Artikel „Edelsteine“, wo sich (Bd. 8, S. 534) weitere Härteangaben finden.

Wachs (bei 0°) 0,2; Lehm 0,3; Graphit 0,5—1; Kaolin 1; Asphalt 1    2; Gips 1,6 2;

Schwefel 1,5—2,5; Salpeter 2; Eisenvitriol 2; Spiessglanz 2; Antliracit 2,2; Alaun - - ■>: Bernstein 2—2,5; Bittersalz 2,3; Meerschaum 2—3; Bleiglanz 2,5; Wismut 2,5; Kupfer 2..> ■<. Gold und Silber 2,5—3; Glimmer 2,8; Antimon 3,3; Schwerspat 3,3; Aragonit 3,5; Arsen bę Marmor 3—4; Serpentin 3—4; Dolomit 3,5—4; Opal 4—6; Platin 4,3; Palladium 4,8; Galmei ■> ; Asbest 5; Hornblende 5,5; Adular 6; Augit 6; Eisenglanz 6; Iridium 6; Magneteisenerz^ 6 ; Eisenkies 6,3; Platiniridium 6,5; Achat, Feuerstein 7; Granat 7; Turmalin 7,3; Andalusit 7a>; Beryll 7,8.

Teil verschieden leicht

die des einheitlichen

Für die Geschichte der Versuche, durch welche man bestrebt war,

Masses entbehrenden mineralogischen Härtestufen durch ein quantitatives Härteinass zu ersetz' n, verweisen wir auf [3] und [4] sowie auf den Artikel „Härtebestimmung“. Alle diejenigen

Methoden, welche, die Härte als „Eindringungs“widerstand betrachtend, mittelst eines spitzen Instruments, Sklerometer, prüfen, sowie jene, welche sich anderer, mit der Härte zusammenhängender Körpereigenschaften, wie der Scherfestigkeit [5] bedienen, leiden an Willkürlich-keiten. Ausgezeichnet durch die mathematisch exakte Definition des Begriffs Härte, sowie durch die relative Unabhängigkeit von der Form des Werkzeugs ist das Verfahren von Hertz und Auerbach [3] u. [6].

Hertz beschränkt den Begriff Härte auf die statische Beanspruchung durch ein Werkzeug mit kugeligem Ende, das hierbei am besten aus demselben Material wie der zu prüfende Körper besteht. Nach der Theorie von Hertz ist der Kadius der Druckfläche proportional der Kubikwurzel aus dem Gesamtdruck, so dass der Druck pro Flächeneinheit mit der Kubikwurzel aus dem Gesamtdruck proportional wächst. Dieser Einheitsdruck nimmt vom Rande der Druck-flache gegen die Mitte zu proportional dem Werte fl—k², wobei k die Entfernung von der Mitte in Einheit des Radius misst, so dass der Einheitsdruck in der Mitte s\z mal gleich dem mittleren Einheitsdruck wird. Der Grenzwert desjenigen in der Mitte der Druchfläche herrschenden Einheitsdrucks, bei welchem die Elastizitätsgrenze erreicht wird, ist nach Hertz das Mass der Härte. Dieser Druck ist Pi = 6 P : n d², wobei P der Gesamtdruck und d der Durchmesser der Druckfläche ist. Der Wert von Pi ist nach der Theorie unabhängig vom Krümmungsradius des Werkzeugs.

Auerbach [7] hat die Hertzsche Methode der Härtemessung weiter ausgebildet; er unterscheidet als Elastizitätsgrenze bei spröden Körpern denjenigen Druck, bei welchem sich um die Druckfläche ein Sprung bildet, und als Elastizitätsgrenze bei plastischen Körpern den Druck, welcher eine gleichförmige Eindringungsgeschwindigkeit bewirkt. In [13] gibt Auerbach folgende Härtebestimmungen im Hertzschen Mass : Die Eindringungsbeanspruchung beträgt in kg pro qmm für Talk 5, Gips 14, Steinsalz 20, Kalkspat 92, Flussspat 110, schwerstes Silikatflintglas 170, leichtes Flint 210, Apatit 237, Adular 253, Borsilikatbrownglas 274, Quarz 308, Topas 525, Korund 1150. Der einheitlichen Definition des Begriffs Härte gegenüber erscheint die Unterscheidung eines mehrfachen Begriffs nicht ungerechtfertigt. Die „Commission des méthodes d’essai des matériaux de construction“ zu Paris hat eingehende theoretische und experimentelle Prüfungen der an den Begriff Härte sich knüpfenden Fragen veranlasst. Die Berichte, in denen je nach der Art der Einwirkung auf die Körper verschiedene Begriffe von Härte unterschieden werden, liegen vor in [4], [8J, [9]. Allgemeinere Untersuchungen über die Begriffe Festigkeit, Härte, Plastizität, Sprödigkeit s. bei ilO] u. [111. Einen kurzen Auszug aus [4], [8], [9] u. [11] s. [12].

Litteratur: [1] Auerbach in Winkelmann, Handbuch der Physik, 1., Breslau 1891, S. 316.

—    [2] Landolt u. Börnstein, physik.-chem. Tabellen, Berlin 1894, S. 108. — [3] Auerbach, Absolute Härtemessung, Wiedem. Ann. 43, S. 61, 1891. — [4] Osmond, Bericht, betreffend die Versuche über statische Eindringung und Ritzung, Paris 1893. — [5] Kick, S., Was sind spröde Körper, wie kann man die Härte ziffermässig bestimmen? Prag 1889. — [6] Hertz, H., Verhandlungen der Berk phys. Gesellsch. 1., 1882, S. 67, und Crelles Journal 92., 1882, S. 152.

—    [7] Auerbach, Ueber Härtemessung, Wied. Ann. 45., 1892, S. 262. — [8] Osmond, Bericht über die Härte, ihre Definition und Messung, Paris 1893. — [9] Ders., Sprödigkeit und Plastizität, Paris 1893. — [10] Auerbach, Plastizität und Sprödigkeit, Wied. Ann. 45, 1892, S. 277. —

(11]    Gaudillot, Osmond u. Pourcel, Bericht über die technische Terminologie, Paris 1893. —

Aug. Schmidt.

[12]    Beibätter zu den Annalen von Wiedemann, 19, 1895, S. 745. — [13] Die Härteskala in absolutem Mass, Wiedemanns Ann., 58, 1896, S. 357.

Zu vergleichen ist der Abschnitt Härte in dem Artikel Gesteine, Bd. 4,

A. Rosiwal

S. 622. Für oberflächliche Prüfungen genügen folgende Angaben: Minerale der Härte 1 fühlen sich fettig an, diejenigen der Härte 2 lassen sich mit dem Fingernagel ritzen, nicht aber diejenigen von Härte 3. Mit dem Messer lassen sich Mineralien von Härte 4 leicht, von Hätte 5 nur schwer ritzen, wohl aber mit einer harten Feile. Härte 5 ist ungefähr diejenige von gewöhnlichem Fensterglas, härtere Minerale ritzen also dasselbe. Was Härte 7 (Quarz) und mehr besitzt, gibt mit dem Stahl Funken. Härter als Quarz sind nur wenige Minerale, versuchte die mittlere Härte der Glieder der Mohssclien Härteskala dadurch zu bestimmen, dass er die Gewichtsverluste mass, welche die Minerale beim Reiben mit 100 g Schmirgel (oder Diamant) erlitten, und berechnete ausserdem die relative Härte. (Näheres s. Rosiwal, Neue Bestimmung der Härte, Anzeiger d. k. k. Akad. d. Wissensch. Wien 1893, XI, und Vorträge d. Ver. z. Verbreitung naturw. Kenntnisse, Wien 1893, 605—650.    Leppia.

Härte des Wassers nennt man die durch den Gehalt an Kalk und Magnesia bedingte Eigenschaften desselben, unlösliche, unerwünschte Verbindungen mit anderen Körpern einzugehen, z. B. mit Seife zu Kalkseife etc. Die Grösse des Kalk- bezw. Magnesiagehaltes pro Einheit Wasser wird in sogen. Härtegraden ausgedrückt und in Deutschland auf Calciumoxyd {CaO) bezogen. Ein deutscher Härtegrad bedeutet, dass in 100000 Gewichtsteilen Wasser 1 Gewichtsteil CaO enthalten ist.

Ein englischer Härtegrad bedeutet 1 grain (= 0,0648 g) kohlensauren Kalk (Cat'Os > in einer Gallone (=4,543 1) Wasser. Nachdem ein Teil CaCO$ 0,56 Teilen CaO entspricht, ist ein englischer Härtegrad äquivalent einem Gewichtsteil CaO in 45430000:0,56.0H = r'o 125 000 Gewichtsteilen Wasser. Ein französischer Härtegrad entspricht einem Gewichtsteile CaCOz in 100000 Teilen oder einem Gewichtsteile CaO in 100000: 0,56 = csj 179000Teilen Wasser. Es sind demnach 5 englische Härtegrade = 4 deutschen; 100 französische Hürt. grade = 56 deutschen.

l'S

Ein Teil Magnesia entspricht 1,4 Teilen CaO ; der äquivalente Kalkgehalt des Wassers wird deshalb durch einfache Multiplikation des Magnesiagehalt mit 1,4 gefunden. Hat man z. B. pro Liter Wasser 100 mg CaO und 25 mg Magnesia festgestellt, so entspricht dieser Analyse eine Gesamthärte von 10 +1,4.2,5 = 13,5 deutschen Graden.

aus

Die quantitative Bestimmung von Kalk und Magnesia erfolgt in neuerer Zeit direkt dem Abdampfrückstande des Wassers. Früher benützte man zur Bestimmung der Ges&mthürti-des Wassers in den meisten Fällen eine titrirte Seifenlösung, d. h. man ermittelte, wie vn l von einer solchen Lösung zum Hervorbringen eines stehenden Schaumes bei bestimmt--m Quantum des zu untersuchenden Wassers nötig war und schloss daraus auf die Härte. Für angenäherte Untersuchungen, wie sie z. B. von Ingenieuren bei Vorarbeiten da und dort rnach durchgeführt werden müssen, ist diese Methode heute noch die empfehlenswerteste.

sein

Wird das Wasser gekocht, so fällt ein erheblicher Teil von Kalk und ein geringer von Magnesia als unlösliches Karbonat aus und man nennt die, die ausfallenden Teil entsprechende Härte des Wassers die temporäre (schwindende), während die von Sulfaten, Nitraten und Chloriden herrührende Härte durch das Kochen nicht verschwindet und deshalb permanente (bleibende) Härte genannt wird. — Wasser mit mehr als 20 deutschen Härtegraden ist für den Gewerbebetrieb, insbesondere zur Dampfkesselspeisung, nicht ohne weiterebrauchbar und muss deshalb weich gemacht werden (s. Wasserreinigung). Als Trinkwasser werden an vielen Orten Wasser von 30° Härte und darüber bis zu 50° ohne Nachteil für die Gesundheit genossen und verdienen insbesondere dieAVasser von 10—15° Härte ihrer Schmackhaftigkeit wegen vor den weicheren entschieden den Vorzug. Individuen mit empfindlichen oder geschwächten Verdauungsorganen können jedoch bei höheren Härtegraden als 50 durch den AVassergenuss bezw. die Salze des Kalks und der Magnesia Aragenkatarrhe. Durchfälle und Obstipationen erleiden, so dass die angegebene Zahl als Gren/-zahl für Genusswasser anzusehen sein dürfte (vergl. a. Mineralwasser).

Härtebestimmung. Unter Härte versteht man den Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines andern Körpers in seine Oberfläche entgegensetzt. Dementsprechend bezeichnet die Mineralogie denjenigen von zwei Körpern als den härteren, welcher den andern zu ritzen vermag.

Als allgemeiner Härtemassstab dient ihr die sogen. Mohssche Skala, umfassend im-li steigender Härte geordnet: Talk (1), Steinsalz (2), Kalkspat (8), Flussspat (4), Apatit Ui, Orthoklas (6), Quarz (7), Topas (8), Korund (9) und Diamant (10). Man ermittelt, wcb-lm« von diesen Mineralien den zu prüfenden Körper eben noch ritzt und welches er selbst cb- n noch zu ritzen vermag. Seine Härte liegt dann zwischen diesen beiden oder ist gleich derjenigen des Minerals, das ihn eben nicht mehr zu ritzen vermag. Sie wird ausgcdrückt, durch die Zahl, welche das betreffende Mineral in der aufgeführten Nummernfolge hat.

von

ver-

Diese Art der Härtebestimmung ist demnach eine relative; sie beruht nur auf einem Vergleich. Ihr unmittelbar nachgebildet sind die Verfahren Gollner [1] und von Friedr. Müller [2j. Bei dem ersteren wird mit cylin-drisehen, an den Enden kegelförmig zugespitzten und mit Schneiden versehenen Stäben aus verschiedenen Stoffen geritzt, während Müller dünne Quadratstäbe aus reinem Zementstahl mit um je 0,1 °/₀ steigendem Kohlenstoilgehalt wendet, die durch vorsichtiges Ausglühen im Holzkohlenfeuer und langsames Erkalten auf den Zustand ihrer Naturhärte gebracht und durch eine schräge Fläche wie ein Drehstahl zugespitzt sind. Alan erhält durch Kitzen mit diesen Stäben die Härte des Probematerials, bezogen auf die Naturhärte von Kohlenstoffstahl.

Um die Härtemessung auf eine bestimmte Einheit zurückzuführen, sind folgende Verfahren in Vorschlag gebracht:

1. Eindruck- und Einkerbproben bei stetig wachsender oder durch Schlag ausgeübter Belastung. Hierbei dienen als AVerkzeuge in der Kegel Stempel aus hartem Material und als Härtemass entweder die Eindringtiele oder

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Kerblänge für eine bestimmte Belastung oder Schlagarbeit oder umgekehrt die Belastung bezw. Schlagarbeit, die bei gegebenem Stempel zur Erzielung eines Eindrucks bestimmter Tiefe oder Kerblänge erforderlich ist.

Die Einzelheiten der von verschiedenen Forschern angewendeten Verfahren sind aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich.

Verfahren

von

Form

des

Werkzeuges

Art der Belastung

Mass für die Härte

Calvert und Johnson [3] [4]

'-----7

Ul

Druck

Die erforderliche Belastung, um den Stempel innerhalb einer halben Stunde 3,5 mm tief einzudrücken.

‘I25c

Hugueny [5]

spitzer Kegel

Druck

Belastung für 0,1 mm Eindrucktiefe.

United States Ordo-nance Department

[4] [6]

Pyramide

Druck

Das bei 10000 Pfund Belastung verdrängte Volumen. Die Masseinheit = J/äo Kubikzoll.

Kerpeli [t>] [7]

spitzer Kegel

Druck

Durchmesser des Grundkreises des mit bestimmter Belastung eingedrückten Kegels.

Keep [4] [6]

Stempel 0,5 Zoll im Quadrat mit 100 kleinen Pyramiden

Schlag

Erforderliche Anzahl aufzusetzender Pyramiden, um bei einem Schlage mit 25 Pfund Gewicht aus 1 Zoll Höhe nur schwache Eindrücke zu erhalten.

n 25

Middelberg [8] [9]

Druck

Länge der linsenförmigen Einkerbung bei 292 kg Belastung

Uchatius [10] [11]

Desgl., aber Schneidenkante abgerundet

Schlag

Desgl. nach einem Schlage mit 2 kg aus 0,25 m Höhe = 0,5 mkg Schlagarbeit.

Spangenberg [7]

wie bei Middelberg

Schlag

Länge der Einkerbung.

Muschenbröck [11]

Meissei

Schlag

Zahl der Schläge von bestimmter Arbeitsleistung, die zum Durchschneiden eines kleinen Stabes von bestimmten Abmessungen erforderlich ist.

Hertz [12]

Stempel mit kreisförmiger Druckfläche.

Dnick

Der Normaldruck auf die Flächeneinheit, welcher im Mittelpunkt der kreisförmigen Druckfläche herrschen muss, damit in einem Punkte des Körpers die Spannungen eben die Elastizitätsgrenze erreichen.

'.0

Kirsch [7]

Druck

Belastung zur Erzeugung einer bleibenden Eindrückung von 0,01 mm Tiefe.

Werkzeug nicht erforderlich

Föppl [13]

Belastung zur Erzeugung einer eben wahrnehmbaren Verdrückung an der Kreuzungs-Druck stelle von zwei kreuzweise über einander gelegten Cylindern mit 40 mm Durchmesser, die beide aus dem Probematerial gefertigt sind.

2. Bitz verfahren unter Benützung eines und desselben Werkzeuges für alle Härtegrade. Das Werkzeug wird unter messbarem Druck über die ebene Fläche der Probe fortgeführt und dann als Härtemass bestimmt: a. nach dem Verfahren von Pf aff [4] der Gewichtsverlust der Probe für eine bestimmte Anzahl von Bitzungen unter vorgeschriebener Belastung; b. nach den Verfahren von Selbeck, Franz [14] und von Turner [4] diejenige Belastung, welche ausreicht, um auf der Probefläche einen mit blossem Auge noch eben sichtbaren Biss zu

hinterlassen, und c. nach Martens ([11] und [15] bis [18]) diejenige Belastung, die erforderlich ist, um einen Biss von 0,01 mm Breite zu erzeugen, der mikroskopisch ausgemessen wird. Als Werkzeug dient ein Diamant; seine ritzende Wirkung hängt nicht nur von seiner eigenen Härte, sondern auch Form, Art der Anstellung und Geschwindigkeit der Bewegung ab; daher sind für alle diese Umstände stets gleiche Bedingungen inne zu halten.

von seiner

Turner konstruirte hierzu einen besondern Apparat, der später von Martens verbessert wurde. Bei ihm wird der Diamant in senkrechter Stellung zur Probefläche von einem Wag. -balken getragen, der zur Belastung mit einem Reiter- oder Laufgewicht ausgerüstet ist. Turm ■ lässt den Balken zum Ritzen um eine senkrechte Axe sich drehen; Martens verschiebt die Probe in der Längsrichtung des Balkens.

3.    Scherversuche. Kick behauptet, die Härte ist der Scherfestigkeit proportional und schlägt vor, letztere als Mass der Härte zu bestimmen, [19] Ws [22], [11], [16],

Er begründet diesen Vorschlag damit, dass erstens beim Eindringen eines Stempel« mit kreisförmiger Endfläche in einen Körper unter dem Stempel ein Kegel sich bildet, auf d ««■• Mantelfläche Schubspannungen herrschen, deren Grösse einen wesentlichen Teil des Wider Standes ausmachen, der sich dem Eindringen des Stempels entgegensetzt, und zweiten«, uvil der Widerstand beim Drehen und Hobeln sich so lange steigert, bis die Schubfestigkeit zw.srliri, dem unmittelbar vor der Druckfläche des Werkzeuges angestauchten Span und dem volle i Material überwunden wird. Das Versuchsstück muss zur Vermeidung von Biegung«>pannung. n durch die Schervorrichtung allseitig umschlossen werden. Es soll nach keiner Richtung hin ausweichen können und hierdurch ein reiner Abscherungsvorgang erreicht sein, bei dem d«-i Druck wächst, bis die Elastizitätsgrenze auf der ganzen Scherfläche gleichzeitig überschritten wird.

4.    Scher- und Druckversuche. Haussner [23], [24] kommt bei seinen Versuchen über den Kräfteverbrauch beim Hobeln zu dem Schluss, „dass für gleich harte Körper der Widerstand gegen Druck an der Fliessgrenze und <ln Scherfestigkeit gleich sind“, und will daher die Härte aus den für die beiden genannten Eigenschaften ermittelbaren Werten bestimmen.

5.    Kirsch unterscheidet zwischen „durchgehender“ oder „Naturhärte“ und „Oberflächenhärte“. Die erstere definirt er als die Grösse des Widerstandes, mit dem ein Material an seiner ursprünglichen Form festhält, in ihr verharrt, und sieht demnach die Spannungen an der Elastizitätsgrenze als Mass der Naturhärte an. Da diese Spannungen bei den verschiedenartigen Inanspruchnahmen verschieden sind, so unterscheidet er zwischen Zughärte, Druckhärte, Biegungshärte, Scherhärte u. s. w. Die Oberflächenhärte bestimmt er, wie schon in der obigen Tabelle gesagt ist, durch Druckversuche mittelst eines Stempels, [7], [25], [26], [23].

6.    v. Waltenhofen bestimmt alsHärtemass für Stahl dessenMagnetisirbarkeit, indem er annimmt, dass die Koercitivkraft mit der Härte abnimmt, [27], [28].

7.    Casperson schmilzt Stäbe von bestimmtem Durchmesser mittelst des elektrischen Stromes und benützt als Härtemass die hierzu erforderliche Stroni-menge im Vergleich mit Schmelzversuchen an Stäben bekannter Härte, [29], [30].

an,

immer nur

zum

Der Wert der vorgenannten Methoden zur ziffermässigen Bestimmung der Härte i-t vit I umstritten. DenVerfahren, bei denen bleibende Formänderungen, sei es durch Eindrücken eines flachen Stempels, einer Spitze oder einer Schneide erzeugt werden, haftet der Mangel dass ihr Ergebnis nicht nur von der Härte des Materials, sondern auch von seinem Fliessvermögen, seiner Bildsamkeit abhängig ist. Dies bedingt, dass für sie jedenfalls die Dauer der Einwirkung festgesetzt sein muss. Ferner kommt bei ihnen die Form des Werkzeuges, dessen Härte, Abnützung, sowie mit Rücksicht auf die Wiedererlangung des ursprünglichen Zustande bei wiederholtem Schleifen die Gleichförmigkeit des Materials in Frage. Es wird nicht möglich sein, diese Versuchsbedingungen an allen Orten durchaus oder nur hinreichend gleich zu gestalten. Demnach können also mit den hier in Frage kommenden Methoden auch Relativwerte für die durch Härte und Fliessvermögen bedingte Widerstandsfähigkeit gewonnen werden. — Die Druck- und Einkerbproben, bei denen die Inanspruchnahme nur gerade bis Beginn der bleibenden Formänderung gesteigert wird, sind von dem Fliessvermögeu de« Materials unabhängig; dagegen bleiben alle oben erwähnten, in dem Zustande des Werkzeuge« gegebenen Einflüsse auch für sie bestehen. Sie können daher ebenfalls nur als relative Härte-bestimmungen angesprochen werden. Auszunehmen ist unter ihnen vielleicht das Verfahren von Föppl [13], weil bei ihm Druckstück und Probe beide aus dem zu prüfenden Material gefertigt werden und die Willkür, die in der Wahl des Durchmessers beider Stücke liegt, nicht in Betracht kommt, da sie kein Hindernis für die Schaffung gleicher Versuchsbedingungen an allen Orten bildet. Dagegen haftet auch dem Föpplschen Verfahren, sowie allen übrigen dieser Art, die ohne feiue Messwerkzeuge arbeiten, der Mangel an, dass die Feststellung des Beginns bleibender

Formänderungen dem subjektiven Urteil des Beobachters anheimgegeben ist. Schliesslich dürften sie auch alle bei Prüfung von sehr spröden Materialien vollkommen versagen, weil solches Material entweder brechen oder an der Druckstelle ausspringen wird, bevor bleibende Formänderungen wahrgenommen wurden. — Die Ritzversuche haben ebenfalls nur den Wert relativer Härtebestimmungen, denn auch ihre Ergebnisse sind von dem Zustande und der Form des ritzenden Körpers, sowie von der Arbeitsgeschwindigkeit abhängig. Ausserdem fällt für sie ins Gewicht, dass der fortgeritzte Span bei bildsamen Körpern sich anstaucht, während er bei spröden Körpern ausspringt. — Das Verfahren von Kirsch zur Bestimmung der „Naturhärte“ durch Elastizitätsmessungen beruht auf einer Definition der Härte, die von der allgemein üblichen vollkommen abweicht und zur Anerkennung der Methoden von v. Waltenhofen und Casperson wäre zunächst der Beweis zu erbringen, dass die Magnetisirbarkeit und die Schmelzbarkeit des Materials durch den elektrischen Strom thatsächlich der Härte proportional sind. — Die Behauptung von Kick, dass die Scherfestigkeit ein absolutes Mass für die Härte gibt, ist ebenfalls zunächst noch durch zahlreichere Versuche zu erweisen. Ferner birgt die für das Kicksche Verfahren vorgeschriebene allseitige und derart feste Ein Schliessung der Probe, dass sie nach keiner Seite ausweichen kann, sondern die Scherbacken immer vollkommen ausfüllt, die Gefahr in sich, dass das Material hierdurch eine Veränderung seiner Eigenschaften erleidet, also nicht mehr in dem ursprünglichen Zustande dem Scherversuch bezw. der Härtebestimmung unterworfen wird. Ganz besonders gilt dies von den starren Körpern, die durch den allseitigen Druck zunächst in den bildsamen Zustand übergeführt werden sollen, um sie überhaupt für denVersuch tauglich zu machen. Schliesslich vermeint Kick, er messe die Schubelastizität, weil das Abscheren plötzlich erfolge, sobald die Elastizitätsgrenze auf der ganzen Scherfläche gleichzeitig überschritten werde. Der Beweis hiefür fehlt und es ist im Gegenteil anzunehmen, dass dem Abscheren stets Verdrückungen voraufgehen, wenn nicht die Scherbacken sehr breit gewählt werden, so dass unter ihnen die Druckelastizität des Probematerials früher überschritten wird als die Scherfestigkeit. Mit breiten Scherbacken ist nun aber wieder die Gefahr verbunden für das Eintreten von Biegungsspannungen, die die reine Scherwirkung beeinträchtigen. — Haussner gibt kein besonderes Verfahren zur Durchführung der von ihm auf Grund von Hobelversuchen vorgeschlagenen Prüfung der Härte durch Scherdruckfestigkeit an. Eine getrennte Feststellung beider Eigenschaften dürfte das Richtige nicht treffen, da auch beim Hobeln die Scherfestigkeit des unter Druck befindlichen und hierdurch wahrscheinlich veränderten Materials in Frage kommt. Das Verfahren vereint ungewollt beide Inanspruchnahmen in sich und ist vielleicht gerade deshalb im Sinne Haussners das geeignete. Jedenfalls ist dies aber zunächst durch eingehende vergleichende Untersuchungen zu begründen. Hierbei müsste zugleich auch der Einfluss des Verhältnisses zwischen den Grössen der Scher- und Druckflächen bei sprödem und biegsamem Material untersucht werden.

Litteratur: [1] Mehrtens, Eisen und Eisenkonstruktionen, S. 275. — [2] Glasers Ann. f. Gewerbe- u. Bauwesen 1882. — [3] Poggend. Ann., Bd. 108, S. 175. — [4] Proceedings of the Birmingham Philosophical Society, Vol. 5, Th. 2. — [5] Recherches expérimentales sur la dureté des corps 1885. — [6] Sitzungsber. d. Ver. f. Gewerbefl., 1888, S. 40. — [7] Mitteilungen des technol. Gewerbemuseums zu Wien, 1891, S. 79. -— [8] Glasers Ann. f. Gewerbe u. Bauwesen 1885, Bd. 2, S. 107. — [9] Engineering 1886, Bd. 2, S. 481. — [10] Uchatius, Stahlbronze, Vortrag, gehalten 1874 im k. k. Artillerie-Arsenal (Gerold). — [11] Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1890, S. 1. — [12] Verhaudl. d. Ver. z. Bef. d. Gewerbefl. 1882, S. 449. — [13] Zentralblatt d. Bauverwalt. 1896, S. 199. — [14] Poggend. Ann., Bd. 80, S. 37. — [15] Mitteil. a. d. kgl. teclin. Versuchsanstalten 1890, S. 215. — [16] Desgl. 1890, S. 277. — [17] Dingl. polyt. Journ. 1892, Bd. 286, S. 271. — [18] Oesterr. Zeitschr. f. Berg- u. Hüttenw. 1891, S. 365. — [19] Zentralbl. d. Bauverwalt. 1889, S. 237. — [20] Desgl., S. 313. — [21] Dingl. polyt. Journ. 1889, Bd. 274, S. 405. — [22] Sitzungsber. d. Ver. f. Gewerbefl. 1890, S. 11. — [23] Oesterr. Zeitschr. für Berg- u. Hüttenwesen 1892, S. 379. — [24] Dingl. polyt. Journ. 1893, Bd. 288,

zu

[28] Desgb

S. 240. — [25] Desgl. 1891, Bd. 281, S. 292. — [26] Mitteil. d. technolog. Gewerbemuseums Wien 1891, S. 267. — [27] Dingl. polyt. Journ. 1863, Bd. 170, S. 201 u. 346. — [

1875, Bd. 217, S. 357. — [29] Engineering a. Mining Journ. 1891, Bd. 1, S. 170. — [30] Oesterr. Zeitschr. f. Berg- u. Hüttenw. 1891, S. 330.    Rudeloff.

Härten, den normalen Härtegrad von Metallen, Glas etc. durch besondere Behandlung steigern. Man erreicht dies bei allen Metallen durch Bearbeiten mit dem Hammer, bei sehr vielen durch plötzliches Abkühlen, Eintauchen in Salzlösungen etc. Guter kohlenstoffreicher Gussstahl nimmt z. B. durch plötzliches Abkühlen im Wasser unter Umrühren einen Härtegrad an, welcher selbst den des Quarzes übertrifft. — Näheres über das Härten von Metallen s. unter Anlassen, Eisen (Bd. 3, S. 584 u. 585) und Sch weisseisen, von Gips unter Gipsgüsse, über die Herstellung von Hartglas unter Glas (Bd. 4, S. 683).

Härtepiliver, Gemische aus Kohle, Blutmehl, Salpeter, Blutlaugensalz, Hornfeile, Leim, Kochsalz etc., "welche zum Härten von Metallen dienen. Durch derartige Gemische soll den zu härtenden Gegenständen Kohlenstoff zugeführt werden, welcher das Hartwerden befördert. Man wendet sie vorzugsweise beim Härten blanker Stahlgegenstände an, indem man letztere vor dem Ablöschen im Kontakt mit den Mischungen erhitzt. Als sehr wirksames Härtepulver wird

Hafen dämme, an Flusshäfen, trennen den Fluss von dem Wasserbeck« n, das den Hafen bildet. Sie müssen ganz neu errichtet werden, wenn ein T«-il des (überbreiten) Flussbettes durch einen Paralleldamm zu einem Wasserbeck, u umgestaltet wird. Ist schon ein Flussarm vorhanden, der zum Hafen ausgehihlet werden kann, oder wird ein Becken ausgegraben, so wird der zwischen di<•>< n und dem Hauptflusse verbleibende längliche Uferstreifen schon den grössten Teil des (uneigentlichen) Hafendammes ausmachen. Ein ebensolcher Hafendamm ist der zwischen benachbarten ausgehobenen Hafenbecken stehen bleibende Bmh'ii-streifen, welcher dann auch als Zunge bezeichnet wird.

Der Hafendamm dient auf der Beckenseite zum Anlegen der Schiffe, die hier in !-r Regel ihre Ladung löschen oder eine neue Ladung einnehmen; der alleinige Zweck des Anlegens kommt meist nur bei Schutz- oder Winterhäfen vor. Ist nur eine Hafeneinfahrt, am flussabwärts gelegenen Hafenende, selten etwas weiter aufwärts, vorhanden, so sind daselbst «le-freien Dämmenden die Hafenköpfe, während die anderen Enden, die Dammwurzcln, mit d« m Uferlande Zusammenhängen. Nur wenn eine obere, absperrbare Einfahrt am flussaufwart befindlichen Ende des dann gewöhnlich sehr langen Flusshafens vorhanden ist, erscheint auch hier ein freies Dämmende. Der flussabwärts gerichtete Hafenkopf wird behufs besserer Hinfahrt zumeist mit steilen Böschungen und zuweilen in sanfter Krümmung, wie eine dcklinant-Buhne in den Fluss vor tretend, angelegt, womit eine Sinkstoffablagerung an der Hafeneinfahrt verhütet oder doch vermindert werden kann.

Die Hafendammkrone ist in der Regel etwas höher als das grösste Hochwasser anzuordnen. Die Aussenböschung erhält zwei- bis dreifache, die innere, dem Hafen zugekehrte Böschung ein- bis zweifache Anlage; das letztere namentlich, wenn bei geringem Verkehr die Benützung von Verbindungs Stegen vom Damm zum Schiffe nicht stört, oder wenn z. 15. verwiegend nur Beladung von den entsprechenden Ladevorrichtungen aus vorkommt. Sollen aber Krane u. dergl. zum Hafenbetrieb verwendet werden, so muss das Ufer, die Dammbegronzung, im Bereich des Tiefganges der Schiffe nahezu vertikal sein. Die Breite der Dammkrone inu -in der Regel wenigstens für einen Fahrweg ausreichen, also dann gleich 5 m sein; meistens sind aber bei grossem Verkehr darauf noch Eisenbahngleise anzulegen und mitunter auch noch Schuppen zur vorübergehenden, geschützten Ablagerung entsprechender Güter zu erricht• n. Anbindepfähle und Winden zum Verholen (Heranziehen) der Schiffe sind aut jedem benützten Hafendamm notwendig.

Der Hafendammkörper wird ähnlich wie ein Parallelwerk (s. d.) gebildet und an der Aussenseite gegen die Angriffe der Strömung geschützt. Hierüber s. auch Mole (Hafendamm) an Seehäfen.

Kicsnik.

ein Gemisch aus 24 Teilen Hornkohle, 4 Teilen Hornfeilspänen, 6 Teilen Leim 9,5 Teilen Kalisalpeter und 55 Teilen Kochsalz angegeben [1].

Litteratur: [1] Polyt. Zentralbl. 1867, S. 840.

Härteskala, s. Härte.

Hälier, s. Gewinnungsarbeiten.

Häuergedinge, s. Auffahren.

Häufelpflug, ein Spanngerät, welches besonders bei der Kartoffelkultur dazu benützt wird, um lockere Erde zu beiden Seiten der in Reihen stehend« n Pflanzen anzuhäufen.

Stark gebaute eiserne Häufelpflüge, deren beide Riester durch eine Schraube entsprechen 1 weit eingestellt und welche auch zum Ausziehen von Wasserfurchen benützt werden U nn> n. bauen Gebrüder Eberhardt-Ulm. Da dem Behäufeln ein Lockern des Bodens vielfach gehen muss, so hat P. König-Gerabronn einen kombinirten Pflug konstruirt, welcher entweder als Hack- oder Häufelpflug oder gleichzeitig für beide Zwecke benützt werden kann (Pr. i-Näheres in den Katalogen dieser Firmen.    Strebet.

Häuptel oder Hauptschlamm nannte man den groben Sand, welcher sich nach dem Verpochen der ärmeren Erze in den ersten Gerinnen der Meld-führung aus dem Wasser absetzte (s. Sortir en der Trübe).

Häuptig, mit Haupt (s. d.) gemauert; einhäuptig, eine Mauer, welch«' nur auf einer Seite in Flucht gemauert ist; zweihäuptig, eine solche, welche zwei gute Fluchten oder Häupter hat.

Hafen, s. Seehäfen.

Hafenbahn eil, Anschlussbahnen zur Verbindung von Hafenanlagen mit dem sonstigen Eisenbahnnetz, insbesondere mit den benachbarten Hauptbahn höfen.

voraus-

Treptow.

11'einbrenuer.

Goering.

S. 10.

Hafenbahnhof, s. Bahnhöfe, Bd. 1, S. 715, 3, und G üterbahnhöfe,

Litteratur: Franzius und Sonne, Der Wasserbau, Leipzig 1879, S. 514. Handbuch der Baukunde; Franzius, Der Wasserbau, Berlin 1890.

Hafenfeuer, allgemein alle in einem Hafen sichtbaren, besonderen Zwecken dienenden Feuer, z. B. Brückenfeuer, auch Leitfeuer. Streng genommen bezeichnen die Hafenfeuer aber nur die Einfahrt in einen Innenhafen oder eine Werft und zwar deutet, wenn sie nicht beide weiss gehalten sind, das grüne Hafenfeuer die rechte, das rote die linke Seite der Einfahrt an (vergl. Leuchtfeuer).

v. Ni essen.

Hafenkrananlagen, Hebemaschinen in Häfen, welche in neuerer Zeit häufig hydraulisch oder elektrisch von einer Zentralstelle aus betrieben werden. (S. Art. Krane.)

Hafermalz, s. Malz, Spiritusfabrikation.

Hafnerei, ein besonders in Süddeutschland und Oesterreich gebräuchlicher Ausdruck für Töpferei (s. d.).

Hafnerwaren, gleichbedeutend in Süddeutschland und Oesterreich mit Thonwaren (s. d.).

Haftpflicht, s. Gesetzgebung, technische, Bd. 4, S. 613.

Hagarpresse, s. Buchdruckpresse unter Presse.

Hagel, s. Graupeln.

Hagluvit, s. v. w. Magnesit.

Hahn, s. unter Hähne.

Hahnehalken (Hainbalken, in Oesterreich Spitz- oder Katzenbalken), dem First zunächst liegende Balken. Sie kämmen sich auf den obersten Stuhlrahmen und verzapfen sich mit den Sparren.

Hahnenkammer, Ort, von welchem aus die Kegulirung des Wasserzuflusses (die Wasserverteilung) für verschiedene Teile eines zu versorgenden Objektes erfolgt. In der Begel sind es kellerartige Bäume (Einsteigeschachte) unter den Strassen, in welchen die Stellhahnen (Schieber etc.) untergebracht werden, wenn es sich um die Wasserregulirung in Bohrnetzen (s. d.) handelt; bei Springbrunnen (s. d.) ist die Anordnung der Hahnenkammer häufig seitlich und derart, dass man von derselben aus die Wirkung der Hahnenstellung auf die • verschiedenen Strahlen beobachten kann. Jede derartige Kammer muss für sich entwässert werden können, leicht zugänglich und im lichten Baum so bemessen sein, dass man überall die Einzelteile auszuwechseln event, zu repariren vermag.

Halinepoot, s. Takelage.

Blecken.

Halmkapp eil, gusseiserne Kästchen in viereckiger, sechseckiger, runder oder ovaler Form und Deckel zum Abnehmen (s. Bd. 4, S. 441, Fig. 2) oder in Scharnier, dienen zur Umhüllung der im Boden sitzenden Wasserleitungsausläufe. Preis <M. 2—7 je nach Grösse, Form und Gewicht; zu beziehen von Wasserleitungsarmaturfabriken.

sauger).

Halmscher Regler. Der Hahnsche Begier dient dazu, die Umdrehungszahl der Betriebsdampfmaschine des Gassaugers und damit den Gang des letzteren, der stets wechselnden Menge der Gaserzeugung entsprechend, selbstthätig zu regeln, um die Druckschwankungen im Saugerohr auszugleichen (vergl. Gas-

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Der Regler besteht aus einem gusseisernen Gefässe a, welches mit Wasser gefüllt ist, in dem eine Glocke b schwimmt, unter der ein vom Saugrohr des Gassaugers abzweigendes Rohr c mündet, so dass unter der Glocke stets derselbe Druck herrscht wie im Saug-. f- ■ — rohr. Die Bewegungen der Glocke werden U dazu benützt, ein Wendegetriebe d einzu-

T~

----rücken, das seine Bewegung durch den

'C

Riemen e von der Dampfmaschine erhält und ! w’elches durch eine Spindel i auf den Hebel der Drosselklappe f I . wirkt; es wird also die eigentliche Arbeit des Verstellens der I Drosselklappe durch die Dampfmaschine selbst und nicht durch den i Gasdruck geleistet. Steigt der Druck im Saugrohr, so hebt sich die

---¹ Glocke und der Hebel g nimmt eine schräge Stellung ein, presst die

' \ Feder h rechts zusammen und rückt die Kupplung in das linke J konische Rad, welches die Spindel i dreht und mittelst Stange k und Hebel l die Drosselklappe weiter öffnet. Durch eine Nase wird die Kuppelung wieder gelöst, und zwar erfolgt dieses Ausrücken früher oder späier, je nachdem die Jbeder h mehr oder weniger gespannt ist. Da die Stellung des Hebels g und damit die

Hahnsteuenmg — Haken

71

Spannung der Feder h durch den Gasdruck bewirkt wird, so wird je nach dessen Höhe di. Drosselklappe mehr oder weniger geöffnet. Sinkt der Gasdruck im Saugrohr und damit di.; Glocke, so erfolgt das Spiel in umgekehrter Weise und es wird das konische Rad rechts eiu-gerückt, welches die Drosselklappe weiter schliesst.

Litteratur: Schilling, E., Supplement zum Handbuch für Steinkohlengasbeleuchtung, München 1892. — Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, Jahrg 187b S 1 463, 468, 536, 585; 1878, S. 89; 1887, S. 156.

Hahn Steuerung, s. Steuerung.

Haiderauch, s. Höhenrauch.

Haimzeiclien, Haimstock, ein natürlicher bezw. künstlicher Fixpunkt in der Nähe eines Triebwerks oder einer Stauanlage, auf welchen die behördlich erlaubte oder vorgeschriebene Höhe des gestauten Wasserspiegels bezw. die diesbezügliche Marke behufs möglicher Kontrolle und richtiger Erhaltung durch Nivellement bezogen wird. Hiermit nicht zu verwechseln das Staumass oder der Merkpfahl. Die Art der Herstellung des Haimstockes ist in Oesterreich durch die Ministerialverordnung vom 20. September 1872 vorgeschrieben.

Kronik.

Hainbalken, s. Hahnebalken.

Hainbuche, s. Nutzhölzer.

Haü-Thao, s. Appretmittel, Bd. 1, S. 402.

H’einbrrnntr

Haken, 1. scharf oder rund abgebogenes leichtes Eisen, welches im Bauwesen mannigfache Verwendung findet; als Thür-, Laden- oder Fensterhaken dient er in Verbindung mit einer Oese oder einem Ring zum Anlegen dieser Teile, um sie in geöffnetem oder geschlossenem Zustand gegen willkürliche Bewegungen oder Losreissen durch Wind zu schützen. — 2. am Dachziegel s. v. w. Nase. — 3. oberster Ziegel bei Hohlziegeldach. — Vergl. auch Drahtarbeiten.

Haken zum Aufhängen von Lasten werden aus zähem Eisen geschmiedet.

Für den einfachen Haken (für Lasten bis 25 t), Fig. 1 — 3, seien hier folgende empirische Formeln vorgeschlagen. Der ^ Durchmesser der Hakenweite wird D cm = 0,5 'y/'Q Kilogramm. In der Horizontalmittellinie erhält der Hakenquer- ~

+-)-)------ schnitt das Mass h cm = V 0,025 Q Kilogramm und an der y

Spitze 0,5 h. Die äussere Umgrenzung nach unten ist ein Halbkreis, die obere Form wird für die    ff I

Höhe H = D -f- h so ausgebildet, dass die Maul-----I V

weite 0,75 D zwischen Schaft und Hakenspitze    \

L_LljELJLj frei bleibt. Die grösste Breite des Horizontal-

; \\jyJ    querschnittes sei iq —0,6.D. Die Breite am

N'"—äusseren Rande &₂=0,33.?q. Haken für kleine T Q = lQkq. Kräfte erhalten hiernach runden Querschnitt, starke Haken trapezförmigen, jedoch abgerundeten oder auch eiförmigen Querschnitt. Den Schraubendurchmesser dem berechne man mit s = 400—800 kg pro Quadratcentimeter Zugspannung <*-twa s = 30qVÇ) aus sd*:2 — Q-, die Schaftstärke d₀ wird um einige Millimeter grösser als d. Der Haken erhält in seiner Aufhängung Spielraum auch

so dass er leicht

Fig. 1.

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Flg. 2.

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zwischen dem Bund und der Unterlagscheibe gedreht werden kann, während die Mutter mittelst eines quer durchgehenden Splintes gesichert wird.

Um die Drehbarkeit zu erleichtern, hat man auch Stahlkugeln unter der Unterlagsplatte in ringförmiger Rille angewendet. Um Biegungsbeanspruchungen des Hakenschaftes und des Schraubenkernes fernzuhalteu, wenn sich die Traverse schief zur Hakenrichtung zieht, hat man die Hakenhöhe H möglichst kurz zu halten. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Unterlagscheibe flachkugel- ^ ^ förmig in die Traverse einzulegen oder die Oberseite und Unterseite der Unterlagscheibe flach cylindrisch nach zwei zu einander senkrechten Richtungen auszubilden ; immer mit genügendem Spielraum des Hakenschaftes.

Für die Berechnung der Spannungen in dem exzentrisch belasteten Horizontalquerschnitt f des Hakens hat man sonst angenommen, dass sich die Zugspannung Q : f mit den Biegungsspannungen innen addirt, aussen subtrahirt; man hat ferner der Berechnung der Trapezform die Bedingung zu Grunde gelegt, dass die beiden äussersten Spannungen für Zug und Druck einander gleich werden sollten. Eine    f

genauere Berechnung aber hat v. Bach angegeben, indem er die Krümmung der Mittellinie des Hakens und die damit verbundene Ungleichmässigkeit der Längenstreckung der inneren uml

-—H-H

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x.

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Hakeriblatt — Hakenkamm

Nach

[Qis !

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äusseren Fasern berücksichtigt hat. seiner Theorie erhält man die wirkliche Zugspannung der inneren Fasern weit grösser, die Druckspannung kleiner als nach der einfacheren Berechuungsweise, und zwar (mit den vorigen Bezeichnungen) :

s = Q :f+ M[l + y : (r + y) *]:fr. Hierin ist einzusetzen das Biegungsmoment \ M— — Q (0,5 D -j- ej ) ; ferner ist r der Krüm-|. -) mungsradius der Schwerpunktlinie des Hakens. J Setzt man, der Hakenform nahe entsprechend, den Krümmungsradius gleich dem Hebelarm des Biegungsmomentes also M— — Q r, so vereinfacht sich die Formel zu

s = — Qy:(r-\-ii)fx.

Fig. 4.

+t(f) +

Weiter ist hierbei rj — — e\ für die innere Faser und y = e₂ für die äussere Faser. Den Wert von * hat v. Bach durch Integration für den kreisförmigen und zugleich für den elliptischen Querschnitt von der Stärke h = 2 e angegeben zu :

-f ... ;

für den Trapezquerschnitt von der Höhe h und den Seiten 61 und Z>₂ zu:

y. =

-1 +

(hi + b₂) h

(&!-&«) •

Für ein Trapez von dem Verhältnis Zq : Z>₂ = 3 :1 berechnet sich hieraus

für ~ = 9: 12,

10:12, 11:12,    12:12, 13:12

15 : 12 ,    20 : 12 , 24 :12

* — 0,167    0,115    0,095    0,080    0,083    0,045    0,027    0,015

In solchem Trapez ist (nach der Lehre vom Schwerpunkt) ex = 5 h : 12 und e₂ — 7 h: 12, ausserdem f—lb\li und darum die Zugspannung der inneren Faser S\— 5 Q : 4 y.bi D und die Druckspannung der äusseren Faser s₂ — 7 Q : 4 ^ Zq (D -j- 2 h). Als Zugspannung sind Werte von 600—1000 und bei stossfreier, ruhiger Belastung bis 1300 kg per Quadratcentimeter zulässig.

Statt des einfachen Hakens benützt man für grosse Lasten sicherer geschlossene Schekel oder, sofern die Anhängungsweise eine Teilung zulässt, den Doppelhaken oder Widder köpf (Fig. 4). Die Weite D sei gleich oder etwas kleiner als bei dem einfachen Haken, der Schaft an der Gabelung d == D, am oberen Ende etwa 0,7 D bei 250 kg/qcm Zugspannung. Sehr empfehlenswert ist zur Vermeidung von .Biegungsspannungen die Aufhängung des Hakens in Zapfen, quer zur Richtung des Rollenzapfens (Fig. 4).

Hakenblatt,

Litteratur: Bach, Elastizität u. Festigkeit, 1890, S. 311; 1894, S. 337. — Bach, Maschinen-elemente, Stuttgart 1896, S. 477—483. — Ernst, Hebezeuge, Berlin 1895, S. 38—46 u. 64. Lindner. eine

Holzverbindung zur Verlängerung von hpi’izontalen Kanthölzern. Die Anord-

Fig. 1.

Fig. 2.

nuug der beiden Hauptformen (des geraden und des schrägen Hakenblattes) ergibt sich aus Fig. 1 u. 2. Zur Sicherung der Verbindung werden manchmal Holznägel oder Dübel angewrendet. S. auch Aufblattung. — Litteratur s. unter Holz verband.    Guzmann.

Hakenblock, s. Takelage.

Hakenkamm

Holzverbindung bei zwei nicht in einer Ebene liegenden Hölzern , bei welchen das Uebergreifen im Gegensatz zu dem schwalbenschwanzförmigen Kamm in Hakenform geschieht. Man unterscheidet einfache und doppelte sowie gerade und schräge Hakenkämme (Fig. 1 u. 2).

Fig. 1. Einfacher Hakenkamm.

Fig. 2. Doppeltor Hakenkamm.

Weinbrenner.

Hakenlasch, s. Schiffbau.

Hakenleitern oder Stockleitern verwendet die Feuerwehr zum Finsteren in die einzelnen Stockwerke. Man hat Hakenleitern mit einem Holme und eiiwm Haken (sogen. Papagei- oder Kopenhagerleitern, Fig. 1), mit zwei Holmen und einem Haken (Fig. 2 u. 3), mit zwei Holmen und zwei Haken, letztere entweder gleich weit von einander abstehend (Fig. 4) oder in einen Haken übergehend (Fig. 5). Die Länge der Leitern, welche sich im übrigen nach der durchschnittlichen Höhe der Stockwerke in dem betreffenden Orte richtet, mindestens eine solche sein, dass das Uebersteigen von einer Leiter zur andern noch sicher geschehen kann.

Die in Fig. 5 dargestellte Leiterffst die für die württembergischen Feuerwehren vorgeschriebene Normalhakenleiter ; dieselbe hat eschene Holme, eichene Sprossen, Haken aus Federstahl. Die Holme sind oval, 20/40 mm stark, die Sprossen 18/27 mm stark und durch die Holme gesteckt und verkeilt, die Haken halbkreisförmig, 30 mm hoch, 6 mm stark, mit 470 mm Ausladung. Die Leitern werden durch drei eiserne Stängchen zusammengehalten und sind innen an den Holmen oben und unten mit 6 cm breiten Abweisbögchen versehen. Ihre Länge beträgt 3,3 m, ihre Breite im Licht 26 cm.

Sie dürfen nicht schwerer als 10 kg sein, müssen, wagrecht gelegt und an beiden Enden auf liegend, eine 80 kg schwere Last und, senkrecht hängend, drei Mann tragen ; weder an der Leiter noch an den Haken darf nach Beseitigung der Belastung irgend welche Veränderung eingetreten sein. Nach Bedarf

dürfen die Leitern entsprechend länger sein und zum Besteigen massiver Gebäude Leitern mit geraden Haken, sogen. Sägehaken (Fig. 1—3), verwendet werden; das Gewicht solcher Leitern darf jedoch 12 kg nicht überschreiten.

Die für die Bedienung der Hakenleitern bestimmte Mannschaft hängt während .len Marsches die Leitern so über die rechte Schulter, dass der Haken vorne und nach innen gekehrt ist. Die Mannschaft wird von Nummer 1 an numerirt und hat sich vor dem zu besteigenden Gebäude Front gegen dasselbe aufzustellen. Numer Eins legt die kleine Amtell leiter an, Zwei besteigt dieselbe mit seiner Hakenleiter, hängt diese im Fenster des zweit.-n Stockwerks seitwärts ein, steigt auf und (mit einem Fuss zuerst) ein; Drei gibt seine Leiter Eins, steigt auf und begibt sich im Reitsitz auf die Fensterbrüstung des zweiten Stockwerks, nimmt seine Hakenleiter von Eins und hängt sie im dritten Stock ein, wobei Zwei ihn an der Gurte festhalten muss. Hierauf steigt Drei in das dritte Stockwerk und so fort l oi weiteren Stockwerken. Wird mit dem Gurthaken (s. Ausrüstung der Feuerwehrmannschaft, Bd. 1, S. 606) gestiegen, so unterbleibt das Einsteigen in die einzelnen Stockwerke und das Einhängen der Leitern vom Reitsitz aus, die Nummern, welche die Leitern einzuhängen bezw. weiterzugeben haben, thun dies von der Leiter aus, auf welcher sie stehen und an deren oberer Sprosse sie ihren Gurthaken befestigen, und steigen nur in dasjenige Stockwerk ein, in welches sie kommandirt sind. Der Rückzug geschieht wie das Aufsteigdi, nur in umgekehrter Reihenfolge.

Litteratur: Grosmann, Ratgeber im Feuerlöschwesen, 2. Auf!., Stuttgart 1877. — Kapff, Illustr. Feuerlöschregeln, 4. Aufl., Stuttgart 1878.    Grosmann.

Hakennadel, s. Nähmaschinen.

Hakennägel, Hakenplatten, Hakensclirauben, zur Schienenbefestigung, s. Oberbau.

Hakensteine, Steine mit gebrochenen Lagerflächen, wie sie bisweilen bei Mauern mit ungleich hohen Schichten (Fig. 1), häufiger für die Abdeckung geböschter Mauern (Fig. 2) und bei Hausteinbögen (Fig. 3) Verwendung finden, um einen Ausgleich der verschiedenen Höhen der Schichten bezw. den Anschluss der Abdeck

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Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4.

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und Wölbsteine an die horizontalen Schichten

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des Mauerwerks zu ermöglichen.

Bei belasteten Mauerbögen sind solche Hakensteine vom Standpunkte eines guten Steinschnitts zu verwerfen, weil nicht allein die Herstellung mehr Material erfordert, sondern bei geringfügiger Ungenauigk. it

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Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

der Lagerflächen leicht durch die Belastung ein Abbrechen der Haken nach den in Fig. 3 mit ab bezeichnten Linien hervorgerufen wird.    L.v. Will mann.

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Hakenzapfen, schwalbenschwanzförmiger Zapfen zur Verbindung zweier senkrecht zu einander stehenden Hölzer (s. nebenstehende Figur).

Halbbrett, bis zur Einführung des Metermasses Bezeichnung für ein halbzolliges Brett.

Halbcoupés (Bâtardcoupés), die zuweilen an beiden Enden von Personenwagen eingerichteten Coupés, in denen die Fahrgäste kein Gegenüber haben.

Halbdiele, bis zur Einführung des Metermasses ⁵/₄zölliges Brett.

Willkomm.

Halbenglische Naht, diejenige für Wirkwaren verwendete überwendliche Naht, bei welcher der Nähfaden die äussersten Henkel oder halben Maschen zweier Warenstücke mit einander verbindet.

Treptow.

Halbenholz oder Seitenholz, beim Oberharzer Bergbau ein zum Grubenausbau dienendes Holz, welches am Ende nicht recht winkelig, sondern schräg zur Längsrichtung geschnitten ist (vergl. auch im Art. Grubenzimmerung die Erklärung der Ausdrücke „langes Holz“ und „Ueberschnittenes“).

Halbgeschoss (Zwischengeschoss, Beigeschoss), niederes Geschoss zu untergeordneten Bäumen.

Halbgevierte, s. Ausschliessungen.

Halbgiebel, einseitiger Giebel eines Pult- oder Halbwalmdaches.

Halbhochmüllerei, ein Mittelding zwischen der Flach- und derHoch-

müllerei (s. d.), in den meisten deutschen Mühlen geübt, f a b r i k a t i o n.

Halbholländer, jene bei der Papierfabrikation (s. d.) zur vorbereitenden Zerfaserung der Hadern verwendete Vorrichtung, welche das sogen. Halbzeug liefert. Maxim. Kraft. |j Halbholz, 1. Bauholz, welches aus einmal getrenntem >1 Stamm gewonnen ist, dient besonders zuBiegelholz u. dergl. II — 2. s. v. w. Halbbrett.    r

Vergl. auch Mehl-

Arndi.

Halbirtes Gitter, eisernes Stabgitter, bei welchem die senkrechten und die wagrechten Stäbe abwechselnd durchlocht sind, so dass sie nicht herausgenommen werden können (s. Fig.).

Halbirmigszirkel, s. Beisszeug.

Halbkammgarne (Sagetten- oder Sayettgarne, Strick-, Stick- oder Tapisserie' und Strumpfwirkergarne, fil cardé-peigné, knitting yarn, stocking yarn, hosiery yarn, mock-worsted) werden aus mittellangen Wollen meist ähnlich wie Kammgarn, mit Hinweglassung der das Spinnen sehr verteuernden Kämmmaschine, oder ähnlich wie Streichgarn, jedoch mit Hin Weglassung des gekreuzten Auflegens, erzeugt. Dadurch, dass die in der Wolle enthaltenen kurzhaarigen Teile mit verarbeitet werden, erhält der alsdann gesponnene Faden eine weniger glatte und weniger feste Beschaffenheit als eigentliches Kammgarn, ist jedoch glatter und glänzender als eigentliches Streichgarn.

Man lockert die gewaschene Wolle im Wolf auf, fettet sie wie Streichwolle ein und kratzt sie zwei- (auch drei-) mal auf Krempeln. Das Band von der Krempel kommt zunächst auf ein Streckwerk, welches aus zwei Paar Streckwalzen und einer Stachelwalze oder einem Felde gerader Nadelkämme mit Schraubenführung zusammengesetzt ist, und wird hier mehrfach gedoppelt. Dann wird das neue Band auf die Krempelbandstrecke (sliver box) gebracht, durchläuft ferner entweder die ganze Reihe der in dem englischen Vorspinnverfahren (s. Kammgarnspinnerei) angegebenen Vorrichtungen oder doch eine ähnliche Folge von Maschinen und wird endlich auf der Water-Spinnmaschine gesponnen. Alle diese Maschinen sind für den gegenwärtigen Zweck die nämlichen wie für gekämmte Wolle, nur die Sliver-box erhält wohl als Zugabe einen Dämpfkasten. Der Dampf soll den Glanz der AVolle erhöhen und sie so erweichen, dass durch das sogleich folgende Strecken ihre natürliche (geringe) Kräuselung sich verliert.

Bei den nach Art der Streichgarne erzeugten Halbkammgarnen (kammgarnartigen Streichgarnen), wo man also zwischen den beiden Krempeln nicht kreuzt (Zweikrempelsystem), speist man entweder die zweite Krempel mit einzelnen, in der Breite der Krempel neben einander laufenden Bändern oder man bringt besondere Vorrichtungen an, welche durch Querlegen von Bändern eine grössere Dopplung und Ausgleichung ermöglichen und trotzdem die Fasern in der Arbeitsrichtung der Krempel laufend erhalten [1 ].

Halbwollene Strick- und Strumpfwirkgarne, welche unter dem Namen Merinogarn Vorkommen, werden aus einem Gemenge von Wolle und Baumwolle — zusammengekrempelt und wie reine Wolle verarbeitet — erzeugt. Die Wolle pflegt darin den geringeren Anteil auszumachen. — Das Zwirnen der Strickgarne wird wie das der eigentlichen Kammgarne verrichtet. Vom Fette werden dieselben durch Waschen in heissem Seifenwasser befreit.

Litteratur: [1] Zeitschr. d. Vereins deutscher Ing. 1891, S. 1379; 1892, S. 672; 1894 S. 328, 389. — [2] Leipz. Monatsschr. f. Textilind. 1892, S. 206; 1894, S. 147, 24o. polyt. Journ. 1894, Bd. 291, S. 33. — [4] Müller, Handbuch der Spinnerei, S. 428.

Halbkreuzriemen, s. Riementrieb.

Halbklippel, ein Gewölbe, das aus der Hälfte einer Kuppel gebildet erscheint und sich namentlich zur Nischenbildung eignet (vergl. A p s i >).

Halbmetalle, nicht mehr gebräuchliche Bezeichnung für die Metalloide.

Halbparabelträger heissen Fachwerke mit einer parabolischen Gurtung, wenn die Trägerhöhe nicht, wie bei den Parabel trägem (s. d.), nach den Auflagern hin bis auf Null herabgeht. Die zweite Gurtung ist meist gerade, mitunter bezüglich einer Horizontalen symmetrisch zur ersten. Derartige Formen wurden für Brücken besonders gewählt, um im Gegensätze zum Segmentträger und Linsenträger (s. Bd. 4,

S. 23) eine obere Querverbindung bis zu den Enden zu ermöglichen, dabei aber ein besseres Aussehen und grössere Steifigkeit zu erreichen als durch Parallel-träger von gleicher Höhe. Im Vergleiche zu ersteren kann noch eine zweck-massigere Anordnung der Endknotenpunkte und die

[3] Dingt.

E. Müller-Hannover

Fig. 1.

Vermeidung von Gegendiagonalen (abgesehen von jj t einigen Feldern um die Trägermitte), im Vergleiche i j¹ -    "

zu letzteren ein etwas geringerer Materialverbrauch in Betracht kommen. Der ästhetische Gesichtspunkt macht sich z. B. geltend, wenn bei einer Brücke Träger verschiedener Spannweiten und Höhen auf einander folgen (Fig. 1). Wird der Halbparnbeltrügcr als Ständerfachwerk (mit Vertikalen, Fig. 2) angeordnet, und bezeichnen n, h, h„ die gewünschte Felderzahl, Trägerhöhe und Endhöhe, so hat man die Länge einer beliebigen Vertikale m :    hm = h + m (n _ m)_

W'⁵    712

worin bei geradem n f =h — h₀, bei ungeradem n f= {h — 7i₀) ~~ïzl

Klg 2.

4/

Nachdem

— 1

die Form festgestellt ist, können die Beanspruchungen nach den für Fachwerke mit beliebigen Gurtungen gütigen Beziehungen berechnet werden (s. B a 1 k e n -fachwerke, Fachwerke mehrfachen Systems, Fachwerke, statisch bestimmte). Beispiele der Berechnung für gleichmässig verteilte bewegte Last und bewegte Radlastzüge bei einfachem System mit und ohne Gegendiagonalen [4], B 68, 69, bei doppeltem System mit gekreuzten Diagonalen [4], B 109, 110. Ausführungen von Halbparabelträgern s. Eiserne Brücken. Beispiele neuerer Halbparabelträger mit zwei parabolischen Gurten : Weichselbrücke bei Dirschau (6 Oeffnungen von 129 m Spannweite) und Nogatbrücke bei Marienburg (2 Oeffnungen von 103,2 m), Zeitschr. f. Bauwesen 1895, S. 235, 541.

Litteratur: [1] Stelzei, Theorie einfacher statisch bestimmter Brückenträger, Vien 1h.su, S. 245. — [2] Winkler, Theorie der Brücken, II. Theorie der gegliederten Balkenträger, V icn IkmI, S. 159. — [3] Weyrauch, Theorie der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächi-r. Leipzig 1887, S. 65, 131, 265, 334. — [4] Ders., Beispiele und Aufgaben zur Berechnung <h-, statisch bestimmten Träger u. s. w., Leipzig 1888, S. 290, 294, 395, 481, 483 etc. Veiten Litteratur s. unter den oben erwähnten Stichworten.

Weyrauch.

Halbparabelträger, ein Balkenträger mit einem geraden und einem nach einer Parabel gekrümmten oder polygonalen Gurte, wobei aber zum l nterschiode vom Parabel- oder Bogensehnenträger die beiden Gurtungen an den Trägerenden nicht zusammengeführt sind, sondern an Endständer anschliessen. Diese Trägerfindet dort, wo es sich um die Ueberbrückung von Einzelöffnungen mittleren und grossen Spannweiten mit Balkenfachwerksträgern handelt, sehr häufig Anwendung. Gegenüber dem Parallelträger ist durch den Haib-

von

parabelträger sowie überhaupt durch jeden Träger mit gegen die Enden zu verminderter und gegen die Mitte vergrösserter Höhe eine Gewichtsersparnis zu erzielen (s. Eiserne Brücken).

Mclan.

Halbparabelträger, gr aphi sehe B er e chnung. — Die Drehpunkte (s. d.) der Gurtungsstäbe liegen beim Halbparabelträger sämtlich innerhalb der Auflager; die Kräfte in den Gurtungen werden daher am grössten, wenn der Träger vollständig belastet, am kleinsten, wenn er unbelastet ist (vergl. Bd. 4, S. 26) Die Drehpunkte der Streben liegen sämtlich ausserhalb der Spannweite; die Strebenkräfte erreichen somit ihre Grenzwerte (s. d.) bei einseitiger Belastung. In den mittleren Feldern haben die Grenzwerte der Strebenkräfte entgegengesetztes Zeichen ; in diesen Feldern bringt man deshalb meistens Gegenstreben an.

a. Strassenbrücken. Eigengewicht und zufällige Last seien gleichförmig verteilt. Für diesen Fall ist der Kräfteplan nach Fig. 1 einzurichten. Man zeichnet zunächst (Fig. 1, rechts) einen Cremonaschen Kräfteplan (s. d.) für

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Eigengent / ⁷%i *2t Volle Last IHYm Sl_

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die Eigengewichtslasten ; man beginnt den Plan am linken Auflager und setzt ihn, die Streben alle als fallend annehmend, nach rechts fort bis dahin, wo die Gegenstreben aufhoren (in unserem Beispiele also bis zur Strebe 10 11). Der Einfachheit zu lieb haben wir bloss die unteren Knotenpunkte als belastet angenommen. Dieser Plan liefert uns zunächst die kleinsten

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Fig. 1.

und grössten Gurtungskräfte. Greift man die Gurtungskräfte im Mass-stabe der Eigengewichtslasten (1 mm = 2 t) ab, so erhält man ihre Minimal werte; vergrössert man den Massstab im Verhältnis des Eigengewichts zur vollen Last (g : g -fi p), so bekommt man die Maximalwerte der Gurtungskräfte (1 mm = 3 t).

Um die grössten und kleinsten Strebenkräfte zu finden, trennt man den Einfluss des Eigengewichts von dem der zufälligen Last. Der erstere wird durch den bereits gezeichneten Cremonaschen Plan gegeben, den letzteren bestimmt man am schnellsten mittelst des Herzogschen Verfahrens (s. d.).

Um beispielsweise die grösste, in der Strecke 4 5 wirkende Kraft zu finden, bestimmt man zunächst deren Belastungsgrenze (s. d.). Zu diesem Zwecke denkt mau sich durch das Fachwerk einen Schnitt CC gelegt, verlängert den vom Schnitte getroffenen oberen Gurtstab nach links und rechts bis zu den Auflagerlinien, verbindet A! mit 3 und B' mit 5, so gibt der Schnittpunkt E die Grenze der ungünstigsten Belastung an. Man lotet E hinauf nach F und verbindet F mit 6. Sodann zeichnet man (Fig. 1 unten) ein Dreieck Ai A₂ B\ mit der Grundlinie l und der Höhe fi₂ p l und zerlegt die lotrecht unter 5 befindliche Kraft CiC₂ parallel zu F5 und zu F6, so stellt die erstere Komponente die gesuchte Strebenkraft 8 dar. Diese Arbeit wird für sämtliche fünf nach rechts fallenden Streben durchgeführt. Hierauf werden die gefundenen Kräfte (am besten rechnerisch) zu den entsprechenden Eigengewichtskräften des Cremonaschen Planes hinzugefügt.

Um die kleinste Kraft in der Strebe 4 5 zu erhalten, verbindet mau F mit 3 und zerlegt die lotrecht unter 3' gelegene Kraft parallel zu F4 und F3 (Kraft SJ). Diese Arbeit wird bloss für die drei ersten Felder durchgeführt. Hierauf fügt man die gefundenen Kräfte unter Berücksichtigung des Vorzeichens zu den Eigengewichtskräften. In den beiden Mittelfeldern sind die Minimalkräfte selbstverständlich gleich null.

den Eigengewichtskräften des Cremonaschen Planes.

Die kleinsten Pfostenkräfte werden gewöhnlich nicht aufgesucht, da ihre Ermittelung ziemlich umständlich ist.

zu

In ähnlicher Weise gelangt man zu den Pfostenkräften V. Für den dritten Pfosten z. B. wird zunächst (Fig. 1) die Belastungsgrenze G bestimmt. Dann verschiebt man die lotrecht unter 7 gelegene Kraft Dj D₂ um ein Feld nach links, verbindet ihren oberen Endpunkt mit Di und lotet G herunter nach Gi, so ist die Ordinate von Gi die gesuchte grösste Pfostenkraft. Diese Arbeit wird vom ersten bis zum Mittelpfosten durchgeführt. Dann addirt man die gefundenen Kräfte

Die Grenzpunkte der ungünstigsten Belastungen können auch etwas rascher, nach dem durch die Big. 2 dargestellten Verfahren gefunden werden (vergl. Bd. 3, S. 556, Fm. 51.

Fig. 2.

b. Bahnbrücken. Besteht die zufällige Belastung aus Einzel- Ą*. lasten, so schlägt man in der Begel U zur Berechnung der Gurtungskräfte 4JL_ den nämlichen Weg wie bei gleichförmig verteilter Belastung ein (siehe

oben); nur muss man für p denjenigen Wert einsetzen, der dem grössten Biegungsmomente der zufälligen Lasten entspricht (Belastungsgleichwert, Lust-äquivalent, s. d.).

Will man darauf Rücksicht nehmen, dass p nicht für alle Punkte des Trägers gl-u h gross ist, so ermittelt man für jeden Knotenpunkt des Fach werke das grösste Bi<guug»moment (vergl. Bd. 1, S. 772) und dividirt es durch den Hebelarm des betreffenden Stabes.

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Den Einfluss, den die zufällige Last auf die Streben ausübt, bestimmt man nach dem Culmannschen Verfahren (s. d.) mit Zuhilfenahme der Kurve der Maximalkräfte bei fortschreitender Lastenreihe (Bd. 1, S. 771). Man kehrt die gegebene Lastenreihe um, stellt die erste Last über das Auflager B und zeichnet dazu (Fig. 3) ein Seilpolygon A‘iB\.

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Pol weite des Kräfte- : polygons wählt man j gleich l. (In Fig. 3 : sind als Belastung zwei : fünfaxige Lokomotiven ; vorausgesetzt worden.) ;

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A,

Die Strebe 4 5 wird | nun am stärksten beansprucht, wenn die erste :

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Fig. 3.

Last beim Knoten-punkte 5 steht. In diesem Falle ist die ausserhalb des Schnittes wirkende Kraft — Q

und liegt in der Auflagerlinie A. Man bringt sie mit der verlängerten Strebe zum Schnitt, verbindet den Schnittpunkt E mit dem Drehpunkte D und zerlegt die Kraft Q parallel zur Strebenrichtung und zu DE, so stellt die erstere Komponente die gesuchte Strebenkraft S dar. Sie wird zu der Eigengewicht skraft, die der Cremonasche Plan ergibt, hinzugefügt.

Fällt der Punkt D über den Blattrand hinaus, so zieht man A4' parallel zu 1 6; dann ist 3 4' parallel zu DE. Denn von den beiden vollständigen Vierecken A DE4 und .13 l'4 laufen fünf Paar Seiten parallel; folglich laufen auch die sechsten Seiten DE und 3 P parait 1.

Um die kleinste Strebenkraft in 4 5 zu finden, lässt man die Lastenreihe von link - ln-r vorschreiten, bis die erste Last bei 3 steht, und verfährt in gleicher AVeise. Die ausserhalb de« Schnittes angreifende Kraft ist jetzt gleich Q‘ (lotrecht unter 3') und liegt in der Auflngm--linie B. Man zerlegt sie parallel zu 4 5 und zu DE'.

Die Pfostenkräfte werden am einfachsten nach dem Momentenverfahrcn (s. d.) bestimmt.

man

Um beispielsweise die grösste Druckkraft V iin dritten Pfosten zu erhalten, übst man die Lastenreihe bis zum Punkte 7 vorschreiten; dann ist Q" die ausserhalb des Schnittes wirkende Kraft. Sie liegt in der Auflagerlinie A. Folglich verhält sich Uzu Q" wie D 1 zu D5. Man verschiebt daher Q" um eine Feldlänge nach links und verbindet ihren Endpunkt mit D\, so ist der Abschnitt über A\ gleich der gesuchten Kraft V. Die gefundenen Kräfte fügt schliesslich zu den durch den Cremonaschen Plan bestimmten Eigengewichtskräften hinzu. Sollte D zu weit abseits liegen, so zieht man ab senkrecht zu 4 6, lotet b hinauf nach 6' und zieht Dx a senkrecht zu 6 6';

Unter Umständen mag es wünschenswert erscheinen, die statische Berechnung des Halbparabelträgers mittelst Einflusslinien (s. d.) durchzuführen, obgleich dieser Weg im allgemeinen umständlicher ist als der oben beschriebene,

[D

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Pa

A₂

...

Fig. 4.

Für die Gurtungen wird die Einflussfläche nach Fig. 4 gezeichnet. Sie ist ein Dreieck A₁ Bi If, dessen Spitze lotrecht unter dem Drehpunkte (s. d.) des betreffenden Stabes liegt. —^B Macht man Ai A% — Pa : o und Bi B% = Pb : o, ■ Bt so stellt die unter der Last liegende Ordinate ? der Einflussfläche die Wirkung der Last P auf die Gurtungskraft O dar.

Bei den Streben zieht man, um die Einflussfläche zu erhalten, ebenfalls zwei Linien, die sich lotrecht unter dem Drehpunkte des betreffenden Stabes schneiden. Fig. 5 zeigt die Einflussfläche für den dritten Pfosten. Zieht man die Linien Di Ai und Di Bi so, dass sie

Pb

lotrecht unter dem Pfosten die Grösse von P abschneiden, so stellt die unter der Last liegende Ordinate V J)

(im gleichen Massstabe gemessen) die entsprechende Pfostenkraft dar. Die •

Linie A, C\ bestimmt nämlich die ;

Kräfte V für rechts vom Pfosten liegende Lasten, die Linie Bi Ci für | links liegende Lasten. Steht die ;

Last an der Uebergangsstelle, d. h. ' genau beim Pfosten, und betrachtet ' man sie einmal als rechts liegende und daun als links liegende Last, so ergeben sich zwei Pfostenkräfte, die sich genau um die Grösse P von einander unterscheiden müssen. Fig. 5 enthält auch die Einflussfläche für die Strebe S. Sie wird durch die Linien A\ Cf und By Cf begrenzt. Die Ordinaten V stellen in diesem Falle die lotrechte Seitenkraft von S dar, mit anderen Worten, um die Strebenkraft zu finden, addirt man für eine gegebene Laststellung die Ordinaten V und zerlegt deren Summe parallel zu Strebe und unterer Gurtung. (Vergl. Bd. 8, S. 555 u. 556, wo für die Gurtungen und Streben eines Halbparabelträgers Einflusslinien von etwas anderer Anordnung dargestellt sind.)

Litteratur: Culmann, Graph. Statik, Zürich 1866. —Ritter, A., Elementare Theorie und Berechnung eiserner Dach- und Brückenkonstruktionen, Hannover 1873. — Tetmajer, Aeussere und innere Kräfte, Zürich 1875. — Stelzel, Theorie einfacher, statisch bestimmter Balkenträger, Wien 1880. — Winkler, Theorie der Brücken, Heft 2, Wien 1881. — Müller-Breslau, Die graph. Statik der Baukonstruktionen, Bd. 1, Leipzig 1887. — Schaffer und Sonne, Handbuch des Brückenbaus, Bd. 2, Leipzig 1888—90. — Ritter, W., Anwendungen der graph. Statik, 2. Teil, Zürich 1890. — Keck, Graph. Statik, Hannover 1894.

Halbparallele, im Festungskrieg, s. unter Festungsbau.

Halbpfeiler, Wandpfeiler, dessen Vorsprung gleich der halben Breite ist.

Halbporzellan, eine Thonware, die in ihrer Zusammensetzung der Masse und Glasur etwa zwischen dem eigentlichen Hartporzellan und dem feinen Steingut steht (s. Thon war en).

Halbrahmenlafette, s. Laffetirung.

Halbrollen, s. v. w. Flachrollen (Pendel, Stelzen); s. Auflager, Bd. 1, S. 540, 545.

Halbsäulen, jene Säulen, die nur zur Hälfte aus der Wand hervortreten. Sie wurden im römischen Stile ziemlich häufig, im griechischen nur ausnahmsweise angewendet. In der Renaissance und der modernen Bauweise sind sie unentbehrlich geworden und dienen namentlich zur plastischen Dekorirung der Fassaden und Vestibule.

Halbschattenapparat, s. Zirkularpolarisation.

Halbschnitt, bei Kreuzscheiben oder Winkeltrommeln die Visirspalten, welche zwischen den Hauptspalten, die rechte Winkel einschliessen, liegen und halbe (zuweilen auch drittel und viertel) rechte Winkel bieten. Damit kann die Kreuzscheibe in einfacher Weise durch Verwendung des gleichschenkligen rechtwinkeligen Dreiecks zur Bestimmung unzugänglicher Entfernungen oder zur Kontrolle von Ordinaten bei der Stückvermessung durch Messung einer Kathete dienen.    Reinherta,

Halbseidenfärberei. Die Unterscheidung zwischen halbseidenen Geweben aus Seide und Baumwolle und solchen aus Seide und Wolle involvirt eine abweichende Behandlung der beiden Gewebsarten beim Färben.

I. Färberei von Geweben aus Seide und Baumwolle. Wahrend man infolge des verschiedenen Verhaltens der meisten Farbstoffe zu Seide und

C,

,p

c,

Fig. 5.

W. Ritter.

v. Schubert-Soldern.

B,

Baumwolle früher genötigt war, die Fasern vor dem Verweben jede für sich im Strang zu färben, ist man jetzt in der Lage, der rohen gewebten Ware eine gleichmässige Färbung zu erteilen.

Das durch Sengen, Spülen, Entbasten in Seifenlösung, Spülen und Säuern vorWeitet»* Gewebe wird mit den auch auf Seide ziehenden direkten Baumwollfarbstoffen nach dem Kinbad-verfahren gefärbt. Das Färben vollzieht sich meist auf der Haspelkufe, bei dunkleu Nuancen auch auf dem Jigger. Dem Färbebad werden auf 10 1 Flotte für helle Töne 2 g calcinirte S.sla

und 20 g Seife, für mittlere und dunkle Töne 2 g calcinirte Soda, 12—20 g Seife und 40_50 g

man

Kochsalz hinzugesetzt. Da die meisten direkten Baumwollfarbstoffe unterhalb des Kochpunktei aufziehen, so genügt es in den meisten Fällen, während einer halben Stunde bei 80—90 ®C. zu färben und nach Absperrung des Dampfes die Ware im erkaltenden Bade noch eine wciti-re halbe Stunde umzuziehen. Dem Färben mit diesen Farbstoffen folgt in der Regel die Operate ui des Uebersetzens der Färbung mit basischen und sauren Farbstoffen. Die basischen Farbstoffe färben sowohl Seide als Baumwolle, die sauren meist nur die Seide. Das Uebersetzen wird zweckmässig in einem mit 5 °/o Essigsäure beschickten Bade bei 40° C. ausgefiihrt. Kiui > direkte Baumwollfarbstoffe lassen sich auf der Faser diazotiren und zu neuen Farben entwickeln. Dieses Verfahren, welches genau wie auf Baumwolle gehandhabt wird (vergl. Entwicklung'-farben), ist auch in der Halbseidenfärberei einer allgemeineren Anwendung fähig. Indem die Thatsache berücksichtigt, dass einige direkte Baumwollfarbstoffe nur die Baumwolb färben und die Seide fast farblos lassen, kann man zweifarbige Färbungen, sogeu. Changeanten' ko- auf Halbseide in der Weise erzielen, dass man dieselbe erst mit dem betreffenden Azofarbstoff färbt und dann mit Säurefarbstoffen unter Zusatz von 8% Schwefelsäure oder 5°/₀ Essigsäure nachfärl

Bedient man sich nicht der direkten Baumwollfarbstoffe, so stehen für Seide saun- und basische Farbstoffe, für Baumwolle vorwiegend nur letztere zu Gebote. Das Färben wird daher im allgemeinen in zwei Bädern vorgenommen. Im ersten Bade wird die Seide etwas tief*r angefärbt als die gewünschte Nuance erheischt, während die Baumwolle nur schwach-angii ärlt erscheint. Nach dem Färben der Seide wird die Baumwolle durch mehrstündiges Einleiren der Ware in ein kaltes Bad von 10°/o Tannin mit Gerbsäure gebeizt und letztere nach dem Trocknen und Passiren der Stücke durch Wasser durch halbstündiges Verweilen in einem kalten lhvch weinsteinbade fixirt. Die gebeizte Baumwolle färbt sich nun in einem kalten, mit der Iäisunur eines basischen Farbstoffes versetzten Bade an. Auch nach diesem Verfahren lassen sich zw<-i-tönige Färbungen erreichen.

II. Färberei von Geweben aus Seide und Wolle. Man wählt zum Färben dieser Warengattung für einfarbige Töne solche Farbstoffe, welche für die Wolle am geeignetsten sind, weil sich für Seide so ziemlich alle Farbstoffe verwenden lassen.

Die Bäder werden gewöhnlich leicht mit Schwefelsäure angesäuert, das Färben wird 1-90—100° C. vorgenommen. Einige direkte Baumwollfarbstoffe, wie Thioflavin S, Diaminorunge />'. Diaminscharlach, Diamingrün, Halbwollschwarz, welche sich für diesen Artikel geeignet erwiesen haben, werden unter Zusatz von Glaubersalz während einer halben Stunde bei Sied, temperatur aufgefärbt, worauf man die Stücke im erkaltenden Bade so lange laufen lässt , Inn die Seide genügend gedeckt ist. Zur Erzielung tiefer Farbentöne ist auf kurze Flotte zu halten. Bezüglich der Einzelheiten s. Litteratur.

Litteratur: Steinbeck, Bleichen und Färben der Seide und Halbseide, Berlin 1895. K. MVhlam

Pättler.

Halbsohlleder, lohgares Leder, welches zur Herstellung von Brandsohlen und schwächeren Sohlen für feinere Herrenschuhe, für Damen- und Kinderschuhe verwendet wird. Bei der Herstellung desselben werden die Häute im Kalkäscher für den Enthaarungsprozess vorbereitet.

Halbsparren (Schiftsparren), s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106. Halbtranslationen, s. Telegraph.

Halbtrockenpressen, Ziegelmaschinen, welche so arbeiten, dass der vorzerkleinerte Thon zunächst durch einen Thonschneider gemischt, in Formen hineingedrückt und sodann daselbst durch Stempel weiter zusammengepresst wird. Die Rohmasse muss, um auf diesen Pressen gute Resultate zu geben, noch schwach plastisch sein, ohne jedoch zu schmieren.

Am besten lassen sich die Schieferthone auf den Halbtrockenpressen zu Ziegelsteinen umformen, weniger gut fette Thone, da dieselben, um plastisch zu werden, zu viel Feuchtigkeit erfordern. Die Bewegung der Stempel, durch welche die Pressung des in die formen eingefüllten Materials erfolgt, geschieht teils durch Kniehebelübertragung, wie bei den 1 ressen von Bradley & Craven in Wakefield, England, teils durch schiefe Ebenen, auf denen der ntei -stempel gehoben wird, wie bei den Pressen von H. Brewer & Co. in Tecumseh, Mich., teils durch freien Fall des Oberstempels auf das eingeschüttete Material, wie bei den ressen dei Dorstener Eisengiesserei u. Maschinenfabrik in Dorsten i. W. (s. Z i e g e 1 m a s c h i n e n). Dumm 1er.

Maxim. Kraft.

Halbtucli, ein aus baumwollener Kette und streichwollenem Schuss erzeugtes, verfilztes, daher tuchartiges Gewebe, welches sowohl mit Tuch, als auch mit Köperbindung gewebt ist (s. Tuchfabrikation).

Halbturm, s. Schiffsarmirung.

Halb walin (Krüppelwalm), ein im obern Teil abgewalmter Giebel.

Halbwassergas, s. y. w. Dowsongas (s. Bd. 3, S. 371).

Halbwollfärberei. — Um ein aus Wolle und Baumwolle bestehendes Gewebe gefärbt erscheinen zu lassen, kann man sich verschiedener Methoden bedienen. Man kann die Baumwolle als Garn färben, sie mit der Wolle verweben und nun die Wolle im Stück färben; man kann die Baumwolle mit Gerbsäure beizen, sie mit Wolle verweben und beide Fasern im Stück färben; man kann im Stück zuerst die Wolle, dann die Baumwolle, oder umgekehrt erst die Baumwolle und dann die Wolle färben; man kann endlich beide Fasern im Stück zugleich färben.

Die dritte Methode findet sich vielfach in Anwendung. Zuerst wird die Wolle nach üblichem Verfahren gefärbt und das Gewebe gewaschen. Die Baumwolle erscheint nach dieser Behandlung nur wenig getönt. Nun wird die Baumwolle in kalten Bädern mit Gerbsäure gebeizt und letztere durch ein Antimonsalz, Zinnchlorid oder Eisenvitriol im besonderen Bade befestigt. Das Ausfärben der Baumwolle in der Lösung eines basischen Farbstoffes geschieht zur Schonung der Wolle gleichfalls bei gewöhnlicher Temperatur. Indessen beobachtet man, dass letztere noch etwas Farbstoff anzieht. Diesen Umstand berücksichtigt man in der Weise, dass man die Wolle in einem etwas helleren Tone färbt, als der gewünschten Nuance entspricht. Da die Wolle zur Gerbsäure nur geringe Affinität besitzt, so kann man im Gewebe auch zuerst die Baumwolle mit Tannin beizen, letzteres fixiren und dann Baumwolle und Wolle zusammen in der Lösung eines basischen Farbstoffes färben. Erst bei gewöhnlicher Temperatur, dann durch gelinde Erwärmung des Bades erfolgt zunächst die Färbung der Baumwolle, durch Steigerung der Temperatur bis zur Kochhitze dann diejenige der Wolle. Man vermeidet auf diese Weise, dass der Ton der Wollfärbung durch das nachträgliche Beizen und Färben der Baumwolle verändert wird. Immerhin ist zu berücksichtigen, dass die Zahl der für dieses Verfahren sich eignenden basischen Farbstoffe eine relativ geringe ist.

Eine grosse Vereinfachung in der Färberei der Halbwolle ist durch die Einführung der direkten Baumwollfarbstoffe erfolgt, welche zugleich vorzügliche Wollfarbstoffe sind und die die Halbwolle in den gebräuchlichsten Nuancen in einem Bade zu färben erlauben.

Die Färbung vollzieht sich am besten im neutralen Bade, dem man für das Liter Flotte 20 g Glaubersalz zusetzt. Die Menge der Farb flotte soll nicht mehr als 20 1 Flotte für das Kilogramm Halbwolle betragen; je konzentrirter die Flotte ist, um so intensiver fallen die Färbungen aus. Da in kochendem Bade die Wolle, bei niedrigerer Temperatur jedoch die Baumwolle sich intensiver anfärbt, so verfährt man zweckmässig in der Weise, dass man das Färbebad innerhalb einer halben Stunde zum Sieden treibt, eine kurze Zeit kochen lässt und mustert. Erscheint die Wolle genügend angefärbt, aber nicht genau nuancirt, so gibt man dem Bade die für die Wolle sich eignenden Nuancirungsprodukte (im neutralen Bade aufziehende Säurefarbstoffe) hinzu und lässt das Gewebe noch eine halbe Stunde auf dem Haspel laufen. Ist die Wolle genügend gefärbt, hat aber die Baumwolle noch nicht den Ton erreicht, so lässt man bei abgesperrtem Dampf die Ware noch so lange nachziehen, bis die Baumwolle gleichfalls die richtige Nuance zeigt. Hierzu ist unter Umständen ein weiterer Farbstoffzusatz erforderlich. Nach dem Färben wird, wenn die AVare weich sein soll, gut gewaschen. AVird ein harter Griff gewünscht, so ist eine leichte AVäsche vorzuziehen.

Litteratur : Herzfeld, Die Praxis der Färberei, Berlin 1893. — Kertesz, Die Diaminfarben der Farbenfabrik L. Cassella & Co., Frankfurt a. M. 1895/96.    r. Möhlau.

Halbzeug, s. Halb hollän der und Papier fab rikation.

Halbzeugbleiclie wird zum Entfärben der Papierfasern mit dem noch nicht ganz zerfaserten Halbzeug wegen des leichteren Eindringens der bleichenden Mittel zwischen die Fasern vorgenommen (s. Papierfabrikation). Maxim. Kraft.

Halbzeugholländer, s. Halbholländer und Papierfabrikation.

Halbzeugpresse, auch Zeugpresse genannt, diejenige Maschine, durch welche das zu bleichende Halbzeug so weit entwässert wird, um dem Chlorgase leichteren Zutritt zu den einzelnen Fasern zu ermöglichen. Dieselbe wird als hydraulische und auch als Walzenpresse fabrikation).

llalbzimnier, Zimmer in einem Halbgeschoss.

Halde oder Bergehalde, im Bergbau eine Anhäufung tauben Gesteins —• der Berge — in der Nähe eines Schachtes oder Stollens. Zuweilen kommen auch ^die Ausdrücke Erzhalde und Kohlenhalde vor, d. s. grosse Haufen Erzen oder Kohlen, welche als Vorrat aufgestürzt werden.

Haldenberge, s. Berg.

Haifa (E s p a r t o f a s e r), s. Spinnfasern.

Halit, s. Kochsalz.

zur

Ausführung gebracht (s. Papier-

Maxim. Kraft.

von

Treptow.

Halle, zunächst ein Gebäude, das nach allen Seiten hin mehr oder weniger offen ist und dessen Wände zum grössten Teil durch Pfeiler oder steinerne oder eiserne Säulen gestützt erscheinen; in diesem Sinne gibt es z. B. Markthallen, Kaufhallen, Eisenbahnhallen etc. Es wird aber auch ein grosser Raum so genannt, der sich im Erdgeschoss befindet und den Zugang zur Treppe bildet. Derartige Hallen waren namentlich in den englischen Schlössern gebräuchlich und gaben denselben ihren Namen, z. B. Beddington-Hall in Surey, Moreton-Hall in Cheshire etc.    v. Schubert Sol,

Hallen, s. Bahnhofshallen.

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Hallendächer in Eisenkonstruktion. Die Hallendächer bilden eine der wichtigsten Formen des Eisenbaues; die Markthallen und Bahnhofshallen grosser Städte, die Hallen der grossen Ausstellungen etc. stellen sich den eisernen Brückenbauten der neuen Zeit würdig an die Seite.

Soweit es sich um massige Spannweiten handelt, geben die Hallenkonstruktionen zu keinen besonderen Bemerkungen Anlass und kann bezüglich deren Anordnung auf das im Art. Eiserne Dach konstruktion en Gesagte verwiesen werden.

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Fig. 1 b.

Fig. 1.

Als Beispiele geben wir in den Fig. 1, la, lb und 2, 2a, 2b die Binder und Einzelheiten der Zentralbahnhöfe in Magdeburg und München. Die Binder des crsti-n n — Spannweite 27,5 m — sind Bogenträger mit Zugstangen, Auflager- und Scheitelgelenk, w.'hd»

letzteres nach der Aufstellung durch Ueberlaschung unbeweglii h gemacht wurde ; diejenigen des letzteren — Spannweite 84,(5 m — sind Sichelträger mit Kipp- und Kipprollenauflager. Die«'* ist in Fig. 2 a dargestellt, während Fig. 2 b einen der sorgfält ig ausgebildeten Gerberschen Gelenkknoten zeigt. — Bei Hallen von solchen Stützweiten werden die Binderfüsse vielfach noch auf das Umfangsgemäuer oder auf Säulen gelegt.

In neuerer Zeit dagegen findet man es öfters von Vorteil, die Binderfüsse bis auf den Boden hinunter zu führen, teils um

das Mauerwerk der Seitenwände zu ersparen, teils um die bei grossen Hallen bedeutenden Drücke

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Fig. 1 a.

Fig. 2 a.

Fig. 2.

und Schübe auf dasselbe zu vermeiden. Der letztere Umstand kann besonders bei Hochbahnhöfen ms Gewicht fallen. Beispiel.; tur diesen Typus bieten eine Anzahl Hallendächer der Berliner Sta.lt-eisenbahn. Fig. 3 stellt die Halle des Bahnhofes Alexanderj.latz dar, welche ihrer äusseren Form nach cm lonnengcwolbe bilüut.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

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Fig. 2b-

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Die Bogenbinder bestehen nicht mehr aus Einzel-, sondern aus Doppelbindern, die einen Kasten bilden, dessen Wände hier aus Gitterwerk konstruirt sind, in anderen Fällen aus vollen Blechwäuden bestehen können. Die Kastenform wird, wenn die Träger eine bedeutende Länge erhalten bei so geringer Höhe, dass keine Verbände senkrecht zu ihren Ebenen möglich sind, nötig, um ein seitliches Ausknicken derselben zu verhindern. Je zwei dieser Doppelbinder sind aber wieder, ganz wie es bei einfachen Bindern geschieht, durch Windkreuze unter der Dachhaut zu •$5^ einem Paar verbunden, mit welchem man die Pfetten fest vernietet, während sie zwischen ' je zwei Paaren die für das Wärmespiel

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nötige Beweglichkeit besitzen.

— Die normalen Bogen haben Gelenke an den Füssen und im Scheitel. Behufs Aufnahme des seitlichen Schubes sind die Eüsse (Fig. 4) nach innen zu in den gewölbten Unterbau 11 inein verankert, aber mit etwas Spiel für die Auflagerwalzen, da die Ankerstangen Längenänderungen durch die "    AVärme und den

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schub unterworfen °    sind. Die Anker

stangen greifen an einer Querkonstruktion an (Fig. 4 a), die je die zwei Füsse eines Doppelbinders verbindet. Da, wo es Vorkommen kann, dass der Seitenschub

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des Bogenfusses infolge des Winddruckes von aussen her die Richtung nach einwärts annimmt (z. B. Erweiterungshalle des schlesischen Bahnhofes [2]), ist, weil

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werden kann, also eine Einwärtsbewegung des Binderfusses ausgeschlossen ist. Wo aber der Stützen-

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druck höchstens oder nicht ganz lotrecht werden kann, ist jene Oberfläche wagrecht angeordnet. Ein Scheitelgelenk ist in Fig. 4 b dargestellt ; um auch eventuell Zugkräfte übertragen zu können, umfassen die Gelenke den Bolzen von beiden Seiten vollständig. Die beiden

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Fig. 3.

äussersten Binder jederseits der Halle sind ohne Scheitelgelenk gebaut, um sie für die ununterbrochene Durchführung des Windverbandes in der Dachfläche von einem Binderfu.-s andern geeigneter und damit steifer zu machen.

Vorn und eventuell auch hinten werden Bahnhofshallen allgemein zum Schutz gegen die Witterungsunbilden durch eine sogen. A b s c h lu s s s chürze geschlossen, die so weit, als die Höhe der Fahrzeuge es gestattet, hinunterreichen kann — etwa bis 5 m vom Boden. Sie besteht immer aus verglastem, eisernem Rahmenwerk. In grösseren Abständen gehen stärkere Träger hinunter, welche den Winddruck der Schürze teils auf den Binder, teils auf den s>gen. Schürzenabschlussträger verteilen. Zwischen diesen stärkeren Häugesäulen ist das leichtere Rahmenwerk eingelegt, in welches die Glasscheiben eingefügt sind. Durch passende Einteilung der ganzen Schürzenfläche in feste Partien mit Beweglichkeit gegen einander ist, wenn nötig", den Temperaturwirkungen Rechnung zu tragen. Der letzte Binder, welcher die Schürze zii

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Fig. 5.

tragen hat, muss natürlich stäi’ker gebaut werden als die übrigen; eventuell ist auch das * letzte ßinderpaar in grösseren Abstand, zu setzen, weil es das Umsturzinoment des Winddruck'' auf die Schürze aufzunehmen hat. Der Schürzenabschlussträger — meist horizontal am unteren Rand der Schürze, in anderen Fällen auch in grösserer Höhe und selbst ausnahmsweise bogenförmig angeordnet [3], S. 32 u. fgd., — hat den auf den unteren Teil der Schürze entfallenden "Winddruck nach den Seiten zu übertragen, wo er seine Auflager findet. Entweder sind s<-iu< Enden einfach mit dem letzten Binder vernietet — das eine Ende könnte auch Glcitauflag, r besitzen — oder aber dieselben sind unmittelbar an das Mauerwerk angeschlossen und teils fest, teils gleitend zwischen Aussparungen in demselben gelagert, um den Winddruck d<r Ab-schlussflächen direkt an das zu diesem Behuf oft besonders verstärkte Gemäuer zu übertragen [.'(], Meist wird sich aber auch in diesem Fall, selbst trotz grösserer Breite des letzten Binderpaans, eine Verankerung der Binderfüsse nötig machen, um das bedeutende Umsturzmoment des Winddruckes auf den oberen Teil der Schürze aufzunehmen. Auf die normalen Zwischenbindmpaan ist der Winddruck in der Längenaxe geringer — hier sind es neben dem Wellblech die quer zur Axe laufenden Oberlichter, welche dem Winddruck eine erhebliche Angriffslliichc bieten können, — doch selbst für diese wird bei grösseren Hallen eine Verankerung der Füsse nötig. Fig. 5 zeigt die Art dieser Verankerungen für die Hallen im Zentralbahnhof Frankfurt in schematischer Darstellung.

Die Ankerstangen werden zweckmässig mit Anfangsspannung versehen, um Stosswirkungen zu vermeiden. — Die Abdeckung der Bahnhofshallen geschieht vorzugsweise in ü Wellblech und Glas ; unter den ver- J glasten Teilen wird wohl zum Schutz gegen herabfallende Teile zerbrochener Tafeln ein feines, für das Auge unsichtbares Drahtnetz gespannt [3], S. 29. Die Oberlichter sind bald als Satteldächer normal zur Hallenaxe, bald als eben solche parallel derselben im First (Laternen), bald auch in der Dachhaut oder mehr oder weniger aus der Fläche derselben heraustretend, seitlich dem First (Streifenlicht) angeordnet; immer aber müssen in dem First, eventuell auch noch seitwärts, Oeffnungen für den Abzug der Gase und Dämpfe angebracht werden, wie auch, wo nötig, durch besondere Vorrichtungen für die Ableitung des Schwitzwassers Sorge getragen werden muss [11, [ 11.

Eine möglichst günstige ästhetische Innenwirkung der Hallen wird meist durch die Wahl von Bogenträgern zu erreichen gesucht, welche bei geringer Konstruktionshöhe wenig in den überbauten Kaum hineinragen und bei Wahl kastenförmigen Querschnittes genügende Seitensteifigkeit besitzen Querverbindungen in Parallelebenen zur Hallenaxe entbehrlich zu machen. Diu

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um

unvermeidlichen Verbände in der Ebene der Dachfläche stören, namentlich wenn aus Kundeisenstangen gebildet, nicht.

Eiue Bestätigung dafür, dass auf diese Weise wirklich ruhige, befriedigende Innenansichten erreichbar sind, bildet der Bahnhof Alexanderplatz in Berlin [2]. Schwerer wird die Erreichung dieses Zieles, wenn mehrere solcher Tonnengewölbe neben einander gelegt werden müssen, wie z. B. beim Zentralbahnhof in Frankfurt [3]. Einen Binder der unseres Wissens gegenwärtig grössten Bahnhofshalle, derjenigen der Broadstreat - Station der Pennsylvania-Bahn in Philadelphia, zeigt Fig. 6. Derselbe besitzt ebenfalls drei Gelenke, von denen die beiden Fussgelenke durch eine Zugstange unter dem Boden mit einander verbunden sind. Die Abdeckung geschah mit Kupferplatten auf Holzlattung [5].

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114.30m Fig. 7.

5i;30m Fig. 7 a.

Grössere Spannweiten der Hallendächer wurden bei Ausstellungshallen erreicht. Fig. 7 stellt die Binderanordnung der Maschinenhalle der Pariser Weltausstellung 1889 dar, von welcher namentlich die ästhetisch günstige Innenwirkung gerühmt wird, zu welcher die Parallelführung der Gurtungen beigetragen haben mag [6]. Ver-gleichshalber ist noch in Fig. 7 a die kleinere

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Fig. 8.

Halle des Palastes der schönen Künste ebenda gegeben. — Die Maschinenhalle der Ausstellung zu Chicago (Fig. 8) erhielt statt eines Tonnendaches ein nach den vier Seiten abgewalmtes Satteldach.

Die Binder besitzen nur eine unbedeutend grössere Spannweite als diejenigen der Fig. 7, sind dagegen nach einer stetigen Kurve in bedeutend grössere Höhe geführt worden, mit nach oben hin abnehmender Trägerhöhe. Zum Vergleich ist die Pariser Halle punktirt in die Fig. 8 eingetragen worden. Die Binder beider Hallen sind dreigelenkig ; während aber in Paris die Fundamentsockel die Bogenschübe aufzunehmen hatten, wurden in Chicago die auf Pfahlbündeln stehenden Füsse durch eine Zugstange verbunden. Näheres [7].

Die Dächer von Markt- und anderen Hallen, von welchen namentlich die Zentralhallen in Paris [4] bemerkenswert sind (begonnen 1854), weil beim Bau derselben der Vorzug des Eisens für solche Bauten klar zu Tage trat und mit denselben seine Verwendung für grosse Hallenbauten inaugurirt wurde, mögen in [1] und [8] nachgesehen werden.

Wie aus dem Vorstehenden zu entnehmen, gehören die F ach werkformen, die hauptsächlich für Hallenbincler Verwendung finden, entweder den Balkenträgern mit gekrümmter Ober- und meist auch leichter gekrümmter Untergurtung an — Sichelträger — oder es sind Bogenträger, die neben lotrechten Auflagerdrücken auch wagrechte Schübe ausüben. Ueber die ersteren ist zu bemerken, dass bei den hier üblichen grösseren Spannweiten die Teilbelastungen durch partiell aufliegenden Schnee bei Bestimmung der Kräfte in den Füllungsgliedern berücksichtigt werden müssen; ferner dass der Winddruck bei gekrümmten Dachflächen vom Fuss nach dem First mit der Abnahme des Auf-

also eine nach unten wachsende Belastung erzeugt. Eine einfache graphische Konstruktion für dieselbe findet sich in [9] S. 98, Tafel 4.

fallwinkeis ebenfalls abnimmt

Vor den Fachwerksträgern mit ihrem sich von unten meist ungünstig darstellenden Gewirre sich kreuzender Fachwerkstäbe haben die Bogentriim r, wie erwähnt, den Vorteil ästhetisch günstigerer Wirkung, daneben denjenigen geringeren Materialbedarfs gegenüber dem Balkenträger, wenn dessen Füsse eben> < tief hinunter reichen müssten; sie finden daher von allen Trägerformen die häufigste Verwendung für die Eindeckung grosser Hallen.

Von den verschiedenen Formen des Bogens kommt derjenige ohne Gelenke kaum

zur Verwendung, am häufigsten derjenige mit drei Gelenken mit und ohne Zugstange, Di.....v

Bogen hat den Vorteil der statischen Bestimmtheit, also der einfachen Berechnung, dagegen den Nachteil einer Unterbrechung der Konstruktion im Scheitel, verbunden mit gnisseivr Beweglichkeit und Drehung der Enden daselbst, wodurch die ununterbrochene Ueberfiibrun ■ des Windverbandes daselbst erschwert wird. Die Drehung der Scheitelenden, welche eine Veränderlichkeit in der Grösse der Firstfuge zur Folge hat, kann durch die Elastizität des Abdeckmaterials oder auf andere Weise unschädlich gemacht werden; die uuunt. rim ■ m : ■ Durchführung des Windverbandes in der Ebene der Obergurtung macht eine Anordnung'' im Scheitel nötig, welche auch die Uebertragung von Zugkräften durch dieselben sichert.

Der Dreigelenkbogen hat ferner dem Zweigelenkbogen gegenüber bei fest gelagerten Binderfüssen den Vorzug, dass Wärmedehnungen und zufällige Verrückungen und Senkung, u der Auflager keine Zusatzspannungen in demselben erzeugen. Dieser Vorzug fällt ab. r teilweise dahin, wenn der Zweigelenkbogen mit Zugband zwischen den Füssen gebaut wird, sofern dasselbe nahezu den nämlichen Wärmeschwankungen unterworfen ist wie dm- H .-n selbst. Die Fixirung des Scheitelgelenkes in solchen Fällen, nachdem es zur Erleicht ri,n ; einer genauen Aufstellung gedient und nachdem allfällige Bewegungen im Fundament zur Buhe gekommen, ist daher ganz am Platz, wie denn überhaupt der Zweigelenkbogen mit Zu -stange im Dachbau entschieden mehr Beachtung verdient, da bei ihm die immerhin unangenehm *.■ Komplikation des Scheitelgelenkes mit der erschwerten Durchführung des WindvcrLmd. > entfällt. Es sind denn auch, wie schon erwähnt, der grösseren Steifigkeit wegen die üm r t . Hallenbinder mehrfach ohne Scheitelgelenk gebaut worden, selbst wenn die normalen lamin ein solches besassen.

Die Berechnung der Bogen mit zwei und drei Gelenken für lotrechte Kräfte findet sich in allen Lehrbüchern der Statik (vergl. d. Art. Bogun und Bogenfachwerke). Beim Zweigelenkbogen mit gerader Zugstange ändert sich die Formel für den Horizontalschub nur dadurch, dass im Kenner noch ein konstantes Glied mit den Dimensionen derselben eintritt. Den Fall (h r gesprengten Zugstange behandelt ausführlich 110] und [11]. Der Zweigelenk-liegen mit Zugstange, die nicht an den Binderfüssen angreift, ist zweifach statisch unbestimmt. Dies gilt also z. B. für die äusseren Binder, wenn die Enden der Schürzenabschlussträger mit denselben fest vernietet sind. Zur Vermeidung der doppelten statischen Unbestimmtheit kann der Schürzenabschlussträger an einem seiner Enden verschieblich gelagert werden oder aber einer der Binderfiisse kann seitliche Beweglichkeit erhalten. Es wird immer ratsam sein, eine dieser xAnordnungen zu treffen, um übergrosse Spannungen resp. Querschnitte in den unteren Bogenteilen zu vermeiden; dabei ist namentlich nicht zu übersehen, (Inder Schürzenahschlussträger auch Druck überträgt, wenn er an beiden Huden mit dem Binder fest vernietet ist. Bei der Halle Alexanderplatz sind die Küsse; der Schürzenbinder auf einer Seite verschiebbar gelagert. — Alle diese Systeme müssen aber auch für schief resp. horizontal einwirkende Kräfte berechnet werden, indem der Winddruck in lotrechte und wagrechte Teilkräfte zerlegt wird. Die Litteratur über die Behandlung des Bogens unter dem Einfluss solcher Kräfte ist weniger reichlich.

Für den Bogen mit drei Gelenken ist die Lösung sehr einfach. Die Kräfteschnitt linien werden durch die inneren Abschnitte A C und B C der beiden Geraden gebildet (Hg U), w<• I<• 11• • die Gelenke verbinden. Die Zerlegung einer beliebigen wagreckten Knotenlast in ihre Stiitx-drücke ist daher sofort möglich und die Verzeichnung der Drucklinie, die immer durch dir drei Gelenke gehen muss, ist auf bekanntem Wege leicht ausführbar.

Wenn der Bogen in der Mitte kein Gelenk bat, so treten an Stelle der geraden Krültr-sclmittlinien Kurven AC und B C (Eig. 10), welche nach [12], [13] konstruirt oder berechmt, werden können, wonach die Zerlegung der wagrechten Knotenlasten und die Ermittelung .hr Drucklinie vor sich geht, wie beim Dreigelenkbogen. Für Bogen mit parabolischer Sehwcrnxr

d. h. mit vom Scheitel nach den Füssen im Verhältnis der

und mit konstantem J.

Sekante des Neigungswinkels der Bogenaxe wachsendem Trägheitsmoment ist in [12] die U>nn

der Kräfteschnittlinie berechnet und kann für Bogen, welche der gemachten Annahme entsprechen, genau, für kreisförmige oder angenähert kreis- oder parabelförmige Bogeuaxen als erste Annäherung in ziemlich weiten Grenzen benützt werden. Die Gleichung derselben lautet mit den Zeichen in Fig. 10:

₈₊₁₆(^-(⁵(/)ł-^)l+ * W ⁽ 'f)'

Hierin bedeutet i den mittleren Trägheitshalbmesser, beim vollwandigen Bogen = j/ ^

Fachwerkbogen angenähert die halbe theoretische Höhe = Sollen hier die Füllungsglieder

berücksichtigt werden, so ist i nach [9], S. 122 u. ff. und 163 u. ff. zu berechnen.

Einfiuss der°scherenden und pressenden Kräfte auf die Formänderung des Bogens vernachlässigt

werden, so lautet mit i — 0 die Gleichung einfacher:    —^{y⁷) (5 — y-) •

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Formeln

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für kreisförmige Bogenbinder siehe [17]. Ein Beispiel für die Berechnung eines unstetig gekrümmten Fachwerk - Bogenbinders mit zwei Gelenken auf graphischem Wege findet sich in [13], S. 436 und Tafel 28, nach dem Arbeitsprinzip [14]. Die Behandlung des Zweigelenkbogens mit Zugstange für schiefe resp. wagrechte Kräfte s. [10] und [11] und den Art. Stützendrücke eiserner Dächer. Hat man den normal auf das Element wirkenden Winddruck zerlegt in wagrechte und lotrechte Teilkräfte, so sind zum Schluss die Wirkungen der letzteren zu denjenigen der erster en zuzufügen.

Der Wunsch nach einfacher Berechnungsart, der zur so häufigen Verwendung des statisch bestimmten Dreigelenkbogens führt, wurde auch mit die Veranlassung zur Einführung der Kragträger in den Hallenbau. schiffigen Hallendächern dieser Art waren das Dach des Gebäudes für Berg- und Hüttenwesen in der Ausstellung in Chicago [15] und das Dach der Maschinenhalle der Ausstellung in Genf 1896 (Fig. 11). Der seitliche Winddruck wird hier ganz von der gegliederten und am Boden verankerten Seitenwand aufgenommen. Alle übrigen Auflager sind gelenkförmig ; die Laterne in der Mitte aus bom-birtem Wellblech ist mittelst Stelzen auf die Enden der Kragträger gelagert, so dass also jede statische Unbestimmtheit schlossen ist. Mittelsäulen sind als schlanke Pendelsäulen

Fig. 9.

Fig. 10.

Beispiele zu drei-

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Fig. u.

druck in der Axe der Halle wird durch die letzten Binderpaare aufgenommen, bei welchen der Laternenaufsatz fehlt, der Windverband daher ununterbrochen von einem Binderfuss zum andern durchgeführt werden konnte. — Ueber die

S. auch T o n n e n d ä c h e r.

Aufstellung von Hallenkonstruktionen s. [16].

Litteratur: S. diejenige des Artikels Eiserne Dachkonstruktionen nebst folgenden Werken: [1] Breymann, Allgem. Baukonstruktionslehre, Teil 3, 5. Auf!., Leipzig 1890.— [2] Die Bauwerke der Berliner Stadteisenbahn, Sonderabdruck aus der Zeitschrift für Bauwesen, Berlin 1886 (W. Ernst & Sohn). — [3] Die Hauptbahnhofsanlagen in Frankfurt a. M. von H Wegele u. H. Eggert, Sonderabdruck aus der Zeitschrift für Bauwesen, Berlin 1892 (W. Ernst & Sohn). — [4] Balbard, V., Monographie des Halles centrales de Paris (Auszug in E. Brandt, Lehrbuch

der Eisen-Konstruktionen, W. Ernst & Sohn, Berlin). — [5] Railroad Gazette, .Tuni 1893.

[6] Schweizerische Bauzeitung vom 13. April und 14. September 1889 (gibt Einzelheiten d* r Konstruktion und Aufstellung). — [7] Zentralblatt der Bauverwaltung1893, Nr. 18 u. 19 (W. Ernst & Sohn, Berlin). — [8] Gottgetreu, R., Lehrbuch der Hochbaukonstruktionen, Teil 3, Berlin 1885 (W. Ernst & Sohn). — [9] Ritter , Anwendungen der graphischen Statik, Teil 2 (M. yi r & Zeller, Zürich). — [10] Brick, Zeitschrift des österr. Ing.- u. Arch.-Vereins, 1**2.

[171

[11] Müller-Breslau, Graphische Statik der Baukonstruktionen, Teil 2, Leipzig 1892, Baumgartner.— [12] Mantel, G., Schweizerische Bauzeitung, 1888, Nr. 16, 17,25,26. — [13) Kchlin, Applications de statique graphique, Paris (Baudry & Cie.). — [14] Schweizerische Bauz- itung! 1895, Bd. 26, S. 1—3. — [15] Zentralblatt der Bauverwaltung, 1893, Nr. 51 (W. Ernst «N: Sohlt). — [16] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 4, Abt. 2, Leipzig (W. Engelhorn).

W. Keck, Vorträge über Elastizitäts-Lehre, Hannover 1893 (Helwigg).    Mantel

Hallenkirche ist eine Kirche, deren Schiffe alle gleiche Höhe haben, so dass dieselben mit einem einzigen Dache überdeckt erscheinen. Derartige Ailingen wurden namentlich in Deutschland durchgeführt; eine der bedeutendsten Kirchen ist die Elisabethkirche in Marburg. (S. Gotischer Baustil.) ». SchubertSol dem.

Hallina, dem Kirsey ähnliche grobe Tücher, welche in der Zurichtung gewaschen, gewalkt, geschoren und gepresst werden; s. Weberei.

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Hallische Erde, ein weisser Thon aus der Gegend von Salzmunde und Morl bei Halle a. S., findet wie andere Kaoline als Füllmaterial für Papier, in der keramischen Industrie, selten als Farbe Verwendung.

Hallsclie Kurbeln, mit der Habe im Axlager laufende Lokomotiv* axkurbeln.

Hallsches Phänomen. Zu den experimentell festgestellten Thatsachcn, welche die Wechselbeziehungen von Magnetfedern und elektrischen Strömen erweisen, gehört auch der von E. Hall zuerst 1879 [1] beschriebene Versuch, über den Einfluss eines Magnetfeldes auf die Richtung der Stromlinien bezw. der zu diesen senkrechten Potentiallinien in einer stromdurchflossenen Metallplatte.

In den Mitten zweier gegenüber liegender Seiten einer sehr dünnen Platte tritt ein Str ia ein und aus. Die Mitten der beiden anderen Gegenseiten sind dann Punkte gleichen PotontiaL. Mit einem Galvanometer verbunden, liefern sie in diesem keinen Strom. Sobald nun aber die Platt, von den Kraftlinien eines Magnetfeldes durchsetzt wird, sei es in zur Platte senkrechter Richtung oder in der zum Strom senkrechten Richtung parallel der Platte, so entsteht im Galvanometer ein Ausschlag ; die äquipotentiale Linie der Platte, welche zwei Seitenmitten verband, hat eine I )rehung erlitten. Je nach der Substanz der Platte ist beim zur Platte senkrechten Verlauf der Kraftlini.-n die Drehung grösser oder kleiner, positiv (d. h. in Richtung der Elementarströme des Magnets) oder negativ. Die elektromotorische Kraft des Halleffekts ist am grössten und positiv beim Tellur, am grössten negativ, aber etwa sechzigmal schwächer beim Wismut, schwach positiv ferner bei Antimon, Eisen, Kobalt, Zink, Blei, schwach negativ bei Nickel, Aluminium, Magnesium. Gold, Silber, Kupfer, Zinn, nach dem Gesetze e = R i M : d, worin e die elektromotorische Kraft des Galvanometerstroms, i die Stärke des primären Stromes, M die magnetische Fehlstärk.-, d die Plattendicke und R den von der Substanz abhängigen „Rotationskoefficient“ bezeichm t, der auch mit der Temperatur veränderlich ist. Ettinghausen und Nernst [2] fanden einen Halleffekt auch, wenn man den galvanischen Strom der Platte durch einen Wärmestrom ers-tzt. Ueber Weiteres sei verwiesen auf [3].

Litteratur : [1] Amer. Journ. of Mathem., 2., S. 287, 1879. — [2] AVied. Ann., 31., S. 783, 1887. — [3] Auerbach, in Winkelmann, Handb. der Physik, III., S. 322, Breslau 1893. Ang. Schwillt.

Hallstädter Kalk, in den Ostalpen (Salzkammergut) ein dichter, dick-bankiger und deutlich geschichteter, selten dünnplattiger Kalkstein, der rotgelbe oder grünliche Färbungen in marmorartiger Verteilung und Flammung zeigt, sehr wetterfest ist und als sogen. Hallstädter Marmor zu Ornamenten und als Zierstein (Stufen, Platten, Kamine u. s. w.) im Hochbau Verwendung findet, zumeist aber zu Nippessachen und kleineren Kunstgegenständen (Vasen) verarbeitet

wird. Die Schichten gehören der Keuperformation an.

Halogenazot, s. v. w. Chlorstickstoff.

Halogene, die Elemente der Chlorgruppe: Chlor, Fluor, Brom, Jod. Da sie sich mit den Metallen direkt zu Salzen vereinigen können, hat sie Salzbildner oder Halogene genannt.

Haloide, Haloidsalze, -Verbindungen, eine Gruppe von Mineralen, welche zumeist einfache Verbindungen von Chlor, Brom, Jod und Muor mit ein- und zweiwertigen Metallen und Alkalien darstellen. Sie sind nicht metallisch, von geringer Härte, meist löslich in Wasser, durchsichtig bis durchscheinend und selten gefärbt. Ihr hervorragendster Vertreter ist das Steinsalz.    Leppia.

Leppla.

man

Ur. Horchers.

Halpace (Hochbank, Hochsitz), Fenstersitz in der Laibung starker

Mauern.

der dorischen oder toskanischen Säule.

Hals, dünner Teil eines prismatischen oder walzenförmigen Körpers, z. B. einer AVelle, Säule u. dergl. : 1. oberer Teil einer Wandsäule an Scheunen- oder Schleusenthoren; derselbe wird von einem eisernen Hinge, dem Halsband, umfasst, welches, in der Mauer befestigt, die Drehung des Thores sichert. 2. Vereinigungsstelle eines Gelenks oder Scharniers. 3. Oberteil eines Säulenschaftes

Weinbrenner.

Halsband bei Schleusenthoren, auch

Halsband, s. Hals.

Hals eis en genannt, ein ganzer oder halber King als Bügel, welcher das hervortretende, cylindrisch bearbeitete obere Ende, den Hals, der Wendesäule (s. Schleusenthor) oder einen daselbst angebrachten eisernen Zapfen, den Hals zapfen, umfasst und in das Mauerwerk gehörig verankert ist. Durch dasselbe wird die vertikale Stellung der Thordrehaxe, die unten mit einem

Spurlager aufsteht, gesichert. Seltener wird der Hals etwas tiefer, unterhalb der Oberrahms angeordnet.

Eine gute Konstruktion muss entweder das Halsband leicht von der Verankerung lösen oder den Halszapfen herausnehmen lassen, um bei lieparaturen das Thor einfach heraus-heben zu können; ferner muss sie eine Korrektionsvorrichtung (    besitzen, die bequem ein Zentriren (das Vertikalstellen) der

> Drehaxe ermöglicht. Diese beiden Anforderungen werden z. B. in nebenstehender Figur vermittelst der Doppelkeile kk erfüllt; das Herausnehmen derselben gibt das Halsband h ganz frei, während deren Ineinander- oder Zurückschlagen eine Verlängerung bezw. Verkürzung der Verankerungsverbindung bewirkt. Die zwei oder drei Ankerzugstangen a, welche an vertikale Ankerschliessen oder auf der Mauerrückseite an Ankerplatten angreifen, sollen bei schweren Thoren womöglich durch die ganze Mauerdicke gehen. Der hölzerne Hals erhält zweckmässig eine eiserne Kappe e zum Schutze gegen sonstige rasche Zerstörung.

Denkt man sich den Schleusenthorflügel vom Gewicht G frei hängend; l sei die horizontale Länge, bezw. Breite desselben, H die hierbei sowohl am Halszapfen als auch unten am Spurzapfen auftretende Horizontalkraft und h die vertikale Entfernung der Angriffspunkte der beiden genannten

nfk

— to

-h

Zapfen, dann ist im Maximum, wenn das Thor im Trockenen, H

Gl

-, welche Kraft den Zapfen auf

Biegung, das Halsband auf Zug und durch ihre der jeweiligen Thorstellung entsprechenden Komponenten auch die Verankerungsstangen beansprucht.

Litteratur und ausführliche Berechnung : Landsberg, Die eisernen Stemmthore d. Schiffsschleusen, Leipzig 1894.    Krcsnik.

Halseisen, s. Bänder, Bd. 1, S. 693.

Lindner.

Halslager, 1. im Gegensatz zu Stirnlager die Unterstützung einer freitragenden Axe (s. d.) innerhalb des überstellenden Axenkopfes (z. B. an einer fliegenden Scheibe oder einer Lokomotivaxe mit innerhalb der Kader liegendem Kähmen; 2. im Gegensatz zu Fusslager an stehenden Wellen die obere Führung, z. B. an Turbinenwellen das Lager unterhalb des Zahnrades oder an Kransäulen das oberste an der Wand oder an Deckenbalken befestigte Lager. Die Konstruktion unterscheidet sich im letzteren Falle von einem gewöhnlichen Traglager nur durch die Anordnung der Oelschmierung.

Halsriss, s. Böttcherei, Bd. 2, S. 552.

Halszapfen, der in einem Halslager (s. d.) laufende Zapfen, ist nicht nur nach dem Lagerdruck (wie ein Stirnzapfen), sondern hauptsächlich nach dem aus Biegung Mb und Torsion Mt zusammengesetzten Momente Mi zu berechnen.

Man kann dazu die einfache Formel benützen Mi = Mt, -)- \ Mt, wenn Mb Mt und Mi — -§• {Mb -f- Mt ), wenn Mt y> Mb ; wonach die Berechnung des Durchmessers d cm nach der formel für Biegungsfestigkeit Mi — 0,1 d³s mit s = 400 für Flusseisen auszuführen ist. Die Länge des Zapfens ist entweder von der Schalenlänge des normalen Lagers abhängig oder für den Lagerdruck zu berechnen (s. Zapfen).    Lindner.

Haltepfalil, Schiffs halter, sind am Flussufer, und zwar an Ländeplätzen und an den Stromschnellen fest in den Boden versetzte, starke, am Kopf abgerundete Pflöcke zum Anhalten und Festbinden von Schiffen. Sind die Haltepfähle eventuell der Zugleine (s. Leinenzug) im Wege, so sind behufs

Dariibergleitens der Leine schräge, sogen. Streichhölzer anzubringen, welche vom Boden zum Haltepfahlkopf gleichsam eine schiefe Ebene bilden. An felsigen Ufern oder an Mauern dienen statt der Haltepfähle eiserne Hinge, Schi ff s-ringe, oder, besonders an Kaimauern, auch eiserne einfache Bügel und Kreuzbügel.

Kresnik,

Haltestelle, s. Bahnhöfe, Bd. 1, S. 719.

Kresnik,

Haltetaue, im Wasserbau jene Taue, wovon eines zum Zurückhalten der Sinkstücke (s. d.) vor deren Abrollen, dann je eines zum Festhalten der beiden Wasserfahrzeuge dienen, welche das Beschwerungssteinmaterial tragen. Zuletzt werden mit diesen drei Tauen die Schiffe und das zwischen diesen befindliche Sinkstück an den Bauplatz, die Versenkungsstelle, geführt.

Haltsignal, s. Bahnzustandssignale.

Haltung, Wasserhaltung, ist die entweder ganz oder meist nahezu horizontale Strecke, die Stufenlänge, eines Kanals (dann auch Kanalhaltung genannt) oder kanalisirten Flusses, welche sich zwischen zwei benachbartem Kammerschleusen (s. d.) bezw. Stauanlagen (s. d.) befindet. Die Haltungen solli i möglichst lang hergestellt werden, um so bei Ueberwindung der gegebenen Gesamthöhe nur möglichst wenig Stufenhöhen zu benötigen, welche durch Kammerschiensen, Hebewerke (s. d.), schiefe Ebenen oder Schiffseisenbahnen (s. <l.) gebildet werden und stets dem Verkehre zeitraubend und beschwerlich sind.

Die kleinst zulässige Länge L einer gewöhnlichen Kanalhaltung wird vielfach aus d.-r Bedingung abgeleitet, dass die Senkung d des Wasserspiegels von der Breite B während d Abfliessens der Menge M aus der Haltung zum Füllen der nächst unteren Kammerschli u •• nur 3 cm betrage. Sind für die letztere b, l, h bezw. Breite, Länge und Gefälle, so ist ,\[ bl/i ; für gewöhnlich kann man B = 3,33.b setzen, dann folgt aus ß.L.d — ^1/ die Bedingung; h : L <| 1: 10.L. Hierbei bedeutet    1) oder angenähert h : L das zur bequemen Traeirung

der Schleusenkanallinie benützbare relative Gefälle derselben. Ist jenes Miniimil-A ni zu erreichen, so kann derselben Forderung durch ein grösseres B oder durch Einbeziehung i im-r Art Reservoirfläche in den Kanalspiegel entsprochen werden.

Kresnik,

Längere Kanalhaltungen erhielten in der Ausführung Gefälle von 0,004 bis 0,04 °/oo, beim Eriekanal selbst 0,08°/₀₀, um ein hinreichendes Flö ssen zu den abwärts gelegenen Kammerschleusen zu ermöglichen. Ueber Haltungslüngim bei kanalisirten Flüssen s. unter Kanalisirung der Flüsse.

Hamburgerblau, s. Min er alb lau.

Hamburger Deckgrün, s. Schweinfur ter grün.

Hamburger Normen (1892) sind Vorschläge für die Berechnung der Materialstärken neuer Dampfkessel, angenommen von der Delegirtenver-sammlung des internationalen Verbandes der Dampfkesselüberwachungsveivim* zu Kiel am 28. Juni 1895; zu beziehen von Boysen & Maasch, Hamburg, Heuberg 9.

Hamburgerweiss, s. Bleiweiss.

dx --dy ~h

dy y

dz) = 2{Xdx + Y dy -f- Z dz) ist,

Hamiltons Prinzip ist ein Satz, mit Hilfe dessen die Bewegungs-gleichungen eines Punktsystems, ähnlich wie mit Hilfe des d’Alembertsclun Prinzips, aufgestellt werden können. Er setzt jedoch die Existenz einer Kräftefunktion U voraus, nämlich einer Funktion, deren Differential nach den Koordinaten dU = 27 (

wenn X, Y, Z die Komponenten der am Punkte (xyz) angreifenden Kraft sind und die Summation sich auf alle Punkte des Systems bezieht. Das Prinzip lautet: Wenn die Lagen des Systems zu den Zeiten t₀ und h lest gegeben sind, 2T die lebendige Kraft und U die Kräftefunktion bedeutet und das Zeichen <5 sich auf unendlich kleine Aenderungen der Koordinaten der Punkte bezieht, welche mit den Bedingungen des Systems verträglich sind, so ist für die Bewegung

des

Systems ô (T+ U) dt = 0, wobei die den Zeiten t₀, entsprechenden Aenderungen gleich Null sind lind die unabhängige Variabiet keine Aenderung erleidet.

z‘ — AX die Komponenten der Geschwindigkeit dt    dt

y'

Es ist nämlich, wenn x'

des Punktes (x, y, z) sind, die Accente also Differentiationen nach der Zeit bedeuten :

oder, da 8

2r=^m(a;/H!/'² + ^)

l (1 'T

8T= 2 m (x‘ 8 x‘ -j- y‘ 8 y‘ -f- z‘ § z‘) = Xm    - 8

d(x -\- 8 x)

cl x

8ü=2(X8x+Y8y + Z8z) cl x , d y „ d y .dz dt ‘ dt dt ' dt

cl t

)•

clx d 8 x , d y d 8 y    d z d 8 z

dt dt    ' dt dt    dt dt

Daher hat man für die Aenderuug des Integrals, dessen Grenzen feste Werte sind:

8 P‘(r+ U)dt = [ (ST + SU) dt = a y d S y ~    ‘ ~ '

ST= S m

clx cl 8 x

J <₀ £    ( d t dt ¹ d t dt ¹ d t dt

Nun liefert die partielle Integration:

f (dx dSx.dyä Sy    dz dSz

J    m\ dt dt * dt dt    clt dt

Çh _    / cl² X

“J

und da an den Grenzen t₀, fj wegen der fest gegebenen Lage des Systems die Aenderungen 8x, Sy, 8z aller Koordinaten Aull sind, so verschwindet der Wert des ersten eingeklammerten Gliedes der rechten Seite und bleibt p / d x clS x    dy d 8 y dz dS z

I ta tn \ dt dt    dt dt 'dt dt

Wenn man dies einsetzt, erhält man

') + 2(X8x-t-Y8y + Z8z) J dt.

cl x

8 x -f-

d²y

sv +

d² z

IW

8 x f 8 zj dt

d<i x

dt»

dy

cl t

Sy+TtSz)}

Sx -f

à² y

dt2

sv +

cl² z dt²

8 z\ dt.

d~z

~dW

à² y

Jv+#)<** =

Nach dem d Alembertschen Prinzip (s. d.) ist aber für alle mit der Natur des Systems verträglichen Verschiebungen

— ni

clt2

dt»

)sy + {z

cl t.

)Sy+(z

und folglich wird    (r+ U)dt = 0.

Hiermit ist das Hamiltonsclie Prinzip auf das d’Alembertsche Prinzip zurückgeführt. Es ist indessen spezieller als dieses, insofern es die Existenz einer Kräftefunktion voraussetzt. Diese Kräftefunktion kann jedoch die Zeit auch explicit enthalten, da die Aenderungen <3 sich nicht auf sie beziehen. Ungeachtet dieser Beschränkung ist es doch von grossem Nutzen, da in demselben die Wahl der Koordinaten frei gelassen ist und man daher mit seiner Hilfe die Aufstellung der Bewegungsgleichungen für andere als rechtwinkelige Koordinaten leichter erhält als mit Hilfe des d’Alembertschen Prinzips. Insbesondere dient das Hamiltonsche Prinzip zur Aufstellung der Bewegungsgleichungen in der präzisen Lagrangeschen Form (s. d. Art. Lagranges Formen der Bewegungsgleichungen).

Litteratur: Hamilton, W. R., On a general method in dynamics etc., Philosophical Transactions of the Roy. Soc. of London 1834, p. 247—308, und Second essay on a general method in dynamics, ebd. 1835, p. 95—144. — Jacobi, Vorlesungen über Dynamik, herausgeg. von Clebsch. Berlin 1866, S. 58. — Rausenberger, Lesebuch der analytischen Mechanik, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 159—162. — Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Leipzig 1879, Bd. 2, S. 554. Schell.

Hammer ist das bekannte Werkzeug, welches dadurch wirkt, dass es, nachdem seine entsprechend grosse Masse in Bewegung versetzt ist, seine lebendige Kraft stossweise auf einen andern Körper überträgt. Die Bewegung kann die stossende Masse entweder durch die Arbeiterhand oder eine elementare Kraft erhalten. Im ersten Falle bedarf die Masse zum bequemen Halten mit der Hand einer Handhabe, welche gewöhnlich aus einem Stiel, selten aus einem ringartigen Griffe besteht. Diese Verbindung bildet das Werkzeug, welches kurzweg Hammer genannt wird. — Der Hammer ist gewöhnlich ein Eisen- oder Stahlstück (der Hammerkopf), welches zwei stählerne, genügend harte Aufsatzflächen besitzt und mit einem, gehörig mit Keilen befestigten, durch den Schwerpunkt gehenden Stiel versehen ist. Die Aufsatzfläche nennt man die Bahn, wenn ihre Grösse beträchtlich und ihre Gestalt daher ganz oder beinahe quadratisch oder kreisförmig ist; sie heisst dagegen Finne (Pinne), wenn sie im Verhältnis zur länge schmal ist. Gewöhnlich besitzt der Hammer eine Balm und eine Finne. Die Bahn ist meist etwas konvex, selten ganz eben oder konkav; in einzelnen Fällen ist sie cylindrisch oder kugelförmig. Die Finne

G-

d² x

m~dW

cl*y

clt2

) <> d =0

ist in cler Regel ein Cylinderabschnitt, der senkrecht zum Stiele steht. Hämmer, bei welchen die Finne parallel zum Stiele steht, unterscheidet man durch den Namen Kreuz schlag (Kreuzhammer).

Die Grösse der durch Menschenhand getriebenen Hämmer liegt dem Gewichte im h zwischen 0,1 und 10 hg. Beim Schmieden unterscheidet man der Grösse nach Schmiedehämmer (Handhämmer, Bankhämmer), 1—2,5 kg schwer, welche mit einer Hand regiert werden, und Zuschlaghämmer oder Vorschlaghämmer (3—10 kg schwer) zu deren Führ mm beide Hände erforderlich sind.

Handhämmer von sehr verschiedener Gestalt werden namentlich zur Bearbeitung des Bleches (s. Art. Blechbearbeitung) benützt. Die Bearbeitung des Bleches geschieht hierbei meist im kalten Zustande und nur, wenn durch fortgesetztes Hämmern das Metall hart und spröde wird, muss man es durch Ausglühen weich machen, insofern es Anwendung von Glühhitze gestattet (was z. B. bei Weissblech des Zinnüberzuges wegen nicht der Fall ist).

BWSI

Die gewöhnlichsten Hämmer zum Biegen, Treiben und Glätten sind hierbei füllend. Bohrhammer, Glanzhammer, mit einer einzigen kreisrunden, ein wenig konvexen, fein polir ■ n Bahn; Spannhammer, Gleichziehhammer, mit zwei nach Art von Cylinderabschnittcn gerundet.m, langen und schmalen Bahnen, gleichsam breiten Finnen, welche quer gegen den Stiel got. lit sind; Schweifhammer, Aufziehhammer, mit zwei nach Art von Cylinderabschnitten gerundet, n, langen und schmalen Bahnen, gleichsam breiten Finnen, welche quer gegen den Stiel gestellt m l Tellerhammer, Fusshammer, Krughammer, Breithammer, vom vorigen durch grössere Breite dei Bahnen verschieden; Finnhammer, Aufziehhammer, mit einer kreisrunden, etwas konvexen Balm um 1 einer abgerundeten, quergestellten Finne; Treibhammer, Tief hammer, Knopfhanmwr, mit halbkugelig konvexen Bahnen oder einer solchen und einer grösseren, viel weniger konvexen Bahn; Tiefhammer, mit einer kreisrunden, etwas konvexen und einer länglichen, ubg. nmd. t. u (der des Tellerhammers ähnlichen) Bahn; Flächenhammer, mit zwei ganz flachen, krcisfürtiug.-ti oder quadratischen Bahnen ; Schärfenhammer, mit zwei geraden, quer gegen den Stiel stelu-nd.-n Finnen (eine flach, die andere fast schneidig) ; Schlichthammer, Ausschlichthammer. d.-m B hammer ähnlich, aber kleiner und auf der Bahn stärker gewölbt; Abschlichthammer, Plauir-hammer, mit zwei Bahnen, welche beinahe völlig flach oder von denen die eine flach und d andere wenig konvex ist (Bahnen beide kreisrund oder eine kreisrund, die andere quadratisch oder länglich viereckig); Siekenhammer, mit zwei abgerundeten, quer gegen den Stiel st. hend. n Finnen; Abbindhammer, Abpinnliammer, ein kleiner Siekenhammer mit schärferen (schmäleren) Finnen; Büchsensiekenhammer, mit zwei flachen, schmalen Bahnen, auf deren jeder . ine (cjm ; gegen die Richtung des Hammerstieles stehende) halbcylindrische Rinne sich befindet.

Mitunter gebraucht auch der Metallarbeiter Hämmer aus weicherem Material, um . deren Anwendung entweder bereits vorhandene Ausarbeitungen möglichst zu schont u (M'.ntir liammer) oder um z. B. bei dünnen, weichen Metallen (Blechen) die sonst durch da Schlag. il entstehende Härte (Hartschlagen) zu vermeiden (Kalthämmern). Dann werden die Hämmer (Schlägel) aus hartem Holz (Buchsbaum, Pockholz, Weissbuchen, Kornelkirsche) oder Horn, gepressten Lederstücken, Elfenbein oder endlich aus weichen Legirungen (weicher Bronze, Messing, Zinn mit Blei u. s. w.) hergestellt.

Die mit den Händen zu bedienenden Hämmer wiegen selten bis 12 kg; schweren Hämmer können nicht mehr mittelst der Hand geschwungen werden. Zuweilen sucht man dem Arbeiter das Aufheben des Hammers zu sparen. Alsdann wird letzterer an ein" Feder gehängt, welche stark genug ist, um den Hammer zu heben. Der Arbeiter hat sodann « 1 • • n Hammer — meistens mittelst des Fusses — niederzuwerfen und gleichzeitig die Spannung d.-r Feder zu überwinden. Man nennt die Einrichtung Wipphammer [lj. Schwere Hämmer werden wohl durch windenartige Vorrichtungen mittelst der Hand oder, was meist der Fall ist, dureh Maschinenkraft gehoben.

M ec li anise he Hämmer [2]. Alter Gewohnheit gemäss liât man zunächst den Stiel- oder Helmhammer hierfür tauglich gemacht, indem man den Helm oder Stiel mit einer Hülse (Hammerhülse) und zwei seitlich vorstehenden Zapfen versah und entweder auf das über die Zapfen hervorragende Stück des Helmes (Schwanzhammer) oder den zwischen den Zapfen und dem eigentlichen Hammer befindlichen Helmteil (Aufwerfhammer, Brusthammer) oder endlich den über den Hammer vorspringenden Teil des Helmes (Stirnhammer) die Daumen einer AVelle einwirken liess.

Diese Hammerai’ten (Hebelhämmer, Winkelhämmer) sind zurückgedrängt, teils weil die lebendige Kraft des Helmes nicht geradewegs durch das Werkstück aufgenommen wird, wodurch erhebliche Erschütterungen des Helmes entstehen, teils weil die Zugänglichkeit der Arbeitsstelle bei diesem Hämmern eine unbequeme Beschränkung erleidet, teils endlich, weil die Hammerbahn je nach der Dicke des Arbeitsstückes eine verschiedene Neigung zur Ainbos-bahn einnimmt.

An ihrer Stelle sind die Gleishämmer (Prismen-, Rahmen-, Parallelhämmer) herrschend geworden, d. h. solche Hämmer, welche längs gerader, meistens senkrechter Gleise geführt werden. Man hebt den Hammer (hier Bär

genannt) an einem biegsamen Bande [3] oder einer steifen Stange [4] empor und lässt ihn aus einer gewissen Höhe auf das Werkstück niederfallen.

Diese Maschinenhammer haben eine ausgedehnte Anwendung, namentlich durch die Erfindung Nasmyths erfahren, nach welcher der Bär unmittelbar an die Stange eines Dampfkolbens gehängt wird (s. Art. Dampfhammer). Statt des Dampfes kann auch Pressluft [5] oder die Explosionskraft des Pulvers oder des Leuchtgases (Gashämmer) [6] benützt werden. Man hat auch den Wipphammer als Vorbild zur Anordnung anderer Maschinenhammer benützt, indem der Bär durch die Elastizität des Dampfes oder durch Federn, nachdem er rasch niedergeworfen, rasch wieder emporgehoben wird.

Endlich finden sich zahlreiche Anordnungen von Maschinenhammern, bei denen durch Metall- oder Luftfedern eine grosse Geschwindigkeit bezw. Schlagzahl ermöglicht wird [7].

GO GO

Litteratur: Karmarsch-Fischer, Mech. Technologie, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 552; Bd. 2, S. 271. — Hoyer, E. v., Mech. Technologie, Wiesbaden 1888, Bd. 1, S. 139. — [1] Prakt. Masch.-Konstr., 1887, S. 222. — [2] Hauer, E. v., Hüttenwesenmaschinen, Wien 1867, S. 153. — Weissbach, Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinenmechanik, T. 3, S. 1227. — [3] Dinglers Polyt. Journ. 1843, Bd. 90, S. 8; 1858, Bd. 147, S. 255; 1861, Bd. 160, S. 5; 1878, Bd. 227, S. 526; 1881, Bd. 239, S. 83, Bd. 240, S. ; 1882. Bd. 244, S. 190, Bd. 245, S. 493; 1883, Bd. 248, S. 489; 1884, Bd. 251, S. 468; Bd. 252,    272; 1885, Bd. 258, S. 110 ; 1893, Bd, 290, S. 276. —

E. Müller-Hannover.

[4] Dinglers Polyt. Journ. 1874, Bd. 213, S. 458; 1879, Bd. 234, S. 364; 1882, Bd. 245, S. 493; 1883, Bd. 247, S. 15; 1885, Bd. 253, S. 16; 1893, Bd. 290, S. 277. — [5] Dinglers Polyt. Journ. 1866, Bd. 179, S. 7; 1879, Bd. 231, S. 306; 1880, Bd. 236, S. 198; 1883, Bd. 249, S. 106; 1895, Bd. 297, S. 299. — [6] Dinglers Polyt. Journ. 1887, Bd. 264, S. 591; 1888, Bd. 267, S. 12; 1895, Bd. 297, S. 299. — [7] Dinglers Polyt. Journ. 1891, Bd. 281, S. 277; 1893, Bd. 289, S. 294 ; 1895, Bd. 297, S. 248. — Karmarsch-Fischer, Handbuch der mech. Technologie, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 554. — Hoyer, E. v., Mech. Technologie, Wiesbaden 1888, Bd. 1, S. 153.

Hammer (Wagner sch er). Die 1839 erfundene erste Form des Unterbrechers (Interrupters) für elektrische Ströme, die bei den Induktionsapparaten durch Stöhrers oder durch Foucaults Interrupter ersetzt wurde (s. Induktion), bei den elektrischen Läutewerken noch allgemein in Anwendung ist. Der elektrische Strom passirt nach einander den Kontakt eines Platina-scheibchens mit einer Spitze und die Spule eines Elektromagnets. Durch den erregten Magnetismus wird der an einem federnden Hebel befestigte Anker angezogen, dadurch das am Hebel befestigte Platinablättclien ausser Kontakt mit der Spitze gebracht, der Strom unterbrochen, der Anker mit der Feder geht zurück, der Strom wird wieder geschlossen, um sich aufs neue selbst zu öffnen u. s. w. Weiteres s. bei [1] u. [2].

Aug. Schmidt.

Litteratur: [1] Dvorak, Zeitschr. f. Instrumentenkunde, XI., 1891, S. 423. — [2] Frick, Physikal. Technik, 6. Aufl. von O. Lehmann, Braunschweig 1895, S. 250.

Hammerapparate dienen im Materialprüfungswesen zum Einformen der Mörtelproben hydraulischer Bindemittel zu Zug- und Druckkörpern. Sie sind an Stelle des Einschlagens des Mörtels in die Form mittelst eines flachen Spatels von Hand eingeführt, um durch stets gleichen Arbeitsaufwand Probekörper gleicher Dichte zu erzielen. Zugleich dienen sie nach dem Vorschläge von Tetmajer zur Ermittelung der Wassermenge, die zum Anmachen des Mörtels normaler Konsistenz erforderlich ist. Letztere gilt als erreicht, wenn Druckproben nach dem Einschlagen mit einem bestimmten Arbeitsaufwand Wasserabsonderung zeigen (s. Normenproben).

Nach den preussischen Normen ist der Hammerapparat von Böhme als Normalapparat zu benützen, andere Normen schreiben die Klebesche Eamme vor. Ersterer ist ein Schwanzhammer mit selbsttliätiger Abstellung nach Ausführung der vorgeschriebenen 150 Schläge. Der 2 kg schwere Hammer wird durch ein mittelst Vorgelege betriebenes Daumenrad mit 10 Daumen durch Druck auf den über die Drehaxe hinausragenden Hammerstiel derart betliätigt, dass er durch jeden Daumen 200 mm hoch angehoben wird und dann frei herunterfällt. Die Abstell Vorrichtung besteht aus einer Scheibe mit einem Ausschnitt im Umfange und einer auf letzterer ruhenden Klinke, die um die Vorgelegewelle frei drehbar ist. Die Scheibe trägt seitlich Stifte, an denen sie von dem Daumenrad aus bei jeder vollen Umdrehung des letzteren um eine Teilung weiter gedreht wird. Sobald die Klinke in den Ausschnitt der Scheibe einfällt, wird das Daumenrad festgestellt.

Die Form zur Aufnahme des Mörtels besteht aus Unter- und Oberkasten, die unter sich durch Druckfedern verbunden sind. Der zweiteilige Unterkasten wird mittelst zweier Flügelschrauben gegen eine Anschlagleiste auf einer gehobelten Platte befestigt, die zwischen zwei Knacken auf der Grundplatte der Maschine ruht. Auf den Mörtel, der auch den Oberkasten noch zum Teil anfüllt, wird eine Druckplatte gelegt, auf die der Hammer aufschlägt.

Nachteile des Hammerapparates den Kämmen (s. Kammapparate) gegenüber sind, dass mit fortschreitender Verdichtung des Mörtels die Fallhöhe wächst

und die Richtung, in der der Hammer auf das über dem Mörtel gelegene Aufsatzstück aufschlägt, sich ändert.

Litteratur: [1] Verhandlungen des Vereins deutscher Zementfabrikanten 1885, S. 58, und 1886, S. 22. — [2] Mitteilungen a. d. königl. technischen Versuchsanstalten zu Berlin 18s5, S. 43. — [3] Rudeloff, Hilfsmittel und Verfahren der Materialprüfung, Leipzig 1889, S. 67. Rudeloff.

Hammergar, s. Kupfer.

Maxim. Kraft.

Hainmergeschirr, auch Stampfgeschirr, Stampfwerk, deutsches Geschirr genannt, ist die zum Zerfasern der Hadern einst allgemein angewendete Vorrichtung, deren wirksame Werkzeuge entweder aus schwanzhammerähnlichen, um einen Punkt schwingenden oder vertikal geführten, fallenden Stampfern bestanden. S. Papierfabrikation.

Hammerhelm, Hammerhülse, s. Hammer.

Hammerkessel (D u p u i s - K e s s e 1), s. D a m p f k e s s e 1, Bd.3, S. 161, Pig. 11.

Hammermaschine, s. Steinbohrmaschinen und Schiffsmaschinen-

typen.

Hammermikrophon, s. Telephon.

Hammerrad, s. Wasser motor en.

W. Horcher»,

Hammerschlag, die beim Schmieden, Walzen und bei anderen heiss ausgeführten Metallbearbeitungsmethoden an der Oberfläche der betreffenden Metallgegenstände durch Oxydation sich bildende, meist leicht abblätternde, spröde Kruste. Der rote Kupferhammerschlag besteht vorwiegend aus Kupferoxydul, der schwarze aus Kupferoxydul und -oxyd. Der Eisenhammerschlag oder G 1 ü lisp an ist Eisenoxyduloxyd. — S. auch Zunder.

Maxim. Kraft.

Hammerwalke, die beim Verfilzen der Gewebe verwendete Vorrichtung, welche dadurch charakterisirt ist, dass der, den hierbei zur Anwendung kommenden Stoss erzeugende Mechanismus aus schwanzhammerähnlichen, durch eine Daumenwelle beweglichen, fallenden Holzklötzen besteht. S. Tuchfabri-kation.

E. Müller-Hannover.

Hammerwerk, vielfach übliche Bezeichnung für denjenigen Teil eines technischen Betriebes (insbesondere der Eisenhütten), in welchem die Bearbeitung der betreffenden Rohstoffe mit dem Hammer vorgenommen wird.

Hanartescher Kompressor, s. Luftkompressor.

Hand (über die Hand arbeiten), das Mauern von einer Seite, meist vom Innern des Gebäudes aus, über die in der Aufführung begriffene Mauer hinweg, um eine grössere Einrüstung zu ersparen. Diese Art ist nur bei Backste inmauerwerk angängig und besonders bei Fabrikschornsteinen gebräuchlich.

Handaufzüge, von Hand bewegte Aufzüge und Hebevorrichtungen in Wohnhäusern, Geschäftsräumen, Warenhäusern, Fabriken etc., s. Aufzüge, Bd. 1, S. 566, Fahrstühle, Bd. 4, S. 69, und Flaschenzüge, Bd. 4, S. 312.

Handbalgen, s. Blasebälge.    v. ihcrinK.

Handbobrer, s. Bohrarbeit.

Handbremsen sind Bremsen, welche durch die Muskelkraft der Menschen bethätigt werden. Dieselben können entweder Hebelbremsen (s. d.) oder Schraubenspindelbremsen (s. d.) sein. Die Kraft des die Bremse bethätigenden Mannes kann auf 30 kg beziffert werden; da aber der zum Bremsen erforderliche Druck

auf die Bremsklötze bedeutend

im günstigsten Falle 200 mal — grösser ist, so wird eine sehr namhafte Kraftübertragung notwendig, wodurch andererseits wieder viel an Raschheit der Aktion eingebüsst wird. Die Handbremsen kommen in Europa bei Güterzügen fast ausschliesslich zur Anwendung; auch Personenwagen werden — schon aus Rücksicht auf den Verschubdienst — mit Handbremsen ausgerüstet; s. auch Bremsen für Eise n bahn -

fahrzeuge.

Handdreschmascliine wird nur in kleinen Betrieben verwendet, wo das Dreschen mit dem Flegel zu teuer oder der Raum zu beschränkt ist. Hin: Verwendung ist an sich nicht unvorteilhaft, weil die Leistung derselben Zahl von Arbeitern grösser ist als beim Handdrusch und ausserdem reiner gedroschen wird; dagegen kommt der Betrieb für dieselbe Leistung teurer als bei Göpol-und Dampfdrusch.

Alfr. Birk.

Auf einem hölzernen oder schmiedeeisernen (s. Fig.) Gestell ist die 40 — 50 cm breite Stifteutrommel (s. Göpeldreschmaschine) gelagert, welche mittelst einer Doppelkurbel und entsprechender Uebersetzung angetrieben wird. Ueber der Trommel ist der Mantel, welcher

imm

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eWEINHEIM

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vier Stiftenreihen trägt, gelagert, und mittelst Stellschrauben kann derselbe mehr oder weniger nahe angestellt werden. Auch finden die Lanz-schen Sicherheitsdreschdeckel Verwendung. Der Einlegetisch ist nach beiden Seiten verstellbar. Stroh und Körner fallen entweder gemischt an und müssen dann von Hand getrennt werden, oder es ist ein einfacher Strohschüttler angebracht. Auf maschinelle Reinigung der Körner verzichtet man wegen der verfügbaren beschränkten Kraft. Der Antrieb erfolgt durch vier Personen von den Kurbeln aus mit 40—45 Umdrehungen der Kurbel, entsprechend 1000—1200 Touren der Trommel. Für den Leerlauf rechnet Wüst ohne Schüttler 0,15 — 0,23 PS. oder im Mittel 0,2 PS. Die Leistung schwankt pro Stunde mit, 180—400 kg Garbengewicht. Der Preis ist für einfache Handdreschmaschinen 90—100 Æ, für solche mit Strohschüttler versehen 130—140 ,JL Sehr zu empfehlen ist es, nur solche Handdreschmaschinen zu verwenden, bei welchen die Eingriffsstellen der Kammräder gut und sicher überdeckt sind. Bezugsquellen: H. Lanz, Mannheim; „Badenia“, Weinheim, Baden; A. Blessing, Zuffenhausen.

Strebei.

Handdruck, das örtliche Aufbringen von passend verdickten Farben oder Beizen aufFasermaterial aller Art mit Hilfe von Druckmodeln, war früher, bevor man die verschiedenen Systeme von Druckmaschinen kannte, allgemein üblich und wird heute noch in vielen Gegenden ausgeübt. Es lassen sich mittelst desselben alle Genres des Druckes sowie Beserve- und Aetzartikel hersteilen. Für gewisse Artikel konnte der Handdruck überhaupt noch nicht ersetzt werden, z. B. für vielfarbig bedruckte Schafwolltücher, für Seidendruck u. s. w. Mitunter wird auch Maschinendruck und Handdruck kombinirt.

Der Vorgang bei Handdruck ist sehr einfach, erfordert aber viel Uebung. Man verstreicht mittelst einer feinen Haarbürste die Drackfarbe möglichst gleichmässig im Farbtroge, welcher einen elastischen, aufnahmsfähigen Boden besitzt, setzt dann den Druckmodel auf, der in seinen erhaben geschnittenen Zeichnungen die Farbe aufnimmt. Man überträgt den Model auf die zu bedruckende Ware, indem man ihn mit leichtem Drucke der Hand auf das Gewebe presst, wobei sich die farbige Zeichnung des Models auf der Ware abdruckt. Ist der Model sehr gross, so verwendet man beim Abdrucken einen leichten Hammer mit kurzem Stiel, indem man mit demselben mehrere leichte Schläge an verschiedenen Stellen des Models ausübt. Am Model selbst sind gewöhnlich vier Rapportstifte angebracht, welche mitdrucken und welche es ermöglichen, dass der Drucker beim nächsten Abdrucken das schon abgedruckte Muster nicht überdruckt oder einen ungedruckten Zwischenraum lässt. Zwischen jedem Abdrucke des Models wird derselbe mit frischer Farbe beladen.

Bei mehrfarbigem Druck wird zuerst das Grundmuster gedruckt, getrocknet, und dauu erst werden die verschiedenen Begleitfarben nach einander eingepasst, wobei man nach jeder Farbe die Ware erst trocknen lässt, damit sich die Farben nicht verschmieren oder auf dem noch feuchten Gewebe ausfliessen. Alle übrigen Arbeiten, z. B. Fixiren der Farben durch Dämpfen, Waschen u. s. w., werden in ähnlicher Weise ausgeführt wie beim Maschinendruck.

— Die Herstellung der Druckmodel heisst Model- oder Formstecherei und ist ein Zweig der Holzschneidekunst. Gewöhnlich werden drei, zusammen 7—8 cm dicke Holztafeln mit einander verleimt, von denen die oberste Tafel, in welche die Zeichnung ausgeschnitten wird, aus Birnbaumholz besteht. Die beiden anderen Tafeln (mit sich kreuzendem Faserverlauf auf einander gelegt) werden gewöhnlich aus Tannen- oder Lindenholz hergestellt. Feine Linien, kleine Punkte u. dergl., welche im Holze sehr wenig haltbar oder zu mühsam auszuführen sein würden, werden vom Formstecher durch Einschlagen von geraden oder gebogenen Messingblech-streifchen oder Stiftchen aus Messingdraht gebildet ; letzterer ist zu diesem Zweck nicht nur von rundem, sondern je nach Bedürfnis von halbmond-, sternförmigem etc. Querschnitt. A. Singer.

E. Müller-Hannover.

Handdurclischlag, ein Durchschlag (s. d.), der unmittelbar mit der Hand angefasst und aufgesetzt wird; solche Durchschläge dagegen, welche man mit einem Hammer an einem wagrechten hölzernen Stiele hält, werden Stieldurch-schläge genannt. Da der hölzerne Stiel die Erschütterungen des Durchschlages in ziemlichem Masse in die Hand des Arbeiters leitet, wird der Holzstiel bei Benützung eines Maschinenhammers durch einen solchen aus Draht ersetzt. Handelshafen, s. Seehäfen.

Handelsmnhle, kauft Getreide für eigene Rechnung und verkauft die fertigen Mahlprodukte. Die Kunden- oder Lohn m ü h 1 e n dagegen (meist kleinere Werke oder besondere Abteilungen grösserer) vermahlen das einem andern ge-

Arndt,

hörige Getreide, dessen Produkte also Eigentum des Auftraggebers bleiben, während die Mühle ein gewisses Entgelt (Mahllohn) für die geleistete Arbeit erhält (früher in Korn, jetzt fast ausschliesslich in Geld).

Handfackel, s. Beleuchtung der Brandstätte.

Handfeger, s. Z eichen gerate.

Handfeuerlöscher, D.R.P. Kr. 49 489, besteht aus einem 10 1 haltenden, den Koksfüllern ähnlichen Gefäss aus Zinkblech, seitwärts mit einer verschliess-baren Oeffnung zum Füllen mit Wasser und oben mit einem breiten, engen Schlitz versehen; es kann mit einer einzigen Füllung, indem der Apparat an den vorhandenen beiden Handgriffen gefasst, in geneigte Lage gebracht und dann kräftig geschwungen wird, mehrmals ein kräftiger, ca. 10 m langer Wasserstrahl auf das Feuer geworfen werden.

Handfeuerwaffen, vgl. den Art. Gewehr.

Handgebläse, gemeinsame Bezeichnung für alle von Hand bewegte Geldäse wie Blasebälge, Cylinderbälge etc. (s. Art. Balgengebläse, Bd. 1, S. 757, Blasebälge, Bd. 2, S. 428 und Gebläse, Bd. 4).

Handglocken werden, ohne eigentlichen Signalzwecken zu dienen, zuweilen auf Bahnhöfen mit starkem Yerkehr benützt, um die auf den Bahnsteigen betindlichen Personen vor einfahrenden Zügen zu warnen.

Grosmann.

höchy.

Wcinbrenner,

Handgriff, 1. Handhabe eines Werkzeuges; 2. s. v. w. Handleiste, Geländergriff, der obere breitgerundete Abschluss eines Geländers aus Holz oder Eisen. Bei Brücken und Baikonen wagrecht, steigt er bei Treppen den Stufen entsprechend an. Die gewöhnliche Höhe über Boden oder Trittvorderkante beträgt 0,80 m (s. auch Griff).

Handkämmerei, s. Kammgarnspinnerei.

Handkippkarren, mit einem Kasten versehene zweiräderige Wagen, die für den Erdtransport zur Bewegung durch zwei bis drei Arbeiter eingerichtet sind.

Gewöhnlich sind die Räder 1,1 m hoch. Der Kasten ist in der einen Schwerebene direkt durch die Radaxe unterstützt und enthält einen Laderaum für ca. 0,5 cbm losen Roden. Die Länge des Kastens bestimmt sich in der Weise aus der Radhöhe, dass die aufgekippto Karre mit dem Horizont einen Winkel von 45 ⁰ bilden muss. Die Hinterwand ist nach Lösung zweier Haken entfernbar und geschieht das Auskippen durch Anheben der Deichsel. wobei sich der Kasten um die Radaxe dreht; s. auch B od entr an sporL    L, v. Will wann

Handkulirstulil, s. Wirkerei.

Handkurbel, eine Stirnkurbel für einen bezw. zwei Mann, erhält einen Griff von 35—50 mm Stärke und 300 (für einen Mann) bezw. 500 mm Länge

einem

Fig. 2.

Fig. 1.

/"X\

Fig. 3.

(für zwei Mann). Der Griff sitzt drehbar aul Dorne von 20—25 bezw. 25—30 mm Stärke an der . Befestigungsstelle. Der Radius der Kurbel oder die Armlänge beträgt höchstens 400 bezw. bis 450 mm. Der Kurbelarm erhält an der Nabe den Querschnitt 40x15 bis 60x20 oder 30x30 bis 45x45 mm. Die Befestigung erfolgt mit Keil auf dem cylindrischen Wellenende oder auf schlankkonischem Wellenende mit vorgeschraubter Mutter oder bei leicht

fr    ______ abzunehmenden Kurbeln mit Vierkant.

Die "Weilenstärke beträgt 30—40 bezw.

40 — 50 mm.

welche nach Annahme der Masse nehmen ist, geschieht unter Voraussetzung einer Kraft von 20 kg für je einen Mann in der Mitte des Griffes. Die Bean-_ sprucliung wächst aber beim Schleudern '    der Kurbel ausserordentlich [1].

Die Wellenstärke ist durch die % Kurbelkraft nicht ausschliesslich ----------------F ' bestimmt.

Fig. 1 zeigt eine kleine Kurbel von 200 mm Armlänge, Fig. 3 eine Kurbel von 400 mm Radius für zwei Mann. Fig. 2 veranschaulicht die bewährte Triumphkurbel, 1 atcn «

,,Mannheimer Maschinenfabrik“ von Mohr & Federhaff, bei welcher der Griff an dem Aime von

Die Berechnung [1], vorzu-

Hl

quadratischem Querschnitt leicht verschoben werden kann, unter dem Betriebsdruck aber, auch schon unter der Wirkung des Eigengewichtes, sich festklemmt, so dass man leichte Lasten mit kurzer Armlänge und erhöhter Umdrehungszahl der Kurbelwelle, schwere Lasten bei der äussersten Griffstellung überwindet. Die Triumphkurbel kostet je nach der Stärke :

Radius 150—300 155—350 175—400 180—420 mm Preis

15

16—17

29-35 Jù

22—28

Die Anordnung der Kurbeln erfolgt so, dass die Welle möglichst 1 m über Fussboden liegt. Zwei Kurbeln auf den Enden einer AVelle versetzt man lieber um 120 oder 135° als 180°. Der tangentiale Betriebsdruck eines Arbeiters wird zu 10—15 kg, vorübergehend zu angenommen, beim Zusammenarbeiten mehrerer Arbeiter etwas kleiner. Die GriffgescliAvindigkeit beträgt normal etwa 0,8 m/s.

Litteratur: [1] Ernst, Hebezeuge, Berlin 1895, S. 83—88.

Handlaternen für Signalzwecke werden im Eisenbahnbetriebe sowohl zur Abgabe von Bahnzustandssignalen (s. d.) als auch von Rangirsignalen (s. d.)

Köchy.

Handleiste, der in der Regel aus Holz oder Eisen hergestellte Holm eines Geländers, oben abgerundet und zum Greifen mit der Hand bestimmt. Im Handel bestehen unter dem Hamen „Handleisten-Eisen“ besondere ’Walzeisen für derartige Holme, die in Längen von 4—12 m geliefert werden und bestimmte normale Abmessungen besitzen (s. Handgriff und Walz eis en).

Handniälimascliiiie ist nur in der einen Form der Rasenschermaschine (s. d.) als brauchbar zu bezeichnen.

Handmilchschleuder, s. Milchzentrifuge.

Handnalit, s. Nähmaschinen.

Handpapier, auch Büttenpapier, geschöpftes Papier, ist das durch Handarbeit, und zwar durch das Schöpfen aus der Bütte erzeugte Papier, welches sich gewöhnlich durch höhere Festigkeit aus- und durch unregelmässige, nicht geradlinige Ränder kennzeichnet. Jetzt wird ein ähnliches Papier durch die sogen. Rahmenformmaschine hergestellt. Das Handpapier wird stets in der Grösse eines Bogens verschiedener Dimensionen erzeugt. S. Papierfabrikation.

Maxim. Kraft.

Handpressen, in den keramischen Industrien Maschinen, durch welche die Thonmasse oder roh geformte Waren, z. B. Thonblätter, in die gewünschte Gestalt umgeformt werden. Die Bewegung der die Umformung bewirkenden Stempel, Matrizen etc. wird bei denselben von Hand bewirkt, wobei die Kraftübertragung mit Hilfe von Kniehebeln, Schraubenspindeln oder dergl. auf die zu formende Masse erfolgt. Diese Pressen werden hauptsächlich zum Nachpressen von feuerfesten Steinen, Verblendziegeln und zum Formen von Dachziegeln (Falzziegeln) und Drainröhren benützt (s. Ziegelmaschinen). — Handpresse ' im Buchdruck, s. unter Presse.

Handpressenfarbeii, s. Buch druck farb en.

Handprobe, s. Technologische Proben; Handprobe im Bergbau, eine Art der Prüfung eines Förderseiles (s. d.) auf Drahtbrüche.

Haiidpumpe auf Schiffen, s. Drainageeinrichtung und Scliiffs-

verwendet.

pump en.

20 kg

Lindner.

Strebet.

Diimmler.

Handrad ist bequemer anzufassen als eine kleine Kurbel. Zum raschen Drehen erhält es noch einen kurzen Kurbelgriff (s. Griff).

Handriegel sind Verschlussvorrichtungen, zum Feststellen einzelner Thür-und Fensterflügel und zwar ist bei den Tliüren zu berücksichtigen, dass dieselben hauptsächlich einen sicheren, bei den Fenstern überdies einen dichten Verschluss

bewirken sollen [1]. Da hier die Unterlage gewöhnlich Holz ist, so erfolgt die Befestigung durchschnittlich mittelst Holzschrauben oder durch Auf-

8Ü

nageln, und zwar werden dieselben entweder nur ris-    aufgesetzt oder bündig in das Holz eingelassen [2].

Der einfache Schub- oder Schiebriegel, je nach der Ausmessung als Kurz- oder Langriegel unterschieden, endigt einerseits mit einem Griff (Knopf), andererseits in einem Schliess-kloben, bewegt sich auf dem Schliessblech, zeigt häufig zur Begrenzung der Bewegung Nasen und wird vielfach gekröpft ausgeführt. Bei Riegel in lotrechter Lage wird zwischen Riegel und Unterlage eine Blatt- oder Schleppfeder angebracht, um ein selbstthätiges Ausrücken zu verhindern. Der sogen, amerikanische Schubriegel (Eig. 1) mit runder Stange gibt eine gute Sicherung als Nachtriegel. Als Ober- und Unterriegel angewendet, wird durch Eiuklinkungen

in der Feststellungslage des Rumpfes dafür gesorgt, dass der Riegel nicht durch Rütteln unbeabsichtigt herabfallen kann [3]. Werden die Riegel nicht auf die breite Seite des Rahmenholzes, sondern an die Kante gesetzt, so nennt man dieselben Kantenriegel, welche dann auch meistens eingelassen werden, so dass von aussen nur die Riegelplatte, der Riegelgriff und der Riegelkopf sichtbar ist (Fig. 2). Beim Schliessen greift der Riegelkopf in ein entsprechendes Schliessblech ein und eine Blattfeder hält den Riegel in seiner Lage. Der Spenglersche Exakt-Sicher heits-Kantenriegel (Spengler, Berlin S., alte Jakobstr.) ist dahin abgeändert, dass der Riegelgriff in die Platte zurückgeklappt werden kann, wodurch verhindert wird, ein Schliessen des gangbaren Thürflügels früher zu bewirken, bevor der Kantenriegel geschlossen ist. Gewöhnlich werden zwei Riegel angewendet, wenn nicht, wie bei manchen Möbeln, ein Drehstangen- oder Espagnolettenverschluss (s. d.) gebraucht wird.

Litteratur: [1] Liidicke, Praktisches Handbuch für Kunst-, Bau-und Maschinenschlosser, 2. Aufl., Weimar 1892. — [2] Krauth u. Meyer,

Das Schlosserbuch, Leipzig 1891. — [3] Die Baukunde des Architekten,

Bd. 1, 2. Teil, Berlin 1891.    y ul. Hoch.kA--.

Handriss, die bei Vermessungen (besonders bei Stück-Vermessungen) geführten Handzeichnungen über die Aufnahme.

Grundbedingung für die Führung der Handrisse ist, dass dieselben so deutlich, übersichtlich und korrekt in Bezug auf Zeichnung, Zahlen und Schrift sind, dass jeder Sachverständige dieselben sicher und unzweideutig lesen kann.

Bei amtlichen Vermessungen sind für die Führung der Handrisse, die Art der Ausführung. Signaturen, Aufschriften, Papier, Format u. s. w. seitens der Behörden bestimmte Vorschriften erlassen, welche in den betreffenden amtlichen Vermessungsanweisungen enthalten sind. Für die preussischen Vermessungen ist massgebend: „Bestimmungen über die Anwendung gleich muss iger Signaturen für topographische und geometrische Karten, Pläne und Risse“, Berlin (Deckers Verlag). Da die Handrisse die wichtigsten Vermessungsakten sind, werden dieselben häufig des vielfachen Gebrauches wegen, sowie um sie vor Verbrauch und Verlust zu schützen, durch Druck vervielfältigt. Vergl. auch Stückmessung.    Reinherta.

Handsachse, s. Herdarbeit.

Handsäemasehine. Eine solche kann für Breit-, Drill- oder Dibbelsaat bestimmt sein. Für den ersteren Zweck kommt in Betracht die amerikanische Zentrifugalhandsäemaschine, bei welcher die Körner durch einen rotirendon Konus mit einem Streukegel von ca. 5 m Durchmesser zur Aussaat gelangen. In Ermangelung guter Säeleute ist der von Brandi in München zu beziehende Apparat immerhin beachtenswert (Kl e es äem aschine, s. d. und unter Br eitsäe-m as chine). Handdrillmaschinen kommen besonders in gärtnerischen und kleinbäuerlichen Betrieben zur Verwendung. Bedingung ist vor allem gartenmässige Zurichtung des Landes (s. Dibbelmaschine).

Handscheidung, s. Trockene Aufbereitung.

Handschrauben sind zum bequemen Anfassen mit Griffen versehen, z. B. an hölzernen Schraubzwingen mit runden Griffen (s. Griff), an eisernen mit flachem Kopf oder mit Knebel (Querstab).

Handschütze, s. Weberei.

Handschuhabfallleder, s. Zeichen mittel.

Handseparator, s. Milch Zentrifuge.

Handsignale, Eisenbahnsignale, welche bei Nacht mit Handlaternen, bei Tage mit beliebigen anderen Gegenständen von Hand gegeben werden; s. Bahnzustandssignale, Bangirsignale, Zugsignale.

Handspake, s. Schiffsgeschütze.

Handspitzen, durch Handarbeit, ohne Zuhilfenahme mechanischer Einrichtungen hergestellte, genähte, geklöppelte, gehäkelte, gestrickte oder geknüpfte Spitzen, die im Gegensatz zu den „Maschinenspitzen“ auch „echte“ Spitzen genannt werden. Sie bilden bezüglich ihres Baues die vollendetsten Gebilde der Textiltechnik, da die Mannigfaltigkeit der zu ihrer Bildung benützten Elemente einen weiten und freien Spielraum für die künstlerische Ausstattung der als Schmuck dienenden Erzeugnisse zulässt (s. a. Spitzen).

Handspritze, s. Tragspritzen.

Handsteuerung, s. Ruder.

Handstrich, in der Ziegelfabrikation die Herstellung von Ziegelsteinen mit der Hand in sogen. Streichformen.

ir

Fig. 2.

Strebet.

Lindner.

Köchy.

H. Fischer-Dresden

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Diese letzteren sind meistens einzeln, seltener zu zwei oder mehr in einem Rahmen vereinigt. In diese Streichform wirft der Ziegelstreicher einen für die Ausfüllung der Form ausreichenden Thonballen kräftig hinein und streicht mit einem Streicheisen das überschüssige Material ab. Beim Streichen der Ziegel werden die Formen zwecks leichten Ablösens der Ziegel aus denselben vor jedesmaligem Gebrauch bewässert oder besandet. Das Streichen geschieht auf einem Tische, auf welchem sich ausser der zu füllenden Form und der zur Füllung dienenden Rohmasse ein Trog mit Wasser oder Sand zur Bewässerung bezw. Besandung der Formen befindet (s. a. Ziegel).    Dümmler.

Handstrumpfstuhl, s. Wirkerei.

Handstuhl, s. Weberei.

Hand Vergoldung, s. Goldpressung.

Handverschlüsse haben die Aufgabe, Thüren und Fenster entweder allein oder in Verbindung mit den Schlössern in einer bestimmten Lage festzuhalten; sie müssen eine leichte Handhabung zulassen, einfach und sicher gebaut sein und Widerstandsfähigkeit gegen die Neigung des Holzes, sich zu werfen, besitzen [1]. Bei dem Fensterverschluss genügt es nicht, wenn derselbe einfach die Fensterflügel zuhält, sondern er muss auf die Fensterrahmen winkelrecht zu der Glasfläche einen Druck ausüben, welcher das feste Zuklemmen der Fensterflügel herbeizuführen vermag [2].

Als Fensterverschlüsse werden verwendet: 1. der Haken nur bei untergeordneten Fenstern noch im Gebrauch, oder als Sturmstange zum Festhalten des Fensters in geöffnetem Zustande; 2. Handriegel (s. d.); 3. Vor- und Einreiber, sowie Ruderverschluss, welche ein- oder zweiarmige Hebel sind und nicht bei hohen Fenstern verwendet werden sollen, wie EIE auch dann nicht, wenn die Länge der Rahmenhölzer ein fJ-ff-U Verziehen und Undichtwerden befürchten lassen [3].

— LU    um bei (jeri einfachen und doppelten Vorreibern einen besseren

vsÄ11111%" ”AQzug“ zu erzielen, wird die Gleitfläche mit Reibblechen (Fig. 1) beschlagen, während zum Aufziehen Knöpfe dienen [4]. Der Ein-71AV ^ reiber (Fig. 2) ist ein Zungen Verschluss, bei welchem nur der "• D. Griff, meistens als Olive ausgebildet, sichtbar ist, an deren Stelle bei selten zu öffnendem Fenster auch ein Ei- oder Aufsteckschlüssel mit versenktem Dorn treten kann. Der französische Ruderverschluss, richtiger Ueberwurf genannt (Fig. 3) ist ein einarmiger Hebel mit dem Drehpunkt D und dem Knopf A zum Anfassen, während durch den an den Pfosten angeschraubten Schliess-haken B der Verschluss bewirkt wird.

[j?

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Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

4. Stangenverschluss (s. Espagnolettenverschluss, Band 3, S. 798), welcher bei Flügeln mit grösseren Ausmessungen zur Anwendung kommt und zwar in verschiedener Ausführung, je nachdem ein fester Mittelpfosten vorhanden ist oder nicht. Hierher gehören auch die Triebstangenverschlüsse, welche eigentlich nichts anderes sind als Riegel, deren Bewegung durch einen Schwengel mit Zähnen oder einen Drehgriff oder auf sonst irgend eine besondere Art bewirkt wird. — Als Thürverschlüsse könnten auch dieselben Verschlüsse wie bei den Fenstern Verwendung finden; doch kommt hier noch die Sicherheit in Frage, welche Schlösser bedingen; es werden deshalb nur diese und Haken, bei der Herstellung des ersten Flügels einer Doppelthür auch die verschiedenen Arten der Kantenriegel verwendet. Bei den Thüren sind die Haken unter dem Namen Schliessstangen in Gebrauch, welche nicht nur zur Befestigung, sondern häufig auch zur Entlastung der Riegel dienen.

Litteratur: [1] Lüdicke, Handbuch für Kunst-, Bau- und Maschinenschlosser, 2. Auf!., Weimar 1892. — [2] Jeep, Die Bauschlosserei, 1.—3. Heft, Leipzig 1876. — [3] F. Fink, Der Bauschlosser, 3. Aufl., Berlin 1880. — [4] Baukunde des Architekten, Bd. 1, 2. Teil, Berlin 1891.

y ul. Hoch.

Handwalzeii, s. Strassenbau.

Handwerk (Gewerk), diejenige menschliche Thätigkeit, welche mit Hilfe der Hand und einfacher Werkzeuge Rohprodukte so bearbeitet, dass sie zum Gebrauche dienen können.

Im Altertum von Sklaven ausgeübt, im Mittelalter von den Bürgern, führte der Erhaltungstrieb der letzteren zur Vereinigung der gleichartigen Gewerke, zu den Innungen oder Zünften, innerhalb welcher die selbständigen Handwerker als Meister, deren Gehilfen als Gesellen und Lehrlinge bezeichnet wurden. Die im Laufe der Zeit erworbenen Privilegien führten zu manchen Missbrauchen und schliesslich zur Auflösung der Gewerke und zur Gewerbefreiheit ; den schädlichen Wirkungen dieser Massregel zu begegnen, entsprechen in neuester Zeit mannigfache Vorschläge der Regierungen und der Handwerkerkreise.    Weinbrenner.

Handwirkstuhl, s. Wirkerei.

Handzirkel, s. Reiss zeug.

Hanf, s. Spinnfasern.

Hanfleinwand (Hanftuch), aus Hanfgarn hergestelltes Gewebe, fester, jedoch auch härter und schwerer als leinene Gewebe von gleicher Feinheit! Hanftuch wird besonders in der Schweiz und in Frankreich zu ordinären Bettzeugen benützt.

Hanföl, das Oel aus dem Samen von Cannabis sativa L., besitzt einen ziemlich starken Geruch und einen faden Geschmack, ist frisch hellgrün oder grünlichgelb, wird aber mit der Zeit braungelb.

Es wird bei — 15° C. dick und bei —27° C. fest. Spezifisches Gewicht bei 15° C. 0,925 bis 0,931, Schmelzpunkt der Fettsäuren nach Hübl 19° C., der Erstarrungspunkt 15° (J. Verseifungswert des Oeles nach Va len ta 193,1, Jodzahl nach Hübl 143, Jodzahl der Fettsäuren nach Morawski u. D emski 122,2—125,2. Hanföl ist in 30 Teilen kalten Alkohols löslich, in kochendem in jedem Verhältnis. Eine Lösung in 12 Teilen kochenden Alkohols scheidet beim Erkalten Stearin aus. Es ist stark trocknend und enthält neben den Triglyceriden der Stearin- und Palmitinsäure hauptsächlich Linolsäure neben wenig Linolin- und Idolinolensäure (Bauer, Hazura, Grüssner) fl],

Hanföl fand früher vielfach zur Fabrikation von Schmierseife Verwendung; Seifen daraus haben eine dunkelgrüne Farbe. Heute sind die meisten grünen Schmierseifen des Handels mit Indigo gefärbte Leinölseifen. Hanföl wird hauptsächlich in den russischen Ostseeprovinzen gewonnen.

Litteratur: [1] Monatsschr. f. Chem. 1886, 7., S. 216 ; Z. f. angew. Chem. 1888, S. 312. Deite.

Hanfseile bestehen aus badischem Schleisshanf, der die beste Ware gibt, oder aus Manilahanf, der steifer, gegen Feuchtigkeit widerstandsfähiger und heller ist, oder aus russischem Reinhanf von geringerer Güte. Sie sind aus drei oder mehr Litzen zusammengedreht, die je aus vielen Fäden von langfaserigem Hanf gesponnen sind. Die Zugfestigkeit guter Seile beträgt 700—1000 kg/qcm, der Elastizitätsmodul (nach Bach) 5000—10000 kg/qcm. Das spezifische Gewicht der Seile schwankt je nach der Festigkeit der Drehung und dem Feuchtigkeitszustande sogar in den einzelnen Tabellen der Fabriken; im ganzen ist es für stärkere Seile etwas geringer als für schwache.

Runde Seile für Winden und Flaschenzüge werden in Stärken von 16—60 mm

hergestellt.

geteert 1,1-1 90 Jùjhk 85 kg/qcm

ungeteert

Seile aus badischem Schleisshanf Seile aus russischem Reinhanf ungeteert geteert

1—0,9

1—0,9    1,1—1

125

95

Spezifisches Gewicht.....

130

100

Preis ca...........

110

100

Höchste zulässige Beanspruchung .

Die Zahlen der letzten Reihe gelten nur bei Anwendung grosser Scheiben, deren Durchmesser gleich oder grösser als die zehnfache Seildicke ist. Je kleiner die Rollen, um so kleiner ist die zulässige Zugspannung und um so geringer die Haltbarkeit des Seiles.

Transmissionshanfseile von 25—60mm Durchmesser wählt man am besten festgeschlagen von badischem Schleisshanf für Innenräume, von Manilahanf für Seiltriebe im Freien. Losegeschlagene Seile sind zwar biegsamer, für Scheibendurchmesser von zwanzig-bis dreissigfacher Seildicke anzuwenden, etwas leichter und daher billiger, behalten aber ihren Durchmesser im Betriebe nicht so gut bei und laufen daher nicht so gleichmässig und dauerhaft wie festgeschlagene Seile. Manilaseile erfordern etwas grössere Scheiben als deutsche Hanfseile. Je grösser die Scheiben, desto dauerhafter sind die Seile (etwa 8 Jahre laufend). Zum Vergleich sind in folgender Tabelle auch Baumwollseile (s. d.) aufgeführt.

festg.

0,9—0,85    0,95—0,87

Badischer Schleisshanf    Manilahanf    Baumwollseilo

loseg. festg.    loseg.    festg.    loseg.

200

200

90

Spezifisches Gewicht    .    . .    1—0,9    1,1—0,95    0,9—0,8    1—0,85

9u

Preis J&jtik....... 135    135    "    ..

Die zulässige Spannung im Hanfseiltrieb (s. d.) beträgt 10—14 kg/qcm, berechnet t ür die doppelte Umfangskraft.

Ausserdem werden auch quadratische Seile und flache Hanfseile (von 30 X 100 bis 62    X    200    mm) hergestellt. Die bekanntesten    Fabriken    sind:

Lindner.

Felten & Guilleaume in Mülheim a. Rh.; Aktiengesellschaft für Seilindustrie, vorm. F. Wolff, in Mannheim.

Hanfseilscheiben für Transmissionsseile enthalten im Kranze die erforderliche Anzahl von keilförmigen Rillen (s. Fig. 1). Der halbe Keilwinkel der Bille nach Fig. 1 beträgt tg ß — */₂ d : 1,2 d = 0,416 und ß = 22l/₂ °. Die Rillen werden glatt ausgedreht und eventuell nachgefräst. — Leitrollen erhalten eine runde, dem Seildurchmesser d reichlich angepasste Rille. Den Durchmesser D der Scheiben nimmt man 40—50 d, mindestens aber 30 d, z. B. für Leitrollen, am losen I rum.

Schmale Scheiben mit weniger als 5—6 Rillen erhalten elliptische Arme, breitere Scheiben runde hohle Arme und Scheiben mit über 7-—10 Rillen zwei Armsysteme mit elliptischen Armen. Ueber ihre Berechnung s. Radarme.

Die Gussform einer geteilten, aufzusprengenden Scheibe von 1400 mm Durchmesser verdeutlicht Dig. 2, in welcher die Ziffern die Arbeitsfolge angeben : Auf horizontal geebnetem Grunde 1 wird ein gusseiserner Kranz mit vier Lappen zwischen Pfählen zentrirt. Darauf ruht die äussere Form 2, die mit Schablone in Lehm aus-gedreht und darnach mit dem Kranze ausgehoben wird. Eine Sandform (links gezeichnet) 3, die bis zur Mittelebene der Seilscheibe nach Massgabe der Höhenmarke hergestellt wird, dient als Modell für die im Uberkasten hängende Form 4. Au dieser werden nach dem Ausheben die inneren Wulstringe des Kranzes mit Hilfsschablone von Hand ausgeschabt. Von der Sandmasse 3 bleibt nur der Teil 5 (rechts gezeichnet) stehen. Die Lage der Arme wird in die Oberfläche der Form 3 eingezeichnet und somit auf 4 übertragen. Mit Linealen und Schablone werden die Formen der Arme ausgearbeitet (s. Riemscheiben). Die Nabe wird mit Schablone aus 3 herausgedreht und unter Einpassen der Modellstücke für die Schraubensitze fertig ausgebildet, während sie in dem Oberkasten nach der Form 3 entsteht. Die ganze Gussform wird (nach dem erforderlichen Putzen, Trocknen und Schwärzen), wie rechts gezeichnet, zusammengestellt. Der Guss erfolgt gleichzeitig aus zwei Pfannen in beide Hälften, wie der Grundriss zeigt. Der horizontale Kanal des Eingusses (s. Aufriss in Fig. 2) liegt abgesetzt teils im Ober-, teils im Unterkasten, um Schlacke und Schaum noch unmittelbar vor der Form abzufangen.

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Fig. 1.

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geteilte Seilscîveite in Lehirr geformt.

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j i Pfähle zum V Zentriren.

Fig. 2.

Der Preis einer fertigen ungeteilten Seilscheibe von D m Durchmesser für d mm Seilstärke mit i Rillen beträgt (0,85—1 ).D.d.(i+ 1 ) Ji., z. B. ca. 330 Ji. für D= 2 m, (Z = 45mm und i — 3 Rillen. Scheiben über 2,8 m Durchmesser werden geteilt, mitunter auch die kleineren und kosten dann 15—20% mehr. Seilscheiben mit schwerem Kranz als Schwungräder kosten für je 100 kg Mehrgewicht ca. 20 mH. mehr als gleich grosse gewöhnliche Seilscheiben (s. a. Seilrollen für Winden und Flaschenzüge).

Hanfseiltrieb wird an Stelle des Riementriebes benützt: bei

Lindner.

grossen

Kräften, z. B. bei Hauptantrieben von über 200 — 300 Pferd, ferner bei Verteilung der Kraft auf mehrere Wellenstränge, insbesondere auf die Wellen verschiedener Stockwerke ; bei Uebertragungen im Freien mittelst geteerter Manila-

hanfseile. Der Hanfseiltrieb beschränkt sich gegenüber dem Drahtseiltrieb auf geringere Uebertragungsweiten. Er ist für 5—25 m Wellenabstand anwendbar. Die Seilgeschwindigkeit richtet man auf 10—25 m/s, womöglich 15— 20 m/s ein. Der Seildurchmesser beträgt für Hauptantriebe 45 oder 50 mm, sonst auch 25—6o! Für die Uebertragungskraft berechnet man die Anzahl der Seile, welche neben einander in einzelnen Rillen über die Scheiben laufen. Auch gekreuzte Seiltriebe lassen sich anwenden, erfordern aber Scheiben mit besonderer Teilung der Breite nach, weil bei mehreren Seilen je zwei straffe und zwei lose Stränge abwechselnd neben einander laufen. Wellenstränge, die im Winkel zu einander liegen, lassen sich mit Seilen unter Benützung von Leitrollen je für einen Strang ruhiger als mit Kegelrädern betreiben. — Wenn ein Seil in verschiedenen Richtungen über die Scheiben gebogen wird, ist es weniger dauerhaft als bei nur einseitiger

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Biegung. Zur guten Erhaltung der Hanfseile trägt das wiederholte Einreiben mit Seilschmiere wesentlich bei.

An Stelle der vielen für die Scheibenentfernung abgepassten und je in sich geschlossenen Seile hat Reuleaux den Kreisseiltrieb empfohlen. Er schlug vor, ein endloses Drahtseil von der Treibscheibe aus über eine Spannrolle und nach einander über alle anzutreibenden Scheiben mit je halber Umspannung (unter Benützung von Leitrollen) zu führen, so dass es zuletzt die ganze Kraft der Anlage aufnimmt, indem es zur Treibscheibe zurückkehrt. In geänderter Art führt man den Kreisseiltrieb mit Hanfseil auf mehrrilligen Scheiben aus. Bei dieser Anordnung läuft ein einziges Seil über sämtliche Scheiben bezw. Rillen, indem es möglichst jedesmal aus der Rille einer anzutreibenden Scheibe auf die treibende Scheibe zurückkehrt und zwar in die nächste Rille derselben übergeht, so dass es die Zugkraft immer wieder aufnimmt und abgibt. Die Streckung des Kreisseiles wird dadurch unschädlich gemacht, dass ein loses Trum über eine verschiebbare Spannrolle geleitet wird, die auch zur Rückführung des Seiles aus der letzten in die erste Rille der Antriebscheibe dient und dazu schräg gelagert wird. Durch Aenderung des Belastungsgewichts der Spannrolle kann man die Seilspannung im ganzen regeln.

Beispiel: Kreisseiltrieb von der Berlin-Anhaitischen Maschinenbau-Aktiengesellschaft für die Ausstellung in Chicago 1893 (s. Fig.): Antriebscheibe n; Anzutreibeude Welleustrange bei b, c, d, e, letzterer in anderer Drehrichtung laufend; Leitrollen sind die vielen, nicht auf den halben Umfang umschlungenen Scheiben bei b, c, auch die vorderste Scheibe bei d, ferner die Scheiben bei g und h. Die schräge Rückführung aus der Ebene der hintersten Rille von a in die vorderste erfolgt auf der Strecke 4. An dem Spannwagen y wirkt ein Seil, welches ein Gewicht Q trägt.    t

Im Einzeltrieb ist jedes Seil mit seinen Enden zu verspleissen, und indem man es um 5°/₀ seiner Länge zu kurz macht, mit solcher Anspannung aut die Scheiben zu bringen, dass es nach der unvermeidlichen Streckung in der ersten Betriebszeit nicht alsbald wieder zu schlaff wird. Hierin liegt der Nachteil, dass für jedes Seil 3—3,5 m Seillänge zur Seilverspleissung (s. d.) zuzugeben ist, dazu eine Arbeit von zwei bis drei Stunden durch einen geübten Monteur verrichtet werden muss, dass die Lager anfänglich sehr stark beansprucht werden, und dass schliesslich die Seile nicht gleichmässig straff bleiben. Der Kreisseiltrieb dagegen hat den Nachteil, dass bei einem Seilbruch der ganze Betrieb stillsteht.

v. Bach nennt den Einzelseiltrieb, sofern er ohne Spannrolle arbeitet, „Seiltrieb mit Dehnungsspannung“ und den Kreisseiltrieb „Seiltrieb mit Belastungsspannung .    ,

Zur Berechnung eines Hanfseiltriebes wählt man ein Hanfseil (s. d.) von gebräuchlichem Durchmesser d cm, dazu die Grösse der Seilscheibe (s. d.) und zwar so, üass untei Rücksicht auf die Umdrehungszahl n der Wellen eine normale Seilgeschwmdigkeit v (a. o.}

resultirt. Wie bei dem Riemen- und Drahtseilbetrieb kann man auch hier annehmen, dass die Kraft T im straffen Trum doppelt so gross als die Kraft t im gezogenen Trum ist, nachdem sich das Seil eingelaufen hat, dass also die grösste Zugkraft im Seile gleich der zweifachen [Jmfangskraft ist, T~ 2P — 2.75 N: v. Für diese Kraft hat man s = 10 kg/qcm als zulässige Zugspannung im rechnungsmässigen Seilquerschnitt n d² :4 anzunehmen, doch darf man bei günstigen Verhältnissen auch mit s = 14 kg/qcm rechnen. Die erforderliche Anzahl z der Seile ergibt sich hiermit aus z s n d² : 4 — 2 P. Man gibt schliesslich ein bis zwei Seile (oder Rillen für spätere Verstärkung der Anlage) zu. Für ein einzelnes Seil gelten beispielsweise folgende Werte :

und die Leistung..... =    3    5    9    15    23    33    45    60    Pferd.

Hanfspinnerei. Struktur und Kapillarität der Hanffaser ist jener der Flachsfaser so nahestehend, dass die Behandlung und Verarbeitung derselben naturgemäss auch eine ähnliche sein muss. Ebenso ist die Hanfröste jener des Flachses entsprechend. Die Brecherei wird auf dieselbe Art, aber mehr mit Handbrechen ausgeführt, da der Hanfbau und die Verarbeitung des Hanfes noch mehr in Händen bäuerlicher Produzenten liegt. Grosse Hanfproduzenten und Spinner benützen die maschinellen Einrichtungen, die unter Flachs angeführt sind. Das Schwingen des Hanfes unterbleibt in vielen Fällen. Dagegen tritt bei der Hanf bearbeitung eine andere Maschine in Verwendung, welche sehr wichtig ist, die Hanfreibe zum Erweichen des Hanfes.

Es ist dies ein ca. 3 m Durchmesser haltendes, trommelartiges Podium, dessen Oberfläche oder Eett aus hartem Holzpflaster besteht. In der Mitte desselben befindet sich eine drehbare Säule oder aufrecht stehende Welle, welche wie zwei Arme oder wie ein Kreuz eine Querwelle hat, auf welcher sich zwei Konuseisen oder Steine, auch Birnen genannt, befinden; diese sind 1.000—1500 kg schwer und lagern auf dem Bette des Podiums. Die Säule resp. Welle wird durch Zahnradgetriebe in Bewegung gesetzt und drehen sich mit ihr die Querwelle oder Arme und somit die darauf angebrachten Konus resp. Birnen um sich selbst und beschreiben einen Kreis auf dem Podiumbette. Auf diesem Bette wird die Hanffaser aufgelegt und so von den zirkulirenden Birnen gedrückt und erweicht.

Die Hanffaser muss sehr gleichmässig aufgelegt und die Zeit der Behandlung muss sehr vorsichtig observirt werden, sonst leidet der Hanf und die Konusbirnen zerschneiden und zerreiben die Faser.

Das Hecheln des Hanfes geschieht wie bei dem Flachs auf Hand- und Maschinenhecheln ; nur für die Bindfadenfabrikation ist eine neuere Langhechelmaschine in Anwendung, welche leichter und ohne Abfall hechelt und für diese groben Gespinnste die Faser genügend gut vorbereitet. Die Vor- und Feinstrecken und Vorspinnmaschinen sind desselben Systems wie bei Flachs, nur für die Länge der Faser mit entsprechend längeren Gillsätzen und Vorzugsanordnungen versehen.

Die Spinnerei ist in einem Punkte abweichend, als Hanf mehr trocken versponnen wird wie Flachs und die Befeuchtung eventuell am Faden durch genässte Filzwalzen erfolgt, das Wasserbecken oben auf dem Spinnstuhle der Flachsspinnstühle aber weggbleibt. Das System des Spinnstuhles bleibt dasselbe. Die Hanffaser wird nicht so fein gesponnen wie die Flachsfaser und dient das Garn aus Hanf auch mehr zu technischen Geweben — Gurten, Zwirnen, Schnüren und Seilerwaren. — Der Abfall vom Hanf, „Hanfwerg“, wird in der Verwendung und Bearbeitung so behandelt wie Flachswerg. Die Maschinen für Hanfbearbeitung liefern Fairbairn Nayler Macpherson in Leeds, Lawson & Sons in Leeds, Combe, Barbour Combe in Belfast.

Hang, in der Topographie, s. Berg, Bd. 2, S. 251.

Hangbau, s. Bewässerungssysteme, Bd. 2, S. 317.

Hangendes, s. Erzlagerstätten.

Hanger, s. Takelage.

Hangtafeln, Hangwässerimg (Hangbau), s. Bewässerungssysteme, Bd. 2, S. 317.

Hanselbank (Schneidbank), s. Böttcherei, Bd. 2, S, 551,

Seildurchmesser

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2,5

160

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pro Min.

Lindner.

Th. Eug. ScJtiefner.

Hansens Aufgabe, die Aufgabe der unzugänglichen Entfernung oder der zwei unzugänglichen Punkte oder der zwei Punktpaare genannt, behandelt die Bestimmung der gegenseitigen Lage von vier Punkten, wenn auf zwei Punkten die Richtungen (Winkel) nach den zwei anderen Punkten gemessen und für die ersteren oder die letzteren die Entfernung oder die Koordinaten bekannt sind.

Wenn z. B. in der Figur irgend eine der Seiten (etwa 1—2 = s) und an ihren Endpunkten in 1 und 2 die Winkel nach 3 und 4 (ß, ß₃, ßi} y₃, y₄) gemessen sind, so können alle übrigen Stücke der Figur berechnet werden. Es ist

sin ß sin y4 siny ' sin(/?₄-fi y₄)

sin/3 _.

sin ip ’ sin (ß₃ -f y₃) ’

worin y und y bestimmt werden aus ł(y + y) = 90° — iß, und tg i (y — y) = cotg(45° +/<)

tg i (y + vO und der Hilfswinkel /t aus tg u =    —|n -⁸jn    .

sin y siny₄ sin (ß₃ + y₃)

nennt man 1—2 — s die Standlinie und 3—4 die unzugängliche Entfernung. Sind z. B. die Punkte 3, 4 durch ihre Koordinaten (und damit ihre Entfernung) gegeben, so können durch die auf 1 und 2 gemessenen Winkel auf dem gleichen Wege die Koordinaten dieser Punkte berechnet werden. Bei der Lösung der Aufgabe kommen je nach der Lage der gegebenen Stücke verschiedene Fälle in Betracht. Näheres hierüber, sowie über zweckmässige Anordnung der Zahlenrechnung s. [1]—[3].

Die Aufgabe ist nach Hansen wegen der in [4] gegebenen Lösung benannt, obwohl dieselbe schon vorher lange bekannt und mehrfach gelöst war, so z. B. schon 1790 von van Swinden [5] und manchen Die Aufgabe findet Anwendung bei der trigonometrischen Punktbestimmung, Lund zwar zur Ableitung der Koordinaten von zwei ^ 74 Punkten durch Winkelmessung auf diesen Punkten nach zwei durch Koordinaten gegebenen Punkten, und bei der Bestimmung der sogen, „unzugänglichen“ Entfernung, besonders beim Zentriren (s. d.) von trigonometrischen Nebenpuokteiii vergl. auch [8J.

Litteratur: [1] Die beim Artikel Geodäsie genannten Lehrbücher, besonders Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Bd. 2; Bauernfeind, Elemente der Vermessungskunde, Bd. 2, Vogier, Lehrbuch der praktischen Geometrie, Bd. L, Bohn, Die Landmessung, und [2] Gauss, K. («., Die trigonom. und polygonom. Rechnungen der Feldmesskunst, Berlin 1893. — [3] Hammer, Lehrbuch der ebenen und sphärischen Trigonometrie, Stuttgart 1885. — [4j Astronotnischo Nachrichten, Nr. 419 (Bd. 18), S. 165. — [5] van Swinden, J. H., Grondbeginsels der Meetkunde, Amsterdam 1790, S. 357, over en tweede belangryk Geval in de Praktyk. — [6] Meinert, Anfangsgründe der Feldmesskunst, Halle 1794, S. 204. — [7] Astronomische Nachrichten, B<1. 3, Nr. 62 (Jahrg. 1825), S. 233, Lösung von Gerling; ebd. Bd. 7, Nr. 157 (Jahrg. 1829), S 239, Lösung von Hartmann. — [8] Anw. 9. für die trigonom. und polygonom. Arbeiten etc., Berlin 1893    Reinhertu.

anderen [6], [7],

3 — 4 = s.

_ sin ß

- S • —:-

In diesem Fall

Haplophyr, s. Granit.

Happenbrett, s. Herdarbeit.

Hardy-Bremse, durchlaufende Bremse, deren Wirkungsweise auf der Erzeugung einer Luftleere (Yakuum) und der Ausnützung des natürlichen Luftdruckes als Bremskraft beruht; sie kann als selbstthätig und nicht selbstthätig wirkende Bremse ausgeführt werden-

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1 und 1 a Ventilhebel für das Dampfventil. 2 Zugstange. 3 Dampfventil. 4    1^° O^Kupphni«.

Lokomotive und Tender. 6 Rohrleitung für den Zug. 7 Vakuum-Cyhnder ^    14 Ablassrohf.

10 Blindmuffe. 11 Doppelte Luftklappe. 12 Vakuummeter. 13 Kondensationswasser-Abflussve .

15 Rückschlagventil.

Die nicht selbstthätige (einfache) Hardy-Bremse umfasst im wesentiiehen den auf der

beiden und

deren Kolben mit den Bremsklötzen in geeigneter Verbindung stehen. Der Luftsauger besteht zwei Ejektoren, von denen einer in Verbindung mit der Wagenleitung, der andere mit der Lokomotiv- und Tenderleitung steht. Jeder Vakuumcy linder ist aus zwei mit einander verschraubten gusseisernen Schalen gebildet, die durch eine Diaphragmascheibe aus Leder getrennt sind, welch letztere zugleich den Kolben des Cylinders darstellt; der obere Teil des Vakuumcylinders kommunizirt mit dem Ejektor, der untere Teil mit der atmosphärischen Luft. Wenn gebremst werden soll, so schliesst der Lokomotivführer den Regulator (s. Lokomotive) und öffnet das Dampfventil; der in die Ejektoren eintretende Dampf saugt die in den Rohrleitungen und den Vakuumcylindern enthaltene Luft aus, so dass sich die Kolben in letzteren aufwärts bewegen und die Bremshebel in Thätigkeit gesetzt werden ; soll die Bremswirkung aufgehoben werden, so öffnet der Lokomotivführer die neben seinem Standorte befindliche Luftklappe, wodurch die Luft in die Rohrleitung und die Vakuumcy linder eintritt, also die Bremswirkung aufgehoben wird.

aus

Die selbstthätig wirkende Hardy-Bremse ist identisch mit der Clayton-Bremse (s. d. ); einzelne wichtige Teile stammen nämlich von Clayton, Maschinendirektor der Midland Railway, her.

Die Hardy-Bremse (selbstthätige und nicht selbsthätige) hat Ende 1895 bei 406 Bahnen Anwendung gefunden, u. a. in England, Deutschland, bei allen österreichischen Bahnen, in der Schweiz, in Russland, Italien, Spanien, Portugal, Belgien, Schweden und Norwegen etc. Sie steht auch bei vielen Lokalbahnen in Anwendung. — Vergl. auch Bremsen für Eisenbahnfahrzeuge.

Alfr. Birk.

Litteratur: Gostkowski, Mechanik des Zugsverkehrs, Wien 1891. — Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1883, XIII, 3. — Oesterr. Eisenbahn-Zeitung 1896, Nr. 14 u. 15. — Mitteilungen d. Vereins f. d. Förderung d. Lokal- u. Strassenbahnwesens, IV, 1.

Harem (arabisch), s. v. w. das Verschlossene, bezieht sich namentlich auf die jedem fremden Manne verschlossene Erauenwohnung eines mohammedanischen Wohnhauses.

Aeusserlich kennzeichnet sich dieser Teil des Hauses schon durch die Fenster, welche durch ein feines aber dichtes Holzgitter ausgefüllt erscheinen, insofern die Fenster überhaupt auf die Strasse gehen. Bei armen Mohammedanern besteht der Harem bloss aus einem Raum, während er sich bei reichen aus vielen Gelassen znsammensetzt. Der Hauptraum ist ringsum von teppichbehängten Sitzplätzen umgeben, die tags zum Sitzen, nachts aber zum Schlafen benützt werden. Im übrigen ist die Einrichtung des Harems in den einzelnen Ländern sehr verschieden.

Harfe, s. Fadenplanimeter.    v. sckubert-soidem.

Harkenkette, s. Zwischen trans port.

Harmonisch heissen vier Punkte ARC'D auf einer Geraden (s. Fig.), wenn das Doppelverhältnis (s. d.) derselben den Wert —1 hat.

av

B’

C B

sin A PC sin A PC sin B PC : sin BPD

von jeder Geraden in vier harmonischen Punkten A'B'C'D' geschnitten u. s. f. Auch bei anderen geometrischen Gebilden kommt die harmonische Lage vor, z. B. bei vier Punkten eines Kegelschnitts, bei vier Ebenen u. s. f. Aequia nliarmonis ch heissen vier Punkte, deren Doppel Verhältnis « eine imaginäre dritte Wurzel aus — 1 ist, so dass «² — « -f- 1 = 0.    Wölffing.

Harmonisches Mittel mehrerer Grössen heisst diejenige Grösse, deren reciproker Wert das arithmetische Mittel aus den reciproken Werten der gegebenen 2 ab

Dann besteht die Beziehung AB.BD = AD.BC. Der Punkt C teilt die Strecke A B innerlich in demselben Verhältnis wie äusserlich der Punkt D (oder umgekehrt). A, B und C,D heissen je zwei zugeordnete Punkte; dieselben trennen sich gegenseitig. Man kann zwei zugeordnete Punkte vertauschen, ohne dass das Doppelverhältms seinen Wert —1 verändert. Vier Strahlen PA, PB, PC, PD, welche die vier Punkte aus einem Punkt projiciren, heissen ebenfalls harmonisch; ihr Doppelsinusverhältnis

hat den Wert — 1. Die vier harmonischenStrahlen werden wieder

Grössen ist. So ist

das h. M. aus a und b

dasjenige aus

Mehmke.

3 ab c

b c c a ab

a -J- b

a, b und c u. s. w. S. auch unter Mittel.

Harmonische Strahlen, s. Harmonisch.

C/

>c

er

1,

A,

Harmonische Teilung. Am vollständigen Viereck tritt die harmonische Teilung (s. Harmonisch) in mannigfaltiger AVeise hervor. So bilden stets zwei Ecken, z. B. a und b, mit * den auf ihrer Verbindungslinie liegenden Durchschnittspunkten c und d vier harmonische Punkte. Aus dieser Eigenschaft folgt eine einfache lineare Konstruktion des vierten harmonischen Punktes d zu drei gegebenen Punkten a, b und c.

Man zieht durch c eine beliebige Gerade, wählt auf ihr die A,

Punkte « und A willkürlich und verbindet ßa, ßb und aa, ab.

NH-CO

mit Sicherheit sowohl durch Abbau wie durch Synthese festgestellt. Die Harnsäure ist ein«-schwache zweibasische Säure, geruch- und geschmacklos und bildet ein sandiges Pulver, woLIh , aus kleinen Kristallen besteht. Beim Erhitzen zerfällt sie in Ammoniak, Kohlensäure, Harnstoff und Cyanursäure. Dargestellt wird die Säure aus Guano oder aus Schlangenexkreim-nt- u. Sie ist technisch von keiner Bedeutung.

Litteratur : Beilstein, Handbuch der organischen Chemie, 3. Auf!., Hamburg u. Leipzig 18!»3, Bd. 1, S. 1332.

Harnstoff (Karbamid), das Amid der Kohlensäure, besitzt die Konstitution CO

I r. Kcr/I.

NH •

, ² ; eine Substanz von der grössten physiologischen Bedeutung,

A-H₂

da sie — im tierischen Organismus durch Zersetzung von Eiweissstoften gebildet sich im Harn namentlich der Säugetiere, in geringer Menge auch in dem der Vögel und Reptilien findet.

NH,

Ein erwachsener Mensch produzirt täglich etwa 30 g Harnstoff. Dieser ist von ihn stickstoffhaltigen Umwandlungsprodukten der Eiweissstoffe das überwiegende Hauptprodukt, seine zuverlässige Bestimmung unter den Stoffwechselprodukten überhaupt daher von grossi r AVichtigkeit. Der Harnstoff bildet lange rhombische Prismen oder Nadeln, welche bei 132 bis 133° schmelzen, einen kühlenden, an Salpeter erinnernden Geschmack besitzen und in AVasser und Alkohol sehr leicht, in Aether fast unlöslich sind. Er bildet mit Säuren, Basen und Salzen kristallinische Verbindungen. Dargestellt wird er entweder aus dem durch hindampfen konzentrirten Harn in Form seines Nitrats durch Versetzen mit Salpetersäure , <>i 1er künstlich durch Eindampfen einer wässerigen Lösung von Ammoniumcyanat. Diese von AVohhr aufgefundene Reaktion, welche nichts anderes als eine intramolekulare Atomverschiebung i-t :

die erste künstliche Synthese einer organischen Substanz

— war

Die Schnittpunkte ax und bx von ab, ßa bezw. aa, ßb liefern die Gerade axbx, welche auf der verlängerten Linie ab den zu drei Punkten a, b, c gehörigen vierten harmonischen Punkt d ausschneidet. Zwei Punkte, wie a und b bezw. c und d, welche je die durch die brid.-n anderen Punkte begrenzte Strecke im gleichen Verhältnis teilen, heissen ein konjugirto Punkt paar. — Die harmonische Teilung geht durch Projektion nicht verloren, d. h. vier harmonische Punkte auf eine Gerade oder Ebene projizirt, geben wieder vier harmonische Punkt

Litteratur: Steiner, Geometr. Konstruktionen, Berlin 1833.

Harmotom, s. Zeolith.

Harn (Urin), das durch die Nieren ausgeschiedene Exkretionsprodukt des tierischen Organismus, enthält 90—95% Wasser, in welchem organische und unorganische Stoffe in sehr wechselnden Mengen gelöst sind.

Von ersteren wiegen die stickstoffhaltigen Körper, wie Harnstoff,

der Fleischfresser findet sich ausserdem Harnsäure, während dem Harn der Pllanzenfi-------r

etwas Hippursäure eigenartig ist. Von unorganischen Stoffen enthält der Harn der Pflanzen fresser hauptsächlich kohlensaure Salze und Kochsalz. Auffallend ist das gänzliche Kehlen der Phosphorsäure im Harn der Pflanzenfresser. Bei normaler Ernährung scheiden täglich ein Pferd 9—12 kg, ein Rind 7—9 kg, ein Schwein 3—4 kg aus, die als wichtiges Düngemittel benützt wrerden. Auch als Zusatz zu Indigküpen, bei der Tuchwalkerei, Orseillcfabrikution ete. wird Harn technisch benützt. — Vergl. auch Harnsäure und Harnstoff.

Litteratur: Neubauer u. Vogel, Anleitung zur quautitativeu und qualitativen Analyse des Harns, 8. Auf!., AViesbaden 1885.    Schimmer.

Harnisch, in der Lagerstättenkunde, s. Gang; Harnisch des Wchstulih >, s. Weberei.

Harnsäure, eine organische Säure der Zusammensetzung C$HXNxO^ welche sich in den Harnsteinen, im Muskelsaft, Blut und Harn der Fleischfresser, in den Exkrementen der Vögel und namentlich der Schlangen findet.

AVenn Harn an der Luft steht, scheidet sich Harnsäure ab; in krankhaften Zuständen geschieht dies auch im Organismus und gibt Veranlassung zur Bildung von Harnsteinen und Gelenkverdickungen. Die Harnsäure ist daher von hohem physiologischem Interesse. Sie ist als

NII—C—NH

e.

l'unticrlinn

vor. In dem Harn

ein Abkömmling des Harnstoffes (s. d.) aufzufassen und ihre Konstitution G'O

V— NH

CO

CO-NH-Nlh --> C0<NH

aus den Elementen und daher eine Entdeckung von weittragender Bedeutung, insofern sie bewies, dass organische Verbindungen wie die anorganischen aus den Elementen künstlich aufgebaut werden können und hierzu nicht der Hilfe einer besonderen Kraft, der Lebenskraft, bedürfen.

Litteratur: Beilstein, Handbuch der organischen Chemie, Hamburg und Leipzig, 3. Auf)., 1893, Bd. 1, S. 1290.    w- KerP-

Harnzucker, s. Stärkezuckerfabrikation.

Harrasscher Kompressor, s. Luftkompressor.

Harrelpfosten, die als Wendesäule dienende Bohle bei den Bohlenthoren der kleineren Siele.

Hartasphaltpflaster, gerieftes, s. Strassenbau.

Hartblei, s. Bleilegirungen.

Hartborsteu, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 619.

Hartgranate, s. Munition.

Hartguss, Eisenguss mit teilweise oder ganz gehärteter Aussenfläche, dient meist zur Herstellung bestimmter Werkzeuge, Maschinenteile, von Geschossen (Grusonmetall), Hartwalzen etc. ; vergl. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 627.

Hartgussherzstück, s. Herzstück und Weichen.

Hartmanganerz, s. v. w. Psilomelan.

Hartmetall (Britanniametall), s. Zinnlegirungen.

Treptow.

Hartpecli, mit einem Schmelzpunkt von 150—200° C. ist das am häufigsten angewendete Bindemittel bei der Herstellung der Steinkohlenbriketts (s, Brikettiren).

Hartrouge, s. Polir mittel.

Hartsteingut, s. Th on war en.

Hart- und Weichzerrenarbeit, das Feinen und Frischen des Eoheisens.

Hartung-Steuerung, s. Ventilsteuerungen.

Goering.

Hartwichsche Schiene, eine in den sechziger Jahren auf rheinischen Bahnen verwendete, besonders hohe Eisenbahnschiene, die ohne Schwellen unmittelbar auf die Bettung gelegt wurde, sich aber auf die Dauer nicht als tragfähig erwies.

Hartzink, s. Zinklegirungen.

Hartzinn (Britanniametall), s. Zinnlegirungen.

Harze, in der Technologie, Warenkunde und Pharmakognosie amorphe, in Wasser unlösliche Pflanzenstoffe, welche bei gewöhnlicher Temperatur entweder weich (Weichharze) sind oder erst beim Erwärmen erweichen (Hartharze), bei höherer Temperatur schmelzen, mit russender Flamme (wegen des hohen Kohlenstoffgehaltes) brennen, in den sogen. Harzlösern wie Alkohol, Aether, Chloroform, Benzol, Petroleumdestillaten, Schwefelkohlenstoff, Aceton und ätherischen Oelen zumeist löslich, aber nicht unzersetzt destillirbar sind. Durch natürliche Beimengungen anderer Pflanzenstoffe erscheinen viele Harze in verändertem Zustande, wonach in der Praxis folgende Gruppen unterschieden worden sind: 1. Gewöhnliche Harze; 2. Gummiharze (mit Gummi gemengt);

3. Balsame, das sind entweder in ätherischen Oelen gelöste Harze oder aber „Körper wie der Perubalsam, der in den äusseren Charakteren mit den harzführenden Balsamen übereinstimmt, chemisch genommen, jedoch nur arm an harzartigen Körpern, hingegen reich an einer flüssigen neutralen Substanz ist, die in naher Beziehung mit bestimmten Harzen steht“ (Wiesner). —- Eine besondere Gruppe bilden noch die fossilen Harze wie der Bernstein und der Asphalt. — Die physikalischen und naturhistorischen Eigenschaften wie Farbe, Glanz, Durchsichtigkeit, Härte und Dichte sowie der Geruch und Geschmack geben zur Charakterisirung der meisten Harze die besten Anhaltspunkte. Zur Erkennung von Verfälschungen und zur Analyse der Harzgemische hat man nebst der Prüfung auf Löslichkeit in neuerer Zeit auch die für Fette gebräuchlichen Bestimmungen der Säure-, Verseifungs- und Jodzahlen (und die Differenz zwischen den Ver-seifungs- und Säurezahlen als Aetherzahl) mit gutem Erfolg angewendet [1], [2].

Das Vorkommen der Harze in den Pflanzen ist ausserordentlich verbreitet; sie sind in den verschiedensten Familien, selbst in Pilzen, gefunden worden, zumeist als wahre Sekretionsprodukte in eigenen Gängen (schizo-, lysigene und schizolysigene Harzgänge) oder auch nur in Zellen als Anteil der Zellwand oder des Zellinhaltes. Neuesten Untersuchungen zufolge entstehen sie in der äussersten Schichte der Zellwand (entsprechend der Aussen- oder Mittellamelle), in der sogen, resin og en en Schicht, die als die wahre Harzmatrix anzusehen ist (Tschirch). Auch über ihre chemische Konstitution sind wir seit kurzem besser unterrichtet worden. Von Hlasiwetz, der ihre Aufschliessung mittelst Verschmelzen von Kalihydrat bewerkstelligte, wird die Anschauung vertreten, dass sie immer Oxydationsprodukte sind, „Zwischenglieder einer durch den Vegetationsprozess bedingten Zersetzung hoch zusammengesetzter Verbindungen, deren sich die Pflanze als nicht weiter verwendbarer Ausscheidungen entledigt. Die Pflanzen produziren dabei häufig nicht sowohl Harze, als vielmehr gewisse Verbindungen, welche weiterhin verharzen.“ Zum Teile stehen sie in nächster Beziehung ?ur aromatischen Reihe, einzelne schliessen sich den aliphatischen Verbindungen an.

Pupch die pmfąssen4en A^beitep Tschiychs und seiner Schüler [3] ist die Zusammensetzung

.    nur eine HO-Gruppe

der Harze folgendennassen aufgedeckt worden. Sie bestehen aus drei Gruppen von Verbindungen: 1. aus Harzestern oder Resinen; 2. aus Harzsäuren (Resinolsäuren) und 3. aus Resent-u! Die Resine lassen sich als Ester in Säure und Alkohol spalten. Die Säuren schliessen 'idi teils der Benzoesäure, teils der Zimtsäure an; die Alkohole enthalten

und sind entweder farblos und leicht kristallisirbar (Resinole), oder sie geben die GerbstoiV-reaktion (Tannoie, Resinotann ole). — Die zweite Verbindungsgruppe der Harze sind di. Re sinolsäur en, die frei in den Harzen Vorkommen, stets eine HO- und mindestens eine Carboxyl- (COOH-) Gruppe enthalten. — Die geringste Kenntnis besitzen wir von den Res en en, die vielleicht der aromatischen Reihe angehören und wegen ihrer überaus grossen Widerstandsfähigkeit gegen Agentien verschiedenster Art am meisten an der praktischen Verwendbarkeit der Harze Anteil haben.

Die wichtigsten in der Technik verwendeten Harze (und Balsame) sind;

1. Gummiharze; Ammoniakharz (Bd. 1, S. 282), Galbanum, Gummigutti (Bd. 4, S. 125), Myrrhe, Weihrauch. 2. Balsame; Kanadabalsam, Kopaiva-balsam, Gurjunhalsam (S. 22), Perubalsam, Storax, Terpentin, Tolubalsam.

3. Eigentliche Harze; Aloëharz (Bd. 1, S. 246), Benzoe (Bd. 2, S. 244), Kopal, Dammarharz (Bd. 3, S. 121), Drachenblut (Bd. 3, S. 372), Elemi (Bd. 3, S. 719), Fichtenharz (Bd. 4, S. 256) und Kolophonium, Guajakharz (S. 7), Gummilack und Schellack (S. 18), Mastix, Sandarak, Akaroidharz (Bd. 1, S. 173).

T. /*'. llanausck.

Litteratur : Ausser den bei den einzelnen Artikeln angegebenen Werken und Originul-arbeiten sind noch anzuführen; [1] Schmidt, E., Ausführl. Lehrbuch der pharmaceut. Chemii-.

3. Aufl., Braunschweig 1896, Bd. 2, Kap. Harze. — [2] Kremei in Dingl. Polyt. Journ. 1886, Bd. 261, S 424. — [3] Tschirch in 68. Versammlung Deutscher Naturforscher und Aerztr, Frankfurt 1896, Chem. Ztg. 1896, Nr. 79, S. 766; ders., Angewandte Pflauzenanatoniie, Wien 1889, S. 216.

Harzer Wettersatz , ein in früherer Zeit zur Grubenventilation in Anwendung gewesenes Gebläse, welches nach Art des Baaderschen Gebläses (s. d., Bd. 1, S. 666) wirkte und namentlich im Harz verbreitet war (s. auch Glocken-maschinen, Bd. 4, S. 713).

v. Ihcring.

Litteratur: Weisbach-HerrmauD, Ing.-Mechanik, Braunschweig 1880, Bd. 3, Abt. 2, S. 1008.

Harzgeist, s. Harzöle.

Harzkitt wird vielfach als wasserbeständiger Kitt angewendet. Der sogen. Brunnenmacherkitt besteht aus 1 siedenden Teer mit 2 Ziegelmehl; Ilolz-fugenkitt aus 2 Kolophonium und 1 Ziegelmehl; Steinkitt aus 2 Pech, 1 Kolophonium, 1 Mennige, 0,4 Ziegelmehl, alles in Gewichtsteilen verstanden. Die Kitte vertragen keine Hitze.

Maxim. Kraft.

Harzleim, auch vegetabilischer Leim, zum Leimen des Ganzzeugs verwendet, ist ein Leim, welcher der Hauptsache nach aus Harz und harzsaurer Thonerde besteht und durch einen chemischen Prozess im Ganzzeug selbst hergestellt wird. S. Papierfabrikation.

Harzöle, Destillationsprodukte des Fichtenharzes. Bei der trockenen Destillation dieses Harzes geht zuerst eine gelbe, leicht flüssige \ erbindung von starkem, angenehmem Geruch, die Harzessenz (Harzgeist, -spiritus, Pinolin) über, sodann ein dickes, weisses Oel mit bläulichem Schein, das dicke Harzöl, zuletzt ein dünneres, durchsichtiges, gelbes, das dünne Harzöl. Man reinigt die rohen Destillationsprodukte durch Behandeln mit, Schwefelsäure und Auswaschen mit heissem Wasser. Gereinigtes Harzöl mit 50 °/₀ Wasser, 10 °/₀ calcinirter Soda und 10% gelöschtem Kalk destillirt liefert ein hellgelbes Produkt, das rektifizirte Harzöl (Kodöl). — Die Harzöle werden in der Wagenfettfabrikation (englisches Patentwagenfett), sodann zur Darstellung von Druckerschwärze, Harzölfarben, zum Verfälschen fetter Ocle, Pinolin zu Firnissen verwendet.

Litteratur; Herzog, Geheimnisse der Patentfette, Dresden 1861; Hoffmann. Fabrikat ion der Harzprodukte, Pancsova 1872.    _    .

aus

Harzölfarben, zum Gebrauch fertige Anstrichfarben in allen lönen mit Ausnahme des reinen Weiss, als billiges Ersatzmittel für Oelfarben empfohlen, aber Vergleich mit denselben nicht aushaltend, weil sie schwer trocknen, lange klebrig bleiben und sehr schnell in der Luft zu Grunde gehen. Sie bestehen Harz, Harzessenz, Harzöl, Leinöl in Verbindung mit einem Trockenmittel, mit den Färbekörpern gerieben und können da Verwendung finden, wo bei nur geringen Kosten auf Dauerhaftigkeit des Anstriches kein Wert gelegt wird. Andf*. Hasel, s. Nutzhölzer,

VOIl

Haselgebirge, in den Ostalpen, besonders im Bereich der Salzlagerstätten Berchtesgaden-Hallein-Aussee, die mit Steinsalz und Gips imprägnirten

Leppla.

Thonschichten, welche der oberen alpinen Triasformation angehören.

Haselnussöl, ein geruchloses, hellgelbes, klares, nicht trocknendes, wohlschmeckendes Oel aus Haselnusssamen; spez. Gew. 0,924. Es ist in 350 Teilen kaltem Alkohol löslich und findet hauptsächlich in der Seifenfabrikation, ferner als Speiseöl, auch als Verfälschungsmittel des Mandelöles Verwendung.

Haspe oder Fahrthaspe, im Bergbau starker eiserner Nagel von besonderer Form zur Befestigung der Fahrten an den Fahrtfröschen (s. Fahrung).

Haspel, im Bergbau, auf Schiffen, bei Schleusen etc. verwendetes Hebezeug mit horizontaler Welle, mit welchem Lasten an einem Seil in die Höhe gewunden werden (s. Bremsende Förderung und Schachtförderung); bei den in der Müllerei üblichen Sicht- und Sortircylindern die liegenden, umlaufenden Wellen samt den daran befestigten für die Aufnahme der Siebbespannung dienenden Gestellen (s. a. Cylinder); s. v. w. Garnhaspel, s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 129.

Haspelberg, s. Bremsende Förderung.

Haspelfarbe, s. Treib far be.

Haspelförderung dient im Bergbau zur Aufwärtsförderung sowohl in geneigten Strecken (s. Bremsende Förderung) als auch in Schächten (s. Schachtförderung). Der Haspel wird bei kleinerer Arbeitsleistung durch Menschenkraft, bei grösserer maschinell betrieben.

Haspel born nennt der Bergmann die Kurbel am Haspel (s. Bremsende F örderu n g).

Haspelrad, an hoch aufgestellten Winden, überträgt den Zug an einer über das Rad gehängten endlosen Kette oder an einem Seil auf die erste Vorgeleg-welle der Winde. Die Kette erhält 7 mm Eisenstärke, das Seil 35—50 mm Durchmesser. Den Durchmesser des Rades nimmt man am besten so gross, als der Aufstellungsraum erlaubt, i/₂—1 m, auch 2 m, um mit kleinerer Kraft und grösserer Geschwindigkeit arbeiten zu lassen. Um ausserdem noch ein Gleiten der Kette auf dem Rade zu verhüten, gibt man dem Kranze innerhalb der Rillen kleine Rippen, oder man lässt Kette wie Seil nur in den gegabelten Enden der Radspeichen fest aufliegen. Zur Führung dienen an beiden Seiten des Rades feststehende Hülsen. Abbildung s. Flaschenzüge, Bd. 4, S. 314.

Litteratur : Ernst, Hebezeuge, Berlin 1895, S. 93, u. Taf. 3, Fig. 8, Taf. 6, Fig. 9, Taf. 7, Fig. 5.

Haspelschacht, s. Bremsende Förderung.    Lindner.

Hastlia, indisches Längenmass = 24Angulas, = 0,456 m; 1 Angula = 3,5, auch 4 Javas, 1 Java = 64 Valayres.

Andes.

Hatchetts Braun (Berliner-, Breslauer-, Chemisch-, Kupfer-, Preussischbraun), von zimt- bis dunkelbrauner Farbe, aus Kupfereisencyanür oder aber aus unter Luftzutritt gebranntem Pariserblau bestehend, als Oel- und Wasserfarbe geeignet, wird in ersterer Zusammensetzung durch Fällen eines löslichen Kupfersalzes mit gelbem Blutlaugensalz hergestellt; je nachdem man Kupfersalz mit einer überschüssigen Menge von Ferrocyankalium oder umgekehrt zusammenbringt, entstehen Verbindungen von verschiedener Färbung. Hauamboss, s. Feilen, Bd. 4, S. 148.

Haube, im Bauwesen s. v. w. Kuppeldach (s. Dach); kastenförmige, bei den Papierholländern angewendete Vorrichtung, welche über die Messerwalze gestülpt wird, um das Herumspritzen des Stoffes durch diese Walze zu verhindern (s. Papierfabrikation); Oehr der Axt (s. d.).

Haubitze, s. Schiffsgeschütze.

Haublei, s. Feilen, Bd. 4, S. 148.

Haue. Die Mühlspindel eines Mahlganges hat einerseits den Oberoder Läuferstein zu tragen, damit er von dem untern (Boden-) Stein in gewissem Abstande bleibt, ferner aber ihre eigene Drehbewegung auf den Läuferstein zu übersetzen. Zur Vermittelung beider Aufgaben dient die Haue.

In ihrer einfachsten Form setzt sie sich mit ihrem haubenförmigen Mittelteil auf das verjüngte obere Ende des Mühleisens, wobei Federn und Nuten a (Fig. 1) die relative

Drehung hindern.

Von diesem

wo

Mittelteil laufen zwei oder drei Arme (Flügel), das Steinauge überbrückend, in das Steinmaterial, ihre Enden eingelassen und durch Yergiessen befestigt werden.

Fig. 2.

Fig. 1.

Von dieser „festen Haue“ unterscheidet sich die „Balaucier-haue“ (s. d.) dadurch, dass sie den rechten Winkel, den die Mahlfläche mit dem Mühleisen bilden soll, nicht durch eine starre Verbindung sichert, sondern den Läuferstein frei gegen das Mühleisen balanciren lässt, so dass nur die Lage des Steinschwerpunktes und die Homogenität des Steines für die Lage der Mahlfläche zur Horizontalen massgebend ist. Ein Beispiel zeigt Fig. 2, wobei die Konstruktion auf dem bekannten Prinzipe des Universalgelenkes beruht. Die auf das Mühleisen zu setzende Haube trägt zwei Zapfen, die in der Abbildung nach vorn und hinten gerichtet sind. Auf diesen ruht pendelnd eine Brücke, die an jedem Ende wieder einen Zapfen trägt, deren Längsaxe rechtwiukelig zu der der ersten Zapfen liegt. Diese Endzapfen tragen nun den Stein , und zwar mit Hilfe der eisernen Sattelstücke, die in der Figur mit abgebildet sind und die in den St-in eingelassen und durch Vergiessen befestigt werden. Die Höhlung dieser Stucke i-t tincli oben hin cylindrisch begrenzt, so dass ein Pendeln des ganzen Steines stattfinden kann. Dir über der Haue sichtbare Teller dient als Streuteller für die Zuführung des in das Steiuauge eingeführten Mahlgutes zur horizontalen Mahlbahn.

Andere Hauen und Theorien der Ausbalancirimg s. [1].

Litteratur: [1] Kick, Fr., Die Mehlfabrikation, 3. Auf!., Leipzig 1894, S. 189- 191. Arndt

Haueisen, s. Fischereigeräte.

Hauen, s. Feilen, Bd. 4, S. 148.

Hauer, s. Blechbearbeitung, Bd. 2, S. 436

Hauerarbeit, s. Gewinnungsarbeiten.

Haufenamalgamation, s. unter Silber.

Haufentenne, s. v. w. Malztenne, s. Malz.

Haufwerk, s. Aufbereitung.

Haumesser, besser Zapfenschneider genannt, ein Werkzeug, welches zur Herstellung der Zapfen an Thiiren- und Fensterrahmen dient, auch in Bau und Zimmerwerken, Möbelfabriken u. s. w. Anwendung findet.

Iesy

Kotfi

Es besteht aus einem Flügelkopf a, welcher aus schmiedbarem Guss oder aus Messingguss sein kann. Auf diesem Kopf werden die eigentlichen Zapfenschneidmesser aufgeschraubt. Diese Messer b sind 8 mm stark und etwa 35 mm breit. Die Zapfenschneidköpte werden meistens paarweise auf die Spindel der Maschine gesteckt und die Stärke der Zapfen durch Zwischenringe gebildet. Mit diesem Werkzeug lypg können die Schultern der Zapfen auch gleichzeitig profilirt hergestellt werden, indem die Zapfenschneidmesser mit dem betreffenden Profil versehen werden. Auch dieses Werkzeug gibt bei 1800—2000 Umdrehungi-n eine vollkommen reine Arbeit. S. Zapfen schneid- und Schlitzmaschine.

Haupt (Ansichtsfläche), die in die Aussenseite eines Mauerwerkes fallend»; Seitenfläche eines Steines.

Hauptaxen, s. Trägheitsmoment.

Hauptbahnen, s. Eisenbahn.

Hauptbuntsandstein, s. Buntsandsteinformation, Bd. 2, S. 781.

Hauptdehnungen, s. Dehnung (in der allgemeinen Elastizitätslehre), Bd. 3, S. 239, und Hauptverschiebungen.

Hauptdeicli, s. Flussdeiche.

Hauptdiagonalen, s. Gegen diagonal en, Bd. 4, S. 519.

von

Hauptdolomit, ein hellgrauer bis gelblicher, auch wohl weisscr, feinkörniger, stark zerklüfteter und splitteriger, deutlich geschichteter Dolomit grosser Mächtigkeit, welcher der oberen alpinen Triasformation (Kli.it) angehört und ganze Kettengebirge der sogen. Kalkalpen ausmacht. Die mittlere chemische Zusammensetzung ist: 56,0°/₀ CaÇO3, 39,0% MgC0₃, 3,8% Silikate und Eisenoxyd. Zahlreiche feine Risse bewirken einen raschen Zerfall des Gesteins zu einem lockeren Grus. Ihm eingelagert sind die sogen. Seefelder Schiefer, dunkle, schieferige Mergel mit bedeutendem Gehalt an Bitumen,

welches zur Asphaltgewinnung Anlass gibt. Der eigentliche Dolomit findet keine nennenswerte technische Verwendung (Strassenbeschotterung, Herstellung von Zementplatten) in den östlichen Alpen und in der Wiener Gegend. Leppia.

Hauptdrain, s. Drainage, Bd. 3, S. 405.

Hauptdreiecksnetz, Hauptdreieckspunkte, s. Triangulirung.

Hauptfleeth, Hauptentwässerungsgraben bedeichter Küstenmarschen, auch Hauptbinnentief genannt. Er nimmt die Nebentiefe auf und führt das Wasser derselben durch das Siel dem Aussensieltief, Aussentief oder Aussenfleeth zu.

Arndt.

Hauptfurchen, in der Mühlsteinschärfe die grossen, vom Steinauge bis zum Steinumfang führenden Furchen, welche das Herausschleudern des zerkleinerten Mahlgutes besorgen und der Luft den Durchzug gestatten (s. Mühlsteine).

Hauptgeschoss, dasjenige Stockwerk eines öffentlichen Gebäudes oder Wohnhauses, welches die Haupträume enthält. Gewöhnlich ist es das erste Obergeschoss.

Hauptgesims nennt man jenes Gesimse, das einen Bau nach oben abschliesst. Die Wirkung desselben wird von seiner Höhe, seiner Ausladung und seiner dekorativen Ausschmückung abhängen. Besonders wichtig wird aber das richtige Verhältnis der Höhe des Hauptgesimses zur Höhe des ganzen Baues sein. Weit ausladende Hauptgesimse werden durch eingefügte Eisenkonstruktionen gegen Ueberkippen gestützt; Näheres darüber in [1], [2].

Bei den antiken Bauwerken richtet sich Form und Verhältnis des Hauptgesimses strenge nach den Säulenordnungen. (Vergl. Dorische, Jonische, Korinthische Bauweise.) Bei den mittelalterlichen Bauwerken besteht es zumeist aus einer Schräge und einer tiefen Auskehlung (s. Gotischer Baustil). In der Renaissanceperiode pflegte sich das Hauptgesimse nach dem römischen Stile zu richten; doch mussten manche Modifikationen eintreten, da die Renaissance sehr häufig vielstöckige Bauten ohne Säulenstellungen anwendete (s. Renaissancestil). Doch bestand dasselbe in der guten Zeit zumeist aus den drei Hauptteilen, die bereits die Antike anzuwenden pflegte: 1. aus der Sima oder Wasserrinne, dem bekrönenden Teil; 2. aus der Hängeplatte, die das Abtropfen des Wassers durch eine Wassernase zu besorgen hatte, und 3. aus den verbindenden Teilen, die oft zugleich den plastischen Reichtum des Gesimses auszumachen hatten, namentlich wenn Zahnschnitt und Konsolen zur Verwendung kamen.

v. Schnbert-Soldern.

Litteratur: [1] Baukunde des Architekten, Berlin 1890, Bel. 1, Teil 1. — [2] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1891, 3. Teil, Bd. 2, Heft 2, S. 114—169.

Hauptgleichuilgen, der mechanischen Wärmetheorie, s. Wärmetheorie, mechanische.

Hauptgleise, s. Bahnhöfe, Bd. 1, S. 720 ff.

Hauptgrabeu, in der Befestigungskunst, s. Eestungsbau, Bd. 4, S. 203. Hauptgrundriss, s. Markscheidekunst.

Hauptholz, Balken, in welchem mehrere Ständer eingezapft sind; auch s. v. w. Bundbalken.

Hauptjoch, s. Grubenzimmerung, Bd. 4, S. 793.

Weinbrenner.

Hauptkirclie (Kathedrale), Kirche, in welcher bei Katholiken der Bischof oder Erzbischof seinen Sitz hat (s. Cathedra); bei Protestanten die Kirche, in welcher der Superintendent wirkt; oft auch gleichbedeutend mit Dom- oder Münsterkirche.

Hauptlinie, s. Bahnnetz.

Hauptinaische, s. Spiritusfabrikation.

Hauptnorinal, nach der Eichordnung (s. d.) diejenigen Normale, nach denen die Aufsichtsbehörden der Eichungsstellen die Kontrollnormale prüfen, und welche zu diesem Zweck nach den Kopien des Urinasses und Urgewichtes richtiggestellt sind.

Die von den Aufsichtsbehörden verwendeten Hauptnormale sind für Längenmasse : ein Meterstab als Strichnormal aus Messing, durchgehend in Centimeter, auf die Länge von 1 dm in Millimeter geteilt; für Hohlmasse : Litermasse von 2 bis ^g 1 aus Messing und 0,2—0,02 1 aus Rotguss; für Gewichte: Gewichte von 20 kg bis 1 g aus vergoldetem Messing und 500 mmg bis 1 mmg aus Platin. Vergl. die deutsche Eichordnung d. d. 27. Dezbr. 1884, bezw. 1. Aug. 1885 , § 60.    Reinherta.

Weinbrenner.

Hauptpfeiler, in dem Wölbesystem der mittelalterlichen Baukunst derjenige Pfeiler, welcher mit den Hauptgurten auch die Belastung der Einwölbung aufnimmt. Bei Kirchen rechnen hierzu auch die Vierungspfeiler.

Hauptquarzit, in der Geologie des Harzes hellgraue bis schwarzblaue Quarzite des Unter-Devons, welche meist dünngeschichtet bis plattig sind, auf den Schichtflächen viele Glimmerblättchen zeigen und mit Thonschiefern wechsellagern. Sie dienen als Beschotterungsmaterial der Strassen und Wege.

Leppia

Hauptreaktiouen, s. v. w. notwendige Reaktionen; s. F ach werke, statisch unbestimmte, Bd. 4, S. 37—39.

Hauptsätze, der mechanischen Wärmetheorie, s. Wärmetheorie, mechanische (auch Energie, Clausius scher Grundsatz, Entropie).

Hauptsclllüssel, ein Schlüssel, mit welchem mehrere Schlösser, deren einzelne Schlüssel verschieden geformt sind, geöffnet werden können. Meist gilt di für Schlösser eines Stockwerkes oder einer Wohnung, seltener für ganze Gebäude.

Hauptsclmitte, s. Flächentheorie.

Hauptschubspannungeil. Denkt man sich durch einen Körperpunkt m eine beliebige Gerade nv gelegt (s. Figur unter Hauptspannungen), so entsprechen dieser von m aus zwei entgegengesetzte Richtungen n und v. In einem zu nv senkrechten Schnittelement durch m hängen zwei Flächenelemente fn, fv der Normalenrichtungen n, v zusammen. Dieselben werden im allgemeinen mit Kräften gleicher Grösse aber entgegengesetzter Richtung auf einander wirken, welche für die Flächeneinheit Spannungen heissen und in Komponenten N,„ Nr, normal den Flächenelementen, und resultirende Komponenten Tn, Tv längs den letzteren zerlegt werden können (vergl. Bd. 3, S. 446, 675). Die Normalspannungen suchen die Flächenelemente fv aus einanderzu ziehen oder gegen einander zu drücken und werden hiernach in Zugspannungen und Druckspannungen unterschieden ; die Tangentialspannungen streben die Flächenelemente /„. f, längs einander zu verschieben und werden deshalb auch Schubspannungen genannt. Für die einem bestimmten Punkte m anliegenden Flächenelemente ändern sielt alle diese Spannungen erfahrungsgemäss stetig mit der Normalenrichtung n (vergl. Bd. 3, S. 676), abgesehen von gewissen Unstetigkeitsschnitten, wie sie als Risse, Gelenke etc. Vorkommen. Für die drei zu einander senkrechten Schnittelemente, deren anliegende Flächenelemente durch die Hauptspannungen (s. d.) ergriffen sind, hat man Tn— 0; für andere können die Bedingungen lür mathematische Maxima und Minima von Tn bei endlicher Grösse dieses Absolutwerts erfüllt sein. Die entsprechenden Werte der Schubspannung T,t werden Hauptschubspannungen genannt. Unter ihnen befindet sich die grösst«-beim Punkte m überhaupt vorkommende Schubspannung Tn.

Bezeichnen A, B, G die drei Hauptspannungen bei m, so hat man die Hauptschuld

GH)

(GH

Spannungen daselbst:

(GH

wobei die Klammern andeuten, dass nur die Absolutwerte genommen werden sollen. Die sechs Schnittelemente, deren anliegende Flächenelemente durch Hauptschubspannungen ergrilfen werden, gehen je durch die Itichtungslinie einer Hauptspannung (oder Axe des Spannungs-ellipsoids (s. d.) und balbiren den Winkel zwischen den beiden anderen Hauptspannungen (oder Axen des Spannungsellipsoids). Unter den gewöhnlichen Voraussetzungen der Biegungstheorm gerader und einfach gekrümmter Stäbe (s. Biegung) hat man die Hauptspannungen üir Flächenelemente senkrecht der Biegungsebene :

A =    (<r + y<U + 4T 2),

~2

(ff — )/ff2 -p 4t²) ,

und damit die grösste Hauptschubspannung, die einzige für Flächenelemente senkrecht der Biegungsebene :    S —    ²    4 t² .

Ueber ff, x s. Bd. 2, S. 366, 374. Diese Schubspannung wirkt auf die zwei Schnittelementen anliegenden vier Flächenelemente, welche Winkel von 45° mit den durch die Hauptspannungeu A, B beanspruchten einschliessen. Vergl. Spannungstrajektorien.

von

Weiteres über Hauptschubspamiungen in [3], [4]; für vollkommene Flüssigkeiten sind alle Schubspannungen gleich Null. Die Hauptschubspannungen sind geringerer technischer Bedeutung als die Hauptspannungen, wie auch ihr grösster Wert stets unter dem grössten Absolutwert der Hauptspannungen bleibt.

Litteratur : [1] Winkler, Die Behre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867, S. 11. — [2] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878, S. 14.    [3] Weyrauch,

Spannungen S. 567.

Theorie elastischer Körper, Leipzig 1884, S. 43, 45. — [4] Wittenbauer, Theorie der Schub-und der spannungslosen Geraden, Annalen der Physik und Chemie 1896, Lvll,

Weyrauch.

Hauptscliwelle, 1. beim Grundbau diejenige Rostschwelle, welche zur Aufnahme des Bohlenbelags dient, auf welchem die Grundmauern aufsetzen; 2. bei einem Riegelwandbau die Grundschwelle.

Hauptsignal, bei Eisenbahnabschluss- oder Deckungssignalen, welche mit einem Vorsignal versehen sind, zuweilen gebrauchte Bezeichnung für das eigentliche Signal zum Unterschiede von dem Vorsignal (vergl. Bahnzustandssignale).    Köchy.

Hauptspannungen. In jedem Schnitte durch einen Körper kann man sich zwei Flächen zusammenhängend denken, auf welche im allgemeinen Kräfte gleicher Grösse aber entgegengesetzter Richtung wirken (vergl. Bd. 3, S. 446, 674). Jede djes'er Kräfte lässt sich in Komponenten normal und tangential den ergriffenen Flächenelementen zerlegen, deren Werte für die Flächeneinheit Normal Spannungen und Tangentialspannungen oder auch im ersten Falle Zug- und Druckspannungen, im zweiten Schubspannungen heissen (Bd. 3, S. 446). Diese Spannungen erweisen sich, abgesehen von gewissen Unstetigkeitsschnitten (Risse, Gelenke, Gleitflächen etc.), V.    als stetige Funktionen des augenblicklichen oder anfänglichen

\ f / Orts der zugehörigen Flächenelemente (Bd. 3, S. 676; [5] II. und IV. Abschnitt); für alle einem Punkte m unendlich nahe liegenden Flächenelemente f, ändern sie sich nur mit der Richtung n ihrer von m ausgeliendenNormalen (s. Fig.). Werden die Spannungen so bezeichnet, dass die Hauptbezeichnung ihrer Richtung, der Index der Normalenrichtung des affizirten Flächenelements entspricht (Bd. 3, S. 674), so bedeutet N„ die nNormalspannung auf das Flächenelement der Normalenrichtung n. Die Maxima und Minima dieser Normalspannungen für die einem Punktem anliegenden Flächenelemente werden Haupt Spannungen daselbst genannt. Es existiren im allgemeinen drei verschiedene Hauptspannungen A, B, C, welche nach Absolutwert und Richtung den Halbaxen eines Ellipsoids um m entsprechen (siehe Spannungsellipsoid). Die Flächenelemente, welche durch Hauptspannungen affizirt werden, besitzen keine Schubspannungen.

Es sei ein beliebiges rechtwinkeliges Koordinatensystem gewählt ; dann sind nach obiger Festsetzung die Spannungskomponeuten in den Richtungen für Flächenelemente der Normalenrichtung x:

» w    »    »    y •    V'/ V/ zy »

f    ,5    ,5    ,5    j,    Z .    Xz    Yz    Zz ,

(ziehende Normalspannungen positiv). Sind dieselben für Flächenelemente normal irgend drei zu einander senkrechten Richtungen x, y, z bekannt, so ergeben sich die Hauptspannungen als die drei Wurzeln h — A, h — B, h = C der Gleichung :

(A - Xx) (h - Yy) (h- Zz) - (A — Xr) Yz² - (A - Yy) Zx²- (A — Zz) Xy²-2 X„ Yz Zx = 0,    1.

welche auch wie folgt geschrieben werden kann:

A3 — h²(XX +Yy + Zz) + h (Xx Yy + Yy Zz + Zz Xx - X,,² — Yz² - ZJ) -(Xx Yy Zz ~ Xx Yz² - Ÿy Zx» — Zz Xy² + 2Xy Yz Zx) = o.

Die Winkel einer beliebigen Richtung n mit den (positiven) Richtungen x, y, z seien (n x),

(ny), (nz). Substituirt man einen der Werte h = A, B, C in

si —¹ (A Xx) Yz -f- Xy Zx , s% — (A — Yy) Zx -f- Xy Yz , s₃ =(A — Zz) Xy -f- Zx Y> , so folgen aus

/riu

't

Xx

Y,

Zx

2.

3.

s2 S3

cos(n x) mit den beiden Vorzeichen von

/    \ S3 Sj

cos (n y) — - —— ^    10

cos (n z)

Sl »2

4.

iv = ±\f («! Sg)2 t (s₂ S3)² -j- (s₃ S 1)2 die beiden eina der entgegengesetzten Normalenrichtungen n (entsprechend n und v in Figur) derjenigen Flächenelemente, welche durch diese Hauptspannung beansprucht werden. Für alle beliebigen zu einander senkrechten x, y, z sind von gleichen Werten:

Xx 4- Yy + Z₂ = A f B + C,

Xx Yy -f Yy Zz + Xx — Xy² — Yz² — Zx² = AB-\-BC-\-CA,

Xx Yy Zz — Xx Yz² — Yy Zx² — Z* Xy² -f 2 Xy Yz Zx ~ AB C.

Hiernach ist eine der Hauptspannungen A, B, C gleich Null, wenn für beliebige zu einander rechtwinkelige Axen:

5.

6.

7.

8.

Xx Yy Zz — Xx Y z² — Yy Zx² — Zg Xy² + 2 Xy Yz Zx = 0,

9.

cs sind zwei Hauptspannungen gleich Null, wenn neben 9. gilt:

Xx Yv + Yy Zz -fi Zz Xx — X,/ — Yz² — Zx2 = 0, und sind alle drei Hauptspannungen gleich Null, so hat man noch:

XX -f- Yy + Zz — 0.

Verschwindet eine Hauptspannung, so folgt aus 2. mit 9. zur Berechnung der beiden übrwe»

/l² h (XX + Yy + Zz) + Xx Yy + Yy Zz + Zz Xx - Xy² - Y2² - Zx* = 0,

verschwinden zwei Hauptspannungen, so liefert 12. mit 10. für die verbleibende:

h = Xx -(- Yy -(- Zz ,

und ist auch die dritte Hauptspannung gleich Null, so existiren bei dem betreffenden Punkte überhaupt keine Spannungen. In obigen Gleichungen ist den üblichen Voraussetzungen entsprechend gesetzt [5] S. 90, 125, 143:

Xy=Yx,

was auch im folgenden geschehen wird.

In vielen Bällen ist von vornherein bekannt oder angenommen, dass alle einer bestimmten Ebene parallelen Flächenelemente nur von Normalspannungen oder gar nicht affizirt werden (bei der Biegung gerader und einfach gekrümmter Stäbe die Flächenelemente parallel der Biegungsebene, bei Untersuchung des Erddrucks auf Stützmauern diejenigen parallel d.-m Mauerquerschnitt u. s. w.). Werden dann, wie üblich, dieAxen der x, y parallel jener Eben., aber sonst beliebig gewählt, so sind in obigen Gleichungen Xz — Żx = 0, F- — Z,, — 0, C bildet eine Hauptspannung, während sich die zwei übrigen

~ (Xx + Yy ± \/(Xx ~ Yy)H4V)

mit den beiden angedeuteten Vorzeichen ergeben. Setzt man in

cos (n x) — +

10.

II.

12.

Yzr=Zy

Zx = Xz

14.

aus

15.

V—*

r 2h —

-Yy

16.

Xx -Yy

für h den Wert einer der Hauptspannungeu A, B, so folgen mit den beiden Vorzeichen die einander entgegengesetzten Normalenrichtungen derjenigen zwei Flächenelemente, welche durch diese Hauptspannung ergriffen sind. Bezeichnet « = (n x) -f- 90 ⁰ den positiven, von 0 bis 3601 variirenden Winkel der Spur eines Flächenelements senkrecht der xy- Ebene mit der positiv, n Richtung der æ-Axe, so hat man auch :

h-Yy Xy •

Setzt man hierin h = A , so ei’gibt sich die Richtungslinie der von A affizirten Flächenelenmntc und der Hauptspannungen _B; setzt man h — B, so findet sich die Richtungslinie der von /» ergriffenen Flächenelemente und der Hauptspannungen A. Unter den gewöhnlichen Voraussetzungen der Biegungstheorie gerader und einfach gekrümmter Stäbe (s. Biegung) hat inan, wenn die æ-Axe bei Anwendung obiger Beziehungen parallel der Stabaxe gelegt wird, mit Xx - G , Xy = T , Yy = 0 :

tg «

Xy

h — Xx

17.

h = \ (u + \[g² + 4 t² ) .

Ueber u, r s. Bd. 2, S. 366, 374. Vergl. Sp annungstraj ektorien.

Ableitung vorstellender Gleicliungen [5], §§ 14, 18, weitere Beziehungen der Hauptspannungen und Anwendungen [5], §§ 14—18, [6] A. 15    21. Für

vollkommene Flüssigkeiten sind die Spannungen auf alle beliebig gerichteten Flächenelemente bei einem Punkte m gleich grosse Normalspannungen und also auch A — B=C — —p, [5] §§ 45, 63. Ausdrücke der Spannungen durch die Verschiebungen für andere isotrope Körper s. Bd. 3, S. 676.

Litteratur: [1] Lamé, Leçons sur la théorie mathématique de l’élasticité des corps s*.1 i«l.-s, Paris 1852, S. 56 (auch 1866, S. 56). — [2] Clebsch, Theorie der Elastizität fester Körper, Leipzig 1862, S. 16. — [3] Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit. Prag 1867, S. 8. — [4] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878, S. 10. — [5] Weyrauch, Theorie elastischer Körper, Leipzig 1884, S. 14, 45. — [6] Ders., Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 29 etc. — Weitere Litteratur s. Elastizitätslehrc, allgemeine.

Weyrauch.

Hauptspannungen, reduzirte, s. Festigkeitsbedingung, B.4, S. 186.

Hauptspant, s. Schiffszeichnung und Schiffsberechnung.

Hauptspeisegraben, ein Graben bezw. Kanal, welcher der Scheitelstrecke eines Schiffahrtskanales das für dieselbe, sowie mehr oder weniger auch für die unteren Haltungen (s. d.) nötige "Wasser zuführt. Manchmal,

Gegend nicht hinreichend Wasser beschafft werden kann, sind auch mehrere solche Hauptspeisegräben anzulegen. Der Hauptspeisegraben erfordert oftmals grosse Länge und bedeutende Bauten. Bezüglich seiner schliessliehen Wasserabgabe sind die Verluste wegen Versickerung durch entsprechende Zuschläge zur Wasserfassung zu berücksichtigen. Die übrigen Einrichtungen wie bei den gewöhnlichen Speisegräben (s. d.).

Litteratur: Franzius, Der Wasserbau, 2. Abt., 2. Hälfte: Schleusen, Schiffalirtskamilc, Leipzig 1895, S. 420. — Ann. d. ponts et chaussées 1851, I, S. 289; 1880, II, S. 241.

einer

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

18.

wenn aus

Kresnik.

Hauptstäbe, s, v. w. notwendige Stäbe, s. Fachwerke, statisch unbestimmte, Bd. 4, S. 37, 39.

Hauptstange, s. Tiefbohren.

Hauptstation, s. Bahnhöfe.

Hauptstichbalken, s. Balkenlage, Bd. 1, S. 791.

Hauptstrahl, s. Balken, einfache (graph. Berechnung), Bd. 1, S.769. Hauptstrommaschine, s. Dynamomaschine, Bd. 3, S. 511. Hauptsystem eines Fachwerks, das aus den notwendigen Stäben und Reaktionen allein gebildete Fachwerk. S. Fachwerke, statisch unbestimmte, Bd. 4, S. 37, 39.

Haupttangenten, s. Flächentheorie.

Hauptträglieitsaxen, Hauptträglieitsmomente, s. Trägheit s-

mome n t.

Hauptverschiebungen. Wenn ein Punkt n sich bezüglich eines Punktes m bewegt, so heissen die relativen Wege von n gegen m für die Einheit der anfänglichen Entfernungmn Verschiebungen von n gegen m (Bd. 3, S. 675). Sind die Punkte m, n aus den anfänglichen Lagen »i₀, n₀ nach m, n gelangt und denkt man sich von m aus in der ursprünglichen Richtung n des Punktes n (Fig. 1) die Entfernung m₀,    = mn angetragen, so ist nn{ der Weg,

welchen n hinsichtlich m zurückgelegt hat. In Fig. 1 ist die Darstellung dieser Verhältnisse der Klarheit \    halber auf die Ebene beschränkt. Verlängert man

\    die Gerade mn bis zum Punkte p, auf welchen das

/\    Perpendikel aus trifft, so sind np und pn^ die rela

xe tiven Wege, des Punktes n in der ursprünglichen Rich-^ tung von m aus und senkrecht zur selben, während

pni

m n ’

die Normalver s c hie bung, Transversalverschiebung und Totalverschiebung ausdrücken. Dabei kann nn positiv oder negativ sein (je nachdem mp grösser oder kleiner als mn ist). Da man die Richtung des Punktes n von m aus auf ein Koordinatensystem beziehen muss, so werden nn, tn, rn von der Bewegung der Punkte m, n in Hinsicht desselben abhängig (im Gegensätze zu den Dehnungen, s. d.). In einem Körper können bezüglich eines Körperpunktes m alle anderen Körperpunkte n Verschiebungen erleiden. Dieselben lassen sich erfali-rungsgemäss innerhalb gewisser Grenzen als stetige Funktionen des anfänglichen Orts der Punkte m, n ansehen, abgesehen von möglichen Unstetigkeitsschnitten (Risse, Gelenke, Gleitflächen u. s.w.), derart, dass sie für alle m unendlich benachbarten Punkte n nur von deren anfänglichen Richtungen von m aus abhängen Die Maxima und Minima der Normalverschiebungen nn bei einem Punkte m heissen Hauptverschiebungen daselbst. Es existiren im allgemeinen drei verschiedene Hauptverschiebungen a. b, c, welche Punkten auf drei zu einander senkrechten Richtungslinien (oder sechs zu einander senkrechten Richtungen) entsprechen.

Werden die Verschiebungen so bezeichnet (Fig. 1), dass die Hauptbezeichnung deren Richtung, der Index der anfänglichen Richtung des verschobenen Punktes vom Bezugspunkte m aus entspricht, so sind

die Verschiebungskomponenten in den Richtungen x y z für Punkte der anfänglichen Richtung x\

/•

Fig. 1.

nH =

np

tu —

r,i =

n rii

(Bd. 3, S. 675).

Xx yx zx x>j y<j zy

.    » n n    »    ,1    Z •    y 3

Sind dieselben für drei beliebige au einander senkrechte Richtungen x, y, z bekannt, so ergeben sich mit den Bezeichnungen :

.    Sxy = X,J -f- yx ,    _ g,jz = yz -f- Zy ,    gzx = Zx + Xz

die Hauptverschiebungen als die drei Wurzeln h = a, h = b, h — c der Gleichung:

4 (h    xx ) (h — y,j) (h — zz) — (h — xx) g,JZ* — (h — y,j)gzx² — (h — Zz)gx,/—gxy gyzgzx —    0,    2.

welche auch geschrieben werden kann :

— é h* {Xx + Py y Zz) +4 k [(Xx y y +yy Zz + Z₂ Xx — ~ (ff.ry² + gyz² + 9zx%)\ —    ^

(4 xx y y Zz — Xx gyz² — y y gzx² — Zz gXy* -)- gXy 9yz gzx) = 0.

4 h⁸

y-

1.

Die Winkel einer beliebigen Richtung n mit den (positiven) Richtungen x (ny), (n z). Substituirt man einen der Werte h — a,b, c in

Sl = (h — xx) 2g,JZ + gzxgxy, s₂ = (h — yy) 2gzx + gxy gyz, s₃ = (h — zz) 2gxtJ    g,r gzx, 4.

so tolgen aus    „ „    „    *

%S>    cos (« y) =    )

.    w = Ż \^(sl s2)² + ($2 S3)²    (S3 $l)²

die beiden einander entgegengesetzten Richtungen n, für welche diese Hauptverschiebung eintritt. Für alle beliebigen zu einander senkrechten Richtungen x, y. z sind von gleichen Werten :    Xx -f- yy -f- %z ⁼- a b c ,

4 (xx y,j + y>j d- z* xx) — gx,ß — g^ — gzx* = L(ab+ bc-\-ca),

y, z seien (nx),

cos (nx) mit den beiden Vorzeichen von

iv

5.

6.

7.

H.

,    .4 Xx y y z z xx g,jZ² — y,j gzx² — zz gxyJ -(- gxy gyz gZx — 4 abc,    9.

wonach sich, wie bei den Hauptspannungen (s. d.), diejenigen Beziehungeu und Vereinfachungen ergeben, welche eintreten, wenn eine, zwei oder drei Hauptverschiebungen gleich Null sind. Bezeichnen £, 77, £ dieAVege eines Körperpunktes m bei x, y, z in den Richtungen x, y, z, so sind in obigen Gleichungen (Bd. 3, S. 675, Fig. 2) :

Xx =

91

drj

Xy

(fïr R

Vx ~ YY

d t]

Zx

dl

10.

cf x.__dxttl\

Zy

11.

Xz

12.

Zz

y* = —

Ableitung obiger Gleichungen [1], §§ 21, 23, weitere Beziehungen betreffend die Hauptverschiebungen [1], §§ 23, 30—32, 48, 49, 57, und [2], A. 25,

27, 31, 33. Die Hauptverschiebungen gewinnen in der allgemeinen wie technischen Elastizitätslehre dadurch an Bedeutung, dass nur solche Bewegungen innerhalb der betrachteten Körper untersucht zu werden pflegen, für welche die Dehnungen en (Fig. 1, 2) gleich den Normalverschiebungen nn gesetzt werden, womit auch die Hauptverschiebungen an Stelle der Hauptdehnungen (s. Dehnung) treten. Yergl. Festigkeitsbedingung und [1], §§ 30, 32. Bezüglich der Bedeutung der Summe 7. s. auch Dilatation. Ausdrücke der Verschiebungen durch die Spannungen für isotrope Körper Bd. 3, S. 676.

Litteratur: [1] AVeyrauch, Theorie elastischer Körper, Leipzig 1884, S. 60, 83 etc. — [2] Ders., Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 55, 58 etc. — [3] Neumann, Vorlesungen über die Theorie der Elastizität der festen Körper und des Lichtäthers, Leipzig 1885, S. 37. — [4] Mathieu, Théorie de l’élasticité des corps solides, Paris 1890, S. 22. — [5] Voigt, Kompendium der theoretischen Physik, I, Leipzig 1895, S. 211. —AVeitere Litteratur s. Elastizitätslehre, allgemeine.    Weyrauch.

Hauptzuleitungsgraben heisst bei der Wiesenbewässerung derjenige Rezipient, welcher das zur Bewässerung erforderliche Wasser aus dem Fluss, Bach etc. der zu bewässernden Grundfläche zuzuführen hat. Derselbe muss auf Grund hydraulischer Berechnung solche Abmessungen des Querprofiles erhalten, dass er zur Aufnahme und Ableitung des für die Wässerung benötigten Wasserquantums befähigt ist. Ueber die Festsetzung des letzteren s. Wasserbedürfnis.

Das Gefälle der Hauptzuleitungsgräben soll derart gewählt werden, dass einerseits schädlicher AVasserangriff an Sohle und Böschungen derselben infolge übermässiger Abflussgeschwindigkeit vermieden wird, andererseits die im AVasser der Flüsse und Bäche, namentlich bei Anschwellungen derselben enthaltenen fruchtbaren Sinkstoffe dem zu bewässernden Grundstück zugeführt werden und nicht infolge zu geringer AVassergeschwindigkeit im Graben sich niederschlagen. Aus letzterem Grunde sollte die mittlere Profilgeschwindigkeit im Hauptzuleitungsgraben, wenn möglich, nicht unter das Mass von 0,4 m herabgehen. Im übrigen siehe wegen Bestimmung der zulässigen AVassergeschwindigkeit unter Geschwindigkeit der AVasserbewegung in Be- und Entwässerungsgräben.    _    Drach.

Hausclilag (Luftfurche, Remische), in der Mühlsteinschärfe die (geraden oder gekrümmten, im Querschnitt dreieckigen) Furchen, welche den Zweck haben, das Auswerfen des zerkleinerten Mahlgutes zu beschleunigen und der kühlenden Luft den Durchgang zu gestatten. Sie zerfallen in Haupt- und Nebenfurchen, von denen die erstgenannten vom Steinauge bis zum Steinumfange, die letztgenannten aber vom Steinumfange nur eine Strecke in die Steinfläche hineinlaufen (s. Mühlsteine).    Arndt.

dz

dz

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Fig. 2.

JZ.......

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»?

7l>

*1

Hausenblase, s. Klebemittel.

Hausleitungeil, s. Gasbeleuchtung und Wasserversorgung (der

Gebäude).

Leppia.

Hausmannit, ein Mineral, Manganoxyduloxyd illh₃0₄ (72,05 % Mn) nebst kleinen Beimengungen von Si0₂ und BaO. Kristallisirt tetragonal; meist derb. Metallglänzend, undurchsichtig, eisenschwarz mit rotbraunem Strich. Spaltbar nach zwei Richtungen; spröde. Härte 5—ö¹^. Spez. Gew. 4,7—4,8. Löslich in Salzsäure unter Chlorentwicklung. Vor dem Lötrohr unschmelzbar. In grossen Mengen bei Pajsberg und Nordmarken in Wermland (Schweden) im Dolomit vorkommend. Ist zumeist im Braunstein neben anderen Mangan-verbindungen enthalten und teilt mit ihm dessen Yerwendungsarten (Mangan-gewinnung, Chlordarstellung, Glasuren und Porzellanmalerei).

Hausmarke, Zeichen an Häusern, um deren Besitz zu markiren ; seit der zweiten Hälfte des 13. Jahrli. fast in ganz Europa gebräuchlich. Charakteristisch an derselben ist ein senkrechter Strich (das Eulcrum), an den sich andere Formen anschliessen, so dass Buchstaben, griechische Kreuze, Merkurstäbe, Maueranker, Krähenfüsse etc. entstehen; später kamen Dreiecke, Vierecke, Pentagramme, Werkzeuge etc. hinzu. Sie dürfen nicht mit den Steinmetzzeichen verwechselt werden.

Hausrot, s. Ocker.    *»• schubert-soidcm.

Hausscliwamm, s. unter Holzkonservirung.

L. v. Willntattn.

Haustein verband (Werkst einv erb and), im Gegensatz zu den bei den regelmässig geformten künstlichen Steinen verwendeten Verbandarten (s. Back ste in verband) derjenige Steinverband, bei welchem die zugerichteten natürlichen Steine (Werksteine) nicht von gleicher Grösse zu sein brauchen, sondern sich der Formgebung des Bauwerkes und den Regeln des Steinschnitts anpassen. Bei regelmässiger Form der Werksteine entsteht der Quaderverband; s. d. und den Art. Steinschnitt.

Haustelegraphen, s. A lärm Vorrichtungen, Bd. 1, S. 196.

Haustenue (Hausflur), Vorhaus in den Bauernhäusern mancher Landesgegenden.

Hauswässer, s. Kanalwässer.

Haut, s. Leder.

Hautelisse, s. Basselisse weber ei und Weberei.

Hautrelief oder Hoch-Relief lässt ein Bildwerk stark über den Grund

hervortreten, im Gegensatz zum flachen Relief oder Basrelief.

Hauwerk, s. Aufbereitung.

Leppla.

Hauyn, ein Mineral, Kalk-Natron-Thonerde-Silikat und Kalk-Natron-Sulfat 3 Na₂CaÄl₂Si₂0₈ + (Na₂Ca) S()₄, von Nosean nur durch höheren Kalkgehalt unterschieden. Kristallisirt regulär. Meist blau, selten grün, rot oder farblos; glas- bis fettglänzend, unvollkommen durchsichtig. Spaltbar. Härte 5—b}/₂. Spez. Gew. 2,4—2,5. Mit Salzsäure gekocht, scheidet sich gelatinöse Kieselsäure aus. Beim Schmelzen entfärbt es sich. Bestandteil einiger Laven in jungen Vulkanen (Albaner Gebirg, Laacher See u. s. w.).

Hauynopliyr, eine aus Augit, Nephelin, Leucit und Hauyn zusammengesetzte Lava von Melfi (Unteritalien).

Havanaliolz, Haytiholz, s. Nutzhölzer.

Hebebauni (Gleisheber), s. Oberbaugeräte.

im

Lindner.

Hebedaunieu, wie sie an Pochwerken zum Heben der Pochstempel dienen, sind einzelne Zähne an langsam rotirenden Wellen. Bei den Grusonschen Pochwerken sind sie auf der horizontalen Welle als rückwärts gekrümmte gusseiserne Arme, nur einer für jeden Stempel, so gestellt, dass sie dicht neben dem Stempel aufwärtsgehend, einen breiten Bund der Stempelstange von unten treffen und Abstreichen den runden Stempel in Drehung versetzen, so dass Reibung und Abnützung gering ausfallen. — Die Kurve ist für gleiclnnässige Beschleunigung oder besser, um den ersten Angriff sanfter zu machen, für zunehmende Beschleunigung einzurichten. Daher sind die Schlagdaumen an Webstühlen mit konkaver Angriffsfläche so ausgebildet, dass der Schlagarm nicht nur mit wachsender Geschwindigkeit, sondern mit zunehmender Beschleunigung treibt.

Hebel, im allgemeinen der um eine feste Axe oder Kante (Stützpunkt Ruhepunkt), drehbare, von Kräften ergriffene Stab. Als einfache schwere eiserne Stange wird der Hebel besonders in Steinbrüchen und auf Baustellen (Hebeisen) zum Bewegen der Lasten benützt. Im Maschinenbau kommen Hebel als Balancier, Gestängekreuz, Händel, Steuerhebel, Schwinghebel an Pumpen und Hebeladen, Wagebalken u. s. w. je in besonders zu behandelnden Formen vor. Mathematischen Hebel nennt man den gewichtslos gedachten Hebel.

In der Voraussetzung, dass die einwirkenden -f Kräfte mit der Axe des Hebels eine Ebene bilden, a müssen die Momentensummen, d. h. die Produkte den Kräften in die von dem Stützpunkt (Drehpunkt) nach den Richtungen der Kräfte gefällten Perpendikel (Hebelarme) gleich Null sein. Es ist z.B. für den einfachen Hebel (Fm 1)• P(u | b) — (J/, o für den zweiarmigen Hebel (Fig. 2) : Pa — Qb = 0; für den Winkelhebel oder Kniehebel (big. 3): Pa — Qb — 0, die Hebel als gewichtslos gedacht. S. a. Gleichgewicht.

Hebelade, die am Papierholländer angewendete Vorrichtung, welche durch genau zu bemessendes Heben und Senken der Messerwalze die gegenseitige Stellung dieser zum Grundwerk in entsprechender Weise zu reguliren gestattet (s. Papierfabrikation); Wechsellade, bei welcher die Schützenkästen Über einander angeordnet sind, und welche von oben gehoben wird (s. Weberei). — Vergl. auch Steiglade (Hub- oder Fallkästen), Winde.

Hebelarm. Unter dem Momente einer Kraft P in Bezug auf einen Punkt 0 versteht man das Produkt aus der Intensität der Kraft, als Strecke auf ihrer Richtungslinie aufgetragen, und dem Abstande p des Punktes 0 von der Richtungslinie der Kraft (s. Fig.). Den Abstand p nennen viele Autoren den Hebelarm der Kraft P. Reduzirt man die Kraft P auf den Punkt 0, indem man sie dort in ihrem und in entgegengesetztem Sinne, als P und —P, zufügt, so erscheint das Produkt Pp als das Moment des Reduktionspaares und p ist der Arm desselben, Der Ausdruck „Hebelarm“ kann daher durch den kürzeren „Arm“ ersetzt werden, da ohnehin kein Grund vorhanden ist, bei den Momenten jeder Kraft an die Maschine des Hebels zu erinnern.

Fig. 3.

11

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ai- ! _Z

Fig. 2.

Fig. 1.

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11

Schell.

Hebelbremsen, Bremsen mit nur einem Bremsklötze, der an dem kürzeren Arme eines Hebels befestigt ist und durch Niederdrücken des langen Hebelarmes an den Radreifen gepresst wird. Der Hebel befindet sich an der Längsseite des Wagens und hat seinen Drehpunkt am Längsträger. Diese einfachen aber wenig wirksamen Bremsen sind nur noch als Verschubbremsen, bei Bahnmeister-

Alfr. Birk.

Hebeldurchschnitt, ein Durchschnitt, bei welchem der in dem Schieber befestigte Stempel mittelst Hebelverbindungen bewegt wird (vergl. Fig. 3 des Art. Durchschnitt).

Hebelschere, wird beim Schneiden starker Metallstücke oder Metallplatten verwendet.

Sie besteht, wie in der Figur schematisch dargestellt ist, aus einem festen Glied« <l'J mit der Klinge J und einem um die feste Axe A drehbaren Hebel l mit der Kliuge K. Diese Klinge K wird durch ein um die feste Axe 0 rotirendes Exzentrik Ff, welches gegen den Hebel l drückt, zum Schneiden in Bewegung versetzt. Der Hebel l kann beim Leergang entweder durch seine Schwere oder durch Aufdrücken mit der Hand an das Ex-x zentrik gelehnt werden. Wird aber der Hebel =7mit einem Rahmen versehen, dessen beide y Seiten l/l' das Exzentrik berühren, dann erfolgt die Bewegung der Klinge K beim Leer-durch den Druck des Exzemriks gegen

Bur metier.

wagen, Draisinen u. s. w. in Anwendung.

E. Müller-Hannover.

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1'

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gang ______

die Ralimenseite V.

Hebelschneider, zum Querschneiden des sogen, endlosen Papiers verwendete Schneidvorrichtung, bei welcher das bewegte Messer (der Schneider) an einem Hebel befestigt ist. S. Papier fab rikation.

Hebemaschinen (Hebezeuge), Vorrichtungen zur Bewegung von Lasten

Maxim. Kraft-

in senkrechter oder schräg emporsteigender Richtung: Aufzüge, Flaschenzüge, Krane, Winden etc. ; vergl. die Einzelartikel.

Hebende Falle, s. Schloss.

Heber. Eine im Sinne der untenstehenden Figur mit beiden freien Enden in Flüssigkeit getauchte Röhre nennt man Heber. Der Luftdruck (die atmosphärische Pressung) gestattet, unter Umständen die Flüssigkeit bis zu einer bestimmten Höhe a über den oberen Spiegel zu heben, also über ein bestehendes Hindernis hinweg Bewegung aus dem höheren nach einem tieferen Behälter mittelst der Ueberdruckhöhe H in der Röhre zu erzeugen.

a sprechende Druckhöhe, so muss, wenn H (s. Figur) positiv, die Be-

1_____ dingung erfüllt sein (vgl. d. Art. Rohrleitungen): a = B— (p₀—p)-"/

I    unter y das Gewicht eines Kubikmeters Flüssigkeit in Kilogrammen

i    verstanden. Die Pressung p in der Heberröhre kann äusserstenfalls

Ist p die Pressung der Flüssigkeit pro Flächeneinheit in der Röhre, p₀ die Pressung auf die Flächeneinheit beider Flüssigkeitsspiegel (d. h. die atmosphärische Pressung auf den (Quadratmeter in Kilogrammen), B die dem Leitungswiderstand sowie dem Wassereintritts- und Austrittswiderstand infolge der Bewegung des Wassers im Rohr ent-

T. -, auf jene herabsinken, die dem Dampfe der bewegten Flüssigkeit bei ~    \    der entsprechenden Temperatur gleichkommt (s. Dampf, gesättig-

- -    v ter, Bd. 3, S.J.25). Nennt man h die der letztgenannten Pressung

entsprechende Druckhöhe, so wird a — B + li—Po'y und ergibt die Höhe a des Heberscheitels, bei welcher die gedachte Bewegung noch möglich ist. Für Wasser ist bei den gewöhnlichen Temperaturen h sehr klein, p₀:y = 10,33, also annähernd a — B—-10,33. Positive Werte von a ergeben die Unmöglichkeit der Anwendung eines Hebers. S. a. Rohrleitungen.

Heberad, s. Zwischentransport.

Heberdohlen, s. Unterleitungen.

Heberlein-Bremse, Friktions- oder Reibungsbremse (s. d.), bei welcher die lebendige Kraft des Zuges zum Bremsen benützt wird.

Durch die ins Bremscoupé führende Kette l (s. Fig.) kann mit Hilfe des einarmigen Hebels g, der Stange i und des gleichfalls einarmigen Hebels h die am letzteren befindliche Welle o etwas gesenkt oder gehoben werden. Auf dieser Welle sind neben einander zwei Rollen 11 und zwischen ihnen die Kettenscheibe s angebracht. Die über diese Scheibe laufende

<2>Tv

Kette K steht mit dem Bremsgehänge d und —^ dem Bremsklotz b derart in Verbindung, dass bei ihrer Aufwicklung eine Anpressung des Bremsklotzes b und durch Vermittlung der Stange t auch des Bremsklotzes b‘ an die Radlaufflächen erfolgt. Die rotirende Bewegung der Rollen H und der Scheibe s wird durch die zwei auf der Radaxe festsitzenden, neben einander befindlichen Holzscheiben R bewirkt, indem die ersteren bei ihrer Senkung an die letzteren gedrückt werden. Die Kette K kann über mehrere Wagen fortgeführt werden, wodurch die Heberlein-Bremse zu einer Gruppenbremse (s. d.) oder auch durchgehenden Bremse wird. Um alle Bremsen im Zuge von einem Punkte aus in Thätigkeit setzen zu können, läuft über den ganzen Zug eine Leine, durch deren Verlängerung oder Verkürzung sich die Bremse bethätigen lässt. Bei einer Zugtrennung reisst die Leine und tritt selbstthätig die Bremsung ein; die Heberlein-Bremse ist sonach auch eine selbstthätig wirkende (automatische) Bremse. Die Heberlein-Bremse eignet sich besonders für Nebenbahnen, bei denen die Züge aus Güter- und Personenwagen gebildet sind. Sie hat in dieser Beziehung, wie auch auf Hauptbahnen in Deutschland (namentlich Sachsen) und in der Schweiz, vereinzelt auch in Grossbritannien, Russland, Nordamerika Anwendung gefunden.

Litteratur: Brosius u. Koch, Die Eisenbahnbetriebsmittel, Wiesbaden 1881 u. 1893. — Meyer, Der Eisenbahnwagenbau, Berlin 1884. — Organ f. d. Fortschr. d. Eisenbahnwesens etc.

Alfr. Birk.

Heberschreibapparat, s. Telegraph.

Maxim. Kraft.

Heberwascher, die zum stetigen Austragen des Schmutzwassers aus den Holländern zur Anwendung gebrachte Vorrichtung, bei welcher dieses Austragen durch eine in die Waschtrommel hineinreichende Heberkonstruktion zur Ausführung kommt. S. Papierfabrikation.

Hebevorrichtung*, für Munition, s. Munitionstransport.

Hebewerke, vertikale (senkrechte Schiffshebewerke), im besonderen, d. h. abgesehen von den Kammerschleusen bezw. Schachtschleusen (s. d.), sind Vorrichtungen, wodurch das Schiff, aus dem Kanale herausgenommen, in vertikaler Richtung auf beträchtliche Höhe, derzeit bis ca. 20 m, ohne oder mit

Hebewerke, vertikale

nur sehr geringem Wasserverbrauch aus der unteren Haitun « (s dl in die obere oder umgekehrt befördert wird. In der ältesten, primitivsten Weise wurde das öchm selbst mittelst Winden gehoben oder gesenkt. Besser ist die hierbei jetzt allgemein angewendete Methode, das Schiff in einer mit Wasser «-eiiillti-n Kammer oder einem solchen Troge zu fassen und somit darin schwimmend auf oder ab zu bewegen, daher auch die Bezeichnungen Schleusen mit beweglichen Kammern oder Trogschleusen. Ausführungsarten der letzteren sind:

L Gruppe. Die Vorrichtung ist eine doppelte, mit zwei Kammern so dass womöglich ein abwärts fahrendes Schiff das Heben des aufwärts "ebenden entweder ganz bewirkt oder doch wesentlich dazu beiträgt; das zur Bewegung gewünschte Uebergewicht des herabsinkenden Troges kann auch durch "ent” sprechende Füllung desselben mit Wasser, durch Wasserballast, erzielt werden wenn die obere Haltung einen solchen Wasserverbrauch verträgt.

Hierher gehören: 1. Ketten- oder Seilaufzug. Die beiden Schiffströge hängen je an einem Ende von Seilen oder Ketten, welche oben über Rollen gehen. So ausgeführt 1838 mit drei Ketten am Great-Western-Kanal in England für 13,9 m Gefälle.

2. Hydraulische Schleuse oder Ascenseur. Diese Konstruktion erinnert T7777r77n\ ]

an eine hydraulische Presse. Die beiden f j ;..............

Tröge a und b (Fig. 1) werden bei diesen    '

Bauwerken von je einem sie in ihrer Bodenmitte unterstützenden Kolben oder Press-cylinder c bezw. d getragen, welche in entsprechend tiefe, wassergefüllte Schächte, oben wasserdicht abgestopft, hinabreichen. Die beiden Schächte stehen durch eine Rohrleitung e mit einander in Verbindung. Der eine Kolben mit seinem Troge wird schon ganz oder zum Teil durch jenes Druckwasser in die Höhe getrieben, welches der andere mit dem herabfahrenden Schiffe erzeugt. Der etwaige Mangel an Hebkraft kann auch durch ein Druckpumpwerk ersetzt werden. Solche Ausführungen bestehen : a) Zu Anderton (England), von Clark & Sydengham Duer 1874 erbaut. Die bewegliche Kammer 22,7 m lang, 4,72 m breit, 1,5 m tief; Tragfähigkeit 100 t, Gefälle 15,35 m. b) Zu Los Fouti-nettes (Frankreich), eröffnet 20. April 1888, Tragfähigkeit 300 t, Gefälle 13,13 m, sowie <•) zu La Louvière (Belgien), 28. Juli 1888, trägt 400 t, Gefälle 15,4 m.

Von letzterem Hebewerke zeigt die Fig. 2 eine Ansicht von der unteren Haltung aus. Die beiden Tröge befinden sich hier in einer mittleren Stellung. Die eisernen Gitterpfcilcr dienen zur geraden und sicheren Führung der Tröge. Die zugehörige Fig. 3 gibt ein Bild \-<>n der Troggrube — auf dessen Boden sich die Hauptträger setzen, wenn die Kammer sich an die untere Haltung anschliesst — und vom Presscylinder mit den Querträgern des Kammerbodens. Dieser Kolben hat 2 m Durchmesser, ist aus 2 m hohen, 10 cm starken gusseisernen Cylinderstutzen zusammengesetzt, auf welche der ganzen Höhe nach zur Verstärkung noch 5 cm starke Stahlringe warm aufgezogen sind ; auf den Kolben wirkt ein Wasserdruck von 33 Atmosphären.

Behufs Vergrösserung der Tragfähigkeit bei Verminderung des Wasserdruckes un<l grösserer Sicherheit wurden in späteren Entwürfen von hydraulischen Schleusen mehrere Presskolben unter dem Troge angenommen; so von Hoppe deren sechs.

II. Gruppe. Die Konstruktion ist nur einfach, das ist mit einer einzigen beweglichen Kammer. Dem entspricht auch ein Projekt Hoppes, wonach der von vier Presskolben unterstützte Trog zur Ersparnis an Betriebskraft auch mit einem (gemauerten) Gegengewichte versehen ist.

An hierher gehörigen Ausführungen bezw. Anordnungen gibt es solche, bei welchen zum ökonomischen Betriebe der Auftrieb von ins Wasser getauchten Hohlcylindern, von Schwimmern, ausgenützt wird, oder wobei Ausgleichsgegengewichte zur Anwendung kommen, und zwar:

1. Die Schwimmerschleuse oder das Schwimmhebewerk. Nachdem schon Rowland und Pickering (1794), Segrig (1883), Jebens (1887), das Gruson-Werk in Buckau-Magdeburg, Krupp-Gruson und Prüsmann diesbezügliche Entwürfe machten, wurde schliesslich ein preisgekrönter Plan von Haniel & Lueg für den Dortmund-Emskanal zu. Henricnenbuig 1895 ausgeführt. Hierbei sitzt der 70 m lange, 8,8 m breite Schiffstrog a (lig. 4) mit 2,5 m Wassertiefe mittelst Gitterständer auf 5 Schwimmern b. Diese sind vertikale, eiserne Hohl-cyiinder, je in einen selbständigen, mit Wasser gefüllten Brunnen untergetaucht. Die Hubhöhe oder das Schleusengefälle beträgt 14, 14,5 und 16 m. Angenommen, die Grösse der Schwimmei sei derart bestimmt, dass für die Stellung des belasteten Troges in der Mitte der Hubhöhe der Auftrieb von den Schwimmern und den noch eingetauchten Teilen der Ständer eben gleich sei dem Totalgewichte; in dieser Lage bliebe also das Hebewerk ruhig stehen. Viril daun dci Trog durch eine äussere Kraft zum Sinken gebracht, auf dass er an die untere Hai ung

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Fig. 1.

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Fig. 2. Schiffshebewerk bei La Louvière (Belgien).

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Fig. 3. Presskolben und Troggrube.

anschliesse, so entsteht hierbei ein Ueberschuss an Auftrieb infolge der mehr eingetaucht,-u Konstruktionsteue. Gibt man beim darauffolgenden Heben den stets gleich schwer g.-darhteu Trog frei, so wird er schon durch den genannten Ueberschuss in die Höhe getrieben und theoretisch ginge er wie ein Pendel um ebenso viel über die

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Mittelstellung hinaus, bloss infolge der be-reits erworbenen lebendigen Kraft, d. h. f er würde bis zur

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oberen Haltung gelangen, wo er sogleich festgehalten werden müsste ; dabei ist vorausgesetzt, dass die Abnahme des Auftriebs für die obere Bewegungshälfte in gleichem Masse erfolge wie früher dessen Zunahme für die untere. Nun würde für die Herunterfahrt der Ueberschuss des Gewichtes analog wirken wie beim Heben der Ueberschuss des Auftriebs. Es kann also der bereits begonnene Betrieb der Schwimmerschleuse durch eine geringfügige äussere Kraft, so durch eine nur w. nU höhere oder niedrigere Wasserfüllung des Troges in seiner obersten bezw. untersten Stellung weitergeführt werden, da eigentlich bloss die Reibungswiderstände zu überwinden sind.

Die sichere Führung in stets horizontaler Lage erhält bei der Henrich enburger Schwimmerschleuse der Trog nach Jebens durch vier vertikale Schraubenspindeln cc, welche je durch eine am Troge befestigte Schraubenmutter hindurchgehen und am Fundamente drehbar festgehalten sind. Durch entsprechende Räderübersetzung von d aus werden sämtliche Spindeln gleichzeitig und gleich viel gedreht, wobei die Bewegung des Schiffstroges erfolgt.

Die 245 mm Kerndurchmesser besitzenden Spindeln haben 100

Durchströmen von Dampf, um so im Winter die Schraubenschmierung weich zu erhalten.

Die Hebegeschwindigkeit ist hier mit 0,1 m per Sekunde bemessen, könnte aber auch 0,2 tu betragen [4].

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Fig. 5.

2.    Das vertikale Hebewerk mit Gegengewichten. Der Schiffstrog hängt an Seilen, welche oben über Rollen gehen und am andern Ende zur Ausbalancirung nahezu ghi.li schwere Gegengewichte tragen. Im übrigen kann die Anordnung und der Betrieb wie bei ihn Schwimmerschleusen sein, nur dass die Schwimmer samt den tiefen Brunnen entfallen, was bei bedenklicher Herstellung und Erhaltung der letzteren Vorteile verspricht.

3.    Die Tauch schleuse. Vom Engländer Robert Weiden 1704 erfunden, auch angeführt, dann aber verlassen, wurde sie von Rowley 1891 wieder in Vorschlag gebracht. Ilierb.i fährt das Schiff in einen horizontalen Cylinder, die Schiffstrommel a (Fig. 5), ein. Diese sdiw . l t untergetaucht in einer bis über die obere Haltung mit Wasser gefüllten Kammer ft, so dass das Gewicht der beladenen Trommel nahezu durch den Auftrieb aufgehoben wird. Der dichte Abschluss bezw. Anschluss der Trommel an die Haltungen geschieht durch entsprechend.• Anpressen von aussen mittelst der Schrauben c. Die Bewegung wird durch Ketten d , welchen die Trommel hängt, und durch die Vermittelung einer Räderübersetzung gleichmäßig bewirkt [5].

Litteratur : [1] Franzius, L., Der Wasserbau, 2. Abt., 2. Hälfte, Schleusen, Schiffahrtskanal.t, Leipzig 1895.—-[2] Zeitschr. d. österr. Ingen.- u. Arch.-Vereins 1891, 1894.— [3] Zentralblatt d. Bauverwaltung 1891. — [4] Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure 1890, S. :>7 u. 10n. — [5] Wochenschr. d. österr. Ingen.- u. Arch.-Vereins 1891.

Hebezeuge, s. Hebemaschinen.

Hebliug, in der Aufbereitung derjenige Teil an denPocbstempeln (s. Pochwerk), an dem die Daumen der Antriebswelle angreifen.

Hebungen, säkulare, und Senkungen, in der Geologie äusserst langsam sich vollziehende Niveauveränderungen grösserer Teile der Erdrinde, z. B. von Inseln und Kontinenten.

Solche Schwankungen des Landes oder des Meeresspiegels will man an der Küste v<m Schweden (Hebung von ungefähr lm innerhalb 100 Jahren) und von Grönland (Senkung), auch in der Nähe von Vulkanen (Italien, griechischer Archipel) beobachtet haben. Als ein besonders merkwürdiges Beispiel wird die in historische Zeit fallende Hebung und Senkung des Serapis-Tempels bei Puzzuoli (Neapel) bezeichnet. Der Bau, ursprünglich zweifellos auf dem Land errichtet, muss, den zahlreichen Anbohrungen der Bohrmuscheln an seinen Säulen entsprechen.!,

wasser-

später unter das Meeresniveau gesunken sein, wenn die Tiere ihre Arbeit verrichten konnten, und heute ragen die Säulen wieder über den Meeresspiegel empor. Indes sind auch andere Erklärungen dieser Erscheinung versucht worden.

Leppla.

Den Niveauveränderungen wurde lange Zeit die Verteilung von Wasser und Land in den verschiedenen geologischen Zeiträumen zugeschrieben. Dem Untertauchen des Landes entspricht eine vermehrte Ausdehnung des Meeres und die Bildung neuer Sedimente. Die Hebungen und Senkungen des Festlandes konnten aber als allmäliehe und langsam vorschreitende Erscheinungen keineswegs die Ursache der Veränderungen in der Ausdehnung von Land und Wasser auf der Erde sein. Die neueren Forschungen über Schichtenstörungen und Tektonik im allgemeinen beweisen, dass den letztgenannten Veränderungen plötzlich oder zumeist unvermittelt vor sich gehende Kraftäusserungen in der Erdrinde zu Grunde liegen, welche in der Hauptsache tangentiale Bewegungen (Faltung) und im geringeren Ausmass vertikale (Einbrüche, Absenkungen) waren. — In der Hauptsache ist die Bedeutung der säkularen Hebungen und Senkungen für die Geologie durch die neueren Forschungen erheblich vermindert und verändert worden. Die ihnen zu Grunde liegenden Beobachtungen sind keineswegs exakt.

Litteratur: Reyer, Theoretische Geologie, Stuttgart 1888, S. 795.

Hechel, Hechelmasehine, s. Flachs spinn er ei, Bd. 4, S. 290.

Hechelabfall, s. 'Wergspinnerei.

Heck, s. Schiffbau.

Heckfeuer, s. Schiffsarmining.

Heckraddampfer, s. Dampfer typen.

Hede (Heede), s. v. w. Werg.

Hefe (Bärme, Berme, Germ), der Schaum oder Schlamm, der sich auf gärenden Flüssigkeiten bildet, besteht aus mikroskopisch kleinen, einzelligen Pilzen, welche man als Gattung Saccharomyces zusammengefasst hat. Ueber die physiologische Wirkungsweise dieser Mikroorganismen s. Gärung. — Die einzelnen Arten der Gattung unterscheiden sich unter anderem in hohem Grade durch ihr Vermögen, nur bestimmte Zuckerarten vergären zu können: Saccharomyces cerevisiae bewirkt die Biergärung (vergl. Bierbrauerei, Spiritusfabrikation), Saccharomyces ellipsoideus die Weingärung, Saccharomyces mycoderma erzeugt auf der Oberfläche von Wein und Bier die sogen. Kahmhaut und verursacht eine nachteilige Zersetzung dieser Flüssigkeiten. Der Weinhefenpilz findet sich in der Natur schon im Boden der Weinberge, gelangt von dort auf die Trauben und mit diesen in den Most. Die Bierhefe ist dagegen nur in kultivirter Form bekannt. — Die Gärungsprodukte der verschiedenen Gärungserreger sind sehr verschieden: das verschiedene Aroma der Weinsorten z. B. ist lediglich auf die Verschiedenheit jener Gärungsprodukte zurückzuführen. In jüngster Zeit ist es sogar gelungen, aus Gerstenmalz die verschiedensten, von Naturweinen nicht zu unterscheidenden Weine (Portwein, Tokayer etc.) mit Hilfe bestimmter Hefenarten darzustellen (vergl. hierüber Malt on weine). Es ist daher für die Gärungsgewerbe von grösster Wichtigkeit, nur reines Hefematerial zu verwenden, damit Nebengärungen, welche zu anderen (nicht erwünschten) Endprodukten führen, vermieden werden. Derartiges Reinmaterial [1] wird gegenwärtig den Interessenten von besonderen Reinzuchtanstalten geliefert. In jüngster Zeit ist es Buchner [2] sogar gelungen, alkoholische Gärung ohne Hefezellen, lediglich mit dem (unter einem Druck von 400—500 Atm. gewonnenen) Presssaft aus den mechanisch zerstörten Zellen zu erzielen, ein Ergebnis, welches voraussichtlich auf die Weiterentwicklung der Gärungsgewerbe von grossem Einfluss werden dürfte. — Vergl. die Art. Kunsthefe, Presshefe.

Litteratur: Lafar, F., Technische Mykologie, Jena 1896. — [1] Grünhut, die Einführung der Reinhefe in die Gärungsgewerbe, in „Sammlung chem. u. chem.-techn. Vorträge“, lierausgeg. von Ahrens, Stuttgart 1867, Bd. 1, Heft 9 u. 10. — [2] Buchner, Eduard, Alkohol. Gärung ohne Hefezellen, Ber. der deutsch, chem. Gesellsch., 80 (1897), S. 117 ff.

Hefengut, -kühler, -maischapparate, s. Kunsthefe.

Hefenpresse, -schäum, s. Presshefe.

Hefeschwarz, s. Reben sch warz.

Heftblech, kleiner Blechstreifen, 4—6 cm breit, welcher zur losen Befestigung der Tafeln bei Blechdächern dient. Die Heftbleche sind umzufalzen und in die Falze der einzelnen Tafeln einzuhängen; jedes Heftblech ist durch zwei Nägel zu befestigen (s. Fig.). Weinbrenner.

Heftmaschinen, s. Buchbindereimaschinen.

Heidengebirge ist derjenige Teil des Haselgebirges (s. d. und Sinkwerksbau), m welchem die Kelten in prähistorischer Zeit Salzgewinnung betrieben haben.    r Treptow

Heine-Kessel, s. Dampfkessel, Bd. 3, S. 161, Fig. 13.

Heiss, s. Besegelung, Bd. 2, S. 290.

Heissbolzen, s. Bootsbau, Bd. 2, S. 622.

Heisslaufen, s. Warmlaufen.

Heissluftmascliinen (kalorische Maschinen, Lu ft expansion s-maschinen, Heissluft-, Luftmotoren) dienen dazu, die Spannung erwärmter Luft arbeitsverrichtend nutzbar zu machen. Dadurch, dass gespannte Luft in einen Cylinder tritt und sich ausdehnt, treibt sie einen Kolben arbeitsverrichtend vor sich her. — Man unterscheidet geschlossene, offene und Feuerluftmaschinen.

Geschlossene Maschinen. Bei jedem Doppelhub, während jeder Umdrehung, wird eine abgeschlossene Luftmenge abwechselnderwärmt und abgekühlt : in der Erwärmungs-periode dehnt sich die Luft aus und überträgt durch den Kolben Arbeit auf die Welle, während der Abkühlungszeit wird sie mit Hilfe der lebendigen Kraft des Schwungrades verdichtet. Der Unterschied zwischen Expansions- und Kompressionsarbeit ist die iudizirte Leistung der Maschine. Die geschlossenen Maschinen bedürfen des Kühlwassers.

Offene Maschinen werden bei jeder Umdrehung mit einer neuen Menge erhitzter Luft gefüllt und stossen dieselbe aus, sobald sie ihre Arbeit verrichtet hat. Sie gebrauchen also kein Kühlwasser, dafür aber eine Luftpumpe.

Feuerluftmaschinen sind offene Maschinen, bei denen die Verbrennung nicht in einer offenen Feuerung, sondern in einem luftdicht abgeschlossenen Baume vor sich geht. An Stelle der Betriebsluft treten die Feuergase. Die Maschinen bestehen also aus Pumpe, Ofen und Arbeitscylinder.

Die geschlossene Heissluftmaschine entspricht also der Dampfmaschine mit Oberflächenkondensation, die offene der Auspufifmaschine. Der ersteren liegt der Kreisprozess Fig. 1, der letzteren derjenige, welchen Fig. 2 darstellt, zu Grunde.

Fig. 1 : Die Luftmenge Vi wird bei konstantem Volumen : p von der Spannung p\ bis zur Spannung p% erwärmt (ul) uud Vp/³ dehnt sich bei fortgesetzter Erwärmung arbeite verrichtend isotherm bis v% aus (bc), wobei die Spannung auf pa sinkt. Dann wird bei konstantem Volumen und bei bis p₄ sinkender Spannung abgekühlt (cd) und endlich die Luft bei fortdauernder Abkühlung arbeitsverbrauchend bis zum Anfangszustande verdichtet (da).

Fig. 2: Die Luftmenge V\ wird bei konstanter Spannung (naturgemiiss 1 Atm.) angesaugt (ab), dann adiabatisch verdichtet (bc) und in einen Erhitzer oder geschlossenen <>f<-n

gedrückt (cd). Hier, bei konstanter Spannung erhitzt, strömt sie in den Arbeitscylinder (de), dehnt sich arbeitsverrichtend adiabatisch aus (ef) und wird endlich bei konstanter Spannung ausgetrieben (fa). Diagramm adef a des Arbeitscylinders weniger

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Fig. 1.

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Fig. 2.

Diagramm ab cd des Pumpencylinders gibt die gewonnene Arbeitsmenge an.

Selbstverständlich werden in ausgeführten Maschinen diese Prozesse nicht streng, sondern nur angenähert durchgeführt.

Geschlossene Maschinen finden sich in dreierlei Ausführung :    .    ..    ,

1.    Als z weicyl indrige Verdrängermaschinen (Fig. 3). Die Erwarmung und Abkühlung der Luft geschieht in dem langen Verdrängercylinder, in welchem ein sogenannter Verdränger die Luft hin und her schiebt, die Arbeitsleistung in einem kleincien, ein ac 1 wirkenden Arbeitscylinder.

2.    Als eincylindrige Ver- [~ drängermaschinen (Fig. 4). Die Er- , wärmung und Abkühlung geschieht im --- ( p|

Arbeitscylinder selbst ; der Boden des kalten y Baumes wird vom Arbeitskolben gebildet, \_ die Kolbenstange des Verdrängers geht

durch den Arbeitskolben in einer Stopf-    Ir

büchse, letzterer ist durch zwei symmetrisch eingreifende Stangen mit der \\ eile ver bunden.

3.    Als Kolbenmaschinen (Fig. 5). Die Erwärmung der Luft wird in einem geheizten, die Abkühlung in einem gekühlten Cylinder bewirkt, beide sind in ununterbrochener v ei biuuung.

Verdränger

Fig. 4.

Fig. 3.

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Die Kolben sind so gesteuert, dass die Luft abwechselnd aus einem in den andern Cylinder Übertritt ; befindet

..... sie sich im heissen, so ist die Spannung hoch, befindet sie

sich im kalten, so ist die Spannung niedrig. Der Unterschied beider Indikatordiagramme gibt die indizirte Leistung an ; er entsteht dadurch, dass bei hoher Spannung der Kolben des heissen Cylinders sich schnell, der des kalten sich langsam bewegt, bei niederer Spannung die Bewegungsverhältnisse entgegengesetzt sind. Beide Indikatordiagramme haben also dieselben Ordi-naten, doch gehören diese zu verschiedenen Abscissen. Geschlossene Heissluftmaschinen sind am häufigsten erfolgreich ausgeführt, die offenen sind nie über den Versuch hinausgekommen, Feuerluftmaschinen jedoch trotz der grösseren praktischen Schwierigkeiten, welche die Feuergase als Betriebsflüssigkeit bedingen, mehrfach brauchbar geworden.

In der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure sind die Maschinen von Rider [7], Lehmann [9] und Bénier [11], [12] beschrieben (mit Abbildungen), worauf wir verweisen. Die Maschine von Buschbaum findet sich in [1] dargestellt. Die Abmessungen sind folgende:

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Fig. 5.

Gattung

Benennung XJmdrehungs- Grundfläche

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Höhe

Gewicht

Pferdestärken

mm

mm

kg

Lehmann . Rider . .

¹I2

110

120

1250 . 1400 770 . 915

1750

1885

1400

600

Lehmann . Rider . . Buschbaum

1300 . 1500 850 . 1400 1100 . 1100

2000

1075

2200

1850

1350

Lehmann . Buschbaum

to to

100

1800 . 2100 1380 . 1380

2700

2900

2600

Bénier . . Bénier . . Bénier . . Bénier . .

120

1200 . 2600 1300 . 2900 1500 . 3300 1700 . 3600

2100

2400 3000 4500

3000 I 6000

Den Brennstoffverbrauch älterer Lehmannscher Maschinen liegender Anordnung fänden Brauer und Slaby zu 4—7 kg Zwickauer Steinkohlen für die Pferdestunde, doch gebrauchten diese Maschinen mit aufgemauertem Ofen viel Brennstoff zum Anheizen. Nach Versuchen von Schüttler gebrauchte eine 2—3pferdige Ridermaschine 11—12 kg böhmische Braunkohlen oder halb so viel Gaskoks, nach Versuchen von Slaby eine 4pferdige Béniermaschine 2,4 kg Koks für die Pferdestunde. Bei den grösseren Ausführungen letzteren Systèmes soll der Koksverbrauch bis auf 1 kg sinken.

Grundsätzlich kann Luft zum Betriebe von Kraftmaschinen nicht vorteilhafter sein als Dampf. Da für grosse Arbeitsleistungen die Abmessungen der Heissluftmaschinen ungeheuerlich werden, so führt man sie nur bis zur Stärke weniger Pferde aus. Für den Kleinbetrieb haben sie sich da und dort gut bewährt, sind aber zurzeit fast ganz durch die Gas- und Petroleummaschinen verdrängt. Näheres über Detailkonstruktionen etc. in [1] bis [13].

Litteratur: [1] Knoke, Die Kraftmaschinen des Kleingewerbes, Berlin 1887.-—[2] Bork, Die Kraftmaschinen für das Kleingewerbe, Berlin 1880. — [3] Hirsch, Théorie des machines aérothermiques, Ann. des ponts et chaussées, 1874, S. 409. — [4] Slaby, Theorie der geschlossenen Heissluftmaschinen, Verh. f. Gewerbfleiss 1878.— [5] Brauer u. Slaby, Versuche über Leistung u. Kraftb. von Kleinmotoren, Berlin 1879. — [6] Weyrauch, Zur Beurteilung von Luft- u. Gasmaschinen, Zeitschr. d. Vereins deutscher lugen. 1880, S. 185. — [7] Schöttler, Die Heissluftmaschine von Rider, Zeitchr. d. Vereins deutscher Ingen. 1881, S. 633. — [8] Schröter, Regeneratoren bei Heissluftmaschinen, Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingen. 1883, S. 449. — [9] Schöttler, Heissluftmaschinen d. Berlin-Anhalt. Maschinenb. A.-G., Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingen. 1885, S. 935. —- [10] Köchy, Theorie der geschlossenen Heissluftmaschinen, Verhandl. f. Gewerbfleiss. — [11] Lahmeyer, Die Feuerluftmaschinen von Bénier, Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingen. 1888, S. 1158. — [12] Slaby, ebd. 1889, S. 89. — [13] Diesel, Theorie u. Konstr. .eines rationellen Wärmemotors, Berlin 1893.

Heissmaschine, s. Bootsaussetzvorrichtung.

Heisswasserheizung, s. Heizung geschlossener Bäume.

Heizdampf, Dampf zum Heizen des Cylindermantels, der Deckel und des Zwischenbehälters von Dampfmaschinen, namentlich bei Mehrfachexpansions-maschinep in Anwendung; s. Art. Dampfmaschinen, Bd. 3, S. 184. Heizeffekt, absoluter, s. Brennstoffe.

110

12

20

100

90

2300

2700

Heizfläche heisst die vom Feuer (direkte Heizfläche) und den Verbrennungsgasen (indirekte Heizfläche) berührte Oberfläche bei Dampfkesseln; s. Art. Dampfkessel, Bd. 3, S. 155 u. fgd., D ampfkesselberechnung, Bd. 3. S. 163, und Schiffskessel.

Heizgase, -kraft, -materialien, s. Brennstoffe.

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Heizrolirkessel, Dampfkessel mit Heiz- oder Rauchröhren, durch welche die auf dem, unter oder vor dem Kessel liegenden Rost entwickelten Heizg streichen, wodurch die Heizfläche des Kessels nicht unbeträchtlich vergrössert wird. S. Art. Dampfkessel, Bd. 3, S. 157.

Heizung geschlossener Räume, Erwärmung der Aufenthaltsräume der Menschen auf eine für den Stoffwechsel derselben günstige Temperatur. Das erforderliche Mass der Heizung ergibt sich aus der in den Räumen durch den Lebensprozess, künstliche Beleuchtung etc. auftretenden Wärmeentwicklung und dem durch die Wärmeabgabe der Wände, Decken, Fussböden, Fenster und Thüren, sowie durch den Luftwechsel entstehenden Wärmeverlust.

zu rechnen,

Die Wärmeabgabe (Wärmetransmission) der Umscbliessuugswände hängt von deren Form, Ausdehnung, Dicke, Zusammensetzung und Lage und von dem Unterschied der Inrien-temperatur U und der Aussentemperatur ta ab; die in einer Stunde nach aussen oder muh kälteren Nebenräumen überführte Wärmemenge ist in Wärmeeinheiten W\ = F(ti — t„)k. f'i-l die Grösse der wärmeabgebenden Fläche in Quadratmeter, k ein Koefficient, der von d< r Art und Lage der Wand abhängt und durch Versuche ermittelt wird. Werte von k enthalten [1]—[3], [8], [10] und [16], sowie der für Staatsbauten in Preussen massgebende Erlass d< Ministers der öffentlichen Arbeiten vom 15. April 1893. Durch Luftwechsel entsteht in einer Stunde ein Wärmeverlust in Wärmeeinheiten: TF₂ — 0,237 L {U — te). L ist die mit der Temperatur te ein- und mit der Temperatur U austretende Luftmenge in Kilogramm. Der Wärmebedarf eines Gebäudes ergibt sich für ununterbrochenen Betrieb aus der Summe di r nach den angegebenen Formeln zu berechnenden Wärmeverluste der geheizten Bäume; find« t keine ununterbrochene Heizung statt, so ist zu dem berechneten Wärmebedarf ein Zuschlag von 10—15 °/o — je nach Dauer der Unterbrechung und Lage des Gebäudes damit die Heizungsaulage im stände ist, die kalten Räume in verhältnismässig kur/'r Zeit anzuheizen.

Die Deckung des Wärmebedarfs eines Raumes erfolgt durch unmittelbar gefeuerte Oefen oder durch mit lieissem Wasser oder Dampf gespeiste Heizkörper oder durch Einführung erwärmter Luft. Im ersten Fall bezeichnet man die Anlage als Lokalheizung (Einzelheizung, örtliche Heizung), in den anderen Fällen als Zentralheizung (Sammelheizung, Fernheizung), wobei dann von einer Feuerstelle aus die Erwärmung mehrerer oder sämtlicher Räume eines Gebäudes, auch wohl von einer Anzahl von Gebäuden (Distriktsheizung) durch Vermittlung eines Wärmeträgers (erhitztes Wasser, Dampf, erhitzte Luft) bewirkt wird.

Zur Lokalheizung kann auch die Kanalheizung gerechnet werden, bei welcher die Rauchgase eines für den zu heizenden Raum aufgestellten Ofens durch im Fussböden oder an dm Wauden angeordnete gemauerte oder aus Eisen- oder Thonröhren gebildete Kanäle geleitet werden. Wegen der Schwierigkeit des Anheizens, des Dichthaltens der langen Kaucnwcge, der ungleichen Wärmeabgabe infolge des Abnehmens der Temperatur der Rauchgase auf <b-m langen Weg vom Ofen bis zum Schornstein wird die Kanalheizung nur noch selten ausgefiihrt ; sie eignet sich auch nur für ebenerdige Räume mit feuersicherem Fussböden, z. B. Kirchen, Gewächshäuser, Werkstätten.

Lokallieizung. Man unterscheidet Oefen mit offener und solche mit geschlossener Feuerung. Erstere, die Kamine, wmrden in Deutschland wegen ihrer geringen Heizwirkung selten und dann mehr zur Annehmlichkeit als zu regelmässiger Erwärmung der Räume angewendet. Durch Anordnung mehrerer Züge, durch welche die Feuergase strömen, während aussen die Raumluft vorbeigeleitet wird, lässt sich das Brennmaterial besser ausnützen (z. B. Kamin von Bourdon in Paris).

Neuerdings finden Kamine mit Gasheizung häufig Verwendung, wie sie schon seit langer Zeit in England und Frankreich benützt w'erden. Die Vorzüge der Gasheizung gegenüber der Heizung mit festen Brennstoffen bestehen in 1. einfacher Bedienung, WegfallderBrennmateri.il-zuführung ; 2. Reinlichkeit, durch Vermeidung von Rauch, Buss und Asche; 3. raschem Anheizen; 4. leichterer Anpassung des Brennstoffaufwands an den Wärmebedart durch Regelung der Gaszuführung. Dagegen werden folgende Bedenken geltend gemacht: 1. grosse Betriebskosten; 2. zu hohe Temperatur der Heizflächen; 3. Möglichkeit des Austretens von Lcuchtg;n in die zu heizenden Räume oder in den Ofen oder in den Schornstein und dadurch entstellende Explosions-, im ersten Fall auch Vergiftungsgefahr; 4. Möglichkeit des Austretens von \ > r-brennungsprodukten in die zu heizenden Räume; 5. Durchrosten von Ofenteilen und Durchfeuchten der Rauchrohrwandung infolge sich absetzenden, bei der Verbrennung des Lcuchtgnsrs

entstehenden Kondensationswassers (1 1 aus 1 cbm Gas). Die bedeutenden Betriebskosten entstehen durch den hohen Gaspreis. Neuerdings geben viele Gaswerke das zum Heizen und Kochen gebrauchte Gas billiger ab als das zur Beleuchtung benützte, um die erstere Verwendung zu erleichtern. Die anderen genannten Nachteile können durch geeignete Bauart und Verwendung des Gasofens, sowie durch Anwendung von Sicherheitshähnen aufgehoben werden. Gasöfen ohne Abzug der Ver brennungsprodukte sollen nur in Bäumen mit starker Luftbewegung, z. B. Treppenhäusern, Kirchen, grossen Hallen, angewendet werden.

Die in Deutschland in neuerer Zeit benützten Gaskamine sind mit Reflektoren aus polirtem Kupferblech und fast durchgängig auch mit Zügen versehen, durch welche die Verbrennungsgase behufs besserer Ausnützung ziehen und an denen die Baumluft vorbei streicht und sich erwärmt. Die äussere Form der Gaskamine wird, der Aufstellung entsprechend, mehr oder weniger reich ausgestattet ; Fig. 1 zeigt ein Beispiel. Die innere Einrichtung ist sehr verschieden. J. G. Houben Sohn Carl in Aachen liefern Kamine, bei welchen über dem Reflektor,

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Fig. 1.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 2.

der die Wärmestrahlen der Gasflammen in den zu heizenden Raum sendet, ansteigende Blechkanäle angebracht sind, welche von der Raumluft durchzogen und von den Verbrennungsgasen umspült werden (Fig. 2). Aehnlich ist der von Robert Kutscher in Leipzig nach der Angabe von Zschetzschinck gebaute Ofen eingerichtet ; die Luftkanäle sind hier durch Röhren gebildet, welche in den oberen Ofenraum eingesetzt sind (Fig. 3). Auch bei dem von Friedrich Siemens in Dresden gelieferten Gaskamin wird die Raumluft durch ansteigende Kanäle

geleitet (Fig. 4), ebenso bei dem Gaskamin der Warsteiner Gruben-und Hüttenwerke. Dagegen werden bei dem von der Aktiengesellschaft Schaffer & Walcker in Berlin hergestellten Kamine die Verbrennungsgase durch gerippte Kanäle geführt, an denen die Raumluft vorbei streicht (Fig. 5). Bei den sämtlichen genannten Ofenformen erfolgt eine Vorwärmung der den Gasflammen zuzuführenden Verbrennungsluft. Statt der durch AVärmestrahlung wirkenden Reflektorbleche verwenden Titel & Wolde in Berlin nach der Angabe von Haesecke eine glasirte Schamotteplatte ; der Brennraum ist nach vorn durch eine Glimmerscheibe abgeschlossen. Die Verbrennungsgase durchziehen mehrere schmale Zellen, welche . von der Raumluft umspült werden. TJeber Gasöfen vergl. S. 129. Kamine mit Petroleumheizung liefert Friedrich Siemens in Dresden. Diese Heizapparate sind ähnlich denjenigen für Leuchtgas gebaut; das aus dem Brenner strömende, zur Verbrennung kommende Petroleumgas wird in einem besonderen kleinen Gasmotor erzeugt, der nebst dem Oelbehälter im Sockel des Kamins angebracht ist. Ueber Petroleumöfen vergl. S. 130.

Die äussere, manchmal für bessere Räume gewünschte Gestalt des Kamins und die innere Einrichtung des Ofens mit geschlossener Feuerung vereinigt der Kaminofen; das Feuer wird durch Glimmerplatten sichtbar gemacht. Für Gasheizung liefern Titel & Wolde in Berlin einen solchen Kaminofen nach Angabe von Haesecke.

Für Füllfeuerung (vergl. S. 128) mit Antliracit oder Gaskoks ist der in Fig. 6 veranschaulichte Kaminofen eingerichtet, der von E. V ille & Co. in Berlin in den Handel gebracht wird. Das Brennmaterial wird durch den Deckel a in den Füllschacht b geschüttet, aus dessen Mündung c es in den Korbrost <1 rutscht, in dem die Verbrennung stattfindet; die hiezu notwendige Luftzuführung erfolgt durch Einstellung des Ventils e. Die Feuergase durchziehen die seitlich angebrachten Rohrzüge g und gelangen schliesslich durch den Stutzen h in den Schornstein i. Beim Anheizen 'werden die Rauchgase unmittelbar durch k nach i geführt, indem durch Handgriff l und das Zahngetriebe m eine in k angebrachte Klappe geöffnet wird. Zur Entfernung der Asche wird der untere Teil des Korbrostes mittelst eines Griffs n gerüttelt. Je nach Einstellung der Klappe o

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Fig. C.

wird Zimmerluft an dem Ofen vorbei geführt; sie tritt durch Klappe p in das Zimmer zurück. Das Ofenfeuer wird durch die Glimmerfenster f sichtbar gemacht.

Bei den für festen Brennstoff gebauten Oefen mit geschlossener Feuerung unterscheidet man je nach der Häufigkeit der Beschickung ; Oefen mit gewöhn” licher, Halbfüll- oder Füllfeuerung. Die letzten beiden Arten werden für stetige Verbrennung des in grosser Menge auf einmal in einen Füllschacht eingeschütteten Brennmaterials verwendet (Dauerbrand, Immerbrand). Von einem guten Ofen ist zu verlangen: möglichst vollkommene Verbrennung, Möglichkeit der Regelung derselben, dem wechselnden Wärmebedarf des zu heizenden Raumes entsprechend; Wärmeabgabe durch Leitung und milde Wärmestrahlung derart, dass der Raum mit seinen Einschliessungswänden möglichst gleichmässig erwärmt wird ; sicherer Abzug der Rauchgase und Verhinderung des Austritts derselben in den zu heizenden Raum; einfache und sichere Bedienung; Möglichkeit der bequemen Reinigung der Heizflächen und der Entrussung der Rauchwege; ferner soll Erglühen der von der Raumluft bespülten Ofenflächen ausgeschlossen und Ablagern von Staub auf diesen möglichst verhindert sein. — Für Wohnräume werden Oefen aus Thon wegen ihrer geringen Oberflächentemperatur und ihres Wänne-aufspeicherungsvermögens, das den bei der gewöhnlichen Feuerung leicht eintretenden Wechsel in der Wärmeerzeugung ausgleicht, gern angewendet. Jedoch haben diese Oefen den Mangel des langsamen Anheizens, ungenügender Regelungsfähigkeit der Wärmeabgabe und der gegenüber den eisernen Oefen geringeren Wärmeabgabefähigkeit. Für grosse Räume und wenn behufs Lüftung des Raumes grosse Frischluftmengen erwärmt werden sollen, eignen sich Thonöfen nicht. — Eiserne Oefen erhalten für gleiche Wärmeabgabe kleinere Heizflächen als Thonöfen; jedoch muss zu starkes Erhitzen der vom Feuer getroffenen Flächen durch Ausfütterung mit feuerfestem Material (Schamotte) oder durch geeignete Formung (Rippen) verhütet werden. Lästige Wärmestrahlung lässt

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sich durch Vorsetzen von Blechschirmen oder durch

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Die Regelung der Wärmeabgabe eines Ofens kann

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was durch grössere oder geringere Zuführung von Brennstoff un< durch Regelung der Verbrennung bezw. der Zuführung dei '( 1 brennungsluft mittelst der Ofenthüren oder besonderer Schieber, Klappen, Ventile geschieht; vielfach ist die Handhabung dieser Vorrichtungen zu umständlich und erfordert besondere Sachkenntnis, welche das die Oefen gewo m îc i bedienende Personal nicht besitzt, weshalb nicht selten dabei hehlei gemac i werden, die entweder zu einer Ueberhitzung oder ungenügenden Erwarmung führen. Einfache Regelungsvorrichtungen, die nur die Handhabung eines Gni erfordern, sind daher vorzuziehen.

Die einfachste Form des Ofens mit gewöhnlicher Feuerung hat der Kanonen- oder Säulenofen, bei dem die Feuergase vom Rost aufwärts einen eisernen Cylinder daiuh/> J und am oberen Ende desselben in das Rauchrohr treten. Die Ausnützung des Brennmaterials ist gering; sie wird verbessert durch Anordnung von Zügen, die dun eg tt , g

g * Je nach der Form dieser Züge entstehen zahlreiche, m Handel vorkommende Ofen-Als Beispiel eines Thonofens sei der sogen. Berliner Ofen erwähnt, dessen lot um Feuer in der in Fig. 7 angegebenen Nummernfolge durchzogen werden.

die Anbringung eines Rostes, der ful Hol/, un 1 der Kachelwandung durch

Gusseisen, Kacheln hergestellt und zur Durchleitung der Raumluft oder frischer, von

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Fig. 7.

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Fig. 8.

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Einbauung eines aus Schamotteplatten zusammengesetzten oder eines eisernen Feuerkastens (vergl. Fig. 8).

Oefeu mit Füllfeuerung werden entweder so gebaut, dass die Beschickung mit frischem Brennstoff in den Feuerraum selbst (Halbfiillofen) oder durch Nachfüllen eines Füll Schachtes erfolgt, aus welchem die Brennstoffstücke allmälick in den Feuerraum rutschen (Füllofen).

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Die einfachste Form des Halbfüllofens ist der Meidin ge r Ofen, ein aus einzelnen eisernen, auch wohl mit feuerfestem Thon ausgefütterten, im ersten Fall auch mit Aussenrippen versehenen Ringen zusammengesetzte Cylinder mit oder ohne Rost und mit einer unten an einem Hals angebrachten, zur Entfernung von Schlacken und Asche dienenden Tliüre, die zur Regelung der Zuführung der Verbrennungsluft mit Schieber oder Klappe versehen ist. Der Cylinder wird bis zur Höhe des Rauchrohrs mit Anthracit oder Koks gefüllt; die Entzündung erfolgt von oben, das Brennmaterial brennt nach unten ab, kann aber bei stetigem Heizen nach Belieben nachgefüllt werden. Eine vom Eisenwerk Kaiserslautern ausgeführte Form dieses Ofens zeigt Fig. 9.

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Fig. 10.

Um zur besseren Ausnützung der Feuergase den Weg derselben bis zum Rauchabzug zu verlängern, wird bei vielen Ofenformen die Füllöffnung weiter nach unten gerückt und über ihr, sowie auch seitlich vom Füllschacht eine Reihe von Feuerzügen angeordnet. Bei dem niedrigen sogen, irischen Ofen, der auch in vielen Bauarten hergestellt wird, von denen Fig. 10 eine des Kgl. württembergischen Hüttenwerks Wasseralfingen veranschaulicht, liegen die Züge hinter einander; beim Anheizen wird durch Herausziehen der Stange S über der Füllthür F ein Schieber geöffnet, so dass ein unmittelbarer g    Zug vom Feuerraum nach dem Rauchrohr ent

steht ; ist die Koksfüllung ins Glühen gekommen, so wird S geschlossen, so dass die Feuergase durch die Feuerzüge ziehen müssen. Das Entfernen der auf dem Drelirost sich ansammeluden Asche geschieht durch Rütteln des Rostes mittelst der Stange R ; zur Reinigung der Züge sind Putzdeckel P angebracht.

Eine besondere Art der Füllöfen bilden die Schachtöfen, in welchen magere Steinkohle, Anthracit, Koks, Braunkohle, Torf, Lolikuchen verbrannt werden können. Die Brennstoff-stüoke werden in einen schrägen Schacht geschüttet und rutschen dann gegen den Rost; sie brennen also unten ab. Auch für diese Ofenart gibt es viele Formen ; eine derselben zeigt Fig. 11 nach einer Ausführung des Eisenwerks Kaiserslautern und wird als Pfälzer Schachtofen

bezeichnet. Die mit lotrechtem Füllschacht ausgerüsteten Füllöfen eignen sich nur zur Verfeue-rung von magerer Steinkohle, Anthracit und schlackenarmem Koks ; fette Steinkohle würde im Feuerherd zusammensintern und das Nachrutschen frischen Brennstoffes hindern.

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Die erste Form dieser Oefen wurde von Perry angegeben und unter der Bezeichnung „crown jewel“ von Amerika nach Deutschland gebracht, wo diese amerikanischen Oefen vielfach in Gebrauch genommen und insbesondere durch die bequeme Bedienung und die Sichtbarkeit des Feuers be- H' liebt geworden sind.

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Fig. 12.

Fig. 11.

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Im Laufe der Zeit sind die Füllöfen vielfach geändert worden und werden jetzt in zahlreichen Formen hergestellt, die sich meistens von der ursprünglichen amerikanischen Bauart durch bessere Ausnützung der Feuergase in zweckmässig angelegten Feuerzügen, durch Vermeidung unangenehm wirkender Wärmestrahlung, durch Vereinfachung d1 der Bedienung und auch wohl dadurch auszeich-nen, dass die Zimmerluft oder von aussen zuge- 11 führte Frischluft mittelst besonderer im Ofen angeordneter Kanäle oder einer Ofenummantelung den Heizflächen vorbeigeführt wird. Fig. 12 veranschaulicht einen vom Kgl. württembergischen Hüttenwerk Wasseralfingen ausgeführten Füllofen nach verbessertem amerikanischen System. Die durch die Füllthüre F eingeschütteten Koksstücke verbrennen über dem Korbrost ; die Feuergase werden beim Anheizen durch Wagrechtstellen der Klappe K unmittelbar in den Schornstein geleitet, im regelmässigen Betrieb aber durch den doppelten Kanal C geführt, der mit Putz-thiire D versehen ist. Zur Regelung des Brandes ist die Rosette A und ein Schieber X

angebracht ; beim Anheizen können die im Füllschacht entstehenden Gase durch Oeffnen des Schiebers P abgeleitet werden. Zur Reinigung des Rostes ist eine Thür E vorgesehen. Das Feuer ist durch Glimmerfenster H sichtbar.

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Fig. 15.

Fig. 13.

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Eine neuerdings häufig zur Anwendung kommende Ofenform ist von Cade :uigi-m-ln:ti (Fig. 13); der Rost wird durch einige Eisen- und Schamottestäbe gebildet; der Keuerraum it nach vorne offen, kann aber durch einen Vorhang , bestehend aus eisernem Rahmen mit eingesetzter Glimmerscheibe, abgeschlossen werden, das Feuer bleibt dann sichtbar. Zur \ > r-brennung eignet sich am besten Anthracit in kleinen Stücken ; beim Entfernen der Am-Iu* wird die Kohlenmasse im Füllschacht durch einen eingesteckten Schieber zurückgehalteu, wie die Figur veranschaulicht. Diese Oefen werden auch als Einsätze für Kachelöfen und in kleiner Ausführung auch neben einem schlecht heizenden Kachelofen verwendet, in den dann die Verbrennungsgase geleitet werden.

Für kleinere Wohnungen ist es häufig notwendig, den Ofen gleichzeitig auch zum Kochen zu benützen; es ist dann dafür zu sorgen, dass im Sommer die Heizwirkung möglichst beseitigt wird.

Dies kann durch kleinere Brennmaterialfüllung geschehen. Fig. 14 zeigt eine solche, bei einer Ausführungsform der von Emil Wille & Cie. in Berlin gelieferten Germania-Oefen vorhandene Einrichtung. Diese Oefen sind mit Füllfeuerung versehen, die Schamotte-Ausfütterung e des Füllschachts enthält Kanäle zum Hochziehen der aus dem Brennmaterial (Kohle, Koks, Torf, Holz etc.) sich entwickelnden Gase. Für die Sommerfeuerung wird der Rost bei a, für die Winterfeuerung bei c eingelegt; die Feuergase ziehen durch die Räume g unter den Kochringen und strömen dann hinter der Wand h nach dem Rauchrohr.

Diese Germania-Oefen werden auch ohne Kochplatte ausgeführt. Einem Kochherd ähnlicher ist der Zimmer- Kochofen, der vom Eisenwerk Kaiserslautern hergestellt wird und 1891 bei einer die beste Bauart eines Ofens für Arbeiterwohnungen betreffenden Preisbewerbung gezeichnet wurde. Näheres s. in den Katalogen dieser Firma.

Wegen der bei aufmerksamer Bedienung erzielbaren Regelungsfähigkeit der Verbrennung und damit der Wärmeabgabe werden die Füllöfen häufig auch Regulir-Füllöfen genannt.

In den Oefen für Grudefeuerung (s. auch Grudeherde) wird der bei der Braunkohlendestillation verbleibende Koksrückstand,

Grude genannt, in feinkörnigem Zustand verbrannt, indem sie in einem ausziehbaren Kasten auf eine Unterlage von Asche gebracht wird, welche als schlechter Wärmeleiter die zu starke Abkühlung des Brennstoffs und damit dessen Erlöschen verhindert. Die Grude glimmt

unter Luftzutritt ; die entstehenden Rauchgase sind wie bei allen Oefen .....,

anderer Art nach einem Rauchrohr (Schornstein, Kamin) abzuleiten. IäS

Für Verwendung des Leuchtgases zum Heizen werden neuerdings Oefen verwendet, in denen die Verbrennungsgase der Gasflammen in schmalen Kanälen liochziehen, die von der Raumluft und bei Lüftung auch von der aus dem Freien zugeführten frischen Luft umspült werden. Besonderen Erfolg hat der von Meidiugrr und Reichard konstruirte, von den Warsteiner Gruben- und Hüttenwerken gebaute sogeu.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

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.Karlsruher Sch ul of en erzielt (Fig. 15), bei dem die Verbrennungsgase eines Ringbrenners durch einen engen, rohrförmigen Raum ziehen, der innen von frischer oder von Zimmerluft, aussen von letzterer umspiilt wird. Gleichfalls mit engen Zügen für die Verbrennungsgase ist der vom Eisenwerk Kaiserslautern hergestellte Ofen (Fig. 16) ausgerüstet ; soll derselbe zur Erwärmung zweier benachbarter Räume benützt werden, so wird die erwärmte Luft durch einen oben an den Ofen seitlich anschliessenden Kanal in den zweiten Raum geleitet. Das genannte Werk liefert auch Oefen mit Wärmeaufspeicherung, die sonst bei den Gasöfen nicht vorgesehen und hier durch Ausfüllung der aus Wellblech hergestellten Gaszüge mit Thonplatten hergestellt wird (Fig. 17). Die eine dieser Ofenformen enthält zwei Kanäle aus Wellblech, in welche Thonplatten mit Zwischenraum eingesetzt sind, durch den die Verbrennungsgase ziehen ; die andere Form besitzt einen Blechmantel mit eingesetztem Wellblechschacht, zwischen beiden ziehen die Verbrennungsgase hoch. Die Raumluft bespült in beiden Fällen die Wellblech Wandung. Für die Unterbringung in Fensternischen oder wenn überhaupt niedere Ofenform erfordert wird, baut das genannte Eisenwerk Gliederöfen, welche aus zickzackförmigen, engen, gerippten Gusseisenelementen zusammengesetzt sind, die von den Verbrennungsgasen durchzogen und von der Raumluft umspiilt werden; diese Heizkörper werden von einem Vorsetzer umgeben.

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Die Zentralwerkstatt der Deutschen Kontinental-Gas-Gesell-schaft in Dessau baut Gasöfen, in denen die Verbrennungsgase durch R- eingesetzte Bleche gezwungen werden, einen zickzackförmigen Weg y zu machen (Fig. 18). Der von Rob. Kutscher in Leipzig hergestellte C Ofen ist ähnlich dem bereits besprochenen Gaskamin, jedoch ohne y Reflektor gebaut. Einen Ofen, der im Sockel mit Reflektorblechen _\ versehen ist und bei dem die Verbrennungsgase wie bei dem Karls-/ ruber Schulofen durch einen engen rohrförmigen Raum ziehen, liefert die Firma J. G. Houben Sohn Karl in Aachen. Wir verweisen auf die Kataloge dieser Firmen.

Fig. 17.

Fig. 18.

Der Nutzeffekt der Gasöfen kann bei guter Bauart und sorgsamer Regelung derselben sehr hoch, bis zu 80%, werden. Nach den bei der Heizung von Schulen in Karlsruhe und Frankfurt a. M. gemachten Erfahrungen betrug der jährliche Gasverbrauch 4,5 bis 5,5 cbm Gas für 1 cbm zu heizenden Schulraum. Um die Raumtemperatur nicht über ein gewisses Mass steigen zu lassen, werden an den Gasöfen selbstthätige Wärmeregler angebracht, welche die Ausdehnung von Metallspiralen oder Flüssigkeiten benützen, um bei einer zu hohen Erwärmung des Raumes den Gaszufluss zu den Brennern durch ein Ventil zu vermindern. Solche Apparate werden von Friedrich Siemens in Dresden, Robert Kutscher in Leipzig, J. H. Houben Sohn Karl in Aachen u. a. geliefert.

Oefen mit Petroleumheizung werden nach der Bauart von Grube von Emil Wille & Cie. in Berlin geliefert. Das Petroleum kommt in einem grossen Brenner zur Verbrennung, die dabei entstehenden heissen Gase werden durch ein längeres, lotrechtes Blechrohr oder durch ein Rohrsystem geleitet, welches von der Raumluft umspült wird. Die der I’etroleumflamme zuzuführende Verbrennungsluft wird vorgewärmt. Die Oefen werden mit und ohne Ableitung der Verbrennungsgase gebaut, letzteres ist jedoch nur für kleine Ausführungen und gelegentliche Verwendung geraten.

Zentralheizung. Als Träger der an einer für mehrere oder sämtliche Räume eines Gebäudes angebrachten Feuerstelle erzeugten Wärme wird Luft, Wasser oder Wasserdampf verwendet und hiernach Luft-, Wasser- und Dampfheizung unterschieden. Wird die zur Heizung dienende Luft unmittelbar durch einen mit Feuerung versehenen Ofen erhitzt, so heisst die Anlage Feuer-Luftheizung oder kurzweg Luftheizung. Wird die Heizluft durch Berührung mit Heizkörpern erwärmt, welche von heissem Wasser oder Dampf durchströmt werden, so werden die Anlagen als Wasser-Luftheizung bezw. Dampf-Luftheizung bezeichnet. Eine weitere Abart ist die Dampf-Wasser-Luftheizung, wenn zunächst Dampf erzeugt, dann mittelst desselben Wasser erhitzt und dieses zur Erwärmung der Heizluft benützt wird. Bei allen Arten der Luftheizung wird die erwärmte Luft den zu heizenden Räumen durch Kanäle zugeleitet. Abarten der Dampf-und der Wasserheizung sind die Dampf-Wasserheizung und die Heisswasser-Warmwasserheizung; bei beiden Heizsystemen werden die Räume durch in ihnen aufgestellte, mit warmem Wasser gespeiste Heizkörper erwärmt; die Erwärmung dieses Heizwassers erfolgt bei der erstgenannten Art durch an der Zentral-Feuerstelle erzeugten Dampf, beim andern System durch dort hocherhitztes Wasser. — Bei der Luftheizung und ihren erwähnten Abarten wird die zu erwärmende Luft aus den Räumen selbst entnommen: Heizung mit Luftumlauf (Zirkulationsheizung), oder sie wird von aussen als Frischluft eingeführt: Heizung mit Lufterneuerung (Ventilationsheizung).

Die allgemeine Anordnung beider Heizungsarten zeigt Fig. 19; für die Räume des Sockelgeschosses ist Umlaufsheizung angeordnet. Die Luft tritt aus diesen Räumen durch Kanal.- a in die Heizkammer A, in welcher der Luftheizungsofen B steht, erwärmt sich an den ib-iz-fläehen desselben und strömt dann durch Kanäle b wieder in die Räume zurück.

Geschosse sind mit Heizung durch erwärmte frische Luft die von aussen

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Räume gelangt, diesen zu entfernende Luft wird durch Kanäle d über Dach oder in den mit Dehnungen versehenen Dachboden geleitet (s. Lü ftung).

Die Anordnung zweier, von entgegengesetzter Seite zugeführter Frischluftkanäle C erfolgt häufig, um je nach der Windrichtung nur den Kanal benützen zu können, bei dem durch Windanfall die Luftbewegung nach der Heizkammer A nicht gehemmt wird. Die Luft wird in letzterer zweckmässig auf nicht mehr als 50 °C. erwärmt. Die Regelung der Wärmezuführung zu den Räumen entsprechend deren wechselndem Wärmebedarf erfolgt durch Aenderung der Menge der zugeführten Luft mittelst in die Kanäle eingesetzter Klappen oder Schieber oder durch Aenderung der Lufttemperatur durch Mischen von erwärmter und kalter Luft, wie die Fig. 19 an dem Kanal e zeigt. Wird mit Frischluft geheizt, so wird vielfach eine Reinigung derselben vor ihrem Eintritt in die Heizkammer durch Filter aus feinen Drahtgittern oder Tüchern (s. L ii f t u n g g e -ohlossener Räume) vorgenommen; gewöhnlich wird auch noch die erwärmte Luit durch Wasserbrausen oder Wasserverdunstungsgefässe befeuchtet.

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Fig. 20.

Die mit Feuerung versehenen Luftheizungsöfen (Kalorifer) weiden gewöhnlich Gusseisen hergestellt; der Feuerherd wird dann gemauert oder auch aus gusseisernen, inj feuerfestem Thon ausgefütterten Teilen zusammengesetzt. Die zur Ausführung    ¹¹¹ .

Ofenformen sind sehr verschieden ; ein Beispiel nach einer Ausführung von Körtingsdorf bei Hannover zeigt Fig. 20 u. 20 a. Die Feuergase durchziehen vom t euer herd A au..

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der mit Schachtfeuerung T versehen ist, einen ausgewitterten Verteilungskanal B und gelangen dann durch mehrere gerippte Feuerkanäle C in die Kanäle D, welche in den Rauchkanal S münden; die zu erwärmende Luft umspült auf ihrem Weg vom Kanal K durch die Heizkammer die heissen Oberflächen und strömt durch die an der Decke mündenden Kanäle W nach den zu heizenden Räumen ; zur Luftbefeuchtung ist auf den Ofen E eine mit Wasser gefüllte Schale V gesetzt; zur Reinigung der |-L_J Feuerzüge sind Thüren P angebracht.

Bei der Luftheizung wird die Bewegung --w..™ der Heizluft von der Heizkammer nach den Räumen nur durch den Auftrieb erzeugt, der aus dem Unter-schied der spezifischen mSSm Gewichte der kalten und der erwärmten i n Luft entsteht. Reicht ¹    dieser Auftrieb nicht    q

aus, so muss die Luft durch Gebläse (Ventilatoren) nach den zu J . heizenden Kaumen ge-trieben werden.

Die Luftheizung eignet sich für kleinere Wohnhäuser, Schulen,

Krankenhäuser Kirchen, aber wegen der anzubringenden Kanäle im allgemeinen

nur für Neubauten ; sie eignet sich ferner, wenn starke Lüftung verlangt ist und die Anlagekosten niedrig sein sollen, dagegen nicht für ausgedehnte Gebäude, wenn nicht Gebläse zur Luftbeweguug benützt werden.

Bei der Wasserheizung wird je nach der Temperatur t, auf welche das Wasser im Heizkessel erhitzt wird, unterschieden: Niederdruck- oder Warmwasserheizung, t bis 100° C. ; Mitteldruck-Wasserheizung, t bis 130 °C. ; Hochdruck- oder Heisswasserheizung, t bis 200 ⁰ C. Sämtliche Systeme gleichen sich darin, dass das Wasser in einem Heizkessel erhitzt, dann nach den in den Räumen aufgestellten Heizkörpern geleitet wird, dort Wärme abgibt und dann wieder in den Kessel zurückfliesst ; es entsteht also während des Betriebes ein

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stetiger Umlauf in der ganzen Anlage, der durch den Unterschied in dem Gewicht des Wassers im steigenden und im fallenden Teil der Leitung hervorgebracht wird.

Die Fig. 21 u. 22 veranschaulichen die gebrauch liehen Anordnungen bei der Warmwasserheizung. Bei der Anlage nach Fig. 21 strömt das im Kessel Z erhitzte Wasser unmittelbar durch das Hauptsteigrohr S nach dem Dachboden, dort zweigen die Verteilungsleitungen ab, an deren höchstem Punkt das offene Ausdehnungs- oder Expansionsgefäss E angeschlossen ist. Von den Verteilungsleitungen führen Fallstränge das Wasser den Heizkörpern O zu, aus denen es abgekühlt in die Rücklaufleitungen R gelangt, die es in den Kessel Z zurückführen. Von dieser Anordnung unterscheidet sich die in Fig. 22 angedeutete dadurch, dass die Verteilung des warmen Wassers an der Kellerdeeke erfolgt ; einzelne Steigrohre S führen zu den Heizkörpern O ; das abgekühlte Wasser fliesst wieder durch die Rücklaufleitungen R in den Kessel Z zurück. Die höchsten Punkte der Steigrohre stehen durch Luftleitungen mit dem Ausdehnungsgefass E in Verbindung, oder es werden einzelne Entlüftungsventilchen an den Heizkörpern angebracht.

Eine dritte Anordnung ist ähnlich der ersten ; die Fallstränge dienen aber nicht nur zur Zuleitung des heissen Wassers zu den Heizkörpern, sondern sie nehmen auch das aus diesen

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Fig. 23.

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abfliessende Wasser wieder auf und leiten

Welche von diesen drei Anordnungen im einzelnen hall für die Ausführung zu wählen i--hängt von baulichen Verhältnissen ab.

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Die Heizkessel der Warmwasserheizung werden aus Schmiedeeisen oder Gusseisen hergestellt; die dabei zur Anwendung kommenden Formen sind äusserst mannigfaltig. Einen stehenden Cylinder-kessel mit Feuerrohren und Koks-Füllfeuerung zeigt Fig. 23 nach einer Ausführung von Bietschel & Henneberg in Berlin. Als Beispiel der neuerdings nach amerikanischem Vorbild immer mehr zur Anwendung kommenden, aus gusseisernen Gliedern zusammengesetzten Heizkessel zeigen Fig. 24

u. 24 a eine Ausführung von B. 0. Meyer in Hamburg. Die einzelnen, mit einander verbundenen Glieder K nehmen die Feuerung M auf, so dass eine Einmauerung wegfällt, und bilden die Wasserräume W, an die oben das Steigrohr II und unten das Rücklaufrohr L anschliesst. Die Flammen ziehen durch die zwischen den Wasser- a|j=| kanälen angeordneten Rauchkanäle K. Das |p|| vordere Endglied ist mit Füllklappe F,

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Fig. 24 a.

Schürklappe S, Thermometer T und Ab- sMEE lasshahn A versehen, am hinteren Glied befindet sich die Reinigungsklappe 0 und die Klappe P. Letztere wird von einem Regelungsapparat R derart eingestellt, dass bei geringerem Wärmebedarf der zu heizenden Räume durch Beschränkung der in den Feuerraum eintretenden Luftmenge die Verbrennung in diesem geschwächt und damit das Wasser wenL-er erhitzt wird. Solche selbstthätig wirkende Apparate werden bei den meisten Wasserhcizun^ n angebracht und in verschiedener Bauart ausgeführt. Der Kessel steht auf einem gusseisernen Untersatz und ist gegen unnütze Wärmeausstrahlung mit einem Blech B umkleidet.

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Die Heisswasserheizung, von Perkins zuerst angegeben, wird in der durch Fig. 25 veranschaulichten Anordnung ausgeführt. Wegen der hohen Temperatur, auf welche das Wasser erhitzt wird, entsteht in dem Kessel, den Leitungen und den Heizkörpern bei 150° Wassertemperatur 4 Atm., bei 200°

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15 Atm. Ueberdruck ; sämtliche Teile der Anlage werden daher aus geschweisstem schmiedeeisernen Rohr von 23 mm innerem und 33 mm äusserem Durchmesser, sogen. Perkinsrohren, hergestellt. Die Heizkessel Z (Fig. 25) enthalten je nach der Ausdehnung der Anlage eine oder einige Rohrschlangen, von denen die Steigrohren S nach als Rohrschlangen gebildeten Heizkörpern 0 führen, von denen das Wasser nach den Feuerschlangen durch die Rücklaufleitungen R zu-rückfliesst.

Fig. 26.

Um die infolge der Erhitzung des Wassers

i « entstehende Volumvergrösserung desselben aufzu--F '    * nehmen, ist wieder ein Ausdehnungsgefäss h mit dem

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Thüre A und der durch eine Klappe k regelbaren Luftzuführung L versehen.

Die Mitteldruck-Wasserheizung wird gewöhnlich der Heisswasserheizung nachgebildet und

Rohrsystem zu verbinden; dieses Gefäss ist aber liier geschlossen. Das Beispiel eines Heizkessels zeigt Fig. 2d nach einer Ausführung von Gebr. Poensgen in Diissel-An die über dem Rost r liegende Feuerschlange S¹ schliesst oben das Steigrohr s und unten die nicht angegebene Rücklaufleitung an; der Feuerist mit Thüren S und H, der Aschenfall mit der

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unterscheidet sich von dieser dann nur durch die geringere Wassertemperatur und dementsprechend durch geringeren, im ganzen System herrschenden Druck. Die Regelung der Wärmeabgabe der Heizkörper der Wasserheizung erfolgt durch eingeschaltete Ventile oder Hähne ; neuerdings wird bei Warmwasserheizungen auch ein von Porges angegebener Apparat angewendet, der selbstthätig, entsprechend der Raumtemperatur, den Wasserzufluss zum Heizkörper ändert.

Die Warmwasserheizung eignet sich für Wohnhäuser besserer Art, für Schulen, Gewächshäuser, Krankenhäuser und öffentliche Gebäude, überhaupt überall da, wo ungestörter und billiger JBetrieb, sowie milde Wärme verlangt wird und die grösseren Anlagekosten nicht gescheut werden; bei sehr ausgedehnten Gebäuden müssen mehrere Kessel verteilt angeordnet werden. Bei kleineren Wohnhäusern (Villen) wird der Kessel auch gern mit dem Küchenherd verbunden, um die Bedienung zu vereinfachen. Die Heisswasserheizung wird selten angewendet; sie eignet sich wegen der leichteren Unterbringung der engen Leitungen auch für alte Gebäude, ferner, wenn billige Anlage gefordert wird und die hohe Temperatur der Heizschlangen nicht lästig ist. Bei allen Wasserheizungen ist die Gefriergefahr zu beachten.

Die Dampfheizung wirkt dadurch, dass der in einem Kessel erzeugte Wasserdampf nach in den Räumen aufgestellten Heizkörpern geleitet wird, dort Wärme abgibt und sich dabei kondensirt. Je nach der Dampfspannung wird Hochdruck- oder Niederdruck-Dampfheizung unterschieden; beiersterer wird in konzessionspflichtigen Dampf kesseln (s. d.) Wasserdampf von einigen Atmosphären Spannung erzeugt, die dann gewöhnlich durch ein Druckverminderungs-ventil auf die als Betriebsdruck zweckmässige Spannung von 1—2 Atm. Ueber-druck gemindert wird. Die Anordnung der Leitungen erfolgt wie bei der Wasserheizung derart, dass die Verteilung der Zuführung auf dem Dachboden oder im Keller erfolgt (vergl. Fig. 21 u. 22), Steigstränge dann den Dampf zu den Heizkörpern führen und das Kondensationswasser zurückgeführt wird, um gewöhnlich wieder zur Kesselspeisung verwendet zu werden. Die Scheidung des Dampfes vom Kondensationswasser erfolgt durch Dampfwasserableiter, auch Niederschlagswasser-, Kondensationswasserableiter, Kondenstopf, Selbstleerer, Automat genannt (vergl. Bd. 3, S. 211). Die Regelung der Wärmeabgabe der Heizkörper wird durch Einstellung der durchströmenden Dampfmenge mittelst Ventilen oder Hähnen oder durch Umkleidung der Heizkörper mit einem wärmedichten Mantel (Isolirmantel) bewirkt, der mit Klappe oder Schieber versehen ist, um je nach Bedarf mehr oder weniger Raumluft oder frische Aussenluft an der Heizfläche vorbeiströmen und sich erwärmen zu lassen.

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Die Niederdruck-Dampfheizung hat seit mehreren Jahren grosse Bedeutung gewonnen und ist mit der Warmwasserheizung in erfolgreichen Wettstreit getreten.

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Die Betriebsspannung des Dampfes wird nicht über 0,3 Atm. Ueberdruck genommen, gewöhnlich sogar erheblich geringer; der Dampf kann daher in nicht konzessionspflichtigen Kesseln erzeugt werden, die aber durch ein Standrohr mit der Atmosphäre in Verbindung stehen müssen.    -—*

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Fig 27.

Die modernen Niederdruck-Dampfheizungen werden entweder im we-

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A lieizungen ausgeführt, wobei ann die Regelung der Wärmeabgabe der Heizkörper durch Aenderung der in dieselben strömenden Dampfmenge mittelst Ventilen oder Hähnen bewirkt wird, oder es werden besondere Systeme angewendet, die als offene oder geschlossene bezeichnet werden. Bei den zahlreichen, nach der zuerst von Bechern & Post in Hagen angegebenen Einrichtung ausgeführten Anlagen erfolgt die Verteilung des Dampfes im Keller; die von dort nach den Heizkörpern gehenden Dampf-

Fig. 28.

Zuleitungen dienen aber zugleich als Rückleitung des niedergeschlagenen Wassers, das unmittelbar wieder in den Kessel fliesst.

Die Regelung der Wärmeabgabe der Heizkörper erfolgt durch Isolirmäntel, wie solche Fig. 27 u. 28 nach Ausführungen von Gebrüder Poensgen in Düsseldorf zeigen. Die Zimmerlufi tritt unten ungehindert in den aus schlechtem Wärmeleiter hergestellten Kasten J ein, erwärmt sich, kann aber oben nur entsprechend der Einstellung des Schiebers S zurück in den zu heizenden Raum fliessen ; bei geschlossenem Schieber S ist die Wärmeabgabe des Heizkörpers daher nahezu aufgehoben. Der Dampf tritt in letzteren durch das Rohr D ein; zur Entlüftung ist ein selbst-thätig wirkender Apparat oben angeschraubt. Der Mantel M wird nur zur Zierde angeschraubl.

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Fig. 29.

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Eine andere Regelungsart für die Wärmeabgabe besteht darin, dass die Heizkörper zum Teil mit Wasser gefüllt werden; da der mit Dampf gefüllte Teil eine grössere Wärmeabgalx-fähigkeit besitzt als der mit Wasser gefüllte, so wird der Heizkörper um so weniger W arum an den zu heizenden Raum abgeben, je mehr "Wasser er enthält. Die Füllung mit WaiM-r erfolgt nun durch den Dampfdruck aus einem Wassergefäss, das an jedem Heizkörper oder gemeinsam für alle angebracht ist; je weiter ein in die Dampfzuleitung eingeschaltetes Ventil geöffnet wird, desto grösser wird die Spannung im Heizkörper und desto weniger hoch kann der Dampf aus dem Wassergefäss Wasser nach dem Heizkörper pressen. Solche Einrichtungen werden von W. Schweer in Lübeck ausgeführt.

Bei den bisher erwähnten Arten der Niederdruckdampfheizung treten die Heizkörper und Leitungen beim Stillstand des Betriebes mit der Atmosphäre in Yerbindung ; im Gegensatz zu diesen sog. offenen Heizsystemen kennzeichnen sich die geschlossenen dadurch, dass sie gegen die Aussenluft immer abgesperrt bleiben. Es geschieht dies in der Absicht, das Rosten der Leitungen möglichst zu vermindern, hauptsächlich aber, um durch teilweise Füllung der

Heizkörper mit. Luft in derselben Weise eine Aenderung der Wärmeabgabe dies bei der erwähnten Schweerschen Anordnung unter Zuhilfenahme von Y asser geschah. Solche sogen, geschlossene Heizsysteme werden zurzeit von Gebrüder Körting in Körtings-dorf bei Hannover, Käuffer & Cie. in Mainz u. a. ausgeführt.

Fig. 29 zeigt die Körtingsche Anordnung. Von dem Kessel Gr, der mit Füllfeuerung 7 und Standrohrs ausgerüstet ist, strömt der Dampf durch die Leitungen 1 in die Orlen S j' nach der Einstellung der an diesen angebrachten Ventile v. Die aus den Heizkörpern S verdrängte Luft und das Niederschlagswasser werden durch die Leitungen r abwärts geführt; das Wasser fliesst durch die Röhren c in den Kessel, die verdrängte Luft geht durch ein Kohr .1 m das Luft gef äs s jß¹, aus dem dann eine entsprechende Wassermenge durch die Rohrschhûfe W in das Gefäss R verdrängt wird. Je nach der Einstellung der Ventile v wird ein lei! des Heizkörpers sich mit Dampf füllen, also heiss werden, der andere Teil wird mit Luft gefüllt, also kalt bleiben; die wärmeabgebende Fläche lässt sich daher m einfacher Weise ändern.

Bei der Käufferschen Anordnung (Fig. 30) wird die Luft nach einem gasometerartigen Gefàss C verdrängt und fliesst aus diesem wieder in die Heizkörper B zurück, wenn durch Engerstellen der Dampfventile e an denselben weniger Dampf in die Heizkörper treten kann, die Spannung also in ihnen sinkt.

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Fig. 30.

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Die Dampfkessel der Niederdruckheizung werden in zahlreichen Formen ausgeführt: sie erhalten meist Füllfeuerung zur Vereinfachung der Bedienung und sind gewöhnlich wie die neueren Warm wasserheiz-

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Fig. 32.

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Fig. 31.

kessel mit einer selbstthätigen Regelung der Verbrennung durch besondere Apparate (Zug-oder Verbrennungsregler) ausgerüstet. Ein Beispiel eines solchen Kessels zeigt Fig. 31 nach einer Ausführung von Gebrüder Körting in Körtingsdorf bei Hannover; der Füllschacht endigt in einem aus mehreren Ringen, die vom Kesselwasser durchflossen werden, bestehenden Roste; der liegende cylindrische Kessel ist zur Vergrösse-rung der Heizfläche mit Feuerrohren versehen.

Eine Abart der Niederdruckdampfheizung bildet die Abdampfheizung, bei welcher der Abdampf von Dampfmaschinen zur Heizung verwendet wird, wie dies besonders in Fabriken häufig geschieht.

Die Heizkörper der Wasser- und Dampfheizung (mit Ausnahme der Heisswasserheizung) werden als schmiede-, eiserne Röhren, selten als säulenförmige, von Röhren durchzogene Oefen, häufig als gusseiserne Hohlkörper gebildet.

Letztere werden meist mit Aussenrippen versehen, und xxmm zeigen Fig. 32, 33 u. 34 einige der gebräuchlichen Formen.

. In neuerer Zeit werden nach amerikanischem Vorbild glatte, nur mit aufgegossenen Verzierungen versehene Heizkörper immer mehr angewendet, da sie nicht unschön wirken und daher ohne Umkleidung in den Räumen aufgestellt werden können. Fig. 35 zeigt einen solchen Heizkörper (Käuffer & Cie.), die auch emaillirt, g| lackirt und in anderer Weise verziert zur Anwendung kommen. ® Die neueste Art dieser Heizkörper, welche von Gebrüder Körting r# hergestellt werden, ist für Dampfheizung so eingerichtet, dass der I ; Dampf aus engen Düsen in die einzelnen Glieder einbläst und sich dabei mit der in diesen befindlichen Luft mischt ; je nach der Menge des zugelassenen Dampfes wird dieses Gemisch grössere oder geringere A3 Temperatur annehmen, also mehr oder weniger Wärme abgeben.

Die Hoch dr uck-Damp fhe izung eignet sich für ausgedehnte Gebäudeanlagen und kann dann in Verbindung mit der Dampfwasser- und Dampfluftheizung gebracht werden, wenn es sich empfiehlt, einzelne Räume mit warmem Wasser oder heisser Luft zu heizen. Wegen der konzessionspflichtigen Dampfkessel ist die Anlage nicht immer ausführbar. Die Niederdruck-Dampfheizung eignet sich für Wohngebäude, Schulen, Krankenhäuser, Verwaltungsgebäude und wird wegen ihrer guten Regelungsfähigkeit und des gefahrlosen Betriebes neuerdings bevorzugt.

Für die zulässige grösste Ausdehnung der Zentralheizungsrohre in wagrechter Richtung gelten im allgemeinen folgende Werte: Luftheizung, wagrechte Entfernung der Luftkanäle vom Ofen aus bis 12 m; Warmwasserheizung, wagrechte Entfernung der Rohrleitung vom Kessel aus bis 100 m; Heisswasserheizung, Gesamtlänge eines Rohrsystems vom Kessel nach den Heizkörpern und wieder zurück nicht über 200 m; Dampfheizung, wagrechte Ausdehnung vom Kessel aus fast unbeschränkt.

Die Verwendung des elektrischen Stromes zur Heizung ist zurzeit noch wegen der hohen Betriebskosten nur in Ausnahmefällen gerechtfertigt; in einigen nordamerikanischen Städten ist indessen diese Heizungsart allgemeiner eingeführt. Die Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft in Berlin liefert elektrische Heizkörper in verschiedenen Formen, bei denen die Umwandlung der Elektrizität in Wärme dadurch erfolgt, dass der beim Durchströmen eines Metalldrahtes

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Fig. 35.

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Fig. 34.

entstellende Leitungswiderstand eine Erhitzung des Drahtes hervorruft. Damit der glühende Draht nicht verbrennt, wird er vor der Einwirkung der Luft durch Einbetten in eine die Elektrizität schlecht leitende Masse geschützt, die auf einer dünnen Gusseisenplatte als Emailleschicht aufgebrannt wird. Die Erhitzung der Platte wird zur Erwärmung von Wärmofen, Heizkörper, Kochkessel ausgeniitzt. — Vergl. auch die Art. Beheizung der Eisenbahnwagen und Dampfheizung (auf Schiffen).

etc.

Litteratur : [1] Peclet, E., Traité de la chaleur considérée dans ses applications, nach der

3. Aufl. deutsch von C. Hartmann, 1861. — [2] Eerrini, R., Technologie der Wärme, deutsch von Schröter, Jena 1887. — [3] Paul, F., Lehrbuch der Heiz- und Lüftungstechnik, Wien 18«5.

—    [4] Deny, E., Chauffage et ventilation rationelle des écoles, habitations etc., deutsch mit einem Anhänge von E. Haesecke, 1886. — [5] Rietschel, H., Lüftung und Heizung von Schulen, Berlin 1886. — [6] Fanderlik, F., Elemente der Lüftung und Heizung, Wien 1887. — |7] Fischer, F., Feuerungsanlagen für häusliche und gewerbliche Zwecke, Karlsruhe 1889. — [8] Fischer', H., Heizung und Lüftung der Räume, 3. Teil, Bd. 4 des Handbuchs der Architektur, Darmstadt 1890.’

—    [9] Haesecke, E., Die Schulheizung, Berlin 1893. — [10] Rietschel, H., Leitfaden zum Berechnen und Entwerfen von Liiftungs- und Heizungsanlagen, 2. Aufl., Berlin 1894. — [11! Hartmann, K., Heizung und Lüftung der Arbeitsräume, Handbuch der praktischen Gewerbehygiene, 2. Aufl., Berlin 1894. — [12] Fischer, H., Heizung der Theater- und Versammluugssäle, Darmstadt 1894. — [13] Crove, D., Ausführung von Heizungs- und Lüftungsaulagen, Berlin 1895.

K. Hartmann.

—    [14] Haase, F. H., Die Heizungsanlagen, Leipzig 1895. — [15] Schmidt, K., Heizung und Ventilation, 21. Lieferung des Handbuchs der Hygiene von Th. Weyl, Jena 1896. — [10] Hartmann, K., Heizung und Lüftung der Gebäude, Bd. 1, 2. Teil der Baukunde des Architekten, Berlin 1896. — [17] Wolpert, A., u. Wolpert, H., Theorie und Praxis der Ventilatiou und Heizung, 1. Bd., Braunschweig 1896.

Heizwert, die hei der Verbrennung eines Brennstoffs frei werdende, in Wärmeeinheiten ausgedrückte Wärmemenge. S. Art. Brennstoffe, Bd. 2, S. G(>(>. Hektar, s. Flächenmasse.

Hektograph (griech. Hundertschreiber), Apparat zum Anfertigen von Abdrücken von Zeichnungen, Schriftstücken etc., ohne dass man dazu einer Presse bedarf. In ein flaches Kästchen aus verzinntem Blech oder aus Zinkblech wird eine elastische Masse gegossen, auf welche man, nachdem sie fest geworden, das mit stark anilinhaltiger Tinte geschriebene oder gezeichnete, zu kopirende Blatt legt, es mit beiden Händen gleichmässig andrückend und so Schrift oder Zeichnung auf die Masse übertragend. Eine Minute genügt schon für die vollständige Uebertragung, und man hat dann zur Herstellung der Abzüge nur glattes, satinirtes Papier aufzulegen und durch Streichen mit der Hand oder durch Ueberfahren mit einer nicht zu harten Walze die Kopie anzufertigen. Befeuchtet man das Papier vor dem Abdruck leicht mit Alkohol, dessen Ueber-schuss man durch Einlegen zwischen Fliesspapier entfernt, so erhält man schärfere Abdrücke, allerdings bei dadurch etwas verlangsamtem Verfahren.

Anbrennen schützendem Rühren zugesetzt. Nach geschehener noch etwas stehen lässt, damit Luftblasen, welche sich

Für die Herstellung der Hektographenmasse gibt es eine ganze Anzahl Anweisungen. Eine der einfachsten ist: 100 Teile Vergolderleim und 500 Teile Glycerin von 28° Bé, wobei man den Leim in AAAsser aufquellen lässt, bis sich dessen Platten in weiche, hautartige Massen verwandeln, die beim Aufheben leicht zerreissen; man schmilzt ihn dann vorsichtig, kocht ihn auf und entfernt allen an der Oberfläche sich bildenden Schaum. In diesem Zustande wird Glycerin unter fortwährendem, vor Mischung wird diese Masse, die man beim Rühren gebildet haben, an die Oberfläche steigen können, in die Blechkästchen gegossen, welche man jetzt völlig erkalten lässt; sie ist gebrauchsfähig, wenn beim Betupfen derselben der Finger nicht mehr darauf klebt.

Eine sehr gute, aber teurere Masse erhält man aus 100 Teilen Hausenblase, 600 1 eilen wasserfreiem Glycerin und 400 Teilen heissem Wasser; ihre Herstellungsart ist die gleiche, wie soeben angegeben, doch muss sie vor dem Eingiessen in die Form durchgeseiht werden, und es ist bei deren Füllung besonders darauf zu- achten, dass sich keine Luftblasen bilden.

Um den Hektographen nach Gebrauch zu reinigen und die Schrift zu entfernen, genügt Abwaschen mit warmem Wasser, doch ist die Masse dann mit Fliesspapier gut abzutrocknen, um jede Schimmelbildung zu vei'hüten; im Sommer ist durch Aufbewahrung des Hektographen an einem kühlen Orte ihr Weichwerden, im AVinter ihr Hai’twerden zu vermeiden, wotiir sich am besten ein massig warmer Ort eignet.

In Frankreich stellt man laut Bekanntmachung des Ministeriums für öffentliche Arbeiten die Hektographenmasse her aus 100 g gewöhnlichem Leim, 500 g Glycerin, 25 g feinem Bariumsulfat oder Kaolin und 375 g AVasser. Als Kopirtinte für diese Masse eignet sich am besten eine konzentrirte Lösung von Anilinviolett, doch kann diese nach geschehenem Druck nur mit AVasser, dem man etwas Salzsäure zugesetzt, entfernt werden; auch muss man noch mit kaltem Wasser nachwaschen, um jede Spur von Säure zu entfernen.

Eine blaue Tinte kann man hersteilen aus 10 g wasserlöslichem Anilinblau, 10 g Glycerin

und ca. 100 g Wasser, indem man alle drei Ingredienzien in ein Gefäss zusammenschüttet, das unter fortwährendem Rühren erwärmt wird. Setzt man weniger Wasser zu, so wird die Tinte eine grössere Anzahl Abdrücke gestatten; ein stärkerer Wasserzusatz macht sie dünnflüssiger und zur Ausführung feiner Zeichnungen besonders geeignet. Rote Kopirtinte lässt sich 10 g Diamantfuchsin, 10 g Glycerin, 10 g Alkohol und 50 g Wasser herstellen, und mischt diese Tinte mit der vorstehend näher bezeichneten blauen, so kann man sich damit eine schöne violette Tinte in beliebiger Farbenabstufung verschaffen.

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Alle mit Anilintinten hergestellten Drucke sind nicht lichtbeständig, gemessen auch bei Versendung durch die Post die Portoermässigung für Drucksachen nur, wenn grössere Quantitäten auf einmal zur Versendung kommen.

Lichtbeständige und auch in einzelnen Exemplaren portoermässigungs-bereehtigte Drucke liefert der von seinem Erfinder Jacobsen Kollograph genannte Apparat, der sich vom Hektographen indes nur durch die Kopirtinte und die Art des Kopirens unterscheidet. Schrift oder Zeichnung werden für denselben mit Campechetinte oder mit einer aus Gummi arabicum, Eisenvitriol und Galläpfelextrakt hergestellten Tinte angefertigt, jedoch in der gewöhnlichen Weise auf die Hektographenplatte übertragen. Diese ist alsdann, gleich dem lithographischen Stein, jedesmal vor dem Druck mit Wasser zu befeuchten, hierauf mit einer Buchdruckwalze und Buchdruckfarbe zu überfahren; der Druck geschieht in derselben "Weise wie beim gewöhnlichen Hektographiren. Von einer Platte können bis zu 150 Abdrücke, die in der Schärfe sich so ziemlich gleich bleiben, hergestellt werden, während gewöhnliche Hektographendrucke nach und nach an Schärfe verlieren. Dem Hektographen ähnliche Apparate sind der Autograph (Selbstschreiber), Chromograph (Farbenschreiber), Kilo graph (Tausendschreiber), Multigraph (Vielschreiber).

Th. Goebel.

Litteratur: Teelen, Anleitung zur Selbstanfertigung eines verbesserten Hektographen, Barmen 1883. — Lehner, Die Tintenfabrikation und die Herstellung der Hektographen und Hektographirtinten, 4. Aufl., Wien 1890.

Frühling.

Helder, allgemeine Bezeichnung für das mit Pflanzenwuchs bedeckte Watt, von dem der Groden den höher liegenden, mit fester Grasnarbe bestandenen Teil bildet.

Héliochromie (Photochromie), s. Photographie.

Heliographie, die „Sonnenschreibkunst“, wird als Gattungsname für die mit Hilfe des Sonnenlichts und der Photographie ausgeführten mechanischen Beproduktionsverfahren gebraucht, wie Lichtdruck, Dallastypie, Photolithographie, Photogalvanographie, Photozinkographie, Similigravüre, Aubeldruck; bezeichnet aber auch ein spezielles photomechanisches Verfahren, welches zur Vervielfältigung von Zeichnungen in Linien, Schriften etc. vermittelst der Buchdruck- und der Kupferdruckpresse dient. Die Druckplatte kann durch Aetzen oder durch Abformen hergestellt werden.

Bei ersterein wird eine Kupferplatte mit einer lichtempfindlichen Asphaltschicht überzogen und diese unter einem Negativ belichtet ; während nun der Asphalt unter dem Einfluss des Sonnenlichts unlöslich wird, bleiben die durch die Linien des Negativs geschützten Stellen löslich, können mit ätherischen Oelen ausgewaschen, sodann tiefer geätzt und nach Entfernung der Asphaltschicht mittelst Terpentin zum Druck verwendet werden. Solche Platten sind natürlich nur für den Druck auf der Kupferdruckpresse geeignet.

Für dieselbe werden auch Platten durch Abformen erzeugt. Eine versilberte Kupferplatte wird mit einer feinen Schicht von Chromgelatine überzogen und ebenfalls unter einem Negativ belichtet, wobei die Wirkung die gleiche ist wie bei der Asphaltschicht, d. h. die vom Licht getroffenen Teile werden unlöslich, die unbelichteten aber können in warmem Wasser ausgewaschen werden. Ist dies geschehen, so wird die verbleibende Gelatineschicht, der man auch äusserst feinen Glasstaub, Bimstein- oder Zinkpulver zugesetzt hat, um ihr eine gewisse, die Druckschwärze besser annehmende Rauhheit und damit dem Bilde zugleich ein dessen Zartheit erhöhendes feines Korn zu geben, durch Einreiben mit Graphit leitend gemacht und im galvanischen Apparat abgeformt, wodurch man allerdings zunächst eine Hochdruckplatte erhält, von welcher eine zweite für Tief druck sich eignende genommen und so lange im galvanischen Bade gelassen werden muss, bis sie für den Druck auf der Kupferdruckpresse die nötige Stärke erlangt hat.

Eine einfachere Art der Erzeugung einer Tiefdruckplatte von der belichteten Chromgelatine beruht auf der Ausnutzung ihrer Eigenschaft des Aufquellens im Wasser, welche sie durch Belichten verliert. Wird also eine belichtete Chromgelatineschicht in Wasser gelegt, so schwellen alle ihre vom Lichte nicht getroffenen Teile derart an, dass sie ein vollkommenes Relief bilden, und wurden der Gelatine vorher kornbildende Substanzen beigemengt, so kann dieses Relief nach Leitendmachung für die direkte Herstellung einer Druckplatte auf galvanoplastischem Wege benützt werden.

Beide Verfahren, von denen man das erste auch als Heliogravüre oder Photo-gravure bezeichnet, werden vielfach auch zur Herstellung von Landkarten, Plänen u s w benützt, können aber auch Naturaufnahmen, üelgemälde u. dergl. reproduziren. Der Emdänd.-i Fox Talbot, welcher nach dem Franzosen Nièpce die ersten heliographischên Versucht* mit Erfolg machte, hat sein Verfahren Photoglyphie genannt. Heliotypie nannte man ein ebenfalls in England geübtes Verfahren, bei welchem man jedoch von dem auf ähnliche Art, wie vorstehend angegeben, erzeugten Gelatinerelief direkt druckte, und zwar auf der Buchdruckpress,-und mit gewöhnlicher Buchdruckfarbe. Das Gelatinerelief musste hierbei eine etwas grösser.-Stärke besitzen, wurde auf eine polirte Zinkplatte aufgelegt, wo es durch Luftpressung vollkommen fest haftete, hielt aber nur eine beschränkte Anzahl von Abdrücken aus, die iifihrem Aussehen grosse Aehnlichkeit mit Lichtdrucken hatten. Letztere haben die Heliotypie vollkommen verdrängt. Zur Herstellung typographisch druckbarer, heliographisch erzeugter Platteu werden in der Regel photographische Positive verwendet; ihre Anfertigung erfolgt in der gleichen Weise, wie vorstehend für die Tiefdruckplatten angegeben.

Th. Goebel.

Litteratur: Scamoni, Handbuch der Heliographie, Berlin 1872. — Husnik, Die Heliographie, Wien 1888. — Gaymet, Traité pratique de Gravure héliographique, Paris 1885. — Moock, Traité pratique d’impression photographique aux encres grasses, ebd. 1888. — Goebel, Tl»., Die graphischen Künste der Gegenwart, Stuttgart 1895.

Heliogravüre, s. Heliographie.

Heliometer, eines der feinsten Werkzeuge der praktischen Astronomie (auf Sternwarten) zur Messung kleinerer Winkel am Himmel. Seinen Namen hat das Instrument von der Verwendung zur Messung des Sonnendurchmessers. Es ist an Genauigkeit den feinsten übrigen Mikrometern (s. d. Art.) ebenbürtig, dabei aber nicht auf so kleine Winkel beschränkt wie diese.

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Wie schon in dem Art. Doppelbildmikrometer angegeben ist, hat man das Instrument in kleinerer Form, auch vielfach zu terrestrischen Mikrometern, für Entfernungsmessung. angewendet (Schaub u. s. f.; vergl. auch den Art. Distanzmesser, Bd. 3, S. 338). Für astronomische Zwecke ist die Objektivlinse eines grossem, parallaktisch aufgestellteu (v r !. die Art. Parallaktisch, Aequatoreal) Fernrohrs durch einen feinen Durchmesser-schnitt halbirt (Prinzip von Dollond 1753 [1]; Savery 1743 [2] und Bouguer 1748 [8] wollten, um denselben Zweck, die Bildverdoppelung, zu erreichen, zwei Objektive neben einander anwenden) und die beiden Hälften sind durch feine Schrauben an einander verschiebbar ; auch an grossen heutigen Heliometern beträgt die Schnittbreite nicht 1 mm. Um z. B. den l)ur<-li-messer einer Planetenscheibe zu bestimmen, erhält man nun von jeder der beiden Objektivhälften ein Bild der Scheibe; verschiebt man also die beiden Objektivhälften so lange, bis die Bilder sich (im einen und andern Sinn) berühren, so gibt die Differenz der Schraubenstande bei beiden Berührungen das Mass für den gesuchten Winkel (oder zunächst das Doppelte di.-s.-« Winkels) und man erhält diesen, wenn der Winkelwert einer Schraubenumdrehung bekannt ist. Die Schraubenablesung geschieht durch feine. Mikroskope vom Fernrohrokulur aus. Bei Messung kleiner Fixsternabstände u. s. f. muss die Trennungslinie der Objektivhälften in <1 i>-Richtung (Grosskreisbogen) der zu messenden Winkeldistanz gebracht werden; dazu muss Ja-ganze Fernrohr in seiner optischen Axe drehbar sein. Durch dem Objektiv Vorgesetzte (litter (meist sechs verschiedene auf einem drehbaren „Schirm“) muss der hellere der beiden Lichtpunkte oder Ränder auf die Helligkeit des andern gebracht werden; vergl. dazu [4]. — Da liier auf di« praktisch-astronomischen Arbeiten der Sternwarte nicht weiter eingegangen werden kann . so mögen folgende Notizen und Litteraturangaben genügen. Das erste moderne Instrument dieser Art, das Fraunhofer herzustellen gelang, mit vollkommener optischer Einrichtung und abhängiger Beweglichkeit beider Objektivhälften erhielt Gauss 1814 (34 Linien Oeffnung, 43 Zoll Brennweite); das erste grössere Instrument begann Fraunhofer 1824 (1829, also mehrere Jahn-nach Fraunhoters Tod von Utzschneider vollendet) ; es war für die Königsberger Sternwarte bestimmt, und Bessel hat daselbst mit diesem Instrument, dessen vollständige Beschreibung und Untersuchung in [5] nachzusehen ist, mehrere seiner wichtigsten Arbeiten ausgeführt (Bestimmung der Parallaxe von 61 Cygni u. s. f.) ; das Fernrohr hat 16 cm Oefifuung und 21/2 m Brennweite. Später hat besonders Repsold Heliometer hergestellt, z. B. 25 «Jahre später (1850) für Oxford das berühmte Instrument des Redcliffe-Öbservatoriums (optischer l<-il von Merz in München, Oeffnung 7^2 Zoll, Fokus 10 Fuss 4 Zoll engl. [6]); und in den letzten Jahrzehnten haben die jüngeren Repsold (Hamburg) diese Instrumente in einer M eise vervollkommnet, die sie den allerhöchsten Ansprachen genügen lassen (der optische I eil ist dabei von Merz in München). Alle grossen Sternwarten haben Heliometer von A. Repsold u. Sohne erhalten ; die neuesten und berühmtesten Instrumente sind in: Göttingen, Leipzig (6 Zoll — 162 min Oeffnung), Bamberg (Remais - Sternwarte), Kapstadt (die beiden zuletzt genannten sind gleich gross, Oeffnung 7!/₂ Zoll — 184 mm, Brennweite 2,6 m; ¹ho‘ Bogen ist. direkt abzulesen, 0,01 an den Mikroskopen noch sicher zu schätzen; der ganze Messbereich ist über 2°; Preis etwa 34000 Ji), Newhaven (Connecticut, U. S., Observatorium der Yale-Universität), endlich Wien-Ottakring (v. Kuffnersche Sternwarte; das grösste bis jetzt von Repsolds Söhnen ausgeführte Heliometer, 1894 abgeliefert, 9 Zoll = 216 mm Oeffnung und 3,0 m Brennweite). Für eine vollständige Beschreibung eines solchen modernen Instruments mit Untersuchung aller r ehlerquellen und die Arbeit damit vergl. z. B. die Monographie über das Leipziger Instrumeiit [7|; üb.-i die Leistung des Bamberger Instruments ist oben Angabe gemacht, über die des Newha\.-nei vergl. z. B. [8]; über das der Kuffnerschen Sternwarte vergl. [9]. Ueber einige Punkte der Theorie des Heliometers vergl. [4], [10], [10 a] ; zur Theorie des ganzen Instruments (vor zwanzig

Jahren) [11]; für die altern Instrumente ist auch noch zu verweisen auf [12] und in Beziehung auf das mit dem Heliometer versehene Aequatoreal auf [13].

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Litteratur : [1] Dollond, Description of a contrivance for measuring small angles, Philos. Transact. 1753. — [2] S.’s Abhandlung: A new way for measuring the diameter of the sun, ist erst in Phil. Tr. 1753 abgedruckt, aber 10 Jahre später der Royal Society eingereicht worden. — [3] B., De la mesure des diamètres des planètes, Mém. Ac. Paris pour 1748 (erschien 1752). — [4] Battermann, Untersuchung der Gestalt der Bilder und die Theorie der Messung ausserhalb der Axe von astronom. Instr., Astr. Nachr., Nr. 2878—2880, 1889. — [5] Bessel, Erste Notiz als „vorläufige Nachricht“ in Astr. Nachr., Nr. 189, 1830 (aufg. in die Abhandlungen, herausg. von Engelmann, Bd. 2, S. 107, Leipzig 1876); ausführlich, mit genauer Untersuchungu. s.f. iu „Besondere Untersuchung des Heliometers der Königsberger Sternwarte“, Astron. Untersuch., Bd. 1, S. 55—152, aufg. in die „Abhandlungen“ (herausg. von Engelmann, Bd. 2, Leipzig 1876), S. 133—166, mit Abb. auf Taf. — [6] Bd. 11 der Redcliffe Observations. — [7] Peter, Beobachtungen am 6-zöll. Repsoldschen Heliometer der Leipziger Sternwarte, Leipzig 1895 (Ab-handl. Math.-Phys. Kl. Sachs. Ges. Wiss., Bd. 22, Nr. 4). — [8] Transact, of the Astron. Observ. of Yale University, vol. I, part III (Triangulation of Stars in the vicinity of the North Pole, by Elkin), Newhaven 1893. — [9] Publ. d. v. Kuffnerschen Sternwarte, Bd. 4; ferner auch Engineering 1890, Januar. — [10] Straubel, Ueber die Berechnung der Fraunhoferschen Beugungserscheinungen etc., Jena 1888. — [10 a] Strehl, Beugungsbilder und deren Messung, Zeitschr. f. Instr., 16. Bd., 1896, S. 257 ff. — [11] Seeliger, Theorie des Heliometers, Leipzig 1877. — [12] Hansen, Ausführliche Methode, mit dem Fraunhoferschen Heliometer Beobachtungen anzustellen, Gotha 1827. — [13] Bessel, Theorie eines mit einem Heliometer versehenen Aequatorealinsti’uments, Astron. Untersuch., Bd. 1, S. 1, aufg. in die Abhandl. (herausgegeben Engelmann), Bd. 2, S. 109—133, Leipzig 1876 (auch Königsberger Beobachtungen, 15. und 17. Abhandl., Einleitung).    Hammer.

Helioplastik, Verfahren zur Herstellung von metallischen Druckformen für die Buchdruckpresse mit Hilfe der Photographie und des Aetzens. Es wird diese Bezeichnung indes meist nur auf die Anfertigung von Stempeln, Monogrammen etc., nicht auf grössere bildliche Darstellungen angewendet. Helioskop, s. Blendgläser.

Heliostat, ein um zwei Axen drehbarer Spiegel, der dazu dient, das Licht der Sonne unabhängig von dem veränderlichen Stand der Sonne in konstanter Richtung des Experimentirraumes zu reflektiren. Beim Handheliostaten,

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einem vor dem Fensterladen drehbar befestigten Spiegel (vergl. die Beschreibung bei [1]), wird der Zweck in unvollkommener AVeise durch von Zeit zu Zeit von Hand wiederholte Veränderungen der Spiegelrichtung erreicht. Beim Uhrheliostat wird durch eine Uhr der Spiegel so gedreht, dass der reflektirte Strahl eine unveränderliche Richtung behält. Man |||? kann zwei Hauptsysteme von Uhrheliostaten unter-jjgjp scheiden, solche, die das Licht in der Richtung der Himmelsaxe reflektiren und für die Reflexion in beliebiger Richtung eines zweiten Spiegels bedürfen, und solche, welche das Sonnenlicht mittelst eines Spiegels in beliebige feste Richtung senden. Eine mittlere Gattung [2] (August, Littrow) fixirt zwar die Sonnenstrahlen in einer beliebigen Richtung, diese muss aber innerhalb der vom Strahl der Sonne in den nächsten 24 Stunden beschriebenen Kegelfläche liegen, für andere Richtungen ist ebenfalls ein zweiter Spiegel erforderlich.

Zum ersten Hauptsystem gehören die Heliostaten von Fraunhofer, Fahrenheit, Meyerstein, Reusch, zum zweiten die von Foucault, S’Gravesande, Gambey, Silbermann, Joonston, Fuess. Der Gebrauch eines einzigen Spiegels bringt den Vorteil eines geringeren Licht Verlustes durch Reflexion, erfordert aber eine komplizirtere Mechanik, bringt den Nachteil einer unter Umständen sehr schiefen Stellung des Spiegels gegen die Strahlen, eiu Nachteil, der durch Anwendung eines in Richtung nach der Sonne verlängerten Spiegels nur teilweise ausgeglichen wird. Dagegen wird beim ersten System der Lichtverlust durch Reflexion bei Anwendung von Silberspiegeln auf ein kleines Mass zurückgeführt. Als besonders ausgezeichnet durch die Bequemlichkeit einer scharfen Einstellung ist der in obiger Figur abgebildete Heliostat nach Reusch zu erwähnen, näher beschrieben in [3]. Ein (beistehend abgebildetes) Diopter dient zur Einstellung. Nachdem mittelst Libelle die Stativaxe vertikal gestellt, dann der Index des parallaktisch aufgestellten Uhrwerks mit Stundenkreis auf die wahre Zeit eingestellt ist, wird das auf den Stundenkreis aufgesetzte Diopter mit seinen zwei parallelen Fäden nach der Sonne orientirt und nun der untere Spiegel so eingestellt, dass eine im Boden des Dioptergestells gefasste Linse auf die ihr gegenüberstehende matte Glasscheibe genau in deren Mitte ein

Sonnenbiklchen entwirft. Nun ist die Einstellung fertig und wird das Dioptergestell abgenomraen, worauf man dem Strahl mittelst des oberen Spiegels die gewünschte Richtung gibt. Universitätsmechaniker Albrecht in Tübingen liefert den Apparat zum Preise von 350 JL Ueber die Konstruktion, die Preise und die Bezugsquellen der besten anderen Apparate vergl. [1J. Eingehende theoretische Behandlungen der verschiedenen Systeme enthalten [2] und [3].

■Aug. Schmidt.

Litteratur: [1] Frick-Lehmann, physikalische Technik 2, 6. Aufl., Braunschweig 1895, S. 641 f. — [2] Radau, Zur Theorie der Heliostaten, Carls Repertorium für physikalische Technik 11 (1867), S. 1 f. u. S. 234 f. — [3] Zech, Ueber Heliostaten, ebenda, S. 10 f.

Heliotrop ist ein aus einem oder zwei stellbaren, kleinen Spiegeln und einer Zielvorrichtung (Fernrohr oder Diopter) bestehendes Instrument, mit welchem bei trigonometrischen Messungen entfernte Dreieckspunkte durch Ue-fiexion des Sonnenlichtes signalisirt werden.

Der

Eine der einfachsten und zweckmässigsten, daher vielfach angewendeteu Konstruktionen zeigt Fig. 1. Von der Sonne S wird durch den Heliotropenspiegel H (in der Figur parallel zur Zeichenebene gedreht) Licht zum Zielpunkt Z gesendet, wenn die Spiegelebene recht-winkelig zur Strahlebene 8 HZ eingerichtet ist und der Winkel SHZ durch das Einfallslot halbirt wird.

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Strahl HZ wird nach Z gelenkt mit Hilfe der Absehlinie mf, welche gebildet wird durch ein Diopter, dessen Okular ein in der Spiegelmitte befindliches Schauloch m und dessen Objektiv ein Fadenkreuz f ist. Um den Strahl SH nach HZ zu richten, muss daher die Spiegelfläche so gerichtet werden, dass ein vor / aufgestellter Schirm II Sonnenlicht erhält.

Fig. ;

Dies ist der Fall, wenn der infolge der Durchbrechung m auf dem Schirm R sich zeigende unbeleuchtete Fleck die auf dem Schild markirte Ziellinie f zentrisch deckt. Die Anordnung des Instrumentes ergibt sich aus der Figur. Der um zwei Axen drehbare Spiegel II und das Diopter werden getragen von einem Brett B. Dieses Brett wird mit der Zentralschraube C auf dem Signalpunkt P aufgestellt. Die Absehlinie »»/(welche zu C zentrisch ist) wird durch Drehung um C und Neigung durch die Stellschraube D auf Z gerichtet Ein Röhrchen R, welches in seinem Innern den Schirm mit der Ziellinien-Marke trägt, wird in die Ziellinie heruntergeklappt und der Spiegel gerichtet, wie oben angegeben.

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Wegen der Aenderungen, welche die Richtung der Sonnenstrahlen gegenüber der Spiegelfläche fortwährend erfährt, muss der Spiegel, ihrer Bewegung folgend, fortwährend nachgestellt werden. Dazu ist ein den Heliotrop bedienender Gehilfe notwendig. Da der scheinbare Sonnendurchmesser rund ł/₃ ⁰ beträgt und somit der Spiegel innerhalb dieses Spielraumes Sonnenlicht erhält, ist sowohl diese Einstellung des Spiegels leicht zu erzielen, als auch die Zielgenauigkeit eines Diopters hinreichend. Wenn der Stand der Sonne zur Ziellinie ein derartiger ist, dass nicht direkt Sonnenlicht auf den Spiegel H fällt, wird ein Hilfsspiogrl zur indirekten Leitung erforderlich. Eine Zugabe sind farbige Gläser zur Zeichengebung (optische Telegraphie) bezw. zur Dämpfung des Lichtes.

von

Die beschriebene Anordnung ist zuerst bei der ostpreussischen Gradmessung und preussischen Küstenvermessung verwendet und Bertram angegeben worden (vergl. [1]), um die Unbequemlichkeit,

welche die Korrektion des ursprünglichen, von Gauss 1821 erfundenen ^---

Fig. 2.

Instrumentes ([2], [3]) mit sich bringt, zu vermeiden. Die Konstruktion des Gaussschen Instrumentes ergibt sich aus Figur 2. Zwei sich rechtwinkelig schneidende Spiegelebenen, ein Spiegelkreuz Hh, reflektirt bei entsprechender Stellung der Spiegelebenen Licht von der Sonne S in die Linie AZ nach der Richtung A und Z. Zur Einrichtung der Linie AZ auf den Zielpunkt Z dient ein um seine geometrische Axe drehbares Fernrohr F, vor dessen Objektiv das Spiegelkreuz angebracht ist. Wird der kleine Spiegel h annähernd parallel zur Fernrohraxe gerichtet, so kann der Zielpunkt eingestellt werden. Bei feststehendem Fernrohr wird dann die Okular-Sonnenblende vorgclcgt und durch Drehung des Fernrohrs um seine Längsaxe die Spiegelaxe rechtwinkelig. zur Strahlebene gerichtet, was mit Hilfe der Schattenscheibe B, deren Schattenbild eine Linie bilden mus ,

beurteilt wird. Sodann wird das Spiegelkreuz um bild im Fernrohr zentrisch zum Fadenkreuz erscheint und demnach auch Zielpunkt Z gesendet wird. Die erforderliche Stellung von Spiegelkreuz und Fernrohraxe wird durch Berichtigung erzielt ([2] oder [4]).

Noch vor der Fertigstellung dieses Instrumentes verwendete Gauss [5] Ą__ aushilfsweise einen Sextanten als Heliotrop (Vize-Heliotrop) ; vergl. a. [4J.

Eine etwas abweichende Anordnung hat Steinheil [4]. bei seinem Instrument angewendet. Hierbei dienen (Fig. 3) zur Richtung des Spiegels H (mit Axe und Kugelgelenk) die durch die unbelegte Mitte m _

(kleiner unbelegter Kreis) desselben gehenden Strahlen, welche durch eine Sammellinse > zu einer im Brennpunkt derselben aufgestellten weissen Fläche P (Papierscheibe, Kreide) geht nt, dann von hier zurück, aus der Linse L parallel austretend, und von der Rückseite der Spicge -mitte m nach A (Auge) reflektirt werden. Das Instrument ist so einzustellen, dass < as au diesem Wege in A erscheinende matte Bild von P dem Auge A in der Zielrichtung Z ersc lern ,

die Axe C so gedreht, dass ein Souncn-

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Fig. 3.

Fig. 4.

Eiue Vereinfachung dieses Prinzips weist der Galtonsche Heliotrop auf [6].

Eine von Reitz [7] angegebene Konstruktion zeigt Fig. 4. Vor dem Objektiv eines Fernrohrs F befindet sich der zentrisch bei m durchbrochene Heliotropenspiegel H, welcher Strahlen von S nach Z senden soll. (H ist in der Figur parallel zur Zeichenebene gedreht.) In der Fernrohrziellinie und rechtwinkelig dazu steht die Ebene eines zweiten kleinen Spiegels h, welcher die von H reflektirten Strahlen in das Fernrohr sendet, so K_.__ 1 dass Z Licht erhält, wenn H so um seine zwei Axen gedreht wird, dass ein Sonnenbild (geschwächt durch ein Blendglas vor dem Okular oder dem kleinen Spiegel) zentrisch zum Fadenkreuz in der Ziellinie gesehen wird [8]. Zur Sichtbarmachung von Punkten nach allen Richtungen hin (z. B. zur Rekognoszirung bei Dreiecksnetzen oder für Küstenstationen) gab Reitz besondere Konstruktionen an, die er als Periheliotrop bezeichnete [9].

Erwähnt sei noch der dem Bertramschen nachgebildete Heliotrop von Stanley [10].

Die einfachen Konstruktionen, wie besonders die Bertramsclie, fanden wegen der bequemen, durch einen Gehilfen ausführbaren Handhabung seit der hannoverschen und preussischen Gradmessung bei Triangulirungen mit grossen Zielweiten (I., seltener II. Ordnung) ausgedehnte Verwendung. Die bei der ostpreussischen Gradmessung von Bessel zuerst angewendeten # Signal kugeln aus versilbertem Kupfer haben keine allgemeine Anwendung gefunden, da, abgesehen von der geringeren Sichtbarkeit, die Abhängigkeit der Lage des reflektirenden Punktes von Sonnenstand und Beobachtungszeit, eine umständliche Zentrirung der Richtungen nach Stundenwinkel, Deklination der Sonne, Polhöhe und Signalkugelhalbmesser erforderlich machen [11].

Das Heliotropenlicht erscheint bei der Entfernung, wie sie ein Dreiecksnetz T. Ordnung bietet (rund 60 km), bei günstiger Beleuchtung als eine kleine, helle, sternähnliche Scheibe und ist sehr scharf einstellbar. Bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen (Dunst) und besonders bei starkem Sonnenschein und Lichtwallung (Flimmern), sowie schlechtem Hintergrund (Wald) kann die Einstellung schwierig und ganz unbrauchbar werden. Zu stark erscheinendes Licht kann durch Verkleinern der Spiegelfläche (dazu Zeichengebung erforderlich) oder besser durch Verwendung von Gitterblenden aus Flortuch vor dem Beobachtungsfernrohr gelindert werden [12]. Die geeignetsten Beobachtungszeiten sind die Stunden vor Sonnenuntergang oder nach Sonnenaufgang. Erfahrungsgemäss sind bei sonnenheller Witterung täglich nicht mehr wie durchschnittlich zwei Stunden zum Heliotropiren geeignet. Für kürzere Entfernungen (Dreieckspunkte II. und

III. Ordnung) werden daher Pyramiden- pder Scheibensignale (s. Signale) zur Sichtbarmachung verwendet und nur ausnahmsweise Heliotropen. Andererseits reicht das Heliotropenlicht (bei kleinen Spiegeln von wenigen Centimetern Durchmesser) für die meisten messbaren Richtungen (100 km) aus ; nur in besonderen Fällen (z. B. die trigonometrische Verbindung zwischen Spanien und Algier) sind Nachtbeobachtungen erforderlich geworden und dementsprechend eine anderweite Signalisirung durch Reflektoren oder Linsen (optische Kollimatoren), in deren Fokus ein Leuchtkörper (Lampe, Magnesium- oder elektrisches Licht) angebracht ist. Vergl. hierüber [13].

Litteratur: [1] Zeitschr. f. Vermessungsw. 1878, S. 34 u. 193. — Bessel uud Baeyer, Gradmessung in Ostpreussen, Berlin 1838, S. 65. — Baeyer, Die Küstenvermessung, Berlin 1849, S. 52. — [2] Astron. Nachr., Bd. 5, S. 329. — [3] Zeitschr. f. Vermessungsw. 1885, S. 122. u. 1895, S. 26. — [4] Bauernfeind, Elemente der Vermessungskunde, Stuttgart 1890, Bd. 1, S. 174. — Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Stuttgart 1890, Bd. 3, S. 36. — [5] Astron. Nachr., Bd. 1, S. 106, und Zeitschr. f. Vermessungsw. 1885, S. 125. — [6] Bericht über die wissenschaftl. Apparate auf der Londoner international. Ausstellung 1876, Braunschweig 1878, S. 163. — [7] Protokolle über die Verhandlungen der allgemeinen Konferenz der europäischen Gradmessung, Neuchâtel 1871, S. 21. — [8] Zeit. f. Instrumentenkunde 1881; S. 338. —

[9] Desgl. 1883, S. 265. — [10] Stanley, Surveying and levelling instruments, London 1895, S. 482. — [11] Bessel u. Baeyer, Gradmessung in Ostpreussen, Berlin 1838, S. 64. — [12] Zeit, f. Instrumentenkunde 1883, S. 308. — [13] Desgl. 1883, S. 225.    Reinherta.

Heliotrop, Mineral, s. Quarz.

Heliotropsignale, s. Län gen bestimmun g.

Heliotypie, s. Heliographie.

Heliozentrisch. Heliozentrisches Weltsystem oder besser Planetensystem, heisst die endgiltig durch Kopernikus aufgestellte und durch eine Reihe von späteren Beobachtungen zur unumstösslichen Gewissheit erhobene Vorstellung, nach der die Zentralmasse des Weltkörpersystems, dem die Erde angehört, nicht diese ist (wie Ptolemäus u. a. annahmen; geozentrisches Weltsystem), sondern die Sonne.

Die Ausdrücke heliozentrisch und geozentrisch werden auch von Oerteru der Himmelskörper an der gedachten Sphäre gebraucht, wobei sich die zuerst genannten Oerter für «neu im Sonnenmittelpunkt, die zuletzt genannten Oerter für einen im Erdmittelpunkt befindlichen Beobachter darstellen würden (Unterschied zwischen heliozentrischen und geozentrischen Lüm-vu am Himmel z. B.). — Geozentrisch heisst endlich auch der Ort eines Gestirns vom Erdmittelpunkt aus im Gegensatz zu dem Ort, in dem es von einem bestimmten Beobachtungspunkt der Erdoberfläche aus erscheint; für Fixsterne fallen beide Oerter für jede Beobachtungsschiirfe zusammen, weil deren Entfernung im Vergleich mit dem Erdhalbmesser, für jede Genauigkeitsstufe schlechthin go ist, für die Sonne und die Planeten sind aber beide Oerter merklich für den Mond stark verschieden (vergl. Art. Parallaxe).

Hummer.

Helle (Hölle), s. v. w. Ofenwinkel, bei alten Kachelöfen der Raum zwischen Ofen und Wand, breit genug, um für einen Menschen Sitz zu bieten. Hellegat, s. Schiffbau.

Hellhoffit, s. Sprengstoffe.

aus

Helling oder Helgen, der Bauplatz eines Schilfes; derselbe bestellt einer gegen die Wasserkante geneigten Ebene, deren Fundament durch Pfahlroste oder Betonklötze hergestellt wird (s. Dock). Man unterscheidet zwischen Helling, welche den eigentlichen Bauplatz bildet und den Landstapel aufnimmt, und Vorhelling, auf welcher der zum Stapellauf (s. d.) erforderliche Seestapel sich aufsetzt. Ferner spricht man von Längs- und Querhelling, je nachdem die Schilfe winkelrecht zur Wasserkante oder parallel derselben auf Stapel gesetzt werden.

Die Neigung der Längshelling richtet sich nach der Grösse und dem Gewicht der zu erbauenden Schiffe; sie beträgt für kleine Schiffe 1: 12 bis 1 : 14, für mittelgrosse Schiffe 1:15 bis 1:18 und für grosse Schiffe 1:20 bis 1:24. Die Vorhelling erhält meist eine grössere Neigung (s. Dock). Land- und Seestapel müssen in einer Kurve in einander übergehen, auch baut man bisweilen den ganzen Stapel in einer Kurve — Kreisstapel. Die Höhe der Stapelklötz-richtet sich nach der Neigung der Ablaufsbahn (s. Stapellauf). Ist « die Neigung der Helling, ß diejenige der Ablaufsbahn und die Länge der Helling vom untersten Stapelklotz bis zum Ende des SeestapelsL, so muss die Höhe des Stapelklotzes am Fuss der Helling sein: H= Tj tg (ß «). Die Richtung der Helling ist für Holzschiffe möglichst von Nord nach Süd zu legen, desgleichen für stählerne Schiffe, doch muss dann die Wasserfront nach Norden gerichtet sein. Bei Schiffswerften an Flussläufen sind die Hellinge meist in schräger Richtung zur Wasserkante angem duet, um im Wasser grösseren Spielraum für den Ablauf zu erhalten.

Die Querhelling wird bei schmalen Flussläufen und im besonderen auch für Schiffe von grosser Länge und leichter Bauart erforderlich; die Neigung derselben beträgt 1 : ö bis 1:8. Die Höhe der Stapelklötze ist von der Ablaufsbahn unabhängig.

Tj. Schwara.

Litteratur: Johow, Hilfsbuch für den Schiffsbau, Berlin 1884. — Hauser, Cours de construction navale, Paris 1886. — Laroche, Les ports maritimes, ebd. 1894.

Helm, im Bauwesen, s. Turm, im Bergbau, s. Gewinnungsarbeiten; in der Wappenkunde, s. Heraldik.

Helmstange, bei einem Turmdacli (s. Dach 5.) der senkrechte Ständer,

an welchen sich die Sparren anschliessen.

Kehlbalken gehalten, reicht sie über das übrige Holzwerk hinauf und trägt, mittelst Stangen verbunden, einen Eisenstab, welcher die oberste Spitze bildet und in einem Knopf einer Fahne oder einem Kreuze u. dergl. endigt.

Helmstock, s. Ruderpinne unter Ruder.

Hemd, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 626.

Hemimorpliit, s. v. w. Kieselzinkerz.

Hemlockrinde, s. Gerbstoffe.

Hemmräder sind zwei in einander greifende Zahnräder, bei denen die Zahnformen so gestaltet sind, dass die entgegenwirkende Kraft von dem getriebenen Rade auf das treibende Rad durch die feste Axe dieses Rades aufgehoben wird und eine Selbsthemmung eintritt, wenn die Kraftwirkung am treibenden Rade auf hört. Durch die Anwendung der . Hemm-räder bei Hebezeugen, Flaschenzügen und Winden wird vermittelst der Lastwirkung der Rückgang der Räder verhindert, so dass die Last in jeder gehobenen Höhe verbleibt, wenn die Kraftwirkung am treibenden Rade aufhört.

Zur Erläuterung dieser Hemmräder ist in der Figur das treibende Rad mit 4 Zähnen, das getriebene Rad mit 26 Zähnen versehen, von denen 3 Zähne gezeichnet sind. 1 rei >t < as 4-zähnige Rad gleichförmig im Sinne des Pfeiles so wird das 26-zähnige Rad von Zahn zu Zahn grösstenteils gleichförmig bewegt, aber nur so lange, als die Zahnformeu dies gestatten, denn zum Zwecke der Selbsthemmung müssen die Zahnformen an dem Kopfteile der Zähne von der für gleichförmige Bewegung richtigen Gestalt abweichen, damit in der gezeichneten Stellung

Unten durch Querzangen oder

U'eiubrcmier.

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der Räder der Zahn a des 26-zahnigen getriebenen Rades sich gegen den Kopf des Zahnes n des 4-zähnigen treibenden Rades derart stützt, dass die Richtung q der rückwirkenden Kraft dein getriebenen Rade durch die feste Axe <P des treibenden Rades geht und diese Kraft von der Axe ⁽l> aufgehoben wird. Demzufolge wird bei gleichförmiger Bewegung des treibenden Rades eine teilweise ungleichförmige Bewegung des getriebenen Rades eintreten, aber diese Ungleichförmigkeit der Bewegung ist bei Handhebezeuge ohne Nachteil. L)ie Hemmräder wurden zuerst von E. Brauer angegeben [1] und E. Becker hat die Anwendung derselben beim Flaschenzug mitgeteilt [2J.

von

Burmester.

Litteratur: [1] Brauer, E., Deutsches Reichspatent Nr. 5583 vom 27. Nov. 1878. — [2] Becker, E., Flaschenzug mit E. Brauers patentirten Hemmrädern, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1879, Bd. 23, S. 451.

Hemmung, s. ITln en.

Henna, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 122.

Hennegat, s. Schiffbau.

Henze-Dämpfer, s. Spiritusfabrikation.

Hepatische Luft, s. v. w. Schwefelwasserstoff.

Heraldik, im allgemeinen die Lehre von den Wappen; der Name leitet sich von Herold ab. Unter Wappen versteht man die nach bestimmten Grundsätzen gestalteten Abzeichen, die Personen, Familien oder Körperschaften verliehen wurden. Die Heraldik selbst ist später entstanden und wird in die AVappenkunde und Wappenkunst eingeteilt; erstere beschäftigt sich mit den liegein der Wappendarstellung und Wappenführung, letztere mit dem Entwerfen und Zeichnen der Wappen [1].

Man unterscheidet Urwappen, die zu derZeit entstanden sind, als die Wappenführung aufkam und die sich der Besitzer selbst beilegte, und Briefwappen, welche von fürstlichen Personen mittelst eines Wappenbriefes erteilt wurden. Die Führung des Wappenwesens wurde

den Herolden übertragen. In der Entwicklungszeit der Heraldik (vom 11. bis 13. Jahrhundert) stellte der Schild allein mit seinem Zeichen das Wappen dar; in der Blütezeit (vom 13. bis 15. Jahrhundert) Gold Silber Rot Blau Schwarz Grün Purpur bestand das Wappen aus Schild, Helm und Helm-

Fig. 1.

schmuck zum thatsächlichen Gebrauche; in der Vcrfallzeit (vom 16. Jahrhundert bis heute) hörte das Tragen des Helmes und Schildes mit den Alizeichen auf. Die Bildung der Wappen passte sich an die Stilrichtung der Zeit an und in diesem Sinne muss man, gotische, Renaissancewappen, moderne Wappen etc. unterscheiden. — Zur Farbengebung (Tinktur) wurden in der guten heraldischen Zeit zwei Metalle (Gold und Silber) und vier Farben (Rot, Blau, Schwarz und Grün) verwendet. Später kamen dann noch die sogen. Naturfarben hinzu, insbesondere Aschgrau, Eisenfarbe, Purpur und Braun. -.Wo die Wappen nicht in Farben durchgeführt sind, z. B. in den Büchern,

, wurden die Tinkturen durch Punktiren V^-A/und Schraffiren angedeutet (Fig. 1).

Fig. 2.

Fig. 6.

Fi„ ₄ Aehnliche Bezeichnungen erhielt auch das bei Wappen übliche Pelzwerk.

l.

Fig. 5.

Zuweilen erhielten einzelne Felder ein ( l geometrisches oder ein Rankenorna-/ ment, welche Zeichnung Damaszierung genannt wurde. — Die Formen der Wappenschilde waren sehr verschieden.

Fig. 7.

Die älteste ist die Dreiecksform (Fig. 2), die im 12. bis 14. Jahrhundert im Gebrauch war. Später erhielt dieser Schild einige Abänderungen nach Fig. 3 u. 4. Rein heraldischer Natur und

nicht geeignet zum Tragen sind die Formen nach Fig. 5. Später kamen die Stich- und Rennschilde, die sogen. Tartschen, auf, die einen seitlichen Ausschnitt besitzen, der zum Einlegen der Lanze bestimmt war (Fig. 6). Zu Ende des 15. Jahrhunderts beherrschen die sogen.

AV*)¹

77—1 Kartuschenschilde die Heraldik; sie waren keine Ge-brauchsschilde mehr, sondern nur Ornament (Fig. 7).

Das auf den Wappen Dargestellte teilt ^ >    sich in Heroldsbilder oder Herolds

Fig. 8.

Fig. 9.

Fig. 10.

Fig. 11.

stücke undingemeineFiguren. Unter Heroldsbildern versteht man die geometrischen Figuren. die den Schild teilen (Fig. 8), während unter gemeinen

Figuren die Zeichnungen in den einzelnen Schildfeldern zu verstehen sind. Man unterscheidet natürliche, erdichtete und künstliche Figuren. Die gemeinen Figuren erscheinen streng stilisirt und gestalten sich nach der Stilrichtung der Zeit wesentlich verschieden ; der Gegenstand wird, zumeist im Profil, energisch konturirt und in einer Farbengebuug, die der Naturform nicht entspricht, dargestellt. Von Tieren kommen namentlich der Löwe (Fig. 9) und der Adler sehr häufig vor ; ausserdem noch der Eber, der Delphin, das Pferd, der Steinbock, die Schlange etc.

Seltener wird die menschliche Gestalt verwendet; als Beispiele mehren eeltpn • rW Air,,, .1, (Münchner Kindl, Fig. 10), der Mohrenkopf und das Triquetra (Don Bemo mit gebotenem Knie), ferner Engel, Jungfrauen, Ritter, Arme, Beine, Schwurhände u. s. w. Von den Pflanzen kommen namentlich häufig die Rose als Rosette (Fig. 11), die Lilie, das Kleeblatt, der Granatapfel, die Distel, der Pinienzapfen etc. vor. Aber auch Phantasiegebilde sind nicht selten im Gebrauch; dazu gehören insbesondere

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Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14.

Fig. 15.

Fig. 10.

Fig. 17.

der Greif, der Drache, der Doppeladler, das Meerweib u. s. w. Der Kreis der gemeinen Figuren erweitert sich durch Verwendung von Himmelskörpern und Naturerscheinungen; so kommen namentlich sehr häufig die Sonne, der Mond und die Sterne vor, ausserdem noch Wolken und der Regenbogen. Schliesslich werden auch Geräte,

Kriegs- und Handwerkszeuge nicht selten angewendet, z. B. zwei gekreuzte Schwerter, die Axt, der Eisenhut, das Rad, das Maltheserkreuz u. s. w. [2].

ist

Fig. 19.

Fig 18.

Fig. 20.

welcher die Gestalt eines Topfes annimmt; der Kübelhelm (Fig. 13), dem ersteren ähnlich, jedoch im unteren Teile cylindrisch, im oberen abgestutzt konisch; der Stechhelm (Fig. lt>, bereits einen grösseren Schwung in der Formenbildung zeigend und der Rundung des Kopfes besser angepasst, auch mit horizontalem Spalt zum Durchseheu, der Spangen-

In der ältesten Heraldik findet sich bloss der Schild, später enthielt das ^ vollständige Wappen noch den Helm mitdrß der Helmzier. Unter den verschiedenen VäJ Helmformen finden namentlich die Tur- H nierhelme die häufigste Anwendung. Zu unterscheiden sind: der Topfhelm (Fig. 12),

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Fig. 21.

Fig. 22.

Fig. 23.

Fig. 24.

Fig. 25.

Fig. 20.

Fig. 27.

heim, welcher sich von dem vorigen namentlich dadurch unterscheidet, dass der Sehausschnitt sich zu einer breiten Oeffnung umgestaltet, welche mit senkrechten Spangen vergittert erscheint; der Rosthelm (Fig. 15), dem vorigen sehr ähnlich, nur dass die Sehöffnung noch eine Querver-gitterung erhält; derVisirhelm (Fig. 16) mit Visir, aber als unheraldisch geltend und selten vorkommend [3]. Ein vollständiger heraldischer Helm erhält überdies noch eine Helmzier, auch Helmkleinod genannt und eine Helmdecke.

Die Helmzier ist dadurch entstanden, dass der Helm thatsächlich gewisse i plastische Ornamente erhielt, die in der Regel im bildlichen Zusammenhänge jh stehen mit den Darstellungen auf dem Wappen; namentlich häufig werden angewendet : Flügel, Hörner, Hüte, menschliche Halbfiguren (Fig. 17) u. s. w.

Fig. 28.

Die Helmdecke hat den wesentlichen Zweck, eine ornamentale Verbindung “ des Helmes mit dem Schilde herzustellen. In der ältesten Zeit wurden Tücher oder Bänder oder Helmdecke verwendet ; später wurden die Decken aus ausgeschnittenem, gestreiftem Zeug, aus Leder oder Blech hergestellt. In der Renaissancezeit aber wurden die Helmdecken bandartig geschnitten und als Blattwerk, namentlich akanthusblattartig, behandelt (vergl. Fig. 17), dabei sind die Helmdecken selten ein- oder mehrfarbig, am häufigsten zweifarbig gehalten.

Die hervorragendsten oder am häufigsten vorkommenden Rangzeichen sind: die deutsche Kaiserkrone (Fig. 18), die österreichische Kaiserkrone (Fig. 19), die allgemeine Königskrone (Fig. 20), die grossherzogliche Krone (Fig. 21), der Herzogshut (Fig. 22), der Fürstenhut (Fig. 23), die Erlauchtkrone (Fig. 24), die Grafenkrone (Fig. 25), die Freiherrenkrone (Fig. 26), die Adelskrone (Fig. 27). Hiezu kommen dann noch die Rangeszeichen der geistlichen A\ ürdenträger.

Schliesslich wären noch die sogen, heraldischen Prachtstücke zu erwähnen, die nicht wesentlich zu dem AVappen gehören, sondern als ornamentale Ausschmückungen derselben anzusehen sind, dazu gehören insbesondere die Schildhalter, Zelte, AVappenmäutel, Devisen, Sinnsprüche und anderes dekoratives Beiwerk (Fig. 28, Künstlerwappen).

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Zur Heraldik gehören ferner die Rang- und Würdezeichen, als da sind: Rangkronen, Hüte, Mützen, Stäbe, Schwerter, Schlüssel, Orden etc. Alle diese Abzeichen, die auf das Haupt gesetzt werden können, werden an Stelle des Helmes auf den Schild gesetzt. Diese Rangzeichen haben in der Regel eine konventionelle Form; in einzelnen Fällen erhalten sie aber ancli eine besondere Gestalt, wie dies namentlich bei der deutschen und österreichischen Kaiserkrone der Fall ist.

10

v. Schuberi-Soldern.

Litteratur: [1] Handbuch der Ornamentik von Franz Sales Meyer, Leipzig 1888. — [2] Warnecke, F., Heraldisches Handbuch, illustr. von Döpler d. J., 6. Aufl., Frankfurt a. M., 1893. — [3] v. Sacken, E., Katechismus der Heraldik, 5. Aufl., Leipzig 1893.

Herberge, im allgemeinen s. v. w. Gasthaus, Unterkunft, im besondern Gasthaus für die auf der Wanderschaft befindlichen Gesellen einer Handwerkerinnung früherer Zeit. Dieselben hatten ihren gesonderten Tisch, über welchem das Innungszeichen aufgehängt war, das auch oft äusserlich das Haus kenntlich machte.

Weinbrenner.

Herbstwässerung, s. Bewässerung des Bodens, Bd. 2, S. 315.

Hercynit, s. Spinell.

Herd, in der Aufbereitung, s. Her darbeit; Herd des Schmelzofens, s. Flusseisen, Bd. 4, S. 342 ff., Bob eisen, Sch weisseisen, Blei, Kupfer, Silber, Oefen, metallurgische.

Herdarbeit ist derjenige, übrigens nur bei der Verarbeitung der Erze angewendete Teil der nassen Aufbereitung (s. Aufbereitung), welcher das feinste Korn behandelt. Dieses entsteht entweder bei der Arbeit in der Grube und wird mit dem Grubenklein (s. Erz) gefördert, oder es wird bei der Aufbereitung absichtlich durch Zerkleinerung sehr fein eingesprengter (in anderer Masse verteilter) Erze erzeugt. Das feine Korn gelangt mit Wasser gemischt als sogen. Trübe zur Verarbeitung, die entweder bei der nassen Zerkleinerung gebildet oder, sofern es sich um Weiterverarbeitung von Zwischenprodukten handelt, durch Anrüliren mit Wasser in besonderen Hilfsapparaten, den Gumpen oder Meldkästen, hergestellt wird.

Sind dieselben mit Rührwerken versehen, so heissen sie Rülirgumpen; die Dreligumpe (s. auch d in Fig. 6) besteht aus einem sehr flachen Kegel von etwa 0,5 m Durchmesser mit aufgesetzten radialen Rippen; sie dreht sich an einer vertikalen Welle unter einem Vorratskasten hinweg, dabei füllen sich die Zwischenräume der Rippen mit Mehl. Dieses wird durch eipen Wasserstrahl abgespritzt und zu Trübe angerührt.

Fliesst die Trübe von einem Zerkleinerungsapparat, Pochwerk oder Mühle ab, so wird sie für die Herdarbeit besonders vorbereitet (s. Sortir en der T r ü b e), indem die Körner nach der grösseren oder kleineren Fallgeschwindigkeit in verschiedene Gruppen (Sorten) getrennt werden. Jede derselben enthält kleine, aber spezifisch schwerere und grössere spezifisch leichtere Körner. So würden sich z. B. die Bleiglanzkörnchen von 0,25 mm Durchmesser mit den Quarzkörnchen von 1,0 mm Durchmesser in derselben Sorte vereinigt finden. Die Herdarbeit bezweckt, ein derartiges Korngemenge nach dem spezifischen Gewichte zu trennen, so dass die schwersten aber kleinsten von den leichteren und diese wieder von den leichtesten aber grössten Körnchen gesondert werden. In der Erzaufbereitung sind fast immer die schwersten Körner die erzhaltigen, also auch die wertvollsten, während die leichtesten taub sind, also aus Bergen bestehen. Der Herd bildet eine (meistens) ebene, massig glatte, dabei wenig geneigte Fläche ; über diese fliesst die Trübe in sehr dünnem Strome.

Es haben nun wegen der Reibung die an der Herdfläche strömenden Schichten die geringste Geschwindigkeit v ; nach der Oberfläche zu steigert sich diese allmälich (s. Fig. 1). Daher erhalten die kleinen und schweren Körner a nur schwächere Stösse, während die grösseren und leichteren Körner b auch in die schneller fliessenden oberen Wasserschichten hinaufragen und dadurch auch stärkeren Wasser-stössen ausgesetzt werden. Die Grösse der gestossenen Fläche spielt : hierbei keine Rolle, da sich bei gleichfälligen Körnern die Massen verhalten wie die gestossenen Flächen. Man kann nun durch Aen-l-ig i. Wirkung des Wasser- derung der Herdneigung die Wassergeschwindigkeit so bemessen, dass die schwersten Körnchen am oberen ieile, die von mittlerem spezifischem Gewicht am unteren Teile der Herdfläche liegen bleiben, dagegen die leichtesten, die Berge, vom Wasser über den Herd hinweggeführt werden, also auf demselben nicht zur Ablagerung gelangen. Beim Freiberger Stossherd (Fig. 6) wird dieses Abtragen der Berge durch die Stossbewegung befördert, man sagt daher auch : die Berge abstosseu.

dass auch etwas Erz den Herd mit verlässt,

man

Die Herdarbeit zerfällt meistens in die folgenden drei Arbeitsvorgänge: Zunächst wird eine Zeit lang Trübe über den Herd geführt und es belegt sich dessen Fläche mit einer dünnen Schicht Material (Herdbelag). Dabei sollen reine Berge den Herd verlassen; die abfliessende Trübe nennt man Herdflut oder wilde Flut, sie wird in Klärteiche geführt und setzt dort die festen Bestandteile ab. Vermutet

so führt man die Herdflut zunächst durch einen Kasten (Unterfass) welcher unter das Herdende gestellt wird, in diesem gelangen die schwereren Teilchen zum Absatz und können später nochmals verarbeitet werden. Auf dem Herde finden sich die Körnchen von oben bis unten nach abnehmendem spezifischem Gewichte abgelagert. Hach Abstellen der Trübe führt man einen Klarwasserstrom über den Herd; dabei wird der Herdbelag mit Reisigbesen oder mit der Kiste durchgearbeitet. Letztere ist ein dünnes, rechteckiges Stück Brett, welches an einem zu seiner Fläche rechtwinkeligen Stiele befestigt ist. Den Körnchen wird hierbei Gelegenheit zu erneuter Umlagerung gegeben und arbeitet man so, dass nur die schwersten Körner (reines Erz) auf dem Herde verbleiben, dagegen die von mittlerem spezifischem Gewicht (Zwischenprodukt oder weniger gutes Erz), auch After oder Schwänzel genannt, den Herd verlassen, um sich in besonderen Sammelkästen abzusetzen, zweiten Vorgang nennt man abläutern oder abtreiben, endlich unter erneutem Klarwasserzufluss das reine Erz durch Ab kehren {man sagt auch Einkehren) vom Herde entfernt und ebenfalls durch Gerinne einem Sammelbehälter zugeführt. Das Erz in dieser Form nennt Sch liech (Schlieg).

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Bei den einfachsten Herden, z. B. dem liegenden Herde (Fig. 2), finden diese drei Arbeiten, das Belegen, Abläutern und Abkehren, nach einander auf derselben HerdHäche statt; die Arbeit ist daher eine unterbrochene, und es ist zweckmässig, mehrere Herde neben einatuh r zu benützen, von denen der eine belegt wird, während auf dem andern abgeläutert und abgekehrt wird.

Nach Einrichtung und Arbeitsweise teilt man die Herde ein in solche, bei denen nur ein dünner Herdbelag gebildet und bald wieder entfernt wird (Le er her de); zu dieser Gruppe gehören die sämtlichen neueren Bauarten; im Gegensatz dazu stehen die Vollherde (z. B. Schlämmgraben, Freiberger Stoss-herd), bei denen sich der Herd mit einer dicken Schicht belegt. Es fällt bei letzteren das Abläutern fort; der Herdbelag wird je nach seiner Zusammensetzung in mehreren Posten mit der Schaufel abgestochen und jede derselben gewöhnlich in gleicher Weise wiederholt behandelt. Jede Post heisst auch ein Abstich; die am oberen Teile des Herdes abgelagerte auch die Stirn, in Oesterreich Köpfel. — Da man das gröbere Korn auch rösches und das feiner«* Korn auch zähes nennt, unterscheidet man auch die röschen Herde oder Sand-lierde von den zähen Herden oder Schlammherden. Andererseits werden di« Herde in feste und in bewegte eingeteilt; die Bewegung bezweckt einerseits eine bessere Absonderung auf dem Herde, z. B. bei dem Freiberger Stossherde. andererseits aber die Durchführung der Arbeit ohne Unterbrechung. In diesem Falle wird das Belegen, Abläutern und Abkehren zu gleicher Zeit aut verschiedenen Teilen der Herdfläche ausgeführt. Uebrigens bezeichnet man bei jedem Herde die Richtung, in welcher die Trübe darüber strömt, als Längsrichtung (Länge), die dazu rechtwinkelige als Querrichtung (Breite).

Um einen guten Herdgang zu erzielen, muss die Trübe über die Herdbreite in gleich-massiger Schicht aufgetragen werden; dies wird durch die Stelltafel oder das Happe librett St in Fig. 6 bewirkt. Auf demselben bilden die Stellklötzchen oder Happen mit der Unterkante des Brettes ein gleichschenkeliges Dreieck. An der Spitze des letzteren ström« die Trübe zu, zwischen den Klötzchen fliessen Teilströme hindurch und breiten sich über die Stelltafel gleichmässig aus. Die Klötzchen können etwas gedreht werden, um die richtige Verteilung zu erreichen. Ferner muss die Herdfläche in der Querrichtung wagrecht liegen, damit der Trübestrom in gleich starker Schicht über den Herd fliesst; andernfalls drängt sich die Trübe nach der einen Seite und es entsteht auf dieser eine stärkere^ Strömung. Di<-meisten Herde sind eben; nur die Rundherde bestehen aus sehr stumpfen Kegeltlächen, auch die parabolische Fläche kommt vor.

Zu den festen Herden gehören der liegende Herd und der Schlämm-

graben.

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Ersterer (Fig. 2) wird von dem Kehren mit Reisigbesen auch Kehrherd oder Ein k e h herd, und da man statt verwaschen auf dem Herde wohl schlämmen sagt, auch och lamm hei d genannt. Der ebene Herd H besteht aus den durch Querleisten verbundenen Heidbäumen a, darauf ist die Dielung b aus Brettern von feinjährigem Holze genagelt, seitlich begrenzen den Herd die Bordbretter c. Am unteren, durch aufgenagelte Leisten zusammengezogenon Ende nimmt ein Gerinne g die Herdflut auf; am oberen Herdende (Herdkopf) befindet sich eine Arbeitsbühne E, von welcher aus die Zuführung der Trübe in einem Gerinne I und « e

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Klarwasserzuführung durch die Rohrleitung W geregelt werden kann. Die Trübe fliesst zum Zurückhalten etwaiger Unreinlichkeiten durch ein kleines Sieb und über die Stelltafel St aut den Herd. Für rösches Korn erhält der Herd, welcher etwa 1 m Breite und 4 m Länge hat, 10—150 Neigung; für zähes Korn etwa 6°. Man vermindert die Neigung durch Unterlegen von Keilen am unteren Herdende. Ein Mann bedient zwei Herde; jeder derselben kann in einer Stunde etwa dreimal 2 mm dick belegt, darauf geläutert und abgekehrt werden. Der röschesten Trübe gibt man etwa einen Mehlgehalt

von 0,8 kg auf 1 1, der zähesten nur 0,15 kg. Erfahrung sgemäss ist der beschriebene liegende Herd nicht zur Abscheidung solcher Erzteilchen geeignet, welche sich wegen ihrer Form als dünne Plättchen trotz hohen spezifischen Gewichtes (Bleiglanz, gediegenes Silber und Gold) längere Zeit im Wasser schwimmend erhalten. Um auch hier zum Ziele zu gelangen, belegt man den Herd mit Tüchern (Plane, Planne oder Plache genannt, davon Planenherd oder Plachenherd), in deren rauher Oberfläche sich die feinen Erz-

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Fig. 2. Liegender Herd.

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Fig. 2 a.

teilchen festsetzen, während die Berge vom Wasser darüber hinweggerollt werden. Die Planen werden von Zeit zu Zeit abgenommen und in Sammelkästen gut gespült, die Arbeit ist also unterbrochen. — (Ueber die kontinuir-lichen Planenherde vgl. weiter unten).

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Der Schlämmgraben, oft kurzweg Graben genannt (Fig. 3), unterscheidet sich der Bauart nach vom liegenden Herde wesentlich nur durch die grössere Tiefe, da sich in ihm der Seliliech zu einer dicken Schicht ansammeln soll; er gehört also im weiteren Sinne zu den Vollherden. Die Trübe T wird im Mehlkasten M angerührt und ohne weiteres dem Graben zugeführt ; das zur Verdünnung nötige Klarwasser gelangt aus dem Gerinne W in einen Behälter, das Gefälle G, und dann, während

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Fig. 3. Schlämmgraben.

etwaiger Wasserüberschuss in das Gerinne W¹ abfhesst, über eine wagrechte Kante auf die ganze Breite gleichmässig verteilt zum q Graben. Dieser wird, wie sieli - der Belag anhäuft, am unteren Ende durch Spunde, welche in die Oeffnungen s des Fussbrettes passen, nach und nach geschlossen ; das Vorgesetzte Brett v führt die Herdflut in das Gerinne g. Durch die Unterfässer Z7 und Z7¹ gelangt sie weiter in das Gerinne gl und von dort in Klärsümpfe. Während der Arbeit wird mittelst einer Kiste die Oberfläche des Belages eben gehalten. Der Schlämmgraben dient hauptsächlich für röscheres Korn und wird nur bei einfachen und kleinen Verhältnissen angewendet. Der angesammelte Schliech wird nach seinem Gehalte in Posten abgestochen.

Die Anfänge der bewegten Herde sind in den Sicher-

d r trögen zu erblicken, Aj welche zurzeit zur

Fig. 4. Freiberger Sichertrog.

Fig. 5. Salzburger Sichertrog oder Handsachse.

mechanischen Probe

der Ergebnisse der Herdarbeit und zuweilen zur letzten Anreicherung sehr wertvoller, z. B. goldhaltiger Schlieche Verwendung finden.

Die Formen der Sichertröge sind örtlich verschieden, Fig. 4 zeigt den Freiberger, Fig. 5 den Salzburger Sichertrogs, letzterer wird auch Sachse oder Handsachse genannt. Man bringt den zu verwaschenden Schliech mit etwas Wasser auf den Sichertrog und schwingt diesen mit einer Hand so hin und her, dass das Wasser jedesmal lebhaft nach dem einen Ende strömt, dabei die Bergeteilchen mitnimmt, jedoch langsamer zurückfliesst. Mit dem Ballen der andern Hand -werden dabei Stösse auf die Rückseite r des Troges gegeben, wodurch die Ansammlung der schwersten Teilchen wie beim Freiberger Stossherde befördert wird. Es gehört sehr viel Uebung dazu, um die nötige Geschicklichkeit zu erlangen. Grössere Salzburger Sichertröge werden noch heute zur leichteren Handhabung in einfacher Weise aufgehängt und heissen Hängesachse. Feinjähriges Lärchenholz soll das beste Material für Sichertröge sein; auch in schüsselförmig kreisrunder Form aus Metallblech kommen sie vor unter dem Namen Waschschüssel.

Der älteste eigentlich bewegte Herd, der an vielen Orten auch heute noch wegen seiner Vielseitigkeit Anwendung findet, ist der Langstossherd. Allgemein ist bei den bewegten Herden zu unterscheiden: der Herd selbst, das Herdgerüst die Einrichtungen für das Auf- und Abtragen und die Bewegungsvorrichtungen!

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Fig. 6 u. 6 a zeigt die Freiberger Ausführung des Lang-stossherdes. Der Herd H ist stets aus Holz, ähnlich, jedoch stärker gebaut als der liegende Herd ; namentlich der obere Teil, der Herdkopf k, kräftig gehalten, da er die Stösse aufnehmen soll. Das Herdgeriist ruht auf einem    g

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Fig. 6. Freiberger Stossherd

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besteht der Hauptsache nach aus dem nötigen Schwellwerk und drei Paar Säulen, von denen im vorliegenden Falle S und «S’¹ aus Gusseisen, S2 aus Holz gefertigt sind. An den Säulenpaaren S und S1 ist der Herd mittelst zweier Kettenpaare K und K¹ aufgehängt ; K sind die Stellketten ; sie werden an der Herdwelle w befestigt und können nachgelassen und angezogen werden, um die Herdneigung zu ändern. K¹ sind die Spannketten; durch dieselben erhält der ib rl das Bestreben, nachdem er vorgestossen wurde, wieder zurückzufallen. Um die Spannung zu vergrössern oder zu verkleinern, kann der untere Befestigungspunkt dieser Ketten mehr "d r weniger nach vorn verlegt werden. Auch sind an den Ketten selbst Stellschrauben angebracht, um die Herdfläche in der Querrichtung wagrecht stellen zu können.

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Fig. 7. Rittinger Stossherd.

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Die Arbeitsbühne E stützt sich auf die beiden Säulenpaare S¹ und $²; auf derselben befindet sich der Mehlkasten M, die Drehgumpe d und die Klarwasserzuführung W. Die angerührte Trübe fliesst durch ein Sieb und über die Stelltafel St auf den Herd; andererseits kann aber auch aus Spitzkästen u. dergl. sortirte Trübe in Gerinnen zugeführt werden. Am unteren Ende des Herdes gelangt die Herdflut in das Gerinne g. Die Stoss-bewegung des Herdes wird folgendermassen erzeugt:

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Die Daumen der Welle D drücken auf den einen Arm des Winkelhebels oder Drückeis Dr; dadurch schiebt die in dem andern Hebelarme befestigte Schubstange h den Herd vor, der durch sein Eigengewicht gegen die Stauchvorrichtung C, Cl wieder g zurückfällt. Die Länge des Drückelarmes, auf den die Ł Daumenwelle wirkt, und dadurch die Länge des Ausschubes kann mittelst der Stellvorrichtung st geändert werden. Durch die Herdbewegung wird einerseits bei jedem Stosse eine kleine Welle in der Trübeschicht erzeugt, die das Abstossen der Berge begünstigt, während der Rückstoss des Herdes die abgelagerten Teilchen zu einem festen Herdbelage vereinigt. Da die    „^ „ „

Neigung der Herdfläche, die Spannung des Herdes und    Flg’ ' a- ...

auch die Länge des Ausschubes stellbar sind, so kann der Stossherd allen Verhältnissen angepasst werden; er ist, wie oben bereits erwähnt, ein Vollherd; man lässt den Schliech sich zu einer bis 12 cm starken Schicht ansammeln und sticht ihn dann mit der Schaufel ah.

Die Bauart des Salzburger Stossherdes weicht insofern von der geschilderten ah, als die Daumenwelle unmittelbar, ohne Drückeleinrichtung aut die Schubstange wirkt.

Der Rittingerherd ist ein kontinuirlicher Querstossherd (Fig. 7 u. 7 a). Gewöhnlich sind zwei Herdflächen H und H¹ zu einer Platte vereinigt; die Trübe wird über eine Stelltafel T an einer Seite nur auf etwa ein Viertel der Herdbreite, über die anderen drei \ iertel Klarwasser W aufgetragen. Die Aufhängung des Herdes ist aus der Figur ersichtlich ; die Bewegung findet folgendermassen statt: ein Querriegel, die sogen. Zunge h, ist unter dem Herde befestigt; dieser wird in der Ruhelage durch eine Zugstange und die Feder/ gegen den im Herdgerüst festgelegten Stauchklotz C gezogen. Gegen den Federdruck ziehen die Daumen der AVelle, die in eine Aussparung der Zunge eingreifen, den Herd nach rechts, und dieser stösst dann durch den Federzug gegen den Stauchklotz. Während die in der Trübe vorhandenen

Bergeteilchen auf ziemlich geradem Wege schnell über den Herd in das Bergegerinne g* hinweggeführt werden,- erhalten die auf dem Herde zur Ablagerung gelangenden Erzteilchen unter dem zweifachen Einflüsse des Wasserstromes und der Herdstösse parabolische Bahnen. Diejenigen von mittlerem spezifischem Gewicht verlassen den Herd bei 2 und gelangen in das unter dem Herde befindliche Zwischenproduktgerinne g*, die schwersten, welchen der Wasserstrom die geringste Geschwindigkeit erteilt, bleiben während der längsten Zeit den Querstössen ausgesetzt, die Krümmung ihrer parabolischen Bahn ist daher am stärksten, sie verlassen den Herd bei 3 und werden von dem Erzgerinne g³ aufgenommen. Die Breite der Ströme 1, 2 und 3 kann durch die stellbaren Teiler st je nach der Zusammensetzung der Trübe bemessen werden. Dem Vorteil der kontinuirlichen Arbeit steht der Nachteil gegenüber, dass der Bittingerherd erheblich geringere Trübemengen verarbeitet als der Freiberger Stossherd.

Bei den kontinuirlichen Plan en her den wird eine über Führungswalzen gespannte Plane ohne Ende mit fortschreitender Längs- oder Querbewegung benützt, um den Schliech aus dem Trübestrom zu entfernen, dem Läuterwasser zuzuführen und dann abzutragen. Zur eigentlichen Planenbewegung kommt zuweilen noch eine Stoss- oder Schüttelbewegung hinzu, um die Beweglich-___ keit der Schliechteilchen zu erhöhen.

Die jetzt am meisten angewendeten Planenherde sind der Schüttelherd (Frue Yanner) und der Steinsche Herd.

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Fig. 8. Frue Vanner oder Schüttelherd.

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Beim ersteren (Fig. 8 u. 8 a) hat die Plane JP eine Längsbewegung, dem Trübestrom entgegen, sie besteht aus Gummistoff und hat an den Seiten recht-winkelig zur Herdfläche stehende Bänder. Die Führung der Plane geschieht durch die vier Walzen w, w¹, w² und iv³-, von diesen ist w mit einer Spannvorrichtung versehen, w¹ erteilt die Bewegung, wa und iv³ liegen auf der Unterseite und führen die Plane durch den Wasserkasten i ; ausserdem wird der obere Teil der Plane durch Tragwalzen t gestützt. Sämtliche Walzen sind im Herdrahmen A ver-

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lagert, und dieser ruht auf dem Schwellwerk ('Q Querschwellen, S Herdsäulen, L Längs-schwellen, q obere Querschwellen) mittelst der Stützstangen r ; durch. Keile v kann die Herdneigung geändert werden. Die Bewegung der Plane wird von der seitlich angeordneten Welle I) vermittelt und zwar durch den Konus m, die Schnurrollen auf der Welled, die Schnecke s und durch das auf der Welle der Walze iv¹ befestigte Schneckenrad Z. Durch die Stellvorrichtung st kann die Schnurrolle n am Konus m entlang verschoben und die Geschwindigkeit der Plane geregelt werden. Ausserdem erhält der ganze Herdrahmen durch die auf D angebrachten drei Kurbeln 1c Querschüttelbewegung. Die Trübe wird von dem Happenbrett T über die Plane verteilt; die sich absetzenden Teilchen werden unter der Brause W geläutert, gelangen um die Walze w¹ herum auf die Unterseite und werden im Unterfasse i und durch die Brause B abgespült-; die aus dem Kasten i beiderseits überfiiessende Erztrübe findet in den Kästen i¹ Gelegenheit zu weiterer Klärung. Die abgetragenen Berge fliessen über die Plane abwärts in das Gerinne g. Der Herd besitzt demnach die Eigentümlichkeit, dass er die aufgegebene Trübe nur in zwei Produkte zerlegen kann. Der Frue-Vanner stammt aus Nordamerika und wird in der Goldaufbereitung sehr viel angewendet.

Dagegen ist der Steinsche Herd (Fig. 9, 9a, 9b), der in Freiberg zuerst gebaut wurde, Aufbereitung zusammengesetzter Erze geeignet. Das Herdgerüst besteht ausser dem nötigen Schwellwerk aus den Säulenpaaren S und S¹ und wird durch die Strebe s verstärkt. Der Herdrahmen A ist mittelst vier Stangen r an den Armen q aufgehängt, welche letztere um die Hilfsstrebe s¹ drehbar sind und in der richtigen Neigung durch die Schraubenmuttern st an besonderen

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Fig. 8 a.

Stangen festgestellt werden können. Auf dem Herdrahmen ist die Herdplatte H befestigt und über diese und die beiden Walzen w und wx die glatte Plane gespannt; der untere Teil wird durch die Hilfswalzen t getragen. Die Querbewegung der Plane wird bei der neuesten Bauart durch

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Fig. 9. Steinscher Herd.

die Schnurrolle n bewirkt, welche auf der Axe von io¹ sitzt; der Querstoss des ganzen Herdes ist wie beim Rittingerherde durch die Daumenwelle D — mit Schwungrad Schto und Riemenscheiben iż — durch Zugstangen und Feder F erreicht; der Herd wird nach rechts herausg< zogen

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Fig. 9 a.

und stösst gegen den Stauchklotz C an der linksseitigen Säule. Unabhängig von dem Herde ist die Aufgebevorrichtung in Form eines Gerinnes an den Hilfssäulen S¹ befestigt; in der Abteilung T wird die Trübe zugeführt und dann mittelst der Stelltafel St über etwa ein Drittel der Herdbreite verteilt; der entstehende Belag wird durch die Planenbewegung nach links geleitet, wo aus den beiden anderen Abteilungen des Gerinnes W Läuterwasser über den Herd strömt und überdies die diagonal gelegte Brause B das allmäliche Abspülen der Produkte besorgt. Diese werden von einem mehrteiligen Gerinne g für die Berge, gx für das ärmere, g³ für das reichere Zwischenprodukt und g³ für das Erz aufgenommen,

Abfalllutten führen die Schlieche in die Sammelkästen i, i¹, i² und i³. Um die Bewegung der Plane zu erleichtern, wird unter derselben auf der Herdplatte ein Wasserbett erzeugt, indem durch den Behälter und das Rohr u das Klarwasser zugeführt und mittelst Diagonalrillen, die von einer Querrille ausgehen, gleich-massig verteilt wird. Bei der Freiberger Aufbereitung [1] erhält der Herd 80 mm Planengeschwindigkeit und 150 Stösse, beides in der Minute; in derselben Zeit werden 14 1 Trübe mit 0,15 kg fester Bestandteile auf 1 1 aufgegeben und dabei 60 1 Klärwässer Der Herd beansprucht 0,5 Pferdestärken Betriebskraft ; 8 Herde können von einem Manne beaufsichtigt werden.

Die kontinuir lieh arbeitenden Rundherde haben sehr stumpfe Kegel als Arbeitsflächen; hieraus folgt, dass die Neigung, welche man einem Rundherd einmal gegeben hat, nicht ohne weiteres geändert werden kann. ^ A uch ist ihnen eigentümlich, dass die Trübe nicht in gleichmässig dicker Schicht über den Herd strömt und deren Geschwindigkeit sich ändert. Die Rundherde (round buddle), wohl auch rôti rende Herde, rotirende Herdwäsche oder Drehherde genannt, sind entweder Kegelherde die Herdfläche fällt nach aussen ab, die Trübe wird nahe der Herdmitte aufgetragen, die Trübeschicht nimmt beim Fliessen über den Herd an Dicke ab und verlangsamt zu gleicher Zeit ihre Geschwindigkeit, da sie beim Wege über den Herd immer

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Fig. 9 b.

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grössere Flächen bedeckt, am Umfange verlässt die Trübe den Herd; oder es sind, wenngleich sehr viel seltener, Trichterherde— die Herdiläche vertieft sich nach innen, demzufolge wird die Trübe am äusseren Rand aufgetragen, auf ihrem Wege über den Herd wird die Trübeschicht allmälich stärker und ihre

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Fig. 10. Linkenbachs Rundherd.

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Geschwindigkeit grösser. Der Kegelherd eignet sich besonders für solche Erze, welche in mehrere Posten getrennt werden sollen (das Dünnerwerden der Trübeschicht begünstigt dies); der Trichterherd dagegen sollte nur angewendet werden, wenn aus einer grossen Menge von Trübe die wenigen noch nutzbaren Bestandteile auszuscheiden sind; er dient daher rnp namentlich zur Weiterverar-^f| beitung armer Zwischenprodukte. Soll ein Rundherd ununterbrochen arbeiten (die älteren nach Art der Schlämmherde gebauten Rundherde kommen kaum noch in Betracht), so muss entweder bei > stillstehendem Herde die Auf-g² gabevorrichtung gedreht werden (dies ist der Pall bei Herden von grossem Durchmesser), oder der Herd dreht sich und die Aufgabevorrichtung steht still; letztere Anordnung wird bei kleineren Herden gewählt. In beiden Fällen wird bei jeder Umdrehung der Herd einmal belegt, der Belag dann abgeläutert und endlich abgespült; alle drei Vorgänge finden auf drei verschiedenen Kreissektoren gleichzeitig neben einander statt. Die Rundherde verarbeiten sehr grosse Mengen von Trübe, brauchen aber viel Klarwasser; sie werden bis zu 10 m Durchmesser gebaut. — Kurz möge hier noch der Rundstossherd von Bartsch erwähnt werden, ein Herd mit parabolisch gekrümmter Oberfläche, der während der Drehung schwache Stösse erhält ; seine Anwendung ist bis jetzt beschränkt.

Als Beispiel soll der häufig augewendete LinkenbachscheRundherd (Fig. 10 u. 10 a) beschrieben werden ; er ist ein feststehender Kegelherd H mit beweglicher Aufgabe- und Abtragevorrichtung. Der Herd wird auf einem Fundament gemauert und dann mit Zementputz versehen, welcher mittelst rotirender Schablone die gewählte Neigung, im Mittel 1:10, erhält; am Umfange ist der Herd mit Tropfkante versehen. In der Mitte wird ein schachtartiger Raum ausgespart ; in denselben führt von aussen ein Kanal a. Die im Mittelpunkt des Herdes stehende Welle wird durch Schnecke ohne Ende und Schneckenrad S in langsame Umdrehung versetzt ; an ihrem untern Teil ist an einem kleinen Stern und Tragarmen ein kreisrundes Gerinne befestigt, in welches durch den Kanal a und das Rohr T beständig Trübe geleitet wird. Diese fliesst jedoch immer nur auf die eine Herdhälfte, nämlich über die Stelltafel St. Das Trübegerinne wird auf der andern Kreishälfte von dem Klarwassergerinne v umgeben, aus welchem das Läuterwasser über die Stelltafel W auf die andere Herdhälfte geführt wird, welche vorher mit Schliech belegt wurde. Die Brausen B verstärken die abläuternde Wirkung, während die Brause Bx den verbliebenen Erzschliech vom Herde abspült. Es fliessen daher beständig von einem Teile des Herdes die Berge, von dem andern das Zwischenprodukt und von einem verhältnismässig schmalen Teile das Erz ab, jedoch drehen sich diese Sektoren

ständig mit der Aufgabevorrichtung. Dementsprechend ist nun das Abträgen vorgesehen An einem grossen Stern von Armen d, die oben an der senkrechten Welle befestigt sind bwt , Tragstangen ein den Herd kreisförmig umgebendes Gerinne, welches durch eingesetzteZwisfhem wände in drei Abteilungen zerlegt ist, gi für die Berge, g» für die Zwischenprodukte und Ï»

für das Lrz ; aus diesen werden die Posten getrennt

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Schnitt) drei verschiedenen Gerinnen zugeführt li welche den Herd konzentrisch umgeben und aus denen *    „ , ..    . *r wehere Gerinne zu Sammelsümpfen führen. An den

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Armen ei hangen auch die Brausen; die Klarwasserzuführung TRi wird ebenfalls von oben her durch ein kreisförmiges Gerinne vermittelt.

Die Weiterverarbeitung der bei der Herdarbeit sich ergebenden Zwischenprodukte erfolgte früher immer derart, dass die Schlämme in Sümpfen gesammelt, ausgehoben, in Humpen wieder zu Trübe angerührt und verwaschen wurden. In neuerer Zeit hat man bei den kontinuirlich arbeitenden Herden das Zwischenprodukt (gewöhnlich von mehreren Herden vereinigt und nach vorheriger Konzentration) in Trübeform weiter auf einen andern Herd zur Verarbeitung geleitet. Derart zusammenarbeitende Herde nennt man wohl auch Verbundherde. Dieses Verfahren ist namentlich bei Rundherden und auch beim Steinschen Herde zur Anwendung gebracht jmm worden.

I - :il IWMII    Litteratur: Vergl. die unter Aufbereitung, Bd. 1, S. 553, unter [1]—[6]

Treptow.

Zu dem Art.: genannten Werke. — [1] Seemann, Jahrbuch für das Berg- u. Hüttenwesen im Herdhähne. Königreich Sachsen, Freiberg 1893, S. 76.

Herdflut, s. Herdarbeit.

Herdfrischen, s. Schweis s eis en.

Herdg'uss, s. Eisen giesse r ei, Bd. 3, S. 621.

Herdhähne, Zapfhähne für kaltes oder warmes Wasser, welche über grösseren Kochherden in der Regel in Verbindung mit einer auf der Herdplatte befestigten Säule von Eisen oder Messing angebracht werden. Die Hähne können mit der Säule selbst verschraubt sein oder sie befinden sich in den horizontal ausladenden, meist drehbaren Armen.

Die obenstehende Abbildung zeigt ein Beispiel solcher Herdhähne, welche von d<n Armaturfabriken für Wasserleitungsgegenstände (Deutsche Wasserwerksgesellschaft Xachf.. H. Breuer & Cie.. Höchst a. M.) zu beziehen sind.    Uleckcn

Krcsnik.

Herdmauern, schmale, aber tiefer reichende Mauern zwischen den Widerlagern eines Durchlasses und zwar am Ein- und Auslaufe, bei grösserer Objektslänge auch innerhalb derselben vorkommend. Sie dienen zur Sicherung der Fundamente gegen Unterwaschung und insbesondere zur Festhaltung des Herdpflasters, welches zum gleichen Zwecke die ganze Sohle innerhalb des Durchlasses (als eine Bettung) bedeckt. Dehnt sich die tiefere Herdmauerung über die ganze gedachte Sohle aus, dann gewöhnlich in Form eines Sohlengewölbes, so ist dies ein gemauerter Herd.

Herdöfen, s. Oefen, metallurgische, ferner Blei, Flusseisen (Bd. 4, S. 342), Kupfer, Roheisen, Sch weis sei sen, Silber.

zur

Herdschlangen dienen dazu, die Herdfeuerung Bereitung von warmem AVasser in Rohrsystemen auszu- fTP nützen. Die Herdschlange (vergl. nebenstehende Figur) bildet immer den tiefsten Punkt der Doppelleitung, durch |jj    _

welche entweder in einem sogen. Zirkulationsständer oder

in einem höher gelegenen Warmwasserbehälter das AVasser |||    _

erwärmt werden soll; stets müssen die Leitungen von der Herdschlange aus nach dem AVasserbeliälter hin ansteigen.

Die Zirkulation und mit ihr die Wassererwärmung wird dadurch hervorgerufen, dass das Steigrohr S etwa 30—40 cm höher in den Wasserbehälter ausmündet als das r allrolir , das erwärmte AVasser steigt wegen seines geringeren Gewichts im Steigrohr nach oben, verdrängt durch das kalte Wasser im Fallrohr, welches spezifisch schwerer ist. Bei Einschaltung ?,nes Zirkulationsständers wird dieser mit einem höher liegenden kleinen AVasserbehälter (Bxpansions-reservoir, s. d.) ebenfalls durch Fall- und Steigrohrleitung verbunden, wobei mau das 1allrohr möglichst tief heruntergehen lässt.    .    .    t -rr c

Die Herdschlangen werden in der Regel aus Schmiedeeisen oder Kupierrohr hergestellt und kosten 20—40 *M. je nach Grösse, Rohrdurchmessei und von aussen

Material; der Rohrdurchmesser ist gewöhnlich l" = 25mm. Kupferrohr hat vermöge seiner dünnen Wandstärke eine bessere resp. raschere Wirkung. Die Herdschlangen sollen leicht aus dem Herd herauszunehmen sein, damit man sie und innen reinigen kann; jede äussere und innere Kruste an den

Blecken.

Köhren vermindert die Wärmeaufnahme.

Herd wasche, rotirende, s. Herdarbeit.

Hereintreibearbeit oder Keilarbeit, eine der bergmännischen Gewinnungsarbeiten (s. d.), und zwar wird sie selbständig in zerklüftetem

SilsilliiiiS

Fig. 1.

’k

(gebräcliem) Gebirge angewendet, k¹ ausserdem als Nacharbeit bei der Keilhauenarb eit (s. d.) zum Loslösen der durch Schrämen und

Schlitzen frei gemachten Massen. Der letztere Fall ist wichtig für solche Steinkohlengruben, in denen wegen der Entwickelung von Schlagwettern und Kohlenstaub die Schiessarbeit verboten oder nur unter Beobachtung von Sicherheitsmassregeln gestattet ist (s. Wetter).

Iu klüftigem Gebirge werden Keile mittelst schwerer, langgestielter Hämmer (Treibefäustel) in die vorhandenen Risse hineingetrieben und hierdurch Stücke des Gesteins losgesprengt. Haben die Klüfte einen regelmässigen Verlauf, etwa wie die Schichtung oder Schieferung, so sind schlanke Flachkeile, von rechteckigem Querschnitt und in eine stumpfe Schneide auslaufend, zweckentsprechend; bei unregelmässiger Zerklüftung werden Spitzkei 1 e (auch Fimmel genannt) von quadratischem Querschnitt und in eine vierseitige Spitze auslaufend, verwendet. — Im Steinbruchbetrieb wird die Keilarbeit zum Zerlegen grösserer Blöcke iu Werkstücke angewendet. In reihenweise angeordnete keilnutförmige Löcher werden Keile

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Schnitt aß. Schnitty<5.

Fig. 2. Levetskeil.

Fig. 3. Werkzeug des Walch ersehen Kohlenbrechapparats.

eingesetzt und sehr all-mälich eingetrieben, bis ein Sprung in der beabsichtigten Richtung entsteht. Die Keilwirkung wird erhöht, wenn man zwischen Keil und Gestein starke Eisenbleche (L e g e e i s e n, Zulagen) beiderseits einlegt ; hierdurch wird der Druck auf grössere Flächen gleichmässig verteilt und auch verhindert, dass sich der Keil unter Zermalmung von Gesteinsmaterial in dieses eindrückt. Zuweilen wird statt Keil und Fäustel die Brechstange (s. d.) benützt, indem man ihr kolbiges oder schneidenförmiges Ende in die Risse einzwängt und dann wuchtet.

Um stärkere Wirkungen zu erzielen, wie sie in Kohlengruben erwünscht sind, werden mehrere Keile mit Zulagen, z. B. die paten-tirten Einsatzkeile Hardypick, angewendet (Fig. 1). In ein etwa 5—8 cm weites-Bohrloch legt man zwei Zulagen z von halbkreisförmigem Querschnitt ein und treibt zwischen diese zwei Keile k. Diese letzteren sind so geformt, dass, wenn nötig, bequem noch ein weiterer Keil k¹ dazwischen eingetrieben werden kann.

Das Verbot der Schiessarbeit in Schlagwettergruben hat zum Bau von Keilapparaten Veranlassung gegeben, bei denen die Keilwirkung durch mechanische Mittel erreicht wird. Der bekannteste dieser Apparate dürfte Le vets Keil sein (Fig. 2) [1]; derselbe besteht aus einem Cylinder C, in dem ein Doppelstulpkolben FT durch den Druck einer Flüssigkeit (Oel, Glycerin) rückwärts verschoben werden kann. Die vorn am Kolben befindliche Kolbenstange s geht in ihrer Verlängerung in einen Keil k über. Dieser wird nebst Zulagen 2, deren Form aus den Schnitten ersichtlich ist, in ein 8—10 cm weites Bohrloch eingebracht, nachdem die zu lösende Masse durch Keilhauenarbeit frei gemacht wurde. Mittelst des vorderen Cylinderdeckels d stützt sich der Apparat gegen die hintere Fläche der Zulagen, so dass deren Herausziehen aus dem Bohrloche verhindert wird. Am untern Teile des Cylinders befindet sich in einem Behälter eine kleine hydraulische Pumpe P, welche Flüssigkeit vor den Kolben drückt, dessen Bewegung nach rückwärts bewirkt und den Keil zwischen die Zulagen zieht. Die hinter dem Kolben befindliche Flüssigkeit kann durch die Oeffnung 0 in den Saugraum der Presspumpe entweichen. Um nach Vollendung des Hereintreibens den Ârbeitskolben K zu entlasten, verbindet ein enger Kanal den vorderen Cylinderraum mit dem Saugraume der hydraulischen Pumpe; während der Arbeit ist er durch eine Verschlussschraube abgesperrt. Der Apparat ist zweckentsprechend zu unterstützen, da er mit den abgekeilten Massen herabstürzen würde.

Bei dem ebenfalls durch hydraulischen Druck bethätigten Koh 1 e n b r e cha p p a r a t e-System Wale her [2] wird die Druckwirkung auf die Zulagen z (Fig. 3) dadurch hervorgebracht, dass mittelst der Kolbenstange das Mittelstück k¹ aus dem Bohrloche herausgezogen

#    pressen so die Zulagen aus

wird. Die Stützen a richten sich hierdurch allmälich auf und

V< ¹ ! 1

einander. Der Walchersche Apparat scheint jedoch weniger in Aufnahme gekommen zu sein. — Namentlich in Belgien wird die Keilarbeit mittelst der Bohrmaschine Dubois u. François (auch Bosseyeuse genannt) ausgeführt; dieselbe kann zunächst zur Herstellung des Schrames, dann der Bohrlöcher und endlich nach Vertauschung des Bohrers gegen einen Stahlklotz 30—40 kg Gewicht auch zum Eintreiben des Keiles zwischen die in das Bohrloch gebrachten Zulagen benützt werden [3],

von

Litteratur: [1] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 4, herausgegeben L. Franzius u. F. Lincke, Leipzig 1883—1890. 2. Abt., S. 298. — [2] Oesterreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, Wien 1886, S. 283, und 1887, S. 167. — [3] Essener Glückauf 1895, S. 231.    Treptoiv.

Heringsgrätenbau, schon bei den alten Römern gebräuchlicher Mauerverband mit ährenförmiger Anordnung der Steine; auch für Ziegelfussboden (Acoltello) benützt, wobei man die Ziegel auf die hohe Kante verlegt.

Hérissons, s. Wergspinnerei und Seidenspinnerei.

Herme (Hermessäule). Da der griechische Hermes Gott der Herden und des Eigentumes war, setzten ihm die Hirten an den Grenzen Marksteine, anfangs ungestaltet, später viereckig gebildet und mit angearbeitetem Kopf versehen (Hermen).

Diese Hermen waren Grenzpfähle, Wegweiser, auch wohl mit frommen Sittenspriicheu verziert. Als architektonisches Bauglied scheinen die Hermen weder in Griechenland noch in Rom Verwendung gefunden zu haben; erst die Renaissance verstand es, die Hermen im architektonisch-ornamentalen Sinne umzugestalten. Es sind männliche oder weibliche <iistaln-u, welche zunächst auf dem Kopf einen kapitälartigen Aufsatz tragen, dabei ist aber bloss der Oberleib menschlich, während der Unterteil durch Vermittlung eines Tuches in ein sich nach unten verjüngendes Prisma samt Fuss übergeht.    v- Schubert-Soldem.

Heronsball, ein teilweise mit Wasser gefülltes, luftdicht schliessendes Gefäss, in welches von aussen durch den Luftraum hindurch bis nahe zum Boden ein Rohr geführt wird. Wird die Luft im Gefäss verdichtet oder wird die das Gefäss umgebende Luft (unter der Luftpumpe) verdünnt, so entweicht aus dem Rohr ein Wasserstrahl.

In der Feuerspritze (Ktesibios 150 v. Chr.) wird die Luftverdichtung ^ mittelst Druckpumpen bewirkt, welche Wasser in den Heronsball hineinpumpen, dessen 1 unktion ist. 'io* intermittirenden Stösse der Pumpen in kontinuirlich wirkenden Druck der elastischen I.u.t umzusetzen. In der Sp ritz fl as che, wie sie in chemischen Laboratorien allgemein im Gebrauch ist, wird durch ein besonderes Rohr Luft in den Luftraum eingeblasen. Bei Springbrunnen, Weinpurnpen u. a. dient ein Heronsball als Windkessel zur Erzeugung gleichförmigen Drucks.    .    , .    „    , Aur-

Heronsbrunnen, die von Heron in Alexandrien erfundene sinnreiche Spielerei, manchmal znr Bildung kleiner Springbrunnen für Blumentische benützt, hei welcher einem Heronsball (s. d.), der als oberes Gefäss dient, die Druckluft aus einem unteren Gefäss zugeführt wird. Das von dem Becken des Spiing-brunnens abfliessende Wasser fliesst durch ein senkrechtes Abflussrohr ins untere Gefäss, von wo die nach oben gedrängte Luft den Druck der über dem untcicu Niveau stehenden Wassersäule auf das obere Niveau überträgt, so dass die Steighöhe des Springbrunnens der Druckhöhe des Wassers im Abflussrohr übei dem Spiegel des unteren Gefässes entspricht. Die Vorrichtung kann man umkehrbar

machen, so dass nach Erschöpfung dés Wassers im Heronsball das untere, nahezu

volle Gefäss, nach oben gekehrt, nun als Heronsball funktionirt, bis alles 'yassei sich wieder unten gesammelt hat.    Aug‘

Herrenbrett, s. v. w. Kistenbrett, s. Bretter.

Herrenhaus, s. Rittergut.

Herreshoff-Kessel, s. Schiffskessel.    .

Herrnhuterpapier, s. Kleistermarmor und Buntpapiei a n i-

kation, Bd. 2, S. 779.    r . r n

Lcppla.

Hersunierscliicllten, dem oberen Jura (weisser Jura, Malm) in Hannover (Hildesheimer Gegend) ungehörige Schichten, welche aus oolithischen Kalken und kalkigem Sandstein bestehen. Ueber ihne folgen die Kalke des Kora 11m-Oolith, unter ihnen lagern Tlione des oberen raunen Jura.

Herz (Drehherz), s. Drehen, Bd. 3, S. 422.

Herzblatt, s. Blatt welle.

Herzförmige Scheiben, s. Herz scheiben.

Herzkurve (Kar di olde), s.. Cykli sehe Kurven.

Herzogs Verfahren zur Berechnung der Fachwerkstreben. Damit in der dritten Strebe des Fachwerkträgers AB (Fig. 1) die grösste Spannung auftrete, muss die — gleichförmig verteilt gedachte — zufällige Belastung von B aus bis zu einem /gP"i 1 n Punkte E reichen, der sich ergibt, °B wenn man die Richtung des oberen Gurtstabes bis A“ und B“

A .....

B'

<b'x

• Au

kPh,

Aj <

tu

verlängert und A“ mit A', B“ mit B‘ verbindet. (Vergl. Belastungsgrenze.) Denn wenn in E eine B einzelne Last aufgehängt wird, so ruft sie in der dritten Strebe weder » Zug noch Druck hervor.

Die Last zerlegt sich nämlich vermittelst des Zwischenträgers in zwei Kräfte A‘ und B' und diesen entsprechen

Das

-h zwei Auflagerdrücke A uud B.

Viereck A“ A‘ B' B“ kann als das Seil-

Fig. 1.

polygon (s. d.) für diese vier Kräfte angesehen werden.

Ausserhalb des

Schnittes wirken die Kräfte A und A! ; ihre Mittelkraft geht nach der Theorie des Seilpolygons durch den Schnittpunkt von A“ B“ mitA'i?'. Dieser Schnittpunkt ist aber nichts anderes als der Drehpunkt (s. d.) der betreffenden Strebe. Die Strebenkraft wird somit gleich null; oder, was dasselbe bedeutet, die Wirkungen von A und A.‘ heben sich für eine in E liegende Last auf.

Wir trennen nun die auf dem Träger ruhende verteilte Last in zwei Teile von der Grösse pb¹ undp^, zerlegen pb' in zwei Einzelkräfte, die in E und B¹

» wirken, und ebenso pbx in zwei Kräfte, die in B‘ und B wirken (vergl. Fig. 1, oben). Vereinigen wir die beiden in B‘ liegenden Kräfte, so gelangen wir auf drei Einzelkräfte von der Grösse ¹/-ipb‘, j‘ipb und ¹l₂pbl, die zusammen * dieselbe Wirkung auf die Strebe ausüben wie die ursprüngliche Belastung. Von diesen drei Kräften fallen aber die erste und die dritte ausser Betracht, die -F* erste, weil sie im Grenzpunkte angreift, die dritte, weil sie im Auflager liegt. Die gesuchte Strebenkraft tritt daher auch dann auf, wenn man die Einzelkraft i/₂ pb im Punkte B‘ angreifen lässt. Der Auflagerdruck A ergibt sich in diesem Falle nach dem Hebelgesetze gleich pbbt:2l. Zerlegt man A in die drei vom Schnitte getroffenen Stabrichtungen O, S und U, so bekommt man die gesuchte Strebenkraft 8. Nun bleibt der Auflagerdruck A unverändert, wenn man, anstatt llipb in B‘ aufzulegen, i/₂ p b{ in E auf legt. Nach früher ist in diesem Falle die Wirkung, die A auf die Strebe ausübt, gleich gross wie die Wirkung der Kraft A', die man erhält, wenn man i/₂ p b{ in A‘ und B‘ zerlegt. Daraus folgt: Um die gesuchte Strebenkraft 8 zu erhalten, zerlegt man die in E liegende Last ij₂ pbx in die Komponenten A/ und B‘ und hierauf A‘ in die Komponenten O, S und U. Bei dieser Zerlegung wird jedoch U = 0, weil A' durch den Schnittpunkt von 0 und 8 geht. Die Lösung gestaltet sich infolge dessen einfacher: Man zerlegt die Last    direkt in die

Komponenten B\ 8 und 0, oder, da es sich bloss um S handelt, in zwei Komponenten parallel zu FB‘ und FG.

Die Grösse J/2 P wird dadurch erhalten, dass man (Fig. 1, unten) lotrecht unter A die Kraft AlA^ = llipl aufträgt und deren Endpunkt mit dem Punkte B\ verbindet. Eine weitere Erklärung der Figur dürfte überflüssig sein.

Soll die kleinste in der Strebe auftretende Kraft (S') bestimmt werden, so vertauscht man (Fig. 1) G mit A‘ und l>i mit «i, d. h. man zerlegt die Kraft J/2Pßi parallel zu Fli‘ und FA\

A"

Ak

As

ai

?:b’

Fig. 2.

Handelt es sich um die Ermittelung der grössten in einem Pfosten auftretenden Kraft V, so gelten die nämlichen Erwägungen; nur wird in diesem Falle auch die Kraft 0 = 0, so dass A‘ sofort die gesuchte Pfostenkraft darstellt. Um sie zu erhalten, verschiebt man (Fig. 2) die Kraft i/.i pb, um eine Feldlänge nach links, zieht in dem hierbei entstehenden Rechtecke die Diagonale und lotet den Grenzpunkt E herunter.

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1 i }

Soll die kleinste im Pfosten auftretende Kraft bestimmt werden, so legt man die Last ¹l-₂pa₁ in E auf, zerlegt sie in Ä und B‘ und hierauf B' in 0, V und Z7. Eine Vereinfachung ist hier nicht möglich.

zur

Das Herzogsche Verfahren eignet sich vorzüglich zur graphischen Berechnung der Strebenkräfte für gleichförmig verteilte zufällige Belastung und ^ bildet zusammen mit dem Cremonaschen Verfahren den kürzesten Weg vollständigen Berechnung eines Fachwerks. (Vergl. Halbparabelträger.)

Litteratur: Herzog, A., Schweizer. Bauzeitung, Bd. 15, S. 46. — A;r Bitter, W., Anwendungen der graph. Statik, 2. Teil, Zürich 1890. W. Ritter. ^

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Herzscheiben (herzförmige Scheiben), herzförmig gestaltete Scheiben, durch deren gleichförmige Umdrehung um eine feste Axe eine gleichförmige, geradlinige, hin- und hergehende Bewegung / eines Gliedes bewirkt wird.    r<fl

Soll

z. B. (s. Fig.) ein Glied rjr]', welches aus einem j |

Rahmen und zwei an demselben befindliche Stangen rj, f be- rjpc" steht, die resp. in den festen Hülsen H, H‘ gleiten, vermittelst U einer um die feste Axe <P gleichförmig rotirenden Herzscheibe \\

Of A"

If*

<P ff ‘ m eine gleichförmige, hin- und hergehende Bewegung versetzt werden, so dass die Bewegungsstrecke gleich K₀ K₈ ist, dann können wir die Umgrenzung der Herzscheibe in folgender Weise konstruiren. Wir teilen die Strecke K₀ Kg in eine Anzahl (etwa acht) gleiche Teile K₀KX, KxK₂, K₂Ks ... ferner auch die Hälfte 0 k 8 eines um ⁽P beschriebenen Kreises k in 8 gleiche Teile 0 1, 1 2, 2 3 . . . und tragen auf die Radienvektoren <P 1, <P 2, </>3 ... die Strecken <P rx, <t> U₂, (p r₃ .. resp. gleich <PKX <P K₂ <PK%... auf, dann bilden die Punkte Kq. U, 1\, U, • • U ein Stück y einer archimedischen Spirale. In gleicher Weise wird andererseits ein symmetrisches Stück y‘ zu dieser archimedischen Spirale bestimmt. Die verlängerten Stangen tj, rf sind innerhalb des Rahmens an den Stellen K, K‘ mit cylindrischen Zapfen oder Rollen versehen, deren Radius gleich r sein möge. Demzufolge werden um die Punkte Kq, rx, rz,. .. der Kurve y mit dem Radius r Kreise beschrieben, und die zu y äquidistante Kurve / (s. AequidistanteKurven), welche diese Kreise berührt, bildet die eine Hälfte der Umgrenzung der Herzscheibe. Danach können wir auch die andere symmetrische Hälfte f‘ dieser Umgrenzung leicht konstruiren. Bei der Drehung der Herzscheibe gleiten die Zapfen oder rollen die Rollen an dem Scheibenrand und es wird bei gleichförmiger Umdrehung der Herzscheibe (Pff das Glied r/rf in gleichförmige hin- und hergehende Bewegung versetzt. Anstatt durch Stücke einer archimedischen Spirale kann man die Herzscheibe auch durch Stücke einer Kreisevolvente umgrenzen [1].

Burmester.

Litteratur: [1] Burmester, Lehrb. d. Kinematik, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 365.

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Herzstück, die Durchschneidungsstelle zweier Eisenbahnschienen unter spitzem bis rechtwinkeligem Zusammenlauf der Leitkanten, wie sie als ein wesentlicher Bestandteil der Weiche (s. d.), sowie der Gleisverschlingung (s. d.) und der Gleiskreuzung (s. d.), hier zweimal, erforderlich wird, während diese ausserdem am stumpfen Zusammenlauf der Leitkanten noch zwei Kreuzstücke oder Doppelherzstücke enthält. ---j —

Das Herzstück (s. Fig. 1) muss in zwei Richtungen dem Spurkranz der Räder freien Durchgang lassen, also je eine Spurrinne, d. h.

Fig 1. Herzstück mit Kranzschienen.

Unterbrechung der Schienenlauffläche von der Breite e (44—49 mm, rechtwinkelig gemessen) enthalten, deren Ueberschreitung in der schrägen Richtung (Winkel cc) eine Unterbrechung der Leitkante von erheblicher Länge darstellt, z. B. bei den üblichen Weichenwinkeln von 1:9 und 1:10 den neun- bezw. zehnfachen Betrag der

Hier muss nun, um

Rinnenbreite (e : sin cc) ausmacht.

den Uebergang der

Räder trotzdem möglichst stossfrei zu bewirken, Ersatz geschaffen werden für die unterbrochene Unterstützung und Führung des Rades. Die Unterstützung wird ersetzt durch das Aufruhen des Radreifens mit seiner überschüssigen Breite auf der einen der beiden Flügelschienen oder Hornschienen (auch Knieschienen genannt), die durch eine Abschwenkung der unterbrochenen Fahrschienen gebildet werden. Sie fassen die Herzstückspitze zwischen sich, müssen jedoch an beiden Seiten derselben die Spurrinnenbreite begrenzen und schliesslich mit einer schlanken Erweiterung beenden, damit die von dieser Seite eintretenden Spurkränze sicher in die Rinne eingeleitet werden. Die Flügelschienen müssen vor ihrem Abschwenkungspunkte, dem sogen. Knie des Herzstücks, mindestens so lang sein (7i{), dass sie mit den anstossenden Fahrschienen durch die üblichen Laschen (s. Oberbau) gut verbunden werden können (also Ji{ gleich der halben Laschenlänge). Am andern Ende des Herzstücks muss die Spitze so lang sein, dass sie die nötige Breite und Länge zum Anschluss der folgenden Fahrschienen durch dieselbe Laschenform erreicht.

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750

— 750

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Fig. 2 (bis 2 e). Blockherzstück der Preuss. Staatsbahn aus Flussstahl, Winkel 1 : 9. 1886.

Hierzu ist, wenn die Fahrschienen nicht bearbeitet werden sollen, eine Breite nötig, welche zwischen den Leitkanten zweimal die halbe Kopfbreite (k) und zweimal die halbe Fuss-breite (b) der Fahrschienen darbietet, d. h. eine Breite — k-\-b, beispielsweise 58 -f 105 = 163 mm,

oder bei kleinem Winkel,

Hieraus ergibt sich der dritte Längenteil des Herzstücks h =

k + b

z. B. bei Weichenwinkeln genau genug,

demnach H = lu -j- ——— + sin «

2 sin «r/g

. Die gesamte Länge des Herzstücks beträgt

tg «

beispielsweise bei dem Weichenwinkel 1:10 H = 300 -f-

2 sin «/₂

- = 2420 mm oder, wenn durch Abschrägung der beiden nach innen gekehrten

49    163

7io    ]/io

Schieneufüsse die Endbreite der Spitze ermässigt wird (Preussische Staatsbahn um 17 mm) entsprechend (170 mm) weniger (Bei kleinen Winkeln sehr nahezu sin« = tg«.)

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längenschnitt.

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534 — — - ä~* SO*’ 65    — — 565    — — —

Fig. 2 a.

Der Ersatz der unterbrochenen Führung wird bewirkt durch die gegenüber neben den anderen beiden Schienen liegenden Zwangs schienen oder Radlenker (s. Fig. 1). Da nämlich die beiden Räder einer Axe mit dieser starr verbunden sind, so ist es möglich, durch knappe Führung des gegenüber laufenden Rades an dessen innerer Hinterseite mittelst einer gut befestigten, unter Umständen bis 50 mm über die Schienenhöhe hinaufgeführten Zwangsschiene das gegen die Herzstückspitze herankommende Rad mit Sicherheit von dieser abzuziehen, so dass es richtig in die Spurrinne einlaufen muss. Die so gebildete Zwangsrinne wird deshalb so eng als möglich bemessen (41—44 mm). Die Zwangsschiene wird am besten in einer hochkantigen Winkelform gewalzt und durch Schraubbolzen mit eisernen Zwischenklötzen in ihrer Entfernung von der Fahrschiene genau festgelegt. Sie wird bei den üblichen Weichenwinkeln etwa 3,5 m lang genommen und an den Enden so abgebogen, dass die Rille sich allmälicli (z. B. bis auf 75 mm) erweitert, kanten ist der für die Berechnung der Weichen massgebende Punkt des Herzstücks. Stofflich kommt er nicht zur Erscheinung, weil es nicht angängig ist,

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k-100-

326 -

250 -

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377 453 -

Der mathematische Schnittpunkt der Leit-

die Spitze, wenigstens bei Weichenwinkeln, so scharf auszuführen (s. Fi" 9 u 2 1) Dadurch wird die wirkliche Länge der Unterbrechung noch vergrössert

Bei grossem, nahezu rechtem Winkel werden die Herz- und Kreuzstücke der (ileis kreuzung einander mehr und mehr gleich und erreichen die Gleichheit bei rechtem Wink d Alsdann werden die Flugeischienen zugleich zu Zwangsschienen für das benachbarte Kreuz stück. Die (in Fig. 1 zum Art. Gleiskreuzungen angegebenen)

Zwangsschienen des Kreuzstücks treten dann an allen vier Ecken auf, nunmehr ebenfalls mit rechten (oder nahezu fS3 rechten) Winkeln. Da- W bei ist jedoch ein Er- Ij&L satz der Führung nicht mehr möglich, weil die beiden Lücken sich nun gegenüber liegen, also von den beiden Rädern einer Axe zugleich überschritten werden. Dagegen ist diese Unterbrechung dann aber sehr kurz, eben nur die rechtwinkelige Breite der Spurkranzrille. Sie kann also leichter durch die lebendige Kraft der

Bewegung ohne Richtungsänderung überwunden werden. Dagegen ist auch bei recht winkeligen Kreuzungen Ersatz der Unterstützung des Rades unentbehrlich und hier dadurch zu schaffen, dass man am Grunde der Rinne dem Spurkranz einen allmälichen Auflauf und Wieder-Ablauf bietet, der das Rad über die Lücke hinwegträgt. Immerhin sind solche Anordnungen nicht erwünscht und werden deshalb in Hauptgleisen vermieden, sind aber in Nebengleisen bei Anwendung von Drehscheiben oder Schiebebühnen nicht ganz zu entbehren.

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Fig. 2 b.

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Fig. 3 (bis 3 c). Schienenherzstück der Preuss. Staatsbahn aus Flussstahl, tVinkel i : 9. 1837.

Die Bauart der Herzstücke. Man unterscheidet „Blockherzstücke“ (Fig. 2), die in einem Stück, früher namentlich aus Hartgusseisen, seltener aus Tiegelstahl, gegenwärtig vorwiegend aus Flussstahl gegossen werden, und „Schienenherzstücke“ (Fig. 3), die aus den regelmässigen Fahrschienen hergestellt, in Deutschland jedoch (im Gegensatz zu England) mit einer besonders eingelegten Stahlspitze versehen werden.

Blockherzstücke erhalten die vorbesprochene Länge.

Sie bilden im Gleise durch ihre starre Masse ein dem sonstigen Gestänge durchaus ungleichartiges Au Stück. zwischen zwei sehr nahen Stossverbindungen. j i Die Folge ist das bekannte starke, hammerartige [

Schlagen der Wagenräder beim Ueberschreiten dieser Y erbindungen. Die Schienen herzstücke bieten den Vorteil grösserer Elastizität und Gleichmässigkeit mit dem übrigen Gestänge und die beliebige Hinausschiebung des ersten (in England beider) Anschlusspunkte, sowie den Wegfall mindestens des einen der besonders harten Schläge. Aber auch die eingelegte Stahlspitze, die aus bestem Material, Tiegelgussstalil,

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Fig. 3 a.

geschmiedet und durch reichliche gusseiserne Zwischenklötze zwischen ihr und den Flügelschienen sehr genau und dauerhaft befestigt wird, passt sich dem Gestänge des Gleises wesentlich besser an als das massige Blockherzstück.

So lange die Schienen aus Schweisseisen hergestellt wurden, waren Schienenherzstücke nicht dauerhaft. Bei dem jetzt ausschliesslich zur Verwendung gelangenden Schienemnaterial haben sich Schienenherzstücke längst aut das beste bewährt (u. a. seit Jahrzehnten

in Bayern). In England gestattet der 18—20 mm starke Steg der Stahlschienen das dort ausschliesslich übliche Zusammenspleissen der Schienen auch an der Herzstück spitze (s. Röllr Encyklopädie der Eisenbahnen, Art, Weichen, Tafel 77, Fig. 13b, und Zentralblatt der Bau-verwaltung 1890, S. 150). Das hat sich bisher in Deutschland bei Stegstärken von 10—13 mm nicht gut bewährt. Nachdem jedoch neuerdings bei den Preussischen Staatsbahnen Schienen mit 18 mm Stegstärke für Blattstoss und für Tunnelzwecke eingeführt sind, dürfte die Her-

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Fig. 4 (bis 4 c). Block-Doppelherzstück der Preuss. Staatsbahn aus Flussstahl, Winkel 1 : 9. 1880.

Stellung auch der Herzstück spitz en aus solchen Schienen von hartem Bessemerstahl auch in Deutschland den Versuch lohnen. Auf gut ausgeführten Gleisen englischer Schnellzugbahnen erfolgt das Ueberfahren der Herzstücke ohne jeden fühlbaren Stoss ; es wäre sehr erwünscht, gleiches auch in Deutschland zu erreichen.

Die Blockherzstücke wurden bei Verwendung von Flussstahl anfangs „umwendbar“, d. h. oben und unten symmetrisch, gestaltet, um nach Abnützung der oberen Seite die untere

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Fig. 4 a.

verwenden zu können. Das zeigte sich jedoch als unausführbar, weil inzwischen die Auflagerstellen Abnützungslücken an der Unterfläche erzeugt hatten. Man ist deshalb von dieser Form ganz zurückgekommen, gibt vielmehr dem Blockherzstück stets einen breiten Fuss mit Aussparungen (Fig. 2). In ganz gleicher Weise werden die Doppelherzstücke hergestellt (Fig. 4). Die Spitze steigt bei beiden Formen ganz allmälich vom Grunde des Blockes auf.

Bei den S chien enherzstücken (s. Fig. 3) beginnt die Spitze mit einer Materialstärke von etwa 15 mm und ihre Höhe ist im vorderen Teile etwas

abgeschrägt. Die Köpfe der Flügelschienen müssen seitlich etwas abgehobelt werden, weil sonst die Leitkanten am Knie nicht nahe genug (49 mm) Zusammenkommen würden. Auch die Doppelherzstücke können sehr wohl aus Schienen mit zwei eingelegten Stahlspitzen hergestellt werden, wie dies u. a. in Bayern geschieht (s. Fig. 5, wobei das Doppelherzstück einer Kreuzungsweiche angehört). Beide Schenkel des Herz-und des Doppelherzstücks sollen in gerader Linie liegen, um die Sicherheit

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Fig. 4 e.

der Fahrt nicht zu beeinträchtigen und die ohnehin schon erhebliche Abnützung nicht noch zu vermehren. Es sollen deshalb beide Gleise auf die Länge de? Herzstücke und ebenso die gesamte Gleiskreuzung (abgesehen von Notfällen) stets geradlinig sein. Bei den Weichenanordnungen wird die Krümmuim des abzweigenden Stranges dieserhalb schon 1,5—2,5 m vor der Herzstückspitze beendet, so dass hier schon die „Herzstückgerade“ beginnt und jedenfalls mindestens . bis zum Ende der Herzstückspitze (Anschluss der Schienen) fortläuft. Nui bei dem Mittelherzstück der Doppelweichen (s. "Weichen) pflegt man von der Geraden abzusehen und sich auf geradlinige Herstellung der Spitze selbst zu beschränken, so dass deren Schenkel zwar um ein weniges von der Leitkurve abweichen, aber doch für beide Richtungen der unsymmetrischen Doppelweiche rechts und links — benützbar bleiben (Preussische Staatsbahn).

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Fig. 5. Schienendoppelherzstück der Bayerischen Staatshahn mit eingelegten Stahlspitzen, Winkol 1 : 9. 1893.

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Schienenherzstücke mit beweglichen Teilen sind namentlich bei den nordamerikanischen Bahnen (u. a. der Pennsylvaniabahn) in ausgedehnter Anwendung und zwar so, dass die eine Flügelschiene um ihren vorderen Endpunkt (einige Meter vor der Spitze) zwischen den Laschen ein wenig drehbar ist und am andern Ende durch eine starke Feder an die Spitze angedrückt wird, diese dem Hauptgleis angeliörige Seite des Herzstückes demnach für gewöhnlich ohne Unterbrechung bleibt. Ein auf dem Nebenstrange herankommendes Fahrzeug drückt sich dann selbst schon vor Erreichen der Spitze die Fitigelschiene beiseite, öffnet sich also unter dem Einfluss der gegenüberliegenden Zwangsschiene selbst die Spurrinne, die sich nach Durchfahrt jedes Spurkranzes wieder zu schliessen sucht, sofern nicht eine Umstellung der Flügelschiene — in Verbindung mit der Weichenumstellung — vorgenommen wird. Auch Herzstücke mit zwei beweglichen Flügelschienen oder mit beweglicher Spitze sind in Amerika ausgeführt, haben sich jedoch nicht bewährt. In Europa haben überhaupt bewegliche Herzstückteile keinen Eingang gefunden.

Herzstücke mit nur einer Spurrinne für den Hauptstrang und steigendem Auflauf des Spurkranzes zum Ueberschreiten der Hauptschiene durch den Spurkranz des im Nebenstrange kommenden Fahrzeugs sind auch in Deutschland bei sogen. Kletterweichen (s. d.) ausgeführt, u. a. bei der bewährten Blauelschen Weiche. Sie erscheinen sehr wohl geeignet für Abzweigungen auf freier Bahn, da alsdann die Hauptgleisschiene ohne jede Unterbrechung durchgeht (s. Organ f. Fortschr. d. Eisenbahnw. 1880, und Glasers Annalen 1884).

s. Weichen.

Litteratur: Roll, Bncyklopädie d. Eisenbahnwesens, "Wien 1890 ff., Art. „Kreuzungen“ und „Weichen“. — Organ f. Fortschritte d. Eisenbahnwesens 1884, S. 39 (von Rüppel); ebenda, S. 108 u. 190; 1890, S. 151; ferner 1886, S. 230, und 1889, S. 165 (Bewegliche Herzstücke); daselbst Ergänzungsband IX, S. 131, sowie Tafel 11 u. 12. — Glasers Annalen 1889. Gocring.

Herzstückgerade,

Herzstückspitze, s. Herzstück.

Hesekiels Rapidblitzlampe, s. Photographie.

Hessesche Fläche, s. Flächentheorie.

Hessesche Kurve, der Ort der Punkte, deren (n—2)-te Polaren Doppelpunkte besitzen, und zugleich der Ort der Doppelpunkte in ersten Polaren.

Sie ist von der 3(?t — 2)-ten Ordnung und hat im allgemeinen weder Doppel-__ noch Rückkehrpunkte. Sie geht durch die Wendepunkte der Grundkurve und besitzt in einem Doppelpunkt derselben ebenfalls einen solchen mit

Die Hessesche Kurve der Kurve n - Ordnung f(x, y, z) = 0 (Grundkurve) , wo z homogeni-sirende Veränderliche ist, hat die Gleichung :

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a æ² 9 xd y dxoz d*f 9²/ gxdy o y* dyoz

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9 xd z oydz 9 z2 Lueger, Lesikon der gesamten Technik. V.

denselben Tangenten, in einem Rückkehrpunkt der Grundkurve ebenfalls einen solchen mit derselben Tangente und noch einen durchgehenden Zweig.

Litteratur : [1] Clebsch, A., Vorlesungen über Geometrie, herausg. von Lindemann, Leipzig 1876, Bd. 1, S. 312 ff. — [2] Salmon, G., Analytische Geometrie der höheren ebenen Kurven, Deutsch von W. Fiedler, 2. Auf!., Leipzig 1882, S. 71 ff.    Wölffing.

Hessians, s. v. w. Jute-Leinen, s. Weberei.

Hessit, s. v. w. Tellursilber.

Hessonit, s. G ran at.

Heterogene Körper, im Gegensatz zu homogenen Körpern, s. Elastizität.

Heterom orpliit (Jamesonit, Plumosit, Zun el er er z), mineralische Schwefel - Antimon - Bleiverbindung Sb₂S₃ + 2 PbS (50,61% Pb, 29,83 °lo Sb, 19,56%$), kristallisirt rhombisch in Prismen, meist derb, stänglich oder faserig ; dunkelgrau, zuweilen bunt angelaufen. Bruch feinkörnig ; mild; wenig glänzend ; Härte 2—2]/₂] spez. Gew. 5,68—5,72. Erhitzt und geschmolzen gibt er Antimondämpfe ab und kann ganz verflüchtigt werden unter Entwicklung von schwefliger Säure. In heisser Salzsäure wird er zersetzt unter Bildung von Chlorblei. Wird

zur Gewinnung von Blei und Antimon benützt.

Leppla.

Heterotrop, s. v. w. anisotrop, in verschiedenen Bichtungen verschieden beschaffen, s. Doppelbrechung.

Heterotrope Körper (anisotrope Körper), im Gegensätze zu isotropen Körpern, s. Elastizität.

Heil, der Sammelbegriff für die unter dem Einfluss der Luft. und der Sonnenwärme getrockneten, sehr verschiedenartig zusammengesetzten Futter-massen. Sie können herrühren von Wiesen oder Ackerfutterfeldern und werden dem entsprechend Wiesenheu oder Kleeheu, Luzerneheu, Esparsetteheu u. s. w. genannt. 100 kg Grünfutter geben 30—40 kg Heu.

In feuchtem Gebiet trocknet man die Futtermassen auf besonderen Gerüsten (Pyramiden, Heinzen). An sonnigen Bergwiesen, wo die Pflanzen zwar nicht hoch wachsen, aber einen um so dichteren Rasen bilden und die Gräser mit nährkräftigen und aromatischen Kräutern vermischt sind, wird das beste Wiesenheu gewonnen (Alpenheu). Geringes und wenig nährkräftiges Heu erhält man von sauren "Wiesen, wo Carexarten, Juncaceen und Cyperaceen vorherrschen. Gut eingebrachtes und richtig behandeltes Heu von Rotklee, Luzerne und Esparsette ist, sofern die Pflanzen im richtigen Vegetationsstadium, d. h. vor oder während der Blüte geerntet werden, proteïnreicher und nährkräftiger als Wiesenheu. An Gedeihlichkeit steht das Kleeheu dem Wiesenheu nach, weshalb man namentlich für junge Tiere dem letzteren den Vorzug gibt. Das Heu verliert bei 9 —12monatlicher Aufbewahrung in Scheunen oder Mieten 5—8°/o an Gewicht und 15—20°/o an Volumen. Zum bequemen Transport des Heues dienen die Heupressen (s. d.). In einem offenen Eisenbahnwagen mit einer Bodenfläche von 16 qm können 245 Ballen mit einem Gewichte von 160 Doppelzentner und 40 cbm Inhalt verladen werden. 1 cbm Pressheu wiegt 400—420 kg.

Litteratur: Wolff, E., Landw. Fütterungslehre, 6. Aufl., Berlin 1894, S. 104 u. ff. —-Krafft, G., Acker- u. Pflanzenbaulehre, 5. Aufl., Berlin 1890, Bd. 2, S. 281 u. ff. — Kirchbach, v., Handbuch d. Landwirtschaft, 8. Aufl., Berlin 1873, 2. Teil, S. 213 u. ff.    Schmezer.

Schmezer.

Heuböden, zur Aufbewahrung des Bauchfutters für das Vieh, werden meist über den Ställen als Drempelgeschosse, bei steilen Dächern auch nur im Dachraum angelegt. Der Winterbedarf beträgt für ein Haupt Bindvieli 19—23, für ein Pferd 25—30, für ein Schaf 1,4—1,5 cbm Heu. Der Heuboden muss mit dem Stall oder einem Kebenraum (Futterkammer) des Stalles durch einen Heuschlot von 1 m ins Geviert Weite zum Herabwerfen des Heues in Verbindung stehen. Der Schlot ist mit Steigeisen befahrbar zu machen, unten und oben mit gut scliliessenden Thüren zu versehen, über Dach zu entlüften. Statt des Schlotes wird zuweilen eine bequemere Treppe bevorzugt, die in besonderem Baum anzulegen ist, so dass die Stalldünste den Heuboden nicht erreichen können. Zu gleichem Zwecke ist die Stalldecke unter dem Heuboden dunstdicht herzustellen. Im übrigen sollen Heuböden luftig, nach ähnlichen Grund-

Heublumen, ein Gemenge ausgefallener Samen, Blütenteile, Fruclit-spelze und sonstiger Ueberreste von Heu, welches längere oder kürzere Zeit auf Heuböden, in Schuppen oder auf Feimen gelagert war. Sie werden häufig zur Anblümung von Böschungen, Wiesen etc. verwendet, obgleich man Gefahr läuft, auch wertlose Sämereien oder sogar Unkrautsamen jeder Art mit auszustreuen.

Sätzen wie Scheunen, gebaut werden. In neuerer Zeit hat man Ersparung an Baukosten, Verminderung der Feuersgefahr und Erleichterung der Arbeit in der Ernte Ställe ohne Heuböden und besondere Futterscheunen daneben gebaut (s. Bind vie list alle und Schafställe).

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Litteratur: Tiedemann, L. v., Das landw. Bauwesen, Halle a. S. 1891.

v. Tiedemann.

Heufalirten, s. v. w. Heuabfuhrwege.

ver-

Heilliarpune, ein mit Transportvorrichtung in Verbindung gebrachter Apparat, mit welchem ein Quantum von ca. 150 kg Heu angespiesst und am Lagerungsplatz abgegeben wird. Von den schiedenen Heuharpunen entspricht besonders diejenige von Nellis in Pittsburgh, Pennsylvanien.

Dieselbe besteht (s. Fig.) aus einer zugespitzten starken Rohre, welche eine Stange birgt, die zwei Widerhaken a aus Schlitzen drückt resp. in sie zurückzieht. Stösst man nun die Heuharpune in das Heu bis zu den Griffen b ein, so treten die Widerhaken heraus, und beim Aufheben bleiben ca. 150 kg Heu hängen, welche auf Schienen oder Seil transportirt werden können. Zum Entleeren braucht man nur an Seil c und damit an einem Hebel zu ziehen, worauf die Haken ins Innere treten und das Heu abfällt.

Słrcbel.

Ueber andere Formen von Heuharpunen s. Pereis Bericht über die Weltausstellung in Philadelphia 1876 ; über zweckmässigste Einrichtung des ganzen Apparates je nach Räumlichkeit s. Pereis Handbuch des landwirtschaftlichen Maschinenwesens, 2. Aufl., Jena 1880, Bd. 2, S. 173.

Heukorb, österreichische Bezeichnung für Raufe.

Heulbojen, s. Bojen, Bd. 2, S. 614.

Heupresse soll das Material (Heu, Stroh etc.) stark zusammen- I drücken, in Ballen von 50, höchstens 100 kg und in einer Form liefern, dass es möglich ist, den Fassungsraum und die Tragfähigkeit eines Transportgerätes (Eisenbahnwagen, Schiff etc.) vollständig auszunützen; ausserdem soll sich der Ballen bei der Verwendung wieder leicht aus einander nehmen lassen.

Beträgt der Fassungsraum eines Waggons 31 cbm, die Tragkraft 100 Meter-Zentner, so muss der Kubikmeter mindestens 323 kg wiegen, es muss also z. B. das Heu, bei dessen gewöhnlicher Lagerung man    im Mittel    75 kg pro    Kubikmeter    rechnen

kann, auf 1:4,3 seines Volumens gebracht werden,    und damit    der    Ballen    seine Form    und das

ihm durch die Presse gegebene Volumen beibehält,    muss er    noch    unter    der Presse    mit ausgeglühtem Draht oder Stricken mehrfach gebunden    werden.

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Eine Heupresse für Handbetrieb mit Unterbrechung zeigt Fig. 1 (Aktiengesellschaft H. F. Eckert, Berlin O). Bei geöffnetem Deckel wird der Kasten gefüllt, das Material festgetreten, hierauf der Deckel geschlossen. Durch Handhabung der beiden Hebel wird der Boden, welcher durch eine in Seitenschlitzen geführte eiserne Schiene verstärkt ist, nach aufwärts bis über die halbe Höhe des Kastens gehoben, hierauf werden die beiden Seitenwände herabgeschlagen, es folgt das Binden und nach Auslösung der Presse das Herausnehmen des fertigen Ballens. Derselbe ist 1,14 m lang, 0,7 m breit und 0,64 m hoch (je nach Verwendung der Marke HL 1,

2 oder 3) und wiegt bei verschiedener Pressung der ein- d zelne Ballen 65,100 resp. 120 kg. Leistung in 10 Stunden Ti mit 5 Arbeitern 75, 55—40 Ballen. Preis 295—410 Ji. (Ę^

Für noch stärkere Pressung verwenden Hof herr &

Schrantz-Wien Flaschenzug und Aufwindetrommeln.

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Fig. 1.

Für Göpelbetrieb eignet sich die Kniehebelpresse sehr gut, besonders zum Pressen von Stroh, Torfstreu und Torfmull. Für kontinuirlichen Betrieb unter Verwendung entsprechend starker Lokomobilen hat sich die Heupresse von Gebrüder Böhmer-Magdeburg-Neustad t (Fig. 2) gut bewährt. Sie ist sehr stark gebaut, ei’for-dert eine mindestens lOpferdige Lokomobile und kann bei ihrer grossen Leistungsfähigkeit mit der Dampfdreschmaschine so verbunden werden, dass das ganze anfallende Stroh in gepresstem Zustand abgegeben wird. Das Material wird oben selbstthätig zugeführt, unterliegt dann einer fortgesetzten Pressung in dem sich etwas verjüngenden Presskasten und erscheint schliesslich in lorm von Ballen, deren Länge verschieden gewählt werden kann, bei einer. Breite von 0,43 und einer Höhe von 0,56 m. Die Abgrenzung der Ballen geschieht durch Einstellen von Brettern.

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Bei einer seitens der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft ange-stellten Probe lieferte die Maschine Nr. 2 in einer Stunde bei Verwendung von 12 Arbeitern und einer öpferdigen Lokomobile 52¹/<j Ballen

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Fig. 2.

in den brassen von 1,0/0,68/0,5 m und dem Gewichte von 55 kg. Der Rauminhalt pro Ballen war 0,34 cbm und 161 kg, also war die Pressung auf ca. ^6 erfolgt. Bei normalen Sätzen und der Leistung von 200 Meter-Zentner pro Tag stellen sich die Kosten wie folgt:

1 Arbeitstag der Lokomobile...............

1 Arbeitstag der Presse bei 3300Ankaufskosten u. 100 Arbeitstagen Kosten für Draht zu zweifachen Binden à 5,8 ê). pro 100 kg Heu .    .    11

Arbeitslöhne...........

Kosten pro Tag und 200 Meter-Zentner Heu Es kosten 100 kg Heu zu pressen ....

Näheres in den Katalogen der Maschinenfabriken für landwirtschaftliche

Strebei.

Heurechen, Vorrichtung zum reinen Aufsammeln von Heu und Grummet auf Wiesen, sowie von Getreidehalmen auf dem Ackerfeld, in starker Ausführung auch zum Zusammenschleppen von Dürrfutter. An Stelle des hölzernen Handrechens, Avie er im Kleinbetrieb üblich ist, kann in mittleren Betrieben der mit oder ohne Entleerungsvorrichtung versehene Ernterechen von Hagedorn & Sander-Osnabriick (1,5 m breit, 24 Zinken, 10 resp. 8 <Jl., s. den betreffenden Katalog) treten; bei guter Beschaffenheit ca. sechsmal so gross wie beim gewöhnlichen Holzrechen. Für grössere Betriebe erweist sich der eigentliche Heurechen oder Pferderechen nützlich, da ein Mann und ein Pferd so viel leisten als 12—15 Arbeiter mit dem Handrechen.

Alle Pferderechen tragen auf einer durchgehenden Axe, welche zugleich zur Befestigung der Zähne dient, zwei Fahrräder ; für die Anspannung dient eine Lanne. Ein Kutschersitz ist im Interesse grösserer A Leistung und um das Entleeren zu erleichtern, notwendig. Ein System von gebogenen schmiedeeisernen oder Stahlzähnen besorgt das Aufsammeln der Halme, eine Vorrichtung das Entleeren. Die Räder sollen hoch, leicht und doch solid gefertigt, besonders auch mit breiten Naben versehen sein; die durchgehende Axe muss stark genug sein, um ein Durchbiegen bei sehr breitem Rechen zu verhüten. Die Zähne, am besten aus federndem Rundstahl gefertigt, müssen auf die Dauer fest sitzen und ihre Führung haben ; die Grenzen der Entfernung sind für Heu und Getreide 10, für Grummet 7 cm. Wichtig ist die Biegung der Zähne; stehen sie steil zur Bodenoberfläche, so entleert sich wohl der Rechen leicht, aber die Zähne erhalten einen unruhigen, spritzenden Gang und arbeiten nicht rein ; sind sie gegen die Spitze hin zu sehr gebogen, so wird beim Entleeren das Material allmälich und verzogen abgegeben. Es ist also die passende Zahnform wichtig ; ferner sollen die Zähne beim Entleeren hoch genug gehoben werden. Wird z. B. (s. Fig. 1) durch den betreffenden Hebel der Zahn B C durch die Querstange D um den Punkt B gedreht und auf D\ gehoben, so stellt sich die Spitze Ci nicht genügend senkrecht ein ; wird er aber um den Punkt B gedreht, so dass B den Kreisbogen bis A beschreibt, so stellt sich der Zahn mit dem Ende C2 für rasche Entleerung günstiger. Die Vorrichtungen zum Entleeren des in dem Zahnsystem sich ansammelnden Materials bestehen in einem Hand- oder Fusshebel, durch welchen die Zähne gleich hoch gehoben werden, oder es befinden sich von den inneren Nabenseiten der Räder Zahnradsegmente, welche, sobald durch einen Fusshebel eine Sperrklinke eingerückt wird, eine Axendrehung und damit ein Heben der Zähne bewirken. Bei anderen Heurechen bewirkt

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eia Nabenbremsband dasselbe (s. Fig. 2). Am einfachsten und dauerhaftesten ist jedoch ein geschickter Handhebel, dessen Handhabung bei Rechen , welche zum Zusammen schleppen von Heu dienen sollen, dadurch erleichtert wird, dass er in Verbindung mit dem Wagscheit des Pferdes gebracht wird, so dass der Hebel zum Entleeren des Heurechens nur über den toten Punkt angehoben werden muss, während die weitere Bewegung durch den Pferde-zug erfolgt. — Die empfehlenswertesten Heurechen sind für schwere Schlepparbeit : Howards - Rechen mit flachen Stahlzähnen (240 Jl., Blessing-Zuffen-hausen), für gewöhnliche Arbeit : Hollingsworth-Rechen (170 JL, Clayton &

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Fig. 2.

Shuttleworth, Wien) und — mit ihm fast identisch —

Heureka - Heurechen von F. Zimmermann-Halle, sowie der Puck-Rechen für

Strebet.

kleinere Betriebe. Ferner sind sehr brauchbar Ithaka-Rechen (130 Jl., Blessing), Heurechen von W. A. Wood-Berlin, von Eckhardt & Sohn-Ulm, verbesserter Tigerrechen (130 JL). Die Heurechen werden in der Arbeitsbreite von 2,0—2,5 m, ausnahmsweise bis 3,5 m gewählt ; im letzteren Fall sind zwei Pferde nötig. Die Leistung beträgt pro Tag bei gewöhnlichen Heurechen 6—8 ha.

Heusingersches Blasrohr, s. Strahlgebläse.

Heusinger von Waldegg-Steuerung, s. Kulissensteuerungen und Schiffs mas ch inen.

Heuwendeniascliine hat die Aufgabe, in Schwaden gemähtes Gras gleicli-mässig zu streuen und nach erfolgter oberflächlicher Trocknung so zu wenden, dass das zu unterst liegende Gras rein aufgenommen und lose liegend nach oben gebracht wird; endlich soll halbtrockenes Heu in schonender Weise aufgelockert werden können. Diese Arbeiten werden geleistet durch die mit Zähnen versehenen rotirenden Trommeln der Heuwendemaschinen oder durch exzentrisch geführte Gabeln, daher die Unterscheidung Trommel- und Gabel-Heuwendemaschinen.

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Die erstere Konstruktion wird durch Fig. 1, System Boby, erläutert. Die beiden Trommeln tragen fünf mit Zähnen versehene Rechen, jjg welche durch Federn in ihrer radialen Stellung erhalten werden, bei Hindernissen jedoch momentan nachgeben gl können. Ihren Antrieb erhal- II^ ten die Trommeln durch ein î\

Fig. 1.

Zahnradpaar; das kleinere Rad sitzt auf der durchgehenden Welle, das andere ist in der Radnabe aufgegossen. Greifen beide Räder bei dieser Anordnung ein und wird die Heuwendemaschine fortbewegt, so    . ,v ,

drehen sich die Trommeln nach vorne und aufwärts. Dies ist die für das Streuen und ein en nötige Bewegung, wobei die Trommeln die ca. 4,5-fache Umfangsgeschwindigkeit haben wie die Fahrräder. Das Material wird durch die Zähne aufgerafft, m die Hohe geworfen, durchlüftet und fällt hinter der Maschine gewendet nieder. Für die Arbeit des Auflockerns halb-fertigen Heues soll die Bewegung der Trommeln die umgekehrte und die Geschwindigkeit eine kleinere sein. Zu diesem Zweck ist bei den „doppeltwirkenden“ Heuwendemaschinen en "c<<r in die Nabe noch ein kleineres Zahnrad eingegossen und das Wellenrad greift un en ein, uc ( i wird zwischen beiden Zahnrädern in derselben Ebene ein kleines drittes, auf seinem Hapten lose sitzendes Uebersetzungsrad eingeschaltet. Zur Umschaltung dient ein Hebel, we c ici aue i zum vollständigen Ausrücken der Trommeln benützt wird; oder man erreicht den v>< cv dure i Verschieben der Welle bis zum entsprechenden Eingriff der Räder. Die Einstellung der Zahne

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auf die nötige Tiefe erfolgt mittelst eines Hebels, durch welchen das ganze Trommelsystem gehoben oder gesenkt wird.

Andere Systeme sind: die Garfieldsche Heuwendern as chine P. Eckhardt & Sohn in Ulm) und der Heuwender von Perry (P. Zimmermann & Co., Halle a. S.). Wir verweisen auf die Kataloge der in Klammern stehenden Firmen. Bei dem System Richardson („Bullard“) arbeiten sechs exzentrisch geführte Doppelgabeln in der Art, dass sie das Gras nach rückwärts und etwas nach aufwärts schleudern (Fig. 2). Die Arbeit des Streuens und Wendens ist jedoch unvollkommen, auch die Abnützung einzelner Teile eine rasche.

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Fig. 2.

Die beste Arbeit liefern die nach dem System „Boby“, „Howard“, „Nicholson“ und „Taunton“ gebauten Heuwendemaschinen.

Die Arbeitsbreite ist 1,5—2 m, die Leistung pro Tag 6—8 ha; es ersetzt die mit einem Pferd bespannte und von einer Person bediente Heuwendemaschine 10—12 Arbeiter. Die mittlere Zugkraft pro Meter Arbeitsbreite darf man mit 25—35 kg annehmen, je nach Material, Konstruktion und Arbeitsweise, die Preise betragen 240—400 JŁ Bezugsquellen: System „Boby“ F. Dehne, Halberstadt, A. Blessing, Zuffenhausen; System „Howard“ A. Blessing, Zuffenhausen; System „Garfield“ F. Eckhardt & Sohn, Ulm; System „Perry“ F. Zimmermann & Co., Halle a. S. ; System „Richardson“ Blessing & Dehne.

Strebei.

Litteratur : Jahrbuch der deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft 1893, S. 310.

Hexaeder (Würfel), s. Polyeder.

Hg, in der Chemie Zeichen für Quecksilber.

Hickory, s. Nutzhölzer und Schiffbauhölzer.

Hiddenit, s. v. w. Spodumen, s. Augit.

Hieb, s. Feilen.

Weinbrenner.

Hiebseite, 1. s. Feilen. — 2. Untere Seite des Dachschiefers, welche beim Zurichten mehr oder weniger splittert; die hierdurch entstandene Abschrägung heisst der Hieb.

iliel, s. Bemastung, Bd. 2, S. 239.

Leppia.

Hierlatzer Schichten werden in den Nordalpen die der Liasformation angehörigen, weiss und rot geflammten, auch wohl grauen (Salzburg), dick-bankigen, marmorartigen, dichten Kalksteine genannt. Häufig sind aus roten und weissen Trümmern bestehende Breccien mit den Kalken vergesellschaftet. Manche Lagen sind als Krinoidenkalke ausgebildet. Die technische Verwendung der als Marmor zu benützenden Lagen ist noch unbedeutend.

Hilfsbalm, s. Arbeitsgleise.

Hilfsbau, s. Grubenzimmerung, Bd. 4, S. 791.

Hilfsmaschinen für Schiffe nennt man alle diejenigen Maschinen, welche nicht direkt zum Antrieb des Propellers und demnach zur Fortbewegung des Schiffes erforderlich sind. Da man stetig mehr dahin strebt, die menschliche Arbeit durch Maschinenkraft zu ersetzen, so ist die Zahl der Hilfsmaschinen an Bord der Schiffe eine stetig wachsende geworden. Als treibende Kraft dient entweder die Dampfmaschine oder neuerdings auch vielfach hydraulische bezw. elektrische Kraftübertragung. Man kann sie nach ihrem Verwendungszweck in folgende Abteilungen gliedern:

I. Hilfsmaschinen für militärische Zwecke: Turmdrehmaschinen, Maschinen für Geschützbedienung, Munitionsaufzüge, Maschinen zum Oeffnen und Schliessen der Bugtorpedorohr-Klappen, Luftkompressionsmaschinen für Torpedos.

II. Hilfsmaschinen für seemännische Zwecke: Ankerlichtmaschinen, Dampfwinden, Dampfsteuerapparate, Bootsheissmaschineiij Betriebsmaschine für Dynamos zu elektrischer Beleuchtung.

III.    Hilfsmaschinen für maschinelle Zwecke: Umsteuerungsmaschine, Maschine zum Drehen der Schiffsmaschine, Maschine zum Bewegen des Hauptabsperrventils, Zirkulation - Pumpenmaschine, Dampfspeisepumpe, Ventilationsmaschinen für Heizräume, Dampfaschwinden, Luftpumpenmaschine.

IV.    Hilfsmaschinen für hygieinische Zwecke: Meerwasserdestillir-apparate, Eismaschinen, Ventilationsmaschinen.

V.    Hilfsmaschinen für Sicherheitszwecke: Dampffeuerspritzen, Dampflenzpumpen, Ejektoren, Ballastpumpen.

Litteratur: Busley, Die Schiffsmaschine, Kiel 1883/1886. — Busley, Die neueren Schnelldampfer der Handels- und Kriegsmarine, Kiel 1892. — Guillaume, P., Machines auxiliaires en usage sur les bâtiments de la flotte, Paris 1887/90.    Tj. Schwarz.

l Veinhrenner.

Hilfspfosten dient zur Verstärkung des Hauptpfostens, welche durch Verschrauben, Verdübeln u. dergl. zu bewirken ist; seinen Platz findet derselbe da, wo der Hauptdruck erfolgt.

Hilfsrotation findet bei Dampfmaschinen, Gasmotoren, Dampfpumpen etc. Anwendung zur Hubbegrenzung, Ueberwindung des toten Punktes und Bewegung der Steuerung vermittelst einer von der Maschine angetriebenen Kurbelwelle mit darauf befindlichem Schwungrad (s. Schwungrad und Steuerung). viheHng.

Hilfsschieber, s. Steuerung. —Hilfs Schieber für Schiffsmaschinen bezwecken, zum besseren Angehen der Maschine, direkten Dampf entweder nur in den Niederdruckcylinder oder auch in den Hochdruckcylinder zu leiten ; dieselben sind erforderlich, da einesteils der Hochdruckschieber zufällig bei ausgelegter Steuerung die Kanäle decken, andernteils der Hochdruckkolben auf dem toten Punkt stehen kann, so dass durch den Hilfsschieber im ersten Fall Dampf in den Hochdruckcylinder, im zweiten Fall in den Hiederdruckcylinder gelassen werden muss. Bei dreifachen Expansionsmaschinen ordnet man ausser am Hochdruckcylinder einen Hilfsschieber am Receiver an. Die Hilfsschieber werden auch zum Anwärmen der Maschine benützt.

Tj. Schwarz.

Litteratur: Busley, Die Schiffsmaschine, Kiel, 1883/1886.

Köchy.

Hilfssignal, Signal, welches bei Eisenbahnunfällen auf freier Strecke von letzterer aus an die Stationen zum Herbeirufen einer Hilfslokomotive gegeben wird. S. Elektromagnetisches Läutewerk.

Hilfsstange, s. Tiefbohren.

Hilfszug. Bei Unfällen auf der Eisenbahn, bei welchen ein Zertrümmern von Eisenbahnfuhrwerken bezw. von Teilen derselben oder ein Entgleisen stattgefunden hat, so dass eine Weiterbewegung des Zuges oder eines Teiles desselben und auch eine Wiederherstellung der schadhaften Teile u. s. w., durch die im Zuge vorhandenen Werkzeuge nicht möglich ist, muss das nötige Hilfspersonal mit den erforderlichen Werkzeugen durch einen Sonderzug (Hilfszug) herbei geholt werden. Da es in solchen Fällen von wesentlicher Bedeutung ist, die Bahn möglichst schnell wieder frei, d. h. fahrbar zu machen, so hat man auf grösseren Stationen auch wohl besondere Wagen mit den nötigen Hillswerkzeugen, Maschinen u. s. w. ausgerüstet, welche andauernd bereit stehen (der sogen. Hilfszug), so dass es nur der Heranziehung der nötigen Hilfsmannschaft (aus der Werkstatt) und der diesen Sonderzug befördernden Lokomotive bedarf, um die Fahrt zur Hilfeleistung sofort antreten zu können. Damit der Hilfszug möglichst schnell zur Unfallstelle gelangen kann , wird in solchem Falle auch von der vorgeschriebenen Signalisirung abgesehen ; dagegen muss der Zug von einem höheren Betriebsbeamten begleitet werden.    Georg Meyer.

Hillen, die niedersächsische Bezeichnung für den Heuboden dos alt-säclisischen Bauernhauses (s. Bauernhäuser).    Tiedemann.

Hilsformation, in Korddeutschland (Hannover, Teutoburger Wald) gewisse der Deisterformation (s. d., Bd. 3, S. 253) im Alter entsprechen de Schichtenreihen, welche mehr mariner Entstehung sind, wie die Versteinerungen beweisen. Die tiefsten Schichten sind ein Konglomerat (Hilskonglomerat) und ein Sandstein (Hilssandstein) ; darüber folgen graue und gelblichgraue, meist plastische, aber auch sandige Thone. In der Gegend von Hildesheim sind die unteien Hilsschichten reich an Eisenerzen (Thoneisenstein), die oberen führen stellenweise Kalk.    Leppla-

Himmel, Himmelsgewölbe, Firmament, die mit der Erde konzentrische Kugel, auf der für die sphärische Astronomie die Himmelskörper an den Punkten zu denken sind, in denen der Sehstrahl nach ihnen von unserem Standpunkt aus jene Kugelfläche schneidet.

Dem unmittelbaren Sinneseindruck nach hält ein ganz unbefangener Beobachter das „Himmelsgewölbe“    für nicht mit    der Erde konzentrisch,    sondern der Scheitelpunkt scheint

näher zu liegen als    ein    Punkt im    Horizont; seit mehreren    hundert Jahren sind die Versuche

man

stets erneuert worden, die Eorm dieses scheinbaren Himmelsgewölbes zu bestimmen. Halbirt nach Augenmass den Winkelabstand (90°) zwischen Zenit und Horizont, so trifft ein in Winkelmessung oder -Schätzung ungeübter Beobachter auf einen Punkt, der (nicht 45°, sondern) bei Tag und bei heiterem Himmel in etwa 23 ⁰ Höhe, bei bedecktem Himmel in etwa 20 °, bei heiterem Nachthimmel und hellem Mondschein in etwa 26°, in mondlosen Nächten in etwa 30 ⁰ Höhe liegt. Das Tageshimmelsgewölbe erscheint demnach derart gedrückt, dass der Zenitabstand zum Horizontabstand sich etwa wie 1:3 verhält, während der Nachthimmel etwas stärker gewölbt erscheint. Es gilt dies zunächst für die Ebene; auf grösseren Berghöhen erscheint das Himmelsgewölbe noch flacher [1]. Schon aus dem Angeführten folgt, dass bei dieser Täuschung, die mehr eine solche des Urteils als des Auges zu sein scheint (Euler), die Lufthülle der Erde    die    Hauptrolle spielt; wie weit aber    auch etwa weitere physiologische

Ursachen (Erheben    des    Kopfes u.    s. f.) hereinkommen, ist    ebenso wenig aufgeklärt wTie die

mit den besprochenen zusammenhängende Täuschung, die uns den Sonnen- und Monddurchmesser im Horizont weit grösser erscheinen lässt als bei hohem Stand dieser Gestirne, und von der sich selbst die im Schätzen von Winkeln Geübtesten nicht frei machen können [2], während doch in der That, wie jede Sextantenmessung direkt beweist, der Monddurchmesser am Horizont sehr merklich kleiner ist als der bei hohem Mondstand.

Von den Koordinatensystemen an der Sphäre sind liier nur die Hauptlinien zu nennen; das einzelne vergl. im Art. Koordinaten am Himmel.

Der Horizont eines bestimmten Beobachtungsorts trennt die daselbst sichtbare Hälfte der Himmelskugel von der unsichtbaren; der sogen, scheinbare Horizont ist die Ebene, die im Standpunkt normal zu der daselbst vorhandenen Richtung des Lotfadens gelegt wird, der wahre Horizont ist die parallel zum scheinbaren durch den Erdmittelpunkt gelegte Ebene. Pür Beobachtung der Fixsterne fallen diese beiden Ebenen, da ihr Abstand (Erdhalbmesser) im Vergleich mit der Entfernung der Fixsterne für jede Genauigkeitsstufe der Messung völlig verschwindet, absolut zusammen; für Sonne, Planeten, Mond vergl. Parallaxe. Die Lotlinie selbst nach aufwärts verlängert, schneidet die Himmelskugel im Zenit (Scheitelpunkt); der entgegengesetzte Punkt, an der nicht sichtbaren Hälfte der Himmelskugel, heisst Nadir. Grosskreise, deren Ebenen die Zenit-Nadir-Linie enthalten, heissen Höhen- oder Vertikalkreise ; von diesen ist der ausgezeichnetste der Meridian des Beobachtungsorts, der dazu senkrecht stehende heisst 1. Vertikal. Die Horizontal ebene des Beobachtungsorts wird vom Meridian in der Nord-Süd-Linie, vom ersten Vertikal in der Ost-West-Linie geschnitten. — Kleinkreise, deren Ebenen parallel zum Horizont liegen, heissen Almukantarate.

Die Sphäre scheint sich in der Richtung von 0. nach W. in 23 Stunden 56 Minuten 4,09 Sekunden unserer Uhrzeit (in einem Sterntag) einmal völlig gleichförmig umzudrehen um eine Axe, die der Verlängerung der Erdaxe entspricht (wir beobachten die wirkliche Drehung der Erde von W. nach 0. als scheinbare „Drehung der Sphäre“, vergl. d. Art.). Die Schnittpunkte der W eit axe mit der Himmelskugel sind deren Pole. Die Grosskreis-Ebene senkrecht zur Weltaxe durch den Erdmittelpunkt heisst Himmelsäquator. Grosskreise, deren Ebenen die Weltaxe enthalten (Erweiterung der Erdmeridiane), heissen Deklinations- oder Stundenkreise; für den Beobachtungsort auf der Erde ist darunter der wichtigste wfleder dessen Meridian, der dazu senkrecht stehende Stundenkreis heisst Sechsuhrkreis. Einen Kleinkreis parallel zum Himmels-Aequator scheint jeder Himmelskörper im Lauf eines Sterntags gleichförmig zurückzulegen (sofern, wie bei den Fixsternen, sein Bogenabstand vom Himmelsäquator, seine Deklination, im Laufe eines Tags sich nicht merklich verändert).

Für einen bestimmten Beobachtungsort der Erdoberfläche ist ein Stern dann Circum-polar8tern (d. h. bleibt stets über dem Horizont, wenn auch wegen der im Laufe des Jahres stetigen Veränderung der Stellung der Sonne unter den Fixsternen nicht in jeder Nacht sichtbar), wenn sein sphärischer Abstand von dem in dem Beobachtungsort sichtbaren Himmelspol kleiner ist als die geographische Breite (Polhöhe) des Beobachtungsorts ; überhaupt nicht sichtbar wird (nicht aufgeht) jeder Stern, dessen Abstand vom unsichtbaren Pol kleiner als die geographische Breite des Beobachtungsorts ist ; alle anderen Sterne gehen auf und unter (vergl. Auf- und Untergang der Gestirne). Für einen Beobachtungsort im Erdäquator stehen Zenitlinie und Weltaxe senkrecht auf einander, alle Sterne des Himmels gehen auf und unter und zwar ist hier jeder Tag- und Nachtbogen gleich; für einen Beobachter am Nordpol der Erde fallen Zenitlinie und Weltaxe zusammen, alle überhaupt sichtbaren Sterne gehören der Nordhalbkugel des Himmels an und sind sämtlich Zirkumporlarsterne, deren Tagesbaimen Almukantarate sind ; für Beobachtungsorte zwischen Pol und Aequator der Erde steht die Erscheinung zwischen diesen beiden Extremen, der im Lauf eines Tages sichtbar werdende Teil der Himmelskugel umiasst zwischen ¹/a und ¹h ihrer Oberfläche, die Sterne gehen zum Teil nicht auf, zum Teil auf und unter, zum Teil nicht unter. — Für jeden Beobachtungsort der Erde (die Pole ausgenommen, wo kein Meridian mehr vorhanden ist, indem z. B. im Nordpol in jeder Richtung Süden ist) erreicht jeder Stern auf seiner Tagesbahn die grösste Höhe, er kulminirt in der Meridian ebene des Beobachtungsorts; Circumpolarsterne kommen 12 Stunden Sternzeit nach ihrer (oberen)

Kulmination abermals in den Meridian, in untere Kulmination (Min. der Höhe) Weiteres verghin den schon genannten Art. Auf- und Untergang der Gestirne, Drehung der bphare, Koordinaten am Himmel; ferner Höhenkreis, Horizont u. s. f.

Hammer.

Litteratur: [1] Ueber den jetzigen Stand dieser alten Aufgabe vergl. z’. B.’ Reimann, Beitrage zur Bestimmung der Gestalt des scheinbaren Himmelsgewölbes (Progr) Hirschber"-1890; weitere Beiträge (Progr.) ebend. 1891. — [2] Gauss, Brief an Bessel vom 9.’ April 1830 vergl. zu dem ganzen Phänomen auch z. B. Weyer, in Encyklopädie der Physik, Bd. 1 , Leipzig 1869, S. 685 ff.

Hinterbaum, s. Weberei.

Hinterbewegungen, s. Gaslampen, Bd. 4, S. 466.

Hintergärten, s. Fluchtlinie.

Hintergebäude, ein hinter dem Hauptgebäude, zu den Seiten eines Hofes oder hinter diesem aufgeführtes Gebäude zu untergeordneten Zwecken. Weinbauer. Hintergeschirr, s. Weberei.

Hintergraben, s. F an ge grab en.

Hinterhölie, an dem Thür-, Laden- oder Fensterflügel das Rahmstück, an welchem das Band anzuschlagen ist.

Hinterlader, s. Gewehr und Schiffsgeschütze.

Hintennast, s. Scherenkrane.

zur

L. ». Willtuann.

Hintermauerung, jedes an der Aussenseite einer Mauer oder an der Laibungsfläche eines Gewölbes nicht sichtbar werdende Mauerwerk, das Verstärkung oder Versteifung dient und aus anderem Material sowie in anderer Ausführungsweise als das sichtbar werdende Mauerwerk eines Bauwerkes bestehen kann (s. d. Art. Gewölbezwickel, Bd. 4, S. 663, und Verkleidetes M a u e r w e rk).

Hintermauerung der Brücken ge wölbe, das über der Kämpferschichte auf das Widerlager aufgesetzte Mauerwerk h, *    ^

tim

welches im Verein mit der Uebermauerung des Gewölbes u aus statischen Gründen zur Erhöhung der Stabilität des Gewölbes und Widerlagers angeordnet, dessen Ausführung meist aber auch ' l ż, wegen der Entwässerung des Gewölbrückens notwendig wird.

Melau.

Es hat dieses Mauerwerk als Belastung und als Rückhalt des Gewölbefirstes zu wirken und daselbst ein Oeffnen der Gewölbfugen und ein damit verbundenes Verdrehen der unteren Gewölbpartien zu verhindern. Seine Anordnung ist aus diesem Grunde insbesondere bei hohen Bogen von Wichtigkeit. Die Ausführung erfolgt mit horizontalen Fugen ohne Verband mit dem G ewölbmauerwerk. Für flache Bogen ist die Ueber- und Hintermauerung aus statischen Gründen weniger notwendig, wenn dem Gewölbe jene Stärke im Kämpfer gegeben wird, dass gefährliche Zugspannungen daselbst nicht auftreten können.

Hintermauerungssteine, s. Backsteine und Ziegel.

Hinterraddampfer, s. Dampfertypen.

Hintersteven, s. Schiffbau.

Hinterwasser, s. Rückstau.

Hippodrom hiess in Griechenland die zum Pferde- und Wagenrennen bestimmte Bauanlage.

Beim Wettreiten waren die Reiter nackt und sassen auf ungesattelten Pferden, zum Wagenrennen wurden kleine, zweiräderige Wagen benützt, die von drei oder vier, oft sogar von 6—8 Pferden gezogen wurden. Im übrigen bestand das Hippodrom aus der Rennbahn und dem Zuschauerraum. Die Rennbahn war sehr lang, an dem einen Ende in einem Halbkreis abgeschlossen, während das andere Ende in Form eines Kreissegmentes gebildet zu sein pflegte. In der Mitte dieser Bahn zog sich ein erhöhter Erdwall hin, um welchen das Rennen stattland. Ausgrabungen derartiger Anlagen haben nicht viele stattgefunden ; die bekanntesten sind zu Aizani und Pessinus; letzteres stammt aber schon aus römischer Zeit. Vergl. auch Circus, Bd. 3, S 61.    v- Schubert-Soldent.

ex urina.

Hippursäure (B e n z o y 1 g 1 y k o k o 11) C₆ H-₀. CO. NH. ÇH₂ . COOH, eine aromatische Säure, zugleich Benzoesäure- und Glykokollabkömmling, welche sich vornehmlich im Harn der Pflanzenfresser, im Kuh- und Pferdeharn, findet und auch von anderen Tieren bei Verabreichung von Benzoe- oder Zimtsäure reichlich abgeschieden wird. Sie kristallisirt in rhombischen Säulen, schmilzt bei 187°, ist leicht in heissem Wasser und in Alkohol, Schwerin kaltem Wasser löslich und wird durch Kochen mit Alkalien oder Mineralsäuren in Glykokoll und Benzoesäure zerlegt. Sie besitzt daher neben ihrer physiologischen Bedeutung auch technisch einiges Interesse als Ausgangsmaterial für die. Darstellung der zu therapeutischen Zwecken verwendeten Benzoesäure

Litteratur: Beilstein, Handbuch der organischen Chemie, 3. Auf!., Hamburg und Leizig 1896, Bd.2, S. 1182.

TV. Kerp.

Weinbrenner.

Hirn (Hirnseite), diejenige Seite eines Holzstücks, an welcher die Jahresringe quer durchschnitten sind. Die Bearbeitung der Hirnseiten ist schwerer als die der Langseiten; jene ist härter, oft rauh und nimmt weniger Politur an. Heber oder vor Hirn sägen, behauen u. s. w. heisst das Holz so trennen bezw. bearbeiten, dass die Jahresringe quer durchschnitten sind.

Weinbrenner.

Hirnholz, quer durchschnittenes Holz. Wenn bei Holzverbindungen zwei Hölzer mit ihren Hirnenden Zusammentreffen, so werden diese sich in einander pressen und bei starkem Druck, wie z. B. bei den Streben eines Hängewerks, ein Senken eintreten. Um dies zu verhindern, empfiehlt es sich, zwischen die Hirnseiten einen Metallstreifen einzulegen.

Weinbrenner.

Hirnleiste, schmale Leiste, welche am Hirnende einer Bretttafel mittelst Nut und Feder oder Spuntung befestigt wird, um das Werfen der Tafel zu verhindern (s. Einschieben).

Weyrauch.

Hirnsches Gesetz wurde mitunter die nur innerhalb gewisser Grenzen annähernd zutreffende Annahme genannt, dass für überhitzte DämjDfe ebenso wie für die dem Boyle-Gay-Lussacschen Gesetze folgenden Gase bei isodynamischen Zustandsänderungen (s. d.) das Produkt aus Druck und Yolumen konstant (pv — })\Vi) und also die isodynamische Kurve eine gleichseitige Hyperbel sei. Yergl. Dampf, überhitzter und Gase, gasförmige Körper.

Hirschhorn (richtiger Hirschgeweih), paarige, knöcherne, verästelte, alljährlich (nach dem Abwerfen) sich erneuernde Fortsätze der Stirnbeine der hirschartigen Wiederkäuer.

Am Stirnbein bildet sich im sechsten bis achten Altersmonat ein Knochenzapfen, der Rosenstock, ■ auf welchem sich die Geweihe ansetzen, anfangs als einfache spitzige Stangen (Spiesser), im nächsten Jahr mit je einem Ast (Gabler), später mit steigender Verästelung. Kin typisches Geweih besteht aus der Rose, das ist die mit kropfigen Auswüchsen, den Perlen besetzte Basis der Stange; dann folgt der unterste, meist nach vorne gerichtete Ast, der Auge n spross, oberhalb desselben der Eisspross, in der Mitte der Stange der Mittelspross, die äussersten Enden heissen die Krone. Während des Wachstums ist das Geweih von der haarigen Haut (Bast) besetzt, deren Blutgefässe entsprechende Abdrücke an der Oberfläche der Stange hinterlassen. Nach etwa 120 Tagen ist das Geweih vollständig ausgewachsen, bald darauf vertrocknet der Bast und wird vom Hirsch abgerieben (er „fegt“).

T. F. Hanausek.

Am meisten finden Geweihe vom Edelhirsch und vom Belt Verwendung; ausserdem haben gegenwärtig die Aufsätze amerikanischer und indischer Hirsche (Moostier oder „Original“, Virginiahirsch, Wapiti) grössere Verbreitung gefunden. Meist nur lokale Bedeutung besitzen Elch-, Ben- und Damhirschgeweihe. Abgesehen von ihrer Verwendung als Zierat für Jagdzimmer werden sie zu Messer-, Gabel-, Hirschfängergriffen, Kronenlustres und verschiedenen Drechslerwaren (besonders häufig zu Knöpfen für Jagdkleider) verarbeitet, wobei die natürliche eigentümlich narbige oder geperlte Aussenseite erhalten bleiben muss. Nachahmungen aus gepresstem Holz oder aus gefärbten Stücken von Böhrenknochen, deren Innenseite nach aussen gerichtet wrird, sind besonders in der Knopfindustrie sehr häufig. Behgeweihe sind zu Pfeifenrohren etc. gesucht, die reichgeperlte Bose (auch Behkrone) ist besonders geschätzt. Das Geweih ist wie der Knochen zusammengesetzt, massiv (nicht hohl wie echtes Horn) und gibt geraspelt und gekocht eine Gallerte (Knochenleim), welche früher medizinisch verwendet wurde, wie überhaupt aus dem Hirschhorn pharmaceutische Präparate dargestellt worden sind, die man gegenwärtig aus Knochen erhält, wie das Hirschhornöl, ein Produkt der trockenen Destillation, und das Hirschhornsalz, das aus Ammoniumkarbonat (s. d.) besteht. Das meiste Hirschhorn kommt aus Tirol, Ungarn und Amerika.

Hirschhorn, gebranntes, s. Polir mittel.

Hirschschraube, s. Propeller.

Hittorfsche Röhren, auch Crookessche Böhren genannt, sind Geisslersche Böhren mit hoher Gasverdünnung (s. G ei ssl er sehe Böhren) bis zu etwa 1:1000, in welchen das rote Anodenlicht mit wachsender Verdünnung mehr und mehr verschwindet, das blaue Kathodenlicht sich ausbreitet, bis es als schwaches Glimmlicht fast die ganze Bohre erfüllt.

171

Hittorf erkannte zuerst die drei wichtigen Eigenschaften dieses Kathodenlichtes 1 »ich welche die Wirkungen der Kathodenstrahlen im Innern der Röhren zeigen, besonders die

mechanische Wirkung auf bewegliche Flügelrädchen und die Ablenkbarkeit der Strahlen durch Magnete. Bildet die Kathode einen Hohlspiegel, so vereinigen sich die senkrecht davon ausgehenden Strahlen im Mittelpunkt und zeigen dort erhebliche Wärmewirkungen. In Betreff der weheren Versuche mit Hittorfschen Röhren durch Lenard und Röntgen s. die Artikel Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen.

Litteratur: [1] Poggend. Ann. 1869, 136, S. 213 - [2] Crookes, Strahlende Materie, ubers. von Gretschel, Leipzig 1879.    Aug. Schmidt.

Hitze, hoher Wärmegrad, in der Technik gewöhnlich Temperaturen über 100° 0.; bei Stabeisen Bezeichnung für jede neue Schweissung, überhaupt bei Metallen für jede neue Glühung; die von zwei Pausen begrenzte Arbeitszeit beim Hammen (z. B. Hitze von zehn Schlägen). — Hitzemesser (Pyrometer), s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 668 u. 669.

Ill, amtliche Abkürzung für Hektoliter.

Hobel, besteht

um

aus zwei Hauptteilen, dem Kasten (Hobelkasten) und dem Eisen oder Hobeleisen. Ersterer wird aus hartem Holz (meist Weissbuche), neuerdings auch aus Eisen gefertigt. Seine untere Fläche (die Sohle) soll auf dem Werkstück gleiten und ist demzufolge meistens eben, zuweilen aber einfach oder doppelt gekrümmt und reicher gegliedert. — Etwa in der Mitte der Länge ist der Hobelkasten von unten nach oben durchbrochen, um das Hobeleisen aufzunehmen, dessen Ebene gewöhnlich um etwa 45° gegen die Längsrichtung geneigt ist; ausnahmsweise ist dieser .Neigungswinkel bis herab zu 30° und hinauf zu 90° ausgeführt.

MU-.

Der Hobel wird von dem Arbeiter mit beiden Händen erfasst. Oft gibt man dem Hobelkasten für das Anfassen der linken Hand eine Nase; die grösseren Hobel erhalten für die rechte Hand einen ring- oder stabförmigen Griff. Das Hobeleisen besteht selten ganz Stahl, gewöhnlich aus zwei flach auf einander geschweissten Platten aus Eisen und Stahl ; die Zuschärfung geschieht einseitig unter einem Winkel von 30—35°, so dass die Schneide sich an der Stahlseite befindet.

Hobel werden hauptsächlich verwendet zum Ausarbeiten und Glätten ebener Flächen oder solcher, welche eine einfache (hohle oder gewölbte) Krümmung nach nicht zu kleinem Halbmesser haben; ferner zur Verfertigung von Leistenwerk, Gesimsgliedern und Gesimsen und zur Gestaltung hölzerner Bestandteile behufs ihrer Zusammenfügung. Das mit den Hobeln zu bearbeitende Holz wird in der Hegel auf der Hobelbank (s. d.) eingespannt.

Um Flächen auszuarbeiten, welche unter genau bestimmten Winkeln gegen andere Flüchen stehen müssen, nimmt man die Stoss la de zu Hilfe (Winkelstosslade für rechtwinkelig zusammenstossende Flächen, Gehrungslade für 45 °, Kropflade, Verkröpfungslade bei Kröpfungen an Gesimsen).

ver-

Hobel zum Ebnen und Glätten. Um ein rohes Brett aus dem Groben abzuhobeln, bedient man sich des Schrobhobels (Schropp-, Schrupp-, Schrothobel) von 25—27 cm Länge, mit flacher Sohle; sein Eisen ist 24—36 mm breit, seine Schneide stark gekrümmt. Zur Hervorbringung glatter, ebener Flächen muss die Schneide geradlinig sein (Ecken abgerundet, um Furchenreissen zu meiden). Solche Eisen (Schlichteisen) sind entweder einfach oder doppelt.

Die einfachen Eisen bestehen aus einer einzigen, von der Rückseite her zugeschürften Klinge; das Doppeleisen ist aus dieser und aus einer auf der Vorderfläche liegenden Deckplatte (Deckel, Klappe) zusammengesetzt, welch letztere eine solche Lage hat , dass der Holz-span beim Entstehen dagegen stösst und sogleich geknickt wird, wodurch ein Linreissen des Holzes auch bei verwachsenen Holzarten vermieden wird.

man

Für die Fälle, wo die strengste Ebenheit der gehobelten Flächen nicht erfordert wird, bedient man sich meist eines kurzen (25—30 cm langen) Hobels, nämlich des Schlichthob eis, der entweder mit einem einfachen Eisen (einfacher Schlichthobel) oder mit einem doppelten Eisen versehen ist (doppelter Schlichthobel, Doppelhobel). Zum Abhobeln sowohl grosser als kleiner Flächen, die sehr genau eben darstellen will, wird die vom Schlichthobel nur durch die Grösse verschiedene Hauhbank gebraucht (60—75 cm lang, etwa 7 cm breit), welche entweder ein einfaches Schlichteisen (einfache Rauhbank) oder ein doppeltes

Schlichteisen erhält (Doppel-Rauhbank). Noch grösser als die ßauhbank und überhaupt der grösste Hobel in den Tischlerwerkstätten ist die Fügebank oder Fugebank, womit lange Bretter an den Kanten recht gerade abgehobelt (gefügt) werden, wenn man aus denselben grössere Flächen, z. B. Fussböden, zusammensetzen will.

Noch grösser (1,5—3 m lang) ist die Stossbank (der Fugbock) der Böttcher, welcher mit der Sohle nach oben festgestellt wird und über welchen die Dauben etc. hinweg-ge8tos8en werden (bestossen). Eine nur etwa 1 m lange Stossbank wird wohl Reifbank genannt. Der Stemm ho bei mit ebener Sohle und geradschneidigem Eisen, aber in der Länge krumm, so dass die Seiten konzentrische Cylinderflächen bilden, ist in Bd. 2, S. 553, Fig. 7, dargestellt.

Zur vorläufigen Zurichtung der Fassstäbe auf den breiten Flächen sowie zur Vollendung der Fugen (d. h. der schmalen Seiten, mit welchen die Dauben im Fasse einander berühren) dienen dem Böttcher zwei Hobel, nämlich der Rauh- oder Schürf hob el und der Grlatt-hobel (entsprechend dem Schrupp- und Schlichthobel der Tischler). Der Fugenhobel ist ein langer Glatthobel, womit die Fugen der Bodenstücke zu den Fässern abgehobelt werden. Ueber andere Werkzeuge der Böttcher vergl. Art. Böttcherei, Bd. 2, S. 550 ff.

Der Sohlenteil unmittelbar vor dem Hobeleisen vermag das Einreissen des Holzes um so eher zu verhüten, je enger der Spalt für den Span ist. Man hat deshalb diese Spaltweite auch einstellbar gemacht ; namentlich für Putzhobel (zum letzten Abputzen des Holzes) macht man hiervon seit lange Gebrauch [2].

Neben dem Keilloch des gewöhnlichen Hobels befinden sich zu beiden Seiten schmale Teile des Hobelkastens (die sogen. Wangen), wodurch die Notwendigkeit entsteht, das Eisen um 12—18 mm schmäler zu halten als den Hobel. Wenn eine Fläche, an welche eine andere im stumpfen oder rechten Winkel stösst, his zu der Bruchkante bearbeitet werden soll, so benützt man den eigenartigen Simshobel (Gesimshobel), dessen Eisen obenhin schmal und in ein Loch des Kastens eingekeilt, unten hingegen breiter ist und sich über die ganze Breite der Sohle, ja sogar noch etwas darüber hinaus erstreckt (einfacher und Doppelsimshobel, gerader, steiler und schräger Simshobel, je nach Art und Stellung des Eisens).

Das Hobeleisen wird mit der Schneide in schräger Richtung quer über die Sohle gestellt, damit es auf Querholz und Hirnholz reiner schneide, ohne einzureissen. Um aber in diesem Kalle und selbst bei Sims- und Falzhobeln (s. u.) eine glatte Fläche an der Seite zu erhalten, wo die Hirnfläche des Holzes zum Vorschein kommt, wird oft mit dem Hobel ein Messer verbunden, dessen überhängende Schneide, dem Messer vorangehend, die Fasern rechtwinkelig durchschneidet (Vorschneider).

Um die Kante eines Arbeitsstückes in Gestalt eines rechten Winkels vertieft auszuhobeln und so einen Falz zu bilden, dient der Falzhobel, welcher sieli vom geraden Simshobel nur dadurch unterscheidet, dass längs der einen Kante der Sohle zur Führung am Holze eine nach unten vorspringende Leiste (Anschlag oder Backen) hinläuft.

Der seitwärts schneidende Sims- und Falzhobel (Wangenhobel, Wandhobei) dient zur Erweiterung und Glättung von Nuten und Falzen. Entweder ist er mit einem Eisen versehen, welches an der Seite aus dem schmalen, aber hohen Hobelkasten hervorsteht, oder mit einer breiten, dünnen, gewöhnlich aus Eisen gebildeten Sohle, so dass der Kastenquerschnitt und das Eisen einem _1_ gleicht. Gebraucht wird dieser Wangen- oder Wandhobel, indem die eine Hälfte der Sohle mit der halben Schneide gegen die Seitenwand gelegt und an derselben hingeführt wird. Auch hier sind Doppeleisen (doppelter Wangenhobel) und schräg gestellte Eisen in Gebrauch (schräger Wangenhobel).

Zu der Gattung der Sims- und Falzliobel sind weiter zu rechnen der Nut- und der Federhobel zur Herstellung der bekannten Holzverbindung mittelst Nut und Feder (mittelst Spundens).

Der N u t h o b e 1 hat an der unteren Fläche des Hobelkastens, sowohl zur Führung als zur Unterstützung des Eisens, eine Eisenschiene (Zunge) mit einer Unterbrechung zum Durchbringen des Eisens, das sich mit einer Furche auf dem Rücken sicher gegen den hinteren Teil der Zunge legt; hierdurch ermöglicht die Zunge die Anwendung einer beliebigen Zahl von Nuteisen in einem Hobel. Zweckmässig ist der Nuthobel noch mit zwei Führungen versehen, wovon die eine (der Auflauf oder Anlauf) die Tiefe des Eindringens begrenzt, der andere (der Backen oder Anschlag) die Entfernung des Eisens, also auch der Nut, von der Kante des Arbeitsstückes sichert. Beide Führungen können verstellbar eingerichtet sein.

Die zu den Nuten gehörenden Federn werden mit dem Federhobel hergestellt, der zu dem Nuthobel passt und sich von diesem wesentlich nur durch das Eisen, welches gabelförmig gespalten ist, unterscheidet.

Da Nut- und Federhobel paarweise zusammengehören, so findet man sie häufig vereinigt an einem Werkzeuge, welches dann Spundhobel heisst.

dessen Sohle gegen die Seite um hobel). Dieser Hobel ist gleichfalls gewöhnlich mit Anschlag und Vorschneidzahn versehen. — Zum Bearbeiten von Flächen, welche unter stumpfem Winkel gegen andere Flächen stossen (z. B. der Platten, welche um Thürfüllungen etc. herumlaufen), dient die Plattbank, ein Falzhobel mit einer Sohle, die unter stumpfem Winkel gegen die Seite gestellt ist und dessen Eindringen durch einen Auflauf regulirt wird ; da die Plattbank viel auf Querholz arbeiten muss, so hat sie gewöhnlich Vorschneider und schräges Eisen, ausgesparter Vertiefungen, welchem man mit Simshobel u. s. f. nicht beikommen kann, dient der Grundhobel. Das Eisen dieses Hobels ist L-artig gekröpft und steht um die Lochtiefe aus der Hobelsohle hervor, welch letztere#auf den

Ist der Falz an einem Arbeitsstücke nicht rechtwinkelig, sondern spitzwinkelig, so wird zur Herstellung desselben (des Grates) ein Hobel gebraucht.

den betreffenden Winkel abgedacht ist (Grat-

Zum Ebnen des Grundes

Bändern der Vertiefungen geführt wird.--Unter den Hobeln mit steilstehenden

Eisen ist noch der Zahnhobel bemerkenswert, dessen Eisen nicht nur fast senkrecht steht, sondern auch an der Schneide sägenartig gezackt ist (Zahneisen), um auf hartem oder sehr unregelmässig gewachsenem Holze, Maserholz u. s. w. zu arbeiten, weil dann ein Ausreissen nicht zu befürchten ist. Auch dient er zum Bauhen von Flächen (Z ahn e n), damit aufgestrichener Leim. Gips u. s. w. besser haftet.

Bei der Bearbeitung konkaver Flächen sind drei Fälle zu unterscheiden, je nachdem die Fläche muldenförmig oder schmalrinnenförmig (z. B. nach architektonischen Gliedern) oder rinnenförmig auf muldigen Flächen zu behobeln ist. Im ersten Falle, der namentlich beim Schiffbau, Wagenbau und in der Küferei oft vorkommt, genügt es, ohne die Schneide zu ändern, die Sohle des Hobels in der Längenrichtung nach einem Bogen zu krümmen, entsprechend der vorgeschriebenen Konkavität. Die so geformten Hobel bilden die Klasse der Sch iff ho bei, so genannt wegen der Aehnlichkeit mit den llacli gebauten Schiffen. Im zweiten Falle bleibt die Hobelsohle in der Längsrichtung gerade, wird aber in der Querrichtung ebenso wie die Messerschneide der gewünschten Binnenform entsprechend profilirt (Fassonhobel, Profilhobel). Wo rinnenförmige Vertiefungen über flach konkave Flächen laufen, müssen die Profilhobel mit den Schiff hobeln zu Schiff-Profilhobeln kombinirt werden.

Bezüglich der Durchbildung der Schiffhobel ist noch folgendes hervorzuheben. Uni den Schiff hobel für Flächen verschiedener Konkavität brauchbar zu machen, wird seine Sohle oft aus einer federnden Stahlplatte gebildet, die an den Enden mit Spannschrauben verschon wird (stellbarer Schiff hobel). Als krummer Sims hobel wird ein schiffhobelartig gebogener Simshobel bezeichnet. Der Gärbhobel (Bd. 2, S. 553, Fig. 8) der Böttcher gleicht dem Schiffhobel der Tischler, und als Backenhobel wird ein von den Böttchern gebrauchter krummer Wangenhobel bezeichnet, welcher beim Aushobeln von Gefässen verwendet wird, um quer gegen die Dauben bis an den Boden kommen zu können, während der Schabhobel der Böttcher eine Sohle aufweist, die sowohl nach Länge als Breite konvex ist. Der Spatzen ho bei ist, ein Schabhobel, bei dem das Eisen nicht auf der Mitte, sondern an der vorderen Kante der Sohle steht, um bis dicht an eine Wand des Gefässes arbeiten zu können. Schiffhobelartig gebogene Falzhobel werden Stosshobel oder krumme Falzhobel genannt.

Als Hauptrepräsentant der Profilhobel ist der Ke hl hobel anzuführen, wie der allgemeine Name für den Hobel ist mit Profileisen zur Hervorbringung von Gesimsen, die aus architektonischen Gliedern zusammengesetzt sind und Kehlungen genannt werden. Das hier zur Verwendung kommende Eisen wird gewöhnlich in der Weise angefertigt, dass man dasselbe an der Schneide nach dem Profile zuschärft; vorzuziehen sind diejenigen Profileisen, welche durch Schmieden in Gesenken auf 40—60 mm profilirt sind und einfach so schräg angeschliffen werden, dass die Profilseite die Schneide bildet [3].

von

Zu einer Sammlung von Kehlhobeln (Kehlzeug) gehören Stabliobel, Hohlkehl hobel, Karnieshobel, Fenstersprossenhobel, Stabzeug, Kranzhobel u. s. w. Beim Stabhobel sind Eisen und Sohle konkav gekrümmt und zwar halbkreisförmig für den Rundstab , viertelkreisförmig für den Viertelstab oder AVulst, gedrückt bogenförmig für den gedrückten oder fran-zösischen Stab. Der Hohlkehlhobel hat Eisen und Sohle konvex bogenförmig zur Erzeugung Hohlkehlen ; der Karnieshobel Eisen und Sohle cu -förmig. Der F enstersp rosse tili ob el hat Eisen und Sohle dem Fenstersprossenprofil umgekehrt kongruent. Als Stabzeug wird ein Kehlhobel der Böttcher bezeichnet zur Hervorbringung von Leistenwerk auf dem Boden grosser Fässer. Ein Kehlhobel, der an einem Lineal (Feder) im Kreise herumgeführt

Hobelbank

174

wird uud daher auch einen in der Länge gebogenen Kasten hat, wird Kranzhobel (Bahnhobel) genannt, während unter Frosch-Bramschnitt (Bd. 2, S. 553, Fig. 12) ein Kehlhobel verstanden wird, der schiffhobelartig gekrümmt ist, zur Erzeugung der reifenartigen Verzierungen des Frosches (des äusseren Daubenrandes) an Fässern.

Endlich sind noch einige hobelartige Werkzeuge für besondere Zwecke zu erwähnen. Zündhölzchen-Hobel, ein geradsohliger Hobel mit einem Eisen, dessen Schneide aus einer Anzahl kleiner, kreisförmiger oder quadratischer Dibbel- oder Dübeleisen besteht, welche, auf Langholz vorgeschoben, diesen Querschnitten entsprechende, lange, aber dünne Holzstäbchen (Holzdraht) zur Anfertigung der Zündhölzchen, Holzjalousien u. s. w. erzeugen. (Holzwolle- und Spanhobelmaschinen s. [4].) Der Rundhobel besteht aus zwei quer cylindrisch ausgehöhlten Hobeln, welche einander die Sohle zukehren und durch zwei durchgehende Schrauben in bestimmter Entfernung gehalten werden. Durch Drehen um einen vorgerichteten Stab und Verschiebung längs desselben arbeitet dieser Hobel die Oberfläche cylindrisch ab. Gebraucht wird er namentlich zum Rund-hobeln von Holzzapfen an Radspeichen.

Um auf schmalen und kurzen, von einigen oder von allen Seiten eingeschlossenen Flächen zu arbeiten, sind die Tischlerhobel meistenteils zu gross ; man gebraucht dann besondere kleinere Hobel.

Das ist z. B. der Fall bei der Verfertigung von Kutschkästen, wozu eigene Wagenkastenmacher-Hobel dienen. Diese sind wegen ihrer Kleinheit rückwärts mit einem verhältnismässig langen, etwas nach oben gerichteten Griffe versehen, werden zu grösserer Dauerhaftigkeit oft aus sehr hartem Holze (Pockholz, Grenadillholz u. s. w.) gefertigt und auf der »Solde mit Messing oder besser mit Eisen , auch wohl mit Knochen oder Elfenbein belegt.

Kleine eiserne Hobel sind bei den Instrumentenmachern, besonders zur Verfertigung der Geigen, gebräuchlich. Die Flachhobel haben eine ebene Sohle von eiförmigem Umrisse ; das Eisen mit geradliniger Schneide wird aber bei der Bearbeitung maseriger oder verwachsener Hölzer verkehrt eingelegt (die Zuschärfungsfläche der Schneide nach vorn), wodurch es mehr schabend als schneidend wirkt. Zur Ausarbeitung der vertieften Wölbungen und Schweifungen sind die Ausarbeit-Hobel bestimmt, bei welchen die Sohle der Länge und Breite nach gewölbt und die Schneide des Eisens dementsprechend bogenförmig gestaltet ist.

Als ein hobelartiges Werkzeug muss hier noch der sogen. Speichenhob e 1 (Schabhobel) angeführt werden, welcher von AVagnern und anderen Holzarbeitern gebraucht wird, um schmale ebene oder gewölbte Oberflächen abzuschaben oder durch AVegschneiden dünner Späne zu glätten. Der Bandhobel der Böttcher (womit die zum Zusammenbinden hölzerner Fassreifen dienenden gespaltenen AVeidenruten glatt abgezogen werden) stimmt hiermit im wesentlichen übereilt. — Einzelheiten über Hobel sind in den Quellen [5] verzeichnet. — In der Metallverarbeitung ist der Hobel in der Gestalt der Holzhobel für weiches Metall als Metallhobel zur Anwendung gekommen. Er unterscheidet sich von dem Holzhobel durch den schweren Kasten mit Metallsohle und durch ein steil gestelltes starkes Eisen (Zuschärfungswinkel 60—75°), das entweder wie ein Zahneisen oder Schruppeisen beschaffen ist. Der Metallhobel findet Anwendung zum Abhobeln grosser Zinnplatten (für Orgelpfeifen), in der Schriftgiesserei etc.

Litteratur: [1] Karmarsch-Fischer, Haudb. d. mech. Technologie, Leipzig 1888 u. 1889, Bd. 1, S. 390; Bd. 2, S. 652. — Prechtl, Technol. Eucykl. 1836, Bd. 7, S. 484; 1837, Bd. 8,

»S. 563. — Wertheim, F. v., Werkzeugkunde, Wien 1869. — Exner-Pfaff, Holzbearbeitung, Bd. 3, Weimar 1883, »S. 59. — Hoyer, E. v., Lehrb. d. mech. Technologie, Wiesbaden 1888, Bd. 1,

8. 238. — Herrmann, Lehrb. d. Ingenieur- u. Maschinenmechanik, 2. Aufl., Braunschweig 1896,

3. Abt., 1. Hälfte, S. 1147. — [2] Dinglers polyt. Journ. 1883, Bd. 249, S. 107; 1887, Bd. 265,

»S. 299. — [3] D. Ind. Ztg. 1878, S. 509; Dinglers Polyt. Journ. 1883, Bd. 248, S. 470. —

[4] Dinglers Polyt. Journ. 1893, Bd. 290, S. 78. — [5] Dinglers Polyt. Journ. 1873, Bd. 207,

Ś. 366; 1878, Bd. 228, S. 304, 491; 1880, Bd. 236, S. 19; 1881, Bd. 242, S. 21; 1882, Bd. 243,

S. 287; Bd. 245, S. 12 ; 1883, Bd. 248, S. 470; Bd. 249, »S. 107; 1885, Bd. 256, S. 108; 1886, Bd. 259, S. 544 ; 1891, Bd. 281, S. 247 ; 1893, Bd. 287, S. 58.    E. Müller-Hannover.

Hobelbank, das am allgemeinsten gebrauchte Gerät zum Festhalten (Einspannen) des Holzes während der Bearbeitung, besteht aus einem stark gebauten und schweren Tisch (1,5 bis 3 m lang, 450 bis 900 mm breit, etwa 720 mm hoch ; letzteres Mass richtet sich zweckmässigerweise nach der Grösse des Arbeiters), dessen Blatt mit den zum Festhalten der Arbeitsstücke nötigen Vorrichtungen (Zangen, Bankhaken und Stützen) versehen ist.

Zunächst ist die vorn und zur rechten Seite des Arbeiters liegende Ecke des Blattes rechtwinkelig ausgeschnitten; in diesem Ausschnitt verschiebt sich, parallel geführt in der Läugsrichtung der Bank, ein prismatisches Holzstück, welches durch Drehen einer Schraube

bewegt wird. Diese Vorrichtung bildet die Hinterzange. Durch das prismatische Hauptstück derselben geht lotrecht ein quadratisches Loch zur Aufnahme des einen eisernen Bankkakem (Bankeisen, s. d.), während eine Reihe gleicher Löcher am Rande des Blattes angebracht ist zur Aufnahme des andern ; zwischen beide Haken lässt sich dann das flachliegende Arbeits-stück einspannen. Flache Arbeitsstücke lassen sich auch direkt in das Maul der Hinterzange einspaunen. Um ein Brett auf der Kante stehend einspannen zu können, bringt man sowohl in dem beweglichen Backen der Hinterzange als in dem Blatte wagrechte Bankeisenlöcher Die zweite Zange, die Vorderzange, hat ihren Platz an der linken vorderen Ecke der Bank und besteht aus einem Zangenbrett, welches mittelst Schraube gegen die Vorderseite des Blattes gepresst wird. Der Vorderzange bedient man sich namentlich auch, um Bretter festzuspannen, welche länger sind als die Hobelbank. In diesem Falle wird das eine Ende in der Vorderzange gehalten, das Brett geht an der Hobelbank entlang und muss an seinem zweiten Ende eine besondere Unterstützung durch den Knecht (Stehknecht, Bankknecht) erhalteu. Dieser besteht aus einem starken, aufrechten Stocke mit schwerem (kreuzförmigem) Fuss. Längs des Stockes ist ein kleiner hölzerner Klotz auf und nieder verschiebbar, der in angemessener Höhe durch einen Keil oder durch eine eiserne Klammer, an welcher er im Einschnitte d<-s Stockes eingehängt wird, befestigt wird, so dass das Brett darauf ruht; vergl. auch Füglad In der Korbmacherei wird als Hobelbank ein Gestell bezeichnet, welches so eingerichtet ist, dass sich der Korbmacherhobel zwischen zwei Leisten verschieben und feststellen lässt.

an.

e.

E. Müller-IIannover.

Hobelmaschinen. Hobelmaschinen für Holz leisten gegenüber der Handarbeit (s. Hobel) etwa das Zehnfache und werden hauptsächlich zum Abrichten, Dickehobeln, Kuten, Fügen, Falzen, Federn, zur Ausarbeitung von Kehlungen, Kundstäben etc. benützt. Die gewöhnlichen Abrichthobel masch inen sind bereits in Bd. 1, S. 53 beschrieben. Zu dieser Gattung gehören auch die Abrichthohel und Kehlmaschinen mit Lauftisch (Fig. 1), bei welcher die Hölzer nicht von Hand abgerichtet, sondern auf einen Lauftisch aufgeschraubt und selbstthätig durch die Maschine geführt werden. Auf diesen Maschinen kann jede Holzart, hart oder weich, die Hölzer mögen auch noch so schief oder verzogen sein, vollständig genau glatt abgerichtet werden. Auch lassen sich alle Arten breiter Kehlungen, z. B Dachgesimse, Verkleidungen, Karniese, Klappen für Piano u. s. w. ausführen.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine besteht aus zwei Seitenständern, zwischen welchen die Messerwelle a in breiter Lagerung ruht, die durch Handrad in der Höhe auf die Dicke der zu hobelnden Hölzer einstellbar ist. Auf einem zwischen den Ständern ruhenden eisernen Bett bewegt sich der Tisch    a    mit Hilfe von Zahnstangen

und Zahnrädern. Vor und    hinter dem Hobelkopf (der

Messerwelle) befinden sich    durch Gewichte b, c, d belastete Aufdrücke, welche    e^Éjralip jpjyft    das Holz von oben auf dem

Tisch niederhalten. Auch kann    tJS&iitÊk ₀ bJÄ j ^ !. die Maschine mit einem Seiten-

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Fig. 1.

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für Bürstenhölzer etc. durchmesser von 500—1800 mm gebaut.

Die Scheibenhobelmaschinen (Querhobelmaschinen, Trans Versalhobelmaschinen, Parallelhobelmaschinen), welche beieits in Bd. 1, S. 54 beschrieben sind, eignen sich insbesondere zum Abrichten un< Fügen kurzer Hölzer, beispielsweise in Werkzeugfabriken zum Hobeln der Hobe , in Parkettfabriken zum Abrichten und Fügen der Kiemen, in Bürsten a in cn Sie werden in verschiedenen Grössen mit Messerscheiben-

Weil die Hölzer meist windschief und verzogen sind, kommen sie zum Abrichten zuerst auf die Abrichtmaschine, welche die Unebenheiten beseitigt und ausgleicht, während das Dickehobeln die Dickenhobel- oder Walzenhobelmaschine (Langhobelmaschine, Tangential ho belmas chine) besorgt. Ein Stück Holz oder Brett kann beispielsweise auf einer Dickehobelmaschine auf beiden Seiten schön glatt und rein gehobelt werden; war dasselbe aber von Anfang an windschief oder verzogen, so kommt es wohl glatt gehobelt der Maschine heraus, aber auch ebenso windschief wie vorher.

Das Gestell dieser Maschine (Fig. 2) ist meist aus einem Stück gegossen, mit breiten Lagern versehen, in welchen die Hobelkopfwelle a aus Gussstahl lauft. Der Hobelkopf ist mit Spanbrecher lippen versehen, um jegliches Einreissen in das Holz zu verhüten und eine reine und glatte Hobelarbeit auch bei ästigen und verwachsenen Hölzern zu ermöglichen. Im Gestell bewegt sich in Prismaführungen genau eingehobelt der Tisch b, welcher zur Erzielung eines wirksamen Einzugs der Hölzer mit Tischwalzen c versehen ist. Vorne an der Maschine befindet sich eine Skala d zum genauen Einstellen desselben mittelst des seitlich am Ständer der Maschine angebrachten Handrades e. Vor und hinter der Messerwelle gelagert liegen die jjpjjjjMïjt Einzugswalzen, welche das Holz sicher und selbstthätig durch die ïjÿÿÊfff Maschine führen. Der Antrieb für die Messerwelle befindet sich links, derjenige für den Einzug rechts der Maschine. Der Einzug ist durch eine Stufenscheibe f meist für zweierlei Geschwindigkeiten eingerichtet, welcher durch einen besonderen Absteller g jederzeit sofort ausser Thätig-keit gesetzt werden kann. Sämtliche Hader, Wellen und Einzugswalzen dieser Maschine werden durch Schutzgehäuse verdeckt, um eine völlig gefahrlose Bedienung der Maschine zu ermöglichen. Diese Art von Maschinen wird in verschiedenen Breiten von 300—1000 mm gebaut. Die gangbarsten Abmessungen sind:

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Fig. 2.

Für Hölzer

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Breite

mm

Dicke

mm

Durchm.

mm

Los- und Festscheibe des Vorgelegs Breite Umdrehungen in der Minute

Ungefähres

Gewicht

mm

kg

Pferdekraft

etwa

2—150 2—150 2—150 2—150

Bei der Massenherstellung von Kehlstäben bedient man sich einer Hobelund Kehl m as chine, bei welcher der Messerkopf, Aufdrücke, Einzugswalzen und Anschläge möglichst vorne an der Maschine sich befinden, um Veränderungen leicht und mit möglichst geringem Zeitverlust vornehmen, die Kehlmesser rasch auswechseln, nachsehen und justiren, ferner um die Arbeit der Maschine immer übersehen zu können.

Die Kehlmaschine (Fig. 3) dient zur Herstellung profilirter Stäbe und Leisten, wie solche bei der Herstellung von Thüren, Fenstern, Möbeln, Rahmen u. s. w. Vorkommen. Der Messerkopf ist dreifach gelagert und besitzt vier Nuten, um gleichzeitig gerade und Kehlmesser aufnehmen zu können. Durch das vordere, leicht abnehmbare Lager a ist einer Erschütterung der Messerwelle vorgebeugt. Der vor der letzteren befindliche Spanbrecher b dient gleichzeitig als Schutzkappe, während hinter derselben ein mittelst Spiralfeder stellbarer und mit Gegenprofil versehener Aufdruck c angebracht ist. Spanbrecher wie Aufdruckbalken lässt sich, der Ausladung der Kehlmesser entsprechend, auseinander rücken oder möglichst nahe an die

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250

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600

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600

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900

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Messerwelle bringen, um Erschütterung uncl Einreissen auch der schwächsten Kehlstäbe zu verhindern. Die Zuführung des Holzes geschieht durch zwei oben und zwei unten im Tisch befindliche, mittelst Zahnrädern angetriebene Einzugswaizen d, e,f. Die oberen Walzen f sind gezahnt und mit Gewichten g belastet. Der in nachstell-

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barer Prismaführung bewegliche Tisch h lässt sich mittelst Zahnrädern und Spindelgetriebe i der Dicke der Hölzer entsprechend hoch und nieder stellen.

Auf dem Tisch der Maschine ist ein verstellbarer Anschlag k, die Druckfeder l und Andruckrollen m, n angebracht, welche dazu dienen, die Hölzer genau durch die Maschine zu führen. Die Maschine wird meistens in Breiten von 150—260 mm gebaut und beansprucht etwa Id/g—2 Pferdekräfte. Diese Art Maschinen wird auch noch mit zwei, drei oder vier Messerwellen ausgeführt, um die Hölzer auf einer oder mehreren Seiten gleichzeitig zu bearbeiten. Zum Kehlen von Profilleisten verwendet mau auch Tischfräsen, welche gleichzeitig zum Kehlen geschweifter Arbeiten dienen.

Neben den vorstehend und in Bd. 1, S. 53 beschriebenen Hobelmaschinen unterscheidet man für Spezialzwecke noch:

Die Füg-, Nut- und Federmaschine. Eine Hobelmaschine mit zwei vertikalen Messerköpfen, welche hauptsächlich zum Nuten und Federn von Parketten auf einen Durchgang verwendet wird.

Die dreiseitigen Hobelmaschinen, mit einer horizontalen und zwei vertikalen Messerwellen, welche dazu dienen, Bretter und Parkette auf einen Durchgang oben glatt zu hobeln und seitlich mit Nuten und Federn zu versehen.

Die vierseitigen Hobelmaschinen mit oberen und unteren, sowie zwei seitlichen Messerwellen, mit welchen Bretter auf einen Durchgang auf allen vier Seiten glatt gehobelt werden.

Die drei- und vierseitige Hobel- und Kehlmaschine, zu denselben Arbeiten verwendbar wie die zwei letztbeschriebenen Maschinen, nur mit dem Unterschied, dass dieselbe auch für Kehlung konstruirt ist.

Die Hobel- und Kehlmaschine, mit einer oder mehreren Messer-wellen sowie Putzmessereinrichtung.

Diese letztere Maschine ist von besonders kräftiger Bauart, weil für eine grosse Leistung berechnet. Weil hierbei aber die Reinheit der Hobelfläche durch die grosse Leistung beeinträchtigt würde, ^ so wird vor dem unteren Hobelkopf eia Putzmesserkasten angebracht, welcher ein mit Klappen versehe- ^ nes Schlichtmesser trägt, das die Unebenheiten des Holzes, welche die untere Messerwelle etwa noch hinterlassen sollte, wegnimmt, wodurch eine vollkommen glatte Hobelfläche erzielt wird.

Zwei Arten von Rundstabhobelmaschinen, für Handzuführung und mit selbstthätigem Einzug, verwendet man zur Herstellung der Rundstäbe zu Rouleauxstangen, Blumenstäben, Spazier- und Schirmstöcken, Zeltstäben

Die Rundstabmaschine für Handzuführung (Pig. 4) besteht aus einem kräftigen Spindelkasten, welcher eine ausgebohrte Spindel trägt, durch welche der abgerundete Holzstab a abgezogen wird. Die Hohlspindel trägt vorne ein Gewinde, auf welches der Rundfräskopf b aufgeschraubt wird. Dieser Rundfräskopf trägt zwei Messer, wovon das eine vorschruppt, das

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Fig. 3.

Fig. 4.

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

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andere nachschlichtet. Zu jeder Stärke des Rundstabes ist ein besonderer Rundfräskopf erforderlich. Vor und hinter dem Spindelkasten sind Lünettenführungen angebracht, derart, dass die vordere Führung c ein beliebig verstellbares scharnierartiges Viereck bildet, durch welches der unbearbeitete Holzstab dem Rundfräskopf zugeführt wird; auf der hinteren Seite, wo der gefräste Rundstab ruht, wird derselbe von einer Holzlünette d, welche auf die Stärke des Stabes ausgebohrt ist', aufgenommen, um den Stab am Vibriren und Abreissen zu verhindern. Besondere Messerköpfe zum Ansetzen von Spitzen und Zapfen, sowie zum Abrunden der Enden können auf dieser Maschine ebenfalls angewendet werden.

Die Rundstabhobelmaschine mit selbstthätigem Einzug (Eig. 5) besteht aus einem Hohlgussgestell a, in welchem die Hohlspindel, welche den Rundfräskopf aufzunehmen hat, ruht. Diesem Fräskopf b werden die Hölzer mittelst geriffelter Walzen c, welche durch

ein Schneckengetriebe d bewegt sind, selbsttliätig zugeführt und heim Austritt aus der Spindel von einem zweiten Walzenpaar e erfasst und ab-Auch hier ist für

gezogen.

jeden Stabdurchmesser ein besonderer Fräskopf erforderlich ; dagegen stellen sich sowohl Zuführungs- als Abführungswalzen für jede Stärke selbstthätig genau zentrisch ein, was den grossen Vorteil hat, dass die Abführungswalzen nicht für jeden wechselnden Stabdurchmesser ausgewechselt zu werden brauchen. Zur Verarbeitung gelangt beliebig kantig zugeschnittenes Holz. Zum Betrieb der Maschine ist ein Vorgeleg erforderlich, um die nötige Geschwindigkeit zu erreichen. Die selbstthätige Maschine arbeitet mit 4—6 m Einzugsgeschwindigkeit. Dieselbe wird in mehreren Grössen für Rundstäbe von 50—80 mm Durchmesser gebaut. Die Maschine arbeitet je nach der Stärke der Stäbe mit 2000—3000 Umdrehungen in der Minute.

Bezugsquellen: Krumrein & Ratz, Stuttgart, Gebr. Krämer, Siegburg, Kissling & Co., Eeipzig, Ernst Kirchner & Co., Leipzig, Heckner & Co., Braunschweig, Berliner Werkzeug-niaschmen-Fabrik, Berlin N.

Fig. 5.

Ueber Metallhobelmascliinen s. d. Art. Hobeln, Stossmaschine. — Litteratur s. unter Hobeln.

Rowi.

Ilobelmesser, s. Hobel und Hobelmaschinen. Hobelmesserschleifmaschinen. Zum Schleifen gerader Hobelmesser bedient man sich mit grossem Vorteil der Hobelmesser-Schmirgel- Schleifmaschinen. Man unterscheidet einfache und selbstthätige Maschinen dieser Art.

Die einfache Schleifmaschine (Fig. 1) liefert eine durchaus genaue und zuverlässige Arbeit. Die Schmirgelscheibe ist leicht auswechselbar zwischen zwei gusseisernen Spannbacken mit Pappdeckelzulage auf einer Stahlaxe befestigt, welche in breiten Metall lagern lauft. Die Messeraufspannpdatte ist der Schräge des Messerballens entsprechend beliebig einstellbar und wird mittelst Kurbel und Zahnstangenbewegung auf einem prismatisch geführten Schlitten hin- und herbewegt. Der Schlitten kann gegen die Schmirgelscheibe mittelst eines kleinen Hand-radchens vorgerückt werden. Die Maschine besitzt

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Fig. 1.

Los-und Festscheibe mit Ausrücker und eine Schmirgelscheibe von 250 mm Durchmesser. Der Antneb der Schleifmaschine kann ohne Zwischenvorgeleg erfolgen und arbeitet dieselbe mit 1100—1200 Umdrehungen in der Minute. Der Kraftbedarf beträgt ca. V2 Pferdestärke.

^ i'r breitere Hobelmesser von 700—1500 mm und noch mehr bedient man sich vorteil-hatter einer s el b s 11 hä t ig en M e s s er s ch 1 eifm a s chi ne (Fig. 2). Das Schleifen der Messer

Fig. 2.

Hobeln

Uüd die Bedienung der Maschine ist hierbei eine sehr einfache. Der Ballen der Messer kann in jeder beliebigen Schräge geschliffen werden. Bei kurzen Messern werden mehrere neben einander aufgespannt und gleichzeitig geschliffen. Die selbstthätige Umsteuerung der Maschine kann für jede Länge der Messer eingestellt werden. Der Schmirgelstein, welcher in einem Durchmesser von etwa 500 mm angewendet wird, nützt sich wenig ab. Die Welle der Maschine ist aus Stahl und ruht in langen Lagern, die beim Kleinerwerden des Steines nacho-estellt werden können, um den Stein vollständig auszunützen. Voll- und Leerscheibe an der Maschine haben einen Durchmesser von etwa 150 mm bei einer Breite von 160 mm und machen 300 Umdrehungen in der Minute.    ' row{

aus-

Hobeln, die Bearbeitung einer Metall-, Holz- u. dergl. Fläche in der Weise, dass ein fest geführter Meissei über dieselbe hinweggeht und dabei Späne abhebt und wegnimmt. Das Hobeln kann entweder mit dem früher erläuterten Handwerkszeug, dem Hobel (s. d.), oder mittelst der Hobelmaschinen (s. d.) geführt werden. Die Metallhobelmaschinen unterscheiden sich hierbei wesentlich von den Holzhobelmaschinen.

wenn

ne.

Metallhobelmaschinen [1]. Hierher gehören die Hobel-, Feil-und Stossmaschinen. Man nennt im allgemeinen diejenigen Maschinen Hobelmaschinen, bei welchen jede einzelne Arbeitsbewegung verhältnismässig lang ist (auch im allgemeinen die dicksten Späne abgehoben werden), während die Maschinen, deren hin- und hergehendes Schneidewerkzeug (Stichel, Stahl) einen kürzeren Weg zurücklegt (meist auch weniger dicke Späne ablöst), F e ilmaschinen (Shapingmaschinen, Bestossmaschinen) heissen, wenn die Stichelbewegung wagrecht ist, dagegen Stossmaschinen (Nutstossmaschinen), der Stichel in senkrechter Richtung arbeitet. Yergl. d. Art. Stossmaschi

Es ist unvermeidlich, dass der Stichel gegenüber dem Werkstück auf demselben Wege zurückkehrt, welcher vorher zum Abheben des Spanes diente. Damit nun der Bücken der Stichelschneide nicht gezwungen wird, auf diesem Kückwege die erzeugte Schnittfläche aufs neue um den kleinen Abrundungshalbmesser der Schneide zurückzudrängen, pflegt man die Stichel zur Schonung in der AVeise festzuhalten, dass sie zwar eine unwandelbare Lage hüben solange sie arbeiten, bei Rücklauf aber so ausweichen, dass die Schneide nur leicht über das AVerkstück gleitet.

Bei allen Maschinen zur Bearbeitung von Gegenständen mittlerer Länge werden diu letzteren auf einer in wagrechten Prismenführungen verschieblichen Platte, dem Tische, befe stigt (daher Tischhobelmaschinen), während der Stichel mittelst des Stichelhalters (Stichelhauses, Supports) an einem quer über diesem Tisch angebrachten Träger befindlich ist, längs dessen ihm nur die zur Spanversetzung nötige Verschiebung in zwei zu einander senkrechten Richtungen erteilt wird. Die Bewegung des Tisches auf den Prismenführungen des Gestelh s (Bettes) erfolgt durch Zahnstange und Getriebe, Kurbel und Zugstange, Kurbel und Kurbelschwinge oder durch eine Schraubenspindel mit stark steigendem Gewinde u. s. w.

Da bei dem Hobeln der zu hobelnde Gegenstand abwechselnd zu beiden Seiten des Stichels befindlich ist, muss der von der Maschine beanspruchte Raum mindestens die doppelte Länge des längsten zu hobelnden Gegenstandes haben. Für die Bearbeitung langer und schwerer Gegenstände dienende Hobelmaschinen führt man deshalb derart aus, dass über dem unwandelbar fest gelagerten Arbeitsstücke der in einem Querschlitten befindliche Stichel die hin- und hergehende Bewegung erhält. Da bei diesen Maschinen zur Aufnahme des Arbeitsstückes gewöhnlich eine weite und tiefe Grube vorgesehen ist, so führen sie auch den besonderen Namen Grubenhobelmaschinen oder, wenn sie bestimmt sind, die schmalen Flächen der Bleche zu ebnen, den Namen Blechkantenhobelmaschinen.

zu

Die Rückkehr des Tisches (oder des Stichelhauses) im richtigen Momente, sowie die hiermit verbundene Versetzung des Stahles in der Schaltrichtung bewirkt der Mechanismus (Steuerung) selbstthätig ; nur die Hebung oder Senkung des Stahles (wodurch dessen Eingreifen stände gebracht, geregelt oder wieder aufgehoben wird) bewirkt meist die Hand des Arbeiters. Einige Hobelmaschinen schneiden nur beim Vorgehen des Tisches (oder des Stichels), andere bewirken einen Schnitt im Hingange und einen Schnitt im Hergange, entweder mittelst zweier entgegengesetzt stehender Stähle oder mittelst eines und desselben Stahles, der jedesmal vor dem Anfänge einer neuen Bewegung von selbst sich umwendet. Die Arbeitsgeschwindigkeit beträgt bei Gusseisen 5—10 cm sekundlich, bei Schmiedeeisen 10—20 cm. AVenn beim Rückgänge kein Schnitt stattfindet, richtet man es zur Zeitersparung gern ein, dass diese Bewegung mit grösserer Geschwindigkeit erfolgt (schneller Rückgang).

Gerundete (hohle oder erhabene) Flächen lassen sich auf Hobelmaschinen z. B. auch dadurch erzeugen, dass man die Werkstücke zwischen Spitzen oder sonstige Hilfs Vorrichtungen spannt und die Schaltbewegung durch Drehen des Werkstückes hervorbringt (Rundhobelmaschinen, hiervon besondere mit Teilscheibe ausgerüstete Art Riffelmaschine). Allgemeiner anwendbar ist das Verfahren, das stark belastete Stichelhaus durch eine entsprechend gestaltete Schiene winkelrecht zur Arbeitsfläche verschieben zu lassen. Es kann die Schiene entweder in der Richtung der Schaltbewegung oder in derjenigen der Arbeitsbewegung liegen, so dass man auf diesem Wege die Krümmung der gehobelten Fläche in der einen oder andern Richtung erzeugt (Fasson-, Schablonenhobelmaschinen, besondere Art Zahnhobelmaschinen).

Holz li ob elm as chin en [2]. Bei einer fabrikmässigen, durch Kraftmaschinen unterstützten Holzverarbeitung leisten Hobelmaschinen ausserordentlich wichtige Dienste, indem sie Arbeiten, welche sonst mittelst verschiedener Arten von Handhobeln ausgeführt werden müssen, mit viel grösserer Geschwindigkeit und zum Teil auch vollkommener verrichten. Nur ausnahmsweise ist bei Maschinen dieser Art das Werkzeug ein wirklicher Hobel. In der Hegel nimmt man seine Zuflucht zu einer stetigen Drehbewegung der Schneideisen und lässt diese ihren Kreislauf mit ungemein grosser Geschwindigkeit vollführen, während das Holz gegen sie vorgerückt wird. Näheres in den Art. A bricht-hobelmaschinen, Bd. 1, S. 53, und Hobelmaschinen (für Holz).

E. Müller-Hannover.

Litteratur: [1] Karmarsch-Fischer, Median. Technologie, Leipzig 1890, Bd. 2, S. 317. — Weisbach-Herrmann, Lehrb. d. Ing.- u. Maschinenmechanik, 2. Auf!., 3. Abt., 1. Hälfte, Braunschweig 1896, S. 837. — Richard, Traité des machines-outils, T. I, Paris 1895. — [2] Prechtls technolog. Bncykl. 1836, Bd. 7, S. 525. — Schmidt, R., Die Maschinen zur Bearbeitung des Holzes, 1. u. 2. Sammlung, Leipzig 1870. — Exner-Pfaff, Holzbearbeitung, Bd. 3, Weimar 1883. -— Karmarsch-Fischer, Mechan. Technologie, Leipzig 1890, Bd. 2, S. 661. — Weisbach-Herrmann, Lehrb. d. Ing.- u. Maschinenmechanik, 2. Aufl., 3. Abt., 1. Heft, Braunschweig 1896, S. 1151. — Vautier, Les machines à bois américaines, Paris 1896.

Hocliätzkimst (auch Akrographie, Ektypographie, Hochlithographie genannt), stellt vermittelst des Aetzens Schriftzeichen oder Zeichnungen in Metall oder Stein erhaben her, so dass dieselben eventuell zu Stempeln oder zum Druck auf der Buchdruckpresse dienen können.

Die Hochätzkunst ist schon in früheren Jahrhunderten geübt worden bei Ausschmückung von Waffen, Gefässen etc.; ihre Anwendung zur Herstellung von druckbaren Platten datirt jedoch erst aus dem 18. Jahrhundert, wo Du Fay in Paris die ersten Versuche damit angestellt hat. Senefelder, der Erfinder der Lithographie, und nach ihm André in Offenbach, stellten Hochätzungen in lithographischen Stein her, um dieselben gleichzeitig mit Buchdrucktypen drucken zu können, ein Verfahren, das wenig Ausbreitung gefunden hat; für die Buchdruckerei gewann die Hochätzkunst erst Bedeutung, als es Gillot in Paris gelungen war, die von ihm ranikonographie genannte Erfindung der Hochätzung in Zink — sie wird jetzt nach ihm allgemein Gillot age genannt — zur Vollendung für den Druck auf der Buchdruckpresse zu bringen.

Ausser Zink benützt man Kupfer- und Messingplatten, die sämtlich hochpolirt sein müssen; auf sie überträgt man das auf Umdruckpapier hergestellte Original oder benützt dazu Ueberdruck vom lithographischen Stein, von Kupfer- oder Stahlstichplatten, die alsdann in gewöhnlicher Weise hochgeätzt werden ; auch lassen sich Zeichnungen direkt in Fettfarbe auf diesen Platten herstellen und ätzen; dieselben müssen mit Gänsefeder oder Pinsel ausgeführt werden. Die Photographie und der Gummihaut-Pantograph werden namentlich dann zu Hilfe gezogen, wenn es sich um Vergrösserungen oder Verkleinerungen handelt; in ersterem Falle bezeichnet man das Verfahren auch bei Wiedergabe von Schriftstücken als Phototypie; doch gehören zur Hochätzkunst mehr oder weniger die Mehrzahl der photomechanischen Verfahren, wie Autotypie, Chemitypie, Zinkographie u. s. w.    Th. Goebcl.

Hochbahnen, s. Schwebebahnen.

Hochbau (Hochbauten), allgemeine Bezeichnung für Bauten, deren Hauptteile über Terrain liegen und vorzugsweise zu dem Gebiete des Architekten gehören. Ueber die formelle Behandlung der speziellen Entwürfe zu Hochbauten und deren Veranschlagung vergl. d. preuss. Ministerialerlass vom 1. Okt. 1888.

Hochbehälter (Hochreservoir) im allgemeinen jeder künstlich hergestellte, unbewegliche Aufbewahrungsraum für Wasser oder andere Flüssigkeiten in solcher Höhenlage, dass letztere unter natürlichem Druck zur Verteilung gelangen können. Im besonderen aber versteht man darunter die bei Wasserversorgungen üblichen thunlichst in nächster Nähe, wenn möglich in Mitte der Versorgungsobjekte aufzustellenden Sammelbehälter, welche als Ausgleichsmittel zwischen regelmässigen oder unregelmässigen Zuflüssen und den — fast ohne Ausnahme unregelmässigen — Entnahmen eintreten.

Fassungsvermögen. Die grössten derartigen Behälter sind erforderlich, wenn es sich um die Ausgleichungen für lange Perioden (z. B. Jahrzehnte) handelt und die Zuflüsse in jenen Zeiten ausbleiben, in welchen die grössten Entnahmen stattfinden. Dementsprechende Reservoire nennt man Sammelteiche (s. Teich) bezw. Stauseen, wenn die oft Hunderte von Millionen Kubikmeter betragenden Wasseransammlungen durch Thal sperr en (Staumauer oder Staudämme, quer über das Thal erbaut) geschaffen werden müssen. Natürliche Reservoire dieser Art sind die grossen Binnenseen. Die kleinsten Ausgleichbehälter findet man häufig in Speichern, Wassertürmen, über Traggerüsten

, t . i ,.    ,    „ .    dann seine oben geschilderte Aufgabe erfüllen,

(s. Feldreservoir) etc. aufgestellt mit Inhalten bis zu Bruchteilen eines Kubikmeters. Zwischen diesen Extremen liegen in grösster Mannigfaltigkeit m Bezug auf Fassungsvermögen die Beservoiranlagen für gewöhnliche städtische Wasserversorgungen, welche in der Kegel nur die Ausgleichung innerhalb der 24 Stunden eines Tages zu besorgen haben.

Selbstverständlich kann ein Reservoir nur

wenn nach Ablaut eines bestimmten Zeitraumes Z die Summen aller Zuflüsse gleich der Summe aller Entnahmen plus dem im Reservoir ursprünglich vorhandenen Inhalt a-f-fc weniger dem in demselben verbleibenden Inhalt k ist. Teilt man den Zeitraum Z in kleinere Intervall«-1, 2, 3 ...n, ist ferner qx der Zufluss, vx der Verbrauch während des Intervalles 1, so wird am Ende des letzteren in das Reservoir ein (positiver oder negativer) Zuwachs qx — vx «-elaimt sein. Im zweiten Intervall ist der Zuwachs qz — v₂, also im ganzen bis zum Ende des zweiten Intervalles qx + q%—(vx -f- v₂) u. s. f. Soll nun jederzeit mindestens ein Vorrat von k Kubikmeter im Reservoir vorhanden sein, so bedingt dies die Beziehungen:

* <1 2i — vi> Gl + £2) — (®i + v₂), . . • k<^ (qx -j- q₂ + ... qn) — {yx -f- v₂ + ... v„). Sind die Gleichungen nicht erfüllt bezw. ergeben sich negative Werte auf der rechten Seite und ist deren grösster: (qx + q₂ -f ... qx) — (vx + v₂ + ■.. vx) = — a, so muss mau überall auf der rechten Seite a +■ k addiren, um die gestellte Bedingung zu erfüllen. Dann werden die Werte: (« + k + qx) — vx , {a + k + qx + g₂) — (vx + vä), ?.. (« -f- k + qx -\-q.z + • • ■ qn) — (vi + ^2 A • • • Vn) alle positiv. Der grösste derselben gibt den nötigen Minima 1-inhalt des Reservoirs an, während der erste Wert zeigt, dass bei Beginn des Betriebes mindestens a -\- k Kubikmeter Wasser vorhanden sein müssen. — Würde man den Betrieb nicht mit dem ersten, sondern z. B. mit dem vierten Intervall beginnen, so würde die Reihe der Gleichungen : qx — V4, (#4 4 q^) — {vi ^ vb) etc., und es würde sich ein anderes a heraus-stellen. Mit Probiren kann man also den günstigsten bezw. ungünstigsten Betriebsanfang ermitteln. Hat man das notwendige minimale Fassungsvermögen eines Hochbehälters fest-gestellt, so ist zu überlegen, ob nicht besondere Rücksichten (auf Feuersgefahr, Betriebsunterbrechungen bei künstlicherWasserhebung, lange Zuleitungen bei Gravitationsversorgung etc.) eine weitere Vermehrung des Inhaltes geraten erscheinen lassen. Die bei deutschen Wasserversorgungen üblichen Minimalinhalte der Hochreservoire gibt [1], jene bei französischen [2], S. 277, bei englischen [3], bei amerikanischen [4]. Weiteres und umfassende Litteratur-angaben in [5].

Höhenlage des Wasserspiegels in den Hochbehältern. Der tiefste Spiegelstand muss noch eine Wasserverteilung unter natürlichem Druck im Versorgungsobjekte bezw. für die höchsten Ausläufe des Wassers im letzteren zulassen; der höchste Spiegel liegt in der Kegel mindestens 2,5 bis 3 m und äusserstenfalls 10 bis 12 m über dem tiefsten. Innerhalb dieser Grenzen richtet sich die Wahl nach dem Kostenminimum für den Bau des Behälters. Muss der letztere auf Substruktion gestellt werden, so ist das grössere, bei den in die Erde eingelassenen Reservoiren das kleinere Mass anzunehmen. Im übrigen wird die notwendige Spiegelhöhe beeinflusst von der Situation des Reservoirs; liegt das letztere vor dem Verteilungsnetze, so ist eine höhere Spiegellage bedingt, als dann, wenn es hinter demselben liegt. Sind mehrere Reservoire vorhanden, so müssen die Spiegellagen unter Rücksicht auf die gegenseitige Unterstützung, welche sich die einzelnen Behälter am Tage des grössten Verbrauchs gewähren, festgesetzt werden. Näheres in [5], S. 738 ff.

Hinsichtlich der baulichen Anlage unterscheidet man Sammelteiche (s. Teich), Zisternen (s. d.), unmittelbar auf oder im gewachsenen Boden erbaute und auf Substruktion gestellte Hochbehälter. In einzelnen Fällen dienen auch lange Zuleitungskanäle für das Wasser als Reservoire. Ist die Gründung im gewachsenen Boden möglich, so wird die Herstellung eines Hochbehälters bei gleichem Fassungsvermögen stets erheblich billiger als bei Aufstellung auf Substruktion. Die Ausführung des Baues erfolgt bei den zur Wasserversorgung dienlichen Reservoiren am besten in Mauerwerk; doch ist bei den auf Substruktion gestellten Bauten die Verwendung von Eisen manchmal unvermeidlich. Ist das notwendige Wasserfassungsvermögen gering, so wird in der Regel das

in allen seinen Teilen von aussen zu

gänglich anzulegende Reservoir in einer, bei grossem Inhalte dagegen in zwei Abteilungen erbaut, letzteres in der Absicht, um bei erforderlichen Reinigungen und Reparaturen wenigstens die Hälfte des aufgenommenen Wassers zur Verfügung zu haben. Um den Spiegel in Bezug auf Ansteigen an eine gewisse Grenze zu binden, ist entweder eine Ueberlaufvorrichtung oder ein selbsttliätiger Abschluss der Wasserzuführung [b | erforderlich; zur Entleerung dient ein mit Schieber versehener Leerlauf. Gegen

Temperatureinflüsse schützt man die Hochbehälter durch Erdüber-deckung oder (wenn dieselben auf Substruktion stehen) durch Urns’ hüllung mit schlechten Wärmeleitern ; manchmal werden auch Heizvorrichtungen eingerichtet, um ein Einfrieren zu verhindern oder zum Zwecke der Erhaltung höherer Temperaturen (bei Thermalwasserbehältern). Entlüftungen sind ebenfalls unerlässlich, Wasserdichtigkeit erstes Erfordernis. In manchen Fällen sind Wassermessvorrichtungen angezeigt; unter allen Umständen Wasserstandszeiger. Im übrigen richtet sich die Disposition hauptsächlich darnach, ob das Reservoir vor oder hinter dem Rohrnetze steht.

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Fig. 2. Gegenreservoir.

Fig 1. Durchgangsreservoir.

Stellt das ia Erde versetzte Reservoir vor dem Rohrnetze, so wird es auch als Durchgangsreservoir bezeichnet. Der Zulauf (Fig. 1) ist bei Z\ im unmittelbar darauf folgenden Raume kann bei Bedürfnis die Messvorrichlung vorgesehen werden. Das Wasser tritt sodann in die Kammer M, von welcher aus die Einlautleitungen E in die beiden Reservoir-abteilungen und die Umlaufleitung L abgehen, letztere für den Fall, dass das Reservoir ganz ausgeschaltet werden muss. Jede der Abteilungen I und II hat besondere Ablauf leitungen A, die sieh mit der Umlaufleitung L vereinigen und in der Verteilungsleitung V fortsetzen. Del' Ueberlauf U wird in der Regel in der Trennungsmauer zwischen I und II angebracht, durch ein Rohr in die Vorkammer S geführt und mit der Entleerungsleitung Gr vereinigt. Die in Fig. 1 eingetragenen Querstriche bedeuten Absperrschieber zur beliebigen Regulirung von Einlauf, Ablauf und Leerlauf. Steht das Reservoir hinter dem Rohrnetze (Endreservoir, (icgenreservoir), so kommen die Umlaufleitung L, die Vorkammer M, die Zuleitung Z und die Einläufe E in Wegfall. Das Wasser strömt jetzt (Fig. 2) durch dieselben Leitungen A in das Reservoir eiu, durch welche es dann, wenn die Pressung in der Verteilungsleitung V sinkt, wieder zurückströmt. In diesem Falle empfangt also das Reservoir Wasser, d. h. die Verteilungsleitung V wird zur Zuleitung, wenn dem Verteilungsnetze mehr Wasser zufliesst als das Versorgungsobjekt braucht; im umgekehrten Falle wird Wasser abgegeben. In der Regel pflegt man dann an der Stellet, an welcher die Verzweigungen beginnen, ein Standrohr einzuschalten mit Ueberlauf, was den normalen Betrieb auch gestattet, wenn beide Wasserkammern des Reservoirs ausser Thätigkeit sind. — Ganz in ähnlicher Weise müssen die Vorrichtungen zu den gleichen Zwecken bei Reservoiren auf Substruktion disponirt werden.

Die einfachen Reservoire, welche im gewachsenen Boden funtjamentirt werden können, erhalten in der Regel rechteckige oder kreisförmige Grundrisse. Der Sohle gibt man, je nach der darüber befindlichen Wasserhöhe, 40—60 cm Stärke und stellt sie am besten in Beton mit wasserdichtem Verputze her; eine, wenn auch geringe Neigung derselben gegen den Leerlauf (Grundablass) ist Bedingung. Die Umfassungswände werden den auf sie kommenden

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Fig. 3. Reservoir in standfähigem Boden

Fig. 5. Reservoir über Terrain.

Fig. 4. Reservoir in nicht stand-fähigem Boden.

Beanspruchungen entsprechend gestaltet. Ist der Behälter in Felsen eingesprengt, so genügt eine einfache Verkleidung des letzteren mit wasserdichtem Putz; liegt er in standfähigem Boden, der die Wasserpressung und eventuell den von der Ueberwölbung herrührenden Horizontal-schub mit gleichem Gegendrücke erwidert (Fig. 3), so hat man bei Bestimmung der Mauerstärke lediglich darauf zu achten, dass die der Summe aller Vertikalpressungen in der Lamelle von der Tiefe = 1 entsprechende Resultante P auf keiner Stelle der Fundamentsohle eine, ein bestimmtes Mass überschreitende spezifische Pressung erzeugt und ihr Angriffspunkt innerhalb des Kerns (s. d.) der Figur liegt, damit keine Zugspannung im Mauerwerk auftrete. Ist der Boden nicht standfähig, so ergibt sich die Resultante aller Kräfte, die auf die Wand von der 'liefe = 1 wirken, nach Fig. 4, wenn der Gewölbeschub S, der Wasserdruck W, der Erddruck E und das Mauergewicht P zusammengesetzt werden; sie hat nach Lage und Grösse denselben Bedingungen wie vorhin zu genügen. Das gleiche gilt für eine freistehende Umfassungsmauer im Sinne der Fig. 5; hierbei fällt aber der Erddruck weg und die notwendige Stärke wird demgemäss wesentlich grösser. In der neueren Zeit werden in nicht standfähigem Boden die Gewölbe der Reservoire bereits an der Sohle begonnen und bilden dann, wie Fig. 6 zeigt,

zugleich die Einfassungen. Die Bestimmung der Stärken dieser Gewölbe erfuhrt nach dem in Bd. 4, S. 058 angegebenen graphischen Verfahren. Diese Anordnung trifft man besonders häufm und mit Vorteil verwendet bei Hochreservoiren aus Beton. Bei letzterem Material sind auch kleine Zugspannungen zulässig, so dass das Verbleiben der Stützlinie im Kerne der Fimir k.-ii. unbedingtes Erfordernis ist. Noch weniger wird dies bei den im Sinne von Fig. 7 da und dort angewendeten halbkugelförmigen Reservoiren in Monier-Konstruktion verlangt, die deshalb mit relativ sehr dünnen Seitenwänden hergestellt werden können, aber gegen den Auftrieb durch Verankerung mit der Betonsohle gesichert werden müssen. —

Die einfachen Reservoire werden fast ohne Ausnahme überwölbt, wobei selbstverständlich bei grossen Anlagen die Gewölbestützen in den Wasserraum hereinreichen, bei rechteckigem Grundrisse der Behälter in der Regel in Form von durchbrochenen Wandungen. Haben die Behälter eine kreisförmige Grundfläche von bedeutender Ausdehnung, so erhalten sie zweckmässig durch Säulen abgestützte Monier-Decken.

Doppelte oder dreifache über einander liegende Reservoire in Mauerwerk sind an einigen Orten (Paris, Rom) bei beschränktem Raume für die Grundrissentwicklung oder iu Ausnützung der Mauern des untersten Behälters als Substruktion für jene der darüber liegenden, höhere Spiegellagen bedingenden, erbaut worden.

Wir verweisen auf die Abbildungen und Beschreibungen derartiger Bauwerke in [7], Während die ganz im Boden liegenden Behälter eine ziemlich gleichmässige Temperatur halten, also dadurch schädliche Bewegungen im Mauerwerke hindern, ist dies natürlich bei den freistehenden, mehrere Stockwerke umfassenden Reservoiren nicht erreichbar. Deshalb erfordern letztere nicht nur äusserst solide Herstellung in nur ganz vorzüglichen Baumaterialien, sondern auch grosse Unterhaltungskosten und besondere Massnahmen, welche die Reparaturen erleichtern. Um die Wasserdichtigkeit genauesten« überwachen zu können, ist es geboten, den ganzen Bau zu unterkellern und für den Wasserabzug des etwa von oben in diese Unterkellerungen dringenden Wassers zu sorgen. Einen wesentlichen Fortschritt in Bezug auf die Wasserdichtigkeit erreicht man übrigens durch Anwendung von Monier-Ueberziigen für Sohle und Seitenwände derartiger über einander liegender Bassins, die ___ kleine, durch Temperaturveränderungen bedingte Bewegungen mitmachen, ohne zu reissen.

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Fig. 7. Halbkugelförmiges Monier-Reservoir.

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Schmiedeeiserner Wasserbehälter in Düren.

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Fig. S. Schmiedeeiserner Wasserbehälter in Halle a. S.

Auf Substruktion stehende Reservoire in Holz, Gusseisen und Schmiedeeisen sind vielfach ausgeführt und gut bewährt. Hölzerne Behälter, nach Art der Fässer konstruirt, manchmal auch in parallelepipedischer Form, werden nur als Provisorien hergestellt. Bei den Konstruktionen aus Gusseisen werden einzelne Ringe auch in Muffenverbindung über einander gesetzt [8] oder der Behälter wird in Segmente zerlegt und zusammengeschraubt. Sind die Wasserinhalte klein, so sind derartige Anlagen vorteilhaft. Bei grösseren W asserinhalten eignen sich schmiedeeiserne Behälter besser. Die ältere, übrigens bewährte (französische) Konstruktion mit durchhängendem Kugelboden, entsprechend Fig. 8, wird neuerdings verdrängt durch die Konstruktion Intze (D.R.P. Nr. 28187 u. 24 951), welche Zugspannungen im Auflagerung vermeidet. Fig. 9 stellt den nach System Intze gebauten Behälter in Düren dar. Die in beiden Figuren eingeschriebenen Niasse sind Millimeter und geben die aussen seitlich befindlichen die Blechstärken an. Eine Anleitung zur Berechnung der nötigen Stärken gibt [9]. Der Einwand, dass in schmiedeeisernen Reservoiren die Qualität des Wassers notleide, ist ungerechtfertigt.. Uieiliei gehören auch die amerikanischen Standröhren mit W andungen aus Stahlblech, sie wen lei i in Lichtweiten bis zu 10 m auf grosse Höhen, also auch mit grossen Wasserinhalten errichtet, m gutem Fundamente und durch seitlich angebrachte Taue verankert bezw. gegen Umsturz gesie ici .

Reichliche Litteraturangaben und Zeichnungen ausgeführter gemauerter und eiserner Reservoire finden sich in [5]. Bemerkt sei hier, dass, da weder Mauerwerk noch Beton wasserdicht sind, alle gemauerten bezw. Betonreservoire im Innern mit einem guten Verputz aus Portlandzement-Mörtel, der nicht unter 3 cm Stäi'ke haben sollte, versehen werden müssen; eiserne Reservoire sind mit Oelfarbe zu streichen. Zugänglich gemacht werden die Wasserbehälter entweder durch Steigeisen oder durch Leitern bezw. Treppen.

Die Baukosten der Hochbehälter hängen wesentlich von der Situation derselben, d. h. davon ab, ob bequeme Zufahrten zur Baustelle vorhanden sind oder nicht. In der Regel bezieht man für generelle Voranschläge den Herstellungspreis auf den Kubikmeter aufgespeicherten Wassers; er wird kleiner bei grossen Reservoiren und umgekehrt. Sofern in einfachster Weise gebaut wird, insbesondere mit Weglassung der bei solchen Werken höchst überflüssigen sogen, architektonischen Ausstattung, kann man für grosse Behälter in Mauerwerk oder Beton (mehr als 1000 cbm) 30 bis 40 Ji. pro Kubikmeter Wasser-inhalt rechnen; kleinere kosten ca. 35 bis 50 Ji., einschliesslich aller Installationen etc., ausschliesslich Grunderwerb. Die Kosten eiserner Behälter sind an sich nicht sehr gross; die ganze Anlage wird aber verteuert durch die Substruktion (den Wasserturm). Die Preise schwanken zwischen 40 und 200 JL, je nach Höhe und architektonischer Ausstattung des Unterbaues.

Litteratur: [1] Tliiem, A., Anlage und Betriebsergebnisse deutscher Wasserwerke, Journ. f. tiasbel. u. Wasserversorg., Bd. 27, S. 416 ff., 1884. — [2] Beckmann, G., Salubrité urbaine, distributions d’eau etc., Paris 1888. — [3] Hastings, C. W., Water-works Statistics, London (alljährlich ersch.). — [4] Baker, M. N., The Manual of American Water-works, New York 1892. — [5] Lueger, O., Die Wasserversorgung der Städte, Darmstadt 1895, S. 734 ff. —

16] Ehmann, v., Die Versorgung der wasserarmen Alb, Stuttgart (o. J.), Blatt V der Tafeln. — [7] Spataro, D., Igiene delle abitazioni, Bd. 3, Teil 3, Milano 1894. — [8] Gferstner, E., Das gross herzogliche Hofwasserwerk in Karlsruhe, Karlsruhe 1871. — [9] Eorchheimer, Pli., Die Berechnung ebener und gekrümmter Behälterböden, Berlin 1894.

Hochdruck, s. Prägedruck; Hochdruckcylinder, s. Dampfmaschinen, Bd. 3, S. 163; Hochdruckmaschinen nannte man früher die mit ca. 5 Atm. und mehr arbeitenden Dampfmaschinen.

Jlochdruckkochkessel, s. Bäuchkessel, Bd. 2, S. 700.

Hochdruckventilator, s. Schleudergebläse.

Hochglanzbronzen, s. Bronzefarben.

Hochheimerweiss, s. Kreide.

Hochkante (hohe Kante), die schmale Seite bei Balken- oder Bauholz, Brettern, Backsteinen u. dergl.

I Lochkantig heisst der Gegenstand, welcher auf die schmale Seite gestellt oder gelegt ist.

Jlochkantige Schienen, alle jetzt üblichen Eisenbahnschienen, im Gegensatz zu den auf Holzlangschwellen (z. B. für Pferdebahnen) befestigten früher angewendeten Elachschienen.

an

Drach.

Hochmoor, zum Unterschied von Niederungsmoor, diejenige Moorbildung, welche infolge ihrer Entstehung in mineralarmem Wasser beinahe ausschliesslich aus organischen Stoffen zusammengesetzt ist und nur sehr geringen Gehalt an Mineralsubstanz aufweist. Dasselbe liefert beim Abbau meist gute Ausbeute Brenn- und Streumaterial (Torfstreu) und wird auch landwirtschaftlich mit gutem Erfolge ausgenützt. Näheres unter Mo or kultur.

Arndt.

Jloclimüllerei, im Gegensatz zur Elachmiillerei, diejenige Form der Müllerei, bei welcher das Streben auf eine allmäliche schrittweise Zerkleinerung des Getreides mit dazwischen liegender Sichtung und Putzung gerichtet ist, derart, dass die Schalenteilchen, welche die Güte des Mehles beeinträchtigen, nach Möglichkeit bei wenig vorgeschrittener Zerkleinerung entfernt werden und so bei der letzten Vermahlung zu Mehl ein möglichst schalenfreies Produkt vorliegt. Das Resultat der Hochmüllerei sind die feinsten, reinsten Mehle. Hauptsitz der Hochmüllerei in Ungarn. Nachteile: Sehr umfangreiche und komplizirte Anlagen. S. auch Mehlfabrikation.

Hocliofen (Hochofen, Hochofengebläse, Hochofenschlacken etc.), s. unter Roheisen.

Ilocliofensclilacken-Pflaster, s. Strassenbau.

Hochrelief, s. Haut-relief.

Hochsclirotuilg, ein Schrotungsprozess der Hochmüllerei, bei dem das Getreide nur wenig angegriffen wird. Produkt Hochschrot. Yergl. Hoch-müllerei und Mehlfabrikation.    Arndt.

Hocliseenetzfisclierei, s. Fischnetz.

Hochsprungmaschine, s. Weberei.

Hochstrassen folgen dem Zuge der Wasserscheiden oder ziehen sich in der Nähe derselben hin. S. auch Strassenbau und Tracirung.

Hochstrates Verfahren der Luftseparation, s. Windseparation.

Hochtenne, s. Scheunen.

Hochwasser ist das höhere Anschwellen, Ansteigen eines Wasserlaufs, verursacht durch stärkere Niederschläge oder durch rasche Schneeschmelze allenfalls im Verein mit Hegenfällen. Die zugehörige Höhenlage des Wasserspiegels heisst der Hochwasserstand und die dabei abfliessende sekundliche Wassermenge die Hochwassermenge. Man unterscheidet gewöhnliche Hochwässer, welche fast alljährlich mehr oder minder regelmässig eintreten, und aussergewöhnliche, höchste oder Katastrophenhochwässer, die sich erst nach einer grösseren, seltener geringeren Anzahl von Jahren wiederholen. Beim Steigen des Hochwassers sind das Spiegelgefälle und somit auch die Wassermenge etwas grösser, beim Fallen etwas kleiner als bei gleichem Wasserstande des Beharrungszustandes. Vom Quellengebiete bis zum Unterlaufe erscheint das Hochwasser im Verhältnis zum Nieder- oder Mittelwasser nach und nach kleiner. Der Scheitel der Hochwasser welle, das ist die Kulmination des Hochwassers, schreitet gewöhnlich langsamer abwärts als die sonstige Strömung und wird zugleich niedriger. Die Hochwassermenge kann am besten entweder durch indirekte Wassermengen-ermittelung von beobachteten Hochwässern oder vermittelst der Wassermengenkurve gefunden werden; vielfach muss man hierzu den rechnerischen Weg, nämlich die Bestimmung aus dem Niederschlagsgebiete, sowie den Kegen- und Abflussverhältnissen, einschlagen, wodurch sich aber nur beiläufige Hochwasserwerte ergeben.

Es sei angenommen, dass der ein Hochwasser erzeugende Regen von der Zeitdauer t auf dem ganzen, zu einem betrachteten Flussquerschnitte M gehörenden Einzugsgebiete A niederfalle. Nur bei einem sehr grossen Werte von A, wie z. B. für eine Stelle im Unterlaufe eines Stromes, müsste hierfür anstatt des Sammelgebietes nur das zur gleichen Zeit mögliche grösste Regengebiet gesetzt werden. L (vergl. Fig. 1) sei die Länge des Abflussweges für den von M entferntesten Regenpunkt und v die zugehörige mittlere Abflussgeschwiudigkeit ; q = mittlere, pro Sekunde auf die Flächeneinheit fallende Regenmenge. xp = Abflusskoefficient, kleiner als 1, gebe jenen Teil des Niederschlages an, welcher wirklich zum Abfluss gelangt.

I. Fall. Langer Regen, Landregen, nämlich t ^> — > derselbe ist bei grossem A massgebend. Dann ist die grösste sekundliche Abflussmenge, bezw. Hochwassermenge Q in M:

M ;    1:

—-.mj;

Q — xp qA. Der Verlauf des Hochwassers ist durch die Abflusskurve (Fig. 2) veranschaulicht. Vom Beginn des Regens gerechnet, kommt der grösste Abfluss Q nach der Zeit, der

V.

: Sammlungsdauer, r₁= —

; zum Vorschein und dauert * bis r₂ = t ; die ganze Entwässerungsdauer ist :

, L

T» = i + T*

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Fig. 2.

Ti

ll. Fall. Verhältnismässig kurzer, heftiger Regen, Schlagregen , Platzregen, t    , ist insbesondere bei kleineren und mitt

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Im

Fig. J.

leren Werten von A in Rechnung zu ziehen. Das grösste Hochwasser Q ergibt sich hierbei aus einer grössten Abflussfigur, welches in dem Sammelgebiete (Fig. 1) durch Schraffirung hervorgehoben ist. Von den Punkten der schrägen Linien, wie mn und mn‘, komme der Abfluss zur gleichen Zeit wie von m in M an. Die Abflussfigur hat die Langemm‘ = t.v, die Breite _B=der grössten mittleren Breite des zugehörigen Niederschlagsgebietes. Es ist dann.: Ç — y q Btv.

Ferner erscheint hier mit Bezug auf die Fig. 2:

T, = t -F —pr— ; t₂ = — ; r₃ wie früher = t + —.

Es sei ein ausgesprochenes Seitenthal vorhanden, von dessen Einmündungspunkt M! bis M die Abflussentfernung E betrage. Für dasselbe, sowie für noch weitere Seitenthäler wird man gleichwie für das Hauptthal je eine selbständige Fig. 2 konstruiren. Diese stelle

unter einander, dass jeder Anfangspunkt N‘ um das zugehörige — rechts von N zu liegen

komme. Dann ergibt sich durch Summirung der in der nämlichen Vertikalen liegenden Ordinaten die totale Abflusskurve.

Grösste Hochwässer entstehen in der Regel, wenn der Boden bereits durch vorhergegangene Niederschläge mehr oder minder gesättigt ist, so dass für den darauffolgenden verhängnisvollen Regen der Wert ip bis auf etwa 0,8 anwächst. Dem grösseren t entspricht gewöhnlich ein kleineres q. Aus beobachteten Hochwässern [1]—[12] versuchte man auch diesbezügliche Hormein abzuleiten, welche indessen nur mehr oder minder angenäherte Resultate liefern.

Nach Iszkowski [12] ist die grösste Hochwassermenge, in Kubikmeter pro Sekunde: Qmux — cmhA. Der Wert A hier sowie im nachfolgenden in Quadratkilometern. Es ist c für eiu Gebiet im Tieflande, das sehr durchlässig bis mittel erscheint, 0,02 bis 0,03, und nimmt zu, bis es fürs Hochgebirge, und zwar wenn sehr durchlässig, weniger oder mehr steil, auf 0,06 bis 0,08, und wenn sehr undurchlässig auf 0,6 bis 0,8 ansteigt. Der Koefficient m ist für wachsende A stetig abnehmend, und zwar m — 9,5, 7,4, 4,7, 3,1, 2,6 für beziehungsweise A — 10, 100, 1000, 5000, 50 000 qkm. Dann h = mittlere jährliche Niederschlagshöhe in m.

man so

Nach Lauterburg ist Q

114

0,007^

wobei für Niederung und

115 + 0,05 A

Hügelland, wenn sehr durchlässig bis undurchlässig und wenig bis mittel steil, c‘= 0,7 bis 2,2, dann zunehmend und schliesslich für die Alpenregion, desgleichen bis sehr steil, & = 1,1 bis 2,6.

/3 / n\

Nach Klunzinger [12], [15] erscheint Qmax — 0,006h'A ( jT — ÿjf )

Regenabflusshöhe in mm per 24 Stunden, T= grösste Abflussdauer = —. Diese Formel gilt, t <_T.    V

Direkte Werte gibt die Grössthochwasser-Tabelle von Pascher [13]. Denselben entspricht

wenu

auch gut die vom Verfasser aufgestellte einfache Formel: Q'

max

, dazu ist noch h' = grösste

0,5+1/Z

worin « in

der Regel = 1 ist und nur bei besonders abflussvermindernden Verhältnissen kleiner wird und bis etwa 0,6 herabsinkt. Für Einzugsgebiete kleiner als 1 qkm ist hier für VA wenigstens 1 einzusetzen.

Die gewöhnlichen Hochwassermengen sind etwa + his + des obigen Wertes Q‘

Die Hochwasservoraussage oder Hochwasserprognose entwickelt sich immer mehr zu einem wichtigen Dienst der hydrographischen Aemter. Zweck derselben ist die rechtzeitige Warnung vor gefährlichen Hochwässern; für Schiffahrtszwecke werden auch andere Wasserstände vorausgesagt [14], [16], [17]. Es gibt diesbezüglich drei Fälle, indem als Beobachtungsgrundlage für die Prognose dienen :

1. Nur Wetternachrichten. Dies trifft bei einem Orte zu, der sich im obersten Teile eines Flussgebietes befindet, so dass zwischen dem Niederschlag und dem daraus folgenden Hochwasser ein zu kleiner Zeitunterschied verbleibt. Eine solche Voraussage ist wenig genau. 2. Ombrometrische Nachrichten aus dem genügend oberhalb des betreffenden Ortes befindlichen Einzugsgebiete. 3. Die Wasserstände, besser noch die sekundlichen Wassermengen der schon bedeutenderen geschlossenen Gerinne an den einflussnehmenden, hinreichend oberhalb gelegenen Pegelstationen.

Der Zusammenhang zwischen den verschiedenen Regenhöhen und dem zu berücksichtigenden Sättigungsgrade des Bodens in den Fällen 1 und 2, sowie zwischen den oberen Wasserständen und -mengen im Falle 3 einerseits und dem daraus vorherzusagenden unteren Wasserstande andererseits muss durch mehrjährige Beobachtungen ermittelt werden.

Litteratur: [1] Ergebnisse der Wasserstandsbeobachtungen an den Flüssen Böhmens, Prag, alljährlich. — [2] Der Rheiustrom und seine wichtigsten Zuflüsse, Berlin 1889. — [3] Deutsche Bauzeitung 1888, S. 266. — [4] Beiträge zur Hydrographie des Grossherzogtums Baden, Karlsruhe. —; [5] Franzius, Der Wasserbau, Leipzig 1892, I. Abt., 1. Hälfte. — [6] Weber v. Ebeuhof, Die Etsch-Regulirung in Tirol und Italien, Wien 1892; auch Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1892. — [7] VVochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1891, Carlsbader-Hochwasser. — [8] Jahrbuch des k. k. hydrographischen Zentral-Bureaus, Wien, .Tahrg. 1893 u. 1894. —

[9] Zeitschr. d, österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1891, Moldau, S. 161. — [10] Desgl., 1893, Wien-

fiuss, S. 281. — [11] Desgl., 1895, Donau bei Wien, S. 358. — [12] Desgl., 1886, S. 69 u. 8. Io. — [13] Desgl., 1892, S. 322. — [14] Desgl., 1894, S. 87 u. 105. — [15] Desgl. 1896 8 83 — [16] Zeit sehr. f. Bauwesen 1887, S. 599; 1894, S. 85 u. 283. - [17] Annales des’ponts’ et enaussees loyb) xat6l 00.    Kvcstiik

Hocliwasserabsclilüsse, s. Kanalisation der Privatgrundstücke.

Hocliwasserkaiial, künstlich hergestellter, nach den grössten Hochwassern dimensionirter Kanal zur Verhütung von Ueberschweinmuiigen oder unzulässiger (gefährlicher) Wasseranstauungen.

Bei Sammelteichen werden z. B. vielfach oberhalb der Stauwerke seitliche Hochwasserüberfälle nach einem besonderen Hochwasserkanale eingerichtet mit grossen Ueberfallbreiten, welche auch beim stärksten Zuflusse das Wasser unter einer vorausbestimmten Stauhöhe halten,’ so an der Thalsperre des Furens bei St. Etienne u. a. An Flüssen, deren Wasser von der Industrie und der Landwirtschaft sehr stark benützt wird und deren Regulirung dadurch erschwert ist, werden ebenfalls derartige Flutkanäle mit entsprechend breitem Einlaufe gebaut; ein grossartiges Beispiel hiefür ist der sogen. Leopoldskanal zur Aufnahme der Hochwasser von Dreisam und Elz im Kreise Freiburg in Baden.

Hocksclier Motor, s. Kleindampfmaschinen.

Hodograph und Hodometer dienen zur Messung von Wegelängen durch Zählen bezw. Kegistriren der Umdrehung von Rädern mit bekanntem Umfang durch Zähl- bezw. Registrirapparate.

Die Umdrehung von Rädern ist schon im Altertum (Vitruv) und bei den ersten Gradmessungsversuchen (Fernei, s. Erde, Bd. 3, S. 773) zur Entfernungsbestimmung benützt worden. Praktisch wird zur Zeit diese Methode im allgemeinen nicht angewendet, nur für spezielle geodätische Zwecke findet das Prinzip Verwendung beim Messrad (s. d.). Vergl. auch Schrittzähler (Pedometer, Passometer).    Rcinhertz.

0-

Hodograph von Hamilton. Strahlen, welche man durch irgend einen Punkt 0 des Raumes parallel zu den Tangenten einer Kurve zieht, bilden eine mit der Kurve in inniger Beziehung stehende Kegelfläche. Beschreibt ein Punkt M die Kurve nach irgend einem Gesetze, trägt man seine Geschwindigkeit v in jeder Lage auf der Tangente auf und schneidet auf dem zur Tangente parallelen Strahle von 0 einen Radiusvector Oju geometrisch gleich v ab, so bilden die Endpunkte /u desselben eine Kurve auf der Kegelfläche, welche der Hodograph der Bewegung des Punktes M heisst. Je zwei auf einander folgende Radien-vectoren O/u, 0/F bilden mit einander den Kontingenzwinkel der Tangenten in den entsprechenden Lagen M, M‘ des beweglichen Punktes und das Bogenelement p/n¹ des Hodographen stellt das geometrische Differential d [v] der G schwindigkeit v dar, d. h. die Elementarbeschleunigung, welche zu v = Oju hinzutritt, um die Geschwindigkeit v‘ — 0/u' des folgenden Momentes zu bilden; s. d. Art. Beschleunigung.

Während der Punkt M die Kurve, seine Bahn, beschreibt, beschreibt der Punkt /jl den Hodographen und zwar mit der

d[v]

, gleich der Beschleunigung (p von M.

Ist die Bahn von M eine ebene Kurve, so ist der Hodograph / gleichfalls eine solche, ist jene von doppelter Krümmung, so / ist es auch dieser. Ist die Geschwindigkeit v nach Grösse konstant, so wird der Hodograph sphärisch, nämlich die Schnittlinie einer um 0 mit v als Radius beschriebenen Kugelfläche mit der Kegelfläche.

Als Beispiel diene die Bestimmung des Hodographen der Zentralbewegung, d. h. der Bewegung eines Punktes, dessen Beschleunigung fortwährend durch einen festen Punkt F geht (Fig.). Ist M der bewegliche Punkt, FP das Perpendikel p, welches vom Zentrum F aui die Tangente der Bahn gefällt werden kann, so gilt für jede Zentralbewegung der Satz, dass die Bahn von M eine ebene Kurve und das Moment der Geschwindigkeit v in Bezug aut das Zentrum F konstant ist, vp — C. Beschreibt man daher um F mit VU als Radius einen Kreis und sucht in Bezug auf ihn den Pol Q der Tangente in M, so wird FP.FQ = C und stellt F’(J die Geschwindigkeit v von M nach Grösse dar, aber von einer Richtung, welche mit der Richtung von v einen Winkel bildet. Während die Tangente PM über die Balm von M läuft, beschreibt daher Q den Hodographen, um gedreht. Beide Kurven sind in Bezug aut den Kreis Polarkurven zu einander. Die Tangente des Hodographen hat für die richtige Lage dieses die Richtung der Beschleunigung ; hier steht sie also senkrecht auf der Beschleunigung, und da diese die Richtung MF hat, so ist die Tangente des Hodographen in Q das Perpendikel QP', welches von Q auf MF gefällt werden kann. Setzt man FM— r, FQ— r\ FF = p\ so besteht wegen der antiparallelen Lage der Tangenten der Kurven M und Q gegen FM und FP die Gleichung pr‘ — p'r. Die Tangente Q F des Hodographen steht senkrecht auf FM und bildet daher mit der folgenden Tangente desselben den unendlich kleinen Winkel d A

Geschwindigkeit

pv = C, und hiermit erhält man <p = -^-o‘ =    o‘',

welchen FM mit dem folgenden Radiusvector bildet. Es ist also dd der Kontingenzwinkel des Hodographen, und wenn ds‘ dessen Bogenelement bezeichnet, so besteht für den Krümmungshallunesser o‘ des Hodographen die Gleichung f d fr = ds'. Es ist aber ds' gleich der Elementarbeschleunigung (pd t, daher wird <pdt — ds' — f d & und weiter liefert das unendlich kleine Dreieck zwischen FM, dem folgenden Radiusvector und dem Bogenelemente der Kurve M die

Gleichung \r.rd9'=pvdt, d. h.

woraus der Krümmungshalbmesser f des Hodographen folgt f

r*dd-

<pr*    r²    r*

~~C~‘

Für die Newtonsche Zentralbewegung (Planetenbewegung) ist cp = also q‘ — d. h. der Hodograph der Planetenbewegung ist ein Kreis um das

Zentrum der Beschleunigung, einen Brennpunkt der Bahn des Planeten als Mittelpunkt, beschrieben mit einem Radius gleich der Beschleunigung ju in der Einheit der Entfernung vom Zentrum, dividirt durch das konstante Moment C der Beschleunigung.

Litteratur: Hamilton, W. R., Elements of quaternions, London 1866, S. 718. — Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Leipzig 1879, Bd. 1, S. 192 u. 386.    Schell.

Höfe und Hinge um Sonne und Mond entstehen, die ersteren durch Beugung des Lichtes in Wasserwolken, die letzteren durch Brechung des Lichtes in Eiswolken (obere Wolken, Cirren).

Die Höfe umgeben Sonne und Mond als lichte Vollkreise, während die einen grösseren Durchmesser besitzenden Ringe als leuchtende Ringe auftreten, welche auf ihrer inneren Seite durch auffallendes Dunkel abgegrenzt sind; sie zeigen häufiger Spektralfarben als die meist einfarbig auftreteuden Höfe. Zuweilen erscheinen neben dem mit der Sonne oder dem Mond konzentrischen Ring noch weitere Ringe oder Teile solcher, deren Schnittstellen besonders leuchtend hervortreten und Nebensonnen und Nebenmonde genannt werden. Grossmann.

Höfflich (von hoffen), im Bergbau s. v. w. hoffnungsvoll, z. B. ein höff-licher Erzgang.

Höft, s. Buhnen.

Höhe (Höhenmessung). Unter der „Höhe“ eines Punktes versteht man allgemein seinen in der Lotlinie gemessenen Abstand von der mathematischen Erdoberfläche, welche man sich durch den Meeresspiegel (Meeresniveau, Meereshorizont) dargestellt denkt. Dabei wird zunächst abgesehen von der Unterscheidung, ob derselbe betrachtet wird als eine Niveaufläche (d. h. Geoid, Sphäroid) oder als eine mathematische Figur (Ellipsoid, Kugel, Ebene), s. d. Art. Erde, Bd. 3, S. 776. — In diesem Sinne nennt man die Abstände über dem in Ruhe gedachten und unter dem Festland verlängerten Meeresspiegel „Meere s-“ oder „Seehöhen“ und die Abstände unter dem Meeresspiegel: „Tiefen“ oder die ersteren „positive“, die letzteren „negative“ Höhen. Wird, was besonders bei Höhenangaben für technische Zwecke Vorkommen kann, eine zur Meeresfläche parallele, für den betreffenden Fall geeignete Fläche (Nullfläche, Horizont) eingeführt, so nennt man die auf eine solche Fläche bezogenen Höhen zur Unterscheidung von den als „absolute Höhen“ bezeiclmeten Meereshöhen „relative Höhen“. Für die Angabe „absoluter“ Höhen ist demnach erforderlich, dass die Lage des in Ruhe gedachten Meeresspiegels an irgend einem Küstenpunkt ermittelt ist (s. d. Art. Meeresfläche), während für die Angabe relativer Höhen erforderlich ist, dass irgend einem in der Natur vorhandenen, unzweideutig bestimmten Punkte eine bestimmte Höhe beigelegt wird. In diesem letzteren Fall ist dann als Ausgangsfläche (Nullfläche, Horizont) diejenige dem Meeresspiegel parallele Fläche bestimmt, welche in dem durch die Höhenzahl ausgedrückten Abstande unter (eventuell über) dem Punkte die Lotlinie desselben rechtwinkelig schneidet.

, an Stelle der durch Pegelpunkte wie Amsterdam, Swinemünde w. bestimmten Flächen eine „Normalnullfläche“ (einen Landeshorizont) eingeführt. Diese Fläche fällt im allgemeinen mit dem mittleren Niveau der norddeutschen Meere zusammen und ist dadurch bestimmt, dass an einem Pfeiler des Passageninstrumentes der Sternwarte in Berlin ein kleiner lotrechter Massstab angebracht wurde, dessen Mittelstrich die Höhe von 37 m hat. Das heisst die Normalnullfläche (mit dem Zeichen N. N.) ist diejenige Niveaufläche, welche 37 m unter dem erwähnten M as s st ab strich die Lotlinie desselben schneidet. Der so bezeichnete Punkt ist der Normalhöhenpunkt

Da durch ozeanische Störungen des Meeresspiegels (s. Meeresfläche) und aus anderen Gründen bei der Vergleichung von Höhenangaben, welche auf verschiedene Küstenpunkte bezogen sind, Abweichungen entstehen, hat man in Preussen, um diese Unsicherheit in den Höhenangaben zu beseitigen u. s.

fü i da s K ö n i gr e i cli Preussen [1], auf den sämtliche amtliche Höhenangaben zu beziehen sind und welcher auch in den übrigen deutschen Staaten Verwendung findet. Aus der Anordnung dieser Normalfläche, welche bis auf einige Centimeter bezw. Dezimeter mit dem mittleren Niveau des Meeresspiegels der Ost- und Nordsee übereinstimmt und der oben gegebenen Definition folgt, dass die auf N. N. bezogenen „relativen“ Höhen gleichzeitig Meere?-“ oder „absolute Höhen“ sind.

Das Gleiche gilt im allgemeinen für die auf Pegelpunkte bezogenen Horizonte der übrigen Staaten. (Ueber die Bestimmung einer europäischen Normalfläche s. d. Art. Meeres fläche.)

In sämtlichen europäischen Staaten besteht ein über das ganze Staatsgebiet ausgedehntes, mehr oder weniger enges System (Höhennetz) von Höhenfestpunkten als „Höhenbolzen“, „Höhenmarken u. s. w. (s. Nivelliren), deren Höhen über dem betreffenden Horizont sorgfältig bestimmt wurden, wodurch die für technische Höhenmessungeu erforderlichen Grundlagen gegeben sind.

Der Unterschied der in den Lotlinien gemessenen Abstände über der Ausgangsfläche, also der Höhen, für zwei Punkte. und h₂, nennt man den Höhenunterschied h₂ ■—    = A h. Aus dieser Beziehung folgt h₂ = hx + A h, d. h. dit;

Höhe irgend eines Punktes h₂ kann bestimmt werden, sobald die Höhe irgend eines andern Punktes bekannt ist und der Höhenunterschied Ah in irgend einer Weise gemessen wird. Die Bestimmung dieser Höhenunterschiede ist die Aufgabe der Höhenmessung.

von

In der Geodäsie unterscheidet man drei verschiedene Methoden der Bestimmung Höhenunterschieden und dementsprechend verschiedene Höhenmessungsverfahreu.

1.    "Wird der Höhenunterschied unmittelbar gebildet durch Herstelluug kurzer horizontaler Linien mit dem Nivellirinstrument (s. d.), Niveau oder Kanalwage (s. d.), so hat man nivellitischc Höhenmessung, Nivellirung (Nivellement, Einwägung) zur Unterscheidung von den folgenden Methoden auch „geometrische“ Nivellirung (Nivellement) genannt.

2.    Wird der Höhenunterschied gewonnen durch Messung des Winkels zwischen Ziel-und Lotlinie und der Entfernung der Punkte, so hat man trigonometrische Höhenmessung (trigonometrische Nivellirung).

3.    Wird der Höhenunterschied gebildet aus den an den betreffenden Punkten beobachteten Luftdrucken mit Hilfe des Barometers, so hat man die barometrische Höhenmessung, die man auch unter Hinzurechnung der thermischen Höhenmessung mit dem Siede- oder Kochthermo-meter als physikalische Höhenmessung bezeichnet.

Von diesen drei Methoden liefert die Nivellirung mit dem Nivellirinstrument die genauesten Resultate. Die für die Landesvermessung und Erdmessung (vergl. Geodäsie) angewendete Eeinnivellirung gestattet, zwei Punkte von 1 km Entfernung bei etwa zehn Zwischenaufstellungen mit einem mittleren Fehler von etwa 1 mm zu bestimmen, während es bei Nivellirungen für technische Zwecke nicht schwer hält, selbst mit einfachen Apparaten diesen Fehler innerhalb der Grenzen von + 5 mm bis + 10 mm zu halten.

Darauf folgt der Genauigkeit nach zunächst die trigonometrischeHöhenmessung. Sie findet Anwendung in Verbindung mit trigonometrischen Netzen niederer Ordnung (dritter und vierter Ordnung) — s. Triangulirung — wobei für solche Höhenunterschiede eine Genauigkeit von etwa rund +0,1 m zu erreichen ist, und ferner in der Tachymetrie in Verbindung mit der Distanzmessung auf Entfernungen bis zu einigen hundert Metern, wobei für die Höhenunterschiede bei diesen kurzen Entfernungen etwa die gleiche Genauigkeit erzielt wird.

Die geringste Genauigkeit gewährt die barometrische Höhenmessung, wobei im günstigsten Fall für die Höhenunterschiede bei kurzen Entfernungen, exaktem Verfahren und guten Instrumenten eine Genauigkeit von etwa _+ 1 m erzielt werden kann.

In Bezug auf Arbeitsaufwand und Kosten findet die gleiche Reihenfolge statt; den grössten Arbeitsaufwand und Kosten beansprucht die geometrische Nivellirung, die geringsten die barometrische Höhenmessung, weshalb die letztere für manche technische Zwecke äusserst empfehlenswert ist. Weiteres über die Anwendung und Ausführung der verschiedenen Verfahren in der Technik s. d. Art. : Nivelliren, Trigonometrische Höhenmessung, Tachymetrie, Barometrische Höhenmessung.

zur

Die Ergebnisse der verschiedenen Höhenmessungen werden dargelegt in Höhenverzeichnissen, in Karten und Profilen. Die Verzeichnisse dienen besonders Zusammenstellung der Höhen der Festpunkte für die Landeshöhennetze und andere ausgedehnte Höhenbestimmungen, während Karten und Profile besonders für die Darstellung der Geländeoberfläche in topographischen Karten und i ür besondere technische Zwecke, Eisenbahn-, Strassen-, Wasserbau, Meliorationen u. s. w. Anwendung finden.

Werden in den Karten nach den eingetragenen Höhenzahlen (Koten) Linien gleicher Höhen konstruirt, so erhält man Höhenlinien (Höhenkurven, Horizontalkurven, Niveaulinien, Schichtenlinien); Karten, in denen die Höhenverhältnisse durch diese Linien zum Ausdruck gebracht sind, nennt man Höhenkurven- etc. Karten. Bei der Darstellung von lotrechten Schnitten durch die Geländeober-fläche (Profile) wird die Schnittlinie mit der Nullfläche oder einer hierzu parallelen

Fläche als eine gerade Linie (Abscisse) und die Höhen (Lotlinien) als parallele hierauf rechtwinkelig stehende Linien (Ordinaten) aufgezeichnet. (Weiteres s. Nivelliren.)

Da nach der eingangs gegebenen Definition der ideellen Meeresniveaufläche die Höhe „Null“ beigelegt ist, so folgt aus der Nichtparallelität benachbarter Niveauflächen (vergl. Er de, Bd. 3, S. 776), dass die Punkte irgend einer andern Niveaufläche nicht gleiche „Höhe“ haben können d. h. es besteht ein in der Aenderung der Schwere-Intensität begründeter Unterschied zwischen Niveaudifferenz und Höhendifferenz. Wegen der Geringfügigkeit der Schwereänderung bei kurzen Abständen kann derselbe bei Höhenangaben für technische Zwecke stets ausser Betracht bleiben und Höhenunterschied, Niveauabstand und -differenz, Höhen- und Niveaulinie u. s. w. kurzweg als gleichbedeutend betrachtet werden. Wenn aber Höhenangaben über grosse Gebiete, besonders ganze Länder und Erdteile ausgedehnt werden wie bei den Eeinnivellirungen, so sind dynamische Höhen (s. d.) und orthometrische Höhen (s. d.) zu unterscheiden, sowie die in t heoretischer Hinsicht bestehenden Abweichungen zwischen den Ergebnissen der Nivellirung und der trigonometrischen Höhenmessung zu beachten (vergl. Erde, Bd. 3, S. 779).

Reinherta.

Litteratur: [1] Der Normalhöhenpunkt für das Königreich Preussen an der königlichen Sternwarte in Berlin, festgelegt von der trigonometrischen Abteilung der Landesaufnahme, Berlin 1879.— Die weitere Litteratur ist bei den angeführten speziellen Artikeln, besonders bei Nivelliren, Trigonometrische Höhenmessung und Barometrische Höhennies s u n g angegeben.

Höllenkreis, Höhenbogen, Höhensektor u. s. w. an Theodolit, Universal-instrument, Tachymeter, Kippregel, Bussole u. s. w., s. die betreffenden Artikel.

11 öhenkreis oder Vertikal kreis heisst in der sphärischen Astronomie jeder Grosskreis der Sphäre, dessen Ebene die Zenitlinie des Beobachters im Beobachtungspunkt der Erdoberfläche enthält.

Der (veränderliche) Winkel, den der Höhenkreis eines Punkts der Sphäre, z. B. eines Fixsterns, mit dem Meridian des Beobachtungsorts einschliesst, ist das Azimut jenes Punkts ; die Höhe h eines Punkts an der Sphäre ist der Bogen seines Höhenkreises zwischen Horizont und Punkt; vergl. Koordinaten am Himmel. Der ausgezeichnetste Höhenkreis eines Beobachtungsorts ist sein Meridian; der senkrecht zu diesem stehende Yertikalkreis heisst erster Vertikal.

In der Nautik (nautischen astronomischen Ortsbestimmung) heisst Höhenkreis (franz. „cercle de hauteur“) auch der Kleinkreis auf der sphärischen Erdoberfläche, den man durch Messung einer Gestirnshöhe als Bestimmungslinie für den Beobachtungs- (Schiffs-) Ort erhält, vergl. d. Art. Sumnerlinien. — Ferner heisst Höhenkreis bei altazimutal aufzustellenden geodätischen und astronomischen Instrumenten (Theodolit, Universalinstrument) oder bei Meridianinstrumenten (Passageninstrument, bei dem übrigens der Höhenkreis nur zum Aufsuchen der Sterne, nicht zu Beobachtungen dient, Meridiankreis) der Kreis, dessen Einteilung zum Messen der Höhenwinkel li oder zunächst meist der Zenitdistanzen z = 90⁰ — h zu dienen hat und dessen Ebene also vertikal steht (die Zenitlinie des Beobachtungspunkts enthält).

Üeber die Ausführung der Messung vergl. d. Art. Höhen winkel. — Die Höhenkreise von Theodoliten und Universalinstrumenten werden fast stets mit der Kippaxe des Fernrohrs fest verbunden und machen also jede Kippbewegung des Fernrohrs mit, während die Ablesevorrichtungen (Nonien, Mikroskope) an der Alidade befestigt sind. Dabei ist an kleinen Instrumenten (Theodoliten) der Höhenkreis starr mit der Kippaxe verschraubt, während er bei grösseren Instrumenten (Universalinstrumenten) selbst gedreht werden kann und nur für eine Messung oder für eine Wiederholungsgruppe von Messungen festgeschraubt wird, während er, wenn im ganzen n Messungen gemacht werden sollen, vor der nächsten Messung

180 ⁰

oder Gruppe jedesmal um nahezu—-—gedreht und dann wieder festgestellt wird. Im ersten

Fall der ganz starren Verbindung von Höhenkreis und Kippaxe sucht der Mechaniker meist dein Höhenkreis und den Nonien an der Alidade eine solche Stellung zu geben, dass am Nonius I die Ablesung 0°0' erscheint oder hergestellt werden kann (am Nonius II also, bei durchlaufender Bezifferung, ungefähr, wegen der Exzentrizität nicht genau, 180°), sobald die Ziellinie des Fernrohrs genau horizontal liegt. Man sagt, wenn dies genau erreicht ist, der Indexfehler des Nonius I sei Null. Ueber die Mittel zu der, übrigens nur für einzelne Messungen mit kleinen Instrumenten erwünschten, durchaus nicht etwa allgemein als notwendig zu bezeichnenden, Beseitigung des Indexfehlers vergl. d. Art. Höhen winkel. Im zweiten Falle hat man für jede neue Stellung des Höhenkreises einen andern Zenit- oder Nadirpunkt oder llorizontpunkt am Kreis, dessen Bestimmung übrigens bei festen Zielpunkten durch das ohnehin einzuhaltende Messungsverfahren mit geschieht; vergl. ebenfalls den zuletzt genannten Artikel. .— Der Höhenkreis an geodätischen und astronomischen Instrumenten war besonders früher vielfach durch Höhenkreissektoren ersetzt, vergl. z. B. Höhenquadrant, Zenitsektor. Heute kommen bei geodätischen Instrumenten Höhenkreissektoren meist nur noch bei Kippregeln vor, in der Form eines Zenitsektors von etwa 60° ganzer Teilungslänge ; es entsteht

dabei allerdings der Uebelstand, dass nur ein Nonius angebracht und also der Exzentrizitätsfehler nicht eliminirt werden kann, was freilich bei der hier meist anzustrebenden Genauigkeit M'—2' im Höhenwinkel) zulässig erscheint; immerhin ist für manche Zwecke besser die° nicht nur für Kippregeln, sondern auch z. B. noch für grössere Theodolite zur trigonometrischen Höhen-messung benützte Form zweier Horizontsektoren, die die Messung nach Bedarf von Hem angedeuteten Mangel befreit.

Als Hölienkreise oder Vertikalkreise bezeichnet man endlich auch solche altazimutal aufzustellende Instrumente im ganzen, die entweder gar keinen Horizontalkreis haben oder an denen er nur untergeordnet (zur Aufsuchung eines Punkts im azimutalen Sinn) ausgeführt ist.

au'

Solche Instrumente werden für terrestrischen Gebrauch sowohl (Trigonometrische Höhenbestimmung, vergl. d. Art.) als für Messung der Höhenwinkel nach Gestirnen in den verschiedensten Grössen ausgeführt. Die Sammlung der Technischen Hochschule in Stuttgart enthält ?.. B. zur Zeitbestimmung aus Gestirnshöhen u. s. f. ein Instrument dieser Art ganz ohne Horizontalkreis von Tesdorpf mit 19 cm Durchmesser und 10" (bis 5") Nonienablesung (Preis 550 Ji), und ähnliche Instrumente sind von jeder guten Werkstatt zu beziehen; nur sind bei den grossem, zu feinen Arbeiten bestimmten Instrumenten (z. T. auch schon bei kleinern von 13 cm Teil* kreisdurchmesser an) die Nonien selbstverständlich durch Mikroskopablesung ersetzt. Ausgezeichnete Höhenkreise mit mikroskopischer Ablesung von 5", 2", 1" (15 cm-Höhenkreis mit Fernrohr von 35 mm Oeffnung; 19 cm/40 mm; 28 cm/47 mm) haben namentlich A. Repsold & Söhne in Hamburg geliefert (mit denen z. B. in Russland bei Polhöhenbestimmuugen Zirkummeridian-Zenitdistanzen hervorragende Resultate erhalten wurden); auch Hildebrand in Freiberg fertigt, unter dem speziellen Namen Höhenkreis, Instrumente dieser Art mit Kreisen von 21—34 cm (Fernrohr 41—54 mm Oeffnung, Fokus 43—65 cm) und Mikroskopablesung von 1 " (Preis 1300—3000 Jl). Auf Sternwarten sind auch oft noch besondere grosse Höhenkreise oder Vertikalkreise im Gebrauch, um Höhenwinkel (Zenitdistanzen) (ausserhalb des Meridians, in dem der Meridiankreis fest aufgestellt ist) in beliebigen Azimuten messen zu können. Berühmt ist das Pülkowaer Instrument dieser Art von Ertel geworden mit einem Höhenkreis von 43 Zoll Durchmesser (und Fernrohr von 77 Zoll Brennweite); vergl. [1]—[3]. — Grosse Höhenkreise erleiden infolge der Schwere Deformationen, die bei feinen Messungen fühlbar werden, vergl. d. Art. Durchbiegung des Fernrohrs u. s. f., auch [4], [5].

Ilammcr.

Litteratur: [1] Deser, de l’Observ. central de Poulkovo, S. 130 ff. mit Abb. — TTeber die Benützung des Kreises z. B. [2] Peters, Resultate aus Beobachtungen des Polarsterns am Ertelschen Vertikalkreis etc., Astr. Nachr., Bd. 22. —Abbildung auch in [3] Chauvenet, Splior. and Pract. Astrom, 5. Auf!., Philadelphia 1893, Taf. X u. XI. — [4] Valentiner, Art. „Biegung** im neuen „Handwörterbuch der Astrom“, Bd. 1, Breslau 1896, S. 575—592. — [5] Harzer, Ueber den Einfluss der Schwere auf Kreise astronomischer Instrumente, Astron. Nachr., Bd. 141, Nr. 20—21 (Nr. 3380-^3381) 1896.

zu

Hölienkurvenpläne dienen zur Darstellung der Höhenverhältnisse des Geländes. Die Erfahrung hat gelehrt, dass es meist nicht zweckmässig ist, die Höhenkurven (s. Höh e) auf dem Felde mit dem Nivellirinstrument abzustecken und dann aufzunehmen. Je nach der Terraingestaltung und dem Zweck der Arbeit lassen sich vielmehr verschiedene einfachere Methoden anwenden. Im kleinen, z. B. für eine zu planirende Fläche, ist die Absteckung einer Längslinie und Aufnahme eines Längennivellements (vergl. Nivelliren) mit entsprechend ausgedehnten Querprofilen und mit Einschaltung besonders wichtiger Punkte zweckmässig, woraus man sich dann einen Lageplan mit Höhennetz und Höhenkurven konstruiren kann. Für ausgedehntere Flächen und in Fällen, wo es sich ebenfalls um Genauigkeit handelt, empfiehlt es sich, zunächst über alle vorhandenen, im Lageplan eingezeichneten festen Linien, Strassen, Bahnen, Wasserläufe, Grenzzüge etc. mit ihren Marksteinen ein zusammenhängendes Nivellement aufzunehmen, im Anschluss hieran für die zwischenliegenden I lachen durch besondere Längen- und Querprofile Höhennetze sich zu verschaffen und sodann aus den im Plan eingeschriebenen Höhenzahlen die H orizontal kurven konstruiren. Bei grösseren Aufgaben, bei welchen es sich nicht mehr um peinliche Genauigkeit handelt, werden die Punkte mit dem Tachymeter (s. d.) aulgenommen. Die Höhenkurven der Kartenwerke stützen sich auf barometrische Messungen (s. Barometrische Höhenmessung, Bd. 2, S. 18). Die Aufnahme der Höhenkurven nach dieser Methode erfolgt in der Weise, dass man zunächst alle gegebenen Linien, Strassen, Wasserläufe, Grenzzüge, Berglücken, Thalwege u. s. w. begeht, die Höhen aller in der Karte erkennbaren I unkte, Kreuzungen, Ecken u. s. w. festlegt und sodann zwischen diese Punkte alle solche nach Lage und Höhe einschaltet, welche sich dem Auge als Gefälls-wechselstellen in den Profilen, Gipfel von Hügeln oder tiefste Punkte in Einsenkungen, darstellen. — Eine genaue Vergleichung der auf Grund dieser

sämtlichen verschiedenen Arten von Aufnahmen in den Karten konstruirten Kurven mit der Wirklichkeit bei nochmaligem Begehen des Gebietes ist unbedingt notwendig, da es sehr oft vorkommt, dass die Höhenlage einzelner Punkte gar nicht massgebend für die Gesamtgestaltung des Geländes ist. — Reiche Litte-raturangaben über alle Zweige dieses Gegenstandes finden sich in [1].

Litteratur: [1] Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Bd. 2, Stuttgart 1888. Lubberger.

Höhenmarke. Zur dauernden Erhaltung der durch die Landes-Präzisions-nivellirung (s. Nivellirung) gewonnenen Höhenbestimmungen (s. Höhe) dienen Festpunkte, sogen. Höhenmarken, welche in besonders festen Mauerwerken, vornehmlich an öffentlichen Gebäuden (Kirchen etc.) oder an sonst geeigneten Stellen angebracht sind. Sie bestehen in der Kegel aus starken, in das Mauerwerk eingelassenen eisernen Bolzen, deren runder, aus der Mauerfläche hervortretender Kopf in der Art den Höhenpunkt bezeichnet, dass die Tangente an dem höchsten Punkt desselben den Festpunkt darstellt. Die Höhenzahl ist in der Kegel auf der Marke selbst oder auf einer daneben befestigten eisernen Platte angegeben. Yergl. auch Bolzensteine.

Ueber die Anordnung der verschiedenen Höhenmarken, welche in den der internationalen Erdmessung angehörenden Staaten Verwendung finden, s. Verhandlungen der internationalen Erdmessung der in Genf abgehaltenen Konferenz, Berlin 1894, Beilage AII, S. 115. Reinhertz.

Höhenmesser (Höhenwinkelmesser) nennt man kleine, in der Kegel zum Freihandgebrauch eingerichtete Instrumente, welche zur Bestimmung von Höhenunterschieden an einer Höhen- oder Gefällskala oder zur Messung der entsprechenden Höhenwinkel (dann Höhenwinkelmesser) dienen. Die so bezeich-neten instrumente sind im wesentlichen dieselben, wie die unter Freihand-instrumente zum Nivelliren und Höhenmessen, sowie unter Gefällmesser mit Libellen- oder Pendeleinstellung aufgeführten.

Die allgemeinste Anwendung gestatten die als „Höhenwinkelmesser“ (häufig unter Zufügung einer Gefällskala) eingerichteten Instrumente mit pendelnden Kreisen. Ein mit Teilung versehener Kreis oder Kreisbogen ist in einem Gehäuse, welches ein Diopter trägt, zentrisch aufgehängt und so belastet, dass der mit 0° oder 90° (Höhenwinkel oder Zenitwinkel) bezeichnete

Durchmesser sich horizontal einstellt. Nach diesem Prinzip sind mehrere Instrumente konstruirt worden. Es sind zu nennen die von Matthes [1] , Zugmaier-v\\    A Siekier, Randhagen [2], Franke, Brandis-Wolz [3].

h*

lllKl«!Si«Bii\is Die Figur zeigt die zuletzt genannte, sehr zweckmässige Anordnung. Dabei befindet sich die Teilung T auf dem äusseren Rande eines Rades K, das sich durch die Belastung (bei K) so einstellt, dass die Nulllinie h h horizontal schwebt und somit bei Einstellung des Diopters A A auf den Zielpunkt (durch Drehung des Gehäuses Gr) der Höhenwinkel unmittelbar neben der Absehlinie mit der Lupe L in der Teilung T abgelesen werden kann. Die Klemmvorrichtung kF muss vor der Ablesung ausgelöst werden. Zur Ablesung richtiger Höhenwinkel ist erforderlich, dass die Absehlinie bei der Ablesung 0° (bezw. 90 °) horizontal schwebt, was durch Messung von Höhenwinkeln an beiden Enden einer Ziellinie geprüft wird. Die Abweichung korrespondirender Ablesungen entspricht dem doppelten Fehler, welcher bei denjenigen Instrumenten, bei denen die Belastung durch ein verschiebbares Gewicht hergestellt wird, durch Verschieben desselben zu beheben ist, während bei den Instrumenten mit unveränderlichen Kreisen (wie in der Figur) der Fehler von vornherein beseitigt sein muss. Die Genauigkeit der gemessenen Höhenwinkel entspricht etwa einem mittleren Fehler von +0,1° bis + 0,2 °.

Die Instrumente finden vielfache Anwendung, besonders bei Längenmessungen mit dem Messbande zur Reduktion der geneigt gemessenen Längen l nach der Formel l cos cc (a-Höhenwinkel), sowie bei tachymetrischen Messbandzügen, wobei der Höhenunterschied aus den geneigten Längen sich ergibt aus Äh — l sin cc, oder bei Verwendung horizontaler Strecken, besonders bei flüchtigen Höhenmessungen auf Grund vorhandener Karten mit Abgreifen der Entfernungen Äh = stga. Ferner dienen die Instrumente zur Absteckung von Wegelinien in geneigtem Gelände. Vergl. auch Tachymetrie.

Litteratur: [1] Zeitschrift für Vermessuugswesen 1872, S. 214, desgl. 1873, S. 113. —

[2] Desgh 1887, S. 6. — [3] Desgl. 1889, S. 647; 1890, S. 87; 1892, S. 603. — Vergl. auch die im Art. Geodäsie genannten Lehrbücher.    Reinhertz.

Höllenquadrant, früher zur Höhenwinkelmessung für terrestrische und praktisch-astronomische Zwecke gebrauchte Instrumente in Gestalt geteilter

Viertelskreise, deren Ebene vertikal zu legen war und die mit einer durch den Teilungsmittelpunkt gehenden Absehlinie ausgerüstet wurden.

Einerseits oft (wenn es sich z. B. um Polhöhenbestimmung des Beobachtungsorts, also um Festlegung seines Zemtpunkts zwischen den Kulminationspunkten einiger seiner Zenitsternc handelte) auf einen kleinen Sektor reduzirt (vergl. d. Art. Zenitsektor), andererseits später für die meisten Zwecke mit Hecht (für die praktische Astronomie besonders durch Ramsdeu) zum Vollkreis erweitert (vergl. die Art. Astronomischer Theodolit, Höh en kr eis Theodolit, Universalinstrument). Jedenfalls sind heute Höhenquadranten irgend welcher Art ganz ohne Bedeutung, und es ist deshalb hier nicht weiter auf die Instrumente einzugehen [1],

Hammer.

Litteratur: [1] Einiges Geschichtliche s. z. B. bei Wolf, Handbuch der Astronomie Bd. 2, 1, Zürich 1892, S. 43 ff.

Höhenrauch, Haarrauch, Haiderauch, entsteht durch das Abbrennen der Torfmoore, welches die alte Kulturmethode erforderte und noch in weit verbreiteter Anwendung besteht.

lirossmami

Je nach Stärke und Richtung der herrschenden Winde und der Grösse der brennenden Moore erlangt die durch den Rauch erzeugte Trübung des Himmels eine mehr oder weniger grosse Ausdehnung, ihrer Herkunft nach durch das gleichzeitige Auftreten eines eigentümlich brandigen Geruches charakterisirt. Merkwürdigerweise wurde diese Ursache des Höhenrauchs erst spät allgemein erkannt.

Höhenstufe, s. Barometrische Höhenmessung, Bd. 2, S. 20.

Höhentafeln, barometrische, s. Barometrische Höhenformel, Bd. 2, S. 17 u. 18.

Höhenwinkel, in der Geodäsie und sphärischen Astronomie der Winkel zwischen einer Zielung oder einer materiell gegebenen Geraden und der Projektion dieser Richtung auf die Horizontalebene durch ihren Anfangspunkt. An Stelle dieses Höhenwinkels a wird vielfach auch die Zenitdistanz z = 90° n (Winkel zwischen der gegebenen Richtung und der Zenitlinie) benützt, s. u.

Zur Messung der Höhenwinkel dienen in der Geodäsie: bei Reduktion schiefer Lattenlagen die sogen. Gradbögen (Setzgradbögen und feste Gradbögen, entweder als Pendel- oder als Libellengradbögen), bei schiefen Messbandlagen die verschiedenen Freihandhöhenwinkelmesser oder „Horizontalmesser“; die Teilung dieser Instrumente wird dabei zweckmässig nicht nach Höhenwinkeln gemacht, sondern so eingerichtet, dass man sogleich die Reduktion abliest (vergl. die Artikel Gradbogen, Längenmessung); bei der Kleinliöhen-messung durch Messbandbussolenzüge einer der Freihandhöhenwinkelmesser; bei der Messtischtachymetrie der Höhenbogen (Sektor), der Höhenkreis oder die Horizontsektoren der Kippregel; für alle übrigen geodätischen Zwecke, für die trigonometrische Höhenbestimmung auf kleine und auf grosse Entfernungen und für die tachymetrische Höhenaufnahme fast stets der Höhenkreis des Theodolits (vergl. die Artikel Höhenkreis, Theodolit); kleine Höhenwinkel können allerdings zweckmässig und genau auch mit einer vertikal stehenden Mikrometerschraube am Nivellirinstrumente u. s. f. gemessen werden (vergl. die Art. Nivellirinstrument, Distanzmesser, Tachymetrie). — In der sphärischen Astronomie misst man Höhenwinkel für weniger genaue Zeit- und Ortsbestimmung mit dem Sextanten oder einem der übrigen ReHexions-instrumente (vergl. die Art. Spiegel- und Prismeninstrumente u. s. t.) über dem künstlichen Horizont (s. d.) oder über der Kimm (s. d.) oder mit dem Höhenkreis des kleinen astronomischen Theodolits (s. d.), für feinere ( )rts-bestimmung (z. B. Polhöhenbestimmung durch Zirkummeridianhöhen) mit besonderen Höhenkreisen oder den Höhenkreisen grösserer Universalinstrumente (s. d.) oder tragbarer Durchgangsinstrumente, auf Sternwarten (Kulminationszenitdistanzen) mit festen Meridiankreisen (s. d.) oder Zenitdistanzen in beliebigen Azimuten mit grossen Höhenkreisen oder Altazimuten u. s. f. — Da für alle anderen Höhenwinkelmessungen auf die schon angeführten einzelnen Artikel verwiesen werden kann, ist hier nur die Messung mit dem Höhenkreis fest aui-gestellter Instrumente zu erläutern.

1. Geodätische Höhenwinkelmessung: Zielpunkt fest (in nicht grosser Entfernung, da sonst wegen der Veränderlichkeit der terrestrischen Refraktion der Höhenwinkel sich zu gewissen Tageszeiten rasch und erheblich verändert; vergl. Refraktion, terrestrische).

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

a. Die Umdrehungsaxe des Theodolits stehe genau vertikal (Libelle an der Alidade, in der Richtung der Visur, meist am Fernrohrträger befestigt, sei genau justirt, d. h. ihre Axc genau senkrecht zur Umdrehungsaxe, und die Libelle spiele scharf ein, während nach dem Punkt gezielt wird; vergl. Fig. 1). Zunächst eine einzige Ablese Vorrichtung (Nonius N) an

beliebiger Stelle fest an der Alidade vorhanden ; P steht die Umdreh-ungsaxe vertikal, so macht also die \    Gerade ON einen

y    bestimmten (aber

1    an sich beliebi-

gen) Winkel ft mit der Horizontalen durch 0. Der Höhenkreis ist auf der Kippaxe festgeschraubt , macht jede Kippbewegung des Fernrohrs mit; der Nullpunkt der Teilung (0) liegt also in konstantem (aber an sich beliebigem) Winkel v von der Fernrohrziellinie ; Bezifferung der Teilung in der Richtung des Pfeils durchlaufend von 0° bis 360°. In Fig. 1 ist die „Fernrohrlage I“ angedeutet, z. B., von vorn gesehen, Fernrohr „hinter dem Höhenkreis“ oder, in der Richtung der Visur gesehen: „Kreis rechts“; OP zielt nach dem Punkt P bei Einspielen der berichtigten Libelle L. Die Kreisablesung sei «i. Nun wird das Fernrohr durchgeschlagen und P nochmals angezielt (bei einspielender Libelle L, so dass derselbe Winkel ft vorhanden), vergl. Fig. 2 (Fernrohr „vor dem Höhenkreis“, von derselben Stellung des Beobachters wie bei I aus, so dass jetzt von hier aus gesehen die Bezifferung im Sinne des Pfeils geht; „Höhenkreis links“). Die Kreisablesung sei a₂.

Aus Fig. 1 u. 2 liest man dann die Gleichungen ab :

I) 180    — öi +/*-)-*' ! oder auch j a\ -(- ft. -f- v -f- z = 270 ⁰ (I

TI) 300 o — ft = a₂ -j- ft -(- v j „    „ J a₂ 4~ ft 4~ v — z 270 ® (II

.-:7;

\>

F—frk

-i

Fig 1.

Ho)

3/

ST

S0)

l.

su/

mil

7

J*'

fit)

NI

¹ r—~TT

ym

'I

5E

Fig. 2.

Aus beiden folgt:

(1) (hs-Jh —180° — 2 « = 2 (90 ⁰ — a) — 2 z

2 z = a 2 — a\

— «1

(1)

= 900 —z j

Zielt man also, bei durchlaufender Beziehung des Kreises und genau vertikal gestellter Umdrehungsaxe (einspielender berichtigter Libelle L) den Punkt P (Höhenwinkel «) in beiden Lagen des Fernrohrs an, so gibt die ha 1 b e Differenz der Ablesungen die Zenitdistanz z, der Höhenwinkel ist « — 90° — z; bei dieser Rechnungsweise geht z von 0° bis 180° und « erhält von

selbst sein richtiges Vorzeichen (j^efenwinkel j — I ’    z £> 90 o |    ■ Ein „Indexfehler“

von ganz beliebigem Betrag, hier (« -f- v), wird also durch das Messen in beiden Fernrohrlagen eliminirt. — Ad dirt man dagegen die Gleichungen I. und IL, so wird (2) «2 + «l = 540 ⁰ — 2 (« + v) — C,

oder, bei Messung der Höhenwinkel nach verschiedenen Punkten muss die Summe der Ablesungen am Nonius in beiden Fernrohrlagen stets dieselbe Zahl geben (unabhängig von z ; Messungskontrolle); oder: durch Addition der beiden Ablesungen ax und a₂ kann man den sogen. Zenitpunkt oder Horizontpunkt des Kreises bestimmen (Ablesung am Kreis bei genau vertikal oder genau horizontal zielendem Fernrohr) oder den Indexfehler (ft -f- v).

Aus demselben Grund wie beim Horizontalkreis (vergl. die Art. Horizontalwinkel, Theodolit, A stron. Theodolit) sind nun zwei Nonien oder sonstige Ablesevorrichtungen da, einander diametral gegenüber, meist in gleicher Höhe mit der Kippaxe und mit 1. und 2. bezeichnet. Bedeutet wieder a die Ablesung an der durchlaufenden Teilung und bezieht sich, wie oben, der Index von a auf die Fernrohrlage, der Accent aber auf den Nonius (1. oder 2), so hat man für vollständige Messung folgendes Schema :

(« = 90 ⁰ — z)

Lage

I. Fernrohrlage

Non. 1 (oder Non. links)

Non. 2 (oder Non.-rechts)

II.

ap

ap

also iin ganzen:

am Non. 1: 2z‘ — a₂ — ap

z = i(z‘ -(- z“) ; « = 90 ⁰ — Z ,

am

Non. 2: 2 z“ — a₂“ — ap‘ ,

mit den Proben, bei Messung verschiedener Höhenwinkel :

+ ax‘ = C\ rt₂" -f rq" = C2 ^2 *r W == C'i    b%" -f- bx“ = C<i

Jeder der beiden Nonien besitzt seinen eigenen Indexfehler. Die berichtigte Libelle L hält man wie angegeben, einspieleud; es ist dafür zu sorgen, dass die Einspielung scharf ist, während der anzuzielende Punkt auf dem Horizontalfaden, in der Nähe des Fadenschnittes, sich befindet ; die scharfe Einstellung des Punkts mit der Höhen-Mikrometerschraube wird also erst (und unmittelbar) nach letzter scharfer Einspielung der Libelle gemacht. Es hat aber keinen Anstand, die Libelle auch hier (für den Fall, dass sie fein ist, z. B. < 8" Bm-pfindlichheit hat) abzulesen — vgl. u. 2, ferner z. B. [2], S. 476 — . jrJMIL. und die Neigung der Umdrehungs-axe als Korrektion an z und « in Rechnung zu bringen. — In diesem Fall 1. kom m en übrigen s nicht selten auch

to

Jo

a»

(i.

.........

a = 23°

(■*014-in. U )

z- 6i°

( wt tu. 3 J

Fig. 3.

Fig. 4.

andere Bezifferungen des Höhenkreises vor, z. B. nach Höhenwinkeln (Fig. 3; 4mal von 0° bis 90«; dabei liest man also für den Fall, dass der Indexfehler klein ist, an jedem Nonius und in jeder Fernrohrlage sogleich nahezu den Höhenwinkel ab, dem gleich bei der Messung das Vorzeichen + oder — beizufügen ist) oder nach Zenitdistanzen (Fig. 4). Für jede Bezifferung gilt, dass Messen in beiden Lagen des Fernrohrs den Indexfehler eliminirt. Uebrigens wird man in jedem Fall den Höhenkreis nicht ganz beliebig auf der Kippaxe festschrauben, sondern so, dass der Indexfehler für jeden Nonius klein wird (Ablesung z. B. nahezu 0° und 180° bei horizontal zielendem Fernrohr). In jedem Fall muss ferner die Libelle L eine der Ablesung des Kreises entsprechende genügende Empfindlichkeit haben (z. B. 30" bei 1' Lesung, 20" bei 30" Lesung, 10" bei 20" Lesung). Libellen, die empfindlicher sind als z. B. 8", sind nur schwierig zum genügenden Einspielen zu bringen während der Arbeit ; man arbeitet rascher und bequemer, wenn man ihren Stand abliest (s. oben).

b. Eine andere Art der geodätischen Höhenwinkelmessung benützt die meist vorhandene „Nivellir-Libelle“ auf dem Fernrohr, in der Längenrichtung mit diesem fest verbunden. Ist sie gut justirt (Axe parallel zur Ziellinie des Fernrohrs durch Behandlung des Oberteils der Alidade als „einfaches“ Nivellirinstrument, vergl. d. Art. Nivellirinstrumente), so erhält man auch bei nur roh genäherter Vertikalstellung der Umdrehungsaxe den Höhenwinkel an jedem Nonius als Differenz der Ablesung bei Anzielung des Punkts minus Ablesung bei cin-spielender Nivellirlibelle, d. h. es ist bei Verwendung beider Nonien :

Non. 1

Non. 2

a‘ — a‘ — a₀'

<£ - Ą (cd -j- cc"J,

Dieses Verfahren empfiehlt sich für kleintrigonometrische oder tachymetrische Höhenwinkelmessung, besonders bei Anwendung der Kippregel : Neigungen der Messtischebene, die für die Horizontalaufnahme noch ganz ohne Bedeutung sind, machen die Höhenwinkel zu stark unrichtig ; die Korrektion wird am einfachsten durch Messen nach (a — a₀), wobei «o nicht für jede Zielung abzulesen ist, sondern für azimutal nicht sehr verschiedene Richtungen nur nachx

längeren Pausen , sonst nach starker Azimutalveränderung    Fig. 5.

der Zielung; vergl. [1].    . XT .

c. Im Fall der Kippregel ist häufig nur ein Höhensektor da, so dass nur em Nomus angebracht werden und nicht durchgeschlagen werden kann; vergl. Fig. o. Statt Bezincrung nach Höhenwinkeln (wobei das Vorzeichen bei der Messung zu notiren ist, was besonders ici den häufigen kleinen Höhenwinkeln leicht zum Irrtum führt) ist hier besser die nach Zenit -distanzen (von 60° bis 120° durchgehend bei 60° Teilungslänge). Uebrigens weiden neuerdings die Kippregeln ebenfalls meist mit einem ganzen Höhenkreis oder z;woi sich gcçeuii >ei-stehenden Horizontalsektoren und also mit 2 Nonien versehen. — So wichtig wie liii llen-zontalwinkel, wo alle Azimutdifferenzen zwischen 0° und 360° Vorkommen, ist übrigens am Höhenkreis das Vorhandensein zweier Nonien nicht, da die geodätischen Hohenwinke ui lange Zielungen, wo man sie genau braucht, auch im Gebirge klein sind, für <uize Zielungen in der trigonometrischen Kleinhöhenmessung aber zwar gross sein können, dagegen nicht genau gebraucht werden.

(1. Für den soeben angedeuteten Fall : trigonometrische oder tachymetrisehe Kleinhöhen-mit dem Theodolit wird man sich demnach die Sache möglichst vereinfachen : man

inessung___

will durch eine einzige Ablesung (Messung nur in einer Fernrohrlage und Benützung nur des einen Nonius) den Höhenwinkel genügend (z. B. auf V genau) erhalten (1' Fehler im Höhen-

Winkel macht auf eine Maximalziellänge von 500 m den Höhenpunkt um 500-

8488

= 0,15 m

falsch, was hier meist noch zulässig ist). Dazu ist erforderlich, dass die Libelle L, die genügend einspielend erhalten wird (bei 10" Empfindlichkeit haben dann 1—2 Striche hier nichts zu sagen), wie immer justirt, und dass der Indexfehler des zu benützenden Nonius beseitigt ist. Mau muss zu dieser Indexfehlerkorrektion entweder den Nonius verschieben können oder bei

festen Nonien die Korrektion am

ganz

Fadenkreuz machen (in diesem Fall kann man, wenn zwei Nonien vorhanden sind, Â den Indexfehler nur für den einen weg- fej bringen, was genügt). Die früher meist / 7 verwendeten „aufliegenden“ oder Klapp-nonien sassen, nach Andeutung von Fig. 6, zwischen Schräubchen, so dass jeder für sich verschoben werden konnte; die neueren „einliegenden“ Nonien können nach Andeu- y tung von Fig. 7 verschoben werden, wobei aber für den Fall, dass die Nonien auf demselben Nonienträger sitzen, nur für den einen der Indexfehler wegzubringen ist. Um den Indexfehler eines Nonius wegzuschaffen, misst man einen Höhenwinkel vollständig, in beiden Lagen des Fernrohrs (wodurch der Indexfehler zunächst eliminirt wird) und stellt dann, bei einspielender Libelle L, die Ablesung gleich dem erhaltenen Höhenwinkel (oder gleich der erhaltenen Zenitdistanz je nach der Bezifferung) her. Bei festen Nonien und Wegschaffung des Indexfehlers des einen durch Vertikalverschiebung des Fadenkreuzes ist für den Fall einer Nivellirlibelle auf dem Fernrohr zu beachten, dass die Justirung des Oberteils der Alidade als eines einfachen Nivellirinstruments nicht wie sonst am Fadenkreuz, sondern an den Richtschrauben der Libelle zu machen ist. Ueber die Einzelheiten der geodätischen Höhenwinkelmessung und der dazu dienenden Einrichtungen am Theodolit vergl. die Lehrbücher der Geodäsie, z. B. [2] oder [3].

e. Dass auch an Höhenkreisen mancher geodätischen Instrumente statt des Höhenwinkels Funktionen des Höhenwinkels abgelesen werden (z. B. an dem älteren Tichyschen Tachymeter), ist anhangsweise zu erwähnen. Ueber die Verwendung der terrestrischen Höhenwinkel vergl. die Art. Trigonometrische Höhenmessung, Tachymetrie.

2. Bei der sphärisch-astronomisclien Höhenwinkelmessung ist die Zenitdistanz des Zielpunktes in jedem Augenblick veränderlich (am langsamsten in der Nähe der Kulmination, am raschesten in der Nähe des I. Vertikals oder hei solchen Sternen, die nicht in den ersten Vertikal kommen, in der Nähe der grössten Digression (vergl. Digression, Elongation).

Ueber die Messung von Gestirnshöhen mit dem Sextanten oder einem der anderen Reflexionsiu8trumente, über dem künstlichen Horizont oder über der Kimm s. Reflexionsinstrumente, Spiegel- und Prismeninstrumente.

astronomischen Theodolits oder des Universalinstruments (vergl. beide Artikel), an denen die Bezifferung des Höhenkreises fast stets von 0° bis 360° durchläuft, wird ebenfalls stets die eine Hälfte der Messungen in der ersten (z. B. Höhenkreis links), die andere in der zweiten Fernrohrlage (Höhenkreis rechts) ausgeführt. Doch kann man hier nur noch für einzelne Aufgaben die rasch auf einander folgenden Ablesungen in beiden Lagen des Fernrohrs zum Mittel zusammenfasseu und dieses Mittel auf das Mittel der Zeiten beziehen, z. B. bei Zeitbestimmung aus Höhenwinkeln in der Nähe des ersten Vertikals oder für Polhöhenbestimmung aus Polarsternhöhen in der Nähe der grössten Digression, dagegen würde in jedem Fall dieses Verfahren zu Fehlern führen, wenn es auf Messungen in der Nähe des Meridians angewendet würde. Hier und im allgemeinen stets wird vielmehr jede einzelne Messung für sich „reduzirt“ (vergl. unten, ferner den Art. Polhöhenbestimmung[Zirkummeridianhölien]). Wenn der Zenitpunkt oder Horizontpunkt am Kreis bekannt ist (mit Hilfe fester, d. h. terrestrischer, Zielpunkte in nicht zu grossen Entfernungen mehrfach zu bestimmen, im Falle verstellbaren Höhenkreises für jede neue Stellung aufs neue; der Nadirpunkt mit Hilfe des Nadirhorizonts [h. d.] zu ermitteln), so lässt sich jede einzelne Messung sofort vom Indexfelder befreien. — Ferner kann man die feinen Libellen, die an den grösseren Instrumenten der sphärischen Astronomie sich finden, nicht mehr einspielend halten, man muss sie vielmehr ab le sen. Ist diese Libelle am Fernrohrträger von der Mitte aus beziffert, bezeichnet c1₂ die Kreisablesung bei Kreis rechts (Grade am Nonius oder Mikroskop 1., Minuten und Sekunden als Mittel der Ablesungen an 1. und 2.) I₂' und l%“ die Libellenablesung für diese Kreislage (wobei ' die Ablesung am Libellenblasenende gegen das Objekt hin, " die Ablesung am Blasenende gegen den Beobachter hin andeutet), bedeuten    . l\" dasselbe für Kreis links und ist endlich

p(") die Empfindlichkeit der Libelle, so ist unter Voraussetzung eines festen Zielpunkts:

* = {!(«• +i> • — V~ ) - (»■ -p —*7,1')j = T(»*-“■)+ f [('«■ + V)-(V + h‘)\

7?

-B

,,B

Ts

Fig. 6.

Fig. 7.

Bei Verwendung des

und der Zenitpunkt des Kreises bei :

z=i\(a>+il

nur zwei Mikroskope; nur an Meridiankreisen, vergl. diesen Artikel.

wie sieb die Formeln bei durchlaufender Libellenbezifferung ändern, ist klar. Dabei ist vorausgesetzt, dass die Verbindungslinie des Nullpunkts der beiden Nonien oder Mikroskope zwischen der ersten und zweiten Beobachtung ihre Neigung gegen die vertikale Drehaxe nicht geändert hat. Da für feine Messung dies nicht für längere Zeit angenommen werden kann, so bringt man an grösseren Instrumenten die Libelle nicht mehr seitlich am Fernrohrträger an, sondern verbindet sie direkt mit dem Mikroskop-(Nonien-)träger, durch den die Kippaxe in einer Büchse durchgeht oder der mit dem Fernrohrträger fest verbunden wird, oder man versieht den Höhenkreis mit einer besonderen „Libellenalidade“ , die die selbständige Nivellirung der Verbindungslinie der Mikroskopnullpunkte ermöglicht. In Beziehung auf Einzelheiten muss auf die Lehrbücher der sphärischen Astronomie verwiesen werden [4]. — Auch in der sphärischen Astronomie haben fast alle tragbaren Höhenkreisinstrumente, wie die geodätischen, vier Ablesevorrichtungen finden sich meist

vor-

Zu erwähnen sind hier noch die Verbesserungen (Reduktionen) der unmittelbar gemessenen Zenitdistanzen oder Höhenwiukel infolge der Refraktion und der Parallaxe. Bedeutet r den Wert der Refraktion (vergl. Refraktion, astronomische) für den unmittelbar gemessenen Höhenwinkel h' (Zenitdistanz z‘ — 90° —h‘) und für den bei der Messung handenen Barometer- und Thermometerstand, so ist, für Refraktion verbessert,

h — h' — r, z = z' r.

Ist ferner das Gestirn ein Wandelstern, dessen Entfernung (im Gegensatz zu der der Fixsterne) in angebbarem Verhältnis zum Erdhalbmesser steht, so dass eine merkliche Horizontalparallaxe r und Höhenparallaxe p — rc cos h = er sin2 vorhanden ist (vergl. Parallaxe, Höhenparallaxe), so ist ferner die Verbesserung^» anzubringen. Bei der Sonne kann endlich immer nur der obere oder der untere Rand genommen werden, so dass als weitere Reduktion auf den Sonnenmittelpunkt der (im Lauf des Jahres etwas veränderliche) Halbmesser der Sonne 11 hin/.u-kommt. Für die Sonne lautet daher z. B. die Reduktionsformel auf den wirklichen Höhenwinkel (im Erdmittelpunkt) nach dem Sonnenmittelpunkt:

Jiq — h‘©_— r -f- p -|- -R oder = h‘~-— r-\-p — IÎ oder Zq — z'q -\-r —p — B oder = z‘~ + r — p -f- R, je nachdem der obere oder untere Rand bei der Messung von h‘ oder z' genommen wurde. Für einen Planeten ist, wenn die Mitte der Scheibe angezielt wurde :

für einen Fixstern:

Repet it ions messung der Höhenmessung kommt sowohl in der sphärischen Astronomii' als in der Geodäsie kaum vor, vergl. z. B. [5].

3. Fehler in den gemessenen Höh en win kein. Neben den Ein-stellungs- und Ablesefehlern sind bei der Höhenwinkelmessung in jedem Fall von sehr geringem Einfluss die Aufstellungsfehler.

Hat die Kippaxe den Fehler i, die Ziellinie den Fehler c und die Kippaxe den Fehler v (in einem Azimut liegend, das sich von der in der Ebene des azimutalen Limbus zu ziehenden horizontalen Geraden um 90 ⁰ unterscheidet), so ist f ür die Visur mit der Zenitdistanz z (Höhenwinkel 90° — z) und dem Azimut & gegen die Horizontalprojektion der unrichtig stehenden Umdrehungsaxe der Fehler in dem gemessenen Höhenwinkel:

c2 -f (v gin    ci -f c v sin b + i v sin & cos z

-Jh = Jz = ----— ctgz -j    ?

oder für den Fall, dass i die direkt mit der Axenlibeile (s. d. Art.) gemessene Gesamtneigung der Kippaxe vorstellt (also v nicht weiter in Betracht kommt):

ctg z _|_ AÎ cosec z (vergl. d. Art. Astronomischer Theodolit).

h — h‘ — r -f p, z = z¹ r p\ h — h' — r, z == z‘ -f- »’•

cosec z

(I)

(fl)

Ist i = c, so geben die beiden folgenden kleinen Tafeln die Werte der beiden Glieder (g) und (n) auf 0,"1 genau für einige Werte der beiden Fehler und für einige Werte der Höhe:

(fl)

(D

i = c —

20" I 40" I P I 2' I 3'

i = c —

a Z 2Q" 1 4Q" 1 1' I 1 ³'

89 0

88

87

<M CO

850 50

800 io o 70    20

60    30

ppp    p    OOP

o O O    I—¹    I—¹    ŁO ^

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0,01 0,02 0,07 0,16

Jiei einer leicht zu erreichenden Rektifikation der Instrumente kommen also selbst für bis ganz iu die Nähe des Zenits gehende Höhenwinkel die Axenfehler auch für feine Messungen nicht in Betracht.

Ueber die Korrektion der Höhenwinkel wegen der Biegung des Fernrohrs und der Durchbiegung grosser Höhenkreise bei feinen sphärisch-astronomischen oder auch feinen terrestrischen Messungen s. Durchbiegung des Fernrohrs.

Litteratur: [1] Hammer, Zeitschr. f. Vermess., 1890, S. 650—652. — [2] Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Bd. 2, 4. Aufl., Stuttgart 1893, S. 471—478. — [3] Bauernfeind, Handbuch der Vermess., Bd. 2, 7. Aufl., Stuttgart 1890, S. 353 tf. ; u. s. w. •— [4] Schon mehrfach zu-sanimongestellt, s. z. B. den Artikel Geographische Ortsbestimmung. — [5] S. z. B. Faye, Cours d’astronomie, Bd. 1, S. 103, 106—109, Paris 1881.    Hammer.

Höhenwinkelmesser, s. Höhen wink el.

Weinbrenner.

Höhfries, das aufrecht stehende Rahm- oder Friesstück bei gestemmten Täferungen oder Thüren. Bei letzteren unterscheidet man Mittelhöhe und Seitenhöhe, bei dieser wiederum hintere Seiten- oder Bandhöhe und vordere Höhe oder Schlosshöhfries (s. Thiire).

Höhlen, natürliche unterirdische Hohlräume. Sie treten vornehmlich in leicht löslichen Gesteinsarten auf, in Kalk, Dolomit, Gips u. s. w. und entstehen dadurch, dass ein Lösungsmittel, z. B. kohlensäurehaltiges Wasser, vorhandene Klüfte im Gestein in unregelmässigen Formen erweitert, indem es von den Klüften aus das Gestein auflöst. Der Zutritt solcher höhlenbildenden Wassermassen erfolgt in der Regel von Tag aus, teils in Form von versitzenden Niederschlägen, teils auch durch Einbruch von Wasserläufen in Klüfte des Kalkgebirges.

Zahlreiche Flussläufe geringerer Stärke verschwinden beim Eintritt in Kalksteinschichten und treten beim Austritt aus denselben wieder hervor. Auf dem unterirdischen Weg bilden sie Höhlen. Reich an solchen sind die Kalke des Frankenjura, die devonischen Kalke im Harz und in Westfalen, die Trias- und Jurakalke der Alpen, besonders in Krain. Ihre Form ist in der Regel diejenige von Schächten, grössere Höhlen nehmen auch gewölbartig sich erweiternde und mehr horizontal sich erstreckende Hohlräume an. Die Adelsberger Grotte misst etwa 4 km Länge. Decke und Boden der Höhlen sind mit teils zapfenartigen, teils fahnenförmigen Neubildungen (Stalaktiten) von Kalksinter ausgekleidet, welche von den von der Decke herabrinnenden oder am Boden auffallenden Kalklösungen aufgebaut wurden. In vielen Fällen beherbergen grössere Höhlen, die von Tag aus leicht zugänglich waren, die Ueberreste ihrer früheren Bewohner, Knochen von Tieren, Kulturreste von Menschen, „oder sie sind später durch eingeschlämmte Lehm- und Schottermassen ausgefüllt worden. Das Vorhandensein von Höhlen in der Nähe der Oberfläche von Kalkgebirgen gibt nicht selten Anlass zum Einbruch der Decke und dadurch zur Bildung von Erdfällen, kleinen Seen, abflusslosen Becken.

Leppla.

Litteratur: Mitteilungen der Sektion für Höhlenkunde des österr. Touristenklubs, red. von C. Fruhwirth, Wien 1882 ff.

Hölger (Haueisen), s. Fischer ei g er äte.

Höllenöl, s. unter Olivenöl.

Hölzerne Brücken, Brücken, deren Ueberbau aus Holz hergestellt ist. Die Pfeiler können dabei entweder aus Holz oder Stein errichtet sein. Gewöhnlich werden aber nur die Mittelpfeiler in Form hölzerner Joche, die Endpfeiler (Widerlager) der besseren Erhaltung wegen meistens in Mauerwerk ausgeführt.

Obwohl die Holzbrücken gegenwärtig weitaus nicht mehr jene Bedeutung haben wie früher vor Erfindung der eisernen Brücken, ergeben sich immerhin noch zahlreiche Fälle, wo Holzbrücken am Platze sind; so für zeitweilige oder rasch herzustellende provisorische Ueber-brückungen, sowohl für Eisenbahnen wie für Strassen (Notbrücken, Dienst- oder Arbeits-briieken, Brückenprovisorien an Stelle von zerstörten Dämmen oder über einen zu regulirenden Flusslauf u. s. w.) ; ferner für Wege- und Strassenbrücken in abgelegenen, holzreichen Gegenden.

(Jeher die elastischen und Festigkeitseigenschaften des Holzes [1] ist das Nähere in dem Art. Bauholz zu finden. Die zulässigen Inanspruchnahmen, welche der Berechnung der Brückenkonstruktionen unter Voraussetzung der Verwendung von Nadelholz zu Grunde gelegt werden . können, sind in nachstehender Tabelle zusammengestellt, worin die Angaben unter 1 für mittelbar belastete Brückenteile (Hauptträger), jene unter 2 für unmittelbar belastete (Fahrbalmteile) gelten.

kg pro cm⁸.

Beanspruchung

auf

Strassenbrücken

Eisenbahnbrücken

interimistische

definitive

interimistische

definitive

Zug......

Druck.....

Biegung.....

Schub (zur Faser) .

150

78

117

130    ¹    112

65

98

56

83

97

49

73

130

104

104

87

65

52

52

43

98

78

78

65

Für das Tiagwoik der Holzbrücken kommen einfache und verstärkte Balkenträger, Gitterträger und Sprengwerke scheidet hiernach:

Anwendung. Man unter-

zur

1.    Einfache Balkenbrücken. Die Träger sind einfache, neben einander liegende, auf den Stützen (End- oder Zwischenpfeilern) gelagerte Balken (Tragbalken, Bi ückenbalken, Streckbäume, Ensbäume). Gewöhnlich werden kantig behauene Stämme, allenfalls mit kleinen Baumwalzen am Zopf- oder Wipfelende, verwendet; für Brücken von ganz vorübergehender Dauer oder von untergeordneter Bestimmung auch Rundstämme, die nur an der oberen Seite und am Auflager behauen sind. Bei Strassenbrücken liegen die Balken in gleichen Abständen von 0,8 m bis 1,0 m und tragen unmittelbar die quer zur Brückenaxe angeordneten Bruckstreuhölzer (s. Brückenbelag), bei Eisenbahnbrücken sind je nach der Spannweite (bis etwa 5 m erreichbar) unter jedem Gleise zwei, drei, vier bis sechs Balken anzuordnen.

2.    Verstärkte Balkenbrücken. Die Tragbalken sind an den Auflagern über den Mittelpfeilern durch untergelegte Balkenstücke, sogen. Sattelhölzer, verstärkt; letztere können dann noch durch geneigte Streben, sogen. Kopfbänder, gegen die Pfeiler abgestützt sein.

Fig. 1.

.......f//

Fig. 2.

Sind dabei die Tragbalken über mindestens zwei Felder kontinuirlich, so brauchen sie nur nach dem Maximalmoment in der Feldmitte (im Mittel 0,082 ql², mit Rücksicht auf Stützensenkung etwa 0,095 ql'², unter q die Vollbelastung, Eigengewicht und zufällige Last pro l Meter verstanden) berechnet zu werden, wogegen das Stützeumoment (im Mittel 0,12 ql², mit Rücksicht auf Stützensenkung etwa 0,135 ql²) von den Tragbalken im Verein mit den Sattelhölzern aufgenommen wird. Letztere erhalten dann rund 0,85 h als Höhe, wenn h = Höhe der Tragbalken. Sind die Balken über den Stützen gestossen, so wirken die Sattelhölzer als Konsolen, welche eine breitere Auflagerung ermöglichen und die freie Stützweite der Tragbalken vermindern. Bei Sattelhölzern ohne Kopfband (Fig. 1) entspricht die Wirkung einer Verminderung des für die Stützweite l berechneten Maximalmomentes um \gla (g — Eigengewichsbelastung pro l Meter, a — Länge des Sattelholzes etwa = 0.1 l). Sattelhölzer mit Kopfbänder (Fig. 2) vermindern die freie Stützweite der Tragbalken um die Sattelholzlänge a. Sattelholz und Kopfstrebe sind für den auf den Kopf des Sattels entfallenden grössten Druck unter Annahme exzentrischen Kraftangriffes zu berechnen.

3.    Brücken mit zusammengesetzten Balkenträgern. Legt man

mehrere Balken neben oder über einander, so summirt sich einfach das Tragvermögen der einzelnen Balken. Verbindet man aber die über einander gelegten Balken so, dass sie sich gegenseitig bei der Durchbiegung nicht    «nf.a a a a a m

verschieben können, so    A    —J—j—i—i—|

wirken sie bis zu einem    ' :    1    55 * tin

Fig. 3.

-1 m

gewissen Grade wie ein einheitlicher Balken von " — der Gesamthöhe. Zwei Balken tragen hiernach theoretisch das A ierfache, drei Balken das Neunfache des einzelnen Balkens. In Wirklichkeit ist allerdings wegen der Unvollkommenheit der Verbindung das Tragvermögen ein geringeres. Nach der Art der Verbindung unterscheidet man verzahnte, v erdüb beite, verklammerte Balken und Klötzelholzträger.

-r

Fig. 4.

Fig. 5.

Bei der Verzahnung (Fig. 3) macht man den Zahnschnitt symmetrisch zur Trägermitte und rechnet darauf, dass im mittleren Teile, wo bei einseitiger Belastung die Schubkräfte ihre Richtung ändern, die durch die Verbindungsschrauben erzeugte qj—j Reibung zu deren Aufnahme genügt. Zuweilen hat man, um den Schluss auch bei ungenauer Arbeit zu erzielen, zwischen die Zahustirnen schwache Keile aus Eichenholz oder dünne Eisenkeile eingetrieben. Verzahnte Träger aus mehr als zwei Balken werden selten angewendet.

Trag-

an

Die verdübbelten Balken werden entweder mit Querdübbel (Fig. 4) oder mit Längs-dübbel (Fig. 5) ausgeführt. Die Querdübbel sind aus Eichenholz und schwach keilförmig. Man kann hier einen kleinen Zwischenraum zwischen den Balken geben und dadurch vermögen gewinnen. Breite der Diibbel mindestens gleich ihrer eineinhalb- bis zweifachen Höhe, damit dieselben nicht kippen oder sich rhombisch deformiren und dadurch eine Verschiebung

der Balken zulassen. Die Längs- oder Zahndübbel, ebenfalls aus hartem Holze, liegen in der Faserrichtung und sind schräg gestellt, um durch Anziehen der die Balken verbindenden Schraubeubolzen einen Schluss zu erzielen. In Amerika hat man diese Dübbel auch aus Gusseisen hergestellt und wegen besserer Abhaltung der Feuchtigkeit versteckt, von aussen unsichtbar, angeordnet [7].

Fig. C.

Fig. 7.

Verzahnte Träger sind verhältnismässig ohne grossen Arbeitsaufwand herzustellen; jedoch geht durch den Zahneingriff an Balkenhöhe verloren. Träger mit Querdübbel sind leicht herzustellen und es ist keine besonders exakte Arbeit notwendig, da sich der Schluss durch entsprechendes Eintreiben der Keildübbel immer erzielen lässt. Die Balkenhöhe wird voll ausgenützt uud kann sogar durch einen Zwischenraum noch vergrössert werden. Die gehobelten Eichenholz-dübbel sind aber oft umständlich zu beschaffen, teuer und, wie die Versuche mit zusammengesetzten Holzträgern [8], [9], [16] gezeigt haben, ist die Verbindung durch Querdübbel bedeutend weniger wirksam als die Verzahnung oder Längsdübbel, was damit zu erklären ist, dass das quer zur Faser gepresste Holz sich stärker deformirt, daher auch eine merklichere Verschiebung der verbundenen Balken zulässt. Längsdübbel sind gleich wirksam wie eine Verzahnung, dabei aber ökonomischer, da die ganze Balkenhöhe ausgenützt wird. Im allgemeinen neigt man jetzt dahin, keine Träger mit Querdübbel mehr auszuführen, sondern entweder verzahnte Träger oder Träger mit Längsdübbel anzuwenden.

Vielfach kommt es, namentlich bei Eisenbahnprovisorien, darauf an, in der allerkürzesten Zeit uud mit möglichst einfachen Mitteln Holzträger auszuführen, über die der Eisenbahnverkehr geleitet werden kann. Man hat da in einigen Fällen bloss verschraubte und verklammerte Balken (Fig. 6) verwendet und damit gute Erfolge erzielt [15].

Bei den Klötzelholzträgern (Fig. 7) endlich sind die Balken durch kurze, zwischen sie eingelegte Holzbalkenstücke (Klötzel) getrennt und verschraubt. Die Klötzel müssen in der Faserrichtung eingesetzt und in die Balken eingelassen sein; eine gute Verbolzung ist wichtig. Die Versuche von Bock [8] und Forchheimer [16] haben gezeigt, dass bei guter Ausführung das Tragvermögen dieser Konstruktion ein ganz günstiges ist. Das Verhältnis der wirklichen Bruchlast zur berechneten stellt sich ungefähr so wie beim verzahnten Träger. Die Herstellung ist eine einfache und billige, jedoch ist genaue Arbeit erforderlich.

Der Wirkungsgrad aller dieser Verbindungen ist erst in neuerer Zeit durch die oben angeführten Versuche, insbesondere durch die vom technisch-administrativen Militär-Komite in Wien angestellten Zerbrechversuche [8] klar gestellt worden. Anknüpfend an diese Versuche finden sich in der Litteratur eine Reihe theoretischer Betrachtungen [10]—[14], welche in [9] und [10] zu praktischen Regeln für die Berechnung solcher zusammengesetzten Holzträger geführt haben.

Hiernach ist der Querschnitt dieser Träger ebenso wie jener eines ungeteilten Balkens, jedoch mit Zugrundelegung einer verminderten Inanspruchnahme zu bestimmen. Diese zulässige Inanspruchnahme erscheint abhängig von der Art der Verbindung und von der Grösse des spezifischen Druckes z zwischen den Zahnstirnen oder Dübbelflächen und zwar derart, dass, je grösser der Zahndruck, desto niedriger die zulässige Inanspruchnahme Si zu wählen ist. Bezeichnet« die Biegungsinanspruchnahme für ganze Balken (nach obiger Tabelle rund 120—80 kg), bo setze man für zusammengesetzten Balken Si =s — mßz und darin

bei zwei verbundenen Balken m = \

_    „ drei _    „    „ m = £,

ferner für verzahnte Träger, Träger mit Längsdübbel und Klötzelholzträger ß — 2, für Träger mit Querdübbel ß = 5. Den Zahndruck kann man für verzahnte Träger mit 2 = 0,4 bis 0,6 «x, für Klötzelholzträger mit 2 = 0,8s! und für Träger mit Querdübbel mit 2 = 0,4«i wälilen. Die Zalmliinge bezw. der Abstand der Dübbel oder Klötzel rechnet sich aus der Schubkraft, welche wieder der Querkraft Q an der betreffenden Stelle proportional ist. Dabei kann auf die durch das Anziehen der Schraubenbolzen bewirkte Reibung Rücksicht genommen werden.

Die zusammengesetzten Balken können entweder kontinuirlich über die Zwischenstützen geführt oder als Einzelträger daselbst unterbrochen sein. Im ersten Falle müssen die Balkenstösse so angeordnet werden, dass überall der für das Biegungsmoment erforderliche Querschnitt vorhanden ist. Bei Eisenbahn-brücken beträgt wieder die Zahl der Träger pro Gleis zwei bis vier, äussersten-falls sechs, womit sich Spannweiten bis zu 15 m erreichen lassen.

di

Fig. 8.

4. Hölzerne G i 11 e r b r ü c k e n. Diese sind ^ f eine amerikanische Erfindung. In den zwanziger j! j Jahren wurden auf drei Systeme hölzerner Gitter-j träger amerikanische Patente genommen und zwar j.y von Long, Town und Howe. Sie waren die Vorläufer der eisernen Gitterträger, und es sind die ersten engmaschigen Flacheisengitterträger nichts anderes als eine Nachbildung der Townschen Lattenträger. Bei diesen bestehen die Gurtungen aus je zwei Balken, zwischen welchen das aus Bohlen oder

.a.

Brettern hergestellte Gitterwerk eingesetzt ist (Fig. 8). Diese Bohlen bilden ein engmaschiges symmetrisches Gitter, ihre Befestigung an den Gurtungsbalken erfolgt mittelst Holznägel, eiserner Nägel oder Schraubenbolzen. Die Mängel des Systems liegen in der bei grösseren Trägerhöhen ungenügenden Steifigkeit der Gitterwandung und in der zur Ueber-tragung grösserer Kräfte ungeeigneten V Verbindung. Die beiden anderen Systeme Long und Howe bringen bereits das eigentliche Fachwerk Ausbildung. Jedes Fach besteht vertikalen und gekreuzten Schrägstäben, und es erhalten die Aus-fachungsstäbe eine künstliche Anspan-nung, was beim System Long durch Eintreiben von Keilen zwischen den Gurtbalken und den lotrechten Pfosten erreicht wird, während bei den Howeschen Trägern die Vertikalstäbe durch Rundeisenstangen gebildet werden, die durch vorgesteckte Schraubenmuttern angespannt werden können. Long hat seine Träger in zweifacher Art, mit künstlich gespannten Vertikalpfosten und gedrückten Diagonalstreben und dann auch mit gedrückten Vertikalen und gespannten Schrägstäben ausgeführt. Eine praktische Bedeutung haben aber nur die Howeschen Träger erlangt, welche auch heute noch jenes System darstellen, nach welchem fast ausnahmslos die hölzernen Gitterbrücken gebaut werden.

Bei diesen Trägern (Fig. 9) bestehen die Gurtungen in der Regel aus je drei Balken (bei schwachen Trägern auch bloss aus

Ai

zur

aus

Fig. 9.

zwei). Die schrägen Streben der Ausfachung, welche zufolge der durch das Anziehen der Bundeisenstangen in sie hineingebrachten künstlichen Spannung unter jeder Belastung Druck erfahren, stemmen sich einfach gegen die Gurtungsbalken, und hierzu werden entweder eichene Stemmklötze oder besser gusseiserne Schuhe verwendet, welche in die Gurtungsbalken eingelassen sind und die Bundeisenstangen in Durchbohrungen hindurchlassen. Von den Streben sind die Hauptstreben (d. s. die gegen die Trägermitte zu steigenden Stäbe) doppelt, die Gegenstreben (d. s. die fallenden Stäbe) einfach und so angeordnet, dass die Kreuzung ohne Ueberschneiden stattfindet. Die lotrechten Stangen sind entsprechend der grössten Querkraft in dem betreffenden Fache anzuspannen ; sie erhalten unter den Muttern entweder über die Gurte gelegte Balken oder starke gusseiserne Unterlagsplatten als Widerlager. Die Howeschen Träger werden entweder mit einfachem oder (bei Höhen über etwa 3 m) mit doppeltem Ausfachungssystem ausgeführt. Von Wichtigkeit ist eine möglichst vollkommene Deckung der Stösse in den Gurtungsbalken. Im Zuggurt werden gewöhnlich beiderseits des gestossenen Balkens schmiedeeiserne Decklaschen angeordnet, welche mit angewalzten oder angenieteten Bippen in das Holz eingreifen und mit Schraubenbolzen angeschlossen sind. In Amerika sind auch andere eigenartige Laschenkonstruktionen in Anwendung [7]. Eine vollkommene Stossdeckung ist aber in einem gezogenen Balken wegen der niedrigen Scherfestigkeit des Holzes kaum zu erreichen, und man wird daher im Zuggurt nicht alle drei Balken mit dem vollen Querschnitt als wirksam ansetzen können. Gewöhnlich werden bei durchaus versetzten Stössen im Zuggurt nur zwei Balken als voll und der dritte nur mit ¹/& seines Querschnitts gerechnet, wobei überdies auch noch die Verseilwächungen durch die Einschnitte der Stemmklötze etc. zu berücksichtigen sind. Für den gedrückten Gurt genügt es, den Stoss eines äusseren Balkens bloss durch eine äussere Decklasche zu decken. Der Stoss des Mittelbalkens kann ohne Deckung bleiben. Unter einander sind die Gurtungsbalken noch zwischen den Knotenpunkten durch Dübbeleinlagen und Schraubenbolzen zu verbinden.

Die Howeschen Träger sind verhältnismässig leicht und einfach herzustellen, da kom-plizirte Holzverbindungen gänzlich vermieden sind. Es sind auch nicht, wie bei grösseren Sprengwerksträgern, besonders lange Balken erforderlich, da auch die Gurtungshölzer mehrfach gestossen werden können. Die statische Unbestimmtheit und die Unsicherheit in der Anspannung der Vertikalen bilden den Nachteil des Systems. Man hat zwar auch versucht, hölzerne Gitterträger mit einfachem Ausfachungssystem ohne künstliche Anspannung, also eine Verbesserung des Townschen Systems mit Streben aus stärkeren Balken, auszuführen. Dieselben haben sich aber wegen der Schwiei’igkeit einer ordentlichen Verbindung der Zugstreben (am besten sind nach amerikanischem Muster gusseiserne Einlagsscheiben zwischen den Zugstreben und Gurtungsbalken) und wegen der stärkeren Deformationen, die sich bei Trägern ohne künstliche Anspannung nicht beheben lassen, nicht bewährt. Auch aus kombinirtem Materiale, die gedrückten Teile aus Holz, die gezogenen, also auch den Zuggurt, aus Schmiedeeisen, sind Gitterträger, besonders in Amerika, ausgeführt worden und haben dort eine mit der Anwendung der Bolzenverbindung übereinstimmende charakteristische Ausbildung erfahren.

Die Fahrbahn wird bei den hölzernen Gitterbrücken von Querschwellen getragen, die direkt auf den Hauptträgern, und zwar entweder am Untergurt oder am Obergurt, auf liegen. Die unmittelbar über oder unter den Knotenpunkten angebrachten Querschwellen können durch die durchgehenden Hängestangen befestigt werden; doöh ist ihre Auswechslung alsdann

erschwert. Es ist deshalb vorzuziehen, die Querschwellen neben die Knotenpunkte zu legen und allenfalls bei grösserer Knotenweite noch Zwischenschwellen anzuordnen. Bei der Bemessung der Gurtbalken ist dann natürlich auf die Biegungsspannungen Rücksicht zu nehmen.

Der Querverband der hölzernen Brücken besteht aus den zwischen den Tragwänden angeordneten Quer- und Horizontalverstrebungen. Liegt die Fahrbahn oben, so wird die Querverstrebung in Abständen von etwa 4—6 m durch Andreaskreuze bewirkt, die an Querschwellen und Unterzüge augeschlossen werden. Ausserdem sind horizontale AVindstrebenkreuze unter der Fahrbahn anzuordnen. Bei Brücken für Eisenbahnverkehr wird man diesem Querverband eine entsprechende Sorgfalt zuwenden und die Wind Verstrebung selbst wieder zweckmässig nach Art eines Howeschen Trägers konstruiren. Liegt die Fahrbahn bei Gitterbrücken am Untergurt, so müssen die Andreaskreuze zwischen den Tragwänden selbstverständlich entfallen, und es ist bei den üblichen Spannweiten die Trägerhöhe auch zur Anbringung oberer Querriegel gewöhnlich nicht ausreichend. Die Tragwände müssen dann zumindest über den Auflagern eine seitliche Stützung durch geneigte Streben erhalten, die sich an Verlängerungen der Querschwellen oder Unterzüge anlegen. Der Knickungsbeanspruchung des Obergurts ist in diesem Falle erhöhte Aufmerksamkeit zuzuwenden. Mit Howeschen Trägern sind bei Eisenbahnbrücken Spannweiten bis zu 30 m, bei Strassenbrücken bis zu 45 m zu erreichen.

5. Sprengwerksbrücken. Das Tragwerk dieser Brücken wird nach den in den nebenstehenden Skizzen (Fig. 10—15) dargestellten Anordnungen ausgeführt. Zur Unterstützung eines durchgehenden Balkens (Streckträgers) sind entweder Dreiecks- (Fig. 10) oder Trapezsprengwerke (Fig. 11) oder Kombi-

Fig. 12.

Fig. 11.

Fig. 10.

- nationen mehrerer Sprengwerke (Fig- 12, 13) verwendet. Die '    gewöhnlichste und vorteilhaf

teste Anordnung ist jene* wo

.- die Sprengwerke ganz unter

-1—v den Streckbalken gelegt sind,

Fig. 15.

Fig. 14.

Fig. 13.

also diesen unmittelbar stützen. Man hat aber die Sprengwerke zum Teil oder auch gänzlich über den Streckbalken gelegt und letzteren dann an die Sprengwerke angehängt (Fig. 14, 15). Der die Strebenfüsse verbindende Streckträger nimmt dann auch den Horizontalschub des Sprengwerks auf, so dass solche Träger ihre Stützen nur lotrecht belasten.

Diese Anordnungen (Fig. 14 u. 15) werden auch als „Hängewerke“ bezeichnet, was aber zu Verwechslung mit den eigentlichen Hängeträgern, die allerdings bei Holzkonstruktionen keine Rolle spielen, führen kann. Die Bezeichnung als „überhöhte Sprengwerke“ wäre vorzuziehen.

I fieseiben werden aber jetzt im Brückenbau überhaupt nicht mehr häufig angewendet, weil sie komplizirtere Holzverbindungen erfordern, die auch für die Dauer der Konstruktion nicht günstig sind, und weil den überhöhten Sprengwerken die seitliche Steifigkeit mangelt. Dagegen sind unter der Bahn liegende Sprengwerke für mittlere Spannweiten dort, wo die Konstruktionshöhe dafür vorhanden ist, eine ganz zweckmässige Anordnung. Zu berücksichtigen ist, dass jedes Sprengwerk, mit Ausnahme des Dreieckssprengwerks, keine starre Form besitzt, sondern, falls nicht Aussteifungen vorhanden sind, unter wechselnder Belastung starke Formänderungen erleidet. Die Aussteifung wird durch den durchgehenden Streckbalken herbeigeführt, überdies werden bei grösseren Sprengwerken immer Zangen angeordnet, welche die Streben mit den Streckbalken verbinden und dadurch sowohl in ihrer Lage fixiren, wie auch ihre Knickungslänge vermindern. Ueber die Berechnung der Sprengwerke [18], [19] s. d. Art. Sprengwerke und Hängewerke.

Hinsichtlich der Einzelheiten der Konstruktion hat der Grundsatz zu gelten, möglichst einfache und solche Holzverbindungen anzuwenden, welche eine axiale (zentrische) Eintragung der Kräfte in die Balken vermitteln. Durch Anwendung gusseiserner Schuhe am Zusammen-stosse und am Fusse der Streben werden diese Verbindungen sehr verbessert. Es ist ferner ein entsprechender Querverband durch Unterzüge und Andreaskreuze (in der Ebene der Streben oder der Zangen) vorzusorgen. Werden mehrere Oeffnungen mit Sprengwerken überspannt, so sind die Mittelpfeiler oder Joche für den einseitig bei Belastung einer Oeffnung überwiegenden Horizontalschub zu berechnen, falls es nicht angeht, die Joche unter einander nahe dem Auflager der Sprengwerke durch horizontale Gurtbalken zu verbinden.

6. Hölzerne Bogenbrücken gehören zu den veralteten, heute nicht mehr angewendeten Konstruktionen. Vor dem Auftauchen der eisernen Brücken sind aber solche hölzerne Bogenbrücken entweder aus Bohlen nach den Konstruktionen von de l’Orme oder von Emy oder, besonders in Deutschland, aus gebogenen Balken nach dem System Wibeking vielfach ausgeführt worden. In Amerika sind vor dem Auftreten der eisernen Brücken auch ziemlich grosse Weiten mit hölzernen Bogenkonstruktionen überspannt worden. Ein bemerkenswertes Bauwerk dieser Art ist die Cascadebrücke auf der Erie-Eisenbahn, eine hölzerne Bogengitterbrücke von 84 m Stützweite.

Litteratur: [1] Winkler, E., Vortr. über Brückenbau, III. Hölzerne Balkenbrücken, Heft 1, Wien 1884. — [2] Handb. d. Ingenieurwissensch., Bd. 2: Brückenbau, 1. Abt., Kap. 4: Hölzerne Brücken, bearb. von C. Heinzerling, Leipzig 1886. — [3] Pressei, Normalien der österr. Südbahn, Wien 1867. — [4] Hellwag, Normalien der österr. Nordwestbahn, Wien 1872. — [5] Heinzerling Brücken der Gegenwart, III. Hölzerne Brücken u. Lehrgerüste, Aachen 1876. — [6] Steiner, I.’ Ueber Brückenbauten in den Vereinigten Staaten von Nordamerika, Wien 1878. — [7] Ritter. W., Der Brückenbau in den Vereinigten Staaten Amerikas, Bern 1894. — [8] Bock, M., lieber Zerbrechversuche mit hölzernen Eisenbahnprovisorien, Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1891, S. 21. — [9] Desgl., Neue Zerbrechversuche mit verzahnten Trägern, Zeitschr. d. österr. Ing.-u. Arch.-Ver. 1892, S. 405. — [10] Melan, Zur Berechnung zusammengesetzter Holzträger, Wochenschr. d. österr. Ing. u. Arch.-Ver. 1891, S. 46 u. 299. — [11] Thullie, R. v., Zur "Berechnung d. Holzträger, Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1891, S. 279. — [12] Blick, J. E., Berechnung der verdübbelten, verzahnten und der Klötzelholzträger, Wochenschr. d. österr. Ing.-u. Arch.-Ver. 1891, S. 349. — [13] Skibiński, Ueber hölzerne zusammengesetzte Brückenträger, Desgl., S. 328. — [14] Hemert, A. v., Neue Theorie der zusammengesetzten Träger, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1892, S. 557. — [15] Stöckl, C. , Ueber das Holzprovisorium bei Hopfgarten, Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1891, S. 203. — [16] Forchheimer, Rh., Ueber zusammengesetzte Balken, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1892, S. 100. — [17] Labes, J., Zur Anwendung verzahnter und verdübbelter Träger, Zentralbl. d. Bauverw. 1895, S. 197. —

[18]    Melan, Theorie der Sprengwerke, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1876, S. 233. —

[19]    Frankel, Theorie des einfachen Sprengwerks, Civiling. 1876, Heft 1.    Melan.

kl

Hölzerne Pfeiler oder Joche finden bei hölzernen Brückenüberbauten Anwendung, ausnahmsweise sind in einigen Fällen auch eiserne Ueberbauten auf hölzernen Zwischenjochen errichtet worden (Savebrücke bei Brod). Die Hauptteile eines hölzernen Joches sind die Joch pfähle, Jochständer oder Jocli-piloten, welche entweder eingerammt oder auf eine Grundschwelle aufgesetzt werden.

Fig. 1.

Bei niedriger Höhe und geringer Belastung genügt eine Pfahlreihe, auf welche die Krön- oder Jochschwelle a, auch Holm _ oder Kappliolz genannt, aufgezapft wird ~~=-(Fig. 1). Auf letzterer sind die Brückenträger gelagert. Joche mit doppelten Pfahlreihen, sogen. Doppeljoche, werden

bei grösserer Belastung oder dort angewendet, wo eine grössere Stabilität gegen Kräfte, die in der Längsrichtung der Brücke wirken, erfordert wird. Die Pfähle dieser Doppeljoche werden entweder (bei Strassenbrücken zumeist) lotrecht gestellt oder (bei Eisenbahnbrücken) zur Erhöhung der Stabilität des .Joches

—......-42

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gegen Längskräfte schräg unter einer Neigung von Vis , -H. -. i mn n bis Vio angeordnet U    1    (Fig. 2). Gewöhn

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18Ä4.

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lich werden dann auch zwei J och-holme angebracht, die mit den Pfählen direkt verzapft oder auf Kapphölzer gelegt werden, welche jedes Paar Pfähle mit einander verbinden.

Stark belastete Joche, welche die

___ Mittelpfeiler grösserer Spann-

9    @ @ weiten bilden, oder bei Spreng-

Fig. 2.

Fig. 3.

---* werksbrücken grössere Horizontalkräfte aufzunehmen haben, wird man aus drei oder vier Pfahlreihen bilden, von denen die äusseren wiedei schief angeordnet werden (Fig. 3). Um dem Joche auch quer zur Brückenuxe

grösseren Widerstand gegen Horizontalkräfte (Wind, Stoss des Wassers und Eises, Seitenschwankungen der Fahrzeuge) zu geben, werden die vordersten Pfähle schief gesetzt und zuweilen auch noch in der Mitte solche Strebepfähle ungeordnet. Bei starken Eisgängen wird es nötig, stromaufwärts mehrere Strebepfähle hinter einander zu schlagen oder den Jochen besondere Eisbrecher vorzubauen. Ueber dem Wasserspiegel werden die in einer Reihe stehenden .lochpfähle durch seitlich angeschraubte horizontale Hölzer, sogen. Gurten oder Zangen, verbunden. Zuweilen werden zur weiteren Versteifung des Joches zwischen den Gurten noch schräge Streben angebracht. Stromjoche erhalten gewöhnlich innerhalb der Spiegel des Meder- und Hochwassers eine Verschalung aus Bohlen oder Halbhölzern, welche an die Pfähle genagelt oder geschraubt werden. Wegen des leichteren Austrocknens des Holzwerks ist den Schalhölzern ein grösserer Zwischenraum zu geben. Bei Jochen, die im Wasser stehen, werden die Pfähle immer gerammt; Pfeilern im Trockenen gibt man, falls sie mehr den Charakter von definitiven Konstruktionen tragen, am besten einen gemauerten Sockel, da eingerammte Pfähle leicht abfaulen. Die Jochständer werden dann in eine auf den Sockel aufgelegte Grundschwelle eingezapft. Bei mehr provisorischen Bauten und festem Untergrund kann die Grundschwelle auch unmittelbar auf den geebneten und abgeräumten Boden gelegt werden. Häufig werden eingerammte Joche aus zwei Teilen, dem Gründjoch und dem Überjoche oder aufgesetzten Joche gebildet. Bei Jochliöhen über 7 m wird diese Konstruktion wegen der für ein einteiliges Joch nicht ausreichenden Pfahllänge gewählt; sonst kann aber auch der Umstand dafür massgebend sein, dass der beständig unter Wasser befindliche Jochteil länger in gutem Zustande bleibt als das abwechselnder Misse und Trockenheit ausgesetzte und daher eher einer Erneuerung bedürftige Holzwerk der Jochständer. Man hat daher eine Trennung in Nieder wasserhöhe vorgenommen und das Grundjoch aus senkrecht gerammten Pfählen gebildet, die mit den Ständern des aufgesetzten Joches durch Gurthölzer und Zangen gut zu verbinden sind, so dass w'eder eine Längs- noch eine Querverschiebung der beiden Jochteile eintreten kann. Gegen starke Eisgänge sind solche aufgesetzte Joche allerdings weniger widerstandsfähig als einteilige Joche.

omen

Die Stärke und die Anzahl der Pfahle eines bloss lotrecht belasteten Joches ist zunächst mit Rücksicht auf die Tragfähigkeit des Untergrundes zu bemessen. Das Schlagen von Probe-j»iloten gibt Aufschluss darüber, welche Belastung einem Pfahle entsprechend seinem Eindringen hei den letzten Rammschlägen auferlegt werden kann (s. die betr. Formeln unter Pfahl). Dann sind aber auch die über dem Boden freistehenden Jochpfähle auf Knickung zu berechnen, wobei eingerammte Pfahle mit dem unteren Ende als eingespannt angesehen werden können, so dass für die Knicklänge 0,7 der Jochhöhe einzusetzen ist. Für die Pfeiler der Spreng-werksbrücken ist die eine angrenzende Oefinung belastet, die andere unbelastet anzunehmen. Die Resultirende der schiefen Strebenkräfte gibt die auf das Joch einwii’kende äussere Kraft, aus deren Richtung und Grösse wieder die Beanspruchung der Jochpfähle abzuleiten ist.

man

Hohe Pfeiler, für deren Jocliständer die einfache Länge der vorhandenen Hölzer nicht ausreicht, können auf zweierlei Art konstruirt werden. Entweder ordnet man gewöhnliche einfache Joche an, die unter einander, an den Stoss-stellen der Jochständer, verbunden und dadurch gegen Ausknicken gesichert werden; oder man führt freistehende Gitterpfeiler aus, die nach Art der eisernen Gitterpfeiler die nötige Steifigkeit durch Anordnung von Gitterwerk zwischen den Jochständern erhalten. Die erste Anordnung entspricht den sogen. Gerüstbrücken (s. d.); die Joche stehen ziemlich nahe (6 bis 8 m), um eine Verbindung möglich zu machen, welche durch horizontale Gurthölzer und in einzelnen Feldern auch durch diagonale Verstrebungen zwischen den Jochen bewirkt wird. Hölzerne Gitterpfeiler, welche die Anordnung grösserer Spannweiten voraussetzen, sind nur in einigen wenigen Fällen zur Anwendung gekommen (alte Brücke über den Msta auf der Moskau-Petersburgerbahn). Heute wird kaum daran denken, grössere Viadukte im Charakter definitiver Bauten ganz aus Holz zu konstruiren ; es wird sich sonach nur um hölzerne Provisorien handeln, für welche die Form der Gerüstbrücken die zweckmässigste ist.

Melan.

Litteratur: [1] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, Brückenbau, 1. Abt., 4. Kap., Hölzerne Brücken, bearb. vo F. Heinzerling, Leipzig 1886.— [2] Winkler, E., Vorträge über Hrückenbau ; Hölzerne Pfeile (als Manuskript gedruckt), Wien 1872. — [3] Ritter, W., Der IIrückenbau in den Vereinigten Staaten Amerikas, Bern 1894.

Beleuchtung darf die Zuhörer nicht blenden.

Honigs Kreuzbremse, s. Rettungsapparate.

Hermanns Grün, s. Schweinfurtergrün.

Hörrolir, Vorrichtung, um dem Ohr Schallwellen in verstärktem Masse zuzuführen. Die Schallwellen haben die Eigentümlichkeit, sich in bestimmte Richtungen der Fortpflanzung leiten zu lassen und entlang dem Hohlraum sowohl gerader als gekrümmter Röhren sich ohne erhebliche Schwächung fortzupflanzen. Das Hörrohr für Schwerhörige hat an seinem äusseren Ende den aus Metall, Hartgummi, Papiermasse u. dergl. bestehenden Schallbecher, einen am besten aussen parabolisch geformten Trichter, der die Schallwellen zum Rohre und mittelst dieses zumOhr leitet, am inneren Ende entweder wieder eine trichterförmige Erweiterung zum Annähern an die Ohrmuschel, so besonders bei dem getrennte Hausgelasse verbindenden Sprachrohr, oder ein zum Einstecken in den äusseren Gehörgang passend geformtes Ansatzstück. Das Rohr kann aus passend gekrümmtem, festem Material oder aus biegsamem Gummischlauch gebildet sein, lieber das Stethoskop, Hörrohr der Aerzte, womit diese besonders die Brust-geräusche behorchen, s. Litteratur.

Litteratur: Gerhardt, Lehrb. <1. Auskultation u. Perkuss ion, 5. Auf!., 1'iibmg. 1890. Aug,Schmidt,

Hörsaal, Saal in höheren Schulanstalten zur Abhaltung von Vorlesungen. Je nach der Anzahl der Zuhörer und dem Lehrgegenstand sind Grösse und Anordnung verschieden. Die kleineren Hörsäle für 20 — 50 Zuhörer sind in ihren Raumverhältnissen, in der Stellung der Fenster, der Bänke oder Tische u. s. w. ähnlich den Schulzimmern (s. Sc hui haus) zu halten. Die grossen Hörsäle für 150—200 Zuhörer und solche, bei welchen das Sehen auf die Wandtafel und den Vortragstisch nötig, sind mit steigenden Sitzreihen anzuordnen. Die Breite der Sitze ist 0,70—0,80 m, die Tiefe 0,85—0,90 m, somit die Grundfläche auf 0,60—0,70 qm zu berechnen. Die Gänge sind mit 0,75—1,0 m, für einen Ofen ist 1,0 qm, für das Katheder 4,0 qm zu bemessen. Die Wandtafel ist in zwei über einander verschiebbaren Tafeln anzuordnen. Die künstliche

Weinbrenner.

Hörsignale, Eisenbahnsignale, welche den Betreffenden durch das Gehör vermittelt werden, z. B. alle mit Läutewerken, Dampf- und Mundpfeifen, Knallkapseln etc. gegebenen Signale.

Höscliotypie, s. Photochromographie.

Hövellit, s. v. w. Sylvin.

Höxterstein (Sollinger Fliesen), s. Fliesen, schwedische.

um

Weinbrenner,

Hot, der freie, unüberbaute Raum neben oder zwischen Gebäuden, der von diesen oder von einer Einfriedigung umschlossen ist. Je nach der Lage zu den Gebäuden und seiner Bestimmung unterscheiden wir: 1. Vorhof, welcher zwischen der Strasse und dem Hauptgebäude liegt; 2. Mittel- oder innerer Hol, von Gebäuden rings umschlossen, in südlichen Ländern oft mit Bogenöffnungen geben, welche unter Abhaltung der Sonnenstrahlen Licht und Luft in das Innere der Gebäude leiten; im Korden oft teilweise überdacht oder mit Glasdach versehen, um den Raum trocken und geschützt zu halten und ihn besser nutzbar zu machen. 3. Hinterhof, Dienst-, Stall- oder Küchenhof, an welchem die Wirtschaftsräume, welche dem Auge zu entziehen sind, liegen. Die Höfe sind, wenn thunlich, mit einer Zufahrt oder Durchfahrt in Verbindung zu setzen; sie sind zu pflastern, ins Gefall zu legen und mit einer Entwässerung zu versehen. — Bei städtischen Wohngebäuden soll die Grösse der Höfe mit dei bebauten Fläche in einem Verhältnis stehen, so dass noch hinreichend Luft um Licht in das Gebäude gelangen kann; man rechnet, dass der freie Hofiaum ein Drittel des bebauten Grundstücks betragen soll. Für das Regenwasser kann eine Zisterne vorgesehen werden. Soll mit Wagen gewendet weiden können, so bedarf der Hof mindestens einer Breite von 8,0 m. Ueber die Höfe im ländlichen Bauwesen s. Gehöfte an lagen.

Hofeies Feuerrettungsleiter, s. Rettungsapparate.

Hoffmannsche Tiefbauten, s. Tiefbauten, landwirtschaftliche.

Hofmanns Violett, s. Farbstoffe, künstliche, organische, Bd. 4, S. 99 und 115.

Hohene^gersclie Plättchen, s. Fixirungsplättchen.

Hohlcylilider mit innerem Ueberdruck erfordern aus Festigkeitsrücksichten eine gewisse Wandstärke, für deren Berechnung drei Fälle zu unterscheiden sind:

1.    Bei nicht hohem Druck (etwa bis 50 Atm.) nimmt man an, dass der Druck, welcher den Hohlcylinder in einer gedachten Diametral ebene zu

___ teilen bestrebt ist, durch die senkrecht zu dieser Ebene stehenden

Spannungen der Cylinderwandungen ausgeglichen wird, indem h{\ > ' fd’ i ¹ i\& man den Einfluss der Stirnwände vernachlässigt (s. Fig.). jt I i i t i t    ju <jem Cylinder vom inneren Durchmesser d = 2 r cm und der

$ Länge l cm ist die Trennungskraft bei p Atm. Ueberdruck p dl] in den Wandungen je von der Stärke 8 und der Länge l herrscht die Zugspannung s, gleichmässig verteilt. Zum Ausgleich ist erforderlich, dass pdl = 2 Sls ist, oder 2 8 : d = S : r—p : s. Diese Formel findet die allgemeinste Anwendung. Hiernach sind Dampfkessel u. a. mit s = 350 für einreihige, und s = 420 für zweireihige Nietung zu berechnen, unter Zugabe von 0 bis 3 mm zu 8. (Dem entspricht angenähert die Faustformel 8 mm = d m • p Atm. -f- 5 mm.) Gusseiserne Rohre erhalten s — 200 bis 300 und 7 bis 10 mm Zugabe zu 8. Auch die Druckwasseranlagen mit 50 Atm. berechnet man hiernach mit 8 = 200 und 10 mm Zugabe zur berechneten Wandstärke.

Die axial gerichtete Zugspannung sa der Oylinderwandung ergibt sich aus: pnd²:4 7i d88a und zwar zu sa = ^ s. Daher legt man die Keslelbleche mit der Walzrichtung in den Umfang und berücksichtigt die Axialspannung sonst nicht besonders.

2.    Bei hohem Ueberdruck (über 50 Atm.) ist die ungleichmässige Verteilung der Spannung in der Wandung zu berücksichtigen. Die innerste Schicht der Wandung übernimmt den Flüssigkeitsdruck als radiale Druckkraft und überträgt davon den Teil, den ihre tangentiale Spannung nicht selbst aus-gleicht, auf die folgende Schicht u. s. f. Hierbei kommt in Betracht, dass eine gewaltsame Streckung oder Drückung eines Stoffteilchens in einer Richtung eine entgegengesetzte Formänderung in jeder dazu senkrechten Richtung zur Folge hat. Die Grösse der letzteren ist i/m der ersteren, und zwar etwa ³/j0. Aus dieser Erwägung berechnet man nach den Elastizitätsgesetzen die Spannungen, insbesondere die höchste Tangentialspannung s der innersten Schicht.

Für Cylinder, die keine Axialspannung durch den inneren Druck erfahren, z. B. Rohre, die zwischen festen Stirnflächen eingespannt sind, ferner hydraulische Cylinder mit Kolben, wenn der Flüssigkeitsdruck des Bodens unmittelbar, ohne Vermittlung des Cylinders selbst, auf ein festes Widerlager übergeht u. s. w., gilt die Formel von Grashof [1] und Winkler [2].

8 + Ö,7p

s —1,3

3.    Für Cylinder, welche mit Axialspannung den Druck der Stirnflächen auszugleichen haben, gilt die durch Winkler [2], später nochmals durch v. Bach [3j aufgestellte Formel :

hi

— i.

s-=fi

r f s

s -f- 0,4 p

— b³ P

Die letzte Berechnungsart führt auf geringere Wandstärke als die vorhergehende, und so lange p ¹k s ist, sogar auf geringere Werte als die erste Berechnungsart, weil die Axial-spannung in günstigem Sinne der Ausweitung der Cylinderwand entgegenwirkt. Zum Vergleich seien hier einige Ergebnisse zusammengestellt.

• s “ Vioo

: s = 0,0100    0,100    0,1667    [0,333    0,500    0,667

Vio

Ve

Vs

²/s

-V

s + 0,7 p

¹⁰/l3

0,77]

s — 1,3

= 0,0101    0,109    0,194    0,475    0,964    2,317

GO

s -j- 0,4 p

= 0,0086    0,093    0,167    0,414    0,852    2,082

O©

8 — 1,3 p

v. Reiche [4] empfiehlt, kleinere Cylinder mit verhältnismässig grösserer Wandstärke aus-zuführen und zwar für 150 Atm. gusseiserne Cylinder von r <* 100 mm mit 8 — r , von r = ICO bis 200 mit 8= 100 mm, von r )> 200 mm mit $ = 0,5 r.

In der Anwendung wählt man für Druckwassertrieb meist 50 Atm., für hydraulische Pressen mit gusseisernen Cylindern 150 oder 300 Atm., desgleichen mit Stahlcylindern bis 1200 Atm. und setzt die Spannung für Gusseisen s= 300 Bis 450 und sogar 600 kg pro Quadratcentimeter, für Phosphorbronze 750 Bis 1000, für Stahl 1500 bis 2000 kg pro Quadratcentimeter. Bei starker Be* anspruchung des Cylinders ist der Boden nicht scharfwinkelig anzusetzen, sondern halbkugelig zu bilden oder als besonderes Stück mit Dichtung anzusetzen bezw< einzuschrauben [5].

Holi 1 cylinder mit äusserem Druck, z. B. gusseiserne Tauchkolben für hydraulische Pressen (mit dem äusseren Radius R) berechnet nach den oben gekennzeichneten Elastizitätsgesetzen mit den Formeln:

8:R — 1 — Vl — 1,7 p : s,i für die tangentiale Druckspannung s,i der Innenfläche.

S:R — 1 — Vl—0,9p-.Sz für die radiale Zugspannung sz der Innenfläche.

Setzt man z. B. sz ~ 450 und Sa — 850, so geben beide Formeln gleiche AVerte für die Wandstârkç S, und zwar :

v.

Bach [3]

Plg3 — ¹I too ¹/io S : R — 0,0045 0,046

Ve

Hs

Hz

²k

0,078 0,163 0,258 0,368    1

Dazu kommen die für die Herstellung und Bearbeitung der Kolben erforderlichen Zugaben, wenn nicht gar der Kolben auf Tragfähigkeit (Knickfestigkeit) gegenüber der Last zu berechnen ist.

Dünnwandige Hohlcylinder, wie Flammrohre von Wellblech, sind nach der einfachen Beziehung 2 ô : D — p : s mit s = 500 kg/qcm tangentialer Druckspannung unter Zugabe von 0 bis 3 mm zu dem berechneten AVerte von d zu bestimmen.

Rohre mit äusserem Druck, die ein Flachdrücken befürchten lassen, wie glatte Flammrohre zwischen Versteifungsringen vom Abstande l cm sind

nach derBachschenFormel[6] zu berechnen: ô

mit Zu-

2000

gäbe von 1,5; 1; 0,5; 0 mm, bei Flammrohren für chstens 5; 6; 7; über 7 Atm. Kesseldruck. Für nicht überlappt genietete, sondern gelaschte oder geschweisste Rohre ist in der Formel 80 statt 100 zu nehmen.

Ein Hohlcylinder alsAValze erleidet nach der Entwicklung v. Bachs [3] die stärksten Beanspruchungen in den gegenüberliegenden Querschnitten, wo die Kräfte angreifen, und zwar innen eine Zugspannung, die noch grösser ist als die tangentiale Druckspannung aussen.

Litteratur: [1] Grashof, Theorie d. Elastizität u. Festigkeit. Berlin 1878, S. 312. — [2] Zivil-ingenieur 1860. — [3] von Bach, Elastizität und Festigkeit, Berlin 1889/90, S. 333 f., u. 1K94. S. 360 f. ; AValze, S. 315 f. bezw. 341 f. ; Hohlkugel, S. 348 bezw. 376. — [4] v. Reiche, Alaschinenfabrikation, Leipzig 1876. — [5] Reuleaux, Constructeur, Braunschweig 1882,89, S. 984. — [6] von Bach, Maschinenelemente, Stuttgart 1896, S. 175.

Hohleisen, s. Stemmzeug.

Hohle AVelle, entweder eine gusseiserne Welle für starke Kräfte und langsamen Gang, besonders auch für Hauptantriebskupplungen mit übergeschobener Hohlwelle (s. Kupplungen) oder eine stählerne, nach dem Schrägwalzverfahren von Mannesmann hergestellte Transmissionswelle für solche Fälle, wo das Gewicht der AVelle selbst einen wesentlichen Teil des Lagerdruckes ausmacht.

AVährend eine volle, massive AVelle von d cm Durchmesser das AViderstandsmornont, lV=0,ld³ hat, erhält eine D cm dicke Hohlwelle mit d₀ cm lichter AVeite das Widerstandsmoment AV₀ = (n Di : 64 — n d₀⁴ : 64) : 0,5 D = 0,1 D³ [1 — (d₀ : D)⁴] gegenüber Biegungs-inomenten. Das polare AViderstandsmoment gegen Torsion ist je doppelt so gross als W bezw. Wq. Folgende Tabelle zeigt für einzelne Höhlungsverhältnisse do : D die Ersparnis am AVellengewicht Go: (7, die Verminderung der AViderstandsfähigkeit Wo ■ W, und in welchem Verhältnis D : d eine hohle AVelle dicker sein muss als eine volle AVelle mit gleichem AViderstandsmoment :

Lindner.

1,01 1,02 1,05 1,10 1,20 1,

d₀:D = 0,2 Go : G = 1 — (do : d)² . = 0,96 Wo : W — l — (d₀:dy .=

D:d = l :\f 1 — (d₀ D)⁴ = 1

Hohlgeschoss, s. Munition.

Hohlgewebe, s. W e b e r e i.

Hohlhauer sind besondere Arten von kleinen Meissein zum Nacharbeiten der Einschnitte in den Schlüsselbärten. Die Einschnitte in den Bärten der Schlüssel, welche zu Eingericht-Schlössern (s. Schloss) gehören, werden mit kleinen Kreuzmeissein (s. Meis sei) ausgehauen (wobei der Schlüssel im Schraubstocke eingespannten Bartkluppe von eigentümlicher Bauart liegt) und mit einer andern Art Meissei, dem Hohlliauer, nachgearbeitet.

Hohlkanteisen ist ein Vierkanteisen, welches auf den vier Seitenflächen

so dass sein Querschnitt an

05 CO HCO ^

Lindner.

in einer

E. Müller'Hannover.

durch je eine längslaufende Rinne ausgehöhlt ist, die Sternform erinnert. Es wird für leichte Säulen, Gitterstäbe u. s. w. verwendet.

E. Müller-Hannover,

Hohlkehle, Hohlleiste, Einziehung, ein Bauglied, das nach einem eingezogenen Viertel- oder Halbkreis oder einer anderen zusammengesetzten Bogenlinie gekrümmt ist (s. die nebenstehenden Figuren).

HL

(a,

Hohlkehlhobel, s. Hobel.

Hohlkcil, s. Nabenkeile.

Hohlkiel, s. Schiffbau.

Hohlkugel mit innerem Ueberdrück erleidet in radialer Richtung eine Druckspannung, deren Höchstwert sd an der Innenseite der Wandung herrscht und eine tangentiale Zugspannung mit dem Höchstwert s₂ an der Innenseite.

f7''> '

Nach Bachs Angaben [1] bestehen zwischen der Wandstärke S cm, dem inneren Radius r und dem inneren Ueberdruck p Atm. die Beziehungen

L = i/jEkMZ_lunä i.= I«

r ] sz — 0,bo p    r ! sa

Hiernach sind folgende Verhältnisse berechnet:

— 0,4 p

-1,3 P

— 1.

0,1

¹lß

1,538

~k

eo CO O H'rH H

0,211    0,309    0,587

1,23    1,35    1,60

00

0,062 9,98

I)ie Wandstärke fällt also vergleichsweise für eine Hohlkugel wesentlich kleiner aus als für einen Cylinder von demselben Radius.

Bei geringerWandstärke berechnet man die Zugspannung in der W andung, indem man sich einen diametralen Schnitt der Kugel denkt und setzt die auseinandertreibende Kraft p.n r² = 2 TT r 8s also: S : r = ¹kp-S, d. i. halb so viel als bei dem Cylinder.

Hohlkugel mit äusserem Ueberdruck erleidet eine tangentiale Druckspannung mit dem Höchstwert sd an der Innenfläche und im Zusammenhang damit eine radiale Zugspannung, die ⁶/r des Wertes der Druckspannung erreicht. Hierfür gilt wieder, -wenn H den äusseren Halbmesser der Hohlkugel

S : R — 1 — \/l — 1,05 p : s a für die tangentiale Druckspannung, und

bezeichnet :

0,93

S : R — 1 — V 1 — 0,9 p : Sz

für die radiale Zugspannung. Berücksichtigt man besonders die Zugspannung in Hinsicht auf Gusseisen, obgleich sd — ⁷/₆ sz ist, so erhält man folgende Vergleichswerte :

Vio

zk

¹/s

P ■ Sz — VlOO

S : R — 0,003    0,031    0,053    0,112    0,181    0,263

Auch hier wird, sofern eben auf Einknicken der Wandung nicht Rücksicht zu nehmen ist, die Wandstärke der Kugel kleiner als für den Cylinder.

In der praktischen Ausführung bietet die Hohlkugel gegenüber dem Hohlcylinder bedeutende Schwierigkeiten, so dass die theoretisch günstigere Beanspruchung der Wandung dagegen meist kaum noch in Betracht kommt.

Durch Giessen lassen sich Hohlkugeln nicht ohne Kernlöcher herstellen und heim Nieten aus Blech hat man viel Verschnitt und Schwierigkeiten beim Treiben, Buckeln der Platten und beim Zusammenpassen der Nietstellen. Bei Vakuumpfannen aus dem teuren, dehnbaren Kupfer ist die Kugelform am Platze. Trotz des weiteren Vorzuges, dass die Hohlkugel die geringste Wandfläche im Verhältnis zum Inhalt hat, gehen, wie seit langer Zeit die Dampfkessel, so jetzt die Luftballonformen von der Kugelform mehr zum Cylinder über. Zu berücksichtigen ist hier auch, dass die „allgemeinen polizeilichen Bestimmungen über die Anlegung von Dampfkesseln“ in § 1 Heizkörper von Gusseisen bis 25 cm lichter Weite bei cylindrischer Gestalt und bis zu 30 cm bei Kugelgestalt zulassen.

Halbkugelschalen in Gusseisen und Kupfer eignen sich zu Koch- und Schmelzpfannen besser als Cylinder, weil sich Spannungen bei ungleicher Erhitzung in der doppelt gewölbten Fläche leichter ausgleichen als im Cylinder und dessen Bodenansatz.

Litteratur: [1] von Bach, Elastizität und Festigkeit, Berlin 1894, S. 376; Ders., Mascliinen-elemente, 5. Auf!., Stuttgart 1896, S. 30.    Lindner.

Hohlmasse, Gefässe von bestimmtem körperlichen Inhalt zum Messen von Getreide, Mehl, Kartoffeln, Obst, Flüssigkeiten (s. Flüssigkeitsmasse). In den Ländern, in denen das metrische Masssystem eingeführt worden ist, bildet das Liter die Grundlage der Hohlmasse.

Hohlmauern, Mauerkörper mit Hohlräumen, welche, vertikal durch die ganze Mauer aufsteigend, als Rauch-, Heissluft- und Lüftungskanäle (Dunstrohren), sowie zur Aufnahme von Wasserleitungs-, Heiz- und anderen Röhren dienen! oder welche durch die in ihnen enthaltene isolirende Luftschicht zur Trocken-und Warmhaltung der Gebäude, zur Verminderung der Schallfortpflanzung und zur Ersparung an Mauermaterial beitragen.

Bei Herstellung der in verschiedenster Anordnung vertikal -- I

Schnitt 11

EH

Fig. 1.

durch die Mauer durchlaufenden Kanäle (Luft- und Rauchrohren) ist die allgemeine Yerbandregel zu beachten, dass in zwei auf einander folgenden Schichten die Stossfugen vollständig Überbunden werden (s. Fig. 1). Die Querschnittgrössen solcher Kanäle sind meist durch Rechnung festzustellen, werden aber bei Backsteinmauern den Abmessungen der Backsteine angepasst und am besten rechteckig geformt. Die Scheidewände (Zungen) zwischen mehreren neben einander liegenden Kanälen werden meist einen halben Stein stark gemacht, häufig auch, besonders wenn ein Lüftungskanal neben einem Rauchrohr liegt, aus Eisenplatten hergestellt, um durch Ausnützung der Rauchwärme im Rauchrohr die Aufwärte-bewegung der Luft im Lüftungskanal zu fördern. Werden die Hohlmauern zum Zweck der Iso-lirung gegen Feuchtigkeit und Kälte verwendet, so brauchen dieselben nicht ununterbrochen vertikal durchgeführt zu werden, sondern erhalten in den verschiedenen Schichten durch die erforderlich werdenden Bindersteine B (s. Fig. 2 u. 3) eine verschiedenartige Unterbrechung. Soll die äussere Mauerhälfte einen Stein stark werden, so würde bei anderthalb Stein starken Mauern die Innenhälfte nur einen halben Stein stark (s. Fig. 2), was zur Auflagerung der Gebälke zu schwach wäre, so dass die in Fig. 3 veranschaulichte Anwendung vorzuziehen ist. Der Hohlraum wird gewöhnlich einen Yiertelstein (etwa 6—7 cm) breit angenommen. Soll jedoch Feuchtigkeit abgehalteu werden, so ist es besser, die Zwischenräume etwa 12 cm stark zu machen oder doppelte Hohlräume anzunehmen [2]. Bei Befürchtung von Feuchtigkeit für die äussere Mauerhälfte erweisen sich auch die Bindersteine als nachteilig, da sie die Feuchtigkeit zur innereu Mauerhälfte hinüberleiten, was durch den beim Mauern herabfallenden, auf ihnen liegen bleibenden Mörtel nur befördert wird und wogegen auch das Eintauchen der Bindersteine vor ihrer Verlegung in heissen Kohlenteer nicht vollständig schützt.

1MJT

f

Schnitt I

i l

Schnittll

Schnitt I

Schnitt Q

Fig. 2.

Fig. 3.

beseitigen

zu

Diese Nachteile der Bindersteine wurden von Schmölcke [3] dadurch gesucht, dass er statt der in den verschiedenen Schichten verschieden verlegten Bindersteine ganz durchlaufende Binderpfeiler verwendete, während Müschen [4] und Bettstaedt [nJ umspringende Isolirschichten anwendeten. Am besten ist die Verwendung von Hohlsteinen.

Littérature [1J Handb. d. Arch., Darmstadt 1886, 3. Teil, Bd. 1, Heft 1,S. 48; 3. Jeil, Bd. 2, Heft 1, S. 40. — [2] Haarmanns Zeitschr. f. Bauhandw. 1887, S. 31, 105; 1888, S. 131. —-[3] Deutsche Bauztg. 1883, S. 37. — [4] Ebd. 1884, S. 375. — [5] Baugew.-Ztg.1884, S. 111. — Für polygonale und runde Mauerkörper mit Hohlräumen vergl. Handb. d. Aren., « • ci , Bd. 4, Abt. 4, Abschn. 4 B., Kap. 4 c.    L- v•

Hohlmeissei, s. Drehen, Bd. 3, S. 423.

Hohlpfeiler, nicht mit Mauern in seitlicher Verbindung stehende Lult-oder Rauchkanäle, die einzeln oder in Gruppen vereinigt, z. B. als Schornsteine, von der Dachbalkenanlage an (s. Fig. 1 u. 2) oder selbständig für sich aufgemaueit werden. Für den Steinverband gelten dieselben Regeln wie bei den Holilmauern.

Bei Schornsteinen von kleinerem Querschnitt werden die Wandungen um etwa vorhandene Zungen einen halben Stein stark gemacht, und es win 1 11

IM

Schnitt I

Schnitt 1

I    Ä

SchnittL

Fig. 1.

Schnitt I

Schnitt!

Fig. 2.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Schnitt!

MB

Fig. 3.

Fig. 4.

14

Schornstein- oder Läuferverband angewendet (s. Fig. 1 u. 2). Bei grösseren Querschnitten und Höhen werden die Wandungen einen Stein stark (s. Fig. 3 u. 4) und stärker ange Hei l-'ig. 4 entsteht die zweite Schicht, indem man sich die dargestellte Schicht um 45° gedreht denkt. °Bei kreisförmigen Querschnitten gelten die Verbandregeln für gekrümmte Mauern (s. d.).

nommen.

Litteratur s. hei Hohl mauern.    L. v. IVillmann,

Lindner.

Jlolllrad, ein Zahnrad mit nach innen gerichteten Zähnen. Der Armstern oder die hierfür meist bevorzugte volle Scheibe des Rades sitzt seitwärts am Zahnkranz und macht die Durchführung der Welle des eingreifenden kleineren Triebes unmöglich. Man würde sonst das Hohlrad viel öfter benützen, weil es günstigeren Zahneingriff, geringere Zahnreibung und besseren Schutz für die Verzahnung gegenüber Fremdkörpern wie auch umgekehrt bietet. Die Konstruktion entspricht den gewöhnlichen Regeln der Cykloiden- (s. d.) oder Evolventenverzahnung (s. d.). Bei letzterer ist darauf zu achten, dass der Kopfkreis ausserhalb des Grundkreises liegen soll. Bei Hohlradantrieb laufen beide Wellen in gleicher Richtung um.

Hohlspat, s. v. w. Chiastolith, s. Andalusit.

Lubberger.

Mollis paten, Spaten mit im Querschnitt gekrümmtem Blatt; Spaten von etwa 0,5 m Länge, oben 0,09 m und unten 0,06 m Breite, werden zuweilen in der in Bd. 3, S. 411, ersichtlichen Gestalt (Schwanenhals) zum Auswerfen der zur Aufnahme des Drainrohres dienenden untersten Rinne des Drainagegrabens verwendet.

Hohlsteine, s. Ziegel.

Hohlsträngig, s. Zwirn.

Hohl traverse, s. Festungsbau, Bd. 4, S. 202.

Hohl werk, ein mit Hohlziegeln gedecktes Dach.

Hohlziegel, deren Form in den Art. Dachziegel, Firstziegel, Gratziegel beschrieben worden ist, bildeten schon bei den Dachdeckungen der Griechen und Römer einen wichtigen Bestandteil und das Vorbild für Marmorziegel, wie sie auch heute bei dem hochentwickelten Falzziegeldache (s. Falzziegel) in entsprechender formaler Ausbildung ihre Anwendung finden. Sie kommen in Verwendung: a. Bei Ueberdeckung der Firste und Gräte der Dachplatten- (und Falzziegel)däclier; bei ersteren überdecken sie sich 10 bis 12 cm, wobei das weitere Ende von der Wetterseite abgekehrt liegt (bei Gräten ist es nach unten gekehrt). Bei steilen Gräten sind sie mit Nägeln zu befestigen, während sie an den Firsten in Mörtel gelegt und die Fugen zur Dichtung eingespeist werden, ein Verfahren, das viel Unterhaltungskosten verursacht, b. In Verbindung mit breiten Flachziegeln, welche an den Seiten aufgefälzt sind, zur Ueberdeckung der Stossfugen (s. Italienisches Dach), c. Zur Herstellung ganzer Dachdeckungen (s. Hohlziegeldach), d. Zur Bildung von Dachkehlen.

Litteratur: Breymann, Allgem. Baukonstruktionslehre, Bd. 1, Konstruktionen in Stein, Leipzig 1896. — Handbuch der Architektur, 2. Teil, Bd. 2, Baukunst der Börner von Durm, Darmstadt 1885. — Musterheftc der Falzziegeleien von Ludovici in Jockgrimm, Gebrüder Couturier in Forbach (Lothringen) u. s. w. ; Gebrüder Gilardoni in Altkirch (Eisass). Weinbrenner.

Ilohlziegeldach (norddeutsch Priegendach), besteht in einer einfachen oder doppelten Deckung von Hohlziegeln auf Lattung ; dasselbe war im Mittel-alter in allen Kulturländern üblich.

zur

Das einfache Dach (Fig. 1) ist wenig dicht und kam nur bei steilen Dachflächen Anwendung; dabei waren die Stossfugen der Ziegelreihen durch Mörtel zu dichten. Die

Doppeldeckung (Fig. 2) ist sehr dicht, aber schwer ; fis. yüv ßk    di0 ers*e Bage liegt mit der Hohlseite nach oben, die

Fig. 1.

Fig. 2.

von

zweite mit derselben nach unten und greift in die erste ein. Im Volksmunde heissen die Ziegel der ersten Lage Nonnen, die anderen Mönche; die Vorteile dieses Daches bestehen in der raschen Abführung des Wassers in den Kehlen der Ziegel und daher geringerer Schädigung durch Frost. — In neuester Zeit werden solche doppelte Hohlziegeldächer aus glasirten Ziegeln von Gebrüder Gilardoni in Altkirch (Eisass) für flache Dachungen Lagerkellern ausgeführt ; die Fugen werden durch Zement gedichtet.    Weinbrenner.

Hohlzirkel, s. Mess Werkzeuge.

Ilohofen (Hochofen), s. Roheisen.

Ilojos-Steuerung, s. Präzisionssteuerungen.

Hol hinder (holländisches Geschirr), jene heute allgemein angewendete Maschine, welche zum Zerfasern der Hadern dient. S. Papierfabrikation.

Holländerblau, s. v. w. Waschblau (s. d.).

Holländerleere, s. Papierfabrikation.

Maxim. Kraft.

Holläiulerwalze, auch Messer walze, nennt man den eigentlich wirksamen Apparat des Holländers, welcher aus einer rotirenden, mit radial eingesetzten Messern (Schienen) versehenen Holz-oder Metallwalze besteht; s. Papierfabrikation.

Holländerweiss, s. v. w. Bleiweiss (s. d.).

Holländiscliblau, s. Lackfarben.

Holländische Flüssigkeit (Oel der holländischen Chemiker), s. Aethylen.

Holländische Pfannen, oo-förmig gebogene Dachziegel, welche hauptsächlich in den Niederlanden und Nord Westdeutschland, sowie in den Provinzen Ost- und Westpreussen Verwendung finden.

In nebenstehender Figur sind solche Dachziegel im Schnitt zur Darstellung gebracht (s. Dachziegel, Bd. 3, S. 113).    Dümmler.

T~T

Holländischer Verband hat Binderschichten, die mit Schichten ab-wechseln, in denen Läufer und Binder sichtbar werden, wie dies beistellende Figur für eine 1 Stein starke Mauer zeigt. Infolge dieser Anordnung fallen allerdings keine inneren Stossfugen über einander; jedoch sind bei Mauerstärken von ungerader Steinbreitenanzahl sehr viel L ³/₄ Steine erforderlich, was unvorteilhaft ist. Die Ç Verzahnung ist eine gleichmässige, um je */₄ Stein eingreifende; die Abtreppung ist eine periodische , von drei auf einander folgenden Stein breiten l und je einer ³/₄ Stein breiten Stufe.

L. v. Jl’illmant$.

Litteratur s. unter Backsteinverband.

Holländisches Feimgerüst, s. Diemenhäuser.

Holländisches Geschirr, s. v. w. Holländer.

-v'v'WvJ

Fig. 1. Fig. 2. Fig. 4.

Holm. Ueber Holzpfähle, welche in einer Reihe in den Boden eingetrieben sind, wird in der Regel ein wagrechter Balken, Holm oder Kronschwelle genannt, gelegt. Die ältere und jetzt noch häufig vorkommende Verbindung der Pfähle mit dem Holm besteht darin, dass man an die in gleicher Höhe abgeschnittenen Pfahlköpfe Halbzapfen anschneidet und den Holm mit korre-spondirenden Zapfenlöchern versieht (Fig. 1) ; dieses Verfahren ist umständlich; die Zapfen und die Backen der Zapfenlöcher faulen leicht. Besser ist es, wenn der Zweck der Holme dies gestattet, an die Pfähle Blattzapfen anzuschneiden (Fig. 2); die Lagerung des Holmes ist dann die sicherste, wenn die Pfähle abwechselnd links und rechts vom Holm eingetrieben ç werden (Fig. 3). Die solideste, wenn auch teuerste Längsverbindung von in einer Reihe eingetriebenen Pfählen erzielt man durch doppelte Zangen L aus Halbhölzern, die mit den Pfählen durch Schrauben verbunden werden Fig. 3. (Fig. 4); man nennt dieselben auch Gurthölzer. — Die Stösse in den Holmen und Gurthölzern müssen stets auf einen Pfahl treffen ; in den einzelnen Pfahlreihen sollen die Stösse abwechseln; bei Gurthölzern sollen die beiden einer Pfahlreihe angehörigen Halbhölzer gleichfalls versetzte Stösse erhalten.

Holostericbarometer, s. Aneroid.    schmut-Darmstadt.

Holvintolith, s. v. w. Marmor, s. Kalkstein.

Holz ist im naturwissenschaftlichen Sinne ein Bestandteil der in der höheren Pflanze befindlichen Stränge („Leitbündel“, „Gefässbündel“), im technischen aber der entrindete Baumstamm (bezw. dessen Aeste und Wurzel). Bei den dicotylen Pflanzen deckt sich somit der naturwissenschaftliche Begrift grösstenteils mit dem technischen, nicht aber bei den Monocotylen (Palmen, Gräser), deren „Holz“-Stamm nicht nur den Holzteil der Gefässbündel, sondern auch die übrigen Gewebearten, wie die Bastteile der Gefässbündel, das Grundgewebe etc. umfasst. Die technischen Eigenschaften des Holzes (s. den Art. Bauholz,

Bd. 2, S. 54) sind zunächst von dem anatomischen Bau desselben, dann aber auch von Klima und Lage des Standortes, von Alter und Erhaltungszustand u. s. w. abhängig. Während es vom bautechnischen Standpunkt genügt, die Hölzer in zwei Gruppen, in Nadel- und Laubhölzer (s. Bd. 2, S. 56) zu teilen, so ist es mit Rücksicht auf andere Gewerbe und Künste (Tischler-, Drechslergewerbe, Bildhauerei), sowie zum genaueren Verständnis der vielfältigen Eigenschaften des Holzes nötig, vier Abteilungen zu unterscheiden: Nadelhölzer, Laubhölzer der gemässigten Zonen, Laubhölzer der tropischen Zone und die als Holz be-zeichneten Stämme der Monocotylen.

Ein ideal gewachsener dicotyler Baumstamm gleicht einem Kegel ; zur Orientirung über dessen inneren Bau sind die nach den drei Dimensionen des Baumes angebrachten Schnitte zu untersuchen. Man bezeichnet den senkrecht auf die Längsaxe geführten Schnitt als Quer- oder Hirnschnitt; Schnitte parallel mit der Längsaxe gezogen, heissen Längsschnitte und es wird der Schnitt durch die Axe (in einem Durchmesser) als Badial- oder Spiegelschnitt, dagegen der zu einer Sehnenebene parallele Schnitt als Tangential-, Sehnen- oder Fladerschnitt bezeichnet.

An dem kreisrunden Querschnitt eines normal gewachsenen Nadelholzstammes nimmt man konzentrische Hinge wahr, welche nahe dem Mittelpunkte am weitesten von einander abstehen, nahe der Peripherie dagegen sehr enge an einander gedrängt sind. Diese sogen. Jahresringe zeigen auch die bei uns einheimischen Laubhölzer, während die meisten exotischen wohl einen (unregelmässigen) Ringbau, aber keine echten Jahresringe erkennen lassen.

Mit freiem Auge ist am Nadelholzquerschnitt in der Regel sonst nichts zu beobachten, mehr dagegen am Querschnitt eines Eichenstammes. Vom Mittelpunkte (Mark) desselben bis zum Umfange ziehen, Kreisradien gleich, helle Streifen von verschiedener Stärke, die sogen. Mark- oder Spiegelstrahlen; nächst diesen findet man noch kleine, ebenfalls radiär, aber nicht regelmässig verlaufende und nicht zusammenhängende hellere Streifchen oder Flecke. Am Radialschnitt sehen wir parallel zur Längsaxe des Stammes ziehende gerade Streifen, die ihren Zusammenhang mit den oben als Jahresringe bezeichneten Eildungen leicht erweisen lassen. Senkrecht zu diesen verlaufen als verschieden breite und auch verschieden lange Bänder, jene im Querschnitt radial angeordneten Strahlen, die die Axe des Stammes mit der Rinde verbinden und primäre Markstrahlen oder, weil sie im Radialschnitte glatt und glänzend erscheinen, auch Spiegelstrahlen genannt werden; daher auch die Bezeichnung Spiegelschnitt.

ZU

Im Tangentialschnitt endlich nehmen wir die Markstrahlen als sehr schwache, kurze Strichelchen oder Linsen wahr und sehen ausserdem noch eigentümliche elliptische Zeichnungen und hyperbolisch laufende Streifen. Zur Erklärung derselben denke man sich den Baumstamm als einen regelmässigen geometrischen Kegel. Die Nadelhölzer und die Laubhölzer (unserer Zone) erhalten alljährlich in der Yegetationszeit (Frühling bis Herbst) einen Zuwachs von bestimmter Dicke, während in der Winterszeit (Vegetationsruhe) ein solcher Zuwachs nicht stattfindet. Es besteht demnach der ganze Stammkegel aus so vielen Hohlkegeln, als Zuwachszonen vorhanden sind, und diese machen, in einander geschoben, einen kompakten Körper, eben den gesamten Holzstamm, aus. Die Bestandteile des im Herbste gebildeten Teiles der Uohlkegel unterscheiden sich anatomisch und physikalisch (durch Dichte, Festigkeit und Farbe) von denen des im Frühjahr entstandenen und sind daher schon mit freiem Auge meistens gut beobachten (vergl. unten „ringporiges“ und „zerstreutporiges“ Holz). Es wird sonach begreiflich sein, warum die Hohlkegel im Querschnitte als Kreisringe — Jahresringe —, im Radialschnitte als parallele, ziemlich gleich weit abstehende gerade Streifen (die „aufgeschnittenen Hohlkegel“) sichtbar sein müssen. Der Tangentialschnitt müsste nun diese Zuwachszonen in Restait von Hyperbelästen zeigen, wenn der Stamm in Wirklichkeit ein geometrischer Kegel wäre ; aber fast immer wird durch äussere Einwirkungen, durch Entwicklung von Aesten u. s. w. die Regelmässigkeit gestört, und die Zuwachszonen bilden dann im Tangentialschnitt gewöhnlich unregelmässig verlaufende Ellipsen und Wellenlinien, also jene bekannten Figuren, die als Flader bezeichnet werden und die der Maler an den Thürfüllungen, Holzwänden etc. mit mehr oder weniger Geschick nachzuahmen pflegt [2].

Zum Verständnis der Holzstruktur ist eine kurze Erörterung des anatomischen Baues und der Entwicklungsgeschichte unerlässlich (Näheres darüber s. [1]—[3]). Bei Nadelhölzern und dicotylen Holzpflanzen stehen die Gefäss-bündel (Stränge) im Kreise und sind ursprünglich — im erstjugendlichen Zustande — aus zartwandigen, plasmareichen Zellen gebildet. Diese teilen sich mehrfach und die zunächst der Axe des Stammes neugebildeten Zellen wachsen in die Länge, werden dicktvandig und bilden schliesslich Fasern (mechanische Zellen), deren Wände durch Holzsubstanz (Lignin) starr geworden sind; man nennt sie Libriformfasern und das Libriform ist der Hauptbestandteil des Laubholzes. Ausserdem aber werden durch Verschmelzen der jugendlichen Zellen Röhren oder Gefässe gebildet, deren Wände durch eigentümliche Verdickungen

ein charakteristisches Aussehen erhalten; diese sind entweder spiralig verlaufende Bänder (Spiralgefässe) oder die Verdickungen lassen bestimmte⁰ Stellen der Wand frei (Tüpfel, Poren) und ergeben den Begriff „getüpfelte“ und „poröse“ Gefässe. Es entsteht sonach auf diese Weise der „Holzteil“ des Gefassbündels, und der erstjährige, unmittelbar an das zentrale Mark grenzende Holzteil wird Markkrone genannt. Das oben angeführte Gefässbündel erzeugt auf der der Peripherie zugewendeten Seite zu gleicher Zeit ebenfalls bestimmte Gewebeformen, darunter Fasern, welche Bastfasern genannt werden und Röhren mit siebartig durchbrochenen Zwischenwänden, die Siebröhren ; dieser Gewebekomplex wird als Bastteil des Gefassbündels bezeichnet. Zwischen beiden, dem Holz-und Bastteil, bleibt eine schmale Gruppe von Zellen bildungs- und teilungsfähig, d. h. sie vermag dem Zentrum zu alljährlich Holz-, dem Umfange zu Bastgewebe zu erzeugen, wodurch die oben besprochene Verdickung des Stammes zu stände kommt. Diese Zellengruppe stellt den Verdickungsring oder das Cambium vor. Die zwischen den (im Kreise stehenden) Gefässbündeln übrig bleibenden Gewebeteile bilden das Mark (im Zentrum) und die (primären) Markstrahlen; sie bestehen aus mehr oder weniger eckigen Zellen (Parenchymzellen) und speichern in der Ruheperiode Reservenährstoffe (z. B. Stärke) auf. Dit; Markstrahlen sind entweder schon mit freiem Auge sichtbar (deutliche M.) oder erst unter der Lupe (kenntliche) oder nur unter dem Mikroskope (unkenntliche M.). Manchmal sind unkenntliche Markstrahlen einander so genähert, dass sie dem freien Auge als ein deutlicher Markstrahl erscheinen (scheinbar deutliche M., Weissbuche). Auch im Holzteil behalten Zellen und Gruppen derselben den parenchymatischen Charakter, sie bilden das Holzparenchym, das für viele Hölzer, so namentlich für das Eichenholz und für exotische Hölzer, in seiner Ausbildung diagnostische Merkmale abgibt. Libriform und Gefässe besitzen vorzugsweise die dicotylen Stämme ; die Nadelhölzer bestehen aus gefässartigcn Holzzellen (nur der erste Jahresring enthält auch Gefässe), die sogen. Tracheïden, die auf der Radialseite durch eine, seltener zwei Reihen gehöfter Tüpfel ausgezeichnet sind. Im Frühjahre, in der Zeit der lebhaftesten Zellenthätigkeit, werden diese Zellen nur mit dünnen Wänden und grossem Lumen angelegt; in jeder neu gebildeten Zellreihe erscheinen die Tracheïden (tangential) schmäler und sind stärker verdickt, die letzten Reihen der Vegetationsperiode sind am stärksten verdickt; daher ist das Frühjahrholz hell, schwammig und weich, das Herbstholz dunkel, dicht und hart. Auf diese Weise kommt beim Nadelholz die deutliche und scharfe Abgrenzung der Jahresringe (richtiger Jalires-Kegel) zu stände. Anders ist dies beim Laubholz. Es werden im Frühjahr sehr viele und grosse ( refasse (Poren) angelegt, die dem Herbstholz nahezu fehlen: Ringporige Hölzer (Eiche, Nuss, Esche) ; oder es sind die Gefässe im Gewebe gleichinässig verteilt : Zerstreutporige Hölzer, und der Jahresring kommt dadurch zu stände, dass die letzterzeugten, meist stark verdickten Holzfasern einen ununterbrochenen dichten Ring bilden; bei diesen Hölzern ist daher die Jahresringabgrenzung nicht immer besonders deutlich.

von

Bei den monocotylen Gewächsen (Palmen, Gräser) sind die Gefässbündel im Grundgewebe zerstreut, so dass Holz- und Bastteile nicht zu Cylindern verschmelzen können ; Palmenholz hat daher auch wesentlich verschiedene technische Eigenschaften. Eine grosse Bedeutung für die Art der Verwendung des Holzes haben gewisse stoffliche Veränderungen, die sich durch die Farbe kundgeben. An vielen Hölzern sind die inneren Schichten dunkler gefärbt als die äusseren. Letztere, als die jüngst angelegten, werden Jungholz oder Splint genannt. Behält ein Baumstamm in allen seinen Schichten den Charakter des Splintes, erscheint er an seinem ganzen Querschnitt gleich hell gefärbt, so nennt man ihn Splintbaum (Weissbuche, Birke, Zitterpappel, Erle, Berg- und Spitzahorn, Hasel, Buchs). Trocknen dagegen die inneren Schichten des Baumstammes stark aus, ohne aber ihre Farbe und Härte wesentlich zu verändern, so spricht man von Reifholzbäumen (Fichte, Tanne, Rotbuche, Feldahorn, Weissdorn, Linde, Birnbaum). Sind die inneren Schichten sowohl physikalisch als auch chemisch den äusseren verschieden, indem sie trockener, härter, dichter, fester, durch

Einlagerung von Gummi und Farbkörpern etc. dunkler und widerstandsfähiger (gegen Fäulnis) geworden sind, so bezeichnet man diese inneren Schichten als Kernholz und spricht von Kern bäumen (Esche, Eiche, Kuss, Kirsche, Pflaumen- und Apfelbaum, Edelkastanie, Hartriegel, Robinie, Beinholz, Maulbeerbaum, Platane, Weiss- und Schwarzpappel, Föhre, Lärche, Eibe, Wachholder, (Jeder, die meisten schweren ausländischen Kunsthölzer und alle Farbhölzer). Bei einigen Hölzern bildet sich zwischen Splint und Kern noch eine Schichte Reifholz: Reifholzkernbäume; das schönste Beispiel hierfür ist die Ulme, die alle drei Holzformen in drei verschiedenen Farben zeigt; ferner noch Kainweide, Salweide, Pfaffenkäppchen, Faulbaum, Kreuzdorn [3], [4J.

Durch die Anlage zahlreicher Knospen, durch Unregelmässigkeit des Wachstums, durch von Tieren hervorgerufene Verletzungen u. s. w. wird der regelmässige Verlauf der Faserelemente des Holzes mehr oder weniger gestört; es tritt der sogen. Maser- oder Wimmerwuchs auf, der die Ursache der bekannten an Kunst- und Fournierholz so sehr geschätzten Maserzeichnungen ist. Ueber die technischen Eigenschaften etc. vergl. Bauli olz, Bd. 2, [4] und besonders [5], über die chemische Zusammensetzung und Bedeutung als Brennmaterial den Art. Brennstoffe, Bd. 2, S. 669. — Vergl. auch Nutzhölzer.

T. F. Hanausek.

Litteratur: Nebst den Lehr- und Handbüchern über Anatomie der Pflanzen, die im allgemeinen den Hau des Holzes behandeln, sind vorzugsweise anzuführen: [1] Wiesner, J., Die Rohstoffe des Pflanzenreichs, Leipzig 1873. — [2] Möller, J., Das Holz, Cassel 1883. — |3] Hrtuausek, T. F., Lehrbuch der Materialienkunde, Wien 1891, Bd. 2, S. 82—102. — [4] Nörd-Imger, Die technischen Eigenschaften der Hölzer, Stuttgart 1860. — [5] Exner, W. F. und Lauböck, G., Abschnitt „Holz“ im Handbuch der Architektur, Darmstadt 1883, 1. Teil, Bd. 1, S. 159—169.

Holz, künstliches, s. Plastische Massen.

Ilolzabfiille, alle bei den verschiedensten Verarbeitungen des Holzes fallenden, unbrauchbaren Teile — Splitter und Späne, — welche in der Holzzeugherstellung als Rohmaterial in der Weise zur Verwendung kommen, dass man dieselben nach einem Verfahren von Mitscherlich mit einer konzentrirten Salzlösung tränkt und nach dem Verdunsten des Wassers das Salz kristallisiren lässt, wodurch die ganze Masse zu einer spröden, harten Substanz wird, die durch Kollern oder Mahlen zerkleinert und durch Auslaugen des Salzes zu Holzzeug verwandelt werden kann. Eine andere häufige Verwendung solcher Holzabfälle findet zu Feuerungen statt. S. Holzzeug.    Maxim. Kraft.

am

Holzîinstriche, Anstriche mit Oel-, Lack- oder Leimfarbe auf Holz ausgeführt; als Holzanstriche werden häufig auch die Holz imitirenden Anstriche und jene Anstriche, welche nur den Ton der Färbung einer bestimmten Holzgattung zeigen, bezeichnet. Im allgemeinen gelten die schon unter Anstriche gebrachten Erläuterungen; insbesondere ist zu erwähnen, dass sich Holz unter allen unseren Materialien am leichtesten anstreichen lässt und der Anstrich verhältnismässig auch am besten auf demselben hält, sowie dass Holzanstriche häufigsten ausgeführt werden. Das Anstrichmittel ist in den meisten Fällen Oelfarbe, seltener Leimfarbe, und diese nur bei solchen Objekten, welche keine grössere Dauerhaftigkeit aufweisen oder nur geringe Kosten verursachen sollen.

Anstriche auf Holz ohne Farbkörper, so dass die Textur des Holzes sichtbar bleibt, werden gewöhnlich bei Gebälk, an Veranden, Säulen, Gartenhäusern, Gartenmöbeln, auch bei Holztäfelungen im Innern ausgeführt; zu diesen Zwecken soll nur ausgesuchtes, schönes Holz, frei von Fehlern, gebraucht werden, auch muss das Holz mit weit mehr Sorgfalt geputzt und gehobelt sein, da sich in rauhe Flächen das Leinöl mehr einsaugt und, namentlich wenn dann lasirt wird, diese rauhen Stellen fleckig erscheinen. Alle Holzobjekte sollten zuerst mit heissem Leinöl oder heissem Leinölfirnis angestricheu werden; doch geschieht es nur bei solchen, welche keinen deckenden Anstrich erhalten. Je trockener das Holz und je heisser das Oel, umso mehr wird von letzterem aufgenommen, um so besser wird das Holz konservirt, desto höher steigen aber auch die Kosten; pro Quadratmeter Holz sind mindestens 150 g heisses Leinöl für den ersten Anstrich zu nehmen.

Ehe Holz gestrichen wird, soll es möglichst trocken und frei von fettigen Stellen (nicht trocknenden Fetten und Oelen) sein ; feuchtes Holz und Fettflecke sind Ursache, dass sich grössere oder kleinere Blasen nach dem Trocknen des Anstrichs bilden, weil die Feuchtigkeit unter Einwirkung der Wärme verdampft und die Farbenschichte aufhebt. Auf nassem Holz lässt sich ebenso wenig wie auf irgend einem andern feuchten Material anstreichen. Bei Anstrichen mit deckenden Farben wird selten mit Oel getränkt; man macht eine ziemlich fette, dünnflüssige, wenig Farbkörper enthaltende Oelfarbe an, streicht das Objekt sorgfältig,

verkittet nach dem Trocknen mit Kitt müssen vor

aus łimis, Bleiweiss und Kreide (harzige Stellen ■ß-    * • dem Gruudn-en mit einer Schellacklosung gestrichen werden), schleift mit trockenem

Bimsstein ab, gibt einen zweiten Anstrich mit einer mageren Oelfarbè, der nach dem Trocknen mit Glaspapier abgerieben wird, worauf der dritte Anstrich — gewöhnlich der letzte - erfoh't Bei glattem Anstrich hält man den dritten Auftrag ziemlich fett, gibt wohl auch um den Glanz zu erhöhen, Glanzöllack (dick gekochtes Leinöl) unter die Farbe'; für maserirte Anstriche muss die dritte Farbe mager gehalten werden (s. Anstriche, maserirte). Weissbleibende Anstriche in unseren Wohnräumen werden mit Zinkweiss ausgeführt, da dieses nicht wie Bleiweiss in schwefelwasserstoffhaltiger Luft vergilbt; glänzend weisse Anstriche (Glanzspickfarbe) Averden durch Ueberlackiren des letzten Anstriches mit Dammarlack hergestellt.

Holz-Asphaltpflaster, s. Strassenbau.

Holzbau. Die Verwendung des Holzes zu Bauzwecken, besonders Wandbildungen, beruht auf den Vorzügen und Mängeln desselben (s. Holz und Bauholz). Der Holzbau ist da zu erstellen, wo es sich darum handelt: Lauf schlechtem Baugrund einen leichteren Bau, 2. bei beschränktem ltaume dünnere, 3. im allgemeinen wohlfeilere, auch wärmere Wände zu erstellen als solche aus Steinen; sie sind allerdings auch weniger dauerhaft, hauptsächlich aber geringer Feuersicherheit. Dies gilt vor allem von dem leichteren Nadelholz, während das Hartholz, besonders das sehr haltbare Eichenholz, sich günstiger erweist. Am Aeusseren des Holzbaues sind Schutzvorkehrungen gegen die schädlichen Einflüsse der Feuchtigkeit zu treffen und zwar 1. Erhöhung über den Erdboden durch eine Untermauerung; 2. weit ausladende Dachungen; 3. Dachvorsprünge über einzelnen Stockwerken, auch Lauben und Baikone; 4. Schutzbretter über vorstehenden Teilen, Avie Balkenköpfe u. dergl. ; 5. ganze Wandverschalungen s. Br etter Schalung; 6. gut deckende Anstriche (s. d.).

In konstruktiver Hinsicht sind drei Bildungsweisen zu unterscheiden, von welchen jede ihre eigene Entwicklung erfahren hat: 1. Ständerwand (Schrotwand), bei welcher das System des senkrechten Stiitzens mit Zwischenfüllungen aus Holz (s. HolzAvand 1.) zum deutlichsten Ausdruck kommt; 2. Blockwand, gebildet aus horizontalgelagerten Hölzern (s. Holz wand 2.); 3. Fachwerk oder Biegel-wand, gebildet aus Hölzern in drei Richtungen (s. F ach wand).

Der Holzbau ist wohl die ursprünglichste und älteste Bauweise für menschliche 'Wohnungen [ 1 ]. worüber schon Yitruv, Bd. 2, Kap. 1, Andeutungen gibt; er ist bei allen Völkern des Altertums, besonders den Aegyptern, nachzuAveisen. Bei den germanischen Völkern bildet der Holzbau die nationale Bauweise gegenüber dem durch die Börner hereingetragenen Steinbau. Bei den Völkern des östlichen Asiens, China, Japan, Birma, ist der Holzbau seit Jahrtausenden bevorzugt. Heute findet der Holzbau in besonders holzreichen Ländern, Avie Skandinavien, den Alpengebieten und in Aveiten Gebieten im Innern Nordamerikas, Sibiriens bei einzelnstehenden Behausungen seine vorzüglichste Anwendung. In enggebauten Städten ist der Feuersicherheit Avegen der Holzbau thunlickst zu vermeiden.

Littei-atur : Semper, G., Der Stil, Frankfurt 1860, Bd. 2, S. 249 ff.

Wohl die ältesten und interessantesten Holzbauten finden sich in Nor-

Andes.

zu

von

Weinbrcnncr.

wegen [1].

Dieses Land hat neben einer ausgebildeten Steinarchitektur einen sehr originellen Holzbaustil aus der romanischen Zeit. Dabei werden die Kirchen entAveder durch horizontal gelegte Balken nach Art der Blockhäuser konstruirt oder aus senkrecht gestellten Bohlen hergestellt (sogen. Beis averkbauten) und werden dann im Lande Stavekirker genannt. Das Schiff ist meist quadratisch gebildet mit einem im Halbkreis geschlossenen Choranbau. Die Bauten sind ausserdem mit einem niedrigen, mit Bogenstellungen versehenen, rings herum laufenden Cmgang, dem sogen. Laufgang, versehen, der Avahrscheinlich zum Schutze gegen das Eindringen des Schnees erbaut Avurde. Darüber erhebt sich in mehreren Absätzen ein hohes Dachwerk mit Giebeln, Avelch letztere ein stark vorspringendes eigenartig geformtes Schnitzwerk aufweisen. Im Innern ist die Kirche enge, fast fensterlos und dunkel und durch einen offenen Dachstuhl nach oben abgeschlossen. Ein origineller Glockenturm mit schräg, ansteigenden Wänden pH egt, getrennt von der Kirche angelegt zu sein. Ebenso eigenartig ist die Ornamentik dieser Bauten, welche wesentlich aus einem Schnitzwerk besteht, das sich aus bandartigen ATersclilingungeii, Drachen und anderen Tiergestalten zusammensetzt, und am häufigsten an Portalen, aber auch sonst an manchen anderen passenden Orten angebracht erscheint. Die interessantesten Bauten dieser Art finden sich namentlich zu Borgund, Hitterdal, Find und Urnes [2]. Die Kirche Wang in Norwegen, die baufällig geworden, hat König Friedrich Wilhelm IV. von Preusscn 1841 abbrechen und im Biesengebirge bei Brückenberg Avieder aufstellen lassen.

Auch England hatte einen Kirchenbau aus Holz zu Greenstead aufzuAveisen, der im angelsächsischen Stile errichtet Avurde. Desgleichen findet man heute noch viele alle Holzkirchen in Bussland, z. B. die Dorfkirche zu Zarskoje-Selo. Aehnliche Anlagen finden sich vereinzelt in Schlesien, Böhmen, Mähren, Galizien und UDgarn.

Litteratur : [1] Dietrichson, L., u. Munthe, H., Die Holzbaukunst Norwegens, Berlin 1896. — [2] Dahl, Denkmale einer ausgebildeten Holzbaukunst in Norwegen, Dresden 1837. o. SchubertSolder tu

zu

Holzbaukunst, s. Zimmerwerkskunde.

Holzbearbeitungsmaschinen, s. Abrichthobelmaschinen, Bohrmaschinen (Bd. 2, S. 607), Drehbank, Fräs-, Hobelmaschinen, Hobeln, Holzschleif-, Holzspalt-, Sägen und Sagemaschinen, Stemmzeug, Universaltischler, Zapfenschneid-, Zinkenschneidmaschinen.

v. Schubert-Sol dem.

Holzbildhauerei. Ueber die Holzbildhauerei des Altertums ist nicht viel bekannt; im Mittelalter bestand die Ausschmückung hölzerner Geräte, Sitze und Wandbekleidungen hauptsächlich aus Bemalung und Vergoldung. Ein durchgebildeter Stil ist in dieser Kunst namentlich in der Benaissance zu finden und bekundete sich derselbe zuerst im grossen Massstab an vielen prächtigen Chorstühlen ; in der gotischen Periode verfolgte man in der Holzbildhauerei mehr die architektonische liichtung, wie dies namentlich viele Holzaltäre und Chorstühle beweisen. Figürliche Darstellungen aber werden in beiden Stilarten nicht selten in Holz durchgeführt. In mehr oder weniger reicher Holzbildhauerarbeit durch-geführt erscheinen dann namentlich die Decken von Profanbauten sowie die Verkleidungen der Wände; s. a. Kunstgewerbe.

Holzblau, echte Farbe für Wollstoffe, erhalten durch Versetzen einer ( kimpecheholzabkochung mit Kupfervitriol, Weinstein und Alaun. In der so gewonnenen Flotte kocht man die Stoffe auf, färbt dann aus und schönt durch Kochen mit Campecheholz, Alaun, Weinstein und Zinnchlorür. Bei halbechten Färbungen ersetzt man das Blauholz durch Orseille und Persio.

Holzbrandtechnik (Pyrographie) ein schon vor Jahrhunderten geübtes Verfahren, mittelst glühender Stifte aus freier Hand oder mittelst glühend gemachter Stempel mehr oder weniger intensiv braune, unverwischbare Zeichnungen liguraler oder ornamentaler Natur aufHolz anzubringen; seit etwa zwanzig Jahren wieder in Aufnahme gekommen und bedeutend vervollkommnet.

In unserer Zeit tauchte die Verzierung von Holzgegenständen durch Brandmalerei, wie die Holzbrandtechnik auch genannt wird, in den siebziger Jahren gelegentlich einer Kunstausstellung in München auf, erregte, künstlerisch ausgeführt, allgemeine Bewunderung und grosses Interesse, so dass sie heute in vielen Fach- und Gewerbeschulen, wo sie sich weiter ent wickelte, eingeführt ist und sich auch als Dilettantenbeschäftigung einen grossen Freundeskreis erworben hat. Aus den Lehranstalten gingen Arbeiten von geradezu überraschender Vollkommenheit hervor und ist die Technik, namentlich seitdem man das polychrome Ornament mit ihr verband, stetig fortgeschritten und jedenfalls berufen, im Kunstgewerbe eine nicht unbedeutende Rolle zu spielen, da ihre Anwendung eine fast unbeschränkte ist und sich ebenso wie auf Holz auch auf Leder, Stoffe, überhaupt auf Materialien ausführen lässt, deren Oberfläche durch glühendes Metall mehr oder weniger verkohlt werden kann. Sie eignet sich sowohl für die Ausführung der zartesten Zeichnungen, figuralen Darstellungen in Bilderform, ja selbst für Porträts, wie für bessere und feine Möbel als auch für gewöhnliche Möbel, imitirte Bauernmöbel, Plafond- und Wanddekoration.

Die aus freier Hand auszuführenden pyrograpliisehen Darstellungen haben noch eine Ergänzung gefunden durch die von Bernhard Ludwig in Wien erfundene, seither auch von anderen nachgeahmte Pyro typie, welche die Ausführung von Holzbrandtechnik auf maschinellem Wege gestattet.

Während man früher zur Ausführung der Holzbrandtechnik glühend gemachte, verschieden zugefeilte Eisendrähte benützte, finden heute Vorrichtungen Anwendung, die entweder auf der Wirkung des elektrischen Funkens oder auf der Eigenschaft des Benzins beruhen, sich rasch zu verflüchtigen, also ein Gas zu liefern, welches in einem erhitzten hohlen Metallkörper sich entzündet und diesen zum Glühen bringt. Der elektrische Stift arbeitet zwar sehr schön gleichmä8sig, allein er erfordert einen Akkumulator oder Anschluss an eine vorhandene Leitung, wodurch seine Anwendung beschränkt und auch sehr verteuert wird. Es wird daher heute fast ausschliesslich der Benzinbrennstift (Paquelins Stift), wie solcher zuerst in der Chirurgie benützt wurde, gebraucht, dessen Handhabung eine ausserordentlich einfache und billige ist. Ger zugehörige Apparat mit Stift nimmt wenig Raum ein, ist leicht transportabel (er kann in jeder Rocktasche untergebracht werden) und sehr billig.

Er besteht aus einem Metall- oder Glasgefässe, in dem sich ein Schwamm befindet, zwei leeren, mittelst durchbohrten Stöpsels verbundenen Kautschukschläuchen, dem Hand- oder Fussdruckballen, um Benzingas aus dem Gefäss zu pressen, und dem eigentlichen Stifte, durchbohrt, an dessen einem Ende die hohle Platinzunge angebracht ist, während das andere Ende durch den Kautschukschlauch mit dem Benzingefäss in Verbindung steht. Wird über einer Flamme der hohle Platinstift erhitzt und mittelst des Druckballens Benzin verflüchtigt und in den Stift eingetrieben, so entzündet sich dieses, bringt den Stift zum Glühen und dieser wird so lange fortglühen, als neue Benzindämpfe zugeführt werden. Mit dem glühenden Stift, der in einer grösseren Anzahl verschiedener Formen, dicker, dünner, breit, schmal u. s. w. zu haben ist, lässt sich wie mit dem Bleistift auf Holz zeichnen und die Zeichnung selbst, die ja eine

llolzbronze — Hotzdecke

Verkohlung ist, ist unverwischbar. In jüngster Zeit hat man auch mit Alkohol heizbare Stifte hergestellt, die in ganz gleicher Weise arbeiten.

Die Holzbrandtechnik, die am besten auf feinfaserige Hölzer (Ahorn, Birnbaum Linde auch Pappel) ausgeführt wird, erfordert, wenn sie frei geübt werden soll, einen sehr .-ewaudten Zeichner ; ist dieser minder geübt, so muss die Zeichnung sorgfältig und genau aufgepaust oder mit Bleistift ausgeführt werden — Korrekturen gibt es bei dem Verfahren nicht.

Ludwigs Pyro typie wird wie folgt ausgeführt: Zwei durch Glas erhitzte Bronzewalzen bewegen sich durch einen Kurbelantrieb und mehrfache Räderübersetzung gegen einander, während das gehobelte Holz durch ein federndes Walzenpaar geht. Gewöhnlich besitzt der obere Cylinder die negativen Formen, während die Mantelfläche der unteren Walze glatt ist. Je nach dem Zwecke sind die Walzen schmale Ringe von einigen Centimetern Breite bis zu solchen von 60 cm; sie sind entweder nur mit geringen oder mit bedeutenden Vertiefungen und Einschnitten versehen, welche schwach konisch gegen die Axe der Walze laufen. Jeder Ring, jede Walze kann selbstverständlich von der zentralen Axe abgenommeu werden, von welcher die Erhitzung ausgeht; sie können einzeln oder kombinirt gleichzeitig zur Verwendung gelangen. Der geringere oder stärkere Druck, der niederere oder höhere Wärmegrad der Walzen, die kürzere oder längere Dauer der Einwirkung, endlich die Grösse der Erhabenheiten bezw. Vertiefungen der Presswalze bewirken eine verschiedenartige Veränderung der Holzplatte. Stets werden diejenigen Stellen, welche der Einwirkung der hervorragenden Walzeustelleu ausgesetzt gewesen sind, zusammengedrückt und gebräunt, während, entsprechend der geringeren Erhabenheit, die Zusammenpressung vermindert wird und die Bräunung abnimmt, Dis bei den höchst gelegenen Stellen des Holzes wohl eine Komprimirung der Holzmasse, nicht aber eine Veränderung der Farbe herbeigeführt wird. Um zu brauchbaren Resultaten zu gelangen, sind die gleichmässige Erhitzung sowie die regelmässige Bewegung Hauptbedingungeu.

Es lassen sich zweierlei Produkte unterscheiden: Flach- und Hochreliefs. Die Flachreliefs sind so ausgeführt, dass das Ornament hell auf dunklem Grunde oder umgekehrt ca 1—3 mm erhaben erscheint. Lässt man diese ein wenig erhabenen Arbeiten abermals durch die Walzen laufen, die aber glatt sind, so pressen dieselben die erhabenen Stellen zu gleicher Zeit wie das bereits zusammengedrückte Holz und verdichten dadurch bedeutend das ganze Gefüge. Das Produkt erlangt das Aussehen einer Intarsienarbeit. Dünne Holzplatten, in einer oder der andern Weise behandelt, bilden z. B. Holztapeten , welche ca. 60 cm breit sind und bei Ahom-und Pappelholz einen reizenden Seidenglanz zeigen. Ausser diesen Tapeten werden hergestellt : Sessellehnen, Sitzteile, Verzierungsstücke für Einlagen, Friese, Umrahmungen, Hohlkehlen, Eierstäbe, links und rechts gewundene Viertelstäbe, Rosetten, Knöpfe u. dergl., überhaupt alle Gegenstände, welche sich zur Verzierung von Möbeln, für Plafond- und Wanddekorationen eignen.

Au dés.

Zwei Eigenschaften machen die brandtechnischen Produkte noch besonders empfehlenswert: 1. Die einmal angenommenen oder besser gesagt aufgedrungenen Formen verändern sich nicht im geringsten durch den Einfluss der Feuchtigkeit, sie quellen nicht mehr, das zusammengedrückte Holz ist im Gegenteil widerstandsfähiger als gewöhnliches Holz. 2. Die Arbeiten lassen sich ganz vorzüglich poliren und lackiren, was sich durch die Verengerung der Poren erklären lässt. Die Schönheit der Gegenstände besteht hauptsächlich darin, dass der Uebergang von mehr oder minder dunklem Braun bis zur Farbe des Holzes ein allmälicher, sanfter ist ; trotzdem besitzen die erzeugten Formen eine reine, scharfe Kontur.

Holzbronze, Anstrichmasse aus Bronzepulver und Schellacklösung für Gegenstände aus Holz, um diesen ein bronzeähnliches Aussehen zu gebem

Holzdacli (Bretterdach), kommt seiner geringen Dauer und Fcuer-gefährlichkeit wegen nur an Bauten für vorübergehende Zwecke (Buden, Baracken, Hütten) bei augenblicklichem Bedarf und in holzreichen Gegenden zur Anwendung.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 1.

Fig. 2.

Die Bretter können entweder 1- in der Rieh*

dieser laufen.

tung der Traufe oder 2. senkrecht zu

Fig. 6.    Bei 1. überdecken sich dieselben an den lugen um

3 bis 4 cm (Fig. 1 u. 2). Nachteilig ist dabei, dass das Werfen der Bretter den raschen Ablaut des Wassers verhindert und damit die Dauer des Holzes sehr beschränkt. 2. ic ans eigen' 1 Deckung erfolgt mit stumpfen Fugen und Dichtung (Fig. 3) oder Ueberdec'ung erse an (Fig. 4 u. 5) oder durch Stülplagen (Fig. 6). Die Oberfläche der Bretter sollte gehobelt sein, um den Wasserablauf zu beschleunigen; ausserdem ist zur Erhöhung der Dauer em sc iu zem < i Anstrich nötig (s. Br et ter Schalung).    _    t> i o    .

Holzdecke, I. in konstruktiver Hinsicht s. Decken, Bd. 3, fe.

II. die künstlerische Ausbildung sichtbarer Holzdecken zeigt uns drei bysteme :

1. Verkleidung der konstruktiven Teile durch ein Täferwerk in flacher odei

stark erhabener Profilirung, eine Gestaltung, wie sie an antiken Holzdecken und in Nachbildung derselben an den grossartigen Kassettendecken der Renaissance-zeit sich darstellen [1].

Die ruhige Würde der in quadratischen Feldern gebildeten Decken (S. Mar. maggiore in Koni, S. Spirito in Siena u. s. f.) ist yon mächtigster Wirkung. Die spätere formale Entwicklung begnügte sich hiermit nicht mehr. Eine reichbewegte Durchbildung von Haupt-uiul Nebenfeldern, in Kreisform oder Kreissegmenten, abwechselnd mit Kreuzform, langgestreckten Kecht- oder Sechsecken, geraden und gebrochenen Linien in sehr verschiedener Höhe der Felder ergab mit dem Ornament- und Figuren schmuck, welcher in Verbindung mit Eemalung und Vergoldung oder als Holzeinlagen in den verschiedensten Graden zur Anwendung kamen, die höchsten Leistungen solcher Innendekoration [2].

2.    Die mittelalterlichen Holzclecken in Bogen- oder Gewölbeform sind eine Verkleidung des steil aufsteigenden Dachstuhls ; sie lassen den Innenraum mächtig und hochragend erscheinen.

Beispiele: in Belgien, Italien, besonders in England. Verwandt hiermit sind die sichtbaren Dachstühle weit überdeckter Räume; sie zeigen die Untersicht des Daches als Decke, die Hölzer der Dachbinder in geradliniger oder Bogenform als tragende Teile [3J.

3.    Sichtbare Balkendecken des Mittelalters zeigen entweder die starken, nahe zusammenliegenden Balken mit Brettfüllung, oder aber leicht eingespannte Zierdecken in flacher Tonnenform mit zierlich geschnitzten Bälkchen und dazwischen eingespunteten Brettertafeln; Beispiele: die Rathaussäle zu Ueberlingen und Lindau am Bodensee und andere mehr. Auch bei den beiden letzten Bildungsweisen kommt als wichtiges Hilfsmittel zur Hebung der Gesamtwirkung die Bemalung des Holzes in reicherem oder geringerem Masse, sowie die Vergoldung hinzu. Bei den kräftigen konstruktiven Teilen dienten Schnitzereien zur feineren Durchbildung [4].

Weitibr entier.

Litteratur: [1] Jacob Burkhax-dt, der Cicerone, Basel 1860, und Geschichte der Renaissance in Italien, Stuttgart 1868; B. Dekoi'ation IV, S. 267. -— [2] Letarouilly, Edifices de Rome moderne etc., Paris 1868. — [3] Semper, G., Der Stil, München 1863, Bd. 2. — [4] Ortwein, A. und Scheffers, A., Deutsche Renaissance, Leipzig 1874/88.

Frühling.

Holzdeich, Seedeich, an welchem zum Schutze der Aussenböschung eine Holzkonstruktion ausgeführt ist.

Holzdraht, runde, dünne Holzstäbchen, welche hauptsächlich in der Streichholzfabrikation Verwendung finden; sie werden mit der Holzdraht-lio bel mas chine hergestellt. Näheres hierüber s. unter Zündwaren.

Holz-Eisenräder, Triebwerksräder, deren eines hölzerne Zähne enthält (s. a. Compoundzähne, Bd. 3, S. 72), laufen mit weniger Geräusch als zwei eiserne, erfordern aber Erneuerung der Holzzähne, nachdem diese im Laufe der Jahre sämtlich oder zum Teil stark abgenützt sind. Man gibt die Holzzähne, Kämme, dem grösseren Rade, damit sie seltener zum Eingriff kommen, oder dem kleineren, weil dieses in kürzerer Zeit, z. B. über Sonntag, neu verkämmt werden kann, oder dem treibenden Rade, weil sie an diesem vom Teilkreise aus bis zum Kopfe hin gerieben werden, die Faserenden sich also nicht stauchen können; wenn die eine Welle immer in bestimmter Stellung grösseren Zahndruck verursacht, z. B. an einer Kolbenpumpe, so erhält die andere Welle das Holzzahnrad und zwar mit unganzem Uebersetzungsverhältnis, um die Abnützung zu verteilen.

Für die Berechnung der Teilung t bi’aucht man entweder den Zahndruck P kg oder das Moment M= PB cm/kg = 71620 N: n der einen Welle und die Zähnezahl z des auf ihr sitzenden Rades. Die Zähnezahl soll ein Vielfaches der Armzahl sein, damit kein Zahn auf die Armrippe zu sitzen kommt. Das an einem Zahne von der Länge (Höhe) l wii-kende Biegungsmoment P l beansprucht die Zahnwurzel von der Breite h und der Zahnstärke a auf s kg|qcm Biegungsspannung : Pl = ^₆.b az s. Setzt man hierin l = 0,7 t als Normalmass, b — 2t für die Festigkeitsrechnung, wenn auch der Zahn breiter wird, und « = 0,41.£ für den Eisen-

zahn, so folgt t—\l 12,5 P : s oder die Stichzahl t :

71 =

V 1,25 P : s. Setzt man ferner P—M:R und 2 7ili = z.t ein, so erhält man die Formel t—'Ÿ'lSM'.sz oder t : n = W2.5 M: sz.

Im Eisenzahn nehme man die Spannung s = 400 bis 300 kg/qcm, bei Zahngeschwindigkeiten über 5 m/s allmälich auf 200 hinabgehend. Die Zahnbreite lässt man umgekehrt mit der Geschwindigkeit der Zähne von 2,5 t auf 3,5 t steigen, um einer zu starken Abnützung vorzubeugen. Bei konischen Rädern gilt die berechnete Teilung für die Zahumitte ; die Teilung aussen wird also entsprechend grösser. Die Zahnstärke, im Teilkreise gemessen, beträgt für den Eisenzahn, der gewöhnlich bearbeitet wird, $$ t oder 1,3 t: ti und für den Holzzahn •££ t oder 1,77 t : n, beide Werte so abgerundet, dass ein Spielraum von etwa 0,03 t bis 0,02 t bleibt. Die Biegungsspannung inx Holzzahn wird bei diesem Verhältnis etwa halb so gross als im

Eisenzahn. Die Breite des Holzzalmes kann man einige Millimeter kleiner nehmen als Eisenzahn, damit er nicht überstellt und absplittert.

am

Lindner.

Als Zahnkurven benützt man Cykloiden oder Evolventen oder Geradflankenverzahnung (s. d.). Im übrigen s. Holz zähne.

Holzessig, s. Essigsäure, Bd. 4, S. 2.

Holzfärben, s. Beizen der Hölzer.

Holz-Filzplatten, aus Holzschliff, Holzzeug, auch gemischt mit Holzzellstoff erzeugte Platten, welche als Bierglasuntersätze und auch als schlechte Wärmeleiter zu den verschiedensten Zwecken Verwendung finden und sich namentlich durch ein lockeres Gefüge auszeichnen.

zwar

Behufs ihrer Herstellung leitet man den zu einem dicken Brei gerührten Holzstoff in entsprechend starker Schichte auf ein in einen Holzrahmen gespanntes Drahtsieb und lässt denselben, in einen zweiten Bahmen gesetzt, abtropfen. Hierauf wird auf die so gebildete Holzstoffplatte eine gleich grosse Filzplatte gelegt und der ersterwähnte Holzrahmen mit Sieb, der darauf befindlichen Holzstoffplatte und der Filzplatte in eine Presse gebracht und in der Weise, dass mehrere Rahmen mit solchen Holzstoffplatten und Filzplatten über einander liegen. Rach dem Pressen wird die entwässerte Holzstoffplatte auf eine Drahthürde gleicher Grösse gestürzt und zum Trocknen gebracht. Rach dem Trocknen lässt sich die Holzstoffplatte abheben und wird hierauf noch zwischen zwei Walzen geglättet.    Maxim. Kraft.

Holzfüller, feste (teigförmige) oder flüssige Masse zum Ausfüllen der Poren des Holzes, anstatt des Schleifens mit Oel und Bimstein angewendet, sichert, bei leichter Anwendung, grosser Glätte, die polirten Arbeiten gegen das „ Ausschwitzen“ der Politur und bei lackirten Arbeiten grössere Beständigkeit des Glanzes und geringeren Verbrauch von Lack.

Teigförmiger Holzfäller (Wood Filler) besteht aus einer Mischung von Stärke, einem indifferenten Körper, meistens Schwerspat und gut trocknendem Leinölfirnis, wird mit Terpentinöl zur Streichfähigkeit verdünnt, mit Pinsel auf das mit Hobel, Ziehklmge und Glaspapier vorbereitete Holz aufgetragen, nach dem Mattwerden des anfänglich glänzenden Anstriches dieser mit Lappen oder Hobelspänen sorgfältig abgewischt, dass auf der Oberfläche nichts sitzen bleibt, 10—12 Stunden trocknen gelassen und hierauf in gewöhnlicher Weise mit Schellackpolitur polirt oder mit Oel- oder Spirituslack lackirt.

Andtls.

Flüssiger Holzfäller ist eine alkoholische Schellacklösung, die einfach mit Pinsel auf das Holz aufgestrichen wird. — Die Vorzüge dieser Holzfäller sind: Beseitigung des Schleifendes Holzes mit Bimstein und Leinöl, Vermeiden des Eindringens von Leinöl (oder Fett überhaupt) in das Holz, weil die Holzfüller als indifferente Imprägnirung dasselbe verhindern, und damit Beseitigung des Austretens von Oel oder Fett durch die Politurschichte nach einiger Zeit, geringerer Materialverbrauch, sowohl an Politur als auch an Lack, höherer Glanz und grössere Widerstandsfähigkeit.

Weinbrenncr.

Holzgebäude, ein Bau, der in seinen Umfassungen aus Holz erbaut ist. Man rechnet hierzu: 1. das ganz aus Hölzern erstellte Blockhaus, 2. das Fachwerkhaus mit Ausriegelung oder Verschalung, 3. die aus Rahmwerk und Brettschalung gebildete Bretterbude.

Holzglasur, s. Brauerlacke.

Holzliackmaschine, s. v. w. Holzspaltmaschine«

Holzliaut, s. Schiffbau.

Holzliinterläge, s. Schiffspanzer.

Holzimitation. Das hierzu geeignetste Material ist schwache, feste 1 appe, welche mit einem zähen Papier überzogen sein muss; man gibt demselben durch Beizfarben (Holzbeizen) ein holzähnliches Aussehen. Mit Hilfe diesei

Holzgeist (Holzspiritus, Methylalkohol, Methyloxydhydrat), CH₃ OH, farblose, brennbare Flüssigkeit von geistigem Geruch, mischbar mit Alkohol und Aether; spez. Gew. 0,814 bei 4° C., Siedepunkt bei 66°C. Methylalkohol findet sich in den Produkten der trockenen Destillation des Holzes (Holzessig, s. Essigsäure, Bd. 4, S. 2), aus welchen er auch im grossen gewonnen wird, in freiem Zustande in einigen Heracleum-Arten. Als Salicylester bildet der Holzgeist das ätherische Oel von Gaultheria procumbens und das Wintergreenöl. In Methylalkohol sind viele Harze, Fette und ätherische Oele löslich, weshalb er zur Bereitung von Firnissen, Polituren benützt wird, berner dient er zur Darstellung von Chlor- und Brommethyl für die Teerfarbenfabrikation (vergl. Farbstoffe, künstliche, organische, Bd. 4, S.99u. 102), in rohem Zustande auch als Denaturirungsmittel. — Synthetisch wird Metli) 1-alkohol durch längeres Erhitzen von Chlormethyl und Kalilauge auf 100° C. dargestellt.

Beizfarben, die unter der Bezeichnung Ebenholz-, Nussbaumholz-, Eichenholz-, Mahagoniholzbeize im Handel sind, lassen sich Holzfärbungen vom tiefsten Schwarzbraun bis zum hellsten Gelbbraun erzeugen. Zur Herstellung der Imitationen sind eine in Messing oder Stahl tief gravirte Platte und eine Matrize harter Pappe erforderlich. Ausgeführt werden solche Drucke am vorteilhaftesten mittelst einer stark gebauten Kniehebelpresse. Nachdem die überzogene Pappe mittelst eines weichen Haarpinsels die gewünschte Färbung erhalten hat und gut trocken ist, wird die Prägung mit heisser Presse erst leicht, dann kräftig ausgeführt. Zeigen sich in den hochliegenden Partien der Prägung helle Stellen in der Färbung, so ist ein Nachfärben und ein leichtes Nachprägen erforderlich.

aus

Um der Färbung die nötige Haltbarkeit zu geben, werden die Prägungen vielfach mit feinem Dammarlack überzogen; doch geht dadurch der holzähnliche Charakter teilweise verloren.

Tonndorf.

Um diesen zu erhalten, sollte an die Stelle des Lackes "Wachsüberzug treten. Man löse reines weisses Scheibenwachs in Terpentin auf und lasse diese Flüssigkeit in gelinder Ofenwarme so weit eintrocknen, bis sie breiartige Konsistenz angenommen hat. Die Prozedur ist aber feuergefährlich, da sich Terpentinöl sehr leicht, mehr noch in Verbindung mit Wachs entzündet; daher darf diese Auflösung niemals in Arbeitsräumen vorgenommen werden. Erhitzen im Wasserbade ist vorzuziehen. Ist die Wachslösung vollständig erkaltet, so werden die gefärbten Prägungen unter Zuhilfenahme eines weichen Lappens mit derselben eingerieben uud mehrere Tage zum Trocknen ausgelegt. Die getrockneten Prägungen sind mittelst weicher Bürste leicht und schnell abzubürsten, wodurch ein schöner und solider Glanz erzielt wird. Bei dieser Manipulation lege man die Prägungen auf die Matrize, weil hierdurch die hochliegenden Partien mehr von der Bürste berührt werden als die tiefliegenden und erstere somit glänzender erscheinen als letztere.

Holzimitationsanstriche, s. Anstriche, Bd. 1, S. 370.

Holzkiel, s. Schiffbau.

Holzkitt, gepulverter Aetzkalk mit zerriebenem trockenem Quark im Verhältnis 1: 1 gemengt und mit 1 Gewichtsteil Eiweiss verrührt.

Holzkohle, s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 670.

Holzkonservirung. Wie alle organischen Substanzen ist auch das Holz einer mehr oder minder raschen Zersetzung unterworfen, die ihren Grund wohl weniger in den Einflüssen der Atmosphäre hat als darin, dass es den Angriffen der verschiedensten Pilze, Mikroorganismen und Tiere ausgesetzt ist, die teils das lebende, teils das gefällte und verarbeitete Holz durch die Prozesse der Fäulnis, der Vermoderung, der Verwesung, der Gärung oder durch Insektenfrass zerstören. Insbesondere sind die zur Hauptsache aus eiweisshaltigen Körpern und Wasser bestehenden Saftteile des Holzes den Angriffen ausgesetzt, und folgerichtig hat man zuerst versucht, den Saft entweder zu entfernen oder durch gewisse Prozesse so in seiner Zusammensetzung zu ändern, dass die Gefahr der Zerstörung verringert wird.

Hier ist in erster Linie das Auslaugen des Holzes zu erwähnen, indem man die gefällten Holzstämme ein bis zwei Jahre in fliessenden Gewässern liegen lässt. Schneller glaubte man • ine Konservirung zu erreichen, wenn das Holz in Wasser ausgekocht oder im geschlossenen Kessel der Einwirkung heisser Wasserdämpfe, dem sogen. Dämpfen, ausgesetzt wurde. In den beiden letzten Fällen wird eine Veränderung der Eiweissstoffe, ein Koaguliren derselben, erreicht; docli bleibt dieser Prozess gewöhnlich auf die Oberfläche des Holzes beschränkt und die so erreichte Vernichtung der Mikroorganismen kann nur von dauerndem Erfolg sein, wenn Sorge getragen wird, dass keine neuen Keime hinzutreten können, was man durch die unten zu besprechenden antiseptischen Methoden erzielt, so dass das Dämpfen heute eigentlich nur noch als Vorbereitungsstadium dient.

Widerstandsfähiger wird das Holz durch Austrocknen, was man bei gesundem Holz schon durch die Lufttrocknung erzielt, indem man das gefällte Holz so aufschichtet, dass die Luft es von allen Seiten umspülen kann. Um ein Rissigwerden zu vermeiden, dichtet man die Hirnenden wohl durch einen Teeranstrich. Während frisch gefälltes Holz ungefähr 50% AVasser enthält — der Gehalt an AVasser ist natürlich je nach der Holzart und Schlagezeit grossen Schwankungen unterworfen — zeigt waldtrockenes nur ungefähr 25% und das in Schuppen aufbewahrte nur 15—20 %.

Ein besseres Resultat wird durch Anwendung künstlicherWärme, durch das Dörren bei 50—100° erreicht, zu welchem Zwecke eine Reihe verschiedener Trockenöfen ausgeführt worden sind. Bei dem Napierschen Ofen [1] kommen die Verbrennungsgase direkt mit dem Holze in Berührung; bei dem von Guibert [2] tritt erwärmte Luft an das Holz und bei dem Zappertschen [3] findet ausser der Behandlung mit auf 30° erwärmter Luft, welche ein Exhaustor durch die Kammer saugt, täglich ein dreimaliges, 15—20 Minuten langes Dämpfen statt, wodurch ein zu rasches , oberflächliches Austrocknen und somit ein Reissen und Springen des Holzes verhindert werden soll. Für Zwecke der Tischlerei wird so gedörrtes Holz direkt verwendet, während bei der Konservirung von Eisenbahnschwellen auch das Dörren, wenn es überhaupt

angewendet wird, nur ein Durchgangsprozess ist. Dagegen soll ein amerikanisches Dörrverfahren auch direkt ein fur Schwellen brauchbares Holz liefern; wenigstens liât sich nach sechsjähriger Benutzung bis jetzt keinerlei Schädigung gezeigt. The Haskin Wood Vulcanisin'' Company_|4J setzt die Hölzer in schmiedeeisernen Kesseln zuerst einem Druck von 10 5—14 Atmosphären aus und erhitzt sie dann mittelst Dampfschlangen auf 120—200 °. Der Druck soll hauptsächlich das Heissen verhindern und so behandelte Hölzer sollen an Zugfestigkeit uni 21 °|₀, an der gegen Druck um 23,6 °/₀ gewinnen. Erwähnt sei hier noch das Heuesehe Verfahren [5], das durch ozonisirten Sauerstoff dem für Musikinstrumente bestimmten Holz Harzteile entziehen und dadurch seine Resonanz verbessern will.

Eine der ältesten und verbreitetsten Konservirungsarten ist das Ankohlen oder K arbo ni sir en. Freunde dieser Methode glauben, dass die verkohlte Schicht das Eindringen von Keimen erschwere und dass hinter derselben eine dünne Schicht folge, welche antiseptisch wirkende Verbrennungsprodukte enthalte; die Gegner meinen, dass die bei dem Ankolilen entstehenden llisse das Eindringen von Feuchtigkeit und damit auch von Mikroorganismen begünstige.

Das Ankohlen geschieht entweder durch einfaches Anbrennen oder bequemer und besser hei Anwendung eines Gebläses. Das Verfahren findet noch heute in England und besonders in Frankreich bei Telegraphenpfählen statt, während es sonst nur von Privaten für landwirtschaftliche Zwecke benützt wird.

wasser-

Von geringem Werte sind diejenigen Konservirungsmethoden, welche einen Abschluss der Luft bewirken, wie XJeberziehen mit Oelfarbe und anderen dichten Anstrichen, z. B. Teer, die nur dann einen gewissen Erfolg versprechen, wenn es sich um Holzgegenstände handelt, welche vor den Einflüssen der AVitterung geschützt sind, und wenn das Anstreichen nach einem guten Austrocknen angewendet wird. Auch das Umhüllen von Holzpfählen mit Metall, das Beschlagen derselben mit eisernen Nägeln mit grossen Köpfen, wie zum Schutz gegen den Bohrwurm (Teredo navalis) vorgeschlagen worden, erreicht nicht seinen Zweck, da es einmal nicht die Fäulnis verhindert und andererseits den Angriffen der Seetiere doch noch kleine offene Stellen lässt.

Die folgende Gruppe von Konservirungsmethoden umfasst solche, bei denen die Einwirkung der Feuchtigkeit durch Mittel ausgeschlossen wird, welche eine Verstopfung der Holzporen bewirken, wobei es darauf ankommt, das Holz vorher gut auszutrocknen und möglichst von allen Keimen zu befreien. Erwärmter Talg und andere Fette, Harz- und Paraffinlösungen, bei denen das Lösungsmittel, z. B. Benzin, verdampft und stets wieder gewonnen werden kann, oder die wie Paraffin heiss aufgetragen werden, dienen zu solchem Zweck. Besonders hat sich das Paraffin für Kellereigeräte, für Holzbottiche bei der Alizarin-fabrikation u. s. w. bewährt. Aelmliches hat man erreichen wollen durch aufeinander folgende Anwendung zweier Salzlösungen, die durch Wechselwirkung einen unlöslichen Niederschlag in den Holzporen bilden. Hier sind verschiedene Chemikalien vorgeschlagen worden, so Zinkvitriol und Seifenlösung (Bildung einer unlöslichen Zinkseife), Kupfersulfat und Scliwefclcalcium (Bildung von Schwefelkupfer und Gips), Wasserglaslösung und eine Säure (Abscheidung der Kieselsäure). Das letzte Verfahren und andere ähnliche bezeichnet man wohl als Versteinern des Holzes. Bei all diesen Methoden ist die Thatsache, dass die gewollten Niederschläge nur in einer sehr dünnen, oberflächlichen Schicht entstehen und zudem keinen sicheren Luftabschluss bewirken, ein Uebelstand.

Diesen Verfahren stehen jene gegenüber, welche durch Anwendung anti-septisch wirkender Stoffe nicht nur die im Holze vorhandenen Keime töten, sondern auch nach geschehener Konservirung die Angriffe neu hinzutretender Mikroorganismen oder Tiere abweisen oder doch erschweren, Verfahren, die heute allein in grösserem Massstabe benützt werden. Hier handelt es sich besonders um die Konservirung von Eisenbahnschwellen, Telegraplienstangcn, Holz zu Pflaster- und Wasserbauzwecken u. s. w., also um solche Gegenstände, die den Unbilden des Wetters, dem Einfluss des Meerwassers ausgesetzt sind, die in grossen Mengen gebraucht werden und bei denen deshalb auch der Preis des Schutzmittels eine bedeutende Rolle spielt. Von einem guten Imprägnirungs-mittel wird verlangt, dass es weder an der Atmosphäre verdunstet, noch durch Wasser auswaschbar ist und dass es die guten Eigenschaften des Holzes möglichst wenig ändert.

Als einfachstes Verfahren ist hier zuerst die Kyanisirung zu nennen, die Behandlung mit Quecksilberchlorid (Sublimat, HgCl₂), welche schon von Homberg angegeben, dann später von Kyan wieder aufgenommen wurde.

Man taucht das lufttrockene Holz ungefähr zehn Tage in die in einem Holzbottich befindliche Imprägnirungsflüssigkeit — 1 Teil Quecksilberchlorid auf 150 Teile Wasser — unter (Einsumpfen). Nach dem Herausnehmen lässt man es zwei bis drei Tage trocknen. Wahrscheinlich bilden sich hierbei durch Einwirkung des Quecksilberchlorids auf die Eiweissstoffe im Jlolze unlösliche Verbindungen. Versuche mit dem weiter unten zu erwähnenden Verfahren, die Lösung unter Druck einzupressen, sind ohne Erfolg gewesen, da es schwierig ist, die dazu benötigten Apparate aus solchen Materialien herzustellen, welche nicht vom Sublimat angegriffen werden. Der grossen Einfachheit des Verfahrens steht allerdings ausser den hohen Kosten des Quecksilberchlorids (ungefähr 0,60—1,00 Ji per Schwelle) seine Giftigkeit gegenüber, durch welche eben die guten Erfolge bedingt sind. Die Dauer wird für eichene Schwellen auf ungefähr 18—20, für buchene und kieferne auf 10—12 Jahre angegeben. Die Methode wird hauptsächlich heute noch von bayerischen und badischen Eisenbahnen angewendet.

Ohne grosse Kosten für Apparate ist auch die Konservirung nach Boucher io [6]. Darnach wurde zuerst der noch stehende Baum, dessen Zweige bis auf einen oberen Büschel alle abgeschnitten waren, unten angebohrt und das Bohrloch mit einer Lösung von Kupfersulfat (CuSO₄) in Verbindung gebracht. Die Kupferlösung folgt den Wegen der Saftleitung und durchtränkt so den ganzen Baum. Später hat Boucherie sein Verfahren am gefällten Baum vorgenommen.

Au dem schräg gelegten Baumstamm wurde am unteren Hirnende eine Platte aus verzinntem Eisenblech mit luftdichter Randschliessung angebracht. Hierdurch entsteht eine kleine Kammer, welche durch einen Gummischlauch mit dem ungefähr 10 m hoch stehenden Behälter mit I0⁰/o Kupfervitriollösung in Verbindung ist, so dass die Imprägnirungsflüssigkeit ungefähr mit dem Drucke eiuer Atmosphäre auf die Hirnfläche drückt. Dann tritt nach einiger Zeit am oberen Hirnende zuerst der reine Saft, allmälich gemischt mit Kupferlösung, aus und das Verfahren gilt als abgeschlossen, wenn die austretende Lösung dieselbe Konzentration wie die eintretende zeigt, was bei Eichenholz in Schwellenlänge in etwa 100, bei Buchenholz in etwa 48 Stunden der Fall ist. Die schnellere Durchtränkung bei dem Buchenholz ist zugleich eine intensivere, da sich im Eichenholz nur der Splint vollkommen durchtränkt erweist. Ist nach längerer Zeit der austretende Saft noch nicht konzentrirt genug, so gelingt es oft mit besserem Erfolge, wenn man die Imprägnirung vom andern Hirnende aus eintreten lässt.

Ein Kubikmeter Eichenholz nimmt ungefähr 25 kg, Kiefernholz 57 kg und Buchenholz 05kg an Gewicht zu; das Holz nimmt mehr Lösung auf, als es Saft entlässt. Eine Schwelle Buchenholz gebraucht etwa 0,55 kg Kupfervitriol; die Kosten betragen per Schwelle 0,40 bis 0,60 JL Die Dauer einer kiefernen mit Kupfervitriol getränkten Schwelle beträgt etwa 14 Jahre, die einer buchenen etwa 10 Jahre. Das ungleichmässige Durchdringen der Kupferlösung verbietet, wenn die Konservirung Vorhalten soll, die nachträgliche Bearbeitung des Holzes, wodurch nicht imprägnirte Stellen blossgelegt werden können; das Verfahren findet aus diesem Grunde, ausser in Frankreich, weniger für Schwellen als für Telegraphenstangen statt, die an ihrem unteren Drittel noch zweckmässig mit einem schützenden Teeranstrich versehen werden. — Nach Pfister [7J wird das Eindringen der Kupferlösung noch durch eine Druckpumpe unterstützt. Anwendung des Hochdruckverfahrens hat sich auch hier nicht eingebürgert. Endlich mag noch angeführt werden, dass an Stelle des Kupfersulfats auch andere Kupfersalze, Kupferchlorid u. s. w. vorgeschlagen worden sind.

Ist die antiseptische Wirkung des Kupfersulfats schon lange nicht so stark wie die des Sublimats, so wirkt das zuerst von Burnett benützte Zinkchlorid (ZnCl'i) noch weniger antiseptisch. Gewöhnlich wendet man eine Lösung von 1 Teil Zinkchlorid in 59 Teilen Wasser an, da stärkere Konzentrationen keine besseren Ergebnisse zeitigen. Die Lösung darf keinenfalls sauer reagiren.

vor

Während Burnett zuerst die Imprägnirung nur durch Eintauchen vornahm, wendete er bald das schon 1831 von Bréant angegebene Hochdruckverfahren an, um eine gründliche Durchtränkung zu erreichen. Auf der preussischen Staatsbahn wird die Methode heute folgender-massen ausgeführt. Die auf kleinen Wagen befindlichen zurecht geschnittenen Schwellen kommen in einen verschliessbaren Kessel, in welchem sie zuerst bei 3—4 Atm. Druck gedämpft werden, während zeitweise der Kessel geöffnet wird, um die Luft entweichen und den ausgeflossenen Saft ablassen zu können. Nachdem mit Hilfe einer Luftpumpe eine möglichst weitgehende Luftverdünnung erzeugt, also ein Aussaugen der noch zurückgebliebenen Wasser- und Saftreste bewirkt worden ist, wird die auf 50—65 ⁰ erwärmte Zinkchloridlösung eingelassen, dann die Luftpumpe ausser Thätigkeit gesetzt und darauf mittelst Druckpumpe während 1—3 Stunden ein 1 truck von etwa 7 Atm. erzeugt. Nach der Imprägnirung lagern die Schwellen 6—12 Wochen ihrer Verwendung. Bei diesem Verfahren nehmen Eichenschwellen 5—10%, Buchen- und Kiefernschwellen 30—45 % an Gewicht zu. Die Kosten sollen etwa 0,40—0,60 Jt. per Schwelle betragen und ihre Dauer erstreckt sich bei buchenen auf etwa 15—18, bei kiefernen auf etwa 14—.bei eichenen auf 19,5 Jahre, während nicht imprägnirte Schwellen durchschnittlich nur die Hälfte der Zeit, buchene noch weniger, Vorhalten. Dieses Burnettsche Verfahren hat heute die grösste Verbreitung in Deutschland und Oesterreich gefunden, da es neben seiner Billigkeit doch gute Erfolge aufweist.

Es ist kein Zweifel, dass die Kreosottränkung, wenn auch teuer, doch die beste Konservirungsmethode ist, da sie sowohl gegen das Eindringen von Feuchtigkeit schützt, als auch starke antiseptische AVirkungen hat. So eignet sie sich auch besonders für Hafenbauten, weil Seetiere, wie Teredo navalis, so imprägnirtes Holz unberührt lassen. Diesen Vorteilen steht der Nachteil gegenüber, dass es wegen seiner leichten Verbrennlichkeit, sowie wegen seines unangenehmen Geruches nicht für alle Bauzwecke benützt werden kann.

u. a. m.

Frankreich, England und Russland bedienen sich mehr der Methode des Frankens mit Kreosot. Als Imprägnirungsflüssigkeiten dienen Holz-, Braunkohlen- und Steinkohlenteer, deren Zusammensetzung sehr verschieden und wechselnd ist. Während in dem vorzüglich zur Konservirung geeigneten Holzteer das eigentliche Kreosot, ein Gemenge von Kreosot (C^OHOGH₃) und Guajakol Ha OCH, OH) enthalten ist, findet sich solches im Steinkohlenteer fast gar nicht; hier sind Karbolsäure (Phenol, C^H-₀OH, und Kresol, C^CH^OII) die wirksamen antiseptischen Stoffe. Doch ist es auch hierbei Sprachgebrauch geworden, von Kreosottränkung zu sprechen.'

. Alle Teere werden zu Imprägnirungszwecken vorher einer Destillation unterworfen, um die leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffe abzudestilliren. Die Anforderungen, welche die einzelnen Bahnverwaltungen an die Teeröle stellen, sind verschieden. So verlangen englische Gesellschaften ([6], S. 314), dass die Oele ein spezifisches Gewicht von 1,045—1,055 besitzen, dass sich bei einer Temperatur von +4» kein Naphtalin absetzt, dass 5% Phenol vorhanden sind und dass bei der Destillation bis 333° 90—100 Teile übergehen müssen. — Für Schwellen auf feuchtem Boden oder für in Wasser befindliche Hölzer ist ein starker Naphtalin- und Paraffin-gehalt vorzuziehen, da die Phenole wasserlöslich sind.

Die Ausführung der Imprägnirung findet in derselben Weise wie bei dem Zinkchlorid statt, nur dass hier statt des Dämpfens ein Dörren erforderlich ist, da sich die Oele nicht mit dem nassen Zellsaft mischen würden. In dem mit Holz gefüllten Kessel wird dann wieder Luftleere erzeugt, darauf das 30—40° warme Teeröl zugelassen und schliesslich ein Druck von 8 Atm. ausgeübt.

Schwellen aus Kiefernholz absorbiren ungefähr 12 kg, aus Buchenholz 14—16 kg, aus Eichenholz 5—6 kg. Die Kosten betragen Ö,80—1,60 JL für die Schwelle. Die Dauer stellt sich für die ersten auf durchschnittlich 15, für die zweiten auf 16—18 und für die letzten auf 18—20 Jahre. Herzenstein hat in einer Arbeit [8], in welcher die Berichte von 64 Bahnverwaltungen, hauptsächlich Frankreichs, Englands und Russlands, niedergelegt sind, die Angabe gemacht, dass im Mittel :

in Hauptgleisen in Nebengleisen zusammen . .    15    5    20 Jahre

Kreosotirte Kiefernschwellen „    Eichenschwellen

„    Buchenschwellen

ausdauern, woraus er als jährliche Maximalausgabe für eine Schwelle aus Kiefern 26, aus Eichen 25, aus Buchen 18 Centimes berechnet.

Uebrigens tritt die Zerstörung nach jenen angegebenen Zeiten nur zum geringsten Teil durch Fäulnis ein ; sie hat vielmehr ihre Veranlassung in der mechanischen Beanspruchung der Schwellen.

.    18

.    20

10

25

30

Eine Abart des Kreosotirens ist das Blythe sehe Verfahren, sowie das von de Paradis, nach welchen das Holz der Einwirkung eines Gemenges von überhitztem AVasserdampf und von Teeröldämpfen 6—20 Stunden ausgesetzt wird. Da durch diese Methode nur die leichteren Oele mitgerissen werden und die schwereren, für die Konservirung oft wichtigeren Zurückbleiben, so ist ihre Anwendung selten. AVeiter anzuführende Verfahren sind die Benützung von Naphtalin allein, ferner das Rütgerssclie [9] durch Verbindung des Burnettschen mit dem Kreosotverfahren, sowie die Anwendung vieler anderen Stoffe, z. B. Kochsalz [10] und Kochsalzmutterlaugen, Harzöle, Harzkreosotseife, Karbolineum als solches und gechlort, Chloraluminium [11], Antinonnin (Dinitro-o-Kresol) [12J. Arsen- ([10], S. 165) Eisenverbindungen ([10], S. 157)    t

Einer der grössten Feinde des in Bauten verwendeten Holzes ist der Hausschwamm (Merulius lacrymans); über dessen Bekämpfung das Folgende: Das beste ist gute Lüftung, da Zugluft ihn sofort absterben lässt, ferner Anwendung von' Chlor, doch werden auch Anstriche mit Kochsalzlösung, .Kupfervitriol, Karbolsäure und anderen Mitteln, wie Mycothanaton, Antimerulion empfohlen, letztere allerdings zu einem zu hohen Preise. — Endlich werden zur Holzkon-servirung auch noch die Flammenschutzmittel gerechnet. AVährend Anstriche nur bedingten Schutz verleihen, ergeben sich bessere Resultate durch Imprägniren. In beiden Fällen sind AVasserglas in 10—15prozentiger Lösung, auch mit Zusatz

imphosphat, Natriumwolframat, Alaun, Borax, Bitteroben erwähnte Einführung zweier auf einander einwirkenden Salze dient zu demselben Zwecke. — Historisches über Holz-konservirung findet sich in [10], S. 201.

von Kreide, ferner Am salz empfohlen, auch

Litteratur: [1] Dingl. Polyt. Journ., Bd. 139, S. 182. — [2] Dasselbe, Bd. 169, S. 422.— 13] Polyt. Zentral!)!., 1895/96, S. 41. — [4] Organ f. d. Portschr. d. Eisenbahnw., 1891, S. 83. — fr»] Diugl. Polyt, Journ., Bd. 240, S. 445 u. Bd. 247, S. 225. — [6] Frémy, Encyclopéd. chimique, Lo bois par Charpentier, S. 334. — [7] Dingl. Polyt. Journ., Bd. 278, S. 221. — [8] Bulletin de la commission internationale du congrès des chemins de fer, 1895, S. 2897. — [9] Dingl. polyt. Joum., Bd. 271, S. 234. — [10] Heinzerling, G., Die Konservirung des Holzes, Halle 1885. — [11] Wagner-Fischer, Jahresbericht 1887, S. 1228. — [12] Dies., 1894, S. 1148. F. Rath gett.

Ilolzmalerei, Malerei in Aquarell- oder Deckfarben auf Holzgegenstände (Tischplatten, Kästchen, Buchdeckel etc.). Am besten eignet sich Ahornholz für Holzmalereien, welches man vorher mit Gummi-, Schellack- oder Leimlösung imprägnirt. Die Zeichnung paust man auf den mit Glaspapier glatt geriebenen («rund. Die Malerei wird schliesslich zum Schutz mit einem farblosen Lack

überzogen.

Litteratur: Freitag, Die Kunst der Oel-, Aquarell-, Holz- und Steinmalerei, Wien 1885.— Vorlagen fiir Holzmalerei: Zahn, A. v., Musterbuch für häusliche Arbeiten, Leipzig 1870—74, .'I Teile; Wendt, ebd. 1881; Schreiber, Schaper, ebd. 1881 und Berlin 1887; Teschendorf, Berlin 1882.

Holzmeissel, s. Stemm zeug.

Holzmosaik, s. Intarsia unter Kunstgewerbe.

Weinbrcnner.

Holzniigel dienen zur Feststellung der Verzapfungen, sowie der Ueber-blattungen der Kopfbänder des Fachwerkbaues; sie werden mit dem Beile zugehauen, 2 cm dick und 6—8 cm lang. Vorteilhaft sind die Holznägel beim Aufschlagen, weil sie die einmal zusammengesetzten Hölzer festhalten und ein Auseinanderweichen verhindern. Dagegen führt das Quellen der Nägel bei Nässe ein Aufsprengen der Bohrlöcher und damit ein Eindringen von Feuchtigkeit herbei, wodurch ein frühes Faulen des Holzes eintreten kann. An mittelalterlichen Holzbauten bilden die Holznägel die wesentlichen Hilfsverbindungen; in neuerer Zeit kommen sie wenig zur Anwendung.

Holzöl, beim Dämpfen des Holzes gewonnenes Nebenprodukt, in gereinigtem Zustande wasserhell und vom spez. Gew. 0,85, dient in bestimmten Fällen als Ersatz für Terpentinöl; auch Bezeichnung für den Gurjunbalsam (s. Gurjun).

Maxim. Kraft.

Holzpappe, eine ganz aus Holzschliff, namentlich braunem, wohl auch gemischt mit Holzzellstoff, hergestellte Pappe von verhältnismässig geringer Festigkeit. S. Pappe sort en.

Holzpflaster, s. Strassenbau.

Holzpressuïig, s. Plastische Massen.

Holzputzerei werden bei der Erzeugung des Holzzeuges alle diejenigen Arbeiten genannt, durch welche das Holz von denjenigen Bestandteilen wie Rinde, Astknoten, Faulholz u. s. w. befreit wird, welche eine Verunreinigung bezw. Farbenänderung des Holzzeuges herbeiführen könnten. S. Holzzeug. Maxim. Kraft.

Holzrot (Saftrot), roter, im Handel in Stangenform vorkommender Farblack. Zu seiner Darstellung versetzt man Fernambukholzabkochung mit einem freien Zinnchlorid, filtrirt den erhaltenen Niederschlag ab und löst ihn in Ammoniak. Die breiige Lösung wird mit Gummi arabicum, Zucker und Weizenmehl so weit verdickt, dass sie sich in Stengel formen lässt, welche schliesslich bei gelinder Wärme getrocknet werden.

Holzsaure Thonerde, s. Aluminium verb in dun g en.

Maxim. Kraft.

, in den holzverarbeitenden Gross-Industrien, Tischlereien als Ersatz der mühsamen und zeitraubenden Handarbeit angewendet, auf Tischen oder an der Wand montirt, für maschinellen Betrieb. Auf einem Tisch befindet sich an der einen Längsseite der hölzernen Platte desselben ein eisernes Gerüst mit dem Mechanismus, aus einem langen beweglichen

I[olzschleifmascliine, auch Zerfaserer, Defibreur genannt, die in der Papierfabrikation bei der Herstellung des Holzzeuges verwendete Vorrichtung, durch welche mittelst eines Schleifsteines die Zerfaserung des Holzes zur Ausführung kommt. S. Holz zeug.

Holzschleifmascliinen,

Hebelarme AA bestehend, an dessen einem freien Ende die mittelst Riemenscheiben in Bewegung zu setzende, rotirende Scheibe S, mit Glaspapier an ihrer unteren Fläche bezogen, sich befindet. Ein Handgriff gestattet die Führung der Scheibe in beliebiger Richtung. Der zu schleifende Gegenstand wird auf den Tisch gelegt und die Maschine in Gang gesetzt, so dass die Scheibe in schneller Bewegung sich befindet und mittelst Handgriffes beliebig hin- und hergeführt wird. Der beim Schleifen entstehende Staub

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wird durch einen Exhaustor abgesogen. Bei der an der Wand befestigten Schleifma-s schine ist der bewegliche Ge-I lenkarm, welcher die Schleifscheibe trägt, länger, so dass man jeden beliebigen Gegenstand unter denselben bringen kann.

Holzschliff, s. y. w. Holzstoff oder Holzzeug (s. d.).

Holzschliff bleiche, das Bleichen des Holzzeugs mittelst doppeltschwefligsaurem Kalk oder doppeltschwefligsaurem Natron. S. Holzzeug. Maxim. Kraft.

Holzschneidekunst    (Formschneidekunst, Xylographie), die

älteste    der    vervielfältigenden Künste,    die    sich    zu Anfang des 15. Jahrhunderts

ver-

aus dem Zeugdruck entwickelt hat. — Die Technik der Holzschneidekunst besteht darin, dass auf eine glatte Holztafel (ursprünglich aus Birnbaum-, jetzt gewöhnlich aus Bnchsbaumliolz), den sogen. Stock, das zu vervielfältigende Bild als Spiegelbild auf Kreidegrund mit Bleistift gezeichnet wird, sodann von dem Holzschneider die von den Linien der Zeichnung freigelassenen Stellen mit dem Stichel bis zu einer gewissen Tiefe so genau als möglich herausgeschnitten werden. Auf diese Weise entsteht ein erhabenes Bild, da die Zeichnung unverletzt bleibt. — Vom Holzstock wird gegenwärtig in der Regel nicht in eingedruckt, weil er sich zu rasch abnutzen würde, sondern es werden von dem fertigen Holzstock Clichés auf galvanischem Wege hergestellt, wodurch zugleich die Vervielfältigungen ins Unzählige gesteigert werden können. Die Uebertragung der Zeichnung auf den Stock erfolgt gegenwärtig ganz allgemein auf photographischem Wege, nach welcher Uebertragung der Holzschneider ohne weiteres schneiden kann. Bei Schnitten von Zeichnungen mit aus geraden oder regelmässig gekrümmten parallelen Linien bestehender Schraffur wendet man auch Maschinen an und erzielt mit denselben eine exaktere Arbeit als mit Hand. — Besondere Manieren des Holzschnittes sind die Punktirmanier (geschrotete Manier) und das Chiaroscuro (Clair-obscur), bei welch letzterer Manier mehrere Holzstöcke Verwendung finden , die durch ihre verschiedene Färbung dem Drucke das Aussehen einer grau, rötlich etc. getuschten Zeichnung leihen (Chromoxylographie).

Litteratur: Heller, Geschichte der Holzschneidekunst, Bamberg' 1823; Lücke, H., Bilderalbum zur neueren Geschichte des Holzschnittes, Leipzig 1877 ; Lipperheide, Mustersammlung von Holzschnitten aus englischen, nordamerikanischen, französischen und deutschen Blättern, Berlin 1886 ; Moderne Kunst in Meisterholzschnitten, ebd. 1887 ff. — Für die 1 ech n i k der Holzschneidekunst: Hering, Anleitung zur Holzschneidekunst, Leipzig 1873; Lostalot, A. de, Les procédés de la gravure, Paris 1882; Linton, Wood engraving, London 1884.

Holzsclmeidereien, s. Sägen und Sagemaschinen.

Holzschraube. Holzschrauben (nicht zu verwechseln mit hölzernen Schrauben) dienen zum Einschrauben in Holz, das zuvor mit einem feineren Nagelbohrer angebohrt ist. Sie enthalten auf konischem Kern ein scharfes Gewinde in weiten Gängen und versenkten oder halbrunden Kopf mit Schlitz für den Schraubenzieher oder Vierkantkopf (Schlüsselschrauben).

Berechnet man die Kraft zum Ausreissen einer Schraube von d cm Durchmesser und l cm eingeschraubter Länge für 80 kg/qcm Scherfestigkeit von Hartholz, also 7t d l 80 kg, sn^ wird man die Schraube mit (25—40) dl kg belasten dürfen, in weichem Holz von 40 kg/qcm Scherfestigkeit nur halb so stark; in Hirnholz halten die Schrauben sehr wenig, weil sie die haseru durchschneiden.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Es kostet ein Gros von 144 Stück eiserne (bezw. messingene) Holzschrauben von dß — 3/26 mm ca. 0,50 (1,20) JL, 5/50 mm 1,50 (5,00) Jt., 10/100 mm 10 JL\ 100 Stück Schlüssel-schraubeu roh (bezw. blank) von 8/50 mm kosten 3 (3,50) JL, 10/100 mm 5 (8) Jl., 16/200 mm 15 (28) JL (laut Preisliste von Delisle &■ Ziegele in Stuttgart).

Holzschrauben (Schwellenschrauben) zur Schienenbefestigung, siehe

Oberbau.

Lindner.

Weinbrenner.

Holzschuppen, -schöpf, -stall, -remise, zur Aufbewahrung von Holz im Trockenen, 1. für Brennholz; ist leicht und luftig zu erstellen, am besten aus Latten wänden ; 2. für Nutzholz der Schreiner; zur Lagerung und Aufhölzelung der Bretter sind niedere Stockwerke über einander zu errichten ; äussere Wandungen können hier entbehrt werden, dagegen sollen weite Dachvorsprünge das Eindringen von Regen verhüten.

Holzschwarz, schwarze Farbe für Seide und "Wolle, aus Blauholz mit Eisenbeize oder zweifach chromsaurem Kali dargestellt.

Holzspaltmaschinen, Vorrichtung zum Zerkleinern von Holz für Feuerungen etc. Brennholzspaltmaschinen erhalten vor allem ein sehr kräftiges Gestell, um den Stoss des Beils aufzunehmen; beistehende Figur zeigt eine derartige Maschine von Krumrein & Katz, Stuttgart.

TY\I

Am Hohlgussgestell a ist im oberen gegabelten Teil eine mit Schwungrad h versehene Kurbelwelle gelagert, derart, dass sich der nach oben wirkende Stoss der Maschine auf die zu beiden Seiten der Kurbel befindlichen Lager c und d gleichmässig verteilt. Um die Wirkung des Stosses auf die Maschine abzuschwächen, ist im unteren inneren Teil des Gestells bei e ein Holzklotz / eingesetzt, welcher,

. der Länge der zu spaltenden Hölzer entsprechend, einen “ oder mehrere Aufsätze g und h trägt. Auf diese Aufsätze f) wird das zu spaltende Holz gestellt und durch das stählerne yVL Spaltbeil i getrennt. Voll- und Leerscheibe k und l sitzen |pp auf dem einen Ende der Kurbelwelle, während das Schwung-y rad, welches die stossweise AVirkung erleichtert, auf dem ' andern Ende der Welle sitzt. Das Spaltbeil ist in zwei Gleitflächen m und n geführt.

am

^    In Verbindung mit dieser Spaltmaschine kann auch

eine Kreissägeeinrichtung gebracht werden, welche, hinteren Teil der Maschine angebracht, einen besonderen Antrieb erhält. Das Holzscheit wird in die Schneidelade o gelegt, die Länge des abzuschneidenden Klotzes durch eine Stellung p begrenzt und dann durch Vorwärtsbewegung der in q drehbar gelagerten Schneidlade Klotz um Klotz abgetrennt. — Ein geübter Arbeiter ist im stände, in der gleichen Zeit sämtliches Holz zu spalten, welches die Kreissäge verlässt, was ungefähr einer täglichen Leistung von 20 cbm gleichkommt. Die Abmessungen der Maschine sind folgende:

Antriebscheib en

der Spaltmaschine

Landmesser ¹ breite mm

der Kreissäge

Umdrehungen in der Minute

Gewicht

Dnrch-

mm

Durch-

messer

mm

Rand

breite

mm

für

der

Gewicht

Spalt

maschine

Kreis

säge

Spalt

maschine

der

Pferdekraft

Kreis

säge

für

kg

kg

Spalt

maschine

Kreis

säge

500

160

150

260

120

1200

1100

100

3—4

Rozvi.

Vergl. auch Holzzeug.

Holzspiritus, s. Holz g ei st.

Holz.

Holzstein (Kieselliolz), meist in Quarz umgewandeltes versteinertes Die Beschaffenheit des Quarzes ähnelt derjenigen des Hornsteins (s. Qua r z), ist sehr feinkörnig bis dicht und von Farbe meist dunkelbraun oder grau bis schwarz. Die Wände der Holzgefässe sind meist dunkler wie ihre Ausfüllung ; dadurch entsteht eine feine Streifung und ein genaues Abbild der Holzstruktur. Im Längs- und noch mehr im Querschnitt tritt daher bei in Quarz umgewandelten Stämmen eine schöne Holzzeichnung heraus, die sich auf polirten Flächen sehr scharf hervorhebt. Die Holzsteine werden daher vielfach zu allerlei kleinen Kunstgegenständen verarbeitet, zu Dosen, kleinen Gefässen, Briefbeschwerern, Teilen von Leuchtern u. s. w., in wenigen Fällen auch zu Schmucksteinen (Brochen). Querschnitte durch dicke und gut erhaltene

Stämme dienen als Tischplatten, Sockel u. s. w. Grosse Stücke werden im llot-liegenden des Kyffhäusers und Sachsens gefunden, andere kommen aus Arizona. Colorado und Kalifornien und werden in Oberstein-Idar an der Nahe wie andere Quarzarten verarbeitet. Das massenhafte Vorkommen setzt den Wert des Rohmaterials sehr herab. Der Preis der Waren richtet sich daher mehr nach dem Arbeitslohn.

Leppla.

Holzstiele für Handwerkszeuge, Stiele aus Eschenholz.

Das zu verarbeitende

Holzstifte, Holznägel der Schuhmacher aus Birken- oder Ahornholz zur Verbindung des Oberleders mit dem Sohlleder. Man unterscheidet amerikanische, mit von vier Seiten zugeschärfter, und deutsche Stifte, deren Spitze Keilform besitzt. Die Herstellung der Holzstifte erfolgt ausschliesslich durch besondere Maschinen (Holzstiftmaschinen).

Holz wird mit der Pendelsäge in ca. 2 m lange Blöcke, letztere sodann mit der Kreissäge in Scheiben von der Länge der Stifte geschnitten. Diese Scheiben werden hierauf auf der Spitzmaschine auf einer Seite mit Spitzen versehen und endlich auf der Spaltmaschine die einzelnen Spitzenreihen von einander getrennt und in einzelne Stifte zerlegt.

Holzstöckelpflaster für Brückenfahrbahnen besteht aus prismatischen Klötzen (Blöcke, Stöckel), welche mit der einen Hirnseite nach oben entweder dicht neben einander oder mit Fugen von 2 bis 12 mm verlegt sind. Die Stöckel haben 10 bis 15 cm Höhe, 7 bis 10 cm Breite, 16 bis 25 cm Länge. Nach der üblichen Art der Ausführung werden die Stöckel in Reihen quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Zwischen den Reihen, in welchen die Stöckel dicht und im Verbände liegen, werden durch Einlegen von etwa 4 mm starken Holzleisten Fugen offen gehalten, die nachträglich mit Kies und Asphalt ausgefüllt werden. Verschiedene andere, vorwiegend amerikanische Ausfiihrungsarten sind beschrieben in [1]. Als Unterlage des Holzpflasters dient auf eisernen Brücken entweder ein mit Teerpappe belegter Bohlenbelag oder eine Betonschicht, die mit einer Schichte Zementmörtel oder Asphalt abgeglichen ist. Es werden Stöckel aus Eichen-, Nadel- oder Buchenholz angewendet. Um ihre Dauer zu erhöhen, werden sie mit fäulniswidrigen Stoffen (Zinkchlorid oder schwache Karbolsäure) imprägnirt, wodurch erfahrungsgemäss auch das Quellen und Schwinden des Holzes erheblich vermindert wird. Statt des Imprägnirens hat man auch starkes Trocknen und nachheriges Eintauchen der Stöckel in heissen Teer oder Asphalt angewendet und damit bei Eichenholzstöckeln gute Erfahrungen erzielt, üeber Buchenholz liegen noch keine ausreichenden Erfahrungen vor. Vor dem Verlegen werden die Holzstöckel in eine heisse Klebemasse (aus Teer und Pech u. dergl.) getaucht, oder es werden nachträglich die Fugen gut mit Asphalt ausgegossen. Ueber das fertige Pflaster wird eine Schichte Sand gestreut.

Das Holzstöckelpflaster hat für Brückenfahrbahnen zwei wichtige Vorteile: es ist beträchtlich leichter als andere dauerhafte Konstruktionen (Steinpflaster oder Steinschlagdecke) und es mildert durch seine Elastizität die Stösse der bewegten Lasten. Der Gewichtsunterschied gegen Steinpflaster ist bei der Stärke dem des Pflasters etwa 14dkg pro Quadratmeter, mithin bei d = 13 cm rund 180 kg pro Quadratmeter. Hiernach würde bei Anwendung eines Holzgegenüber einem Steinpflaster bei der Brückenbreite b m die Ersparnis am Gewichte des

eisernen Ueberbaues von der Spannweite l sich mit

bl kg pro Meter Brücke verau-

250 — l

schlagen lassen. Diesen Vorteilen stehen die höheren Kosten des Holzpflasters (eichenes Stöckelpflaster pro Quadratmeter im Mittel etwa 20 Ji.), die raschere Abnützung, sowie der Umstand gegenüber, dass in einigen Fällen infolge Werfens und Aufquellens des Pflasters ungünstige Erfahrungen über dessen Erhaltung gemacht wurden, welche aber wohl zum ^grössten I eil'1 einer nicht ganz entsprechenden Ausführungsweise zuzuschreiben sind. — Vgl. auch Strassen bau.

Litteratur: [1] Winkler, E., Vorträge über Brückenbau, Die Q.uerkonstruktionen der eisernen Brücken, Wien 1884. — [2] Häseler, Der Brückenbau, 2. Liefer., Braunschweig. — [3] Handbuch der Ingenieurwissensch., Bd. 2, Brückenbau, 2. Abt., 8. Kap., Leipzig 1890. e aH-Holzstoff, eine in der Papierfabrikation als Surrogat für Hadern verwendete, zerfasertem Holze bestehende Masse. S. Holzzeug.

Holzstoffisolator, eine der Hauptsache nach aus Holzstoff bestehende Masse, welche hei der Isolirung elektrischer Leitungen das Hartgummi ersetzen soll und entweder aus einer Mischung von Holzstoff und Gummiabfällen oder auch aus Holzstoff und Schellak hergestellt wird.

aus

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft,

Holzstoffpapier, auch Holzschliffpapier, ein ausschliesslich aus Holzschliff bestehendes Papier, welches jetzt nicht mehr erzeugt wird, zur Zeit der Erfindung der Holzschlifffabrikation aber manchmal in vollkommener Reinheit hergestellt wurde (s. Papiers orten).

Holzstoffplatten werden nach dem Patent Grünert aus gefärbtem Holzschliff oder Holzzellstoff, welcher mit Leim oder Firnis zu einer gewissen Konsistenz gebracht wurde, hergestellt.

Maxim. Kraft.

Um der Masse eine grössere Plastizität zu erteilen, wird Sirup oder Glycerin und der AVasser-beständigkeit wegen AVasserglas beigemengt. Diese Masse wird, der Vorlage entsprechend, in die in Pig. 1 dargestellte Form gedrückt, welche aus einem Blecbrahmen a von gewünschter Höhe und aus den einzelnen der Zeichnung angepassten Abteilungen besteht, die ebenfalls aus dünnen Blechwänden b erzeugt sind. Nach dem Einstampfen der Masse in die einzelnen Abteilungen, wobei der Erleichterung wegen Schablonen verwendet werden, durch welche jeweilig nur diejenigen Abteilungen offen gelassen bleiben, die mit gleichgefärbtem Stoff zu füllen sind, wird die gauze Masse aus der Form heraus in einen Umfassungs-ruhmcn gestossen, wobei der aus den Abteilungsformen entsprechenden Holzstücken bestehende Stempel (Fig. 2) in Anwendung steht. Die so in einem Rahmen eingeschlossenen, jedoch noch durch schmale Furchen getrennten Massenteile werden nun durch einen starken Druck in einer hydraulischen Presse mit einander zu einer zusammenhängenden Holzstoffplatte verbunden, wobei die Furchen durch das Breitdrücken der einzelnen Massenteile ausgefüllt werden. Maxim. Kraft.

Holzstoffsortirer, diejenigen bei der Herstellung des Holzzeuges verwendeten Vorrichtungen, durch welche das vom Zerfaserer erzeugte Holzfaser-material nach der Grösse der Fasern in verschiedene Stoffgrössen sortirt wird und welche gewöhnlich aus Cylinder- oder Rahmensieben bestehen (s. Holz-zeu g).

JT

im MÜ

Fig. 1.

-d

Fig. 2.

Maxim. Kraft.

Holzstofftrockner, diejenigen Vorrichtungen, durch welche das Holzzeug behufs weiterer und billigerer Verfrachtung auf physikalischem Wege bis auf etwa 12—15% Feuchtigkeit gebracht wird. Dieselben sind den Payipetrocken-einriehtungen ähnlich. S. Holzzeug und Pappefabrikation.

Holzstuck, Holzsuirogate, s. Plastische Massen.

llolztrum, derjenige Raum im Schachte (s. Sch acht bau), in dem das für den Grubenbetrieb benötigte Holz in die Grube hinabgelassen wird.

Holzverband (Holzverbindung). Die einzelnen Teile einer Holzkonstruktion — Holzstücke — müssen an den Zusammenstössen (den Berührungsflächen, Fugen) entsprechend geformt sein, damit sie genau zusammenpassen und (entweder ohne oder mit Befestigungsmittel) so mit einander verbunden sind, dass sie in ihrem Zusammenhang den Wirkungen der Aussenkräfte als ein Ganzes Widerstand leisten können. Die Holzverbindungen lassen sich wie folgt ein teilen:

Maxim. Kraft.

1. Das Zusammenleimen. In der Tischlerei die gebräuchlichste Verbindungsart. Für geringe Beanspruchungen, wie sie bei Möbeln etc. Vorkommen.

IL. Das Zusammenschrauben und Zusammennageln mittelst eigener Holzschrauben, Nägel und Klammern aus Eisen, deren Formen allgemein bekannt sind.

III. Die eigentlichen Konstruktionsverbände des Zimmermanns und auch des Tischlers, welche am häufigsten bei den Baukonstruktionen und auch bei den Möbeln angewendet werden.

Diese können nun in Bezug auf die gegenseitige Lage der Verbandstücke eiugeteilt worden in: Verlängerungen horizontaler und vertikaler Hölzer; Kreuzungen zwischen Hölzern von verschiedener Lage; Verstärkungen durch gleichlaufende Hölzer. Verlängerungen und Kreuzungen werden als Verbände mit kurzer, die Verstärkungen als Verbände mit langer Fuge bezeichnet.

r In Bezug auf die Berührungsfläche oder Fuge ergeben sich folgende Hauptformen bei denVerbänden aus Kantholz: 1. Der Stoss. Wird vornehmlich bei den Verlängerungen und zwar als gerader und schräger Stoss angewendet. 2. Das Blatt, ebenfalls vornehmlich bei den Verlängerungen und dann auch bei Eckverbänden und Kreuzungen in Anwendung. 3. Der Kamm, bei den Kreuzungen horizontaler Hölzer. 4. Der Zapfen, zumeist bei

Verbindung senkrechter Hölzer mit vertikalen. 5. Die Versatz un» (Einlassung beim Verbände senkrechter oder schiefer Hölzer mit horizontalen, in ^derselben Vertikalebene hegenden. 6. Die Klaue, bei schiefen Hölzern mit kreuzenden horizontalen. 7. Die Verzahnung, bei Verstärkungen durch Aufeinanderlegung zweier oder mehrerer Hölzer In der iorm als eigentliche Verzahnung mit schiefen Zähnen und als Verschränkulimit geraden Zahnen. 8. Die Verdübbelung, ebenfalls bei Verstärkungen

Bei Rundhölzern wird die Verlängerung durch das Blatt, die Verpfädung und manchmal durch den Kreuzzapfen bewerkstelligt. Bei Brettern, Bohlen oder Pfosten verwendet man für Verbreiterungen das Eugen oder Säumen, das Falzen, Spunden, dann Feder und .Nut. Für Eck verb an de wendet man je nach der gegenseitigen Lage der Bretter, in dem einen Falle die sogenannten Verzinkungen und die Schlitzzapfen, im andern Falle die Verblattung an. Weitere Formen der Verbindungen von Brettern finden bei den Art. Thüreu Lambris und Vertäfelungen ihre Erklärung.

Die näheren Angaben über Anordnung und Konstruktion aller angeführten Verbände sind bei den betreffenden Artikeln nachzusehen. Die geschnittenen Holzverbindungen — besonders die in früherer Zeit häufig angewendeten, sehr komplizirten Verbände — haben in der Jetztzeit nicht mehr die frühere Bedeutung. Sie werden, wo es angeht, durch Eisenarmirungen (Schuhe, Laschen etc.) ersetzt, wodurch der angestrebte Zweck besser und billiger erreicht wird.

Litteratur: [1] Breymann, Gr. A., Allgemeine Baukonstruktionslehre, 2. Teil, Stuttgart 1881. — [2] Gottgetreu, R., Lehrbuch der Hochbaukonstruktionen, 2. Teil, Berlin 1882.^

[10] Mothes, 0., Illustrirtes Bau-

Guamann.

[3] Dunn, J., Handbuch der Architektur, 3. Teil, Bd. 1, Konstruktions-Elemente, 2. Auf!., Darmstadt 1891. — [4] Wanderley, G., Handbuch der Baukonstruktionslehre, Bd. 1, 3. Aufl"., Karlsruhe 1887. — [5] Schmidt, 0., Abriss des Hochbaues, Leipzig 1880. — [6] Frauenholz, W.J Baukonstruktionslehre für Ingenieure, 2. Teil, München 1876. — [7] Michel, J., Praktische Baugewerkslehre, Wien 1870. — [8] Deutsches Bauhandbuch, Bd. 2, 1. Hälfte. Berlin 1880. — [9] Kretschmar, K., Die Holzverbindungen, Wien 1885. lexikon, 4. Aufl., Leij)zig u. Berlin 1889.

Fig. 1.

Holzwände, im engeren Sinne nur aus Holz erstellte Wände, welche in zwei verschiedenen Weisen gebildet sein können (s. Holzbau): 1. als Ständerwand (Schrotwand). Diese besteht aus senkrecht stehenden Pfosten (B u n d s t i e 1 e n) oder Ständern, welche mit gleich starken Schwellen und Pfetten einen Kähmen bilden, in welchem ca. 5 cm starke Bohlen in ringsum laufenden Nuten eingesetzt sind. Zur Versteifung der Wand gegen seitliche Verschiebung dienen Schrägbüge oder Kopfbänder (s. d.), welche in den Ecken flach in die Pfosten, oft auch in die Bohlen eingelassen sind. Die Dichtung der Bohlen ist meist eine wagreclite, kann aber auch eine scheitrechte sein. Für die Bildung der Oeffnungen dienen besondere Kiegel und Pfosten, welche so angebracht sind, dass die Flächen möglichst wenig unterbrochen werden (Fig. 1).

Die alten Holzbauten des Schwarzwaldes, im Tieflände der Schweiz, in Tirol und Bayern sind zum Teil in dieser Wandbildung hergestellt. Bei neueren Ausführungen empfiehlt es sich, statt der starken Bohlen solche von geringerem Querschnitt (etwa 8 cm stark) zu verwenden, welche nicht eingenutet, sondern zwischen Leisten eingesetzt sind, dahinter aber eine Hintermauerung mit liegenden oder gestellten Backsteinen, Schwemmsteinen (s. d.) oder dergl. auszuführen, auf welchen der Wandputz aufzubringen ist.

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2. als Block wand. Dieselbe besteht PP aus mehrfachen Lagen wagrecht über einander ||| hingestreckter Holzstämme, welche an ihren Enden durch Uebergreifen von Vorköpfen fest 111 mit einander verbunden sind.    1|||

Zur ursprünglichsten Art dieser Wandbildung |||| werden unbehauene Nadelholzstämme (Fig. 2) gedient |||| haben, eine Bauweise, welche ebenso in den ältesten ||||

Fig. 2.

Fig. 3.

Zeiten in Geltung war, als auch heute bei den ersten ^

s. w.

Ansiedlungen in holzreicher Gegend geübt wird. Die weitere Ausbildung brachte zunächst eine Schliessung der Fugen (Fig. 3), sodann eine glatte Bearbeitung der Seitenflächen mit vervollkommneter Fugendichtung (Fig. 4), zuletzt eine bildnerische Ausschmückung der Wandflächen durch Schnitzerei u.

Die konstruktiven Eigenarten der Blockwand in ihrer vollendeten Form, wie sie an den Bauernhäusern der Alpengebiete Deutschlands und der Schweiz, besonders schön im Berner Oberland (s. Fig. 7), sich darstellt, beruhen: 1. in der unverschiebbaren Eckverbindung durch Ueberkämmung (Fig. 5), sowie auch durch Ueberplattung (Fig. 6) oder Verzinkung (Ostschweiz). Während die erste Art zur günstigen Ausbildung der Vorköpfe verschiedene Höhenlagen der sich in den Ecken treffenden Stämme bedingt, liegen bei den letzteren Arten die Stämme in einer Ebene und endigen in den Ecken. 2. in der Lagerung der verdübelten Wandhölzer,

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Dichtung der Fugen durch Verstopfen mit Werg (Fig. 4). 3. in    Jp

der Bildung breiter Flächen durch    çséÊÊÊk

Zusammenrücken der Fenster zu ^ggll§|||l|

Gruppen von 3—6 Oeffnungen.

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4. in der Versteifung der Aussen-wände mittelst der eingestellten    VU

Zwischenwandungen, welche    An

Fig. 5.

durch ihre Vorköpfe äusserlich    ^

sichtbar sind. 5. in der Ausbildung der vorkragenden Wandhölzer zu Trägern der weit ausladenden Dachungen oder Umgängen und Lauben. 6. in der Belebung der Wandflächen durch vortretende geschnitzte Glieder wie Bogenfriese, Zahnschnitte u. dergl. oder flaches Rankenwerk ; letzteres ist sehr    ,

geeignet, die Schwindrisse des Holzes,

Fig. 7.

^Upl welche sich in der Längsrichtung hin-|g||§ ziehen, geschickt zu verdecken. 7. Zur

Fig. C.

Vergl. auch Holzgebäude, Sprengwand, Br etter s ch alung,

letzten Vollendung der Wirkung dient eine farbige Ausschmückung, bestehend in breiten weissen Schriftbändern mit grüner oder violetter Randbemalung. In Verbindung mit dem Naturton des Holzes wird hierdurch ein malerisches Ganze geschaffen, das sich der grossartigen Umgebung der Landschaft aufs würdigste und innigste anpasst.

F iichwer k.

Litteratur : [1] Grafenried u. Stürler, Architecture suisse, Paris 1844. — [2] Hochstetter, J., Schweizerische Architektur, Holzbauten des Berner Oberlands, Karlsruhe 1858. —- [3] Gladbach, E., Der Schweizer Holzstil, sowie [4] ders., Die Holzarchitektur der Schweiz, Zürich 1876.

Weinbrenner.

Holz Willi (lpiltz erfordert gegenüber den homogenen Flächen der Stirnwände eine Vorkehrung, um die Ausdehnung und das Schwinden des Holzwerks, als Pfosten, Riegel u. s. w., das ein Springen bezw. Losreissen des Putzes verursacht, unschädlich zu machen. Dies geschieht durch Zwischenlagen von dünnen Stäben aus Schilfrohr oder von schwachen Holzlättchen, sogen. Gips-lättchen, auch dünnen Ruten aus Haselholz, Weiden, Erlen u. s. f., auf welchen der Mörtel mechanisch haftet (s. Deckenputz). Als sehr unvollkommener Behelf dient Aufpicken des Holzes mit spitzem Hammer oder Beil, oder netzförmiges Verdrahten des Holzes.    Weinbrenner.

Ilolzwerk, alles an einem Gebäude verwendete, besonders das sichtbar bleibende Holz, wie es durch den Zimmermann erstellt wird.

Holzwolle, feine, schmale Hobelspäne, welche mit besonderen Maschinen (Holzwollmaschinen, vergl. Hobel, Bd. 5, S. 174) hergestellt und als Verpackungsmaterial verwendet werden; auch Bezeichnung für ein Schafwoll-surrogat aus feinem Holzstaub, das zur Herstellung der sogen. Samttapeten dient. — Vergl. auch Polstermaterialien.

Holzziilme für Holz-Eisenräder (s. d.), auch Radkämme oder Kämmen genannt, bestehen aus Weissbuchenholz, so geschnitten, dass die Faserrichtung in der Richtung vom Kopf zum Fuss des Zahnes geht. Die Befestigung der Zahnwurzel im Radkranz erfolgt durch Eintreiben in die gegossenen Aussparungen, wobei hauptsächlich die breiten Flankenflächen der Zahnwurzel fest zur Anlage kommen sollen. Zur Sicherung gegen Herausschleudern etwa lose gewordener Zähne dienen die Spannklötze innerhalb des Radkranzes oder

Ein

eiserne Stifte von 5—8 mm Stärke, einzelner Kamm erhält 10—20 cm Breite; je nach der Zahnbreite setzt man mehrere Kämme an einander. Nach dem Einsetzen werden die Zähne abgedreht und gefräst. — Die Konstruktionsregeln ergeben sich aus nebenstehender Figur. Im Betrieb sind Holzzähne mit zäher Schmiere versehen. — Roh vorgeschnittene Rad-kämme liefert u. a. die Holzindustrie îP Kaiserslautern.

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Holzzellstoffgewebe, aus Gar- Si

nen erzeugte Gewebe, welch erstere g* aus Holzzellstofffasern durch Spinnen hergestellt sind. Das Verfahren ist

Maxim. Kraft.

noch nicht vollkommen durchgebildet; es sind jedoch bisher schon ganz schöne Möbelstoffe aus Fichtenholzfasern erzeugt worden, die im Gewebe eine ziemlich bedeutende, im Garne aber sehr geringe Festigkeit besitzen.

Holzzement, von S. Häusler (Hirschberg, Schlesien) 1839 angegebene Mischung aus 60 Gewichtsteilen möglichst wasserfreiem und ammoniakhaltigem Steinkohlenteer, 15 Teilen Asphalt und 25 Teilen Schwefel, welche zur Herstellung von sogen. Holzzementdächern ausgedehnte Anwendung findet. Wegen der Haltbarkeit der Beschüttung darf die Steigung solcher Dächer nicht über 1 : 18 betragen, auch würde bei stärkerer Steigung der bei grosser Wärme erweichende Holzzement von selbst abfliessen. Die Dachschalung wird mit einer ca. 1 cm dicken Schicht feinen Sandes belegt, hierauf folgt eine mit Nägeln befestigte Lage starker Pappe, die mit weicher Bürste einen Anstrich von erwärmtem Holzzement erhält. In der Hegel wird in gleicher Weise bis zu vier Lagen fortgefahren. Die oberste Pappenlage erhält einen nochmaligen Holzzementanstrich und wird sodann mit feinem und schliesslich mit gröberem Sand bezw. Kies überdeckt. Ein solches Dach ist bei seiner Anlage zwar etwas teuer, verursacht aber dagegen nur sehr geringe Unterhaltungskosten.

Holzzeug, auch Holzstoff oder Holzschliff genannt, ist eine aus zerfasertem Holze bestehende Masse, welche in der Papierfabrikation als Surrogat für die in nicht genügender Menge herstellbaren Hadernfasern in Anwendung kommt.

Die Verwendung der Holzfaser zu diesem Zweck, sowie die in der Hauptsache bis jetzt noch übliche Herstellung derselben, wurde in den Jahren 1840—1845 von F. G. Keller erfunden, auf dessen ausschliesslich aus Holzfasern erzeugtem Papier 1845 ein Teil des Frankenberger Kreisblattes gedruckt wurde. Vom Jahre 1846 an wurde das Verfahren auf mechanischem Wege namentlich durch H. Völter ausgebildet. Der Hauptsache nach besteht der Herstellungs-prozess darin, dass entsprechend vorbereitetes Holz auf einem Schleifstein zerfasert, die nicht verwendbaren Splitter entfernt, die groben Fasern entsprechend zerkleinert und die so entstandene Masse behufs Transportirung, durch Entwässerung in einen lose zusammenhängenden Körper verwandelt wird.

zwar

1.    Das Rohmaterial. Das Holz besteht der Hauptsache nach aus den die Holzfaser bildenden Zellen, dem Zellstoff und den diese Zellen in-krustirenden Stoffen, den Inkrustationen, auch Lignin s. d.) genannt. Das Rohmaterial darf nicht zu alt sein, da die inkrustirende Teile dann zu stark verhärten; vom frisch geschlagenen Holze verschmieren sie andererseits den Schleifstein. Die Verwendung soll daher erst nach einer mehrmonatlichen Lagerung nach dem Schlagen erfolgen. Tropisches Holz ist seiner Härte und Farbe wegen nicht verwendbar ; von den Hölzern der gemässigten Zone, welche eine weitaus weichere Faser liefern, sind insbesondere die Nadelhölzer und

die Fichte, Tanne, Kiefer und Lärche; dann auch die Laubhölzer, namentlich die Aspe und Erle gut verwendbar. Die beste Faser liefert einerseits die Fichte, andererseits die Aspe.

2.    Vorbereitungsarbeiten. Dieselben bestehen aus der Holzputzerei und Zerkleinerung. Da alle abweichend gefärbten, aus anders gearteten oder veränderten Fasern bestehenden Teile des Holzes die Gleichmässigkeit des Holzzeuges stören würden, müssen Rinde, Aeste, kranke oder faulende Teile aus

dem Holze entfernt werden; ausserdem muss eine den Dimensionen der Schleifapparate entsprechende Zerkleinerung des Holzes zur Ausführung kommen.

Das Entrinden des Holzes geschieht ausser durch Handarbeit mittelst zweigriffiger Messer, wobei die Unregelmässigkeiten der Form besser beachtet werden können, auch durch die Kindensohälmaschine, welche der Hauptsache nach aus einer in senkrechter Ebene rotirenden Eisenscheibe besteht, in welche radial oder im AVinkel zum Radius angeordnete, gerad- oder gekrümmt schneidige, wenig hervortretende Messer befestigt sind, welchen das auf einem flachen

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Fig. 1 a.

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Tische oder geriffelten Walzen liegende Holz dargeboten wird. — Die in Eig. 1 und 1 a dargestellte, von W. Kapp in Düsseldorf gebaute Maschine besitzt an horizontaler , durch Riemenscheiben betriebener, in starken Ständern gelagerter Welle zwei Messerscheiben a und b, mit radial gesetzten Messern, von welchen a mit cylin-drischem Rande nur die grobe Rinde, b mit abgerundetem Rande und an dem Ende gebogenen Ab sseni die zurückbleibenden Rindenteile vollkommen entfernen soll. Bei a liegt das Holz h auf langsam rotirenden, gezahnten Scheiben dd und wird mittelst der Stange c durch Hebelwirkung und an dem Hebel drehbar gelagerter Walze g an die Messerscheibe angepresst, wobei durch langsame Rotation des Holzes immer neue Teile vor die Messer gelangen. Bei der Scheibe b wird das Holz h mit der Hand angepresst, um dasselbe seiner Form entsprechend drehen und wenden zu können. Nach einer andern Methode von Bache-Wiig und Morterud soll die Entrindung dadurch erreicht werden, dass die Holzklötze in einer aus Latten hergestellten, in Wasser oder Ablauge tauchenden, rotirenden Trommel über einander kollern und dadurch eine teilweise Ablösung der Rinde bewirken, deren zurückbleibende Teile schliesslich durch Abbürsten mittelst Stahldrahtbürsten entfernt werden. Nach Schmiedel wird das Entrinden durch Hobeln mittelst eines entsprechenden mechanischen A [»parates bewirkt.

Als weitere Arbeit folgt nun das Zerkleinern des Holzes auf eine Länge, welche der Breite des Schleifsteines entspricht, was durch Pendelsägen und durch Kreissägen zur Ausführung kommt. Das Entfernen der Astreste wird gewöhnlich durch Ausbohren oder bei dünnem Holz durch Herausschlagen erreicht, worauf schliesslich das Spalten des Holzes in der Fasernrichtung und das Entfernen der inneren Astreste durch Ausbohren folgt. — Das Spalten wird entweder von Hand aus oder durch die Hack- oder Spaltmaschine bewirkt, welch letztere aus einem gusseisernen Gestelle besteht, an welchem ein senkrecht geführter, am unteren Ende mit Bcharfem Messer versehener Schlitten durch Kurbel und Kurbelstange auf und ab bewegt und an dem auf den Tisch des Gestelles gesetzten Holz ein Spalten bewirkt wird. — Ein Trennen der schwereren Astknoten vom leichteren Holz wurde auch durch einen Luft-■drom auf Grund der Verschiedenheit des spezifischen Gewichtes durch Piette bei zerkleinertem Ilulze versucht. — Die bei diesen Vorarbeiten sich ergebenden Holzabfälle können mit anderen Holzabfällen und Sägespänen nach einer Methode von Mitscherlich durch Behandeln mit einer billigen konzentrirten Salzlösung, durch Kristallisiren des Salzes, darauf folgendes Mahlen,

W alzen u. s. w., und schliessliches Auslaugen in Holzschliff verwandelt werden.

3. Die Hauptarbeit besteht aus dem Zerfasern, Sortir en und Verfeinern, Rafiiniren. Das Zerfasern des Holzes, durch welches weiche, biegsame, mit anderen Fasern leicht verfilzbare, nicht geschnittene, sondern gerissene Holzteilchen erzeugt werden sollen, kann in sehr verschiedener Weise zur Ausführung kommen. Von allen bisher versuchten Methoden wurde jedoch die schon von Keller in Anwendung gebrachte, durch das Abschleifen des Holzes auf einem aus Sandstein hergestellten Schleifstein, als die allen Anforderungen entsprechendste erkannt. Das zerkleinerte Holz wird dabei kontinuirlich an die Umfangsoder auch an eine Seitenfläche (Flachschleifer) des rotirenden Schleifsteines gepresst, wobei die Erreichung einer thunlichst gleichförmigen Fasermasse von dem gleichmässigen Druck pro Flächeneinheit und von der gleichmässigen Geschwindigkeit der Schleiffläche abhängt. Die Schleifsteine, gewöhnlich von 1,3 m Durchmesser und 0,5 m Dicke, sind entweder in senkrechter Ebene auf wagrechter Axe oder in wagrechter Ebene auf senkrechter Axe angeordnet und laufen mit höchstens 15 m Umfangsgeschwindigkeit. Dieselben müssen häufig geschärft werden. Manchmal wird dem Steine ausser der Dreh- noch eine kleine axiale Bewegung erteilt. — Wichtig für den Prozess ist das Freihalten

Mg. 2.

der Schleiffläche des Steines von Fasern Wasser erreicht wird.

durch energisches Abspülen mit

eine wagreoht gelagerte Welle rotirenden, in ein Blechgehäuse Ç eingeschlossenen Schleifst T an dessen Umfangsfläche 5 radial gestellte, aus Gusseisen bestehende,

Wangen befestigte hämmern N angeordnet sind, in welchen je ein mit einer hohlen verzahn en Kolbenstange r verbundener Kolben A ununterbrochen radial gegen den Schleifstein gedruck wird, um dadurch das unter den Kolben eingelegte Holz gegmfdieUnÄfläS! des Schleifsteines zu pressen , wobei die Kolben resp. Zahnstangen ihr! Führung in den d e beiden Wangen verbindenden Querbalken erhalten. Zwischen je zwei Kammern befinden sich die zum kräftigen Abspulen des Steines dienenden, durch die Hähne M regulirbaren Spritzröhreu Der ununterbrochene Vorschub der Presskolben A erfolgt durch die Zahnräder B an deren Axen Kettenräder D aufgekeilt sind, über welche die Kette ohne Ende F läuft die ihrerseits

undT adurf?aasUPKltetl e a"s^ende’ von den Riemenscheiben s und st durch die Zahnräder 1, zlt z2 und z₃ auf das Kettenrad £ übertragene Bewegung auf alle Zahnräder B gleichmässig über-tragt Um nun ohne Storung des Prozesses jede Kammer, deren Holz verschlilfen ist neuerdings füllen zu können, ist zwischen die Wellen der Zahnräder B und die dazu gehörigen Kettenräder D eine Kupplung eingeschaltet, durch deren Lösung das Zahnrad B von der Wirkung der Kette £ befreit und dann behufs neuerlicher Füllung der Kammer mittelst eines Handrades gedreht werden kann. Ist eine Kammer ausgeschaltet, so wird die von der Welle

auf das Kettenrad D‘ übertragene Kraft gleichmässig auf alle übrigen

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Fig. 2 a.

Presskolben übertragen. Behufs Schärfens des Steines ist vor demselben eine aus mehreren gezahnten Scheiben P bestehende, auf einem Kreuzsupport angebrachte Schärfvorrichtung angeordnet. Diese Holzschleifmaschine leistet bei einer Schleiffläche von 2,2 qm und 160 Umdrehungen pro Minute auf je 7 bis 8 Pferdestärken pro 24 Stunden 100 kg trocken gedachten Holzschliff und beansprucht im ganzen 70—80 Pferdekräfte. Die Presskolben dieser Maschinen werden ausserdem bewegt durch Schraube und Mutter, durch belastete Hebel, durch unmittelbare Belastung, durch hydraulischen Druck u. s. w. — Um den auf die Presskolben übertragenen Druck noch gleichförmiger zu gestalten, wird derselbe von einer gemeinschaftlichen Trausmissionswelle auf mehrere Holzschleifmaschinen übertragen und zwischen den Motor und die Transmissionswelle ein Kugelregulator eingeschaltet, der durch zwei konische Riemenscheiben für die Gleichmässig-keit der Bewegung sorgt. Bei neueren Flachschleifern ist der horizontal angeordnete Stein unter Wasser gesetzt, so dass das Zerfasern unter Wasser stattfindet. Neuererzeit wird auch das Heissschleifen in Anwendung gebracht, bei welchem der Holzstoff infolge sehr starken Anpresseus an den Stein ganz heiss wird. Der Stoff soll dadurch weicher und geschmeidiger werden.

Die auf diese Weise erzeugten Fasern fliessen, mit Wasser gemengt, aus dem unteren Teile des Maschinengestells durch eine Finne dem Sortirapparate (Epurateur) zu, welcher angewendet werden muss, um die ungleich grossen Fasern von einander zu trennen. — Die Fasermasse wird gewöhnlich in fünf Sorten getrennt, wenn wir die abgerissenen, nicht zerfaserten Splitter nicht als eine Sorte betrachten. Es ergeben sich daher : Splitter, zu grobe Fasern, grobe, feine, feinste Fasern und unbrauchbares Holzpulver. Von diesen Sorten sind die ersten zwei und die letzte ganz abzuscheiden und die drei mittleren von einander zu trennen, die groben Fasern einer weiteren Zerfaserung, die feinen

und feinsten Fasern den Nacharbeiten zuzuführen. — Das Sortiren wird durch Drahtgeweben hergestellte Siebe zur Ausführung gebracht, die jedoch nicht quadratische, sondern der Fasergestalt entsprechend längliche Maschenöffnungen Diese Siebe sind entweder cylindrisch gestaltet und .in diesem Falle um eine Axe rotirend angeordnet — Drehsiebe, Cylindersiebe — oder sie bestehen aus ebenen, mit etwas Fall in Rahmen angeordneten Siebflächen und werden sehr häufig, um das Versetzen des Siebes zu verhüten, mit einer

Schüttelvorrichtung versehen (Rahmensiebe, Schüttelsiebe). Um das Versetzen noch besser zu umgehen und ein langsameres Durchlaufen resp. besseres Sortiren zu erreichen, lässt man die untere Siebfläche auch in Wasser tauchen

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Bei den Oylindersieben kann die zu sor-tirende Masse entweder in das Innere des Cylinders geleitet werden, in welchem Falle die feineren Fasern radial, die gröberen axial austreten und der Cylinder aus mehreren ver-schiedenmaschigen Abteilungen herstellbar ist und für alle Sorten genügt, oder man lässt die Fasermasse auf die oberste Linie des Cylinders auffliessen, in welchem Falle die feinen Fasern axial austreten, die groben an der Mantelfläche des Cylinders haften bleiben und von dort durch ein Schabmesser oder eine Walze abgelöst werden. Der Hauptnachteil dieser Siebe besteht darin, dass das Sortiren auf einer verhältnismässig zu kleinen Fläche stattfindet und die an der Mantelfläche haftenden gröberen Fasern das Hindurchtreten der feineren erschweren.

Diese Siebe sind jedoch kompendiöser als die Rahmensiebe, von welchen eine Anordnung in den Fig. fl u. fl a dargestellt ist; sie bieten der Sortirung eine bedeutend grössere Fläche. In der dargestellten Anordnung sind drei Siebe a, b, c über einander gelegt, sie sind 1,6 m lang, werden durch die Federn d, e, f, und di, e1} /j in Schwebe erhalten und durch im Ständer K gelagerte Kurbeln mittelst der Stangen g, i, h in schüttelnde Bewegung versetzt. Die vom Zerfaserer kommende Masse fliesst in den Aufgusskasten A, wo die Splitter durch den Splitterlang 8. bestehend aus einem Stabgitterwerk zurückgehalten werden. Aus A fällt die Masse auf das Sieb a, durch welches der grobe Stoff ausgeschieden und über o in den Kasten I geliefert wird. Die durchlaufende Fasermasse fällt auf das Sieb b, wo die groben, noch zu verfeinernden Fasern, dann auf das Sieb c, wo die groben, feineren und feinsten Fasern ausgeschieden werden, und endlich in den Kasten B, von wo das unbrauchbare Pulver abgeleitet wird.

Die vom ersten oder auch vom zweiten Siebe zurückgehaltenen Fasern müssen je nach der Maschenweite dieser Siehe einer weiteren Verfeinerung zugeführt werden. Dieselbe wird ausgeführt auf dem Verfeinerer (Raffineur), welcher entweder einer Mahlmühle, Stoffmühle, Feinmühle ähnlich konstruirt wird, oder aus einer sogen. Scheibenmühle, auch Zentrifugalholländer genannt, besteht, wie sie in Fig. 4 vorgeführt ist.

Fig. 3.

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Fig. 4.

r Die Vorrichtung besteht aus dem gusseisernen (lehäuse GF, in dessen Mitte die durch ‘Be Welle J von der Riemenscheibe M aus drehbare, auf beiden Seiten mit auswechselbaren, ringförmigen, geschärften Mahlflächen B versehene Scheibe E sich befindet, welche mit beiderseits im Gehäuse angeordneten, feststehenden, aus Hartguss oder Sandstein hergestellten, ring-

förmigen Mahlflächen A und D den eigentlichen Verfeinerungsapparat bildet. TTm verschiedene Verfeinerungsgrade erreichen zu können, auch nach dem Einsetzen neuer Mahlflächen, sowie nach einer Abnützung derselben, muss eine genaue, gegenseitige Stellung der Mahlflächen stattfinden. Die Stellung der Scheibe E zu der fixen Mahlfläche D wird durch eine axiale Verschiebung der ersteren, die Stellung von E zur andern Mahlfläche A wird durch die Verschiebung des Gehäusedeckels F erreicht. Die Einstellung der Scheibe E wird durch die Verschiebung des Kammlagers K mittelst der Schraube k und Handrad Aj grob, mittelst derselben Schraube durch Schnecke n und Schneckenrad o fein bewirkt. Das Verstellen des Deckels F wird durch das Handrad h erreicht, durch welches mittelst der Räderübersetzung g i drei oder vier durch die Flantsche von F hindurchtretende Schrauben f gedreht werden, welche ihre Muttern e im Flantsch des Gehäuses Gr finden. Das zu verkleinernde Material tritt axial durch die Oeffnung O ein und zuerst zwischen die Mahlflächen A und B, wird radial in den Hohlraum C des Gehäuses und von da infolge des vorhandenen Druckes zwischen die Mahlflächen B und D geführt und tritt endlich durch die Oeffnung H aus. Die Scheibe dieses Zentrifugalholländers hat gewöhnlich 600 mm Durchmesser, liefert dann 750—1500 kg trocken gedachten Stoff in 24 Stunden und bedarf hierzu des Aufwandes von 8—15 Pferdekräften. Auch das aus dem Verfeinerer austretende Material wird häufig einer Sortirung unterzogen und das nicht genügend feine Zeug dem Raffineur nochmals überliefert. Das genügend feine Holzzeug vom Zerfaserer und Verfeinerer wird gemeinschaftlich den Nacharbeiten zugeführt.

4. Nacharbeiten. Dieselben bestehen aus dem Entwässern und Bleichen der Masse. Das Entwässern wird nur dort in Anwendung gebracht, wo die Fasern nicht unmittelbar verbraucht, sondern nach auswärts verfrachtet werden und wird entweder in der Weise durchgeführt, dass das Holzzeug noch etwa 66—40°/₀ Feuchtigkeit enthält, oder dass es bis auf 12—15 % Feuchtigkeit gebracht wird. Im zweiten Falle muss dasselbe einem Trockenprozesse unterworfen werden, welcher in gleicher Weise zur Ausführung kommt wie bei der Pappe, worauf wir verweisen. Diese weitgehende Entwässerung ist für die weitere Verwendung des Holzzeuges deshalb wenig zu empfehlen, weil, namentlich bei den Nadelhölzern, das Harz einen kräftigen Klebstoff bildet, welcher die Fasern so stark mit einander verbindet, dass ihre neuerliche Isolirung grossen Schwierigkeiten begegnet. Bei einer Entwässerung bis auf etwa 66 % kann das Holzzeug in drei verschiedene Formen verwandelt und verfrachtet werden, nämlich als gepresster Kuchen, als Pappe und als sogen. Schabstoft.

Im ersteren Fall wird auf die Pressplatte einer hydraulischen Presse ein aus Hanf hergestelltes Presstuch gelegt, auf dieses ein Holzrahmen als Form, dieser mit Holzzeug gelullt,

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darüber das Presstuch zusammengeschlagen, mit einem Pressblech bedeckt, ein zweites Presstuch samt Rahmen aufgelegt u. s. w. und das Ganze einer entsprechenden Pressung unterworfen

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solche aus Fig. 5 zu ersehen ist. Das Holzzeug fliesst in die Rinne A und aus dieser zuerst in

den Kanal a des Blechtroges B, in welchem sich ausser den Riihrflimeln b der langsam rotirende, mit *lr, seines Durchmessers in das Holzzeug eintauchende Siebcylinder C befindet, dessen Kanten beiderseits zwischen an den Seitenwänden des Bottichs B angeordneten, kreisförmig gebogenen Ansätzen laufen und dadurch gegen den Raum des Bottichs abgedichtet sind. Das in B befind-liche Ilolzzeug legt sich an die Siebfläche von C an, während das Wasser in das Innere des Cylinders und von hier durch die senkrecht angeordneten Kanäle 0 abfliesst. Dadurch wird die KntWasserung so weit gebracht, dass das Holzzeug von dem Cylinder über das Flüssigkeits-nivt ;iu im Bottioh herausgehoben und dem endlosen Filz F dargeboten wird, der, infolge seines Auflicgens mittelst der beweglichen Walze D, das Holzzeug ansaugt, vom Cylinder abnimmt und über die Walzen d und e der aus den Walzen HJ bestehenden Presse zuführt, von der dasselbe durch ein au H tangential anliegendes Messer abgeschabt wird. Durch die Walze g wird der Filz gespannt, im mit Wasser gefüllten Gfefässe l, in das er durch die Walze k gezwungen wird, gewaschen, durch den Ventilator p getrocknet und in der Presse gepresst, worauf er zum weiteren Abnehmen vom Filze geeignet ist. — Bei einem Entwässern bis auf 10 % leistet die Maschine in 24 Stunden 1500—2000 kg trocken gedachten Holzstoff und verbraucht dabei ¹/j—1 Pferdekraft.

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Das Entwässern kann ferner, allerdings in viel geringerem Grade, durch Ausschleudern auf Schleuderraaschinen, sowie durch Abtropfen in Abtropfkästen zur Ausführung kommen.

I >a aus den Entwässerungsapparaten ab fliessende Wasser führt noch immer feine Holzfasern mit teil, deren Zurückgewinnung für die Oekonomie des Betriebes von Wichtigkeit ist. Wieder-gc wurmen werden diese Fasern entweder durch die sogen. Stofffänger, Egoutteure oder in Dc-kantirungskasten. Die ersteren bestehen aus einer Vorrichtung, welche der früher beschriebenen Cvlindersiebmaschine beinahe vollkommen gleicht, nur dass die am Cylinder sich ansetzenden Käsern unmittelbar durch eine Walze vom Cylinder abgenommen und in eine nebenliegende Abteilung gefördert werden und dass der Cylinder mit ausserordentlich feinem Metallgewebe überzogen ist. Die Dekantirungskästen sind grosse, hölzerne, wasserdicht hergestellte Kästen, aus welchen das sich über dem Holzzeug sammelnde Wasser schichtenweise abgezapft wird.

Das 'Bleichen des Holzzeugs ist wegen der harzigen Inkrustationen nur schwierig durchführbar, und wurde gasförmige schweflige Säure, sowie Chlorgas ohne Erfolg in Anwendung gebracht. In neuerer Zeit verwendet man doppelt-schweflig8auren Kalk und doppeltschwefligsaures Natron hierzu, namentlich das letztere, da der erstere nicht käuflich ist. Der in Pappenform verwendete Holz-schliff wird in einem Stoffkasten in bald senkrechter, bald wagrechter Lage schichtweise eingelegt, der Kasten hierauf, auf 100 kg trockenen Stoff mit 2,5 kg konzentrirter Bisulfltlösung mit 20—30facher Wassermenge verdünnt, gefüllt. Die im Natriumbisulfit befindliche freie schweflige Säure wirkt sofort auf die Inkrusten des Holzes und überführt die bräunlichen Farbstoffe in lichte Verbindungen. Um nun die in der Lauge befindliche gebundene schweflige Säure zur Wirkung zu bringen, lässt man auf die mit Natriumbisulfit vollgesaugte Fasermasse so viel Schwefel-, Salz-, Oxalsäure oder schwefelsaure Thonerde einwirken, als zur Ausscheidung der schwefligen Säure nötig ist. Am häufigsten wird Oxalsäure und schwefelsaure Thonerde verwendet, weil die erstgenannten Säuren die spätere Leimung beeinflussen. Die Herstellung des braunen Holzschliffs s. unter Dampfholzschliff.

Maxim. Kraft.

Litteratur: Müller, L. D., Die Fabrikation des Papiers, Berlin 1877, S. 37. — Dropich, B., Holzstoff und Holzcellulose, Weimar 1879. — Derselbe, B., Handbuch der gesamten Papier-fiibrikation, Weimar 1881, S. 160. — Hoyer, E. v., Die Fabrikation des Papiers, Braunschweig 1887, S. 152. — Hofmann, C., Praktisches Handbuch der Papierfabrikation, 2. Ausg., Berlin 1894, S. 1231. — Hofmann, C., Papierzeitung.

Holzzucker (Xylose), aus Holzgummi und Maiskolben durch Kochen mit verdünnten Säuren entstehende Zuckerart C₅Hl0O₅ = CH₂(OH)- [CH ■ OH\ • CHO. Der Holzzucker ist mithin ein zu den Aldopentosen gehöriges Kohlenhydrat, welches mit dem Hauptvertreter dieser Gruppe, der Arabinose, in nahen Beziehungen steht. (Alles übrige s. unter Kohlehydrate.)    w. Kerp.

Maxim. Kraft.

vom r-ten Grad in einer xn, wenn / nur von den Verhältnissen xi:x₂: abhängt, in der Art, dass bei Multiplikation von xx.. .xn mit Q sich / nur um eine Konstante Qr ändert.

Eine nichthomogene Funktion von Xj.. .xn — 1 wird homogen gemacht durch Einfüh-

CC-t

rung der homogenisirenden Veränderlichen x» , indem man x^.. ,xn — \ durch-...

X n

Jloniespimes, ein meist in allen Tönen des Braun gefärbtes, aus Streichgarn ziemlich rauh erzeugtes, tuchartiges, zu Paletots verwendetes Gewebe, welches ursprünglich nur in der schottischen Hausindustrie erzeugt wurde (s. Tuchfabrikation).

:xn

Homogen. Eine Funktion / heisst homogen Anzahl Grössen x₂

Xn - 1

Xn

Homogene Körper — Hookesche Häcler

237

ersetzt und, wenn / rational ganz ist, durch. Multiplikation mit Xnr den Nenner wegschallt. h. B. a X\ ~ -(- h Xi + c lautet homogen a x-± % -j- b X\ x% + c x% In. einer ganzen rationalen homogenen Funktion (Form) ist bei jedem Glied die Summe der Exponenten aller Veränderlichen konstant gleich r (in obigem Beispiel 2 + 0— 1 + 1 = 0 + 2 = 2). Für eine homogene

Funktion/ gilt der Eulersche Satz:

Vf

Vf

dx₂

⁺ ---+xnfL=rJ-

Wölffing.

d xx

Homogene Körper, s. Elastizität.

Homogenisiren. Da in den keramischen Industrien zur Herstellung der Waren verschiedene Rohmaterialien zusammengemischt werden, welche nicht verschiedene Korngrössen, sondern auch verschiedenen Wassergehalt haben, ein gutes Produkt aber nur dann hergestellt werden kann, wenn die zur Fabrikation verwendete Masse durchweg eine gleiche chemische Zusammensetzung und gleiches physikalisches Verhalten zeigt, so wird es erforderlich, die Masse zu homogenisiren, und zwar um so eingehender, je feinere Waren man herstellen will.

Das Homogenisiren erfolgt teils auf trockenem, teils auf nassem Wege. Ersteres geschieht dadurch, dass die feinst gepulverten Teile in geeigneten Mischapparaten zusammengerührt oder auch in geschlossenen Zerkleinerungsapparaten, z. B. Kugelmühlen, gleichzeitig zerkleinert werden. Die Homogenisirung auf nassem Wege geschieht, indem man die verschiedenen Rohmaterialien zusammenschlämmt und die feuchten Rohmaterialien in Mischapparaten durch einander knetet; letzteres ist auch dann erforderlich, wenn die trocken zusammengemischten Stoffe auf nassem Wege weiter verarbeitet werden sollen. Als derartige Mischapparate werden Thonschneider, Traden oder Radbahnen, Mischkollergänge und ähnliches benützt. Die Verwendung dieser Apparate setzt die gleichmässige Aufgabe der zu mischenden Stoffe voraus, wenn stets Massen gleicher Homogenität erzielt werden sollen. Ein Apparat , welcher das Abteilen verschiedener Stoffe in bestimmten Mengenverhältnissen und gleichzeitiges Mischen derselben gestattet, ist der Teil- und Mischapparat von P. Jochum. — Nicht genügend homo-genisirte Massen geben schlechte Waren, namentlich haben Schwankungen im Wassergehalt beim Trocknen und Brennen der Waren Risse derselben zur Folge, weil die Schwindung der einzelnen verschieden feuchten Teile eine verschiedene ist. — Weiteres s. unter Thon waren, Ziegel und den genannten Mischapparaten.

Homologie, chemischer Verbindungen (im engeren Sinne), diejenige Aehn-lichkeit organischer Körper, welche durch die Gleichheit der charakteristischen Atomgruppen bedingt ist, während ein Unterschied nur in der Ersetzung von .ff-Atomen durch CHj besteht.

Solche homologe Reihen sind z. B. (die charakteristische Gruppe ist unterstrichen) :

HCOOH Ameisensäure

nur

Diimtnler.

HCHaOH Methylalkohol

GrIEH

Benzol

CH₃CH₂OH Aethylalkohol C₂HbCH₂OH Propylalkohol

CH₃COOH Essigsäure C₂HbCOOH Propionsäure

CzH-jCOOH Buttersäure

CßH₆CH₃ Toluol C₆HbCzH₆ Aethylbenzol C₃ H5C3 7/ Kumol etc. Abegg.

C₃Hr,CH₂OH Butyl alkohol    _

Honigstein (Mellit), Mineral, wasserhaltige mellitsaure Thonerde Alt CnHl2 + 18 H₂0 (40,30% Mellitsaure, 14,36% AI/Ą, 45,34% H₂0), kristallisirt tetragonal in niedrigen Pyramiden, auch derb. Weiss, gelb; fettglänzend, durchscheinend; muschelig brechend. Durch Reiben negativ elektrisch. Härte 2—2%. Spez. Gew. 1,5—1,64. Wird beim Erhitzen zuerst schwarz durch Verkohlung, dann weiss und hinterlässt Thonerde. Löslich in Salpetersäure und Kalilauge. Kommt in Braunkohlenflötzen vor und wird zur Darstellung der Mellitsaure

Lcppla.

verwendet.

Honorar-Norm für Arbeiten des Architekten und Ingenieurs, aut gestellt Verbände deutscher Architekten und Ingenieure und vom Verein deutscher

vom

Ingenieure 1888 ; von jeder Buchhandlung zu beziehen.

Hontoriakanone, s. Schiffsgeschütze.

Hookesche Räder sind zwei in einander greifende Zahnräder mit schraubenförmiger Verzahnung, durch welche eine grosse Gleichmässigkeit und Sicherheit der Uebertragung der Bewegung von einem Rade auf das andere bewirkt und bei einer ungewöhnlich grossen Uebersetzung eine sehr schnelle gleichförmige Bewegung ermöglicht wird.

Um eine Vorstellung von der Gestaltung der schraubenförmigen Verzahnung zu erhalten, denken wir uns in Fig. 1 mehrere kongruente Zahnkurven    #3 • • • des einen Fades r o in

nahen Abständen auf einander folgend und die entsprechenden unter sich kongruenten /Bahnkurven y-i, y.₂,r.₃... des andern Rades <Pco gezeichnet, dann berühren sich die Zahnkurvenpaare in den Punkten Ex, 1+ E₃.. auf der Eingriffskurve e, die in Mg. 1 eme Gerade, die gemeinsame Tangente an der Kreise 0, co ist, weil wir beispielsweise als Zahnkurven che diesen Kreisen angehörenden Kreisevolventen (s. Evolventenverzahnung) genommen haben,

238

Hookesches Gelenk — Horizont

.*T

Behufs der praktischen Ausführung dieser Anordnung denken wir uns ein Zahnrad senkrecht zu seiner Axe in gleich dicke dünne Scheiben zerschnitten, dieselben auf der Axe um gleiche Winkel gegen einander gedreht und wieder fest mit einander vereint, wie die parallel perspektivische Darstellung in Fig. 2 zeigt, wo der besseren Uebersicht wegen nur eine Zahnreihe ki, Ä'2, k₃.../tg in Betracht gezogen ist. In gleicher Weise denken wir uns das zweite zugehörige nicht gezeichnete Zahnrad entsprechend gestaltet. Wird nun die Einrichtung derart getroffen, dass von den in Fig. 2 gezeichneten sechs

Zähnen der schraubenförmigen Zahnreihe der Zahn k% seinen Eingriff begonnen hat, bevor der Eingriff des Zahnes k6 endet, so befinden sich die sechs Zähne gleichzeitig im Eingriff. Die Fusspunkte Ji, J2, J3. . . der Zahnkurven liegen auf dem Grundkreis -Cylinder in einer Schraubenlinie l und die Zahnkurven kx, k%, k₃... befinden sich auf einer Schraubenfläche.

Denken wir uns die gleich dicken Scheiben unendlich dünn, also in unendlicher Anzahl vorhanden und jene gleichen Drehungswinkel unendlich klein genommen; dann geht aus jener stufenartigen Zahnreihe eine Schraubenfläche ko. ..k₆ als Zahnfläche hervor, die in    g

—ct—1    Big. 3 parallelperspektivisch darge-

k g stellt ist [1]. Mit solchen schrauben- 3 >v '^    T7    förmigen Zähnen ver-

^    ''jtyMpi    sehene Räder    wurden

1    A/' ^'S\6 zuerst von Hooke [2],

später von White und °6    Woollams [3]    ausge

führt. Durch eine derartige schraubenförmige Verzahnung entsteht aber ein zur    Radaxe

F(, Fo parallel    gerich

teter Druck. Um diesen Druck aufzuheben, wird die Zahnfläche, wie in

Fig. 4 parallelperspektivisch dargestellt ist, von einer Schraubenfläche k₀ ke längs der Schraubenlinie l und von einer symmetrischen Schraubenfläche k₀kvi längs der Schraubenlinie V gebildet, die zu l in Bezug auf den mittleren Cylinderkreis Oq symmetrisch ist.

Litteratur: [1] Burmester, L., Lehrbuch der Kinematik, Bd. 1, S. 226, Leipzig 1888. — f2] Im .Jahre 1666 hat Robert Hooke diese Räder in Modell der König! Gesellschaft der Wissenschaften in London vorgezeigt. Beschrieben sind dieselben in Hooke, Lectiones Cut-lerianae or a collection of lectures, Kr. 2, Animadversions on the first part of the Machina Goelestis 1674, p. 70, Fig. 20 u. 21. — [3] Im Repertory of arts, manufactures and agriculture, 1H22, Vol. XL, p. 142, hat White diese Schraubenräder in unklarer Weise beschrieben, und eine ['Übersetzung befindet sich im Polytechn. Journal 1822, Bd. 7, S. 287 ; deshalb sind diese Räder von einigen Autoren auch Whitesche Räder genannt worden. Klarer und ausführlicher sind diese Schraubenräder von Woollams, Specification Nr. 4477 vom 20. Juni 1820, beschrieben. Diese Beschreibung befindet sich auch im Repertory etc. a. a. O., p. 1, und im Polytechn. Journ. a. a. O., S. 137. Theoretisch wurden diese Räder zuerst von Olivier in seiner Théorie géométrique des engrenages 1842 behandelt.

Fig. 1.

T jJi

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u)

<^(J)

®Q

Fig. 3.

\ Fo

Fig. 2.

>r" F₀

|0vr

Fig. 4.

l°0

ft

fOfi

Burmester

Gelen k.

Hookesches Gelenk (Hookescher Schlüssel), s. Cardanisches

Hooperdraht, s. Telegraph.

Hopfenfaser, s. Spinnfasern.

Hopperboy, s. Kühlmaschine.

Hoppesches Gebläse, s. Kapselgehläse.

Hora, s. Stunde.

Horde, s. v. w. Hürde.

Horizont eines Beobachtungspunktes auf der Erdoberfläche ist die durch ihn gehende Horizontalebene (Ebene senkrecht zu der in dem Punkt vorhandenen Richtung des Lotfadens, Tangentenebene an der durch ihn gehenden Niveau-

tiäche) ; ferner lieisst so die Schnittlinie (Grosskreis) dieser Ebene mit der gedachten Sphäre (vergl. den Art. Koordinaten am Himmel). r vr o••^?hnittninieTT^er Horizontalebene mit der Meridianebene des Beobachtungsorts ist nr u j- udlmie d°s Horizonts, die mit der Ebene des ersten Vertikals die Ost-Westlinie — Lieber die sogen Depression des Horizonts vergl. d. Art.; über den Unterschied zwischen dem mathematischen und physischen Horizont ebd. und Refraktion ; über den Meereshorizont (Seehorizont oder „natürlicher Horizont“) vergl. den Artikel Kimm- über die scheinbare Hebung der Gegenstände in der Nähe des Horizonts den Artikel Refraktion (Horizontalrefraktion) ; über die Mittel, den Horizont, d. h. eine Horizontalebene, für Messun-s-zwecke herzustellen (bei Ortsbestimmungsaufgaben und sonst in der sphärischen Astronomie, auch m der Markscheidekunst u. s. f.) vergl. den Artikel Künstlicher Horizont.

Für Himmelskörper, deren Entfernung vom Erdmittelpunkt in einem angeb-baren Verhältnis zum Erdhalbmesser steht (Sonne und Planeten, vor allem Mond) ist in der sphärischen Astronomie von der obengenannten Horizontalebene als dem sogen. scheinbarenHorizont der sogen, wahre Horizont zu unterscheiden.

Hammer

Es ist die zu der vorigen parallele, aber durch den Erdmittelpunkt gehende Ebene ; auf diese Ebene als Grundebene beziehen sich die Horizontkoordinaten, vergl. den Artikel Koordinaten am Himmel. Vergl. ferner den Artikel Parallaxe (Horizontalparallaxe).

Horizont, geologischer, oder geologisches Niveau, wird eine Schicht von einem bestimmten Alter bezeichnet, welches in erster Linie durch die in der Schicht enthaltenen Versteinerungen bezeichnet wird. Der Begriff deckt sich also mit dem Alter der Schicht oder mit der Zeit ihrer Entstehung, nicht aber mit ihrer Gesteinsbeschaffenheit.    Lcppia.

Rcinhcria.

Horizontabschluss. Unter Horizontabschluss versteht man die Zusammenstellung neben einander liegender Horizontalwinkel, welche die Horizontalebene ausfüllen, also zusammen vier rechte Winkel ausmachen müssen (Horizontgleichung) und die zur Erfüllung dieser Bedingung erforderliche Fehlerverteilung (vergl. T ri angulirun g).

Horizontal, jede einem Horizont, besonders dem „scheinbaren“, angehörende Fläche oder Linie (Horizontale, Horizontallinie, Horizontalkurve). Alle Oberflächen ruhender Flüssigkeiten sind Horizontalflächen; zur künstlichen .Herstellung horizontaler Linien oder Flächen dienen Horizontirungsinstrumente, vornehmlich die Libelle (s. d., sowie Geodätische Instrumente).

Rcinhcria.

Manche Instrumentteile, welche nach dem Prinzip des betreffenden Instrumentes horizontal einzurichten sind, werden dementsprechend bezeichnet. Z. B. heisst die Fernrohrkippaxe beim Durchgangs- (Passage-) Instrument und allen theodolitartigen Instrumenten (s. Theodolit) Horizontalaxe ; der nach dem Prinzip dieser Instrumente horizontal einzurichtende Teilkreis (Azimutalkreis) „Horizontalkreis“, der entsprechende Faden des Fadenkreuzes „Horizontalfaden“. Die Einrichtung dieser Instrumentteile in die Horizontale, z. B. der Horizontalaxe, nennt man die Horizontirung (wobei in übertragener Bedeutung die Lotrechtstellung der entsprechenden Axen eingeschlossen ist). — Weiteres hierüber s. die betreffenden Instrumente.

Drach.

Horizontalgräben werden bei der Wiesenbewässerung angewendet, um eine regelrechte Ueberrieselung der Wässerungsfläche und eine gleichmässige Verteilung der im fliessenden Wasser enthaltenen Dungstoffe auf dem zu bewässernden Grundstück zu erzielen. Näheres unter Bewässerungssysteme.

Horizontalkoordinaten, s. Koordinaten am Himmel.

Horizontalkurven (Höhenkurven, Höhen-, Niveau-, Schichten-Linien), Linien gleicher Höhe (Horizont, Niveau), welche entweder im Felde unmittelbar abgesteckt oder auf Grund von Höhenmessungen in Karten konstruirt sind. Weiteres s. Höhe, Höhenkurvenpläne, Nivelliren, Topographische Aufnahme n.

Horizontalmessung, s. Längenmessung.

Horizontalpendel. Dieser Apparat wurde 1830 von Lorenz Hengler [1], [2], später von Zöllner [3] erfunden und besonders von E. v. Rebeui-Paschwitz [4], neuestens von Ehlert [7] vervollkommnet und zu wichtigen geophysikalischen Forschungen verwendet.

Bei kleinen Ausschlägen hängt die Schwingungszeit T eines gewöhnlichen Pendels (Vertikalpendel) von dem Trägheitsmoment K, dem Abstand s des Schwerpunkts von der Axe, der Masse M und der Beschleunigung der Schwere g ab nach der Gleichung: T² Mg8 *= n* l\. Das Vertikalpendel schwingt in vertikaler Ebene um eine horizontale Axe. Lässt man aber ein Pendel um eine schiefe Axe schwingen, deren Winkel mit der Lotrichtung die Grösse <p besitzen mag, so verwandelt sich obige Beziehung in die allgemeinere: IÄ Mg s sin <p — n‘l h.

Wurde inan p zu Null werden lassen, so würde T unendlich gross, das Pendel hätte keine bestimmte Gleichgewichtslage. Bei kleinen Werten von p aber besitzt das Pendel, verglichen mit dem Vertikalpendel gleicher Länge, eine grosse Schwingungszeit um eine mit der Richtung der Schwere um so stärker veränderliche Gleichgewichtsrichtung, je kleiner p ist.

Ein solches Pendel mit kleiner Abweichung der Drehaxe von der Vertikalen heisst ein Horizontalpendel. Der Henglersche Apparat war gebildet durch einen horizontalen Stab, der am einen Ende ein Gewicht trug, am andern Ende und in einiger Entfernung von diesem letzteren mittelst zweier schiefen Fäden mit zwei festen Punkten eines Stativs oder des fest gebauten Gelasses verbunden war, die beinahe senkrecht über einander lagen. War z. B. der obere feste Punkt in Richtung des Meridians gegen den unteren so verschoben, dass die gerade Verbindungslinie beider mit der Lotlinie den Winkel p einschloss, so hatte der Stab seine (iloicligewichtslage im Meridian. Wenn nun aber, etwa infolge veränderter Stellung des Mondes uder der Sonne, die Richtung der Schwere gegen Ost oder West sich um einen kleinen Winkelbetrag « änderte, so musste der horizontale Stab sich um den Winkel «/sin p gegen Ost oder West drehen. Ebenso war zu erwarten, dass bei der seitlichen Annäherung einer grossen Masse gegen das Pendelgewicht ein Ausschlag des Horizontalpendels die Gravitationskonstante werde berechnen lassen. Auch kleine Schiefstellungen des Bodens, etwa infolge vorüberziehender Knibebenwellen oder einer etwaigen ost-westlich sich fortpflanzenden Flutbewegung der festen Erdrinde mussten an-dem im Meridian aufgestellten Horizontalpendel ihren im Verhältnis sin p : 1 vergrös8erten Ausschlag erzeugen.

Alle diese Erwartungen haben sich bei der exakten Ausführung und Beobachtung des Horizontalpendels durch Rebeur-Paschwitz bestätigt, mit Ausnahme der Verwendbarkeit des Apparats zur Bestimmung der Massenanziehung, für welche der Gebrauch von symmetrisch gebauten Apparaten (s. Bifilardynamometer) geeigneter ist, vergl. darüber [4] und [5]; nur Mud die Ursachen der Ausschläge nicht allein in wirklichen Veränderungen der Lotrichtung gegen das Niveau des Aufstellungsortes zu suchen, sondern besonders auch in nur scheinbaren, durch die horizontalen Komponenten der Bodenbewegung bei Erdbeben und Erdpulsationen erzeugten Störungen der Lotrichtnng [6]. Der Apparat von Rebeur-Paschwitz besteht ganz aus starren Tri len, er ist um zwei Stahlspitzen eines sehr soliden Stativs drehbar, in welche das leicht gearbeitete Pendel mittelst Agatschalen eingehängt wird, derart, dass von beiden schiefgestellten Spitzen die obere gegen den Schwerpunkt, die untere vom Schwerpunkt des Pendels weg gerichtet ist. Zwei Spiegel, der eine am Stative, der andere an derPendelaxe befestigt, liefern zur photographischen Registrirung ein festes und ein veränderliches Lichtbild, die auf einem durch Uhrwerk vorbeigeführten Papierstreifen die Pendelausschläge verzeichnen.

ill

Bei dem Gebrauch des Horizontalpendels als Seismometer stellt man zwei, oder besser drei, nach verschiedenen Himmelsrichtungen orientirte Apparate auf. Verfasser dieses hat für diesen Gebrauch dem Horizontalpendel die Form beistehender Figur gegeben : Die Axe des Apparates bildet die eine, etwas nach vorn geneigte Seite eines leichten, dreieckigen Gestells, sie sitzt unten mit konischer Vertiefung über einer nach oben gekehrten Stahlspitze des Stativs, während das obere Ende der Axe sich als vertikale Schneide gegen die stumpfwinkelige Vertiefung eines festen "Widerlagers des Stativs lehnt. Die obere horizontale Seite des Dreiecks bildet einen zweiarmigen Hebel, der mit seinem äusseren Ende eine über einen horizontalen Draht gehängte leichte Marke verschieben kann, während das innere Ende die Bewegungen des Stativs und des Erdbodens begleitet. Ein in hs des Hebelarms der Axe parallel befestigter schwerer Eisenstab bestimmt durch seine Trägheit den ruhenden Drehpunkt des Hebels, welcher die Marke um den fünffachen Betrag der zur Apparatebene senkrechten Horizontalkomponente der Bodenbewegung verschiebt.

zu

von

zur

# Litteratur: Zöllner, Zur Geschichte des Horizontalpendels, k. sächs. Ges. d. Wiss. Leipzig, math. phys. Kl., November 1872.— [2] Beitrag zur Geschichte des Horizontalpendels, Safarik, Poggend. Ann. 150, S. 150, 1873. — [3] Zöllner, Ueber einen neuen Apparat Messung anziehender und abstossender Kräfte, k. sächs. Ges. d. Wiss. zu Leipzig, 27. Nov. 1809 und 1. Juli 1871; [1], [2] u. [3] auch Zöllner, Wissensch. Abhandl. 4, Leipzig 1880. •—

If] Rebeur-Paschwitz, Das Horizontalpendel, Nova acta der kais. Leop. Carol. Akad. Bd. 60,

Nr. 1, oder Seismol. Journal of Japan, Nr. 3, 1894; vergl. auch Verhandl. des naturwissensch.

\ ereins zu Karlsruhe, Bd. 10, 1887. — [5] Ders., Horizontalpendelbeobachtungen auf der kais.

IIniv.-Sternwarte zu Strassburg, 1892—94, Beiträge zur Geophysik von Gerland, Bd. 2, S. 211 bis 535, ^Stuttgart 1895. — [6] Schmidt, A., Die Aberration der Lotlinie, ebd. Bd. 3, S. 1, 1896.

Au ff. Schmidt.

[7| Ehlert, R., Horizontalpendelbeobachtungen, ebd. S. 131.

Reinhertz.

n e n.

Horizontalprojektion nennt man dasjenige Verfahren der Abbildung der Erdoberfläche, bei welchem die Abbildungsfläche eine Horizontfläche (scheinbarer oder wahrer Horizont) ist. Geschieht die Projektion durch die Lotlinien der abzubildenden Punkte, so erhält man den „Grundriss“; bei wenig ausgedehnten Gebieten, bei kleinen Vermessungen u. s. w. werden dabei die Lotrichtungen als parallel angesehen. Ueber perspektivische Horizontalprojektionen bei geographischen Karten s. Kartenprojektio

llorizontalscliub, die Horizontalkraft, welche Bogenträger (s. Bogen) auf ihre Stützen (AViderlager, Pfeiler u. s. w.) ausüben. Da die Horizontal-

reaktion eines Stützpunkts jener Horizontalkraft auf denselben numerisch gleich ist (und entgegengesetzt gerichtet), so wird auch diese Horizontalreaktion häufig als Horizont als chub bezeichnet. Wenn alle Aktivkräfte (s.d.) vertikal gerichtet sind (Lasten etc.), dann ist die resultirende Horizontalkraft m allen beliebig geformten Schnitten durch einen Bogenträger gleich dem Horizontalschube H. Näheres und Litteratur s. Bogen, auch einfache und kontinuerliche, Bogenfachwerke, Gfewölbe, Hängebrücken, auch feste, Kämpferreaktionen, Ketten, Schnittkräfte. In allgemeinerer Auffassung werden auch andere Horizontalkräfte als die oben erwähnten Horizontalschübe genannt.    Weyrauch

an-

zur

Horizontalscliub, künstlicher. Bei eisernen Bogenträgern mit zwei Gelenken (s. Bogen) wird mitunter beabsichtigt, die durch das Eigengewicht allein entstehenden Biegungsmomente Mx aufzuheben, um für diese Belastung eine gleichmässige Beanspruchung der Querschnitte zu erreichen, und damit auch für andere Belastungen die Beanspruchungen herabzusetzen [1] S. 35, [3] S. 272. DieBogenaxe muss zu diesem Zwecke vor Einwirkung von Lasten und Temperatur-änderungen etwas über ihrem normalen Orte unter letzteren Voraussetzungen liegen. Eine solche künstliche Ueberhöhung der Bogen wird auch geordnet, um ein Durchhängen der horizontalen Obergurten der Tragwände bei niedriger Temperatur zu vermeiden [3] S. 272. Die künstliche Ueberhöhung erfolgt durch einen künstlichen Horizontalschub K, welcher nach seiner Erzeugung bei jeder Belastung zu dem ohne letztere massgebenden Werte des Horizontalschubs tritt. Durch geeignete Wahl von K kann neben Erreichung der oben erwähnten Zwecke die Normaltemperatur des Bogens auf die mittlere Ortstemperatur reduzirt werden [3] S. 92, 98, 290. Als Nor mal temp e ratur ist diejenige Temperatur anzusehen, für welche ohne Belastung bei normaler Spannweite der spannungslose Zustand eintreten würde. Ueber die Mittel Herstellung des künstlichen Horizontalschubs s. [1] S. 36, [3] S. 290, Berechnung der Grösse desselben [3] S. 90, 92, 98, 272, 290.

Litteratur: [1] Leibbrand, v., Die König Karls-Brücke über den Neckar zwischen Stuttgart und Cannstatt, Berlin 1895 (Auszug: Zeitschr. f. Bauwesen 1895, S. 61). — [2] Weyrauch, Berechnung der neuen Bogenbrücke über den Neckar zwischen Stuttgart und Cannstatt, Allgem. Bauzeitung 1895, S. 49, 57, 73, 85. — [3] Ders., Elastische Bogenträger, ihre Theorie und Berechnung entsprechend den Bedürfnissen der Praxis, München 1897.    Weyrauch.

Horizontaluhr, s. Sonnenuhren.

Reinherta.

Horizontalwinkel, auch Azimutalwinkel, nennt man diejenigen Winkel, welche von lotrechten (vertikalen) Richtungsebenen gebildet und demnach unmittelbar bestimmt werden durch die Schnittlinien, welche diese Lotebenen mit der scheinbaren Horizontfläche bilden, oder mit anderen Worten, die Projektion beliebig geneigter Winkel auf die Horizontfläche. Zur Messung dieser Winkel dient vornehmlich der Theodolit (auch Astrolabium und eventuell Bussole) mit Horizontal- (Azimutal-) Kreis und Kippfernrohr; zur unmittelbaren Aufzeichnung derselben dient der Messtisch mit Kippregel (s. Messtisch). Ueber Horizontalwinkelmessung mit dem Theodoliten s. diesen sowie den Artikel Triangulirung.

Horizoiitirungsvorriclituiig, s. Horizont.

Horn, die paarige, aus Hornsubstanz bestehende Scheide der (knöchernen) Stirnbeinzapfen der Cavicornia (horntragende Wiederkäuer). Im weiteren Sinne als Hornmaterial rechnet man hierzu noch die Hufe der Unpaarzeher, die Klauen der Paarzeher und die soliden Epidermisbildungen auf den Nasenbeinen der Rhinocerosarten. In ausgedehnter technischer Verwendung stehen insbesondere die Hörner des Rindes (Ochsen-, Kuhhorn), des Büffels, Schafes und der Ziege; die meist prächtig entwickelten Hörner der Antilopen (wozu auch unsere Gemse) werden wohl nur deswegen selten verarbeitet, weil der Rohstoff nicht regelmässig zu haben ist [1].

saure

Die Hornsubstanz, Hornstoff oder Keratin, bildet den wesentlichen Bestandteil der Ober-hautgebilde, wie der Haare, Nägel, Federn, Epidermiszellen und der oben genannten Hornmaterialien und ist je nach seinem Ursprünge verschieden, so dass man besser von Kerotinen spricht. Dieselben sind sehr hygroskopisch, im AVasser wenig quellend, in kochender Essiglöslich; in Alkalien quellen sie auf und werden darin gekoçht ebenfalls aufgelöst. Sie Lueger, Lexikon der gesamten Technik. Y.

bestehen aus C, H, N, 0 und S, ausserdem ist in den Hörnern noch Calciumphosphat nachgewiesen worden.

Die wichtigsten technischen Eigenschaften des Hornes sind Elastizität, Biegsamkeit, hinlängliche Härte, Spaltbarkeit, bequeme Bearbeitungsfähigkeit auf der Drehbank, vor allem aber das Erweichen in höherer Temperatur, welches ein Biegen, Pressen, Löten oder Schweissen, mithin ein sehr weitreichendes Formen und eine vielseitige Verwendung gestattet. Die mikroskopischen Eigenschaften s. [2]. Das Horn ist hohl, gegen die Spitze massiv; dieser Teil gibt die Hornspitzen des Handels, ein viel gebrauchtes Drechslermaterial für Pfeifenspitze etc. Die Hohlstücke, Hornschrot genannt, dienen zu Kämmen, Laternenhorn, Wageschalen, Griffen u. s. w. Die Bearbeitung derselben beruht auf Erweichen des Hornes in heissem Wasser und über Feuer; eine höhere Transparenz wird durch Abschaben trüber Stellen, Einlegen in kaltes und lieisses Wasser, Eintauchen in geschmolzenen Talg, Pressen mit heissen eisernen Platten erzielt. Wichtige Zubereitungsarbeiten sind ferner das Spalten und das Löten, d. h. Vereinigen kleiner Stücke zu einer grösseren Platte; die entsprechend zu-geschärften Enden zweier Platten werden in einer heissen Flachzange zusammengepresst uml sind nach dem Erkalten innig mit einander vereinigt. Ueber diese und andere Verarbeitungsformen s. insbesondere [3]. Die gangbarste Ware sind Ochsen- (und Kuh-) Hörner, deren Primaqualität zumeist von Südamerika kommt ; geschätzt sind auch die grossen Hörner der ungarischen und galizischen Rinder; das Horn ist im Querschnitt rund. Fester und feiner, daher auch besser polirfähig sind die dreikantigen Büffelhörner (von Indien, Kleinasien, Rumänien, Ungarn), wegen der dunklen Farbe aber zu transparenten Objekten nicht tauglich. Schaf horn ist transparent, zu Laternenhorn und zu Sonnenschirmgriffen geeignet; ebenso Ziegenhorn. Hornabfälle (Hornspäne) werden zu Tierkohle verarbeitet, finden bei der Erzeugung von Blutlaugensalz, bei dem Verstählen des Eisens Verwendung, können aber auch durch heisse Pressung zu einer festen Masse vereinigt werden; auf diese Weise werden Knöpfe und Dosen hergestellt. Hornknöpfe werden auch aus den Klauen und Hufen erzeugt [4].

der

Litteratur : [1] Karmarsch u. Heeren, Technol. Wörterbuch, Prag 1878, Bd. 4, S. 424 u. 429. [2] Nebeski, 0., Beiträge zur histologischen Oharakterisirung der Hornmaterialien, Jahresbericht Wiener Handelsakademie 1883. — [3] Hanausek, Eduard, Die Technologie der Drechslerkunst. Wien 1884, S. 257 ff. — [4] Isensee, R., Die Knopffabrikation. Weimar 1862. T. F. Hanausek.

Horn wird, wie auch die Hornspäne, auf Stickstoffdünger verarbeitet und zwar durch Rösten oder Dämpfen.

Beim Rösten wird das Horn in eisernen Gefässen unter kräftigem Rühren stark erhitzt, wobei jedes Anbrennen vermieden werden muss, da dasselbe grosse Stickstoffverluste zur Folge haben würde. Nach dem Rösten und Erkalten ist es brüchig und leicht zu mahlen.

Das Dämpfen des Hozmes geschieht in sogen. Digestoren, das sind geschlossene eiserne Kessel, welche mit einem Dampfkessel in Verbindung stehen. In dem Digestor wird das Horn ca. zwei Stunden lang unter einem Druck von zwei bis drei Atmosphären mit Dampf behandelt. Nach dem Dämpfen bildet das Horn eine weiche elastische Masse, welche in den Trockenstuben zu einer leicht zerreiblichen glasigen Substanz zusammentrocknet und als solche leicht gemahlen werden kann. Gemahlen kommt es als Hornmehl in den Handel.

Weits.

Kommt das Horn in grösseren Stücken in den Handel, wie z. B. als Horn der Wiederkäuer, so enthält es 13—14% Stickstoff, welcher bei den Hornspänen infolge der Verunreinigungen der Werkstatt bis auf 7—8 % heruntergehen kann.

Horn bäum, s. Nutzhölzer.

Hornblende (Amphibol), Mineral, Silikate von Thonerde, Kalk, Magnesia, Eisenoxydul in wechselnder Mischung, ähnlich wie Augit zusammengesetzt und wie dieser auch kristallisirend. Nur bilden die Flächen des Prisma an der Kante einen Winkel von 124° 30', ebenso auch die Hauptspaltungsrichtungen. Die technische Bedeutung ist trotz der zahlreichen Arten und des häufigen Vorkommens ziemlich untergeordnet.

um so

Man unterscheidet: 1. Hornblende, gemeine, ohne konstante Zusammensetzung; kristallisirt monoklin, prismatisch, selten derb; meist dunkelgrün oder -braun bis schwarz und glasglänzend. Durchsichtig. Spaltbar. Härte 5^—6. Spez. Gew. 3,1—3,3. Schmilzt leichter, je reicher an Eisen und Alkali. Nach dem Schmelzen von Säuren angreifbar. Bei der Verwitterung entstehen oft chloritische Aggregate und als Endprodukt Kalkspat, Kieselsäure und Thon. Sie ist ein Hauptgemengteil in vielen kristallinen Schiefern, dann in zahl-

reichen Eruptivgesteinen (Syenit Diorit, Porphyrit, Andesit u. s. w.), tritt dagegen seltener in Sedimenten aur. Wird als Zuschlag beim Schmelzen der Eisenerze benützt.

2. Aktinolith, Strahlstein, eine sehr eisenreiche, bouteillengrüne Abart kristallisirt monoklin. Spez. Gew. 3,03—3,17. Sehr häufig in Talk- und Chloritschiefern, aber auch reine Strahlsteinschiefer bildend.

3.    Tremolit, Grammatit, Magnesia - Kalk - Silikat ohne Thonerde MooCaSÜOi» (28,85 % MgO, 13,35 % CaO, 57,70% Si0₂), weisse bis graue prismatische monokline Kristalle glasglänzend, durchscheinend. Spez. Gew. 2,9—3,0. Sehr schwer schmelzbar; nach dem Erstarren hat das Schmelzprodukt Äugitform und ist spezifisch schwerer.

4.    Ural it wird sekundäre Hornblende in der äussern Form des Augit genannt. Diese Pseudomorphose kommt in Eruptivgesteinen vor.

5.    Glaukophan, Natron-Thonerde-Silikat Na₂0Äl₂0₃ + 4Si0₂. Kristallisirt monoklin. Blau durchscheinend. Härte 6—6*|₂. Spez. Gew. 3,1. Leicht schmelzbar. Gesteinsbildend in der Reihe der kristallinen Schiefer.

6.    Krokydolith, eine faserige Abart einer aus Natron-Eisenoxyd-Silikat bestehenden Hornblende. Nicht kristallisirt in äusseren Formen. Blau. Die Fasern sind zäh, elastisch biegsam und blau durchscheinend ; seidenglänzend. Härte 4. Spez. Gew. 3,2—3,3. Wird geglüht braunrot und gibt Wasser ab. Schmilzt leicht zu einem schwarzen, magnetischen Glas. Durch Säuren unangreifbar. Bei der Umwandlung mancher Krokydolithvorkommen entsteht Quarz in faseriger Beschaffenheit. In dem sogen. Falkenauge ist der Krokydolith teilweise in farblosen bis gelben (durch Eisenhydroxyd gefärbten) Quarz umgewandelt. Beim Tigerauge hat sich diese Umlagerung ganz vollzogen. Beide, Falkenauge und Tigerauge (s. Quarz), kommen als sogen. Krokydolith viel in den Handel, vornehmlich aus Griquatown in Südafrika.

7.    Nephrit, Beilstein, Nierenstein [1J, ein dichter, verworren faseriger, scheinbar homogener Strahlstein, zum Teil mit beigemengtem Diopsid. Nephrit von Ostturkestan enthält 58 o/₀ Si0₂, 1,3 o/o Al₂0₃, 2,07 oj₀ FeO, 24,18«/„ MgO, 13,24 o/₀ CaO, 1,28 o|₀ Na₂0. Sehr zäh und schwer zu sprengen. Ist keine Schieferung vorhanden, so wird der Stein beim Zertrümmern zuerst stark erhitzt und dann plötzlich in kaltem Wasser abgekühlt, wobei er zahlreiche Risse erhält, nach welchen sich der Stein durch den Hammer weiter zerlegen lässt. Die Bruchfläche ist sehr splitterig. Farbe grün infolge des Eisengehaltes und zwar in verschiedenen Tönen. Bei sinkendem Eisengehalt wird der Nephrit heller, in wenigen Fällen sogar farblos; selten sind gelbe und braune Töne. Stets undurchsichtig und nur in dünnen Schichten durchscheinend. Härte 6; Glas wird geritzt. Spez. Gew. 2,91—3,01, leichter als der manchmal ähnlich aussehende Jadeit. Yon Säuren nicht angreifbar. Vor dem Lötrohr wird er trüb und weiss ; schwer schmelzbar. Kommt in kristallinen Schiefern, besonders in Hornblendeschiefern und Serpentin als Einlagerungen vor, so in Schlesien, Skandinavien, vor allem aber in Asien (Ostturkestan, Bucharei, Pamirgebiet, Nanschangebirge in der Provinz Kansu in China), Neuseeland. Die Vorkommen in Ostturkestan [2] bei Yarkand und Khotan liefern den in Handel kommenden und in der Industrie verarbeiteten Nephrit teils in Form von eckigen Bruchstücken, teils in Form von Flussgeröllen ; diese letzteren gelten als das wertvollste Material.

Der Nephrit diente den asiatischen Naturvölkern bis heute als ein wertvoller Zierstein, dann auch zu Waffen, Messer, Beilen, Meissein u. s. w. und wurde in Form von Beilen schon in den frühesten Kulturepochen nach Europa gebracht. Hier wird er heute wenig mehr als Schmuckstein verwendet. Nur die schön grünen Steine von Neu-Seeland werden noch jetzt zu Bing- und Nadelsteinen benützt. Ausserdem wird er zu allerhand kleinen Nippessachen, Dosen, Yasen, Figuren, Papiermesser u. s. w. verarbeitet. Bedeutend ist der Verbrauch von Nephrit noch in China, wo er in zahlreichen Farbentönen und zu sehr verschiedenen Preisen in den Handel kommt und zur Herstellung von

Kunstgegenständen aller Art dient, möglich, doch wird er auch auf Sandstein geschliffen.

Litteratur: [1] Bauer, Edelsteinkunde, Leipzig 1896, S. 514—523; Fischer, Nephrit und Jadeit, 1875 ; Traube, Neues Jahrb. f. Miner. 1884, Beil. Bd. 412 ; Meyer, Mitteilgn. Anthropol Ges., Wien 1883, 1885. — [2] Bogdanowitsch, K. J., Verhandl. d. kais. russ. mineral. Gesellsch. 1892, XXIX (russ.).    .    Leppia.

Hornblendefels, s. Horn bl en de schief er.

Hornblendescliiefer (Hornblendefels, Amphibo 1 it, Amplubolit-schiefer, Syenitschiefer z. T.), diejenigen kristallinen Schiefer, welche \oi-zugsweise aus Hornblende bestehen. Nur in seltenen Fällen fehlen andere Mineralien. Meist tritt noch Feldspat und Quarz, in manchen Fällen auc i Granat, Augit. Zoisit, untergeordnet, aber selten fehlend, litanit, Magnetit, Apatit u. a. auf. Die Hornblende ist selten äusserlich kristallographisch begrenz , meist stengelig oder faserig und vielfach parallel gelagert. Ist die gemeine Hornblende durch Aktinolith ersetzt, so werden die Schiefer auch Aktinolith-oder Strahlsteinschiefer genannt. Die Hornblende verleiht dem Gestein seine dunkelgrüne bis schwarze Farbe. Ist Feldspat vorhanden, so wird ei sic i in den meisten Fällen dem unbewaffneten Auge durch seine hellgraue oder weisse

Die Bearbeitung ist auf der Drehbank

Horners Divisionsmethode und Näherungsmethode — Horopter

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Karbe zu erkennen geben. Im feinkörnigen und frischen Zustand sind Quarz und farbloser Feldspat oft nicht unterscheidbar. Als Umwandlungsprodukte der Hornblende erscheinen oft Chlorit oder auch Epidot. Die Epidosite und Epidot-schiefer sind sehr eng mit den Hornblendeschiefern verwandt und teilweise aus ihnen hervorgegangen. Sie enthalten neben vorwaltendem Epidot noch Hornblende, Chlorit und Quarz.

lias Korn der Hornblendeschiefer ist meistens ein mittleres bis feines, seltener ein grobes oder dichtes. Die Schieferung wird durch die parallele Lage der Hornblendefasern oder -prismen erzeugt. Parallel dieser Längsrichtung spaltet das Gestein in der Regel ziemlich leicht; senkrecht dazu ist es schwer zu zertrümmern. Ist die Lagerung der Hornblende-Individuen eine regellose und ihre innere Struktur eine faserige, dann erlangen die Gesteine eine sehr grosse Zähigkeit und nur sehr schwer lassen sie sich sprengen und bearbeiten. In diesem Falle bilden su- in der Regel auch dicke plumpe Lagen. Feinkörnige und schiefrige Hornblendeschiefer sind dagegen meist dünnschichtig. Ihrer chemischen Zusammensetzung nach sind sie kiesel-säurearme, dagegen an Eisen, Kalk und Magnesia reiche Gesteine und enthalten 45 — 50% SiO2, 7 18% Al»Os, 7-25% Fe0 + Fe₂0₃, 8—15% CaO, 2—18% MgO, 0—40/0 Alkalien. Das spezifische Gewicht schwankt zwischen 2,9—3,1. Ihre Härte bewegt sich zwischen 5 und ÖVä« lici der Umwandlung der feldspatreichen Hornblendeschiefer entsteht als Endprodukt ein an Brauneisenerz reicher, wenig sandiger Lehm. Reine Hornblendeschiefer verwittern oft sehr schwer und bilden Riffe und Klippen. Als Umwandlungsprodukte der Hornblende selbst erscheint Epidot oder Chlorit oder bei den thonerdearmen der Serpentin. Die Hornblendeschiefer treten mit Glimmerschiefer und Phyllit zumeist in den oberen Abteilungen der archäischen Schiefer auf, seltener im Gneiss ; in den echten Sedimentärformationen sind sie unbekannt.

Die technische Verwendung der Hornblendeschiefer ist so untergeordnet wie die Häufigkeit und Mächtigkeit des Vorkommens in dicken Bänken. Ihre Zähigkeit verleiht ihnen gegen Druck grosse Vorzüge, hindert aber ihre Bearbeitung. Für Verwendung in Wasserbauten spricht ihre schwere Verwitterbarkeit. Sie lassen sich nicht unschwer schneiden, schleifen und sägen und nehmen auch bei ihrer dunkelgrünen bis schwarzen Farbe eine schöne Politur an. Dickbankige und massige Vorkommen lassen sich also wie Syenit als Dekorationsstein verwenden, aber nicht so leicht bearbeiten.

Litteratur: Zirkel, Lehrbuch der Petrographie, 2. Auf!., Leipzig 1894, III., S. 333. Leppla.

Horners Divisionsmethode und Näherungsmethode, s. Gleichungen, Bd. 4, S. 703 bezw. S. 705.

Hornfels, s. Fleckschiefer, Bd. 4, S. 316. Cornubianit ist ein aus Andalusit und Glimmer bestehender Hornfels.

Hornfischbein (Indianerfischbein), aus Büffelhörnern hergestellter billiger Ersatz für echtes Fischbein.

Hornhaspel, im Bergbau s. v. w. Haspel, welcher zum Handbetrieb mit Kurbeln versehen ist (s. Bremsende Förderung).

Hornkalk, s. Kalkstein.

Hornmehl, ein Stickstoffdüngemittel mit 13—15% Stickstoff, welches aus dem Horn durch llösten oder Dämpfen und späterem Mahlen desselben hergestellt wird (s. Horn).    weite.

Hornmetalle, frühere Bezeichnung für die schwer schmelzenden Chlormetalle: Hornsilber, Hornblei etc.

Horn schiefer, s. Hä lief lint.

Hornschienen (Flügelschienen), s. Herzstück.

Hornsignale werden im Eisenbahnbetriebe zuweilen an Stelle der durchlaufenden Liniensignale angewendet, die mittelst elektrischer Läutewerke gegeben werden. Ebenso ersetzt beim Bangirdienst das Horn zuweilen die Mundpfeife (s. Liniensignale, durchlaufende, Bangirsignale).    Kö&y.

Hornsilber, s. v. w. Chlorsilber (s. d.).

Hornstatt, im Bergbau s. v. w. Haspelstatt, d. i. der Aufstellungsort eines Haspels in der Grube (s. Bremsende Förderung).

Hornstein, s. Quarz.

Hornsteinporphyr, s. Quarzporphyr.

Horn werk, s. Festungsbau, Bd. 4, S. 199 u. 203.

Horopter. Beim Sehen mit zwei Augen entstehen auf den beiden Netzhäuten zwei verschiedene Bilder der Aussenwelt.

einmal,

Gleichwohl erhält der Sehende die Empfindung eines einzigen Bildes aus zwei Gründen : weil durch lebung die Augstellungen so übereinstimmen, dass die vom Sehenden

jeweils toten ausseren Punkte ihre Bilder je auf die empfindlichste Stelle der Netzhaut den gelben Fleck der Netzhautgrube (s. Auge), entwerfen. Auch diejenigen Punkte der Außenwelt, deren Bilder in gleicher Entfernung und Richtung von beiden Netzhautgrübchen in sogen. korrespondirendenPunkten, entworfen werden, rufen einen einheitlichen Gesichtsemdruck hervor. Punkte der Aussenwelt, deren Bilder nicht auf korrespondirende Punkte der Netzhäute fallen, werden doppelt gesehen; aber, und das ist der zweite Grund des Einfachsehens das Auge vernachlässigt gewöhnlich unbewusst diese doppelt gesehenen Bilder. In der That' fixirt man von zwei hinter einander stehenden Gegenständen den vorderen, so sieht man den' hinteren doppelt und umgekehrt.

Horopter, Sehziel, heisst nun der Komplex aller derjenigen Punkte der Aussenwelt, welche bei einer bestimmten Stellung beider Augen ihre Bilder auf korrespondirende Netzhautpunkte entwerfen. Derselbe ist annähernd eine durch den Schnitt zweier Flächen zweiten Grades entstehende Kurve doppelter Krümmung. In der mathematischen Behandlung der Horopterkurve (Hering, Helmholtz) betrachtet man jeden Punkt des Horopters als Schnittpunkt zweier Linienhoropter und spricht dann von Meridianhoropter, Parallelkreishoropter, Horizontalhoropter, Vertikalhoropter, vergl. darüber [1]—[3].

Aug. Schmidt.

Litteratur : [1] Helmholtz, H. v., Heber die Form des Horopters, mathematisch bestimmt, Wissensch. Abhandlungen, IL, S. 420, Leipzig 1883. — [2] Ders., Ueber den Horopter, ebd., S. 427. — [3] Ders., Bemerkungen über die Form des Horopters, ebd., S. 478.

Horoskop, s. Zeitbestimmung.

Horrebow-Talcotts 31etliode, s. Pol höhen bestimmun g.

Hospital (Spital, norddeutsch Spittel), seit Jahrhunderten die Bezeichnung für ein Gebäude zur Unterbringung und Pflege von armen, alten oder gebrechlichen Menschen, welche für ihren Unterhalt nicht Sorge tragen können. In früherer Zeit begriff man hierunter im allgemeinen alle Wolilthätigkeitsanstalten, also auch diejenigen, welche heute unter den engeren Begriff des Krankenhauses (s. d.) oder der Heilanstalt fallen. Seit der strengen Scheidung in Anstalten zur Heilung und solche zur ständigen Pflege und Versorgung Hilfsbedürftiger ist das Hospital eine selbständige Anstalt geworden, welche durch Stiftungen oder aus öffentlichen Mitteln, besonders der Gemeinden, erhalten wird. Je nach den Zwecken unterscheidet man: 1. Pfründnerhäuser, Asyle, Bürgerasyle. Alterversorgungshäuser für bemittelte, alleinstehende Personen, welche den Rest ihres Lebens in gesundem, ruhigem Aufenthalt sorgenfrei verbringen wollen. Dieselben erhalten entweder eine eigene, abgegrenzte Wohnung mit besonderer Verpflegung oder Unterkunft in nicht zu grossen allgemeinen Schlafsälen und Tagräumen. 2. Armenhaus, Pflegeanstalt für unbemittelte, auch sieche Leute, deren Erhaltung der Armenkasse zur Last fallen; diese werden ihren Kräften entsprechend zu geringer Arbeit beigezogen. Die Grundrissanlage kann nach zwei Arten erfolgen, wobei die Trennung nach Geschlechtern und die Zuführung von viel Licht und Luft im Auge zu behalten ist: a. Mehrstöckige Gebäude mit langen Flügeln, weiten Höfen und Gärten, b. Kleinere Gebäude, um das Verwaltungs- und das Wirtschaftsgebäude gruppirt.

Litteratur: [1] Handbuch der Architektur, 4. Teil, 5. Halbband, Darmstadt 1891, 6. Kap., S. 130 ff. — [2] Baukunde des Architekten, Bd. 2, Berlin 1884, S. 448 ff., sowie 456 ff. Weinbrenner.

Hospitalscliiff, ein zu Lazaretzwecken umgebautes, ausrangirtes Kriegsschiff.

Hospiz, s. v. w. Fremdenherberge bei Klöstern; noch gebräuchlich für Herbergen in unbewohnbaren Gebirgsg genden, in welchen Reisende Aufnahme und wenn nötig ärztliche Hilfe und Pflege erhalten können.

Hotclikiss-Kanone, s. Schnellfeuerkanonen.

Hoteltelegraphen, s. Alarmvorrichtungen, Bd. 1, S. 19fi.

Hotflue, ein besonders in der Kattundruckerei angewendeter, aus Ziegelsteinen gemauerter, kanalartiger, gewölbter Raum, welcher ein möglichst schnelles Trocknen des gepflatschten oder bedruckten Gewebes bei höherer Temperatur bezweckt. Die Erwärmung der Luft in demselben geschieht durch Feuerungsgase, welche durch einen am Boden befindlichen, leicht geneigten und mit übergreifenden Eisenplatten abgedichteten Kanal in eine Esse strömen. Das durch einen Spalt in der Wandung in den Trockenraum eintretende Gewebe wird über Leitwalzen weiter geführt, kehrt, an seinem Ende angelangt, um und verlässt ihn getrocknet durch denselben Spalt, vor dem der Bewegungs- und Ablegemechanismus für das Gewebe angebracht ist.

in neuerer Zeit

K. Möhlan.

Hourdis, grosse Hohlsteine aus gebranntem Thon, welche zur Ueberdeckung zwischen eisernen Trägern benützt werden. Sie sind in der Eegel mit einer, zwei oder vier in der Längenrichtung des Steins durchgehenden Oeffnungen versehen und werden bei der Verlegung entweder direkt auf den unteren Flansch der Träger gelegt, oder es wird hier erst ein Widerlagsstein ? angeordnet, welcher den unteren Steg des Eisenträgers umfasst und JLJ denselben so vollständig verdeckt, 3Q§ dass derselbe gegen die Einwirkung etwaiger Feuer geschützt wird.

fc

Diimntler.

In den nebenstehenden Abbildungen sind derartige Ilourdis dargestellt, und zwar Hourdis mit einer Oettüung und direkter Auflagerung und Hourdis mit vier Oeffnungen und zwischengelegtem Widerlags stein.

Howesche Gitterbrücken, s. Hölzerne Brücken.

Ill* (horse-power), englische Abkürzung für Pferdestärke.

Hub (Kolbenhub) heisst der Weg, den der Kolben einer Dampfmaschine, Gasmaschine, Pumpe, Gebläsemaschine etc., kurz einer Hubmaschine (s. d.) von einer Oylinderseite bis zur andern zurücklegt. Zur Hubbegrenzung dient die llilfsrotation und ist bei Anwendung der letzteren der Hub stets gleich dem doppelten Kurbelradius. Bei Maschinen ohne Hilfsrotation (direkt wirkende Dampfpumpen nach amerikanischem System, z. B. Worthington-Pumpen) dient dem gleichen Zwecke ein Dampfpolster, d. h. eine bestimmte, gegen Ende des Hubes auf jeder Cylinderseite eingeschlossene Menge des Auspuffdampfes, welche komprimirt wird und bei wachsendem Druck den Stillstand des Kolbens bewirkt. — Aus dem Hube h in Metern und der minütlichen Tourenzahl n einer

die mittlere Kolben-

•v. Ihering.

Maschine berechnet sich nach der Formel c — geschwindigkeit in Metern in der Sekunde.

Hubbegrenzung, automatische, für Aufzüge; selbstthätig wirkender Mechanismus zur Umsteuerung des Wasserzuflusses bei hydraulischen oder des Dampfzuflusses bei Dampfaufzügen, oder zur Ausrückung der Transmissionen bei Transmissionsaufzügen, oder endlich zur Stromumschaltung oder -Unterbrechung bei elektrischen Aufzügen, welcher zur Wirkung kommt, sobald der Aufzug seine höchste Lage überschreitet; s. Art. Aufzüge, Bd. 1, S. 566. v.ihering.

Hubbrücken, s. Bewegliche Brücken.

Hubcylinder, der Arbeitscylinder bei hydraulischen, pneumatischen und Dampfaufzügen; s. Aufzüge, Bd. 1, S. 566.

Hubgeschwindigkeit bei Kranen und Windwerken, die Geschwindigkeit, mit welcher die Lasten gehoben werden (s. Krane).

Hubmaschinen, im Gegensatz zu rotirenden Maschinen solche, bei welchen durch Hin-und Herbewegung eines Kolbens entweder (bei Kraftmaschinen) Arbeit gewonnen wird oder (bei Arbeitsmaschinen, wie Pumpen, Gebläsen etc.) Arbeit an die zu bewegende Flüssigkeit (Wasser, Luft oder andere gasförmige Körper) abgegeben wird. Dieselben werden auch Kolben- oder Cylindermaschinen genannt.

Hubzähler, s. Tachometer.    v. ihering.

Hügel, s. Berg.

Hühnerleder (englische Haut), feines weissgares Leder aus den Fellen junger Ziegen und Schafe zu feinsten Damenhandschuhen.

Hühnerställe, s. Federviehställe.

Hiilbe, s. Wasserversorgung für Feuerlöschzwecke.

Hülf . . ., s. Hilf. . .

en.

Hüllkurve, s. Envelopp

IIülseninaschine, s. Zündwaren.

Hülsenobercylinder, s. v. w. Antifriktionsroller; s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 103.

Hürde, Ausdruck für die bei der Deichverteidigung verwendeten Fleeken (s. Deich Verteidigung). Vergl. auch Schafställe.

^    Hüsing,_eine aus drei Garnen zusammengedrehte Leine, welche für Bändsei

Weinbrenner.

Hütte, 1. ein kleines, niedriges Haus, das nur auf kurze Zeit meist aus Holz, Stroh, Hohr, Zweigen u. dergl. errichtet ist; 2. ein einzeln stehendes zu bestimmten Gewerbszwecken dienendes Gebäude (Hüttenwerk) wie fihs-hütte, Schmelz-, Pech-, Ziegelhütte u. s. f.

Hüttenglas, in der Masse gefärbtes Tafelglas.

Hüttenrauch, aus metallurgischen Oefen abgehende Gase, welche dampf-und staubförmige Metalle und Metallverbindungen mit sich führen.

Hufeisenhogen, s. Arabischer Baustil, Bd. 1, S. 418.

Hllfstabeisen, eine Handelseisenqualität mit 3500 kg pro Quadrat-centimeter Zugfestigkeit und 12% Dehnung.

Hughes Mikrophon, s. Telephon.

Huile simili, s. Firnis er sat z.

Tj. Schwarz.

Hulk, der Bumpf eines alten, abgetakelten Schiffes, welcher in den Häfen zu bestimmten Zwecken benützt wird; z. B. Kohlenhulk als Niederlage für Kohlen, Kasernenhulk als Wohnort für Marinesoldaten.

Huniboldtsclier Kompressor, s. Luftkompressor.

Humus ist jene dunkle, in fortwährender Verwesung begriffene organische, namentlich pflanzliche Substanz, die keine organische Struktur mehr zeigt. In chemischer Hinsicht besteht der Humus aus oxydirbaren Kohlenstoff verbin düngen (durchschnittlich 58% Kohlenstoff); jedoch sind dieselben so unbeständig und verschiedenartig zusammengesetzt, dass eine chemische Formel nicht gegeben werden kann. Bei der Zersetzung der Kohlenstoffverbindungen geht mehr Wasser als Kohlenstoff verloren, weshalb der Humus immer mehr oder weniger dunkel gefärbt erscheint.

Nach Mulder (Chemie der Ackerkrume, deutsch von Grimm 1882, S. 245) sind es drei in chemischer Hinsicht noch nicht genau charakterisirte Stoffe, welche dem Humus die dunkle Färbung geben, namentlich Ulmin, Humin und Gei'n. Alle drei Verbindungen sind stickstoffhaltig und können unter gewissen Bedingungen in Humussäure übergehen, von denen nur Huminsäure auch bezüglich ihrer chemischen Zusammensetzung bekannt ist. Nach Detmer besteht sie aus C    (Landw. Versuchsstation, Bd. 14, S. 248 und Bd. 18, S. 468). Durch

weitere Oxydation der Humussäuren entwickeln sich sehr starke, sauerstoffreiche Säuren, die Apokrensäure oder Quellsalzsäure und die Krensäure oder Quellsäure, welche in hohem Grade die Fähigkeit haben, mineralische Bodenbestandteile löslich zu machen und sich unter Zutritt von Sauerstoff leicht zersetzen, d. h. in Kohlensäure und Wasser zerfallen. Hierdurch erklärt sich die verhältnismässig rasche und günstige Wirkung der Phosphorsäure des Thomasschlackenmehls in humusreichen Bodenarten. Landwirtschaftlich unterscheidet man dreierlei Arten von Humus: 1. Milden oder süssen Humus; derselbe entsteht durch Zersetzung der säurearmen organischen Substanz bei reichlichem Luftzutritt und ist für die physikalische Verbesserung der Bodenarten der beste Dünger. 2. Saurer Humus entsteht bei der Zersetzung organischer Substanzen bei nicht hinreichendem Luftzutritt, z. B. in dichten, wasserhaltenden Bodenarten oder auf Wiesen, die stark mit Moos behaftet sind; diese Säuren lassen sich durch das Aufführen von gelöschtem Kalk leicht neutralisiren. Man verwendet in Zeiträumen von 6 bis 6 Jahren 15—25 Kilozentner auf 1 ha. 3. Adstringirender Humus entsteht durch Zersetzung gerbsäurereicher, harzhaltiger Pflanzenstoffe (Heidekraut, Eichenrinde u. s. w.) bei ganz unzureichendem Luftzutritt. Dieser Humus ist dem Pflanzenwuchs geradezu schädlich und lässt sich nur durch jahrelange intensive Bodenbearbeitung, Kalkdüngung u. s. w. in einen milden Humus verwandeln.

Der Humus als solcher ist keine Pflanzennalirung, sondern nur seine Zersetzungsprodukte ; dagegen trägt derselbe, wenn er in nicht zu grossen Mengen im Boden vorhanden ist, sehr zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften bei und ist in dieser Hinsicht für die dauernde Erhaltung der Fruchtbarkeit unentbehrlich. Die Ermittelung des Humusgehaltes eines Bodens wird dadurch festgestellt, dass eine gewisse Menge lufttrockenen Bodens abgewogen und dann durchgeglüht wird. Der entstandene Gewichtsverlust ist Humus.

Litteratur: Heiden, Düngerlehre, 2. Auf!., Berlin 1886, Bd. 2, S. 115. Wolff, E. v., Anleitung zur chemischen Untersuchung, 3. Auf!., ebd. 1875, S. 40.    Schmeaer.

Hund (Wendehaken), Bestandteil des Jacquardgetriebes, dient zum Schalten des Prismas (s. Weberei).    .

Hund, im Bergbau ein länglicher, oben offener Kasten, welcher aut zwei Axen nebst vier Bädern ruht und zur Beförderung der Mineralien dient (s. Streckenförderung).

zwar

Hundebeförderung. Für den Transport von Hunden sind besondere Behälter, Ställe oder Kasten meist im oder am Gepäckwagen angebracht und entweder an den Enden im Innern des Wagenkastens oder auch wohl

Georg Meyer.

unterhalb des letzteren am Untergestell. Diese aus Holz hergestellten Kasten erhalten meistens Thüren, welche in der Ebene der Seitenwände des Kastens verschliessbar sind. Diese Thüren müssen mit Gittern oder sonstigen geeigneten Oeflhungen für Ventilation versehen sein. Der Kasten selbst wird im Innern meist mit Zinkblech verkleidet und erhält eine Länge von 1—1,8 m bei einer Breite von 0,7—1 m und einer Höhe von 0,7—0,8 m. Der Boden wird mit Abflusslöchern versehen. Selten findet man die Hundekasten in Personenwagen.

Hundehaare (Hundeweiss), die steifen Stichelhaare unter der Schafwolle, welche den Wert der Ware verringern.

IJundestall, Unterkunftsraum des Hundes. Bei einem Hund dient eine Hundshütte aus Holz, 1,0—1,5 m lang, 0,6—0,9 m breit und 1,0 m hoch, bei welcher der Boden aus Eichenholz um 12 cm über dem äusseren Boden erhöht ist. Für mehrere Hunde ist eine Beihe von niederen Gelassen anzuordnen, welche von einem Gang aus zugänglich, durch Zwischenwände aus Holz oder Backstein getrennt und mit einem ins Gefall gelegten, erhöhten Boden einzurichten sind. Die Thtire ist mit einem 30/35 cm grossen Loche zu versehen, so dass nur ein Hund zumal durchschlüpfen kann. Die Gelasse sind mit vergitterten Fenstern zu erhellen und zu lüften. Die grossen Hundeställe oder Zwinger für ganze Meuten von 50 - 60 Hunden erhalten ausserdem Wohnungen für Wächter und Jagdknechte (Piqueure); sie sind mit einem hoch umgrenzten Hof, in welchem fliessendes Wasser zum Tränken und Baden vorhanden, in Verbindung zu bringen. Weinbrenner.

Hundredweight, abgekürzt Cwt, Gewicht, in England und den Vereinigten Staaten = 112 engl. Pfund = 50,802 kg, in Kanada = 100 engl. Pfund = 45,359 kg.

Iliindstösser, ein gewöhnlich jugendlicher Arbeiter, welcher im Bergbau die Beförderung der in den Hunden (s. d.) verladenen Mineralien zu besorgen hat.

Hungerbrunnen, s. Quelle.

Hungerige (gezwungene) Ware, s. Wirkerei.

Hungerstein, s. Kochsalz.

11unsrückschiefer, dunkelgraue, sehr feinkörnige und gleichmässige, meist dünn- und transversal geschieferte Thonschiefer, welche eine sehr mächtige Schichtenreihe über dem Taunusquarzit im Unterdevon des rheinischen Schiefergebirges, also im Hunsrück und am Kordabhang des Taunus ausmachen. Die Schiefer sind meist seidenglänzend und phyllitisch, führen zuweilen etwas Schwefelkies, sind kalkarm bis -frei, werden im dünn- und ebenschiefrigen Zustand bei leichter Spaltung als Dachschiefer verwendet und in zahlreichen Gruben von der unteren Saar an über den Rhein (Caub) bis ins Nassauische abgebaut. Bei dem Mangel andern Baumateriales werden die dickschiefrigen Lagen auch vielfach zur Herstellung von rauhem Mauerwerk verwendet, in welchem sie der Verwitterung ausserordentlich lang widerstehen. Ein Behauen ist der starken Schieferung wegen nicht möglich. Ihre Verwitterungsprodukte sind lehmiger und kalkfreier Art und geben in stärkerer Mächtigkeit einen ziemlich schweren Ackerboden. Die Wasserfassung ist trotz der vielen Schieferrisse und Klüftchen sehr minima], daher sind Quellen selten und Hochwasserschäden häufig. Leppia.

Huntprozess, der Kupfergewinnung, s. unter Kupfer. Hurricandeck, s. Schiffbau.

Weinbrenner.

Hut, 1. Baldachin (s. d.) — 2. Haube oder Kappe = oberste Bedeckung eines Mauerkörpers, z. B. einer Einfriedigungsmauer; auch oberste schützende kndigung eines Schornsteins (Schornsteinaufsatz). — 3. Oberteil eines gebrochenen Daches.

Hut, eiserner, s. unter Gang.

Hutmann, s. Grubenbetrieb.

^uyS‘ïienschcs Prinzip, s. Wellenbewegung. Hyacinth, s. Zirkon.

Hyalit, s. Opal.

Hyalitglas (Lavaglas), dunkle, durch Schmelzen von Eisenschlacken, Basalt oder Lava mit 2% Kohlenpulver und 5—6% Knochenasche erhaltene Glasmasse, aus welcher Flaschen zur Auf bewahrung lichtempfindlicher Substanzen, auch Luxusgegenstände, hergestellt werden.

Hyaloehromien, die bunten transparenten, entweder auf lithographischem Wege oder auch mit echten Schmelzfarben hergestellten Fensterbilder.

Hyalographie (Glasätzkunst), in den graphischen Gewerben ein Aetz-verfahren, bei welchem die Schrift oder Zeichnung auf Glasplatten geätzt wird. Man radirt in einen Aetzgrund und erzeugt die Aetzung mit wässeriger Flusssäure. Die geätzte Platte wäscht man mit Terpentinöl ab und kittet sie finden Druck (Glasätzdruck) mit Gips auf eine Eisenplatte. Das Verfahren eignet sich wegen der Starrheit der Abdrücke mehr für Landkarten- und Banknoten- als für Kunstdruck.

Th. Goebel.

Hyalomelan, s. Gläser, natürliche.

Hyalosiderit, s. v. w. Olivin.

Hyalotypie (Glasdruck), Verfahren zur Erzeugung von Hochätzungen für die Buchdruckerpresse. In den Deckgrund einer Glasplatte in Punkt- oder Strichmanier so eingravirt, dass das Glas blossgelegt wird. Die so vorbereitete Glasplatte wird wie ein photographisches Negativ benützt, die Kopie auf Zink oder Kupfer übertragen und sodann in gewöhnlicher Weise geätzt.

Hydranten (Wasserpfosten, Feuerhähne) sind Vorrichtungen, die dazu dienen, aus Druck Wasserleitungen Wasser zum Begiessen der Strassen und Gärten (s. Gartenhydranten), sowie für die Zwecke der Feuerlöschung zu entnehmen; sie werden in den Strassen und auf den öffentlichen Plätzen, wie auch im Innern der Häuser, in Höfen und Wohnungen angebracht. Die Strassen-hydranten stehen in unmittelbarer Verbindung mit dem Wasserleitungsrohrnetz und werden entweder direkt über k dem Strassenrohr oder besser seitlich -VA •IG-' unter dem Trottoir aufgestellt und in ^1'- : letzterem Falle durch Zweigleitung ver- ,

/ '.• bunden. Die hauptsächlich in Württem-berg übliche Unterbringung der Hy-

*    dranten in zugänglichen gemauerten

°• Schachten findet anderwärts selten statt; .

•' bei den meisten Wasserleitungen werden

*    die Hydranten unter dem Strassenniveau •

• k . in das Erdreich gestellt und mit einer %••**. mm pu » *_ ‘ • gusseisernen Strassenkappe überdeckt,

" MöSl in welcher die Anschlussteile für Stand-•    ‘ rohre oder Schläuche zugänglich und

“ für den Gebrauch bereit liegen (Unter-flurhy dran ten). Der Umstand, dass die Strassenkappen im Winter sich mit *•;.%

I*- Schnee und Eis bedecken und dann i;-; schwer zu öffnen, auch bei Nacht nicht 1 : immer leicht zu finden sind, hat in n • • • •

• %■: neuerer Zeit Veranlassung gegeben

Konstruktion der sogen. Ueberflur-hydranten (s. d.), bei welchen die Anschlüsse stets sicher zur über der Strassenhöhe stehenden gusseisernen Ständer angebracht sind. Ein Haupterfordernis für alle Strassenhydranten ist Frostsicherheit ; es müssen deshal > Vorrichtungen angebracht werden, durch welche der Hydrantenkörper nach Gebrauch bis zur frostfreien Tiefe (ca. 1 m unter der Oberfläche) entleert werden kann. Die Entleerung findet entweder durch jedesmalige Handhabung eines Entleerungsventils statt oder auch selbstthätig beim Abschluss des Hauptventi s.

Fig. 1 zeigt einen Hydranten mit nichtselbstthätiger Entleerung ; das Entleerungsventil wird mittelst einer Zugstange in die Höhe gezogen. Kg. 2 zeigt einen Hydranten mit selbst-

ww

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Fig. 2.

zur -

-g£

Fig. 1.

Hand an einem

thätiger Entleerung. Hier trägt das Hauptventil seitlich einen kleinen Schieber, der eine in der Wandung des Gehäuses angebrachte Oeffnung verschliesst und zwar durch den Wasserdruck selbst, der einen im Schieber vorhandenen Leder- oder Metallstreifen gegen die Oeffnung andrückt, wenn das Ventil sich in gehobenem Zustand befindet. Mit dem Niedergehen des Hauptventils kommt der Schieber unter die Bntleerungsöffnung herunter und diese wird frei, so dass das Wasser aus dem Steigrohr des Hydranten ausströmt. In jedem Falle muss dafür gesorgt werden, dass das austretende Wasser abfliessen kann ; bei undurchlässigem Boden sind daher Ableitungen nach Kanälen oder tief liegenden Gruben herzustellen.

man

Die Hydranten, welche in die Erde eingelassen werden, müssen so eingerichtet sein, dass sie rcpariren kann, ohne aufgraben zu müssen. Mit Ausnahme des Karlsruher [1] und des

v. Kollschen Hydranten (D. R. P. Nr. 12507) lassen die Selbstschlusshydranten in der Zwischenstellung, d. h. unmittelbar nach dem Oeffnen oder vor dem Schliessen des Ventils, Wasser unter Druck entweichen. Injektor-Hydranten werden durch eine besondere Hochdruckleitung in ihrem Was8erergebuis verstärkt [3], [4]. Eine grosse Zahl von Unterflurhydranten sind durch Zeichnungen und Beschreibungen erläutert in [1] und [2]. Die verschiedenen übrigen Systeme etc. ersieht man am besten aus den Patentschriften D.R. P. Nr. 3727, 4040, 4501, 4962, 5083, 7520, 7874, 8618, 9609, 10674, 12507. 14266, 16799, 22007, 24514, 25156, 25159, 25160, 27761,28472, 31861, 32056, 34039, 35358, 35359, 35726, 35932, 36349, 39160, 43663, 44325, 50471. 57728, 60068, 61186, 64606, 66503, 67740, 75179, worauf wir verweisen.

Die Strassenhydranten erhalten in der Regel 65 oder 80 mm Ventilweite, in Privatgrundstücken auch 50 oder 40 mm. Die grössten Hydranten haben 100 mm Ventilweite. Zur Entnahme des Wassers dienen meistens Standrohre, welche mittelst Bajonettverschluss aufgeschraubt werden und welche oben eine oder zwei Verschraubungen für den Schlauchanschluss tragen (Bd. 2, S. 161). Direkter Schlauchanschluss an die unterirdisch eingebauten Hydranten kommt wenig vor und ist unzweckmässig.

Die Preise der Strassenhydranten schwanken je nach der Konstruktion bei 40 mm weiten Abgängen zwischen 45 und 50 JL, 50 mm 50—60 JL, 65 mm 55—70 JL, 80 mm 60—85 JL Näheres in den Katalogen der Wasserleitungsarmaturfabriken : Deutsche Wasserwerksgesellschaft Nachf. H. Breuer & Oie. in Höchst a. M., Bopp & Reuther, Mannheim, A. L. G. Dehne in Halle a. S. u. a.

Fig. a.

Die Hydranten im Innern der Gebäude und Wohnungen sind zum Teil Auslaufhähne mit Schlauchver-sçhraubung, meistens aber Eckhähne nach Fig. 3. Die Verschlusskappe dient zur Sicherung des Gewindes bei abgenommenem Schlauch; solche Hydranten werden in den Korridoren, Treppenhäusern, Speiseräumen etc. angebracht.

lieber die Bedienung der Hydranten und Feuerhalmen s. Bd. 2, S. 160.

Litteratur: fl] Hydranten für Strassen, Höfe und Gärten (Zusammenstellung mit Zeichnungen von Unterflurhydranten), Journ. f. Gasbel. u. Wasservers. 1873, S. 153 ff. — [2] Blum in den Verhandlungen des Ver. f. Bef. d. Gewerbefl. in Preussen 1877 (ebenfalls Zusammenstellung der Systeme von Unterflurhydranten). — [3] Grahn, Londoner Hydranten (Injektorhydranten), .Tourn. f. Gasbel. u. Wasservers. 1879, S. 664. — [4] Berthot, P., Traité de l’élévation des eaux, Paris 1893, S. 347.    Blecken.

Hydrantenschachtdeckelschlüssel, Hydrantenschlüssel, Hydran-tensteg, s. Bedienung der Hydranten und Feuerhahnen.

Leppla.

Hydrargillit, Mineral, Thonerdehydrat A£2O₆H₆(65,5°/₀Hi₂ö, 34,5°/0 kristallisirt monoklin in sechsseitigen Tafeln, meist jedoch kugelige, schuppige und faserige Aggregate. Farblos, weiss bis hellgrün, -blau oder -rot; perlmutter-und glasglänzend; durchscheinend; Härte 2,5; spez. Gew. 2,34.

Hydrate oder Hydrooxyde kann man als AVassermoleküle ansehen, in denen die Hälfte des Wasserstoffes durch einen andern Stoff ersetzt ist.

Hydratwasser. Die meisten Hydrate können sich durch Vereinigung eines Oxydes mit Wasser bilden, sie zerfallen auch meist beim Erhitzen in ein (Oxyd und Wasser. Die zur Bildung eines Hydrates aus Oxyden erforderliche oder die beim Zerfall eines Hydrates sich abspaltende Wassermenge nennt man das Hydratwasser.    w. Borchers.

Hydraulik (Hydromechanik), die Lehre von dem Gleichgewicht und der Bewegung der Flüssigkeiten, speziell des Wassers. Während die (rein theoretische) Hydrodynamik (s. d.) ziemlich unfruchtbar geblieben ist, da die Integration der Grundgleichungen sich nur in wenigen Fällen vollziehen lässt, stützt sich die Hydraulik auf eine Kombination der Theorie mit physikalischen Beobachtungen und liefert so Formeln, welche zu praktisch fruchtbaren Ergebnissen führen. Sie hat deshalb in der Technik eine grosse Bedeutung. Historisches in [1], Litteratur in chronologischer Folge in [2].

Vorausgesetzt wird eine permanente Bewegung ; allgemeines hierüber in [3], Ferner wird die Bahn, längs welcher sich die Bewegung vollzieht, als in relativer Ruhe befindlich unterstellt; ebenso die Unabhängigkeit von der Temperatur und eine derartige Kontinuität, dass zwischen zwei Querschnitten F, F₀, zwei der entsprechenden Geschwindigkeiten v, v0 und der durchfliessenden Wassermenge Q die Beziehung besteht:

Fv = Fqv₀ — Q.

Als zu verrichtende Arbeiten während der Bewegung werden die Ueberwindung der Reibungswiderstände sowie etwaiger besonderen Bewegungswiderstände und die Aenderung der Geschwindigkeit angenommen. Zur Verrichtung dieser Arbeiten ist eine wirksame Druckhöhe H {vergl. Bd. 3, S. 458) erforderlich. — Abgesehen von den erwähnten besonderen Reibungswiderständen entsteht ununterbrochen Reibung an dem vom Wasser während der Bewegung berührten Teil der Bahn. Diese Reibung gilt als unabhängig vom Druck, dagegen als proportional der Fläche und Rauhigkeit der Bahn und wächst mit der Geschwindigkeit des vorbeiströmenden Wassers...r,Der entstehende Widerstand R' pro Flächeneinheit der berührten Bahn wird in der Regel gesetzt : unter y das Gewicht der Kubikeinheit Wasser, v die Geschwindigkeit, m und n durch Versuche ermittelte Erfahrungskoefficienten verstanden. Ist sodann p der benetzte Umfang in einem senkrecht zur Strömungsrichtung angenommenen Wasserquerschnitt, so ist auf der Länge L, für welche die wirksame Druckhöhe H beträgt, der Teil R'p L : y der letzteren zur Ueber-windung der Reibung an der Wand nötig. Addirt man hierzu die den besonderen Widerständen entsprechende Druckhöhe und setzt die Summe beider — B, so dient der Rest 11 — B zur Abänderung der Geschwindigkeit v₀ am Anfänge von L, auf v am Ende von L und ist gleich der Differenz der Geschwindigkeitshöhen (r²— t’o²) : 2g. Man hat also auf der Weglänge L:

Î?² — l>n²

H=B+V -    ⁰ .    3.

2 9

R‘

y (mv -f- n v²)

2.

Die Aufgaben der Hydraulik erstrecken sich auf den Ausfluss des Wassers Gefässen, den freien Ueberfall des Wassers über Wehre, die Bewegung des Wassers in Flüssen, Kanälen und Röhren und die Bewegung des Grund-In allen diesen Fällen handelt es sich entweder um die Ermittelung Geschwindigkeiten bezw. Wassermengen unter gegebenen Verhältnissen, oder die Bestimmung der für gewisse Geschwindigkeiten bezw. Wassermengen erforderlichen wirksamen Druckhöhen, oder endlich um die Festsetzung der lür eine gewisse quantitative Leistung erforderlichen Wasserquerschnitte.

Der Ausfluss des Wassers aus Gefässen erfolgt teils durch Oeff-gen in dünner Wand, teils durch Ansatzröhren aus untergetauchten Oeffnungen. In allen diesen Fällen sind die Bahnen der einzelnen Wasserteilchen gegen die 'Ausflussmündung A hin verschieden gekrümmt (Fig. 1), und dies verursacht eine Einschnürung* (Kontraktion) des austretenden Wasserstrahles, so dass zwischen dem Mündungsquerschnitte A und dem in unmittelbarer Nähe folgenden Querschnitte F, in welchem die Wasserfäden annähernd parallel laufen, die Beziehung besteht:    F:A = a.    .

Der Wert von «< 1 heisst der Kontraktionskoefficient. bind, wie fernerhin durchweg angenommen werden soll, die Pressungen Pq über dem Spiegel des Gefässes und gegen die Ausflussöffnungen gleich (in der Regel kommt hier nur die atmosphärische Pressung in Betracht), so wird die wn -    Dmrk

same Druckhöhe H mit der Fallhöhe identisch. Die den Widerstanden entsprechende Druck höhe B pflegt man nach Gleichung 2 unter Vernachlässigung des ersten Gliedes in der Klammer auf der rechten Seite zu setzen :

aus

wassers.

von

um

nun

Fig. 1.

Fn Vn

*2.?J__

v = ^*£±2^E==f1T₀*+2ffH:

Den Koefficienten a> < 1, welcher den Reibungswiderständen entspricht, pflegt man den Geschwindigkeitskoefficientern zu nennen. as Produkt a (p — fi nennt man Auslauf aus

Mit diesem Werte ergibt 3.:

⁵- w

H₂H Hj

UH

LI

,'U

- r uourn    den Ausflusskoefficientem Ist bei freiem

AUBiaui beliebig gestalteten Oeffnungen in dünner Wand d # die

Höhe, b d II der Querschnitt eines Elementes und die Geschwindigkeit Vo    durch

klein’genug, dasl ihr Quadrat gröber

dieses Element die Wassermenge dQ — ybdHy H

.clH.

6.

Sobald der Ausflussquerschnitt A in grösserer Tiefe'    demsÄ⁸''angenommen

LLtÄÄÄ ŁW so ergibt sich.

mit welcher Formel meistens gereehne?wiri^Brfol|’aer Austafknrze AnsatzrShren. so gelten dieselben Formeln; doch wird der Wert von y um so grosser, je

des Ansatzrohres durch Abänderung die Kontraktion des Strahles verhindert (vergl. auch Springbrunnen). — Beim Auslaufe unter Wasser steht ein

•* T" ’

..    _beliebig gelegenes Elementen der Ausflussöffnung vom Oberwasser aus unter

einer Druckhöhe h\, vom Unterwasser unter einer solchen h^. Mithin ist in *    ⁽    allen Teilen des Querschnittes die wirksame Druckhöhe li\ — h% = H= der

• G Spiegeldifferenz zwischen Oberwasser und Unterwasser. Auch hier gilt die //A-,.. Formel 7., sofern daselbst H=hi—h% gesetzt wird.

³-    Iu der nachstehenden Tabelle haben wir für verschieden gestaltete Aus

lau iiiffn ungen die Werte der entsprechenden Koefficienten beigesetzt. Im allgemeinen sind die Formeln nur für kleinere Oeffnungen, die keine einspringenden Winkel zeigen, brauchbar.

Figur

" rp* ;

Fig. 4.

j Bemerkungen

b (hz — h\)J 0,62 A    \f 2 g H    0,62 A V 2g H fi— 0,62 als

Mittelwert ; veränderlich

7i r~

0,62 A    V 2 g H    0,62 A \f 2 g H zwischen 0,57

u. 0,70 vergL [1], S. 450.

Ti r²

L:P —i

Fig. 5.

0,97 A \2gH 0,97 A \/2g H g = 0,97 als

Mittelwert ;

schwankt zwischen 0,95 und 0,99. s — 4 r,

_    8 = 1,5. r.

^■rÄs*-Lr#b

7i rä

0,99 A 0,95 V 2 g h\ 0,94 A \[2g H

Winkel w an der Spitze des Kegels 12 Grad.

Fig. ti.

ti r²

**■

1,00 A 0,82 \/2 g H 0,82 A \f2 g H Druckverlust

im Ansatzrohr ungefähr 0,33 H.

Fig. 7.

Jl

li

Ta

0,62 b a

iïa

: v-

'////////////////Z, //,

'T-rl

V///////////////,

0,62 A \2 g H g = 0,62 als Mittelwert ; vergl. [4],

! S. 54 ff.

Fig. 8.    I    J

Der freie Ueberfall des Wassers über Wehre bildet ein sehr wichtiges Kapitel der Hydraulik. Im allgemeinen werden Ueberfall wehre und

Grundwehre (s. d.) unterschieden. Die ersteren haben M insbesondere für Wassermessungen (s. d.) hervorragende rt    Bedeutung erlangt. Eine vollständige Kontraktion des

'/"//////////S///////////S/////////////////////////,

Fig. 9.

~ Strahles findet bei diesen Wehren nicht statt ; man ^="=-=7— unterscheidet solche, bei welchen Kontraktion an der Ueberfallschwelle und an den Seiten stattfindet (Pon-celet-Ueberfall) und solche, welche keine Seitenkontraktion aufweisen (Castelsche Wehre). Besonders die letzteren gestatten die relativ genaueste Bestimmung der überfallenden Wassermengen [5].

Die theoretische Grundlage für Berechnung der über ein Ueberfallwehr strömenden t\ assermenge ist wieder Gleichung 3. bezw. 6. Es wird jedoch angenommen, dass entsprechend der Geschwindigkeit des Wassers im Oberkanal am Spiegel in O (Fig. 9) eine Druckhöhe s, in S d. h. in der durch die Ueberfallschwelle gelegten Horizontalebene eine von der obengenannten Geschwindigkeit und der Konstruktion des Wehres abhängige Druckhöhe «i vorhanden sei. Zwischen beiden Stellen O und Ä ist die eigentliche, auf die Ausflussöffnung bk

wirksame Druckhöhe H gleichmässig zunehmend, d. h. es wird H=s-\-(sx —s)x:h (Fig. 9a): dementsprechend hat man nach Formel 6 für die Ausflussmenge mit konstanter Wehrbreite b

h

Q = f*

T'*⁴*'

8.

Die den verschiedenen Verhältnissen entsprechenden Werte von Sj, s und * ifi wollen in den Art. Grundwehr g ], } und Ueberfallwehr, sowie in [4], S. 26 ff., nachgesehen werden.

Die Höhe h ist etwa 1,5 bis 2 m rückwärts von der Ueberfallschwelle von ungesenktem Spiegel aus zu ermitteln.— Für Poncelet-Ueberfäl le (Fig. 10) von der Breite b liefert Formel 6 nach Integration mit konstantem b:

Q — yb

und es ist, wenn das Verhältnis bH:Bh (Fig. 10) mit n bezeichnet und b wesentlich kleiner als B gewählt wird, so dass an den Seitenkanten vollkommene Kontraktion stattfindet,

« = c (1 + 1,718.0,

wobei: c = 0,412, 0,407, 0,401, 0,397, 0,395, 0.393, 0,390

für H— 0,03, 0,04, 0,06, 0,08, 0,10, 0,15, 0,20 Meter.

Bei den Castelschen Ueberfällen ist B = b, d. h. der Ueberfall ist gleich breit, wie der rechteckige Zuflusskanal. Auch hierfür gilt die Formel: Q = yb^2gH³ und es ist

0,41137

1_D

>4-

0,50 h

W//////////Z y///////////////,

Fig. 10.

mmmJä

(oa>

y///////////A    V///////////////////A

Fig. 11.

zu setzen:

nach Versuchen von Hansen [5] zu setzen: y —

l-0.3581B.f55’ Wäbr“d m“ friil,er kon' stant y — 0,443 annahm. Die Differenz h — H soll mehr als 500 mm betragen, der Unterwasserspiegel mindestens 150 mm über Gerinneboden liegen. In einer der vertikalen Wände des Gerinnes ist ein mit der Atmosphäre kommunizirendes Luftloch a herzustellen, wenn die Messungen zu brauchbaren Resultaten führen sollen (Fig. 11).

Die Bewegung des Wassers in Kanälen und Röhren ist bereits in Band 2, S. 336 ff. abgehandelt; weiteres folgt in den Artikeln Querprofil der Flüsse, Rohrleitungen, Was serquerschnitt, Wassermessung, Wasserleitung. Bei der Grundwasserbewegung ist die Geschwindigkeit stets eine sehr kleine, meist nur Bruchteile eines Millimeters. Demzufolge vereinfacht sich Formel 3 zu H= B, d. h. die wirksame Druckhöhe wird ausschliesslich zur Ueberwindung der Reibungswiderstände verbraucht. Für die letzteren darf nach 1. R' — ymv gesetzt werden, d. li. die Widerstände sind einfach proportional der Geschwindigkeit. Es folgt also, wie wir bereits in dem Art. G r u n d w a s s e r s t r o m (S. 2) gesehen :

v = k n

unter a das Gefälle (die wirksame Druckhöhe) pro Längeneinheit und k einen von dem Korn des Grundwasserträgers abhängigen Koefficienten verstanden. Weiteres s. S. 2 ff. und in den Artikeln Artesische Brunnen, Bd. 1, S. 461, Brunnen, Bd. 2, S. 734, Wasserfassung.

Litteratur: [1] Rühlmann, Hydromechanik, 2. Auf!., Hannover 1879/80. — [2] Lueger, 0.. AVasserversorgung der Städte, Darmstadt 1895, S. 24 ff. — [3] Grashof, F., Hydraulik, Leipzig 1875. — [4] AYex, G., v., Hydrodynamik, Leipzig 1888 (bringt ausschliesslich Formeln für Berechnung der über Wehre und durch Schleusen abgehenden Wassermengen).— [5] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., Bd. 36, S. 1057. 1892.

Hydraulik, in der Gasbereitung, s. Vorlage.

Hydraulische Aufzüge, mit Rollenübersetzung, s. Aufzüge, Bd. 1, S. 569, Fig. 5 u. ff.

Hydraulische Bindemittel sind im Bauwesen zu verwendende Mörtelmaterialien, die, mit Wasser angemacht, bei gewöhnlicher Temperatur unter Wasser (selbständig), aber auch unter freiem Zutritt der Luft, d. h. unter der Einwirkung der atmosphärischen Kohlensäure (unselbständig) erhärten und in Wasser nicht löslich sind.

Die Nomenklatur der hydraulischen Bindemittel ([1]—[3]) unterscheidet nach der Ge-

10.

wmnungsart :

1.    Hydraulische Kalke, die durch Brennen von

kieseisäure-)haltigen Kalken gewonnen werden, und, mit AA asser genetzt, sich ohne erhebliche Volumen Veränderung ganz oder teilweise zu Pulver löschen.    ...

2.    Roman-Zemente, welche aus thonreichen Kalkmergeln durch Brennen unterhalb der Sintergrenze gewonnen worden und bei Netzung mit Wasser sich nicht löschen und da ier durch mechanische Zerkleinerung in Pulverform gebracht werden müssen.

mehr oder weniger thon- (oder

3.    Portland-Zemente, die aus natürlichen Kalkmergeln oder künstlichen Mischungen thon- und kalkhaltiger Stoffe durch Brennen bis zur Sinterung und darauf folgender Zerkleinerung bis zur Mehlfeinheit gewonnen werden und auf einen Gewichtsteil Hydraulefaktoren mindestens 1,7 Gewichtsteile Kalkerde enthalten. Zur Kegulirung technisch wichtiger Eigenschaften ist ein Zusatz fremder Stoffe bis zu 2% des Gewichtes ohne Aenderung des Namens zulässig.

u. s. w.

4.    Hydraulische Zuschläge, natürliche oder künstliche Stoffe, welche nicht selbständig. sondern in Verbindung mit Aetzkalk hydraulisch erhärten; z. B. Puzzolanerde, Sautorin-erde, Hochofenschlacke, gebrannte Thone, Trass

5.    Puzzolan-Żemente, die durch innigste Mischung pulverförmiger Kalkhydrate mit staubfein zerkleinerten hydraulischen Zuschlägen gewonnen werden.

6.    GemischteZemente, die durch innigste Mischung fertiger Zemente mit geeigneten Zuschlägen gewonnen werden und nach dem Grundstoff und unter Angabe des Zuschlages ausdrücklich als gemischte Zemente zu benennen sind.

Die Prüfung der hydraulischen Bindemittel erfolgt zur Feststellung ihrer allgemeinen Eigenschaften an Hand sogen. Normen (s. Normenproben), die zunächst für Portland-Zemente aufgestellt wurden, aber meist auch auf die übrigen hydraulischen Bindemittel angewendet werden [3], [4]. Ausser den Normenproben gelangen besondere Untersuchungen hinsichtlich der Verwendbarkeit für bestimmte Zwecke zur Ausführung [5]. Die Untersuchungen umfassen chemische und physikalisch-technische Proben.

a. Die chemischen Untersuchungen erstrecken sich je nach der Art des Bindemittels auf die Bestimmung des Gehaltes an Kohlensäure, Kieselsäure,, Thonerde, Eisenoxyd, Kalk, Magnesia, Schwefelsäure, Alkalien und beim Schlackenzement ferner auf Eisenoxydul, Manganoxydul und Sulfidschwefel; auf die Bestimmung der Farbenechtheit, sowie des Gehaltes an Brennstoffrückständen durch Schütteln der Probe mit Wasser oder Alkohol, wobei die Farbmittel und Rückstände wegen ihres geringeren spezifischen Gewichtes sich nach oben absondern.

unveränderlichen Gewicht ausgesetzt werden. Um Wasserverluste verhindern, ist in das Ausgangsende des Fohres eine Chlorcalciumschicht zwischen zwei Asbestpfropfen einzuführen.

Zur Untersuchung von Trass empfiehlt Pennink neben Feuchtigkeitsgehalt und Glühverlust den Gehalt an in Salzsäure löslichen Bestandteilen und der in Natronlauge löslichen Kieselsäure zu bestimmen [9], [10].

b. Die physikalischen Untersuchungen erstrecken sich auf die Bestimmung folgender Eigenschaften:

1. Das spezifische Gewicht. Es wird aus dem porenfreien Volumen F

Gr

—berechnet. Zur Be-

V

Zum Nachweis fremder mehlförmiger Zuschläge, als Kalkstein, Thonschiefer, Hochofenschlacke, hydraulischer Kalk zu Portland-Zement dienen nach Fresenius ([6]—[8]): 1. Das spezifische Gewicht, welches beim reinen Portland-Zement mindestens 3,1—3,125 betragen soll; 2. Der Glühverlust, welcher durch Glühen von etwa 2 g der Masse im Platintiegel bis zum konstanten Gewicht ermittelt wird und 0,34—2,59 °/₀ betragen darf, bei Gegenwart von hydraulischem Kalk aber bis auf 18 % und darüber steigt. 3. Die Alkalinität der Lösung, d. h. die Abgabe von alkalisch reagirenden Bestandteilen an Wasser. Zu ihrer Bestimmung werden 1 g der bis zur b'cinheit von 5000 Maschen (s. S. 255) gepulverten Masse mit 100 cbcm destillirtem Wasser bei gewöhnlicher Temperatur 10 Minuten lang geschüttelt, hierauf durch ein trockenes Filter filtrirt und alsdann 50 cbcm des Filtrats mit ]/io Normalsalzsäure titrirt. Die zulässigen Grenzwerte betragen 4 und 6,25, bei Gegenwart von Schlackenzement weniger und bei hydraulischem Kalk mehr. 4. Der Verbrauch an */io Normalsalzsäure, wenn 1 g der wie unter 3. fein gepulverten Masse mit einer Mischung von 30 cbcm Normalsalzsäure und 70 cbcm Wasser zehn Minuten lang umgeschüttelt und 50 cbcm des Filtrates mit Normal-Natronlauge zurück-titrirt werden. 5. Der durch Gegenwart von Schlackenmehl erhöhte Verbrauch an Kaliumpermanganat (Chamäleonlösung), wenn 1 g des fein gepulverten Bindemittels mit etwa 150 cbcm einer Mischung von 1 Teil verdünnter Schwefelsäure vom spezifischen Gewicht 1,12 und 2 Teilen Wasser behandelt und der Flüssigkeit so viel Chamäleonlösung zugesetzt wird, bis bleibende Rotfärbung eintritt. 6. Die Aufnahme von Kohlensäure, die bei Gegenwart von hydraulischem Kalk als Gewichtszunahme sich ergibt, wenn 3 g des fein gepulverten Materials im gewogenen < das rohr bei Zimmerwärme der Einwirkung eines zuvor über Schwefelsäure getrockneten Kohlensäurestromes bis zum

zu die Probe von dem Gewicht O nach der Gleichung y

ZU

Stimmung des Volumens dienen hierbei sogen. Volumenometer, welche die Klüssigkeitsmenge anzeigen, die das abgewogene pulverförmige Probematerial verdrängen vermag.

hei den Volumenometern von Schumann [3], [8] (Fig. 1) wfird die vorher geglühte I robemenge durch das Standrohr B in das zuvor mit Terpentin gefüllte, gläserne Gefäss A geschüttet, so dass das Oel in dem Fohr ansteigt. Letzteres ist in den Hals des Gefässes

1:

Fig. 4.

Fig. 3.

von

sorgfältig eingeschlifien und in ]/₁₀ cbcm eingeteilt. Der Unterschied m den Ablesungen am unteren Meniskus der Terpentinsäule vor und nach dem Emschütten und Untersinken der Probe gibt somit das

V olumen des letzteren. Zur Vermeidung von Messungsfehlern müssen

der Apparat, das Oel und die Probe gleichen AVärmegrad haben die Dult vor der zweiten Ablesung aus dem Oel entwichen sein.

Bei dem Apparat von Erdmenger und Mann (Fig. 2) ist die Entweichung der Luft dadurch erleichtert, dass die Bestimmung in einem möglichst kurzhalsigen, gläsernen Kölbchen von 50 cbcm Inhalt ausgeführt wird, welches nach dem Einbringen des Oeles und des Probematerials vorsichtig geschwenkt werden kann. Zum Versuch wird das von einem Wasserkühler umgebene, in Vio cbcm geteilte Rohr von 50 cbcm Inhalt aus einer mit ihm verbundenen Woulfschen Flasche mit Terpentinöl gefüllt und dann so viel Oel in das untergestellte, die Probe enthaltende Kölbchen abgelassen, bis das Niveau der Flüssigkeit in ihm auf jggL 50 cbcm steht. Das im Rohr zurückgebliebene Oel-volumen entspricht dann dem Volumen der Probe.

Beide Apparate liefern Usteri-Reinacher in Zürich und das Chemische Laboratorium für Thonindustrie in Berlin zum Preise von 8 und 31 M.

2. Das Volumen- oderLiter gewicht der Masse (einschliesslich Hohlräume) wird im Anlieferungszustande, im möglichst lose- und im möglichst festgelagerten Zustande durch Messen und Wägen ermittelt. Zur Erzielung möglichst loser Lagerung wird das Material in das Messgefäss eingesiebt; die Eorm des Défasses und die Fallhöhe des Materials sind hierbei von EinHuss.

Zur einheitlichen Versuchsausführung dient der Einfülltrichter von Bernoully (Fig. 3) [3J. Der Trichter mit Rührarmen im Innern wird unten durch einen Schieber verschlossen, mit dem Probematerial angefüllt ; letzteres lässt man dann nach Ingangsetzen des Rührwerkes in das untergestellte Messgefäss ablaufen. Nach vollständiger Füllung wird ohne Erschütterung abgestrichen und gewogen. Preis des Apparates bei Usteri-Reinacher in Zürich einfach 68 dl, zweifach 140 dl Die französischen Normen schreiben die A⁷erWendung eines besonderen Siebtrichters vor [12]. Die Königl. mechanisch-technische Versuchsanstalt in Berlin benützt einen schwach konischen Fülltrichter, der unten durch eine Klappe verschlossen ist, die zum Ablassen des Zementes in das untergestellte Litergefäss durch eine Feder zurückgeschnellt wird.

Fig. 2.

Usü

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und

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Die möglichst dichte Lagerung wird durch Einrütteln erzielt. Zum Einrütteln von Hand ist ein Litergefäss von 10 cm Höhe einheitlich eingeführt. In der Versuchsanstalt zu Berlin wird das preussische Normal-Litergefäss benützt. Fig. 4 stellt ein mechanisches Rüttelwerk Tetmajer dar (gebaut von Usteri-Reinacher, Preis 64 dl.), bei dem das cylindrische Litergefäss an einer liegenden Schwinge hängt und mit dieser durch Kurvenstücke, auf welchen die Enden der Schwinge schleifen, von der rechts gelegenen Antriebswelle aus langsam gehoben wird und dann plötzlich herabfällt, so dass es auf die Bodenplatte des Apparates aufschlägt. Die Fallhöhe beträgt etwa 10 mm. Das Litergefäss wird durch löffelweises Nachfüllen des Materials .möglichst gehäuft voll gehalten und nach 6000 Stössen, die durch ein Zählwerk angezeigt werden, abgestrichen und gewogen. Der Apparat dient zugleich zur Bestimmung der

3. Feinheit der Mahlung durch Siebversuche. Die Siebe mit Drahtgewebe werden in die von vier stehenden Schwingen (Fig. 4) getragene Platte eingesetzt und durch die links gelegene Kurbel bethätigt. Die preussischen Normen schreiben vor, dass Portland-Zement auf einem Siebe von 900 Maschen auf den Quadratcentimeter höchstens 10 °/₀ Rückstand hinterlassen darf, wobei die Drahtstärke die Hälfte der Maschenweite betragen soll. Nach den Beschlüssen der Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren werden zwei Siebe verschiedener Feinheit verwendet und zwar lür Portland-

Zement solche mit 900 und 4900 Maschen und für andere Bindemittel Siebe mit 900 und 2500 Maschen. Die Drahtstärken sollen für diese drei Siebe 0,05, 0,07 und 0,1mm betragen, d.h. ebenfalls etwa die Hälfte der Maschenweite [1], [8]. Versuche mit Sieben aus gelochtem Blech sind bisher fehlgeschlagen, weil die Oeffnungen sich leicht verstopften. Auf die technischen Eigenschaften ist die Feinheit der Mahlung insofern von Einfluss, als feinere Zemente eine höhere Anfangsfestigkeit besitzen als gröbere, während letztere grössere Endfestigkeit erreichen. Das Haftvermögen, die Wasserundurchlässigkeit und der zulässige Sandgehalt des Mörtels gleicher Festigkeit nehmen ebenfalls mit der Feinheit der Mahlung zu, ferner fällt der Mörtel bei Mischung nach Baumteilen um so magerer aus, je feiner der Zement gemahlen ist; beim Lagern wird besonders fein gemahlener Zement langsamer bindend und durch Aufnahme von Kohlensäure und Feuchtigkeit aus der Luft klumpig und gebrauchsunfähig.

4. Die Abbindeverhältnisse. Die Eigenschaft der mit Wasser zu einem Brei oder mit Sand und Wasser zu einem Mörtel angemachten hydraulischen Bindemittel, an der Luft oder unter Wasser zu erhärten, d. h. infolge chemisch-physikalischer Vorgänge aus dem teigartigen, plastischen in den festen Aggregatzustand überzugehen, nennt man das „Abbinden“, und die Zeit vom Anmachen des Breies bis zu demjenigen, erfahrungsgemäss festgestellten Grade der Erhärtung, bei dem der Mörtel gegen mechanische Einwirkungen von Wasser und Frost widerstandsfähig ist, die „Bindezeit“. Letztere ist bei der Beurteilung der Verwendbarkeit eines Bindemittels zu einem bestimmten Zweck zu berücksichtigen, und zwar wird man zu einem Mörtel, der sogleich nach seiner Verarbeitung auf Festigkeit beansprucht werden muss oder zum Betoniren unter Wasser verwendet werden soll, stets schnellbindendes Material wählen, im übrigen aber dem langsam bindenden Material den Vorzug geben, weil es meist höhere Festigkeit erreicht und volumenbeständiger ist. Wichtiger als die Bindezeit ist besonders bei Schnellbindern die Dauer bis zum Erhärtungsbeginn, weil der Zement innerhalb dieser Zeit verarbeitet sein muss, falls seine Bindekraft keine Einbusse erleiden soll.

Zur Untersuchung der Abbindeverhältnisse wird das Bindemittel bei Langsambindern drei Minuten und bei Schnellbindern eine Minute lang mit Wasser zu einem steifen Brei angerührt. Dieser wird nach dem ältesten Verfahren zu einem etwa 15 mm dicken Kuchen auf einer Glasplatte ausgegossen und dann als Bindezeit die Zeit ermittelt, innerhalb welcher der Kuchen so weit erhärtet, dass seine Oberfläche einem leichten Druck mit dem Fingernagel widersteht ([14]—[16]).

Fig. 5.

Zuverlässigere Beurteilung gestattet der Vicatsclie Nadelapparat (Big. 5). Der Mörtel wird in eine Hartgummidose von 40 mm Höhe und ^ 80 mm Durchmesser eingetragen, abgestrichen und wiederholt der Einwirkung einer senkrecht geführten, langsam herabgelassenen cylindrischen Nadel mit 1 qmm Querschnitt und 300 g Gewicht ausgesetzt. Hierbei wird an der Eindringtiefe der Nadel beobachtet der „Erhärtungsbeginn“ als die Zeit, nach der die Nadel den Kuchen nicht mehr zu durchdringen vermag, und die „Bindezeit“, nach welcher die Nadel auf der nach oben gekehrten Grundfläche des Kuchens keinen Eindruck mehr hinterlässt [3], [8], [17].

Zur selbstthätigen Feststellung des Abbindeverlaufes und dessen Aufzeichnung zu einer Schaulinie ist von Amsler-Laffon in Schaffhausen nach den Angaben von Tetmajer ein besonderer Apparat gebaut, welcher in bestimmten Zeitabschnitten eine Nadel von 2 mm Durchmesser und 500 g Gewicht auf die Probe herabfallen lässt. Als „Bindezeit“ gilt die Erhärtungsdauer, nach welcher die Nadel bei 40 mm Fallhöhe nur noch 2 mm tief in den Kuchen eindringt. Die einzelnen Treffpunkte kommen auf eine Spirallinie zu liegen. Die gleichzeitig verzeichnete Schaulinie bildet ebenfalls eine Spirale, und zwar ist sie bis zum Beginne der Erhärtung und nach Erreichung der Bindezeit voll ausgezogen, für die dazwischen liegende Zeit aber gestrichelt bezw. punktirt [3].

Beim Goodmannschen Zement - Setter [18] wird eine belastete Scheibe auf den Zementbrei gesetzt, der in einen Trog eingetragen ist, welcher mit gleichbleibender Geschwindigkeit mittelst eines Uhrwerkes unter der Scheibe fortgezogen wird. Diese Scheibe dringt anfänglich in den Zementbrei ein, wird aber mit dem Beginne der Erhärtung selbstthätig immer mehr angehoben und tritt bei Erreichung der Bindezeit ganz aus dem abgebundenen Brei heraus. Ihre Eindringtiefe wird auf einem Papierstreifen in fortlaufender Linie durch einen Schreibstift verzeichnet, der mit der Axe der Scheibe verbunden ist.

Für sehr schnell abbindendes Material, welches durch das vorgeschriebene, eine Minute lange Rühren zu sehr langsam bindendem Material werden würde, empfiehlt Michaelis, 20 — 30 g des Bindemittels in einer kleinen Schale mit Hilfe eines ebenen Stempels bis zur Erzeugung

einer ebenen Oberfläche massig zusammenzudrücken, vorsichtig 20—25 cbcm Wasser darauf giessen und das Gefäss nun wiederholt stossweise auf den Tisch zu setzen, bis dass das Wasser in das Pulver eindringt, und den Beginn der Erhärtung dann mit dem Eingernagel zu bestimmen [19].

Erfahrungsgemäss nimmt die Abbindezeit mit der Grösse des gewählten Wasserzusatzes und mit steigender Wärme der Massen ab, jedoch ohne dass sie zu beiden Umständen in einem einfachen Verhältnis steht [20], [21]. Daher empfiehlt es sich, um zu vergleichbaren Ergebnissen zu gelangen, die Versuche stets bei 15—18° C. und bei einheitlicher Mörtelkonsistenz anzustellen.

Um letztere zu erzielen, schlug Bernoully vor, den Wasserzusatz auf 33V3 °/o des Trockengewichtes der Masse zu bemessen [22], während nach Böhme 27—30 % hinreichen [23], [24]. Nach dem "Verfahren von Tetmajer werden 400 g des Probematerials zu einem Brei angemacht und dieser wird bei Schnellbindern eine Minute, im übrigen drei Minuten lang mittelst eines löffelförmigen Spatels gleichmässig durchgearbeitot, in die Dose des oben genannten Vicatschen Nadel-Apparates ohne Bütteln eingestrichen und dem Druck eines Stempels von 10 mm Durchmesser und 300 g Gewicht ausgesetzt. Die Breikonsistenz gilt als normal, d. h. der Wasserzusatz richtig gewählt, wenn der Stempel etwa 5 mm über dem Boden in dem Kuchen stecken bleibt [1]—[3]. Goslich empfiehlt, nur so viel Anmachewasser zu verwenden, als vom Bindemittel chemisch gebunden wird, und dann durch Benützung einer allseitig geschlossenen Dose Wasserverluste fern zu halten, die bei der zweiteiligen Büchse durch Verdunsten und Leckstellen entstehen können. Zugleich soll unter Innehaltung einer bestimmten Anfangswärme für Wasser und Bindemittel die Wärmeentwicklung beobachtet werden. Das Abbinden soll dann nicht mit der Vicatschen Nadel bestimmt, sondern als beendet erachtet werden, wenn der Zementkuchen, eine halbe Stunde in destillirtes Wasser gestellt, an dieses keinen Kalk mehr abgibt [25]. Prüssing empfiehlt, auch den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu berücksichtigen.

5.    DieWärmeerhöhung beim Abbinden tritt nur bei ganz langsam abbindendem Material nicht ein, erreicht aber im übrigen ihr Maximum beim Beginn der Erhärtung.

Der Brei wird mit normalem Wassergehalt (s. vorstehend) angemacht und bei Benützung des Apparates Eig. 6 (Preis bei Usteri-Reinacher 56 Mark) in Hartgummidosen gebracht, durch deren Deckel Maximumthermometer in den Brei eingeführt werden. Gleichzeitig ist die Luftwärme an besonderen Thermometern zu beobachten [3].

6.    Die Volumenbeständigkeit. Sämtliche hydraulischen Bindemittel quellen unter Wasser und schwinden beim Trocknen an der Luft wieder [26]—[28].

Häufiger Wechsel zwischen Quellen und Schwinden veranlasst Haar- und Luftrisse und zwar besonders bei fettem Mörtel [29]. Durch geeigneten Sandzusatz und durch sachgemässe Verarbeitung lassen sich Schwindrisse nahezu beseitigen. Ungebührlich grosse Ausdeh-

nung,

Fig. C.

die klaffende Bisse zur Folge hat, bezeichnet man mit „Treiben“. Sie entsteht bei sogen. Lufttreibern MVTB durch Aufnahme atmosphärischer Feuchtigkeit und bei „Wassertreibern“ auch unterWasser und ist stets eine _

Folge mangelhafter Zusammensetzung des Materials. Hiernach unterscheidet man „Gipstreiber“ mit übermässigem Gehalt an Calciumsulfid und Calciumsulfat, Stoffe, die eine nachträgliche allmäliche Zersetzung, Oxydation oder AVasser-aufnalime erfahren; ferner „Kalktreiber“, die infolge ungenügender Homogenität und fehlerhaften Brandes langsam ablöschenden Aetzkalk enthalten, dessen schädlicher Einfluss aber nach Ducourneau durch Zusatz eines Gemisches von gepulvertem Sandstein, gepulverten Steinen und Schwefelsäure behoben wird [3UJ, und „Magnesiatreiber“. Bei letzteren treten die Treiberscheinungen nach der heutigen Anschauung infolge Ablöschens der Magnesia erst nach langem Zei ein, sofern die Magnesia durch Scharfbrand in einen gegen die Einwirkung von AVasser äusserst widerstandsfähigen Zustand versetzt ist [31]. Die krage des

Magnesiatreibens ist indessen noch nicht völlig geklärt.    ......

17

Die normale Probe (s. Normenproben) zur Prüfung der Volumenbestandigkeit ist die Plattenprobe nach Klasen [32]. Bei ihr wird ein Brei von der gleichen Beschaffenheit wie bei der Abbindeprobe zu einem in der Mitte etwa 10 mm dicken Kuchen von 80 mm U1. . . messer auf eine Glasplatte ausgegossen und nach dem Abbinden unter Wasser gelegt. Die Neigung zum Treiben äussert sich im Krümmen des Kuchens und in klaffenden Kantemîsscn

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

und bei ganz schlechtem Material in Netzrissigkeit der Oberfläche. Kalktreiber zeigen auch wohl weisse, vorwiegend aus Kalkhydrat bestehende Ausscheidungen in den Rissen. Während des Abbindens ist der Kuchen gegen schnelles Austrocknen durch Zugluft und Sonnenschein schützen, um Schwindrisse zu vermeiden.

Ein Mangel der Plattenprobe ist ihre Dauer von mindestens 28 Tagen. Um sie abzukürzen, hat man an Stelle der Erhärtung unterWasser von 15° 0. folgende Erhärtungsverfahren unter Wärmezufuhr angewendet ([3], [34]—[38]):

a.    Die englische Darr pro be, bei der die abgebundenen Probekuchen auf Metallplatten oder ohne solche bis zum vollkommenen Austrocknen erhitzt werden. Bei Anwendung von besonderen Darröfen soll die Plitze nach dem Verdampfen des Wassers mindestens eine halbe Stunde auf 105 ⁰ C. gehalten werden.

b.    Die Dampf darrprobe, bei der die Probekuchen unter einer Schale oder in Darrschränken bis auf mindestens 105° C. so erhitzt werden, dass sie stets von Dampf umgeben sind und durch das kondensirte Wasser feucht gehalten werden. Treibende Bindemittel zeigen bei beiden Proben stets Verkrümmungen und Risse.

c.    Die Glühprobe nach Heintzel wird mit kugelförmigen Proben angestellt, die, auf Eisendraht ruhend, unmittelbar der allmälich gesteigerten Hitze eines Gasbrenners ausgesetzt werden, bis die von der Elamme getroffene Kugeloberfläche nach etwa 1% Stunden rotwarm ist. Bei der Beurteilung ist zwischen feinen Schwindrissen und klaffenden Treibrissen zu unterscheiden.

d.    Bei der Kochprobe von Michaelis [33] werden die abgebundenen Probekuchen oder Kugeln bis zu sechs Stunden in Wasser gekocht. Diese Probe ist durch

e.    Hochdruck dampfprobe erweitert, bei der das Kochen unter Anwendung eines kleinen Dampfkessels bei 30—40 Atmosphären Dampfspannung erfolgt. Mit ihr soll als Massstab für den Widerstand der Zemente gegen in ihnen dehnend wirkende Einflüsse ermittelt werden, bei welchen höchsten Wärmegraden noch eine Steigerung der Festigkeit durch das Kochen bewirkt wird und zu welchen Festigkeiten man hierbei gelangt. Die Probekörper müssen daher die Form der Zerreis sproben erhalten.

f.    Die Prüssingsche Presskuchenprobe. Bei ihr werden 100 g Bindemittel mit 8—10% Wasser schnell innig gemischt und in einer Form mit 50 kg pro Quadratcentimeter Druck zu einem Kuchen gepresst. Dieser ward sogleich aus der Form genommen, erhärtet dann auf einer Glas- oder Eisenplatte, in einem Kasten gegen Ausdünstung geschützt, 24 Stunden lang und wird nun in kaltes Wasser gelegt. Von zwei solchen Kuchen bleibt der eine zwecks langsamer Erhärtung bis zu 28 Tagen im Wasser, der zweite nur zwei Stunden, und kommt dann zur beschleunigten Volumenbeständigkeitsprobe, falls er noch tadellos ist, in ein Wasserbad von 90—100 ⁰ C. Erträgt er die Einwirkung des heissen Wassers vier Stunden, ohne krumm und rissig zu werden, so gilt das Bindemittel im allgemeinen als volumenbeständig ; ist der Kuchen auch nach 24 Stunden noch tadellos, so soll das verwendete Bindemittel sicher für die schwierigste Verarbeitungsweise geeignet sein.

7.    Die Längenänderungen beim Erhärten der Mörtel aus dem reinen Bindemittel und mit Sandzusatz, sowie nach verschiedenartiger Aufbewahrung, werden mit Hilfe von Taster- oder Fühlhebelapparaten gemessen.

Bei dem Bauschingerschen Apparat erhalten die Probekörper 100 mm Länge und 500 qmm Querschnitt. Sie kommen zwischen eine Mikrometerschraube und einen Fühlhebel, die beide von einem schwebend aufgehängten Bügel getragen werden. Die Schraube mit 0,5 mm Steigung gestattet, die Längenunterschiede bis auf %00 mm abzulesen. Die Ablesung erfolgt bei eingelegter Probe, während der Fühlhebel auf der andern Seite genau auf die Nullmarke einspielt.

Beim Apparat von Debray stecken die Proben von 800 mm Länge und 230 qmm Querschnitt in einer Glasröhre, an deren oberem Ende der Drehpunkt eines Fühlhebels angebracht ist, der sich mit einem Stift auf die Probe aufsetzt und deren Längenänderungen an einer Kreisteilung anzeigt. Um die Messpunkte an den Proben festzulegen, werden in deren Stirnflächen kleine Glasplättchen mit Körnermarken eingekittet.

Keller mass die Längenänderungen von Zementproben mittelst Schublehre zwischen Glasstäbchen, die senkrecht zur Axe in die Proben eingelassen waren [39].

8.    Die Porosität wird an Körpern von Wallnussgrösse ermittelt, die zunächst bei etwa 100⁰ C. bis zum gleichbleibenden Gewicht 6r getrocknet und dann durch wiederholtes schnelles Eintauchen in flüssiges Paraffin mit einem 1—2 mm dicken, blasenfreien Ueberzug von Paraffin versehen werden. Aus der hierbei erlangten Gewichtszunahme und dem spezifischen Gewicht des Paraffins (= 0,93) wird das Paraffinvolumen Vp berechnet. Das Gesamtvolumen V wird mittelst eines Volumometers bestimmt. Das Baumgewicht der Probe ist dann

Gr

YWeiter berechnet sich unter Berücksichtigung des spezifischen

zu

Gr =

Gewichtes y des Bindemittels die Porosität der Probe in Prozenten ihres Volumens

zu P = 100

Y-Gr

- [3].

9. DieWasserdurchlässigkeit wird in der Begel an scheibenförmigen Körpern aus dem reinen Bindemittel oder aus Mörteln untersucht, deren Zusammensetzung der beabsichtigten Verwendungsweise des Bindemittels angepasst

ist und zu deren Herstellung dann auch der auf der Baustelle zu verwendende Bausand benützt wird. Die Proben werden entweder in Formen gegossen oder eingeschlagen, erhärten ausserhalb der Form zunächst 24 Stunden im feuchten Raum und kommen dann unter Wasser oder bleiben auch wohl bis zur Prüfung an der Luft stehen. Zum Versuch werden sie, am zweckmässigsten mit Hilfe einer Luftpumpe, zunächst vollständig mit Wasser gesättigt und dann, zwischen Gummiringen eingespannt, auf der einen Fläche einem Wasserdruck bestimmter Grösse ausgesetzt und nach gewissen Zeitabschnitten wird die Menge des durchgegangenen Wassers ermittelt.

Besondere Apparate hierzu sind diejenigen von Frühling [40], Michaelis [41], Tetmajer [3] und Böhme [42]. Nach Feret [17] hängt die Wasserdurchlässigkeit ab von dem Mischungsverhältnis, von der Korngrösse des Sandes und von der Art des Anmachens. Sie nimmt zu hei demselben Sande mit abnehmendem Gehalt des Mörtels an Zement und bei gleichem Zementgehalt mit abnehmendem Gehalt des Sandes an feinen Körnern. Im allgemeinen sind hiernach magere Mörtel mit grobem Sande die durchlässigsten.

10.    Die Abnützbarkeit wird auf Schleifapparaten nach Bauschinger an würfelförmigen, lufttrockenen Probekörpern mit 71 mm Kantenlänge ermittelt.

Die Apparate bestehen aus einer wagrechten, gusseisernen und sauber abgerichteten Scheibe, die in der Minute etwa 30 Umdrehungen macht und mit 20 g Naxosschmirgel Nr. 3 bestreut wird, der nach immer 22 Umdrehungen zu erneuern ist. Die Probewürfel werden mit 30 kg Belastung und in 220 mm Entfernung von Scheibenmitte auf die Scheibe gesetzt. Nach immer 440 Umdrehungen wird ihr Gewichtsverlust in drei auf einander folgenden Perioden bis auf 0,1 g genau als Mass der Abnützbarkeit ermittelt. Letztere ist für an der Luft erhärtete Zementproben deren Sprödigkeit wegen grösser als für die unter Wasser erhärteten und nach achtundzwanzigtägiger Erhärtung nicht wesentlich kleiner als nach sieben Tagen. Proben aus reinem Zement nützen mehr ab als solche aus gleichen Teilen Zement und Sand ; bei grösserem Sandzusatz wächst die Abnutzbarkeit, mit zunehmender Mahlungsfeinheit nimmt sie ab [43].

11.    Die Bindekraft wird durch Zug- und Druckversuche mit Proben aus dem reinen Bindemittel und aus einer Mischung mit drei Teilen Sand ermittelt. Die Zugproben erhalten nach dem deutschen Verfahren die Form einer Acht mit 5 qcm Querschnitt an der schwächsten Stelle [44]. Die normalen Druckproben sind Würfel mit 50 qcm Fläche. Die Proben aus reinem Bindemittel werden mit einer für sie geeigneten Wassermenge (s. Normenproben) zu einem Brei angemacht und dieser in die Formen eingefüllt, die auf gehobelten Eisenplatten stehen und so lange gerüttelt werden, bis keine Luftblasen mehr entweichen. Beim Beginn der Erhärtung werden die Formen abgestrichen und, sobald die Proben hinreichende Festigkeit erlangt haben, entfernt. Die Mörtel mit Sandzusatz werden in die Formen eingeschlagen und zwar entweder von Hand mittelst Spatel oder mittelst maschineller Vorrichtungen (s. Hammerapparate und Rammapparate). Beim Einformen von Hand wird so lange geschlagen, bis auf der Oberfläche Wasserabsonderung eintritt; bei maschineller Probenherstellung ist ein bestimmter Arbeitsaufwand (Schlagzahl) vorgeschrieben.

Tetmajer empfiehlt, die Schlagarbeit der Mörtelmasse proportional zu wählen, um den Zug- und Druckproben gleiche Dichte zu geben [45]. Michaelis schlägt vor, die Druckversuche mit den Bruchstücken aus den Zerreissversuchen anzustellen, um für beide Versuche Proben gleichen Zustandes zu haben [46]. Die Einzelheiten hinsichtlich normaler Anfertigung der Proben und der zu stellenden Anforderungen sind durch Normen festgelegt (s. Normen-proben). Zur Ausführung der Zugversuche dient wohl allgemein der Apparat von Michaelis, ein Hebelapparat mit fünfzigfacher Uebersetzung. Die Belastung geschieht durch einen Schrotzulauf, der beim Bruch der Probe durch die herabfallende Gewichtsschale selbstthätig geschlossen wird [3], [8], [47]. Weitere Sondermaschinen zur Prüfung hydraulischer Bindemittel auf Zugfestigkeit sind die von Faija mit Federdynamometer [48], von Buignet [49] und Michele [50]. Für die Druckversuche ist neben anderen Festigkeitsprobirmaschinen (s. d.) neuerdings besonders die Maschine von Amsler-Laffon in Anwendung. —-Von besonderem Einfluss auf die Festigkeitsergebnisse ist die Herrichtungsweise der Mörtel ; daher sind die hierfür in den Normen gegebenen Vorschriften strenge inne zu halten, wenn vergleichbare Ergebnisse erlangt werden sollen. Neuerdings wird eine grössere Zuverlässigkeit durch die Einführung mechanischer Mörtelmischer angestrebt [51]—[53].

12.    Die Frostbeständigkeit wird durch Zug-und Druckversuche mit normengemäss hergestellten Proben ermittelt, die zuvor mit Wasser gesättigt und in fünfundzwanzigmaligem AVechsel bei —18 bis 20° C. ausgefroren und in Wasser von Zimmerwärme wieder aufgetaut werden. Die Ergebnisse sind mit denen für nichtgefrorene Proben gleicher Fertigung und gleichen Alters in Vergleich zu stellen.

Litteratur: [i] Bauschinger, Mitteilungen a. d. mechanisch-technischen Laboratorium zu München, Heft 14. — [2] Beschlüsse der Konferenzen über einheitliche Untersuchungsmethoden bei der Prüfung von Bau- und Konstruktionsmaterialien auf ihre mechanischen Eigenschaften, München 1887, S. 37. — [3] Tetmajer, Mitteilungen der Anstalt zur Prüfung der Baumaterialien am eidgen. Polytechnikum zu Zürich, Heft 6, 1893. — [4] Mitteilungen a. d. königl. median.-technischen Versuchsanstalten zu Berlin 1890, S. 256. — jo] Thonindustriezeitung 1891, S. 908. — [6] Verhandlungen des Vereins deutscher Zementfabrikanten 1884, S. 8—16. — [7] Dinglers Polyt. Journ. 1884, Bd. 252. S. 429. — [8] Budeloff, Hilfsmittel und Verfahren der Materialprüfung, Leipzig 1889. — [9] Deutsche Bauzeitg. 1893, S. 634. — [10] Thonindustriezeitg. 1893, S. 1228.

—    [11] Desgl. 1893, S. 919. — [12] Desgl. 1895, S. 639. — [13] Deutsche Bauzeitg. 1894, S. 450.

—    j 14] Preussische Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portland-Zement 1887. —

[15] Wochenschr. d. österr. Ing.-u. Arch.-Ver. 1881, S. 8. — [16] Zeitschr. d.Ver.deutsch.log. 1881, S. 128. — [17] Thonindustriezeitg. 1893, S. 1. — [18] Desgl. 1895, S. 415. — [19] Desgl. 1893, S. 1089. — [20] Desgl. 1893, S. 115, 187 u. 214. — [21] Desgl. 1894, S. 846. - [22] Dinglers Polyt. Journ. 1882, Bd. 245, S. 459. — [23] Böhme, Beziehungen zwischen den Ergebnissen von zwölf deutschen nach den preussischen und russischen Normen untersuchten Zementen 1882, S. 4. — [24] Verhandlungen d. Ver. deutsch. Zementfabrikanten 1886, S. 46. — [25] Thonindustriezeitg. 1894, S. 861. — [26] Bauschingers Mitteilungen u. s. w., Heft 8, S. 13. — [27] Dinglers Polyt. Journ. 1881, Bd. 241, S. 301. — [28] Desgl. 1882, Bd. 245, S. 503. — [29] Thonindustriezeitg. 1893, S. 96. — [30] Repertorium der Chemikerzeitg. 1890, S. 266. — [31] Verhandl. d. Ver. deutsch. Portlandzementfabrikanten, 1893. — [32] Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1881, S. 7.

—    [33] Thonindustriezeitg. 1891, S. 994. — [34] Desgl. 1891, S. 356 u. 994. — [35] Desgl. 1893, S. 262. — [36] Desgl. 1894, S. 298 u. 582. — [37] Desgl. 1895, S. 365 u. 666. — [38] Desgl. 1896, S. 2.

—    [39] Desgl. 1894, S. 469. — [40] Desgl. 1879, S. 369. — [41] Dinglers Polyt. Journ. 1879, Bd. 233, S. 319. — [42] Mitteil. a. d. königl. techn. Versuchsanstalten zu Berlin 1893, S. 228. — [43] Thonindustriezeitg. 1891, S. 233. — [44] Desgl. 1896, S. 145. — [45] Desgl. 1895, S. 722. — [46 j Desgl. 1895, S. 763. — [47] Pichler, Die Materialprüfungsmaschinen der Pariser Weltausstellung, Leipzig 1879, S. 14. — [48] Thonindustriezeitg. 1891, S. 700. — [49] Le Génie civil 1889, Bd. 15, S. 475. — [50] Engineering and Mining Journ. 1891, Bd. 2, S. 11. — [51] Zentralbl. d. Bauv. 1892, S. 237, u. 1893, S. 76. — [52] Thonindustriezeitg. 1893, S. 93. — [53] Desgl. 1894, S. 894.

Hydraulische Motoren, s. Wassermotoren.    Rudeioff.

Hydraulischer Bremscylinder, s. Krane.

Hydraulischer Kalk, Hydraulischer Mörtel, s. Zement.

Hydraulischer Widder (Stossheber, Montgolfiersche Wassermaschine), eine namentlich bei kleineren Wasserversorgungen viel verbreitete Wasserhebemaschine, welche mit einem kleinen Gefälle (R/2 bis 8 m) einen Teil des ihr zufliessenden oder sonst vorhandenen Wassers auf eine grössere Höhe

• r.l X

^ Fig. I.

(5 bis 10 mal Gefällsliöhe) selbst-thätig fördert. Seine Wirkung beruht T aaf der Ausnützung der Stosskraft des in der Zuflussleitung bewegten Wassers durch plötzliche Absperrung der letzteren; nach der Absperrung wird die Leitung wieder geöffnet, die Bewegung des Wassers von neuem hervorgerufen, dann wieder abgesperrt u. s. f. Das Absperren und Oeffnen geschieht selbstthätig durch ein sogen. Stossventil, welches — vertikal eingebaut — durch sein eigenes Gewicht herunterfällt, sobald infolge des Rück-stosses der Wasserdruck gegen das Yentil für einen Augenblick aufgehoben wird; alsdann strömt das Wasser aus, bis der Strom stark genug ist, um das Ventil wieder zu schliessen und dadurch einen neuen Rückstoss zu erzeugen.

Fig. 1 zeigt die Wirkungsweise des Widders schematisch. T ist das vorhandene Wasserreservoir (Teich, Bach, Fluss, Quelle etc.), R das Zuflussrohr zum AVidder, H das Steigrohr vom Widder zu dem höher gelegenen AVasserbehälter, P das Stossventil, S das Steigventil und W der Windkessel des AVidders. Sobald derAAhdder mit dem AVasserreservoir T verbunden isb füllt sich die Leitung R und das Steigrohr H bis zu gleicher Höhe mit dem AVasserspiegel in T, während das Stossventil P durch den Wasserdruck nach oben gegen seinen Sitz gedrückt wird, wodurch die Leitung abgeschlossen und alles in Ruhe ist. Oeffnet man jetzt die Leitung durch Hinabdrücken des Stossven tils, so kommt die AVassersäule in R in Bewegung und schliesst das Ventil P wieder ab; es wird ein Rückstoss erzeugt, infolge dessen es möglich ist, dass etwas AVasser durch das Steigventil S in den Windkessel und in das Steigrohr H bis zu einer grösseren Höhe dringt, als es der AVasserstand im Behälter T sonst zulassen würde. Wiederholt man das Niederdrücken des Ventils P mehreremale, so steigt das AVasser im Steigrohr P[ immer höher, und wenn in dem letzteren ein gewisser Ueberdruck erreicht ist, geschieht das Oeffnen des Stossventils selbstthätig und zwar infolge einer Rückwärtsbewegung des AVassers in R, veranlasst durch den Anprall der AVassersäule gegen das Ventil P im Moment des Abschlusses unter einem höheren, dem AVasserstand in H entsprechenden Druck.

von

Pig. 2 stellt die Konstruktion eines Widders [1] dar, wie er in der Regel in Deutschland gebaut wird; sie ist durch Inschriften genügend erläutert. Widder, bei welchen Kraftwasser und Pörderwasser einander verschieden sind (die mittelst besonderer Steigleitung Wasser aus Brunnen etc. entnehmen), finden sich in [2], S. 650, und in [6]. Andere Konstruktionen in [3]—[5], [7]. Widderanlagen für ganz grosse Verhältnisse nach dem System Pearsall s. [8]; diese dienen auch der Luftkompression.

Die Fördermenge der hydraulischen Widder, wie sie in der Regel von deutschen Fabriken geliefert werden, '-§ beträgt durchschnittlich den zehnten Teil der Betriebswassermenge und der Nutzeffekt 50 bis 70 %. Der beste Nutzeffekt wird erzielt hei einem Verhältnis des Betriebsgefälles zur Förderhöhe von Vs bis V?; Näheres in [9].

Zur Erhöhung der Leistung lassen sich mehrere Widder mit einem sogen. Sammelwindkessel kombiniren. grösseren Gefällen kann man diese teilen und mehrere Widder unter einander aufstellen, die dann in ein gemeinschaftliches Steigrohr arbeiten. — Die Preise der gewöhnlichen hydraulischen Widder für Betriebswassermengen    ^

von 3 bis 150 Minutenliter liegen zwischen 35 und 200 JL    y ■--.■■.•v

nach der Preisliste der Deutschen Wasserwerks-Gesell- -v(yr)--------(^£} *\ - )

schaft, Nachfolger H. Breuer & Co. in Höchst a. M. U i

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Steigrohr

Fig. 2.

Litteratur: [1] Deutsche Wasserwerks-Gesellschaft, Abhandlung über hydraul. Widder, Mainz (o. D.). — [2] Lueger, O., Wasserversorgung, Darmstadt 1895, Bd. 1, S. 648 ff. — [3] Bélier hydraulique Douglas, Revue industr. 1879. S. 325. — [4] Bélier hydraulique Bonard, daselbst 1889, S. 346. — [5] Bélier hydraulique Décoeur,

Ann. de ponts et chauss., Dezember 1891, S. 646. — [6] Durozoi, Bélier pompe universelle, Génie civil, 1891, S. 315. — [7] Schabaver, Bélier hydraulique à clapets multiples etc., Revue industr. 1892, S. 314. — [8] Pearsalls hydraulic ram, Engineering, Bd. 41, 1886, S. 345. — [9] Bernhofer, P., Ueber die Leistungsfähigkeit hydr. Widder, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1889, S. 380.    Blecken.

Hydraulische Setzmaschine, s. Setzarboit.

Hydraulisches Gestänge, s. Kraftübertragung im Bergbau.

Hydro chlor, s. v. w. Salzsäure (s. d.).

Hydrodynamik, die rein mathematische Behandlung der Bewegung eines flüssigen Systems im Gegensätze zu der mehr mit empirischen Formeln arbeitenden Hydraulik (s. d.). Die veränderlichen, kontinuirlich zusammenhängenden Massenpunktsysteme unterscheiden sich von einander durch die Art des Zusammenhanges ihrer Teile unter einander und infolge dessen durch die mehr oder weniger leichte Verschiebbarkeit derselben gegen einander. Flüssig nennt man eine kontinuirliche Vereinigung von Massenpunkten, wenn bei Aufhebung des Zusammenhangs an irgend einer Stelle die Kraft, welche den Einfluss dieses Zusammenhangs darstellt, d. h. der Druck der umgebenden Masse, von der Richtung unabhängig ist, nach welcher der Zusammenhang gelöst wird. Denkt man sich daher durch einen Punkt des flüssigen Systems ein ebenes Flächenelement gelegt, so wird der Einfluss der hinter derselben hinweggedachten Flüssigkeit durch dieselbe Kraft ersetzt, nach welcher Richtung man auch das Flächenelement drehen mag. Um die Bewegungsgleichungen einer Flüssigkeit aufzustellen, denkt man sich ein unendlich kleines, rechtwinkeliges Flüssigkeits-parallelepiped von der übrigen Masse abgetrennt und drückt nach dem d’Alembert sehen Prinzip das Gleichgewicht zwischen der Reaktionskraft, den gegebenen und den Druckkräften analytisch aus. Diese Gleichungen sind partielle Differentialgleichungen zwischen den Koordinaten x, y, z des Punktes, in welchem das Massenelement verschwindet, den Komponenten u, v, w seiner Geschwindigkeit, dem Druck p, welcher ringsherum auf dasselbe einwirkt, seiner Dichtigkeit q und der Zeit t, so dass durch deren Integration die fünf Grössen x, y, z, p, Q als Funktionen von t bestimmt werden, sobald die Anfangslage und der anfängliche Geschwindigkeitszustand des Systems bekannt sind. Zugleich, wird hierdurch auch die Bahn bekannt, welche das Element im Laufe der Zeit beschreibt.

Gewöhnlich geht man behufs Aufstellung der Bewegungsgleichungen von einer etwas andern Auffassung aus, indem man die Geschwindigkeit, mit welcher ein Teilchen der Flüssigkeit Zeit t durch den Punkt x, y, z hindurchgeht und ihre Komponenten u, v, iv als Funktionen von x, y, z und t ansieht. Diese Grössen sind an demselben Orte zu verschiedenen Zeiten und zu derselben Zeit an verschiedenen Orten verschieden. Dasselbe findet in Bezug auf den Druck p und die Dichtigkeit^ statt. Hiernach hat man für die fünf Grössen u,v,w,p und ç fünf Differentialgleichungen aufzustellen zwischen ihnen und den vier Variablen x,y,z,t, durch deren Integration sie als Funktionen dieser dargestellt werden können. Nach dieser Auffassungsweise verfolgt man nicht die Bahn und die Bewegungszustände des einzelnen Flüssigkeitsteilchens , vielmehr beantwortet man die Frage, wie der Bewegungszustand in einem Punkte x, y, z zur Zeit t beschaffen ist und sich mit Ort und Zeit ändert.

Von den genannten fünf Gleichungen ist die eine gewöhnlich eine algebraische Gleichung, welche den Zusammenhang der Dichtigkeit Q und des Druckes p angibt. Dieser Zusammenhang hängt von der inneren Beschaffenheit des Systems ab und unterscheidet man in dieser Hinsicht zwei Hauptarten von Flüssigkeiten: inkompressible, für welche q konstant bleibt, und elastische, für welche Q eine gegebene Funktion vonp ist. Die vier übrigen Gleichungen sind partielle Differentialgleichungen zweiter Ordnung ; ihre Integration würde die Gleichungen liefern, aus denen man durch Elimination von p und q die Koordinaten x, y, z eines Teilchens als Funktionen der Zeit t finden würde. Hierdurch wäre die obige, zuerst aufgestellte Auffassungsweise des Problems in ihrem Zusammenhänge mit der zweiten nachgewiesen. — Die durch die Integration einzuführenden unbestimmten Funktionen sind durch den Anfangszustand und die Bedingungen zu bestimmen welche die Begrenzung des Systems (Gefässwände, freie Oberfläche etc.) betreffen.

In dem Systempunkt x, y, z verschwindet ein unendlich kleines, recht winkeliges Massen -parallelepiped von den Kanten dx, dy, dz, welches sich im Zeitelement um dx, dy, dz parallel den Koordinatenaxen fortbewegt. Die an ihm angreifende Keaktionskraft hat die Komponenten, welche die Produkte aus der Masse und den Komponenten der Beschleunigung sind. Die letzteren

dt ' dt ’ dt °^er    u' v’ w Funktionen Von x, y, z, t sind,

dy    dz . _

v = —, -. w —

zur

sind

du

oder da u —

dx

dt

dt

St sind’

du

du

du

dx

dy

dz

du dv dt ' dt

dv

dv

dv

dio

dw

dy

dz

dt ⁵

dw

dw

dw

dt

dx

dy

dz

dt

Die Masse des Elementes ist dm = ç dx dy dz. Daher sind die Komponenten der Keaktionskraft

du

dv

dw

— Q-^-dxdydz, —çdx dy dz, —q-^-dxdydz.

Die Resultante der am Punkte x, y, z angreifenden gegebenen Kräfte bezieht man auf die Masseneinheit und seien demnach Xdm, Ydm, Zdm, d. h. Xodx dy dz, Yq dx dy dz, Zę dx dy dz ihre Komponenten. Beziehen wir den Druck p auf die Flächeneinheit, so stellt pdydz den Druck auf die Seitenfläche dy dz des Parallelepipeds parallel zur cc-Axe dar. Aus ihm ergibt sich der Druck auf die gleich grosse gegenüberliegende Fläche dy dz, indem

dx übergehen lässt, und da er jenem entgegengesetzt ist, so wird er

dxdydz parallel

dp

man p in p -f-e i dP

— (P + — der cc-Axe vor und ähnlich sind

dx

dx) dy dz. Beide zusammen stellen die Druckkomponente dx dy dz und —

dp

dx

dx dy dz die Druckkomponenten

parallel der y- und z-Axe. Die Gleichgewichtsbedingungen zwischen den gegebenen, den Druck- und den Reaktionskräften am Massenelement werden daher nach Division mit dem gemeinschaftlichen Faktor dxdydz:

Q X- ^

du

' dt

oder nachdem man die Werte für

dy

dz

Or

dp

dv

s° dt

0,

dp

d iv

cs

dw

dz

« dt

dt ’ dt ' dt

- -    ,    „ -    , dU ,

U--V--b W--

dx dy    dz ¹

eingesetzt hat:

1 dp

dX

+ V--b w

dy

dW

9W

dX

dy

= X—

dV _ 1

dt ~~ dw dw _    1

dV

dz

dz

dt

dt

O dz

Zu diesen drei Gleichungen kommt eine vierte hinzu, welche die Aenderung der Dichtigkeit q im Punkte x, y, z im Zeitelement dt gibt. Man erhält dieselbe, indem man die Masse bestimmt, welche im Zeitelement in das Volumenelement dx dy dz eintritt und aus ihm während desselben austritt. Diese Masse besteht aus drei Teilen. Durch die Seitenfläche dy dz tritt parallel der x-Axe mit der Geschwindigkeit u die Masse ç dy dz . u dt ein, da während dt zusammenhängende Masse um u dt fortrückt. Zugleich tritt aber durch die gegenüberliegende Seitenfläche Masse aus, die man erhält, indem man in der eben bestimmten Masse x um dx

zunehmen lässt. Diese austretende Masse ist daher 9 (uç>)

9 (u o)

dt. Die Differenz

beider, nämlich

dx dy dz dt ist die Aenderung, welche die Masse des Volumen-

elementes im Zeitelement parallel der x-Axe erfährt. Aehnlich sind — und

d (iv o)

d{yo)

- dx dy dz dt

dx dy dz dt die entsprechenden Massenänderungen parallel den beiden anderen

dy

Koordinatenaxen. Addirt man diese drei Grössen und dividirt ihre Summe mit dx dy dz dt, so erhält man die vierte Gleichung, die Gleichung für die Dichtigkeitsänderung auf die Zeiteinheit bezogen, nämlich:    9q    ^ d (uq) ,•    9(vq)    , 9(wq)_A

+ _~dT~ ~ °‘

Die    Gesamtänderung der    Dichtigkeit    beim    Uebergang    des Massenelements von der

Stelle x, y, z zur Stelle xĄ-dx, y-\-dy, z-{-dz im Zeitelement würde aber sein:

_/ 9 q    dx . d q    d y    9 q dz

s    \9x    dt ' dy    dt ‘    dz dt

, u + ^V+^W + ?Ą-dt d x ¹ d y 'dz dt

Hiemit erhält man an Stelle der vierten Gleichung nach Ausführung der Differentiationen die sogen. Kontinuitätsgleichung:

und hieraus folgt :

dt

+H-)

dy

dz

) = 0.

Hierzu tritt als fünfte Gleichung noch, wie oben erwähnt, eine Gleichung:

e=/(iO

welche von der Beschaffenheit der Flüssigkeit abhängt. Diese fünf Gleichungen sind die gesuchten Gleichungen der Bewegung der Flüssigkeit.

Für die inkompressiblen Flüssigkeiten reduzirt sich die fünfte auf ç> = const., also wird

9U ,    9V , dW

d (>

= 0.

^    =0 und hiermit die vierte Gleichung:

Diese Gleichungen rühren von Euler her, der sie auch noch in einer zweiten Form aufgestellt hat, die gewöhnlich als die Lagrangesche Form der hydrodynamischen Gleichungen bezeichnet wird. Sie sind bis jetzt nur unter bestimmten Voraussetzungen in einzelnen Fällen integrirt worden. — Die Bewegungen, welche ein Massenteilchen der Flüssigkeit erleidet, sind eine Translationsbewegung, eine Kondensation oder Dilatation und eine Rotation.

Es kann gezeigt werden, dass die Komponenten der Winkelgeschwindigkeit im Falle der Rotation um Axen parallel den Koordinatenaxen sind:

dy

dz

9 iv

9 IV

dy

dx

9Z

)’*(

du d v

dy

Sollen die Flüssigkeitsteilchen nicht rotiren, so müssen diese Grössen verschwinden.

so existirt eine Funktion <p von x, y, z,

Die Funktion go heisst das Geschwindigkeitspotential und die Flüssigkeitsbewegung, für welche eine solche charakteristische Funktion existirt und welche also die Rotationsbewegung ausschliesst, eine Potentialbewegung. Daneben können auch die Komponenten X, Y, A der auf die Flüssigkeit wirkenden Kräfte ein Potential besitzen, d. h. es kann eine Funktion 1 existiren, deren partielle Differentialquotienten nach den Koordinaten X, Y, Z sind,

—, y =    z = ^~ ist. Die allgemeine Bewegung der Flüssigkeit, wobei

3x’    dy    dz

die Teilchen rotiren, heisst die Wirbelbewegung.

Die Wirbelbewegung ist zuerst von v. Helmholtz begründet worden (Crelle, Journal f. reine u. angew. Mathematik, Jalirg. 55 [1858]). Geht man von einem Teilchen zu einem folgenden über, welches auf der Rotationsaxe des ersteren liegt, von diesem zu einem nächsten, auf der Rotationsaxe dieses gelegenen u. s. w., bildet der Inbegriff aller solcher Teilchen eine sogen. Wirbellinie der Flüssigkeit. Eine solche Wirbellinie bleibt stets Wirbellinie und enthält immer dieselben Teilchen. Sie muss als das Grundelement der rotirenden Flüssigkeit angesehen

Wenn aber

von x, y, z so dass X —

SO

werden. Es gibt in der Flüssigkeit im allgemeinen ein Gebiet, in welchem Wirbelbewegung stattfindet. Ein unendlich dünnes Bündel von Wirbellinien heisst ein Wirbelfaden oder Wirbel. Auch der Wirbel enthält stets dieselben Teilchen, schreitet aber fort. Eine Wirbellinie und ein Wirbelfaden können im Innern der Flüssigkeit nicht anfangen und nicht enden. Sie enden vielmehr auf der Oberfläche oder laufen in sich zurück. Im letzteren Falle heissen sie Wirbelringe. — Bei der Potentialbewegung der Flüssigkeit redet man von Stromlinien. Der Ort aller Punkte, in welchen das Geschwindigkeitspotential denselben Wert (p — const, hat, heisst eine Niveaufläche der Geschwindigkeit. Senkrecht auf den Niveauflächen stehen die Stromlinien. Geht man nämlich von einem Teilchen zu einem folgenden über, welches auf der Richtungslinie der Geschwindigkeit des ersteren liegt, von diesem zu einem dritten, auf der Geschwindigkeitsrichtung des zweiten liegenden etc., so bilden alle solchen Teilchen eine Stromlinie. Die Tangenten der Stromlinie sind die Richtungslinien der Geschwindigkeiten der Teilchen und senkrecht zu den Niveauflächen. Die Stromlinien sind nicht die Bahnen der Teilchen, sie sind zu irgend einer Zeit die Orte der Punkte, deren Geschwindigkeitsrichtungen die Linien berühren, während die Bahnen der Teilchen die Orte der successiven Lagen dieser sind. Besonders wichtige Fälle der Potentialbewegung sind die fortschreitenden Bewegungen oder Strömungen (Strömung in Röhren mit festem Wandumschluss, Strömung in Flüssen, Kanälen, Meeren mit teils fester Wandung, teils Begrenzung durch andere Flüssigkeiten, wie die Luft, Strahlen ohne alle feste Wände, aus-lliessende Bewegungen aus Oeffnungen und die oscillirenden Bewegungen [fortschreitende und stehende Wellen]). — Flüssige Systeme, in welchen zwischen den Teilchen keine Reibung stattfindet, betrachtet man als ideale oder vollkommene flüssige Systeme. In allen wirklichen Flüssigkeiten findet aber Reibung statt, die sich durch die Zähigkeit und Klebrigkeit derselben kundgibt. Die Bewegungsgleichungen der idealen Flüssigkeiten erleiden für diese eine Aenderung durch gewisse Glieder, welche in sie eintreten und vom Reibungskoefficienten abhängen.

Tübingen 1882.

Der Hydrodynamik, welche nach Vorstehendem lediglich die Bewegung eines flüssigen Systems verfolgt, werden gewöhnlich auch jene Arbeiten zugeteilt, die mit Zuhilfenahme physikalischer Erfahrungen über die einwirkenden Kräfte den Gegenstand behandeln, sich aber durch strengere mathematische Entwicklung von der in der Technik gewöhnlich angewendeten Hydraulik (s. d.) unterscheiden. Unter den diesbezüglichen Arbeiten, welche nicht schon in den Litteraturverzeichnissen unter [2], [3], [4] genannt sind, erwähnen wir: Gusinde, 0., Beiträge zu dem Thema : „Ueber den Ausfluss des Wassers durch kleine kreisförmige Oeffnungen“, Berlin 1885. ■— Kötschau, G., Studien über Flüssigkeitsbewegungen, Leipzig 1885. — Craig, Th., Elements of the mathematical theory of fluid motion, New-York

1885.    — Thomson, Stationary waves in flowing water, Phil. Magaz., 5 Ser., Bd. 34, S. 177,

1886.    — König, W., Ueber die Bestimmung von Reibungskoefficienten tropfbarer Flüssigkeiten mittelst drehender Schwingungen, Leipzig 1887. — Potter, R., A treatise on Hydrodynamics and Hydrostatics, London 1887. — Fennel, L., Ueber die Bewegung eines festen Körpers in einer tropfbaren Flüssigkeit, Kassel 1888. — Basset, A., B., A treatise on Hydrodynamics, London 1888. — Grunhill, Wellenbewegung in der Hydrodynamik, Poggend. Annal., Beibl. 12, S. 162, 1888. — Flamant, M., Théorie actuelle des ondes liquides périodiques, Ann. des ponts et chauss., Bd. 16, S. 393, 1888. — Ders., ibid. Bd. 18, S. 5, 1889. — Boussinesq, Sur l’explication physique du fluide, Comptes rend., Bd. 112, S. 1099, 1891. — Scheffler, H., Die Hydraulik auf neuer Grundlage, Leipzig 1891. — Neumann, C., Beiträge zu einzelnen Teilen der mathem. Physik,. insbes. zur Elektrodynamik und Hydrodynamik, Leipzig 1893. Vergl. a. d. Litt, unter Elastizitätslehre, allgemeine.

Hydroextrakteur, s. Zentrifuge.

Hydrokarbiir, s. Mineralöle.

Hydrologie (Wasserkunde) bildet einen Teil der Geophysik (Physik des Wassers) und beschäftigt sich sowohl mit dem Herkommen des Stoffes H₂0 in seinen verschiedenen Aggregatformen als auch mit den Wirkungen desselben. Einen wesentlichen Teil der Hydrologie bildet die Hydrographie, d. h. die Beschreibung und Aufzeichnung der auf der Erdoberfläche vorkommenden Gewässer ;

Litteratur: [1] Kirçhhoff, Vorlesungen über mathematische Physik und Mechanik, Leipzig 1897, Bd. 15, 26. Vorlesung. — [2] Auerbach, Die theoretische Hydrodynamik, Braunschweig 1881. — [3] Lamb, Einleitung in die Hydrodynamik, bearbeitet von Reiff, Freiburg i. B. und Tübingen 1884. — [4J Reiff, Ueber die Prinzipien der neueren Hydrodynamik, Freiburg i. B. und

Schell.

in der letzteren inbegriffen ist die Ozeanographie: die Beschreibung des Meeres. Chemische Beschaffenheit, Aggregatform und Beziehungen zwischen Pressung. Temperatur und Gewicht des Wassers wollen in dem Art. Was s er nachgesehen werden. Die Entstehung und den Verlauf des sich aus der Dampfform bildenden flüssigen Wassers und des Eises zu erklären und zu verfolgen ist die Hauptaufgabe der Hydrologie. Man nennt die Vorgänge auch den Kreislauf des Wassers. Ende und Anfang des letzteren ist das Meer; in dieses ergiessen sich schliesslich alle bis dorthin flüssig bleibenden Gewässer und aus diesem vollzieht sich durch die Arbeit der Wärme die Umwandlung des flüssigen Wassers in die Dampfform. Die infolge der ungleichen Erwärmung der Erdoberfläche entstehenden atmosphärischen Strömungen tragen den Wasserdampf wieder über das Festland, wo er unter verschiedenen Einflüssen kondensirt wird, um dann als flüssiges Wasser von neuem den Kreislauf zu beginnen. Die regelmässige Wiederkehr dieser Vorgänge ist veranlasst durch die Bewegung der Erde die Sonne, die Bestrahlung der ihr zugewendeten Erdhälfte und durch die niedrige Temperatur des Weltenraumes, in dem die Bewegung stattfindet. Sie ist auch die notwendige Vorbedingung für die Gesetzmässigkeit der Erscheinungen flüssigen Wassers über und unter der Oberfläche des Festlandes. Diese Erscheinungen sind jedoch wandelbar. Erwünschte und unerwünschte Aenderungen hängen mit dem Eingreifen der Technik zusammen, die den Ablauf des flüssigen Wassers nach dem Meere beschleunigen oder verhindern (Flussregulirungen, Sammelteiche etc.), sowie die Umwandlung in die Dampfform begünstigen oder hintanhalten kann (Bodenkultur). Um diese Thätigkeit zu regeln und das durch die natürlichen Verhältnisse Gebotene richtig auszunützen, sind hydrologische Studien von unschätzbarem Werte, besonders wenn sie sich mehr auf richtige Beobachtung von Thatsachen (Messungen, Kartirungen) als auf Spekulationen erstrecken. Fast in allen Kulturstaaten sind zu diesem Zwecke hydrographische Aemter, meist in Verbindung mit den meteorologischen Stationen errichtet worden. Die bis zur neueren Zeit vorliegenden Beobachtungen etc., besonders aber eine reiche Litteratur erwähnt [1] ; weitere schätzenswerte Anhaltspunkte liefern [2], sowie die Publikationen der Staatsstellen, unter welchen wir [3] als Beispiel nennen.

um

Litteratur: [1] Günther, S., Geophysik, Bd. 2, Stuttgart 1885. — [2] Woliny, Forschungen auf dem Gebiete der Agrikulturphysik, Zeitschrift, Heidelberg; alljährlich. — [8] Beiträge zur Hydrographie des Grossherzogtums Baden, Karlsruhe.

Hydrolyse, diejenige chemische Reaktion, bei der das Wasser auf Salze unter Bildung von Säure und Basis wirkt. Diese hydrolytische Spaltung von Salzen kann nur dann in merkbarem Masse eintreten, wenn die in dem Salz enthaltene Säure oder (resp. und) Base von vergleichbarer Stärke mit den sauren resp. basischen Eigenschaften des Wassers sind. Da diese, gemäss seiner ungemein geringen elektrolytischen Dissociation (s. d.), sehr schwach sind, so tritt Hydrolyse nur bei Salzen sehr schwacher Säuren und Basen auf, meist bei organischen Verbindungen, von Basen z. B. die aromatischen Amine wie Anilin und seine Homologe, von Säuren die Phenole (z. B. Karbolsäure), Blausäure, Kohlensäure, die höheren Fettsäuren wie Stearin-, Palmitin-, Oelsäure. Diese letzteren Alkalisalze sind bekanntlich die Seifen, deren Wirkung gerade auf der Hydrolyse beruht, indem durch Wasser eine teilweise Spaltung in die Säure und freies Alkali hervorgerufen wird und letzteres dann eine lösende Kraft gegenüber Fett etc. ausübt.

Abegg.

Der Grad der hydrolytischen Spaltung ist von dem Mengenverhältnis von Salz und Wasser abhängig und beträgt nach Shields in Lösungen, die Vio ë Molekeln per Liter enthalten, bei Cyankalium 1,12 o|₀, Natriumkarbonat (Soda) 3,17 o|₀, Phenolkalium 3,05 °|₀. Von anorganischen Salzen unterliegen der Hydrolyse in merkbarem Grade die des Wismut, des Zinn, der Borsäure und tertiäre Phosphate, z. B. ist Trinatriumphosphat fast völlig nach folgender Gleichung hydrolysirt : Na^POi -j- HOH= Nct^PPO^ -f- NuOH. Vergl. Shields, Zeitsclir. für pliys. Chemie, Bd. 12, S. 167 ff.

Hydrometeore, die Kondensationsprodukte des Wasserdampfes der ==

Atmosphäre, für welche die Meteoro- i    „ ^ ., . „.    _    . „ ,

,    .    / ,    '    „    .    ,    .    , -,    ,    1 Nebel. 2 Hegen. 3 Reif. 4 Schnee. 5 Tau. C Hagel,

logie folgende bymbole eingelulirt liât:    7 Graupeln. 8 Schneegestöber. 9 Eisnadeln.

Hydrometrie, s. Wassermessung.

Hydrometrisches Pendel, s. Strommesser.

Hydromotor, eine von Fleischer-Kiel erfundene Kotationsmaschine zur Fortbewegung von Schiffen, welche auf dem Prinzip des Pulsometers beruht. Wegen des bedeutenden Dampfverbrauchs steht der Motor den mit Hilfe von Zentrifugalpumpen betriebenen Keaktionspropellern bedeutend nach und ist er daher bis jetzt nur im Versuchsstadium geblieben.

Litteratur: [1] Fleischer maschine, Kiel 1886.

Hydronette, s. Tragspritze.

Hydro oxyde, s. Hydrate.

Hydrooxygengas, s. v. w. Knallgas.

Hydrophan, s. Opal.

Hydrophor, s. Feuerspritze, Bd. 4, S. 230.

Hydrophorschlauch, s. Feuerspritzenschläuche.

Hydropult, s. Tragspritze.

Hydrostatik, die Lehre vom Gleichgewicht der Flüssigkeiten; sie bildet einen Spezialfall der Hydrodynamik, wenn angenommen wird, dass sich eine Flüssigkeit in relativer Kühe befinde.

Für diesen Fall werden in den S. 262 aufgestellten Fundamentalgleichungen 1 die Werte der Geschwindigkeiten u, v, w gleich Null und man hat:

X — —

Der Hydromotor, Kiel 1882. — [2] Busley, Die Schiffs-

Tj. Schwarz.

0; Y

1 dp

o dz

0,

1.

R vy

wobei wie früher X, Y, Z die in Richtung der Axen wirkenden auf die Masseneinheit bezogenen Komponenten der äusseren Kräfte, q die Masse der Volumeneinheit (auch Dichte y genannt, vergl. Bd. 3, S. 295), p die im Punkte u*, y, z herrschende Pressung pro Flächeneinheit bedeuten. Muitiplizirt man die erste der Gleichungen 1. mit dx, die zweite mit dy, die dritte mit dz

und addirt, so ergibt sich, weil

dp

dx

. dx-f

dp

dy

• dy +

dp

dz

. dz = dp:

2.

ç (Xdx -f- Ydy -f- Zdz) — dp.

Die Integration dieser Gleichung liefert die Pressung als Funktion der Koordinaten x, y, z, wenn für einen bestimmten Zustand an einer bestimmten Stelle die Pressung bekannt ist, also die bei der Integration entstehende Konstante ermittelt werden kann. Für dp — 0, also p = c ergeben sich die sogen. Niveauflächen, in welchen die Pressung überall einen konstanten Wert annimmt (Flächen gleicher Pressung). Die zu 2. gehörigen Erörterungen allgemeiner Natur wollen in [1], S. 285 ff. nachgesehen werden.

Ohne Rücksicht auf Wärmebewegung und Molekularkräfte nimmt in einer relativ ruhenden Flüssigkeit nur die Schwerkraft (welche auf die Masseneinheit bezogen = g ist) Einfluss auf die Pressung ; es wird dann X = 0, Y = 0, und, sofern man die Z-Axe positiv in Richtung der Schwere wählt, Z = g. Somit ergibt sich aus 2.

dp = pgdz — ydz

-y _x unter y das Gewicht der Volumeneinheit der Flüssigkeit verstanden (vergl. Bd. 3, S. 295). Bei Annahme eines konstanten Wertes von y (unzusammen-drückbare Flüssigkeit und Vernachlässigung der Wärmewirkung) liefert die

p0l z = h:

-z

3.

|Po

Po,

zur Integration mit den zusammengehörigen Anfangswerten p =

J{.    .    .    p—po = y{z — h).

‘p Aus dieser Gleichung ersieht man ohne weiteres, dass, weil anlässlich der Annahme für die Z-Axe die XY-Ebene horizontal sein muss, alle Niveauflächen horizontale Ebenen sind, mithin auch der Spiegel der Flüssigkeit. Ist der letztere (vergl. Fig. 1) dem atmosphärischen Drucke Po ausgesetzt, so nennt man in Bezug auf den Punkt M, wenn p₀ — yh, z — p-.y die Druckhöhe und z — h=(p—po)y die Ueberdruckhöhe (vergl. Bd. 3, S. 457).

Für die Technik von grösster Bedeutung sind die Pressungen, welche das ruhende Wasser auf die Wände der ei n sch liessenden Gefässe ausübt. Ist in diesem Falle, wie gewöhnlich, die gedrückte Fläche beiderseits mit der atmosphärischen Pressung belastet, so kommt für die resultirende Pressung der Ueberdruck y(z — h) in Betracht. Verlegt man den Koordinatenanfang in den Spiegel der Flüssigkeit, versteht man also jetzt unter z die Tiefe des gedrückten Flächenelementes dF unter dem Spiegel, so ist die normal gegen dieses eben gedachte Element gerichtete, von der Ueberdruckhöhe z herrührende Wasserpressung dp:

Wir werden nun im folgenden die wichtigsten, mit Hilfe dieser Formel lösbaren Probleme der Wasserpressung gegen Gefässwände berechnen.

_    1. Wasserpressungen gegen ebene oder cylindrische Wandflächen, die i

Richtung der mit dem Spiegel des Wassers parallelen Erzeugenden ein

Fig. 1.

nur

dp — yzdF.

4.

5.

konstante Breite & haben.— Das obere Ende einer eb en en Fläche liegt in der Tiefe hx, das untere in A₀ unter Spiegel (Fig. 2) ; die Länge der Fläche sei = d, ihre konstante Breite senkrecht zur XZ-Ebene = b. Entsprechend der Figur wird:

x — a(h₀ — z) : A₀ ; z = ho(a — x) : a ; adz = — h₀.dx.

Das vom Wasser gedrückte Flächenelement in der Dichtung der X-Axe ist = b.dz\ jenes in Richtung der Z-Xxe = b dx. Man hat also für die Komponenten der Pressung P:

-Z

x ß

ORaAf

Hi

Px

— yb J zdz

ho

= yb .

Ap² — Aq²

Fig. 2.

h “f" h

; Pz=ybjczdx= — y-j— o    h₀

hi -f- hę

z d z — ybc .

P=\fPx* + Py* = ybd .

Der Angriffspunkt der Resultanten ist bestimmt, wenn man die Ordi---Pj

nate zx desselben ermittelt. Sie findet sich als Mittelpunkt der IX P2 Parallelkräfte Pz aus der Gleichung

mithin:

-Î3

₍C

⁺X!

J z² .dx

ßz².dz

ho

?4

ID

'ff

jz.dx

P z. dz

2    hi* —ho ³

3    ' Äj* - A₀² ‘

ha

Fig. 3.

W *z

Fig. 4.

Nachdem F=bd die Grösse der gedrückten Fläche (7?i —(- 7/₀) : 2 der vertikale Abstand ihres Schwerpunktes vom Spiegel ist, ergibt sich die Regel: Die Pressung auf eine ebene Fläche ist gleich dem Produkte aus dem Gewichte e in er Was sers ä ule von der B a s i s F und einer Höhe = demVertikalabstande des Schwerpunktes vonPunterSpiegel.

Ist die Fläche gekrümmt, so muss eine Gleichung der im Schnitte der XZ-Ebene entstandenen Leitlinie des Cylinders bestehen, welche für die ganze Fläche oder einen beliebigen Teil derselben die Komponenten Px, Pz der Pressung und ihre Angriffspunkte x} und Z\ :

Px — yb J z dz, Pz = y b J z d x, ermitteln lässt. Diesbezügliche Rechnungen sind zwar einfach, aber unbequem. Man ermittelt deshalb die Wasserpressungen auf gekrümmte Flächen in der Regel annähernd und zwar dadurch, dass man die in der XZ-Ebene als Schnittlinie erscheinende Kurve ABODE(Fig. 3) in ein Polygon mit den Ecken A, B, C, D, E um wandelt, die Pressungen gegen die so gedachten ebenen Flächen aus dem Angriffspunkte nach der vorhergehenden Methode feststellt und sodann die Zusammensetzung der verschiedenen P graphostatisch vornimmt. Die Methode ist übersichtlich und gewährt grössere Sicherheit gegen Rechenfehler als das rein analytische Verfahren.

2. Wasserpressungen gegen ebene Flächen, welche senkrecht zur XZ-Ebene nicht überall die gleiche Breite b haben. Legt man das Koordinatensystem so, dass der Ursprung in die Schnittlinie der ebenen Fläche mit dem Spiegel fällt und die XZ-Ebene senkrecht auf dieser, die Y-Axe bildenden Schnittlinie steht, so ist nach dem Vorhergehenden jedenfalls die Pressung P gegen die Fläche F: P = y$z.dF = y Fs unter s den Vertikalabstand des Schwerpunktes unter Spiegel verstanden. Ferner sind die Momente der Elementarpressung in Bezug auf die Ebene der YZ : y x z .d F, auf die Ebene der XZ:yyz.dF, auf die Ebene der XY:yz².dF. Hieraus ergeben sich die Koordinaten des Angriffspunktes der Gesamtpressung P:

Xi = §xz.d F: Fs ; yx — J y z. d F : Fs ; zy — J z².d F: Fs.

Ausserdem besteht infolge der Wahl des Koordinatensystemes (Fig. 4) / ù ' c \ die allgemeine Beziehung x = mz, also x\ =mz₁.    / du \ 4—\

Hat die Fläche F eine Symmetrielinie oder Mittellinie, in welche ( ^ i ~ ^ der Druckmittelpunkt notwendigerweise fallen muss, so genügt es, die f~    1

Koordinate zx zu berechnen. Dies ist z. B. der Fall bei einem Trapez, dessen parallele Seiten a und b mit der Y-Axe parallel sind (Fig. 5).

Für diese Figur ist u (hx — h₀) — c(z — ho), also (hi — h₀).du — c.dz. Das Flächenelement wird :

xx

J xz.dz :^zdz, zx

— J z²dx: jz dx

im

Hi

Fig. 5.

ff

= (a-—-— u\du, und wenn man u und du aus der vorhin gefundenen Beziehung

\    C J    q ct £/

ersetzt, so folgt : d F = [a hx — b ho -j- (b — a) z].

dF

, womit :

P=y zdF

hi}

6 (hi — h₀)²

(hi — A₀)²

• [3 (a h — b h₀) (hi² - h₀²) + 2 (b-a) (Aa 3 - h₀³)]

gefunden wird. Die z Koordinate des Angriffspunktes von P ermittelt sich zu-

4 (a hi — b h₀) (Jh ³ — h₀ ³) -f- 3 (b — a) (Aa ⁴ — h₍₎ ⁴)

Fig. Ö.

/> i

zx =1 z² d F : d F

6 (a Ai — bh₀) (hx²— A₀²) -j- 4 (b — a) (7zx³ — A₀³)

ho    ho

b, d. h. ändert sich das Trapez in ein Parallelogramm von der Höbe c

Wird a

und der Grundlinie a (Fig. 6), so wird:

2    Ai³ —A₀³

3    ' hi² —ho²'

Wird 5 = 0, d. h. ändert sich das Trapez in ein auf der Spitze stehendes Dreieck

Ai⁴ -|- 3A₀⁴ — 4 Ax A₀³

P — yca .

Ai 4~ Aq _

2 ’ ¹ —

(Fig. 7), so ist :

Ai³ + 2 A₀ ³ — 3 A! A₀ 2 O(Ai-Ao)² ’

2Ai³-)-4A₀³ — 67;iA₀²

"ÄJ

Mit a —0 ergibt sich ein auf der Grundlinie stehendes Dreieck (Fig. 7a), wofür:

P — ycb . —

7i₀⁴ -f- 3 hi⁴ — 4 Jiq hi³

h₀ ³ -f- 2 7«i³ — 3 7i₀ 7ij2 b(jh-h₀y ’⁰¹

Weitere Vereinfachungen ergeben sich mit h₀ =0, d. h. wenn die obere Seite des Trapezes mit der Y-Axe zusammenfällt und c = 7ij —Ä₀, d. h. wenn die gedrückte Fläche des Trapezes vertikal steht ; sie sind leicht zu finden. Für eine elliptische Fläche, deren kleine Axe b mit der Y-Axe parallel geht und deren Mittelpunkt in der Tiefe h, deren Scheitel in h₀ unter der Abscissenaxe (Fig. 8) liegen,

1)

fig. 7. Fig. 7 a.

2 h₀ ³ + 4 hi³ — 6 7i₀h\ ³ ’

bestehen die Beziehungen: —

XZ die grosse Axe der Fläche enthält. Aus der Figur ergibt sich ferner: u(h — h₀) = a(h—z).

|*2 h — 7?o

= y z cl F — y ahn h und man erhält für Zi :

ha    1*2 h — Ji₀ 1*2 h — h₀    (i\

»! = --

/iO    ÄO

Selbstverständlich gelten diese Resultate auch für den Kreis von Radius R, wenn &= a= R gesetzt wird.

Es ist zu beachten, dass der Wasserdruck stets normal +Z gegen die gedrückte Fläche gerichtet ist, also in vielen Fällen auch als Auftrieb (s. d.) wirkt. Wasserpressungen auf gekrümmte Flächen sind nicht parallel und lassen sich nicht immer auf eine Resultirende reduziren. Der Angriffspunkt der resultirenden Wasserpressung und der Schwerpunkt der gedrückten Fläche fallen nur bei horizontaler Lage der letzteren zusammen; bei geneigten Flächen liegt der gedachte Angriffspunkt stets tiefer als der Schwerpunkt.

Litteratur: [1] Grashof, F., Hydraulik, Leipzig 1875. — [2] Lueger, 0., Wasserversorgung der Städte, Darmstadt 1895, woselbst reichliche, chronologisch geordnete Litteraturangaben.

Hydrostatische Presse, s. v. w. Real sehe Presse (s. d.).

Hydrostatische Wage, eine gewöhnliche zweiarmige Wage mit der Abänderung, dass die eine Wagschale höher hängt als die andere, so dass daran mittelst dünner Drähte aufgehängte Körper sowohl in der Luft als untergetaucht in ein Gefäss mit Wasser gewogen werden können zum Zwecke der Ermittelung des spezifischen Gewichts der Körper. Das Gewicht und der Auftrieb des mit untergetauchten Drahtstücks müssen durch besondern Versuch ermittelt werden.

Hydrosulfitküpe, s. Indigoküpen.

Hydrotachylyt, s. Gläser, natürliche.

Hydroxyde (Hydrooxyde), s. Hydrate.

Hydroxyl, in der Chemie die einwertige Atomgruppe OH, tritt wie ein einwertiges Atom auf und wird in Verbindungen oft durch einwertige Atome (Chlor, Brom etc.) ersetzt.

Hydrozinkit (Zinkblüte), Mineral, wasserhaltiges Zinkkarbonat Zn^CO^ + 2H₂0 (75,24% ZnO, 13,62% C0₂, 11,14% H₂0), meist weisse bis gelbe, dichte erdige bis nierenförmige Massen. Spez. Gew. 4,25. Wegen seines untergeordneten Vorkommens technisch unbedeutend.

Hyetometer, s. Regenmesser.

Hygrometer, s. Feuchtigkeitsmesser; Hygrométrie, die Lehre von der Messung des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes.

Hygroskop, Instrument zur Schätzung der Feuchtigkeit der Luft; s. Feuchtigkeitsmesser.

Hypäthros, s. v. w. unter freiem Himmel. Darnach wurden jene griechischen Tempel Hypäthral-Tempel genannt, die im Dache und der Decke eine Lichtöffnung (Opaion) hatten. Es waren dies stets nur die grösseren Tempel, die eine besondere Beleuchtung erforderten, und da dann auch die Spannweite eine grössere war, erschien die Cella durch zwei Säulenreihen in drei ungleich grosse Schiffe geteilt; auf diesen Säulen standen dann kleinere Säulen, welche die Deckenbalken zu tragen hatten. Das einzige noch einigermassen wohl erhaltene diesbezügliche Beispiel bietet der Poseidon-Tempel zu Pästum. ». Schubert-Soidem. Hyperbel, s. Kegelschnitte.

Es wird demgemäss P

Fig. 8.

1; dF=2ydu; y

, da die Ebene der

Ol^

(h — 7«o)²

Aug. Schmidt.

Leppla.

Hyperbelfimktionen, die (wahrscheinlich von Biccati um 1753 zuerst eingeführten) Funktionen sinh (= sinus hyperbolicus), cosh, tg h, ctg h, welche auch (nach Gudermann) mit ©in, (Sof, $£g, (Stg bezeichnet werden und sich geometrisch auf ähnliche Art von der gleichseitigen Hyperbel herleiten lassen, wie die Kreisfunktionen sin, cos, tg, ctg vom Kreise.

Ist nämlich (s. die Figur) o der Mittelpunkt, a ein Scheitel einer gleichseitigen Hyperbel, deren reelle Halbaxe o a die Länge Eins hat, b ein beliebiger Punkt der Kurve, b‘ der in Bezug auf die reelle Axe symmetrisch zu b liegende Punkt, c der Schnittpunkt der Sehne bb' mit der reellen Axe, d der Schnittpunkt der Geraden ob mit der Scheiteltangente ad, so werden die Strecken cb, oc, ad als Funktionen der (in der Figur schraffirten) Hyperbelfläche obab'o aufgefasst und man schreibt cb = ©in y, oc = ©of 90, ad = %o,y, wenn y

— 2 mal Fläche obao ist. Ferner bezeichnet man

Fläche obab'o

—- mit (Hg?⁷.

$3 T

Analytisch werden diese Funktionen durch die für jeden (auch imaginären) endlichen Wert von y gütigen Formeln: ef — e ?

©in y =

y , y>3 ,    y*>

TT ⁺ ~3T ⁺ TT

y*

_ . eT e T    \ f² \

M y - —“2--“¹ + '2T + T!

e<P — e—T

yü

©in y

eT+e—T ’

©tg y

So) y ©in y

+ “6T⁺---

ef-\- e— 7

gm

ja

So) y

Entsprechend der Gleichung xz — yz — 1 für die

definirt.

gleichseitige Hyperbel hat man:

©of² y — ©in² y — 1,

woraus folgt

1 — £g² y =

©tg²? — 1

©in² y

©of ist eine gerade Funktion, d. h. 60) (— y) = -f- Sof y ; ©in, $g, ©tg sind ungerade Funktionen, d. h. ©in (—y) — — ©in y u. s. w.

Für reelle Werte des Arguments y kann ©in y jeden positiven oder negativen Zahlenwert annehmen, ©of y dagegen nicht kleiner als + 1, £g y weder kleiner als — 1, noch grösser als -f- 1 sein, in Zeichen :    ßoj y ^ -p 1,    — 1 g S£g y g + 1.

Es bestehen für die Hyperbelfunktionen auch Additionstheoreme, Formeln für die Funktionen der doppelten und halben Argumente u. s. w., und zwar von derselben Gestalt wie für die Kreisfunktionen; nur in den Vorzeichen der Glieder ist manchmal ein Unterschied. Aus jeder Beziehung zwischen Kreisfunktionen erhält man die entsprechende Beziehung der Hyperbelfunktionen , wenn man statt der in ersterer vorkommenden Argumente «, ß, • ■ • das f-fachc, also i a, iß, ... setzt, dann die Gleichungen :

sinix = i©inæ, cos i x — ©of x, tg i x = i £g x, ctg i    1 ©tg a;

anwendet und nötigenfalls mit einer Potenz von i dividirt. So folgt aus sin (ec -p /?)    = sin a cos ß -p cos oc sin ß :

sin (i a p i ß) — sin i « cos iß-p cos i « sin i ß oder i ©in (« p ß)    — i ©in « ©of ß    -p    i ©of « ©in ß    ,    also

©in (oc p ß)    =    ©in oc ©of ß    -p    ©of oc ©in ß ;    ferner

aus cos (oc -f- ß)    —    cos cc cos ß    —    sin ec sin ß

die Beziehung    ©of (« + /?)    =    ©of « ©of ß    +    ©in cc ©in ß

(das Vorzeichen + im zweiten Glied ist zu beachten) u. s. w.    .    .

Ist ©in y = u, so schreibt man y = 51r ©in u, d. h. 51t ©in u bedeutet diejenige Hyperbcl-fläche deren ©in gleich u ist. Entsprechende Bedeutung haben 51t ©of u , 51t S£g u, 51r ©tg u. (5lt ist die Abkürzung des lateinischen area = Fläche, Flächeninhalt; die häufig benützte

Schreibweise 5trc ©in, 5trc©of u. s. w. ist zu verwerfen.) Man hat _______

51t ©in u = ln Cu p ViG P 1 ), 51t ©of u = ln (u p ]/u* — 1 )

2 u — 1

©of² y

51t £g u —

1 -P u

51t ©tg u —

— u ’

Erwähnt seien noch die Differentialformeln

d ©in cc = ©of x d x,    d ©of er = &\nxdx (Vorzeichen -p •),

d% §x

dx

und die Integralformeln

©oj² x

d ©tg x — —

©in² x

f dx _

JVxä+T ~

51t ©in x P c

fx*—l

= 51t ©of x-\-c,

(x > 1).

₁-r^-51t2:gcC + C (x < l);    J-^rr = -^et9æ+c

der Antifriktionskurve oder Huyghensschen Traktorie, bei vielen Integralen u. s. w.. in dci

nautischen Astronomie [6] u. s. \v., sondern auch in verschiedenen Zweigen der technischen Wissenschaften [7]—[9] als sehr nützlich, ja unentbehrlich erwiesen.

Litteratur: Ausführlichste Theorie und Geschichte der Hyperbelfunktionen in [1]; Tafeln: vierstellig in [2] und [3], fünf- bis siebenstellig [4]. — [1] Günther, Siegm., Hie Lehre von den Hyperbelfunktionen, Halle 1881. — [2] Des Ingenieurs Taschenbuch, herausgeg. vom akadem. Verein Hütte, 16. Aufh, Berlin 1896, Abt. 1, S. 30—34. — [3] Ligowski, W., Taschenbuch der Mathematik, 3.Aufl., Berlin 1893, S. 22—36. — [4] Hers., Tafeln der Hyperbelfunktionen und der Kreisfunktionen nebst einem Anhänge, enthaltend die Theorie der Hyperbelfunktionen, Berlin 1890. — [5] Zimmermaun, H., Ueber Seilkurven, Zentralblatt der Bauverwaltung, Jahrg. 3, 1883, S. 231. — [6] Yvon Villarceau et Magnac, Nouvelle navigation astronomique, Paris 1877. — [7j Ligowski, W., Die Bestimmung der Form und Stärke gewölbter Bogen mit Hilfe der hyperbolischen Funktionen, Erbkams Zeitschrift f. Bauwesen, Jahrg. 4, 1854, S. 127, 267. — [8] Zimmermann, H., Die Berechnung des Eisenbahn-Oberbaues, Berlin 1888. — [9] Lodge, J., The electrical transmission of power, Engineer 1883 I, S. 59, 97, 137, 179.    Mehmke.

Fig. 1.

Hyperbelräder sind an Stelle von Kegelrädern anzuwenden, wenn die Wellen beider Zahnräder neben einander Vorbeigehen müssen. Bei Uebertragung grosser Kräfte vermeidet man sie, weil die Zähne sich nicht nur in der Richtung vom Fuss zum Kopf reiben, sondern auch in der Breitenrichtung an einander gleiten und darum bei starkem Zahndruck grossen Reihungsverlust und schnelle Abnützung verursachen. Die Zähne sind der Breite nach

geradlinig verjüngt, stehen aber nicht zentrisch, sondern schräg.

I in

!/

Spannt man zwischen zwei gleichen konaxialen Keifen gleich lange Fäden, so dass diese zunächst in einer Cylinderfläche liegen, und dreht den einen Reifen um 180 ⁰ um seine Axe, so bilden die Fäden eine Kegelfläche, dreht man aber weniger als 180 °, so ist die den geradlinigen Fäden umschriebene Fläche ein Hyperboloid, weil ihre Meridianschnitte Hyperbeln darstellen. Der kleinste Kreis in der Mitte zwischen beiden Keifen heisst Kehlkreis. Die geraden Linien der gespannten Fäden geben die Richtung der Zähne eines Hyperbelrades und zugleich die gerade Berüh-

//

A:

><'

Fig. 3.

An

hl.

;iA³⁼fT

Fig. 2.

fr

■Oi

A!

TA

rk

so muss

rungslinie zweier an einander gelegten Hyperboloide an. Lässt man zwei sich berührende Hyperboloide um ihre Axen rotiren, indem man sich anstatt der Fäden Zähne denkt,

die Geschwindigkeit v senkrecht zur geraden Berührungslinie für beide Räder dieselbe sein. In der Umfangsrichtung dagegen sind die Zahngeschwindigkeiten V\ und v₂ verschieden, je nach dem Winkel zwischen der Geraden und den Umfängen der beiden Räder.

Es sei weiterhin vorausgesetzt, dass die Axen einen Winkel von 90° bilden und im Abstande a (Fig. 1) an einander Vorbeigehen, dass ferner das Uebersetzungsverhältnis zx :z₂=n₂-n1 (z. B. = 1:2 in der Fig.) gegeben sei. — In Fig. 2 geht, der Bildebene parallel (also unverkürzt), die gerade Berührungslinie Ci) der Hyperboloide von dem scheinbaren Schnittpunkte C der Axen aus, und zwar so, dass D A: DB — Zx\ Z₂ ist. Durch die Annahme des Punktes D ist die Grösse der Räder bestimmt. Am kleinsten werden die Kehlkreise mit den Radien /<:, und kz. Nach Fig. 2 sind deren Umfangsgeschwindigkeiten v₂ = v:sina und v₁=v:cos«. folglich ist:

— oder

l'i ni

V sin «

h n₂

DA Zx

~ und kx : k₂ = (n₂ : nj)².

tg«

DB Z₂

In diesem Verhältnis ist die Axenentfernung a in Fig. 1 u. 3 zu teilen. Als Tangenten den so erhaltenen Kehlkreisen bestimmen die Projektionen von CD in Fig. 1 u. 3 die Richtungen der Zähne.

V cos a

au

In dem Abstande des in Fig. 3 projizirten Punktes D‘ von der Axe des Rades erhält man den Radius Rz des äusseren Teilkreises. Hat man weiter den Punkt d in Fig. 2, der Zahnbreite Del entsprechend, angenommen, so ergibt sich aus der Projektion d' in Fig. 3 der Radius rz des inneren Teilkreises. Trägt man diese Radien Rz und r₂ und ausserdem noch beliebige andere ebenso konstruirte Radien in Fig. 2 ein, so erhält man die Punkte der Hyperbel des zweiten Rades und ebenso aus Füg. 1 die des ersten Rades. Senkrecht zur Zahnrichtung C D' in Fig. 3 ist die für beide Räder gleiche und für die Zahnstärke massgebende Teilung t₀ — 2n.C'D':Z₂ aufgetragen. Weil nun aber die Zähne am äusseren Umfang schräg unter dem Winkel, den C'D‘ mit Rz bildet, abgeschnitten sind, wird die am Rade messbare Teilung t» im Verhältnis Rz : DD' grösser als to- Entsprechend ergibt sich aus Fig. 1 die Teilung t\ für das kleine Rad. Hiernach werden die Umfangsteilungen beider Räder verschieden.

Errichtet man in Fig. 2 auf CD in D ein Lot, so erhält man in dessen Schnittpunkten auf den Axen die Spitzen Mx und Mz der Kegel, welche die Zahnkränze aussen begrenzen. In der Abwickelung dieser Kegel (Fig. 2 rechts) sind die Zahnkurven zu konstruiren. Hiernach lassen sich die Begrenzungslinien der Zähne in die Räder einzeichnen. An Stelle der Hyperboloide, welche die Kopfflächen und den Zahnboden bilden, wird man bei der Ausführung Kegelflächen annehmen.

Die in den Fig. eingezeicłineten Kehlkreisräder sind Schraubenräder. Wegen der starken Steigung der Zähne am kleineren Rade wird dieses das grössere nicht zu treiben vermögen, wohl aber umgekehrt von dem grösseren getrieben werden können. Zur Anwendung kommen hyperbolische Räder beispielsweise an den Spindelbänken für Baumwollspinnerei (s. Bd. 2, S. 108).

Litteratur: Reuleaux, Der Konstrukteur, Braunschweig 1882—89, S. 549—554. — Keller, Triebwerke, München 1881. S. 160—167. — Herrmann-Weisbach, Mechanik, 3. Teil, 1. Abt., Braunschweig 1876, S. 228—237.    Lindner.

Hyperboloid, s. Flächen zweiten Grades.

Hyper elliptische Integrale und Funktionen. Ein Integral heisst hyperelliptisch, wenn unter dem Integralzeichen ein Ausdruck \~x vorkommt, wo X ein Ausdruck vom ^p-Grad in x und p > 4 ist ; es heisst insbesondere ultraelliptisch, wenn p gleich 5 oder 6 ist.

Die hyperelliptischen Integrale zerfallen wie die elliptischen (s. d.) in drei Gattungeu, je nachdem sie für keinen Wert von x an endlich oder für einen Wert von x algebraisch unendlich oder für zwei Werte von x logarithmisch unendlich werden. Sie sind (p — 2)- oder (p — 1) fach unendlich vieldeutig, je nachdem p gerade oder ungerade ist.

Hyperelliptische Funktionen entstehen durch Umkehrung der hyperelliptischen

Integrale.

f

Doch kann z. B. in dem ultraelliptischen Integral u = J

i VI

wo

X = a₀ xG -f" ax cc⁵

-f-üq ist, nicht die obere Grenze x als Funktion des Integrals« bestimmt werden. Es müssen vielmehr x und y aus den beiden Gleichungen:

fy y dy o \fx S V Y

(wo Y— üq yG -f- «i yb -f-.. ,a₆) als Füinktionen von u und v bestimmt werden (ultraelliptischc Funktionen), x und y sind die Wurzeln einer quadratischen Gleichung, deren Koefficienten durch ultraelliptische Thetafunktionen (s. Thetafunktionen) von u und v ausgedrückt Werden, x und y sind vierfach periodisch.

Litteratur: [1] Königsberger, Vorlesungen über die Theorie der hyperelliptischen Integrale, Leipzig 1878. — [2] Neumann, Vorlesungen über Riemanns Theorie der Abelschen Integrale, 2. Aufl., Leipzig 1884. — [3] Ohnesorge, A., Hyperelliptische Integrale und Anwendungen auf Br oblem e der Mechanik, Berlin 1889.    Wölf fing.

.. vT e'#' -i

Hypergeometrische Reihe (Gausssehe Reihe), die von Gauss untersuchte Reihe

F («, ß, y, x) = 1 4

O + i) ß(ß + i)

« (« -f-1) Q + 2) ß (ß -f 1) ß ~4~ 2)

xz -f . ..

y(/ + G (/ + ²)

Dieselbe ist konvergent für æ< 1; ferner für æ = 1, wenn « +    Durch diese

Reihe lassen sich zahlreiche Funktionen darstellen, z. B. I (1 -j- x) = x F(l, 1,2, — x).

l.y

1.2.3

Litteratur: [1] Gauss, Werke, Bd. 3, Göttingen 1868, S. 125—162.

Ilyperit, s. Gabbro.

Hyperoxyd (Superoxyd), in der Chemie Bezeichnung für die Sauerstoffverbindung eines Elementes, welche mehr Sauerstoff als andere Oxyde desselben enthält. Durch Erwärmen oder bei Einwirkung von Säuren geben die Hyperoxyde einen Teil ihres Sauerstoffs ab und werden in eine niedrigere Oxydationsstufe, bezw. in Salze übergeführt, z. B. Manganhyperoxyd Mn0₂ in Manganoxydul MnO, Wasserstoffhyperoxyd H₂0₂ in Wasser H₂0.

Hyperstlien, s. Au g it.

Hyperstheiifels, Hyperstlienit, s. Gabbro.

Hypochlorite, die Salze der unterchlorigen Säure. Unterchlorigsaures Kalium und Natrium bilden die wirksamen Bestandteile des Eau de Javelle, das unterchlorigsaure Calcium ist der Hauptbestandteil des Chlorkalks, w. Borchcrs.

Hypocykloidalführung (hypocykloidische Geradführung), s. Car dani sc he Kreise.

Hypocykloide, s. Cyklische Kurven.

Hypostil, Bezeichnung für die x4nordnung von Säulen, bei welcher dieselben im ganzen Raum gleichinässig verteilt sind, die namentlich im Altertume gebräuchlich war. Beispiele: die Säulensäle in der ägyptischen Bauweise (s. d.) und die Anlagen zu Persepolis.

Hyposulfitc, s. Thiosulfate.

Hypotenuse, die dem rechten Winkel gegenüberliegende Seite des rechtwinkeligen Dreiecks.

Hypotrachelion, der Hals der griechisch-dorischen Säule (s. Dorische Bauweise, Bd. 3, S. 365).

Hypotrochoide, s. Cyklische Kurven.

Hypsometer, s. Höhenmesser.

Hysteresis, magnetische, s. Elektromagnetismus,

Wölffing.

v. Scliubert-Soldcrn.

Wölffing.

als Abkürzungszeichen bedeutet auf den deutschen Reichsmünzen die Münzstätte Hamburg, auf älteren französischen Limoges ; als Zahlzeichen im Griechischen I = 9, i = 9000 ; im Lateinischen 1 = 1; in der Mathematik i — \ — 1.

Iberger Kalk, im Oberharz (Grund) ein blaugrauer, gelblicher bis weisser, dichter, splitterig brechender Kalkstein, welcher keine Schichtung zeigt, aber von zahlreichen Klüften und Spalten durchzogen wird. Das Gestein gehört seinen Versteinerungen nach dem Oberdevon an und enthält in zahlreichen, unregelmässig gestalteten Nestern und Butzen, selten gangartig, Eisenerze (Spat-und Brauneisenstein), welche vielfach durch Bergbau aufgeschlossen sind. Leppu.

Identitäten, solche Gleichungen, welche nicht zur Bestimmung der Veränderlichen dienen, sondern für alle beliebigen Werte derselben bestehen, z. B. {a + x){a — x) = a² — x¹. Man gebraucht oft bei denselben statt des Gleichheitszeichens das Identitätszeichen =.

Bei einer algebraischen Identität müssen (nach gehöriger Reduktion) die Koefficienten sämtlicher Potenzen von x und das Absolutglied Null sein. Wichtige Identitäten sind die folgenden :

(b -f- c) (c -j- a) (a -f- b) — (a + b + c) (b c c aab) — abc (b — c) (c— a) (a — b) = a²(c — b)-\-b² (a — c) -f- c² (6 — a) = a (b²— c²) -(- b (c² — a²)-\-c(a²— b²) (b — c)² H~ (fi — a)² -f- (a — b)² — 2 ((a — b) (a — c) -f- {b — c) (b — a) -f- (c — a) (c — 6)]

(a² -j- b² -p c²) (a² + ß² -y²)— (aa -\-bß -)- cy)² = (by— cß)² + (ca — ay)² -f■ (aß — ba)².

Ido kras, s. v. w. Vesuvian.

Idrialit (Quecksilberbranderz), ein Mineral, welches aus einem Kohlenwasserstoff, dem Idrialin (77 °/₀) und beigemengtem Zinnober (17,8 °/₀) besteht. Stets derb, braungrau bis braunschwarz, mild, fettglänzend und fettig anzufühlen. Entzündet sich an der Kerze, schmilzt bei 250—300° C. und gibt dabei Quecksilber, schweflige Säure und ein ölbildendes Gas. Durch Terpentin lässt sich das Idrialin, ein aus etwa C^H^O zusammengesetzter weisser Körper, aus dem Idrialit ausziehen. Kommt mit Quecksilbererzen zusammen bei Idria vor.

Leppla.

Wölf fing.

Idrisöl, s. d. Art. G ras öl.

Igel, die mit Drahtspitzen besetzten Walzen in der Baumwoll-, Kammgarn-, Flachsspinnerei.

Ikonostasis, in den russischen Kirchen die reich verzierte Wand, welche das Sanktuarium von dem übrigen Teil der Kirche trennt.

Theod. Goebel.

Ikonostroph, griechisch Bildwender, ein namentlich von Kupferstechern benützter Apparat zur Umkehrung von Bildern, d. h. zum Sehen derselben in umgekehrter Gestalt.

Theod. Goebel.

Ikonotypie, ein von J. Hentschel in Mannheim erfundenes Verfahren, mit dessen Anwendung ohne jede Beihilfe von Aetzen oder Graviren man Tonplatten für den Buchdruck herstell en, auch Clichés und grössere Buchdrucklettern abformen können soll, über welches indes noch keine näheren Angaben in die Oeffentlichkeit gedrungen sind.

Ikosaeder, s. Polyeder.

Illipefett, s. Bassiafett.

Illumination, 1. festliche Beleuchtung von Strassen und Plätzen einer Stadt, von einzelnen Gebäuden, von Gartenanlagen u. s. w. durch Lampen in verschiedenfarbigem Lichte, Gasflammen oder elektrisches Licht, durch

18

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Transparente; bei grösster Wirkung auch durch Pechkränze in Pfannen (St. Peterkuppel in Rom).

Hierbei gilt als Regel, die Hauptteile eines Bauwerks, wie Fenster, Bogenöffnungen, Gurten und Gesimse, Lisenen u. s. w. durch einfache Lichtlinien zu bezeichnen und so die Hauptverhältnisse hervorzuheben, wodurch meist eine prächtige und grosse Wirkung erzielt wird. In Gärten ist durch Aufstellung von Lämpchen längs den Beeten, durch Papierlaternen in Kettenlinien, durch bengalisches Feuer, sowie durch Spiegelung an Seen oder Teichen eine reizende Wirkung von phantastisch-feenhaftem Gepräge zu erreichen. Oft können auch durch Lattengerüste Scheinarchitekturen (z. B. im Hintergründe eines Gartens) hingezaubert werden.

Weinbrenner.

besonders bei der

2. Buntmalen von schwarzgezeichneten Bildern, daher Illuminator s. v. w. Handschriftenmaler, Miniaturmaler.

Illuminator, die zur Beleuchtung von Teilungen Ablesung mit Lupen und Mikroskopen, sowie zur Beleuchtung des Gesichtsfeldes von Fernrohren erforderlichen Vorrichtungen. Sie bestehen aus kleinen Schirmen von Papier, weissem Stoff, Horn, Celluloid etc., welche je nach der Bauart des Instrumentes (z. B. Theodolit) in passender Form und Stellung angebracht oder aus Gipsflächen, welche in den unteren Teil des Mikroskoprohres eingelassen sind. —- Vergl. auch Beleuchtung des Fadenkreuzes.

Reinhertz.

Ilmenit, s. v. w. Titaneisenerz.

Imaginär (reinimaginär) heissen zunächst die Quadratwurzeln aus negativen Zahlen; ihnen gegenüber werden die positiven und negativen Zahlen als reell bezeichnet. Jede imaginäre Zahl ist das Produkt aus einer reellen Zahl in die Wurzel aus der negativen Einheit V— l ; die letztere wird allgemein mit i bezeichnet. Dabei ist i — ft = ft = ... ; ft — ft — ... = — 1 ; ft = V = ... = —i ; ft — ft =... — 1. Summen von reellen und imaginären Zahlen heissen komplex (s. Komplexe Grössen).

In der algebraischen und analytischen Geometrie ist das Auftreten von imaginären (oder komplexen) Werten der Bestimmungsstücke der gesuchten Grössen immer ein Zeichen, dass die betreffende Aufgabe keine oder nur eine uneigentlicheLösung besitzt.

So erhält man z. B. für den aus drei Seiten zu berechnenden Dreiecksinhalt einen imaginären Wert, wenn eine Seite grösser ist als die Summe der beiden anderen ; das Dreieck ist alsdann nicht konstruirbar. Ebenso erhält man für die Koordinaten der Schnittpunkte zweier ausserhalb von einander liegender Kreise komplexe Werte. Die Kreise schneiden sich thatsächlich nicht.

Um jedoch die Allgemeingiltigkeit gewisser geometrischer Sätze (z. B. des Satzes, dass eine Kurve «-Ordnung mit einer solchen p-Ordnung gerade np Punkte gemein hat) zu sichern, ist man genötigt, in der Geometrie auch imaginäre Gebilde, d. h. solche mit imaginären oder komplexen Koordinaten oder Gleichungen zu betrachten.

In der ebenen Geometrie gelangt man hierbei zu imaginären Punkten x₀ 4'i•,

x y \

t/o + i Vi (durch jeden geht eine reelle Gerade a?₀ Vo 1 —0) und zu imaginären Geraden

(a₀ + iaft x -f- (bo + i bfty 4- (c₀ + icft — 0 ^auf jeder liegt ein reeller Punkt x : y : 1 = ||^ ^ Cj |j)r ferner zu imaginären Kurven (z. B. die imaginäre Ellipse    -f- -p- —j— 1 = 0). Von Wichtig

keit sind die sogen, imaginären Kreispunkte, die unendlich fernen Punkte des Geradenpaars x² + y² = 0. Es sind die zwei Punkte, welche jeder Kreis der Ebene mit der unendlich fernen Geraden gemein hat. Sie werden harmonisch getrennt durch je zwei auf einander senkrechte Gerade. Eine Kurve, welche durch dieselben geht, heisst zirkular. Ein imaginärer Punkt (Strahl) kann auch synthetisch definirt werden als einer der Doppelpunkte (Doppelstrahlen) einer durch zwei Punktepaare (Strahlenpaare) gegebenen elliptischen Involution.

In der Raumgeometrie unterscheidet man ausser imaginären Punkten und Ebenen imaginäre Gerade erster und zweiter Art, je nachdem sie einen reellen Punkt und eine reelle Ebene besitzen oder nicht. Die imaginären Raumgeraden können synthetisch als Leitlinien von Kongruenzen (s. Liniengeometrie) definirt werden.

Wölffing.

Imaginäre Geometrie s. Nichteuklidische Geometrie.

Imaginäre Gelenke, s. Gelenkverbindung, Gelenkviereck.

Imatrastein, s. Konkretion.

Imbibition, die Durchtränkung fester Körper mit Flüssigkeit. Tritt dabei auch Flüssigkeit in die Molekularinterstitien, so findet ein Aufquellen des Körpers statt. Speziell über die Wirkung des Wassers bei dem Eindringen in den Boden s. Bodenphysik, Bd. 2, S. 519, III.

Imitatgarne, s. Streichgarn Spinnerei.

Imitation, s. v. w. Nachahmung. Im Gebiete des Bauwesens ist die Nachahmung echter und teurer Stoffe durch Malerei oder durch minder kostbare Stoffe

ein oft gebrauchtes Mittel, um Wirkungen für den Augenblick oder für vorübergehende Zwecke zu erzielen. Oft aber soll auch unter der zwingenden Notwendigkeit geringer Geldmittel der Eindruck einer reicheren Ausführung dadurch hervorgerufen werden. Wenn sich das vom Standpunkte der wahren Kunst in den erstgenannten Fällen, also für Festdekorationen besonders im Innern der Gebäude, gutheissen lässt, so verbietet es sich an den Aussenseiten der Gebäude und überhaupt da, wo die Einflüsse der Witterung zu rasch den Schleier reissen und die nackte Wahrheit in ihrer Jämmerlichkeit zeigen würden. Am auffallendsten tritt dies zu Tage bei der Nachahmung von Quaderbossen, Marmorsäulen u. dergl. durch Putz, bei welchen sich in kurzer Zeit schon die Anfänge der Zerstörung durch Frost u. s. w. zeigen. — Günstiger gestalten sich jene Nachahmungen von Marmorflächen in Stukkmarmor (s. Stuccolustro), welche im Innern von vorzüglicher Wirkung und grosser Dauer sind. Ebenso können in gewissen Fällen die durch Oelfarbanstrich (s. Anstrich, Bd. 1, S. 370) bewirkten Nachahmungen von feineren Holzarten oder verschiedenen seltenen Marmoren von Wert sein. Bei geschickter und getreuer Nachbildung werden sie oft eine vollkommene Täuschung erzielen; auf die Dauer aber vermögen sie nicht den Eindruck der Aermlichkeit zu beseitigen. Ueber die verschiedenen Mittel s. Mothes Baulexikon, Leipzig 1883, Bd. 3, S. 82 ff.

zer-

IVeinbrenner.

Im Lichten (Lichtweite), Angabe des inneren Masses bei hohlen Gegenständen.

Immersionssysteme, s. unter Mikroskope.

Imperial, ein Papierformat von 766 mm Länge und 554 mm Breite (s. Papierformate); russische Goldmünze = 10 Rubel. Seit 1886 werden nur noch Halbimperiale geprägt zu 130,68 Doli = 5,80675 g Feingold = 16,200821 Ji.y während die vor 1886 gemünzten Stücke 135 Doli enthielten == 5,998709 g Feingold = 16,65—16,74 Ji.

Imperialdukaten, russische Goldmünze = 3 Hubel = 10,04 Ji.

Imperialstil, s. Napoleonischer Stil.

Impermeator, ein Dampfschmierapparat, welcher kurz vor der Maschine auf das Hauptdampfrohr geschraubt wird ; er benützt das durch Kondensation des Dampfes entstandene Wasser, um das Schmieröl aus dem Apparat in das Hauptdampfrohr zu drücken.    TI Schwarz.

Impluvium, die Oeffnung im Dache des römischen Atriums, durchweiche das Regenwasser einfällt und in einem Bassin (Compluvium) gesammelt wird.

Imprägnationszonen, s. Erzlagerstätten.

Imprägniren, der Schwellen, s. Holzkonservirung.

Imprägnirte Stoffe, vergl. d. Art. Flammensicherheit.

Impressa-Scllichten (Impressamergel, Impressathon), graue und grünlichgraue, gelblich verwitternde Thone und Mergel, welche in wechselnder Mächtigkeit ein Glied des unteren Malm oder weissen Jura in Süddeutschland ausmachen.

In, in der Chemie Zeichen für Indium.    Leppia.

Inbau (Innenbau), innerer Ausbau (s. Ausbau).

Incaholz, s. Nutzhölzer.

Indamine, s. Farbstoffe, künstliche organische, Bd. 4, S. 111.

von

Index (Indexstrich) bei Teilungen, die zur Ablesung dienende Marke, der Zeiger, Zähler oder Zählstrich, speziell bei Nonien der Nullstrich der Nonienteilung, bei Schraubenmikroskopen die die feste Schraubenstellung bezeichnende Marke (Rechen).    . Reinhertz.

Indexfehler (Zeigerfehler), die Abweichung des Index (Zeigers) der der Theorie des betreffenden Instrumentes entsprechenden Stellung.

Indiafaser, s. Spinnfasern.

Indianerrot, s. Eisenrot.

Indian-Schirting, ein Baumwollstoff, s. Weberei.

Indican,    ein in allen Indigo liefernden Pflanzen enthaltenes

Glykosid; s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 122.

Indicatrix, s. Flächentheorie, Bd. 4, S. 302.

Indigblau, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 122 u. Indigoküpen.

Indigblauschwefelsäure, Indigdisulfosäure, s. Indigokarmin.

Indigextrakt, Handelsname für reines Indigoblau.

Indigo, blauer Farbstoff aus dem Pflanzenreich, s. Farbstoffe, pflanzliche (Bd. 4, S. 122), Indigodruck, Indigokarmin, Indigoküpen. — Indigo, chinesischer, grüner, s. Chinesisch Grün; Indigo, künstlicher, s. Farbstoffe, künstliche organische (Bd. 4, S. 110); Indigo, löslicher, s. Indigokarmin; Indigo, mineralischer, s. Molybdänblau; Indigo, präparirter, Handelsname für das reine Indigblau; Indigo, roter, s. Farbstoffe, pflanzliche (Bd. 4, S. 125); Indigo, schwarzer, s. v. w. Anilinschwarz.

Indigodruck. — Das Drucken von Indigo zwecks Hervorbringung von Mustern auf einseitig küpenblau gefärbtem Gewebe verdankt seine Entstehung der Küpenfärberei. Denn um den Indigo als Druckfarbe auf dem Zeuge befestigen zu können, musste für ihn ein Lösungsmittel gefunden werden, welches sein Eindringen in die Faser an der betreffenden Stelle gestattet. Solche Lösungsmittel aber boten alle diejenigen Substanzen, welche zum Ansetzen der Indigoküpe dienen.

So entstand zuerst das Pinselblau, welches durch Aufträgen einer mit Gummi verdickten konzentrirten Auflösung von Indigo in Schwefelarsen und Alkalilauge (Opermentküpe) auf den Stoff mit Hilfe eines Pinsels und Entwicklung des Blau infolge Oxydation des Indig-weiss zu Indigblau durch Einlegen des Gewebes in Wasser fabrizirt wurde. Ihm folgte später das Fayenceblau (s. d.), welches seine Erzeugung der den Bedürfnissen des Kattundruckes angepassten Vitriolküpe verdankte. Aber auch diese Methode des Indigodruckens wurde gewisser Schwierigkeiten halber nur kurze Zeit angewendet, zumal in dem Solid bl au oder Echt blau alsbald eine einfachere Ausführungsform gefunden wurde. Der Indigo wurde mittelst eines Gemisches von Zinnoxydulhydrat, Alkalilauge und Traubenzucker zu Indigoweiss reduzirt, dieses mit Gummi verdickt aufgedruckt und die Farbe durch Waschen der bedruckten Ware in Wasser entwickelt. Das Verfahren wurde später noch verschiedentlich modifizirt, schliesslich aber aufgegeben, da man nach demselben ein gutes Dunkelblau nicht erzielen konnte. Das gleiche Schicksal hatte das auf Grund der Baeyerschen Synthese das Indigblau aus Zimtsäure 1881 ausgearbeitete vielversprechende Verfahren der Badischen Anilin- und Sodafabrik in Ludwigshafen [1 ), bestehend in der Entwicklung dieses Farbstoffes auf der Faser aus der auf letzterer durch Druck aufgetragenen Propiolsäure (Orthonitrophenylpropiolsäure). Der unangenehme Geruch der damit bedruckten Gewebe, der hohe Preis des Präparates und die Sorgfalt, welche die Durchführung des Verfahrens erheischt, sind der Anwendung des Pr opiol-säureblaus hinderlich gewesen.

Es kam hinzu, dass bald nach der Einführung des Propiolsäuredruckes ein Verfahren bekannt wurde, nach welchem es möglich ist, mit natürlichem Indigo ein Druckblau von jeder beliebigen Tiefe zu erzeugen. Es ist dies der sogen. Glykose- oder Glukoseprozess oder das Schlieper und Baumsche Verfahren [2]. Dabei wird die Reduktion des Indigo durch Glukose und Natronlauge unter Mitwirkung von Wasserdampf bewirkt. Das entstandene Indigweiss vereinigt sich zufolge seiner Affinität zur Cellulose mit der Faser und wird durch die nachfolgende Oxydation in Blau übergeführt.

Indigweiss. Die gedämpfte AVare

zu

Die Ausführung des Verfahrens, zu dessen Gelingen die strenge Einhaltung gewisser Bedingungen absolutes Erfordernis ist, gestaltet sich kurz folgendermassen: Das baumwollene Gewebe wird auf einer Foulardir- oder Klotzmaschine (s. d.) mit Traubenzuckerlösung imprägnirt und dann gut getrocknet, so dass der Traubenzucker möglichst wenig Wasser zurückhält. Das so präparirte Gewebe wird nun mit der Farbe bedruckt. Letztere ist eine innige und lauwarme Mischung von gemahlenem Indigo, Natronlauge, Maisstärke und Britisch Gum von gelatineartiger Konsistenz. Es befinden sich nun auf dem Stoff zwei Lagen, die eine aus Glukose, die andere aus Indigofarbe bestehend. Unmittelbar nach dem Drucken muss das Gewebe bei einer 70⁰ C. nicht überschreitenden Temperatur getrocknet werden. Bei höherer Temperatur würde infolge der zerstörenden Einwirkung des Aetznatrons auf den Indigo die Farbe abgeschwächt werden. Das bedruckte Stück läuft längs einer geheizten Dampfplatte, die bis zur Decke des Druckraums reicht, und zwar so, dass es einige Centimeter von der Druckwalze sein Drucktuch verlässt, welches hinter der Maschine durch heisse Platten getrocknet wird. Hat das bedruckte Stück die Decke erreicht, so tritt es in einen benachbarten Raum über, wo in einem in drei Abteilungen geteilten Kasten die weitere Trocknung mit 75 ⁰ C. warmer, durch ein Root-Gebläse eingeblasener Luft erfolgt. Hierdurch wird die Einwirkung der Glukose verhindert, welche erst beim Dämpfen stattfinden soll. Das Dämpfen muss unmittelbar nach dem Drucken und Trocknen erfolgen. Das kalte bedruckte Stück zirkulirt in auf- und absteigender Linie in einem kleinen Dämpfkasten, welcher sich über einem Behälter mit AVasser befindet, durch welches der Dampf aus einer den Kasten deckenden und die Kondensation des Dampfes im Dämpfraum verhindernden Dampfplatte streicht, und verlässt ihn nach 15—20 Sekunden. Durch die Einwirkung des Dampfes erfolgt die Reduktion des Indigo

soll braun aussehen und einen olivfarbigen Schein zeigen. Sie wird schliesslich sorgfältig gewaschen, um die Natronlauge und die Verdickung zu entfernen und nun die Oxydation zu vollenden. Das Verfahren ist besonders für den Rotblauartikel (s. d.) in Anwendung gekommen. Eine Weissreserve für dieses Blau ist mit gebrannter Stärke verdickter Schwefel? reserve wird dem Schwefel ein Kadmiumsalz beigemischt.

Für Gelb-

vor

von

Inzwischen wurden die Versuche fortgesetzt, welche darauf abzielten, dem Drucker ein Präparat zur Verfügung zu stellen, welches gleich der Propiolsäure der Badischen Anilin- und Sodafabrik die synthetische Bildung von Indigblau auf der Faser zuliess. 1893 brachten Kalle & Co. in Biebrich [3J unter dem Namen Indigosalz in G-estalt einer farblosen Paste die Bisulfitverbindung des von Baeyer & Drewsen entdeckten Orthonitrophenylmilchsäuremethylketons in den Handel. Genannte Firma liefert neuerdings als Indigosalz T dies sich besser konservirende Keton selbst und überlässt es dem Drucker, dasselbe dem Gebrauch in die lösliche Form der Bisulfitverbindung zu verwandeln. Deren wässerige Lösung zersetzt sich bei 50° unter Abscheidung von freiem Keton, beim Versetzen derselben mit verdünnten Alkalien wird in der Kälte schon Indigo abgeschieden. Das Verfahren, das Indigblau in der Faser zu erzeugen, besteht entweder darin, den Baumwollstoff mit der verdickten Lösung des Indigosalzes zu bedrucken, ihn zu trocknen und durch Natronlauge von 10—12° Bé bei gewöhnlicher Temperatur zu passiren, oder umgekehrt den mit Indigosalzlösung geklotzten und getrockneten Stoff mit einer Druckfarbe, welche 16 °/₀ Aetznatron enthält und aus gleichen Gewichtsteilen Verdickungsmittel und Natronlauge 40° Bé hergestellt wird, zu bedrucken und nach dem Trocknen zu waschen. Unter Benützung der ersten Methode findet das Indigosalz zur Herstellung feinerer blauer Muster (Ketonblau) eine beschränkte Verwendung im Kattundruck. Das Gleiche gilt von einem weiteren synthetischen Indigopräparat, welches die Badische Anilin- und Sodafabrik [4] seit dem Jahre 1895 unter dem Namen Indophor in den Handel bringt. Dasselbe besteht aus Indoxyl-karbonsäure, welche durch Einwirkung von Alkalien auf Anthranilglykokoll bei 200⁰ C. technisch gewonnen wird und bei Gegenwart schwacher Alkalien an der Luft oder durch Oxydationsmittel wie Eisenchlorid auf der Faser in Indigblau übergeht. Für helle Töne wird der Stoff in einer Lösung von calcinirter Soda von 2°Bé geklotzt und getrocknet, darauf mit einer Farbe bedruckt, welche durch Mischen von Indophor mit Wasser und Traganthschleim unter Erwärmen bereitet ist. Der bedruckte Stoff wird bei 40° C. getrocknet, gewaschen und leicht geseift. Einer grösseren Verwendung des Indophors und des Indigosalzes, namentlich auch für dunkle Töne, steht der hohe Preis noch im Wege.

Litteratur: [1] Persoz, Impression des tissus, Paris 1846, Bd. 8, S. 54; Schützenberger, Farbstoffe, Berlin 1873, Bd. 2, 560; Georgiewics, v., Der Indigo, Leipzig u. Wien 1892, S. 90. — [2] D. R. P. Nr. 15516; Schmidt, H., Bulletin de Rouen 1881, S. 325; Costobadic, ibid. 1884, S. 757. — [3] Bulletin de Mulhouse 1883, S. 585 u. 601; Bourcart, ebd. 1884, S. 49; Dingl. Polyt. Journ. 1883, Bd. 250, S. 373. — [4] D. R. P. Nr. 73377; Fischer, E., Bulletin de Mulhouse 1893; Lehnes Färberzeitung 1892/93, S. 397; Ulrich, G., ebd., 1893/94, S. 1. — [5] D. R.P. Nr. 85 071, 85494; Lehnes Färberzeitung 1894/95, S. 221.    R. Möhlau.

Indigoersatz, ein Blauholzpräparat, welches durch Mischen von Blauholzextrakt mit Chromsäure- und Chromoxydsalzen bei höherer Temperatur bereitet werden soll und zum Färben von Baumwolle in einem Bade dient.

Nach H. Gutknecht wird es dargestellt durch allmäliches Vereinigen einer auf 80—100° erhitzten Mischung von flüssigem Blauholzextrakt und Glycerin mit einer wässerigen, mit Salzsäure versetzten Lösung von Kaliumbichromat und Chromalaun. Die nach dem Erkalten des Reaktionsgemisches resultirende violettblaue Flüssigkeit färbt, zu 3—6°/o vom Gewicht der Baumwolle angewendet, diese durch Steigern der Temperatur des Bades von 20 auf 40° in einer halben Stunde. Durch Vermischen mit ca. 12 ⁰/₀ Natriumbisulfit von 40 ⁰ Bé erhält man nach mehrtägigem Stehenlassen ein Präparat, welches, mit Stärkeverdickung auf Baumwolle gedruckt, nach dem Dämpfen ein Schwarz liefert. Unter der Bezeichnung Indigoersatz kommen auch einige Indulinfarbstoffe in den Handel.

Litteratur: Chemikerzeitg. 1891, S. 979. — Lehnes Färberzeitung 1891/92, S. 18. R. Möhlau.

Indigoextrakt, s. Indigokarmin.

Indigokarmin, Indigokomposition, Indigoextrakt, Indigotin, löslicher Indigo, Sächsischblau u. s. w. sind Bezeichnungen für mehr oder weniger reines, indigblaudisulfosaures Natrium in fester Form oder teigartiger Beschaffenheit.

Bei der Vereinigung von Indigblau mit konzentrirter Schwefelsäure bildet sich je nach der Dauer der Einwirkung, der Konzentration der Schwefelsäure und der Temperatur des Reaktionsgemisches eine in Wasser wenig lösliche Monosulfosäure, die Phönicin s chwefel-säure (Indigmonosul fo s ä ur e, Indigpurpur) C-iqHqNzO^ .HSO3 , und eine in Wasser leicht lösliche Disulfosäure, die Ooerulinschwefelsäure (Indigdisulfosäure, Indig-blauschwefelsäure) CipH^N^Oz-iHSOz)^ Letztere entsteht ausschliesslich bei kurzem Erwärmen von 1 Teil pulverisirtem Indigblau mit 5—10 Teilen Schwefelsäuremonohydrat auf 90 °. Sie kann auch synthetisch durch Behandeln von Phenylglycin mit hochprozentiger rauchender Schwefelsäure erhalten werden (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 24, S. 1476). Aus der mit Wasser verdünnten blauen Lösung wird sie durch gesättigte Kochsalzlösung als Natriumsalz gefällt, aus welchem durch Ueberführung in das unlösliche Bleisalz, Zersetzen des letzteren mit Schwefelwasserstoff und Eindampfen der vom Schwefelblei befreiten Lösung die Indigblaudisulfosäure als eine amorphe, blaue, hygroskopische Masse isolirt werden kann. Sie bildet mit Alkalien und kohlensauren Alkalien Salze, welche in Wasser leicht, in gesättigter Kochsalzlösung aber unlöslich sind. Die freie Säure sowohl wie diese Salze finden unter vorstehenden Bezeichnungen eine ausgedehnte Anwendung in der Woll- und Seidenfärberei.

R. Möhlau.

Das mit Wasser verdünnte Einwirkungsprodukt von Schwefelsäure auf gemahlenen Indigo wurde früher als Sächsischblau vielfach zum Färben verwendet. Der durch Kochsalz aus dieser Lösung als Natriumsalz gefällte filtrirte, mit Kochsalzlösung gewaschene und eventuell gepresste Farbstoff ist als Indigoextrakt Handelsprodukt. Indigokarmin ist aus sehr reinem, raffinirtem Indigo dargestellter getrockneter und gemahlener Indigoextrakt. Die reinste Sorte, welche sich vollständig in Wasser lösen und von Begleitfarbstoffen frei sein muss, führt den Kamen Indigotin.

Indigokomposition, s. Indigokarmin.

Indigoküpen. — Die Unlöslichkeit des Indigo in Wasser und seine Unfähigkeit, sich mit Beizen (s. d.) zu vereinigen, erfordern seine Ueberführung in lösliche Form, um seine Anwendung in der Färberei zu ermöglichen. Man fand diese zuerst in seiner Eigenschaft, durch Reduktion in eine in alkalischen Flüssigkeiten lösliche farblose Verbindung, das Indigweiss, überzugehen, welches sich durch Oxydation leicht wieder in Indigblau zurückverwandelt. Da nun aus einer solchen alkalischen Indigweisslösung, einer Indigoküpe, wie man diese nennt, das Indigoweiss von der eingetauchten Textilfaser aufgenommen wird, um dann in Berührung mit dem Sauerstoff der Luft in unlösliches Indigblau (Fayenceblau, Englischblau) verwandelt zu werden und sich festhaftend in und auf der Faser niederzuschlagen, so ist dadurch eine echte Färbung der letzteren gegeben. Den Begriff der Indigoküpe hat man von der färbenden Lösung des Indigo auf das Gfefäss übertragen, in welchem der Färbeprozess ausgeführt wird. Je nach dem zu färbenden Fasermaterial benützt man warme und kalte Küpen. Zu den warmen gehören die Waidküpe, die Pottascheküpe, die Sodaküpe, die Urinküpe und die Hydrosulfitküpe; zu den kalten die Vitriol- und die Zinkstaubküpe. Die warmen Küpen werden für animalische, die kalten für vegetabilische Fasern angewendet. Der zum Ansetzen einer Küpe verwendete Indigo muss zur Beschleunigung seiner Lösung im Zustande möglichst feiner Verteilung sein. Man erreicht dies durch Mischen und 24-stündiges Stehenlassen mit Katronlauge von 7 ⁰ Bé und darauf folgendes Mahlen in besonderen Mühlen (s. Indigomühlen). Auf diese Weise erhält er annähernd diejenige physikalische Beschaffenheit, welche er bei seiner Abscheidung in den Schlagkufen (s. Bd. 4, S. 122) besass.

I. Warme Küpen.

Man unterscheidet die Gärungsküpen (Waid-, Pottasche-, Soda-und Urinküpe) von der Hydrosulfitküpe. In den Gärungsküpen erfolgt die Reduktion des Indigo in alkalischer Flüssigkeit durch Wasserstoff, welcher sich durch einen Gärungsprozess von an Zucker und anderen Kohlehydraten reichen Substanzen entwickelt. Unter dem Einfluss besonderer Bakterien und Pilze, für welche jene einen gedeihlichen Nährboden abgeben, verwandelt sich z. B. die Glukose des der Küpe zugesetzten Krapp in Milchsäure, welche sich bei erhöhter Temperatur weiter in Wasserstoff, Kohlensäure und Buttersäure zersetzt. Ersterer reduzirt das Indigblau zu Indigweiss, und dieses löst sich in der durch das Ammoniak, welches bei der Gärung des ebenfalls zugesetzten stickstoffhaltigen Waid und der Kleie, oder bei der Fäulnis des Harns auftritt,

alkalischen Flüssigkeit auf. Zur Bindung der gleichzeitig gebildeten Ammoniak neutralisirenden Säuren ist die Anwesenheit einer Kalk wesentlich.

das

gewissen Menge

Waidküpe. Dieselbe wird in einem von

zernen

eisernen Kessel von etwa 2 m Breite und Tiefe bereitet, indem man denselben zu Dreiviertel mit heissem Wasser füllt, 100 kg gut zerkleinerten Waid, 10 kg Krapp, 5 kg Kleie und 5 k«■ gebrannten Kalk hinzufügt, der vorher gelöscht und in einen dünnen Brei verwandelt ist Nach dreistündiger Ruhe wird die Küpe mittelst hölzerner Krücken oder mittelst eines höl-mechanischen Rührapparats zehn Minuten lang umgerührt und diese Operation von drei zu drei Stunden wiederholt, wobei die Temperatur auf 50⁰ C. erhalten wird. Es entwickelt sich nun ein eigentümlicher ammoniakalischer Geruch und es treten Gasblasen auf, die sich zu einem blauen Schaum, der Blume, vereinigen. Zugleich nimmt die Flüssigkeit eine grünlichgelbe Farbe an und auf ihrer Oberfläche zeigen sich kupfrig glänzende Streifen, Adern. Eine Probe nimmt beim Schütteln mit Luft schnell eine blaue Farbe an. An diesem Zeichen erkennt man, dass der im Waid enthaltene Indigo sich gelöst hat. Nun fügt man 10 kg gemahlenen Indigo hinzu, rührt gut durch und überlässt die Küpe bedeckt 12 Stunden der Ruhe. Ist die Gärung zu lebhaft, was man an der Gasentwicklung erkennt, so verlangsamt man sie durch Zusatz von Kalk, man schärft die Küpe; verläuft sie zu langsam, so vermehrt man die Menge der Kleie. Ein gutes Kennzeichen, ob eine Küpe schon genug Kalk hat oder noch welchen braucht, ob sie „scharf“ oder „milde“ ist, bildet ihr Geruch. Eine milde Küpe hat einen süss-lichen Geruch, während eine scharfe Küpe mehr oder weniger stark nach Ammoniak riecht. Zeichen eines guten Ganges sind die Bildung einer kräftigen Blume, ein angenehmer, weder stechender, noch fader Geruch und das gute Anfärben, Vergrünen eines in die Küpe hineingebrachten, genetzten wollenen Lappens, des Stahls.

Pottascheküpe. Dieselbe unterscheidet sich von der Waidküpe im Ansatz derart, dass an die Stelle von Waid und Kalk Pottasche tritt. Man erhitzt die Mischung der nötigen Menge Wasser mit 3 kg Kleie, 3 kg Krapp und 10 kg Pottasche einige Zeit auf 90° O., lässt die Temperatur alsdann auf 50 ⁰ C. zurückgehen und setzt 10 kg gemahlenen Indigo zu, rührt auf und überlässt das Ganze einer mehrstündigen Gärung. Der Vorteil dieser Küpe besteht in einem geringeren Bodensatz, infolge dessen für die Gefässe kleinere Dimensionen gewählt werden können.

Sodaküpe. Diese ist der vorigen in der Zusammensetzung ganz ähnlich, statt Pottasche verwendet man eine entsprechende Menge Soda und Kalk. Die Alkalität dieser Küpe ist demnach vorwiegend durch Aetznatron bedingt. Man kocht zunächst während einiger Stunden 00 kg Kleie mit Wasser, lässt auf 50° C. erkalten, setzt 20 kg Kristallsoda, 5 kg gelöschten Kalk und 10 kg gemahlenen Indigo zu, rührt gut um und überlässt das Ganze mehrere Tage der Gärung. Zeitweilig wird aufgerührt, eventuell auch noch etwas Soda und Kalk hinzugesetzt und, wenn die Kennzeichen auf einen guten Verlauf deuten, die Küpe ruhen gelassen.

Urinküpe. Diese Küpe wird mit faulendem Harn bereitet. Das durch Reduktion gebildete Indigweiss löst sich dabei in dem durch Zersetzung des Harnstoffs entstehenden kohlensauren Ammon und dem aus letzterem und Kochsalz entstehenden kohlensauren Natron. Man setzt zu 500 1 gefaultem Harn 3 kg Kochsalz und 1 kg Krapp, hält die Mischung einige Stunden auf 50 ⁰ C., setzt 1 kg gemahlenen Indigo zu, rührt und überlässt dann die Küpe der Gärung. Sie eignet sich nur für den Kleinbetrieb.

Die Wirkung der Hydrosulfitküpe beruht auf den stark reduzirenden Eigenschaften der von Schützenberger entdeckten hydroschwefligen Säure bezw. des hydroschwefligsauren Natriums, welches sich beim Versetzen einer Lösung von saurem schwefligsaurem Natrium mit Zink bildet. 3 NaHSO₃ 4- Zn = NaHS02 + Na₂ S0₃ + Zn S0₃ + H₂0. In Gegenwart von Natriumoxydhydrat verwandelt es Indigblau in Indigweiss. Cl6 -ff₁₀ -^2 O2 + NaHS0₂ + NaOH= Cl3 Hi2 -V₂ 02 + Na₂ S0₃. Ob das gebildete Indigweiss als Alkali- bezw. Calciumverbindung oder als Doppel Verbindung mit kydroschwefligsaurem Natrium in Lösung geht und die Küpe bildet, ist noch eine offene Frage.

Zur Darstellung des hydroschwefligsauren Natriums dienen drei etagenförmig über einander angeordnete Gefässe. In dem einen befindet sich eine Natriumbisulfitlösung von 31° Bé, welche in das darunter befindliche, mit Zinkspänen lose angefüllte Gefäss bei möglichstem Luftabschluss abgelassen werden kann. In diesem spielt sich die Bildung des hydroschwefligsauren Natriums ab. Um das leicht zersetzliche saure in das stabilere neutrale Salz zu verwandeln, lässt man die Flüssigkeit unter Luftabschluss in das dritte Gefäss laufen, welches Kalkmilch enthält. Nach einiger Zeit der Ruhe hat sich ein aus Zinkoxydhydrat, Calciumsulfit und Kalk bestehender Niederschlag unter einer klaren Lösung von neutralem hydroschwefligsaurem Natrium abgesetzt, welche mittelst eines Hahnes abgelassen werden kann. Die Stammküpe, welche zum Ansetzen und Ergänzen der Färbeküpen dient, wird durch Mischen der verschiedenen Ingredienzien im Verhältnis von 1 kg Indigo zu 1,3 kg Kalkmilch (enthaltend 200 g gebrannten Kalk im Liter) und so viel Hydrosulfitlösung von 22 ⁰ Bé, als aus 8 kg Natrium-bisulfit erhalten wird, und Erhitzen auf 70° C., bis völlige Reduktion und eine grüngelbe Lösung vorhanden ist, bereitet.

Beim Ansetzen einer Färbeküpe wird diese mit Wasser von 50° beschickt, etwas Hydrosulfitlösung und die genügende Menge Stammküpe zugesetzt. Nach

kurzem Rühren kann sofort mit dem Färben begonnen werden, da auf das Niedersinken suspendirter Teile nicht gewartet zu werden braucht. Dies ist neben der ausserordentlichen Leichtigkeit der Handhabung der grosse Vorteil der Hydrosulfitküpe vor den Gärungsküpen, namentlich der Waidküpe, bei welcher der Bodensatz (Mark) oft den dritten Teil des Gesamtvolumens beträgt.

Das Färben in den warmen Küpen.

Da Indigo auf Seide nicht besonders echte Farben liefert und der Küpenkalk die Seide brüchig macht, so wird letztere in der Küpe nur noch selten gefärbt. Die Hauptanwendung finden die warmen Küpen daher zum Färben von Wolle. Dasselbe geschieht in den Gärungsküpen nur im oberen Teil, welcher von dem unteren, den Bodensatz enthaltenden, durch ein aus starken Stricken bestehendes, an einem eisernen Rahmen befestigtes Netz (Trift) getrennt ist. Die Hydrosulfitküpe bedarf dieser Vorkehrung nicht. Die Temperatur der Küpen wird zweckmässig auf 50° gehalten. Bevor man die Wolle einführt, wird die Blume von der Oberfläche sorgfältig entfernt.

Lose "Wolle wird abgekocht, mit lauwarmem Wasser gewaschen und gequetscht, dann in ein Netz gesteckt und in die Küpe eingeführt, in der sie mit Stangen langsam und mit der Vorsicht hin und her bewegt wird, dass sie dabei nie über die Oberfläche ragt. Je nach der beabsichtigten Nuance währt die Dauer des Eintauchens 15 Minuten bis zwei Stunden. Nach dem Herausziehen wird sie gut ausgewunden, auf einen Haufen geworfen und zur Vollendung der Oxydation durch Umschaufeln mit der Luft möglichst in Berührung gebracht. Hat sich das Blau vollkommen entwickelt, so wird sie erst mit durch Schwefelsäure angesäuertem Wasser zur Entfernung mechanisch anhaftenden Indigos und von Calciumkarbonat, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Wollgarn wird Strahn für Strahn in der Küpe umgezogen oder auf eigenen Garn-färbemaschinen mit der Küpenflüssigkeit durchtränkt, dann ausgewunden, zum Oxydiren hingelegt, wenn die gewünschte Nuance noch nicht erreicht ist, noch einmal eingetaucht u. s. w., schliesslich wie lose Wolle gereinigt.

Wollenes Gewebe wird, nachdem es vorher gut ausgekocht worden ist, in der Küpe entweder mittelst Haken angezogen oder auf dem sogen. Unterflottenhaspel bewegt.

Die im ersteren Falle verwendeten Haken bestehen aus schwachen Rundeisen, deren eines Ende mit einem Holzgriff versehen ist, während sich am andern der eigentliche Haken, ein scharf gezahnter, einem Reitersporn ähnlicher Ansatz befindet, der zum Fassen und Fortbewegen des Stoffes dient. Der Arbeiter führt in jeder Hand einen solchen Haken, fasst damit den Stoff beiderseits etwa % der Stoffbreite von der Kante entfernt, zieht das Stück immer nach seinem Stand hin und drückt mittelst der Haken von Zeit zu Zeit die beigezogenen Falten unter. Kommt das Ende des Stückes, so begibt er sich auf die entgegengesetzte Seite der Küpe und bearbeitet den Stoff wieder in entgegengesetzter Richtung.

Diese mühsame Operation wird durch den Un ter flott en ha spei in einfachererWeise durchgeführt. Derselbe besteht aus einem Holzgestell, dessen obere beide Längsbalken sich auf den Rand der Küpe auf legen, so dass der Apparat bis auf diese in die Küpe eintaucht. An jeder Langseite des Gestells lagert eine Holzwalze, beiderseits mit Metallscheiben versehen, um ein Seitwärtslaufen des Stoffes zu verhindern. Zwischen beiden Walzen, aber etwas höher, sind ein Paar mit diesen durch Kettenübertragung verbundene Quetschwalzen angebracht. Jede der beiden ersteren Walzen ist mit einem Vorlauftuch versehen, an welches die Enden des Stückes geheftet werden, und ist durch Kettenübertragung mit je einer Kurbelwelle in Verbindung. Indem nun wie bei der Jiggerfärbemaschine (s. Jigger) das Gewebe sich abwechselnd einmal auf die eine, dann auf die andere Walze aufwickelt und zwischendurch gequetscht wird, erfolgt eine ganz gleichmässige Färbung.

Nach dem Färben und Oxydiren an der Luft wird es erst in angesäuertem Wasser gespült, dann in reinem Wasser gewaschen. Die Echtheit der Färbung kann durch nach-heriges Ansieden in Alaun und Weinstein und halbstündiges Dämpfen erhöht werden.

II. Kalte Küpen.

Das reduzirend wirkende Agens führt hier zur Unterscheidung der Vitriolküpe, der Zinkstaubküpe, der Hydrosulfitküpe und der Arsenigküpe.

Vitriolküpe. Diese basirt auf der Eigenschaft des frisch gefällten Eisenoxydulhydrates, in Gegenwart von Oalciumoxydhydrat Indigblau zu reduziren. Es wird in der Küpe selbst durch Vermischen von Ferrosulfat mit gelöschtem Kalk dargestellt, welcher das in Indigweiss verwandelte Indigblau als Oalciumverbindung löslich macht. Der Kalk hat vor den Alkalien den Vorteil, dass er weniger kaustisch ist, durch Bildung von unlöslichem Karbonat auf der Küpe eine den Luftsauerstoff abhaltende Decke bildet und dass seine Verbindung mit Indigweiss durch die Baumwollfaser leichter dissociirt wird als die entsprechende Alkaliverbindung. — Die zum Ansetzen einer Vitriolküpe nötigen Bestandteile sind demnach zu einem homogenen und unfühlbaren Brei gemahlener Indigo, reiner Eisenvitriol, reiner und gut gelöschter Kalk und Wasser. Die Verhältnisse, in welchen diese Substanzen angewendet werden, sind grossen Veränderungen unterworfen und fast in jeder Fabrik andere. Jedenfalls ist es vorteilhaft, mehr Eisenvitriol und Kalk auzuwenden, als der Theorie nach erforderlich ist. Denn der

Ueberschuss von Eisenoxydulhydrat und Kalk reduzirt, so oft man die Küpe rührt, das an der Luft zu Blau oxydirte Indigweis, so dass ersteres, welches in Gestalt blauer Schaumblasen (Blume) an der Oberfläche sich ansammelt, in der Küpe selbst die zu seiner Auflösung nötigen Elemente findet. Im allgemeinen verwendet man 10 kg Indigo, 20 kg Eisenvitriol und 25°k<«-Kalk. Das Ansetzen der Stammküpe geschieht, indem man den Indigobrei mit der Kalkmilch vermischt und die Lösung des Eisenvitriols unter Umrühren nach und nach hinzusetzt. Auf diese Weise trifft das Indigweiss in dem Masse, als es sich bildet, einen Ueberschuss von Kalk, in welchem es sich lösen kann. Ist die Mischung ausgeführt, so lässt man sie einige Stunden ruhig stehen und rührt sie dann von Zeit zu Zeit um, bis die olivgrüne Farbe der Masse anzeigt, dass die Reduktion beendet ist. Diese Reduktion erfolgt bei gewöhnlicher Temperatur, also bei etwa 20⁰ 0., bei niedrigerer Temperatur aber träge, weshalb man im Winter die Küpenräume heizt. Zum Ansetzen der einzelnen Küpen, welches entweder in Holzbottichen oder zementirten bezw. gusseisernen, cylindrischen Behältern von 2,5 m Tiefe und 1,5 m Durchmesser geschieht, werden diese zunächst mit der nötigen Menge Wasser, etwas Kalkmilch und Eisenvitriol gefüllt. Dieser Zusatz hat den Zweck, die im Wasser gelöste Kohlensäure und den Sauerstoff wegzuschaffen und dadurch die Fällung einer gewissen Menge reduzirten Indigos zu verhindern. Hierauf wird eine gewisse Portion der Stammküpe zugegeben, einige Minuten gerührt und die Küpe der Ruhe überlassen, worauf mit dem Färben begonnen werden kann. Der Nachteil der im übrigen empfehlenswerten Vitriolküpe ist ein nicht beträchtlicher Bodensatz, bestehend aus überschüssigem Kalk, aus Gips und Eisenoxyd.

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Zinkstaubküpe. Diese von Leuchs 1845 empfohlene Küpe beruht in ihrer Wirkung auf der Eigenschaft des Zinkstaubs, in Gegenwart von Kalk Wasser zu zersetzen unter Bildung von Zinkoxydcalcium und Wasserstoff, welcher das Indigblau zu Indigweiss reduzirt, das sich in dem Kalküberschuss auflöst. Den Vorzug dieser Küpe bildet die schnellere Reduktion und die Verminderung des Küpenschlammes infolge geringerer Quantitäten notwendigen Reduktionsmaterials. Im allgemeinen verwendet man auf 10 kg Indigo 7,5 kg Zinkstaub und 20 kg Kalk. — Das Ansetzen der Stammküpe erfolgt durch portionsweises Einrühren des mit Wasser angerührten Zinkstaubs in den mit Kalkmilch vermischten Indigobrei. Man überlässt die Mischung unter zeitweisem Rühren der Ruhe , bis die Reduktion vollendet ist. Alsdann schreitet man zum Ansetzen der Färbeküpen, das in ähnlicher Weise wie bei der Vitriolküpe geschieht, nur dass dabei an Stelle von Eisenvitriol Zinkstaub in Anwendung kommt. Ein Ueberschuss von Zinkstaub muss bei dieser Küpe vermieden werden, da sie durch zu reichliche Wasserstoffentwicklung sonst schaumig wird.

Hydrosulfitküpe. Diese Küpe, deren Theorie und Bereitung schon erörtert wurde, dient den Zwecken der Färberei der Baumwolle auch als kalte Küpe. Zwar ist sie die kostspieligste, bietet aber gegenüber den anderen Küpen den Vorzug, sich schnell zu klären und leicht in gutem Zustande zu erhalten ; sie gestattet daher ein schnelles und regelmässiges Arbeiten.

Arsenigküpe (Opermentküpe) endlich wird erhalten durch Auflösen von Indigo und Arsentrisulfid AsS$ in Kalilauge. Sie enthält neben Indigweiss Kaliumarseniat und -thiosulfat und wird nach Verdickung mit Gummi noch in der Zeugdruckerei benützt.

Das Färben von Baumwolle und Leinen in den kalten Küpen geschieht bei gewöhnlicher Temperatur.

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Für Garne benützt man hölzerne Küpen, vorteilhaft alte Cocosnussölfässer von 1,7 m Höhe und 70 cm Enddurchmesser, welche aus hartem Holz gefügt und mit dauerhaften eisernen Reifen versehen sind. Vier bis sechs derselben sind auf einem Zementboden neben einander angeordnet, während die Arbeiter auf einer bis zu halber Höhe reichenden Pritsche stehend das Färben vornehmen. Die Küpen sind von verschiedener Stärke, man beginnt mit dem Färben in der schwächsten und steigt allmälich bis zur stärksten, worauf dann gewöhnlich die verlangte Nuance erreicht ist. Näheres darüber in [1]. Das gut ausgekochte und abgewässerte Garn wird ausgewunden bezw. zentrifugirt, sodann ausgeschlagen und auf Stöcke gezogen. Die Küpen sind einige Stunden vorher gut gerührt worden und werden sorgfältig abgeschäumt. In der Küpenflüssigkeit werden die Garne auf den Stöcken umgezogen und nach einigem Verweilen auf einem Windestock, der über dem Fass angebracht ist, abgewunden. Neuerdings geschieht dies mit sogen. Indigogarn-Färbemaschinen, die im wesentlichen aus Haken bestehen, auf welche das auszuwringende Garn gelegt wird. Der eine dieser Haken erhält von einer Welle aus mittelst automatischer Umstellvorrichtung eine vor- und rückläufige drehende Bewegung, während der andere in einer horizontalen Führung sich bewegt und durch ein Gewicht, welches an einer Kette befestigt ist, die über eine Rolle gleitet, einen gewissen Zug erfährt, welcher dem Winden einen entsprechenden Widerstand leistet. Auf dieses erste vorläufige Abwringen folgt noch ein sorgfältigeres zweites, wobei die völlige Oxydation des Indigblau erfolgt. Nach dem Färben wird das Garn in einer 2—5⁰ Bé starken Schwefelsäure gesäuert, gewaschen und geseift, eventuell auch mit Blauholz übersetzt. Die sehr echten Indigofärbungen leiden etwas an dem Uebelstande des Abrussens. Man kann denselben dadurch beseitigen, dass man das gefärbte Garn mit Blutalbuminlösung imprägnirt und nach dein Abwringen in die Trockenkammer hängt. Indem dort das Albumin koagulirt, umhüllt es die auf der Oberfläche der Fasern befindlichen Indigopartikel als ein durchsichtiger und fester Ueberzug.

Gewebe werden entweder in reihenweise angeordneten, in die Erde eingelassenen zementirten viereckigen oder runden, dann meist gusseisernen Gefässen von 1,5 m Durchmesser und 2,5 m Tiefe, Standküpen, oder aber auf der Rollen, Roulette- oder Continue-küpe gefärbt. Bedingung für eine gute Färbung ist, dass das Gewebe so in die Küpe eingeführt wird, dass die Flüssigkeit es gleichmässig durchdringt und dass es, dieselbe verlassend, gleichmässig der Einwirkung der Luft unterliegt. Bei dem Färben auf Standküpen spannt das Gewebe in der Länge von 50—60 m auf Rahmen, Sternreifen, bestehend aus einem eisernen Ständer, der an seinen beiden Enden zwei sechs- bis achtstrahlige Sterne trägt; der eine derselben ist beweglich und kann mittelst einer Schraube dem andern genähert oder von ihm entfernt werden. Die ebenfalls eisernen Strahlen dieser Sterne sind an der Innenseite mit Häkchen versehen, an welche das Stück spiralförmig angeheftet und hierauf mittelst der Schraube straff gespannt wird. Vor dem Anheften ist es zweckmässig, das Gewebe zu stärken und zu trocknen, weil es so von der Flüssigkeit gleichmässiger durchdrungen wird. Um Farbstoff zu sparen, wird das Gewebe vielfach nur auf einer Seite gefärbt, indem man zwei glatt auf einander gelegte Stücke in angegebener Weise an den Häkchen befestigt. Der Rahmen wird nun an einen Flaschenzug über die Küpe gehängt und in die präparirte Küpe vollständig hineingelassen. Nach einviertelstündigem Verweilen in derselben wird er wieder herausgezogen, lässt abtropfen und vergrünen. Alsdann senkt man den Rahmen, diesmal aber umgekehrt, weil sich die abtropfende Küpenflüssigkeit nach den unteren Ge webskanten zieht, wodurch diese dunkler als die oberen gefärbt werden, in die zweite, stärkere Küpe, dann indie drittem s.f., bis die gewünschte Nuance erreicht ist. Um mechanisch anhaftenden Indigo und Calciumkarbonat zu entfernen, werden die gefärbten Stücke, mit den Enden an einander genäht, schliesslich über Rollen in Säurewaschmaschinen durch Schwefelsäure von 2 ⁰ Bé passirt und gewaschen.

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Die Rollen-, Roulette- oder Continueküpe [2] hat gegenüber den Einzelküpen den Vorteil bedeutend grösserer Leistungsfähigkeit. Freilich ist ihre Anwendung auf die Herstellung uni gefärbter oder später zu ätzender Ware beschränkt. Sie besteht aus einer eisernen Küpe, die gewöhnlich eine Länge von 3m, eine Breite von 1 m und eine Tiefe von 3m hat. Am Boden derselben befindet sich in Gestalt zweier Schaufelräder ein Rührwerk, welches von der Transmission aus in Bewegung gesetzt wird und auf diese Weise den in der Flotte ungelösten Indigo in stete Berührung mit dem Reduktionsmaterial bringt. Die Beschickung geschieht z. B. mit 10 kg Indigo, 15 kg Kalk und 7 kg Zinkstaub, die in einem besonderen Gefäss (Tonne) zu einer konzentrirten Küpe angestellt werden, welche als klare Flotte der zum Teil mit Wasser gefüllten Continueküpe zugesetzt wird. In letztere taucht ein eiserner zweiteiliger Rahmen, der behufs Reinigung der Küpe in die Höhe gehoben werden kann. Der Rahmen trägt zwei Systeme von kupfernen Leitrollen, über welche die Ware ihren Lauf nimmt. Hat sie, in voller Breite über einen Ausbreiter in die Küpe einlaufend, etwa die Hälfte derselben auf- und absteigend passirt, so geht sie zwischen zwei mit Hebelvorrichtungen versehenen Quetschwalzen hindurch, welche das überschüssige Indigweisscalcium aus dem Stoff pressen und in die Küpe zurückfliessen lassen. Von hier setzt die Ware ihren Weg fort über ein zweites System von Rollenpaaren, von welchen die unteren an der Küpe ausserhalb der Flotte, die oberen an der Decke des Küpenlokals befestigt sind. Bei diesem auf- und absteigenden Gange in der Luft oxydirt sich der auf der Faser befindliche reduzirte Indigo, und man sieht die blaue Färbung des Zeuges um so deutlicher hervortreten, je mehr Walzen dasselbe in der Luft passirt. Je höher der Oxydationsraum und je besser ventilirt derselbe ist, desto länger ist der Weg, welchen die Ware frei an der Luft zurücklegt, und desto vollständiger wird der Indigo auf der Faser befestigt. Es erfolgt alsdann ein zweites Eintauchen in die Flotte in gleicherweise wie zuvor über Leit walzen, sowie das Passiren zwischen einem zweiten Quetschwalzenpaar, um die Ware nochmals der Luft zu exponiren und schliesslich selbstthätig abzulegen.

Je nachdem die gewünschte Nuance sein soll, kann die Ware eventuell mit einmaligem oder zweimaligem Gang ausgefärbt werden. Im letzteren Falle wird sie am Ende der Küpe von der Maschine selbst aufgebäumt, statt abgelegt zu werden und kommt mehrmals in die Küpe zurück. Sollte die Ware jedoch bei einmaligem Gang schon zu dunkel gefärbt werden, so kann man den Gang der Ware gleich so einrichten, dass sie beim Aufsteigen aus der vordem Küpenhälfte sofort über Leitwalzen zum Ablegen gelangt. Die weitere Reinigung des Gewebes geschieht wie nach dem Färben in den Standküpen. — Die bei der Reinigung der Gewebe abfliessenden Waschwässer, die sogen. Blauwässer, enthalten jenen Indigo, der sich beim Waschen vom Stoff abgelöst hat. Man lässt denselben in Bassins sich absetzen und benützt ihn mit zum Ansetzen frischer Küpen.

Für eine möglichst ökonomische Ausnützung des Indigo ist es geboten, ihn aus dem Bodensatz alter Küpen zu regeneriren. Es geschieht dies dadurch, dass man die in besonderen Behältern gesammelten Küpensedimente mit einem billigen energischen Reduktionsmittel versetzt, die klare Flüssigkeit abzieht und in grossen flachen Pfannen der Oxydation überlässt. Nach einiger Zeit hat sich der ganze Indigo am Boden angesammelt und kann wieder zum Färben verwendet werden. Bei einer rationell geleiteten Küpenfärberei lässt sich der Indigoverlust auf 2—3% reduziren.

Litteratur: [1] Persoz, Impression des tissus, Paris 1846, Bd. 3, S. 14; Schützenberger, Farbstoffe, Berlin 1873, Bd. 2, S. 539 ; Knecht, Rawson u. Löwenthal, Handbuch der Färberei, Berlin 1895, Bd. 1, S. 466; v. Georgievics, Indigo, Leipzig u. Wien 1892, S. 46. — [2] Möhlau, Organ. Farbstoffe, Dresden 1890, S. 255. — [3] Mullerus, Lehnes Färberzeitg. 1890/91, S. 147.

R. Möhlau.

Indigolith, s. Turmalin.

Indigolösung, essigsaure oder schwefelessigsaure, mit konzen-trirter Schwefelsäure bereitete Indigolösung, aus welcher der Ueberschuss an Schwefelsäure durch Bleiacetat entfernt worden ist; findet in der Baumwollfärberei Verwendung, nicht waschechte Applikationsfarbe.

Indigomonosulfosäure, s. Indigo karm in.

Indigomühle, eine Maschine, welche dazu dient, den stückförmigen Handelsindigo zur Erleichterung und Beschleunigung des Ansetzens einer Küpe (s. Indigoküpen) in ein unfühlbares Pulver zu verwandeln. Sie wird in drei Systemen, mit Kugeln, Kegeln und Walzen gebaut.

Die Indigomühle mit Kugeln besteht aus einem gusseisernen Gestell mit vertikal und drehbar gelagertem, offenem, gusseisernem Kessel, in dem sich mehrere eiserne Kugeln verschiedener Grösse befinden. Durch die Drehung des Kessels und die in ihm rollenden Kugeln wird der Indigo zertrümmert und auf das feinste zerrieben. Eine maschinelle Vorrichtung gestattet, das Mahlen auch bei jeder beliebigen schiefen Stellung des Kessels vorzunehmen, deren Veränderung selbst während des Ganges bewerkstelligt werden kann. Diese Einrichtung bietet den weiteren Vorteil, den Kessel auf leichte Weise entleeren zu können. Eine andere Vorrichtung bezweckt, den an der Kessel wand sich festsetzenden Indigo selbst-thätig mittelst zweier Hämmer abzulösen.

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Die Indigomühle mit Kegeln unterscheidet sich von der vorbesprochenen hauptsächlich dadurch, dass der Kessel fest steht und dass in ihm zentral ein mit vier Flügel sehener Rührer drehbar angebracht ist. Diese Flügel nehmen beim Umgang kegelförmige massive Eisenstücke mit, welche den Indigo zerreiben. Der gewöhnlich in Gegenwart Wasser oder Natronlauge zerriebene Indigo wird schliesslich durch einen am Boden befindlichen Hahn als dünnflüssiger Brei abgelassen.

Die Indigomühle mit Walzen besteht aus einem starken, eisernen, durch eiserne Verbindungsstücke solid verbundenen Gestell, in welchem eine gusseiserne cylinderförmige Trommel horizontal und drehbar gelagert ist. In dieser befinden sich, auf der Innenfläche rollend, zwei gusseiserne Walzen, welche während der Rotation durch ihre Reibung gegen einander und gegen die Trommelwand den dazwischen geratenden Indigo zermahlen. Die Trommel ist mit einem Mannloch zum Einfüllen des mit Wasser oder Natronlauge angerührten Indigo und mit einem Ablasshahn zum Entfernen des gemahlenen Indigo versehen. Der Antrieb wird entweder durch Riemenscheibe bewirkt oder er erfolgt mangels einer grösseren Betriebsmaschine mittelst Zahnradübersetzung durch einen Dampfmotor, welcher an dem Gestell der Mühle angebracht ist.    R. Möhlau.

Indigopapier, ein mit Indigokarmin (s. d.) gefärbtes und so präparirtes Papier, dass dasselbe, zwischen zwei weisse Papiere gelegt, die auf dem oberen Blatt gezogene Schrift oder Zeichnung auf dem unteren Blatt wiedergibt. Auch bestimmte Lichtpauspapiere erhalten diesen Kamen (s. Papiersorte n). Maxim. Kraft.

Indigosalz, s. Indigodruck.

Indigosaphir, s. Korund.

Indigotin, Indigpurpur, s. Indigokarmin.

Indigweiss, C₁₆ Hvl N₂ 0%, Beduktionsprodukt des Indigblau, geruch- und geschmackloser, in Wasser unlöslicher, in Alkohol und Alkalien löslicher, gelblicher bis farbloser Körper, welcher sich an der Luft durch Sauerstoffaufnahme wieder zu Indigblau oxydirt. Yergl. Indigoküpen.

Indikator, Messinstrument zur bildlichen Darstellung der Druckänderungen im Innern geschlossener Bäume, speziell in Cylindern bei Kraft- und Arbeitsmaschinen und zur Berechnung der während des Kolbenhubes beim Beharrungszustand einer Maschine in einer bestimmten Zeit im Cylinder geleisteten (bei Kraftmaschinen und zwar Dampfmaschinen, Gasmaschinen, Heissluftmotoren etc.) oder verbrauchten Arbeit (bei Arbeitsmaschinen und zwar Pumpen, Gebläsen, Luftpumpen, Luftkompressoren).

In Fig. 1 ist ein Indikator der Firma Dreyer, Rosenkranz &

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Droop in Hannover dargestellt. Folgende Hauptteile sind bei jedem Indikator zu unterscheiden : a. der Cylinder mit dem Indikatorkölbchen und darüber befindlicher Indikatorfeder, welcher an einem mit einem Hahn versehenen und am Cylinder angeschraubten Ver-^j bindungsstück angeschraubt wird ; b. das Schreibzeug A, ß, D ; c. die Papiertrommel mit Antriebsschnur und Arretirvorrichtung. Ist der    |W

Indikator an einem Ende des zu untersuchenden Cylinders, z. B. eines Dampfcylinders, angebracht und soll ein Diagramm genommen werden, so wird zunächst das am Indikator drehbar befestigte Schreibzeug gegen die sich gleichmässig um ihre Axe hin- und herbewegende Papiertrommel, auf welche ein Blatt Papier aufgezogen ist, bewegt und durch leichten Druck zum Anliegen gebracht, wobei der am vorderen Ende bei D (Fig. 1) befindliche Bleistift auf dem Papier eine gerade Linie, die sogen, atmosphärische Linie, zeichnet. lg-Die Länge dieser Linie entspricht in verkleinertem Massstab dem Hub des Kolbens der Dampfmaschine. Zur Erzielung dieser Verkleinerung des Hubes dienen sogen. Hubverminderer oder Hubred ukt io ns apparat e.

Zur Abnahme des eigentlichen Diagramms wird nun der Hahn des Verbindungsstückes geöffnet, worauf Dampf in den Indikator einströmt und der Indikatorkolben sich entsprechend

dem gegen seine untere Fläche wirkenden Druck hebt und hierbei die oberhalb befindliche Feder zusammendrückt. Lässt während der Expansion, also bei abnehmendem Dampfdruck im Cylinder der Maschine, der Druck unter dem Kolben nach, so drückt die Indikatorkolbenfeder das Kölbchen wieder nach unten; jedoch ist diese Feder so bemessen, dass stets nahezu Gleichgewicht zwischen beiden Drücken herrscht und die Spannung der Feder nur um so viel

^ j    grösser ist, als zur Ueberwindung der bei

.-Eintritt- *    --Ï—Ü    guten Indikatoren sehr geringen Reibungs-

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widerstände des Kolbens im Indikator, des Schreibzeugs und des Schreibstiftes auf der Papiertrommel erforderlich ist.

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Fig. 3.

Fig. 2.

’ Die vom Schreibstift auf dem auf der Papiertrommel befindlichen Papier gezeichnete Linie läuft in sich selbst zurück und umschliesst eine Fläche, das Diagramm oder Schaubild (Fig. 2 u. 3), welches sowohl die Druckänderung im Dampfcylinder genau erkennen lässt als auch der während eines Kolbenhubes im Dampfcylinder geleisteten Arbeit genau entspricht und die Berechnung der letzteren ermöglicht (s. Arbeit, Bd. 1,

S. 425, Abs. 4, und Arbeitsdiagramm, Bd. 1, S. 436).

In Fig. 2 ist das Diagramm einer sogen. Auspuffmaschine mit Expansion, in Fig. 3 jenes einer Kondensationsmaschine mit Expansion dargestellt.

Die vier verschiedenen, während jeder Umdrehung der Maschine auf jeder Kolbenseite sich wiederholenden Yorgänge bezüglich der Dampfwirkung sind in Fig. 2 schematisch durch punktirte Linien abgegrenzt ; sie sind die Eintritts- oder Admissionsperiode, die Expansionsperiode, die Ausströmungs- und Kompressionsperiode, von welchen die beiden ersten beim ersten Kolbenhub oder Ausgang des Kolbens, die beiden letzten beim zweiten Hub oder Rückgang stattfinden. Mit at ist die atmosphärische, mit va die Yakuum- oder Nulllinie bezeichnet. In Fig. 3 liegt der Linienzug während der Ausströmung nahe der Yakuumlinie, so dass also der Gegendruck im Cylinder kleiner als 1 Atm. ist. Durch die drei lotrechten Masslinien ist der absolute Anfangsdruck, der Enddruck der Expansion und der absolute Gegendruck (kleinste Linie) markirt, während die horizontale Masslinie die Grösse des Einströmungshubes oder der Füllung darstellt.

Entsprechend den verschiedenen, in Dampfmaschinen, Gasmotoren, Luftpumpen etc. vorkommenden höchsten Drücken müssen in jedem Fall in den Indikator verschiedene für den jeweiligen Druck geeignete Federn eingesetzt werden, zu welchem Zwecke der obere Deckel des Indikators abgeschraubt und nach dem Losschrauben des Kölbchens von der Kolbenstange die Feder ausgewechselt werden kann. (Ausführliche Beschreibungen des Indikators s. [1] u. [2].)

Die vom Indikator gezeichneten Diagramme dienen 1. zur Berechnung der indizirten Leistung der Kraftmaschinen; 2. der verbrauchten Arbeit bei Arbeitsmaschinen für flüssige und luftförmige Körper; 3. zur Beurteilung der Steuerung der genannten Maschinen (über fehlerhafte Diagramme und deren Auslegung s. [1] und [3]); 4. zur Beurteilung der Wärmevorgänge in den kalorischen Maschinen [4]. Die Theorie des Indikators befasst sich mit den an einen theoretisch vollkommenen Indikator zu stellenden Anforderungen und der Bestimmung der Fehlerquellen und Fehlergrenzen der in Wirklichkeit bei den Versuchen vorliegenden Instrumente. Nach Slaby, welcher bei seinen kalorimetrischen Untersuchungen der Gasmaschinen der Eichung der Indikatoren besondere Sorgfalt gewidmet und die erhaltenen Resultate im 7. Kapitel von [4] niedergelegt hat, hängen die Angaben eines Indikators, „abgesehen von denjenigen Fehlern, welche durch mangelhafte Anordnung und Handhabung hervorgerufen werden“, im wesentlichen von folgenden Faktoren ab: 1. von der Genauigkeit der Gradführung; 2. von dem Uebersetzungsverhältnis; 3. von der Reibung der bewegten Teile; 4. von dem Massstab der Feder an sich; 5. von der Trommelführung. (Näheres in [4], S. 137.)

Theoretische Untersuchungen über den Indikator sind angestellt: von Burmester [5j, von Hartmann [6], von Giżycki [7], von Berndt [8], von Rosenkranz [9], von Strupler [10], von Fliegner [11], von Donkin [12]. Bezüglich der Gradführung unterscheiden sich die Indikatoren von Richards (Lemnis-coidenlenker), Grosby, Thompson (angenäherter Ellipsenlenker), Schaffer und Buddenberg, Mac-Innes (Storchschnabellenker), Watt, Mac-Naught, Hopkinsonu. a. mit Parallelführung. Ausführlich behandelt in [1]. Besondere Eigentümlichkeiten zeigen die Indikatoren für fortlaufende Diagramme, die Differenzindikatoren, die

Indikatoren für sehr hohe und geringe Drücke (Gebläse, Luftpumpen) und endlich die Indikatoren für raschlaufende Maschinen. Da die Indikatorfedern im Laufe der Zeit bei häufigem Gebrauch Veränderungen ausgesetzt sind, so müssen dieselben von Zeit zu Zeit (bei Versuchen, bei welchen es auf grosse Genauigkeit ankommt, vor und nach den Versuchen) auf ihre Richtigkeit geprüft werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Federn im warmen Zustande weniger elastisch als im kalten Zustande sind, und daher ' die Angaben in beiden Fällen nicht übereinstimmen. Ferner ergeben die Federn bei der Belastung andere Resultate als bei der Entlastung, was sich

namentlich bei letzterer zeigt und seinen i-

Grund in elastischen Nachwirkungen in '-1

der Feder hat.

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Fig. 4.

Solche Indikatoren, welche für Dampfmaschinen und andere kalorische Maschinen Anwendung finden sollen, sind auch unter Dampf zu probiren, zu welchem Zwecke meist kleine Dampfkessel mit genauen Manometern, womöglich Kontrollmanometern, benützt werden, deren Anordnung aus Fig. 4 verständlich ist. Aus dem Vergleich der Angaben der letzteren und des Indikators kann der Fehler der Kolbenfedern ermittelt werden.

Indikatoren, welche während des Versuches kalt bleiben, also solche für Pumpen und Gebläse mit niedrigen Drücken und Luftpumpen, können mit Hilfe von Probirpumpen kalt geprüft werden. Diese Pumpen sind denjenigen zur Kontrolle von Manometern dienenden ähnlich.

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Eine Pumpe zur kalten Prüfung der Feder ist in Fig. 5 dargestellt (Ausführung der Firma Dreyer, Rosenkranz & Droop in Hannover). Während bei 1 das Manometer aufgeschraubt wird, dient der Stutzen 2 zur Aufnahme des Indikators. Im lotrechten mittleren Stiefel P kann ein Kolben durch eine Schraube niedergeschraubt werden und hierdurch auf den rag||

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Indikator und das Manometer durch eine im W*

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Innern des Apparats befindliche Flüssigkeit (Wasser, Oel oder Glycerin) genau der gleiche W' _ U Druck ausgeübt werden.

Fig. 6.

Fig. 5.

Von den zur Hubreduktion dienenden Apparaten unterscheidet man drei Arten, erstlich solche, welche dauernd an der Maschine befestigt sind und entweder in schwingenden Pendeln oder Reduktionsrollen bestehen, zweitens solche selbständigen Apparate, welche an der Maschine mit Leichtigkeit angebracht werden können und leicht transportabel sind, endlich solche, welche mit dem Indikator verbunden sind.

Ein Hubverminderer der zweiten Art ist derjenige von Staneck und dessen Konstruktion aus Fig. 6 zu ersehen. Die Anbringung kann in jeder Lage und ohne alle weiteren Hilfsmittel als die beigegebenen, an Grundmauerschrauben, an Schrauben des Cylinderdeckels oder an irgend welchen hervorragenden Dornen u. s. w. erfolgen. Dabei kann derselbe neben, unter oder über der Maschine stehen, weil die Leitrollen jeden beliebigen Winkel für die Ableitung der Schnüre zur Maschine und zum Indikator gestatten. Die Masse der grossen Rolle ist dabei äusserst leicht gehalten und die zur Rückdrehung angewendete Rollfeder sehr kräftig, so dass auch bei grosser Umdrehungszahl ein genaues Folgen eintritt und das Schlagen der Schnüre vermieden wird. Die beigegebenen kleinen Verminderungsrollen gestatten für eine grosse Anzahl verschiedener Hublängen die Uebersetzung. Ein Stellring R dient dazu, einen Befestigungspunkt zu schaffen, indem drei Stellschrauben um irgend einen Dorn, Mutter u. s. w. gespannt werden, und bietet zur Aufnahme eines langen Domes D Gelegenheit. Der Dorn D dient zur Aufnahme des eigentlichen Verminderers und gestattet seiner Länge halber eine in ziemlich weiten Grenzen verstellbare Höhenlage und beliebige Drehung der Hülse H, welche durch Klemmschraube P festgestellt wird, im Kreise. Die Hülse H nimmt bei S eine Spindel T aus Stahl mit Linksgewinde auf und fest mit ihr verbunden an einem Ende ist eine leichte Blechtrommel Q.

Diese Trommel ist behufs Rückdrehung mit einer starken Rollfeder ausgerüstet, deren eines Ende an der Spindelmutter festsitzt. Behufs fortwährender Spannung derselben, auch im Ruhezustände, ist ein Anschlag angebracht, welcher indes bei drehender Verschiebung sich von selbst auslöst. Die Trommel Q ist dazu bestimmt, die zur Maschine führende Schnur aufzunehmen, und läuft dieselbe über eine in der Ebene der Bildfläche drehbare Rolle V ab. Wenn die Trommel Q, den Bewegungen der Maschine folgend, sich dreht, so wandert sie, den Schraubengängen der Spindel entsprechend, hin und her und zwingt die Schnur, sich in Schraubenwindungen neben einander zu legen, so dass die ganze Breite von Q ausgenützt werden kann, was bei acht Umwicklungen und den gewählten Abmessungen einem Hub von 4 m gleichkommt. Das andere Ende der Spindel T ist mit Innengewinde versehen und dient zur Aufnahme der verschieden grossen Rollen 1 bis 10, auf welche sich die Schnur für die Papiertrommel des Indikators aufwickelt. (Z. B. in der Zeichnung ist eine dieser Rollen, Nr. 10, eingeschraubt gedacht.) Die von hier ablaufende Schnur wird über ein Rollenpaar, b mit fester, c mit drehbarer Rolle, geführt. Die an der Hülse H sitzenden Arme bilden die Rollenhalter. Die Schnur, welche zur Maschine führt, ist an dem Ende mit einem Ringe versehen und dieser verhindert infolge des an dem Rollenhalter angebrachten Stiftes das Durchgleiten, so dass bei gehöriger Länge derselben die Schnurwindungen ordnungsgemäss auch im Ruhezustände aufgewickelt bleiben. Für den Betrieb ist in diese Schnur eine Hilfsschnur einzuhängen.

Die mit dem Indikator selbst verbundenen Hubverminderer bestehen aus einer grösseren, mit innerer Rückdrehfeder versehenen Rolle, über welche die zur Maschine führende Schnur läuft, während mehrere, zum Antrieb des Indikators dienende Rollen von verschiedener Grösse auf die Welle aufgeschraubt werden können, wodurch bei grösserem oder kleinerem Kolbenhub stets nahezu dieselbe Diagrammlänge erzielt wird.

Bei der Vornahme von Indikatorversuchen sind die nachfolgenden Regeln am meisten zu beachten, welche in den „Grundsätzen und Anleitung für die Untersuchung von Dampfkesseln und Dampfmaschinen“ enthalten sind, die vom Verein deutscher Ingenieure und dem Verband der Dampfkesselüberwachungsvereine aufgestellt wurden:

1.    Die Indikatoren sind möglichst unmittelbar am Cylinder ohne lange und scharfgekrümmte Zwischenleitungen anzubringen. Die Verbindung beider Cylinderenden zu dem Zwecke der Verwendung nur eines Instrumentes für beide Kolbenseiten ist bei Dampfverbrauchsversuchen zu vermeiden.

2.    Bei raschgehenden Maschinen mit kleiner Füllung sind gebotenenfalls Indikatoren mit reduzirten Massen anzuwenden.

3.    Die zur Verwendung kommenden Indikatoren und ihre Federn müssen vor Beginn des Versuchs entweder durch direkte Belastung oder an offenen Quecksilber- bezw. Justirmano-metern bei einer der mittleren Dampfspannung des Versuchs entsprechenden Temperatur geprüft werden. Diese Prüfung ist nach Versuchen von längerer Dauer zu wiederholen; ergeben sich Unterschiede, so ist der Mittelwert massgebend; sind tägliche Federprüfungen während der Versuchszeit ausführbar, so sind diese vorzuziehen. Die Druckskalen sind durch Druckbelastung, die Vakuumskalen durch Luftleere festzustellen. Die Skalen sehr schwacher Vakuumfedern sind nach dem jeweiligen Barometerstand und in derselben Lage zur Horizontalen zu berichtigen, welche sie während des Versuches innehaben.

4.    Die Üebertragung der Kolbenbewegung auf die Papiertrommel muss möglichst direkt mit Hilfe solcher Vorrichtungen geschehen, welche die Bewegung genau proportional dem Kolbenweg wiedergeben. Durch die üebertragung darf kein toter Gang der Papiertrommel entstehen, auch sollen die Schnüre nicht peitschen.

5.    Bei Entnahme von Diagrammen ist der Indikator gehörig vorzuwärmen ; deshalb soll, bevor man den Stift schreiben lässt, der Kolben einige Spiele machen. Vor dem Ziehen der atmosphärischen Linie ist der Kolben je einmal auf- und einmal abwärts zu drücken und langsam in seine Gleichgewichtsstellung zurückzulassen. Weichen die erhaltenen Linien erheblich von einander ab, so ist das Instrument zu reinigen. Der Kolben soll dann bei herausgenommener Feder in aufrechter Stellung des Indikators durch sein Gewicht gleichmässig niedersinken.

6.    Während des Versuchs sind, je nach der Gleichförmigkeit der Belastung, alle 10 bis 20 Minuten Diagramme an jedem Cylinderende möglichst gleichzeitig abzunehmen. Die Diagramme sind mit Ordnungsnummern und der Zeit der Entnahme zu versehen.

7.    Jedes Diagramm ist mindestens zweimal zu schreiben und sollen sich die erhaltenen Linien nahezu decken. Die Diagramme dürfen ausser leichten Wellenlinien, welche den wirklichen Verlauf der Kurve noch mit Sicherheit erkennen lassen, keine sichtbaren Einflüsse des Instrumentes zeigen.

Die Ausrechnung der Diagrammfläche geschieht mit Hilfe eines Polarplanimeters oder in anderer zuverlässiger Weise und ist der Kontrolle wegen zu wiederholen. Durchmesser des Dampfcylinders, Hub des Kolbens sind zu messen, der Querschnitt der Kolbenstange in Rechnung zu nehmen.

Litteratur: [1] Rosenkranz, Der Indikator, 5. Aufl., Berlin 1893. — [2] Völckers, Der Indikator, 2. Aufl., Berlin 1878. — Pichler, M. v., Der Indikator und seine Diagramme, Wien 1895. — Grashof, Theoret. Maschinenlehre, Bd. 2, Hamburg 1883. — Haeder, Der Indikator, 2. Aufl., Düsseldorf 1893. — Müller, W., Die Schiffsmaschinen, mit Anhang: Der Indikator,

Braunschweig ¹⁸⁸4. - [3] Scholl-Brauer, Der Führer des Maschinisten, 10. Aufl., Braunschweig lööd, ö. 5/3. — [4J Slaby, Kalorimetrische Untersuchungen über den Kreisorozpss der (las maschine, Berlin 1894. — [5] Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ing. 1889, S. 899. — f6j DesH 1890 S. 26 u. 53. — [7] Desgl. 1889, S. 1106. — [8] Desgl. 1865, S. 3, 66, 138. — [91 Desek 189o’ S. 460, 499. — [10] Zeitschr. d. intern. Verb. d. Dampfkessel-Rev.-Vereine 1889 S 181 — [11] Schweiz. Bauztg., Bd. 18, S. 27. — [12] Mitteil. d. Verb. d. Dampfkesselüb.-Yer. 1894 S. 106, 126. — Weitere Litteratur s. : Inhaltsverzeichnis der Zeitschr. d. Yer deutsch Tm/ 1884-1893, Art. Indikator.    „    . g‘

\    v. Ihertng.

Indikator, in der Massanalyse (s. Analyse, Bd. 1, S. 299) chemischer Körper, welcher das Ende einer Reaktion durch eine Farbänderung sichtbar macht. Fügt man z. B. zu einer wässerigen, mit Lakmustinktur versetzten Lösung einer Base allmälich Säure hinzu, so schlägt die blaue Farbe nach Neutralisation der Base plötzlich in Rot um. Tröpfelt man zu einer mit gelbem Kaliumchromat versetzten Lösung eines Chlorids eine Silberlösung, so wird zunächst das Chlor als Chlorsilber ausgefüllt und nach Beendigung dieser Reaktion bildet sich das tiefrot gefärbte Ag₂ CrO₄, das schon in geringster Menge der Flüssigkeit einen morgenroten Schein erteilt.

Die Theorie der Indikatoren hat sich in neuerer Zeit mit Hilfe der elektrolytischen Dissoziationstheorie vollständig entwickeln lassen. Die in der Acidimétrie und Alkalimetrie gebrauchten Indikatoren sind sämtlich schwache Säuren oder schwache Basen, d. h. die ersteren sind in saurer, die letzteren in alkalischer Lösung so gut wie gar nicht dissociirt. Nach der Neutralisation bilden sich die Salze der Indikatoren, die wie alle Neutralsalze sehr stark elektrolytisch dissociirt sind, und das im Indikator enthaltene saure bezw. basische Radikal tritt demgemäss als freies Jon auf. Der Farbenumschlag ist dadurch zu erklären, dass dieses Jon eine andere Farbe besitzt als das nicht dissociirte Molekül. Ein sehr einfaches Beispiel ist Paranitrophenol, welches als Derivat des Phenols schwach sauren Charakter besitzt. Das nicht dissociirte Molekül dieser Säure ist farblos, ihr negatives Jon aber intensiv gelb gefärbt. Eine wässerige Lösung dieser Substanz ist wegen der sehr geringen Dissociation demgemäss nur sehr schwach gelb gefärbt. Fügt man Spuren einer fremden Säure hinzu, so wird nach den Gesetzen der chemischen Massenwirkung die Dissociation der Säure zurückgedrängt, und die Färbung verschwindet. Fügt man jedoch eine Basis hinzu, so bildet sich das stark dissociirte Salz des Paranitrophenols, und es tritt die intensiv gelbe Färbung der negativen Jonen dieses Salzes deutlich hervor. Eine noch schwächere Säure ist Phenolphtalein, dessen Farbreaktionen noch plötzlicher vor sich gehen. Zu schwach darf die saure Natur des des Indikators allerdings nicht sein, sonst sind seine Salze zu stark hydrolytisch, d. h. in freie Säure und freie Basis dissociirt, und das negative Jon der Säure tritt demgemäss in zu minimaler Menge auf, um eine deutliche Farbreaktion zu liefern. Die gleiche Erscheinung findet man nun aber auch bei sonst geeigneten Indikatoren, wenn zur Neutralisation eine schwache Basis verwandt wird. So beobachtet man bei der Titratirung z. B. des ziemlich schwach basischen Ammoniaks mit einer beliebigen Säure und Anwendung von Phenolphtalein als Indikator sehr wenig scharfe Farbreaktionen, weil das Ammoniumsalz des Phenolphtalein sehr weitgehend hydrolytisch gespalten ist. Man verwendet daher in diesem Falle besser einen basischen Indikator und titrirt Ammoniak mit einer starken Säure, um Störungen durch hydrolytische Dissociation auszuschliessen. Aehnliche Betrachtungen gelten für basische Indikatoren, und man erhält so allgemein die Regel, dass man bei Titrationen das Zusammentreffen einer scharfen Basis und einer schwachen Säure vermeiden muss, um unscharfe Farbreaktionen infolge hydrolytischer Dissociation zu verhindern. Durch ähnliche Betrachtungen ist leicht abzuleiten, dass Phosphorsäure mit Anwendung von Methylorange, d. h. eines schwach basischen Indikators, sich wie eine einwertige Säure, bei Anwendung von Phenolphtalein sich wie eine zweiwertige Säure titriren lässt, dass Kohlensäure bei Anwendung von Methylorange sich wie eine zweiwertige Säure, bei Anwendung von Phenolphtalein sich wie eine einwertige Säure verhält u. s. w. — Bei Fällungsreaktionen sind natürlich einfach die Löslichkeitsverhältnisse des Indikators massgebend. So fällt Silberlösung in dem obigen Beispiele zunächst das Chlorsilber, dann erst das Silberchromat, weil letzteres leichter löslich ist.

Nernst.

Litteratur: Ostwald, W., Grundl. d. anal. Chem., Leipzig 1894. — Küster, Zeitschr. anorg. Chem., Bd. 13, S. 127 (1896).

Indikator, in der Chemie, s. Analyse, Bd. 1, S. 299.

Indirekte Beobachtungen, s. Vermittelnde Beobachtungen. Indirekte Kraftübertragung, s. Nietverbindungen.

Indische Baukunst umfasst vorwiegend Bauten religiöser Bestimmung. In Indien herrschten zwei Religionen: Brahmaismus und Buddhaismus.

Das Auftreten Buddhas fällt in die Zeit zwischen 600 bis 540 v. Chr. König Açoka verschaffte der Lehre dieses Mannes um das Jahr 250 v. Chr. die Oberherrschaft über den Brahmaismus, welcher aber nach einigen Jahrhunderten den Buddhaismus wieder zurückdrängte. Die Bauten der Hindus sind verhältnismässig nicht sehr alt, die ältesten Werke sind einige Säulen, die König Açoka um 250 v. Chr. an verschiedenen Orten als Siegessäulen des zur Herrschaft gelangten Buddhaismus errichten liess ; die bekanntesten sind in Allahabad, Delhi, Bakhra und Bithari anzutreffen. Sie haben eine Höhe von ca. 40 Fuss und einen Umfang von 10 Fuss und .weisen ein Kapital mit niederfallenden Blättern auf, das einige Aehnlichkeit mit persischen Formen besitzt (Fig. 1). Auf diesen Kapitalen ruht eine Löwengestalt als Symbol Buddhas.

Man unterscheidet zwei Hauptarten monumentaler Werke der buddhistischen Baukunst: 1. Die Stupas oder Topes, d. h. Grabhügel, welche Reliquien Buddhas oder seiner Schüler enthalten, und 2. die Viharas, die klösterlichen Bauten der Priester [1].

[iw

Die Stupa (Tope, Dagop) nimmt die Form des Tumulus an und besteht zumeist aus einer halbkugelförmigen Erhebung, welche auf einer Terrasse aufruht. Diese Bauten sind aus Stein ausgeführt und enthalten im Innern eine kleine Kammer, welche die oben erwähnten Reliquien aufzunehmen hat. In vielen Fällen werden diese einfachen Formen in grossen Dimensionen ausgeführt, reicher ausgestattet, namentlich häufig von schlanken Säulenstellungen rings umgeben, sowie von Mauern und reichen Portalen eingefasst. König Açoka soll nicht weniger als 84 000 derartige Dagops in seinem Reiche er-Fig. 1. Kapital der richtet haben [8]. Den Mahastupa, d. h. den grossen Tope auf der Insel Säule zu Bithari. Qeyion glaubt man in mächtigen Resten zu erkennen, die heute noch die bedeutende Höhe von 140 Fuss erreichen. Weniger hoch, aber architektonisch weit durchgebildeter ist der Thuparamaya-Dagop [2], S. 76, Fig. 86; er ist von mehreren Reihen säulenartiger Formen umgeben und misst bloss 45 Fuss. Ausserdem finden sich im ganzen Lande zerstreut mehr oder weniger bedeutende Stupas vor.

Die Y i har a bestehen in zumeist mächtigen Grottenanlagen, die aus dem Felsen herausgearbeitet erscheinen. In Nachahmung des Eremitenlebens von Buddha gingen seine Anhänger in die Gebirge, arbeiteten sich aus dem Felsen ein kleines Wohngemach mit Schlafstelle und vollbrachten hier ihr Dasein. Auf diese Weise entstanden nach und nach grosse Grottenaulagen, mit phantastischer Ornamentik ausgestattet [4].

Neben diesen Vihara unterscheiden wir noch die sogen. Ghaitja, welche als aus den Felsen ausgehauene Tempelanlagen aufzufassen sind mit ziemlich stereotypem Grundplan. Sie besitzen zumeist eine länglich rechteckige Form, die an der inneren Schmalseite halbkreisförmig abgeschlossen erscheint. Dabei ist der Raum tonnenartig nach oben geschlossen, welche Konstruktion durch zwei Reihen von Säulen gestützt erscheint. An der Eingangsseite befindet sich ausserdem eine kleine Vorhalle, während das andere Ende einen Dagop mit der Statue des Buddha aufweist. Die bedeutendste Grotte aus der älteren Zeit ist diejenige von Karli [2J, S. 77, Fig. 89. Charakteristisch für die Architektur des Buddhaismus ist der Umstand, dass jede reichere, phantastische Dekoration verschmäht wurde.

Wesentlich verschieden ist die Baukunst der Brahmanen; es werden zwar auch hier mit Yorliebe die Grottentempel angewendet, aber es erscheinen hierbei alle Bauformen mit einer überaus phantastischen,

\ spielenden Dekoration überladen [5].

?    Das hervorragendste Beispiel bietet der gewaltige Bau in der

5 Nähe von Ellora [6], wo die Gebirgsmassen in einer Meile Umfang b ausgehöhlt sind; dabei ist zuweilen der ganze oberhalb liegende Felsen 5 abgesprengt, so dass sich Tempelhöfe, mit freiem Tageslicht ver-j sehen, vorfinden, in deren Mitte der aus dem Felsen herausgearbeitete S Hauptbau sich befindet.

" S    An anderen Stellen sind wiederum die Tempelanlagen in zwei

■ r Geschossen über einander angeordnet [6].

n-J    Unter diesen überaus gewaltig geformten und reich dekorirten

Fig. 2. Grundriss der Kailasa-Grotte.

Werken nimmt die Kailasa-Grotte zu Ellora den ersten Rang I ein (Fig. 2). Formbildung und Ausschmückung zeigen hier wie die U meisten indischen Werke der Brahmanen eine wilde ungeordnete J Phantastik. Die abenteuerlichsten Architekturformen wechseln mit Tier- und Menschengestalten und den merkwürdigsten Ornamenten in voller Willkür ab [2], S. 80, Fig. 94. Ein weiteres phantastisches Denkmal dieser Art findet sich auf der Insel Elephanta bei Bombay l ([2], S. 78, Fig. 90). Auch das Gebirge des Dekans hat eine ganze 3 Reihe der mächtigsten Bauten aufzuweisen, die alle mit der unglaublichsten Mühe in den Felsen eingearbeitet erscheinen.

Doch nicht nur Grotten, sondern auch glanzvolle Freibauten schuf der Brahmaismus. Dazu gehören vor allem die Pagoden, in Indien Vimana genannt ; es sind dies von mächtigen Thoren und Türmen, sowie von gewaltigen Ringmauern umgebene Tempelanlagen von grosser Ausdehnung, die mehrere Höfe mit verschiedenen Tempeln und Kapellen, sowie grossen Pilgerräumen (Tschultris) enthalten. Namentlich hervorzuheben ist die berühmte Pagode zu Mahamalaipur an der Koromandelküste, ferner die imposante Pagode von Chillambrom im Süden des Dekans, ausserdem die Pagode von Tiruvalur, die Perumal-Pagode zu Madura ([1], S. 111, Fig. 83), von Jaggernaut etc.

Zwischen den Brahmanen und den Buddhisten steht die Sekte der Ja in a, die nicht minder bedeutende Bauten ausführten; aber es ist auch derselbe Geist der chaotisch wild bewegten Formenwelt wie bei den Bauten der Brahmanen. Bedeutende Werke dieses Zweiges der Hindu-Architektur befinden sich zu

Chandravati, zu Sadree, ferner auf dem Berge Abu, hier namentlich der prächtige Vimala Sah-Tempel, und an mehreren anderen Orten.

Entsprechend der phantastischen Architektur ist auch die Formenlehre der Inder eine sehr komplizirte, die mit jener der Völker, welche mit der klassischen Richtung in Verbindung stehen, fast nichts gemein hat.

ÄjgggijJl^^    Die am häufigsten vor-

kommenden Glieder sind : der ^

Würfel (Upana), der Hals oder Fries (Gala, Griva, Candhara), die vorstehende Platte (Uttara), das Simsglied (Campa), ein weit ausladendes Simsglied (Yajina), eine vergrösserte Yajina (Patta oder Pattica), die Schrägplatte (Prati-vajina), der Karnies (Padma) u. s. w.

Die Pfeiler oder Säulen pflegen ein Piedestał (Upapitha) zu besitzen und werden ihrer Höhe nach entweder Yhedhibhadra (24 Teile), Pratibhadra (26 Teile) oder Mantschabhadra (30 Teile) genannt (Fig. 3). Die Säulen und Pfeiler bestehen in der Regel aus 3 Hauptteilen —• Schaft, Basis und Kapital. Alle diese Teile sind ungemein mannigfaltig gebildet, der Schaft ist häufig verjüngt, das Kapital erhält oft sehr abenteuerliche Formen (Fig. 4). Die Basis (Athisthana) nimmt verschiedene Gestalten an und heisst dann entweder Cumbhabandha oder Sribandha, oder Pattabandha, oder Mantschabandha. Dabei sind alle diese Glieder in der Weise zusammengesetzt, dass sich auf einen meist viereckigen Sockel ein Pfeiler von eigentümlich geschweifter Form aufsetzt, welcher ein weit ausladendes Kapital besitzt. Hierauf kommen mit

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Fig. 4. Kapital zu Ellora

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Fig. 3. Pfeiler zu Ellora.

Vorliebe konsolenartige Glieder, die an Holzkonstruktion erinnern und sich an einen mehr oder weniger phantastisch gebildeten Architrav und Fries aniehnen.

Stadtanlagen hatten fest bestimmte Anordnungen ; das Ausstecken der Strassen war mit vielen Zeremonien verbunden. Je nach der Anlage unterschied man 1. Dandaca, wobei der Ort rechtwinkelig gestaltet und von einer Mauer umzogen erscheint. 2. Sarvatobhadra ; der Ort ist ebenfalls rechtwinkelig gebildet, besitzt Wall und Graben und in der Mitte einen Tempel der Trimurti. 3. Nandyavartta; hier erscheint der Ort nach der mystischen Figur Chandita konstruirt. 4. Padmaca ; der Ort nimmt die Form einer Lotosblume an. 5. Sivastica; der Ort ist nach einer mystischen Figur gebildet. 6. Prastara; der Ort erhält die Gestalt einer Muschel. 7. Carmuca; der Ort wird bogenförmig gebildet. 8. Chaturmucha ; der Ort ist kreuzförmig gestaltet. Die Häuser standen dicht aneinander gereiht, hatten oft mehrere Stockwerke, erglänzten im bunten Farbenschmuck und besassen in der Regel Kaufläden im Erdgeschosse [7].

Litteratur: [lj Lübke, W., Geschichte der Architektur, Leipzig 1884. — [2] Lübke, W., Grundriss der Kunstgeschichte, Stuttgart 1887. — [3j Langlès, L., Monuments anciens et modernes de l’Hindoustan, 2. Vol., Paris 1821. — [4] Cunningham, A., The Bhilsa Topes, or Buddhist monuments of Central India, London 1854. — [5] Fergusson, J., Handbook of architecture, Vol. I., London 1855. — [6] Danieli, Excavations of Ellora, Gr. Fol.

— [7] Mothes, 0., Illustrirtes Baulexikon, Leipzig und Berlin 1883.

Indische Kreise, s. Gnomon.

Indische Schaufel ist eine Schaufel s, welche an einem \ langen hölzernen Stiel t um die Axe a drehbar befestigt ist A (s. Fig. 1, lau. lb). Sie wird in lotrechter Stellung mit Hilfe des Stieles in den auszubaggernden Boden gestossen und

v. Schubert-Soldertt.

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f =j -1

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va

Fig. 1 b.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Fig. 1. a

alsdann durch Anziehen eines Seiles e oder einer Kette in die wagrechte Lage gebracht; sie ist alsdann gefüllt und kann mittelst des Stieles gehoben werden.

Fig. 1.

Schmitt-Darmstadt.

Damit die Schaufel beim Einstossen in den Boden in der lotrechten Stellung verbleibt, muss eine geeignete Strebe c vorhanden sein, die sich von oben aus leicht (durch Anziehen einer Leine i etc.) ausrücken lässt. — Für leichten Schlamm, für festen Thon und Lehm ist die indische Schaufel ungeeignet ; sonst ist sie eine wertvolle Grabe- und Baggervorrichtung. Zu ihrer Bedienung sind fj—8 Arbeiter erforderlich.

Indisches Papier, ein aus den verschiedensten Pflanzen, namentlich auch Jute, Bhaber- und Munjgras hergestelltes Papier, das jetzt, nach der Errichtung zahlreicher Papierfabriken in Indien, meist Maschinenpapier ist und sich in der Güte vom europäischen Papier gar nicht unterscheidet (s. Papiers orten).

Kraft.

aus

Indischgelb, s. Kobaltgelb.

Indischrot, s. Eisen rot.

W. Borchers.

Indium, In (Atomgewicht 113,5, spez. Gew. 7,4), ein silberweisses, weiches Metall, das bei 176° schmilzt und in Weissglut flüchtig ist, gehört zu den seltenen Metallen der Galliumgruppe. Es wurde im Jahre 1863 von Keich und Richter entdeckt und findet sich als Begleiter des Zinks in einigen Blenden des Harzes und des sächsischen Erzgebirges.

Indizirte Arbeit, indizirter Effekt, indizirter Wirkungsgrad,

s. Aeussere Arbeit, Disponible Arbeit.

Indophenole, s. Farbstoffe, künstliche organische, Bd. 4, S. 111.

Indophor, s. In di go druck.

Induktion, Erregung elektrischer Ströme durch Lagenänderung eines Leiters im magnetischen Felde. Verbindet man die Enden einer mit isolirtem Kupferdraht bewickelten Spule A(Fig. 1) mit einem empfindlichen Galvanometer G und schiebt in die Höhlung der Spule einen Stahlmagneten NS ein (Magnet-

PO

Induktion), so gibt das Galvanometer einen Ausschlag, d. h. es fliesst ein elektrischer Strom durch dasselbe und die mit ihm verbundene Spule. Die Gai-D^vanometernadel kehrt aber bald in ihre Ruhelage zurück,

Fig. 1.

J ein Zeichen, dass das Durchfliessen des Stromes wieder aufgehört hat. Dieser durch die Bewegung des Magneten plötzlich auftretende und nach Auf hören dieser Bewegung verschwindende Strom heisst Induktionsstrom. Entfernt man den Magneten wieder schnell aus der Spule, so entsteht ein neuer Strom, und das Galvanometer gibt jetzt den entgegengesetzten Ausschlag. Bei Wiederholung des Versuchs mit einem unmagnetischen Stahlstück von gleicher Form und Grösse zeigt das Galvanometer keinen elektrischen Strom an, woraus gefolgert werden kann, dass nur die den magnetisirten Stahlstab umgebenden Kraftlinien die Ursache des Induktionsstromes sind.

man

Da sich durch den angegebenen Versuch die Stärke des Magnetismus im Stahlstabe nachweislich nicht ändert, so kann die Ursache des Induktionsstromes nur in einer Aenderung der Anzahl der von der Spule eingeschlossenen Kraftlinien liegen, und zwar bedingt die Annäherung des Magneten natürlich eine Zunahme, die Entfernung desselben eine Abnahme dieser Anzahl. Daher das Gesetz: Umschliesst eine in sich geschlossene Drahtspule Kraftlinien und ändert sich die Anzahl der eingeschlossenen Kraftlinien, so entsteht in den Windungen der Spule ein Induktionsstrom. Blickt man in der Richtung der Kraftlinien auf die Spule (d. h. sieht den Südpol des Magneten an), so durchfliesst bei einer Zunahme der Kraftlinien der Strom die Windungen im entgegengesetzten Drehungssinne des Uhrzeigers, bei einer Abnahme der Kraftlinien dagegen im gleichen Drehungssinne (Regel von Maxwell) [3].

sogen, magnetische Induktion (s. Magnetismus) verwandelt ein Magnet ein Eisenstück bei der Annäherung ebenfalls in einen Magneten, so dass es von Kraftlinien umgeben ist. Dringt man daher in die vorher erwähnte Drahtspule einen weichen Eisenkern und nähert ihm den Nordpol eines Magneten, so gehen die Kraftlinien durch den Eisenkern und durch die Windungen, und es entsteht ein Induktionsstrom, welcher wieder den vorher aufgestellten Gesetzen folgt.

Durch die

Fig. 2.

Träger von Kraftlinien sind ausser den Magneten auch stromdurchflossene Drähte und Drahtspulen (Solenoide, s. Elektrodynamik, Bd. 3, S. 706) mit oder ohne Eisenkern, und es werden daher ebenfalls Induktionserscheinungen auftreten, wenn sich die gegenseitige Lage einer stromlosen und einer stromdurchflossenen Spule ändert. Man bezeichnet gewöhnlich diese durch das magnetische Feld eines Stromes in einem Leiter bewirkten Induktionserscheinungen als Volta-Induktion gegenüber den vorher besprochenen Erscheinungen der Magnetinduktion [2]. In Fig. 2 ist wieder die Spule K mit dem Galvanometer G verbunden, während in den Hohlraum derselben statt des Magneten eine zweite Spule S geschoben werden kann, deren Windungen von einem durch

die galvanische Batterie B erzeugten Strome durchflossen werden, sobald der Unterbrecher U geschlossen ist. Wird nun 8 schnell in den Hohlraum von K geschoben, so zeigt das Galvanometer ebenso wie früher beim Ein-,    schieben des Magneten einen Ausschlag, d. h.

i    (q) J einen in den Windungen von K vorhandenen

Induktionsstrom an, und zwar hat dieser Strom die entgegengesetzte Lichtung wie der in den Windungen von 8 fliessende. Sobald die Bewegung des Solenoids S aufgehört hat, ist auch der Induktionsstrom in K erloschen und tritt erst wieder auf, wenn 8 schnell aus dem Hohlraume von K

herausgezogen wird. — Die Galvanometernadel schlägt darauf nach der andern Seite aus, woraus folgt, dass dieser Strom jetzt dem in der Spule 8 verlaufenden erregenden Strome gleichgerichtet ist.

Statt die Spule S hin und her zu schieben, um den Induktionsstrom zu erzeugen, bringt man sie besser in der Spule K fest an und schliesst und öffnet mittelst Unterbrechers Z7 den Erregerstrom (Hauptstrom oder Primärstrom). Das Schliessen bewirkt dann die Erzeugung eines dem Hauptstrom entgegengesetzt verlaufenden Induktionsstromes (sekundären oder Nebenstromes) , während das Oeffnen einen ihm gleichgerichteten hervorbringt. Die Induktionswirkungen werden erheblich verstärkt, wenn die induzirende (primäre) Spule 8 einen weichen Eisenkern in ihrer Höhlung enthält, da dann ausser den Kraftlinien des Stromes auch die des weichen Eisenkernes zur Wirkung kommen, sobald er beim Stromdurchfluss magnetisch wird. — Ebenso verstärkt man die Induktionswirkung, wrenn man den primären Strom, anstatt ihn nur zu unterbrechen, umkehrt [3].

Schon Faraday hatte gefunden, dass die Induktion nur abhängig ist von der Zahl der Kraftlinien, welche der Leiter schneidet, von der Durchgangs-yichtung und der Geschwindigkeit [4]. Das Induktionsgesetz lautet: Bewegt sich ein gerader offener Leiter von der Länge l in einem homogenen magnetischen Felde von der Dichte H mit der Geschwindigkeit v so, dass er Kraftlinien schneidet, so wird in ihm eine elektromotorische Kraft E induzirt, deren Grösse gleich ist der Anzahl der Kraftlinien, die in einer Sekunde in gleichem Sinne geschnitten werden, d. i. für den einfachsten Fall: E—lHv absolute Einheiten. Ist der Leiter unter einem Winkel cp gegen die Kraftlinien geneigt, während die Bewegungsrichtung einen Winkel xp mit dem auf den Kraftlinien errichteten Lote bildet, so ist E=lHv sin (p.cosxp absolute Einheiten. Hält man die rechte Hand so an den Leiter, dass die Kraftlinien senkrecht zur Handfläche eintreten, den abgespreizten Daumen nach der Richtung der Bewegung, so zeigen die Fingerspitzen die Richtung der elektromotorischen Kraft an (Handregel von Jamieson) [3]. Eine andere Regel hierfür (Schwimmregel) hat Faraday angegeben [4].

Die Gleichung E=Hlv kann zur Definition der Einheit der elektromotorischen Kraft benützt werden. Es wird nämlich JE—1, wenn H = 1, 1=1 und v= 1 ist, d. h. in einem Leiter von 1 cm Länge wird die Einheit der elektromotorischen Kraft erzeugt, wenn derselbe in einem Felde von der Dichte 1 mit 1 cm Geschwindigkeit rechtwinkelig zu den Kraftlinien bewegt wird. Da diese Einheit sehr klein ist, so hat man 100 Millionen derselben zu einer praktischen Einheit (Volt) zusammengefasst, so dass 1 Volt =10⁸ absolute Einheiten ist. Sie kommt so der früher üblichen Einheit von 1 Danieli ungefähr gleich (1 Danieli = 1,1 Volt). —

Volt.

Die frühere Gleichung lautet dann in Volt ausgedrückt: E

Bewegt sich statt des offenen Leiters ein geschlossener ebener Leiter in einem homogenen Felde, so dass er Kraftlinien schneidet, so entsteht ebenfalls

Hlv

IO»

ein Induktionsstrom und es gilt der Maxwellsche Satz : Die in einem geschlossenen Leiter bei seiner Bewegung im magnetischen Felde induzirte elektromotorische Kraft E ist gleich der Aenderung der von ihm eingefassten Kraftlinienzahl N

dN

§ absolute Einheiten, worin § die Anzahl der

d t

Windungen des geschlossenen Leiters bedeutet.

Der Mittelwert der elektromotorischen Kraft, die in den Windungen induzirt wird, der

(As-.ah) g

pro Sekunde, d. h. E —

, wo T die Zeitdauer bezeichnet, die erforderlich

sogen. Integralstrom ist : E =

war, um die Kraftlinienzahl von N\ auf N% zu ändern. Die Dichtung von E wird wieder durch die schon zu Anfang gegebene Maxwellsche Regel bestimmt.

Kurze Zeit nach der Aufstellung der Induktionsgesetze durch Faraday leitete Lenz das nach ihm benannte Gesetz ab: Bewegt sich ein Elektrizitätsleiter in einem magnetischen Felde so, dass er Kraftlinien schneidet, so wird in demselben ein Strom induzirt, welcher infolge der Wechselwirkung zwischen Strom und Magnet die Bewegung zu hemmen sucht, durch welche er entstanden ist. Der Induktionsstrom ist hierbei das Aequivalent für die bei der Bewegung zu leistende Arbeit. Auch nach diesem Gesetz lässt sich die Richtung des entstandenen Stromes leicht bestimmen [3]. —■ Die Induktionswirkung erfolgt nicht allein in geschlossenen Drahtwindungen, sondern besonders auch in massiven körperlichen Leitern von grösserer Ausdehnung, in denen sich der Strom in beliebiger Richtung ausbreiten kann. Solche hemmende Induktionsströme, welche auch Wirbelströme oder Foucaultsche Ströme heissen, können bei dem geringen Widerstande, den sie gewöhnlich in dem massiven Leiter finden, zu beträchtlicher Stärke anwachsen, und sie hemmen dann nicht nur die Bewegung des betreffenden Leiters, z. B. des Ankers einer Dynamomaschine (s. Dynamomaschine, Bd. 3, S. 514), sondern wirken auch nachteilig durch Umsetzung dieses Stromes in Wärme, welche die Ankertemperatur erhöht.

Die Foucault-Ströme verlaufen ungefähr parallel zur Umdrehungsaxe des Ankers, und man sucht sie durch Abschneiden ihrer Bahn zu vermeiden, ohne dadurch die Kraftlinien, welche vom Nordpol des Magneten zum Südpol fliessen sollen, zu stören. Zu diesem Zweck setzt man den Anker aus einzelnen Blechscheiben von Va mm Stärke zusammen, welche durch Papierblätter von einander getrennt sind, so dass der Foucault-Strom nicht von einer Scheibe zur nächsten fliessen kann. Die Kraftlinien hingegen können in der Scheibe selbst von einem Pol zum andern übergehen [3].

Ueber die Nutzbarmachung der Wirbelströme zur Dämpfung von Gralvanometernadelu s. Bd. 4, S. 425.

Die Entstehung und der Verlauf der Wirbelströme kann mittelst des Waltenhofenschen Induktionspendels leicht nachgewiesen werden [3]. — Der in die Primärspule 8 (Fig. 2) hineingeleitete Strom wirkt bei seinem Oeffnen und Schliessen nicht allein auf die darüber oder daneben befindliche Sekundärspule K (gegenseitige Induktion [2], [3]), sondern jede Windung des primären Drahtes wirkt auch induzirend auf die neben ihr liegenden Windungen desselben Drahtes. Fliesst der Primärstrom im Sinne des Uhrzeigers, so würde der Induktionsstrom bei Zunahme der Kraftlinien im entgegengesetzten Drehungssinne des Uhrzeigers verlaufen, also auch dem primären Strome entgegengesetzt gerichtet sein und ihn schwächen. Letzterer erreicht deshalb nicht sofort seine volle Stärke, sondern erst nach einer gewissen Zeit, nämlich dann, wenn eine weitere Zunahme der Kraftlinien nicht mehr stattfindet. Wird der primäre Strom geöffnet, so verschwinden die durch die Spule hindurchtretenden Kraftlinien und infolge dessen entsteht jetzt in den Windungen der Primärspule ein Induktionsstrom, welcher im Sinne des Uhrzeigers fliesst, also auch in der Richtung des primären Stromes selbst. Da er nicht wie vorher durch die Gegenwirkung des letzteren aufgehoben wird, so ist seine Spannung so bedeutend, um ihn an der Unterbrechungsstelle durch den kleinen Luftzwischenraum in Gestalt eines Funkens übertreten zu lassen. — Dieser Induktionsstrom, welcher in den Windungen einer Spule beim Schliessen und Oeffnen des primären Stromes entsteht, heisst Selbstindukti ons- oder Extrastrom.

Die Grösse der elektromotorischen Kraft E der Selbstinduktion hängt von der Stärke des magnetischen Stromfeldes, d. h. also von der Gesamtzahl L der

di

Kraftlinien ab, welche durch die Zunahme des Primärstromes von der Intensität Null bis zu seiner grössten von i in der Zeit t entstehen. Es ist E= L

Den Faktor L nennt man den Koefficienten der Selbstinduktion. Die elektromotorische Kraft der Selbstinduktion ist also proportional dem Selbstinduktionskoefficienten L und der Aenderung der Stromstärke in der Zeiteinheit [3],

am

Fig. 3.

ar F

Das Entstehen der Selbstinduktionsströme muss in manchen Fällen, z. B. bei Widerständen für Messzwecke wegen der auftretenden Störungen verhindert werden. Man erreicht dies einfachsten dadurch, dass man die eine Hälfte der Windungen rechtsläufig, die andere linksläufig wickelt. Fliesst alsdann ein Strom durch die Windungen, so erzeugt die eine Hälfte derselben Kraftlinien, welche denen der anderen Hälfte entgegengerichtet sind, so dass sie sich insgesamt aufheben. Eine derartig (Fig. 3) hergestellte Spule heisst bifilar oder induktionsfrei gewickelt.

iÜ

Die Induktionsströme können erzeugt werden durch magnet-elektrische Maschinen (s. d.) und Dynamomaschinen (s. Bd. 3, S. 506) nach dem Prinzip der Magnetinduktion oder durch sogen. Induktionsapparate (Funkeninduktoren, Ruhmkorffsche Apparate) oder Transformatoren nach dem Prinzip der Voltainduktion. Fig. 4 zeigt einen solchen Induktionsapparat schematisch.

nur

mm

Y7

Fig. 4.

Die primäre (Hauptstrom-) Rolle S hat wenige Windungen dicken Drahtes (1—2 Durchmesser), während die darüber geschobene sekundäre (Nebenstrom-) Rolle K aus einer sehr grossen Zahl von Windungen feinen Drahtes von ⁵/₃—^5 mm Durchmesser besteht.

In die Primärspule ist zur Verstärkung der Wirkung ein weicher Eisenkern E eingeschobeu, welcher zur Vermeidung der Foucault-Ströme aus dünnen, von einander durch Schellack isolirten Eisendrähten aufgeschichtet ist. Die Enden dieser Spule sind unter Einschaltung eines Stromunterbrechers, welcher in rascher Aufeinanderfolge den Strom selbstthätig öffnet und schliesst, mit einer galvanischen Batterie B verbunden. Mit der primären Wicklung ist noch ein Kondensator C parallel geschaltet, um die Zeitdauer der Induktion beim Oeffneu des Stromes abzukürzen und so den in dieser Wicklung entstehenden Extrastrom unschädlich zu machen. In dem Kondensator sammeln sich die entgegengesetzten Ladungen an, welche sich infolge der Selbstinduktion beim. Oeffnen des Hauptstromes bilden, und entladen sich dann nicht durch den Oeffnungsfunken, sondern gleichen sich nach beendeter Ladung des Kondensators durch die Windungen der Spule aus. — Der Stromunterbrecher besteht aus dem unter dem Einflüsse des Elektromagnets E stehenden und an einer Feder schwingenden Anker A und aus der Kontaktsäule D, deren Schraube im Ruhezustände den Anker berührt. Wird der Batteriestrom geschlossen, so zieht der Magnetkern E den Anker A an, er verlässt die Schraube und unterbricht somit den Strom. Hierdurch verliert jedoch der Elektromagnet seinen Magnetismus, lässt den Anker los, stellt dadurch bei D diê Stromverbindung wieder her und das Spiel beginnt von neuem. Die Wirkung des Funkeninduktors äussert sich in starken elektrischen Entladungen, welche in Gestalt klatschender Funken zwischen den beiden Elektroden F und G den Enden der sekundären Wicklung übergehen. — Dieser Funke (von dem Oeffnungsstrome erzeugt) hat je nach der Grösse und Windungszahl des Apparates eine Länge bis zu 1 m und zeigt dieselben Erscheinungen, welche bei Entladungen statischer Elektrizität (s. Elektrizität) auftreten. Er ist noch von einem orangeroten Lichtmantel, der sogen. Aureole, umgeben, die man durch Blasen oder durch magnetische Einwirkungen von ihm trennen kann [1], [4]. — Lässt man den Funkenstrom durch Glasrohre gehen, welche verdünnte Luft oder verdünnte Gase enthalten, so wird je nach dem zunehmenden Grade der Verdünnung der Funken immer schwächer, die Aureole immer grösser, bis schliesslich bei ca. 1 mm Quecksilberdruck der Funke ganz verschwindet und gleichzeitig der negative Pol (die Kathode) von dunkelblauem Licht umgeben ist, während vom positiven Pol (der Anode) ein dunkelroter, geschichteter Lichtstrom ausgeht. Bei weiter fortschreitender Verdünnung treten die unter dem Namen Kathodenstrahlen bekannten (von Hittorf, Puluj und Crookes beobachteten) Erscheinungen auf [5], [7], [8] und bei noch höheren Verdünnungsgraden zeigt sich das Röntgensche Phänomen [6J. Alle diese Lichterscheinungen sind durch gleichgerichtete Ströme und zwar durch die Oeffnungsstrome erzeugt. Führt man dagegen den einen Draht der Induktionsspule nach der inneren Belegung einer Leydener Flasche und verbindet die äussere Belegung derselben mit der einen Elektrode der Geisslerschen Röhre, während die andere mit dem zweiten Induktordraht verbunden wird, so entstehen durch die fortwährend erfolgende Ladung und Entladung der Flasche abwechselnd gerichtete Ströme, auch altern irende Entladungen genannt. Es tritt jetzt an beiden Elektroden das negative blaue Glimmlicht auf [1].

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Auf den tierischen Körper üben die Induktionsströme eine erhebliche physiologische Wirkung aus, die sich bei stärkeren Strömen in krampfartigen Muskelzusammenziehungen äussert; man verwendet sie deshalb auch (unter dem Namen faradisclie Ströme) zu Heilzwecken. Eine weitere Verwendung finden

__ die durch Magnetinduktion erzeugten Ströme bei

I der Uebertragung von Lauten mittelst des Tele-I Sjfeii phons (s. d.). Bei der Induktionswage von iifll B—. Hughes wird die Induktionswirkung zur Prüfung wmmmrn der Molekularkonstitution der Metalle u. dergl. benützt.

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Fig. 5.

Zwei Primärspulen Si und Sa (Fig. 5) liegen im Stromkreise der Batterie B. U ist ein Selbstunterbrecker und C ein zu demselben parallel geschalteter Kondensator. Auf den Primärspulen befinden sich die unter einander verbundenen Sekundärspulen S3 und Si, in deren Stromkreis das Telephon T eingeschaltet ist. Geht nun durch S\ und S2 der durch U fortwährend unterbrochene Batteriestrom, so werden in S3 und Si Induktionsströme erzeugt, welche sich bei entsprechender Schaltung und vollkommen gleicher Spulenwicklung gegenseitig aufheben, so dass sie im Telephon T keine Wirkung hervorbringen. Legt man jedoch in die oberen Spulen auf die Ebonitsäulen E zwei Metallstücke M und M\, die nicht genau gleich sind oder die aus verschiedenem Materiale bestehen, so wird der Gleichgewichtszustand der Spulen gestört und das Telephon kommt zum Tönen. Näheres hierüber in [10].

Ueber magnetische Induktion s. Magnetismus.

Litteratur: [1] Müller-Pfaundler, Lehrbuch der Physik, Braunschweig 1890. — [2] Kittier, Handbuch der Elektrotechnik, Braunschweig 1892. — [3] Holzt, Schule des Elektrotechnikers, Leipzig 1896. — [4] Dressei, Lehrbuch der Physik, Freiburg 1895. — [5] Crookes-Gretschel, Strahlende Materie, Leipzig 1879. — [6] Röntgen, Mitteilungen über X-Strahlen, Würzburg 1896. — [7] Puluj, Strahlende Elektroden-Materie, Wien 1883. — [8] Lehmann, Elektrizität und Licht, Braunschweig 1895. — [9] Ebert, Magnetische Kraftfelder, Leipzig 1896. — [10] Wiedemanns Annalen, Leipzig 1887 und 1893.    Holst.

Indulinfarbstoife, s. Farbstoffe, künstliche organische, Bd. 4, S. 112.

Industrie-Ausstellungsgebäude, erhalten je nach der Ausdehnung, dem Zwecke und der Dauer der Ausstellung eine sehr verschiedenartige Ausgestaltung. Für dauernde Ausstellungen sind monumentale Bauten von Stein, Eisen und Glas, für vorübergehende aber solche aus Holz oder Eisen und Glas zur Ausführung zu bringen. Erstere finden am besten im Mittelpunkt des Verkehrs einer Stadt in fest beschränktem Rahmen ihren Platz. Jene der zweiten Art, besonders solche für internationale oder Weltausstellungen, bedürfen ein weites Gelände und sind deshalb ausserhalb der Städte, jedoch in der Nähe von Eisenbahnen und durch Lokalbahnen erreichbar, wenn thunlich, in parkartigen Anlagen, anzuordnen. Bei grösserer Ausdehnung genügt ein einziges Gebäude nicht; es sind vielmehr mehrere Gebäude, nach den verschiedenen Gebieten der Industrie und sonstigen Zwecken getrennt, so anzuordnen, dass eine übersichtliche Vergleichung der Leistungen möglichst erleichtert und durch gedeckte Gänge u. dergl. eine geeignete Verbindung hergestellt wird. Es empfiehlt sich, die Erzeugnisse der Gewerbe und Fabriken, der Kleinkunst u. s. w. in einem grossen Hauptgebäude zu vereinigen, die Maschinen aber gemeinsam in einem getrennten langen Gebäude aufzustellen, in welchem die Kraftübertragung am einfachsten stattfinden kann. In konstruktiver Hinsicht führt die Bedingung einer gleich-massigen guten Beleuchtung zur Anwendung zusammenhängender, durch Oberlicht zu erleuchtender Räume, welche mit oder ohne Galerien einen weiten einheitlichen Flächenraum bedecken. Bei verhältnismässig geringeren Baukosten, leichter Zugänglichkeit und bequemer Verschiebbarkeit des zuzumessenden Raumes haften diesem System jedoch schwere Mängel an. Der Mittelraum bietet keine Wandflächen; solche müssen vielmehr nach Bedarf eingestellt werden, wodurch die Ueber sichtlichkeit notleidet. Noch schwerwiegender ist der Mangel an Erweiterungsfähigkeit des Raumes, die nur durch Ausbauten oder Galerien herbeizuführen ist; die ersten sind unschön, die letzteren unbequem und daher wenig besucht. Als geeigneter erweist sich daher der Bau von an einander gereihten Hallen, bestehend aus einer basilikalen Haupthalle mit senkrecht oder radial anstossenden Seitenhallen und dazwischenliegenden Höfen (zuerst am Weltausstellungsgebäude zu Wien 1873). Dies System (Fischgrätensystem) vereinigt mit grosser Uebersichtlichkeit und klarer Baumverteilung die beste Beleuchtungsart durch hohes Seitenlicht. Es bietet weite und hohe Seitenwände zur Aufstellung oder den Vorteil der Ausbildung von seitlichen Kabinetten oder Kojen zu geschlossenen Einzelräumen und hiermit ein erwünschtes Mittel intimeren Behandlung der Ausstellungsgegenstände. — Als nachteilig treten die bedeutenderen Herstellungskosten auf, wenn nicht Sorge getragen ist, dass eine Wiederverwendung des Gebäudes ermöglicht werden kann. Von diesem Gesichtspunkte ausgehend, haben die Ingenieure Pröll und Scharowsky das Gebäude der Hygieine-Ausstellung in Berlin 1883 [7] konstruirt; dasselbe besteht gleich grossen quadratischen, zusammensetzbaren Teilen, welche zur Bildung eines Lang- oder Tiefbaues dienen können. Zur Erhöhung der Gesamtwirkung ist es vorteilhaft, einen Hauptmittelraum zu schaffen, welcher den Hauptzugang bildet und für festliche Vereinigung, sowie zur Aufstellung besonderer Glanzstücke der Aussteller dient. An Nebenräumen sind erforderlich: Seitenzugänge, Kassenräume, Garderoben mit Aborten an geeigneten Plätzen, Kisten- und Verpackungsräume u. dergl.

zur

aus

Die erste grosse Ausstellungshalle in London 1851 [10], welche, in Eisen und Glas konstruirt, die Nachbildung eines grossen Gewächshauses zu Chatsworth [1] zeigte, hatte neben seiner grossen Wirkung manche Mängel. Das noch heute bestehende Ausstellungsgebäude in München 1854 [3] bildete in konstruktiver Hinsicht wesentliche Fortschritte, welchen in rascher Folge die stets sich steigernden Ausstellungen zu London 1861 [3], Paris 1867 [8], Wien 1873 [3], Philadelphia 1876 [5] u. s. w. jeweils neue hinzufügten, so dass die Eisentechnik hierdurch mächtig entwickelt und gefördert wurde, während die Anwendung von Holz für ähnliche Zwecke durch die grossen Brände von Berlin und Sydney in Abnahme kam und nur für räumlich kleinere Bauten noch beibehalten wurde.

Hie innere Ausschmückung des Gebäudes kann, neben dem Glanz der Ausstellung selbst, meist als nebensächlich betrachtet werden.

[3] Förster, L., Allgem. Bauztg., Wien 1840 ff. —• [4] Zeitschr. f. Bau-

Die Litteratur über diese Gebäudeart ist eine überaus zahlreiche, indem die Fachzeitschriften Deutschlands, Englands und Frankreichs sämtliche Ausführungen mehr oder minder eingehend veröffentlicht haben. Anzuführen sind: [1] Baukunde des Architekten, Berlin 1881, Bd. 2, S. 602, — [2] Handbuch der Architektur, 4. Teil, 6. Halbbd., S. 472 (mit weiterer Litter aturangab e).

Weinbrentier.

wesen, Berlin 1855 ff. — [5] Deutsche Bauzeitung, Berlin 1876 ff. — [6] Zentralblatt der Bauverwaltung 1881 ff. — [7] Zeitschrift d. Yer. deutsch. Ing.j 1883. — [8] Revue générale d’architecture, Paris 1855 f. —- [9] Croquis d’architecture, Intime Club, Paris 1867—71 ff. —

[10] The Builder, London, Bd. 8—37 ff. — [11] Building news.

Industriebahnen, auch Fabrikbahnen genannt, voll- oder schmalspurige Gleise zum Anschluss von gewerblichen Anlagen aller Art an benachbarte Bahnhöfe. Solche Bahnen dienen ausschliesslich oder doch vorwiegend dem Verkehr der betreffenden Anlagen. Wenn sie zugleich dem öffentlichen Verkehr dienen, so würden sie in Preussen als Kleinbahnen (s. d.) gelten, was jedoch die gleichzeitige Bezeichnung als Industriebahn nicht ausschliessen würde.

Infanteriebanket, s. Festungsbau, Bd. 4, S. 202.    Goering.

Infiltration, das Eindringen von Minerallösungen in feine Hohlräume, Spalten, Klüfte, Haarrisse, Blasen, Drusen u. s. w. von Gesteinen und der Absatz des Minerals aus der Lösung in diesen Hohlräumen. Durch Infiltration entstanden zahlreiche Mineralien, Erze auf Klüften, Dendriten, Achatmandeln u. s. w. Leppia.

Infiltration des Wassers, die mit einer oberflächlichen Ablagerung der Suspensionen verknüpfte Versickerung des Wassers in den Boden (vergl. Bodenphysik, Bd. 2, S. 521, c). Zur Feststellung des relativen Verhältnisses der Sickerwassermengen zu den auf eine bestimmte Bodenoberfläche gelangenden Niederschlagsmengen (Infiltrationszahl) dienen die in ca. 1 m unter Bodenoberfläche versenkten Infiltrationsmesser, welche in ähnlicher Weise wie die Begenmesser die auf die Flächeneinheit versickernde Wassermenge beobachten lassen. Näheres in der in Bd. 2, S. 543 unter [60]—[67] angegebenen Litteratur.

Infiltrationsgebiet, die in den meisten Fällen von dem Niederschlagsgebiete im gewöhnlichen Sinne verschiedene Fläche, von welcher die in den Untergrund versickernden Wasser nach einer Quelle (Grundwasserströmung) ablaufen.

Inflexion, s. Beugung des Lichts.

Inflexionspunkt, Inflexionstangente. — Bewegt sich eine gerade Linie nach einem gegebenen Gesetze, so liegen die Schnittpunkte von auf einander

folgenden Lagen der beweglichen Geraden auf einer Kurve. Hält die Gerade in ihrer Bewegung einen Augenblick inne und ändert hierauf die Bewegungsrichtung, so heisst diejenige Lage T der beweglichen Geraden (s. Fig.), von welcher aus die .Richtungsänderung in der Bewegung stattgefunden hat, eine stationäre oder Wende- bezw. Inflexionstangente der Kurve. Der Berührungspunkt t der Inflexionstangente mit der Kurve heisst ein Inflexions- oder Wendepunkt der Kurve. Im Inflexionspunkt liegen drei auf einander folgende, d. h. unendlich nahe Punkte der Kurve auf der Inflexionstangente; daher stellt diese letztere zugleich den Krümmungskreis der Kurve im Inflexionspunkte dar. Der Krümmungshalbmesser ist demnach für diesen Punkt der Kurve unendlich gross.

Vonderlinn.

Inflexionspunkte, im Ingenieurwesen, s. Balken, kontinuirliche, Bd. 1, S. 779 (unten).

Influenz (statische Induktion, verteilende Fernwirkung), die Bildung magnetischer bezw. elektrischer Ladungen durch scheinbare Fernwirkung gegebener Ladungen auf magnetisirbare Körper bezw. elektrische Konduktoren (s. d. Art. Magnetismus und Elektrizität).

Ein Stück weichen Eisens wird in der Nähe eines Magnetpols zum Magnet. Zwei sich berührende Metallkugeln laden sich bei Annäherung einer Ladung, die nähere ungleichnamig, die fernere gleichnamig. Nach ihrer Trennung und Entfernung von der primitiven Ladung enthält die eine freie positive, die andere freie negative Ladung. Um die Erscheinungen der Influenz mit dem Coulombschen Gesetz der Anziehung ungleichnamiger und der Abstossung gleichnamiger Ladungen in Einklang zu bringen, hat man die Annahme gemacht, dass der neutrale Körper mit unbegrenzt grossen Mengen sich bindender positiver und negativer Ladungen erfüllt sei, deren Trennung durch die bei der Annäherung und Entfernung gegen und von der primitiven Ladung verrichtete Arbeit bewirkt wird. Die Stärke der magnetischen Influenz Wirkung ist der Magnetisirungszahl (s. Magnet) des magnetisirten Körpers und der Stärke des magnetischen Feldes proportional. Die elektrische Influenz wirkt auch auf Isolatoren, die, entsprechend ihrer Dielektrizitätskonstante (s. d.), in einen Zustand elektrischer Spannung versetzt werden.    Aug. Schmidt.

Influenzflächen, Influenzlinien, s. Einflusslinien, Grenzwerte. Influenzmaschine, s. Elektrisirmaschinen.

Influenzpunkte, s. Einflusslinien, Grenzwerte.

Infusorienerde, Infusorienmehl, Bergmehl, Kieselguhr, Kieselmehl, Diatomeenpelit, bald lockere, staubartige, bald festere, kreideähnliche Massen, bald ganz lose, mehlartige Anhäufungen bildendes Material, zerreiblich, von kreide-weisser, graulichweisser bis lichtbrauner Farbe, matt, aus Kieselpanzern von Diatomeen, namentlich von Gallionella und Navicula gebildet. Kieselsäure und Wasser finden sich bei derselben in sehr veränderlichem Verhältnis, meist mit beigemengter Thonerde und Eisenoxyd; sie bildet Lager von zuweilen nicht unbedeutender Mächtigkeit.

Vorkommen: bei Oberohe im Amt Ebersdorf am Südrande der Lüneburger Heide; auf der Nordseite des Hochsimmer unweit des Laacher Sees ; bei Eranzensbad in Böhmen ; in der Stärke von 6—8 m bei Altenschlürf und Steinfurth im Vogelsgebirge ; ein Teil des Bodens, auf welchem Berlin steht, ist 4—5 m unter Tag aus einem 1¹/₂—80 m mächtigen Lager eines schlammigen Thones, zu zwei Drittteilen feiner Masse aus fossilen Gallionellen zusammengesetzt ; in Zastaba in Ungarn ist ein 5 m mächtiges Lager von Kieselguhr. Aehnlich bei Castel del Piane unweit Santa flora in Toscana, bei Drepenäre in Schweden unter einer Lage verwitterten Mooses, ferner zu Kymmenegard. In der eocänen Tertiärformation von Richmond (Virginia) lagert nach Rogers eine stellenweise 10 m mächtige Schichte von gelber, thonähnlicher, aber gänzlich aus Diatomeenpanzern bestehender Kieselguhr ; in dem Plussbette des Fall river, eines Armes des oberen Columbiaflusses in Oregon, entdeckte Eremout das mächtigste aller bis jetzt bekannten Kieselguhrlager.

Zur Infusorienerde gehört auch das weisse, pulverförmige Material, welches in Algier zu Ceyssat, unfern Pontyi Caud, und Kandan in Frankreich vorkommt und als K a n d a n i t bezeichnet wird. Nach Ehrenberg bilden sich jährlich 18000 Kubikfuss von kieseligen Organismen in dem Hafen zu Wismar; ähnliche Anhäufungen gehen in den amerikanischen Häfen vor sich.

Infusorienerde ist in hohem Grade absorptionsfähig (sie nimmt im Durchschnitt das fünffache Gewicht an Wasser auf), ausserordentlich leicht, ein sehr schlechter Wärmeleiter, gegen die meisten chemischen Einflüsse unempfindlich und unverbrennbar. Sie wird verwendet zur Herstellung poröser, feuerfester

Steine, als Filtrirmaterial, zu Schleifsteinen, zum Aufsaugen von Flüssigkeiten um gewisse Materialien (wie Häute) auszutrocknen, zum Trockenhalten der Gebäude und zur Beseitigung des Holzschwammes; sie ermöglicht durch ihr enormes Aufsaugungsvermögen, das Nitroglycerin in feste Form zu bringen, auch kann sie hei Feuerungen zum kontinuirlichen Aufsaugen flüssigen Brennmaterials wie Petroleum, dienen. Mit Schwefelkohlenstoff getränkt, dient sie zum Schutze der Reben gegen die Phylloxera; zum Desinfiziren von Räumen, Fahrzeugen aller Art, Waren und lebenden wie toten Tieren, zum Absorhiren aus Kloset-schachten aufsteigender Gase wurde sie von Frank empfohlen. Konzentrirte Schwefelsäure, rauchende Schwefelsäure und viele andere ätzende Flüssigkeiten können von ihr aufgesogen und gefahrlos transportirt werden. Sie wird ferner als Wärmeschutzmasse zum Umhüllen von Dampfrohrleitungen, Cylindern, Kesseln benützt, dient in der Siegellackfabrikation als Füllmittel, zum Scheiden und Klären von schmutzigen Fetten, als Füllmaterial für Fussböden und Hohlräume in Gebäuden, als Putzmittel, Modellirthon und Formsand, als Verpackungsmaterial U. S. W.    Attelés.

Ingenieurwesen, jene Abteilung des Bauwesens (s. d.), welche die Gebiete Berg- und Hüttenwesen, Elektrotechnik und Maschinenbau, Kriegstechnik und Marinehauten, sowie Strassen- und Wasserbau umfasst. Bauingenieure, Maschineningenieure, Bergingenieure und Militäringenieure teilen sich in die vorkommenden Aufgaben in der Regel so, dass sie entweder die Ausführung selbst in die Hand nehmen oder überwachen.

In das Gebiet der Bauingenieure gehört die Herstellung von Strassen, Brücken, Meliorationen, Flussregulirungen, Stauanlagen, Städtekanalisationen, Wasserversorgungen, Schiffahrtskanälen, Seebauten, insbesondere aber Eisenbahnen aller Art, der städtische Tiefbau etc.

Die Thätigkeit der Maschineningenieure erstreckt sich auf den Bau von Dampfmaschinen, Dampfkesseln, Motoren aller Art, Fabrikeinrichtungen, Werkzeuge und Werkzeugmaschinen, Hebezeuge, Schiffe etc., sowie auf die Elektrotechnik ; bei letzterer unterscheidet man Schwachstromtechnik (Anlagen von Telegraphen, Telephonen, Signaleinrichtungen etc.) und Starkstromtechnik (Anlagen für elektrische Kraftübertragungen, elektrische Beleuchtung, Eisenbahnbetrieb, Metallabscheidung etc.).

Die Heranbildung der im höheren Staatsdienst verwendeten Ingenieure beider Richtungen erfolgt in Deutschland auf den technischen Hochschulen in Aachen, Berlin, Braunschweig, Darmstadt, Dresden, Hannover, Karlsruhe, München, Stuttgart (Brünn, Graz, Prag, Riga, Wien und Zürich haben ebenfalls deutsche Unterrichtssprache). Nicht im Staatsdienst thätige, mit gleicher Vorbildung ausgestattete Techniker und solche von besonderen Fachschulen und Baugewerkschulen beteiligen sich bei privaten Arbeiten der genannten Art oder als Unternehmer.

Die Bergingenieure entfalten ihre Thätigkeit in dem Betriebe der Bergwerke und in der Auswertung und ersten Verarbeitung der gewonnenen Metalle ; sie werden in Deutschland teils an technischen Hochschulen, teils an den Bergakademien Berlin, Freiberg i. S. und Klausthal ausgebildet und erhalten ihr Hilfspersonal aus den Bergschulen (s. Bd. 2, S. 260).

Die Aufgabe des Ingenieurkorps beim Militär besteht, abgesehen von Uebungen im Frieden, im fortifikatorisch technischen Dienst : Zerstören und Herstellen von Brücken, Wegen, Eisenbahnen, Feldbefestigungen etc. Die Ueberwachung der Artilleriewerkstätten, der Gewehrfabrikation, Festungsbauten, der Herstellung von Luftschiffen etc. ist ebenfalls hierher gehörig. Vorgebildet werden die Militäringenieure in Deutschland auf den Artillerie- und Ingenieurschulen in Charlottenburg und München.

Im allgemeinen hat die Vielseitigkeit der Aufgaben die Folge gehabt, dass mehr und mehr eine Trennung des Ingenieurwesens nach Spezialitäten eintritt.    Lueger.

Inglefield-Anker, s. Schiffsanker.

Ingrainfarben, s. Entwicklungsfarben, Bd. 2, S. 760.

Inhalt, s. Flächenberechnung, Komplanation, Kubatur, Quadratur.

von

Inholz, s. Schiffbau.

Initialzündungen. Die Einleitung der chemischen Umsetzung Geschosstreibmitteln und Sprengstoffen muss immer in der menschlichen Willkür liegen und wird durch spezielle Zündmittel, die Initialzündungen, herbeigeführt. Schwarzpulver, diesem analog zusammengesetzte Mischungen und Knallquecksilber als solches oder in Gemengen mit anderen Körpern zersetzen sich schon durch Berührung mit brennenden oder glühenden Körpern, während andere Stoffe sprengkräftige Zündung erfordern, deren Wirkung teils durch hohe Temperatur, teils als Folge einer die Detonation begleitenden Molekular-

erschütterung erklärt wird.

Zu ersterer Art Initialzündungen gehört die

S topp ine, die Halmzündung, die Schnurzünd ung und elektrische Zündung; zu letzterer die Sprengkapsel und das Zündhütchen, jedoch werden für Geschosstreibmittel und Sprengstoffe auch Kombinationen beider verwendet. Die Entzündung der Geschosstreibmittel erfolgte nach Bekanntwerden des Schiesspulvers durch glühende Kohle oder Lunte, nach Erfindung des Steinschlosses vermittelst Funken, hervorgebracht durch Schlag von Eisen auf Feuerstein, jetzt allgemein durch Perkussion — Detonation von Knallpräparaten (Ful-minaten) durch Stoss oder Schlag; nur für die Entzündung von Geschützpulver finden oft Friktionszünder Verwendung. Nach Beschreibung der allgemeiner gebräuchlichen Initialzündungen sei im Anschluss an dieselben der Granatzünder erwähnt.

Die Stoppine, ein durch Schwarzpulverbrei gezogener und hierauf schwach getrockneter Wollfaden, wird heute nur noch in der Feuerwerkerei zur Entzündung der Brände benützt.

Der Halmzünder ist ein mit feinkörnigem Schwarzpulver gefüllter, unbeschädigter

Strohhalm.

Die Schnurzündung wird durch schnell brennende und detonirende Zündschnüre bewirkt. Sicherheitszündschnüre, Bickfordsche Schnur, sind Schnüre aus Hanf-oder Jutefäden, in denen eine Mehlpulverseele in ununterbrochenem Faden eingewirkt ist und nach Entzündung das Feuer langsam fortleitet. Die Schnur brennt per Minute etwa 0,6 m ab. Die Zündschnur wird bei Sprengungen in einer bestimmten Länge verwendet, so dass nach erfolgtem Anzünden dem Arbeitspersonal genügend Zeit geboten ist, Deckung zu suchen, ehe die beabsichtigte Explosion des Sprengstoffes stattfindet. Für Zündungen in feuchtem Boden sind die Schnüre geteert und bei Verwendung unter Wasser mit einer dichten Guttaperchahülle umgeben, oft noch in Bleirohr eingezogen. Schnellbrennende und detonirende Zündschnüre gebraucht man in der Kriegstechnik für momentane Feuerleitung als Ersatz elektrischer Zündung. Die Momentzündschnur besteht aus einem Baumwollfaden, welcher durch einen Brei von Mehlpulver oder von chlorsaurem Kali und Bleieisencyanür, statt letzteren auch Schwefelantimon, gezogen, hierauf mit loser Umspinnung versehen und zum Schutze gegen Feuchtigkeit wie Bickfordsche Schnur behandelt ist. Erstere brennt mit einer Geschwindigkeit von ca. 150 m, letztere von ca. 65 m pro Sekunde ab. Momentzündschnüre mit chlorsaurer Kalirnischung erfordern sorgfältigste Behandlung, da sie durch Schlag, auch schon beim Abschneiden , detoniren können. In Frankreich hat man 1879 detonirende Schnüre — cordeaux détonants, tubes détonants — dargestellt, indem man fein gemahlene Schiessbaumwolle in Bleirohre von 12 mm lichter Weite einfüllte, die Rohre an den Enden verschloss und systematisch auszog, bis die Seele einen Durchmesser von 4 mm erreichte. Angezündet verlöscht diese Schnur sehr bald ; wird sie dagegen durch ein Zündhütchen zur Detonation gebracht, so liefert sie eine Explosionsgeschwindigkeit von ca. 4000 m pro Sekunde. Oberst Ph. Hess in Oesterreich fertigte, von diesen cordeaux détonants ausgehend, eine Momentzündschnur an, indem er einen Baumwollfaden durch Knallquecksilberbrei zog und wie Bickfordsche Schnur umspann. Durch ein Zündhütchen detonirt, lieferte diese Schnur eine Explosionsgeschwindigkeit von 5000 m pro Sekunde.

Elektrische Zündung. Die Zündsicherheit von Schüssen wird bei der Bickfordschen Schnur beeinträchtigt, wenn durch Beschädigung derselben eine Unterbrechung ihrer Pulverseele stattgefunden hat. Man erhält Versager von Schüssen und darf dann erst nach Verlauf längerer Zeit den Sprengort betreten, da die Schnüre oft langsam fortglimmen und endlich doch zünden. Auch können verschiedene Schüsse nicht gleichzeitig, sondern nur nach einander abgefeuert werden, weshalb ihre Wirkung geringer ist als bei gut kombinirten, gleichzeitig explodirenden Ladungen. Die Anwendung elektrischer Zünder beseitigt genannte Nachteile; dem Arbeitspersonal wird volle Sicherheit geboten, gleichzeitiges Abfeuern der Ladungen verschiedener Bohrlöcher ermöglicht und infolge so vermehrter Sprengwirkung eine ca. 25prozentige Ersparnis an Bohrarbeit und Sprengstoff erreicht. Elektrische Zünder wirken entweder durch Glüh- oder Funkenzündung und bestehen aus zwei isolirten Kupferdrähten nebst Umhüllung — dem elektrischen Zündsatz, — der Sprengkapsel und der Abdichtung. Beim Glühzünder sind die freien , nicht isolirten Enden der Kupferdrähte in dem elektrischen Zündsatz durch eine Brücke aus dünnem Platindraht verbunden ; beim Funkenzünder liegen sie sich in geringem Abstande gegenüber. Sobald der Platindraht durch Schliessen eines Stromkreises zum Glühen gebracht wird, oder zwischen den beiden Drahtenden ein elektrischer Funke überspringt, entzündet sich der elektrische Satz, welcher die Flamme auf die Sprengkapsel überträgt und letztere zur Detonation bringt. Der elektrische Zündsatz besteht meist aus einer Mischung von chlorsaurem Kali und Schwefelantimon.

Sprengkapseln sind an einem Ende geschlossene Röhrchen aus Kupfer oder anderem Material, in welche Knallsatz eingepresst ist. Auch werden sie in Abweichungen von der Cylinderform hergestellt. Ihre Füllung besteht aus einem Gemisch von Knallquecksilber und chlorsaurem Kali oder Salpeter u. s. w., oft unter Zusatz geringer Mengen einer Gummilösung (s. Sprengstoffe). Die Mischung wird gekörnt, vermittelst Lademaschine in die Kapseln eingefüllt und unter Druck fest gepresst. Die im Handel befindlichen Sprengkapseln haben einen Durchmesser von ca. 6 mm " und eine Höhe von 16 mm bis 45 mm, entsprechend einer Knallsatzfüllung von 0,3—2 g. Knallquecksilber ist sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit , und schon bei einem Wassergehalte von 2—3 % ist die Zuverlässigkeit hinsichtlich Detonation iu Frage gestellt. Die Empfindlichkeit des Knallsatzes gegen Feuchtigkeit wird durch Komprimirung

vermindert, deren Grad jedoch genau geregelt sein muss, da unter hohem Drucke Knall quecksilber die Entzündlichkeit einbüsst. Oft ist der Zündsatz der Sprengkapsel zum Schutze gegen Wasseranziehung mit einem dünnen Ueberzug von Lack, Celluloid und anderen Stoffen versehen. Die Sprengkapsel wird als Initialzündung für Schiesswolle, Dynamit Roburit m.d andere Sprengstoffe verwendet, in möglichst innigen Kontakt mit dem zu explodirenden St™ stoff gebracht und ihre Detonation vermittelst Zündschnur oder elektrischer Zündung eingeleitht

Zündhütchen dienen meist als Initialzündung der Geschosstreibmittel in Patronen für Handfeuerwaffen und Geschütze ; es sind kleine au? Messing- oder Kupferblech gestanzte Kapfchen, aut deren Boden unter eingepresster Metallfolie sich ein Zündsatz aus Knall-quecksilber und anderen Substanzen, wie Mehlpulver, Kalichlorat, Schwefelantimon Schwefel, Kalisalpeter u. dergl. befindet; manchmal, wenn auch selten, werden Mischungen', frei von Knallquecksilber, hergestellt. Zusätze sollen die Zersetzung des Knallquecksilbers verlangsamen und längere Stichflamme erzeugen, um die Wirkung des Satzes auf das zu entzündende Gcschosstreibmittel nachhaltiger zu machen. Je nach dem beabsichtigten Zweck wird man z. B. für Schwarzpulver eine Zündung von langer Dauer, für das rauchlose Pulver dagegen einen kräftigen, in kurzer Zeit erfolgenden Schlag beabsichtigen. Das Mischen des Zündsatzes, das Laden und Pressen in die Hütchen nimmt man entweder auf nassem oder trockenem Weo-e vor. Die Zündhütchen werden fast allgemein am Boden der Patronenhülse angebracht, und befindet sich zu diesem Zwecke in der Mitte des Hülsenbodens die Zündglocke mit dem Amboss und den Zündöffnungen. Das in die Zündglocke eingepresste Zündhütchen wird durch den Schlagbolzen des Gewehr- bezw. Geschützschlosses gegen den Amboss getrieben und zur Explosion gebracht, welche durch die Zündöffnungen auf die Pulverladung der Patronen einwirkt.

Amorces bestehen aus zwei auf einander geklebten Papierblättchen, zwischen denen sich Zündmasse, ein Gemisch von Kaliumchlorat, rotem Phosphor und Gummi befindet. Sie dienen als Munition für Kinderpistolen, bisweilen auch als Zündmittel.

um-

Die Schlagröhre (Eriktionszünder) verwendet man als Initialzündung für Geschützpulver, sofern dieses in Kartuschen geladen ist. Sie besteht aus einem Metallröhrchen, in welches ein Messingdraht eingeführt ist. An dem äussern Teil endet der Draht in eine Oese, an dem im Rohr befindlichen Teile in eine gerauhte Fläche, den sogen. Reiber, welcher von einem Zündsatz (einer Mischung von Kaliumchlorat, Schwefelantimon, Glaspulver und Gummi arabicum als Bindemittel) umgeben ist. Die Schlagröhre wird in das Zündloch des Geschützes eingesetzt und der Reiber berausgerissen. Der gerauhte Teil entzündet durch die Reibung den ihn gebenden Satz, dieser die Schwarzpulverladung, welche auf das Geschützpulver wirkt.

Die Friktion szünds chraube , der Schlagröhre analog konstruirt, ist ausserhalb mit einem Schraubengewinde versehen und wird in den Zündlochstollen des Geschützes eingeschraubt. — Elektrische Schlagrohre dienen zum gleichzeitigen Abfeuern mehrerer Geschütze. — Sicherheitsschlagrohre werden zum Schutze der Bedienungsmannschaften angewendet und mit Bickfordscher Schnur entzündet.

Geschosszünder sollen die Sprengladung der Granaten und Schrapnels in einem bestimmten Punkte der Flugbahn entzünden und sind in der Spitze des Geschosses, dem Mund-loche desselben, angebracht. Hartgussgranaten der Marine- und Küstengeschütze haben weder Zünder noch Mundloch, da ihre Sprengladung durch den heftigen Stoss gegen den Panzer zur Explosion gebracht wird. Die Geschosszünder müssen so konstruirt sein, dass sie dem Stosse der Pulvergase widerstehen und rechtzeitig funktioniren. Man unterscheidet Aufschlagzünder, Brennzünder und Kombinationen beider Arten, die Doppelzünder. Aufschlagzünder treten in Wirkung, wenn das Geschoss sein Ziel erreicht. Im Zünder befindet sich ein Bolzen, welcher bei plötzlicher Verringerung der Geschossgeschwindigkeit infolge der Trägheit nach vorn fliegt, mit seiner Spitze .in den Knallsatz eines Zündhütchens sticht, letzteres detonirt und die Sprengladung des Geschosses entzündet. Während des Ladens und Abfeuerns des Geschützes sind Nadelbolzen und Zündhütchen durch einen Vorstecker getrennt, welcher jedoch infolge Zentrifugalkraft aus dem Zünder herausgeschleudert wird, sobald das Geschoss die Geschützmündung verlassen hat. Brennzünder, auch Zeitzünder genannt, enthalten verdichteten Pulversatz in Säulen-, jetzt meist in Ringform. Beim Abfeuern des Schusses wird ein Nadelbolzen gegen ein Zündhütchen geschleudert und der Pulversatz entzündet. Der Satzring ist drehbar und kann durch eine Meter- oder Sekundenteilung so eingestellt werden, dass nach bestimmter Flugzeit bezw. Entfernung des Geschosses das Feuer eine Schlagladung und diese die Sprengladung entzündet. Doppelzünder werden je nach Bedarf als Aufschlagzünder oder Zeitzünder verwendet und sind so eingerichtet, dass, falls der Brennzünder versagt, der Aufschlagzünder noch in Funktion tritt. Sie sind jetzt vielfach im Gebrauch; die deutsche Feldartillerie führt auschliesslich Doppelzünder. Soll das Geschoss nicht beim Aufschlag, sondern erst nach erfolgtem Eindringen in das Ziel zerspringen, so wird im Aufschlagzünder ein Verzögerungssatz, eine verdichtete Kornpulverschicht von bestimmter Brenndauer eingeschaltet, welche nach 0,25 Sekunden verbrannt ist, und dann erst die Explosion der Granate bewirkt.

Litteratur: Upmann und v. Meyer, Das Schiesspulver, die Explosivkörper und die Feuerwerkerei, Braunschweig 1874. — Mahler und Eschenbacher, Die Sprengtechnik im Dienste der Ziviltechnik mit ihren wesentlichen Hilfsmitteln : Dynamite, Zeit- und elektrische Zündung, Bohrmaschinen und Bohrwerkzeuge, Wien 1882. — Zickler, Elektrische Minenzündung, Braunschweig 1888. — Piach, Franz, Die gepresste Schiesswolle, Pola 1891. — Häussermann, Sprengstoffe und Zündwaren, Uebersicht über die bis zum 26. Juni 1896 ausgegebenen deutschen Patentschriften in Klasse 78, Stuttgart 1894. — Guttmann, Die Industrie der Explosivstoffe, Braunschweig 1895. — Wille, Waffenlehre, Berlin 1896.    Seyfferth.

Injektor, s. Strahlgebläse, Pumpen.

Inkandescenz, helles Erglühen, heisst der Zustand eines Körpers, wenn dieser in der Emission weissen Lichtes begriffen ist (s. Emission).

Unter den Mitteln, durch welche Körper in diesen Zustand versetzt werden, ist der elektrische Strom besonders hervorzuheben ; seine Glühwirkung folgt einerseits dem Jouleschen Gesetz, nach welchem die vom Strom in einem Leiter entwickelte Wärme dem Quadrat der Stromstärke und dem Widerstand proportional ist; andererseits aber dem Gesetz der Wärmekapazität, nach welchem die Temperaturerhöhung der Grösse der erwärmten Masse und der spezifischen Wärme umgekehrt, der Wärmemenge direkt proportional ist.    Aug. Schmidt.

Inkastein, s. Schwefelkies.

Inklination, Inklinatorium, s. Magnetismus.

Inkoërzibel, frühere Bezeichnung für diejenigen Gase (permanenten Gase), wie Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenoxyd, Stickoxyd, von denen man meinte, dass sie weder durch Druck noch durch Abkühlung verflüssigt werden könnten; 1877 durch Cailletet und Kaoul Pictet widerlegt.

Inkommensurabel heissen zwei geometrische Grössen, wenn sie kein gemeinschaftliches Mass besitzen, d. h. wenn sie nicht beide ganze Vielfache einer dritten Grösse sind. Beispiel: Durchmesser und Umfang eines Kreises.

Leppla.

Inkrustation, in der Mineralogie, die Umhüllung eines Körpers durch eine aus einer Minerallösung ausgeschiedene Masse, z. B. die Umhüllung von abgestorbenen Tier- und Pflanzenresten oder Mineralien durch Kalksinter, welcher aus Quellen abgeschieden wird.

Inkrustation, in der Porzellanfabrikation, die Verzierung des Porzellans mit Silber- und Goldreliefs auf galvanoplastischem Wege (s. Porzellan).

Inkrustation, die insbesondere bei kalkhaltigem Wasser vorkommende Bildung einer Kruste an Bohrwandungen oder Kanälen.

Inkrustationen (Bronces incrustés), Verzierungen in Gold und Silber auf einem Körper von massivem Kupfer oder Bronze ausgeführt. Der Auftrag des Metalles wird durch galvanischen Niederschlag bewirkt. Auf den in seiner äusseren Form fertig hergerichteten Gegenstand wird die Zeichnung in Wasserfarben, deren Körper aus Bleiweiss besteht, aufgetragen, die nicht damit bedeckten Teile der Oberfläche dann mit einem Firnis überzogen. Hierauf kommt der Gegenstand in verdünnte Salpetersäure, worin sich zunächst die Farbe löst und dann eine Aetzung des Metalles erfolgt, die man bis zu einer gewissen Tiefe vorschreiten lässt. Nach beendigter Aetzung wäscht man den Gegenstand in viel Wasser ab und bringt ihn sofort in ein Silberbad (oder Goldbad), in welchem durch die Wirkung des elektrischen Stromes die entblössten Stellen sich wieder mit Metall ausfüllen. Man entfernt nunmehr den Firnis vollständig und schleift die ganze Oberfläche glatt, so dass das gefüllte Ornament mit dem übrigen Körper, ohne überzustehen oder vertieft zu liegen, in einer Ebene verläuft. Die Konturen sind ziemlich scharf. Alsdann wird die Bronzirung der Körperfläche vorgenommen, wodurch sich der Ton des Goldes oder Silbers nicht ändert.

Eine besonders schöne Wirkung wird noch dadurch erzielt, dass einzelne Teile der Körperfläche zwischen den Silberornamenten schwarz bronzirt werden. Auf einem kupfernen Gefäss finden sich dann drei Töne, weiss und schwarz als Zeichnung und das angenehme Braunrot des Kupferoxyduls als Grund. Tessin du Motay stellt die mit Inkrustationen zu versehenden Stellen nicht allein durch Aetzung, sondern auch durch Prägen oder Pressen her.

In diesem Falle können die Metalle, welche die Zeichnung vorstellen, vor oder nach der Pressung niedergeschlagen werden. Findet der Niederschlag vor dem Pressen statt, so müssen die beim Prägen verwendeten Stempel in ihrem Belief der grösseren oder geringeren niedergeschlagenen Dicke der Metallschichte entsprechen.    Andés.

Innenban, vergl. d. Art. Ausbau.

Innenbeplankung, s. Schiffbau.

Innenfeuerung, s. den Art. Dampfkessel, Bd. 3, S. 158, und Art. Feuerungsanlagen, Bd. 4, S. 233.

Innenfront, innere Seite einer Umfassungsmauer.

Innenmauer, s. Scheidemauer.

Innenpolmaschine, s. Dynamomaschine, Bd. 3, S. 512.

Innenseite, innere Ansicht eines Bauteils, z. B. einer Saalwand, eines Treppenhauses, einer Thorfahrt u. dergl.

Innenweite (lichte Weite), Angabe des inneren Masses bei hohlen Gegenständen.

Innere Arbeit eines Körpers wird in der mechanischen Wärmetheorie (s d ) häufig nach Zeuner diejenige Energie U (s. Energie) per Gewichtseinheit, oder auch im ganzen, genannt, welche der Körper bei beliebig gewähltem Koordinatensystem ausser der etwaigen lebendigen Kraft N in Hinsicht des letzteren besitzt wonach E=N+ U die ganze Energie in Hinsicht jenes Koordinatensystems darstellt. Meist wird das Koordinatensystem so gewählt, dass Ar=0undE'= U, während andernfalls U auch als innere Energie (Thomson, Clausius u. s. w.j oder inneres Arbeitsvermögen (Grashof) im Gegensatse zur äusseren Energie oder dem äusseren Arbeitsvermögen N bezeichnet wird. Gewöhnlich werden nur Körper untersucht, für welche von äusseren Kräften (s. d. und A eus sere Arbeit) nur ein auf die Oberfläche gleichmässig teilter Normaldruck von p per Quadrateinheit (spezifischer Druck) in Betracht kommt, und dieser zusammen mit dem Volumen v der Gewichtseinheit (spezifisches Volumen) die innere Arbeit der letzteren bestimmen, so dass in diesen Fällen U—F (p,v). Spezielle Ausdrücke der Funktion Fs. Gase, Dampf, gesättigter und überhitzter. Da man sich den Zustand eines Körpers durch diejenigen Grössen charakterisirt denkt, welche als Unabhängigvariable die Energie U bestimmen, so ist U stets nur vom augenblicklichen „Zustand“ des Körpers abhängig, beispielsweise unter den soeben erwähnten Beschränkungen von den augenblicklichen Werten von p, v. Die innere Arbeit U verhält sich in dieser Hinsicht wesentlich anders wie die äussere Arbeit L, da für irgend eine Zustandsänderung die Aenderung der inneren Arbeit nur vom Anfangszustand und Endzustand, die äussere Arbeit aber auch vom Gesetz des Uebergangs abhängt (s. Ae us sere Arbeit). Zustandsänderungen, während welcher die innere Arbeit konstant bleibt, heissen nach Cazin is o dynami sc he Zustandsänderungen. Bei Gasen, welche dem Boyle-Gay-Lussacschen Gesetze folgen (s. d.), stimmen dieselben mit den isothermischen Zustandsänderungen überein. — Im Gegensätze zu dem bis jetzt besprochenen Begriffe der inneren Arbeit, nach welchem dieser neben der äusseren Arbeit bequeme Ausdruck im Sinne von Arbeitsäquivalent (Energie, s. d.) aufzufassen ist, bezeichnete Clausius [4] S. 29 als innere Arbeit denjenigen Teil von U, welcher wirklich zur Arbeit im Innern des Körpers (zur Ueber-windung von Kräften, mit welchen die Atome auf einander wirken, d. h. zur Erzeugung von potentieller Energie) verwendet wird, während der andre Teil als Energie von andrer Form (unter den gewöhnlichen Beschränkungen der Wärmetheorie als Wärme) im Körper bleibt.

ver-

Litteratur: [1] Grashof, Theoretische Maschinenlehre T, Leipzig 1875, S. 58. —

[2]    Rühlmann, Handbuch der mechanischen Wärmetheorie I, Braunschweig 1876, S. 785. —

[3]    Zeuner, Technische Thermodynamik I, Leipzig 1887, S. 22. — [4] Clausius, Die mechanische

Wärmetheorie I, Braunschweig 1887, S. 33. — [5] Poincaré, Thermodynamik, deutsch v. Jäger u. Gumlich, Berlin 1893, S. 33.    Weyrauch.

Innere Gesteinstemperatur, s. unter Geothermik.

Innere Kräfte, s. Aeussere Kräfte, Materielles System, Träger, Elastizitätslehre (allgemeine) u. s. w.

Innere lebendige Kraft, s. Lebendige Kraft.

Innere Richtung, bei trigonometrischen Punktbestimmungen eine auf bestimmenden Punkte nach anderen durch ihre Koordinaten gegebenen

einem zu

Reinhertz.

Punkten beobachtete Richtung. Näheres s. Triangulirung.

Inneres Arbeitsvermögen, s. Innere Arbeit.

Inneres Produkt, s. Geometrischer Kalkül.

Inschrift an monumentalen Werken, soll unverwischbar, klar und leicht

leserlich, sowie an passenden Orten angebracht sein.

die

Diese Grundsätze pflegten im Altertum nicht immer berücksichtigt zu werden; so finden wir in Assyrien die Inschriften in barbarischer Weise quer durch die Skulpturen gelegt, auch Griechenland pflegte die Inschriften in einer "Weise zu behandeln, dass sie der ochönheit des Monumentes Eintrag thaten. Aegypten verstand es schon weit besser, die Inschriften so anzuordnen , dass sie als Flächendekoration zu fungiren hatten, aber erst im römischen Stile wurde die Inschrift ein Ornament. Das frühe Mittelalter behielt die grossen römischen Buchstaben bei; erst seit der Mitte des 10. Jahrhunderts kamen die gotischen Majuskeln vor, _ namentlich im 13. Jahrhundert vollkommen ausgebildet erscheinen und bald in die neugotischen

Minuskeln übergehen. Vom 16. Jahrhundert an ist ein gemischtes Auftreten verschiedener Formen zu verzeichnen, die in der Annahme der römischen Buchstaben — auch in moderner Zeit fast ausschliesslich angewendet — endete.

Inselt, s. Talg.

Insolation, s. v. w. Sonnenbestrahlung, s. Geothermik.

Installation, s. Leitungen, elektrische. Ausführung von Leitungen und zugehörigen Einrichtungen für Elektrizität, Gas, Wasser, Zentralheizung etc. im Innern von Gebäuden.

Instrumentalfehler, s. Konstante Fehler.

Intaglie, s. Edelsteinschleiferei.

Intarsia, s. Kunstgewerbe.

Integrale, s. Integralrechnung.

Integralkurven, s. Schiffsberechnung

Integralrechnung ist die umgekehrte Operation der Differentialrechnung. Eine Funktion F(x) ist Integral der Funktion f{x) und wird mit ff{x)dx beri F (x) _

». Schubert-Soldern.

zeichnet, wenn

fix) ist; fix) heisst Integrand.

A. Unbestimmte Integrale. Weil die Ableitung einer Konstanten Null ist, so ist jedes Integral nur bis auf eine additive Konstante (die sogen, willkürliche Konstante) bestimmt: es ist F(x) = jf(x) dx + C.

a.    Grundregeln der Integralrechnung. Es ist J af(x) d x — a jf(x) dx, ferner j* [fix) ± <P (x) } d x=j/(x) dx ± jy(x)dx.

b.    Fundamentalformeln. jxndx

ja* d x =    ; J ex d x — ex; J sin x d x -

sin x dx

xn+1

n-\- 1

wenn n

< __

.f

cos²a?

— tgaj;

\fl — x²

sin² x

— arc sin x ;

cot x ;

cos² x

dx

— cos x ; Jcos x dx — sin x; cos x dx

arc tg x ;

sin²a?

sin x ’

X \Jx² — 1

= arc sec x.

1-fæ²

c. Allgemeine Hilfsmittel und Reduktionsformeln derlntegralrechnung.

, gibt mit x — z —a: f — Z xJra    J zr dx

— l(x-\-a)- ergeben sich die Formeln: Jtg x d x — l sec x ; J cot x dx — l sin x-,

=^fdAV=“dî+î)-

ß. Teilweise Integration. Es ist judv — uv — jvdu. Beispiel jlxdx: u = Ix-, dv — dx ;

--: v — x] also fIxdx — x.lx—fx .- = x (l x — 1). Ebenso erhält man

J arc sin x d x = x arc sin x -f- V1 — x² j J arc tg x d x — x arc tga? — \l (1-j- x²) ;

Jsin² xdx — f^ — l sin x cos x ; Jcos² x dx = ~ -f- i sin x cos x,

y. Einige häufiger vorkommende Integralformeln.

x dx

\f a² + a² x²

«. Einführung neuer Veränderlichen, z. B.

V a x — x²

— arc cos

= + v a² + a² x² \

j V a²x² + a² dx = %^x \fa² x² + a² + A— l (\f «²cc² + a²-)~ a ;

= ——g \/«² x² + a² + A_ I (\f a² x² + a² -{- a x; ~ l (\fa²x² + a² -f- a x) ; \f a² — a²x²dx =

x² dx

\/a² x² + a²

V a2 x² + a2

/_____\

k I x \/a² — a²x² -1--arc sin —— I :

\ " a /

x² dx

V a²—«²a;²

sin x

— a² x²--arc sin    > j"

a²

V a² — «² x²

1

— arc sin

a² -f- «² x²

arotf

ax

= — arc sec-.

x \ a² x² — a²

S. Integration durch Reihenentwicklung, wenn andere Hilfsmittel versagen, d. Integration rationaler Funktionen. Eine rational gebrochene Funktion muss

in Partialbrüche zerlegt werden. Ist zu berechnen

/(*)

d x und ist a eine Wurzel von

/(«)

F(x) — 0, so ist der zugehörige Partialbruch -——, wo A

x — a    F' (a)

komplex konjugirte Wurzeln, so bleiben die zugehörigen Partialbrüche Im Nenner wird durch die Substitution y = \fy'x -j

(«' y + a‘) à y

gestellt :

F(x) = 0, so lautet die Partialbruchzerlegung —

y² -t c'²

Hat F(x) = 0 zwei

einigt: U^+a)d* • c .    J yx² + 2cx + C

j— die Summe zweier Quadrate her-

~2 ¹ (yZ + G'²) + ~Qé arc tg ~^jr• Ist a eiüe »'-fache Wurzel

ver

von

Ar

A,

— a (x—a)² 1 (x — a)³

Ar — 1

e. Integration irrationaler Funktio

(x — a)f *

n en.

a. Eine Wurzel aus einem linearen Ausdruck Â/æ + a ist unter dem Integralzeichen handen. Der Integrand wird durch die Substitution y = x + a rational gemacht,

vor-

ß. Der Integrand ist eine rationale Funktion von .*■ und R, wo R = \f y x² -f- 2cx+ C, fr (x) + R . cfX (x)

so dass also zu berechnen

Fi (?) + R i (a?)

rationale ganze Funktionen von x). Man macht den Nenner rational: (fi + F.fx){Fx-R<Px)

d x, weil jß² in x rational ist (fx fx Fx &i sind

— dx

fz + R-Tz

d x.

Fx² — Rz &x²

Der erste Tejl^ dieses Integrals ist rational; im zweiten Teil'bringt man R wieder in den (p (x) dx

FjfFR'

Funktion /(x) und eine Summe S von Partialbrüchen.

Nenner:

R2n ix

FR

Die Funktion

cp{x)

F(x)

F{x)

wird zerlegt in eine ganze rationale

f(p)

dem Integral j*

lineare Substitution auf die Summe oder Differenz zweier Quadrate gebracht. Ist y positiv,

so setzt man y = \fy x -j--y—, ist y negativ, y

<P (y) d y    Vy

1. In

dx wird der Ausdruck unter dem Wurzelzeichen durch eine

Integral :

V —y

— \/ — y x. Dann wird das

\fYi y² + Cx

und w-enn man in <P (y) die geraden und ungeraden Potenzen von y

trennt, geht dasselbe über in

y T {if) d y

X (y²) cl y

durch z — y² rational, reduziren sich vermittelst der Formel: y2>'dy

yVi y² + Q

Die Glieder des zweiten haben die Form:

V yi ,y² + Cx

Das erste Integral wird y2mdy

2r — 1

V yi y² + Cx

auf das Integral

dy

2r yx V (s. oben Acy).

\f yx y² + Cx

Vny*+Cx y2r~²dy 2r /i J Vny² + Cx

2r— 1 Cx

und

V yi y² + Cz    „

2. Ein Partialbruch von S liefert ein Integral I

— kommt man auf einen Integranden, in dessen Nenner nur eine Quadratwurzel

dx

\x — « ) R

Durch die Substitution

y =

steht, also auf den Fall Aeß 1 zurück. Ebenso verfährt man auch, wenn F(x)— 0 eine mehr-

fache Wurzel hat und daher ein

Integral J

vorliegt. Hat F (æ) = 0 zwei komplex-

(x — a)r F

konjugirte Wurzeln, so vereinigt man die betreffenden Partialbrüche und erhält

(ax-\- a) dx

Man setzt nun x =

Ml + N

(ßx² ff- 2 bx B) \f y x² 2cx C

und bestimmt M und N so, dass im Nenner unter dem Wurzel-

Zeichen und ausserhalb desselben die Glieder mit l wegfallen. Das Integral wird damit:

«l

Idl

dl

(ßx l² + Bx) Vyxl²+Cx

(ßx l³ + Bi) \Jyx l² + Cx

jjj) \yj>

Im ersten Integral hat man schliesslich \f yx £³ + Cx — £, im zweiten \f yx £² + Ci = setzen, um sie rational zu machen.

y.. Zwei Quadratwurzeln je aus einem linearen Ausdruck kommen auf den Fall ß zurück. 8. Eine Quadratwurzel aus einem Ausdruck dritten oder vierten Grads führt auf elliptische Integrale (s. d.); eine Ausnahme bilden jedoch die sogen, pseudoelliptischen Integrale, bei welchen man mit algebraischen, logarithmischen und cyklometrischen Funktionen auskommt,

kommt mit x² = l auf den Fall A, e, ß zurück.

zu

z. B.

xdx

V(l — X²) (\—l²x²) f. Transcend ente Integrale. Beispiele von solchen sind

ax a cos b x + b sin b x

J ea'Tcos bxdx — e

a² + b²

jeaxsinbxdx — e cos x

a* asm b x — b cos b x

(sin

a²-\- b²

■J

sin x cos x

ltgx\

J sin mx d x Das letzte Glied ist entweder

x-\

(m — 1) (m — 3)

(m — 1) (m — 3)... 5.3 x

(m — 2) (m—4)

sin™-⁵

x-\- .

je nachdem m gerade oder ungerade.

(m — 2) (m — 4) ... 4.2 m

oder

(m — 1) (m — 3) ... 4.2

(m — 2) (m — 4) ... 3.1 ’

g. Mehrfache Integrale. Eine Funktion von zwei Veränderlichen kann der Reihe nach nach x und nach y integrirt werden, wobei im ersten Fall y, im zweiten x als Konstante behandelt wird. Die Reihenfolge dieser Integrationen ist übrigens vertauschbar :

J {//(*» y)äx} dy= j[jf(x, y) d y} d x.

Auf diese Weise entstehen Doppel- und mehrfache Integrale.

B. Bestimmte Integrale. Die willkürliche Konstante eines Integrals jf(x) dx = F(x) -f- C lässt sich dadurch bestimmen, dass das Integral für einen bestimmten Wert a von x den gegebenen Wert F(a) haben soll. Dann wird ff(x)dx — F{x)— F{a). Dieser Wert ist von x und von a abhängig. Das Integral heisst alsdann ein bestimmtes Integral und wird mit ff (x) dx bezeichnet ;

a heisst untere, x obere G-renze desselben. Dabei kann auch x einen bestimmten Wert 1) annehmen \bf(x)dx. Der Wert desselben ist nur von den Grenzen a und h,

nicht aber von der Wahl des Integrationsbuchstabens x abhängig. Vertauschung der Grenzen bedingt Aenderung des Vorzeichens; jaf (x) dx

df f(x)d

— Çf(x) dx.

Durch Differentiation nach der oberen Grenze ergibt sich —

=f(x), also

der Integrand. Auch bestimmte Integrale mit unendlich grossen Grenzen und solche, deren Integrand an den Grenzen unstetig wird, können endliche Werte besitzen. Auf Unstetigkeitsstellen des Integranden zwischen den Grenzen muss Bücksicht genommen werden. (Näheres s. [1], S. 91—94.)

In vielen Fällen lassen sich bestimmte Integrale zwischen gewissen Grenzen in geschlossener Form (d. h. durch bekannte Funktionen) darstellen, während dies bei dem betreffenden unbestimmten Integral nicht möglich ist. Als Hauptmethode dient hierzu die Differentiation und Integration bekannter Integrale nach einer von den Grenzen unabhängigen, im Integranden vorkommenden Konstanten (Parameter). Denn wenn Jbf(x,a)dx — F(a), so

J j J f(x, «) da\ dx = j

ct- &    '    9

dx = F‘ («) und

ist auch

F («) d a. Doch darf in be-

h df(x, a)

stimmten Doppelintegralen die Reihenfolge der Integrationen nur umgekehrt werden, wenn die Grenzen konstant sind.

Beispiele von häufiger vorkommenden bestimmten Integralen sind: dx = —

j*0O

J e

—ax

⁰⁰ xp—1 d x

71

1 -f- x

f°° -ax n

Je xd

fco

J e

ü

—ax

sin p 7i _e-bx

r°o

’ o    X

a    f°°

⁰⁰ sin a x cos b x dx

1.2.3 ... .n

cos b x dx =

Ferner wenn a > b :

Weiter ist:

«»+¹

—ax

sin b x dx

71

und

a* 4- b² * ⁰⁰ cos a x sin b x d x

= 0.

⁰⁰ COS axdx n _a    C°3 — ax²

1 + x² = ~2e    5 J c

dx = ±”-e

\f Tt

1    x⁹~l

dx = l — :

—bk

— CO

>co {1(1 + X²)

k² + x²

x²

n (1 — l 2) ;

71

j l (a²cos²x -(-ß² sin² x) d 0

x — 71 l

a-j-ß f

2    ’ J

⁰⁰ sin x

dx^~

°° e~ax sinbx

dx — arc tg — .

ö a

Bestimmte Integrale mit komplexen Veränderlichen s. Funktionentheorie.

C. Neue Funktionen. Einige Integrale, welche nicht auf bekannte Funktionen führen und daher neue Funktionen definiren, sind mit besonderen Namen belegt worden:

Çdx J„ Ix

a. Integrale mit veränderlichen oberen Grenzen, z. B. der Integrallogarithmus l i (x) =

e x    f v ci

das Exponentialintegral Ei(x) = ) -dx ; das Sinusintegral Si {x) = I —_

co X    "a x

das Cosinusintegral Ci (x) = f —- X

K x

b. Bestimmte Integrale mit konstanten Grenzen, welche Funktionen eines im Integranden auftretenden Parameters sind, z. B. die Beta-, Gamma-, Kugel-, Cylinderfunktionen, die Fourierschen Integrale.

D. Anwendungen der Integralrechnung: Flächenbestimmung (s. Quadratur) bei den ebenen Kurven, Bogenmessung (s. Rektifikation) bei den ebenen und räumlichen Kurven, Inhaltsbestimmung (s. Kubatur) und Oberflächenmessung (s. K ompl a nation) bei den Flächen; ferner Bestimmung von Schwerpunkten, Massen- und Trägheitsmomenten, Potentialen u. s. f. in der Mechanik und mathematischen Physik.

zu

Naturwissenschaftliche Anwendungen der Integralrechnung, Berlin 1890.

Litteratur: Von den angeführten Werken sind [1] und [2] besonders zum Studium empfehlen; [5] und [6] behandeln die bestimmten Integrale; [7] ist ein empfehlenswertes kleines Repetitionsbuch; [8]—[10] sind Uebungsbücher. Die geometrischen Anwendungen behandelt [11], die naturwissenschaftlichen [12]. — [1] Serret, Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung, deutsch von Harnack, Bd. 2, 1. Hälfte, Leipzig 1885. — [2] Stegemann-Kiepert, Grundriss der Differential-und Integralrechnung, II. Integralrechnung, 5. Aufl., Hannover 1894. — [3] Picard, Cours d’analyse, Bd. 1, Paris 1891. — [4] Meyer, G. F., Vorlesungen über die Theorie der bestimmten Integrale, Leipzig 1871. — [5] Bierens de Haan, Exposé de la théorie des intégrales définies, Amsterdam 1862. — [6] Kronecker, Vorlesungen über die Theorie der einfachen und vielfachen bestimmten Integrale, herausg. v. Netto, Leipzig 1894. — [7] Deter, Repetitorium der Differential- u. Integralrechnung, 3. Aufl., Berlin 1894.— [8] Dölp, H, Aufgaben zur Differential- u. Integralrechnung, 5. Aufl., Giessen 1891. — [9] Schlömilch, 0., Uebungsbuoh zum Studium der höheren Analysis, Bd. 2, 3. Aufl., Leipzig 1882. — [10] Sohncke, Aufgaben aus der Differential- und Integralrechnung, 5. Aufl., Halle 1885. — [11] Joachimsthal, Anwendung der Differential- und Integralrechnung auf die allgemeine Theorie der Flächen und der Linien doppelter Krümmung, herausg. von Natani, Leipzig 1890. — [12] Fuhrmann, A.,

Wölffing.

Integraltafeln, eine Sammlung von Integralformeln. Empfehlenswerte sind:

[1] Schlömilch, Uebungsbuch zum Studium der höheren Analysis, 2. Teil, 3. Aufl., Leipzig 1882. — [2] (Für unbestimmte Integrale) Minding, F., Sammlung von Integraltafeln, Berlin 1849. — [3] (Für bestimmte Integrale), Bierens de Haan, Tables d’intégrales définies, Amsterdam 1858. — [4] Stegemann, Tabelle der wichtigsten Formeln aus der Integralrechnung,

Hannover 1894.

Wölffing.

y!

Integraph, ein Instrument, welches zur mechanischen Ausführung der Integrationen dient, zu einer gezeichneten Kurve y — f (fx) die zugehörige Integralkurve Y = jf(x) dx+C zeichnet und den Inhalt gezeichneter Flächen-umrisse misst.

Um das kinematische Prinzip abzuleiten, auf welchem der Integraph beruht, nehmen wir an, es sei in Fig. 1 in Bezug auf die rechtwinkeligen Koordinatenaxen O X, OY die durch eine Gleichung y—f(x) gegebene Kurve k gezeichnet ; ferner sei in Bezug auf die rechtwinkeligen |

Fig. 1.

Koordinatenaxen 12 X, Si Y‘ für eine angenommene Längen- * einheit FD die zugehörige Integralkurve x: deren Gleichung, weil wir jene Konstante C—o annehmen, Y=jf(x)dx ist. Die Abscisse OD, die Ordinate DP und das Stück OP der vom Koordinatenanfang 0 ausgehenden Kurve k begrenzen ein Flächenstück O D P. Die zu der Abscisse £2 4 = O D ~ x gehörende Ordinate 4 n—Y der Integralkurve die von dem Koordinatenanfang 12 ausgeht, stellt den Inhalt dieses Flächenstückes im Quadratmass der angenommenen Längeneinheit I D dar. Bezeichnen wir den Winkel DDP mit 0, und differentiiren wir die Gleichung der

Integralkurve, so folgt ^— = f (x) — y = D P = tan 0. Demnach bildet die Tangente 11 c

in Punkt 11 an der Integralkurve x mit der Abscissenaxe 12 X. den Winkel 0, und es ist diese Tangente parallel F P.    .

Ein Integraph, der durch einen Schreibstift im Punkt 11 die Integralkurve x beschreiben soll, wenn ein Stift im Punkt P auf der Kurve k geführt wird, muss so eingerichtet sein, dass bei der Bewegung des Punktes P auf der Kurve k der Abstand D 4 der beiden auf der Abscissenaxe senkrechten Geraden D P, 411, sowie die Einheitsstrecke DF konstant bleibt, und dass ferner der in der Geraden 4 11 bleibender Punkt II sich immer in der Richtung bewegt, die parallel zu der veränderlichen Geraden FP ist. In big. 2 ist ein Integraph schematisch

20

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

gezeichnet, durch dessen praktische Ausführung diese Bedingungen erfüllt werden. Ein Rahmen lih P₂ R₃ Ei mit den vier geriffelten Walzen w₁ wz w₃ Wi bewegt sich als Wagen auf der horizontalen Zeichnungsebene in der Richtung der Abscissenaxe O X und trägt den Zapfen F durch den die angenommene Längeneinheit FD bestimmt ist; auf der Rahmenseite Ra A3 gleitet eine Hülse H, die einen Zapfen P' und einen mit einem Führungsstift P versehenen Arm trägt. Eine um den Zapfen F drehbare Schiene s ist mit einem Längsschlitz versehen, in welchem der Zapfen P‘ gleitet, und auf dieser Schiene s befindet sich eine bewegliche Hülse h, die zwei

r₂

w₂

w,

!r

HO

Y.

W 'Y

II,

gleiche zur Schiene s senkrechte Arme ha, hß besitzt. Ferner gleitet auf der Rahmenseite Bi Fi eine Hülse J mit einem Arm JII, der im n einen Schreibstift und in TL' eine vertikale Axe trägt. Diese vertikale Axe ist mit * k einem gleicharmigen Hebel y IT S fest ver-bunden und trägt unten in einer Zarge die zu y $ parallele Axe einer scharfrandigen Inte-I grirrolle ç. Diese Integrirrolle berührt die ; Zeichnungsebene unter dem Punkt TL'. Es ist

-----1—-    § gleich und parallel aß, und jenes Glied

m

trtina

Fig. 2.

DO D X h ß ist durch zwei gleich lange parallele Stangen aS, ß y mit dem gleicharmigen Hebel gelenkig verbunden, so dass aß y § ein Gelenk-Parallelogramm bildet. Wird nun der Stift P auf der gezeichneten Kurve k geführt, so bewegt sich der Wagen in der Richtung O X, die Hülse H gleitet auf P₂ R₃ und die Zapfenmitte P‘ bewegt sich auf einer zu k kongruenten Kurve, die gegen k in der Richtung X 0 parallel ver-5. schoben ist. Demnach bildet die Schiene Fs mit OX jenen Winkel 0, weil die Strecke FD' gleich der Längeneinheit und DtPi — DP = y ist. Durch das Gelenk-Parallelogramm aßyS wird die Axe der Integrirrolle g senkrecht zur Schiene Fs und die Integrirrolle g parallel zu dieser Schiene gestellt. Der Berührungspunkt der scharfrandigen Integrirrolle (> auf der Zeichnungsebene, resp. der Punkt IV, durchläuft, .während der Führungs-stift P auf der Kurve k bewegt wird, die entsprechende Integralkurve und der Schreibstift TI zeichnet die Integralkurve x, welche gegen die vom Punkte n‘ beschriebene in der Richtung X Ti um die Strecke TL' JT parallel verschoben ist ; denn die Hülse J gleitet auf dem bewegten Wagen längs Rj P4 und die Integrirrolle ç bewegt sich, vermittelst des Gelenk-Parallelogrammes aßyS, in der zu FP' parallelen, veränderlichen Richtung. Die Integraphen wurden zuerst von Abdank-Abakanowicz in verschiedenen Gestaltungen angegeben [1].

Bei der von G. Ooradi in Zürich ausgeführten praktischen Anordnung des in Fig. 2 schematisch gezeichneten Integraphen ist zur Verminderung der Reibung die Hülse J durch ein auf zwei Rollen in einer Rille längs Bi Bi bewegliches Glied ersetzt ; ferner ist Bi Bi mit einer Teilung versehen, auf der die Verschiebung des Gliedes J, resp. der Inhalt einer mit dem Stift P umfahrenen Fläche abgelesen werden kann ; der Zapfen F ist auf einer Querleiste, die eine Teilung trägt, verstellbar, um eventuell die Längeneinheit verschieden zu wählen.

Litteratur: [1] Abdank-Abakanowicz, Br., Les Integraphes. Paris 1886, ferner „Die Integraphen“, deutsch bearbeitet von E. Bitterli, Leipzig 1889.    Burmester.

Integrirender Faktor, s. Differentialgleichungen, Bd. 3, S. 310.

Schell.

Intensität. Die mathematischen Wissenschaften behandeln zweierlei messbare Grössen, extensive und intensive. Die ersteren besitzen räumliche Erstreckung als Linien-, Flächen- und Körperräume; die letzteren haben keine räumliche Ausdehnung, wie Kräfte, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Dichtigkeit, Zeit u. s. w. Beiderlei Grössen können durch Zahlen dargestellt werden; sie erscheinen alsdann als Vielfache der Einheit. Die Intensitäten können übrigens auch durch Strecken dargestellt werden; z. B. die Kräfte, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen. Man wählt diese Darstellung aber hauptsächlich dann, wenn mit der Intensität der betreffenden Grösse sich noch geometrische Eigenschaften der Richtung und des Sinnes kombiniren. Dichtigkeit wird man wohl nur als Strecke darstellen, wenn man sie als Ordinate einer Kurve auffasst, deren Abscisse die Zeit ist.

Intensität einer Kraft ist die Stärke ihrer Wirkung und dieser proportional. Die Wirkung einer Kraft ist ein Bewegungszustand: eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung, je nachdem die Kraft eine Momentankraft oder eine kon-tinuirlich wirkende Kraft ist. Jede Kraft ist auch proportional der Masse des Punktes, welchem sie die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung erteilt.

Die Intensität P₀ einer Momentankraft, welche einem Punkt von der Masse m die Geschwindigkeit # erteilt, ist demnach Po = k m v, wo k einen Proportionalitätsfaktor bedeutet. Für eine Momentankraft, welche einer andern Masse m‘ die Geschwindigkeit v‘ erteilt, ist die Intensität F₀‘ — km'v‘ und wird daher F₀ : Ff = m'v '■ m'v‘, d. h. das Verhältnis der Intensitäten

zwder Momentwłkrąfte ist gleich dem Verhältnis der Produkte aus den Massen und Geschwindigkeiten. Vahltman daher die Kraft Ff, welche der Masse m‘ =. 1 die Geschwindigkeit v — 1 erteilt, zur. Einheit der Momentankräfte und bezeichnet das Mass einer Momentankraft Fn durch diese Einheit gemessen mit /₀, so wird/₀—    ⁰

m v.

Ebenso. ist, w;enn Fx die Intensität einer kontinuirlichen Kraft ist, welche der Masse m die Beschleunigung cp erteilt, F\= X . mcp, wo wiederum X einen Proportionalitätsfaktor bedeutet Für eine zweite kontinuirliche Kraft von der Intensität Ff, welche der Masse m‘ die Beschleunigung cp‘ erteilt, wird Ff = X. m' <p‘ und daher F₁:Ff = m<p: m‘ <p‘, d. h. die Intensitäten zweier kontinuirlichen Kräfte verhalten sich wie die Produkte der Massen und Beschleunigungen Wählt man auch hier die Kraftintensität Ff zur Einheit, welche m' = l und <p‘ = 1 entpricht und bezeichnet mit/i das Mass von Fx, gemessen mit dieser Einheit, so wird/i — mcp, Die Wahl dieser Einheit der Intensität einer Kraft, welche der Einheit der Masse die Einheit der Beschleunigung erteilt, heisst das absolute Mass der Kräfte.

Die Technik wählt meistens nicht dies Mass, sondern nimmt zur Einheit der Kraftintensität das Kilogramm, d. h. das Gewicht eines Kubikdecimeters reinen Wassers im Zustande der grössten Dichtigkeit, bei 4° C. Ein Gewicht G' ist nämlich die Intensität einer Schwerkraft und da die Schwere die Beschleunigung g = 9,81 erteilt: G‘ = ni'g. Für das Kilogramm als Einheit der Kräfte ist daher 1 = m‘g. Die Masse m‘ eines Kilogramms ist also m' = 1 : g und folglich die Einheit der Masse das gr-fache, d. h. die Masseeinheit ist für das technische Kräftemass diejenige Masse, welche g = 9,81 Kilogramm wiegt.

Ist G das Gewicht der Masse m, also G — mg, so wird m — — ; daher schreibt man die Intensität /j einer Kraft, welche der Masse m die Beschleunigung cp erteilt, auch oft so : f — — cp.

J1 g '    Schell.

Intercólumnium, der Zwischenraum zwischen zwei Säulen im Lichten

gemessen.

Intercostat, s. Schiffbau.

Interferenz, das Zusammenwirken verschiedener Wellenbewegungen in ein und demselben schwingenden Mittel nach dem Gesetz der Superposition der Wellen, nach welchem der Ausschlag eines schwingenden Punktes gleich der algebraischen Summe der durch die einzelnen Wellen erzeugten Ausschläge ist.

Eine Interferenzerscheinung ist die Bildung sogen, stehender Wellen beim Zusammentreffen des reflektirten mit dem fortschreitenden Teil eines Wellenzugs (s. Wellenbewegung). Solche stehende Wellen bieten die Wellenbewegung des Wassers, die der Luft in Pfeifen, schwingende yA-Saiten und Platten (s. Schall). 0. Wiener [4] hat selbst stehende Lichtwellen durch Reflexion an Silberspiegeln er- '/[' zeugt und die Lage der Schwingungsknoten nachgewiesen, \sT* wie auch die Wellenlängen elektrischer Schwingungen bei den A/ .

Hertzschen Versuchen mittelst solcher durch Reflexion und ' I Interferenz erzeugten stehenden Wellen gemessen werden.

Gleichgerichtete Wellenzüge gleicher Länge werden sich durch Interferenz zu einer fortschreitenden Welle verstärken, wenn sie mit gleichen Schwingungsphasen Zusammentreffen, sich schwächen oder vernichten bei entgegengesetzten zusammentreffenden Phasen. Das zeigen Versuche mit Schallwellen innerhalb in ungleiche Aeste sich verzweigenden und wieder vereinigenden Röhren. Sich schief durchschneidende Wellenzüge erzeugen ebenfalls stehende Wellen mit Schwingungsknoten und Schwingungsbäuchen. Zwei gleichzeitig ins Wasser geworfene Steine bilden an der Oberfläche zwei Systeme von Kreiswellen, durch deren Interferenz (vergl. Fig.) sich zwei orthogonale Systeme von Ellipsen und Hyperbeln als Knotenlinien ausbilden, durch welche die Wasseroberfläche in stehend auf- und ab schwankende Maschen mit je entgegengesetzten Phasen benachbarter Vierecke geteilt wird.

in [1] [3]).

In ähnlicher Weise erzeugen bei dem Interferenzversuch Fresnel die von zwei parallelen Lichtspalten ausgehenden Lichtwellen ein System divergirender hyperbolischer Knotenebenen, die bei genügender Entfernung von den Lichtquellen so weit aus einander treten, dass ihre Entfernung mit der Lupe gemessen werden kann (s. Fresnels Spiegel ver such; weiteres

Die Farben dünner Blättchen durchsichtiger Substanzen sind Interferenzerschei-Das an der vorderen und hinteren Fläche eines dünnen Blättchens reflektirte weisse

nungen.

Licht, welches parallel einfallende Strahlen erzeugt, bildet nach der Reflexion zwei interferirende Wellensysteme, deren eines gegen das andere um einen Phasenunterschied verspätet ist, dessen Betrag vom Einfallswinkel, von der Blättchendicke, von dem Brechungsvermögen des Blättchens und besonders von der AVeilenlänge X abhängt. Bei unendlich dünnen Blättchen beträgt er doch noch %X, weil bei einer der beiden Reflexionen eine Phasenumkehr stattfindet. Blättchen, deren Dicke unter flX liegt, erscheinen daher im reflektirten homogenen Lichte schwarz (im

durchgehenden hell) mit wachsender Dicke, an keilförmigen Blättchen leicht zu beobachten, zuerst hell, wenn die ganze AVegdifferenz der zwei Systeme von Wellen beträgt, dann dunkel bei der AVegdifferenz l u. s. w. Da der Abstand der hellen und dunklen Streifen des Keils von A abhängt, so decken sich die durch verschiedene AVellenlängen weissen Lichtes gebildeten Streifen nur an der Kante des Keils und verbinden sich zu um so mannigfaltiger gemischtem Licht, je dicker die betrachtete Stelle des Keils ist. Man erkennt so, dass nur dünne Blättchen farbig erscheinen und die Farben um so gesättigter sind, je dünner die Blättchen. Newton hat sich in sehr einfacher Weise ein keilförmiges Blättchen gebildet, indem er eine schwach konvexe Linse auf eine ebene Glasplatte legte. Die zwischen beiden Gläsern enthaltene Luftschicht bildet ein von dem Berührungspunkte aus zuerst langsam, dann rascher sich verdickendes Blättchen, welches die Newtonschen Farbenringe zeigt. Beobachtungen bei homogenem Licht lassen aus dem Radius und der Ordnungszahl eines Rings und dem Krümmungsradius der Linse die Lichtwellenlänge berechnen.

Ueber weitere Interferenzerscheinungen vergl. die Artikel Beugung, Doppelbrechung, Zirkularpolarisation.

Litteratur: [1] Arago, Remarques sur l’influence mutuelle etc., Ann. de chim. et de phys. 2. Aufl., Bd. 1, S. 133, 1816. — [2] Quincke, G., Ueber die verschiedenen Methoden, Lichtstrahlen interferiren zu lassen, Pogg. Ann., Bd. 132, S. 29, 1867. — [3] Weber, H. F., Die wahre Theorie der Fresnelschen Interferenzerscheinungen, AVied. Ann. 8, S. 407, 1879. —

[4] AViener, 0., Stehende Lichtwellen und Schwingungsrichtung des polarisirten Lichts, AVied. Ann. 40, S. 103, 1890.    Aug. Schmidt.

In Fig. 1 ist ein Interferenzmechanismus schematisch dargestellt. Zwei in einander greifende Zahnräder (p(f, A A, welche sich um die festen Axen <P, A drehen, sind resp. mit den Kurbeln <P F, A L versehen. In einer festen Hülse m befindet sich eine bewegliche Stange Cc, mit welcher ein um die bewegliche Axe C schwingender L zweiarmiger Hebel AB verbunden V} ist ; und ferner ist dieser Hebel durch die Schubstangen A F, BL resp. mit 'j ] den Kurbeln <P F, AL gelenkig bunden. Durch die Drehung der Zahnräder werden die Punkte A, B in kurvenförmig schwingende Bewegungen versetzt, und diese Bewe-interferirend eine

Interferenzmechanismus, ein Mechanismus (s. Mechanismen), durch welchen vermittelst zweier schwingenden Bewegungen eine geradlinig schwingende Bewegung erzeugt wird. Da das Zusammenwirken zweier Wellen Interferenz genannt wird, so hat Redtenbacher [1] diese Benennung auch auf diesen Mechanismus angewendet.

A<

-CJp

■B

taki

ver-

>v.

: <D

Fig. 2.

Fig. 1.

gungen erzeugen

geradlinig schwingende Bewegung des Punktes C. Diese resultirendc Bewegung ist bedingt durch das Uebersetzungsverhältnis der beiden Zahnräder und der Stellung der Kurbeln zu einander. In der durch Fig. 1 gegebenen Anordnung, bei welcher das Uebersetzungsverhältnis der Zahnräder <Py>, Al gleich 1 : 2 ist, wurde der Interferenzmechanismus von Hummel bei der Fiinffarben-Perrotine angewendet [2].

In anderer Gestaltung ist der Interferenzmechanismus in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die Uebertragung der Drehung von dem einen Zahnrade auf das andere Zahnrad A A wird durch ein Doppelrad A 8, dessen feste Axe A ist, bewirkt. Der Kurbelzapfen F gleitet in einer Querschjeife der Stange Aa, die sich in der festen Hülse f bewegt, und ebenso gleitet der Kurbelzapfen L in einer Querschleife der Stange Bb, die sich in der festen Hülse b bewegt. Die Zapfen A, B dieser Stangen gleiten in den Schleifen einer um die bewegliche Axe C schwingenden Stange h, deren Axe C sich auf der in der festen Hülse m verschiebbaren Stange c befindet. Durch diese Anordnung wird eine geradlinige schwingende Bewegung des Punktes C bewirkt, welche, wenn in G ein Schreibstift angebracht ist, auf einem senkrecht zur Stange c proportional der Raddrehung bewegten Kartonstreifen eine AVellenlinie aufzeichnet; und diese Wellenlinie wird demnach durch Interferenz zweier anderen AVellenlinien erzeugt [3], welche der Punkt G beschreiben würde, wenn derselbe einerseits bei ruhendem B durch A allein bewegt, andererseits bei ruhendem A durch B allein bewegt wird.

Litteratur : [1] Redtenbacher, Die Bewegungsmechanismen, Mannheim 1857, S. 13. —

[2] Herrmann, Aus der Maschinenhalle der AViener AVeltausstellung, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., Bd. 18, S. 609, 1874. — [3] Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 54 L.

Burmester.

Interglacialzeit, s. Diluvium.

Interkommunikatioiissigiiale heissen im Eisenbahnwesen diejenigen Signale, durch welche es der Begleitmannschaft eines Zuges, sowie gewöhnlich auch den Reisenden selbst ermöglicht wird, in Gefahrfällen den Zug mittelbar oder unmittelbar zum Stillstand zu bringen.

In Betreff dieser Signale bestimmt die deutsche Betriebsordnung [1] in 8 42 : Das Wagenpersonal muss.ein Notsignal an den Lokomotivführer geben können.“ Ferner enthält § 48 Bestimmungen über die Mitführung einer mit der Lokomotivpfeife oder einem Wecker verbundenen Zugleine bei den meisten Zügen, von welcher Mitführung Abstand genommen werden darf bei Personenzügen mit durchgehenden Bremsen, welche bei Zugtrennungen selbsttätig wirken und von Lokomotivführer, Fahrpersonal und Beisenden bethätigt werden können.

Die erstbezeichnete Einrichtung, welche in einer seitlich an den Wagendächern geführten Leine — der Zugleine — besteht, die sowohl von den Zugbegleitern als auch den Beisenden augezogen werden kann und in den meisten Fällen die Lokomotivpfeife, seltener einen Wecker zum Ertönen bringt, ist sonach ein mittelbar wirkendes Interkommunikationssignal.

Bei den mit durchgehenden Bremsen ausgerüsteten Zügen ist dagegen eine°unmitte 1-bare Einwirkung seitens aller auf dem Zuge befindlichen Personen auf die Bremsen möglich, vorausgesetzt, dass diese Bremsen bei Zugtrennungen selbstthätig wirken. Bei der Carpenter-Bremse (s. d.), welche durch Auslassen der Luft aus der unter den Wagenkasten durchgehenden Luftleitung in Thätigkeit tritt, kann das Stillstellen von jedem Abteil durch Umlegen eines in demselben befindlichen Hebels bewirkt werden, der durch eine Zugstange einen Auslasshahu an der Leitung umstellt. Die Luftdruckbremse von Westinghouse wird in ähnlicher Weise durch Herabziehen eines an der Decke des Abteils befindlichen Handgriffs bethätigt, Um hierdurch gleichzeitig ein hörbares Signal zu geben, lässt man die Luft durch eine auf der Wagendecke befindliche Pfeife ausströmen, während gleichzeitig durch die Druckverminderung in der Leitung eine ähnliche Pfeife auf der Lokomotive zum Ertönen gebracht wird.

Litteratur. [1] Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands vom 5. Juli 1892.

Internationale Erdmessung, s. Erde, Bd. 3, S. 776. Internationaler Verkehr, im Eisenbahnwesen, s. Güterverkehr. Interner Verkehr, im Eisenbahnwesen, s. Güterverkehr. Interpolation, die Berechnung von Zwischenwerten einer Funktion, wenn für eine endliche Anzahl von Werten des Arguments die zugehörigen Funktions-werte gegeben sind.

Bilden die zu den m -f- 1 gegebenen Funktionswerten u₀ U\... um gehörigen Argumente 0"o X\ •.. xm eine arithmetische Beihe, so dass xn = x₀ -f-nd ist, so bildet man von der Beilie «o «1

un = u₀ -j- (j) A u₀ —|— Ahi₀ -J-. ..-)-JnUo. Diese Formel liefert genau die gegebenen Funktionswerte für w = l....m; sie liefert genähert die Funktionswerte für andere Werte von n. Für gebrochene und negative n geht sie in eine unendliche Beihe über: un = Uo + (”) A Wo H⁻ • • • in inf. Die Binomialkoefficienten werden in dieser Beihe (zumal für gebrochene n) als Inter-polationskoefficienten bezeichnet. Werte von solchen sind in [3] berechnet. In anderer Bezeichnung macht man nach dem Yorgang von Encke [2] von dieser Beihe in der Astronomie Gebrauch, wobei man den Ausgangspunkt der Differenzen in die Mitte der gegebenen Funktionswerte verlegt.

Bilden die Argumente Xq .. .xm keine arithmetische Beihe, so bedient man sich zur

0x — Xj) (x — x₂)....(x — xm )

(a-o—-a?i)(cr₀ — x₂)... .(x₀ —xm)

(x — er») (x — xd)...(x — xm — 1)

(xm — X₀) (xm — Xj) ... (x,n — Xm — l) '

Köcliy.

um die Differenzreihen und bedient sich der Newtonschen Interpolationsformel

Interpolation der Lagrangeschen Formel: u =f (x) = u₀

f «1,

_(sc — x₀) (x — x₂).. .(x— xm)

(Xi — X₀)(Xi — X₂) ... (Xi - Xm)¹

diese Beihe liefert die Funktionswerte genau für die Argumente x₀xi...x,»; für andere Argumente ist der Fehler am kleinsten, je näher der Wert u in der Mitte der gegebenen «o.. .Um liegt.

Sind ferner x₀ •.. xm die Wurzeln einer Gleichung (m —j— 1) Grads F(x) = 0, so kann

Um

Auch

man auch schreiben: f(x)

U₀

F(x)

«1

F(x)

Um

F(x)

F (Xm) x — Xm

Soll

F (x₂) x — x₀ ' F (xx) x — xx '    ' ' '

die Funktion f{x) als periodische Beihe dargestellt werden, so hat man

sin j (x — xQ sin j (x — x₈) ■ ■ ■ sin j (x — xm)    ^ setzen,

sin £ (x₀ — X] ) sin \ (x₀ — x₂) . .. sin £ (x₀_— xm)

Die Interpolation dient zur Berechnung von Logarithmen- und anderen Tafeln, im kleinen auch bei der Aufsuchung von Zwischenwerten in solchen Tafeln. Ferner findet sie ausgedehnte Anwendung in der Astronomie.

Litteratur: [1] Gauss, Werke, Bd. 3, Göttingen 1866. — [2] Brünnow, Lehrbuch der sphärischen Astronomie, 4. Aufl., Berlin 1880. — [3] Peters, C. F. W., Astronomische Tafeln und Formeln, Hamburg 1871. — [4] Markoff, A., Differenzenrechnung, deutsch von Friesendorff und Prümm, 1. Teil, Leipzig 1896.    Wölffing.

Int er polir ende Ausgleichung, s. Vermittelnde Beobachtungen.

Intervall, der zwischen zwei Aufzeichnungen oder Beobachtungen liegende (meist konstant angenommene) Abstand oder Zeitraum; in der Musik das Verhältnis der Höhen zweier musikalischen Töne, mathematisch gemessen durch das Verhältnis der Schwingungszahlen (s. Schall).

Intrusivgesteine, s. Eruptivgesteine.

f(x) = U — UQ

Aug. Schmidt.

Inundation (Ueberschwemmung), das Austreten oder Ausbrechen des Hochwassers aus dem Flussbette auf das flache Ufergelände bezw. auf den Thalboden.

Kresnik.

Litteratur: Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1891, Rhein in Vorarlberg.

Inundationsbrücken, s. v. w. Flutbrücken (s. d.).

Kresnik.

Inundationsgebiet, die Fläche, auf welcher die Ueberschwemmung ausgebreitet erscheint; auch der am Flussufer sich hinziehende Bodenstreifen, das Vorland, welches von einem Damme, Deiche (s. d.) begrenzt wird und dem Hochwasser ein grösseres Abflussgebiet zu gewähren hat.

Inundationsgrenze (Ueberschwemmungsgrenze), die Linie, bis zu welcher sich die Ueberschwemmung ausdehnt.

Invalidenhaus, ein vom Staate nach Art der Kasernen errichtetes Gebäude zur Unterkunft von alten gedienten Kriegern und solchen, welche durch Wunden und Strapazen erwerbsunfähig geworden sind. In der baulichen Anordnung zählt es zu den Gebäuden der Altersversorgung (s. Hospital). Doch ist bei sonstiger Einfachheit ein glänzender Mittelpunkt zu schaffen, wie Waffenmuseum, Ruhmeshalle, Kirche mit Gruftanlage u. dergl.

Schon im Altertume sorgte der Staat für die Krieger, welche dem Vaterlande ihre Gesundheit geopfert hatten. Im Mittelalter dienten hierfür die Klöster oder die geistlichen Ritterorden. Seit Einführung der stehenden Heere erhalten die Invaliden Gnadengeschenke und Aufnahme in besonderen Gebäuden. Ludwig XIV. erbaute zu Paris das grosse Invalidenhotel [1]; es folgten Preussen und Oesterreich; England für seine Matrosen u. s. f.

In neuester Zeit huldigt man einem Systeme der Unterbringung in Familienwohnungen, ähnlich wie bei den Waisenkindern; eine Art der Versorgung, welche als besser und behaglicher für die Pfleglinge erkannt ist.

Litteratur: [1] L’hôtel Royal des Invalides à Paris par H. Mansart, Liberal Bruant. — [2] Klasen, L., Grundrissvorbilder. — [3] Baukunde des Architekten, Bd. 2, Berlin 1884, S. 456.

rentier.

Weittb

Invariantentheorie, die Lehre von den Eigenschaften der algebraischen Formen (s. Form), insbesondere von den durch lineare Transformation (s. Transformation) nicht zerstörbaren. Geht eine Form/ durch lineare Transformation der Veränderlichen in F über, so heisst Invariante eine solche Funktion der Koefficienten von/, welche bei Ersetzung dieser Koefficienten durch diejenigen von F sich nur um einen konstanten Faktor, nämlich um die ju-te Potenz der Transformationsdeterminante ändert ; fi heisst das Gewicht der Invariante. Kommen in einer Invariante auch die Veränderlichen vor, so heisst dieselbe Kovariante.

Beispiel : Zu den Formen f₀ = au xi²-{- 2a₁₂XiX₂ -\-a₂₂ x2² und fi — a\i xi²~\- 2 a₁₂‘ x\ x2 + a‘₂₂ x₂² gehören die Invarianten A₀₀ = an a₂₂ — a₁₂² ; A₀1 = an a₂₂ — 2 a₁₂ a₁₂' -J- cr₂₂ an' ; j₁i = a₁₁/— an‘z und die Kovariante Boi «i*' —au ai\) xi² + (an a22 — «22 «n')æi *2

+ (ö12 ö22/ — a22 al2') x2 ²-

Geometrische Deutung: Die binären Formen stellen, gleich Null gesetzt, Gleichungen von Punktsystemen auf einer Geraden dar (z. B. sind f₀ = 0 und fi — 0 Punktpaare). Der linearen Transformation entspricht die projektivische Verwandtschaft (oder auch die Aenderung des projektivischen Koordinatensystems). Durch Nullsetzen der Invarianten erhält man Bedingungen für projektivische Eigenschaften der Punktsysteme, durch Nullsetzen der Invarianten Gleichungen von solchen Punktsystemen, welche in Bezug auf die gegebenen projektivische Eigenschaften besitzen.

Aoo = 0 ist die Bedingung, dass die zwei Punkte f₀ = 0 zusammenfallen, Aqi = 0 die Bedingung, dass die beiden Paare /₀ = 0 und fi=0 sich harmonisch trennen ; B₀i — 0 ist die Gleichung eines Punktepaars, das zu beiden Paaren harmonisch liegt, oder das Doppelpunktepaar der von beiden bestimmten Involution. Die Formen werden symbolisch als Potenzen von linearen Formen a₁ -j- a₂ x₂ = a.v aufgefasst ; alsdann sind die Invarianten Produkte oder ganze rationale Funktionen von Klammerfaktoren vom Typus («i a₂ — a₂ a^) = (a a‘), während bei den Invarianten noch Linearfaktoren vom Typus ax hinzutreten.

Ist eine Invariante von höherem Grad in den Koefficienten einer Form, so muss sie mittelst des Aronholdschen Prozesses auf eine solche zurückgeführt werden, welche linear von mehreren Formen abhängt (z. B. 2 Aqq auf A₀1). Im symbolischen Ausdruck einer solchen Form treten dann mehrere Symbole auf, die sich auf dieselbe Form beziehen und durch Buchstaben unterschieden werden (a, b, <?...), während Symbole von verschiedenen Formen durch Striche unterschieden werden (a, a', a“...). (Symbolisch ist fo = «.c²; f\ = ax‘²', Aoo = (ab)²-, A01 ~(a a)²- An = (a‘ Z>')²; B₀1 = (a a‘) axa‘x.

üie symbolische Bezeichnung und Rechnung (mittelst Identitäten) dient zur Vereinfachung der Rechnungsarbeit, welche zur Ermittlung der Eigenschaften und gegenseitigen Beziehungen der Invarianten erforderlich ist.    .    &    b

Unter den Prozessen, welche zur Bildung von Invarianten führen, ist zu nennen der Faltungsprozess, welcher in der Verwandlung zweier Linearfaktoren ax a'x in einen Klammerfaktor besteht [(« «') ax a‘ x ; (« «')²]. Durch Faltungen von Produkten von Formen oder Kovarianten entstehen Ueberschiebungen. Die erste Ueberscliiebung zweier Formen heisst Funktionaldeterminante derselben, die zweite einer Form über sich selbst Hessesche Form.

Der Polarenprozess besteht in der teilweisen Einführung neuer Veränderlicher in die Linearfaktoren; aus ax* wird so ax²ay ; ax «y²; ax % «₂.

Eine Invariante irgend welcher Form /, /', /" .. ., welche sich bei Ersetzung dieser durch lineare Kombinationen derselben Xf -p X‘ f -j- X“ f“ p... nur um einen konstanten Faktor ändert, heisst Ko mb in ante. Zu derselben gehören die Resultanten (s. d.); mit diesen stehen ferner die Diskriminanten in Beziehung.

Isti eine Invariante der Form w-Ordnung «o xn p «j xn~ lp... p an, so genügt sie in den vier Differentialgleichungen :

di

0 = «o--1 2 «i--1- ... Ą-n a„—i

di

; 0 = n «x

(n 1) «₂ ———j-...p®» — d «i

P • • . -f Cln—1

d «o

7 i ... p n an - — g i\ na₀ -™~ - -f (n—1) «i

dein    da0    d tti    d an—\

Reciprocitätsgesetz: Eine Form w-Ordnung besitzt ebenso viele unabhängige Invarianten vom Grad g in ihren Koefficienten, wie eine Form «-Ordnung solche vom Grad n in den Koefficienten.

Die Gesamtheit aller derjenigen zu einer Form / gehörigen Invarianten und Kovarianten, von denen keine sich als rationale ganze Funktion der übrigen ausdrücken lässt, heisst das vollständige Formensystem von f. Eine Form (2 n — l)-Ordnung lässt sich immer in kanonischer Form, d. h. als Summe der (2n — l)-ten Potenzen von n linearen Formen (den Faktoren der Kanonizante) darstellen, während bei einer Form 2 n ter Ordnung eine Invariante, die Katalektikante, verschwinden muss, damit erstere als Summe der 2 n ten Potenzen von n linearen Formen darstellbar ist.

Bei der sogen, typischen Darstellung der Formen, Invarianten und Kovarianten werden die Veränderlichen nicht allgemein angenommen, sondern sie stehen bereits in einer gewissen Beziehung zur gegebenen Form. Bei einer Form fünfter Ordnung können z. B. zwei Kovarianten erster Ordnung als Veränderliche dienen.

Die ternären Formen werden symbolisch als Potenzen linearer Formen ax — ax aq + «2 æ₂ p «3 x$ aufgefasst. Alsdann bauen sich die Invarianten aus Klammerfaktoren vom Typus (l\ Ct^ CL%

afi a%‘ as‘ = (« a' a") auf; bei den Kovarianten kommen noch Linearfaktoren ax hinzu. Gleich a₁" ö₂" «₃"

Null gesetzt, geben die ternären Formen Gleichungen von algebraischen Kurven (als Punktgebilde), die Invarianten projektivische Eigenschaften derselben; die Kovarianten liefern Kurven mit projektivisehen Eigenschaften in Bezug auf die gegebenen.

Als Kontravarianten bezeichnet man solche Invarianten

da i

di

d «2

«1 — d ö]

p2 «2

di

d an-1

= /ii.

koordinaten, d. h. Determinanten von zwei Veränderlichenreihen: «i : % : u3 =

in welchen Linien-X\ x₂ x₃

vor-

yi y2 2/3 n

kommen (ist z. B. an a?i² p .., == 0 ein Kegelschnitt in Punktkoordinaten, so liefert die Kontravariante (a₂2 «33 —«23²) ^î² ‘P ... = 0 denselben Kegelschnitt in Linienkoordinaten.

Zwischenformen sind Invarianten mit Veränderlichen beider Kategorien; sie liefern, gleich Null gesetzt, projektivische Verwandtschaften zwischen Punkten, Geraden und Kurven in der Ebene.

Die Invariantentheorie der quaternären Formen liefert die projektivisehen Eigenschaften der Flächen im Raum.

Litteratur: Von den genannten Werken dient [1] zur Einführung; [2] und [3] sind besonders zum Studium zu empfehlen; [7] ist für Vorgerücktere bestimmt; [8] bietet eine Vorbereitung für geometrische Anwendungen, die in [2] am meisten berücksichtigt sind. — [1] Klempt, Lehrbuch zur Einführung in die moderne Algebra, Leipzig 1880. — [2] Clebsch, A., Vorlesungen über Geometrie, herausg. von Lindemann, Bd. 1, Leipzig 1876, II. Abteilung.

[3] Clebsch, A., Theorie der binären algebraischen Formen, Leipzig 1871. -—- [4] Gordan, P., Vorlesungen über Invariantentheorie, herausg. von Kerschensteiner, Bd. 2, Binäre Formen, Leipzig 1887. — [5] Salmon, G., Vorlesungen über die Algebra der linearen Transformationen, deutsch von Fiedler, 2. Aufl., Leipzig 1877. — [6] Faà di Bruno, Einleitung in die Iheorie der binären Formen, deutsch von Th. Walter, Leipzig 1881. — [7] Study, E., Methoden Theorie der ternären Formen, Leipzig 1889. — [8] Muth, P., Grundlagen für die geometrische Anwendung der Invariantentheorie, Leipzig 1895.    _    Wolffing.

Inversion, in der Mathematik, das Auftreten eines höheren Elements vor einem niederen (also eine Umkehrung der natürlichen Reihenfolge beider) in einer Permutation, z. B. aebd statt ab cd.    Wölffing.

Inversion, in der Chemie, s. Invertzucker.

Invertin ist das in Wasser lösliche ungeformte Ferment oder Enzym (s. Fermente), welches im Hefepilz entsteht und seinen Namen von seiner Fähigkeit hat, den Rohrzucker zu „invertiren“, d. h. in gleich molekulare Mengen

zur

Trauben- und Fruchtzucker, den sogen. Invertzucker (s. d.), umzuwandeln. Das Invertin ist also für die geistige Gärung ebenso wichtig wie die Diastase (s. d.) und spielt beim Zucker dieselbe Rolle wie jene bei der Stärke, indem es den durch Hefe nicht unmittelbar gärfähigen Zucker unter Wasseraufnahme in zwei Zuckerarten spaltet (hydrolysirt), welche nunmehr durch Hefe zu Alkohol goren werden können (s. auch Gärung).

ver-

W. Kerp.

Invertzucker. — Rohrzucker Gx2 Ot t wird bei der Einwirkung von verdünnten Säuren oder durch das Enzym des Hefepilzes, das Invertin (s. d.), unter Wasseraufnahme in Traubenzucker und Fruchtzucker gespalten :

GizSziOn -f- B^O — CqH^Oq -j-    C₆H₁₂0₆-

Traubenzucker Fruchtzucker -f drehend — drehend.

W. Kerp.

Rohrzucker und Traubenzucker drehen die Ebene des polarisirten Lichtes nach rechts, Fruchtzucker dagegen nach links und zwar stärker, als die gleich molekulare Menge Traubenzucker sie nach rechts dreht. Infolge dessen wird durch die Spaltung die vorher rechtsdrehende Rohrzuckerlösung in eine linksdrehende Zuckerlösung umgewandelt. Diese unter Wasseraufnahme erfolgende Spaltung wird Hydrolyse und speziell Inversion genannt, wenn gleichzeitig damit die Drehung optisch aktiver Substanzen in die entgegengesetzte umgewandelt wird. Der rechtsdrehende Rohrzucker wird also durch verdünnte Säuren oder Invertin invertirt, und das resultirende linksdrehende gleich molekulare Gemenge von Trauben- und Fruchtzucker heisst Invertzucker. Der Invertzucker ist durch Hefe vergärbar (s. auch Kohlehydrate und Zucker).

Involution ist allgemein die Anordnung der Punkte einer Punktreihe (der Strahlen, Ebenen, Kurven u. s. f. eines Büschels) in Systeme von je n Punkten derart, dass jeder Punkt nur zu einem System gehört. Die Punktinvolutionen werden auf Geraden durch Kurven- oder Flächenbüschel ausgeschnitten. Sie

heissen höhere Involutionen, wenn n > 2 ist.

Wölffing.

Für quadratische Involutionen (n = 2) gilt folgendes :

Werden zwei projektive Punktreihen so auf einander gelegt, dass die nicht entsprechenden Endpunkte entsprechend gleicher Strecken, z. B. ab und cd (s. Fig. 1), zur Deckung gelangen, so entsteht hierdurch auf der Geraden ein Punktsystem: eine Involution von Punkten, eine

T Fig- L

involutorische Punktreihe oder ein involutorisches gerades Gebilde genannt. Dem unendlich fernen Punkte des Trägers der Involution entspricht ein bestimmter Punkt, der Mittelpunkt Flg‘ ²‘ der Involution. Die entsprechenden Endpunkte entsprechend gleicher Strecken bilden je ein zusammengehöriges oder kon-jugirtes Punktpaar der Involution. Man bezeichnet zusammengehörige Punkte zweckmässig mit den gleichen Buchstaben und versieht den einen Buchstaben mit einem Index, z. B. aa\, b bi u. s. w. (Fig. 2). Durch zwei konjugirte Punktpaare ist die Involution vollständig bestimmt. Es gibt eine imgleichlaufende oder hyperbolische und eine gleichlaufende oder elliptische Involution; im ersten Falle ist die durch ein konjugirtes Punktpaar gebildete Strecke durch die

übrigen Punktpaare nicht getrennt, im letzteren Falle findet eine solche Trennung statt; eine hyperbolische Involution besitzt stets zwei Doppelpunkte , bei einer elliptischen Involution sind Doppelpunkte nicht vorhanden.

c\a

IW

P"

Fig. 3.

Für eine Involution von Punkten

gilt für jedes konjugirte Puuktpaar a«i, bbi u. s. w., wenn m den Mittelpunkt der Involution bezeichnet,

die Beziehung : m a - mai = mb - mbi — const = &². Für den Fall des Vorhandenseins von Doppelpunkten g und h erhält man ma-mai

mg

— mgz — mh.mhi=mhz—ki,

-mg i

woraus folgt, dass die Doppelpunkte mit jedem konjugirten Pnnktpaar der Involution je vier harmonische Punkte bilden. Es unterliegt keiner Schwierigkeit, beliebig viele Punktpaare einer Involution zu konstruiren, sobald zwei Punktpaare derselben gegeben sind. Legt man nämlich durch die Punkte aa^ bezw. bbi (s. Fig, 3) zwei Kreise, die sich in den Punkten o und p schneiden, so liefert jeder weitere

dureh o und p gehende Kreis auf dem Träger der Involution ein konjugirtes Punktpaar selben, denn es tinaet ja die Beziehung statt:    ¹

der-

ma-rn a± — m b-mb\ = mc>mc\ — const = m q².

welche A in von m ist

JL

Liegen die Punkte o und p auf derselben Seite von A, so liegt der Punkt m auf der Ver längerung von op und unter den Kreisen durch op sind zwei Kreise vorhanden den Punkten g und h, den Doppelpunkten der Involution, berühren. Ihr Abstand gleich der Strecke m q • Liegen aber die Punkte o und p auf verschiedenen Seiten von A so sind keine den Träger berührenden Kreise durch o und p und demnach auch keine Doppelpunkte der Involution möglich, dagegen gibt es konjugirtes Punktpaar gg₁, das symmetrisch zum Mittelpunkte m liegt und von dem Kreise K (s. Fig. 4) auf dem Träger der Involution ausgeschnitten wird. — Verbindet man die Punkte einer Involution mit einem beliebigen, ausserhalb des Trägers der Involution gewählten Punkte, so entsteht eine Involution von Strahlen oder eine Strahleninvolution, welche je nach der zu Grunde gelegten Punktinvolution zwei Doppelstrahlen besitzen, oder ohne solche Doppelstrahlen sein kann -, im ersten Falle heisst sie eine hyperbolische, im zweiten Falle eine elliptische Strahleninvolution. Der genannte Punkt ausserhalb des Trägers kann so gewählt werden, dass a. im Falle der elliptischen Involution die konjugirten Strahlen auf einander senkrecht stehen ; b. im Fall der

ji

7,

--S

7-

i?

[c

/m

El

If

Fig. C.

Fig. 5.

Fig. 4.

zu

hyperbolischen Involution die Doppelstrahlen auf einander senkrecht stehen und den Winkel resp. Aussenwinkel je zweier konjugirten halbiren. Sowohl für eine Punkt- wie für eine Strahleninvolution lässt sich in einfacher Weise linear zu einem gegebenen Punkte bezw. Strahle der konjugirte Punkt bezw. Strahl konstruiren, wenn die Involution durch zwei kon-jugirte Elementenpaare gegeben ist. Bei der Punktinvolution beruht die Konstruktion auf dem Satze, dass die drei Paar Gegenseiten eines vollständigen Viereckes von irgend einer Geraden nach Punktpaaren einer Involution getroffen werden, bei der Strahleninvolution liegt der Satz Grunde, dass die Verbindungslinien eines beliebigen Punktes mit den Gegenecken eines vollständigen Vierseits drei Strahlenpaare einer Involution liefern. Es ergeben sich folgende lineare Konstruktionen: Ist c (Fig. 5) ein Punkt einer Punktinvolution aa₁, b, so zieht man durch c eine willkürliche Gerade, wählt auf ihr die Punkte 1 und 2 beliebig und verbindet diese mit (len gegebenen Punktpaaren aai und bbx. Die Verbindungslinie 1 b-y und 2alf ebenso 1 a und 2b liefern die Punkte 3 und 4 so, dass die Linie 3 4 den dem Punkte c konjugirten Punkt Cj auf A ausschneidet. Ist entsprechend C (Fig. 6) ein Strahl der Strahleninvolution AA\, BBi, so wählt man auf C einen beliebigen Punkt c und zieht durch ihn die Strahlen I und II, welche die Strahlenpaare AA\ und BB\ in den Punkten aay und bby so treffen, dass die Verbindungslinien a bi und ayb sich in einem Punkte C\ schneiden, durch welchen der dem Strahle C konjugirte Strahl Ci der Involution hindurchgeht. Jeder Kegelschnittbüschel, ebenso jeder Flächenbüschel II. Ordnung erzeugt auf jeder Geraden eine Involution.    Vonderlinn.

Involution der Schnitt- und Kraftrichtungen. — Wird ein fester Körper von äusseren Kräften in Anspruch genommen, so entstehen im Innern des Körpers Spannungen, welche bestrebt sind, die Molekel desselben von einander zu reissen (Zugspannungen) oder über einander wegzuschieben (Schuboder Scher Spannungen). Auf jede im Innern des Körpers gedachte Schnittfläche wirkt eine Kraft von bestimmter Richtung und Grösse. Ist die Schnittfläche unendlich klein, so lässt sich stets annehmen, die auf sie einwirkende Spannung sei gleichförmig verteilt und ihre Mittelkraft gehe durch den Schwerpunkt der Fläche. Die auf die Flächeneinheit treffende Spannung wird häufig „spezifische Spannung“ genannt. Im allgemeinen führt die Untersuchung dieser inneren Kräfte zu einer räumlichen Aufgabe; sind jedoch parallele Schnittflächen vorhanden, auf die keine oder bloss normale Kräfte einwirken, so lässt sich die Aufgabe auf die Ebene beschränken. In diesem Falle ergibt sich folgendes:

Es seien ABC die Kräfte, die auf ein unendlich kleines, dreieckiges Element ab c einwirken, und Ai Ag Bi Bg die Kräfte, die man erhält, wenn man A und ß parallel zu a und b zerlegt. Da von den fünf Kräften drei durch die Mitte von c gehen, so muss auch die Mittelkraft der zwei übrigen durch diesen Punkt gehen. Folglich verhält sich Ag : B.₂ — a : b. Stehen a und b auf einander senkrecht, so sind Aä : a und B% : b die in a und b wirkenden spezifischen

Schubspannungen; folglich: Die in zwei auf einander senkrechten Schnitten wirkenden spezifischen Schubspaiïnungen sind einander gleich. Wird A^==0, so verschwindet auch folglich: Läuft A parallel zu b, so läuft auch B parallel zu a; die Schnittrichtungen a und b sind einander vertauschbar zugewiesen (konjugirte Richtungen). — Hält man die Seite a fest und lässt b sich verlängern, so dass die Seite c sich um ihren rechten Endpunkt dreht, so bleibt im Kräftedreieck A fest und die Kraft C dreht sich um ihren unteren Endpunkt. Da

Bi \h

hierbei die Kraft B der Länge b proportional bleibt, so projiciren die Seite c und die Kraft 0 ähnliche Punktreihen. Schnitt- und Kraftrichtung sind also zu einander projek--1 tivisch und — da sie einander vertauschbar zugewiesen sind /    — zugleich involutorisch. Da jedes involutorische Strahlen

Aj

iA

büschel zwei rechtwinkelig auf einander stehende Strahlen £ (Hauptstrahlen) besitzt, so folgt, dass es stets zwei auf einander senkrechte Schnitte gibt, auf welche nur senkrechte (Zug- oder Druck-) Spannungen wirken (Hauptschnitte, Hauptspannungen). Hat die Involution keine reellen Doppelstrahlen (elliptische Involution), so wird der Stoff in allen Schnitten in gleichem Sinne, entweder auf Zug oder auf Druck in Anspruch genommen ; Schnitte, welche nur scherend in Anspruch genommen werden, gibt es nicht. Hat die Involution reelle Doppelstrahlen (hyperbolische Involution), so sind die beiden Hauptspannungen ungleichen Zeichens und die Doppelstrahlen trennen die Schnitte, in denen der Stoff auf Zug in Anspruch genommen wird, von denjenigen, in welchen er auf Druck in Anspruch genommen wird ; Schnitte in der Richtung der Doppelstrahlen werden nur scherend in Anspruch genommen. — Analoge Sätze ergeben sich, wenn man die Betrachtung auf den Raum überträgt.

Litteratur: Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867—68. — Culmann, Die graphische Statik, 2. Aufl., Zürich 1875. — Ritter, W., Anwendungen der graphischen Statik, 1. Teil, Zürich 1888.    w. Ritter.

Ionen, Ionisation, s. Dissociation und Elektrolyse.

Ionische Bauweise enstand in den reichen griechischen Kolonien Kleinasiens unter dem Einfluss der hochentwickelten Kultur Assyriens. Die durch reichen Schmuck und schlanke Verhältnisse sich auszeichnende Eormbeliandlung fand ihren glänzendsten Ausdruck in den grossen und berühmten Tempeln zu Samos, Ephesos und Milet, von wo aus sie später auch in Griechenland und Kom als ionische Ordnung Aufnahme und Verbreitung fand. Vergl. Ionische Säulenordnung.

Weinbrenner.

Litteratur: Handbuch der Architektur, II. Teil, Bd. 1. Baukunst der Griechen von

J. Durm, Darmstadt 1881, wo weitere Litteraturquellen angegeben sind.

Ionische Säulenordnung, in Asien entstanden, erfuhr ihre vollendete Durchbildung in Griechenland und wurde später nicht nur im römischen Stile, sondern auch in der Kenaissanceperiode und der Neuzeit mit verhältnismässig wenig Modifikationen angewendet. — Die griechisch-ionische Säulenordnung unterscheidet sich von der griechisch-dorischen dadurch, dass, während bei letzterer alle einzelnen Glieder zu einander im strengen Abhängigkeitsverhältnis stehen, die einzelnen Teile der ionischen Ordnung eine grosse Selbständigkeit bekunden. Ausserdem erscheinen die Säulen schlanker und der Architrav leichter gebildet.

Die Säule unterscheidet sich zunächst von der griechisch-dorischen dadurch, dass sie stets einen Euss hat. Die Höhe beträgt 9—10 Durchmesser, bei den attischen Beispielen bloss 7—9J/2 Durchmesser, das Intercolumnium misst D/2—3 Durchmesser. Das Kapital

Fig. 1. Ionisches Kapital. Vorderansicht im Aufriss. a Astragal, b Echinus mit Kymation. c Fascia mit Voluten, d Plinthus (Abacus) mit Kyma.

(Eig. 1) besitzt zwar auch ein Echinuskymation, es tritt dasselbe aber in Form eines skulpturirten Eierstabes • auf und bildet nicht das Hauptglied des Kapitales; als solches können wir vielmehr p die Voluten betrachten, die zu beiden Seiten der ' Mittelaxe angeordnet sind. Sie erscheinen durch ein schwach ausgebauchtes Polsterstück mit ein- . ander verbunden, während sich in dem durch Polster und Volute gebildeten Zwickel eine halbe SueńansfchSSfrS limette (Anthemion) einlegt. Die Volute endet m einer knopfartigen Erhöhung — dem Auge. Nach oben erscheint das Kapital mit einem Herzblattornament abgeschlossen, während es nach unten durch eine Perlenschnur mit dem Schafte verbunden wird. Während das dorische Kapital von allen Seiten gleich gebildet war, besitzt das ionische eine ausgesprochene Vorderansicht, eine gleiche Rückansicht und zwei unter einander ebenfalls gleiche Seitenansichten (Eig. 2). Ein Kapital von dieser Form eignet sich nicht sehr zu einer peripteralen Anlage, da an der Ecksaule immer zwei Vorderansichten zusammenstossen, so zwar, dass beide Voluten nur dann

Platz haben, wenn man sie vereinigt und unter 45° herausschiebt (Fig. 3). Ebenso lassen sich an der inneren Ecke die beiden Voluten nur so anordnen, dass man dieselben unter einem rechten Winkel schneidet (vergl. Fig. 3).

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Das attische Kapital ist zunächst grösser ge- ^ bildet, besteht aus mehreren Spiralen, die in einander ’ laufen, und besitzt ausserdem einen mit aufrecht gestellten Blumenornamenten verzierten Hals (Fig. 4).

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Fig. 3. Ionisches Eck-kapitäl. Grundriss.

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Der Säulenschaft ist in beiden ionischen Arten gleich gebildet, schlanker gestaltet als der dorische mit geringerer Verjünguug und leiserer Anschwellung. p= Er hat fast stets 24 Kanne!uren, die einen schmalen Jl Steg zwischen sich lassen und welche zumeist in Form einer Ellipse ausgehöhlt sind, während jede einzelne Rinne sowohl oben als auch unten in einer kleinen ^

Halbkreisnische endet (vergl. Fig. 1 u. 4).

Der Säulenfuss setzt sich aus Wulst, Hohlkehle und Plinthe zusammen, wobei im einfach ionischen Stile die Form der Säulenbasis ziemlich variirt; die bekannteste dürfte jene vom Athenetempel zu Priene sein.

Hier besteht der Fuss aus einer zur Hälfte kannelirten Wulst, zwei Trochili, die durch ein Band' zusammengebunden erscheinen, und einem Plinthus.

Der attische Säulenfuss dagegen besteht stets aus einer Hohlkehle, die sich zwischen zwei Wülsten befindet und sich unmittelbar auf die oberste Stufe des Unterbaues aufsetzt (vergl. Fig. 4).

Das Gebälke besteht aus Architrav, Fries und Kranzgesimse. Der Architrav ist minder hoch als im dorischen Stile und erhält eine charakteristische Gliederung durch drei horizontale Streifen oder Zonen, die nach Fi 4 gäule und Ge-oben zu ein wenig an Höhezunehmen. Abgeschlossen wird dieser Bauteil bälke'von der Nord-durch eine Perlenschnur, einen Eierstab oder Herzblatt und eine kleine    des Erechtbeion.

Hohlkehle (vergl. Fig. 4). Der Fries (Thrinkos, Zophoros) erscheint im Gegensätze zum dorischen Fries vollkommen ungegliedert und ist infolge dessen sehr wohl geeignet in fortlaufender Anordnung figurale Darstellungen aufzunehmen. Auch dieser Bauteil ist mit einem Perlenstab und einem Kymation nach oben abgeschlossen.

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Anthemienornamente verziert erscheint und mit Wasserspeiern versehen ist (vergl. Fig. 4). Im übrigen Griechenland war eine reichere Gestalt des Kranzgesimses gebräuchlich. Es wurde nämlich die Hängeplatte durch einen Zahnschnitt (Geisonträger, Geisipodes) unterstützt, d. h. durch rechtwinkelig gestaltete Formen, die kleinere, aber ähnlich geformte Zwischenräume zwischen sich lassen und durch ein Kymation bekrönt erscheinen.

Der Stirnpfeiler der Wand (Ante) besitzt ebenfalls ein eigenes Kapital, das eine vom Säulenkapitäl sehr ver- Figi 5 Kapital vom Tempel des Apollon schiedene Gestalt annimmt, indem es sich aus einem Eier-    Didymaeos bei Milet,

stab und einem Herzblattmotiv zusammensetzt, welche

Glieder durch Perlenschnüre mit einander verbunden erscheinen und sich überdies durch einen kleinen Abakus als Bekrönung, sowie einen reich verzierten Hals auszeichuen. Der luss der Ante entspricht dem Säulenfuss ; das eben erwähnte Kapital, sowie die Basis der Ante laufen um die ganze Cellawand herum, sind also zugleich Kapital und Fuss der Wand.

Aber nicht nur die Ante hat ihr eigenes Kapital, sondern auch der Wandpfeuer (Pilastei ). Letztere Kapitälform besitzt kleine Voluten, die in ein festes Stützwerk ausgehen, das ein neutrales Feld umschliesst, welches Pflanzengeranke oder tierische Darstellungen erhält. Bekrönt wird dieses Kapital durch einen leichten Abakus (Fig. 5). Auch hier ist der Pilasterfuss gleich dem Säulenfuss gebildet. Im ionischen Stile erhielt überdies zum erstenmale die menschliche Gestalt Verwendung zum Tragen einer architektonischen Last (Karyatidenvorhalle des Erechtheions).

Die römisch-ionische Säulenordnung unterscheidet sich \on der griechischen nur in kleinen Details. Das Kapital ist dem griechischen (nicht attischen) nachgebildet. Die Basis dagegen ist die attische meist mit Hinzufügung einer Plinthe. Der Schaft ist gleich dem griechischen gestaltet. I ilastei und Anten besitzen im römischen Stile keine besonderen Kapitale, sondern sind dem Säulenkapitäl nachgebildet. Das ganze Gebälke ist ebenfalls im allgemeinen gleich dem griechischen; es zeichnet sich nur durch derbere Bildung, Variationen in den Verhältnissen der einzelnen Teile und einige plastische Zu-thaten aus.

Die ionische Säulen Ordnung der Re naissance zeigt die grösste Aelmlichkeit mit der römisch-ionischen, namentlich in der Hochrenaissance, während die Frühperiode mit Vorliebe ein Kapital zur Anwendung bringt, das einen Hals mit Pfeifenmotiv aufweist. Der Barockstil nimmt zopfige Details auf, wozu insbesondere eingelegte Festons zwischen den Voluten gehören.

v. Schubert-Soldern.

Ipser Tiegel, s. Thon war en.

Ir, in der Chemie Zeichen für Iridium.

Irdenwaren, eine in vielen Gegenden übliche Bezeichnung für aus Thon hergestellte gewöhnliche Koch- und Speisegeschirre (s. Thonwaren).

IV. Borchers.

Iridium, Ir (Atomgewicht 192,5, spez. Gew. 22,4), graues, hartes Metall der Platingruppe; Schmelzpunkt höher als der des Platins, aber noch nicht genau ermittelt. Es findet sich in Begleitung mit den übrigen Platinmetallen als seltenstes Element dieser Gruppe stets gediegen.

Iridium, ein dem Platin nahestehendes Mineral und stets grössere oder geringere Mengen desselben enthaltendes Metall. Kristallisirt regulär. Silber-weiss, gelblich angelaufen. Uneben und hakig brechend, wenig dehnbar. Metallglänzend. Härte 6—7 ; spez. Gew. 21,57—23,46. Sehr schwer schmelzbar und vor dem Lötrohr unveränderlich. In Säuren scheinbar unlöslich. Schmilzt indessen mit Salpeter zusammen. Wird meist mit Platin zusammen gefunden (Ural, Brasilien). Selten und daher untergeordnete Verwendung in der Porzellanmalerei zu grauen und schwarzen Farben; häufiger zur Herstellung von Spitzen goldener Schreibfedern, von Ziehplatten zum Drahtziehen, als Schneiden für feine Wagen, zu Nadeln der Aerzte u. s. w.

Leppla.

Litteratur: Dudley, Eisenzeitung 1889, Nr. 16 u. 17.

Iridiumgold, Gold mit 0,1% Iridium.

Iris, Regenbogenhaut, s. Auge; in der Mineralogie, s. Quarz.

Irische Leinwand, halbbaumwollene Leinwand.

Irisdruck, s. Farbendruck.

Irisglas, zuerst 1872 durch Zahn in Ungarn hergestelltes durchsichtiges, gefärbtes oder ungefärbtes, in Regenbogenfarben schimmerndes Glas. Man erhält dasselbe durch Ueberfangen von gewöhnlichem Glas mit einer dünnen Schicht von goldhaltigem Wismutfluss.

Leppla.

Irisiren, eine farbige Lichterscheinung, zumeist bei durchsichtigen und leicht spaltenden Mineralien, kommt dadurch zu stände, dass weisses Licht durch das Vorhandensein von mit Luft erfüllten Haarrissen und feinen Spalten zwischen dünnen Lamellen des Minerals zur Interferenz gebracht wird. Es entstehen konzentrische, regenbogenfarbige Zonen.

Andés.

Irisirende Metalloberllächen. — Regenbogenfarben auf Metall werden auf galvanischem Wege hergestellt, indem man den zu färbenden Gegenstand mit dem positiven Poldraht verbindet, in eine Lösung von Bleioxydnatron taucht und als Anode einen Platindraht benützt. Die eingetauchten Gegenstände überziehen sich sofort mit den verschiedenartigsten Farben, die von der mehr oder weniger dicken Schichte des sich niederschlagenden Bleioxyds herrühren. Statt Bleilösung kann auch eine Lösung von Eisenoxydulammoniak angewendet werden.

Bd. 2, S. 781.

Irispapier, ein in der Buntpapierfabrikation erzeugtes, mit verschiedenfarbigen parallelen, auch gewellten Streifen bedecktes und daher eine dem Irisiren ähnliche AVirkung hervorbringendes Papier; s. Buntpapiersorten,

Kraft,

K. Diimmler.

Iron bricks, bis zur Sinterung gebrannte Ziegelsteine oder Thonplatten, die aus einem eisenreichen, rotbrennenden Thon hergestellt sind. Durch Anwendung eines reduzirenden Feuers kurz vor Schluss des Brandes erhalten die Iron bricks auf den Aussenseiten, selten auch im Innern, eine dunkelbraune bis blauschwarze Farbe (s. Pflasterklinker).

Iron wood, s. Nutzhölzer.

Irradiation, eine optische Täuschung, durch welche helle Bilder auf dunklem Grunde grösser erscheinen, als sie sind. Eine in gleich grosse schwarze und weisse Quadrate eingeteilte Fläche lässt letztere über erstere etwas übergreifend erscheinen. Die Ursache ist eine Ausdehnung des Netzhautreizes über

Irreduktibel — Isanomalen

den Umfang des auf ihr entworfenen Bildes hinaus. Die Irradiation wirkt besonders störend bei der Beobachtung der Planetenvorübergänge vor der Kmmo-sie erschwert die Feststellung der Kontaktzeiten.

Irreduktibel, s. Mathematik.

Irrenhaus (Irrenanstalt), Gebäude zu geordneter Irrenpflege, bei welchen zweierlei Arten zu unterscheiden sind: 1. zur Genesung heilbarer Kranken* 2. zu dauernder Unterbringung und angemessener Beschäftigung Unheilbarer! Diesem Zweck wird um so mehr entsprochen werden, je weniger die Anstalt durch Anlage und Bauart die Freiheit der Bewegung beschränkt, durch ihre Einrichtung dem Kranken das Gefühl der persönlichen Freiheit belässt und dadurch dessen Los möglichst erträglich gestaltet.

Es findet eine Trennung nach den Geschlechtern sowie nach dem Grade des Irreseins nach Stand und Bildungsstufe des Kranken statt. Hiernach ergeben sich folgende Krankenabteilungen: a. Ituhige und Halbruhige, b. Unruhige, c. Unreinliche, d. Gelähmte, e Epileptische, f. körperlich Leidende, g. Arbeitende. Nach der Statistik kommen von jedem Geschlecht auf 100 Kranke:    Männer: Frauen:

Aug. Schmidt.

a.    Ruhige, alte und kranke .

„ arbeitsunfähige ....

b.    Unruhige........

c.    Unreinliche........

d.    Epileptische........

e.    mit besonderer Ueberwachung Hiervon sind 10 ®/₀ tobsüchtig, 5% vorübergehend krank, 25 % epileptisch, blödsinnig, gelähmt.

Die allgemeine Anordnung, sowie die technischen und konstruktiven Einrichtungen sind solchen der Krankenhäuser (s. d.) ähnlich. Die Gebäudeanlagen haben dieselben Wandlungen erfahren wie letztere; von geschlossenen Klosterbauten, welche hierfür vielfach nutzbar gemacht wurden, bis zu den Einzelbauten in Block- oder Pavillonform, der Cottageform oder der Arbeiterkolonie. Die grösseren neuen Anstalten bestehen aus mehr oder weniger nahe gelegten oder verbundenen Einzelgebäuden, welche die in Mitte liegenden Ver-waltungs- und Wirtschaftsgebäude umgeben.

Die Lage der Anstalt muss sorgfältig gewählt, gesund und hochgelegen sein, thunliclist in massiger Entfernung einer grösseren Stadt oder einer Bahnstation. Die Grösse der Anstalt gehe nicht über 400—600 Kranke (auf 1000 Einwohner werde 1 Kränker berechnet). An Flächengehalt des Geländes für 100 Kranke = 5—9 ha. An Baufläche für 1 Kranken 35—50 qm.

Die Krankenabteilungen zerfallen in: 1. Wohn- und Speisezimmer im Erdgeschoss mit direktem Ausgang nach Hof oder Garten; 2. Schlafräume im oberen Stockwerk. Grosse, breite Gänge dienen zum Aufenthalt und Bewegung bei schlechtem Wetter. Vergitterte Tobzellen sind nicht erwünscht. Es genügen heitere Zimmer von wohnlichem Eindruck, mit glatten Wänden, ohne alles Mobiliar, Fenster mit zolldicken Gläsern in eisernem Kähmen, feste Thüren, nach aussen aufschlagend. Für Unreinliche erfordern die Abtrittanlagen besondere Sorgfalt, sie sind mit Entleerung und Entlüftung von aussen her zu versehen. Die allgemeinen Bäder (nahe der Waschküche) enthalten auf 100 Kranke eine Badewanne, daneben Ruhezimmer u. s. w. Den arbeitenden Kranken ist Beschäftigung im Handwerk, am besten im Freien oder in luftigen Räumen, im Feldoder Gartenbau zuzuweisen. — Um die Gebäude, Höfe und Spaziergärten ist eine Abschlussmauer zu errichten, jedoch als Ahamauer, um den Kranken die Aussicht ins Freie nicht zu entziehen.

Litteratur: [1] Baukunde des Architekten, Berlin 1884, Bd. 2, S. 424 ff. — [2] Handbuch der Architektur, Darmstadt, 4. Teil, 5. Halbbd., S. 1 ff. mit zahlreichen Litteraturangaben. — [3] Zeitschrift für Bauwesen, Berlin, Jahrg. 54, 69 ff. — [4] Deutsche Bauzeitung, Jahrg. 78, 81, 82 ff. — [51 Klasen, L., Grundrissvorbilder.    Weinbrenttcr.

Irrgang, Irrweg oder Labyrinth, ein Bauwerk mit verschlungenen Gängen, so dass ein Uneingeweihter sich schwer herausfindet.

Isanomalen, Linien, welche auf der Erdoberfläche die Orte mit gleicher thermischer Anomalie verbinden, womit man nach Dove insbesondere den Unterschied zwischen der Temperatur eines Ortes und der mittleren Temperatur seines Breitenkreises bezeichnet ; sie geben ein sehr anschauliches Bild von dem Einfluss, den Wasser und Land auf die ungleiche Verteilung der Wärme auf der Erd-

15

.    .    35

20

20

30

10

12

23

10

CS OO

zusaminen-

v, Schubert-Soldern.

Oberfläche ausüben — Jahres- und Monatsisanomalen. Die ersten Isanomalen-karten konstruirte Dove [1], spätere, auf den Doveschen Zahlen im wesentlichen basirt, Teisserenc de Bort (1878). Neuere, auf neues Beobachtungsmaterial gestützte Karten veröffentlichten Spitaler [2] unter Zugrundlegung des Atlas der Meteorologie von Hann und Batcheier [3] unter Benützung der Isothermen von Buchan im Report on atmospheric circulation. Die Isanomalen stimmen in ihrem Verlauf nahe überein mit dem der Isobaren nach den Untersuchungen Teisserenc de Bort [4] und Wild [5] (1882).

von

Litteratur: [1J Dove, Die Verbreitung der Wärme auf der Oberfläche der Erde, dargestellt durch Isothermen und Isanomalen, Berlin 1852. — [2] Spitaler, Ueber die Temperaturanomalien auf der Erdoberfläche, Petermanns geographische Mitteilungen 1887 ; Ueber die Temperaturanomalien auf der Erdoberfläche im Januar und Juli, ebd. 1889. — [3] Batcheier, A new series of isanomalous temperature charts, based on Buchan’s isothermal charts, American meteorological Journal 1894. — [4] Teisserenc de Bort, Étude sur la distribution relative des températures et des pressions moyennes, Annales du Bureau central met. de France, Met. gén., année 1879, Paris 1879. — [5] Wild, Ueber die Beziehungen zwischen Isobaren und Isanomalen, Bulletin de l’Acad. des sciences de St. Pétersbourg, Tome XI.    Grossmann.

Isenit, s. v. w. Hornblende-Andesit, s. Andesit.

Isentropische Zustandsänderung, s. Adiabatische Zustandsänderung, Entropie, Gase, Dampf, gesättigter und überhitzter.

Iserin, s. v. w. Titaneisenerz.

Islamitische Baustile, s. Arabischer Baustil.

Isobaren, Linien, welche auf der Erdoberfläche die Orte mit gleichem, auf 0 ⁰ und Meeresniveau reduzirtem Luftdrucke verbinden ; während den Jahresund Monatsisobaren entsprechende Mittelwerte zu Grunde liegen, geben die Isobaren der heutigen Wetterkarten die im Einzelfall statthabende Luftdruckverteilung, durch welche Wind und Wetter bedingt sind und welche, im Zusammenhang mit der jüngst vorangegangenen, die Grundlage für die moderne AVetterprognose abgibt. In Europa werden den Isobaren der synoptischen Wetterkarten neuerdings meist auch auf Normalschwere in 45 ⁰ Breite reduzirte Luftdruckwerte zu Grunde gelegt. — Eür die Klimatologie besitzen die Jahresund Monatsisobaren eine hervorragende Bedeutung, indem sie implicite die Richtung und Herkunft der Winde und damit die Temperaturverhältnisse zur Darstellung bringen, bezüglich beurteilen lassen. Bezüglich des Verhältnisses der Isobaren zu den Temperatur-Isanomalen vergl. d. Art. Isanomalen. — Die ersten Isobarenkarten für die Erde wurden von Buchan [1] 1859 konstruirt, für das Jahr und die zwölf Monate; spätere lieferten Woeikoff [2], Hann [3] und aus neuerer Zeit wieder Buchan [4]; von den für einzelne Gebiete bearbeiteten Isobarenkarten seien zumal die von Hann [5] für Mittel- und Südeuropa bearbeiteten Isobarenkarten hervorgehoben. — Eine Klassifikation der Isobaren nach 7 Grundformen schlug Abercromby [6] vor.

winds

Litteratur: [1] Buchan, A., The mean pressure of the atmosphere and the prevailing over the globe for the month and for the year, Trans. R. Soc. Edinburgh, Vol. XXV, 1859. — [2] AYoeikoff, Die Klimate der Erde, Jena 1887. — [3] Berghaus’ Physikalischer Atlas, Abt. 3, Atlas der Meteorologie, bearbeitet von Hann, Gotha 1887. — [4] Buchan, Report of the scientific results of the voyage of H. M. S. Challenger, Vol. II, Part V, Report on atmospheric circulation, 1889. — [5] Hann, J., Die Verteilung des Luftdruckes über Mittelund Südeuropa, Wien 1887. — [6] Abercromby, Weather, a popular exposition of the nature of weather changes from day to day, London 1887, S. 25.    Grossmann.

Isochimenen, Linien, welche auf der Erdoberfläche die Orte gleicher mittlerer Wintertemperatur verbinden.

Litteratur: Schmid, Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig 1860.

Isochinolin, s. Teer.

Isochoren, Kurven, welche die Abhängigkeit des Drucks einer gegebenen Menge eines Gases oder einer Flüssigkeit von der Temperatur bei konstantem Volumen angeben. Ramsay und Young fanden im Einklang mit den Forderungen der Theorie van der Waals, dass der Druck fast immer der Temperatur proportional ansteigt, d. h. dass die Isochoren gerade Linien sind. Abweichungen von diesem Gesetz der geraden Linie scheinen stets durch Aenderungen des Dissociationszustandes mit der Temperatur bedingt zu sein.

Litteratur: Ramsay u. Young, Zeitschrift f. physikalische Chemie, 1, S. 433 (1887);

Nernst,

3, S. 49, 63 (1889).

Isochronismus — Isolationswiderstand

Isochromsmus (Gl e ic h z e 111 g k e 1t), annähernde Eigenschaft der Schwingungen eines .Pendels; die Schwingungszeit ist unabhängig von der Grösse des Ausschlages, ebenso verhalten sich die Schwingungen elastischer Körper. Genau isochron schwingt theoretisch das Cykloidenpendel.    Aüg. Schmidt

Isodiabatische Zustandsänderungen werden in der Wärmetheorie mitunter nach Rankine (A. Manual of the Steam Engine 1859, p. 345) zwei oder mehrere Zustandsänderungen genannt, für welche bei gleicher Temperatur t

die spezifische Wärme c = (Verhältnis der Wärmezufuhr dQ zur Temperatur-

äuderung dt) den gleichen Wert hat. Für Gase, welche dem Boyle-Gay-Lussacschen Gesetze folgen (s. d.), hat man isodiabatische Uebergänge ab und cd (s. Fig.), wenn für je zwei dem gleichen t entsprechende Zustände p, v und p',v‘ (p, p‘ spezifische Drücke, v, v' spezifische Volumen) die Beziehung besteht: p = ap‘, v‘— av, unter a eine beliebige Konstante verstanden. Es gehören hierher z. B. Uebergänge nach Gesetzen der Form pvm — C bei gleichem konstantem m und verschiedenen konstanten C (s. Polytropische Zustandsänderungen), also auch Uebergänge bei konstantem Druck, konstantem Volumen, isothermische und adiabatische Zustandsänderungen. Die isodiabatischen Zustandsänderungen spielen besonders bei den Regeneratoren (s. d.) eine Rolle.

Isodom, ein Mauerwerk, das seiner ganzen Dicke nach aus vollen Quadern hergestellt ist.

Isodynamische Zustandsänderung, s. Innere Arbeit.

Isogeothermen, s. v. w. Geoisothermen; s. Geothermik.

Isogonen, Linien gleicher magnetischer Deklination; s. Magnetismus.

Isohyeten, Linien, welche auf der Erdoberfläche die Orte gleicher Niederschlagshöhe verbinden und somit die Verteilung der Niederschläge auf den Regenkarten zur Darstellung bringen, sei es für die Monate, Jahreszeiten, das Jahr, oder auch solche Niederschläge in ihrer räumlichen Verteilung darstellen, die eine einzelne atmosphärische Erscheinung im Gefolge hatte. Wegen der grossen Veränderlichkeit der Niederschläge erfordert die Konstruktion der Isohyeten zur genauen Darstellung der monatlichen und jährlichen Verteilung der Niederschläge langjährige Beobachtungen und verlangt, dass diese möglichst durchweg während des gleichen Zeitraums stattgefunden haben (vergl. Niederschläge).

Isohypsen, s. v. w. Höhenkurven (Horizontalkurven); s. Höhe.

Isoklinale, s. Lagerung.

Isolationswiderstand, der Widerstand, den die Isolation (s. Isolator) einer elektrischen Leitung dem schädlichen Abfliessen des Stromes in die Unterlage (Erdschluss) oder in die andere Leitung entgegensetzt. Erstreckt sich ein solcher Erdschluss nur auf eine Stelle der positiven oder negativen Leitung allein, so ist er zwar zunächst ohne wesentliche Bedeutung; es tritt jedoch sofort ein Stromverlust ein, sobald auch die Isolation einer zweiten Stelle + derselben Leitung oder der andern Leitung nachlässt. Aus diesem Grunde muss jede im Betriebe befindliche elektrische Leitung von Zeit zu Zeit in den Betriebspausen einer Isolationsprüfung nach den üblichen Widerstandsmessmethoden unterworfen werden [1], [3], [4], während beim Betriebe selbst ein sogen. Erdschlussanzeiger die auftretenden Isolationsfehler angibt, welcher sich gewöhnlich dauernd am Schaltbrett befindet.

Das Prinzip desselben ist folgendes: Zwei Glühlampen a und b (Fig. 1), welche die Betriebsspannung besitzen, sind hinter einander zwischen die positive und negative Hauptleitung geschaltet, während ein Punkt zwischen ihnen mit der Erde (Gas- oder Wasserrohr) durch den Draht c verbunden ist. Auf diese Weise brennt jede Lampe nur mit der halben ihr zukommenden Spannung, d. h. ihr Faden leuchtet nur dunkelrot, und erst, wenn durch einen Erdschluss in einer der Leitungen, z. B. in der positiven, eine Verbindung d mit dem

von

Fig. 2.

'T konstant

Weyrauch.

Grossmaiin.

—O——O⁻

à b

Fig. 1.

Leiter c hergestellt ist, wird die eine Lampe, in diesem Falle b, heller brennen als die andere, weil ihr der Strom jetzt auch über d und c zufliesst. Aus der Helligkeitsdifferenz kann man ungefähr auf die Grösse des Erdschlusses schliessen. Eine andere Methode zur Nachweisung des Erdschlusses mit nur einer Glühlampe zeigt Fig. 2. Hie Glühlampe a ist durch den Draht c wieder mit der Erde in Verbindung, während sie mittelst der Kurbel Je an die Punkte e und f der beiden Hauptleitungen angelegt werden kann. Ist kein Erdschluss vorhanden, so

«|T

Jdu.

'S

bleibt die Lampe a beim Anlegen der Kurbel an e oder f dunkel ; kommt sie jedoch hierbei z. B. durch Anlegen der Kurbel an die negative Leitung (f) zum Brennen, so wird dadurch angezeigt, dass die positive Leitung einen Erdschluss d besitzt, der dann sofort aufgesucht und abgestellt werden muss. Verwendet man an Stelle der Glühlampe ein Galvanometer, so kann auch sofort die Grösse des noch vorhandenen Isolationswiderstandes bestimmt werden.

Rr

Fig. 3.

Sobald mittelst dieser Methoden ein Erdschluss (z. B. in Fig. 3) festgestellt ist, findet man die genaue Lage (b) desselben auf folgende Weise. Die eine Klemme der Sekundärspule S eines kleinen Induktionsapparates wird mit der fehlerhaften Leitung an einem Punkte (a) verbunden, während die andere Klemme an Erde (E) gelegt wird. Der Induktionsstrom (s. Induktion) verläuft dann über a, b, c, d. Führt man jetzt eine halbkreisförmige Spule V (mit vielen Windungen feinen Drahtes bewickelt), in deren Stromkreis ein Telephon T eingeschaltet ist, mit der flachen Seite an der fehlerhaften Leitung entlang, so tönt das Telephon auf der Strecke a, b, da der in a, b verlaufende Induktionsstrom induzirend auf die Spulenwindungen wirkt, schweigt aber sofort beim Ueberschreiten der fehlerhaften Stelle b, da weiterhin in b, e kein Induktionsstrom mehr fliesst.

Für Zentralstationen hat man mit Hilfe der Prüfdrähte (s. Bleikabel und Leitungen, elektrische), selbstthätige Meldungsvorrichtungen von Isolationsfehlern eingerichtet [5].

Bezüglich der Grösse des Isolationswiderstandes hat der „Verband deutscher Elektrotechniker“ vorgeschlagen, dass bei Anlagen bis zu 250 Volt Betriebsspannung dieser Widerstand zwischen je zwei Leitungen oder zwischen jeder Leitung und der Erde nicht weniger als

10000-j-----Ohm betragen soll. Hierin bedeutet n die Gesamtzahl der vorhandenen

Glühlampen; für jede Bogenlampe sind zehn Glühlampen zu rechnen [2]. Ueber Methoden der Isolationsmessung s. [1], [3], [4].

Holzt.

Litteratur: [1] Kittier, Handbuch der Elektrotechnik, Braunschweig 1892. — [2] Heim, Beleuchtungsanlagen, Leipzig 1896. — [3] Holzt, Schule des Elektrotechnikers, Leipzig 1896. — [4] Grawinkel und Strecker, Hilfsbuch für die Elektrotechnik, Berlin 1896. — [5] Elektrotechnische Zeitschrift, Berlin 1893.

Isolator, ein Körper, welcher die Elektrizität nicht, resp. nur ganz schlecht leitet [1]. (S. auch Dielektrikum, Bd. 3, S. 305, und Elektrizität, Bd. 3,

S. 694.) In der Elektrotechnik, besonders bei elektrischen Leitungen [2], um sie gegen Stromverluste zu schützen, angewendet. Zu diesem Zwecke umwickelt man die Leitungsdrähte mit Seide, Baumwolle oder Zwirn und tränkt zuweilen diese Materialien, um sie widerstandsfähiger zu machen und ihre Isolir-fähigkeit zu erhöhen, mit Schellack, Paraffin, Wachs, Asphalt und dergleichen oder umhüllt sie mit einer resp. mehreren Schichten Guttapercha. Für besondere Zwecke schützt man diese Isolirungen noch durch Bleimäntel oder Eisendraht-armirungen (s. Bl e i k a b e 1 und Leitungen, elektrische). — Frei durch die Luft oder durch genügend weite Kanäle gehende Leitungen bleiben der Billigkeit wegen blank und ihre Isolirung wird durch geeignete Befestigung an Porzellankörpern, welche gemäss ihrer Bestimmung kurz den Kamen Isolatoren führen, bewirkt.

Hartfeuerporzellan,

Fig. 1 zeigt einen Isolator (sogen. Doppelglocke) aus

IOJ

Fig. 1.

Fig. 3.

Fig. 2.

wie er bei der Anlage von Telegraphen-und Telephonleitungen üblich ist, Fig. 2 einen solchen zur Führung von starken, rechteckigen Kupferleitungen in unterirdischen Zementkanälen (angewendet bei dem Elektrizitätswerk zu Königsberg i. Pr.). — Für hohe Spannungen (über 1000 Volt) genügt diese Isolation nicht, weil über die mit der Zeit unsauber werdende Oberfläche der Porzellanglocken hinweg ein Teil des Stromes vom Drahte durch die feuchte Stange resp. Unterlage zur Erde abgeleitet wird, und man wendet dann besser sogen. Oelisolatoren (Fig. 3) an. Dieselben enthalten im Innern bei a eine oder mehrere Rinnen, welche mit Oel, einem sehr schlechten Leiter, gefüllt sind, durch den die Stromableitung zu der den Isolator tragenden Eisenstütze und somit zur Erde verhindert wird.

[2] Zacharias, Die elektrischen Leitungen, Wien 1893.

Litteratur: [1] Müller-Pfaundler, Lehrbuch d. Physik, 9. Aufl., Braunschweig 1890. —

Holzt.

Isolirschichten, 1. Einlagen im Mauer werk aus einem für Wasser oder Feuchtigkeit undurchlässigen Stoff, um hierdurch das Aufsteigen der Erdfeuchtigkeit, welche durch Wasserdruck von der Bergseite oder durch hohen Grundwasserstand verursacht und durch die Kapillarität der Mauersteine sich allmälich in das Stockmauerwerk hinaufziehen kann, zu verhindern. Eie tauglichen Stoffe sind Asphalt und Teer, Metall und Glas. In einfachen Fällen kann schon eine in Zement ausgeführte Rollschichte besonders hartgebrannter Backsteine genügen; ebenso ist eine Lage von Rohglas oder von Bleiplatten, welche durch Kohlenstaub gegen Oxydation durch Kalkmörtel zu schützen sind, hierzu geeignet. Am meisten empfiehlt sich eine heiss aufgetragene, 10 starke Schichte von Asphalt oder Teer oder auch eine Lage von A s p h al t-pappe, welche in besonderen Fabriken angefertigt und nach Mass geliefert wird. Diese Schichte wird über den Grundmauern oder in der Höhe des Sockels, jedenfalls unter dem Fussboden des Erdgeschosses angeordnet. — 2. Stehende Isolirschichten wie z. B. zur Trennung der Abtrittgruben vom Hauptbau können in ca. 30 cm starker Lehmlage bestehen ; in anderen Fällen kann Asphalt, Zement, Metallblech zur Anwendung kommen. —

mm

3. Zur Isolirung von Heizung dienen schlechte

Weinbrenner.

Leitungsröhren für Dampf, Wasser oder zur Wärmeleiter wie Hanf, Werg und dergl. oder eine Korkmasse, Patent Grünzweig & Hartmann in Ludwfigshafen a. Rh., teils zum Anstreichen oder in getrockneter Form.

Weinbrenner.

Isolirungsniauer, eine von der Hauptmauer getrennt stehende Mauer, welche den Zweck hat, von ersterer die Einflüsse der Feuchtigkeit abzuhalten oder ein Entweichen von Wärme zu verhindern. Bei gut bindendem Mörtel kann diese Mauer schon in hochkantig gestellten Backsteinen oder in einer Stärke von */₂ Stein ausgeführt werden.

von

Isomaltose, eine zu den Saccharobiosen gehörige Zuckerart Cx₂HriOu, welche mit dem Malzzucker isomer ist und aus Traubenzucker durch Einwirkung Salzsäure [1], sowie beim Maischprozess [2] entsteht (s. Kohlehydrate). Litteratur: [1] Fischer, E., Berichte der deutschen chemischen Ges., 23, S. 3688. — [2] Lintner, C. J., und Dull, G., Zeitschrift f. angewandte Chemie, Jahrg. 1892, S. 263—268.

Isomerie, im weiteren Sinne die Erscheinung, dass Körper von gleicher prozentualer Zusammensetzung ungleiche physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, mit der Massgabe, dass diese unterscheidenden Eigenschaften nicht nur in der festen Aggregatform auftreten [wo sie dann auf der verschiedenen Aneinanderlagerung der im übrigen gleichen Moleküle beruhen: Allotropie (s. d.), Polymorphie], sondern, indem sie dem Molekül eigen, d. li. durch die Anordnung der Atome im Molekül bedingt sina, sich in allen Aggregatzuständen erhalten müssen.

Man unterscheidet zwischen Polymerie und Isomerie im engeren Sinne oder Metamerie. Polymer sind zwei Körper von gleichprozentualer Zusammensetzung, aber verschiedenem Molekulargewicht. So sind Cyansäure und Knallsäure, welcher historisch wichtige Isomeriefall 1824 von Liebig und Wöhler entdeckt wurde, ferner sämtliche Kohlenwasserstoffe, z. B. die Gruppe CnH<in unter einander polymer, ebenso z. B. die Stoffe Formaldehyd CH₂0, Essigsäure    Milchsäure C₃£T₆0₃, Traubenzucker C₆HnO&. — Metamer

oder isomer im engeren Sinne sind Körper von gleicher Zusammensetzung und gleichem Molekulargewicht; so kommt z. B. die Formel    folgenden

. CH₃CH₂CIl₂COOH . Clh CRCHA COOII . GlhClhCOOCIh . CH₃COOCzH6 . HCOOC₅H₇

Buttersäure ....

Isobuttersäure ....

Propionsäuremethylester Essigsäureäthylester.    .

Ameisensäurepropylester

Durch Anlagerung zweier Alkylgruppen je nachdem dieselben in der Ortho-, Meta- oder Para-Stellung^ zu einander stehen; durch Substituirung einer oder mehrerer Wasserstoffatome durch Halogene in diesen Isomeren lassen sich eine sehr grosse Anzahl isomerer Verbindungen bilden.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Isomeren zu:

das Benzol erhält man drei Isomere,

a.    Optische Isomerie. Zu besonders interessanten Isomeriefällen hat die Entwicklung der Stereo chemie (s. d.) geführt, welche die räumliche Anordnung der Atome im Molekül betrachtet. Man unterscheidethier: Aus der absoluten Gleichwertigkeit der vier Kohlenstoffvalenzen und z. B. dem Fehlen der Isomerie bei Methylenchlorid und ähnlichen Verbindungen lässt sich schliessen, dass die Valenzen des Kohlenstoffs nicht in einer Ebene liegen, sondern alle gleich weit von einander entfernt sind, wie die Axen eines gleichseitigen Tetraeders. Daraus folgt aber die Existenz einer Isomerie bei denjenigen Kohlenstoffverbindungen, bei denen die vier Kohlenstoffvalenzen durch vier verschiedene Radikale gesättigt sind (asymmetrisches Kohlenstoffatom). Le Bel und van’t Hoff sprachen 1874 die jetzt allgemein angenommene Ansicht aus, dass die rechts und links optisch aktiven Substanzen diesem Isomeriefall entsprechen. Die übrigen physikalischen und chemischen Eigenschaften sind gleich, abgesehen von der Kristallform, deren eine oft das Spiegelbild der andern ist. Die optische Isomerie ist also derjenige Fall, bei dem die Isomeren die denkbar geringsten Verschiedenheiten aufweisen.

b.    Geometrische Isomerie. Wenn zwei Kohlenstoffatome eine doppelte Bindung eingehen, was man stereochemisch als die Aneinanderlagerung der beiden Tetraeder mit einer Kante auffassen kann, so müssen die vier freien Valenzen in einer Ebene liegen. Führt man in das Aethylen anstatt des Wasserstoffs zwei andere Radikale ein, und zwar je eins an ein Kohlenstoffatom des Aethylens, so ist ein neuer stereochemischer Isomeriefall vorherzusehen, der sich z. B. für die Aetliylendikarbonsäuren durch folgendes Schema darstellen lässt:

H—C—COOH

II

H—C—COOH

Maleinsäure

COOH—C—H II

H-C—COOH Fumarsäure.

Ein ähnlicher Isomeriefall findet sich bei der Doppeltbindung zwischen Stickstoff und Kohlenstoff wieder, wie aus folgendem Schema sofort verständlich ist:

B-C—H

B—C—H

N-OH Synaldoxim

Der Unterschied der optischen Isomerie und der geometrischen Isomerie von der gewöhnlichen, auf einer verschiedenen Art der Bindung der Atome im Molekül beruhenden lässt sich auch kurz so ausdrücken, dass bei der geometrischen und optischen Isomerie (sogen. Stereomeren) nur die Konfiguration, nicht auch die Konstitution oder Struktur der Moleküle verschieden ist. Man

OH-N

Antialdoxim.

bezeichnet die gewöhnliche Isomerie daher auch häufig als Strukturisomerie.

Dass gerade bei den Kohlenstoffverbindungen die Isomeriefälle so häufig sind, hat seinen Grund vorwiegend in der sogenannten Trägheit der Kohlenstoffbindung und der dadurch bedingten Langsamkeit der Reaktionen, wo solche ins Spiel treten. Dadurch wird es erst möglich, dass bei der gleichen Temperatur Isomere beständig sind und dass nicht die labilere Form sofort in die stabilere sich umwandelt. Erhöhung der Temperatur verringert die Trägheit der Kohlenstoff bindung und man beobachtet demgemäss häufig, dass bei höherer Temperatur die Umwandlung des instabileren Isomers in die stabilere Form von selbst sich vollzieht. Häufig kommt es hier zur Ausbildung eines Gleichgewichtszustandes, d. h. man erhält ein Gemisch von beiden Isomeren. Höchst wahrscheinlich ist z. B. die Blausäure bei gewöhnlicher Temperatur als ein Gemisch der beiden Formen: H—C^N und H—N==C aufzufassen, die sich deshalb von einander nicht isoliren lassen, weil nach Entfernung einer Komponente sofort der frühere Gleichgewichtszustand sich wiederherstellt. Solche Gemische können offenbar im Sinne zweier verschiedenen Konstitutionsformeln reagiren (Taut o meri e), und man kann solchen tautomeren Verbindungen demgemäss zwei Konstitutionsformeln zuschreiben. Höchst wahrscheinlich ist bei anorganischen Verbindungen die Tautomerie die Regel und sind daher auf diesem Gebiete so wenig Isomeriefälle bekannt.

Litteratur: van’t Hoff, J. H., Lagerung der Atome im Raum, 2. Aufl., Braunschweig 1894. — Hantzsch, A,, Grundriss der Stereochemie, Breslau 1893, wo besonders ausführlich die Stereochemie des Stickstoffs behandelt ist. Ueber Tautomerie vergl. besonders : Schaum, M.. Die Arten der Isomerie, Habilitationsschrift, Marburg 1897.    Nernst.

Isometrische Projektion, s. Axonometrie.

Isomorphe Gemische. — Bei der Kristallisation von Gemischen fällt häufig anstatt der reinen Komponenten des Gemisches ein sogen. Mischkristall oder isomorphes Gemisch heraus. Um ein solches in reinem Zustande zu erhalten, verfährt man am besten so, dass man aus einer grossen Menge Lösung nur eine geringe Menge Mischkristalle sich abscheiden lässt. Unter diesen Bedingungen

bleibt die Zusammensetzung der Lösung und demgemäss die dadurch bedingte Zusammensetzung der Mischkristalle so gut wie ungeändert. Bisweilen können zwei Substanzen Mischkristalle in allen Verhältnissen bilden, wie z. B. ZnSO₄ + FHtO und MgSOi + FH₂0; häufig aber sind nur Mischkristalle darstellbar, die entweder die eine oder die andere Komponente in grossem Ueberscliuss enthalten, wie z. B. BaCli + SH^O und SrCl₂ + 2 H₂0. Im ersten Falle verhalten sich die beiden Substanzen, wie z. B. Wasser und Alkohol, die ja in jedem Verhältnis mischbar sind, im zweiten, wie z. B. Aether und Wasser, die sich nur beschränkt lösen. In manchen Fällen existirt ein singulärer Punkt in der Mischungsreihe, indem die beiden Substanzen zu einem Doppelsalz zusammenzukristallisiren im stände sind. Wenn man als Kriterium einer isomorphen Mischung die Möglichkeit einer stetigen Aenderung der Zusammensetzung innerhalb engerer oder weiterer Grenzen steht, so ist das Doppelsalz also nicht als isomorphe Mischung zu bezeichnen.

ver-

Nernst.

Litteratur: Eine sehr vollständige Zusammenstellung der isomorphen Mischungen findet man bei Azruni, A., Beziehungen zwischen Kristallform und chemischer Zusammensetzung, Braunschweig 1893 (im ersten Band von Graham-Ottos Lehrbuch der Chemie).

Isomorphie. Häufig vermögen sich gewisse Elemente in chemischen Verbindungen im Verhältnis ihrer Atomgewichte zu ersetzen, ohne dass damit eine bedeutende Aenderung der Kristallform verbunden ist, indem die Symmetrieeigenschaften völlig, die geometrischen Konstanten angenähert dieselben bleiben. Umgekehrt kann man aus den Mengenverhältnissen, in denen ein Element ein anderes in den so charakterisirten isomorphen Verbindungen zu ersetzen im stände ist, auf das Verhältnis der Atomgewichte schliessen, worauf E. Mitscherlich 1820 zuerst hinwies. Die Benützung der Isomorphie zur Atomgewichtsbestimmung kann zwar nur von sekundärem Werte sein, weil die Isomorphie weder Kegel ist, noch bei stattfindender Isomorphie obiger Satz unbedingte Giltigkeit besitzt; aber sie hat doch häufig auf anderem Wege gewonnene Resultate stützen können. Ausser den oben erwähnten Merkmalen der Isomorphie hat man noch die Fähigkeit gegenseitiger Ueberwachsung, die jedoch als Kennzeichen der Isomorphie von zweifelhaftem Werte zu sein scheint, vor allem aber die Fähigkeit, Mischkristalle (s. Isomorphe Gemische) zu bilden, bezeichnend als Kriterien angesprochen.

Einige isomorphe Reihen sind folgende:

I. CI, Br, <7, P; Mn (in'den Isomanganaten).

IL S, Se-, Te (in den Telluriden) ; Cr, Mn, Te in den Säuren H%PO* ; As und Sb in den Glanzen MeR%.

III.    As, Sb, Bi-, Te (als Element), P, Vd (in Salzen); N, P in organischen Basen.

IV.    K, Na, Cs, Rb, Li, TI, Ag.

Y. Cu, Ba, Sr, Pb-, Fe, Zn, Mn, Mg; Ni, Co, Cu; Ce, La, Di, Er, Y mit Ca-, Cu, Hg mit Pb ; Cd, Be, Sn mit Zn ; TI mit Pb.

YI. Al, Te, Cr, Mn ; Ce, TJ in den Sesquioxyden.

YII. Cu, Ag in den Oxydulverbindungen; Au.

Y1II. Pt, Zr, Td, Rh, Ru, Os-, Te, Au, Ni-, Sn, Te.

IX.    C, Si, Ti, Zr, Th, Sn-, Te, Ti.

X.    Ta, Nb.

XL Mo, W, Cr.

Litteratur: Azruni, A., Beziehungen zwischen Kristallform und chemischer Zusammensetzung, Braunschweig 1893 (im ersten Band von Graham-Ottos Lehrbuch der Chemie). Nernst.

Isoneplien, Linien, welche auf der Erdoberfläche Orte gleicher mittlerer monatlicher oder jährlicher Bewölkung verbinden. Die erste Karte der Jahres-isonephen von Europa lieferte Renou [1], eine Karte der Jahresisonephen von Mitteleuropa Eifert [2], eine Karte der Sommerisonephen des Atlantischen

Ozeans Teisserenc de Bort [3] (vergl. Bewölkung).

Litteratur: [1] Renou, De la nébulosité du ciel en Europe in La Nature, 1880, S.^180. — [2] Eifert, Die Bewölkungsverhältnisse von Mitteleuropa, Inaug. Dissert., Halle 1885.

[3] Teisserenc de Bort, Isobares, vents et isonèphes d’été sur l’Atlantique in Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’académie des sciences, Tome Cil, 1886.    Grossmann.

Isoperimetrisch, solche Aufgaben der Variationsrechnung (s. d.), bei welchen ein Integral einen grössten oder kleinsten Wert bekommen, während ein anderes Integral konstant bleiben soll (sogen, relative Maxima und Minima).

Beispiel: Gesucht die Kurve, welche bei konstanter Länge den grössten Flächeninhalt umschliesst. Lösung: der Kreis. Zu jeder derartigen Maximumaufgabe gehört auch eine Minimumaufgabe; der Kreis ist z. B. auch diejenige Kurve, welche bei gegebenem Inhalt der umschlossenen Fläche die kleinste Länge besitzt.    Wölffing.

Isoplethe, s. Graphische Tafel.

Isopurpursälire (Pikrocy amin säure, Phenylpur pur säure), CgH-, A⁷₅(9fi, im freien Zustande nicht bekannt. Man erhält das Kaliumsalz, wenn man die heisse Lösung von 1 Teil Pikrinsäure in 9 Teilen Wasser in eine auf 60° erwärmte Lösung von 2 Teilen Cyankalium in 4 Teilen Wasser einträgt. Braune, grün schimmernde Kristallblättchen, welche in Wasser und Alkohol löslich sind, durch Reibung, beim Uebergiessen mit konzentrirter Schwefelsäure und bei 215° explodiren. Durch Einwirkung von Salmiak erhält man aus dem Kaliumsalz das isopurpursaure Ammonium, welches zum Braunrotfärben von Wolle und Seide dient (G r a n a t b r a u n, G r e n a t s o 1 u b 1 e). Die Farbe ist ziemlich lichtecht.

Isorachien, auf den Karten der Meeresteile verzeichnete Linien, welche die Orte gleichzeitigen Eintritts von Ebbe und Flut (s. d.) verbinden.

Nernst.

Isosmotische Lösungen, Lösungen gleichen osmotischen Druckes. Nach der von van’t Hoff auf Lösungen übertragenen Regel von Avogadro enthalten solche Lösungen bei gleicher Temperatur gleichviel Moleküle in der Volum-einheit. Da Lösungen gleichen Gefrierpunkts und gleichen Siedepunkts gleichen osmotischen Druck besitzen, so sind solche Lösungen auch isosmotisch. Ein Verfahren, isosmotische Lösungen mit Hilfe halbdurchlässiger Membranen, also auf direkte Weise, ausfindig zu machen, beschrieb G. Tammann (Wied. Ann., Bd. 34, S. 229, 1888).

Isotheren, Linien, welche auf der Erdoberfläche die Orte mit gleicher mittlerer Sommertemperatur verbinden.

Isothermen, Linien gleicher Temperatur auf der Erdoberfläche; verbinden als Monats- und Jahresisothermen die Orte gleicher mittlerer, meist auf das Meeresniveau reduzirter Temperatur der Monate und des Jahres; werden zu Zwecken der Wetterprognose an den für diese errichteten meteorologischen Zentralstellen täglich für zwei bis drei Termine entworfen und zum Teil in den täglichen Wetterberichten veröffentlicht. — Die erste Isothermenkarte der Erde konstruirte A. v. Humboldt (1817), spätere besitzen wir von Dove, Woeikof [1], Hann [2], Buchan [3] u. a. Ausserdem wurden zahlreiche Isothermenkarten für kleinere Gebiete entworfen.

Litteratur: Schmid, Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig 1860. — [1] Woeikof, Die Klimate der Erde, Jena 1887. — [2] Atlas der Meteorologie, 3. Abt., von Berghaus’ Physik. Atlas, Gotha 1887. — [3] Buchan, Report of the scientific results of the voyage of H. M.

S. Challenger, London 1889.    Grossmann.

Weyranch.

Isotliermisclie Zustandsänderuilg wird ill der mechanischen Wärmetheorie (s. d.) eine Zustandsänderung genannt, bei welcher die Temperatur konstant bleibt. Bei Gasen, welche dem Boyle-Gay-Lussacschen Gesetz folgen (s. d.), entspricht einer isothermischen Zustandsänderung das Boylesche Gesetz (s. d.), während bei gesättigten Dämpfen mit der Temperatur auch der Druck konstant bleibt. Der in der Wärmetheorie besonders wichtige Carnotsclie Kreisprozess (s. Kreisprozess, Disponible Arbeit) besteht aus zwei isothermischen und zwei adiabatischen Zustandsänderungen (s. d.). Vergl. Gase, Dampf, gesättigter und überhitzter.

Isotrope Körper, s. Elastizität.

Israelitische Bauweise (Jüdische Baukunst), wesentlich von Aegypten und Phönizien beeinflusst, zeigt als ältestes bekanntes AVerk die Stiftshütte Mosis, ein transportables Prachtzelt im ägyptischen Stile, welches das Volk Israel auf der AVanderung mitnahm und auch in Jerusalem aufstellte, wo es bis zur Zeit der Regierung Salomos als Haupttempel fungirte. Salomo liess einen prachtvollen Tempelbau errichten; wir verweisen auf [1], [2], [3]. Ausser dem salomonischen Tempel erscheinen noch einige Gräber bemerkenswert, die sich in einem Halbkreis um die Stadt Jerusalem ausbreiten [4].

Die jüdischen Gräber waren entweder reine Felsengräber, bei welchen man eine Grabkammer in die senkrechte Felswand einarbeitete, oder aus dem Fels her aus ge arbeitete Freigräber, von oben herab so viel von dem Felsgestein um das Denkmal herum abgearbeitet, dass bloss der Teil des Felsens übrig blieb, den man zu dem Grabmal verwenden wollte. Einrichtungen sind beschrieben in [5].

Grössere reine Felsengräber erhielten eine Vorhalle vor der eigentlichen Grabkammer; diese Gestalt haben insbesondere die Richtergräber. Einfacher erscheinen die

Fassaden der Troglodytengrotten des Dorfes Silva, einer uralten Gräberstadt, bei welchen bloss die Eingangsthür durch ein breites Profil und Anbringung von Ohren ausgezeichnet erscheint. Die Fassaden der Königsgräber (etwa 38 Anlagen) besitzen zumeist eine Vorhalle, die früher von zwei Säulen nach aussen abgeschlossen war; dabei ist die Oeffnung von einem Rahmen umzogen, der ein Wein- und Oelblattornament aufweist, während sich oberhalb desselben ein dorischer Fries befindet, der durch Triglyphen, Schilde,

Palmenblätter, Kränze und Trauben dekorirt erscheint [6],

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Freigräber waren das sogen. Grab des Zacharias bei welchem ein kubischer, mit Halbsäulen verzierter Unterbau aus dem Felsen losgelöst erscheint, der von einer Pyramide bekrönt wird; ferner das in nebenstehender Figur dargestellte sogen. Grab des Absalom; der Fries ist durch Triglyphen und Schilde dekorirt und mit einer ägyptischen Hohlkehle abgeschlossen.

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Darüber erhebt sich ein schmuckloses Attikageschoss, von welchem eine Felsentreppe in das Innere der Grabkammer herabführte; hier fand man zahlreiche Nägel in den Wänden, was auf eine ursprüngliche Bekleidung mit Metallplatten schliessen lässt. Auf diesen so gestalteten Unterbau setzte sich zunächst ein cylindrischer Oberteil, der in einen einwärts geschweiften pyramidalen Aufsatz mit tulpenartiger Bekrönung endigt [7].

Die besprochenen Denkmale zeigen einen eigentümlichen Mischstil, der sich aus ägyptischen, assyrisch-babylonischen, phönizischen und griechischen Elementen zusammensetzt.

Litteratur : [1] Thenius, 0., Die Bücher der Könige, Leipzig 1849. — [2] Unruh, G., Das alte Jerusalem und seine Bauwerke, Langensalza 1861. — [3] Ewald, Geschichte des Volkes Israel III. — [4] Lübke, W., Geschichte der Architektur, Leipzig 1884. — [5] Tobler, Titus, Golgatha, St. Gallen 1851. — [6] de Saulcy, F., Voyage autour de la mer morte, Paris 1853. — [7) Salzmann, A., Jerusalem, Etudes et reproductions photographiques des monumentes de la ville sainte, Paris 1856.    ». Schubert-Soldern.

Itabirit, ein sehr eisenreicher Eisenglimmerschiefer, welcher aus Eisenglanz, Magnetit und Quarzkörnern besteht. Das Gestein bildet sehr mächtige, geschichtete Ablagerungen bei Sabara in Brasilien, dann bei Sutton in Kanada und in Nordland (Norwegen), hier in der kambrischen Formation. Der brasilianische Itabirit enthält vielfach Gold und wird auf dieses hin ausgebeutet. Lcppia.

Fig. 2.

Fig- 1.

Itakolumit, s. v. w. Gelenkquarz.

Italienische Erde, s. Grüne Erde.

îTlunTTIïïTTïïTTTTIÏÏînTiÏÏM

Italienisches Dach, eine Nachbildung der antiken Deckungsweise, über welche wir durch die Beste der Marmordächer genauen Anhalt haben [1].

Die Dachneigung ist eine sehr flache, ca. 25°.

Auf einer Lattung, welche von Traufe zum First ansteigt, liegen 1. Plättchen (pianelli), 39 cm lang, 19 cm breit, 2 cm dick, welche an den Stossfugen zusammengeschliffen und in Mörtel gebettet werden. Auf diesen 2. Deckziegel (tegole)

i.

Fig. 4.

Fig. 3.

Fig. 1 mit seitlich aufstehendem Rande; die horizontale Ueber-deckung beträgt 10 cm. Die Ränder werden überdeckt durch 3. Hohlziegel (imbrice, canali) Fig. 2, welche von der Traufe zum First sich ziehen. Das Aussehen des Daches ist ein elegantes und schönes. Die weitere Ausbildung der antiken Deckweise an ^ den Stossfugen (Fig. 3 und 4) führte zur neuesten Ziegeldachung, u dem Falzziegeldach (s. Falzziegel).

Litteratur: [1] Handbuch d. Architektur, II. Teil, Bd. 1, Baukunst der Griechen von J. Durm, Darmstadt 1881, Bd. 2; Baukunst der Römer von J. Durai, Darmstadt 1885.

Weinbrenner.

Itineraraufnalime (Routen- oder Reisewegaufnahme), die mit wenig Aufwand an Zeit und Hilfsmitteln vorzunehmende ungefähre („flüchtige“) Vermessung eines durchreisten Gebietes vom Reiseweg aus.

Exakte Landesvermessungen (s. d.) mit geometrischen und topographischen Spezialkarten liegen zurzeit nur für sehr kleine Gebiete der Erdoberfläche vor und zwar für Westeuropa, einzelne Teile der Vereinigten Staaten und einzelne Kolonialgebiete; generelle Landesvermessungen mit trigonometrischer Grundlage, bei welchen die Einzelaufnahmen bis jetzt weniger speziell und exakt zur Durchführung gekommen sind, liegen vor in Osteuropa, dem grössten Teil der Vereinigten Staaten, in Argentinien, kleinen Teilen Brasiliens, in Kapland, Vorderindien, Ostaustralien, Japan. Für den Rest (mit Ausnahme einzelner örtlich eng begrenzter Gebiete), d. h. also für den weitaus grössten Teil der Erdoberfläche, beruht das vorhandene Kartenmaterial auf Routenaufnahmen.

An Stelle der bei der Landesvermessung die Grundlage für die geometrischen und topographischen Spezialvermessungen bildenden Landestriangulirung tritt ein System von astronomisch bestimmten Punkten, an welche sich die Itinerare anschliessen. In den bewohnten Teilen der oben nicht genannten aussereuropäischen Staaten besteht ein solches mehr oder weniger enges und zuverlässiges System astronomisch bestimmter Punkte, an welches sich ein ausgedehntes Netz von Routenaufnahmen anschliesst und dadurch einen wenn auch rohen Ersatz für die fehlende exakte Landesvermessung bietet, während für weite Gebiete der Erdoberfläche z. B. Innerafrika, Inner- und Nordasien, Innerbrasilien u. s. w. (sofern sie ganz unbekannt sind) nur astronomische Ortsbestimmungen und Routen vereinzelter Reisenden und Expeditionen vorliegen [1], — In historischer Beziehung sei hier erinnert an die AVegekarten der Römer (Itineraria Antonini, Alexandri etc.), vornehmlich an die sogen. Peutingersche Tafel [2].

Die Anordnung des Messungsverfahrens hängt ab von dem Zweck der Routenaufnahmen, von der Ausdehnung derselben, von der Beschaffenheit der etwa vorhandenen Karten u. s. w. Hauptsächlich kommt in Betracht, ob es sich um ein zusammenhängendes Netz von Routen und Einzelaufnahmen handelt, wie in den oben erwähnten bewohnten aussereuropäischen Staaten, oder um vereinzelte Unternehmungen von geringerer oder grösserer Ausdehnung durch einzelne Reisende oder Expeditionen, wobei dann wieder zu beachten ist, ob das Interesse der topographischen Bestimmungen vorwiegt oder gegenüber anderen Zwecken in den Hintergrund tritt. Für letzteren Fall genügen die einfachsten Aufzeichnungen, sofern sie nur korrekt sind. Handelt es sich um grössere Unternehmungen, etwa um eine zusammenhängende Itinerarvermessung oder um Revision und Vervollständigung älterer Aufnahmen und Karten, so erweitert sich dementsprechend die geodätische Aufgabe. Das geometrische System einer vollständigen Itineraraufnahme besteht aus 1. einer Anzahl astronomisch bestimmter oder eventuell in Karten bereits sicher gegebener Punkte,

2. den diese Punkte verbindenden Bussolenzügen, 3. den Höhenmessungen.

1.    Für ausgedehnte Unternehmungen sind astronomische Bestimmungen unerlässlich; dieselben können ausgeführt werden an Punkten, welche bis zu etwa 100 km (mehrere Tagemärsche) Abstand haben ; bei exakten Bestimmungen sind geringere Abstände erwünscht, grössere in allen Fällen möglichst zu vermeiden. Die astronomischen Messungen bestehen aus Zeit-, Breiten-, Azimut- und Längenbestimmungen. Da Breitenbestimmungen verhältnismässig einfach und leicht genügend genau ausführbar, Längenbestimmungen durch Zeitübertragung wegen des besonders auf schwierigen Reisen unsicheren Uhrganges dagegen nicht ganz zuverlässig sind und die Ausführung anderer Längenbestimmungen aus Sternbedeckungen, Verfinsterungen, Monddistanzen und Mondhöhen sehr schwierig ist, so ist es empfehlenswert, ein möglichst enges Netz von Breitenbestimmungen zu erstreben. Sind neben der Zeitübertragung noch Längenbestimmungen erforderlich, so kann man diese auf wenige, aber möglichst genaue beschränken. Die erforderlichen Instrumente sind mindestens zwei gute Taschenchronometer, ein kleines, kräftig gebautes Universalinstrument (eventuell mit photogrammetrischer Einrichtung), ein Sextant nebst Zubehör. Weiteres s. d. Art. Geographische Ortsbestimmung sowie [3]—[5].

2.    Das wesentlichste Element, das eigentliche Itinerar, bilden die Bussolenzüge (s d.), welche im Anschluss an vorhandene Kartenpunkte für kleinere Unternehmungen (etwa bis im Maximum zu 100 km Ausdehnung) ohne weiteren astronomischen Anschluss unter Umständen allein ausreichend sein können. Die Strecken werden erhalten bei kleinen, engbegrenzten Aufnahmen mit Fusswanderung durch Abschreiten (s. d.) unter eventueller Benützung eines Schrittzählers (s. d.), bei allen grösseren Unternehmungen aus der Geschwindigkeit der Marschbewegung. Das Messinstrument ist demnach die Uhr und die wichtigste Aufgabe die Ermittelung der Marschgeschwindigkeit für die gerade in Betracht kommende Fortbewegungsart, sei es Marsch zu Fuss, mit Reittieren (Pferd, Kamel), mit Zugtieren (Pferd, Ochse, Hund) oder durch Flussfahrten u. s. w.. Die Geschwindigkeit (Zeiteinheit = Miuute, eventuell Stunde) muss in jedem einzelnen Fall festgestellt und stetig auf ihre Gleichmässigkeit und etwaige besondere Abweichungen, selbstverständlich unter Verzeichnung aller Pausen, beobachtet werden. Von der pünktlichen und scharfen Feststellung, Beobachtung und Kontrollirung der Bewegung hängt im wesentlichen die Genauigkeit der Itinerarergebnisse ab. Allgemeine Angaben wie z. B. n Tagemärsche, wobei für die Tagereise irgend eine Annahme zu machen ist, geben naturgemäss

nur

ganz rohe Bestimmungen, wodurch Fehler in den Ortsangaben bis zu 100 km und mehr entstehen können. Liegen zum Anschluss astronomisch bestimmte Punkte vor, so dient die Marschgeschwindigkeit lediglich zur Interpolation der Zwischenpunkte auf diese festen Anschlusspunkte. i >ei grösseren Unternehmungen bieten die in die Meridianrichtung fallenden Routen ein geeignetes Mittel zur Bestimmung der Marschgeschwindigkeit, da die Polhöhen leicht ausreichend genau bestimmt werden können. Im übrigen muss gewissermassen mit kleinen Mitteln das Ziel erreicht werden, indem passende Strecken durch Ausmessen mit Messband oder den für diese Zwecke käuflichen Fadenspulen durch gelegentliche Distanzmessungen (auch mit Benützung des Schalles) ermittelt, darnach die Geschwindigkeit abgeleitet und für die übrige Reise zu Grunde gelegt wird. Bei umsichtigem Verfahren lässt sich auf diese AVeise eine für die kartographische Darstellung hinreichende Genauigkeit der Entfernungen erzielen; eine allgemein

brauchbare Genauigkeitsangabe für die Beurteilung der Itinerarentfernungen ist bei einer der

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Entfernung angesehen werden. Erfahrungen darüber und weitere Methoden s Töl Für die Kartenzeichnung werden die Zeitangaben in Längenmass oder Bogenminuten ausgedrückt — Zur Richtungsbestimmung dient die Bussole (s. d.), und zwar sollen nur kleine bequem zu handhabende Instrumente mit festem oder schwebendem Kreis von etwa 4—8 cm Durchmesser zur Verwendung kommen. Bei Aufnahmen zu Fuss kann eine Stockbussole gebraucht werden-beim Beiten empfiehlt es sich, das Instrument in einer Handgelenkschnalle neben der Uhr zu tragen. Die Azimute der Marschrichtungen werden, soweit möglich, nach natürlichen Richtobjekten genommen. Der ^Fehler einer solchen aus freier Hand vorgenommenen Azimutbestimmung ist etwa +1—5° oder auch noch grösser. Wird aber, entsprechend der Fehlertheorie des Bussolenzuges (s. d.), die Richtung möglichst oft bestimmt und ausserdem passende Kontrollen verwendet (vorwärts-, rückwärts-, übergreifende Zielungen, Zielungen nach läno-ere Zeit sichtbaren Objekten, wie Bergspitzen etc.), so ist gegenüber der Entfernungsbestimmung für die Azimute leicht eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen. Ein wertvolles Urteil über die Genauigkeit, welcher Itinerarazimute fähig sind, gibt [5]. — Die magnetische Missweisung ist zu bestimmen im Anschluss an etwa vorhandene zuverlässige Kartenpunkte oder im Anschluss an die erforderlichen astronomischen Bestimmungen oder, falls beides fehlt, durch Peilen der Sonnenauf- und -Untergänge oder des Sonnenazimutes bei bekannter Zeit, des Polarsternes oder sonst geeigneter Gestirne [3]—[5]. Seitwärts der Route liegende Objekte werden durch Azimute von mehreren (mindestens zwei) Routenpunkten aus festgelegt (vorwärts eingeschnitten) oder angeschnitten und die Entfernung geschätzt. Oertlichkeiten von besonderer Bedeutung werden durch Krokiren mit Bussole und Schrittmass vermessen. Für den Fall, dass besondere Vermessungen ausgedehnter Geländeabschnitte durch generelle Triangulirung (mit astronomischem Anschluss) und. topographische (tachymetrische, photogrammetrische) Aufnahmen vorgesehen sind, müssen die dazu erforderlichen Hilfsmittel zur Anwendung kommen. Es sei bemerkt, dass für lokale Triangulirungen auch der Sextant (Taschen- oder Dosensextant) brauchbar ist. Die Ausführung derartiger Aufnahmen richtet sich nach den für diese Verfahren geltenden Regeln unter Anpassung an die vorliegende besondere Aufgabe. — Die Ausarbeitung und kartographische Darstellung des Itinerars kann nach Eintragung der gegebenen bezw. astronomisch bestimmten Positionen entweder unmittelbar graphisch mit Auftragkreis und Massstab geschehen oder rechnerisch wie beim Polygonzuge (s. d.) mit Benützung von Rechentafel, Rechenschieber u. s. w., wobei eine geeignete Verteilung der Anschlusswidersprüche stattfinden muss. Beispiele und Anleitung hierzu s. [3] u. [5]. Das rechnerische Verfahren ist empfehlenswert bei umfangreichen und zusammenhängenden Itinerarnetzen. Während der Reise wird das Tagebuch mit den Skizzen möglichst massstäblich ausgearbeitet und täglich mit der mittleren Reiserichtung und der durch Schätzung auf geradlinigen Abstand reduzirten Marschlänge der genäherte Ort in der Reisekarte eingetragen bezw. mit dem astronomisch gefundenen (z. B. der Breite) verglichen. Die weitere Ausarbeitung erfolgt nach den für geographische und topographische Karten gütigen Regeln.

3. Die Grundlage aller Höhenbestimmungen liefern fortlaufende Barometerablesungen längs der Route und an bestimmten Punkten, z. B. in Ortschaften, an Küsten-, Missions-, Militär- oder sonst geeigneten Stationen, so dass nach der Methode der korrespondirenden Barometerablesungen die Höhenunterschiede gegen die Standbarometer bezw. gegen Punkte bekannter Meereshöhe oder gegen Küstenpunkte unter Berücksichtigung der regelmässigen und unregelmässigen Luftdruckschwankungen abgeleitet werden können (vergl. Barometrische Höhenmessung, Bd. 2, S. 18). Als Instrumente für die Reise sind allein Federbarometer (s. d.) geeignet, von welchen zur gegenseitigen Kontrolle stets zwei mitgeführt werden müssen, welche ausserdem so oft als möglich mit einem guten Quecksilberbarometer verglichen oder auch mit Hilfe eines Siedethei-mometers geprüft werden müssen. Jedenfalls ist mindestens je eine Prüfung am Anfang und Schluss der Reise erforderlich. Als Standbarometer können Quecksilberbarometer oder auch Federbarometer eventuell Barographen dienen. Bei Reisen in unbekannten Gegenden mit schwierigen Verhältnissen wird das Quecksilberbarometer wegen der durch Transportschäden zu befürchtenden Instrumentfehler besser nicht mitgeführt, sondern etwa an einer Anfangsstation als Standbarometer hinterlassen. Die zu erreichende Genauigkeit hängt von den äusseren Umständen und der Anordnung des Verfahrens ab. Für geringe Ausdehnungen des Aufnahmegebietes gelten die bei der barometrischen Höhenmessung (s. d.) gegebenen Genauigkeitsangaben; für die Leistung des Verfahrens unter grossen Verhältnissen sind in [5] wertvolle Erfahrungen gegeben. Jordan schätzt dort den Höhenfehler der barometrisch bestimmten Punkte in der libyschen AVüste gegen zwei 500—600 km entfernte Stationen am Nil zu rund ± 10—20 m. — Zur Höhenbestimmung von seitwärts der Route gelegenen Punkten (Gebirgshöhen, Sättel etc.), deren Lage gegen den Itinerarzug durch Bussolenazimute bestimmt wird, ist bei nicht zu grossen Abständen am besten ein Höhenmesser (s. d.) mit Höhenwinkelablesung geeignet. Hiermit kann besonders bei mehrfachen Zielungen von verschiedenen Punkten der Route aus eine befriedigende Genauigkeit erreicht werden. Dasselbe Instrument ist auch für lokale Höhenmessungen, z. B. für geologische Zwecke (auch mit Verwendung horizontaler Zielung als Nivellirinstrument) geeignet. Trigonometrische Höhenmessung (s. d.) mit dem Theodolit oder Tachymeter wird, wie bereits oben erwähnt, nur in besonderen Fällen in Betracht kommen können.

Litteratur: [1] Hettner, Geographische Zeitschrift, Leipzig 1895, Jahrg. 1, S. 4. — [2] Miller, Weltkarte des Castorius, genannt die Peutingersche Tafel, Ravensburg 1888. —

[3] Neumayer, Anleitung zu wissenschaftlichen Beobachtungen auf Reisen, Berlin 1888; Geographische Ortsbestimmung von Tietjen, topographische und geographische Aufnahmen von Jordan, nautische Vermessungen von Hoffmann. — [4] Wislicenus, Handbuch der geographischen Ortsbestimmung auf Reisen, Leipzig 1891. — [5] Jordan, Physische Geographie und Meteorologie der libyschen Wüste, Kassel 1876. Weitere Anleitung geben: [6] Richthofen, Führer für Forschungsreisende, Berlin 1886. — [7] Kaltbrunner, Manual du voyageur, Zürich 1879, desgleichen deutsche Bearbeitung von Kollbrunner, Zürich 1881. — [8] Hints to travellers, edited by the royal geogr. society, London 1883. — [9] Zöppritz, Leitfaden der Kartenentwurfslehre,

Reinhertz,

Leipzig 1884.

Ittrotantalit, s. v. w. Fergusonit.

Ivesdruck, eine von dem Amerikaner Ives erfundene Beproduktions-metliode, bei welcher ein Gelatinerelief, das man von einem Pigmentdruck gewinnt, mit Buchdruckfarbe eingewalzt und auf gekörntes Papier übertragen wird, welches man alsdann zum Ueberdruck auf Stein oder Zink benützt, um damit

Theod. Goebel.

Ivoiritdruck, lithographischer Druck auf Elfenbein-Imitation, die man zu Einlagen in Schmuckkästchen, Fächer und allerhand kunstindustrielle Erzeugnisse benützt. Das Ivoirit soll aus 100 Teilen Gelatine, 400 Teilen Wasser, 10 Teilen Glycerin und 20 Teilen Zinkoxyd zusammengesetzt sein. Theod. Goebei

Ixensparren, s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106.

druckfähige Platten herzustellen.

Artikel, die unter J(ot) vermisst werden, s. unter I.

J, in der Chemie Abkürzungszeichen für Jod.

Jacarandaholz, s. Nutzhölzer.

Jackmascliine, s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 107 ff.

Jackstag, s. Takelage.

Jacobische Brutkiste, s. Fischzucht künstliche.

Jacobische Fläche von vier Flächen /{x, y, z, co) = 0 ; /' = 0; f“ = 0; /"'= 0 (wo co homogenisirende Veränderliche ist) hat die Gleichung:

und ist der Ort der Punkte, deren Polarebenen in Bezug auf alle vier Flächen durch einen Punkt gehen. Die Jacobische Fläche von vier Kugeln ist deren Ortho-= 0 gonalkugel, d. h. eine Kugel, welche alle vier Kugeln unter rechtem Winkel schneidet.

vf vf df 9f

vf

df‘

d1‘"

ct> es

3^

Cb Cb

Litteratur: Salmon, G., Analytische Geometrie des Raumes, deutsch von Fiedler, 1. Teil, 3. Aufl., Leipzig 1879, S. 314. Wölffing.

'à x dy dz

Jacobische Funktion, s. Thetafunktionen.

Jacobische Kurve. — I. In der

ebenen Geometrie hat die Jacobische Kurve der drei Kurven f (x y co) = 0; f = 0; /" = 0 (wo co homogenisirende Veränderliche) die Gleichung:    gX gy gco

Sie geht durch jeden gemeinsamen Punkt der drei Kurven und berührt daselbst, wenn zwei derselben von gleicher Ordnung sind, die dritte. Sind die Ordnungen aller drei Kurven gleich und ersetzt man die letzteren durch solche, welche dem durch sie bestimmten Kurvennetz (s. Kurven) angehören, so bleibt die Jacobische Kurve unverändert; sie gehört daher dem ganzen Netz zu. Besteht das Netz Xf + uf -j- yf‘ = 0 aus den Polaren sämtlicher Punkte der Ebene in Bezug auf eine Kurve F= 0, so geht die Jacobische Kurve des Netzes in die Hessesche Kurve von F~0 über [1]—[3].

df df df

qx dy du df df df

dx dy d™ df" df‘ df‘

und ist der Ort eines Punktes, dessen Polar-= 0 geraden in Bezug auf die drei Kurven durch einen Punkt gehen.

und ist der Ort der Punkte,

II. In der Raumgeo-metrie hat die Jacobische

v* d y d z dco Kurve von drei Flächen d-~-f(x, y, t, Ü>) = 0 ; / = 0 ;    ?.. %?. ® f, » »

/' = 0 die Gleichungen : — ~ ~~ -j-

Litteratur: [l] Glebsch, A., Vorlesungen über Geometrie, herausg. von Lindemann RO 1 Leipzig l876 s 37y ff - [2] Salmon, G., Analytische Geometrie der" KegelsckSe Deutsch von Iiedler, 4. Aufl., Leipzig 1878, S. 551 ff. — [3] Ders., Analytische Geometrie der höheren ebenen Kurven, Deutsch von Fiedler, 2.Auff, Leipzig 1882, S. 194, 207. - [4] Ders., Analytische Geometrie des Raumes, Deutsch von Fiedler, Bd. 1, 3. Aufl., Leipzig 1879, S. ;316.

Jacobis Röhrendarre, s. Brikettiren (der Braunkohle)!

Jacomart (Jacquemart, englisch Jack of the clockhouse), hiessen bewegliche Figuren, die, neben der Glocke stehend, die Stunden anschlugen; im Mittelalter und in der Frührenaissance gebräuchlich ; Beispiel die Uhr ’ am Markusplatz in Venedig.    w. schubert-soidem.

Jaconet, feines, glattes Baumwollengewebe, welches sich von dem Batist durch grössere Weichheit (weniger steife Zurichtung) unterscheidet; s. Weberei.

Jacquard-Kraftstulil, -mascliine, s. W e b er e i.

Jacquardmuster, s. Wirkerei.

Jacquardpappe, eine

_0    Polarebenen in Bezug

auf alle drei Flächen je durch eine Gerade gehen [4].

Wölffing.

nur aus Hadern hergestellte, gut geglättete Pappesorte, aus welcher die sogen. Jacquardkarten erzeugt werden.

Jadeit, s. Au g it.

Wein b renn er.

Jagdband (Jagdbug), schräggestelltes, kurzes Holz, Eggs? das zu Versteifung schon verbundener Hölzer mit seinen Enden in die Zapfenlöcher mittelst der Axt eingetrieben (eingejagt) wird. Das eine Ende (Jagdzapfen) ist so zu gestalten, dass er am Punkte a normal, bezw. nach einem Bogen, dessen Halbmesser = der Länge des Buges ist, geschnitten wird (s. Fig.).

Jagdbiinder, Riegel mit Jagd- oder Schleifzapfen.

Jagdgescliiitz, s. Schiffsarmirung.

Weinbrenner.

Jagdhaus (Jägerhaus), Gebäude, in einem Jagdbezirk gelegen, entweder zur Wohnung bei Jagdaufenthalt oder zur Erholung der Jäger nach der Jagd bestimmt. In letzterem Falle muss ein grosser Versammlungssaal vorhanden sein, nebst Küchen- und Aufbewahrungsräumen. Ein Turm oder ein Aufbau für Umsicht über das Jagdgebiet ist vorteilhaft. Die Ausschmückung mit Jagdemblemen im Innern wie am Aeussern wird wesentlich zur Charakteristik des Gebäudes beitragen. In grossen Verhältnissen durchgeführt, wird das Gebäude Jagdschloss genannt.

Jagdpulver, s. Geschosstreibmittel, Bd. 4, S. 595.

Jagdriegel, s. Schloss.

Jagdzapfen, s. J a g d b a n d.

Jagermast, s. Bemastung, Bd. 2, S. 239.

Jahr, die Zeit eines Umlaufs der Erde um die Sonne.

SiderischesJahr ist die Zeit, nach welcher die Sonne wieder bei denselben Fixsternen am Himmel zu stehen scheint; es hat die unveränderliche Länge von 365,25637 Tagen.

Tropisches Jahr ist die Zeit, nach welcher die Sonne wieder zum Frühlingspunkt zurückkehrt. Wegen des Vorrückens der Nachtgleichen jährlich um einen Ekliptikbogen von 50,24 Sekunden (ganzer Umlauf nach 26000 Jahren, dem grossen platonischen Jahr) ist das tropische Jahr kleiner als das siderische ; es hat 365,2422 Tage, eine nicht exakt gleichbleibende Zahl.

Ano malistisch es Jahr, Zeit der Rückkehr der Erde zur Sonnennähe, dem Apogäum. Da die Apsidenlinie langsam weiterrückt, um 11,5° jährlich, so beträgt das übrigens gleichfalls etwas veränderliche anomalistische Jahr 365,2596 Tage.

Bürgerliches Jahr heisst das Jahr mit einer ganzen Zahl von Tagen und entsprechenden Schalttagen, das der bürgerlichen Zeitrechnung zu Grunde liegt ; geschichtlich (s. Kalender) schliesst sich dasselbe fortschreitend mehr dem tropischen Jahr an, weil dieses die Zeit des bürgerlich wichtigen Wechsels der Jahreszeiten ist. Das Mondjahr Solons hatte 12 Monate mit 29—30, zusammen 354 Tagen nebst einem Schaltmonat nach je 3 Jahren. Das Julianische Jahr umfasst 365 Tage mit einem Schalttag nach je 4 Jahren. Das Gregorianische Jahr schaltet alle 400 Jahre nur 97 Schalttage ein und beträgt daher im

Mittel nur 0,0003 Tage mehr als das tropische.

Aug. Schmidt.

Jahreszeiten, im astronomischen Sinne die durch die Zeitpunkte des Durchganges der Sonne, durch den Aequator (Aequinoktialpunkte, Nachtgleichen) und ihres grössten Abstandes von diesem (Solstitialpunkte, Sonnenwenden) bestimmten Abschnitte des Jahres — Frühling, Sommer, Herbst und Winter — fallen für die mittleren Breiten nahe zusammen mit den Jahreszeiten im meteorologischen Sinne, das ist den Abschnitten, in die sich das Jahr nach dem Verlauf seiner Witterung gliedert, doch werden behufs leichterer Ableitung der meteorologischen Mittelwerte für die Jahreszeiten als Winter die Monate Dezember, Januar und Februar, als Frühjahr März bis Mai etc. gerechnet. An Stelle dieser meteorologischen Jahreszeiten treten, zumal abweichend in den Tropen, mit einander abwechselnd, die trockene Jahreszeit und die nasse oder Regenzeit, ebenfalls durch den jährlichen Gang der Sonne bedingt.    Grossmann.

Jaina Architektur, s. Indische Baukunst.

Jakobsleiter, auf Schiffen Bezeichnung für eine Leiter aus Tauwerk mit hölzernen Sprossen.

Jakobstab (baculus geometricus, baculus astronomicus und Gradstock) ist eines der älteren Messinstrumente, welches zur Feldmessung (Entfernungsund Höhenmessung) und zu astronomischen, besonders nautischen Winkelmessungen (Winkelabstände, Sonnen- und Sternhöhen) diente und etwa im 15. Jahrhundert verbreitet wurde.

Das Instrument besteht aus einem Stab AB, auf welchem ein kürzerer Querstab CD (oder mehrere) verschiebbar angebracht ist, so dass seine Mitte E (CE = ED) auf AB gleitet. In A, C und D sind Zielstifte (Diopter) angebracht zur Herstellung der Zielinien von A über C und D nach den betreffenden Zielpunkten; die Einstellung der Zielpunkte geschieht durch entsprechendes Verschieben des Querstabes CD. Beide Stäbe sind mit einer bestimmten Anzahl gleicher Teilungseinheiten versehen; bei den einfachsten Instrumenten ist CE = ED die Teilungseinheit für AB. Bei den Entfernungs- und Höhenbestimmungen (bei diesen ist CD mit einem Senkel lotrecht zu richten) werden die gesuchten Stücke durch Auflösung der bei verschiedenen in bekannter Entfernung gewählten Standpunkten und den diesen entsprechenden Stellungen des Querstabes sich ergebenden Proportionen berechnet. Zur 'Winkelbestimmung dient die Beziehung tg£« = CD: 2 AE, wobei der gesuchte Winkel « und AE die Länge des Hauptstabes bis zum Querstabe ist. Das Instrument blieb bis zu seiner Verdrängung durch den Spiegelsextanten (s. d.) um die Mitte des 18. Jahrhunderts das wichtigste Instrument der Seeleute zur Bestimmung von Zeit und Breite.

Reinherta.

Litteratur: [1] Wolf, Geschichte der Astronomie, München 1877, sowie AVolf, Handbuch der Astronomie, Bd. 2, Zürich 1892. — [2] Breusing, Die nautischen Instrumente bis zur Erfindung des Spiegelsextanten, Bremen 1890.

Jakonett, s. Jaconet.

Jalousie, s. Fensterladen.

Jambee, s. Stöcke.

Jamesonit, s. v. w. Heteromorp hit.

Japanische Baukunst, schliesst sich im allgemeinen an die chinesische an. Die wichtigsten Gegenstände der Architektur bilden die Tempelbauten, die sich äusserlich ziemlich ähnlich gestalten, trotzdem verschiedene Religionen in Japan zu verzeichnen sind. Die älteste Religion des Landes ist die Sinto-religion. Zu den Tempeln derselben gelangt man durch ein eigentümlich gestaltetes hölzernes Thor; sie selbst liegen in einem grösseren Tempelhof. Auf der einen Seite befindet sich dann zumeist ein Bassin für die religiösen Waschungen, während auf der andern Seite ein grosser Kasten zur Aufnahme der Geschenke aufgestellt ist. Im Innern des Tempels, Mia genannt, befindet sich kein Götterbild, sondern ein Metallspiegel, als Symbol des allwissenden, alles sehenden Auges Gottes. Die noch weit verbreitetere Religion ist die des Buddhismus; diese Tempel stehen wie die vorigen zumeist auf einem Hügel und sind durch eine Baumallee und eine Freitreppe zugänglich. Auch hier steht der eigentliche Tempel in einem Hof, der zumeist in einen zierlichen Garten umgewandelt erscheint und Blumenbeete, Felspartien, kleine Teiche, Baumgruppen und Tempelchen enthält. In diesen Tempeln pflegt eine vergoldete Kolossalstatue des Buddha nicht zu fehlen; auch stehen dieselben in der Regel mit ausgedehnten Klosteranlagen in Verbindung. Die Paläste der japanischen Grossen haben einen festungsartigen Charakter und sind zumeist durch drei herumlaufende Maueranlagen, die mit Wall und Graben wohl versehen sind,

umzogen. Die Wohnhäuser der Bürger sind sehr leicht aus Holz gefertigt besitzen verschiebbare Wände zur Vergrösserung oder Verkleinerung der Bäume, sie sind mit Tapeten beklebt und einstöckig oder bloss aus einem Erdgeschoss bestehend. Die Begräbnissplätze zeigen wenig hervorragende Denkmale- die Familiengräber sind zumeist von einer niedrigen Mauer umgeben, die mit Pflanzenwerk überwuchert erscheint. Die Grabmale selbst werden durch Denksteine verziert, die die Gestalt von Stelen annehmen oder kugelförmig gebildet sind und auf Schildkröten aufruhen. TJeberall sind zierliche Blumen aufgestellt, während die Wege mit Kies bestreut und ungemein sauber gehalten werden.

T    . T n .    .    ». Schubert-Sold cm.

ausser-

Japanisches Papier, das in Japan meist aus dem Baste der Mitsumata-pflanze, aber auch aus dem des Papiermaulbeerbaumes hergestellte ordentlich feine und doch sehr feste Papier; s. Papiersorten.

Japanisches Wachs, s. Talg, vegetabilischer.

Jargon, s. Zirkon.

Jasminöl (huile antique de Jasmin), parfümirtes, nicht flüssiges Oel, durch Maceration der Blüten von Jasminum odoratissimum L. mit Olivenöl gewonnen. Es findet in der Parfümerie Verwendung und wird hauptsächlich von Südfrankreich und Tunis geliefert.

Jasniggergrün, s. Schweinfurter grün.

Jaspis, s. Quarz.

Jauchebrunnen dienen dazu, die flüssigen Bestandteile des Viehdüngers zu sammeln, um sie mit der Kettenpumpe zu heben und wieder über den Dünger zu ergiessen, damit dieser gleichmässig durchfeuchtet erhalten werde. Der Baum-inhalt wird auf 1 Haupt Grossvieh je nach dem Wassergehalt des Futters 0,15 bis 0,40 cbm gerechnet. Die Grundform ist am besten kreisrund. Mauern und Sohle werden im Mauerwerk wasserdicht hergestellt. Man erhöht sie etwa 1 m über die Sohle der Dunggrube und legt seitlich Einlauflöcher für die Jauche an, setzt auch den Jauchbrunnen durch Thonrohrleitungen mit den Abflussrinnen des Viehstalles in Verbindung (s. Rindviehställe und Pferdeställe). Oben wird der Brunnen mit Bohlenbelag abgedeckt, auf dem die Jauchpumpe aufgestellt wird (s. Dungstätten).

Litteratur: Tiedemann, L. v., Das landwirtschaftl. Bauwesen, Halle a. S. 1891. ». Tiedemann.

J?

Blecken.

Jauchepumpen, transportable oder feststehend angebrachte Handpumpen zur Entleerung von Gruben. Die Jauche wird durch ein oben umgebogenes Rohr in das Jauchefass gepumpt, welches, auf einem Wagen liegend, an Ort und Stelle gefahren wird. Das Material ist Gusseisen, die Ventile werden meist auch als Gusseisenkugeln ausgeführt.

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Die Förderhöhe wird mit 3—4 m verlangt, die Leistung für eine Person mit mindestens 100 1 pro Minute.

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Die gebräuchlichsten Jauchenpumpen sind folgende: System Fauler (Fig. 1). Im Pumpenstock sitzen die beiden Glockenventile, welche durch eiserne Kugeln in der richtigen Lage erhalten .werden.

Der Kolben schliesst nicht dicht, das Steigrohr besteht aus einzelnen konisch zusammengesteckten oder verschraubten Röhren ; am Grunde der untersten ist eine kleine Oeffnung angebracht, welche durch einen P belasteten Stift geschlossen ist. Hebt man mittelst eines Drahtes die belastende Kugel, so entleert sich das Steigrohr und das Einfrieren wird dadurch vermieden. Die Pumpe leistet 120    180 Minuten

£.

liter und kostet 25—36 <M. System Harder (Fig. 2). Das Steigrohr ist bis zu 4 m ausziehbar, Fremdkörper, stören nicht, da das Druckventil weggelassen ist. Bei 180—200 Minutenliter Leistung betragen die Kosten ca. 40 JŁ

Fig. 1.

Ausser verschiedenen Formen von Saug- und Druckpumpen verwendet man auch Kettenpumpen. Die endlose Ivette ist, mit j Hartgussscheiben versehen, auf ein verdecktes Kettenrad gehängt, so p dass die eine Hälfte im Steigrohr, die andere frei bleibt. Wird nun das Rad so bewegt, dass die Scheiben sich im Steigrohr heben, so reisst jede eine Jauchesäule mit fort, die allerdings beim Heben 2<'lg. 2. etwas kleiner wird, da die Scheiben an der Röhrenwand nicht dicht anliegen ; immerhin ist bei der richtigen Geschwindigkeit die am Ablaufrohr ausfliessende Jauchemenge eine entsprechend grosse. Fremdkörper stören nicht, auch ist ein Einfrieren ausgeschlossen , da sich das Steigrohr sofort entleert, sowie die Kette in Ruhe kommt, dagegen

ist die Aufstellung eines Gerüstes für den Arbeiter nötig. Eine solche Kettenpumpe mit 90 bis 120 Minutenliter Leistung kostet JL 57. Bezugsquellen: alle Fabriken für landwirtschaftliche Maschinen, sowie die Wasserleitungsgeschäfte.

Jaucheverteiler, eine Vorrichtung zur möglichst gleichmässigen Verteilung der Jauche auf Feld oder Wiese. Sie wird am besten hinten und unten am .Jauchefass angebracht und besteht aus einem gusseisernen Stutzen mit Plattenverschluss und Verteilungslippe. Gegen die letztere strömt nach Oeffnung des Verschlusses die Flüssigkeit und wird in der Breite von 1—3 m verteilt.

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Strebei.

Eine gleichmässige Ver-teilung ist jedoch nur möglich bei gleichbleibendem Zufluss; wenn dieser bei fortschrei-tender Entleerung des Jauchefasses geringer wird, so nimmt auch die Streubreite ab und die Verteilung wird eine ungleiche. Um diesem Uebelstand abzuhelfen, setzte Hirschfeld in den Kopf des Stutzens ein eisernes Ventil ein, von welchem aus eine Ituudstange durch die oberste Fassdaube geht. Oben sitzt eine schiefe Ebene, auf welcher ein kleiner Hebel geführt wird, durch den das Ventil um so mehr gehoben wird, je mehr das Fass sich entleert (Fig. 1). Wenn auch nicht vollständig, so führt diese Einrichtung doch zu gleichmässigerer Verteilung. Da es für manche Zwecke erwünscht ist, die Flüssigkeit in ein untergestelltes Fass abfliessen zu lassen, so verwendet man gerne anstatt des einfachen Jaucheverteilers (Fig. 2) solche mit zwei Verschlüssen (Fig. 3). Preise- 10—15 Jl.

^    Strebei.

Jaune anglais (Viktoriaorange), bi-und trinitrokresylsaures Ammon, ein viel verwendeter Teerfarbstoff; Jaune brillant, s. Kadmiumgelb; Jaune indien, s. Kobaltgelb; J aune de mars, Gemisch aus Eisenhydroxyd und Gips; Jaune de paille minéral, basisch schwefelsaures Bleioxyd; Jaune de Steinbuhl, Barytgelb.

Javellesche Lauge, s. unter Eau de Javelle.

Jeans, feinerer, dreischäftiger Baumwollkörper, s. Weberei.

Jeintländisclies Leder, sehr geschmeidiges, wasserdichtes Leder, sprünglich im nördlichen Schweden, jetzt auch in Deutschland aus Kalb- und Ziegenfellen hergestellt.

Jenny inaschine (Mule-Jenny), s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 121.

Jesuitenstil, s. v. w. Rokoko.

Jet, s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 674.

Jigger, auch Aufsetzkasten, Breitfärbemaschine genannt, ist die weitaus gebräuchlichste Färbemaschine für baumwollene Stückware. Das Färben erfolgt hiebei in ausgebreitetem Zustande der Ware.

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

ur-

Die Maschine besteht aus einem Troge, der zur Aufnahme des Färbebades dient. Nahe dem "Odil Boden sind zwei Walzen gelagert, welche während des Färbens stets Jjy³ von der Farbflotte bedeckt sind ; J    ausserdem sind häufig noch meh-

Jdgj ^    rere Leitrollen in verschiedener

Ag|||F7    Höhe in den Seitenwänden des

jfcaly    Farbtroges eingebettet. Ueber

^em Troge liegen parallel zur SPI    Längsaxe des Jiggers noch zwei

-)/|    stärkere Holzwalzen, welche auf

der einen Seite Scheiben tragen, die zur Aufnahme der Bremsvor-jjllF^    richtung dienen, auf der andern

r    Seite aber durch Antriebsräder

mit der Transmission in Verbindung stehen, welche die abwechselnde Bewegung dieser Walzen bewirkt. An einer, häufig auch an beiden Seiten des Farbtroges sind eiserne Arme angebracht, welche als Stützen für die auf laufende Ware dienen. Für passenden AVasser-Zu- und Ablauf ist gesorgt. Das Erwärmen der Farbflotte geschieht entweder durch direkt einströmenden Dampf oder, was vorteilhafter ist, durch eine sogen. Dampfschlange, welche verhindert, dass das gebildete Kondensations-

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wasser in das Färbebad eintritt. — Das Färben erfolgt in der Weise, dass die Ware in voller Breite unter den beiden, nabe dem Boden des Troges befindlichen Rollen durch das Farbbad läuft und sich auf einer der oberen Walzen stramm aufwickelt; hierauf bringt man die Maschine zum Stehen und lässt dann die Ware in gleicher Weise nach der entgegengesetzten Seite laufen, wobei sie sich auf der andern Walze aufwickelt. Dieser Vorgang wird so häufi«-wiederholt, bis der Färbeprozess beendigt ist.    Ad. Singer.

Joch, als Flächenmass, s. Flächenmasse; in der Topographie eine Passeinsattelung in einem Gebirgsrücken, dessen Passhöhe horizontal ist und zwischen zwei parallel streichenden Gehängen liegt; im Bauwesen das Teilstück von einem Pfeilermittel zum andern gerechnet ; also hei gewölbten Bäumen der Teil zwischen zwei Quergurten (französisch travée); Fen st er joch ein einzelnes Licht eines mehrteiligen Fensters. — S. auch Ruder.

Jochrechen, s. Trift rechen.

Jod, J (Atomgewicht 127, spez. Gew. 4,95), bildet dunkelblaugraue, spröde, leicht zerbrechliche Tafeln, die schon bei gewöhnlicher Temperatur an der Luft verdunsten und bei 113° zu einer braunen, bei etwa 200° siedenden Flüssigkeit zusammenschmelzen. Es ist das einzige feste Halogen, das sich aber in den meisten seiner chemischen Eigenschaften dem Chlore sehr ähnlich verhält (s. Chlor).

W. Horchers.

Jod löst sich in ca. 7000 Teilen Wasser; das braune Jodwasser bleicht Indigolösuug und zersetzt sich allmählich unter Bildung von Jodwasserstoff. Dagegen löst sich Jod leicht in Alkohol (Jodtinktur), Aether, Chloroform und Schwefelkohlenstoff. Es findet sich, meist an Alkalimetalle gebunden, im Meerwasser, verschiedenen Salzquellen, also auch in Salzlagern, besonders in den Chilisalpeterablagerungen und in einigen Meerpflanzen. —- Aus der Algenasche (Kelp, Varec) gewinnt man das Jod durch Auslaugen, Klären, Konzentriren der Laugen, die nun mit Chlor, oder Chlor bezw. Sauerstoff entwickelnden Gemischen zersetzt werden. Das so in Freiheit gesetzte Jod wird durch Destillation und Umsublimiren rein erhalten. Wie die Aschenlaugen werden auch die bei der Chilisalpetergewinnung und anderen Salzindustrien fallenden Mutterlaugen auf Jod zu gute gemacht. — Jod findet in der Teerfarbenindustrie und zur Herstellung photographischer und pharmaceutischer Präparate Anwendung.

Jodadditionsmetliode, von Hiibl angegebenes Verfahren für die Untersuchung fetter Oele und Harze; s. Fette und fette Oele.

Jodammonium, s. v. w. Ammoniumjodid (s. d.).

Jodate, die Salze der Jodsäure.

Jodblei, s. v. w. Bleijodid (s. d.).

TV. Horchers.

Jodide, in erster Linie die Verbindungen der Metalle mit Jod (Jodmetalle), dann aber auch die Verbindungen anderer, weniger einfacher, besonders organischer Stoffe mit Jod.

Jodinrot, s. Jodzinnober.

Jodiren, s. Photographie.

Jodkadmium, s. v. w. Kadmiumjodid (s. d.).

Jodkalium, s. v. w. Kaliumjodid (s. d.).

Jodnietalle, s. Jodide.

ver-

W. Kerp.

Jodoform ist chemisch das vollkommene Analogon des Chloroforms (s. d.) und besitzt die Formel CHJ₃. Es kristallisirt in glänzenden, gelben Blättchen welche in Alkohol und Aether löslich, in AVasser unlöslich sind, safranähnlich riechen und schon bei mittlerer Temperatur verdunsten. Es entsteht durch Einwirkung von Jod und Kalilauge auf Alkohol, Aldehyd, Aceton und schiedene andere Substanzen und findet eine ausgedehnte Anwendung bei der W undbehandlung.

Jodquecksilber, rotes, s. Quecksilberjodid.

Jodsäure, eine der Formel HJ0₃ entsprechende Säure festen Aggregatzustandes; aus wässerigen Lösungen in farblosen rhombischen Tafeln kristallisirend.

Jodsilber, s. unter Silberjodid.

Jodstickstoff, Wasserstoff haltige und wasserstofffreie Verbindungen des Stickstoffes mit Jod, den Formeln NHJ₂ und NJ§ entsprechend, die bei der Einwirkung von Jod auf Ammoniak als sehr explosive Stoffe in Form schwarzer Pulver entstehen.    w' Borchcrs-

Jodwasser, s. Jod.    .

Jodwasserstoff, farblose, gasförmige, in Wasser leicht lösliche Säure, der Formel HJ entsprechend.

Jodzahl, s. Fette und fette Oele, Bd. 4, S. 214.

Jodzinkstärkelösimg, Reagens auf Salpetersäure und salpetrige Säure. 4 g Stärkemehl werden mit wenig Wasser zerrieben, nach und nach einer siedenden Lösung von 20 g Zinkchlorid in 100 cbcm Wasser zugesetzt und unter Ersatz des verdampfenden Wassers erhitzt, bis die Lösung fast klar geworden ist. Hierauf versetzt man sie mit wenig Wasser und 2 g Zinkjodid, verdünnt auf 1 1 und filtrirt. Die Lösung, die an einem dunklen Orte aufzubewahren ist, darf sich mit stark verdünnter Schwefelsäure nicht blau färben.

färbe hat sie dieselbe Haltbarkeit wie Zinnober.

Jolle, s. Bootsbau.

Joly-Träger, mit Kunstguss armirte Gitterträger, welche aus zwei schmiedeeisernen Gurtungen a und a' (Fig. 1) bestehen, die mittelst schmiedeeiserner oder gusseiserner Tüllen h aus einander gehalten werden und durch geschmiedete Bolzen c mit einander verbunden sind. Von Tülle zu Tülle laufen Diagonalen d, welche, zwischen Gurtungen und Tüllen einsetzend, ebenfalls von dem Bolzen c durchzogen werden. Die Muttern am Untergurt sind durch aufgeschraubte Köpfe verkleidet. Für grössere Lasten können unter Benützung je eines Oberund Untergurtes zwei oder mehrere Verstrebungen neben einander angeordnet werden, wodurch dann sogen, gekuppelte Träger (Fig. 2) entstehen.

Die Tragfähigkeit und Gewichte dieser Träger ergeben sieli aus nachstehender Tabelle :

Jodzinnober, E car lat, Jodinrot, Patentrot, ist rotes Jodquecksilber (s. Quecksilberj odid); die Farbe bildet eine Zwischennuance zwischen Zinnober und chromsaurem Quecksilberoxyd, ist als Wasser- und Oelfarbe brauchbar, zersetzt sich aber als Wasserfarbe und verliert im Lichte; als Oel-

Andes.

Trägerhöhe (mm)

250

350

450

550

650

750    850    850

850

Ob einfach oder gekuppelt

ein

fach

ein

fach

ein

fach

ein

fach

einfach I kuppelt

ge-

ge-

ge-

ge-

kuppelt kuppelt

kuppelt

Gew f. d. m. kg

Joly-Träger | 27 I -Träger 17,9

41

47

33,5

47,2

58

78

105

116

128

153

61

83,9    115,2

140,5

167

Tragfähigkeit in Kilogramm bei vierfacher Sicherheit. Last gleichmässig verteilt.

—    4800    I 7900    14600    20700    30200    j 42000

Die schräg gedruckten Angaben beziehen sich auf gewöhnliche I - Träger derselben

Tragfähigkeit wie die Joly-Träger.

Bei besserer Ausstattung erhalten die Tüllen dem entsprechenden Stile angepasste angegossene Ornamente, wobei zu bemerken ist, dass die Träger sowohl freiliegend wie auch durch Säulen unterstützt angewendet werden können, auch lassen sich unschwer Kreuzungen von Trägern ausbilden, ohne die unschönen Verbmdungs-bleche und Winkel sonstiger gewalzter Träger benützen

Länge der Träger in Meter

U0

2000

5450

4900

4300

3850

3400

i H.

•a⁻

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

zu müssen. Die Joly-Träger, geschützt durch D. R. P. Nr. 68897 und 78675, lassen sich auch zweckmässig für Dächer, Decken, Brücken u. s. w. anwenden, wobei statt oder neben den Gurtungen entsprechende i_i-Eisen benützt werden (Fig. 3). Durch Anbringung von Rosetten, Knöpfen für die Bolzen, Tüllen mit angegossenen Ornamenten lassen sich die Decken sehr

für Baikone Eisenwerk Joly in

schön dekoriren. Sehr zweckmässig lassen sich die Jolyträger als Konsolstützen und Galerien anwenden; wir verweisen wegen des Näheren auf das Wittenberg herausgegebene Musterbuch.

vom

. .    r.,    Jul. Hoch.

nur

Joly-ireppe, erhält Wangen aus geschmiedeten Gurtungen und ebensolchen Diagonalen, welche durch schmiedeeiserne Bolzen, die von Büchsen oder Tüllen umgeben sind, aus einander gehalten werden. Es fallen daher nicht

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in d die Diagonalen, welche in ^

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Fig. 2.

Fig. 1.

Stufenträger d' auslaufen und in c die schmiedeeisernen, von den Tüllen b umgebenen Bolzen; ^ die Tüllen b erhalten Nuten, in welche die Setzstufen eingeschoben werden können. Bei den Treppen, deren Stufen ^ zwischen den Wangen liegen (Fig. 2), fallen die über den Obergurt a hinausstehenden Stufeudreiecke fort und die beiden Gurtungen 4 a und ft' werden meistens aus einem Stück durchlaufend geschmiedet. Ge-1 1 ijHT wundene oder Wendeltreppen 1 lassen sich infolge der kleinen Teile, aus denen die Wangen

zusammengesetzt sind, selbst bei der schwierigsten Grundrissform, sehr leicht ebenso behandeln; bei Spindeltreppen wird nur die äussere Wange nach der Anordnung D. R. P. Nr. 55578, 63897, 68893 und 72503, bei gewundenen Treppen werden beide Wangen nach derselben ausgeführt. Wegen der Preise, speziellen Ausstattung etc. verweisen wir auf den betreffenden Katalog des Eisenwerks Joly in Wittenberg.    Jul-

Joujougold, s. Goldlegirungen.

joysclie Steuerung, s. Umsteuerungen.

Jucliart, Juchert, s. Flächen masse.

Judengold, s. Zinnsulfid.

Judenpecli, s. Asphalt.

Judenstein, s. v. w. Schriftgranit, s. Granit.

Judenviertel (italienisch Ghetto), in der Zeit des Mittelalters besondere durch Thore abgeschlossene Stadtteile, in welchen nur Juden wohnten.

v. Schubert-Soldcrn-

Jüdische Bauweise, s. Israelitische Bauweise.

Juft eil (Juchten) oder russisches Leder. — Man versteht darunter ein lohgares, geschmeidiges, wasserdichtes, eigentümlich riechendes Leder, welches früher ausschliesslich in Russland hergestellt wurde, jetzt aber auch in anderen Ländern, namentlich in Deutschland und Frankreich, für Schuhzwecke, für Sattler-, Portefeuille- und Buchbinderarbeiten fabrizirt wird. Zur Herstellung des Juftens werden die Häute, namentlich solche von jungem Rindvieh, sorgfältig ausgewählt, mit Weidenrinde oder anderen Gerbmaterialien gegerbt und alsdann mit Birkenholzteeröl imprägnirt, wodurch dieses Leder den eigentümlichen Geruch und die Geschmeidigkeit erhält ; meist ist der Juften rot oder schwarz gefärbt.

Jungfer, s. Takelage.    Passier.

Jungfernblei, bereits beim Rösten von Bleiglanz sich abscheidendes Blei.

Jungfernglas (Frauenglas), s. Gips.

Jungferngold, Handelsname für ganz reines Gold.

Jungfernöl, s. unter Olivenöl.

Jungfernschwefel, in die Höhlungen der Rösthaufeu sich abscheidender Schwefel beim Rösten der Schwefelerze.

Jungviehställe, s. Rindvieh st alle.

Sie zeigen zumeist schmale, enge, winkelige Gassen und bestehen aus kleinen Häusern, die im Erdgeschoss meist Kaufläden aufweisen. In manchen Ghettos waren die meisten Häuser durch Thüren und Gänge mit einander verbunden, so dass es leicht wurde, Personen oder Waren zu verbergen. Bekannte Judenviertel befanden sich zu Rom, Frankfurt a. M., Prag etc.

Juraformation (Juraperiode, -System), die mittlere der drei mesozoischen Formationen in der Geologie. Ihr Liegendes bildet die Trias-, ihr Hangendes die Kreideformation.

an

Zu ersterer steht sie in einem bedeutenden Gegensatz, insofern als ihre Schichten vorwiegend Ablagerungen der Tiefsee und ausserordentlich reich an wirbellosen Tieren, Schwämmen, Korallen, Brachiopoden, Muscheln, Schnecken und vor allem an Cephalopoden sind. Letztere gelangen zu ihrer höchsten Entwicklung in einer grossen Zahl von Arten. Unbedeutend vertreten sind Beste von Wirbeltieren, von denen gewisse Amphibien und vogelartige Formen sonderbares Aussehen annahmen. Die Pflanzenwelt weicht nicht sonderlich von derjenigen der Trias ab, spielt aber der vorwiegend marinen Entstehung der Schichten wegen nur eine untergeordnete Bolle. Es wurden zumeist kalkige und mergelige Schichten von dem Jurameer abgelagert. Charakteristisch bleiben oolithische Kalksteine. Konglomeratische Ablagerungen fehlen fast ganz und Sandsteine spielen keine grosse Bolle, wohl aber Thone. An wenigen Orten sind Kohlen zur Bildung gelangt. Ausserhalb der Alpen herrscht eine ruhige und horizontale Lagerung der Juraschichten vor. Der Faltungsprozess hat in den grossen Kettengebirgen der Erde jedoch die Juraschichten mit einbegriffen und sie aufgerichtet. Der Mangel groben Sedimenten, an Eruptivgesteinen und an auffälligen Unregelmässigkeiten in der Beschaffenheit der Schichten lässt schliessen, dass die Erde zur Jurazeit in einem Zeitraum gleichmässiger und ungestörter Fortentwicklung sich befand. Die Oberflächenformen der ungestörten Schichten sind daher meist diejenigen flacher Mittelgebirgslandschaften, vornehmlich aber diejenigen des Tafellands. Gang- und Spaltenausfüllungen sind in der Juraformation selten und daher Erzvorkommen von geringer Bedeutung. Dennoch gehört eine der wichtigsten europäischen Eisenerzlagerstätten, die Minette in Lothringen nnd Luxemburg, den Schichten der Juraformation an. Von dieser abgesehen haben der Bergbau und die Verwendung der Gesteine keine grosse Ausdehnung angenommen.

Die Gliederung der Schichten erfolgt in drei Hauptabteilungen.

1. Lias-Formation oder schwarzer Jura, als älteste und unterste Stufe, vornehmlich aus dunklen Schieferthonen, grauen Mergeln und thonigen Kalksteinen bestehend; untergeordnet sind Sandsteine.

Die Beimengung von Bitumen und Pechkohle steigert sich zuweilen bis zum Auftreten von Petroleum. In dem sogen. Liasschiefer (Posidonienschiefer Schwabens) sind bis zu 12 °/0 organische Substanz enthalten [1]. In den sogen. Grestener Schichten des alpinen Lias treten zwischen Sandstein meist vorzügliche, verkoksbare und gasreiche Kohlen in mehreren Flötzen auf, die teilweise im Abbau stehen ; desgleichen wird „Liaskohle“ bei Fünfkirchen in Ungarn und Steyerdorf und Berszaska im Banat gewonnen. Oolithische Eisenerze (mit 30—36 % Fe und 0,2—1 °/o P) treten in sehr grosser Verbreitung schichten weise im nordöstlichen Frankreich, Lothringen und Luxemburg, ferner am Nordrand des Harzes und bei Schwandorf und Kegens-burg in Bayern auf; sie liefern (insbesondere Lothringen und Luxemburg) einen immer noch steigenden Betrag an Boheisen. Andere Eisenerze treten als Thoneisensteine knollenförmig in den Mergeln und Schieferthonen des Lias auf. Als Baumaterialien werden in den österreichischen Alpen die roten Adnether Kalke (Marmore) bei Hallein, die Diphyakalke aus der Umgebung von Trient und Boveredo (Südtirol) gewonnen, geschliffen und polirt. Die fein-bis grobkörnigen, dickbankigen, weissen bis gelben Sandsteine mit quarzigem Bindemittel im nordwestlichen Deutschland und Luxemburg werden zu Hausteinen viel benützt. Manche Mergel (Liasmergel) und Kalke (Liaskalk) sind zur Herstellung von Zement und zur Verbesserung kalkarmer Ackerböden (Burgunder Liaskalk nach dem granitischen Gebiet des Zentral-Plateau in Frankreich) geeignet. Gut spaltende, harte Thonschiefer im Lias der kleinen Karpathen werden als Marienthaler Dachschiefer zur Dachdeckung und zu Schreibtafeln benützt.

2. Dogger oder Brauner Jura. Er liegt zumeist regelmässig über der vorigen Abteilung, greift jedoch im östlichen Europa (Böhmen, Schlesien und llussland) auf ältere Schichten über. In der allgemeinen Gesteinsbeschaffenheit sind es auch hier Schieferthone, Sandsteine, Kalksteine und Mergel ; aber in den Farben herrschen gelbliche, rötliche, braune und weisse Töne in den Schichten vor.

Unter den Thonen verdienen die weichen, fetten und sehr mächtigen Thone der Umgebung von Bath (England) wegen ihres Gebrauchs als Walkererde Erwähnung. Die Sandsteine sind meist locker gebunden und zerreiblich, oft reich an Braun- und Boteisenerz, welches sich in oolithischer Form stellenweise (Wasseralfingen, Aalen u. s. w.) in 1—2 m mächtigen Flötzen mit einem bis zu 32 °/₀ steigenden Eisengehalt anreichert und abbauwürdig erweist. Sandige Schichten der Murchisonae-Stufe bilden an der Grenze gegen den liegenden Ornatenthon einen Quellenhorizont (Schwaben und Franken). Bei reichlich vorhandenem kalkigem Bindemittel werden manche Sandsteine sehr fest und zu Pflastersteinen geeignet. Die Kalksteine sind zum Teil dicht oder oolithisch, thonig und hart, oft mit Quarz gemengt. Die auf sogen. Opalinusthon aufruhenden, stark zerklüfteten Kalke führen an der Grenze gegen diesen viel Wasser (Quellenhorizont) in Schwaben und Franken. Zahlreiche oolithische Kalksteine aus dem französischen Dogger (Banville in der Normandie, Lons-le-Saulnier in der Franche-Comté, Lourdines bei Poitiers, Montbron [Charente] u. s. w.) werden als Dekorationssteine und zu Kunstbauten aller Art verwendet. Sie bearbeiten sich in bergfeuchtem Zustande leicht und sind trocken sehr wetterfest. Manche Kalksteine dienen ausserdem zur Bodendüngung und Mörtel! ereitung. In einigen Gegenden Englands (Yorkshire), Südfrankreichs (Larzac), Oberschlesiens, Kusslands u. s. w.

Jurakalk — justizpalasl

kommen in pflanzenführenden Sandsteinen Kohlenflötze vor. Manche Thone und Mergel führen Phosphorite.

3. Malm, eigentlicher oder weisser Jura, normal auf Dogger aufliegend; besteht vorwiegend aus Kalksteinen (Jurakalk), Dolomiten, Mergel und Thonen!

Die Kalksteine sind zumeist sehr dicht und hell gefärbt, weiss bis gelblich. Ausserordentlich feine, ganz dichte und gleichmässig beschaffene, in grossen Platten brechende Kalksteine dienen als Lithographirsteine (Solnhofen in Bayern, Cirin Dep. Ain, Yerdun Dep. Meuse in Frankreich u. s. w.). Andere dichte Kalke dienen, wenn dünnplattig brechend, zur Dachdeckung oder als Bodenbelag oder, wenn bunt und politurfähig, als Dekorationsstein bei Kunstbauten. Oolithische Kalksteine treten in dieser Abteilung etwas zurück und geniessen die gleiche Verwendung wie diejenigen des Doggers. Die Dolomite, meist porös und löcherig, bilden häufig Felsriffe, sind aber nur untergeordnet als Baumaterial verwendbar. Kieselige Kalksteine von dichter Beschaffenheit dienen stellenweise als Wetzsteine oder als Beschotterungsmaterial. Sehr bedeutend ist die Verwendung grauer, thoniger Kalksteine zur Zementbereitung (Ulm). Erwähnenswert sind an Bitumen reiche Kalke und Mergel im weissen Jura bei Limmer in Hannover, welche zur Asphaltgewinnung ausgebeutet werden. Die Gebiete von vorherrschend dichtem, schwerverwitterndem Kalk geben einen sehr wenig fruchtbaren, steinigen und dürren Boden. Die sehr zerklüfteten Dolomite und Kalksteine der oberen Abteilung des Malms nehmen grosse Mengen Sickerwasser auf und geben es in Form von Schichtquellen über Thonen der mittleren Abteilung der Stufe wieder ab (Rauhe Alb).

Litteratur: Allgemein: v. Gümbel, Grundzüge der Geologie, Kassel 1886, S. 718—812. — Nivoit, E., Géologie appliquée, Paris 1889, II, S. 263—350. — Leonhard-Hörnes, Grundzüge der Geognosie und Geologie, Leipzig 1889, S. 646—746. — [1] Dorn, C., Der Liasschiefer etc., Tübingen 1877.    Leppla.

Jurakalk, zumeist dickte, keilgefärbte, weisse bis gelbe, oft tkonige Kalksteine von guter Schichtung, welche dem weissen Jura (s. Juraformation) angehören. Der Begriff wird nicht für eine bestimmte Schicht gebraucht. Vergl. auch Solnhofer Schichten.

Jurasandstein heissen ganz allgemein Sandsteine der (besonders schwarzen und braunen) Juraformation, ohne bestimmte Desteinsbeschaffenheit.

Jurensismergel, eine aus grauen Thonen, Mergel und fleckigen Kalken bestehende Schichtenreihe des oberen Lias (s. Juraformation) im ausser-alpinen Deutschland (Schwaben, Hannover).

Justirbesteck, s. Rektifizirinstrumente.

Justirbrett, s. Legebrett und Libelle.

Justirscliraube, s. Korrektionsschraube.

Justizpalast, Bezeichnung für reiche monumentale Gerichtsgebäude (s. d.), welche besonders geeignet sind, durch Entfaltung architektonischer Pracht die

von

indes untergeordneter Bedeutung

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Justizpalast zu Brüssel (erbaut 1866—1880),

Hoheit des Rechtsstaates zu wirkungsvollem Ausdruck hervorragende Beispiele sind: die Justizpaläste Wien und München, das Reichsgericht in Leipzig u. s. 1.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

ZU

zu bringen. Besonders Brüssel, Paris, London,

Weinbrenner.

.lute, s. Spinnfasern.

.Iiitebleiche. — Yon den vielen für die Jute in Vorschlag gebrachten Bleichmethoden kommen in der praktischen Ausübung nur diejenigen in Anwendung, welche auf der oxydirenden Wirkung des Chlorkalks und des Kaliumpermanganats beruhen. Jute verwandelt sich unter dem Einfluss von Chlor in Gegenwart von Wasser in eine gechlorte Verbindung, deren Entstehung eine nachteilige Veränderung der Jute zur Folge hat. Aehnlich wirkt eine mit einer Mineralsäure angesäuerte Chlorkalklösung. Nach Schoop sowie Cross und Bevan findet jedoch die Bildung von Chlorprodukten nicht statt, wenn die Bleichlösung alkalisch ist.

Schoop [1] empfiehlt eine zweistündige Vorreinigung der Jute in einer fünfprozentigen Seifenlösung bei 70° C., darauf zwölfstündiges Einlegen in eine ca. 4,5 g wirksames Chlor im Liter enthaltende Chlorkalklösung und Waschen. Ein Ueberschuss des Bleichmittels ist jedenfalls zu vermeiden. Durch diese einen Gewichtsverlust von ca. 11% bedingende Vorreinigung bleibt die Festigkeit und Farbe der Jute unverändert, der Glanz aber nimmt zu. Die Bleichung in der Chlorkalklösung hat einen Gewichtsverlust von ca. 3,5 % zur Folge. Die Faser erscheint wciss und ihre Festigkeit wenig verändert, während der Glanz völlig erhalten bleibt. Zwar wird die von der Jutefaser durch Seife weggeschaffte Substanz auch durch Chlorkalklösung auf dem Wege der Oxydation in lösliche Form übergeführt, allein es erscheint eine vorgängige Reinigung durch Seife aus dem doppelten Grunde vorzuziehen, weil sie sich billiger stellt als die entsprechende Chlorkalklösung und weil sie der Faser den Glanz bewahrt, welcher bei der Bleichung durch Chlorkalk allein ganz verloren geht.

Von der Ansicht geleitet, dass der Chlorkalk infolge seines Gehaltes an freiem Kalk verändernd auf die Jutefaser wirke, sieht man vielfach von seiner direkten Verwendung ab und führt ihn durch Soda in unterchlorigsaures Natron über.

Nach Cross und Bevan wird die Jute in eine auf 80⁰ C. erwärmte, schwach alkalische Lösung von Wasserglas (50 g in 10 1 Wasser), Soda und Borax gewaschen und dann in einer Lösung von unterchlorigsaurem Natron mit 0,7 bis 1% wirksamem Chlor (entsprechend 2% Chlorkalk) umgezogen. Zur Herstellung dieser Lösung wird 1 kg 35jirozentiger Chlorkalk in 40 1 Wasser gelöst und nach dem Filtriren so lange mit einer Sodalösung (1 Teil calcinirte Soda zu 10 Teilen Wasser) versetzt, bis eine Filtratprobe der Mischung auf weiteren Sodazusatz keine Trübung mehr gibt. Nach mehrtägigem Stehen wird filtrirt und das Filtrat verwendet. Die im Bleichbad behandelte Faser wird gut gespült und in kalter verdünnter Salzsäure von %⁰ Be behandelt, die etwas schweflige Säure enthält, wonach sie schwach cremefarbig und glänzend erscheint. Schliesslich wird zur Entfernung der Salzsäure (zweckmässig in mit essigsaurem Natron versetztem) Wasser gründlich gewaschen. Um ein schönes Weiss zu erzielen, wird sodann in einer zweiprozentigen Natriumbisulfitlösung behandelt, ausgepresst und gewaschen. Der Gewichtsverlust bei diesem Bleichverfahren beträgt 7—8%, der Verlust an Festigkeit etwa 10 %.

Bessere Resultate liefert eine Methode, welche besteht aus einer vorbereitenden Wäsche mit Alkali, einer Behandlung mit übermangansaurem Kali und einer Passage durch schweflige Säure, die das niedergeschlagene Mangan-superoxydhydrat auflöst.

Die Jute wird 12 Stunden hindurch in eine lauwarme Lösung von 200 g Ammoniaksoda auf 100 1 Wasser eingelegt, hierauf gespült und 2 Stunden hindurch auf ein kaltes Bad von 25 g Kaliumpermanganat auf 100 1 Wasser gebracht, welches nach dieser Zeit wasserklar ausgezogen sein muss. Dann wird sie aufgeschlagen, ablaufen gelassen und auf ein zweites mit Natriumbisulfit und Salzsäure beschicktes Bad gestellt. In diesem wird sie umgezogen, bis die braune Färbung verschwunden ist, darauf mehrere Stunden darin liegen gelassen. Schliesslich wird sie gespült und getrocknet.

Der gegenwärtige Preis des Wasserstoffsuperoxyds dürfte die Anwendung desselben zum Bleichen der Jute gestatten, welches in dessen schwach alkalischer Lösung mit bestem Erfolg durchführbar ist.

R. Möhlau.

Litteratur: [1] Pfuhl, Die Jute und ihre Verarbeitung, Berlin 1888.

Jutefärberei. — Die eigentümliche chemische Beschaffenheit der Jutefaser, welche nach Cross und Bevan aus der Verbindung von Cellulose mit einer tanninartigen Substanz (Bastin) besteht, bedingt ihr Verhalten gegenüber basischen Farbstoffen, welches auf eine ausgesprochene Verwandtschaft der Faser zu letzteren hinweist und lebhaft an das Verhalten der mit Tannin gebeizten Baumwolle zu diesen Farbstoffen erinnert. Die gewaschene oder auch vorher gebleichte Jute wird daher vielfach mit basischen Farbstoffen und zwar ohne Beize im neutralen oder im mit Essigsäure oder Alaun versetzten Bade bei 50—70° C. gefärbt.

In gleicher Weise lassen sich auf ihr die phenolartigen oder schwach sauren Farbstoffe wie die Eosine und Alizarinfarbstoffe, desgleichen die Pigmente der

Farbhölzer befestigen. Von den sauren Farbstoffen sind es vorwiegend die direkten Baumwollfarbstoffe oder Salzfarben, welche sich im Seifenbade ohne Schwierigkeit auffärben lassen, aber auch die übrigen Säurefarbstoffe können im schwach essigsauren, mit 1—10°/₀ Alaun versetzten Bade zum Färben der Jute dienen.

Zur Erzielung roter Töne verwendet man vorwiegend Fuchsin und Safranin im neutralen Bade, die Ponceau- und Scharlachmarken im schwach essigsauren Bade, die roten direkt färbenden Baumwollazofarbstoffe, wie Benzopurpurin 4 B. und Diaminechtrot, im Seifeubade.

Lebhafte gelbe Töne liefert Auramin, das ohne Säure bei 60—70° C. gefärbt wird, ferner Naplitholgelb S, Chinolingelb und Tastrazin im schwach sauren Bade.

Orange Töne liefern in gleicherweise aufgefärbt Azoflavin und Orange N.

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Für lebhafte grüne Töne eignen sich die basischen Farbstoffe Malachitgrün, Brillantgrün, Methylgrün, während die im schwach sauren Bade kochend aufzufärbenden Säuregrün, Lichtgrün, Guineagrün zusammen mit anderen Säurefarbstoffen Mischtöne herzustellen gestatten.

Für blaue und violette Töne stehen eine Reihe basischer, im neutralen oder schwach essigsauren Bade aufzufärbender Farbstoffe, wie Yiktoriablau, Nachtblau, Methylenblau. Nilblau, Methylviolett, Kristallviolett, zur Verfügung.

Braune Farben erzielt man mit Chryso'idin und Vesuvin als basischen, Echtbraun N und Naphtylaminbraun als sauren Farbstoffen.

Schwarz erzeugt man auf Jute in der Weise, dass man dieselbe in ein kochendes Bad von 2 % trockenem Blauholzextrakt und ¹/₂ °/o Gelbholzextrakt einlegt und 24 Stunden darin verweilen lässt. Sodann wirft man sie auf Haufen auf, die innerhalb 24 Stunden mehrfach gewendet werden müssen. Unterdessen hat man dem Bade 8 °/o Eisenvitriol und ¹/₂ % Kupfervitriol, bezogen auf das Gewicht der Jute, zugesetzt und die Flüssigkeit zum Kochen erhitzt, worauf man mit dem Material weitere 24 Stunden eingeht. Schliesslich wird die Jute geschleudert und getrocknet.

K. Möhlau.

Litteratur: Pfuhl, Die Jute und ihre Verarbeitung, Berlin 1888.

Jutespinnerei. — Die Jute, eine Bastfaser (vergl. Spinnfasern) aus der Familie der Tiliaceen, wurde zuerst in Dundee 1832, in Deutschland (in Vechelde, Braunschweig) 1861 und ca. 10 Jahre später in Oesterreich zur Verspinnung gebracht. Das System der Jutespinnerei lehnt sich an das des Flachses resp. des Hanfes an mit dem Prinzip der Trockenspinnerei. Die Jutefaser kommt in einem Zustande auf den europäischen Markt, welcher sofort deren Verspinnung gestattet, also gereinigt, ohne feste Holzteile; die Entholzung und Röste der Faser erfolgt schon am Produktionsplatze. Sehr gute genaue Mitteilungen hierüber, sowie über die älteren und neueren Verspinnungsmethoden und -Maschinen findet man in [1]. Im folgenden soll auf die bewährtesten und neuesten Spinnmethoden eingegangen werden. Die mit Stricken aus Jutefasern umwundenen Juteballen werden geöffnet und die festgepressten Bündel (Risten) zunächst durch eine besondere Maschine, den Opener, für das Sortiren vorbereitet.

Diese Maschine besteht in drei Paar Flügelwalzen, durch welche die Bündel gehen. Letztere werden von den in einander greifenden Flügeln gequetscht und geöffnet. Der beste Opener wird von der Firma Urguhart Lindsay & Cie. in Dundee gebaut.

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Die so erweichten Faserbündel werden nun von Arbeitern mit der Hand geöffnet, die Jutestreifen je nach Farbe, Qualität und Länge sortirt und nach Massgahe der üblichen Mischungen verteilt, welche die Qualitätsnamen SS., S., SC., CI. und CH. führen. Jede dieser sortirten Qualitäten wird separat arbeitet und zunächst auf den Softener (Quetschmaschine) gebracht.

Diese Maschine besteht aus 20—40 Paar spiralförmig geriffelter Walzen, welche, in einander greifend, die durchpassirende Faser quetschen und erweichen. Die Faserbündel weiden auf einen Auflagtisch mit Zuführtuch gelegt und so den Walzenpaaren zugeführt, che dieselben bearbeiten und auf einen Tisch mit Lauftuch abliefern. Von da nimmt der Arbeiter die Bündel (Risten) und legt sie auf eine Wage, um je ein Quantum von (z. B. 9 Kilo) zusammenzubinden und zur Weiterverarbeitung zu geben.    ....    ,    ,

Auf dem Softener wird die in neuester Zeit meist eingeführte Latsche angebracht. Man versteht darunter die Besprengung der Jutefaser mit einer Flüssigkeit (Emulsion), bestehend aus Wasser und Mineralöl, auch Thran, im Verhältnis von 15    20 °/o Wasser und 1 -2 /o Gel

oder Thran. Diese Flüssigkeit wird so auf die Faser gebracht, dass letztere möglichst gleieh-mässig befeuchtet und erweicht wird. Die Bätsch-Vorrichtung ist daher so auf dem Softe ne i angebracht, dass das vorgesehene Quantum Wasser resp. Emulsion auf die durch che Walzenpaare passirende Faser tropft und von den Walzen in die Faser hineingepresst wird.

Ueber dem achten bis zehnten Walzenpaare. des Softener befindet sich em Bassin, m welchem eine Schöpfwalze (eiserne Walze mit schräg eiugebohrten Löchern zum Einschöpfen der Flüssigkeit) in Axen ruht und von Zahnrädern bewegt wird, die beim Anlassen der

Maschine die Walze drehen. Diese schöpft das erforderliche Quantum Emulsion und liefert sie auf eiue schräge Platte ab, von wo sie auf die Easer in gleichmässigem Gusse, wie Regen, tropft. — Die verschiedenen Batsch-Apparate werden auf der Quetschmaschine adaptirt. Die Zuführung der Batschflüssigkeit in das Schöpfbassin erfolgt durch Rohre von einem Hochreservoir. Für das Einbatschen gibt es verschiedene Apparate, wie die von Paterson, Frier, Malcolm, Butschach; auch ist noch das Einbatschen mit der Hand, d. h. die Besprengung der Faser vor der Bearbeitung auf der Quetschmaschine oder auch nach derselben durch eine Art Giesskanne in einigen Spinnereien üblich. Näheres hierüber in [1]. Die üblichsten Quetschmaschinen (Softener) sind die von Urguhart, Dundee, und von Lawson & Sons in Leeds.

Die so vorbereitete Faser wird nun 12—24 Stunden gelagert und dann der Karde zur Weiterverarbeitung übergeben. Die Vorkarde (Grobkarde, Shell Breaker, Mulden-Vorkarde, Fig. 1) besteht aus einem Eisengestell, welches in der Mitte einen Az Tambour trägt, der meist 4' engl. Durch-— messer und 6' Länge hat und mit Brettern 3 H besetzt ist. Auf letzteren befinden sich Nadeln, und zwar hat ein Brett von 3 Zoll Breite und 24 Zoll Länge bei ³/₄ Zoll Dicke 5 Reihen Nadeln à 42 Nadeln mit 11 Länge I und l¹/₂ Stärke der englischen Drahtlehre. =Ä Dieser Tambour hat die Aufgabe, die auf einem Zuführtische mit Zuführtuch aufgelegte Jutefaser, welche durch dieses Zuführtuch zuerst zwischen einer Blechmulde (Shell) und einer darüber angebrachten, mit Nadeln besetzten Walze, der sogen. Speisewalze, durchgeführt wird, aus den Speisewalzen-Nadeln herauszuziehen und auf sich in den Nadeln aufzunehmen und weiterzuführen.

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Fig. 1. Vorkarde.

Dei’ Tambour a macht 120—180 Umdrehungen pro Minute und reisst die Faser aus der langsam gehenden Speisewalze in Längen von 30—50 cm. Den Tambour umgeben zwei weitere Paare Walzen, welche ebenfalls mit Nadeln besetzt sind und Worker b und Stripper c heissen, d. i. Arbeitswalze und Wendewalze. Die Worker- oder Arbeitswalze hat die Aufgabe, die Faser aus den Nadeln des Tambours herauszuziehen und dem Stripper oder Wender zu übergeben, der sie wiederum dem Tambour übergibt. Beim zweiten Paar Worker und Stripper wiederholt sich dieser Vorgang, durch welchen die Faser gleichmässig gelegt, in gleiche Längen zerrissen, von anhaftenden Holzteilen befreit und feiner geteilt wird.

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Nun wird die Faser von dem oben (vorn) befindlichen Doffer d, einer Walze, welche mit entsprechenden Nadeln besetzt ist, aus den Nadeln des Tambours herausgenommen und den Ablieferungswalzen e zugeführt. Diese liefern das Material als Vlies ab über ein Blech, welches oben so breit wie die Walzen und unten schmal ist. Durch zwei schwere, glatte Walzen f wird das Vlies als Band in die Kammer g abgeführt.

Diese Maschine ist auch in der Flachswergspinnerei und Hanfspinnerei üblich. Das Prinzip der Karde ist immer dasselbe, nur wechseln, je nach der Faser, die verarbeitet werden soll, die Nadelstärken, die Nadelbeläge der Worker und Stripper und des Doffers, auch sind die Nadeln oft in Lederstreifen eingesetzt und diese auf die Holzwalzen resp. Eisenwalzen aufgezogen. Die Behandlung der Faser auf der Karde ist das Wichtigste der Vorspinnerei, denn was die Karde verdirbt, kann die nachfolgende Bearbeitung nicht mehr gut machen. Sehr wichtig ist die Stellung, d. h. die Entfernung der AVorker, Stripper und Doffer zum Tambour und unter einander, damit die Faser nicht zu sehr zerrissen, aber doch gut kardirt werde.

Die von der Vorkarde gelieferten Bänder werden nun auf dem Zufülir-tiscli a der Feinkarde (Finisher Karde, Fig. 2) aufgelegt und dieser zur Bearbeitung übergeben. Feinkarde und Vorkarde stimmen im Prinzip überein, nur wird bei ersterer die Faser feiner verzogen und sind dementsprechend der Tambour und sämtliche Walzen mit feinen Nadeln garnirt, auch hat die Feinkarde drei Paare Worker und Stripper und öfter auch zwei Doffer. Die Ablieferung geschieht in geteilten Vliesen oder auch in Bändern über eine Platte

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Fig. 2. Feinkarde (Finisher Karde). a Zuführtisch. b Speisewalze, c Tambour, ddd Werker. e ee Stripper, f Doffer, g Abzugswalzen, h Abführ-platte. i Ablieforungswalzen.

durch zwei Abzugwalzen. Die Faser wird wiederum in Bandform in eine Kanne geliefert. Das Band von der Feinkarde wird hierauf in der Kanne, in der es sich befindet, zur Strecke gebracht.

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Die Strecke ist eine Maschine, welche die Aufgabe hat, mehrere Bänder in eines vereinigen, zu verstrecken und zu verziehen, wobei die Faserbänder egalisirt und verfeinert werden. — Die Bänder werden von glatten Eisencylindern gefasst und den Nadeln des Streckkopfes zugeführt, welche die Faserbänder unter grösserer Geschwindigkeit, als sie die Zuführ-cylinder besitzen, weiter zu den Yerzugscylindern (Eisencylinder mit Riffeln und einem darauf ruhenden Druckcylinder) führen, welche mit noch grösserer Geschwindigkeit die Faserbänder abführen und somit verziehen, strecken. Ein Streckkopf führt gewöhnlich 4—6 Bänder durch die Nadeln und Yerzugscylinder und vereinigt dieselben nach dieser Passage in ein Band, welches von dem Ablieferungscylinder erfasst und in eine Kanne abgeliefert wird. Der Verzug ist ein 4—6fâcher, je nach Disposition der Spinnerei. Diese erste oder Vorstrecke ist neuerer Zeit immer eine Kettenstrecke oder Push-bar-Strecke (s. Fig. 3).

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Fig. 4. Feinstrecke.

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Fig. 3. Vorstrecke-Kettenstrecke.

Die Hechelstäbe, mit Nadeln besetzte Stahlstäbe, werden in Bäderführungen über Gleitplatten so geführt, dass sie mit einer Schnelligkeit, die zwischen der der Zufülirwalzen und derjenigen der Verzugswalzen liegt, in die Faserbänder eintreten, dieselben öffnen und verstrecken. Die Anordnung der Hechelstäbe, wie der Ketten, welche die Hechelstäbe tragen, ersieht man aus Fig. 3, Kettenstrecke. Die von der Vorstrecke gelieferten Bänder werden sodann auf die Feinstrecke (Fig. 4) gebracht und in derselben Weise w behandelt und verstreckt wie auf der ersten Strecke, nur ist der Verzug ein grösserer und die ganze Arbeitsweise der Maschine eine feinere. Die Verstreckung der Faserbänder geschieht ebenfalls durch Hechelstäbe (Gillstäbe), die jedoch bei der Feinstrecke in Schrauben geführt werden, weshalb die Feinstrecke auch Schraubenstrecke heisst.

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I.

Die obere Spiralschraube führt die Gillstäbe nach vorwärts, vom Zuführ cylinder zum Abzug resp. Verzugscylinder, die untere in rascherer Steigung die Gillstäbe wieder zurück und werden dieselben am Ende der Spiralschraube von je einer Nase am Ende der Schraubengänge in die Höhe und in die oberen Spiralschrauben gehoben (Fig. 4).

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Von der Feinstrecke werden hierauf die Bänder der so vorbereiteten Jutefaser auf die Vorspinnerei (Vorspinnmaschine, Flyer, Bovin g, Bane à broches) gebracht und zu Vorgespinnst (Vorgarn) verarbeitet. Bei diesem Arbeitsprozess werden die Bänder zwischen glatten eisernen Zufüh-rungswalzen in die Kadeln geführt, welche wie bei der Feinstrecke auf Gillstäben, in Gillschrauben J transportirt, die Faser erfassen und zum Abzng-(Verzug-)Cylinder führen, von wo das nun 6—10 mal ^

verfeinerte Band als Vorgarnfaden von einer Spindel Fig. 5. Vorspinnmaschine, aufgenommen und auf Spulen gew nden wird. Diese

mit dem Vorgarn angefüllten S ulen werden der onistäbe, weiche die Faser verziehen

.    . ö    ®    und zum Abiuhrungscylmder fuhren.

Spinnmaschine Übergeben.    e Abfübrungs(Verzugs-)cylinder mit

Der Mechanismus der Vorspinnmaschine (Flyer, Fig. 5) ““'KS ist der komphzirteste unter allen Maschinen des Vorwerkes: aufdieSpule« aufwindet. /'Betrieb der Bedienung und Reinlichhaltung erfordern grösste Aufmerk- Spindeln durch Zahnradwinkolräder.

samkeit, die Berechnung der Bewegungsräder, wie Aufwiu-dung, Drehung und Verzug grösste Genauigkeit. Das Prinzip derselben entspricht dem der Vorspinnmaschine des Flachses (s. Flachsspinnerei, Bd. 4, S. 298).

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Das von der Vorgarnspule gelieferte Vorgarn wird nun oben , auf dem Spinnstuhle, aufgesteckt und der Vorgarnfaden zwischen den Cylindern der Spinnmaschine (Fig. 6) eingeführt.

Der obere Zuführungsoylinder der Spinnmaschine mit darauf ruhender Druckwalze führt hierauf das Vorgarn zu dem Abfiihrungs- oder Verzugscy linder, welcher mit seiner unten befestigten Druckwalze das Vorgarn rascher wegführt, als es zugeführt wird, und dasselbe infolge dessen verzieht und zwar im Verhältnis von 5—10mal, wodurch das Vorgarn, in einen feinen Faden umgewandelt, aus dem Verzugscy linder heraustritt. Dieser feine Faden wird nun sofort von einem, sich mit 2000—3000 Touren in der Minute drehenden Spindel fl ügel aufgenommen und auf die auf der Spindel befindliche Holzspule aufge-—wunden, wobei das Garn (der feine Faden) zugleich gg gedreht wird.

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Fig. 6. Spinnmaschine.

a Spule mit Vorgarn, b Obere Zuführungs-eylinder, welche das Vorgespinnst zum Ver-z.ugscylinder führen, c Verzugscy linder, oben Kisencylinder, unten Holzdruckwalze, d Spindel. e Spule, welche das Garn aufnimmt. f Tambour, welcher durch Bandführung die Spindel bewegt, g Spindel, vom Tambour durch Spindelband getrieben.

Der Gang der Spinnerei, der Mechanismus des Spinnstuhles stimmt mit dem der Flachs- und Hanfspinnerei überein, nur erfolgt die Verspinnung der Jute trocken, kommt also der des Hanfes am nächsten (vergl. Flachsspinnerei, Hanfspinnerei).

Das gesponnene Garn teilt man meist in Ketten- und Schussgarn für Weberei von Jutegeweben (Pack- und Sackgewebe) ein. Es wird nach der Spinnung von der Holzspule „abgespult für Ketten“ oder „auf Kopse gewunden für Schuss“ oder aber „für den Verkauf“ (für die Verwendung in den verschiedenen anderen Industrien) auf den Haspel abgehaspelt und in Strähnen geliefert. — Für grobe Zwirne, Bindfaden und Stricke wird das Jutegarn auch gezwirnt (zwei- bis drei- und mehrfach). — Die Zwirnerei entspricht der der anderen Textilfasern, speziell der des Leinen- und Hanfgarns (s. Zwirn). Die Maschinen für die Jutespinnerei werden von Lawson & Sons, Fairbairn, Nayler Macpherson & Cie., Leeds, und in neuerer Zeit auch teilweise von Seidel & Cie., Gadderbaum bei Bielefeld, geliefert.

Dundee 1896.

Jutewebstulil, s. Weberei.

Juwelen, s. v. w. geschliffene Edelsteine, s. Edelsteine.

Litteratur: [1] Pfuhl, E., Die Jute und ihre Verarbeitung, Berlin 1888. — Legatt, Theory and pratice of jutespinning, Dundee 1893. — Sharp, P., Flax Tow and Jute spinning,

Schief ner.

(Artikel, die unter K vermisst werden, s. unter C.)

K in der Chemie Zeichen für Kalium; auf deutschen Reichsmünzen Bezeichnung für die Münzstätte Strassburg, auf französischen Münzen für Bordeaux.

An der

Kaabah, ein kleiner, düsterer, 13 m hoher Tempel von quadratischem Grundriss in Mekka, welcher das grösste Heiligtum der Mohamedaner ist. südlichen Ecke derselben ist ein besonders heilig gehaltener schwarzer Stein eingemauert, der zur Kiblah, d. i. zum Orientirungspunkt für alle Moscheen der Erde dient, da die Mohamedaner bekanntlich beim Gebet stets nach Mekka gewendet sein müssen.

Kaag (Kag), in Holland und Nordwestdeutschland ein einmastiges Küsten-und Flussfahrzeug.

Kaban, Reismass auf den Philippinischen Inseln, = 98,28 Liter.

Kabbelung, Bezeichnung für die Störung der Wasseroberfläche, welche durch den gegen den Seegang gerichteten Wind hervorgebracht wird.

Kabel, s. Bleikabel, Drahtseile, Kabelbrücken, Tau werk, Telegraph, Telephon.

Kabelaring (Kabelar), ein Tau oder eine Kette, an welchem auf Schiffen das Ankertau oder die Ankerkette mit dem Gangspill (s. Anker spill) eingewunden wird.

aus-

Kabelbahnen, auch Taubahnen oder Seilstrassenbahnen genannt, sind Bahnen, bei welchen die Fortbewegung der Fahrzeuge durch ein Kabel „ohne Ende (geschlossener Seilring) erfolgt, das unter der Bahn in einem besonderen, oben mit einem Schlitze versehenem Rohre oder Kanale auf Rollen gelagert ist und von einem feststehenden Motor aus bewegt wird ; die Fahrzeuge erhalten besondere Klemmvorrichtungen, Mitnehmer oder Greifer genannt, die in den Schlitzkanal reichen und die Verbindung der Fahrzeuge mit dem in unausgesetzter Bewegung befindlichen Kabel bewerkstelligen. Da diese Anlagen zumeist für Strassenbahnen in Frage kommen, so ist auch ein besonderer Schutz des unter der Strasse untergebrachten Kabels erforderlich, damit einerseits der Strassenverkehr nicht gehemmt, andererseits eine Beschädigung des Kabels durch die Strassenfuhrwerke vermieden wird. — Die Kabelbahnen werden zumeist zweigleisig, aber auch eingleisig, in geraden und gekrümmten Strecken, in der Ebene und im geneigten Gelände ausgeführt. Die zweigleisigen Anlagen werden eingleisigen nicht nur wegen grösserer Leistungsfähigkeit, sondern auch wegen einfacherer und bequemerer Ausführung und Erhaltung, besonders in den Bögen, vorgezogen; die bei den eingleisigen Bahnen erforderlichen Ausweichen bieten mancherlei Schwierigkeiten ; immerhin ist in engen Strassen die eingleisige Anlage nicht zu umgehen. Mit den Halbmessern der Bogen ist man bis auf 12 m, ja auch bis auf 10,5 m herabgegangen; Bau und Betrieb werden aber in den Bögen wegen der Anordnung der Rollen und der Vorkehrungen für die Zugänglichkeit derselben besonders kostspielig. — Das grösste bisher angewandte Steigungsverhältnis bei Kabelbahnen beträgt 190 °/₀₀ oder 1 : 5,2; abwärts bis zur Horizontalen sind sodann alle Steigungsverhältnisse vertreten. Die Spurweiten der Kabelbahnen betragen zumeist 1,0 m bis 1,5 m; nahmsweise ist man bis auf 0,5 m herab und bis auf 1,8 m hinaufgegangen.

J3ei den amerikanischen Kabelbahnen findet man die Spurweiten von 1,06 m und 1,52 m am meisten vertreten; die unter A>0 m liegenden Spurweiten erschweren die Erreichung genügender Stabilität der Fahrzeuge gegen seitliche Kräfte und eine zweckmässige Anordnung des Seilkanales zwischen den Schienensträngen.

Der Oberbau hat die Form der Strassenbahnoberbauten überhaupt. Die Stahlschienen haben verschiedene Formen; stets ist eine so schmale Rille für die Aufnahme der Spurkränze erforderlich, dass der ungehinderte Verkehr der Strassenfuhrwerke und Zugtiere über die Bahn gesichert ist.

Fig. 1, 2 u. 3 zeigen solche Profile. Das Gewicht der Schienen e bewegt sich von 20—45 kg für den laufenden Meter und ist von der Axbelastung der Fahrzeuge der Bahn, wie namentlich auch vom Strassenverkehr abhängig. Bei regem Verkehr mit stark belasteten Fuhrwerken werden daher kräftige Schienen, also solche mit grossem Einheitsgewichte, zu wählen sein. Die Schienen sind entweder durch Schwellen unterstützt, oder unmittelbar auf dem Strassenkörper

gelagert, oder, was zumeist geschieht, mit den eisernen Kähmen für den Seilkanal verbunden.

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Fig. 2.

Der Kabel- oder Seilkanal <7 besteht aus gusseisernen oder schmiedeeisernen Rahmen von 60 bis 200 kg Gewicht, welche in der Regel in Abständen von 1,0 m bis 1,5 m ausnahmsweise bis 1,8 in auf einer Unterlage von Mauerwerk oder Beton, bei den älteren Kabelbahnen auch auf Holz, verlegt werden. Zwischen den Rahmen wird der Kanal gegenwärtig nur mehr aus Mauerwerk

oder Beton hergestellt; die inneren lichten Abmessungen des meist eiförmig gestalteten Kanals betragen 0,2—0,45 m Breite, 0,3—0,6 m Höhe; die Kanalsohle liegt 0,5—1,0 m unter Strassen-Oberkante.

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Fig. I.

Wie Fig. 1, 2 u. 3 zeigen, hat der Kanal oben einen Schlitz f von 16—30 mm Weite, durch welchen der Mitnehmer des Fahrzeuges an das im Kanal befindliche Seil s gelangen kann ; es empfiehlt sich, mit der Schlitzweite innerhalb der Grenzen von 18—25 mm zu bleiben, damit einerseits die Hufeisen der Pferde der Strassenfuhrwerke nicht festgeklemmt werden und möglichst wenig Verunreinigungen in den Kanal gelangen, andererseits die Gestänge der Mitnehmer noch ausreichende Stärke erhalten können. Der Schlitz wird durch oder3• ai>fige Walzträger, wohl auch durch Schienen gebildet, welche mit den besprochenen Kanalrahmen durch Verschraubung verbunden werden; häufig werden die Schlitzeisen noch besonders gegen die Kanalrahmen abgesteift, um

sie besser gegen die Beanspruchung durch über die Bahn gehende Strassen-fahrzeuge zu sichern.

/ Im Kanal liegt das Seil „ auf vertikalen Köllen K,

K die einen Durchmesser

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Fig. 3.

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Fig. 4.

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0,25 bis 0,45 m haben und

zumeist in Abständen von 9 bis 15 m angeordnet sind. Die Rollen liegen entweder unmittelbar unter dem Schlitz (Fig. 1) oder seitlich neben demselben (Fig. 3). Das Seil wird durch den Mitnehmer von den Rollen abgehoben. Die Rillen der Rollen sind behufs Verminderung der Seilabnützung mit Holz oder mit einer Zinn-Kupfer-Antimonlegirung, die leicht auszuwechseln ist, ausgefüttert. Der Seilkanal hat an den Stellen, wo Rollen sich befinden, kleine, meist mit Gusseisendeckel geschlossene Einsteigschäehte (Fig. 2 u. 3), damit die Rollen nachgesehen.

geschmiert und ausgewechselt werden können. In den Bogen sind ausser den senkrechten R auch noch wagrechte Rollen P (Fig. 3), mit Rillen versehen, auch konisch geformt, mit 0,6 bis 0,8 m Durchmesser zumeist in kleinen Abständen von 1—2 m, wie Fig. 4 zeigt, worin R senkrechte und P wagrechte Rollen, K das Kabel bedeuten, angeordnet; infolge der geringen Abstände dieser Rollen ist der Seilkanal bei längeren Bogen auf die ganze Länge derselben zugänglich gemacht, wodurch die Anlage in den gekrümmten Strecken verteuert wird. Beim Uebergang von der wagrechten in die steigende Strecke wird das Kabel durch kleine, senkrechte, mit pendelnder Axe versehene Rollen niedergehalten.

Die Entwässerung des Kabelkanales erfolgt durch Röhren, welche mit den bestehenden Entwässerungsanlagen der Strassen verbunden werden; wo solche nicht bestehen oder schwer zugänglich sind, wird eine besondere Röhrenentwässerung ausgeführt.

Mitte zwischen den geführt; man hat aber Schienenstränge gelegt, fabrik Esslingen, Kabelbahnen sich eines

Zumeist ist der Kabelkanal in der beiden Schienensträngen des Gleises aus-auch die Kanäle seitwärts unter die beiden

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Anordnungen, wie sie von der Ma s chine n-welche in der Ausführung von Seil- und guten Rufes erfreut, getroffen und geplant sind.

Fig. 5.

Die Laufschienen werden hierbei zur Herstellung des Schlitzes verwendet wie etwa in Fig. 2 und die Räder der Fahrzeuge haben einerseits mittlere, andererseits keine Spurkränze, um das Befahren der Weichen zu ermöglichen. Als Vorteile dieser Anordnung werden einfache Seilführung in gekrümmten eingleisigen Strecken, einfache Konstruktion von Weichen und Kreuzungen, sowie Ersparung besonderer Schlitzschienen angegeben.

Das Kabel wird aus 2,0 bis 3,8 mm starken Stahldrähten, die zu Litzen (kleinere Seile) vereinigt, um eine Hanfseele (zur Vermehrung der Biegsamkeit) gewunden werden, in Stärken von 24 bis 38 mm hergestellt; das metrische Gewicht beträgt 2—3,8 kg; die Kabellängen gehen bis nahe an 12 km, doch trachtet man die Länge von 7,5 km nicht zu überschreiten.

Die Dauer der Kabel ist verschieden und von der Grösse des Verkehrs, von den Steigungs- und Krümmungsverhältnissen, von der Konstruktion der Leitrollen und von der Be-wegungsgeschwindigkeit, welche 1,25—5,5 m in der Sekunde beträgt, abhängig; auf Grund der gemachten Beobachtungen kann bei regem Verkehr die durchschnittliche Lebensdauer des Kabels mit 14 Monaten angenommen werden; sie geht unter ungünstigen Verhältnissen bis auf 9 Monate und nur ganz ausnahmsweise noch weiter herab. Während des Betriebes muss das zumeist mit Teer überstrichene Kabel zur Verlängerung der Lebensdauer ununterbrochen geschmiert werden, wozu man fast nur vegetabilische Oele gebraucht. Ueber die Stärkebestimmungen und Verbindungsarten der Drahtseile s. Seilbahnen.

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bahnen verwendet.

800—1200 kg, das der leeren Personenwagen je nach Fassungs-i i raum 1200—3000 kg, ausnahmsweise mehr. Die Mitnehmer i ~—1\ oder Greifer, welche das Kabel festlialten oder loslassen, je nachdem der Wagen sich bewegen oder still stehen soll, wobei einerseits starkeVerbiegung, andererseits ein Herabfallen des Kabels vermieden werden muss, haben verschiedene Bau-K arten; sie können entweder das Kabel seitlich von oben oder von unten fassen; letztere Anordnung ist, wegen grösserer Sicherheit, das Seil nicht zu verlieren, besser.

Die Fahrzeuge der Kabelbahnen haben im allgemeinen die Form und Bauart der Strassenbahnwagen. Mitnehmer oder Greifer, sowie die Bremshebel sind in einem besonderen kleinen Wagen, Greifer- oder Le it wag en genannt, untergebracht; demselben werden sodann die Personenwagen nach Bedarf 1 bis 5 an der Zahl, angehängt. Man findet auch Leit- und Personenwagen zu einem Fahrzeuge vereinigt (Fig. 5). Sowohl die Leit- wie die Personenwagen sind zumeist mit zwei Arten Bremsen, den Klotz- oder Backenbremsen und den Schlittenbremsen, versehen; die ersteren wirken auf das Bad, die letzteren unmittelbar auf das Gleis. Die zwischen den Bädern angebrachten Bremsschlitten werden durch Hebelübersetzung auf die Schienen gepresst ; hierdurch werden die Wagenräder in dem Masse entlastet, in welchem der Druck auf die Schlitten zunimmt; diese sehr kräftig wirkende Bremse kann also zu Entgleisungen Veranlassung geben; trotzdem wird dieselbe auf den meisten amerikanischen Kabel-Das Gewicht der Leitwagen beträgt

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Fig. 6:

Bei den Mitnehmern werden die Backen, zwischen welchen das Kabel sich befindet, entweder durch Hebel (Fig. 6) oder durch Schrauben mit Handrad aneinander gepresst; die erstere Anordnung wird der letzteren wegen rascherer Bedienung und Wirkung vorgezogen ; das losgelassene Seil lauft zur Verminderung der Reibung und Abnutzung auf Rollen, aus gleichem Grunde sind die Backen des Mitnehmers mit weicherem Metall ausgefüttert.

Die Maschinenanlage zum Betriebe der Kabelbahnen bestellt in der Kegel eincylindrigen Corliss -Dampfmaschinen, seltener aus Compoundmaschinen mit Kondensation, weil letztere den Anforderungen an die Kegulirbarke'it infolge des sehr ungleichen und oft plötzlich über das Doppelte ansteigenden Kraftbedarfes nicht voll genügen. Es kommt z. B. vor, dass der Kraftbedarf in einer Minute von 300 auf 900 PS. (Pferdestärken) anwächst; die einzelnen Maschinen haben Grössen bis etwa 1800 PS. Zur Heizung der Dampfkessel werden Kohlen und bei einigen amerikanischen Anlagen auch Erdöl, das durch Dampfstrahlgebläse zerstäubt wird, wegen reinlicher und bequemer Bedienung benützt. Die Kolbengeschwindigkeiten der Maschinen bewegen sich von!

1,5 bis 3,5 m

in der Sekunde, die Motorwelle macht 50—80 Umdrehungen in der Minute. Die Maschinen sind entweder mit selbstthätigen oder mit besonders zu bedienenden Regulatoren aus-gerüstet, um bei Erhöhung der Umdrehungen die Dampfzuführung abschliessen zu können.

Die Kraftübertragung von der Motorwelle auf die Seiltrommeln erfolgt entweder durch Stahlgusszahnräder oder durch Kader mit Hanfoder Baumwollseilen; das Ueber-setzungs-verhältnis

aus

Fig. 7.

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änderungen die Seilradübersetzung vor-tem Kaum kommen

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VI IS

Die beiden Anordnungen Fig. 7 u. 8 dargestellt Es Dampfmaschinen, S deren trommeln, W die Spannvor-Kabel und Z in Fig. 7 die Fig. 8 jedoch die Hanf- oder sind in der Regel je zwei bis 4,0 m Durchmesser vor

sind in den Grundrissen bezeichnen darin D die ]F]j Schwungräder, T die Seil-I richtung des Kabels, K das i Zahnradübersetzung, in III Wollseilübersetzung. Es Seiltrommeln T von 3,0 handen, um welche das Seil, wenn nur eine derselben wie in Fig. 7 angetrieben wird, fünf- bis sechsmal, wenn beide dagegen angetrieben werden wie in Fig. 8, was besser ist, zwei- bis dreimal herumgeschlungen wird, und zwar nach Art der Fig. 9, worin T die Seiltrommeln, K das Kabel und W die Spann-

Fig. 8.

°T

Fig. 10.

Fig. 9.

Vorrichtung bezeichnen Bei Anordnung Fig. 10 wird das Seil nur einmal herumgeschlungen doch wird dieselbe weniger verwendet wie die vorher besprochene, welche Seilverschiebungen bei Geschwindigkeitsänderungen leichter ermöglicht. Um das Butschen des Kabels auf den Seiltrommeln und eine hierdurch bedingte stärkere Abnützung zu vermeiden, wendet man bei vielen amerikanischen Kabelbahnen Differentialtrommeln (Fig. 11) an wobei die Seilscheiben aus mehreren gegen einander verschiebbaren schmiedeeisernen Bingen, die gut geschmiert werden können, bestehen.

Da die Spannung des Kabels infolge verschiedener Belastung und Temperaturänderungen ungleich ist, auch bei Gebrauch bleibende Streckungen des Kabels entstehen, so sin Spannvor-richtungen W erforderlich, welche dasselbe in allen Fällen gespannt erhalten.

-D T?.umfnst we5den hierfür Spann wagen gebraucht, wobei, wie z. ±5. big. 12 zeigt, eine Spannrolle r von etwa 3,0 bis 4.0 m Durchmesser, um welche das Kabel K geschlungen, auf einem kleinen AVao-en w gelagert ist, der durch ein Gewicht g (1,5—3,5 t), der Kabelverlängerung entsprechend, auf einem zweiten Wagen W so bewegt wird, dass das Kabel e;$    m Spannung verbleibt. Der zweite Wagen läuft auf

einem 15—50 m langen Gleis, ist durch den Haken h mit der Unterlage befestigt und wird verstellt, wenn der kleine Wagen seinen Weg beendigt hat.

Die Maschinenanlage befindet sich je nach den örtlichen Verhältnissen und Kabellängen entweder an einem der beiden Enden oder in der Mitte der Balm. Die verschiedenen Anordnungen zeigen Fig. 13, 14, 15, in welchen D die Maschinen, T die Seiltrommeln, W die ^0

Fig. 12.

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Fig. 11.

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Fig. 13.

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Spannvorrichtungen, A und a die Ablenkungsrollen und A das Kabel bezeichnen. Die Umkehrung der Wagen an den Enden der Bahn

Fig. 14.

findet entweder durch den örtlichen Verhältnissen angepasste Schleifen oder durch Weichen statt; die Unterbrechungsstellen in der Kabelführung wie an den Umkehrungen und dort das Kabel in das Maschinenhaus geführt wird, können nach Loslassung des Kabels durch die lebendige Kraft der Wagen durchfahren werden. Man kann annehmen, dass die Bewegung des Kabels 40—60, die der unbelasteten Fahrzeuge 30—40 °/0 der motorischen Kraft absorbirt und daher der Rest auf die Beförderung der Personen und Lasten entfällt.

Die Baukosten der Kabelbahnen sind im allgemeinen sehr hohe und bewegen sich bei den amerikanischen zweigleisigen Kabelbahnen zwischen 200 000—900 OOOdt. für 1 km. Die Züge der grossen Kabelbahnen fahren mit einer Geschwindigkeit von 10—25 km in der Stunde und zumeist in Zeitintervallen von 1,5—5 Minuten. Die kilometrischen Betriebskosten werden sehr verschieden angegeben; es schwanken dieselben zwischen 0,25 und 0,60 dt.

Interessant ist ein V er gleich der Betriebskosten von Strassenbahnen mit Pferde-, elektrischem und Kabelbetrieb, den Ch. Cooley auf Grund von Beobachtungen bei fünfzig amerikanischen Strassenbahnen angegeben hat. Hiernach betragen :

Pferde 185 450 369 250 0,56 0,112

Die erste Kabelbahn wurde 1873 in San Francisco in Betrieb gesetzt und hat sich dort dieses System namentlich wegen der starken Steigungen (bis 1 : 6), in welchen ein grosser

Gesamtanlagekosten Auf 1 Jahr und 1 km

wo

Fig. 15.

Elektrizität 121310 138 040

Bei 6°/o der Her- }Kilometr.Betriebskosten stellungskosten | für 1 Person und 1 km

0,56

0,132

Kabel 910 070 JL 840 700 Personen 0,55 JL 0,120 JL

Teil der Hauptverkehrsstrassen liegt, sehr gut bewährt, so dass nicht nur in San Francisco ein grosses Netz von Kabelbahnen entstand, sondern auch viele andere amerikanische Städte, wie Chicago, New-York, Philadelphia, Washington, Los Angeles, Cleveland, dem Beispiele San Franciscos folgend, Kabelbahnen erbauten, die sich eines grossen Verkehrs und einer sehr günstigen Rendite erfreuen. Auch in Europa sind in den Städten London, Birmingham, Edinburg, Paris-Belleville, Lissabon und Porto, sowie in Australien in den Städten Melbourne, Sydney und auch in Neu-Seeland Kabelbahnen mit Erfolg in Betrieb.

Als Vorteile der Kabelbahnen sind die grosse Leistungsfähigkeit, das geringe Wagenge'wicht, die rasche Bremsfähigkeit, die leichte Ueberwindung starker Steigungen, die gleichmässige Bewegung der Fahrzeuge, die grosse Geschwindigkeit und namentlich der geräuschlose Betrieb, in welchem Punkte dieses System auch unsere leider noch zu geräuschvollen elektrischen Bahnen übertrifft, anzuführen. Als Nachteile müssen angesehen werden die grossen Aidagekosten, der schwierige Bau und Betrieb in Krümmungen und Weichen, der schwer zu reinigende Seilkanal mit dem störenden Schlitz, die Möglichkeit von Unfällen bei Versagung der Wirkungen des Mitnehmers, die Abhängigkeit von einer Zentralstation und die sehr wechselnde Beanspruchung der Maschinenanlage.

Die Anwendung von Kabelbahnen wird daher im allgemeinen auf lange, wenig gekrümmte, entsprechend breite und sehr verkehrsreiche Strassen mit ungünstigen Steigungsverhältnissen beschränkt bleiben; dort, wo der elektrische Betrieb bereits Fuss gefasst hat, werden sie trotz mancher Vorteile vor demselben schwerlich in Frage kommen und daher in den europäischen Städten nur mehr ausnahmsweise Verwendung finden.

Dolesalck.

Litteratur: Leissner, lieber amerikanische Bahnen mit Seilbetrieb, Zeitschr. f. Bauw. 1886. — Maschinenfabrik Esslingen, Kabelbahnen, Zürich 1889. — Meyer, G-., Grundzüge des Eisenbahnmaschinenbaus, Bd. 4, Berlin 1892. — B-iedler, A., und Beichel, E., Seilstrassenbahnen in Amerika, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1893. — Ziffer, E. A., Ueber Strassen-bahnen mit Seilbetrieb, Zeitschr. d. österr. Ing.- und Arch.-Vereins 1892. — Ders., Belleville-Strassenseilbahn in Paris und Northern-Strassenseilbahn in Edinburg, Zeitschr. d. österr. Ing.-und Arch.-Ver. 1892. — Grille, M., Les chemins de fer l’exposition de Chicago, Vol. 2, Tramways, Paris 1895. — Müller, F., Grundzüge des Kleinbahnwesens, Berlin 1895.

Kabelbrücken, jene Konstruktionsform der Hängebrücken (s. d.), bei welcher die Zuggurte als Drahtseile oder Kabel ausgeführt sind. Die Anwendung des Drahtes zu Brückenkonstruktionen gründet sich auf die wesentlich höhere Festigkeit, welche Eisen und Stahl durch das Drahtziehen erlangen. Eisendraht hat eine Zerreissfestigkeit von 6000—7000 kg pro Quadratzentimeter; der jetzt ausschliesslich für Brückenkabel verwendete Stahldraht aus Tiegelgussstahl, neuestens auch aus Siemens-Martinstahl, hat eine Festigkeit von 12000 kg pro Quadratzentimeter und darüber bei 4% Längendehnung, die Elastizitätsgrenze liegt etwa bei 6000 kg/cm². Die Brückenkabel werden entweder aus spiralförmig gewundenen Drähten oder aus parallel liegenden Drähten, die stellenweise durch straffe Umwickelung zu einem Bündel vereinigt sind, hergestellt. Die gedrehten Kabel müssen natürlich im fertigen Zustande in ihre Lage in der Brücke gebracht werden. Ihre Herstellung erfolgt nach Art der Drahtseile (s. d.) entweder aus zuerst zu Litzen gewundenen Drähten oder häufiger in der Art, dass um einen in der Mitte angebrachten geraden Draht als Seele die übrigen Drähte in mehreren Schichten angeordnet werden, wobei zur Verminderung des Reibungs-, also auch des Biegungswiderstandes, die Drahtschichten meist abwechselnd nach entgegengesetzten Richtungen gewunden werden. Bei dieser Herstellungsart der Kabel ist der Stärke derselben durch die Steifigkeit und die Rücksichtnahme auf eine gleichmässige Anspannung der Drähte eine gewisse Grenze gesetzt. Nach französischen Vorschriften für Drahtseilhängebrücken sollen in einem gedrehten Kabel nicht mehr als 250—300 Drähte enthalten sein. Werden grössere Querschnitte gebraucht, so legt man entweder mehrere Kabel neben einander (Brücke über die Saône zu Lyon mit vier Kabeln u. a.) oder man verbindet mehrere schwächere Drahtseile zu einem Kabel. Letzteres kann geschehen, indem die parallel gehängten Drahtseile in kurzen Abständen mittelst Klemmbüchsen fest zusammengepresst werden, oder indem man die Drahtseile in ähnlicher Weise wie die Drähte durch spiralförmige Windung zu einem Kabel vereinigt. Auf eine gleichmässige Spannungsverteilung ist aber dabei kaum zu rechnen.

Die aus Paralleldrähten hergestellten Kabel wurden früher ebenfalls erst im fertigen Zustande in die Brückenkonstruktion eingehängt. Bei der Herstellung wurden die Drähte horizontal ausgelegt, dann durch Klammern in die cylindrische Kabelform gepresst und in Abständen von 0,3—0,5 m mit Drahtumwickelungen zusammengebunden. Es ergab sich aber der Nachteil dass diese Kabel eine grosse Steifigkeit besassen, welche ihre Montirung sehr erschwerte. Es wird daher jetzt bei Anfertigung dieser Kabel nach der zuerst von Roebling eingeführten und bei den grossen amerikanischen Kabelbrücken in Anwendung gebrachten Methode verfahren. Hiernach werden die einzelnen Drähte frei ausgehängt bezw. von einer Verankerung andern gesponnen und deren Länge nach einem entsprechend ausgespannten Leitdraht genau regulirt. Diese Drahtstränge werden dann durch kräftige Schraubenzwingen in die cylindrische Form gepresst und mit starkem, weichem Eisendraht dicht umwickelt. Durch diese straffe Umwickelung, sowie durch das Warmaufziehen der Kabelbänder, an welchen die Hängestangen befestigt sind, wird eine genügend grosse Reibung zwischen den Kabeldrähten erzeugt, so dass sie alle möglichst gleichmässig zur Spannung kommen. Diese Herstellungsmethode hat gegenüber der Aufhängung fertiger Kabel die Vorteile, dass die Montirung erleichtert ist, dass die leeren Räume zwischen den Drähten auf das kleinste Mass gebracht sind (0,04—0,05 des vollen Querschnittes gegenüber 0,15—0,30 bei einem Kabel aus nach abwechselnder Richtung gewundenen Drahtschichten) und dass sich auch Kabel von sehr grossem Querschnitte hersteilen lassen. Näheres über die Herstellung solcher grossen Kabel in [1].

zur

Die Drahtstärken für Brückenkabel werden mit 2,5—4:,5 mm gewählt; wegen der Oxydation empfiehlt sich die grössere Stärke und wird beispielsweise in dem Lindenthalschen Projekte für die Hudsonbrücke 6,4 mm starker Draht angenommen, für welchen die Fabrikanten 12800 kg/cm² Zerreissfestigkeit und eine Elastizitätsgrenze von 8500 kg/cm² garantiren. Die Stossverbindung der Drähte wurde früher durch Umwickelung der sich übergreifenden Enden mit dünnem Drahte bewerkstelligt. Bei der East-River-Brücke wurden kleine, Schraubengewinde enthaltende Muffen zur Verbindung der Kabeldrähte angewendet. Bei einigen neueren französischen Drahtseilbrücken hat man die schräg abgefeilten Drahtenden durch ein Messinglot verbunden. Man sucht übrigens die Zahl der Stossstellen durch die vergrösserte Eabrikationslänge des Drahtes (bis zu 500 m) zu vermindern. Die nachstehende Zusammenstellung enthält das Nähere über Zahl, Zusammensetzung und Stärke der Kabel einiger grossen Kabelbrücken, von welchen aber die Niagarabrücke jetzt abgetragen und durch eine Bogenbrücke ersetzt werden soll.

Niagara-

Brücke

Ohio-Brücke

East-River-

Brücke

Projekt Lindenthal für North-River

Projekt Kübler für Pester Donaubrücke

Jahr der Erbauung......

Hauptspannweite.......

Zahl der Kabel.......

Zahl der Drähte in einem Kabel .

Drahtdurchmesser......

Zerreissfestigkeit des Drahtes pro

Quadratzentimeter.....

Grösste Inanspruchnahme d. Drahtes pro Quadratzentimeter ....

1856

1867

1876

Projekt 1894 945 m

Projekt 1895 290 m 2

9943 4 mm

12000 kg

2890 kg

Die Inanspruchnahme der Brückenkabel wird mit ein Viertel der Zerreiss* festigkeit des verwendeten Drahtes, bei sehr grossen Spannweiten auch noch höher angenommen. Es erscheint dies mit Rücksicht auf die hochgelegene Elastizitätsgrenze des Stahldrahts und auf den Umstand, dass die grösste Spannung im Kabel nur bei der bei sehr grossen Spannweiten selten kommenden Vollbelastung der Brücke auftritt, zulässig. Weitere Nachweise über die Festigkeitseigenschaften von Metalldrähten in [2], über die Drahtproben für die East-River-Brücke in [3].

Von grosser Wichtigkeit ist eine wirksame Sicherung der Kabel gegen das Rosten. Das beste, aber wohl auch teuerste Schutzmittel gegen Oxydation ist zweifellos eine Verzinkung der Drähte, doch kann leicht durch das Zinkbad und die nachfolgende Abkühlung eine Veränderung im Härtegrade der Drähte herbeigeführt werden. Man hat übrigens die Erfahrung gemacht ([4], S. 166), dass sich auch Kabel aus unverzinkten Drähten gut gegen Rost schützen lassen, wenn sie satt mit Leinöl getränkt und mit einer dichten Bewickelung versehen werden^ deren Schutzanstrich gut unterhalten wird.

250 m

322 m

486,3 m

931

3,4 mm 7000 kg

1960 kg

2590 3,4 mm

7100 kg

2670 kg

6289 4,3 mm

11250 kg

3330 kg

18400 6,4 mm

12800 kg 4300 kg

vor-

Eine eigenartige Konstruktion ist für die Kabel der North-River-Brücke nach dem Lindenthalschen Projekte in Aussicht genommen. Sie werden hier einzelnen Gliedern gebildet, die wie eine Gelenkkette durch Bolzen verbunden sind. Diese Kettenglieder bestehen aus parallelen Drahtlitzen, welche in gleicher Spannung um flantschirte Stahlschuhe gewunden sind und in der Brückenwerkstatt in genauer Länge hergestellt werden.    Die Stahlschuhe

aus

umfassen hohle Stahlbolzen von 46 cm Durchmesser und 2,4 bezw. 3,6 m Länge, und es besteht jedes Kabel aus vier über einander liegenden Ketten, die unter einander durch auf die Gelenkbolzen aufgeschobene Kupplungsplatten verbunden sind. Letztere dienen gleichzeitig zum Anschluss der Ausfachungsstäbe. Die vier Gliederketten eines Kabels werden schliesslich mit einem 3 mm starken cylindrischen Stahlblechmantel umhüllt und dadurch gegen Kegen und ungleich-massige Erwärmung durch Sonnenstrahlen geschützt.

Von den bestehenden Kabelbrücken zeigen alle mit Ausnahme einiger älterer Bauwerke (Lambethbrücke in London) jenes Hängebrückensystem, bei welchem die Aussteifung durch einen geraden Träger bewirkt wird, an den das Kabel mittelst Hängestangen oder Hängeseilen angeschlossen ist. In neuerer Zeit wird, wie die letzten grossen Brücken-Wettbewerbe erkennen lassen, auch von Seite der deutschen Ingenieure den Kabelbrücken Interesse entgegengebracht und es sind Projekte von versteiften Kabelbrücken, sowie auch von Fachwerks-Hängebrücken mit Kabelgurten aufgestellt worden (s. Hängebrücken). Bei letzteren macht die Ausbildung der Knotenpunkte am Kabelgurte gewisse Schwierigkeiten. Sind (bei dem System mit besonderem Versteifungsträger) bloss Hängestangen oder Seile an das Kabel anzuschliessen, so genügen wohl die rohrschellenartigen Kabelbänder, welche durch Schrauben so fest angepresst werden, dass der Reibungswiderstand die zum Kabel tangentiale Komponente der Hängestangenkraft aufuimmt. In ähnlicher Weise hat man auch die Anschlüsse der Ausfachungsstäbe an das Kabel bei dem System der Fachwerkshängeträger ausgebildet [5], allein es ist zweifelhaft, ob diese Verbindung für die hier wesentlich grösseren Tangentialkräfte ausreichend ist. Es sind deshalb auch andere Vorschläge für die Bildung der Kabelknotenpunkte gemacht worden. Einer derselben [5] geht dahin, zuvörderst einen inneren, etwa ²/₃ des Kabelquerschnittes enthaltenden Kabelteil zu erzeugen und diesem am Orte der Knotenpunkte je ein verlaufend gedrehtes zweiteiliges Rohrstück beizulegen, welches mittelst Schraubenzwingen fest an (las Kabel gepresst und hierauf straff mit Eisendraht umwickelt wird. Hach Wegnahme der Zwiugen wären die Stränge des äusseren Kabelteiles beizulegen und mittelst dreier Rohrschellen — am Beginne und am Ende der Biegung der äusseren Kabelstränge und über der Mitte des Rohrstückes — festzuklemmen. Inmitten der Zwischenräume dieser Rohrschellen wären zwei konische Tragzwingen fest aufzuklemmen, die ihrerseits Flantschen für die Anbolzung der Knotenbleche tragen. Die Zwischenräume zwischen den äusseren Kabelsträngen und zwischen den Zwingen sollen mit leichtflüssigem Metall ausgegossen werden, worauf die dichte Umwickelung mit Draht zu erfolgen hat. AVerden die Kabel, wie in dem Lindenthalschen Entwürfe, als Gelenkketten ausgeführt, so ist eine richtige Krafteintragung leichter zu erreichen, und es kann auch die Querschnittsfläche der Kabel nach den wirkenden Kräften verändert werden. Ueber die Pylonen der Mittelpfeiler werden die Kabel gewöhnlich auf entsprechend abgerundeten Sätteln geführt, die bei kleineren Spannweiten fest gelagert sein können, bei grösseren Spannweiten jedoch auf ein Rollen- oder Pendellager zu setzen sind, um übermässige Horizontalbeanspruchung der Pylonen zu vermeiden.

Die Verankerung der Kabel wird häufig durch Ketten bewerkstelligt. Bei Kabeln mit parallel liegenden Drähten kann das Ende durch Rückführung der Drähte zu einer Schlinge gebildet werden, welche den Bolzen der Ankerkette aufnimmt (Niagarabrücke u. a.). Anstatt Bildung einer Schlinge wird auch das Kabelende in die sich konisch erweiternde Bohrung eines Gussstückes eingeführt, in welcher die Drähte durch spitze Eisenkeile aus einander getrieben und mit Blei oder einer leichtflüssigen und dabei harten Legirung vergossen werden. An dem Gussstücke greifen mittelst Bolzen die Ankerketten an. Man hat bei manchen Brücken die Kabel auch direkt verankert. Sie endigen dann in Drahtschlingen, welche über Ankerbolzen oder Wurzelböcke gelegt sind. Die Bildung der Schlingen hat aber den Uebelstand, dass bei zu kleinem Durchmesser der Schlinge die Drähte überanstrengt werden können. Auch die Verankerung mit vereinigten Kabeln findet sich ausgeführt. Die beiden Tragkabel der Brücke sind durch Vereinigung in sich geschlossen und bilden an jeder Verankerung eine Schlinge, welche sich an die AVände eines in Eels getriebenen Stollens (Drahtseilsteg zu Passau) oder an mit Eisenschienen armirtes Mauerwerk anlegt.

In den bereits erwähnten Küblerscken Entwürfen (Budapest und Bonn) ist die \rer-ankerung der Kabel in gut durchdachter AVeise angeordnet. Das in Stränge zu je 37 Drähten geteilte Kabel wird in einer gussstählernen Kalotte in der AVeise befestigt, dass jeder Strang nach vorherigem Zusammenpressen mittelst einer Schraubenzwinge durch sein entsprechendes

Loch in der Kalotte gezogen, hier sorgfältig gespleisst und mit einer doppelten kesrelförmieen Büchse deren innerer Teil längsteilig ausgebildet ist, versehen wird. Sind sämtliche Stränge m der Kalotte befestigt, so werden die Kabel von der Mitte ausgehend und gleichzeitig nach beiden Seiten hin durch Schraubenzwingen in die cylindrische Form zusammengepresst durch Maschinen mit. weichem Eisendraht fest und dicht umwickelt und gleichzeitig die rohrschellenartigen Kabelbänder für die Anknüpfung der Hängestangen angebracht. Ist das Kabel solcher Art fertig gemacht, dann werden in die Wurzelböcke oder Lagerstühle die weichen Metallfutter und die inneren Keile in die voraussichtlich richtige‘Stellung gebracht und das Kabel mit der Kalotte in den Lagerstuhl hineingelassen. Sitzen die inneren Keile an ihrer richtigen Stelle fest, so werden auch die äusseren Keile zwischen die Kalotte und den Lagerstuhl eingebracht. Bei guter Einpassung der Keile und Anwendung weicher Metallfutter wird der nach der Einhängung des Kabels noch hinzutretende weitaus grösste Teil des Kabelzuges in nahezu gleichen Teilen von dem inneren und äusseren Kegel aufgenommen werden.

Litteratur: [1] Handb. d. Ing.-Wissensch., Brückenbau, 4. Abt., Kap. 13, S. 175, u. 5. Abt., Kap. 16, S. 206, woselbst auch weitere Litteraturangaben. — [2] Civilingenieur 1884, S. 391, Zentralbl. d. Bauverw. 1886, S. 371. — [3] Steiner, Ueber Brückenbauten in den Yer. Staaten] Y ien 1878, S. 166. — [4] Engineering 1881, S. 129. — [5] Wettbewerb für die Bheinbrücke bei Bonn, bespr. von Zschetsche in Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ing. 1895. — [6] Wettbewerb für die Donaubrücke in Pest, bespr. von Zschetsche in Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ing. 1894, S. 983.

Melau.

Kabelgarn, s. Takelage.

Kabelgatt, s. Schiffbau.

ia •

Kabellänge, in Deutschland und Oesterreich = 0,1 Seemeile = iö m; m England = ijs Sea mile = 231m; in Frankreich (encablure) — 200 m; in den Niederlanden (Kabellengte) = 225 m; in Spanien (medida o cable) = 200 m (120 Bragas); in Portugal (Estadio) = 258 m.

Kabelsciliff, ein zum Legen der transatlantischen Telegraphenkabel kon-struirtes bezw. eingerichtetes Schiff.

Kabelschlag, Kabeltau, s. Tau werk.

Kabine, s. Schiffbau.

Weinbrenner.

Kabinet, 1. abgeschlossener kleiner Baum eines Hauses zu verschiedenen Vorrichtungen, z. B. Arbeitskabinet, Lesekabinet; 2. Baum zur Aufbewahrung von wertvollen Gegenständen, so z. B. Münzkabinet, Kupferstich-kabinet u. s. w.

Kaclieln bestehen in der Begel aus einer quadratischen oder rechteckigen Platte, auf deren hinterer Seite ein rundum laufender Band angebracht ist (s. Fig.). Die Platte kann auf der Oberfläche völlig eben oder mit mehr oder weniger grossen Vertiefungen versehen, sie kann einfarbig oder bunt bemalt sein. Ausser diesen rechteckig geformten Kacheln werden noch Eckkacheln nötig, welche, im rechten Winkel gebogen, einerseits die Breite einer ganzen und andererseits die Breite einer halben|,

Kachel besitzen; ferner sind noch Gesimskacheln für die Abschluss- und Fussgesimse oder sonstige Zwischenglieder der Kachelöfen und Kamine erforderlich, welche Formkacheln durchweg von Hand geformt werden.

Die Grösse der glatten Kacheln ist nicht überall die gleiche, die gewöhnlichen Kacheln messen z. B. in Berlin 21:24 cm, während die sogen, altdeutschen Kacheln vielfach eine Grösse von 21:21 cm haben. Die Herstellung der Kacheln geschieht fast ausschliesslich von Hand ; der zugerichtete Thon wird in entsprechenden Stücken ahgeschnitten und dann durch Klopfen auf einem ebenen Tische zu einem etwa 1 cm starken Thonblatt ausgebreitet, welches der Grösse der Kachel entsprechend beschnitten wird; hierauf wird ein schmales Thonband auf der Rückseite der Kachel auf das Thonblatt hochkantig aufgesetzt und durch Andrücken ordnungsmässig mit dem Thonblatte befestigt. Soweit die Kacheln reliefartig verziert sind, werden dieselben in Gipsformen abgeformt. In grösseren Kachelfabriken bedient man sich auch zur Herstellung der glatten Kacheln der Maschinen, welche den Thon in Vorgesetzte oder untergeschobene Formen hineinpressen, aus denen dann die fertige Kachel leicht herausgenommen werden kann. Ist die Kachel soweit hergestellt, so wird dieselbe getrocknet und hierauf gebrannt; nach dem Brennen werden die geschrühten Kacheln mit der Glasurmasse begossen und, wenn diese aufgetrocknet ist, ein zweitesmal gebrannt. Die glatten, weissen Kacheln werden vor dem Begiessen vielfach erst abgeschliffen, um eine glattere Oberfläche zu erhalten. Die weisse Farbe ist schwerer rein zu erhalten, als eine bunte. Werden die Kacheln farbig bemalt, so hat man bei dem Auf brennen der Farben darauf zu sehen, dass diejenigen larben, welche die grösste Hitze zum Aufbrennen erfordern, zuerst und diejenigen Farben, welche weniger Hitze brauchen, zuletzt aufgebrannt werden, da sonst die leicht schmelzenden larben durch den späteren schärferen Brand wieder zerstört würden ; soweit die Kacheln mit Golddekoration versehen werden, ist letztere zuletzt anzubringen.

Vergl. d. Art. Kunstgewerbe, Tlionwaren.

Litteratur: Kerl, Handbuch der gesamten Thonwarenfabrikation, Braunschweig 1879.— Schumacher, W., Die keramischen Thonfabrikate, Weimar 1884. — Brömse, Fr., Die Ofen-und Glasurfabrikation, Weimar 1896.    Dümmler.

Kachemirette, auch Kaschmiret genannt, ist ein aus Abfallseiden-Kette mit feinem Streichwolleinschlag erzeugtes, tuchartiges Gewebe. S. Tuchfabrikation.

Kadettenliaus (Kriegs-, Militär- oder Offiziersschule), eine staatliche Erziehungsanstalt für junge Leute, welche zu Offizieren herangebildet und, in Alumnaten abgeschlossen, in den militärischen Geist eingeführt werden sollen. In mehrjährigen Kursen erhalten sie neben den nötigen Schulkenntnissen durch Reit-, Turn- und Schwimmübungen, sowie militärische Exerzitien die körperliche Vorbereitung für ihren künftigen Beruf. — Alle Militärstaaten, wie Frankreich, Oesterreich, Preussen u. s. w. besitzen seit Schaffung der stehenden Heere solche Anstalten; besonders der letztgenannte Staat hat viele neue Anstalten dieser Art erbaut. — Die bauliche Anlage, aus vielen, zum Teil zusammenhängenden Einzelgebäuden bestehend, umschliesst weite Höfe und Uebungsplätze und besteht aus folgenden Teilen : 1. mehrere dreistöckige Wohngebäude für 100—200 Kadetten mit Wohn- und Arbeitszimmern für je 10 Knaben und angrenzenden Zimmern für die Lehrer in den beiden unteren Stockwerken, im obersten die zugehörigen Schlafsäle; 2. Schulgebäude mit den Lehrsälen, den Betsälen und dem Speisesaal; 3. Verwaltungsgebäude mit Küche u. s. w. ; 4. Wohnung des Kommandeurs; 5. Wohngebäude für Offiziere und Lehrer; 6. Speiseanstalt für dieselben;

7. Krankenhaus; 8. Wasch- und Badehaus mit Desinfektionsanstalt; 9. Turn-, Reit- und Schwimmanstalt; 10. Stallungen mit Zugehör; 11. Dienerwohnungen.

Weinbrenner.

Litteratur: [1] Klasen, Ludw., Grundrissvorbilder, Leipzig 1883, Abschn. 12. —

[2] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1887, 4. Teil, 7. Halbbd.

Kadmium Cd, Atom- und Molekulargewicht 112, spez. Gew. 8,6, zweiwertiges, dem Zink ähnliches Metall, das in geringer Menge aus den Zinkerzen gewonnen wird. Es ist weiss, stark glänzend und an der Luft allmählich anlaufend, häufig durch Zink verunreinigt, in Säuren löslich; Schmelzpunkt bei 318°, Siedepunkt bei 770°, geht daher bei der Destillation des Zinks vor diesem über. Aus seinen Lösungen erhält man mit Schwefelwasserstoff einen schön gelben Niederschlag (Kadmiumsulfid), welcher zur Reindarstellung benutzt wird und auch als Farbstoff (s. Kadmium gelb) dient. Die Salze des Kadmium finden in der Photographie Verwendung.

Leppla.

Kadmiumblende (Greenockit), ein Mineral, Schwefelkadmium CdS (77,8% Cd, 22,2%$), kristallisirt hexagonal, selten in grösseren Mengen. Gelb Lis braun, mit gelbem Strich, fettartig glänzend, durchscheinend. Härte 3—3Y₂. Spez. Gew. 4,8—4,9. Schmilzt nicht vor dem Lötrohr; erhitzt an der Luft, wird schweflige Säure frei. In Salzsäure unter Entwicklung von Schwefelwasserstoff löslich. Kann zur Darstellung von Kadmium verwendet werden.

Kadmiumbromid (Bromkadmium) CdBr₂, erhalten durch Digeriren des Metalls mit Brom und Wasser und Eindampfen der Lösung als nadelförmige, farblose Kristalle: CdBr₂ -\-4:tr₂0. Leicht löslich in Wasser, flüchtig, spez. Gew. 4,71—4,91, Siedepunkt bei 806—812°. Kadmiumbromid dient in der Photographie zum Bromiren des Kollodiums.

eine schön

Kadmiumchlorid (Chlorkadmium) CdCl₂, erhalten aus konzentrirten Lösungen von Kadmium oder Kadmiumoxyd in Salzsäure : CdCl₂ + H₂0. Farblose, in Wasser leicht lösliche Prismen vom spez. Gew. 3,625, die an der Luft verwittern. Siedepunkt bei 861—954°. Kadmiumchlorid wird in der Photographie verwendet. Es bildet mit den Chloriden der Alkali- und Erdalkalimetalle Doppelchloride.

zu

Kadmiumgelb (Jaune brillant), Schwefelkadmium pomeranzengelbe, sehr beständige Farbe mit vielen Vorzügen, aber leider zu teuer, um eine andere Anwendung als in der Kunstmalerei und im Buntdruck gestatten. Kadmiumgelb wird auf nassem Wege durch Fällen einer Lösung von schwefelsaurem Kadmium mit einer frischbereiteten klaren Lösung von Schwefelnatrium, auf trockenem Wege durch Glühen von Kadmiumoxyd (aus Lösung von schwefelsaurem Kadmium mit kohlensaurem Natron gefällt) mit

gepulvertem Schwefel hergestellt; das auf nassem Wege hergestellte Kadmiumgelb ist heller, das auf trockenem Wege bereitete dunkler. Kadmiumgelb schwärzt sich nicht durch Schwefelwasserstoff, hat eine grosse Deckkraft, lässt sich mit Ultramarin und Berliner Blau mischen und liefert dann das schöne Kadmiumgrün, das aber nicht mit Kupferfarben gemischt werden darf-als Oel-, Wasser- und Kalkfarbe zu gebrauchen.

Andés.

Kadmiunigrün, s. Kadmiumgelb.

Kadmiumjodid

Kadmiumjodid (Jodkadmium)) CdJ₂, erhalten durch Verdampfen einer Lösung von 20 Jodkalium und 15 Kadmiumsulfat und Ausziehen des Rückstandes mit Alkohol. Grosse, stark glänzende, farblose, in Wasser leicht lösliche hexagonale Tafeln vom spez. Gew. 4,576; Siedep. bei 708—719°. dient in der Photographie zum Jodiren des Kollodiums.

Kadmiumlegiruiigen, Gemenge von Kadmium mit anderen Metallen, zeichnen sich durch Leichtflüssigkeit aus. Die Legirungen mit Gold, Platin und Kupfer sind spröde, während diejenigen mit Blei, Zinn und in bestimmten Verhältnissen mit Silber sehr dehnbar sind. Eine Legirung mit 2 Silber und 1 Kadmium ist sehr hart, sehr zähe und vollkommen hämmerbar, dagegen eine solche aus 2 Kadmium und 1 Silber spröde. Schnelllot aus Kadmium, Blei und Zinn ist sehr zähe, lässt sich hämmern und walzen. Mit Kadmium versetztes Rosesches Metall schmilzt bereits bei 70°, das Woodsche Metall aus 3 Kadmium, 4 Zinn, 15 Wismut und 8 Blei sogar schon bei 60,5°. Sehr leicht schmilzt ferner eine Legirung aus 22,5 Kadmium, 36 Zinn und 35 Blei. Derartige leichtflüssige Legirungen dienen neuerdings als Stromunterbrecher bei den Schwartzkopffschen elektrischen Alarmapparaten zur Verhütung von Dampfkesselexplosionen (vergl. A lärmv orri chtung en, Bd. 1, S. 197). Zu Klischees wird häufig eine Legirung aus 50 Blei, 36 Zinn und 22,5 Kadmium benützt.

KadmiumsiilM (Schwefelkadmium) CdS, in der Natur als Greenokit (s. Kadmiumblende), erhalten beim Fällen von Kadmiumsalzen mit Schwefelwasserstoff. Schön gelber Niederschlag, welcher als Kadmium gelb (s. d.) einen schönen, dauerhaften Farbstoff liefert.

Kadmiumsulfuret, s. v. w. Kadmiumsulfid (s. d.).

Kälberställe, s. Rindviehställe.

Weits.

Kalken, Auf bringen von gebranntem Kalk (Kalken) oder kohlensaurem Kalk von Mergel, Kreide, Scheideschlamm der Zuckerfabriken etc. (Mergeln) auf den Acker. In beiden Fällen wird dem Boden Kalk zugeführt, welcher sowohl den Pflanzen direkt zur Nahrung dient, als auch eine etwa vorhandene saure Beschaffenheit des Bodens neutralisirt. Endlich werden durch den Kalk viele mineralische Bestandteile des Bodens zersetzt und löslich gemacht, wodurch sie von den Pflanzen aufgenommen werden können, wie es auch die Wiederbefreiung (Nitrificirung) des Stickstoffs im Ammoniak und des organischen Stickstoffs beschleunigt (s. Stickstoffdünger). Es kommen aber auch kalkarme Ackerkrumen vor, deren Untergrund aus Kalk besteht, und wird in diesen Fällen der Kalk durch Tiefpflügen in die Höhe gebracht und dann durch Rajolen mit der Ackerkrume gemischt.

Kalteerzeugimgsmaschine. -— Aufgabe der Kälteerzeugungsmaschine ist die Erniedrigung oder Erhaltung der Temperatur gegebener Körper bis zu (bezw. auf) tieferen Wärmegraden, als sie in der Umgebung sich finden. Der Arbeitsvorgang besteht darin, dass die Wärme, welche hierzu den abzukühlenden Körpern entzogen werden muss, von einem vermittelnden Körper als dem „Kälteträger“ bei der tiefen Temperatur aufgenommen und durch Aufwendung mechanischer Arbeit auf eine solche Temperaturhöhe gebracht wird, dass sie durch Leitung und Strahlung an geeignete Körper der Umgebung (an Kühlwasser oder an die Atmosphäre) abgeladen werden kann. So bewegt sich der Kälteträger abwechselnd auf- und abwärts zwischen jenen Temperaturhöhen, unten sich mit Wärme beladend, welche unter entsprechendem Arbeitsaufwand bis zum Abflussniveau gehoben wird. — Als Kälteträger wird entweder atmosphärische Luft oder eine Flüssigkeit verwendet, welche abwechselnd verdampft und sich wieder verdichtet. Das Herabsteigen zur Temperatur des abzukühlenden Körpers

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

vollzieht der Kälteträger stets dadurch, dass bei Ausdehnung seines Volumens

zwar entweder vorwiegend „äussere“ mechanische

Arbeit geleistet wird und Arbeit (bei atmosphärischer Luft) oder vorwiegend „innere“ Arbeit (bei verdampfenden Flüssigkeiten). Das Aequivalent dieser Arbeit wird dem Kälteträger als Wärme entzogen und dadurch seine Temperatur so erniedrigt, dass durch Leitung Wärme von dem abzukühlenden Körper an ihn übergehen kann. Die Kückkehr zur oberen (Kühlwasser-) Temperatur erfolgt durch eine Verminderung des Volumens, wobei wiederum das Aequivalent der gesamten aufgewendeten (äusseren und inneren) Arbeit als AVärme frei wird.

Man unterscheidet dem Obigen zufolge Kaltdampf- und Kaltluft-Bei den ersteren kann die Verdichtung entweder durch un-

maschinen.

mittelbare Kompression auf den der Kühlwassertemperatur entsprechenden Sättigungsdruck (Kompressionskaltdampfmaschinen) oder dadurch geschehen, dass die Dämpfe zuerst durch eine zweite Flüssigkeit absorbirt und dann unter Wärmezufuhr abdestillirt werden (Absorptionsmaschinen).

L eist ungs ver h ä ltnis der Kälteerzeugungsmaschine. Der „vollkommene

Arbeitsvorgang.

Die Ermittelung des Verhältnisses zwischen der (dem abzukühlenden Körper) entzogenen Wärmemenge Qi und dem Aequivalent (AL) der aufgewendeten mechanischen Arbeit, welches wir das Leistungsverhältnis der Kälteerzeugung nennen, bildet die Grundlage für die Berechnung und Beurteilung der Kälteerzeugungsmaschine und lässt sich aus den Sätzen der Thermodynamik mit voller Bestimmtheit ableiten. Zu beantworten sind die Fragen:

1.    nach dem höchsten erreichbaren Leistungsverhältnisse ;

2.    nach dem hierzu erforderlichen („vollkommenen“) Arbeitsvorgang;

3.    nach dem in den verschiedenen ausgeführten Kälteerzeugungsmaschinen thatsächlich erreichten Teile („Wirkungsgrad“) der vollkommenen Leistung.

Da die Arbeitsvorgänge in der Kälteerzeugungsmaschine beliebig oft müssen wiederholt werden können, so hat man es stets mit geschlossenen Kreisprozessen zu thun. Neben der rechnerischen Untersuchung derselben erweist sich ihre graphische Verfolgung in „Wärmediagrammen“ (Fig. 1) besonders nützlich, in wmlchen die absoluten Temperaturen (T) als Ordinaten und die AVerte der Entropie (s. d.) (Q:T) als Abscissen aufgetragen werden. Wird in diesen Diagrammen je ein Flächenelement durch zwei Adiabaten (mit unendlich kleiner Abscissenverschiebung) und durch zwei isothermische Kurven-elemente (mit den Temperaturen T\ und Tjj) begrenzt, so gelten für dasselbe ^    (( die beiden Hauptgleichungen :

f und woraus

T2,

Ti

1.

AdL — dQ% — d Qi d Qii : T₂ = d Qi : 1\ ,

dQ\: AdL — T\'. (Tz — 2\).

Diese letzte Gleichung spricht aus: Zur Erreichung des höchsten Leistungsverhältnisses muss der Arbeitsvorgang so ausgeführt werden, dass in keinem Teile desselben der Kälteträger zur Aufnahme der Wärme (von dem abzukühlenden Körper) auf tiefere Temperaturen oder zur Wärmeabgabe (an das Kiihl-wasser) auf höhere Temperaturen gebracht werde, als sie durch die Aufgabe bedingt sind, welche die Kälteerzeugungsmaschine zu erfüllen hat (s. [7], S. 360).

Die meisten, thatsächlich an die Kälteerzeugungsmaschine gestellten Aufgaben bedingen nun hinsichtlich dieser Temperaturen : entweder dass dieselben während der Aufnahme oder Abgabe der Wärme konstant sind, oder dass sie sich hierbei in einer der aufgenommenen oder abgegebenen Wärmemenge proportionalen WTeise ändern („polytropische“ Zustandsänderung), so dass Q — cAT (s. [5], S. 322). Aus diesen beiden Fällen ergeben sich die 'p' folgenden vier Kombinationen:

1. Isothermische Wärmeaufnahme und isothermische Wärmeabgabe,

2-

3. Polytropische

Fig. 1.

2.

3.

TzrtTMs

Im ersten Falle findet man aus Gleichung 3. das höchste Leistungsver-II ą hältnis    Çi : A L — Ti : (T₂ — Tx).

^ irr Der vollkommene Arbeitsvorgang ist dann ein Carnotscher Kreisprozess; die zum Heben der Entropie erforderliche Arbeit ist der Hubhöhe T'₂—T\ proportional, das Wärmediagramm ist ein Rechteck.

Im zweiten Falle ist die abgegebene AVärmemenge : Q> — ci- (T% — To) und deren Entropie

Fig. 2.

(s. Fig. 2)

so dass:

Tj

4.

I.

r

AL = Q₂ — Q₁ — cic (T^ — T^ — Ck Ti logn

dQz

etc d T

Ts¹

Ck log n yq

Qi

Ti

4.

5.

Im dritten Falle wird durch den Kälteträger aufgenommen die Wärme Oj = cw (T,_j". i\

und die entsprechende Entropie (s. Fig. 3) ist :    ¹¹

FM

Ti

A'

•J il

Cw d t    .    Ti

-j,    — Cw log n

6.

T₂

woraus :

T|

AL = Q₂ Q₁~cwT₂log n — cw (T) — Tj¹).    7.

Im vierten Falle (s. Fig. 4) ist :

AL = Q₂ — Ql = et (Tzi — T₂} — cw (T-l-Tti), wobei die vier Temperaturen zu einander in dem Verhältnis

Ck log n

stehen :

iSi

m'

8.-L-JL-1

Kig. 3.

Fig. 4.

"T

TV

f ~ = c“> logn

Gewöhnlich wird Gleichung I als allgemeiner Ausdruck für das höchste Leistuugs-verhältnis hingestellt. An einzelnen Stellen ist die Bezeichnung des doppelt polytropischen Kreisprozesses als des vollkommenen vertreten worden. Wenn auch dieser Arbeitsvorgang die unter 1—3 betrachteten als Spezialfälle einschliesst, so kommt ihm doch nicht die Eigenschaft der Allgemeingiltigkeit zu, da er durchaus nicht alle thatsächlichen und wichtigen Fälle fasst, wie z. JB. die Abkühlung von Flüssigkeiten, aus welchen sich feste Bestandteile aus-scheiden, oder die Wärmeabgabe an die Atmosphäre durch Vermittlung verdunstenden Wassers. Allgemein giltig bleibt also für den vollkommenen Arbeitsprozess nur der oben aus Gleichung 3. entwickelte Grundsatz. Da übrigens die Temperaturdifferenzen T₂¹ — T% und — T\¹ stets klein sind gegenüber den absoluten Temperaturwerten, so weichen die polytropischen Kurven sehr wenig von geraden Linien ab, so dass ohne nennenswerten Fehler an ihre Stelle isothermische Linien gesetzt werden können mit dem arithmetischen Mittel aus den beiden Endtemperaturen. So kann für jeden (einfach oder doppelt) polytropischen Prozess ein Carnotscher substituirt werden. Der Einfachheit und Uebersichtlichkeit wegen empfiehlt sich deshalb stets die Beziehung der wirklichen Arbeitsvorgänge auf einen Carnotschen als den „vollkommenen“.

Die geschichtliche Entwicklung der Kälteerzeugung geht aus von den physikalischen und chemischen Laboratorien.

Als nach Erfindung der Luftpumpe zum erstenmale unter ihrer Einwirkung Wasser zum Gefrieren gebracht wurde, war die erste Kompressions-Kaltdampfmaschine hergestellt, welche aber wegen des enormen Volumens der Wasserdämpfe (bei 0° 210 cbm pro Kilogramm) und der daraus resultirenden Cylinderdimensionen ohne die praktische Bedeutung blieb, welche die (1834 von Perkins durchgeführte) Benützung eines flüchtigeren Kälteträgers ergab. Wie aber anfänglich der Dampfmaschinenbau nicht an Spannungen sich heranwagte, welche über die atmosphärische erheblich hinausgingen, so haben Perkins und seine Nachfolger (Shaw, Harrison, Lawrence und Siebe) noch einen Kälteträger (Aethyläther) benützt, bei welchem der Kreisprozess im wesentlichen unterhalb des atmosphärischen Druckes verläuft. 1870 wurde [5] zuerst aus den Grundlehren der Thermodynamik in oben dargelegter AVeise nachgewiesen, von welchen Bedingungen das Leistungsverhältnis der Kälteerzeugungsmaschine abhängig sei und dass die Anwendung von flüchtigeren Kälteträgern in Kompressionsmaschinen den überhaupt erreichbaren Leistungen sich möglichst zu nähern gestattet. Die erste Maschine mit Methyläther (1871) baute Tellier, mit schwefliger Säure (1874) Pictet, mit Ammoniak (1874) und Kohlensäure (1881) Linde.

Aus jenem ersten Experimente mit der Luftpumpe aber ging, nachdem (1777) die ab-sorbirende Wirkung der Schwefelsäure entdeckt war, auch die erste Absorptionsmaschine hervor, indem (1810) Leslie die im Vakuum entwickelten AA⁷asserdämpfe durch dieses Mittel zu verdichten suchte. Erst auf der Pariser Ausstellung 1867 trat jedoch die Schwefelsäure-Absorptionsmaschine in einer (von F. Carré ihr gegebenen) allgemein brauchbaren Form auf. AVährend sich aber dieses Arbeitsprinzip nur in den kleinen Carréschen Handapparaten (s. unten) erhalten hat und die Versuche zu dessen Uebertragung auf grossen Massstab (in Windhausens „Vakuummaschine“) gescheitert sind, war die Benützung der absorbirenden AVirkung von Wasser auf Ammoniak durch E. Carré (seit 1857) zu einer hohen Vollkommenheit gebracht worden, so dass in seinen Ammoniak-Absorptionsmaschinen [2] die Kälteerzeugungsmaschinen zum erstenmale eine allgemeine Bedeutung in der Industrie erlangten und nach weiteren Vervollkommnungen (insbesondere durch Reece, sowie durch Koch und Habermann) so lange behaupteten, bis die neueren Kompressions-Kaltdampfmaschinen ihre höhere Leistungsfähigkeit erwiesen hatten.

Das Arbeitsprinzip der Kaltluftmaschinen ist zuerst durch John Herschel (1834) erläutert und durch Gorrie (1845) angewendet worden. Die erste industriell verwertbare Kalt-luftraaschine konstruirte jedoch 1862 Kirk. Ab 1869 wurden von AVindhausen und ab 1873 von Giffard Kaltluftmaschinen ohne nachhaltigen Erfolg gebaut. Erst die von Bell-Coleman für den Transport von gefrorenem Fleisch nach England hergestellten Maschinen erwiesen sich als vollkommen betriebstüchtig und wurden von Haslam, Hall und Lightfoot weiter entwickelt. Ebenso wie die Absorptionsmaschinen weichen indessen jetzt die Kaltluftmaschinen auch in England den Kompressions-Kaltdampfmaschinen.*

T\¹ •

9.

um-

Kompressions-Kaltdampf ma sc hi n en.

Der Arbeitsvorgang dieser Maschinen ist folgender: In einem Röhren-systeme V (dem „Verdampfer“, Fig. 5) wird eine flüchtige Flüssigkeit (meist

Ammoniak (NH$), seltener Kohlensäure (C0₂) oder schweflige Säure (S0₂), verdampft bei der Temperatur Tx und dem ihr angehörenden Sättigungsdrucke px unter Aufnahme der latenten Wärme rx von dem umgebenden Körper. Die entstehenden Dämpfe werden durch den Kompressor C {L-, angesaugt und (adiabatisch) auf denjenigen Druck p2 gebracht, bei welchem sie in einem zweiten Röhren-y apparate K (dem Kondensator) unter Abgabe der latenten Wärme an Kühlwasser bei der entsprechenden Sättigungstemperatur t₂ sich wieder verdichten. Die so gewonnene I Flüssigkeit kehrt, nachdem sie möglichst nahe auf die Zulauftemperatur des Kühlwassers abgekühlt wurde, mit der Temperatur tl durch ein abdrosselndes Regulirventil in den Refrigerator zurück zu erneutem Kreislauf. Wirkungsgrad. Während der Uebergang von isothermischer Wärmeaufnahme (ad, Fig. 6) zu isothermischer Wärmeabgabe (cb) adiabatisch stattfindet (de), so erfolgt die Rückkehr von der Temperatur T₂ zu Tx so, dass hierbei die Flüssigkeitswärme ą dem Kälteträger bei abnehmender Temperatur (ba) entzogen und bei konstanter Temperatur Tx wieder zugeführt wird. Hierin liegt eine grundsätzliche Abweichung von den Bedingungen für Erreichung -i--Ti des höchsten Leistungsverhältnisses, zu deren Erfüllung der Uebergang von T₂ zu Tx ohne Zuführung oder Entziehung von Wärme, also unter adiabatischer Arbeitsabgabe, stattfinden müsste. In diesem Falle hätte man es mit dem Carnotschen Kreisprozesse zu thun und wäre das Leistungsverhältnis unabhängig von der Art des benützten Kälteträgers: Qx: AL = Tx:(T₂—Tx). — Das Ueberströmen der Flüssigkeit durch das Drosselventil hat zur Folge: 1. die Expansionsarbeit geht verloren, und 2. deren Aequivalent wird dem Refrigerator als Wärme zugeführt.

«=i

Tz

1111 T’l —> I 1 jT

Fig. 5.

Tr-A

<1

__L

Entropie Fig. 6.

Zur Berechnung dieser Verluste denke man sich, die vom Kondensator mit der Temperatur t¹ kommende Flüssigkeit ströme zunächst durch eine im Refrigerator liegende Kohrspirale und werde unter dem Drucke p% auf f*) abgekühlt, wobei die Wärmemenge q¹—q\ (für die auch weiterhin zu Grunde gelegte Gewichtseinheit) an den Refrigerator abgegeben wird. Alsdann erst ströme die auf t\ abgekühlte Flüssigkeit (mit dem spezifischen Volumen of durch das Regulirventil aus, wobei der Strahl die der Arbeit (p₂—p{) entsprechende lebendige Kraft beim Uebergang zur Ruhe in Form von Wärme abgibt. (Die Wirkung muss dieselbe sein, wenn die Flüssigkeit mit der Temperatur t¹ das Regulirventil erreicht, weil in beiden Fällen nach aussen keinerlei Austausch von Energie stattfindet.)

Saugt der Kompressor aus dem Refrigerator die Flüssigkeit mit der spezifischen Dampfmenge x\ an, zu deren Bildung die Verdampfungswärme rxX\ erforderlich war, so ist von dieser Wärme somit der Teil ql— qx -\-Aa₁ (p₂—px) schon beim Eintritt in den Refrigerator mitgebracht und nur die Wärme

.    .    .    Qe = ri»i — [q¹ — q-i + Aat (p₂ — p{j\

wird im Refrigerator aufgenommen. Während der nun folgenden (adiabatischen) Kompression erhöht sich die spezifische Dampfmenge von x\ auf x₂, wobei bekanntlich, unter r die Entropie

der Flüssigkeitswärme verstanden, Xzr₂ = T₂ ^ ^

solange die Dämpfe im Sättigungszustande bleiben. Im Kondensator ist alsdann die Dampfmenge x% zu verflüssigen und die Flüssigkeit auf t¹ abzukühlen, wobei die Wärme Q₂ = x₂r₂ -fq₂ — q1 an das Kühlwasser abgegeben wird. — Die Arbeit, welche im Kompressor aufzuwenden ist, findet sich nun :

Xi r!

fri

Di)

A Le = Qz — Qi = x₂ r₂ — xx rx + q% — qx -f A ax (p₂ —p{) oder unter Benützung der Gleichung 11.:

Tz — Ti

ALC — x\ ri

10.

ll.

12.

13.

— (r₃ — rf T₂ -f q₂ — qx + A ox (p₂ —px) .

Ein Blick auf Gleichung 10. und 12. zeigt, dass das Leistungsverhältnis Qc : ALC nunmehr abhängt von dem Verhältnisse der Flüssigkeitswärme zur Verdampfungs wärme. Ist das letztere relativ gross, so wird das erstere relativ klein ausfallen und umgekehrt.

Hieraus ergeben sich erhebliche Unterschiede bei Anwendung verschiedener Kälteträger. Je näher die Zustandsänderungen dem „kritischen“ Zustande der Flüssigkeit liegen, desto

Ti

*•> =

*) Die Temperaturen nach der Celsiusschen Skala werden weiterhin bezeichnet mit T — 273.

grösser wird — ^ gegenüber rx. Die frühere Annahme aber, dass jede Kälteleistung auf-hore, wenn G die kritische Temperatur erreicht (bei Kohlensäure 31 o C.) hat sich als irrtümlich erwiesen, nachdem aus Versuchen des Verfassers (s. Fig. 9) sich ergeben hatte [161 und durch Untersuchungen von Mollier [17] festgestellt war, dass die früheren Berechnungen der Flüssm-keitswärme zu grosse Werte lieferten. Tn der nachstehenden Tabelle I sind für die oben genannten Kälteträger (und zwar für S0₂ nach Ledoux, für NH₃ und C0₂ nach Mollier) für verschiedene Temperaturen neben den Werten für die zugehörigen Sättigungsspannungen (o) in Kilogramm pro Quadratzentimeter und spezifischen Volumina (v) in Kubikmeter pro Kilogra die Werte der Flüssigkeitswärme (q) und der Verdampfungswärme r zusammengestellt.b

Tabelle I.

mm

Ammoniak

i; P

Kohlensäure

v_I g

Schweflige Säure P 1 v

— 20 — 10

1,90

2,92

4,35

4- 10    6,27

-j- 20    8,79

+ 30 12,01

0,646

0,432

0,298

0,211

0,154

0,114

—    17,34

-    8,83

der Formel

327.2

322.3 316,1

308.6 299,9

289.7

20,3

27,1

35,4

0,0195

0,0143

0,0104

0,0075

0,0052

0,0030

—    9,55

—    5,00

5,71 12,82 25,25

Sodann sind im oberen Teile der Tabelle II die aus

t₂-t₁

9,17

45,7

18,66

28,49

58,1

73,1

66,35

61,47

55,45

47,74

36,93

15,00

0,650

1,037

1,584

2,338

3,347

4,666

0,508

0,329

0,211

0,152

0,107

0,076

—    7,25

—    3,16

3.28

6,68

10,19

96,06

93.44 91,20 88,29 84,70

80.44

Vc

Qc

14.

a L\.

berechneten Werte für den ^Wirkungsgrad gegeben, welche sich zunächst aus der grundsätzlichen Abweichung von dem ₀.

Carnotschen Prozesse unter der Voraussetzung ergeben, es +30 )—

seien die Dämpfe am Ende der Kompression gerade im Zu- +    lïïrZJ

stände reiner Sättigung x₂ = 1, es finde also keine Ueber-    I ......

hitzung statt. Hierzu ist erforderlich, dass aus dem Ver- OAmmmim.........

T\

'/i l'lc

X''y bf

■''M

Entropie

dampfer ein Gemisch angesaugt werde mit derjenigen spezifischen Dampfmenge Xj, wie sie (nach Gleichung 11) â in der ersten Kolumne der Tabelle II angegeben ist.

Hierdurch wird aber der schädliche Einfluss der Flüssigkeitswärme q¹ — q\ gegenüber der Verdampfungswärme x₁ rx erhöht (insbesondere bei C0₂). Thatsächlich wird bei fast allen Maschinen x\ grösser gehalten und wird demgemäss mit Ueberhitzung gearbeitet. Dies hat eine Vergrösserung des Arbeitsverbrauches gegenüber dem in Gleichung 12. und 13. berechneten zur Folge, welche in Fig. 6 durch die Fläche cef dargestellt ist. Wird die spezifische Wärme cp der überhitzten Dämpfe näherungsweise konstant angenommen, so ergibt sich nach Gleichung 5. für den (polytropischen) Prozess cef das Aequivalent der Arbeit L¹, um welche die Arbeit Lc (Gleichung 12.) sich erhöht

Fig. 7.

I?3

AL¹ — Cp

und man erhält

(t₃-T₂-T₃ logn^f)

!ik

Qc

t₂-tx

Vc¹ —

Für Kohlensäure sind (nach Mollier) in Fig. 7 die Entropiewerte für r, q und cp in richtigem Verhältnisse eingetragen und ist die Arbeitsfläche abekm schraffirt, welche sich für t₂ = 20 °, h = — 10 ⁰ und æx = 1 ergibt ; fur t₂ — 30° würde die Arbeit durch Fläche acdim dar- . gestellt. Die Entropie der produzirten Kälte Qc ent_ + 30°|_

A (Lc + i¹)

Ti

16. I

/I

e\

Tabelle II.

h = — 10 ⁰ t₂ = t¹ =

20 0

300

0°

-10°

10 o 1 20o

20 o I 30 o

nh₃

Ohne Ueberhitzung.— x₂ = 1

aq = \ C0₂

so₂

0,916

0.813

0,941

0,888

0,668

0,925

\NH3 Vc — ' co2 iso₂

0,976 0,943 0,797    0,650

0,969 0,925

0,954    0.918

0,612 0,268 0,943    0,897

Mit

Ueberhitzung

Xi — 1

\ NHS

f₃ — j C0₂

! so₂

70 0

46 0

65 0

98 0

66 0

88 0

l NE s Vc¹ — < co₂

S0₂

Fig. 8.

spricht für G = 20° und xr = 1 der Länge nm (füra?2 = l at>er nur der Länge n g) und das darüber errichtete Rechteck zeigt je die bei Ausführung des Carnotschen Prozesses erforderliche Arbeit.

Dieselben Verhältnisse sind in Fig. 8 für NHs dargestellt, wobei für die Entropie der Massstab 1 : 4 gegenüber Fig. 7 und wobei cp = 0,67 gesetzt ist. Man erkennt aus diesen Diagrammen leicht die relativen

Grössen der verschiedenen Wärmemengen bei den verschiedenen Temperaturen und deren Einfluss auf die Leistungsverhältnisse. Der letztere findet sich zahlenmässig ausgedrückt in Tabelle II, S. 357, aus welcher ersichtlich ist: 1. dass für NHS und S0₂ der Effektverlust infolge des Ueberströmens nahezu von gleicher und stets massiger Grösse ist, während er bei C02 beträchtlich anwächst, und 2. dass für diese Grösse die Temperatur entscheidend ist, mit welcher die Flüssigkeit zum Regulirventil gelangt. Je höher dieselbe ist, desto grösser wird der Unterschied in den Leistungsverhältnissen bei Anwendung der verschiedenen Kälteträger, so dass bei wärmerem Kühlwasser die Anwendung der Kohlensäure von vornherein einen hohen Wirkungsgrad der Kälteerzeugungsmaschine ausschliesst.

In Fig. 9 sind die Leistungsverhältnisse dargestellt, wie sie aus Versuchen [16] sich ergaben, welche au zwei Kälteerzeugungsmaschinen von gleicher Leistungsfähigkeit — die eine mit Ammoniak, die andere mit Kohlensäure arbeitend — in der Weise durchgeführt wurden,

W! Verdamprerlelsta.pr.ind.PS.d.DaniDffliascli.

4000 -

d

__

3000

dass je in einer Versuchsreihe alle ArbeitsVerhältnisse unverändert blieben mit alleiniger Ausnahme von t¹, das in einem besonderen (zwischen Kondensator und Refrigerator eingeschalteten) Kühler je auf einen bestimmten Wert eingestellt wurde. Die Kurven ab zeigen die gefundenen Leistungsverhältnisse für die Mittelwerte fj = — 7,5 ⁰ und t₂ = 21,5 ⁰, die Kurven c d für = — 7,5 ⁰ und t₂ — 34,5 °.

--

Z 000-

1000

Die Vergleichung der Werte von rjc und gd in Tabelle II zeigt weiterhin, dass für NH% und S0₂ Vc grösser ist als rjd, während für C0₂ das Umgekehrte der Fall ist, d. h. dass unter blosser Berücksichtigung des vorstehend untersuchten Zusammenhanges zwar für C0₂ das Ansaugen trockener Dämpfe, dagegen für NH₃ und S0₂ das Ansaugen „nasser“ Dämpfe (mit x₂ — 1) das höchste Leistungsverhältnis verspricht. In Wirklichkeit werden indessen nicht bloss bei C0₂, sondern auch bei S0₂ stets möglichst trockene Dämpfe angesaugt, wogegen bei NH% Xi meist so gewählt wird, dass o o. 0 o ■„    ₀ die Ueberhitzung nur eine geringe ist. Sorgfältige Versuche

_ ¹⁰    , _ic. . .²?,    ³,D_    , haben gezeigt, dass hier das Leistungsverhältnis den höchsten

Temperatur der FluSSl^Jceit vor d.Recjunmntii \yert erreicht, wenn die Ueberhitzung etwa bis zur Hälfte

Fig. 9.

derjenigen Temperatur t$ geführt wird, welche bei x₂ — 1 sich ergibt (wobei dann der kalorische Wirkungsgrad zwischen r]c und rjd liegt). Es erklärt sich dies insbesondere aus dem Einflüsse der Niederschläge an den beim nassen Arbeiten kälteren Flächen während der Kompression, welche beim Druckwechsel die angesaugte Dampfmenge vermindern.

Von wesentlicher Bedeutung für den G es amt Wirkungsgrad der Kälteerzeugungsmaschine sind die unvermeidlichen Ueberschreitungen derjenigen Temperaturen, welche unmittelbar durch die gestellte Aufgabe bedingt sind. Der Uebergang der Wärme zu und von dem Kälteträger durch Vermittelung der Röhrenwandungen von gegebener Grösse setzt voraus, dass der Kälteträger etwas unter die Temperatur des abzukühlenden Körpers herab- und etwas über die Temperatur t/ des Kühlwassers hinaufsteige.

Setzt man in Gleichung 10. und 13. die den Temperaturen V und t₂‘ entsprechenden Werte ein, so erhält man diejenigen Beträge für Qc‘ und L/, welche bei Vermeidung der Ueberschreitungen sich ergeben. Bei normal gebauten Maschinen betragen die Ueber-schreitungen (t¹₁ — t₁ und t₂— t₂) etwa 3°—5°. Setzt man tAx — — 5 ⁰ C." und D₂ = 20°, so ergibt sich also infolge der Temperaturüberschreitung eine Vergrösserung der Hubhöhe im Verhältnis von 25 zu etwa 33 und wird annähernd im umgekehrten Verhältnis das Leistungsverhältnis vermindert.

In demselben Sinne, wie die beim Wärmedurchgang zu überwindenden Widerstände, wirken die pneumatischen, insbesondere die Ve n t i 1 w i d e r s t ä n d e, denn der hierdurch hervorgerufenen Erweiterung der Differenz zwischen dem im Kondensator einerseits und im Refrigerator andererseits herrschenden Drucke entspricht die Erweiterung des Unterschiedes zwischen den zugehörigen Sättigungstemperaturen.

von der konstruktiven Ausführung abhängen und im allgemeinen mit den Kolbengeschwindigkeiten wachsen, also bei schwefliger Säure die grössten Werte haben werden, so verhalten sich die Dichtigkeit y der Dämpfe (bei — 10°) und die Zähigkeit z der Gase (bei 0°) wie aus nebenstehender Tabelle ersichtlich.

Der mit Rücksicht auf die relative Grösse der Sitzflächen erforderliche Ueberdruck wird mit abnehmender absoluter Grösse der Ventile zunehmen, also bei C0₂ am grössten ausfallen.

Die Grösse der Ventilwiderstände dp ist (gemäss der Näherungsformel dp — rp y iv²) abhängig 1. von der Geschwindigkeit w, 2. von der Dichtigkeit / und 3. der Zähigkeit der Dämpfe, endlich 4. von der relativen Grösse der Sitzflächen der Ventile. Am günstigsten verhalten sich ad 1. C0₂, ad 2. und 3, Nils, ad 4. S0₂, am ungünstigsten ad 1. S0₂, ad 2., 3. und 4. C0₂. Während die Geschwindigkeiten

C0₂

so₂

70,10

3,04

1414

1225

NIh

2,31

957

Aus diesen Erwägungen und ------■■■

Zahlen erklärt sich, dass die aus-

geführten Untersuchungen bei -------

sorgfältig gebauten Kälteerzeu- bei t\ = — 10° gungsmascbinen für NH₃ die bei t, = -f- 20°

kleinsten Yen til wider stände (etwa----

0,1 Atm.) für schweflige Säure    Summe

etwa 0,12 Atm., für Kohlensäure etwa 0,8 Atm. auf der Saugseite und etwa um ein Viertel mehr auf der Druckseite ergeben haben. Diesen Druckdifferenzen entsprechen nun aber Temperaturdifferenzen, wie die beistehende Zusammenstellung sie zeigt.

Während hiernach die Effektverluste infolge der Yentilwiderstände (bei £₂ = 20°) für NHs, mindestens 6 °/o, für C0₂ mindestens 8 °/₀ betragen, findet man für SO, mindestens 16%.

Die Erhöhung des Arbeitsverbrauches infolge der äusseren (Reibungs-.) Widerstände, welche bei den Kaltluftmaschinen und bei den Schwefeläthermaschinen, wegen der grossen Cylinderdimensionen von hervorragendem Einflüsse waren, spielen bei den neueren Kaltdampfmaschinen keine wesentliche Rolle. Sie wurden bei NH₃ und C0₂ zu etwa 5 %, bei S0₂ zu etwa 10 % gemessen.

Der volumetrische Wir-

NH₃

At

CO,

At

so₂

0,1

0,125

0,12

0,15

I 1,31

-H »—i Ol CO CO

c41-4 co

l-‘.p

00 O

1,58

kungsgrad des Kompressors (und damit die Leistung der Maschine) ist abhängig einerseits von der Grösse der schädlichen Räume und andererseits von der Dichtheit der

Bei

Tabelle III.

Ablauftemperatur

des

Kühlw.

Salzw.

Kälte

leistung

pro

Stunde W. E.

Ind. Arbeit d. Dampf-masch. Pferdestärken

Kälte-

pro

Stunde und ind.

PS.

inneren Organe (s. unten), guter Ausführung und gutem Zustande der Maschine kann auf einen volumetrischen Wirkungsgrad von etwa 90 % gerechnet werden.

TJeberblickt man die Reihe und relative Grösse der vorstehend erörterten Verluste, so ergibt sich

1. dass der kalorische Wir-

(1898)

NHS

(1894)

CO,

W. E.

19,29

20,01

19,60

19.59

34.26

20.26 20,80 20,85

20.50

35.69

19,72

19.70

19.59

19.51 35,18

+ 2,81

5,07

—    12,90

—    21,04

4,96

55 511 21,91

5401

3983

2811

2120

2534

+ 2,87

— 4,99

78 605 63 100 48 037 34 390 58 904

CO to t>£> to ¹

00 JD h—¹ ^ CO bjUr'Vj'bVio œtaocna

4081

2928

2214

1673

2077

kungsgrad (welcher dem grundsätzlich ausgeführten Arbeitsvorgang entspricht) für NH:i und S02 ein annähernd gleich hoher ist (circa 90°), während er für C02 je nach der Temperatur V von 80% bis unter 40% herabsinkt und

2. dass infolge der Ventil widerstände und der passiven Widerstände der Arbeitsverbrauch bei sonst gleichen Verhältnissen für S0₂ um wenigstens 15% grösser ausfallen muss als für N.fiT₃.

Ueber die thatsächlich erzielten Leistungen geben u. a. r/mmm.

Aufschluss die Ergebnisse sorgfältiger Versuche,, welche in ^ der Versuchsstation des polytechnischen Vereins in München ausgeführt wurden. Hierbei arbeiteten Maschinen von gleicher Kälteleistung unter vollkommen gleichen äusseren Bedingungen.

Das Kühlwasser lief dem Kondensator mit ungefähr 10⁰ C. zu. Die Kondensatoren und Verdampfer hatten bei den drei p Maschinen dieselbe Grösse der Oberflächen. Der Antriebsdampf | wurde aus dem gleichen Dampfkessel mit gleichem Drucke § geliefert. Die Umdrehungsgeschwindigkeit war je für eine |

Maschine die gleiche während der verschiedenen Versuche. In I •oben stehender Tabelle III sind die wichtigsten der gefundenen Zahlen zusammengestellt.

Konstruktion. Die Kompressionskaltdampf-maschinen zeigen in ihrer einfachsten Gestalt als    Fig- 10

„Kühlmaschinen“ (zur Abkühlung von Flüssigkeiten)    .    __    .

die in Fig. 10 dargestellte Gesamtanordnung. Der Kompressor C, in der Regel unmittelbar an die Antriebsdampfmaschine D angekuppelt, ist durch die Saugleitung s mit dem Verdampfer V und durch die Druckleitung d (in welche meist ein Oelabscheider A eingeschaltet wird) mit dem Kondensator K verbunden, aus welchem die Flüssigkeitsleitung und das Regulirventil den Kaltetrager zum

(1889)

SO₈

76 490 21,81 53 360 20,88 34 720    18,75

17 130    15,93

46 910 27,56

aAv

3507

2556

1852

1075

1702

[1.

Verdampfer zurückführt. — Die Kompressoren werden in der Regel als liegende doppeltwirkende Gaspumpen mit selbsttätigen Ventilen hergestellt. Die Einzelheiten der Cylinder und ihre konstruktiven Verschiedenheiten für die verschiedenen Kälteträger sind in Eig. 11 für NHZ, in Fig. 12 für C0₂ und in

'■'v

'S À

—<7

■m

Fig. 11.

Fig. 13 für SO₂ veranschaulicht. Der gusseiserne Cylinderkörper wird entweder mit horizontaler oder mit cylindrischer Arbeitsfläche auf dem Grundgestell befestigt. Im ersteren Falle sind gewöhnlich die Ventile in einer horizontalen

rr

>-----

v:

Fig. 12.

Ebene, im letzteren Falle in einer vertikalen Ebene angeordnet. Bei den mit NR₃ und S0₂ arbeitenden Maschinen befinden sich dieselben in den Deckeln mit besonderen Anschlussstutzen ; bei Anwendung von Kohlensäure sind die vorderen Ventile meist direkt in den Cylinderkörper eingesetzt und werden gemeinsame Kanäle je für Saug- und Druckleitung in denselben eingegossen.

Die Ventile sind fast durchweg Kegelventile und werden durch Spiralfedern gegen ihre Sitze gedrückt. Wichtig ist die Herstellung der Ventile je aus einem Stück mit ihren Spindeln und Federstützen zur Vermeidung der schädlichen Folgen von Lösungen (insbesondere bei den Säugventilen), was allerdings zweiteilige Führungen und ausserordentlich exakte Ausführung erfordert. Die Drahtlänge der Federn soll zur Erzielung gleichmässigen Druckes möglichst gross und ihre Spannung so gewählt werden, dass bei geöffnetem Säugventil die oben angegebenen Druckdifferenzen nicht überschritten werden.

Die Dimensionen der Kompressionscylinder ergeben sich aus dem Volumen V derjenigen Dampfmenge, welche aus dem Verdampfer angesaugt werden muss, um in der Zeiteinheit die Kältemenge Q zu gewinnen.

Aus Gleichung 10 ergab sich die Kälte Qc für die Gewichtseinheit des zirkulirenden Kälteträgers. Es muss demnach die Gewichtsmenge m des letzteren für die Zeiteinheit

m = sein. Nun ist das entsprechende Volumen V = nix\ Vi und mit Rücksicht auf den

volumetrischen Wirkungsgrad rjv erhält man bei einer Tourenzahl n per Minute (m auf die Stunde bezogen) für den doppelt wirkenden Kompressor, dessen Durchmesser D und Hub s

. Hierbei wird das Hubverhältnis -^-gewöhnlich gewählt. 1,5 bis 1,75

bei Nff₃, 3 bis 4 bei CO% und 2 bis 2,2 bei S0₂.

Die Stopfbüchsen fast aller Kompressoren werden nach der, vom Verfasser seit 1873 eingeführten Methode dadurch abgedichtet, dass zwischen zwei Packungen mittelst einer „Laterne“ ein Hohlraum gebildet und (bei NH$

aus ; Z)² s n

m X\ V\

30 n

Vv

Fig. 13.

und C0₂) mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt gehalten wird, welche bei vollständiger chemischer Neutralität gegen den Kälteträger nicht bloss die Aufgabe hat den Kompressionsraum von der Atmosphäre abzuschliessen, sondern auch, in den Cylinder eindringend, die schädlichen Räume auszufüllen und die Reibung der inneren Organe zu vermindern. Die Sperrkammer wird in der Kegel mit der Saugleitung verbunden.

Als Material für die beiden Packungen werden verwendet- Bei NH* entweder Baumwollschnüre mit abschliessendem Gummiring oder Metallpackungen, bei SO2 neuerdings auf der inneren Seite Metallpackung, auf der ausseren Seite 1 alkumschnure mit einem abschliessenden Gummiringe bei COo Lederstu pen. Als Sperrflüssigkeit findet sich bei NK₃ : besonders präparirtes Mineralöl (Kompressorol) bei C0₂ Glycerin. Bei S0₂ unterbleibt die Anwendung einer Sperr- und Schmierflüssigkeit wegen der chemischen Einwirkungen.

RS?*

Die Kolben werden bei NH₃ und S0₂ mit guss-fcEäh eisernen Hingen, bei C0₂ mit Lederstulpen gedichtet. Im Dip Kolben der mit S0₂ arbeitenden Maschinen werden EE-ß- (wie au.ch die Cylinder) mit Wasser gekühlt, welches ù Lu    durch eine doppelte Bohrung in der Kolbenstange zu-

Fig. 14.

vor-

fl

und abgeführt wird. In den Ammoniakmaschinen zeigen die Kolbenringe in der Kegel nach vieljährigem Gebrauch keine bemerkbare Abnutzung und haben die Cylinderwandungen silberblankes Aussehen. Diese (für die Reibungsarbeit bedeutsame) Erscheinung rührt her von der Vermeidung starker Ueberhitzungen und von der Unterhaltung einer schwachen Zirkulation der Sperrflüssigkeit. In einer der eigentlichen Stopfbüchse gebauten Kammer wird (mittelst eines Tropfapparates oder Pümpchens) das Oel kontinuirlich der Kolbenstange zuge-I n führt, welche durch die Stopfbüchse L-»—- hindurch kleine Mengen desselben in (UJ den Cylinder transportât und von da durch die Druckventile in die Druckleitung befördert. In ähnlicher Weise werden bei den Kohlensäuremaschinen kleine Mengen von Glycerin eingebracht.

Ir

Während aber dieses Glycerin alsdann den gesamten Kreislauf durch Kondensator und Verdampfer mitmacht, werden bei den Ammoniakmaschinen Oelabscheider |

Fig. 16.

Fig. 15.

(Fig. 14) in die Druckleitung eingeschal- S tet, welche das Oel zurückhalten und gewöhnlich mittelst rotirender Hähne (h) unmittelbar in die Saugleitung gelangen lassen. Erfahrungsgemäss übt die Zirkulation der Sperrflüssigkeit auf das Leistungsverhältnis der Kälteerzeugungsmaschine einen wesentlichen Einfluss, welcher sich erklärt durch die Ausfüllung der schädlichen Räume, aus besserer Abdichtung der Kolben und Ventile und aus Verminderung der Reibung.

Bei Verwendung ungeeigneten Oeles und bei unvollkommener Wirkung der Abscheidevorrichtungen können die Innenflächen der Verdampfer und Kondensatoren durch Ausscheidungen aus dem Oele verunreinigt und kann ihre Wärmeleitungsfähigkeit dadurch vermindert werden. Es soll deshalb nur solches Oel verwendet werden, welches bei den niedrigsten, auch nur zeitweise vorkommenden Temperaturen keinerlei Ausscheidung zeigt. Bei den amerikanischen Ausführungen wird meist eine viel ausgiebigere Zirkulation des Oeles angewendet, welcher gleichzeitig die Aufgabe zufällt, den Cylinder (wegen der dort gebräuchlichen starken Dampfüberhitzung) zu kühlen und einen völligen Flüssigkeitsabschluss für Kolben und Ventile herbeizuführen, wobei der Kompressionscylinder stehende Anordnung erhält, für kleinere Maschinen einfach, für grössere doppelt wirkend. In Fig. 15 ist ein derartiger einfach wirkender Cylinder (Konstruktion de la Vergne) dargestellt.

Die Kondensatoren bestehen mit wenigen Ausnahmen aus schmiedeeisernen Röhren mit 30 mm Lichtweite und 4 mm Wandstärke, welche in

Längen bis zu 140 m zusammengeschweisst und . dann entweder spiralförmig aufgewunden oder geradlinig hin- und hergebogen werden. Man vereinigt so viele derartige Rohre durch „Sammelstücke“ auf beiden Seiten, als sie für die Uebertragung der Wärme notwendig sind. Auf 1 qm der Aussenfläche pflegt 1200 bis 1500 W.E. pro Stunde zu rechnen, wenn es sich um „Tauchkondensatoren“ handelt und 900 his 1200 W. E. bei „Berieselungskondensatoren“.

man

Bei ersteren befinden sich die Bohrspiralen in einem (fast immer cylindrischen) Gfefässe (s. Fig. 16), in welches das Kühlwasser unten eintritt und aus welchem es oben abfliesst. Die Anwendung eines Rührwerkes ist nur dann zweckmässig, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem ein- und austretenden Wasser eine geringe (weniger als 6°C.) ist.

rnt

Fig. 17.

Die Berieselungskondensatoren werden hauptsächlich da angewendet, wo das Kühlwasser nicht in grossen Mengen mit niedriger Temperatur zur Verfügung steht. Durch eine Pumpe in Zirkulation gehalten, fällt das Wasser gleichmässig verteilt je auf das obere Rohrstück (Fig. 17) und rieselt über die je in eine Ebene nahe aneinander gelegten Rohre nieder, wobei an die Atmosphäre Wärme abgegeben wird und zwar je nach deren Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnissen vorwiegend (bei hoher Lufttemperatur meist ausschliesslich) durch Verdunstung, sodann durch Leitung und Strahlung. Die Aufstellung der Berieselungskondensatoren erfolgt am besten so, dass sie der freien Bewegung der Atmosphäre ausgesetzt sind, jedoch unter Abhaltung der Sonnenstrahlen im Sommer.

■JA

Die Verdampfer bestehen aus Röhren von derselben Art und Zusammensetzung wie die Kondensatoren, welche je nach dem Zwecke der Kälteerzeugungsmaschine angeordnet und eingebaut werden. Die Abkühlung einer Flüssigkeit ist die nächste Aufgabe der meisten Kälteerzeugungsmaschinen. Entweder es handelt sich um die Ab-

I!

j :

Fig. 18.

kühlung von Wasser, z. B. für die Zwecke der Molkereien und Bierbrauereien, oder um Salz-wasserkühlung. Hierbei werden die Rohrlängen so bestimmt, dass 900 bis 1200 W.E. pro qm der Aussenfläche in der Stunde bei Mitwirkung von Rührwerken zu übertragen sind. Zur Abkühlung der untergärigen Bierwürze vor, während und nach der Gärung (s. Bierbrauerei) werden meist grosse Wasserreservoire über einander gestellt, von welchen das eine die spiralförmig aufgewundenen Verdampferrohre und ein rotirendes Rührwerk enthält (s. Fig. 18). Die erste Rolle aber spielt bei den Kälteerzeugungsmaschinen die Kühlung von Salzwasser als dem geeignetsten Körper zur Uebertragung der Kälte von dem Verdampfer auf diejenigen Räume und Körper, deren Temperaturerniedrigung die eigentliche Aufgabe der Kälteanlage darstellt.

Der Verdampfer wird dann meist (wenn nicht Eisfabrikation damit verbunden sein soll) ebenso eingebaut wie die Tauchkondensatoren (s. Fig. 16) und wird die Salzlösung gewöhnlich unten durch eine Zirkulationspumpe entnommen, durch Rohrleitungen an den Verwendungsort der Kälte geleitet und oben wiederum zugeführt. Die an das Salzwasser gebundene Kälte wird am häufigsten verwendet : zur Kühlung anderer Flüssigkeiten, zur Durchführung von Kristallisationsprozessen, zur Kühlung von Räumen oder zur Eisfabrikation. Ueber die Anordnung der Verdampfer in den beiden letzten Fällen s. unten.

Das Ueberströmen des Kälteträgers vom Kondensator zum Verdampfer, bezw. die Regulirung und Verteilung der Flüssigkeitsmenge erfolgt durch die Regulirventile und Verteiler. Dieselben sind entweder Kegelventile, welche durch Spindeln und Handräder je so eingestellt werden, dass die Druckrohre die gewünschte Temperatur zeigen, oder es werden durch rotirende Hähne bestimmte, von aussen her veränderliche Flüssigkeitsmengen übergeleitet. Sehr wesentlich ist eine gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit auf alle einzelnen Verdampferrohre und dies um so mehr, je grösser die Anzahl dieser Rohre ist. Denn mit Rücksicht auf den sehr geringen Druckunterschied auf beiden Rohrseiten kann jede Verschiedenheit in den inneren Widerständen grosse Verschiedenheiten der eintretenden Flüssigkeitsmengen verursachen. Es hat sich deshalb eine mechanische Verteilung der Flüssigkeit auf die einzelnen Verdampferrohre als sehr zweckmässig erwiesen.

-P

ii I is

•is

Die von dem Kondensator

Eine solche wird durch den in Fig. 19 dargestellten Verteiler (D. R. P. Nr. 62 652) erreicht.

Fig. 19.

kommende Flüssigkeit tritt nach Durchfluss durch ein Drosselventil in das Gefäss a ein, in welchem ein solcher Druck p herrscht, dass bei Rotation des Körpers b die Flüssigkeit durch die Oeffnung c in die je mit einem Verdampferrohr in Verbindung stehenden Kanäle d überströmen muss, sobald und solange c mit dj, dg u. s. w. in Kommunikation steht. Während auf solche Weise jedes Rohr mit gleicher Flüssigkeitsmenge gespeist wird, kann durch Veränderung des Druckes p die gesamte Flüssigkeitsmenge so verändert und eingestellt werden, dass wiederum die gewünschte (Ueberhitzungs-)Temperatur in den Druckrohren sich zeigt.

Absorptionsmaschinen.

W(

Bei diesen Kälteerzeugungsmaschinen werden die Dämpfe des Kälteträgers zunächst durch eine geeignete Flüssigkeit absorbirt, sodann wird die angereicherte Flüssigkeit in einen Destillationskessel gepumpt und durch Wärmezuführung auf die Temperatur gebracht, bei welcher der Kälteträger in Dampfform unter demjenigen Drucke wieder ausscheidet, welcher im Kondensator zur Verflüssigung 1 notwendig ist. Als Kälteträger wird NH$, als absor-

äfft

birende Flüssigkeit Wasser verwendet, mit Ausnahme der kleinen F. Carreschen Appall    rate (Fig. 20 zeigt eine Du-

py

Fig. 21.

Fig. 20.

Luftleere und Verbindung mit dem Absorber A hergestellt wird, in welchem sich Schwefelsäure befindet, wodurch so lange die in F sich bildenden Wasserdämpfe absorbirt werden, bis das Wasser in Eis verwandelt ist. Wenn die Schwefelsäure zu sehr verdünnt ist, so wird sie durch konzentrirte ersetzt. -— Der Bau grosser Vakuummaschinen, bei welchen die verdünnte Schwefelsäure durch Destillation rekonzentrirt werden sollte, sind daran gescheitert, dass ein dauernd widerstandsfähiges Material für die Herstellung der Destillatoren fehlte. In Fig. 21 ist das Schema der E. Carreschen Ammoniakabsorptionsmaschine dargestellt. Aus dem Refrigerator P, in welchem (pro Kilogramm AZT₃) die Wärmemenge Qt aufgenommen wird, gelangen die Ammoniakdämpfe unter dem^Drucke in den Absorber A. woselbst sie unter Abgabe der Wärme Qa an Kühlwasser gelöst werden. Die Lösung wird mittelst einer Speisepumpe P durch den Wärmeaustauscher W hindurch nach dem Destillator D gedrückt und wird (durch

Wasserdampf von 3—4 Atm.) die Wärmemenge Qd zugeführt, welche nötig ist, aus der Lösung das    in Dampfform auszuscheiden und dieselbe auf die

Temperatur td zu bringen, die bei dem vorhandenen Lösungsverhältnisse dem Verflüssigung des NH₃ im Kondensator K (unter Abgabe der Wärme Q₂ an Kühlwasser) erforderlichen Drucke p₂ entspricht. Im Destillator sinkt die erschöpfte Lösung (wegen ihres zunehmenden spezifischen Gewichtes) zu Boden und kehrt durch den Wärmeaustauscher hindurch zum Absorber zurück, um neuerdings die vom Refrigerator kommenden NH^ Dämpfe aufzunehmen. Setzt man voraus, der Wärmeaustauscher sei im stände, die Wärmemengen vollkommen auszutauschen, welche das zwischen den Temperaturen ta im Absorber und td im Destillator hin- und her wandernde Wasser abgibt, und bezeichnet man die Summen der von den verschiedenen Apparaten mit der Atmosphäre ausgetauschten Wärmemengen mit ± H{V), so hat man

Qi Qd -j- A L — Q% -f- Q a + 2 (v)

wobei Qi die produzirte Kälte und Qd den erforderlichen Wärmeaufwand darstellt.

Da den Absorptionsmaschinen zum Antriebe Energie nicht in Form von äusserer Arbeit, sondern von Wärme zugeführt wird, so muss zum Zwecke eines ökonomischen Vergleichs mit den Kompressionsmaschinen die Wärme W in Rechnung gestellt werden, welche bei diesen Maschinen zur Gewinnung der Arbeit L verbraucht wird. Setzt man A L : W= «, so schreibt sich Gleichung I

woraus folgt, dass mit abnehmender Temperaturdifferenz T₂ — T\ der Grenzwert für die aufzuwendende Wärme Null ist. — Wie steht es in dieser Hinsicht mit der Absorptionsmaschine ?

Wenn die Gewichtseinheit NH3 den Kreislauf ausführt, so ist die im Refrigerator entzogene Wärme gemäss Gleichung 11 Qi = r\ — (q' — qi) — A (p₂ —pi). Im Destillations-kessel aber ist zuzuführen die Wärmemenge Qd , welche sich zusammensetzt aus: der Verdampfungswärme r₂, der speziellen Absorptionswärme a₂ und der spezifischen Wärme der von der Absorbertemperatur ta bis zur Destillationstemperatur ta erwärmten Ammoniakdämpfe. Setzt man Qa = r₂ -j- «₂ -f- c (ta — ta ) und lässt man sowohl die Pumpenarbeit wie den Einfluss des mitzirkulirenden Wassers und aller sonstigen Verluste ausser Betracht, so erhält man

r2 ~h a2 c {tg — tg)__

/i *1 — W — qi+Aa₁ (p₂ —Pi)]

Denkt man sich nun auch hier die Temperaturdifferenz f₂ — tj bis zu Null abnehmend, so wird der Grenzwert Qd : Qi = (r₂ -f- a) : r\. Dem Grenzwert Null bei der Kompressionsmaschine steht also hier ein Grenzwert > 1 gegenüber, woraus folgt, dass jedenfalls innerhalb gewisser Temperaturgrenzen das Leistungsverhältnis der ersteren grösser ist, als für die Absorptionsmaschine.

um

zur

17.

Ia

Qd

Qi

18.

Setzt man bei den in Tabelle III für die Ammoniak-Kompressionsmaschine gefundenen effektiven Leistungen eine Antriebsdampfmaschine voraus, deren Wertverhältnis g = 0,16 ist, und berechnet aus Gleichung 18 die theoretischen Maximalleistungen der Absorptionsmaschine, so erhält man folgende Zahlen:

Tabelle V.

ti = 20»

tj =-f-3° I —5 1—13

— 21

35

Effektives Leistungsverhältnis der Kompressionsmaschine Qi : W...........

Theoretisches Maximum des Leistungsverhältnisses der Absorptionsmaschine Qi :Qd ....

1,362

1,001 0,678

0,533 ! 0,637

0,527 0,522 0,5161 0,493

In Fig. 22 sind (unter der Annahme t% — 20°) für verschiedene Temperaturen t\ (als Abscissen) diejenigen Verhältnisse W:Qi, bezw. Qd :Qi der Wärmemengen (als Ordinaten) aufgetragen, welche für die Kompressionsmaschinen in Kurve a b aus Gleichung I a

0,534

O,¹

'd

I I I v;

!!

'+3° -5° -13” -21°

Tj,

ns

■•iA-

ii

¹¹

Fig. 23.

(als Minimalwerte), sowie in Kurve cd aus den Versuchen (als effektive Werte) und für die Absorptionsmaschinen in Kurve e f aus Gleichung 18 als Minimalwerte sich ergeben.

Die von Schröter, Denton u. a. ausgeführten Versuche zeigen, dass von der vorstehend berechneten Maximalleistung der Absorptionsmaschine (insbesondere wegen des mitzirkulirenden

Fig. 22.

Wassers) nur ungefähr 50°/₀ wirklich erreicht werden, dass also das effektive Leistunes-verhältnis dieser Maschinen weit unter dem der Kompressionsmaschine bleibt und erklärt sich hieraus zur Genüge die Thatsache, dass sie (wenigstens in Europa) kaum mehr gebaut und nur noch selten angetroffen werden.

Fig. 23 zeigt den gebräuchlichen Zusammenhang der Apparate, aus denen die Ammoniak-Absorptionsmaschine zusammengesetzt ist. Der Verdampfer p = ist je nach dem Zwecke der Maschine gestaltet, z. B. in einen Eisgenerator E eingebaut. Die entwickelten Dämpfe durchströmen in der Regel einen Röhrenkühler k, in -welchem das Gefrierwasser vorgekühlt wird, gelangen also im überhitzten Zustande in den Absorber (Aufsauger) A, bei dessen Einrichtung besnoders zu beachten ist, dass die ihm zugeführte erschöpfte Lösung sich möglichst reich mit Ammoniakdampf sättige, um die zirkulirenden Wassermengen liehst einzuschränken. Die in Wasser lösbaren Mengen von Prozenten) ergeben sich aus obenstehender Zusammenstellung.

3    Hiernach ist die Temperatur und die Ausnützung des 1 verfügbaren Kühlwassers von wesentlichem Einflusse*auf

die erreichbare Konzentration. Die Vervollkommnungsbestrebungen richteten sich vorzugsweise auf diesen

4    Punkt und suchten insbesondere zu erreichen, dass die absorbirende Flüssigkeit während der Lösung dem • . ,

Kühlwasser entgegenströme (s. A in Fig. 24), damit bei

Atm.

30

60

100

140 »G.

Lg

OJ

li

HCOXJ5

I I SS

30

I CO i—1 I I to CH

12

22

34

14

(in

■Y

m.

im

Fig. 25.

Fig. 26.

Fig. 24.

vollendeter Ammoniakaufnahme die Temperatur am niedrigsten sei. Hierdurch wurde die Konzentration (welche bei den früheren Carréschen Maschinen 15 bis 20 °/₀ erreichte) nunmehr auf 30 bis 33 °/₀ gebracht. Die gesättigte Lösung wird von der Pumpe P (Fig. 23), durch das Temperaturwechselgefäss W hindurch nach dem Destillator (Aufkocher) I) gedrückt, aus welchem die erschöpfte Lösung mit circa 10 °/o Ammoniak durch TP hindurch zum Absorber zurückkehrt, nachdem sie vorher einen durch Kühlwasser bedienten weiteren Kühlapparat w passirt hat. Beim Bau des Destillators ist besondere Rücksicht darauf zu nehmen, dass die Abscheidung der erschöpften Lösung (durch Gewichtszunahme) in dem unteren Teile des Aufkochers möglichst ungehindert erfolge, und dass die ausscheidenden Ammoniakdämpfe durch Rektifikation möglichst vollständig von Wasser befreit werden. Fig. 25 zeigt neben der in Fig. 24 dargestellten Konstruktion des Aufkochers eine von Koch & Habermann ausgeführte Anordnung.

Kaltluft in aschinen.

Diese Maschinen werden heute nur noch als „offene“ in beschränkter Zahl in England und fast ausschliesslich in der aus Fig. 26 ersichtlichen Verbindung gebaut, in welcher sie dazu dienen, gegebene Gefrierräume auf einer bestimmten Temperatur (Tj) zu erhalten. Die Luft wird aus dem Kaum A durch einen Kompressor C angesaugt und von dem (atmosphärischen) Drucke px auf den Druck v₂ gebracht, wobei sie sich auf eine Temperatur T₂ erwärmt, welche unter

m__/P2 \ 0,2907

der Voraussetzung adiabatischer Kompression sich ergibt aus: T₂\TX = ( — 1

Mit dem

Für das gewöhnlich angewendete Druckverhältnis 1 : 4,5 findet sich T₂ : Tx = 1,548 also beispielsweise für tx = — 10° erhält man t₂ — 134,2°. Diese Temperatur • wird alsdann bei konstantem Drucke in einem Kühler möglichst nahe auf die Kühlwassertemperatur herabgemindert, deren Mittelwert T₂ sei.

an

Drucke p₂ und der Temperatur T₂ tritt weiterhin die Luft in einen Expansions-cylinder, wo sie nahezu auf atmosphärischen Druck expandirt. Die hierbei den Kolben abgegebene Arbeit wird ihr als Wärme entzogen und (wiederum adiabatische Zustandsänderung vorausgesetzt) ihre Temperatur vermindert aut

TT = T₂:(^~Y’²⁹⁰⁷ ; z. B. für t₂ = 20° und = 4,5 wird b¹ = —83,8°.

\P i /    _    P i

Mit Tx ' in den Kühlraum eintretend, gibt die Luft pro Gewichtseinheit die Wärme-menge cp (Tx — Tx ') an den Kaum ab, um alsdann neuerdings vom Kompressor mit

der Temperatur T\ angesaugt zu werden. In dem Zustandsdiagramm (Fig. 27) stellen dar: die Fläche aT₂ Tx b die Kompressionsarbeit, die Fläche aT^T^b die Expansionsarbeit und die Fläche T₂ Tx' Tx T₂‘ demgemäss die von aussen , der Maschine (ohne Rücksicht auf Verluste) zuzuführende Arbeit. Fa Ebenso wird in dem Wärmediagramme (Fig. 28) das A equivalent dieser Arbeit durch die Fläche T₂ T₂ Tx‘ dargestellt.

Da der Kälteerzeugungsmaschme in dem vorliegenden Falle die Aufgabe gestellt ist, die Raumtemperatur T\ konstant zu erhalten und die hierbei aufgenommene Wärme bei der Temperatur T% wieder abzugeben, so entspricht dem vollkommenen Arbeits- F vorgange die Fläche cT^dT^, und es ist ohne weiteres I [Tj ersichtlich, dass der Wirkungsgrad dieser Kaltluft- < maschine kein günstiger sein kann, weil die geforderten I Temperaturen nach unten und nach oben hin weit über- I schritten werden. Für die oben gegebenen Zahlenwerte findet sich die zur Entziehung der Wärme aufzuwen-, H dende Arbeit (Fläche Tz T% T\ Ti) ungefähr viermal so j à~ Y gross als die theoretisch notwendige Fläche • (c7\ dT%). _j_

Wollte man zur Verbesserung des Leistungsverhältnisses eine Verminderung der Differenz T2 —J\ vornehmen, so würde dies zur Folge haben, dass die Luftmengen und damit die Cylinderdimensionen wegen der geringen spezifischen Wärme der Luft (ungefähr 0,31 Kal. pro Kubikmeter) allzu gross ausfallen.

Noch eine Reihe anderer ungünstiger Umstände vermindern indessen weiterhin den AVirkungsgrad der Kaltluftmaschinen.

Die Expansion geht in Wirklichkeit nicht adiabatisch vor sich, sondern infolge des Wärmeaustausches mit den Cylinderwandungen und infolge der Feuchtigkeitsniederschläge aus der Luft findet bei den tieferen Temperaturen eine Wärmezufuhr statt, welche an Stelle der oben berechneten Temperatur T\¹ nur eine solche T‘ erreichen lässt (Fig. 28). Demgemäss wird nur das Wärmegewicht fT\ (an Stelle von cT\) in dem abzukühlenden Raume aufgenommen. Die theoretisch hierzu erforderliche Arbeit ist durch das Rechteck fT\dg dargestellt. Bei den ausgeführten Kaltluftmaschinen ist fT\\cT\ ungefähr 0,6 und es sinkt dadurch das Leistungsverhältnis in obigem Zahlenbeispiel auf etwa 0,15 des höchsten Leistungsverhältnisses.

Der Umstand sodann, dass der Kaltluftmaschine von aussen die Differenz zwischen der Kompressionsarbeit und der Expansionsarbeit (Fig. 27) zuzuführen ist, hat weiterhin wesentliche Arbeitsverluste zur Folge. Die Dimensionen des Kompressors müssen mit Rücksicht auf den volumetrischen Wirkungsgrad grösser sein, als sie theoretisch dem Luftquantum entsprechen und aus demselben Grunde sind die Dimensionen des Expansionscylinders kleiner zu wählen. Während das Verhältnis der Cylindervolumina sein sollte T\ : T\ beträgt es in Wirklichkeit etwa anderthalbmal so viel. So sinkt in dem obigen Falle der AVirkungsgrad schon auf ungefähr 10°/o.

Berücksichtigt man endlich die äusseren Widerstände, welche in den beiden Cylindern und in ihren Triebwerken auftreten, so erklärt es sich, warum der Gesamtwirkungsgrad dieser Kaltluftmaschinen nicht mehr als 3—5°/₀ beträgt, wie dies die nachstehenden Versuchsergebnisse bestätigen.

I Tj!

_L _

Fig. 28.

Tabelle VI.

t;

Ti

Fig. 27.

Konstruktionssystem

! Bell-Coleman J Lightfoot

Haslam

mm

712

534

534

687

559

642

496

) 508

Hub in allen Cylindern ....

Indizirte ( Kompressions-Cylinder Arbeit

(Pferdest.) (Dampf-    „    ........

Effektiv an den Gefrierraum bei 7⁰ C. pro Stunde und Pferd abgegebene Kältemenge .... AV.-E.

kg/cm abs

Expansions-

610

63,2

4,29

18,6

— 47 125,7

59,1

85,3

166,1

457

( 794

914

62

4,57

16,7

- 63,3

43 5

28.3

24,8

386,5

72

4,50

— 65 349,9

178

336

237,3

Die Konstruktion der wenigen heute noch ausgeführten Kaltluftmaschinen ist gekennzeichnet durch die besonderen Anforderungen, welche in ihrem wichtigsten Anwendungsgebiete, nämlich auf Schiffen, an sie gestellt werden. Meist sind auf dem den Kühler enthaltenden Kasten als dem Fundamente die Antriebsdampfmaschine, der Kompressions- und der Expansionscylinder in gedrängtester Anordnung montirt. Für die Bedienung kleiner Kühl- und Gefrierkammern werden auch stehende Maschinen mit Riemenantrieb gebaut,

wie Fig. 29 eine solche (Lightfootscher Konstruktion) dar- Ä » stellt. Die sämtlichen Ventile (Drehschieber) sind gesteuert.    _

Fig. 30 zeigt den Schnitt durch den Kompressionscylinder C ll^fiijL« und den Expansionscylinder E, welche beide einfach JjwBBH wirkend angeordnet sind.

Kälteerzeugungsmaschinen für die niedrigst Temperaturen..

Die Temperaturen, welche bisher in Technik und Industrie von den Kälteerzeugungsmaschinen herzustellen tlESjjl und zu erhalten waren, liegen mit wenigen Ausnahmen dem Gefrierpunkt des Wassers ziemlich nahe. Nur in mH der chemischen Industrie sind    joj

weitergehende Anforderungen    /^^ÊÊÊm

V aufgetreten, welche bis an und über die Grenzen desjenigen/

7    Gebietes reichen, das durch dieM

i    bisher besprochenen Kälteer-W

Zeugungsmaschinen beherrscht fl A werden kann. Als diese Grenz-f| temperatur ist etwa eine solche JJ von —50° C. zu betrachten, wobei der Sättigungsdruck von NHZ schon weit unter dem atmosphärischen liegt, während

für C0₂ die Nähe des Erstarrungspunktes (—56° C.) dem Kreislauf bei tieferen Temperaturen ein Ziel setzt. Sollen niedrigere Temperaturen erreicht werden, wie sie insbesondere zur Verflüssigung schwer koercibler Gase notwendig sind, so muss entweder in Kaltdampfmaschinen Gebrauch gemacht werden von sehr flüchtigen Kälteträgern, wie Aethylen, Sumpfgas u. a., wmbei in der Kegel mehrstufige Kreisläufe einzurichten sind, oder von dem neuerdings ausgebildeten Verfahren des Verfassers, wobei ohne vorhergehende Hilfsprozesse zur Verflüssigung eines Gases ausschliesslich die Abkühlung benützt wird, welche beim Ausströmen desselben

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Fig. 30.

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Fig. 29.

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(dauernd infolge innerer Arbeitsleistung) stattfindet und wTelche z. B. für atmosphärische Luft nach _

Thomson und Joule 0,25° C. pro Atmosphäre (bei =

16° C.) beträgt. Da demnach bei einmaligem Ausströmen nur eine relativ geringe und selbst bei Anwendung sehr grosser Druckdifferenzen nicht ausreichende Temperaturerniedrigung gewonnen werden kann, so werden die Wirkungen beliebig vieler Ausströmungen in der Weise vereinigt, dass jede vorhergehende zur Verkühlung des Gases vor der nachfolgenden dient.

Das durch einen Kompressor C (Fig. 31) von und mittelst eines „Kühlers“ K (z. B. durch Brunnenwasser) auf die Temperatur t{ gebrachte Gas durchläuft das innere Kohr eines Gegenstromapparates H und strömt alsdann durch die Mündung eines Drosselventiles r aus. wobei es sich einen gewissen Betrag (f₂— h) abkühlt. Mit der Temperatur t₃ wird es in dem ringförmigen, durch die beiden Kohre des Gegenstromapparates gebildeten, Zwischenräume dem komprimirten Gase entgegengeführt und überträgt auf dasselbe die erlangte Temperaturerniedrigung, so dass fortdauernd die beiden Temperaturen t₂ und sinken, bis Beharrungszustand eintritt durch eine kompensirende Wärmezufuhr von aussen, sei es durch innen frei-werdende Wärme (bei der Verflüssigung). Das Gas kehrt, nachdem es den

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um

nun

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Fig. 81.

Druck auf den Druck p₂

sei es

Rücklauf durch den Gegenstromapparat vollendet hat, mit dem Drucke px und einer Temperatur zum Kompressor zurück, welche der Temperatur t{ um so näher liegt, je vollkommener der Gegenstromapparat den Wärmeaustausch vollzieht. Da die Verflüssigung der atmosphärischen Luft unter atmosphärischem Drucke bei —191° C. erfolgt (beim kritischen Drucke von 39 Atm. ist die I kritische] Temperatur —140 °), so bietet es keinerlei Schwierigkeit, technische Anwendung von diesem Verfahren für die Kälteerzeugung bis herab zu nahezu — 200 ⁰ C. zu machen.

Die veriügbare Kälteleistung pro Gewichtseinheit des zirkulirenden Gases ist:

• Hiervon sind

/ 973 \ 2

Q₁ = cp Oi —1‘). worin für Luft annähernd tx — V = 0,276 (p₂ — px) / -\

abzuziehen: 1. der Verlust infolge unvollkommenen "Wärmeaustausches im Gegenstromapparat Vx = Cp (G — ti) und 2. die von aussen durch Leitung und Strahlung aufge-uommene Wärme V₂ — cp O4 — h), um zu erhalten die nutzbare Kälteleistung Qe=cp{te₎—V). Die bisherigen Ausführungen solcher Apparate ergaben: tx—1±= 2° bis 3° 0. und 14— t$ = 50 bis 6° C.

Für atmosphärische Luft ergibt sich zur blossen Deckung der Verluste hiernach eine Druckdifferenz von ungefähr 30 Atm. Zur Erzielung eines güustigen Verhältnisses Qe • Qi muss also p₂ — pi viel grösser gewählt werden. Für den Arbeitsverbrauch des Kompressors hat man AL = cp (t₂ — rx), wenn r₁ und t₂ die Grenztemperaturen für die adiabatische Kompression bedeuten. Hierbei ist bekanntlich

t₂ + 273

/ p₂ \ 0,2097

t! + 273 VW

Die Arbeit ist also nur vom Druckverhältnis abhängig und es ist durch geeignete Wahl der Drücke möglich, die Arbeit auch bei grosser Druckdifferenz klein zu halten und demgemäss auch das Leistungsverhältnis

Qi

tx —t'

AL

oder

Qe

AL

— T1

T₂ Ti

so zu gestalten, dass ein relativ günstiger AVirkungsgrad sich ergibt.

Herstellung von Eis und Kühlung von Räumen.

Zur Eisfabrikation wird in Europa fast durchwegs das Gefrierwasser in Blechzellen eingefüllt und werden die letzteren in eine Salzlösung eingetaucht, welche in dem rechteckigen „Eisgenerator “-Kasten durch Abgabe von Wärme an die mit eingetauchten Verdampferröhren auf einer Temperatur von ungefähr — 6⁰ C. (bei Absorptionsmascliinen ca.—10°) gehalten wird. Dem Wasser ist bei dem

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Fig. 32.

Fig. 32 a.

Gefrierprozess zu entziehen: 1. die spezifische Wärme zwischen der Einfülltemperatur t und 0° C. ; 2. die latente (Gefrier-) Wärme (80 Kal. pro Kilogramm) und 3. die spezifische Wärme (0,5 Kal. pro Kilogramm) des von 0° C. auf tx° abzukühlenden Eises, also insgesamt für 1 kg Eis (f -f- 80 — 0,5^) W.-E. Für alle grösseren Eisgeneratoren ist die in den Fig. 32 u. 32 a dargestellte Konstruktion (d. G. f. L. E.) typisch geworden. Die Zellen sind reihenweise in Kähmen gefasst, die sich mittelst Rollen auf Schienen in der Längenrichtung des Generators verschieben lassen. Am vorderen Ende hebt ein Laufkran A je eine Zellenreibe mit ausgefrorenem Inhalt aus der Salzlösung, taucht sie in mit lauwarmem Wasser gefülltes Gefäss D, um das Eis von den Zellenwandungen abzulösen, und hebt sie alsdann auf eine Kippvorrichtung, auf welcher die Entleerung der Zellen erfolgt. Die entleerte Zellenreihe wird durch den Laufkran an das hintere Ende des Generators transportirt, durch eine mechanische Füllvorrichtung C werden alle Zellen gleichzeitig auf richtige Höhe gefüllt und, nachdem die sämtlichen Zellenreihen durch einen Vorschubmechanismus F um eine Teilung vorgeschoben wurden, in die Salzlösung eingetaucht. Die Verdampferröhren H befinden sich in der Kegel (getrennt durch einen Zwischenboden) unter den Zellen und wird die Salzlösung durch Schraubenräder E unterhalb längs der Kohre und oberhalb zwischen den Zellen hindurch lebhafter Bewegung erhalten, dass die Temperaturunterschiede an den verschiedenen Stellen des Generators nicht mehr betragen als 0,5° C. Die auf solche Weise hergestellten Eisblöcke haben meist eine Länge von 1 m, ein Gewicht von 25 kg oder 13 kg und bedürfen zum Ausfrieren (bei — 6° C.) etwa 24 (bezw. 12) Stunden. Neben dem oben angegebenen Kältebedarf kommen für solche Eisgeneratoren noch in Rechnung: 1. der Verlust ö beim Auftauen (6—8°/₀); 2. die Wärme, welche den Zellen und Zellenwagen zu entziehen ist;

ein

m so

3. die durch Leitung und Strahlung von aussen eindringende Wärme und 4. die Kondensationswärme der aus der atmosphärischen Luft an den kalten Flächen sich niederschlagenden Feuchtigkeit. Bezeichnet man die drei letzten Posten mit V, so hat man den Kältebedarf pro Kilogramm Eis:

to - — (1 —(- ff) (t -j- 80 — 0,5 t\) —|- U.

Derselbe beträgt niemals weniger als 120 AV. E, und kann weit über diese Zahl ■ hinausgehen.

Das auf vorstehende Weise hergestellte Eis zeigt sich als eine undurchsichtige, weisse Masse, weil einerseits die absorbirte atmosphärische Luft beim Gefrieren in kleinen Flaschen ausscheidet und einfriert und weil andererseits die (Kalk-) Salze das Aussehen trüben. Bei starkem Salzgehalt kann das Eis seine Härte verlieren und mürbe werden, worunter dann seine Haltbarkeit leidet. Es wird neuerdings immer mehr Wert darauf gelegt , das Eis kris t all-hell und keimfrei herzustellen. Die beiden Eigenschaften können gleichzeitig nur erreicht werden durch Anwendung von destillirtem und entlüftetem Wasser. Zur Gewinnung des Destillates wird häufig der im (Oberflächen-) Kondensator der Dampfmaschine aufgefangene Arbeitsdampf benützt, wobei die Abscheidung der aus der Schmierung der Dampfmaschine hervorgehenden Verunreinigung zum Teil schon in Dampffiltern vor der Kondensation , zum Teil in Sammelgefässen nach der Kondensation erfolgt. Zur völligen Vermeidung dieser Verunreinigungen sind besondere Destillationskessel, sei es in die Admissionsdampfleitung, sei es in die Abdampfleitung, eingeschaltet worden (D. R. P. 43436 und 60368 d. G. f. L. E.), welche die Wärme des sich verdichtenden Dampfes unter Verlust eines gewissen Druck- und Temperaturgefälles an neu gebildeten Dampf abgeben. Soll durchsichtiges Eis hergestellt werden, ohne dass auf eine weitergehende Keimfreiheit Anspruch gemacht wird, als sie das zur Verfügung stehende Trinkwasser besitzt, so wird dies erreicht, wenn man das Wasser während des Gefrierprozesses in solcher Bewegung hält, dass die sich ausscheidenden Luftbläschen von der Gefrierfläche weggeschwemmt werden. Die Bewegung wird entweder durch schwingende Körper innerhalb der Zellen hervorgerufen oder dadurch, dass abwechselnd Wasser aus den Zellen gesaugt und unter Druck wieder in dieselben eingeführt wird. Einfach und weit verbreitet ist die nach dem ersteren Prinzip durchgeführte Klareiseinrichtung (D. R. P. 26981 d. G. f. L. E.), bei welcher Blechlamellen c (Fig. 32 u. 32 a) in das Wasser eintauchen und in wagrechte Schwingungen versetzt werden. Die Lamellen sind für jede Zellenreihe durch Querträger b verbunden, welche an ihren Enden auf Längsträgern ruhen. Die letzteren sind an der vorderen Eisgeneratorseite um Zapfen mit vertikaler Axe drehbar und werden an dem hinteren Ende durch einen Kurbelmechanismus in langsame Schwingungen versetzt, deren Weite somit nach vorne hin abnimmt, entsprechend dem Umstande, dass in den Zellen bei ihrem Fortschreiten nach vorn die Eisdicke fortwährend zunimmt und demgemäss der freie Wasserraum abnimmt.

Die Querträger werden durch „Mitnehmer“ d (Fig. 32) je mit einer Zellenreihe so verbunden, dass sie mit den Zellen vorgeschoben werden. An geeigneter Stelle sind die Querträger mit den Lamellen auszuheben, um das Einfrieren derselben zu vermeiden. Der alsdann noch sich bildende Eiskern (ca. 10—12%) besteht aus Trübeis. Eine andere, in England und den überseeischen Ländern vielfach angewendete Methode zur Herstellung vollkommen durchsichtigen Eises ist die „Platteneisfabrikation“. Hierbei bildet sich das Eis an der mehrere Quadratmeter umfassenden Aussenseite ebenwandiger taschenförmiger Kasten, in welchen Salzwasser entweder durch eingebaute Verdampferspiralen oder mittelst Zirkulation aus einem zentralen Verdampfer auf einer Temperatur von ungefähr —10° gehalten wfird. Da diese Platten stets eine ansehnliche Dicke erhalten (welche nicht wie bei den Zellen durch Zusammenwachsen von zwei Gefrierflächen, sondern nur einseitig entsteht), so erfordert die Eisbildung, selbst bei

24

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

niedriger Salzwassertemperatur mehrere (bis zu sechs) Tage und demgemäss fallen die Eisgeneratoren sehr viel grösser aus als die Zelleneisgeneratoren. Das Ablösen der Eisplatten erfolgt dadurch, dass entweder das Salzwasser in dem betreffendem Gefrierelement durch warmes Salzwasser ersetzt wird oder dadurch, dass die betreffende Rohrspirale an die Druckleitung der Maschine angeschlossen wird.

Die ausgedehnteste Anwendung finden die Kälteerzeugungsmaschinen zur Luftkühlung in geschlossenen Räumen, deren Temperatur entweder nahe über dem Gefrierpunkte (Kühlräume) oder einige Grade unter dem Gefrierpunkte (Gefrierräume) zu halten ist. Zur ersteren Art gehören die Keller der untergärigen Bierbrauereien und die zur Aufbewahrung des frisch geschlachteten Fleisches dienenden Kühlhäuser. Gefrierräume dienen insbesondere zur längeren Lagerung und zum Transport von Fleisch aus überseeischen Ländern und von anderen Lebensmitteln. Für manche unter den letzteren (z. B. für Eier und für Obst) ist die möglichst gleichmässige und vollkommene Erhaltung der Temperatur gerade auf 0° C. geboten. Die Abgabe der Kälte an die Luft erfolgt durch deren Berührung entweder mit den Aussenflächen von Röhren ( Itöhrenkühler) oder mit Salzwasser (Salzwasserkühler).

Die Röhrenkühler bestehen entweder unmittelbar

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aus den Verdampferröhren, oder es zirkulirt in denselben eine durch die Kälteerzeugungsmaschine ab-gekühlte Salzlösung. Dem Vorzüge der einfacheren jiüA und unmittelbareren Wärmeübertragung vom Kälte-—— träger an die Luft im ersteren Falle steht der Kacli-sgA, teil entgegen, dass die Wärmemenge, welche von der Luft an den Kälteträger durch die mehr oder weniger mit Eis beschlagenen Rohrwandungen übergeht, für die Einheit der Fläche und der Temperaturdifferenz weniger als ¹/i0 derjenigen Wärmemenge beträgt, welche bei Salzwasserkühlung im Verdampfer trans-

__ mittirt wird. Es sind demgemäss ausserordentlich

Fig. 33.

grosse Verdampferflächen erforderlich, woraus sich ?■ für Anlage und Betrieb erhebliche Schwierigkeiten ergeben. Infolge davon findet man bei dem (besonders in Nordamerika weit verbreiteten) System der direkten Verdampfung trotz des nur einmaligen Wärmeüberganges grössere Temperaturunterschiede zwischen der Luft einerseits und dem Kälteträger im Verdampfer andererseits, als bei dem zweistufigen Wärmeübergang mittelst Salzwassers. Der Betrieb gestaltet sich im letzteren Falle ökonomischer und gleichmässiger, was bei grossen Anlagen massgebend sein dürfte, wogegen die grössere Einfachheit der direkten Verdampfung bei kleineren Anlagen und in manchen besonderen Fällen, wie auf Schiffen, das entscheidende Moment ist.

Ein weiterhin unterscheidender Gesichtspunkt ergibt sich daraus, dass die Verteilung der Kälte auf die ganze, den abzukühlenden Raum erfüllende Luftmenge entweder dem natürlichen Luftumläufe überlassen bleibt, welcher entsteht, indem die Luft in den oberen Teilen des Raumes an den daselbst eingebauten Röhren unter die Mitteltemperatur des Raumes herabgekühlt wird, dementsprechend herabsinkt und durch die wärmere aufsteigende Luft ersetzt wird, oder dass durch Ventilator en die Luft in einen Bewegungszustand gesetzt wird, dessen Geschwindigkeit und Richtung (durch Anordnung von Ein-und Austrittskanälen) berechnet und geregelt wird.

Kommt es für den gegebenen Raum lediglich darauf an, die Temperatur auf einer gewissen Höhe zu halten, so wird im allgemeinen die natürliche Ventilation ausreichen. So findet man in den Gär- und Lagerkellern der Bierbrauereien dieselbe fast ausnahmslos angewendet und zwar in der aus Eig. 33 ersichtlichen Weise, wonach die Röhren in Bündeln an der Decke aufgehängt und mit Tropfschalen zum Auffangen der von Zeit zu Zeit abzutauenden Niederschläge versehen sind. In Europa bestehen diese Röhrensysteme meist aus zweizeiligen Bördel- oder Rippenrohren, durch welche eine Salzlösung von und zu dem (häufig gleichzeitig als Eisgenerator dienenden) Refrigerator strömt, wobei ihre Temperatur gewöhnlich von etwa —6° 0. auf etwa —2° C. steigt. Auf den Quadratmeter der äusseren Rohrfläche rechnet man eine Wärmeübertragung von 80—100 W. E. pro Stunde.

Wird jedoch auch Gewicht darauf gelegt, dass die zirkulirende Luft aus dem Kühlraume

grossere Mengen von Feuchtigkeit und von verunreinigenden Bestandteilen zu entfernen vermöge we dies mshesondere bei den F lei s ch - Kü hl hä user n der Fall ist, so muss zur künstlichen

stündlich den acht- bis zwölffachen Kubikinhalt dieses Baumes), ebenso zur Erneuerung aus dpr Atmosphäre (stündlich ungefähr den halben Kubikinhalt des Baumes) und treibt sie durch die Kammer und durch die verteilenden Kanäle hindurch in den Kühlraum zurück. Da es sich hierbei

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Fig. 34.

Fig. 34 a.

um sehr grosse Luftmengen handelt, so ist sorgfältig daraufzu achten, dass die Luft mit möglichst geringem \Y lderstande, also mit möglichst geringen Bichtungsänderungen und Geschwindigkeiten bewegt werde, und dies um so mehr, als die ganze Yentilatorarbeit in Wärme umgesetzt und der Luft zugeführt wird.

Die hierbei benützten Luftkühlapparate zeigen eine grosse Mannigfaltigkeit. Man findet: 1. Röhrenkühler, a. mit direkter Verdampfung, b. mit Salzwasser-zirkulation ; 2. Salz wasserkühler, a. mit Regenapparat, b. mit feststehenden Rieselflächen und c. mit roti-renden benetzten Flächen; endlich 3. als Kombination p 1. und 2. Röhrenkühler j| mit direkter Verdampfung, welche mit Salzwasser be-rieselt und ebenso gestaltet werden wie die Berieselungskondensatoren (Fig. 17). Am häufigsten ausgeführt sind die ad 1 a. genannten und in Fig. 34—36 dargestellten und die ad 2 c. genannten und in Fig. 37, 37 au. 37 b dargestellten Syst

Fig. 34 u. 34 a zeigen eine kleinere Fleischkühlanlage mit einem über dem einstöckigen Kühlraum K angeordneten direkten Verdampfer Y und mit möglichst einfachen Bewegungsverhältnissen der umlaufenden Luft.

Mehrfach ausgeführt ist auch die in Fig. 35 dargestellte Anordnung (D.B.P. Nr. 33 111) eines direkten Verdampfers , der in zwei durch einen Kanal getrennten Kammern eingebaut ist. Von den beiden Röhrensystemen wird immer nur das eine von dem verdampfenden Kälteträger durchströmt, während die aus dem Kühlraume kommende Luft zunächst in der andern Kammer die festen Niederschläge abtaut, hierdurch vorgekühlt in den zweiten Kanal eintritt und (allerdings nach zweimaligem Richtungswechsel) zur vollständigen Abkühlung in die zweite Rohrkammer gelangt. Je nach einigen Stunden muss sowohl die Richtung des Luftstromes durch Klappen gewechselt, als auch die Ein- und Ausschaltung der beiden Verdampfersysteme vorgenommen werden.

Zur Kühlung der Provianträume auf Schiffen dient vielfach die aus Fig. 36 ersichtliche Anordnung. Dem stehenden, direkt mit seiner Dampfmaschine gekuppelten Kompressor dient der Kondensatormantel als Gestell. Der Verdampfer Y ist in eine Kammer eingebaut, in welcher die umlaufende Luft des Gefrierraumes und des daran stossenden Kühlraumes auf etwa 100 abgekühlt wird.

Für grosse Fleischkühlhäuser hat sich die in Fig. 37, 37 a u. 37 b im Längenschnitt, Grundriss und Querschnitt dargestellte Anordnung (D.R.P. Nr. 26 623) bewährt. Die "Verdampfer liegen je in dem unteren Teile mit Salzlösung gefüllter Kasten ; in diese tauchen Blechscheiben von 1,2—1,5 m Durchmesser ein, welche in Abständen von ca. 2 cm je zu 50—80 auf einer

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Fig. 35.

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Axe sitzen und durch endlose Ketten fünf- bis achtmal in der Minute umgedreht werden. Die von Ventilatoren durch Kanäle n eingeführte Luft streicht ohne Richtungsänderung und mit massiger Geschwindigkeit zwischen den stets - , frisch benetzten Flächen hin, gibt ; an dieselben Wärme, Feuchtigkeit łL? und Verunreini

Fig. 37.

Grundriss.

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ab und den Kühlraum zurück. Die Salzlösung erfährt hierbei fortdauernd eine Verdünnung, welche entweder durch Zusatz von Salz an Stelle überlaufender Lösung oder durch Abdampfen kompensirt werden

muss.

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Bei Berechnung des Kältebedarfs für Kühlräume sind insbesondere die folgenden Faktoren neben derjenigen Wärmemenge in Betracht ziehen, welche den zur Kon-servirung bestimmten Waren, z. B. dem Fleische, zu entziehen ist.

zu

1. Die durch Leitung und Strahlung aussen eindringende Wärme.

von

;7 Wenn der Boden gegen .Jj. Wärme und Feuchtigkeit iso-|lL lirt, die Decken gewölbt und

Fig. 37 a. Querschnitt J~K.

: durch Aufschüttungen schützt, endlich die Mauern I mit Isolirschichten hergestellt sind, so müssen je nach den klimatischen

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Verhältnissen 10—20 W. E. pro Quadratmeter der gesamten Fläche (Boden, Decken und Wände) gerechnet werden. Lufterneuerung erfordert bei einer mittleren äusseren Tages-! temperatur tt und einer Kühl-'ï raumtemperatur 4 rund 0,31 (ti—4) W. E. pro Kubikmeter, wobei aber tt durch die austretende Luft in einem Wärmeaustauschapparate erniedrigt werden kann. Sodann ist der Feuchtigkeitsüberschuss der eintretenden Luft über diejenige Menge, welche dem zulässigen Feuchtigkeitsgehalte (ca. 80%) bei der Tempe-îatur 4 entspricht und damit für jedes Gramm Wasser eine Wärmemenge von ca. 0,61 W. E. zu beseitigen. 3. Durch den Verkehr von Menschen (Oeffnen dei 1 büren, Aufenthalt in den Räumen), sowie durch künstliche Beleuchtung vann dei Kältebedarf unter Umständen erheblich gesteigert werden.

on r%eratlV: pi Kirk On mech. Prod, of Cold, Proc. Inst. Civ. Eng. V. 37., enthält two¹¹' ff' To StG ^t’-Nachw bis 1874. - [2] Cornpt. rend. 1860, p. 1022 (Absorpt. masch. crLir nr Lu^®et.mg'’ November 1868 (Siebes Aetherm.). — |4] Ebend. 1871, p. 179 lelhersMasch.) - [5] Lmde, Bayer. Ind.- u. Gew.-Bl. 1870, S. 205, Wärmeentziehung etc. -

875 T?!’    S- ²⁶⁴’ Verb--Eis^ - [G Linde, Verb. d. Ver. z. Bef. d. Get. i. Pr.

rai e0rV'i. mierzeu?un?sma8cl1' — 1⁸1 Ledoux, Théorie d. mach, à froid, Paris 1878. — Svqfprrio¹*!««? 6C    ^O. — riO] Schröter, Unters, a. Kälteerzeugungsmasch. versch.

r/p D ¹⁸n⁸ % Pi¹-,4SSr0₁tT’ Ver-L Vers- a- Kälteerzeugungsmasch., 1890. — [12] Schwarz, Bau etc. von offentl. Schlachthöfen, 1894. - [13] Gutermuth, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing.

8. 4, Amerik. Eiswerke. — [14] Denton, Proc. Amer. soc. mech. eng. 1894, Vers, an amerik.

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Fig. 37 b.

Kälteerzeugungsmasch. — [15] Eehrend, Gr., Eis- u. Kälteerzeugungsmaschinen, Halle 1894. —

[16] Linde, Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ing. 1895, p. 124, Zur Theorie d. Kohlensäure-Kaltdampfmaschinen. — [17] Mollier, Zeitschr. f. Kälte-Ind., Ueber d. kal. Eigensch. d. Kohlensäure._

[18] Lorenz, Neuere Kälteerzeugungsmaschinen, München 1896.    Linde.

Kältemischungen. — Ueber die Theorie der Kältemischungen yergl. [1 ] und [3]. Wir geben nach [1] folgende Rezepte:

1 kg Schnee und ¹13 kg Kochsalz gemischt geben eine Temperatur von — 21 °, die Temperatur des Gefrierpunktes gesättigter Kochsalzlösung. 3 kg Chlorcalcium, kristallisirtes von der Zusammensetzung CaCl₂ -f- 6 H₂0, mit 2 kg Schnee oder zerstossenem Eis ergeben — 33°,2 Teile Clilorcalcium auf 1 Teil Schnee ergeben — 42 0. Weitere Angaben über die Temperaturerniedrigung beim Auflösen von Salzen in Wasser oder Schnee s. bei [2]. Bei einer Mischung von Kohlensäure^ schnee mit flüssiger schwefliger Säure erhält man —82°, unter der Luftpumpe sogar —106°.

Litteratur: [1] Wüllner, A., Lehrbuch der Experimentalphysik, 5. Auf!., Leipzig 1896, II, S. 705. — [2] Landolt u. Boernstein, Physikal-chem. Tabellen,' 2. Auf!., Berlin 1894, S. 315. — [3] Winkelmann, Handbuch der Physik, Breslau 1895, II, 2, S. 628.    Aug. Schmidt.

Kältepole, die Punkte tiefster mittlerer Jahrestemperatur auf der Erdoberfläche, um welche die Jahresisothermen (s. Isothermen) in geschlossenen Kurven verlaufen. Die kälteste Region der Erdoberfläche liegt im arktischen Archipel von Nordamerika jenseits 75° nördlicher Breite, umschlossen von der Isotherme —20°. Ein zweiter sekundärer Kältepol liegt im nördlichen Sibirien. Yergl. Hann, Die Erde als Ganzes, ihre Atmosphäre und Hydrosphäre, 5. Aull., Prag, Wien, Leipzig 1896, S. 140.    Aug. Schmidt.

Kamel wolle, s. Angorawolle.

Kämmling, Abfall beim Kämmen der Kammwolle; s.Kammgarnspinnerei.

Kämmmaschine, s. Kammgarnspinnerei und Seidenspinnerei.

Kämpfer, die oberste, häufig durch ein Gesims (Kämpfergesims) hervorgehobene Steinreihe eines Mauerbogen- oder Gewölbe-Widerlagers.

Kämpferebene ist die durch die Kämpferlinien oder durch die Kämpferpunkte eines Gewölbes gedachte wagrechte oder geneigte [beim einhüftigen und beim ansteigenden Gewölbe (s. d.)] Ebene. Beim Schneckengewölbe ist die durch die Kämpferlinien bestimmte Fläche keine Ebene, sondern eine Schraubenfläche (s. Gewölbe). K ä mpf er linie n sind die Verbindungslinien der auf ein und derselben Seite eines Gewölbes liegenden Kämpferpunkte, oder die Schnitt- bezw. Berührungslinien der Laibungsfläche eines Gewölbes mit der inneren Flucht der Widerlagsmauern. Kämpferpunkte sind die Endpunkte der Wölb- oder Wölbungslinien (s. d.). — Kämpfer steine, s. Anfänger.    L. v. Willmann.

IV. Ritter.

Kämpferdruckliilie, auch Schnittlinie der Kräfte, in der graphischen Statik die Linie, in welcher sich bei einem Bogenträger die Auflagerdrücke für Einzellasten schneiden. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Auf lagerdrücke für Einzellasten rasch und bequem finden. Namentlich aber dient die Kämpferdrucklinie zu Bestimmung der Grenzen der ungünstigsten Belastung für die verschiedenen Stäbe bezw. Querschnitte des Bogens. Yergl. Belastungsgrenze (Bd. 2, S. 205) und Bogen, graph. Berechnung (Bd. 2, S. 561), ferner Kämpferdrücke.

Kämpferdruckumhüllungslinien, s. Kämpfer drücke, Kämpferreaktionen.

Kämpferdrücke, Kämpferreaktionen. Kämpferdrücke sind die Drücke, welche Bogenträger (s. d.) auf ihre Stützen, die Kämpfer, ausüben. Häufig werden auch die Gegendrücke (Reaktionen) der Kämpfer so genannt, welche den Drücken auf letztere nume-

risch gleich, aber entgegengesetzt gerichtet sind. Für beliebige äussere Kräfte in der Bogenebene sind Grösse und Richtung der K am p ferre ak-tionen R, R' durch deren Vertikal- fh komponenten V, V und Horizontalkoni- ib ponenten H] H‘ bestimmt (Fig. 1, yergl. Ay Horizontal schub):

E = fV² + H³ , B' = VV‘z +    , tg To = -jf , tg pl

Bei Bogen mit Kämpfergelenken gehen R, R', abgesehen von der Reibung, durch die Gelenkmittelpunkte, während man bei stabförmigen Bogen für die Ordinaten der Schnittpunkte von R, R‘ mit den Vertikalen in den Axpunkten bei 0 und l hat:    Ji,    »'= Jfe +-Ml,    2.

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Fig. 1.

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1.

worin M, M‘ die Angriffsmomente Mx bei 0 und l bedeuten (s. Bogen), für Bogen mit Kämpfergelenken (in der Bogenaxe) sind M— M‘ = 0. Die Ausdrücke von V, V‘, Jf, H', M, M‘ hängen von der Anordnung der Bogen und den angreifenden Kräften ab. Sind alle Aktivkräfte vertikal (Lasten), dann gilt ][‘ — H. Näheres [7], § 1. Im Folgenden fassen wir besonders einfache stabförmige Bogen mit nur vertikalen Aktivkräften ins Auge, über kontinuirliche Bogen und Bogenfachwerke s. [7], §§ 21—23.

Schnittlinie der Kam pferdrücke (Kämpferdrucklinie). Auch durch eine Einzellast P werden gewisse Gegendrücke P, R‘ der Kämpfer hervorgerufen, welche sich mit P ins Gleichgewicht setzen, so dass P, R, P' durch einen Punkt S gehen (Fig. 2). Mit der Abscisse a der Last P ändert sich auch die Lage des Schnittpunktes S. Lässt man P nach

lia lia-1

a “    u'

J.S

ai

Fig. 2.

FiS. 3.

einander alle Lagen von a = 0 bis a = l einnehmen, so beschreibt der Punkt S eine Linie S (Fig. 3), welche Schnittlinie der Kämpfer drücke oder Kämpferdrucklinie heisst. 1 lire allgemeinste Gleichung für stabförmige Bögen ist (a Abscisse, b Ordinate) :

b =

M+ Va

3.

worin M, V, H einer bei a angreifenden Einzellast P entsprechen, für Bogen mit Kämpfergelenken ist M—0. Bei symmetrisch zur Vertikalen durch die Trägermitte angeordneten Bogen liegt auch S symmetrisch zur Trägermitte. Spezielle Ausdrücke von 3. wurden unter Bogen, einfache und kontinuirliche, Bogenfachwerke, Bogen mit Zugstange, Hängebrücken gegeben.

Umhüllungslinien der Kämpferdrücke. Mit der Aenderung des Angriffspunkts der Last P ändert nicht nur der Schnittpunkt S seinen Ort, sondern es geraten auch die .Richtungslinien der Kämpferreaktionen R, P ' in andere Lagen. Lässt man von irgend einem Angriffspunkt a aus die Abscisse a um da wachsen, so ändern die erwähnten Richtungslinien ihre Lagen nur um unendlich wenig, wobei sich aber doch die vorige P-Linie und die neue P-Linie in einem Punkte der Koordinaten u, v schneiden (Fig. 3), und ebenso die vorige P'-Linie und die neue P'-Linie in einem Punkte der Koordinaten u\ v‘. Geht man wieder da weiter, so wird die zweite P-Linie von der dritten P-Linie, die zweite P'-Linie von der dritten P'-Linie geschnitten. Fährt man so fort, so erhält man in der Verbindung der Schnittpunkte u, v aller auf einander folgenden P-Linien eine Umhüllungslinie U der Kämpferdrücke P. Ebenso ergibt die Verbindung aller Schnittpunkte u‘, »' auf einander folgender R'-Linien eine Umhüllungslinie U‘ der Kämpferdrücke P'. Für irgend eine Lage a von P sind die Koordinaten des Berührungspunkts von U (Schnittpunkts auf U) :

HdM—MdH

um

VdM— MdV

VdH — HdV ’

und die Koordinaten des Berührungspunktes von 77' (Schnittpunktes auf 77') :

HdM‘ —M'dH ₇ , V'dM' — M‘ d F' v = k-

VdH—HdV ’

4.

u‘ = l

V'dH— Hd V“ ’

5.

V' dH — HdV

worin V, V¹, JE, JE', M, M‘ einer bei a angreifenden Einzellast P entsprechen und die Differentiale sich auf ein variables a beziehen. Wird mittelst einer der beiden Gleichungen 4. a aus der andern eliminirt, so erhält man in der entstehenden Beziehung zwischen u und v die Gleichung der Umhüllungslinie 77 in gewöhnlicher Form. Unter Bogen, einfache, ist dieselbe für einen wichtigen Fall gegeben (Bd. 2, S. 575). Ebenso lässt sich aus 5. die Gleichung der Umhüllungslinie 77' in gewöhnlicher Form ableiten. Dieselbe liegt für symmetrisch zur Vertikalen durch die Trägermitte angeordnete Bogen symmetrisch zur Umhüllungslinie U (vergl. Bd. 2, S. 575). Selbstverständlich kann man die Linien 77, 77' auch durch Aufträgen einer Anzahl P-Linien bezw. P'-Linien ohne die Gleichungen von U, 77' erhalten (Beispiel s. [7], S. 12). Für Bogen mit Kämpfergelenken (in der Axe) hat man bei Vernachlässigung der Reibung wegen M = M‘ — 0 nach 4., 5. :

..    w = 0 , v = 0, u‘ = l, v‘ — k ,

die Umhüllungslinien der Kämpferdrücke sind Punkte, sie fallen mit den Gelenkmittelpunkten

V: •

V'

H‘

U'

Fig. 4.

6,

zusammen. Die im Folgenden erwähnten Tangenten einfach Linien durch die Kämpfergelenkpunkte 0 und l.

S__

die Linien U, U‘ sind in diesem Falle

R/

R.

Verwendung der erwähnten Linien. Sind die Limen S, U, JJ‘ verzeichnet, so können die von einer beliebigen Last P an beliebiger Stelle a herrührenden -R, R', V, V', H sehr leicht graphisch erhalten werden, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, während die zugehörigen M, M‘ aus 2. folgen. Auch die in einem beliebigen Querschnitte x durch P erzeugten Schnittkräfte ergeben sich mittelst jener Linien auf einfache Weise. Zu beachten ist •V dabei folgendes: In jedem Querschnitt x hängen zwei Flächen zusammenhängend. Suchen die Kräfte und Momente links von x die Fläche daselbst von derjenigen rechts zu trennen, so müssen von dieser her solche Kräfte und Momente wirken, welche den ersteren numerisch gleich, aber von entgegengesetzter Richtung sind. Unter Bogen, Balken u. s. w. wurden die „Schnittkräfte“ stets auf die Fläche links von x bezogen und als positiv eingeführt: die Normalkraft Nx bei Sprengbogeu, wenn sie

Druck bedeutet, also gegen den Querschnitt gerichtet ist (Fig. 1, 5, 6, bei Hängebogen, wenn sie, als Zug, Querschnitt weggerichtet ist), die Transversalkraft Tx, wenn sie von unterhalb nach oberhalb der Axschicht wirkt, und das Moment Mx, wenn es, wie der Zeiger der Uhr, rechts um den Axpunkt des Querschnitts dreht. Es möge nun X _ einen Schnitt bezeichnen, welcher den Querschnitt x ent-, hält und von dem obersten und untersten Elemente des-selben senkrecht nach oben und unten geht (Fig. 5, 6). Dann ist die von P herrührende resultirende Schnittkraft für x, wenn P nach X angreift : Rx = R (Fig. 5), wenn Pvor X angreift: Rx — R' (Fig. 6). Die entsprechenden Nx, Tx ergeben sich durch Zerlegen von Rx in Komponenten senkrecht und parallell der Ebene des Querschnitts x (Fig. 5, 6). Angriffspunkt und Richtungen von Rx, Nx, T% , also die Vorzeichen von Nx, Tx und Mx—cNx, sind damit ebenfalls bestimmt. Mit Rücksicht hierauf und das unter Kernlinien Gesagte konnten z. B. die unter Bogen, einfache, Bogenfachwerke, Hängebrücken gegebenen Regeln für die ungünstigsten Belastungen aufgestellt werden.

Litteratur: [1] Frankel, Berechnung eiserner Bogenbrücken, Civilingenieur 1867, S. 57 (Einführung der Kämpferdrucklinie). — [2] Winkler, Die Lehre von der Elastizität u. Festigkeit, Prag 1867, §§ 309, 312, 318, 322, 334, 336, 343 (Kämpferdruckumhüllungslinien). — [3] Müller-Breslau, Theorie und Berechnung der eisernen Bogenbrücken, I. Die stabförmigen elastischen Bogen, Berlin 1880, §§ 10, 11, 14, 15, 18, 19. — [4] Krohn, Resultate aus der Theorie des Brückenbaues, II. Bogenbrücken, Leipzig 1883, §§ 5, 6, 11, 12, 18, 19. — [5] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2: Der Brückenbau, Abt. 4: Eiserne Bogenbrücken und Hängebrücken, Leipzig 1888, §§ 6, 13, 16, 17, 19, 20. — [6] Mantel, Der elastische Bogen unter dem Einflüsse von Kräften beliebiger Richtung, Schweiz. Bauzeitung 1888, II, S. 98, 111, 157, 162. — [7] Weyrauch, Die elastischen Bogenträger, München 1897, §§ 2, 10, 11, 15, 16, 17, 20—23; A. 2; B. 1, 13, 14, 28; S. 273.

Kämpfergelenke, s. Bogen, einfache und kontinuirliche, B o g en-fach werke, Gelenke bei Ingenieurkonstruktionen, Auflager, Kämpferdrücke.

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Fig. 5.

Fig. C.

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Weyrauch.

Kämpferwürfel (Kämpf er stück), ein eigentümliches würfelähnliches Bauglied, das sich namentlich im byzantinischen Stile zwischen Kapital und Bogenanfang einschob. Es erhielt nach unten zu eine Einziehung und war bei christlichen Bauten zumeist durch ein Kreuz verziert; vgl. Altchristliche Bauweise, Bd. 1, S. 254, Eig. 6, Kapital von S. Vitale.

Käsekessel, dient zur Erwärmung der Milch auf die für da,s Dicklegen derselben mittelst Lab (Ausfällen des Käsestoffs und Fettes) geeignete Temperatur. Der Käsekessel wird am besten aus Kupfer in vertiefter Haikugelform hergestellt und in der Grösse je nach dem täglich zu verarbeitenden Milchquantum gehalten (ca. 1—10 hl). Die Käsekessel sind entweder frei über offenem Feuer aufgehängt oder eingemauert und mit festem oder fahrbarem Bost versehen oder endlich werden sie in einen Holzzuber eingesetzt und findet in diesem Falle eine Erwärmung nicht durch direkte Feuerung, sondern durch Dampf statt.

Die erstere Einrichtung ist unzweckmässig wegen der Verschwendung von Brennmaterial, der Belästigung des Käsers, sowie der unvermeidlichen Unreinlichkeit. Wesentlich besser ist die Einrichtung der eingemauerten Käsekessel, besonders derjenigen mit transportablem Feuerroste. Sie passt besonders für solche Käsereien, in welchen ein Dampfkessel fehlt. Da, ein Dampfkessel sich findet, ist die Heizung mit Dampf vorzuziehen; letztere wird in den

v. Schubert-Soldern.

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Strebei.

freien Raum zwischen Kesselboden und Umkleidung zugelassen (s. Dampfkochapparate, Bd. 3, S. 174). Um das Entleeren, sowie die Reinigung des Käsekessels zu erleichtern, hängt man ihn wohl auch in einem Gestell von zwei starken Bolzen auf; durch einen derselben geht das Dampfzuleitungsrohr nach dem Raum zwischen Kesselboden und Blechmantel. Zum Entleeren wird der Käsekessel mittelst einfacher Vorrichtung gekippt.

Bezugsquelle: E. Ahlborn, Hildesheim. Preise für Dampfkäsewannen für 400 1 260—290 dt.- für 600 1 300—340 dL, eingemauerte Kessel mit transportabler Feuerung, z. B. für 1250 1 Milch, kosten ca. 1200 dL

Käsepresse, dient zum Auspressen der im geformten Käslaibe noch verbliebenen Molke. Der Druck der Käsepresse muss genügend gross sein, bei grossen Käsen 15—18, bei kleinen 6—8 kg pro Kilogramm Käsemasse betragen. Er muss ferner gleichbleibend sein, solange der Käse unter der Presse liegt.

Einfache Schraubenpressen sind unbrauchbar, da der Druck in dem Masse wie die Molke abfliesst, nachlässt. Dagegen empfehlen sich leicht regulirbare Hebelpressen, wie in nebenstehender Figur. Der Druck wird durch Hebel, Gewicht und Laufrolle auf die Käsemasse derart vermittelt, dass einem angehängten Ge-wicht von 0,5 kg ein Druck von 25 kg, bei 1,0 kg von 50 kg ent-spricht.    Vergl. auch Lehrbuch der Milchwirtschaft von J ~ •

"W. Schäfer, 4. Auf!., Stuttgart 1892, und Klenze, v., Handbuch • SS der Käsereitechnik, Bremen 1884.    Strebei.

Kästelverband, ein bei Hohlmauern (s. d.) vorkommender Packsteinverband, bei welchem, wie beistehende Eigur zeigt, die rdjrjdkri Bindersteine eine regelmässige Anordnung erhalten, l. v. waimann. L!—L—LL I i

Maxim. Kraft.

Kaff, die bei der Strohzellstoffgewinnung und zwar beim Sortiren des Strohhäcksels abfallenden leichtesten Teile der Epidermis, Kornhülsen u. s. w. ; s. Strohzeug.

Kresnik.

Kaff, die schnabelartige Verlängerung der oberen Enden des Schiffskörpers, welche vielfach an Flussschiffen vorkommt. Es dient dazu, um von dort aus das Schiff leichter mittelst Stangen drehen zu können, oder auch zum leichteren Anbringen der Segel.

IV. Kerp.

Kaff ein (Th e'in, Methyltheobromin, Trimethylxanthin), eine basische, in Pflanzen vorkommende Verbindung von der Zusammensetzung C,₈H₁₀A⁷₄O₂, gehört gleich dem Theobromin, Xanthin, Guanin u. s. f. zur Gruppe der Harnsäure (s. d.) und ist daher wie diese ein Abkömmling des Harnstoffs. Kaffe'in kristallisirt mit 1 H₂0 in langen seidenglänzenden Nadeln, welche bei höherer Temperatur das Wasser verlieren und dann sublimiren, besitzt einen schwach bitteren Geschmack und bildet mit starken Mineralsäuren Salze, welche durch Wasser leicht zersetzt werden. Es findet sich in den Blättern und Bohnen des Kaffeebaumes Q/₂ %), im Thee (2—4%), in den Kolanüssen, in geringer Menge auch im Kakao und verleiht den aus diesen Materialien durch Aufbrühen bereiteten Getränken die diesen eigentümliche reizende Wirkung auf das Nervensystem. In der Medizin wird das Kaffe'in als Ersatz für Digitalin angewandt. In grösseren Mengen ist es giftig.

Kaffgesims, s. Gotischer Baustil, Bd. 4, S. 738.

Kahn, das für den Gütertransport benützte Fahrzeug (Schiff) auf den Binnengewässern (s. a. Kanal schiffe).    Kresnik.

Kai (franz. Quai), Mauer aus Werksteinen an See- und Flussufern zu deren Schutz gegen Beschädigung durch die Wellen; s. Seehäfen.

Leppla.

Kainit, ein Mineral, Chlor-Kalium und Magnesiumsulfat KCl + MqSO^ + 3 H₂0 (15,7 %K, 14,3 % C7, 16,1⁰/₀MgO, 32,2 ⁰l₀SO₃, 21,7 % H₂0), kristallisirt monoklin; meist eine derbe, gelbe bis graue, durchscheinende, körnige Masse. Spez. Gew. 2,13. Wird an der Luft nicht feucht. In Wasser leicht löslich. Aus der Lösung scheidet sich beim Eindampfen aber nicht wieder Kainit, sondern Pikromerit, wasserhaltiges Kali-Magnesia-Sulfat aus. Der Kainit bildet einen wesentlichen Bestandteil der Abraumsalze (s. d.) bei Stassfurt und Kalucz (Galizien) und wird wie diese vornehmlich als Düngemittel verwendet. Kaiserblau, s. Smalte.

Kaisergrün, s. v. w. Schweinfurtergrlin (s. d.).

Kaiseröl, s. v. w. raffinirtes Erdöl, s. Petroleum.

Kaiserrotlacke, s. Lackfarben.

Kaistrassen, längs eines Wassers mit Schiffs verkehr hinzieliende Strasse, auf ihre ganze Länge oder an einzelnen Punkten mit Vorkehrungen zur Verkehrsvermittlung zwischen Land und Wasser versehen, weshalb steile Uferbefestigung auf volle oder teilweise Höhe, s. Strassenbau.

Kajedeich, s. See deiche.

Kajen, s. Bohlwände.

Kajüte, Wohnraum für die Offiziere bezw. Passagiere auf Schiffen.

Kalait, s. v. w. Türkis.

Kalamin, s. v. w. Kieselzinkerz.

Kalander (auch Cylinder genannt), eine der wichtigsten Appreturmaschinen, welche zum Glätten und Glänzen von Geweben resp. Papier dient. Je nach Konstruktion und Verwendung für spezielle Zwecke unterscheidet man Roll-, Friktions-, Matt-, Water-, Beatle-, Gaufrirkalander u. s. w. Auch die Mangelmaschine gehört hierher.

Der Rollkalander (Fig. 1) besteht im Prinzipe aus einem eisernen Gestelle, in welchem 2—5 und auch noch mehr Walzen gelagert sind, die teils durch Hebeldruck, teils durch Spindelschrauben auf einander gepresst werden können. Diese Walzen, auch Cylinder genannt, sind entweder aus Gussstahl mit fein polirter Oberfläche oder aus Papier oder Baumwollstoff gefertigt.

Die Papier- oder Stoffwalzen werden auf die Weise erzeugt, dass man auf eine gussstählerne Axe kreisrunde Scheiben aus Papier oder Stoff aufsteckt, welche durch starken hydraulischen Druck an einander gepresst und schliesslich durch auf beiden Seiten des Cylinders angebrachte starke Stahlkappen in ihrer Lage festgehalten werden. Die Walzen werden dann mittelst Messer und Diamant ab geschliffen, so dass sie eine glatte Oberfläche besitzen. Die Walzenbreite variirt zwischen 1—2x/2 m und darüber; dementsprechend ist auch die Stärke verschieden.

Je nach dem speziellen Effekt, den man erzielen will, ist die Anordnung der Walzen so getroffen, dass entweder zwei Stahlwalzen, oder abwechselnd Stahl- und Papier- resp. Stoffwalzen, oder zwei Papierwalzen (Mattkalander) auf einander laufen. Stahlwalzen erzeugen auf der durchlaufenden Ware den schärfsten Glanz, Stoffwalzen den mildesten. Je grösser der Druck ist, mit dem die Walzen während des Durchganges der Ware auf einander laufen, desto glatter und glänzender wird das Gewebe.

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Fig. 1. Rollkalander mit 3 Walzen.

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Zur Erhöhung des Glanzes ist eine, mitunter auch zwei Stahlwalzen zum Erhitzen eingerichtet. Zu diesem Zwecke ist die Walze mit einer Bohrung versehen, welche zur Aufnahme von glühenden eisernen Bolzen oder zum Einströmen von Dampf dient. Ausserdem sind am Kalander noch eine Einlauf- und Aufwickelvorrich-

tung, ferner ein Warenbreithalter und    -    „    ....    , ,    .    ... „

,    ,,    Fig. 2. Friktionskalander mit 3 Walzen.

Schutzvorrichtungen angebracht.

Beim Friktions kalander (Fig. 2) besitzt eine der Stahlwalzen, gewöhnlich die oberste, einen geringeren Durchmesser und erhält dieselbe durch Zahnräder eine grössere Umdrehungsgeschwindigkeit, wodurch diese Walze auf der Ware reibt, friktionirt und so einen höheren Glanz erzeugt.

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Der Water- (Wasser-) Kalander (Fig. 3) besteht im wesentlichen gewöhnlich aus einer Bronzewalze und einem Stoff-cylinder, ferner aus einem Wassertroge mit einer hölzernen Leitwalze ; diese Maschine dient zum Auspressen von nasser Ware, wobei gleichzeitig infolge des starken Druckes I ein gewisser, dauernder Glanz auf der Ware f erzeugt wird.

Der Gaufrirkalander besitzt zwei G Walzen aus Messing oder Gussstahl und jji dient zum Einpressen von Moirée oder anderen Mustern in das Gewebe. Die beiden Walzen tragen das Dessin in der Weise, dass auf der einen Walze das Muster erhaben, auf der andern das gleiche Muster genau korrespondirend vertieft angeordnet ist. Dieser Kalander findet seine hauptsächlichste Verwendung zur Erzeugung des Buchbinderleinenartikels.

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Fig. 3. Water-Kalander.

Der Beatle-Beetle-Stampfkalander (Fig. 4) wird zur Erzielung von seidenartigem Glanz und geschmeidigem Griffe bei Baumwoll- oder Leinengeweben verwendet. Er besteht im Prinzip aus zwei Aufbäumwalzen von 3 x\i m Länge, welche von Stirnrädern getrieben werden und die, abwechselnd mit Ware bewickelt, der Einwirkung von hölzernen Stösseln ausgesetzt sind. Diese Holzstössel sind an einer gemeinsamen Daumenwelle angebracht und !, fallen nach einander auf die aufgebäumte Ware, j stampfen dieselbe, wobei eben durch Reibung der Gewebefasern der schöne seidenähnliche Glanz erzeugt wird; hierauf erfassen die Daumen der Welle die Stössel, welche in einer gewissen Höhe mit einer Hut versehen sind, heben sie in die Höhe, um sie bei der Weiterbewegung der Welle wieder auf die Ware fallen zu lassen. Ad. Singer.

Kalander (Glättwerk, Satinirwerk), eine auch in der Papierfabrikation angewendete Vorrichtung, welche der Hauptsache nach aus mehreren wagrecht übereinander gelagerten, gegen einander gepressten Walzen besteht, zwischen welchen das Papier hindurchläuft. S. Papierfabrikation.

Kalb, s. Schiffbau.

Kalbfell, s. Leder.

Kalcit, s. v. w. Kalkspat.

Kaleidophon, akustischer Apparat, der die Schwingungen tönender Stäbe sichtbar macht, indem ein mitschwingender glänzender Knopf eine Lichtkurve beschreibt. Bei Meldes Universalkaleidophon wird die Lichtkurve durch zwei sich kombinirende Schwingungssysteme beschrieben.

Litteratur: Reis, Lehrb. d. Physik, 8. Aufl., Leipzig 1893, S. 260.

Kaleidoskop, ein Winkelspiegel, am einfachsten aus zwei Streifen schwarzen Glases gebildet, die in ein Rohr gefasst sind. Am einen Ende des Rohres

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Fig. 4. Beatle-Kalander.

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Maxim. Kraft.

Attg. Schmidt.

befindet sich eine matte Glasplatte; zwischen dieser und einer durchsichtig Platte sind verschieden gefärbte und gestaltete Glasstücke leicht beweglich eingeschlossen, die beim Drehen des Dohrs durch einander fallen. Sieht andern Dohrende aus den Spiegeln entlang, so erblickt man das zwischen den Spiegeln enthaltene Sehfeld vervielfacht, die Glaskörperchen erzeugen mannigfach wechselnde symmetrische Figuren. Bei einem Winkel der Spiegel von 36 ⁰ zum Beispiel entsteht ein zehnseitiger Stern. Abarten des Kaleidoskops sind das Debuskop, Typoskop u. a.

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Litteratur: Frick-Lelimann, Physikal. Technik, Braunschweig 1895, II, S. 772. Aug.Schmidt.

Kalender, das Verzeichnis der Jahrestage nach Monaten und Wochen, je nach Bedürfnis unter Angabe der Heiligen, denen die Tage geweiht sind, der kirchlichen Feste, der Mondwechsel, der Tageslängen, der Zeitgleichung, der Gezeiten u. s. w. oder auch unter Angabe von für besondere bürgerliche Berufe wichtigen Daten (Berufskalender).

Je nach den für die Kalenderordnung gütigen gesetzlichen Bestimmungen unterscheiden sich die verschiedenen Landeskalender. Insbesondere besteht im russischen Staate und in Griechenland noch der alte julianische Kalender zu Recht (vergl. d. Art. Jahr), während die übrige christliche Welt sich des gregorianischen Kalenders bedient, der jenem heutzutage um 12 Tage, von 1900 an um 18 Tage voraus ist. Der jüdische und der mohammedanische Kalender beruhen auf dem Mondjahr. Immerwährender Kalender heisst eine Tabelle, nach welcher die Wochentage und besonders die Zeit des Osterfestes späterer Jahre sich bestimmen lassen; hundertj ähriger Kalender heisst ein altes, auf abergläubischen Vorstellungen über die Ursachen der Witterungserscheinungen beruhendes Volksbuch, welches das Wetter auf 100 Jahre vorausbestimmt.

Aug. Schmidt

Litteratur: [1] Ideler, Handb. d. mathemat. u. technischen Chronologie, Berlin 1825 u. 1826. — [2] Schmoeger, Grundriss der christlichen Zeit- und Festrechnung, Halle 1854. —

[3] Knobloch, Die wichtigsten Kalender der Gegenwart, Wien 1885. — [4] Fleischhauer, Kalenderkompendium der christlichen Zeitrechnungsweise etc., Gotha 1884. — [5] Wislicenus, astronomische Chronologie, Leipzig 1895,

Kalenderuhren, Uhren mit einem vom Gehwerk täglich einmal fortbewegten Zeigerwerk zur Angabe des jeweiligen Datums; s. Uhren.

Kalfateisen, s. Kalfaterung.

Kalfaterung, die Dichtung der Plankennähte eines Holzschiffs mit Werg und Pech. Die Arbeit beginnt bei trockenem AVetter, wenn eine grössere Zahl Plankengänge fest verbolzt ist, und besteht darin, in Drähte gewickeltes Werg mit Hilfe des Kalfat- oder Dichteisens in die Nähte zu schlagen. Man schlägt drei bis vier Drähte über einander. Zum tieferen Eintreiben des AVergs bezw. zum Oeffnen der Plankennaht benützt man das Klameieisen, während das Dabatteisen dazu dient, den letzten Wergdraht zu glätten. Nach dem Dichten werden die Nähte mit Hilfe eines Pechlöffels mit Pech vergossen, um das AVerg gegen Feuchtigkeit und Verrottung zu schützen. Die Dauer einer Kalfaterung übersteigt nicht drei bis vier Jahre.    rJ- Schwarz.

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Fig. 1.

Fig. 2.

Kaliberliähne, AVasserleitungs-Durchgangshähne, die bei konstantem Druck für den Durchfluss einer bestimmten MengeAVassers in der Zeiteinheit eingestellt werden können. Es sind dies Lilienhähne mit kleinen runden oder quadratischen Oeffnungen; je nach dem an der betreffen- msm den Abgabestelle vorhandenen WM Druck werden die Oeffnungen ffff kleiner oder grösser ausgeführt Uff oder die Oeffnung durch Drehen der Lilie kleiner oder grösser gemacht; in letzterem Falle wird nach Dichtigstellung der Lilie eine Verschlussvorrichtung an derselben angebracht und dadurch eine unbefugte Mehrwasserentnahme verhindert. Fig. 1 zeigt einen Kaliberhahn mit einfacher runder Bohrung, Fig. 2 einen solchen mit regulirbarer quadratischer Oeffnung.    Blecken.

Kalibermass, s. Messwerkzeuge.

dichroms aures

Kali, blausaures, s. unter Blutlaugensalze; Kali, chromsaures, s. Chromsäuresalze; Kali, doppelkohlensaures,

s. .Pottasche; Kali, salpetersaures, s. v. w. Salpeter (s. d.); Kali, schwefelsaures, s. v. w. Kaliumsulfat (s. d.).

Kaliblail, Berlinerblau, AVilliamsonsblau, das unlösliche, in der Färberei und im Zeugdruck verwendete blaue Eisenoxydsalz der Ferrocyan-

iii u

wasserstoffsäure Ke₄id%(CjV’₁₈) = Ke₇(CAT₁₈), bildet sich als dunkelblauer Niederschlag bei der Vereinigung von Ferrihydroxyd mit Ferrocyanwasserstoffsäure oder der Lösung eines Eisenoxydsalzes mit derjenigen von Ferrocyankalium, ferner neben Blausäure durch Oxydation der kochenden wässerigen Lösung von Ferrocyanwasserstoffsäure durch Ferricyankalium. Durch Erwärmen mit Alkalilauge wird es in Ferrocyanalkali und Ferrihydroxyd zersetzt. In der Färberei [1] der Seide dient das Kaliblau als Grundirung für Schwarz. Die Seide wird durch Einlegen in basische Ferrisulfatlösung mit Eisenoxyd gebeizt, kochend geseift und in einer angesäuerten Lösung von gelbem Blutlaugensalz ausgefärbt. Auf AVolle wird es durch Zersetzung angesäuerter Lösungen von gelbem und rotem Blutlaugensalz entwickelt, indem man die AVolle in kalte Bäder bringt, die mit rotem Blutlaugensalz und Schwefelsäure, oder gelbem Blutlaugensalz und Salpetersäure, oder Mischungen beider Salze und Schwefelsäure, zuweilen unter Zugabe von etwas Zinnsalz, angesetzt sind, deren Temperatur allmälich bis zum Siedepunkt gesteigert und in welchen die AVolle bis zur völligen Entwicklung der Farbe gekocht wird. Baumwolle wird zunächst mit Eisenoxyd gebeizt und in einem durch Schwefelsäure angesäuerten kalten Bade von gelbem Blutlaugensalz ausgefärbt. Im Ka ttu n dr uck [2] wird Kaliblau durch Dämpfen einer aufgedruckten verdickten Mischung von gelbem und rotem Blutlaugensalz, Ferrocyanzinn und AVeinsäure entwickelt.

8. 917.

R. Möhlau.

Litteratur : [1] Knecht, Rawson und Löwenthal, Handbuch der Färberei, Berlin 1895, [2] Lauber, Handbuch des Zeugdrucks, Wien 1883, Bd. 1, S. 111.

meist Klappen, aber auch als Kegelventile ausgeführt — sind durch einfaches Abschrauben eines oder mehrerer Deckel am Ventilkasten leicht zugänglich, so dass das Nachsehen

Kaliforniapumpen, doppeltwirkende Kolbenpumpen mit besonders einfacher und zweckmässiger Anordnung der Ventilkasten. Beide Säugventile und beide Druckventile

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und eventuelle Herausnehmen der Ventile sehr bequem und rasch vorgenommen werden kann. Die Kaliforniapumpen werden sowohl in horizontaler als m vertikaler Konstruktion gebaut, meist in Verbindung mit Vorgelege- und Zahnradübersetzungen auf gemeinschaftlicher Fundamentplatte ; die kleineren Pumpen werden für Hand- und Maschinenbetrieb, die grösseren nur für Maschinenbetrieb eingerichtet.

Eine Kaliforniapumpe horizontaler Konstruktion zeigt die vorstehende Abbildung. — Die nachstehende Tabelle (S. 381) gibt die Dimensionen, Leistungen und Preise der von der Deutschen Wasserwerkgesellschaft Nachf. H. Breuer & Co. in Höchst a. M. ausgeführten Kaliforniapumpen.

Grössenummer

Cylinderdurchmesser in Millimetern......... .

Kolbenhub in Millimetern.............

Leistung per Umdrehung der Kurbelwelle in Litern . \

Normal-Tourenzahl der Pumpe per Minute......

Normal-Tourenzahl der Vorgelegewelle per Minute . . . Kraftbedarf in Pferdestärken bei vorstehender Leistung

pro 10 m Förderhöhe.............

Gewicht der kompletten Pumpe in Kilo ca.......

Lichter Durchmesser der Saug- u. Druckstutzen in Millimetern Durchmesser und Breite der Riemenscheiben.....

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2,50

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0,3

0,6

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118

390

570

40

50

65

440/60    500/75    590185

80

7201100

Horizontale Kaliforniapumpe mit Rädervorgelege, Ji. dl. dl.

ohne Schwungrad und ohne Riemenscheiben    ....    325,—    405,—    644,—    883,—

Riemenscheiben dazu feste und lose zusammen .    . .    43,—    61,—    86,—    116,—-

109,—    142,—    227,—    410,—

dl

Vertikale Kaliforniapumpe........ .

Wandpumpe für Maschinenbetrieb, auf Gusseisenplatte

mit Riemenscheibe 440|60 und Saugwindkessel . .    .    400,—■

Blecken.

Kalihydrat, s. v. w. Kaliumoxydhydrat (s. d.).

Kaliko, s. Weberei.

Kalilauge, s. Kaliumoxydhydrat.

Kalisalze, im Handel auch Stassfurter Salze genannt, sind von grosser Bedeutung für die Pflanzenernährung. Zuerst durch die mit ihnen erzielten Misserfolge sehr in Misskredit gebracht, erkannte man ihre Bedeutung erst, nachdem Adolf Frank nach eingehenden Versuchen nachgewiesen hatte, dass die durch Gegenwart von Chlormagnesium bedingten chemischen und physikalischen Eigenschaften der Carnallitsalze ein Haupthindernis ihrer Verwendung als Düngemittel bildeten. Er wies nach, dass die Verwertung dieser Salze zu technischen und landwirtschaftlichen Zwecken nur durch weitere Bearbeitung (Konzentration), bezw. durch Entfernung des darin enthaltenen Chlormagnesiums zu ermöglichen sei.

Im Jahre 1861 wurde die erste Kalifabrik in Stassfurt in Betrieb gesetzt, und 1862 kam das erste „rohe schwefelsaure Kali“ in den Handel. Sehr bald lernte man der Frachtverhältnisse wegen die Kalidünger für entferntere Gegenden konzentriren, und schon 1863 brachte Frank den ersten konzentrirten Kalidünger in Form von Chlorkalium mit einem Gehalt von 50 und 80 °/o in den Handel. Der Konsum von Kalisalzen als Düngemittel stieg und steigt heute noch rapid, so verbrauchten Deutschland 1882 = 304385 Doppelzentner, 1891 = 2400008 Doppelzentner, das Ausland 1882 = 952 633 Doppelzentner, 1891 = 1735076 Doppelzentner. Die wichtigsten Kalisalze und deren Zusammensetzung sind:

Name des Salzes.

In 100 Teilen sind enthalten :

Schwefel-saures Kali K2SO4.

Chlorkalium KCl

Schwefelsaures ; Magnesia Mgtiüi

Chlor

magnesia

Mg Ch

Chlor

natrium

NaCl

Schwefel

saures

Calcium

CaSOj

In Wasser unlösliche Substanzen

Wasser

Berechnet auf reines Kali KM

A. Rohsalze:

1.    Kainit

2.    Carnallit

3.    Bergkieserit

4.    Sylvinit

B. Konzentrirte Salze: a. Schwefelsäure Salze fast frei von Chloriden:

1. Schwefelsaures Kali

I I

H I I IO

Ol

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of

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0^00^ CfrH|> r-T t-H CM r—C

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rH CM Ol

12,8

9,8

7,5

20,7

196 °/0 >0 o/₀

2.    Schwefelsäure Kali-Magnesia

b. Chloride enthaltende Salze:

l 90/95 o|₀

3.    Chlorkalium 1 80/85 °/₀

/ 70/75 o/₀

4.    Calcinirte Düngesalze (wenigstens 20 °/₀ Kali enthaltend)

5.    Calcinirte Düngesalze

(wenigstens 15°/₀ Kali enthaltend)

CM -X>

i>T cf    o

CO 05    iO

OH

O-t- O

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-5t<    I

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Ol

CO    Op

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CM CO ©_ © © ©

0,2

0,2

31,1    6,3    10,3    3,5    10,6

t>*OT^    OO^

cf of r-T    cf r-T of    of

rH    rH

52,7

49,9

27,2

57,9

52,7

46,7

28,1

16,2

6. Kohlensäure Kali - Magnesia

Doppelt

kohlensaures

Kali

Kohlensäure

Magnesia

Chloride und in Wasser unlösliche Substanzen

40,0

1,0

25,4

18,8

Litteratur : Bischof, F., Die Steinsalzwerke bei Stassfurt, Halle a. S., 1875. — Ochsenius, C., Salzlager, Hallo a. S. 1871. — Weitz, Polytechnisches Zentralblatt 1894, Nr. 6. — Märcker, Die Kalidüngung, Berlin 1892. —- Frank, Landw. Versuchsstation, Bd. 8, Berlin.

J Veits.

Kalium, X, chemisches Element aus der Gruppe der Alkalimetalle, einwertig, Atomgew. 39,03, spez. Gew. 0,865 (bis 15°), Schmelzpunkt bei 58°, verdampft bei 729—730° in Form grüner Dämpfe, ist bei gewöhnlicher Temperatur knetbar, in der Kälte spröde, kristallisirt in Würfeln, phosphoreszirt, ist auf frischer Schnittfläche weiss mit einem Stich ins Bläuliche, läuft aber an der Luft sehr schnell an, weshalb es unter Steinöl aufbewahrt wird. Es verbrennt mit violetter Flamme und zersetzt bei gewöhnlicher Temperatur Wasser, wobei es zu Kaliumoxydhydrat verbrennt und auch den entwickelten Wasserstoff entzündet. — Kalium findet sich in der Natur nicht gediegen, am häufigsten als Silikat in vielen Mineralien, besonders im Kainit, Carnallit und Kieserit. — Es wurde zuerst 1807 von Davy isolirt.

Kalium lässt sich leicht durch Elektrolyse von geschmolzenem Kaliumoxydhydrat gewinnen, bei welcher sich am negativen Pol Kalium abscheidet. In der Kegel stellt man es jedoch dar, indem man kohlensaures Kalium mit verkohltem Weinstein in inniger Mischung in einer eisernen Retorte erhitzt. Dabei entweicht Kohlenoxyd und Kalium, welch letzteres in der Vorlage verdichtet wird. Bei Rotglut entsteht Kali und Kohle infolge der Zersetzung des Kohlenoxyds durch das Kalium, bei niederer Temperatur Kohlenoxydkalium KGCG0₆, während bei gewöhnlicher Temperatur keine Reaktion stattfindet. Auf diese Art entsteht ein schwarzes, sehr explosives Gemisch und Kalium, Kali, Kohle und Kohlenoxydkaliuni, weshalb die Operationen mit Vorsicht auszuführen sind, d. h. die Bildung des explosiven Körpers durch Regulirung der Temperatur zu verhindern ist. Das in der Vorlage verdichtete rohe Kalium trägt man schnell in Steinöl ein, schmilzt und filtrirt. — Es wird gegenwärtig nur noch selten benützt, weil es sich in der Regel durch das viel billigere Natrium ersetzen lässt.

Kaliiimantimonyltartrat, s. Brecliweinstein.

Kaliumarseniat (arsensaures Kalium). —-Zweifach arsensaures Kalium XH₂AsOi wird durch Zusammenschmelzen gleicher Teile Arsenigsäure-anhydrid und Salpeter als luftbeständige, weisse Kristalle erhalten, welche bei Rotglut unter Wasserabgabe schmelzen. Das zweifach arsensaure Kalium dient in der Färberei als Ersatz des Kuhkotes; es liefert auf Zusatz von Kali das nicht kristallisirende einfach arsensaure Kalium X₂HAsOa und neutrales Kaliumarseniat X^AsO^ in Form von kleinen, zerfliesslichen, weissen Nadeln.

Kaliumbichromat, s. C h r o m s ä u r e s a 1 z e.

Kaliumbromid (Bromkalium) XBr, farblose, glänzende, licht- und luftbeständige Kristalle von widerwärtig laugenhaftem Geschmack ; spez. Gew. 2,415, Schmelzpunkt bei 703°; in Wasser leicht, in Weingeist schwer löslich. Bromkalium findet sich im Meerwasser, in Salzsolen und einigen Mineralquellen und wird wie Kaliumjodid (s. d.) dargestellt, nur dass an Stelle von Jod Brom tritt. Es findet in der Photographie Verwendung.

Kaliumborfluorid (Fluorborkalium, Borfluorkalium) XBFl4, erhalten durch Lösen von 100 Teilen Kaliumbikarbonat und 61,8 Teilen kristalli-sirter Borsäure in überschüssigem Fluorwasserstoff, ferner beim Neutralismen von Borfluorwasserstoffsäure mit Kaliumkarbonat. Das Salz besitzt schwach bitteren Geschmack, ist in Wasser und Alkohol löslich, gibt mit konzentrirter Schwefelsäure in der Wärme zuerst Fluorborgas, dann Fluorwasserstoff und flüssige Borfluorwasserstoffsäure; in der Hitze zerfällt es in Fluorborgas und Fluorkalium. -— Kaliumborfluorid dient zur Darstellung von Bor.

Kaliumclilorat (chlor saur es Kalium), KCIO₃, farblose, glänzende, wasserfreie, luftbeständige, monokline Tafeln oder Blättchen von herbem, kühlendem Geschmack, löslich in 120 Teilen Alkohol bei 16°, schwer löslich in Wasser; spez. Gew. 2,35, Schmelzpunkt bei 359°, Siedepunkt der gesättigten wässerigen Lösung bei 104,8°. Es entsteht aus heisser, konzentrirter Lösung von Kalium-oxydhydrat und Chlor, wobei stets auch Unterchlorigsäuresalz erhalten wird, das sich durch Chlor und durch Erhitzen der Lösung in Chlorat verwandelt. Wird Kaliumchlorat nur wenig über 359° erhitzt, so zersetzt es sich : KOlOz — KCl + 0₃. Bei Zusatz von Mangansuperoxyd (Braunstein), Eisenoxyd, Kupferoxyd, Platinschwarz, Bleisuperoxyd erfolgt die Zersetzung schon bei 200—280° und zwar sehr stürmisch. Mischungen von Schwefel, Kohle, Phosphor, gepulvertem Eisen, Zucker entzünden sich durch Einwirkung des Lichtes und

namentlich durch Berührung mit konzentrirter Schwefelsäure, auch zuweilen von selbst, sie explodiren durch Stoss, Reibung, Erwärmung. Die Lösuim des Salzes wirkt stark oxydirend, besonders in Verbindung mit Salz- oder Salpetersäure. Im grossen gewinnt man Kaliumchlorat, indem man durch Einleiten von Chlor in einen Brei von gelöschtem Kalk oder Magnesia bei höherer Temperatur Calciumchlorat (bezw. Magnesiumchlorat) darstellt und dieses mit Kaliumchlorid versetzt. Es entsteht durch Wechselzersetzung Calciumchlorid (bezw. Magnesiumchlorid) und Kaliumchlorat, welche durch Kristallisation trennt werden. — Chlorsaures Kalium findet in der chemischen Analyse, zur Darstellung von Anilinschwarz, Buntfeuer, zur Entwicklung von Sauerstoff, als Oxydationsmittel zur Darstellung von übermangansaurem Kalium, bei Verarbeitung der Platinerze, in der Fabrikation von Initialzündungen (s. d.), als schwaches Antiseptikum in der Medizin Verwendung. In grösseren Gaben wirkt es giftig.

ge-

Kalinin Chlorid (Chlor kalium, Digestivsalz), KCl, farblose, würfelförmige Kristalle vom Geschmack des Kochsalzes, luftbeständig, bei 738° ohne Zersetzung schmelzbar, unlöslich in absolutem Alkohol und konzentrirter Salzsäure, spez. Gew. 1,978. 100 Teile Wasser lösen bei 0° 28,5% bei 110° (Siedepunkt) 59% Chlorkalium. Beim Lösen von 30 Teilen Kaliumchlorid in 100 Teilen Wasser von 13,2° sinkt die Temperatur auf 0,6°, weshalb das Salz zur Bereitung von Kältemischungen (s. d.) dient. Es findet sich in der Natur rein als Sylvin, ferner mit Magnesiumchlorid und -bromid verbunden als Carnallit (s. d.), im Kainit (s. d.), im Meerwasser und in den meisten Salzsolen, in der Pfianzenasche, der Schlempekohle, der Rübenmelasse. Im grossen wird es aus dem Carnallit MgCl₂, KCl + 6 HO₂ gewonnen, indem man die Lösung desselben in eisernen Kristallisirgefässen kristallisiren lässt. Kaliumchlorid kristallisirt zuerst aus, während Magnesiumchlorid in der Mutterlauge bleibt. Durch Umkristallisiren wird das Salz gereinigt. Ausbeute 75—85% des im Carnallit enthaltenen Kaliumchlorids. — Chlorkalium findet zur Darstellung von Pottasche, Kalisalpeter, Alaun, Kaliumchlorat, als Düngemittel Verwendung.

Kaliumchromat, Kaliumdichromat, s. Chromsäuresalze.

Kaliumcyanid (Cyan kalium, blau sau res Kali), KCN oder KCy, undurchsichtige, weisse, kristallinische Masse oder farblose Würfel, in Wasser leicht, in Weingeist schwerer löslich, von scharf alkalischem Geschmack, zersetzt sich an der Luft unter Bildung von Cyanwasserstoffsäure, welche sich durch ihren bittermantelartigen Geruch zu erkennen gibt; spez. Gew. 1,52. In wässeriger Lösung zersetzt es sich langsam schon bei gewöhnlicher Temperatur. Mit anderen Cyanmetallen bildet es sehr leicht Doppelcyanüre. Es entsteht überall, wo Kaliumverbindungen bei Kotglut mit Stickstoff und Kohlenstoff in Berührung treten. Als Ausgangsmaterial zu seiner Darstellung im grossen dient das gelbe Blutlaugensalz (s. Blutlaugensalze). Man schmilzt dasselbe in eisernen Tiegeln entweder allein oder unter Zusatz von reinem, kohlensaurem Kalium, wodurch das sogen. Liebigsche Cyan kali um entsteht, das stets noch etwas cyansaures Kali enthält. Nach vollendeter Zersetzung giesst man letzteres vorsichtig von dem Kohleneisen, bezw. Eisen ab. — Cyankalium ist äusserst giftig, schon 0,2—0,4 g wirken beim Menschen tätlich und zwar sehr rasch durch Lähmung des Atmungszentrums. — Man verwendet das Salz als sehr kräftiges Reduktionsmittel im Laboratorium, in der Photographie, zur Darstellung zahlreicher Cyanverbindungen, in der Medizin, bei der galvanischen Vergoldung und Versilberung, zur Beseitigung von Höllensteinflecken.

ëder, von scharf salzigem Geschmack, an Wasser und Weingeist leicht löslich, in der Rotglut ohne Zersetzung schmelzend; spez. Gew. 2,9—3, Schmelzpunkt bei 639°. Es findet sich in Spuren im Meerwasser und in manchen Mineralquellen, ferner in der Asche gewisser Meerespflanzen. Das Salz bildet sich direkt aus Kalium und Jod, beim Erhitzen oft unter heftiger Explosion, ferner beim Neutralismen von Kalilauge oder kohlen-

Kaliumeisencyanid, Kaliumeisencyanür, s. Blutlaugensalze. Kaliumhydrat, Kaliumhydroxyd, s. v. w. Kaliumoxydhydrat (s. d.). Kaliumjodid (Jodkalium), KJ, farblose oder weisse Würfel oder Okta-

der Luft sich langsam gelb färbend, in

saurem Kali mit Jodwasserstoffsäure. Zu seiner Darstellung trägt man Jod in Kalilauge ein, bis sich dieselbe schwach gelb färbt, setzt fein pulverisirte Kohle zu, dampft bis zur Trockene ein und glüht den Rückstand gelinde, wodurch unter Entwicklung von Kohlenoxyd das neben Kaliumjodid gebildete Jodat zu Jodid reduzirt wird nach der Gleichung: KJO^ + 3(7 = KJ + 3 CO. Das Jodkalium wird schliesslich mit Wasser ausgelaugt. In der Regel gewinnt man das Kaliumjodid aus dem aus den Mutterlaugen des rohen Natronsalpeters erhaltenen Kupferjodür, das zu diesem Zwecke von Peru nach Europa verschifft wird. — Chlor, Brom, salpetrige Säure, salpetrige Schwefelsäure, rauchende Salpetersäure und Ozon scheiden aus dem Jodkalium das Jod ab. Man benützt daher jodkaliumhaltigen, auf Papierstreifen gestrichenen Stärkekleister zum Nachweis von Ozon (aktivem Sauerstoff); das Präparat färbt sich um so dunkler blau, je reicher die Luft an Ozon ist (Ozonometer). — Kaliumjodid findet sonst ausser in der Photographie und zur Darstellung von Anilinfarben hauptsächlich in der Medizin "Verwendung.

Kaliumkarlbonat, s. v. w. Pottasche (s. d.).

Kaliummanganat, s. Mangan sä uren.

Kaliumnitrat, s. Salpeter.

Kaliumoxydhydrat (Kaliumhydroxyd, Kalihydrat, Aetzkali, auch kurzweg K ali), KHO, weisse, durchscheinende, kristallinische Masse, sehr hygroskopisch, zerfliesst an der Luft und zieht begierig Kohlensäure an, löst sich sehr leicht in Wasser unter beträchtlicher Wärmeentwickelung, ferner in Alkohol, schmeckt stark ätzend; spez. Gew. 2,044. Aetzkali ist eine der stärksten Basen, welche die meisten Metalle aus ihren Salzen als Hydroxyde abscheidet. Die Lösung (Kalilauge, Aetzlauge) greift Glas und Porzellan an und zerstört die meisten tierischen und pflanzlichen Stoffe; geschmolzenes Kalihydrat zerstört sogar Gefässe aus Platin. Es entsteht bei Einwirkung von Kalium auf Wasser und bei Zersetzung von Kaliumkarbonat durch Aetzkalk. Zu seiner Darstellung im grossen laugt man Rohpottasche mit Wasser aus, erhitzt die Lauge in eisernen Kesseln bis zum Sieden unter gleichzeitigem Zusetzen von gelöschtem Kalk in kleinen Portionen. Die so entstandene Kalilauge wird von dem Niederschlage aus kohlensaurem Kalk klar abgezogen, in offenen Pfannen eingedampft, der Rückstand geschmolzen und meist in Stangen gegossen, in welcher Form es in den Handel kommt. Eine sehr reine Kalilauge gewinnt man ferner durch vorsichtiges Fällen einer Lösung von Kaliumsulfat mit Barythydrat, wobei unlösliches schwefelsaures Baryum entsteht. — Kaliumhydroxyd dient zur Ueber-führung des Natronsalpeters in Kalisalpeter, zum Bäuchen leinener und baumwollener Gewebe, zur Gewinnung von Oxalsäure aus Sägespänen, in der Seifenfabrikation, als Absorptionsmittel für die Kohlensäure bei Gas- und Elementaranalysen, in der Chirurgie in Form von federkieldicken Stengelchen (Aetz-stein, Kali causticum siccum) zum Aetzen. In der Technik sowohl wie in den Laboratorien ist indes seine Verwendung durch das billigere und leichter rein darzustellende Natronoxydhydrat (s. d.) neuerdings sehr eingeschränkt wmrden.

Kaliumpermanganat, s. Man g an säur en.

Kaliumsalze, s. v. w. Kalisalze (s. d.).

Kaliumsilikat, s. Wasserglas.

Es findet als

Kaliumsulfat (schwefelsaures Kali, neutrales schwefelsaures Kali) K₂SOą, harte, farblose, wasserfreie, lichtbeständige, rhombische Kristalle von salzig-bitterlichem Geschmack, unlöslich in Alkohol und Kalilauge, löslich in Wasser, schmilzt bei Rotglut und bildet mit den meisten starken Säuren saures schwefelsaures Kali. Es findet sich in der Natur als Glaserit und Arcanit, mit schwefelsaurer Magnesia als Schönit, mit schwefelsaurer Magnesia und Chlormagnesium als Kainit, mit schwefelsaurer Thonerde als Alaun, Alunit. Im grossen wird schwefelsaures Kali gegenwärtig in der Regel aus Kaliumchlorid durch Schwefelsäure in ganz analoger Weise wie das Natriumsulfat beim Leblanc-Sodaprozess (vgl. Soda) dargestellt. Man gewinnt es auch als Nebenprodukt bei der SaliDetersäuredarstellung, aus den Mutterlaugen der Salzsolen und des Meerwassers, aus Kaliumchlorid und Schwefelkies.

Kalidünger (vgl. Kalisalze), zur Darstellung von Alaun, Glas und Pottasche nach dem Leblancschen Prozess, ferner in der Medizin Verwendung.

Kalk (Kalkerde, Aetzkalk, Calciumoxyd), gewöhnlich s. v. w. kohlensauier Kalk, in der Natur in grossen Mengen als Kreide, Marmor etc.5 über das V01 kommen s. den Art. Kalkstein. — Der Kalk stellt eine chemische Verbindung des Metalls Calcium mit Sauerstoff nach der Formel CaO dar und bildet eine absolut feuerbeständige, rein weisse Masse. Mit Wasser vereinigt er sich zu Kalkhydrat (Calciumoxydhydrat, Calciumhydroxyd, Kalkpulver, Me hl kalk) unter beträchtlicher Wärmeentwickelung und circa dreifacher Volumenvergrösserung (Gedeihen, Wachsen) nach der Formel CaO-\-H₂0 = Ca(OH)₂, welchen Vorgang man als Löschen des Kalkes (s. d.) bezeichnet. Kalkhydrat, das in Wasser nur wenig löslich ist (Kalkwasser), verliert beim Erhitzen auf 300° sein Wasser wieder und wird in Kalk zurückverwandelt. — Der Kalk findet ausser im Bauwesen (vgl. weiter unten) eine sehr ausgedehnte Anwendung in der chemischen Industrie: in der Sodafabrikation nach Leblanc, beim Ammoniaksodaprozess, bei der Fabrikation von Chlorkalk, Essigsäure, Weinsäure, Oxalsäure, in der Bübenzuckerfabrikation, der Gerberei, zur Reinigung von Abwässern und von Leuchtgas, in der Glasfabrikation, in hüttenmännischen Prozessen. —

ZU

Der Kalk wird durch Brennen (s. Oefen zum Brennen von Kalk) natürlicher Kalksteine in Feldöfen, Gruben oder Meilern oder in besonders diesem Zweck erbauten Kalköfen gewonnen und spielt im Bauwesen bei der Mörtelbereitung eine grosse Rolle. Je nach der Reinheit des Kalksteins erhält man nach dem Brennen, wobei die Kohlensäure ausgetrieben wird, reinen Kalk (Kalkerde, Calciumoxyd) nach der Formel: CaC0₃ = CaO-j-C0₂, oder Kalkerde mit einem gewissen Prozentsatz von Thonerde, Kieselsäure, Alkalien etc. Beim Brennen hat der Kalk 45 Gewichtsprozente Kohlensäure und sein Wasser verloren, so dass er nur etwa halb so viel wiegt als der ungebrannte. Die Volumenverminderung beträgt gegen 10 bis 20 °/₀ und macht sich dadurch bemerkbar, dass der gebrannte Kalk vollständig porös geworden ist. Beim unreinen Kalk hängt es von der Temperatur beim Brennen ab, ob die fremden Beimengungen nicht zu sehr versintert oder geschmolzen sind, um keinen genügend grossen Einfluss auf die Kalkerde bezüglich der Ablöschfähigkeit auszuüben, oder ob die Versinterung und Verschmelzung bereits in so hohem Grade erfolgt ist, dass der gebrannte Kalk durch Wasser nicht mehr ablöschbar ist; in letzterem Falle nennt man denselben totgebrannten Kalk. Bei einem gewissen Gehalt von kieselsaurer Thonerde und Alkalien bewirkt jedoch der Brennprozess ein Aufschliessen der Kieselsäure und Thonerde gegenüber der Kalkerde, wodurch ein solcher gebrannter Kalk, in fein verteiltem Zustande, als feines Pulver —, eine andere schätzbare Eigenschaft gewinnt, nämlich die, unterWasser zu erhärten, also hydraulisch zu werden. Diese Kalksorten nennt man Zemente (s. d.) oder unlöschbare Kalke und kann somit nach der, auch von H. Hauenschild [1] adoptirten, vom Zementkomite des österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins vorgeschlagenen Einteilung, den gebrannten Kalk in zwei Hauptgruppen sondern: 1. in löschbaren Kalk und 2. in unlöschbaren Kalk.

1. Zu dem ersteren gehören: a. der Fettkalk oder Weisskalk, der, aus remstem kohlensaurem Kalk (Marmor, Feldspatkristalle etc.) hergestellt, seinen Rauminhalt beim Löschen auf das Zwei- bis Vierfache vermehrt. Bei entsprechendem Sandzusatz entsteht ein Mörtel, der an trockener Luft von aussen nach innen allmälich erhärtet, während an feuchten Orten die Erhärtung nicht stattfindet und im Wasser der Mörtel sich auf löst (s. Luft mortel); b. magerer Kalk vermehrt seinen Rauminhalt um einviertel- bis zweifach. Er ergibt mit Sand einen ähnlichen Mörtel wie der Fettkalk, der zwar rascher und vollständiger erhärtet, aber nicht so ergiebig ist wie der letztere. Je nach der Menge fremder Beimengungen ist das Verhalten des Mörtels verschieden und kann derselbe auch hydraulische Eigenschaften annehmen, in welchem Falle man solchen Kalk c. hydraulischen Kalk nennt, der entweder in Stücken, Schwarzkalk, oder in Pulverform auf den Markt gebrachter magerer Kalk ist und die Eigenschaft besitzt, einige Zeit nach seiner Verwendung im Wasser zu erhärten; er kann entweder wie der Fettkalk zu Brei gelöscht oder als Pulver mit Sand gemischt und unter nachherigem Wasserzusatz verarbeitet werden. Er erhärtet langsam an der Luft und widersteht dem Wasser erst nach einigen Tagen.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

2. Zu don unlöschbaren Kalken gehören a. die Zemente (s. d.), b. hydraulische Zuschläge, wie Puzzolane, Santorinerde, Trass etc.; sie sind meist vulkanischen Ursprungs mit nur geringem Kalkgehalt, die in der Natur in Pulverform oder als Stein Vorkommen. Für sich allein geben letztere keinen Mörtel, liefern dagegen in gemahlenem Zustande, dem Fettkalk zugesetzt, ein hydraulisches Bindemittel, das zwar langsam erhärtet, aber in seiner Festigkeit stets zunimmt, so dass es nach mehreren Monaten der Festigkeit von Portlandzementmörtel nahe kommt.

Litteratur: [1] Handbuch der Architektur, 1. Teil, Bd. 1, 2. Aufl., Darmstadt 1895, S. 127. — Gottgetreu, Baumaterialien, Bd. 2, 2. Aufl., Berlin 1875, S. 185.

Kalk, phosphor saurer, der Leimfabriken, auch Leimkalk oder präcipitirter phosphor saur er Kalk genannt. Bei der Leimfabrikation resultirt infolge des Uebergiessens der Knochen mit verdünnter Salzsäure eine saure Phosphatlösung als Nebenprodukt, aus welcher mittelst Aetzkalk das Kalkphosphat niedergeschlagen wird. Aus dem so gewonnenen Phosphat lässt man bei längerem Lagern im Freien durch Kegen das Chlorcalcium auswaschen, trocknet es im Ofen und verwandelt es schliesslich mittelst Schwefelsäure in Superphosphat.

Auf diese Weise erhält man ein für die Landwirtschaft sehr wertvolles Phosphorsäure-düngemittel, das nach 0. Reidemeister wie folgt zusammengesetzt ist:

46,50 °/o Schwefelsaurer Kalk Chlorcalcium .    .

Unlösliches .    .    .

Wasser und organische Substanzen . 29,69 „

Weits.

L. v. Wilhnann.

b24 0/0 0,72 „ 0,42 „

Basisches Kalkphosphat Halbsaures Kalkphosphat .... 15,27 „

Halbsaures Magnesiaphosphat .    .    . 5,46 „

Phosphorsaures Eisenoxyd .... 0,70 „

Litteratur: Jahresbericht für Agrikulturchemie, Bd. IX, S. 249.

Kalkalabaster, gelber, durchscheinender Sinterkalk.

Kalkblau, s. Mineral bl au.

Kalkestrich (Kalkgussboden), war schon bei den Griechen und Körnern in Gebrauch, worüber Vitruv im 3. Buche, 1. Kapitel, das genaue Verfahren der Herstellung beschreibt; wird auch heute wieder viel verwendet. Man unterscheidet zweierlei Herstellungen.

1.    Die erste Art besteht aus einer 15—20 cm starken Lage von Kleingeschläg, Sand und Schwarzkalk, welche in zwei- bis dreimaligem Aufträge aufgebracht und festgestampft wird, bis sich Wasser an der Oberfläche zeigt. Hierauf erfolgt mehrere Tage hindurch Anfeuchten. Die oberste Lage kann aus einem Teil frischem Kalkpulver und zwei Teilen scharfem Sande bestehen, welche nach dem Stampfen wie oben mit der Kelle und Wasser glatt zu streichen sind; zuletzt erfolgt ein zweimaliges Tränken mit Leinöl.

2.    Auf geebnetem Grunde werden Kies, kleingeschlagene Steine, Schlacken-, Ziegel- oder alte Mörtelbrocken aufgebracht und durch Stampfen gefestigt. Hierüber wird der Mörtel aus einem Teil feingesiebtem Pulver frischgelöschten Kalkes und zwei Teilen feinem Kies, beide Teile vermengt und mit Rindsblut zu einer festhaltenden Masse angefeuchtet, mittelst Kelle ausgebreitet, hierauf festgestampft unter Anfeuchten und Bestreuen mit trockenem Sand und Kalkpulver. Zuletzt erfolgt ein Anstrich von Rindsblut und Oelfarbe (russisches Verfahren).

Weinbrenner.

Kalkfarben, entweder Farbkörper, welche, mit gelöschtem gebranntem Kalk zusammengebracht, ihre Nuance nicht verändern, oder aber Mischungen von Kalkmilch mit kalkbeständigen Farben zum Anstrich von Wänden und Mauerwerk (Verputz) im Innern und Aeussern von Gebäuden. Sie haben nur eine sehr geringe Haltbarkeit (lassen sich mit der Hand abreiben, werden vom Kegen abgewaschen) und sucht man solche zu erhöhen, indem man Leinöl, Blut, Milch, Topfen u. s. w. dazu mischt. Die Arbeit des Anstreichens mit Kalkmilch nennt man „Weissein“; wird eine Körperfarbe (Ocker, Engelrot, Kuss) oder eine kalkbeständige, chemische Farbe hinzugemischt, „Färbein“.    Andes.

Kalkfuge, s. v. w. sichtbare Mörtelfüge eines Mauerwerks, auch Auftrag des Mörtels zwischen den einzelnen Steinschichten (s. Fuge).

Kalkgrube (Löschgrube), Aufbewahrungsort des abgelöschten Kalkes. Vergl. Mörtel und Löschen des Kalkes.

lange noch davon gelöst wird. Dann versetzt man die Lösung von

Kalkgrün (Wandgrün), grüne kalkbeständige Farbe zum Mischen unter Kalkmilch oder in Verbindung mit Leimwasser als Anstrich auf Kalkverputz, ist entweder eine gereinigte grüne Erde oder ein Gemenge von arsenigsaurem Kupferoxyd und schwefelsaurem Kalk, also eine giftige Farbe. Sie wird dargestellt, indem man gebrannten Kalk mit Wasser ablöscht, durch weiteren Wasserzusatz zu einem dünnen Brei anmacht und mit überschüssiger arseniger Säure kocht, so

arsenigsaurem Kalk mit einer Kupfervitriollösuiig so lange, als noch ein Niederschlag entsteht, den man auswäscht und trocknet. Ultramaringrün wird ebenfalls als Kalkgrün verkauft, und in neuerer Zeit bringt man auch ein mit grünen Teerfarbstoffen und einem Füllmittel hergestelltes Kalkgrün in den Handel. Andes.

Kalkguss, bezw. Mörtelguss, welcher in dünnflüssigem Zustand über eine Mauerschichte, Gewölberücken u. s. w. ausgebreitet wird, um die Stossfugen gehörig auszufüllen (s. auch Kappe).    Weinbrenner.

Kalkgussbau, s. Füllmauer.

Kalkgussfussbodeu, s. Kalkestrich.

um

u. s. w.

Kalkhütte, 1. ein aus Brettern erbauter Aufbewahrungsraum für Kalk, diesen vor den schädlichen Einflüssen der atmosphärischen Luft, der Nässe zu schützen (s. Mörtel). 2. Ein Schutzdach aus Brettern über dem Mörtelkasten, in welchem der Kalk abgelöscht und der Mörtel zubereitet wird.

Weinbrenner.

Kalkliydrat, s. unter Kalk.

Kalkirpapier, aus dem französischen papier à calquer germanisirte Bezeichnung für Pauspapier; s. Papiersorten.

Kalkkasten, ein im Lichten 45 cm breiter, etwa 60 cm langer und 40 cm hoher Holzkasten mit Griffen an den kurzen Seiten. Derselbe dient dazu, den auf das Gerüst gebrachten Kalk während der Arbeit aufzunehmen, l. ». wuimann.

Kalkkrücke (Kalkhacke), ein brettförmiges, 26—28 cm langes, 8 cm breites Eisen, das mittelst einer Oese an einem 1,2—1,5 m langen Holzstiele befestigt ist und dazu dient, den Kalkbrei durch einander zu mengen, l. ». wuimann.

Kalklicllt, s. Drummondsdies Licht.

Kalkmass, in Oesterreich = 153,761 1; in Deutschland wird Kalk nach Hektoliter oder Tonnen = 2 hl gemessen.

Kalkmilch, Mischung von abgelöschtem Kalk mit Wasser bis zu dem Grade der Dünnflüssigkeit der Milch ; dient in diesem Zustande im Bauwesen zur Tünchung der W ände (s. auch Wasser reinigun g und Kläranlagen). Weinbrenner.

L. ». Willmann.

Kalkmörtel, jeder aus gebranntem Kalk, Sand und Wasser hergestellte Mörtel. S. Mörtel und Luftmörtel.

Kalköfen, s. Oefen zum Brennen von Ziegeln, Thonwaren, Kalk und Zement.

Kalksandbau, s. Stampf bau.

K. Diimmler.

Kalksandziegel bestehen aus frischgelöschtem Kalk und reinem scharfen Mauersand, welche Materialien im Verhältnis von etwa einem Teil Kalk zu sechs Teilen Sand mit einander gemischt und dann in Formen gefüllt werden; aus letzteren werden die frischen Steine nach Gerüsten gebracht, um daselbst unter der Einwirkung von Luft und Wärme zu trocknen. Diese Ziegel haben etwa die Grösse der gewöhnlichen Mauersteine ; grössere Ziegel für Gesimse etc. werden neuerdings unmittelbar nach der Formung in durch Dampf hoch erhitzte Behälter gebracht, in welchen sie einige Zeit der Wärme ausgesetzt bleiben. Letztere Steine erhalten eine grössere Festigkeit als die an der Luft getrockneten, sollen auch eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung der Atmosphärilien besitzen (s. auch Künstliche Steine, Kunstsandstein, Schw emmsteine).

Kalksinter, s. Kalkstein.

im sogen.

Kalkspat (Calcit, Doppelspat), Mineral, kohlensaures Calcium CO^Ca (56°/o CaO, 44,0 °/₀ C0₂). Der wasserklare sogen, isländische Doppelspat ist fast chemisch rein, während die meisten Vorkommen durch gleich kristallisirende Karbonate der Magnesia, des Eisenoxyduls, des Mangans, Zinks verunreinigt sind. Auch mechanische Beimengungen führt der Kalkspat oft, z. B. Quarzsand kristallisirten Sandstein oder kohlige und bituminöse Substanzen, als sogen. Anthrakonit (bis 1,5°/₀ C).

Kalkspat kristallisirt in hexagonalen Formen, zumeist als stumpfes Rhomboeder mit einem Kantenwinkel von 105 ⁰5', vielfach auch in spitzen Pyramiden; oft auch in derben, grosskörnigen Massen. Er spaltet nach den Flächen des Rhomboeders sehr vollkommen. Muscheliger Bruch ist selten zu sehen. Spröd. In reinster Form, als Doppelspat, wasserhell und vollkommen durchsichtig und farblos, unrein meist etwas trüb ; auch gefärbt, gelb, braun, seltener rot, blau. Gilasglänzend, oft auch perlmutterglänzend und auf Spaltflächen irisirend. Die

Doppelbrechung des Lichtes ist beim Kalkspat sehr stark. Für Wellen senkrecht zur Hauptaxo schwingend beträgt der ordentliche Brechungskoefficient co = 1,65308, für Wellen parallel der Hauptaxe schwingend beträgt der ausserordentliche Brechungskoefficient e = 1,48391, beides für die Linie B des Spektrums nach Budberg. Für die Linie H dagegen ist co = 1,68330, s = 1,49780. Die Ausdehnung durch Wärme ist in verschiedener Bichtung des Kristalls verschieden. Der Ausdehuungskoefficient für 100° O. beträgt -f- 0,002626 in der Bichtung der Hauptaxe, und — 0,000310 in der Bichtung der Nebenaxen. Durch Druck wird Kalkspat stark elektrisch. Mit dem Messer ritzbar. Härte 3 nach Mohs, nach Pfaff jedoch auf der Basisfläche 3, auf der Khomboederfläche 8 und auf der Säulenfläche 27, diejenige des Specksteins = 1 gesetzt [1]. Spez. Gew. rein == 2,72, im unreinen Zustand 2,6—2,8. Schmilzt nicht vor dem Lötrohr, wird aber beim Glühen trüb, verliert Kohlensäure (etwa zwischen 800—900⁰ C.) und geht in Calciumoxyd über. Der vollständige Yerlust der Kohlensäure wird bei Luftabschluss verhindert, im Luftstrom beschleunigt. Mit Borax vor dem Lötrohr erhitzt, entsteht unter Auf-brausen eine klare Glasperle. Löslich in kalter verdünnter Salzsäure und Essigsäure unter Entweichen von Kohlensäure ; im Gegensatz hierzu ist zu bemerken, dass der ähnliche Dolomit (s. d.) sich in kalteu Säuren fast nicht löst. Zur chemischen Unterscheidung von Calcit und Dolomit vergl. Lemberg [3]. Aus der Lösung kann mit Ammoniak, Schwefelsäure oder Gipslösung nichts, mit Oxalsäure dagegen das Calcium als oxalsaures Salz ausgefällt -werden. In reinem AVasser ist Kalkspat nahezu unlöslich. Nur 0,016—0,036 g werden in einem Liter reinen Wassers gelöst. Die Lösungskraft des Wassers wird erhöht, wenn es Kohlensäure enthält. Nach Cavendish löst 1 1 mit Kohlensäure gesättigten Wassers bei 0° C. 0,70 g, bei 10° C. 0,88 g, bei hohem Druck sogar bis 3 g. Aus der Lösung scheidet sich das Kalkkarbonat beim Yerlust der Kohlensäure wieder aus. Auf diesem Weg ist wohl der meiste Kalkspat in der Natur gebildet worden, insbesondere derjenige, welcher als Kluftausfüllung in Kalkgebirgen, in Eruptivgesteinen, in Erzgängen u. s. w. vorkommt. Das Mineral gehört zu den häufigsten auf der Erde und steht in seiner Verbreitung wohl nur hinter Quarz zurück. Es ist zunächst in kristalliner Form der wesentlichste Gemengteil aller Kalksteine, Marmore, Mergel, ferner zumeist ein erst durch Umwandlung kalkhaltiger Minerale entstandener Gemengteil vieler Eruptivgesteine, insbesondere der augit- und labradorhaltigen Gesteine, wie Melaphyre, Diabase, Porphyrite, Basalte, Gabbro u. s. w. ; endlich zeigt sich Kalkspat in vielen Gang-, Höhlen- und Ivluftausf üllungen mehr oder minder kalkhaltiger Gesteine auch auf Erzgängen, in den letzteren Fällen gewöhnlich in äusserer Kristallbegrenzung.

vor.

Das Vorkommen des kristallinen Kalkspates als Gestein, als Kalkstein, vermindert den Wert der räumlich beschränkten Vorkommen des kristallisirten Kalkspates. Kur in der Optik wird der Kalkspat seiner starken Doppelbrechung wegen zur Herstellung polarisirten Lichtes verwendet (Polarisationsinstrumente, Nicolsches Prisma). Der im Dolerit am Nordufer des Eskifjords an der Ostküste von Island vorkommende derbe und grossspätige Kalkspat ist so rein und wasserklar, dass er zu optischen Zwecken verarbeitet werden kann. Etwas weniger reine Doppelspate kommen im Kalk von Auerbach an der Bergstrasse Ein faseriger Kalkspat, welcher, quer zur Faserrichtung geschliffen, einen atlasartigen Schimmer (Atlasspat) zeigt, wird zu kleinen Kunstgegenständen in kugeligen oder halbkugeligen Formen verarbeitet. In den letzten Jahren wurde ein sehr schön blaugrün, weiss und auch rötlich gefärbter, konzentrisch streifiger und gebänderter Kalkspat als Onyx-Marmor aus Arizona, Neumexiko und Kalifornien in grossen Massen geschnitten und polirt zu allerhand Kunstgegenständen, vornehmlich in Metallfassung und -Montirung, in den Handel gebracht [2].

Litteratur: Allgemein: Naumann-Zirkel, Elemented. Mineralogie, 13.Auf!., Leipzig 1886.— Tschermack, Lelirb. d. Mineralogie, 4. Auf!., AVien 0000. — Both, Die allgem. u. ehern. Geologie, Berlin 1879, Bd. 1. — [1] Sitz.-Ber. d. Münchner Akademie d. math.-phys. Klasse 1884, 255. — [2] Merill, G., The Onyx Marbles, Smithsonim Instit. Deport., AVashington 1895. — [3] Lemberg, Zeitschr. d. deutsch, geol. Gesellsch. 1887, XXXIX, 489, u. 1888, XL, 357.    Leppla.

Kalkstein, Kalk schlechthin, nennt man ein körniges, dichtes, oolithisches oder erdiges Gestein, welches wesentlich aus kristallinem Kalkspat von verschiedener Korngrösse besteht.

In vollständig reinem Zustand ist das Gestein selten; in der Begel sind Karbonate der Magnesia, des Eisen- und Manganoxyduls, ferner Kieselsäure als Quarz und Hornstein, Thon, Eisenoxyd, Eisenoxydhydrat, Chlorit, Serpentin, Glaukonit, auch kohlige und bituminöse Substanzen beigemengt. Bei der Lösung in Säuren bleiben unlösliche, mechanische Beimengungen, Quarz, Thon, kohlige Substanzen, zurück. Beichern sich thonige Beimengungen im Kalkstein an, so entstehen Mergel. Man darf nur Gesteine von mehr als 70 °/₀ Karbonatgehalt als Kalksteine betrachten. Durch Anreicherung mit kohlensaurer Magnesia gehen Kalksteine in Dolomite (s. d.) über, eine scharfe Grenze zwischen beiden besteht nicht. Durch hohen Gehalt an Sand können kalkige Sandsteine zu stand kommen ; in ihnen tritt der Kalkgehalt nur als Bindemittel zwischen den Sandkörnern auf. Je geringer der Gehalt an färbendem, fein verteiltem Eisenerz und an kohligen Substanzen ist, desto heller sind die Färbungen der Kalksteine. Die genannten Beimengungen erzeugen gelbe, rote, braune, schwärzliche und blaugraue Farben. Grüne

Färbungen sind meist an das Vorhandensein von feinen Chloritschüppchen, Glaukonit oder Serpentin gebunden. Vielfach sind die Farben nicht gleichmässig verteilt, sondern in Streifen, Adern, Flecken, Flammen, Wolken angeordnet [1]. Alle Kalksteine sind ihrer sedimentären Entstehung wegen mehr oder minder deutlich geschichtet. Bei den dichten und oolithischeu Kalken ist die Schichtung meist gut erhalten. Am regelmässigsten und feinsten ist die Schichtung der als Lithographiesteine verwendeten Solnhofer Kalke. Körnige und nachträglich veränderte, dolomitisirte und verkieselte Kalke haben oft ihre Schichtung verloren. Auch bei den aus Schwammskeletten und Korallen aufgebauten Kalkablagerungen, Riffkalken, lässt sich Schichtung und Bankung meist nicht mehr erkennen. Der verhältnismässig geringe Widerstand der Kalksteine gegen Lösung in kohlensäurehaltigem Wasser lässt Kalksteinschichten, deren Gestein eigentlich nur wenig durchlässig erscheint, zu sehr durchlässigen Schichten umbilden, indem von Tag aus die vorhandenen Klüfte und Spaltrisse durch Lösung zu grösseren Hohlräumen erweitert und für die Wasserfassung und -Bewegung tauglicher gemacht werden (Karren-, Karst- und Höhlenbildungen). Man trifft daher gerade in Kalkgebirgen die ergiebigsten Quellen. Die leichte Löslichkeit des Kalkspates in kohlensäurehaltigen atmosphärischen Niederschlägen und die verhältnismässig geringe Neigung zum Zerfallen verhindern bei reinen Kalksteinen die Bildung einer Ackerkrume. Solche Gebiete bilden felsige und nackte, öde und für den Pflanzenwuchs sehr wenig geeignete Flächen. In der Regel sind daher Gebirge aus reinen Kalksteinen arm an Vegetation, felsig und ohne Humus. Enthalten die Kalksteine dagegen reichliche Beimengungen von Thon und Sand, so entstehen sehr fruchtbare, thonig lehmige Ackerböden, die eigentümlicherweise oft ganz kalkfrei sein können, wenn ihre Durchlässigkeit für Wasser die Abfuhr des gelösten Kalkes gestattet (Ackerböden der Muschelkalk-, Jura- und Kreideformation) [2].

Alle Kalksteine, die kieseligen ausgenommen, lassen sich leicht mit Meissei und Hammer bearbeiten, auch bohren und zersägen, letzteres durch zahnlose Sägeblätter von weichem Eisen mit Wasser und Quarzsand.

Nach der Struktur unterscheidet man [1]:

I. Körnige Kalksteine, auch wohl echte Marmore (Marbel) genannt. Der Begriff „Marmor“ wird in der Technik für jeden politurfähigen Kalkstein angewendet, gleichviel ob derselbe gefärbt oder ungefärbt, einfarbig oder bunt, körnig oder dicht ist.

von

Die körnigen Kalksteine bestehen wesentlich aus einem grob- bis feinkörnigen Aggregat ziemlich gleichmässig grosser, wasserheller, richtungslos und unregelmässig gelagerter Individuen von meist verzwillingtem Kalkspat, welche keine äussere Kristallbegrenzung zeigen und fest mit einander verwachsen sind. Grösse der Körner 0,2—5 mm. An anderen, aber unwesentlichen Gemengteilen sind sie besonders reich, und zwar sind es eine grosse Reihe von Silikat-Mineralen, besonders Kalksilikate, seltener Erze u. a., alle meist in schönen und wohl-ausgebildeten Kristallen. Löcherige oder poröse Gesteine fehlen. Auf der Bruchfläche zeigen sie einen schimmernden Glanz. Der parische Marmor lässt am meisten Licht durch, selbst noch bei einer Plattendicke von 35 mm, der beste carrarische noch bei 25 mm, der pentelische bei 15 mm. Die herrschende Farbe ist weiss in den verschiedensten Tönen; seltener sind dunkle Farben. Die grauen und schwärzlichen Färbungen werden durch winzige Schüppchen Graphit oder fein verteiltem Anthracit erzeugt. Durch Verringerung der Korngrösse geht der körnige Kalk in dichten über ; durch Aufnahme von Glimmer oder Hornblende werden Uebergänge zu Glimmer- oder Hornblendeschiefer geschaffen. Die meisten körnigen Kalksteine bilden Glieder der kristallinen oder archaeischen Schiefer, insbesondere der Glimmer- und Hornblendeschiefer. Sie sind hier schichtenweise eingelagert oder bilden Stöcke und linsenförmige Massen. Andere Lager körnigen Kalkes, so z. B. dasjenige von Carrara, gehören jüngeren mesozoischen Formationen der Trias, dem Jura, die attischen Marmore der Kreideformation Auch in der Jetztzeit wird in Form von Stalaktiten in Höhlen ein körniger Kalkstein abgeschieden. Dieses als Kalksinter bezeichnete Gestein ist meist gelblic.hweiss, grobkristallin, oft faserig und radialstrahlig. Es kommt häufig unter Einwirkung niederer Pflanzen (Algen) aus dojipeltkolilensaurer Lösung zur Abscheidung. Ein Teil des Kalksinters ist übrigens Aragonit (s. d.). Vornehmlich die körnigen Kalksteine nehmen eine schöne Politur an und wurden schon von den Künstlern des Altertums wregen ihrer reinen weissen Farben zu den edelsten Werken der Architektur verwendet. Diese letzteren Marmore, die antiken, im Gegensatz zu den jetzt verwandten, den modernen Marmoren (vorwiegend italienischen Ursprungs), sind in den aus der griechischen Kultur erhalten gebliebenen Denkmälern bekannt, und nur einzelne von ihnen werden heute noch benützt. Man rechnet zu den antiken Marmoren [3]:. 1. Icn-teliseher Marmor, schneeweiss oder milchigweiss, mit einem Stich ins Gelbliche, fein-kristallin wie gewöhnlicher Zucker, Grösse der Körner 0,5—2 mm; dazwischen eine sein feinkörnige, matte Grundmasse. Enthält häufig Glimmer- und Eisenerzkörner; letztere vei-anlassen durch ihre Umwandlung in Brauneisenstein die Bildung einer goldbraunen Patina (Erechtheion, Parthenon, Propyläen u. s. w.).    2. Hymettischer Marmor. Grau bis blau

grau (durch feine Kohlenstoffteilchen), feinkörniger und dichter als der pentelische; wenig durchscheinend ; Grundmasse vorwiegend. Häufig dünngeschichtet und plattig. Glimmer auf Schichtflächen und im Gestein (Ornamente und Denkmäler). 3. Attischer Marmor von Agrilesa. Hellbläulichgrau und ebenso gestreift. Grundmasse zurücktretend. Beinahe eisenfrei und daher ohne Patina (Athene-Tempel auf Sunion). 4. Karystischer Marmor von Karystos auf Euboea. Sehr glimmerreich und daher dem Cipollin (s. d.) ähnlich, weiss bis

II. DichterKalkstein [2], Die Kalkspatkörnchen, welche ihn zusammensetzen, sind so klein, dass sie sich nicht mehr mit unbewaffnetem Auge unterscheiden lassen. Die Bruchflächen sind matt, nicht schimmernd, flachmuschelig oder splitterig. Die Schichtung ist in der Regel deutlicher ausgeprägt als bei dem körnigen Kalkspat.

hellgrau, auch grünlich und gelblich, feinkörnig, wellig streifig durch Glimmer (Säulen und Wandverkleidungen in Rom). 5. Parischer Marmor (Marmo greco duro, Lychnithes Lithos) von Paros. Schneeweiss und sehr rein, zuweilen mit einem Stich ins Bläulichgraue. Uleichmässig körnig wie sogen. Kolonialzucker (also keine Grundmasse oder grössere Kristalle). Ivorngrösse 1—1,5 mm im Mittel. Sehr durchscheinend und sehr fest. Glimmerfrei; etwas bituminös. Als bester Statuenmarmor nur etwa 2—4 m mächtig, ungeschichtet. In den hervorragendsten Bildwerken des antiken Griechenlands verwendet. 6. Marmor von Naxos. Hellgrau, mit dunkleren Streifen und Flecken ; undurchscheinend ; grobkörnig (2—3 mm), bituminös. — Daran schliesst sich als „moderner Marmor“ der in der Renaissance und Jetztzeit beinahe ausschliesslich als bester Statuenmarmor verwendete Marmor von Carrara und Seravezza. In den feinsten Arten ist er dem parischen ähnlich. Rein weiss, sehr durchscheinend, gleiclimässig zuckerkörnig. Die erste Qualität (Statuario di Falcovaja, Mte Altissimo) besitzt einen Stich ins Gelbliche und im polirten Zustand einen fett- bis wachsartigen Glanz. An der Luft wird er gelblich und bräunlich und zwar je schlechter die Politur desto rascher. Preis pro Kubikmeter 1000—2000 JL. dort. Die zweite Qualität (Statuario Carrara) ist weiss, aber etwas gefleckt, etwas glimmerhaltig, gegen Atmosphäi-ilien empfindlich. Preis 400—800 Jl. pro Kubikmeter dort. Die dritte Qualität, die gewöhnlichste (Statuario ravaccione) ist weiss, grau gefleckt oder geädert, undurchscheinend, ziemlich wetterbeständig und bleibt weiss ; glimmer-uud quarzhaltig. Vornehmlich in der Architektur verwendet. Preis 150—250 JL pro Kubikmeter. Andere Arten sind; Bardiglio fiorito, blaugrau mit schwarzen Adern; Biancha chiaro, weiss mit bläulichen Adern; Paonazzo, weiss mit violetten Adern. — Aehnliche Marmore wie Carrara liefern die Umgebungen von Laas und Sterzing in Tirol, Saint-Béat (Hts Pyrénées) und Gabas (Basses-Pyrénées) in Frankreich, Ruskicza im Banat, Sarhegy in Siebenbürgen u. s. w. Line grosse Auzahl farbiger und bunter körniger Marmore kommt in den archäischen und älteren Sedimentärschichten Deutschlands, Oesterreichs, Skandinaviens u. s. w. vor [4].

In Bezug auf die Farbe herrschen helle Töne, wenngleich weiss selten ist ; meist hellgrau, -bläulich, -gelblich, -rötlich, aber auch dunkle Farben, rote, dunkelgraue bis schwarze Farben fehlen nicht. Als färbende Substanzen treten auch hier Eisenoxyde und Hydrate (gelb, rot, braun), Kohlenteilchen (grau, schwarz), Thon (grau), Eisenkies (grau und blau) auf. Die Färbung ist teils gleichmässig, teils aber auch in Flecken, Wolken, Adern u. s. w. angeordnet. Namentlich solche Kalksteine, welche viele Versteinerungen (Korallen, Muscheln, Schnecken, Krinoiden u. s. w.) enthalten, sind verschiedenfarbig. Natürlich sind dichte Kalksteine undurchscheinend und selbst Blättchen von 0,1 mm Dicke bleiben oft noch undurchsichtig. Die einzelnen Kalkspatkörnchen selbst sind selten durchsichtig. Ihre Grösse bleibt in vielen Gesteinen durchaus gleichmässig, besonders der lithographische Kalkstein von Solnhofen zeichnet sich durch ein gleichmässiges Korn aus. In anderen wechseln gröbere kristalline Teile mit dichten. Die geringste beobachtete Grösse ist 0,0015 mm. Sind Hohlräume vorhanden, so werden diese von allerhand Mineralien ausgekleidet, unter denen wieder Kalkspat selbst das wichtigste und häufigste ist. Nebensächliche und fremde Gemengteile trifft man in den dichten Kalksteinen nicht so viele wie in den körnigen. Trotzdem sind erstere selten so rein in ihrer chemischen Zusammensetzung wie letztere. Als Sedimente sind sie mit anderen sehr oft vermengt, so mit Thon, Sand, Dolomit u. s. w. Es bleibt also bei der Lösung in Salzsäure in der Regel ein mehr oder weniger grosser Rückstand. Als Lumachelle-Kalk werden ganz oder zum grössten Teil aus Bruchstücken oder Ueberresten von Muscheln und Schnecken bestehende Kalksteine bezeichnet. Die dichten Kalksteine treten in allen Formationen auf ; besonders reich an ihnen sind die marinen Schichten des Mittel- und Oberdevons, des Kohlenkalks, des Zechsteins, Muschelkalkes, der Juraformation, der Trias in den Alpen. Die Bezeichnungen Alp en kalk, Jura-, Muschelkalk u. s. w. geben nur die Herkunft oder die Zugehörigkeit zur Formation an, bedeuten aber keine substantielle oder strukturelle Abart. Als substantielle Abänderungen des dichten Kalksteins gelten: 1. DolomitischerKalkstein, mit grösserem oder geringerem Gehalt an kohlensaurer Magnesia, von höherem spezifischen Gewicht als Kalkstein, zuweilen porös, gelblichgrau. 2. Kieselkalk, durch einen hohen (bis 48%) Gehalt an Kieselsäure ausgezeichnet, welche teils gleichmässig, teils in Nestern und Adern als Hornstein oder Calcedon im Kalkstein auftritt. Mit blossem Auge oft nicht erkennbar, verleiht sie dem Gestein einen bis 6 steigenden Härtegrad. Bei der Lösung in Säure bleibt die Kieselsäure zurück. Solche Kalke sind zu Bauzwecken und als Strassenmaterial sehr gut zu verwenden. Eine gleich-massige Politur nehmen sie wegen der weit aus einander liegenden Härtegrade (3 und 6) nur dann an, wenn der Kieselsäuregehalt gleichmässig im Gestein verteilt ist (Neubeurer Marmor, Granitmarmor). Zum Brennen untauglich. Meist im Tertiär. 3. ThonigerKalkstein, bis 25% kieselsaure Thonerde enthaltend, meist gelb oder grau, ziemlich weich, oft erdig und in Mergel übergehend. Für die Bodenbildung, auch für Herstellung von Zement oft sehr geeignet, dagegen der grösseren Weichheit wegen selten politurfähig; vornehmlich in den jüngeren Formationen.

4. Flaserkalk (Kalknierenschiefer, Nierenkalk), dichte Kalklinsen oder -Nieren, sind mit Thonschiefer wellig durchflochten und verwachsen. Bei der Lösung des Kalkes bleibt der Thonschiefer netzartig zurück (Kramenzelkalk). Sind Kalk und Schiefer verschieden gefärbt und das Gestein also bunt, gleichzeitig fest, so werden solche Flaserkalke als Marmore verschiffen und polirt

(Marbre griotte mit rotem Schiefer). Solche Flaserkalke sind in den alten Formationen, besonders im Devon, vorhanden. 5. Stinkkalk, ein an Bitumen reicher und beim Anschlägen' Ritzen, Erwärmen darnach riechender Kalkstein, meist grau oder gelblich und braun. Bei der Lösung in Säuren bleibt ein dicker brauner Schaum zurück. Meist ist Thon beigemengt, vielfach enthält der Stinkkalk auch Asphalt. Manche bitumenreiche Stinkkalke werden zur Asphaltgewinnung benützt. — Diejenigen dichten Kalksteine, welche sich poliren lassen, gelten in der Technik auch als Marmore und zeichnen sich in der Regel durch bunte, dunklere Farben und Zeichnungen (Äderung, Bänderung, Streifung, Fleckung, Tigerung u. s. w.) aus. Ihre Verwendung, vornehmlich für Wandverkleidungen, Balustres, Treppenstufen, Säulen, Kapitale, Bodenbelag, Gesimse, Sockel für Denkmäler u. s. w., ist eine (in Italien besonders) sehr ausgedehnte. Die Farben sind oft nicht wetterbeständig und ändern sich; daher vorwiegend Material für Innendekoration. Man unterscheidet [4] : Lichten Marmor, weiss,gelblich, hellrot oder hellgrau. Hierher gehören : Marmo cipolazzo, weiss und violett ; Marmo fior di Persico, weiss und grau mit roten Flecken ; Marmo Rezziato, weiss mit gelben Streifen; Marmo Pecorella, weiss mit roten Flecken; Marmo di sette basi, weiss mit roten Adern; Marmo Serpentelo, weiss mit roten Streifen ; Marmo Palombino, weiss ; Untersberger Marmor Untersberg bei Salzburg, hellrötlich mit weissen Flecken ; Adnether Marmor (Kalk) von Adnetli bei Hallein, lichtgelb; Karstmarmore von Nabresina (Nabresinastein), hellgrau mit schwarzen Punkten ; Istrianer Marmore, hellgelblich ; Kelheimer und Eichstätter Marmor, hellgrau bis hellgelb; Grosskunzendorfer Marmor (Schlesien), hellgelblich bis weiss. Gelber Marmor (Marmo giallo), antike aus Macédonien und Algier, dottergelb; Giallo di Torri (Provinz Verona); Giallo di Siena (Italien), viel verwendet; Sarrancolin aus Vallée d’or (Frankreich), gelb, grau und rot, von schönerWirkung, u. a. Brauner Marmor: Marmo Occhio di Pernice, mit weissen Flecken; von Adneth bei Salzburg und von Mecklinghausen (Westfalen), dieser von dünnen dunkelgrauen Streifen von Thonschiefer durchzogen. Roter Marmor: Berühmt der Marmo rosso antico (Aegypten), dunkelrot mit schwarzen Punkten, sehr wertvoll ; Griotte d’Italie (de Cannes bei Narbonne in Frankreich), feuerrot mit helleren Flecken und schwarzen Schneckendurchschnitten ; Marmo fiorito (Castelpoggio bei Carrara), rot und weiss gefleckt; Marmo africano, ebenso gefärbt; Marmo rosso broccatello von Verona; Marmor von Roquebrune bei Beziers (Frankreich), rot und weiss; rote Marmore von Kaufungen in Schlesien, Blankenburg am Harz, Diez in Nassau, Enzenau in Bayern (sehr fest). Grüner Marmor, ziemlich selten : Marmo verde pagliocco, antikes Material, grüngelb; Marbre campan bei Tarbes (Frankreich), verschiedenfarbig; Marbre de Maurin (Basses Alpes, Frankreich). Blauer Marmor, sehr selten: Marbre bleu des Grisons et du Valais (Schweiz), de Saint-Rémy (Belgien) u. s. w. Grauer Marmor von Köflach in Steiermark, von Vilmar in Nassau, Rübelland und Blankenburg am Harz (mit roten Flecken), Raeren hei Aachen (sehr fest), Neubeuren in Südbayern (sehr fest, hellgrau); Granit Beige (Petit Granite, Granitmarmor) von Ecaussines bei Mons in Belgien, dunkelgrau, fast ganz aus Gliedern von in hellgrauen Kalkspat umgewandelten Krinoiden bestehend ; St. Annenmarmor von Maubeuge, schwarzgrau, mit weissen Adern und Flecken, zu Tischplatten und Wandverkleidungen viel gebraucht. Schwarzer Marmor: Marmo nero d’Egitto von Lesbos, ein antiker Marmor, weisse Adern in blauschwarzem Grund, zu Skulpturen verwendet, ebenso Breccia pavonazza mit weissen Flecken; zahlreiche Fundorte in Frankreich (St.-Maximin im Var-Dep., Seissin im Isère-Dep., Aubert im Ariège-Dep., Sauveterre in den Pyrenäen), Belgien (Dinant, Namur, Spaa), Italien (Cap Porto Venere bei Genua), Schweiz (Saint-Triphon, Ragaz), Vorarlberg (Au [Auerkalk]) u. a. a. 0. Hieran schliessen sich die aus Muschelresten und Bruchstücken von Versteinerungen oder von Kalkstein selbst bestehenden Muschelmarmore (Lumachelle) und Breccien - oder Trümmer- Marmore mit grösseren und Broccatello, Scherbenkalk mit kleinen Fragmenten. Unter den ersteren sind die Muschelmarmore (Helmintolith) von Bleiberg in Kärnten, von Solothurn, unter den Breccien diejenige von Seravezza bei Carrara, von St.-Antonin in Frankreich zu nennen. Die Muschelmarmore

vom

erhalten ein aussergewöhnliches Farbenspiel, wenn Schalen noch erhalten blieb (Bleiberg) und die Breccien-Marmore zeichnen sich nicht selten durch abwechslungsreiche und bunte Töne aus. Als Ruinen- und Florentiner Marmor wird ein dichter, gelblichgrauer oder graulichbrauner, dünngeschichteteretwas mergeliger Kalkstein bezeichnet, welcher an Ruinen oder Felsen erinnernde, durch erdiges, feinverteiltes Brauneisenerz erzeugte Zeichnungen auf den Schliffflächen führt.

III. OolithischeKalksteine [1]. Sie kommen dadurch zustand, dass runde, konzentrisch-schalige oder radialfaserige, hirse- bis erbsengrosse Kalkkörner durch eine dichte Kalksteinmasse verkittet werden; hierbei kann die Bindemasse bis zur Berührung der Körner zurücktreten.

Diese Gesteinsarten sind meist hell gefärbt und deutlich geschichtet, selten aber sehr mächtig. Sie treten vorzugsweise in der Trias- und Juraformation auf. Werden die oolithischen Kalkkörner aufgelöst, so tritt an ihre Stelle ein ebenso gestalteter Hohlraum, und der Kalkstein erhält dann ein feinblasig-poröses, schaumiges Aussehen, z. B. im Schaumkalk (Krötenstein) der Muschelkalkformation. Treten die Oolithkörner gegen die Zwischenmasse zurück, so werden Uebergänge zu dichtem Kalk erzeugt, wie in dem sehr festen Hornkalk. Auch der englische Forestmarmor (weisser Jura), ein gelber bis rötlicher, aus Schalenbruchstücken bestehender, mitunter oolithischer Kalkstein gehört hierher. Rogenstein werden diejenigen Oolithe genannt, deren Bindemittel ein mergeliges oder kalkigsandiges ist. Die Oolithe (Rogen) sind meist sehr gleichmässig (Grösse bis 2 mm), radialfaserig und oft anders gefärbt als die Zwischenmasse. Feste Rogensteine werden wie Marmore geschliffen und polirt.

die Perlmuttersubstanz der verkitteten

IV. Poröse Kalksteine [1]. Sie sind vorzugsweise Absätze aus stissem Wasser und besonders von Quellen. Man rechnet zu ihnen, von dem bereits erwähnten Schaumkalk abgesehen, vornehmlich den Kalk tuff.

aus

Er ist selten weiss, meist hellgrau oder gelblichgrau, auch gelb, feinkörnig, auch wohl erdig, vielfach grossporig bis zellig und oft als Umhüllung von organischen Resten (Pflanzenstengel, Blätter, Moos, Holz, Muscheln, Schneckengehäuse u. s. w.) gebildet. Sein Raumgewicht Bleibt bedeutend unter dem spezifischen Gewicht des dichten Kalksteins. Gewöhnlich häuft er sich am Austritt kalkreicher Quellen der Kalkgebirge in Terrassenform auf und in manchen Fällen in so fester Beschaffenheit und mächtiger Ablagerung, dass er als Baustein für rauhes und behauenes Mauerwerk Verwendung findet, vornehmlich für Gewölbe, Kuppeln, Pfeiler u. s. w. Sein geringes Gewicht, die leichte Bearbeitungsfähigkeit, die Ermöglichung einer gesteigerten Ventilation und die gute Bindung geben ihm vor anderem Baumaterial besondere Vorzüge. An der Luft erhärtet das Gestein sehr rasch. Lockere, mehr sandige Kalktuffe dienen zur Mörtelbereitung. Röhrige und wirrstengelige Kalktuffe (gebildet als Umhüllung von Stengel, Zweigen u. s. w.) dienen vielfach zum Bau von Grotten, Bassins, zur Wegeinfassung in Ziergärten u. s. w. Ein Kalktuff ist auch der Travertin. Er ist teils schalig und besteht dann konzentrisch schaligen, cylindrischen, faserigen Kalkröhrchen von unregelmässiger Gruppirung oder auch dicht und bildet in diesem Fall einen hellgelblichgrauen, festen, splitterig brechenden Kalkstein, der von langgestreckten und parallel angeordneten Hohlräumen durchzogen wird. In grosser, über 100 m reichender Mächtigkeit findet er sich besonders am Rand der Abruzzen und in der Campagna bei Rom. Hier hat er schon in antiker Zeit als ein vorzügliches Baumaterial gegolten. Auch für ihn gilt, dass er allmälich und an der Luft immer mehr erhärtet. Zugleich nimmt er oberflächlich eine dunklere, rötliche oder bräunliche Färbung an, welche von der Bildung und Ausscheidung von Brauneisenerz herrührt. Als Zellenkalke oder Rauchwacken werden gross-und unregelmässiglöcherige, meist hellgefärbte dolomitische Kalke oder auch Dolomite bezeichnet, deren eckige Zellen und Poren von ausgelaugtem Kalkstein oder kohlensaurem Kalk herrühren. Die eigentliche Gesfeinsmasse zwischen den Zellen ist meist grobkristallin ; die Auskleidung der Zellen durch Dolomit- oder Kalkspatkriställchen und die unregelmässig eckige und zackige Form der Zellen gibt den Gesteinen ein rauhes Aussehen. Sie finden sich häufig in Begleitung von Gips und Steinsalz der Zechstein- und Muschelkalkformation und werden wie feste Kalktuffe verwendet. Der Süsswasser kalk (Limnocalcit) ähnelt in seiner Gesteinsbeschaffenheit den eigentlichen Kalktuffeu. Er ist zum Teil dicht, zum Teil porös, auch erdig und führt nicht selten alle drei Strukturformen neben einander. Röhrenförmige Hohlräume durchziehen das Gestein und stehen senkrecht auf der Schichtfläche. Er gehört meist der Diluvialformation an und führt zahlreiche Schalenreste von Süsswassertieren und -Pflanzen.

Die technische Verwendung des Kalksteins ist eine ausserordentlich mannigfaltige sowohl nach der chemischen wie nach der bautechnischen Seite. Die Eigenschaft des Aetzkalkes, an der Luft und insbesondere beim Vermischen mit Sand unter Aufnahme von Kohlensäure zu erhärten, führt zur Verwendung als Mörtel [5]. Der Kalkstein wird behufs Vertreibung der Kohlensäure gebrannt und aus dem so erhaltenen Calciumoxyd durch Vermischen mit Wasser und Sand ein an der Luft erhärtendes Bindemittel erzielt.

Man verwendet dazu vornehmlich die dichten Kalke, insbesondere der älteren und mittleren Sedimentärformationen (Devon, Karbon, Zechstein, Muschelkalk, Jura-, Kreideformation) und zwar teils die reinen, wenig verunreinigten, sogen, fetten Kalke (als Luftmörtel) mit 0—5% thoniger Beimengungen, teils auch mit Thon und Sand vermengte sogen, magere Kalksteipe. Beträgt der Thongehalt der letzteren 12—25%, so liefern sie hydraulischen Kalk, Romanzement.

Der aus reinem gebranntem Kalkstein nach dem Vermischen mit viel Wasser erzeugte weisse Kalkbrei (Kalkmilch) dient als sogen. Weiss-Kalk zur Herstellung weisser Anstriche. Der aus Kalksteinen erzeugte Aetzkalk dient zur Herstellung einer Leihe von anderen chemischen Produkten (Chlorkalk, Soda, Aetzalkalien u. s. w.), zum Läutern des Rübenzuckers (Abstumpfen der Schwefelsäure), zum Enthaaren der Häute in der Gerberei, dann in der Bleicherei und Färberei, zur Glasbereitung, als Zusatz für die Schlackenbildung schwerflüssiger Erze in den Hochöfen, zur Herstellung von Kitten (mit Milch gemischt für Porzellan und Glas) u. s. w. Ein sehr grosser Teil der Kalksteine, vornehmlich der körnigen, reinen Arten (weisse Marmorabfälle u. s. w.) wird zur Darstellung von Kohlensäure gebraucht. — Die Bedeutung des Kalkes als Düngemittel für kalkarme oder -freie Böden (Sand, Lehm, Thon u. s. w.), teils in Form von rohem gemahlenem Kalkstein, teils als gebrannter, teils als Mergel, wächst mit jedem Tag [6J.

Die grösste Verwendung finden die Kalksteine im Bauwesen [4].

Die Bedeutung der Marmore für Hochbau und Bildhauerei ist bereits oben erwähnt. Aber auch nicht politurfähige Kalksteine dienen zur Herstellung von Mauerwerk, vornehmlich allerdings im Hochbau. Poröse Kalksteine sind, wenn fest, für rauhes und behauenes Mauerwerk sehr gesucht. Sie neigen freilich, der Witterung ausgesetzt, sehr zum Ansatz von Flechten, welche die Zerstörung des Steins unter Mitwirkung der Atmosphärilien beschleunigen. Auch die geringere Frostbeständigkeit spricht gegen Verwendung poröser Kalksteine im Freien. In mederschlagreichen Gegenden verliert polirter Kalkstein im Freien nach einigen Jahren seine Politur, wird matt und stumpf, und etwa vorhandener Eisengehalt macht sich durch fleckenartig auftretendes Brauneisenerz leicht bemerkbar [7]. Man beschränkt seine Verwendung daher dort auf die Innendekoration. Es ist einleuchtend, dass magnesiareiche Kalksteine der atmosphärischen Verwitterung stärker widerstehen als reine Kalksteine, ebenso auch kieselige Kalksteine.

Die Druckfestigkeit der Kalksteine schwankt etwa zwischen 100 und 800 kg pro 1 qcm bei gewöhnlichen Sorten; kieselige Kalksteine gehen bis 1400 kg. Die mittlere Druckfestigkeit der grobkörnigen reinen Kalksteine mag etwa 600 kg pro 1 qcm betragen; die dichten Kalksteine erreichen höhere Werte, die oolithischen etwa 200 kg pro 1 qcm. Das Gewicht von 1 cbm reicht bei dichten und kompakten Kalksteinen bis zu 2750 kg; die porösen und oolithischen Kalke erreichen zuweilen nur 1600 kg. Zum Strassenbau eignen sich Kalksteine ihrer geringen Härte wegen weniger gut, nur kieselige Arten sind zur Pflasterung und zum Steinschlag zu empfehlen. Nicht durch schweren Wagenverkehr beanspruchtes Pflaster in Ställen, Fusswegen u. s. w. lässt sich auch mit Kalkstein hersteilen, besonders mit körnigeren Arten. Kalkstein als Steinschlag wird leicht zermalmt und erzeugt einen sehr lästigen Staub, sowie bei raschem Trocknen für den Fuss sehr holperige Wege. Fussbodenbeläge werden vielfach aus plattigen Kalksteinen hergestellt, ebenso primitive Arten von Dachdeckungen (Solnhofen). Sehr dichte, gleichmässige Kalksteine gestatten das Eingraviren von Zeichnungen und sind das beste Material für den Steindruck. Feinporöse Kalksteine dienen auch zur Filtration von Flüssigkeiten, welche sie nicht angreifen, oder zur Neutralisation säurehaltiger Ab- und Grubenwässer. Als Schleif- und Putzmittel dienen feingemahlene Kalksteine, insbesondere Kalktuffe zum Poliren von Metallen.

Litteratur: [1] Zirkel, Lehrb. d. Petrographie, 2. Aufl., Leipzig 1894, Bd. 3, S. 445—482. —

[2]    Lüdecke, Untersuch, über Gesteine und Böden der Muschelkalkformation, Leipzig 1892. —

[3]    Lepsius, Griechische Marmorstudien, Abhandl. d. Beri. Akad. d. Wiss., Berlin 1890. —

[4]    Kosmann, B., Die Marmorarten d. deutschen Reichs, Berlin 1888. — Ders., Die Marmor

arten Schlesiens, Deutsch. Baugewerbeblatt 1887, VI, 103. — Hoffmann, Die Marmorlager von Auerbach a. d. B., Zeitschr. f. prakt. Geologie 1896, S. 353. — Baumer, W., Der Marmor und die Marmorbrüche des österr. Gesamtgebietes, Zeitschr. des niederösterr. Gew.-Vereins 1875,

S. 410. — Demaret, Les marbres de Belgique, Ann. d. trav. publ. d. Belg. 1887, XLIV, 497. — Vogt, Norsk marmor, Kristiania 1897. — Nivoit, E., Géologie appliquée, Paris 1887, Bd. 1, S. 497—532. — Gottgetreu, R., Phys. u. chem. Beschaffenheit d. Baumaterialien, 3. Aufl., Berlin 1880, Bd. 1, S. 48—78. — Schmid, H., Die modernen Marmore und Alabaster, Leipzig und Wien 1897. — [5J Feichtinger, G., Chem. Technologie der Mörtelmaterialien, Braunschweig 1885. — Tormin, R., Zement und Kalk, Weimar 1892. — Zwick, H., Hydraulischer Kalk und Portlandzement, 2. Aufl., Wien 1892. — [6] Ullmann, M., Kalk und Mergel, Preisschr. d. d. Landwirtschafts-Gesellsch., Berlin 1893. — Orth, Alb., Kalk- u. Mergeldüngung, Berlin 1896. —

[7] Hauenschild, Beob. über Verwitterungs-Ersch. d. Marmors, Baumaterialienkunde, Stuttgart 1896, I, 45.    Leppia.

Kalkstreumascliine dient zum gleichmässigen Ausstreuen von gebranntem Kalk auf dem Felde. Derselbe wird zuvor abgelöscht; doch finden sich in der zerfallenen pulverigen Masse häufig noch harte Steine, und da diese einzelne Teile einer Düngerstreumaschine (s. d.) beschädigen könnten, so verwendet man häufig besondere Kalkstreumaschinen.

Strebei.

Es sind dies Düngerstreumaschinen, welche im Vorratskasten eine zweite Rührwelle und ein Sieb besitzen, durch welches die Steine abgefangen werden, das Ausstreuen kann, dann durch den Mechanismus der Düngerstreumaschine geschehen. Als gute Kalkstreumaschine ist die von Berthold Hirschfeld-Breslau zu nennen ; sie ist nichts anderes als ein Hampelscher Düngerstreuer, welcher für das Kalkstreuen mit Sieb und Rührwerk versehen ist.

Kalktünclie, dünnflüssiger Auftrag aus Kalkmilch auf verputzte Wandoder Deckenfläche (s. Kalkmilch).

Kalktuff, s. Kalkstein.

Kalkwasser, stark verdünnte Lösung von Kalk: 1 Teil Kalk zu 700 Teilen Wasser; dient zum Reinigen und Ausscheiden von verschiedenen Bestandteilen, zum Beizen der Hölzer u. dergl.    Weinbrenner.

Kallkolitli, nach dem Fabrikanten Kall so genannt, ist der längst bekannte chinesische Blutkitt, Schio-liao, aus defibrinirtem Blut und Kalk bestehend,

Die Herstellung geschieht folgendermassen : Zu 10 Teilen geschlagenem Blut, wie es die Schlachthäuser liefern, siebt man mittelst eines Staubsiebes einen Teil alten, zu Staub zerfallenen gebrannten Kalk, rührt unter einander und lässt die Mischung 24 Stunden ruhig stehen. Alsdann nimmt man die an die Oberfläche getretenen unreinen Teile ab, sticht die Masse von dem kalkigen Bodensatz ab, rührt sie in einem andern Gefäss mit Wasser auf, lässt absitzen, bringt die klare Flüssigkeit zu dem genannten Bodensatz und verrührt, worauf man sie 10—12 Tage der Ruhe überlässt und schliesslich etwas übermangansaures Kali zusetzt, um Fäulnis zu verhindern.

eine /um Grundiren von Holz- und Mauerwerk empfohlene Komposition, die sich indessen keinen rechten Eingang verschaffen konnte, weil sie wenig haltbar ist, sehr unangenehm riecht und die Grundirung für Oelfarbenanstrich sich nicht bewährte.

Andes.

Kalme, gleichbedeutend mit Windstille, in der Meteorologie durch c

bezeichnet.

der doldrum der englischen, der pot au

Kalmenzone, das Gebiet der Windstillen und leichten veränderlichen Winde (Mallungen), zwischen den Passatregionen in der Nachbarschaft des Aequators, zumal auf dem Atlantischen und dem Stillen Ozean, doch auch über Afrika und Südamerika ausgedehnt noir der französischen Seeleute. Diese auch durch reichliche Regenfälle gekennzeichnete Zone wandert im Laufe des Jahres mit der Sonne, im Sommer der Nordhemisphäre ihre nördlichste Lage einnehmend, auf dem Atlantischen Ozean etwa von 2° s. Br. bis 12° n. Br. in der Weise, dass kein Teil dieses Gebietes während des ganzen Jahres ihrem alleinigen Bereich, sondern zeitweise auch dem Bereich der Passate angehört, so dass überall die Regenzeit mit der Trockenzeit abwechselt.

Grossmann.

Litteratur. Woeikof, Die Klimate der Erde, Jena 1887. — Deutsche Seewarte, Segel-handbuch für den Atlantischen Ozean, Hamburg 1885, u. a. Segelanweisungen.

E. Müller-Hannover.

Kalmuck, langhaarig gerauhtes tuchartiges Wollenzeug, welches gar nicht geschoren wird (s. We b e re i).

Kalomel. s. Chlorquecksilber und Quecksilberchloride.

Kalon-Oil, s. Firnis ersatz.

Kaloricid, ein von M. A. Krause, Berlin, erfundenes Schmierpräparat, viskoses Konzentrikum, kühlt dampfende Lager unter Betrieb und dient zur Herstellung bezw. Verbesserung der Isolationskraft konsistenter Schmierfette und flüssiger Schmieröle; Preis pro Kilo dt. 5.

^ bei t — 0° und konstantem Drucke einer Normalatmosphäre (s. Druck)

für 1 kg reines Wasser. Mit Rücksicht auf den Begriff der spezifischen Wärme (s. d.) lässt sich auch sagen: Eine Kalorie ist die spezifische Wärme reinen Wassers von 0° bei konstantem Drucke einer Atmosphäre. Da bei Behandlung sehr grosser Wärmemengen (Verhältnisse der Weltkörper u. s. w.) die obige Wärmeeinheit zu klein ist, so rechnete z. B. Robert Mayer in solchen Fällen mit Grosskalorien, deren eine die Wärmemenge zur Erwärmung einer geographischen Kubikmeile Wasser von 0 auf 1°C. oder 408,59 Billionen (408,59 • 1000⁴) Kalorien bedeutet. Vergl. Mayer, Mechanik der Wärme, Stuttgart 1893, S. 157, 217 etc.

Kalorimeter, Instrument zur Messung von Wärmemengen und mit Hilfe dieser auch zur Ermittlung hoher Temperaturen und zur Bestimmung der Wärmekapazität oder der spezifischen Wärme der Körper. Am meisten findet das Kalorimeter Anwendung zur Bestimmung des Heizwertes von festen und gasförmigen Brennstoffen. Zur Messung von Temperaturen und spezifischen Wärmen verwendet man in physikalischen Laboratorien das Mischungskalorimeter von Régnault und die Eiskalorimeter von Lavoisier, Laplace und Bunsen [1]. Für die Technik am wichtigsten sind die Kalorimeter zur Bestimmung der

Kalorie heisst die gebräuchliche Wärmeeinheit, nämlich diejenige Wärmemenge, welche nötig ist, um 1 kg Wasser von 0 auf 1° C. zu erwärmen (gewöhnliche Definition). Genau genommen ist letztere Wärmemenge etwas vom Drucke abhängig, doch ist dieser Einfluss bei den technisch vorkommenden Drücken verschwindend klein. Wird einem Körper die Wärmemenge dQ zugeführt und es ändert sich dadurch seine Temperatur um dt⁰ C., so ist genau: 1 Kalorie __ d Q

Weyrauch.

Verbrennungswärme oder des Heizwertes von Brennstoffen. — Für feste Brennstoffe hat zuerst Dulong [1] ein Kalorimeter angewendet, in welchem der untersuchende Brennstoff in Sauerstoff verbrannt wurde. Andere Kalorimeter für den gleichen Zweck rühren her von Favre und Silbermann [1], Scheurer-Kestner [1], F. Fischer [2], Schwackhöfer [3]

Zll

Zu erwähnen ist ferner der

u. a.

Heizkessel der Heizversuchsstation in München [4], welcher so genaue Resultate bei Heizwertbestimmungen ergeben hat, dass er ebenfalls als Kalorimeter zu bezeichnen ist. Die Grundlage des heute am meisten angewendeten Kalorimeters von Hempel [5] bildet die kalorimetrische Bombe von Berthelot und Mahler [6], Dieselbe ist in neuester Zeit von K. Kroeker mit einer etwas andern Einrichtung der Verbrennungsbombe versehen worden und soll an der Hand dieser neuesten Konstruktion das Prinzip der Verbrennungsbombe überhaupt erklärt werden. — Während bei der älteren Arbeitsmethode mit der Hempelschen und Berthelot-Mahlerschen Bombe der Heizwert der Brennstoffe auf flüssiges Wasser als Verbrennungsprodukt bezogen, also zu hoch angegeben wurde, dadas beider Verbrennung des in der Kohle enthaltenen Wasserstoffs entstehende Wasser als Wasserdampf entweicht und die Kondensationswärme des letzteren nicht gewonnen, also auch dem Heizwert der Kohle nicht zu gute gerechnet werden kann, wird bei dem Kroekerschen Verfahren die im abziehenden Wasserdampf enthaltene Wärme ermittelt und von dem Heizwert des Brennstoffs in Abzug gebracht. Bei der bisher üblichen kalorimetrischen Verbrennungsmethode werden alle Verbrennungsprodukte auf 20⁰ C. abgekühlt, der Wasserdampf wird also kondensirt und die Kondensationswärme desselben mit gemessen. Nimmt man an, dass die Fuchsgase eine Temperatur von 200° C. haben, so gehen in je 1 kg Wasserdampf 80 + 537 + 48 = 665W. E. verloren. Bei Braunkohlen, welche 70—80% Wasserdampf geben, sind demnach bis zu 30% von der im Kalorimeter gefundenen Verbrennungswärme abzuziehen. Bei Steinkohlen, welche meistens weniger Grubenfeuchtigkeit als Braunkohlen besitzen und auch wasserstoffärmer sind, fällt diese Korrektur nicht so sehr ins Gewicht.

ver-

mm

K¹

Das Kalorimeter umfasst folgende Teile: 1. eine schmiedeeiserne Pressform zur Herstellung der Kohlenbriketts von 1 g Gewicht, welche in der Bombe verbrannt werden; 2. das eigentliche Kalorimeter, ein vernickeltes Messinggefäss, das, auf drei Holzspitzen ruhend, in einem aussen lackirten Holzfässchen aufgestellt wird. Das Holzfässchen ist mit zwei zum Tragen des Rührwerks und des Thermometers bestimmten Haltern oder Armen aus 4 mm starkem Draht versehen ; 3. ein Thermometer ; 4. die Verbrennungsbombe ; 5. ein Kapillarrohr, sehen mit einem T-Stück und zwei Ansatzschrauben, passend an eine Elkansclie Sauerstoffbombe einerseits und den Deckel der Verbrennungsbombe andererseits; 6. ein Manometer ; 7. zwei enge, mit Ansatzschrauben versehene und an den Kopf der Verbrennungsbombe passende Messingröhrchen. Die aus einem Stück Martinstahl gebohrte Verbrennungsbombe unterscheidet sich von der Berthelot-Hempelschen Bombe nur durch den Deckel und hat einen äusseren Durchmesser von 72 mm, einen lichten Durchmesser von 52 mm, eine Höhe von 120 mm und einen Inhalt von 200 cbcm. An dem Boden befinden sich drei Füsse von 4 mm Höhe, welche durch Anfeilen aus dem verstärkten Boden erhalten sind und bewirken, dass die Bombe in dem Kalorimeter auf allen Seiten von Wasser umgeben ist. Die Oeflnung der Bombe ist mit einem 25 mm langen Gewinde versehen, in welches der ebenfalls aus Stahl gearbeitete Kopf der Bombe eingeschraubt wird.

Derselbe ist nun, abweichend von den Bomben von Berthelot-Mahler und Hempel, mit zwei gasdicht verschliessbaren Kanälen K und K\

tu

(Fig. 1) versehen, deren ersterer zur Einführung des zur Verbrennung der Kohlenprobe dienenden Sauerstoffs dient, während der zweite Kanal, welchen sich im Innern der Bombe noch ein bis fast auf den Boden reichendes Platinröhrchen ansetzt, es zulässt, nach beendigter V erbrennung m die Verbrennungsgase und das kondensirte Wasser aus der Bombe hinauszutreiben. Beide Kanäle sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, von oben durch Ventile gasdicht verschliessbar. Ausser diesen beiden Kanälen besteht noch eine dritte Durchbohrung, durch welche ein Platindrajit isolirt durchgeführt ist. Da die Bombe im Laufe der V ersuche auf lOo    Fig. j.

erwärmt werden muss, ist eine Isolirung gewählt, welche durch die    .    ₁

Erwärmung keine Schädigung erfährt und zu diesem Zweck ein dickwandiger Gummi schlauch genommen, dessen oberes Ende etwas über den Deckel hinausragt und mit Quecksilber gelullt ist, damit beim Verbrennen eine gut leitende Verbindung mit der Stromquelle hergestellt werden kann.

Der isolirte Platindraht ragt bis etwa 6 cm über dem Boden der Bombe m letztere hinab und befindet sich ihm gegenüber ein zweiter Platindraht, welcher mittelst einer Eisen

fassung iu den Kopf der Bombe eingeschraubt ist. Beide Drähte sind an ihren Enden hakenförmig⁰ umgebogen, so dass ein kleines Thonschälchen F an ihnen aufgehängt werden kann. Die Innenwandung der Bombe ist emaillirt. Die Kanäle K und K\ können durch Anziehen oder Lösen der Schrauben A und B geschlossen oder geöffnet werden, deren Spitzen vernickelt sind, um sie gegen die Einwirkung des Sauerstoffs und der Verbrennungsgase zu schützen.

von

Das Kalorimetergefäss ist aus Messingblech und innen und aussen vernickelt. Dasselbe ist so bemessen, dass zu jedem Versuch 1000 g Wasser verwendet werden können. Als Isolirung gegen den störenden Einfluss der Zimmertemperatur dient ein lackirtes Holzfässchen, welches in°seiuer Wirkung dem Berthelotschen Wassergefäss vollkommen ebenbürtig und ausserdem wesentlich leichter und handlicher als ersteres ist. Das Thermometer des Kalorimeters ist in Fünfzigstelgrade geteilt, gestattet bei der Ablesung mit einer Lupe noch die Abschätzung von Zweihundertsteln und umfasst das Temperaturintervall von -(- 10 bis -j- 25 ⁰ C. Zur Ausführung des Versuches bedient man sich nicht pulverisirten Brennstoffs, sondern eines aus ersterem mittelst einer kleinen Presse in der dem Kalorimeter beigegebenen Pressform hergestellten kleinen Briketts von 1 g Gewicht. Beim Einfüllen des Brennstoffpulvers in die Form wird im Bogen ein dünner, metallisch blanker Eisendraht (6 cm = 0,02g Gewicht) in die Form gelegt, welche zwei Einschnitte zur Aufnahme der Drahtenden besitzt. Vor Beginn des Versuches wird zunächst die Bombe mit dem Kopf durch kurzen Aufenthalt in einem Trockenschrank jeder anhaftenden Feuchtigkeit befreit, hierauf das zu untersuchende Brikett mittelst der beiden herausragenden Drahtenden an den beiden Poldrähten befestigt und zur Sicherung das Thonschälchen darunter gehängt. Nun wird der Kopf auf die Bombe aufgeschraubt und ein Gasrohr mit Manometer angeflantscht, welches am andern Ende mit einer Sauerstoff bombe verbunden wird, worauf man den Sauerstoff aus letzterer langsam in die Verbrennungskammer übertreten lässt, wobei die Bombe zweckmässigerweise in ein Gefäss mit Wasser gestellt wird. Ist nämlich irgend eine Undichtigkeit in den Verschlüssen vorhanden, so wird dies sofort an im Wasser aufsteigenden Blasen erkenntlich sein. Sind 15 Atmosphären Druck erreicht, so wird die Sauerstoff bombe geschlossen und das Ventil A zugedreht. Die Verbindungen werden nun gelöst, das Verbindungsrohr zur Sauerstoff bombe abgeflantscht, die Bombe sorgfältigst getrocknet, damit der Wasserinhalt des Kalorimeters nicht vermehrt wird, und in das letztere eingesetzt, dessen Inhalt genau 1000 g von einer Temperatur etwas unter der Zimmertemperatur beträgt, damit die nach Beendigung der Verbrennung im Kalorimeter herrschende Temperatur ungefähr mit der Zimmertemperatur übereinstimmt. Da bei Anwendung von 1 g Kohle eine Temperaturerhöhung im Kalorimeter von etwa 5 ⁰ C. eintritt, so nimmt man bei einer Zimmertemperatur von 20⁰ C. die Wassertemperatur im Kalorimeter zu 15—16⁰ 0. Nach dem Einsetzen der Bombe in das Kalorimeter wartet man einige Minuten, bis der Temperaturausgleich erfolgt ist. Hierauf wird das Rührwerk im Kalorimeter bewegt und dann an der Hand einer Sekundenuhr genau von Minute zu Minute die Temperatur durch eine Lupe (etwa vier bis fünfmal) abgelesen, wodurch man sich überzeugt, dass eine wesentliche Temperaturzunahme nicht mehr stattfindet. Hierauf wird der elektrische Strom in die Bombe eingeleitet, worauf die fast momentane Verbrennung der Kohlenprobe erfolgt. Die Temperaturbeobachtungen werden hierauf fortgesetzt, bis wieder ein Beharrungszustand eingetreten ist, womit die Messung der Verbrennungswärme beendigt ist und nun die Messung des aus der Verbrennung resultirenden Wassers erfolgen kann. Zu diesem Zwecke wird die Bombe wieder aus dem Kalorimeter entfernt, sorgfältig abgetrocknet, wobei besonders aus den Kanälen K und K\ mit Fliesspapier jegliche Spur von AVasser entfernt werden muss, und an beiden Kanälen mit dünnen Messingröhrchen versehen. Hierauf wird die Bombe in ein Oelbad gesetzt, an die Kanalseite K\ ein Chlorcalciumrohr angeschlossen, K dagegen mit einer Trockenvorlage verbunden, durch welche mittelst zweier kommunizirenden Flaschen Luft gedrückt wird. Man öffnet hierzu das Ventil B zunächst ganz wenig und lässt mit massiger Geschwindigkeit die Verbrennungsgase aus der Bombe durch das Chlorcalciumrohr strömen. Ist der Druck der Gase in der Bombe verschwunden, so öffnet man jetzt erst das Ventil A und lässt mit derselben Geschwindigkeit trockene atmosphärische Luft durchtreten. Währenddessen hat man mit einer Spiritusfiamme das Oelbad auf 105⁰ C. zu erwärmen, so dass das aus der Verbrennung entstandene und nach beendetem Versuch in der Bombe kondensirte AVasser wieder verdampft, aus der Bombe entweicht und in der Chlorcalciumvorlage aufgefangen wird, wobei ein grosser Teil sich schon vorher in der Glaskugel des Chlorcalciumrohres kondensirt, während der Rest vom Chlorcalcium vollständig absorbirt wird.

frei von AVasserstoff ist und derselbe unter

Die Zeitdauer des ganzen Versuches beträgt etwa 2 Stunden, wovon ca. ³/₄ Stunden auf die kalorimetrische Untersuchung, ¹/ij Stunde auf die Entleerung der Verbrennungsgase aus der Bombe und ³/₄ Stunden auf das Austreiben des Wassers aus der Bombe entfallen. Da der Sauerstoff in den Elkanschen Bomben nicht ganz

zwar

hohem Druck in die Verbrennungskammer gefüllt werden muss, so kann man denselben mit den üblichen Trocknungsvorrichtungen nicht entwässern, muss vielmehr den dadurch bewirkten Fehler dadurch beseitigen, dass man blinde Versuche ausführt. Die Verbrennungsbombe wird dann mit Sauerstoff bis zu derselben Spannung angefüllt wie bei den Versuchen, derselbe wird hierauf wieder langsam durch das Chlorcalciumrohr ausströmen gelassen und die gleiche Luftmenge wie beim Verbrennungsversuch durch die Bombe getrieben und der AVassergehalt des Chlorcalciumrohres ebenfalls durch Gewicht bestimmt. Eine letzte Berücksichtigung verdient endlich noch der kalorimetrische AVasserwert des Kalorimeters und der Bombe. Derselbe kann aus den Gewichten, den spezifischen AVärmen und der Temperaturzunahme der einzelnen Bestandteile des Kalorimeters berechnet werden, wird jedoch genauer durch Verbrennen einer Substanz von bekannter Verbrennungswärme bestimmt, wozu man am besten chemisch reinen Zucker wählt, dessen Verbrennungs wärme nach Berthelot 3962 Kal. beträgt. — Der Preis eines

vollständigen Kalorimeters mit der Kroekerschen Verbesserung beträgt (bei der dieselben führenden iirma, P. Altmann, Berlin, N.W., Luisenstrasse 52) 300

aus-

zur

IR

43

Für flüssige Brennstoffe ist nur ein Kalorimeter, dasjenige von St. Claire-Deville [8] zur Anwendung gelangt, indessen scheint es keine grosse Genauigkeit ergeben und keine weitere Verbreitung gefunden zu haben.— Von Kalorimetern Bestimmung des Heizwertes gasförmiger Brennstoffe ist das wichtigste das Kalorimeter von Junkers [9]. Dasselbe beruht auf einem ähnlichen Prinzip wie die Kalorimeter für feste Brennstoffe, nämlich auf der Berechnung des Heizwertes aus der Temperaturerhöhung einer bestimmten Wassermenge und hat sowohl seiner ungemein leichten Handhabung als auch seiner grossen Genauigkeit wegen alle anderen Kalorimeter für brennbare Gase verdrängt. Seine Konstruktion ist in den Fig. 2 u. 3 dargestellt.

fliesst, welches sich hierbei erwärmt. Aus der -§j .Jj Temperaturerhöhung, der Wassermenge und J? Gasmenge in einer bestimmten Zeit, wird sodann ^ der Heizwert des Gases aus der Gleichung jT_ W.(T-t)

Die Flamme (28) des zu untersuchenden |§j j Gases brennt auf einem Bunsenbrenner (23,24,27) im Innern eines auf drei Füssen (40,41) stehenden W ® melirwaudigen, aussen und innen vernickelten-gl ti Cylinders, durch welchen fortwährend Wasser:» g ₍

ffl

29^

Gr

SS

r-O

berechnet, worin H den Heizwert des Gases in W. E. für 1 1, Gr die in bestimmter Zeit verbrannte Gasmenge in Litern,

28

35

42

43

W die während derselben Zeit durch das Kalorimeter geflossene Wassermenge in Kilogramm und T und t die Austritts- bezw. Eintrittstemperatur des Wassers, also T—t die Temperaturerhöhung desselben in Celsiusgraden bezeichnet.

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Fig. 3.

Fig. 2.

— Um jedoch den Durchfluss des Wassers stets mit gleicher Geschwindigkeit oder unter gleichem Druck zu erzielen, ist aussen am Kalorimeter ein etwa 1 m langes Rohr (6) angebracht, welches oben ein kleines Gefäss mit dem Wassereintrittsrohr (1), einem Siebcylinder (2), einem Ueber-lauf (4) und einem Abflussrohr (5) trägt. In das am unteren Ende U-förmig umgebogene Rohr ist ein Regulirhahn (9) mit Zeiger (10) und Gradbogen (11) eingesetzt, wodurch die sekundlich durchströmende Wassermenge genau régulât werden kann, während direkt über dem Hahn ein mit Zehntelgradteilung versehenes Thermometer (42) (Fig. 2 u. 3) angebracht ist, an welchem die Eintrittstemperatur des Wassers abgelesen wird. — Der Innenraum des Cylinders enthält eine grössere Anzahl dünnwandiger Rohre (30) welcheaus, dem Vertikal- und Querschnitt in Fig. 2 zu ersehen sind. Durch diese strömen die Verbrennungsprodukte dem aufsteigenden Wasser entgegen nach unten in den gemeinsamen Sammelraum (31), an welchem noch ein Abflussrohr (35) für das Kondenswasser angebracht ist, und durch den mit einer verstellbaren Klappe (33) versehenen Abzug (32) in die freie Luft. Auf dem Cylinder sitzt eine mehrwandige konische Haube (29) und auf dieser das mit mehreren Diaphragmen (17) und einem Thermometer (43) zur Messung der Austrittstemperatur versehene Steigerohr mit einem horizontalen Ansatz (18) und daran schliessendem Ueberlaufgefäss (19), mit Trichter (20) und Ablaufrohr (21). Der Bunsenbrenner ist am unteren Ende mit zwei Oeffnungen und einem Ringschieber (23) versehen, wodurch beim Anzünden des Brenners die Luftzufuhr, also das Mischungsverhältnis zwischen Luft und Gas regulirt werden kann. Nach dem ausserhalb des Kalorimeters erfolgten Anzünden des Brenners wird derselbe in das Kalorimeter eingebracht und an einem am Boden desselben befindlichen Stift (26) durch eine Stellschraube festgeklemmt. Die sonstigen zum Kalorimeter erforderlichen Apparate und deren Aufstellung sind in Fig. 4 dargestellt. Mittelst des bei a aufgesteckten Schlauches w wird das Wasser aus der Wasserleitung oder einem hoch gelegenen Wasserbehälter entnommen. Der an das Ueberlaufrohr bei b angeschlossene Schlauch führt in ein Abflussrohr, wie aus der Fig. ersichtlich. Der bei c angesteckte Schlauch des Abflusswassers wird so lange ebenfalls in den Trichter des vorerwähnten Abflussrohres gehalten, bis beide Thermometer in Ruhe sind, also der Beharrungszustand eingetreten ist, was meistens nach einigen Minuten Brennzeit erfolgt. Hierauf kann der Versuch beginnen, zu welchem Zwecke man rasch das untere Schlauchende in das direkt neben dem Abflussrohr stehende Messgefäss einführt und gleichzeitig den Stand

der Experimentir-Gasuhr, sowie die Temperaturen des eintretenden und austretenden Wassers und des Thermometers an der Gasuhr notirt. Man kann nun den Versuch auf zweierlei Art weiter führen, indem man entweder das Messgefäss bis zu einer bestimmten Marke (etwa 1 oder 2 1) volllaufen lässt und bei erreichtem Wasserstand sofort den Hahn am Brenner zudreht, also die Gaszuströmung unterbricht und dann den Stand der Gasuhr abliest, oder indem man eine bestimmte Gasmenge durch die Gasuhr fliessen lässt, z. B. 5 oder 10 1, und bei der entsprechenden Zeigerstellung den Versuch abbricht. Während des Versuchs sind die Temperaturen der beiden Thermometer am Kalorimeter in kurzen Pausen zu notiren und aus allen Notirungen später die Mittelwerte zu berechnen. Letzteres ist jedoch nur dann zulässig, wenn der Beharrungszustand während des Versuchs nahezu gewahrt blieb und keine stärkeren Schwankungen als höchstens um 1/4 bis % ⁰ stattgefunden haben. Ist dies doch der Pall, so kann dem Versuch keine grosse Genauigkeit zugeschrieben werden. Ueber-liaupt ist es empfehlenswert, für jede Heizwertbestimmung mehrere Versuche vorzunehmen und aus allen Werten das Mittel zu nehmen.

In das unter das Abflussrohr gestellte Messgefäss d fliesst das Kondenswasser ab, woraus man die bei der Kondensation gewonnene Wärmemenge berechnen, bezw. den sogen, oberen und unteren Heizwert des Gases bestimmen kann, da das Kalorimeter stets den oberen Heizwert (bezogen auf flüssiges Wasser) gibt, man also hiervon nur die Verdampfungswärme des Kondenswassers allzuziehen hat, um den unteren Heizwert (bezogen auf Wasserdampf ah Verbrennungsprodukt) zu erhalten.

ff

K*

-I“.

Fig. 4.

— Um auch das Gas, ebenso wie das Wasser, mit konstantem Druck in das Kalorimeter bezw. den Brenner einströmen zu lassen, ist zwischen der Gasuhr und dem Kalorimeter noch ein Gasdruckregler eingeschaltet, an dessen Wassermanometer man den Druck beobachten kann.

Ueber die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Junkersschen Kalorimeters gibt eine Versuchsreihe Aufschluss, welche im Winter 1894/95 mit demselben in der physikalisch-technischen Reichsanstalt zu Berlin angestellt wurde.

November 1894 . .    2629 Kal

Dezember „

Januar 1895

Zur Untersuchung wurde Wasserstoff angewendet, welcher anfänglich direkt aus chemisch reinem Zink und chemisch reiner Schwefelsäure hergestellt und in einem Kubizirapparat von 200 1 Inhalt aufgefangen wurde, während später von der Firma Elkan in Berlin in verdichtetem Zustand gelieferter Wasserstoff benützt wurde. — In den Monaten November 1894 bis Januar 1895 fanden 30 Untersuchungen statt, welche folgende Werte des Heizwertes von 1 1 AVasser-stoff von 0° und 760 mm Spannung ergaben:

. . 2615 „ . .    2617    „

im Mittel 2620 „

Durch Korrektion dieses Mittelwertes durch das von Than gegebene Verhältnis 1,01056 der wahren spezifischen Wärme des AVassers bei 15° zur mittleren spezifischen Wärme zwischen

0⁰ und 100⁰ erhält man den Heizwert zu

2592 Kal, welcher Wert mit dem von

2620

1,01056

Thomsen gefundenen von 2582 Kal bis auf 10 Kal = 0,4% übereinstimmt.

Unschätzbare Dienste leistet das Junkerssche Kalorimeter namentlich zur fortgesetzten Heizwertbestimmung in Gasanstalten und bei den Untersuchungen von Gasmotoren. Der Preis beträgt einschliesslich allen Zubehörs etwa 560 dl.

Litteratur: [1] Muspratts Chemie, 4. Aufl., Bd. 4, Braunschweig 1893, S. 179—184. — [2] Fischer, Cliem. Technologie der Brennstoffe, Braunschweig 1880; Journal für Gasbeleuchtung 1891, S. 108; Bolley, Technologie 56 (Bd. 1, 3, 3), Braunschweig 1896, S. 542. — [3] Zeitschr. für analyt. Chemie 1884, S. 453: AFochenschr. d. österr. Ingen.- u. Arch.-Vereins 1889, Nr. 42 u. 43. — [4] Bayer. Industr.- u. Gew.-Blatt 1878, S. 161 ; 1879, S. 117—321; 1880, S. 229; 1881, S. 1. — [5] Hempel, Gasanalyt. Methoden, Braunschweig 1890, S. 347. — [6] Annal. Chim. Phys., Bd. 6, S. 546; Bd. 10, S. 480; Bd. 13, S. 289. — [7] Zeitschr. für Rübenzucker-industrie, Bd. 46, Heft 482. — [8] Dingl. Polyt. Journ., Bd. 192, S. 209; Bd. 193, S. 124. — Ausserdem über Verbrennungskalorimeter für feste und flüssige Brennstoffe in der unter [1] angeführten Quelle Bd. 4, S. 249—275. — [9] D. R. P. Nr. 71731 u. 72 564; Journal für Gasbeleuchtung 1894, S. 351, 545; Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingen. 1894, S. 1395. ihering.

Kalorisator, ein in der Zuckerfabrikation beim Diffusionsverfahren angewandter Wärmeapparat, welcher dazu dient, den Inhalt der Diffuseure auf geeigneter Temperatur zu erhalten. — S. Zuckerfabrikation unter Zucker, w. Kerp.

Kalorische Maschinen, s. Heissluftmaschinen.

Kalorischer Wirkungsgrad, s. Disponible Arbeit.

im

Kalotte, in der Mathematik die Oberfläche eines Kugelabschnittes ; i Bauwesen eine flache Kuppel. — S. auch Edelsteinschleiferei. Kalottenbleche, s. Hänge bleche.

Kaltbruch, Kaltbruchprobe, s. Biegeprobe.

Kaltdampfmaschinen, s. Kälteerzeugungsmaschine, Bd. 5, S. 354. Kaltguss, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 631.

Kalthäinniern, s. Hammer.

Kalthaus, s. Gewächshaus.

Kaltluftmaschinen, s. Kälteerzeugungsmaschine, B. 5, S. 365.

Kaltschüren, s. Glas, Bd. 4, S. 682.

Kaltwasser-Waschniaschine, s. Seidenspinnerei.

Kalymmation, ein Teil der griechischen Steinbalkendecke des Säulenumganges (Pterondecke). Auf den Steinbalken, die vom Architrav zur Cella-mauer führten, legten die Griechen grosse, mit quadratischen Oeffnungen in regelmässigen Abständen versehene Platten (Stroteren). Die Oeffnungen der letzteren waren mit kleinen Steinplatten zugedeckt, die zumeist einen Stern aufgemalt erhielten, und diese nannte man Kalymmatien oder Lakunarien. Eine so gestaltete Decke bezeiclmete man als Stroteren-Kalymmatien-oderLakunariendecke.

v. Schubert-Soldern.

Kambrik (K ammertuch), feiner Hemdenkattun ; s. W e b e r e i.

Kamee, s. Edelsteinschleiferei, Bd. 3, S. 540.

Kamelott (franz. camelot), leinwandartig gewebter Stoff aus Angorawolle (s. d.).

Kameruns, gereinigte, s. Palmöl.

Kamin, eine Heizvorrichtung, bei welcher in einer seitlich und nach oben begrenzten Wandnische ein offenes Feuer brennt, das seine strahlende Wärme an die Zimmerluft abgibt, während die sich bildenden Gase durch einen Schornstein zum Abziehen gebracht werden (vergl. Heizung geschlossener Bäume, Bd. 5, S. 125 u. 126).

Die Kamine bilden eine sehr alte Heizeinrichtung, In Deutschland und England erhielten sie bereits in der ersten Hälfte des 12. Jahrhunderts eine mehr oder weniger künstlerische Ausstattung. Die ältesten Kamine besitzen einen pyramidenförmigen Mantel, der auf Konsolen steht, und eine grosse, mannshohe Oeffnung (altdeutsche oder lombardische Kamine). Die englische Form ist an der Seite geschlossen, mit einem Bogen überspannt und meist durch vorgestellte Säulchen dekorirt, eine Abart, die sich vielfach auch noch in Deutschland vorfindet. Die französichen Kamine liegen ganz in der Mauer, sind ebenfalls nach den Seiten hin geschlossen und ist die Oeffnung bei denselben viel breiter als höher gehalten. Aehnlich sind die holländischen Anlagen, nur dass die Kamine ganz in der Mauer liegen. Auch heute werden noch vielfach Kamine in Ländern mit warmem oder gemässigtem Klima verwendet, so insbesondere in Italien, England und Frankreich. Ein grosser Vorzug ist die dekorative Wirkung, der behagliche und gemütliche Anblick des offenen Feuers und die kräftige Ventilation, die durch das Kaminfeuer erzeugt wird. Doch geht durch diese Heizmethode sehr viel Wärme verloren, so dass häufig nur ca. 14°/₀ der aus dem Brennmaterial erzeugten Wärme dem Raume zugeführt werden. In neuerer Zeit hat man die Konstruktion soweit verbessert, dass ca. 30 °/₀ der Wärme gewonnen werden kann ; dann aber nähert sich das Aeussere eines solchen Kamines bereits einem Zimmerofen. Ausserdem kommen heute vielfach Kombinationen des Kamines mit dem Ofen vor, in welchem Falle zumeist zwei Feuerungen angebracht sind. Die Kaminfeuerung ist vorne angeordnet, so dass die Bewohner des Raumes den Anblick des offenen Feuers gemessen können, dagegen die Ofenfeuerung seitlich. Der Oberteil yles Ofens ist mit Zirkulation versehen. Auf diese Weise kann bei geringer Kälte bloss im Kamin, bei grösserer Kälte auch im Ofen geheizt werden.    Schubert-Soldern.

Kaminsteme, Formziegel, welche zum Bau der Schornsteine oder Kamine verwendet werden. Für runde Fabrikschornsteine werden Steine benützt, welche den Brunnenziegeln ähnlich sind (s. Formziegel, §

Fig. 2.

Fig. 1.

Bd. 4, S. 369). Für Stubenfeuerungen werden die in jj den Mauern angeordneten Schornsteinrohre, soweit dieselben nicht besteigbar sind, bisweilen aus besonderen Steinen errichtet, wozu die Kamin- oder Essenziegel verwendet werden. Es geschieht dies dann, wenn die innere Form des Schornsteins rund ist. Eine Anordnung solcher Steine im Verband ist aus Fig. 1 (1., 3., 5. etc. Schicht) und Eig. 2 (2., 4., 6. etc. Schicht) ersichtlich. Da bei dieser Konstruktion viele Fugen

entstehen, durch welche die Rauchgase leicht nach aussen (in die Zimmer) entweichen können, so ist von verschiedenen Seiten vorgeschlagen worden [lj—[3], diese Kaminrohre nicht aus einzelnen Steinen in Grösse der gewöhnlichen Mauerziegel, sondern aus grösseren Stücken zu erbauen. Es sind hierfür innen glasirte Thonrohre und ebensolche viereckige Thonkästen u. dergl. vorgeschlagen worden.

Diimntler.

Litteratur: [1] Zentralbl. d. Bauverwalt. 1892, Nr. 19 A. — [2] Deutsche Töpfer- u. Ziegler-Zeitung 1889, Nr. 46. — [3] Lejeune, Emile, Guide du Briquetier, 3. Auf!., Paris (ohne Jahreszahl).

Kamm, 1. s. v. w. Krone, Oberfläche eines Strassen- oder Bahndammes, Wehr u. dergl. 2. Oberster schützender Abschluss einer Mauer (s. Kappe), gebildet aus Deckplatten aus Sandstein oder Zementgusssteinen, aus gerolltem Hacksteinmauerwerk in Zement oder Falzziegeleindeckung; bei allen Abdeckungen ist eine Wasserschräge erforderlich, welche ein- oder zweiseitig abwässert; ebenso eine sorgfältige Dichtung der Stossfugen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in die Mauer zu verhindern. 3. S. v. w. Bart beim Schlüssel.

-<E3-

4. Holzverband zweier horizontaler sich kreuzender, in zwei verschiedenen Ebenen liegenden Hölzer, z. B. eines Bundtrames oder Trames mit der Mauerbank, s. Fig., welche den einfachen, den Mittel- oder Doppel- und den Kreuzkamm darstellen (s. auch Auf kämm en, /] Bd. 1, S. 539). 5. Werkzeug aus Hartgummi,

__1/ Horn, Elfenbein etc. zur Ordnung der Haare,

Reinigung von Spinnfasern u. dergl. Zum Zwecke der sehr einfachen Herstellung werden an dem zugerichteten (zugeschickt en) Stück Hartgummi, Horn etc. die Zähne mit einer Säge ausgeschnitten (gezwickelt), hierauf mit der Grösserfeile bearbeitet und endlich abgerundet und geschliffen. An Stelle der Handarbeit ist gegenwärtig die Maschinenarbeit getreten (vgl. Friedrich, die Kammfabrikation, ihre Geschichte und gegenwärtige Bedeutung, Nürnberg 1883). — Vergl. auch Baum wo 11-, Kammgarn-, Seidenspinnerei, Grat, Holzzähne.

Kammer, 1. Nebenraum in einer Wohnung, meist nicht heizbar, sowohl zum Schlafen als auch zur Aufbewahrung von Vorräten, Kleidern, Speisen; sodann auch von Kunstschätzen, daher Kunstkammer, Schatzkammer; s. Kabinet.

Weinbrenner.

Treptow.

Kammerball, eine besondere Art des bergmännischen Abbaues und zwar des Pfeilerbaues (s. d.), wie er auf mächtigen Braunkohlenflötzen, z. B. im nordwestlichen Böhmen angewendet wird.

KammerÖfen, s. Oefen zum Brennen von Ziegeln etc. Kammersäure, s. Schwefelsäure.

Kammerschleuse, ein solches zwischen zwei verschieden hoch gelegenen, schiffbaren Wasserflächen gelegenes Bauwerk, das ein Wasserbecken, die Schleusenkammer oder kurz die Kammer, bildet, welche mittelst verschliessbarer Durchfahrtsöffnungen, den Häuptern, jederzeit je nach Bedarf mit der tieferen oder höheren Wasserfläche, dem Unter- oder Oberwasser, in fahrbare Verbindung gesetzt werden kann. Die Kammer ist zur Aufnahme von Schiffen geeignet, in der Regel nur eines einzigen Schiffes für jedes Durchschleusen; hierbei wird sie bei geschlossenen Thoren entsprechend gefüllt oder entleert, so dass das eingefahrene Schiff durch den darin steigenden oder fallenden Wasserstand vertikal gehoben bezw. gesenkt wird und dann bei ausgeglichenem Wasserspiegel, nachdem das eine bezügliche Thor geöffnet wurde, in das Ober- bezw. Unterwasser ausfahren kann. Der Höhenunterschied der beiden letzteren heisst das Schleusengefälle.

an.

Die erste Erwähnung einer Schiffahrtssclileuse, wovon es nur unsicher ist, ob es eine blosse schiffbare Stauschleuse (s. d.) oder eine Kammerschleuse war, geschieht in einer Urkunde Wilhelms II. von Holland vom Jahre 1253. Die erste Kammerschleuse in Italien ist 1439 von Philippe Visconti in der Nähe von Mailand konstruirt worden. Die Beschreibung einer Kammerschleuse von Leone Battiste Alberti aus dem Jahre 1450, so auch der Bau einer solchen von Leonardo da Vinci im Kanale von San Christoforo bei Mailand im Jahre 1509 gehören also schon einer späteren Zeit

^    Die wichtigsten Teile bezw. Bezeichnungen

A an einer gewöhnlichen Kammerschleuse (Fig. 1) ^ ( sind : a die Schleusenkammer mit dem Schleusen-boden a' als Sohle und den Schleusenwänden a" A zur seitlichen Begrenzung, bi und sind die P? Schleusenhäupter ; bx das Ober-, das Unter. j$ haupt, c die Abfallmauer oder der Abfallboden.

Die Verschlussvorrichtung in jedem Schleusen-jg haupte heisst im allgemeinen Schleusenthor und zwar di Oberthor, d₂ Unterthor, e die Thorkammer, der zur Bewegung des Thores nötige ¹ Baum, deren Sohle der Thorkammerboden. Von der für das Unterthor noch notwendigen freien Grenzlinie e' bis zur Abfallmauer c zählt die nutzbare oder Nutzlänge der Kammerschleuse, f der Drempel, d. i. die Schwelle, an welcher sich die Unterkante, und g die Wendenische, an welche sich der hintere Ständer, die Wendesäule, des geschlossenen, zweiflügeligen, vertikalen Drehthores anlehnt, h die Thorkammernische oder Thornische zur Aufnahme der aufgeschlagenen Thorflügel. i der Hinterboden, zwischen dem Oberthor und der Abfallmauer, k der eventuell vorkommende Vorboden an der Oberseite der unteren Thorkammer. I die Vorschleuse, bezw. die obere und untere, an den äusseren Enden der Schleusenhäupter, mit den Dammfalzen m zum allfälligen Einlegen von Dammbalken behufs Absperrung des Wassers bei Beparaturen. n der Umlaufkanal oder Umlauf; diese dienen gleich wie Schützen in den Thoren oder Thorschützen zum Füllen bezw. zum Entleeren der Kammerschleuse. AVenn verschiedenartige Wasserwege, wie Kanal, Fluss oder die See, an der Kämmers chleu se Zusammentreffen, so werden deren Häupter auch als Binnen- bezw. Aussenhaupt bezeichnet [5], [6].

Die sogen. Kanalschleusen in den Schiffahrtskanälen und Flussschleusen in den kanalisirten Flüssen sind fast immer Kammerschleusen, die an Seehäfen vorkommenden Seeschleusen aber nur - . . ausnahmsweise solche. Die verschiedenen Abwei- Ą chungen von der einfachen Kammerschleuse (Fig. 1), A welch letztere bei Fortsetzung der nämlichen Fahrrichtung auf einmal nur e i n Schiff auf eine massige (bis etwa 6 m betragende) Höhendifferenz durchschleust, sind:

a.    Je nach der Aenderung der Fahrrichtung: 1. die Sack- oder Kopfschleuse, das Schiff fährt fast ganz in entgegengesetzter Dichtung (nach rückwärts) aus der Kammerschleuse aus, die beiden Häupter sind nahe neben einander; 2. die Weichenschleuse mit drei (oder mehr) Häuptern, wenn noch Abzweigungsschiffswege Vorkommen; 3. die Wendeschleuse, die Stelle von 1. oder 2. einnehmend, um in der Kammer schon das Schiff wenden zu können; wird wegen grossen Wasserverbrauches und da das Wenden auch ausserhalb der Kammerschleuse geschehen kann, selten ausgeführt.

b.    Je nach der Anzahl der gleichzeitig in der Kammer Platz findenden Schiffe: 1. die Doppelschleuse für zwei Schiffe neben einander (Fig. 2, [4]); 2. die Kesselschleuse für mehrere Schiffe neben oder auch hinter einander; 3. lange Schleusen für zwei oder mehrere Schiffe hinter einander, also auch für Schiffszüge ; vielfach haben solche noch ein Mittelhaupt, um für einzelne oder für kleinere Schiffe behufs Wasser- und Zeitersparnis die Kammer kürzer abteilen zu können.

c.    Die Parallel- oder Zwillingsschleusen, das sind zwei Kammerschleusen neben einander, deren Kammern nur durch eine Mittelmauer von einander getrennt erscheinen. Statt solcher werden manchmal zwei ganz selbständige, etwas von einander entfernte Kammerschleusen vorteilhafter sein [5].

d.    Zur Ueberwindung grosserer Höhendifferenzen zwischen Ober- und Unterwasser an einer Stelle : 1. die Kuppel- oder Koppelschleuse oder Schleusentreppe, dabei sind mehrere Kammerschleusen unmittelbar hinter einander angeordnet, so dass das Unterhaupt von einer oberen Schleuse zugleich das Oberhaupt der nächst unteren ist ; 2. die Schachtschleuse, eine einzige Kammerschleuse von entsprechend grosser Tiefe.

Wenn der Wasserstand bald auf der einen, bald auf der andern Seite höher ist, kommen in einem oder in beiden Häuptern einer Kammerschleuse

(jrundriss

e’

1/ h

2Ü

Längenschnitt

pin

mm

...

in

j Querschnitt durch ä Unterhaupti Kammer

Fig. 1.

1!—r

Doppelschleuse

Fig. 2.

:Aizl

Hi

Fig. 3.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

26

Doppelthore vor, d. h. zwei Thorpaare, welche nach entgegengesetzten Seiten aufgehen oder kehren (Fig. 3); dies wird z. B. an der Abzweigungsstelle eines Kanales von einem Flusse nötig, wo nur das Hochwasser desselben höher als der Kanalspiegel ist, so dass hier das hinzukommende zweite Thorpaar das Hochwasser vom Eintritt in den Kanal abzuhalten, also die Aufgabe einer Schutzschleuse (s. d.) zu erfüllen hat.

Die Abmessungen der einfachen Schleusenkammer, d. i. deren Nutzlänge, Nutzbreite, sowie jede Drempeltiefe unter dem nächstbefindlichen Kanalspiegel, müssen etwas grösser sein als Länge, Breite und Tiefgang der grössten durchzuschleusenden Schiffe ; der diesbezügliche mindeste Spielraum ist in der nachstehenden Tabelle angegeben :

für die

Kanalschleuse . . Flussschleuse . . . Seeschleuse . . .

Spielraum (in Meter) in der

Breite, jederseits Tiefe, einfach Länge, einfach von bis

von

bis

von

bis

0,1

0,2

0,15    0,3

0,3    1,0

0.2 0,25 0,5 0,25 0,3 1,0 0,3 0,4 1,5

h-A

O IO O

Auf den älteren französischen Kanälen ist das durchschnittliche Schleusengefälle 2,5 in. ln bedeutenden Kanälen wird nun das Gefälle (s. d.) der Kammerschleuse möglichst gross aus-geführt. So hat man z. B. beim französischen Kanal du Centre, wo früher nur 2,6 m »Schleusengefälle vorkamen, dasselbe auf 5,2 m vergrössert [2], Aus gleichem Grunde wendet man den Schachtschleusen (s. d.) grosse Aufmerksamkeit zu.

Litteratur: [1] Franzius, Der Wasserbau, 2. Abt., 2. Hälfte, Schleusen, Schiffahrtskanäle, Leipzig 1895. — [2] Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1891, S. 1. — Konstruktionszeichnungen von Kammerschleusen: [3] Zeichensammlung der Ecole des ponts et chaussées, Serie V, Sektion D, Paris. — [4] Zeitschr. für Bauwesen 1880, Tafel 38; 1888, Tafel 35. — [5] Desgl. 1886, Tafel 29 u. 63. — [6] Zeitschr. d. Arch. u. Ing. zu Hannover 1866, Tafel 348 ; 1888, Tafel 24. »S. auch Kanalisation der Flüsse, [1]—[7] und Schiffahrtskanäle.

Kammerteich, s. Winterhaltung unter Teichwirtschaft.

Kammformer, ein mehrkörperiger Häufelpflug (s. d.), bei welchem die einzelnen Häufelpflugkörper an dem gemeinschaftlichen Rahmen verstellbar ungeordnet sind. Dieselben häufen die Erde zu gleich weit entfernten Dämmen auf. Es lässt sich dies in Ermangelung von Häufelpflügen auch dadurch erreichen, dass man an Hackmaschinen (s. d.) an Stelle der Messer Häufelpflug-

Strebel.

Kammgarn artiges

Kresnik.

körper ansetzt.

Kammgarn, s. Kammgarnspinnerei.

Streichgarn, s. Halbkammgarne.

Kammgarnspinnerei. — Zum Zwecke des Yerspinnens muss die Kammwolle gleich der Streichwolle zunächst sortirt, dann zum Teil durch Klopfen oder im Wolfe aufgelockert und gereinigt, jedenfalls aber immer der Wäsche mit Seife oder dergleichen unterworfen werden, um den Schweiss zu entfernen. Das Wolfen kann bei guten reinen Wollen, namentlich bei den besseren Losen deutscher Kückenwäsche, unterbleiben. Gefärbt pflegt Kammwolle nicht zu werden, ausgenommen in dem Falle, dass man melirtes Garn erzeugen will, wozu die Vermengung verschiedenfarbiger Wollen vor und bei dem Kämmen stattfinden muss. Hierbei kann man entweder die lose Wolle oder den Kammzug in Bobinenform färben. Im übrigen färbt man wieder entweder die Garne oder die aus denselben verfertigten Waren. Das Einfetten vor dem Kämmen ist namentlich für die groben langen Kammwollen allgemein gebräuchlich. Die ungefettete Wolle spinnt sich nicht ganz so leicht als gefettete. Es ist gut, wenn die Wolle in einem etwas feuchten Raume auf bewahrt wird, wodurch sie sich besser auf den Maschinen bearbeiten lässt; die Feuchtigkeit macht sie geschmeidiger und ersetzt so einigermassen das Fett.

Waschen der Kammwolle. Bei dem vollkommenen Reinigen durch Waschen (Fabrik was che) folgen der Reihe nach Einweichen, Waschen, Spülen in der Weise, dass man die hierzu dienenden Gefässe (Kufen, Bäder) in unmittelbarer Aufeinanderfolge anordnet. Die Wolle wird durch mechanisch bewegte Rechen in den Flüssigkeitsbehältern vorwärts geschoben und wandert von einem in den andern, während die Flüssigkeit den entgegengesetzten Lauf nimmt. Die Behälter waren zu diesem Zwecke früher verschieden hoch aufgestellt, während man jetzt Schöpfräder oder Dampfstrahlpumpen zur Ueber-tragung der Waschflüssigkeit verwendet.

Die Verschmelzung der einzelnen Maschinen zu einer einzigen führt den Namen Leviathan und besteht ein solcher (eine Batterie) aus einem Einweichbottich (der Länge nach geteilt, damit die Wolle länger in den Abteilungen, welche abwechselnd entleert werden, bleiben kann) und aus drei, besser vier Bädern (Passagen, désuinteurs et rinceurs) ; hieran schliesst sich zweckmässig die Trocken- und Einölvorrichtung. Die Behälter sind noch mit Zuleitungsrohren für Dampf, Wasser und Seifenlösung bezw. mit Ueberleitungsrohren für die Waschflüssigkeit ausgerüstet.

Die Wärmegrade, welche beim Waschen verwendet werden, betragen 45—55°C. und zwar steigert man die Wärme in den Bädern stufenweise. Das erste (Einweich-) Bad erhält meist reines Wasser mit Zusatz aus dem zweiten Bade, das zweite Bad das schmutzige Seifenwasser aus dem dritten Bade, das dritte reines Seifenwasser, das vierte reines Wasser zum Spülen. Nach Verlauf von einigen Stunden wird das erste und zweite Bad entleert und die anderen Flüssigkeiten entsprechend weiter getrieben bezw. ersetzt. Die Seifenmenge, welche gebraucht wird, richtet sich natürlich nach der Verunreinigung der Wolle, ob letztere schon durch Bückenwäsche vorgereinigt ist oder sich noch vollständig im Schweisse befindet. Die Seifenmenge schwankt zwischen 5—10 kg auf 100 kg Kohwolle.

In Deutschland wird das Wollschweisswasser jetzt wohl von allen Fabriken eingedampft und auf Pottasche verarbeitet. Auf die Gewinnung von Wollfett bezw. Lanolin sei ebenfalls verwiesen. Beim Fällen der vorwiegend Wollfett, Seife und kohlensaures Alkali enthaltenden Waschwässer durch Chlorcalcium wird Zusatz von Salzsäure empfohlen, zu dem Zwecke, die Bildung von kohlensaurem Kalk in dem Niederschlage zu verhindern. Aus dem Seifenwasser werden ferner durch Zusatz von Säure oder besser von Kalk die Fettsäuren abgeschieden und wieder auf Seife oder zu Leuchtgas verarbeitet [2].

Das Trocknen der Kammwolle geschieht entweder auf Trockenmaschinen oder auf der sich meist an den Leviathan anschliessenden MehIschen Trockentrommel [3]. An die Trockentrommel schliesst sich passend die Einölvorrichtung (Schöpfwerk oder kleine Dampfstrahlölpumpe) an. Zum Einölen verwendet man vorwiegend Olivenöl.

Bei der weiteren Verarbeitung der Wolle in den Spinnereien muss mittelst der dem Spinnen vorausgehenden Vorbereitung eine soviel als möglich gerade und gleichlaufende Anordnung der Wollhaare herbeigeführt werden, wodurch nachher der Garnfaden seine Glätte erlangt. Dieser Zweck wird nun entweder durch Kämmen der Wolle oder durch Kratzen erreicht. Ersteres ist der Fall bei den eigentlichen Kammgarnen, welche vorzüglich für die Weberei bestimmt sind und wozu man Wolle von fast jeder Länge — zu den feinen Garnen 80 bis 100 mm lange Merinowolle, zu den gröberen die lange Wolle der Marschschafe — anwendet (peigné, combed); letzteres hauptsächlich bei dem grössten Teile der Strick-, Tapisserie- und Strumpfwirkergarne, aber auch einem kleineren Teile der Webergarne, wozu man auch kürzere, grobe Wolle gebraucht (Halbkammgarn, cardé-peigné, peigné-cardé, carded). Die beiden Verfahren bieten den sehr wesentlichen Unterschied dar, dass beim Kämmen eine Absonderung der vorhandenen kürzeren Wollhaare stattfindet, beim Kratzen aber nicht, hier also die gesamte Wollmasse, dort nur der langhaarige Teil derselben, zum Verspinnen gelangt.

Ausser den von Schafwolle gesponnenen Kammgarnen sind jene von Ziegenhaar, Kamelhaar, von Pakoshaar, dann aus Mischungen von Wolle mit Baumwolle oder Seide (Phantasiegarne, fancy-yarn, mixed yarn) zu erwähnen.

Die getrocknete und geölte Wolle gelangt bei der Fabrikation der eigentlichen Kammgarne zuerst auf die Krempel, welche ein zur Speisung der Kämmmaschine geeignetes Band daraus herstellt, und zwar werden dazu immer Walzenkrempeln (s. unter Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 89) verwendet. Es werden sowohl einfache als Doppelkrempeln benützt, letztere namentlich für schwierig aufzulösende Wollen.

Die Kammgarnkrempeln besitzen meist an der Einführungsseite Einrichtungen zur Entfernung der Kletten aus der Wolle nach Art der Klettenwölfe. Mittelst dieser Abschläger kann wohl eine Entfernung der Kusskletten, Strohteilchen u. dergl. erreicht werden ; jedoch ist damit eine gründliche Entfernung der Spiral- oder Ringelkletten, welche mit ihren an einem spiraligen Steg ausragenden Häkchen fest in der Wolle sitzen, nicht möglich. Selbst die Ausbildung dieser Entklettungsart durch mehrfache Abschläger an Walzen, welche die Wollschicht mehr zerziehen und daher die Kletten freier machen wollen, hat nur teilweise Erfolge aufzuweisen. Besondere Beachtung verdienen deshalb die Bestrebungen, in der durch die vorhergehende Arbeit der Krempel geordneten Wollfaserschicht die Bingelkletten zu zerstückeln, so dass auf der Kämmmaschine dann die Klettenteile von den Abzugswerkzeugen nicht mehr erfasst werden können und folglich nur in den Kämmling gelangen (mechanische Klettenzerstörer). — Die Krempelbänder enthalten die Wolle wohl ziemlich gleich-massig verteilt und vollkommen aufgelöst, aber die Haare liegen noch durch einander und sind geknickt. Um beim Kämmen möglichst wenig Abfall und sämtliche langen Haare zu erhalten, müssen alle Haare in der Längsrichtung des Bandes laufen; es folgt deshalb vor dem Kämmen noch ein Doppeln (Doubliren) und Strecken auf den sogen. Bohstrecken. Diese Maschinen unterscheiden sich nicht wesentlich von den Strecken der nach dem Kämmen folgenden Vorbereitung; man wendet drei bis vier solcher Strecken oder Passagen hinter einander vor dem Kämmen an und zwar sind besonders Nadelstabstrecken (gill-boxes) in Anwendung [4].

Das Wollkämmen war früher Hand-

Den gebräuchlichen Rohstrecken zur Vergleichmässigung der Krempelbänder wird mitunter der Vorwurf gemacht, dass sie eine zu geringe Mischung des Spinngutes ergeben und dass sich bei der Speisung der Kämmmaschinen mit einzelnen Bändern kein gleichmässig dichtes Vliess für die Auskämmung, also die höchste Leistung der Kämmmaschine nicht erreichen lässt. Nach diesen beiden Richtungen hin hat man nach Art der in der Baumwollspinnerei früher benützten Kanalmaschinen unter Benützung von Banddoublirplatten besondere Vliessmaschinen (napeuse) ausgeführt [5], welche als Zwischenmaschine zwischen der Krempel und der Kämmmaschine dienen und sich durch ein wiederholtes Verstrecken bei einer vervielfachten Doppelung der Bänder kennzeichnen.

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LJ U Fig. 2.

arbeit (wobei der Kämmer gleichzeitig zwei Handkämme anwendete), jetzt wird es fast ausschliesslich mittelst Wollkämmmaschinen[6] betrieben. Beim Kämmen sollen die langen Haare als Kammzug oder Zug von den T~ kürzeren, den Kämmlingen, getrennt werden. Der Kämmling wird als Streichwolle zu Tuchen und tuchartigen Wollstoffen benützt. Damit der Faserbart beim Kämmen rein ausgekämmt wird, ist es nötig, die Mitte desselben doppelt, d. h. nach beiden Bichtungen hin, auszukämmen. Durch die verschiedensten Bauarten der Kämmmaschinen hat man nun die Aufgabe zu lösen gesucht, mit dem geringsten Aufwande an Zeit und Arbeit aus einer gegebenen Kammwolle die grösstmögliche Menge reingekämmten Spinngutes (Zug) und zwar in bester Beschaffenheit, d. h. so zu gewinnen, dass s wenigstens alle Haare unter 25 mm Länge abgesondert, keine Flöckchen und Knötchen mehr vorhanden und Festigkeit wie I w I wj Glanz des Haares nicht vermindert sind. Bei den Kämmmaschinen erfolgt der Beihe nach Speisen oder Einschlagen, Kämmen, Abzug des Kammzugs und Abzug des Kämmlings. Bei der ausserordentlich grossen Durchbildung, welche die Kämmmaschinen erlangt haben, können an dieser Stelle nur die vorzugsweise in Anwendung gekommenen Bauarten in Bezug auf die Anordnung ihrer Hauptteile und Wirkungsweise erläutert werden.

a. Noblesche Kämmmaschine [7]. — Die Handkämme sind durch umlaufende Nadelkränze ersetzt, wie der Grundriss Fig. 1 erkennen lässt. In dem Innern eines grösseren Nadelkranzes a sind zwei oder mehrere kleinere Ringe b gelagert, welche diesen berühren. An den Berührungsstellen bei 1 erfolgt von oben her das Einschlagen der Wollbärte in die Nadeln, so dass, wenn sich die Ringe in den Pfeilrichtungen drehen, die Bärte aus einander gezogen und dadurch ausgekämmt werden; da, wo die Haare die grössere Reibung haben, bleiben sie sitzen, es werden deshalb die hervorragenden Enden immer kürzer sein als die Enden, welche in dem Kamme sitzen, oder es werden die hervorragenden Schwänze die Enden von den längeren Haaren sein. Die Enden werden nun durch rasch umlaufende Streichrädchen den Abzugsvorrichtungen 2 bezw. 2' zu gestrichen, ■welche sie erfassen, so dass sie vereinigt zu Kammzugbändern z auf eine Spule aufgewickelt werden können. Die in den Kränzen sitzen gebliebenen kürzeren Haare, der Kämmling, werden an den Stellen 3 bezw. 3' durch abgeschrägte, atn Gestell befestigte Bleche s, welche zwischen die Zahnringe hinein greifen (Fig. 2)

und welche wohl auch langsam auf und ab bewegt werden, aus den Zähnen herausgehoben, so dass sie von den Walzen iv als Kämmling abgezogen werden. — Die Mitte des Bartes wird also in der gezeichneten Anordnung nicht ausgekämmt, d. h. die Maschine kämmt nicht rein ; sie eignet sich nur für lange Wollen.

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b. Holdensche Kämmmaschine (Fig. 3 u. 4.) — Holden benützt gleichfalls einen umlaufenden Nadelkranz e, wie durch die Grundrissfigur 4 angedeutet ist. Bei 1 findet das Einschlagen der Wollbüschel — der Bärte — statt, bei 2 wird der vorstehende Teil durch Nadelstäbe (gills) ausgekämmt, welche von unten einstechen, sich nach aussen bewegen, dann nach unten fallen, um vorn wieder einzustechen (square-motion, Vierseitbewegung) ; bei 3 erfolgt das Abziehen des Kammzuges z, bei 4 wird der Nadelkranz e von dem in ihm sitzen gebliebenen Kämmling befreit (wie bei der Nobleschen Maschine, S. 404), so dass bei 1 das Speisen wieder eintreten kann — Fig. 3 gibt den Schnitt nach 1 3 wieder. Die Krempelbänder werden durch a herangeholt, und geschieht die weitere Uebertra- a gung durch die sich absatzweise drehenden Walzen b, welche die gewünschte eingestellte Länge ;    / '

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Fig. 3.

Fig. 4.

aus dem Kanale d heraus- / schieben, so dass beim Ab- V' wärtsgang der Speisevorrichtung der Bart unter Zuhilfenahme der an d befindlichen Bürsten in die Zähne des Nadelkranzes e eingeschlagen wird, dort sitzen bleibt und von dem andern Bande also abgerissen wird. Die Bewegung des Rahmens, welcher die Speisewalzen b trägt, wird durch das aus Fig. 3 ersichtliche Doppelkurbelgetriebe erreicht und geschieht die Einleitung der Bewegung durch die fortlaufende Drehung der Exzenterscheibe um c. Das Gestell./ unter dem Ring e ist hohl und kann mit Dampf geheizt werden, so dass das Kämmen der Haare im erwärmten Zustande vollführt werden kann. — Rechts lässt Fig. 3 das Ausziehen des Kammzuges z erkennen. Die Abzugswalzen h erfassen den vorstehenden, schon ausgekämmten Bart und ziehen ihn aus dem Nadelkranze e heraus. Damit aber hierbei auch die Mitte des Bartes in richtiger Weise ausgekämmt wird, sticht von oben her in den Bart ein ringförmiger sogen. Yorstech- oder Vorsteckkamm g (nacteur) ein, es werden daher durch diesen die kurzen Fasern der Mitte zurückgehalten-, die Maschine kämmt somit rein. Das erhaltene Kammzugband wird durch den Trichter i verdichtet und durch die Walzen l weiter befördert.

c Lister sehe Kämmmaschine. — Eine grössere Anzahl Spulen werden gleichzeitig zur Speisung der Kämmmaschine in ein vor dieser befindliches Gestell gelegt. Hier ziehen Walzen die vereinigten Bänder ein und überlassen sie einer Reihe von erwärmten feinnadeligen Nadelstäben, welche durch ihr stetiges Fortschreiten die Wolle weiterführen. Diese Einrichtung stimmt mit den gewöhnlichen Schraubenstrecken überein, nur folgen am Ende der Kammreihe keine Streck- und Abzugwalzen, sondern es befindet sich hier eine Zange, welche geöffnet die aus den Nadelstäben hervortretenden Wollhaare aufnimmt, dann sich schliesst und etwa 230 mm weit entfernt, wobei sie (mit Zurücklassung eines Teiles der kurzen Haare, Kämmlinge) die eingeklemmt an ihr hängende Wolle losreisst und mituimmt, um dieselbe als Bart einem ihr begegnenden Uebertragskamme zu überlassen : die wieder geöffnete und entleerte Zange kehrt sogleich zurück, um einen neuen Wollbart zu holen u. s. f. Der eben erwähnte Uebertragskamm dient, um die übernommene AVolle in den sogleich näher zu beschreibenden Nadelkranz einzuschlagen ; er befindet sich zwischen diesem und der Zange und geht immerfort zwischen beiden hin und her in der Art, dass er leer vom Nadelkranze sich entfernt und der Zange entgegenkommt, wenn diese auf dem Wege ist, ein Büschelchen Wolle herbeizubringen, sodann aber beladen dem Nadelkranze sich nähert und an denselben seinen Inhalt abgibt, welcher zwischen dessen Zähne durch eine selbsttliätige Bürste hineingedrückt wird. Kamm und Zange bewegen sich also stets in entgegengesetzten Richtungen, sei es, um sich gegenseitig zu nähern, sei es, um sich von einander zu entfernen. Auf diese Weise werden 60—80 Wollbüschel in einer Minute eingeschlagen. Der Nadelkranz von etwa 1 m Durchmesser dreht sich langsam um seine lotrechte Axe, er trägt rundum fünf oder sechs Ringe senkrechter Nadeln von ungleicher Höhe. Durch die auf beschriebene Weise herbeigebrachten Bärte füllen die Zahnkreise sich mit einer zusammenhängenden lockeren Wollmasse, welche an einem der Einschlagstelle gegenüberliegenden Punkte von einem Paar Walzen wieder herausgezogen und als ununterbrochenes Band in eine Kanne gelagert wird, wobei die Kämmlinge zwischen den Zähnen sitzen bleiben. Um auch diese zu entfernen , gelangen die Zähne bei weiterer Kreisbewegung vor eine Abzugvorrichtung, welche aus einer schrägen, die Wollhaare zwischen den Zähnen nach oben schiebenden Platte und einem Paar Abzugwalzen besteht.

d. Heilmannsche Kämmmaschine (Fig. 5). Die Heilmannsche Maschine ist diejenige, welche die grösste Verbreitung gefunden hat, weil auf ihr auch die edelsten Wollen befriedigend gekämmt werden können. Fig. 5 gibt einen Querschnitt in neuerer Ausführung wfieder [8]. Eine grössere Anzahl (16) Bänder gehen über Leitwalzen in die sogen. Speisezange und werden von dieser ruckweise durch das geöffnete Maul der eigentlichen Zange ZZ\ vorgeschoben. Die Speisezange besteht aus einem inwendig polirten, durchbrochenen Kanal oder Rost B, in dessen Schlitze von oben her die Nadeln der Speiseplatte S eingreifem Wenn ZZ\

geschlossen ist, geht der Rost B bei gehobener Platte S nach oben in der Pfeilrichtung über die

zurückbleibenden Bänder hinweg, dann schlagen

____oben die Nadeln in die Bänder ein, die Zange Z

à öffnet sich, die Speisevorrichtung B S bewegt sich nach unten und schiebt eine entsprechende Länge als Bart durch das Maul der Zange Z, welche durch Schliessen den Bart so lange festhält, bis er durch die umlaufende Kammwalze K(Kämmwalze, Cylinderkamm, Tambour) ausgekämmt ist. Die Backen der Zange Z sind geriffelt, doch hat der obere noch einen Ueberzug von Leder mit Kautschukeinlage, wodurch ein gutes Festhalten der Bärte während des Kämmens gewährleistet ist. Die Kamm walze hat 200—250 mm Durchmesser und trägt einander gegenüberstehend zwei Kämme, deren jeder aus 8—10 Reihen schräg stehender langer Zähne oder Nadeln gebildet ist. Indem einer dieser Kämme die aus der Zange heraushängende bartförmige Wollmasse rasch durchstreicht, bleiben zwischen den Zähnen desselben die kurzen, von der Zange nicht gefassten Haare (Kämmlinge) sitzen, welche nachher durch eine umlaufende Bürstenwalze B davon abgelöst werden. Die Bürstwalze setzt die Haare wieder an eine mit Kratzenbeschlag versehene Walze ab und ein Hacker löst den Kämmling in Bandform ab.

___ Wenn der von der Zange gehaltene

% j Bart durch die eine Nadelabteilung —■Z der Kammwalze ausgekämmt ist,

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Fig, 5.

sticht von oben her der V o r s t e c h-kamm (Fixkamm) v in das gekämmte Ende ein, das nun von einer belederten Abteilung (Ledersektor, Segment) L und den dagegen angepressten Abziehwalzen np gefasst wird. Zugleich öffnet sich die Zange Z und gibt damit den erfassten Teil frei, welcher abgerissen von np durch den Vorstechkamm v hindurchgezogen und dadurch auch am Schwänze ausgekämmt wird. Der Kämmling des hinteren Teiles bleibt an dem Wollbande haften und wird bei der nächsten Kämmung mit ausgekämmt; auch für den Vorstechkamm sind Reinigungsvorrichtungen vorgesehen.

Die Maschinen sind vielfach so ausgeführt, dass, während sich der erste Teil des Kämmens wiederholt, das aus den Walzen np heraushängende Ende nach unten fällt, um noch einmal durch die Kämmwalze auch im hinteren Teile ausgekämmt zu werden, während dagegen bei kurzen Wollen besondere Abweisleisten angeordnet werden, damit das hintere Ende nicht wieder von der Kammwalze erfasst werden kann.

Die aus den einzelnen Bartschuppen bestehende Kammzugschicht fällt von dem absatzweise bewegten Trag- oder Laufleder l-i in einen Trichter q, wird hier zu einem runden Bande geformt und durch die Walzen u in einen Sammeltopf übergeführt.

Um ein gründliches Ueberführen der Klettenteile der Krempelbänder in den Kämmling zu sichern, ordnet Offermann [9] einen sogen. Schlagkamm s an. Bei der gewöhnlichen Heilmannschen Anordnung werden wohl die nahe dem Ende des Wollbarts vorhandenen Kletten und Klettenteile von den Nadelleisten der Kammwalze mitgenommen, nicht aber die im hinteren Teile des Wollbartes nahe der Zange und der Einstichstelle des Vorstechkammes befindlichen Klettenteile, da diese von den Nadelstäben nicht mehr gut erfasst werden können. Zur Vermeidung dieses Uebelstandes ist vor dem Vorstechkamm eine Schiene s eingefügt, welche am Ende der Kämmung vor den letzten zwei Nadelstäben (denen mit grösster Dichtstellung, s. weiter unten) zwischen die Nadelstäbe bis auf etwa halbe Nadeltiefe einfällt, so dass der Faserbart bis nahe auf den Grund der Nadelleisten eingeschlagen wird und die letzten dichten Nadelstäbe also den an der Zange befindlichen Teil des Faserbartes rein kämmen.

Für feinere Wollen erhält die Kammwalze nur je eine mit Nadelkämmen besetzte und eine belederte Abteilung. Das Mengenverhältnis des Zuges und der Kämmlinge hängt bei derselben Wolle innerhalb gewisser Grenzen von der Willkür ab, indem man durch Einstellen der Maschine erreichen kann, dass alle unter 25, 30, 35 mm langen Haare in die Kämmlinge gehen, wonach im ersten Falle die geringste Menge und mit jeder Steigerung der Länge eine grössere Menge Kämmlinge entsteht.

e. Hübnersche Kämmmaschine. — Die ruckweisen Bewegungen der Maschinen

erfordern immer sehr gute Durchbildung und Beaufsichtigung aller einzelnen Teile. Man hat deshalb die absetzenden Bewegungen durch fortlaufende Bewegungen ersetzt und hat namentlich Hübner durch Anwendung seiner eigenartigen kreisförmigen Zange, welche sich auch für die kürzeren Spinnstoffe, wie Baumwolle und Seidenabfall, eignet, Erfolge erzielt. Die Hauptschwierigkeit, welche sich der Anwendung der kreisförmigen Zange entgegenstellte, bestand darin, die Fasern in die Kreiszange hinein- und wieder herauszubringen. Bei den Versuchen fand Hübner folgendes: „Wird eine Faser zwischen zwei Zangenbacken eingeklemmt, von denen der eine rauh, der andere polirt ist, und dann der eine Zangenbacken gegen den andern verschoben, so nimmt die eingeklemmte Faser vermöge des grösseren JEteibungs-widerstandes an der Bewegung der rauhen Fläche teil und gleitet über die polirte Kante, welche letztere keine andere Wirkung ausübt als diejenige des Druckes, wodurch das Herausziehen aus der geschlossenen Zange verhindert wird“ (Grundgedanke der Hübnerschen Zange). Ein mit rauhem Leder bekleideter, kreisförmiger Ring, der sich auf einem glatten Metallringe dreht, bildet daher mit diesem eine kreisförmige, in sich selbst zurückkehrende Zange, deren Ringbacken das angelegte Kammgut herumführen, um es an einer Stelle zum Kämmen, an einer andern Stelle zum Ausziehen den betreffenden Werkzeugen darzubieten.

Die Krempelbandspulen befinden sich oberhalb der stetig umlaufenden, am Rande belederten Scheibe auf einem mit der Scheibe sich drehenden Spulengestell. Die Bänder werden durch eine Hübnersche Zange (obere Speisung) allmälich abgezogen, nach unten in die mit Leitkanälen versehene Scheibe (Turbine) geführt, aus welcher sie in Richtung des Halbmessers durch eine zweite Zange (untere Speisung) herausgezogen und dann durch die umlaufende Kreiszange selbst festgehalten werden. Es erfolgt nun das Auskämmen des heraushängenden Bartes durch eine stetig umlaufende Kammwalze derart, dass immer feinere Nadeln zur Wirkung kommen; auch hat man die Nadeln stufenweise verschieden lang gemacht, so dass die Bärte allmälich von der Spitze nach der Mitte zu gekämmt werden. Der hintere Teil des Bartes wird beim Abreissen durch einen in einer schrägen Ebene mit umlaufenden, sich in den Bart einsenkenden, kreisförmigen Vorstechkamm ausgekämmt (wie bei der Holdenschen Maschine, Fig. 3, S. 405). Der Kammzug wird in Bandform durch Abreisswalzen abgezogen, die Kämmlinge aus der Kammwalze durch eine Bürstwalze herausgebürstet und auf eine mit Krempelbeschlag versehene Walze (doffer) übertragen, von welcher das Ablösen wie bei der Krempel mittelst Hackers erfolgt. Die Maschine kämmt also gleichfalls rein. Von neueren Kämmmaschinen sind noch anzuführen die von Imbs [10] und von A. Monforts [11].

Nach dem Kämmen folgt die sogen. Vorher ei tung oder Präparation als weitere Vorarbeit des Spinnens, nachdem die Wolle auf der Wasch- und Plättmaschine behandelt worden ist. Zu diesem Zwecke werden die Bänder der gekräuselten Wollen mit Seifenwasser gewaschen und in reinem Wasser gespült, um das vor dem Kämmen hinein gebrachte Oel zu entfernen, wonach mittelst dampfgeheizter Trockentrommeln das Wollband unter Ausübung einer geringen Streckung sofort getrocknet wird; hierdurch wird dem Wollhaar die Kräuselung genommen, weshalb die Maschine auch Lisse use (Glätterin) genannt wird. Um dem Kammzug den gelblichen Stich zu nehmen, wird er wohl in der Maschine nach dem Waschen leicht gebläut. Wenn der Kammzug die Kämmmaschine verlässt, bildet er ein mehr oder weniger lockeres Band, welches die zum Entkräuseln nötige Zugkraft nicht aushalten würde ; man doppelt und streckt deshalb die Bänder auf Strecken, sogen. Topfstrecken (weil die Bänder in Töpfen vorgesetzt werden) und legt diese Bänder der Plättmaschine vor.

Es werden zur Vorbereitung der Kammwolle für die Spinnerei mehrere verschiedene Vor spinn verfahr en angewendet, die zum Teil in wesentlichen Punkten von einander abweichen und sich — nach den Ländern, wo sie sich vorherrschend entwickelt haben — als englisches, deutsches und französisches Spinnverfafiren bezeichnen lassen. Das englische Spinnverfahren wendet bei dem Verfeinern des Vorgespinnstes Maschinen mit Flügelspindeln ohne selbständige Spulendrehung an (Water-Prinzip). — Das deutsche Spinnverfahren benützt beim schrittweisen Verfeinern Spindelbänke (Fleyer, siehe Baumwollspinnerei, Bd.2, S. 107 ff.)

— Das französische Spinnver- |

tfm 1k

fahren [12], welches in Deutschland ____

Fig. 6.

heute vornehmlich benützt wird, eignet sich namentlich zum Verspinnen kurzer Kammwollen zu feinen Garnen.

Es kennzeichnet sich durch die Anwendung verschiedener Arten von Streckmaschinen in gewisser Aufeinanderfolge, welche aber sämtlich darin mit einander übereinstimmen, dass sie aus Streckwalzen und Kammwalzen bestehen,

Die Verarbeitung der Bänder ist auf allen Maschinen die gleiche. Die von den im Spulengestell aufgesteckten Spulen kommenden Bänder gelangen (vergl. Fig. 6) über sich drehende Leitwalzen nach der geriffelten Eintritts- oder Speisewalze a (Hintercylinder), deren belastete eiserne Oberwalze glatt ist. Sie werden verzogen durch die Vorderstreckwalzen (Haupt- oder Ausgangscylinder) d, welche sich entsprechend rascher drehen. Die Unterwalzen sind geriffelt und drückt auf sie die mit Filztuch und Pergamentpapier überzogene Oberwalze, deren Druck geregelt werden kann. Die Reinigung der Oberwalze erfolgt durch die Bürste/. Damit ein regelrechtes Verziehen eintritt, ist das Band zwischen den beiden Streckwalzenpaaren durch die Nadel- oder Kammwalzen (Igel, hérisson, peigne circulaire, porcupine) c gehalten, weshalb die Strecke auch Igelstrecke genannt wird. Um ein sicheres Eindrücken des Bandes in die Nadeln der Nadelwalze zu bewirken, sind die beiden glatten sogen. Blind- oder Führungswalzen b angeordnet. Das aus den Vorderwalzen austretende Band geht durch den Führungstrichter ff, wird zwischen dem Würgelwerk (Frottirledern) h gewürgelt und dadurch verdichtet (Würgel- oder Frottirstrecke), durchläuft den zweiten Trichter i und gelangt auf den Wickelwagen k, wo es auf die Holzspule l (Bobine, daher auch Bobinoir als Bezeichnung für diese Maschine) aufgewickelt wird. Die Längenschiebung der Wickelwalzen k, welche zur gleich-massigen Anfüllung der Wickel nötig ist, geschieht hierbei mit solcher Geschwindigkeit, dass die Windungen nicht nahe neben einander, sondern nach langgezogenen im Hin- und Hergange sich kreuzenden Schraubenlinien entstehen: hierdurch wird das Zusammenhängen der auf einander gehäuften Windungen verhütet und das Wiederabwickeln ungemein erleichtert.

Unter Kopf versteht man in den Kammgarnspinnereien hier die Anzahl der Zwischenräume zwischen je zwei Lagerungen vorn an dem Würgel werke, nicht die Anzahl der Spulen des Spulenwagens. Bei den ersten Igelstrecken entspricht ein Kopf auch meistens einer Spule, bei den Zwischen-Würgeistrecken kommen immer zwei Spulen auf einen Kopf, bei den Fein-Würgelstrecken (finisseurs) bilden vier Spulen einen Kopf, so dass es z. B. bei den letzteren heisst 25 Köpfe 100 Spulen, bei den ersteren 9 Köpfe 9 Spulen.

Die Dopplung der Bänder findet entweder in der Weise statt, dass die Bänder unmittelbar neben einander in die Nadelwalze einlaufen und auf dem Würgehverke zu einem Bande vereinigt werden, oder aber es werden nur eine geringere Anzahl Bänder zu einem vereinigt, gewürgelt und erst, nachdem sie das Würgelwerk h (Fig. 6) verlassen haben, werden je zwei solcher Bänder durch den Trichter i vereinigt und nun zusammen (als eins) aufgewickelt (réunion, bobinoir réunisseur, double mèche). Die Stützung vor dem Würgelwerke erfolgt dann durch die in der Figur angedeuteten Führungsstifte.

Die Anzahl der nach einander angewendeten Streckungen oder Passagen beträgt 5 (für grobe Wolle zu Strickgarnen) bis 11 (für feine Wollen zu AVebgarnen und hohen Nummern). Als Beispiele seien im folgenden zwei kennzeichnende Alaschinensätze herausgehoben [13]:

aus

a. Maschinensatz (Sortiment) mit 9 Streckungen (Passagen), 9 Maschinen für Strickgarn Mittelwollen (hauptsächlich farbiger Mischung), welcher Vorgarn für AVatermaschinen liefert und deshalb als letzte Vorspinnmaschine eine Spindelbank (banc à broches) besitzt.

Namen

der Maschinen

Streckungen Zahl der (Passagen) Maschinen

Zahl    Zahl

der    der    Dopplung

Köpfe Spulen

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Topfstrecke

Frotteurstrecke

Grobfrotteur Zwischenfrotteur »

Feinfrotteur Spindelbank Streckungen für feine Wollen und ausreichend.

10 20

11

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höhere Nummern, für

Streckungen Zahl der (Passagen) Maschinen

Namen

der Maschinen

Zahl der

Köpfe Spulen

Zahl

der Dopplung

H CM CO

Frotteurstrecke „ (Zählwerk)

n

Réunion (double mèche) Grobfrotteur Zwischenfrotteur

10

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16

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10

15

32

48

h-⁴

25

CM CO

Feinfrotteur

25

36

Finisseur 75

50

50

72

300

IO

CO <N CO Tll t* CO I

Statt der vorstehend angeführten Bezeichnungen finden sich auch folgende mehr eingebürgert: Würgeistrecke, Streckbank, Frottirstrecke als étirage frotteur, Spülmaschine, Frotteur

als bobinoir, bobinier, Grobfrotteur als frotteur en gros, Zwischenfrotteur als frotteur intervalle, Vorfeinfrotteur als avant-finisseur, Feinfrotteur als finisseur.

Je mehr der Faden sich auf den Strecken verfeinert, desto grösser wird die Zahl der Fäden, welche die Maschine macht, desto dünner sind die Streckwalzen (Hinterwalze 40—35, Blind-oder Führungswalze 22, Eindrückwalze [enfaneur] 40—30, Vorderstreckwalzen 60—25 mm) und die Kammwalzen (60—55 mm Durchm.), desto feiner und kürzer (8—3 mm) werden die Nadeln. Der Verzug in den Streckwerken beträgt zwischen 2 und ö¹^.

Als Beispiel mag ein Spinnplan dienen für Garn Nr. 60—100 aus 1/2 Buenos-Ayres, V4 Neu-Seeland, J/₄ Sydney-AAVolle ; Zugbandnummer 0,0655, d. h. 15,3 g auf 1 m:

Passage Dopplung Verzug Bandnummer

0,08 0,12 0,15 0,34 0,74

U2

Durch Anwendung eines Verzuges von 6—10 auf der Spinnmaschine ergibt sich Garn

e» to to 00

4,9

4,5

5,0

4,25

4,4

4,4

Passage Dopplung Verzug Bandnummer

1,64 2,32 3,25 4,55 10,0

10

11

CO CO CO CO CI

Nr. 60—100.

Die Maschinen eines Satzes müssen natürlich so zusammengestellt sein und auch zusammen arbeiten, dass alle nahezu die gleiche Leistung aufweisen, andernfalls unnütze Stillstände eintreten.

Die Leistung der einzelnen Maschine in Metern Bandlänge lässt sich berechnen aus der minütlichen Umdrehungszahl der Vorderstreckwalzen (115—230) und deren Umfang(110—78,5 mm); aus der Feinheitsnummer und der Länge ergibt sich ohne weiteres die Leistung dem Gewichte nach.

Für die Herstellung der aus verschiedenen Farben gemischten (melirten) Garne (Melangen) wird der Kammzug gefärbt und erfordert das Mischen namentlich auf der ersten Strecke grosse Sorgfalt und Aufmerksamkeit. — Eine besondere Art von Farbenmusterungen, welche noch nicht lange hergestellt werden, sind die gedruckten Melangen (Vigoureux). Sie werden nicht durch Mischen von mehrerlei Zug erzielt, sondern es wird das weisse Zugband in gewissen Abständen mit Farben bedruckt [14].

Die in der Vorbereitung entstehenden Abfälle sind entweder solche, welche sich wieder in den Kammgarnspinnereien selbst verwenden lassen, indem man sie auf einer Krempel zu Bändern macht und sie als Zusatz zu einem entsprechenden Lose beimischt (Zugabrisse, kämmbare Abgänge), oder aber es sind solche Abfälle, welche an Streichgarnspinnereien verkauft und dort zu geringeren Waren, Decken u. s. f. verarbeitet werden können (Abgänge, welche sich von Bürsten, Putzwalzen, Nadelwalzen u. s. w. ergeben).

Das Spinnen.

Das eigentliche Spinnen oder Feinspinnen, d. h. die Verwandlung des nach einem oder dem andern Verfahren dargestellten Vorgespinnstes in Garn, geschieht mittelst der Feinspinnmaschinen, welche teils Flügel-, teils Bing-, teils Mulemaschinen sind und von den gleichnamigen Baumwollspinnmaschinen (s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 115 ff.) nur in einigen Einzelheiten abweichen. — Auf Mulemaschinen wird Schussgarn und Kettengarn, sowie Strick-und Stickgarn gesponnen, auf Watermaschinen nur Kettengarn und allenfalls Schussgarn von härterer (fest gedrehter) Sorte. Der Begel nach ist die Water-maschine für Kette, die Mulemaschine für Schuss bestimmt, sofern es sich um Verarbeitung kurzer Wolle (Merinowolle) handelt. Die sehr langen schlichten Wollen können in jedem Falle nur auf Watermaschinen gesponnen werden. Bei beiden Arten der Spinnmaschinen besteht das Streckwerk (wodurch das Vor-gespinnst zur acht- bis zwanzigfachen Länge verzogen wird) aus einem Paar Einziehwalzen, einem Paar Streck- oder Abführwalzen und den zwischen beiden befindlichen Führungswalzen (je nach Länge der Wolle 1, 2 und 3 Paar), welche glatt und nur 18—25 mm dick sind, keinen andern Druck als den durch das eigene Gewicht der Oberwalze ausüben, an Umfangsgeschwindigkeit die Einziehwalzen wenig übertreffen und daher unbedeutend strecken, hauptsächlich zum Zusammenhalten der Wollhaare bestimmt sind. Die Entfernung zwischen Einzieh-und Abführwalzen (von Axe zu Axe gemessen = Streckweite) ist nach Länge der Wolle zu bestimmen und beträgt 80—250 mm (oder noch etwas mehr). Die Spindeln der Watermaschine lässt man 1500—3750, jene der Mulemaschine 3000—7000 Umläufe in einer Minute machen — im allgemeinen weniger als für Baumwollgarn, weil die Kammwollgespinnste eine schwächere Drehung bekommen.

In neuerer Zeit findet,die Ringspinnmaschine durch ihre in der Baumwollspinnerei erreichte Ausbildung auch heim Spinnen von Kammgarn eine grössere Beachtuug. Die Anwendung erfolgt aber nur für starke und mittlere Nummern und sind namentlich für grobe Wollen, welche gern auseinanderfahren, die Flügel- und Ringspinnmaschinen den Selbstspinnern vorzuziehen.

Die meiste Anwendung, namentlich für hohe Nummern, findet noch immer der Selbstspinner oder Selfaktor. Die um lotrechte Spindeln drehbaren Vorgarnspulen, von welchen das Vorgarn abgezogen wird, befinden sich in einem Aufsteckrahmen in drei oder vier Reihen geordnet hinter dem meist aus vier Walzenpaaren bestehenden Streckwerk. Der Verzug des Streckwerkes lässt sich meist zwischen 6 und 16 regeln. Der Wagenauszug (Wagenweg) wird gewählt zu 1400—1680, vielfach 1625 mm; Spindelteilung für mittlere Verhältnisse zu 42—46 mm.

Die Spindeln lässt man je nach der Feinheitsnummer des Garnes 3000 bis 7000 Umdrehungen minütlich vollführen, entsprechend 2—8 Umdrehungen auf 1 cm Wagenweg. Was das fertige Garn an Draht mehr verlangt, muss beim Stillstehen des Wagens durch Nachdraht (Nachdrehung) gegeben werden. Statt bei stärkerem Nachdraht (zur Unschädlichmachung der Verkürzung) den Wagen etwas einlaufen zu lassen, lässt man wohl das Streckwerk nachliefern. Um ein sehr gleichmässiges Garn zu erhalten, wendet man ferner den Kunstgriff des Wagenverzuges an, jedoch nicht wie bei Streichgarn unter Benützung des Cylinderausschlusses, sondern so, dass die Streckwalzen etwas (7,5—20%) weniger Garn ausgeben, als der Wagenzug beträgt.

Je nach ihrer Bestimmung- (zu weichen und geschmeidigen oder zu harten und derben Geweben, zum Stricken, zu gewirkten Waren, zu Schnüren u. s. w.) werden die Kammgarne bald mehr, bald weniger drall gesponnen ; eine allgemeine Regel über das Mass ihrer Drehung ist deshalb nicht aufzustellen. Indessen kann man für die meisten Bälle dem Richtigen nahe kommen, wenn man, um die Anzahl der Drehungen auf 1 m Badenlänge zu finden, die Quadratwurzel der metrischen Beinheitsnummer mit folgenden Zahlen vervielfältigt :

85 für festgedrehtes Kettengarn aus Merinowolle (vielfach Linksdraht) ;

75 „ Halbkettgarn, welches nach Umständen als weiche Kette oder als Schuss dient;

60 „ gewöhnliches (weicheres) Schussgarn;

45 „ Strumpfgarne aus langer Wolle.

Bür die Stützung des Ansatzes (noyau) verwendet man für Kette, Halbkette und für die auf den Rundstühlen zu verarbeitenden Trikotagegarne kleine, kurze (50—60 mm lange) Hülsen aus Papier, welche genau auf die Spindel passen; hierdurch wird das Abziehen der vollen Kötzer oder Bobinen von den Spindeln ohne Beschädigung beim Abziehen und Wiederaufstecken in der Zwirnerei u. s. w. gewährleistet. Die langen Hülsen, welche durch den ganzen Kötzer hindurchgehen, sind weniger beliebt.

Schussgarn wird in kleinerer Borm (den sogen. Kanetten oder Cannetten) gesponnen, und die Hülsen sind wegen des leichteren Abziehens des Badens beim Weben dann stärker kegelförmig gemacht, so dass sie ohne weiteres in die Webschützen eingelegt werden können. Diese so stark kegelförmigen Hülsen bedürfen aber noch besonderer Stützung auf der nackten Spindel, es erfolgt diese durch Holz- (oder Papier-) Kegel.

Beim Verspinnen der Kammwolle muss noch eine Eigentümlichkeit der Tierhaare Berücksichtigung finden: durch das gegenseitige Verziehen der Woll-haare unter Druck entwickelt sich ziemlich viel Elektrizität. Die Folge davon ist, dass die mit gleicher Elektrizität behafteten freien Haarenden aus dem Gespinnst vorspringen. Um daher das gewünschte glatte Garn zu erzielen, muss durch genügend feuchtwarme Luft (22—30° C. bei einem Sättigungsgrad von 90—70%) für die Ableitung der Elektrizität Sorge getragen werden; in den Spinnereien sind deshalb besondere Luftanfeuchter vorgesehen [15].

Behandlung der fertigen Garne. Das für die Webereien bestimmte Garn wird nach der Ablieferung von den Spinnmaschinen eine Zeit lang der Einwirkung von Wasserdämpfen ausgesetzt, um dem Garn die Neigung zur Schleifenbildung im ungespannten Zustande zu nehmen. Man benützt zum Dämpfen grosse eiserne oder hölzerne Kasten, in neuerer Zeit auch grössere gemauerte oder aus Beton hergestellte Räume (Wärme bis zu 60° C., Dämpfdauer für harte Garne bis zu einer Stunde, je loser gedreht, um so weniger lange). Nach dem Dämpfen lässt man das Garn gern in feuchtem Raume stehen, bis es sorgfältig in mit Papier ausgelegte Kisten verpackt und versandt wird. Strickgarne werden nach dem Spinnen seltener gedämpft, meistens werden sie aber auf Zwirn-

maschinen gezwirnt (zwei- bis zwölffach); das Garn wird dabei nicht genetzt. Die gezwirnten Strickgarne (mischfarbige sowohl wie einfarbige) werden geweift, in massig warmem Wasser durchnetzt (manchmal in schwachem Seifenwasser), dann entweder zwischen Walzen ausgepresst oder auf der Schleudermaschine ausgeschleudert, getrocknet, für den Verkauf in entsprechende Stränge geweift und verpackt (meist 2,5 kg Pakete). Zephyr game sind meist mehrfach (drei-oder vierfach) gezwirnt und zeichnen sich durch grosse Weichheit aus. Kastorgarne gleichen in der Zusammensetzung den Zephyrgarnen, nur sind die dazu verwendeten Wollen länger und gröber. Garne zu sehr glatten, hart gedrehten Zwirnen werden zur Entfernung der kleinen Oberflächenhärchen gesengt.

Das Haspeln und die Sortirung der Kammgarne.

Nach langen Verhandlungen der Kammgarnspinner Deutschlands, Frankreichs, Italiens, Oesterreichs, der Schweiz u, s. w. ist für Kammgarn die metrische oder internationale Numerirung zur Annahme gekommen. Die Nummer N gibt also jetzt an, wie viel Kilometer des Garnes 1 kg ausmachen.

In den deutschen und österreichischen, auch einigen französischen Spinnereien haspelte man früher die Kammgarne übereinstimmend mit den Baumwollgarnen, also in Stücken oder Schneilern von 840 Yards oder 768 m Länge. — In Frankreich, Belgien, Italien und der Schweiz wurden Schneller (échées, échevettes) von 720 m gehaspelt, indem der Haspelumfang 1,44 m betrug und der Schneller 500 Faden enthielt-, die Feinheitsnummer drückte dann aus, wie viel Schneller auf 0,5 kg oder 1 deutsches Pfund gehen. Die Packung geschieht meist in Bündeln von 2,5 oder 5 kg. Man muss diese alte französische Nummer mit 0,85 vervielfältigen, um sie in alte deutsche, mit 1,28, um sie in englische und mit 1,44, um sie in die metrische Nummer zu verwandeln.

Der Umstand, dass die Wolle grosse Mengen von Feuchtigkeit aufsaugt, wodurch ihr Gewicht bedeutend vermehrt wird, führt mitunter zu grossen Verlusten beim Einkauf, bezw. zu grossen Verdriesslichkeiten zwischen Käufer und Verkäufer. Um diesen Unannehmlichkeiten vorzubeugen, hat man einen bestimmten Prozentsatz festgestellt, welchen sowohl rohe Wolle als auch Zug und Kämmlinge besitzen dürfen; dieser beträgt für rohe Wolle und für Kämmlinge 17 °/o, für Kammzug und Garn 18 V^/o* Die Ermittelung des Feuchtigkeitsgehalts der Proben geschieht in den Konditioniranstalten (s. d.).

Die Sortirung derKammwollgespinnste [16] betrifft a. die Feinheit oder Nummer, welche oben erläutert ist. — Die Bestimmung bei der Anwendung in der Weberei, wonach Kettengarn (warp) und Schussgarn (weft) unterschieden wird. Letzteres ist schwächer gedreht als ersteres. Schussgarn wird fast durch-gehends bis zu höheren Feinheitsgraden gesponnen als Kettengarn. Nach der besonderen Bestimmung zu gewissen Arten von Zeugen — wonach die Wahl der Wollgattung und die Stärke des Dralls sich richten — entstehen die Benennungen: tammy warp; lasting warp, lasting weft; camlot warp, camlot weft; damast warp, damast weft; und dergleichen mehr. — b. Die Härte oder Weichheit des Fadens, welche teils aus stärkerer oder geringerer Drehung, teils aus der Länge und übrigen Beschaffenheit der Wolle hervorgeht. Man unterscheidet in dieser Beziehung hartes (hard worsted) und weiches (soft worsted) Kammgarn, ersteres aus längerer Wolle stärker gedreht zur Herstellung von Damast, Lasting, Etamin, Orleans u. s. w., oder auch als Strick- und Posamentiergarn angewendet; letzteres aus kurzer Wolle lockerer gesponnen zu Tibet, Merinos, Wollmusselin und dergl. Zwischen diesen beiden wird oft noch eine Sorte (middle worsted) eingeschaltet. — c. Die Art der Wolle, worauf der wesentliche Unterschied zwischen Merinogarn, merino yarn (aus feiner kurzer Wolle) und Lüstergarn, lustre yarn (aus der groben, langen und schlichten, aber stark glänzenden englischen Kammwolle) beruht. — d. Die Feinheit und Schönheit der Wolle, wonach in England die Benennungen fine, super, better super, best super, super super, best super super u. s. w. gebräuchlich sind. Die deutschen Spinnereien bezeichnen ihre Güteklassen (Qualitäten) mit Buchstaben: 4A, 3A, 2A, A, B, B/C , C, C/D, D. Bei Australwollen fallen meist die Untersorten C und D, bei Buenos Ayres immer die Obersorten 4 A bis 2 A weg. Ausser diesen Güteklassen, welche in den Kämmereien ohne weiteres zur Verarbeitung gelangen, werden in der Sortirung noch die Aussortirungen getrennt, als: Brandspitzen, Leisten, Filz- und Futterstücke, Pechstücke, Locken und Braune. Die Aussortirungen werden in der Kämmerei nicht weiter verarbeitet.

Die Wollen 4 A bis D werden in der Sortirung jede Güteklasse für sich in Lose (Kammpartien) geteilt und gehen als solche in die Kämmerei. Die deutschen Spinnereien spinnen aus den Wollen etwa folgende Feinheitsnummern: AAA oder 3 A (Elekta-Wolle), Kette Ko. 60—100, Schuss 60—150; A A oder 2 A (feine Merinowolle), Kette 18—60, Schuss 18—75; A (Merinowolle dritte Sorte), Kette 18—55, Schuss 18—60; B (veredelte Landwolle), Kette 18—55, Schuss 18—60 ; C (feine Land wolle), Kette und Schuss 18—45 ; D (mittlere Landwolle) und E (ordinäre Landwolle), nur grobe Nummern und wenig verfertigt, e. Den Zustand hinsichtlich der Reinigung, wonach das Garn entweder ungewaschen (in oil, da die englischen Spinnereien stets Oel gebrauchen) oder mit Seifenwasser gewaschen (scoured) vorkommt. Letzteres Garn wird wohl auch vor dem Waschen gesengt, gleich manchen Baumwollgespinnsten. — f. Die Zwirnung, indem man nebst dem einfachen Garne (single) auch 2-, 3-, 4fädig gezwirntes (duplirtes, doubled) in den Handel bringt, welches in England durch die Benennungen two fold, two threads, two cords, three fold, four fold u. s. w. unterschieden wird.

Bezüglich der Mengenverhältnisse, in welchen gegenwärtig in der deutschen Kammgarnindustrie die Wollen Verwendung finden, gilt folgende Reihenfolge (in absteigender Linie) : Buenos Ayres und Montevideo Schweisswollen, australische Schweisswollen, australische Scoureds, Kap Schweisswollen, Buenos Ayres Hautwollen, russische, ungarische, deutsche Schweisswollen, deutsche Rückenwäsche. Die überseeischen Länder stehen mit Deutschland hauptsächlich in der Erzeugung von Kammwollen im Wettbewerb; eine ernstere Gefahr ist hierin für die deutsche Schafzucht aber nicht zu erblicken, sondern es gewinnt die deutsche Tuch Wollschafrichtung für gewisse Gegenden und wirtschaftliche Verhältnisse an Berechtigung. Die deutschen Kammwollen haben vor den überseeischen wegen Klettenreinheit und geringerer oder gar keiner Verunreinigung durch Futterreste und Erde einen grossen Vorzug; sie stehen indes hinter jenen zurück durch einen zu hohen Fettschweissgehalt. Ueber die allgemeinen Betriebsverhältnisse kann folgendes angeführt werden: In Kammgarnspinnereien mit Maschinenkämmerei darf man 1 Kopf des Arbeiterpersonals auf 55 bis 80 (im grossen Durchschnitt 65) Feinspindeln rechnen. Von der Gesamtheit der Arbeiter sind etwa iji männliche und die übrigen erwachsene weibliche Personen. Das jährliche Erzeugnis von 1 Feinspindel beträgt im grossen Durchschnitt 12 bis 22 kg Garn, je nach der Feinheit des Gespinnstes, für 50r Kette rund 19 kg. An Betriebskraft ist durchschnittlich 1 Pferdestärke der Dampfmaschine auf je 65 Feinspindeln nebst dem entsprechenden Teile der Vorbereitungsmaschinen zu rechnen, wenn Garne zu 20 bis 90 km aufs Kilogramm gesponnen werden.

Litteratur: [1] Hentschel, F. M., Praktisches Lehrbuch der Kammgarnspinnerei, Stuttgart 1889. — Müller, Ernst, Handbuch der Spinnerei, Leipzig 1892. — [2] Fischer, Ferd., Verwertung der städt. und Ind.-Abfallstoffe, Leipzig 1875. — Fischers Jahrb. der Chemie 1881, S. 968; 1885, S. 1191; 1886, S. 1045; 1888, S. 1175. — [3] Civiling 1877, S. 13. — [4] Zeitsehr. des Ver. deutsch. Ing. 1890, S. 739. — [5] Ebd., S. 740. — [6] Lohren, A., Die Kämmmaschinen für Wolle etc., Stuttgart 1875. — Ders., Die Hechel- und Dressingmaschinen, Stuttgart 1896. — Dinglers Polyt. Journ. 1893, Bd. 288, S. 97, 121; Bd. 289, S. 7, 32, 76, 101. — [7] D.B.P. Nr. 5226. — Mc Laren, Spinning worsted, London 1884, S. 99. —Dinglers Polyt. Journ. 1893, Bd. 289, S. 76. — [8] Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1886, S. 107; 1890, S. 513, 899, 926; 1892, S. 728. — Leipzig. Monatssclir. für Textil-Ind. 1892, S. 146 ; 1896, S. 66. — [9] D. R. P. Nr. 28122. — [10] Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1890, S. 513. — Annales ind. 1891, p. 471*

— [11] Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1895, S. 149. — Leipzig. Monatsschr. für Textil-Ind. 1895,

S. 122. — [12j Müller, E., Handbuch der Spinnerei, Leipzig 1892, S. 415. — Hentschel, F. M.. Prakt. Lehrb. der Kammgarnspinnerei, Stuttgart 1889, S. 122—203. — [13] Ebd., S. 124 und 125. — [14] Dinglers Polyt. Journ. 1896, Bd. 299, S. 104. — [15] Uhlands techn. Rundschau 1897,

Ernst Müller.

S 17. — [16] Müller, Ernst, Handb. d. Spinnerei, Leipzig 1892, S. 424.

Maxim. Kraft.

Kammgarnstoff, ein aus Kammgarn hergestelltes Gewebe, welches im Gegensätze zu den tuchartigen Geweben, die Fadenbindung klar zum Ausdrucke bringt und meist aus wertvollerem Fasermaterial erzeugt ist.

Kammkette (Kettenkamm), s. Kammgarnspinnerei.

Kammkies, s. v. w. Markasit.

Kammlager nehmen den Druck der Kammzapfen (s. d.) auf. Sie unterscheiden sich von gewöhnlichen Lagern, ausser durch die Ringe oder Kämme

im Innern, durch eine Verklinkung zwischen Lagerdeckel und -unterteil gegen axiale Vorschiebung und durch entsprechende Befestigung auf der Sohlplatte.

Das für Transmissionswellen mit wesentlichem Axialdruck bestimmte Kamm- oder Kinglager von G. Polysius in Dessau

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Fig 2.

Fig. 1.

(Fig. 1) enthält Weissmetallausguss in den beiden Lagerteilen, die mit fünf oder sechs Ringen roh ausgedreht sind. Die Lagerlänge ist 2d für d mm kleineren Zapfendurchmesser. Gewicht und Preis dieser Lager betragen: für d = 100mm 115 kg, 106 Ji.\ 150 mm 305 kg, 256 200 mm 675 kg, 467    250 mm 1115 kg, 790 JU (ohne

Sohlplatte).

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Das Lager (Fig. 2) [1] enthält zwei Rotgussschalen, il die in den einteiligen Lagerkörper eingeschoben und eingeschraubt sind. Es ist hier zu beachten, dass die gesamte Lagerdruckkralt den ringförmigen Querschnitt der Schalen vor dem Bunde, bezw. bei umgekehrter Kraftrichtung vorn am Gewinde, auf Zug in Anspruch nimmt. Bei zweiteiligem Lagerkörper gibt man den Schalen besser auch im mittleren Teile der Länge ringsum festliegende Auflagerringe von massiger Höhe [2J.    Fig. 3.

Bei grossen Abmessungen wendet man einzelne geteilte Ringe an einteilige, hufeisenförmige Ringstücke bei dem sehr gebräuchlichen Drucklager (s.d., Bd. 3, S. 458) der Schraubendampfer.

Litteratur : [1] Ernst, Hebezeuge, 2. Aufl., Berlin 1895, S. 475. — [2] Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ingen. 1892, S. 1132, Fig. 17. — [3] Busley, Die Schiffsmaschine, Kiel 1886, Taf. 118, Bd. 2, S. 94.

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Fig. 4.

Fig. 3 und 4 [3], oder

Lindner

Kammmarmorpapier, ein in der Buntpapierfabrikation durch Abziehen erzeugtes, marmorähnliches Buntpapier, dessen Farbentropfen durch ein kammartiges Werkzeug in die Länge gezogen wurden. S. Buntpapiersorten, Bd. 2, S. 779.

Kammmaschine, s. Weberei.

Kammrad, das mit Holzzähnen (s. d.) ausgerüstete Zahnrad. —Kamm-walzen heissen die in Stahl gegossenen Zahnräder der Walzen in Eisenhütten.

Lindner,

Kammring (Bingkamm), s. Kammgarnspinnerei. — Vergl. auch Schiffsgeschütze.

Kammzapfen oder Bingzapfen, übertragen von einer Welle mittelst 3 bis 12 angeschmiedeten Bingen axialen und nebenbei auch wohl radialen Druck auf das Lager (s. Kammlager). Bingzapfen heissen im besonderen die Zapfen mit nur einem sehr breiten Binge [1]. Im Spurlager dagegen stützt sich die Welle mit ihrem Ende auf und verursacht dabei weniger Beibung, weshalb man das letztere nach Möglichkeit vorzieht.

Die Ringbreite b cm wählt man etwa 0,1 rü-|-0,5cm für den Wellendurchmesser d, die Höhe des Ringes h — b, die Weite der Nut etwas grösser, je nach dem Lagerbau. Die Anzahl i der Ringe richtet sich nach der Abnützung; man berechnet sie indes nach Flächendruck und Reibungsarbeit. Die Axialkraft P verteilt sich auf ib 7t (d -f- b) qcm, solange alle Ringe gleichmässig anliegen; das ist aber wegen der ungleichen Ausdehnung von Zapfen und Lager nur innerhalb enger Temperaturgrenzen möglich. Deshalb setzt man nur die Hälfte, bei längeren Zapfen nur ein Drittel der vorhandenen Ringe in die Rechnung ein, oder ermässigt statt dessen die Grenzwerte für p und a wie folgt : Der Flächendruck p = P : i b ti (d -f- b) soll nur 20 bis 10, bei den Drucklagern der Schraubendampfer nur bis 5 kg/qcm betragen. Diê Reibungsarbeit a=fpv für 1 qcm Lauffläche darf nur etwa 0,17 mkg/s betragen; das gibt mit / = 0,05 als Reibungskoefficient und v = n (d-fb) cm n : 60.100 Umfangsgeschwindigkeit in m/s, die Formel ib — Pn : 20000. — Der grössere der beiden für i berechneten Werte ist anzunehmem

Maxim. Kraft,

Litteratur: Ein Kammzapfen und ein grosser entlasteter Ringzapfen, dort „Glockenzapfen“ benannt, mit Entlastung von a= 2 auf a= 1 ist in der Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ingen. 1891, S. 1063, Tafel 30 dargestellt. Desgl. 1892, S. 42, ein dreifacher Ringzapfen. Lindner.

Kammzug (Zug), die langen Fasern oder Haare, welche in der Vorbereitung der Spinnereien durch das Kämmen (s. Kammgarnspinnerei) von den kurzen Fasern oder Haaren (dem sogen. Kämmling) getrennt werden.

Ernst Müller.

Kammzugfärberei. — Als Kammzug pflegt die für Kammgarn bestimmte Wolle gefärbt zu werden. Er wird wie Garn auf einem Haspel jedoch so aufgewickelt, dass die einzelnen Lagen sich neben einander anordnen. Ist die ganze Länge des Haspels bewickelt, so wird je nach der Dicke des Bandes aus 12 bis 15 Lagen je eine Docke gemacht, die Enden werden verknüpft und der Strang wird mit einer Schnur lose unterbunden. Es ist ratsam, den gefetteten Kammzug vor dem Färben zu entfetten. Dies geschieht bei der leichten Verseifbarkeit des Fettes durch kurzes Einlegen in 50⁰ warme, verdünnte Ammoniaklösung. Das Färben wird auf Stöcken wie bei der Garnfärberei ausgeführt ; doch darf das Umziehen in nur eben zum Sieden erhitzter Flotte und muss mit der Hand in kurzen Zwischenräumen geschehen, da der lose Kammzug leicht verfilzt und zerreisst. Aus diesem Grunde ist man bestrebt gewesen, Apparate zu konstruiren, welche gestatten, den Kammzug in der Form der Bobinen, also in aufgewickeltem Zustande, zu färben. Dabei hat man das Prinzip verfolgt, das zu färbende Material festzulegen und die Flotte durch dasselbe zu pressen oder zu saugen. Derartige Färbeapparate sind von Obermaier & Cie. in Lambrecht (Revolverapparat), Schulz & Cie. in Schmölln (D.R.P. Kr. 36 981), Rümmelin in Erstein (Elsass) (D.R. P. Kr. 27 149), Lee, Rhodes und Lee in Gomersal bei Leeds, der Société Hamel frères in Val-des-Bois bei Reims (D. R. P. Kr. 40 047 und 46 293), Jules Lussiez & Cie. in Roubaix (D. R. P. Kr. 59 412) gebaut worden.

R. Mühlaii.

Litteratur: Herzfeld, Die Praxis der Färberei, Berlin 1893, S. 331.

Kampechehanf (Pitahanf), s. Spinnfasern.

Kampeclieliolz, Kampechekarmin, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 121.

Kampfer (Kampher), im allgemeinen Sinne die Kollektivbezeichnung für eine Gruppe fester, flüchtiger, eigentümlich riechender Körper, zumeist tertiärer Alkohole der Fettreihe, von denen vier Arten bekannt sind : Kampferarten von d er Formel Ci o-H2₀0 (Menthol), von der Formel Ci0Hl8O (Borneokampfer), ferner CigJr2H0 (Cedern-, Patchoulikampfer) und C₁₀H₁₆O. Hierher gehört der gewöhnliche, Laurineen-, Japankampfer oder Kampfer schlechtweg, der durch Destillation aller Teile des Kampferbaumes (Camphora officinarum C. Bank — Cinnamomum Camphora Nees et Eberm. = Laurus Camphora L.), insbesondere des Holzes, in China, Japan und auf Formosa gewonnen wird, üeber Gewinnung und Reinigung s. [1]—[3]. Der Rohkampfer bildet eine kristallinisch-körnige, graue oder rötliche Masse, die durch Sublimation raffinirt wird. Raffinirter Kampfer stellt 1—2 kg schwere, scheibenrunde, mitten durchbohrte Brote vor, die leicht in Stücke zerbröckeln. Die Stücke sind farblos, fettglänzend, in Wasser sehr wenig (1:1300), in Alkohol, Aether, Chloroform, Schwefelkohlenstoff, fetten und ätherischen Oelen leicht löslich. Kampfer riecht höchst charakteristisch, schmeckt anfangs gewürzhaft bitter, nachher kühlend, verdampft bei gewöhnlicher Temperatur, dreht in konzentrirter Lösung die Polarisationsebene stark nach rechts und zeigt in Wasser fein verteilt lebhafte Bewegung. Es wird hauptsächlich medizinisch, selten technisch (bei der Celluloidfabrikation) und im Haushalte gegen Motten etc. verwendet. Verschieden von ihm ist der Borneo-, Baros- oder Sumatrakampfer, der von Dryobalanops aromatica Gärtn. stammt und aus den Höhlen der Baumstämme ausgescharrt wird [4]. Das Holz wird gegenwärtig zu Kisten für Pelze (als insektenwidriges Mittel) verarbeitet.

Litteratur: [1] Die pharmakognostischen Werke von Flückiger, Vogl, Moeller. —

[2] Realencyklopädie der ges. Pharmacie, Wien 1887, Bd. 2, S. 510.,— [3] Oishi H., im Jahresbericht von Beckurts, Braunschweig 1883/84. — [4] Maisonneuve, Étude sur la structure et les produits des camphriers de Borneo, Paris 1873.    T. F. Hanausek.

Kamptulikon, kautsclmkartiger Stoff zum Belegen von Fussböden, zu Treppenläufern etc. ; besteht im wesentlichen aus einem Gemisch von Korkabfällen, Schellack, Kautschuk und Leinöl, welches auf ein starkes, teppich-ähnliches Gewebe aufgewalzt wird. Das zuerst in England hergestellte Fabrikat ist fast unempfindlich gegen Wasser und viele Chemikalien, nützt sich sehr wenig ab, auch wirkt es sehr schalldämpfend.

Kan, holländisches Hohlmass = 1 Liter. -

von

Kanada-Apatit gehört zu den mineralischen Phosphaten, welche in grösserer Menge in den Handel kommen. Er stammt aus den kanadischen Provinzen Ontario und Ottawa, wo er in Lagern von sehr wechselnder Mächtigkeit vorkommt. Er kommt derb und kristallinisch und in wechselnder Farbe braunrot bis saftgrün vor.

Je nach der Struktur und dem Fundorte wechselt der Gehalt seiner Bestandteile, so fand Hutton in der    derben: in der kristallinischen Varietät:

90,82 o/# 5,70 „ 0,14 „ 0.28 „ 0,40 „ 0,10 „ 0.32 „

Phosphorsauren Kalk .    .    86,61 °/₀

Fluorcalcium

Chlorcalcium

•    7.22 *

.    0,06 „

Kohlensäuren Kalk .    .    4,47 „

.    .    0,10    „

.    .    0,08    „

Eisenoxyd Sand .

"Wasser .

98,54 o/0 3,142

97,76 o/0 3,166

Spezifisches Gewicht

Weitz.

Er wird durch Behandeln mit Schwefelsäure zu Superphosphaten weiter verarbeitet (s. Phosphorsäuredünger).

Kanadabalsam, Baisamum Canadense, Terebinthina Canadensis, der hauptsächlich aus der nordamerikanischen Balsam tanne (Abies balsamea Mül. — Pinus balsamea L.), zum Teil auch aus der nahe verwandten Abies Fraseri Pursli. gewonnene Balsam (vergl. Harze S. 106).

T. F. Hanauseh.

Er wird durch Eröffnen von Rindenharzbeulen zum Ausfluss gebracht, ist wie Honig zähflüssig, völlig und bleibend klar, hellgelb, dunkelt beim Aufbewahren bis bernsteingelb nach, bleibt aber durchsichtig; an der Luft trocknet er schliesslich ein. Spez. Gew. 0,998, in absolutem Alkohol und Aceton teilweise, in Aether, Chloroform gänzlich löslich. Geruch angenehm, Geschmack bitter, terpentinartig. Enthält nach Flückiger 24 °/₀ ätherisches Oel, 59,8 °/₀ alkohollösliches , 16,2 °/o ätherlösliches Harz. Siedepunkt des ätherischen Oeles 160—167 °. Wird in Amerika als feiner Terpentin wie bei uns der venetianische Terpentin verwendet; seine Hauptverwendung aber findet in der mikroskopischen Technik statt; auch als Kitt optischer Gläser wird er gebraucht. Die in Kanadabalsam einzuschliessenden Objekte müssen völlig wasserfrei sein und starke Aufhellung ertragen können.

Kanadische Bohrmetliode, s. Tiefbohren.

Kanäliruilg (Abkandelung, franz. Cannelure), die Gliederung der Säulenschäfte in senkrechter Richtung durch Rinnen. Sie hat den Zweck, die betreffende Fläche zu beleben und der Idee nach eine Verstärkung des struk-tiven Gedankens auszudrücken. Fast für alle Stilarten war die Art der Kanä-

v, Schubert-Soldent.

lirung des griechischen Säulenschaftes massgebend und hat sich dieselbe auch in der modernen Zeit wenig verändert.

Kanal ist ein künstlich hergestellter Wasserlauf, in dem das Fliessen durch das natürliche Gefälle bei freiem Wasserspiegel erfolgt. Ein kleiner solcher Wasserlauf heisst auch Graben, ein kleinster Rinne (Gerinne).

Je nach dem Zwecke, welchem die Kanäle dienen, gibt es: 1. Werkskanäle, Fabrikskanäle, Mühlkanäle bezw. Mühlgräben oder Aufschlaggräben, welche behufs Ausnützung der Wasserkraft zum Betriebe eines Wassermotors hergestellt sind. 2. Ent- und Bewässerungskanäle zur Ab- bezw. Aufleitung des Wassers vom bezw. auf den Kulturboden. 3. Städtische Kanäle, Strassenkanäle, Unratskanäle, Kloaken; s. Kanalisation der Städte und Ortschaften. 4. Schiffahrtskanäle zur Schaffung eines Wasserweges. 5. Wasserleitungskanäle, zur AVasserversorgung benützt. Manche Kanäle entsprechen gleichzeitig mehreren der angeführten Zwecke.

Kresnik,

Die Kanäle sind entweder offene, unbedeckte, dann stets auf oder über dem Boden befindlich, oder bedeckte, geschlossene, dann gewöhnlich unter dem Boden liegend. Der über dem Boden erbaute Kanal, Aquädukt (s. d.) erscheint bald offen, bald bedeckt. Die Berechnung der Kanäle hinsichtlich ihrer Wasserführung s. unter Bewegung des Wassers (Bd. 2, S. 338) und Querprofil der Schiffahrtskanäle.

Kanalabgaben, s. Kanal sch if fahrt.

Bauwerke wie die Aquäduktbrücken (s. d.), welche zur Ueberführung von Wasserleitungen oder offener Wassergerinne (Wildbachüberführungen über Eisenbahneinschnitte) dienen. Als Baumaterial können Holz, Stein und Eisen in Verwendung kommen, jedoch wird aus naheliegenden Gründen am häufigsten zu einer Eisenkonstruktion gegriffen werden. Brücken für Schiffahrtskanäle werden im Profil für das Passiren eines Schiffes bemessen, wobei aber bei langen Kanalbrücken der Spielraum zwischen dem Schiffe und den Seitenwandungen etwas grösser anzunehmen ist als bei kurzen Brücken. Das Wasserprofil wird entweder trapezförmig oder besser rechteckig gewählt; Abrundungen der Ecken sind wegen der besseren Wasserdichthaltung und Stabilität der Seitenwandungen zu empfehlen. Zu beiden Seiten des Kanalbettes ist ein Leinpfad anzuordnen, der gewöhnlich auf Konsolen ausgekragt oder bei hohen Tragwänden zwischen dieselben gelegt Avird. Die Kanalbrücken sind für eine unveränderliche, gleichförmig verteilte Belastung zu berechnen, weil gegen die geringfügige veränderliche Belastung der Leinpfade Wasserbelastung bedeutungslos ist. Die Belastung ist aber sehr gross ; daher werden Kanalbrücken, obwohl wegen der Gleichförmigkeit der Belastung eine hohe Inanspruchnahme (für Flusseisenkonstruktionen 1200 bis 1400 kg/cm²) gewählt werden kann, sehr schwere und kostspielige Bauwerke. Bei steinernen Kanalbrücken [lj, [2] soll das Kanalbett möglichst unabhängig von den Gewölben und mit einer guten, zähen Dichtung versehen sein. Man hat hierfür Thonschlag, Beton mit Asphaltabdeckung oder Auskleidung mit Eisen (Gusseisen) angewendet. Wichtig ist auch ein sorgfältiger Anschluss der Brücke an die benachbarten Dämme oder das im Erdreich ausgehobene Kanalbett.

Kanalbrücken, Brücken zur Ueberführung eines Schiffahrts- oder Floss-kanales, hinsichtlich ihres Ueberbaues und ihrer Pfeiler im wesentlichen wie die sonstigen Brücken gestaltet, nur dass an Stelle der Fahrbahnen der Strassen-und Eisenbahnbrücken das Kanalbett vorhanden ist. Es sind dies ähnliche

Bei den eisernen Kanalbrücken [2] kann der das Wasser einschliessende Trog entweder ganz unabhängig von der eigentlichen Tragkonstruktion sein und sich auf diese nur mittelst geeigneter Bodenträger (Quer- und allenfalls auch Zwischenlängsträger) stützen, oder es bilden die Hauptträger selbst die Seitenwände des Wassertroges. Letztere Anordnung wird dort Anwendung finden können, wo die Hauptträger als Blechbalken ausgeführt sind. Es ist aber nicht zu übersehen, dass durch den horizontalen Wasserdruck auf die Hauptträger nicht unbeträchtliche Sekundärspannungen kommen. Bei grösseren Spannweiten wird die erstere Anordnung die zweckmässigere sein, und es können dann für Hauptträger nicht bloss Balken-, sondern auch Bogen- oder Hängeträger zur Anwendung kommen. Der Anschluss der Eisenkonstruktion an das Mauerwerk der Endpfeiler muss derart sein, dass Längenänderungen durch Temperaturwirkung möglich werden, ohne dass dabei der wasserdichte Abschluss Schaden leidet. Man hat hierfür verschiedene Anordnungen vorgeschlagen und versucht: wellenförmig profilirtes Kupferblech, stopfbüchsenartige Dichtungen mit geteerten Werg-, Gummirolleneinlagen etc. — Das Eisengewicht eiserner Kanalbrücken (Hauptträger als Blech- oder Each-werksbalken, Wassertiefe 2,0 m, Abstand der Hauptträger 8,5 m, auf einer Seite 3 m breiter

Leinpfad, Inanspruchnahme 1200 kg/cm²), kann bei der Spannweite l (in Meter) mit Tonnen pro Meter veranschlagt werden.

Litteratur: [1] Kanalbrücken des Bhein-Marnekanals : Graeff, Construction des canaux et des chemins de fer, Paris 1861 und Allg. Bauzeitung 1871, S. 144. — Morandière, Construction des ponts et viaducs (Paris 1874). — Malézieux, Cours de navigation intérieure, Paris 1876. — Desgl., Guillemain, Paris 1885. — [2] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, IL Brückenbau, 1. Abt., 5. Kap., Aquädukte und Kanalbrücken, bearbeitet von E. Sonne, Leipzig 1886. Melan.

Kanalgase. — Unter dieser Bezeichnung wird die in den Abzugskanälen befindliche Luft verstanden. Dieselbe ist in gut gebauten, ventilirten und gespülten Strassenkanalen, abgesehen von gewöhnlich etwas grösserem Kohlensäuregehalt, in chemischer und bakteriologischer Hinsicht nicht schlechter als die Oberflächenluft. Dagegen besitzt sie, wie dies in der Natur der Dinge liegt, einen mehr oder minder auffälligen kellerluftartigen, modrigen, zeitweise auch fauligen Geruch; letzteren namentlich nächst den Mündungen von Hausentwässerungskanälen, welche stark fäkalienhaltige Flüssigkeiten, z. B. den Inhalt von Trogklosets, den Strassenkanälen zuführen.

In den Hauskanälen selbst können auch bei der besten Anlage durch die an den Innenwänden der Röhren haftende Schmutzhaut, welche nicht wie bei den Strassenkanälen durch einen besonderen Reinigungsbetrieb regelmässig entfernt wird, faulige und ekelhafte Gerüche entstehen. — Die Kanalgase sind unter allen Umständen durch gute Wasserverschlüsse Und Ventilationseinrichtungen von unseren Hausräumen fern zu halten, mögen sie nun, wie

2400 + 33 l 1000 — 2,031

dies besonders in England vielfach angenommen wird, im stände sein, unmittelbar Infektionskrankheiten hervorzurufen (Kanalgastheorie), oder aber seien sie nur indirekt durch Verschlechterung der Atmungsluft im stände, die menschliche Gesundheit zu schädigen. Die letzte Ansicht wird hauptsächlich von deutschen Hygienikern und Aerzten vertreten und ist die vorherrschende geworden.

Den Kanalbetriebsarbeitern sind die Kanalgase der Strassenkanäle bei geordnetem Betriebe erfahrungsgemäss nicht schädlich. Jedoch ist in schlecht gebauten und gereinigten Kanälen, sowie in solchen, die noch mit Abortgruben in unmittelbarer Verbindung stehen, die Anwesenheit von Schwefelwasserstoffgas und somit hierdurch die Möglichkeit von Unglücks-fällen nicht ausgeschlossen. Auch kann, wie schon öfters geschehen, der Fall eintreten, dass aus undicht gewordenen Gasröhren Leuchtgas in die Kanäle eindringt und durch Vergiftung oder durch Explosionen Schädigungen und Unglücksfälle bewirkt. Ebenso sind durch unvorsichtiges Einleiten von leicht entzündlichen und dabei stark verdunstenden Flüssigkeiten, wie Benzin, schon Explosionen in den Kanälen entstanden.

Durch gute "Ventilation der Kanäle (s. Kanalisation) werden die besprochenen Beimengungen der Kanalluft infolge des hierdurch bewirkten starken Luftwechsels rasch unschädlich gemacht. Alte Kanäle, tot endigende, geschlossene Kanalstrecken und Schächte sind stets mit Vorsicht und nur mit Sicherheitslampe versehen zu betreten.

Litteratur : Soyka, J., Kritik, der gegen die Schwemmkanalisation erhobenen Einwände, München 1880, S. 8 und ff. — Naegeli, v., Die niederen Pilze in ihren Beziehungen zu den Infektionskrankheiten, München 1878. — Derselbe, Uebergang von Spaltpilzen in die Luft, Zentralblatt f. d. medizin. Wissenschaften 1882. — Henk, Die Kanalgase, München 1882. — Soyka, Untersuchungen zur Kanalisation, München 1885. — Miquel, Septième mémoire sur les organismes microscopiques de l’air et de l’eau, Annnales de Montsouris, Paris 1885. — Deutsche Vierteljahrsschrift für öffentl. Gesundheitspflege, Bd. 28, Heft 1, 1896, Die Schädlichkeit der Kanalgase und Sicherung unserer Wohnräume gegen dieselbe, S. 152 u. ff. — Röchling, Technische Einrichtung für Wasserversorgung und Kanalisation in Wohnhäusern, Braunschweig 1895; auch Bd. 27 der Deutschen Vierteljahrsschrift für öffentliche Gesundheitspflege. — Büsing, Die Kanalisation, Handbuch für Hygiene von Weyl, S. 229 u. ff., Jena 1894. — Behring, Die Bekämpfung der Infektionskrankheiten, Leipzig 1894, S. 309 u. ff.

Kanalhaltung, s. Haltung.

Kanalisation der Flüsse ist die Schiffbarmachung von gewissen Flussläufen vermittelst entsprechender Stauanlagen (s. d.). Durch diese erreicht man oberhalb derselben eine Hebung des Wasserspiegels und damit die nötige Wasser-bezw. Fahrtiefe, sowie zugleich eine Ermässigung der Flussströmung. Die Kanalisirung erscheint im allgemeinen nur im Mittelläufe der Flüsse vorteilhaft, wenn die Ufer nicht zu niedrig sind und das Gefälle nicht zu gross. Denn im Oberlaufe ist zumeist die Anlage eines Seitenkanals angezeigter und im Unterlaufe, wo schon genügende AVassermenge vorhanden, die blosse Begulirung, insbesondere die Niederwasser-Begulirung am Platze.

Ist t die ursprüngliche (unzureichende) und T die mindeste, von der Schiffahrt geforderte Wassertiefe, T—t = z,

J das relative Gefälle des ungestauten Wasserspiegels, L hier- &***$ bei die Entfernung zweier benachbarten Stauanlagen, d. i. die Länge der zugehörigen Flusshaltung oder kurz Haltung (Fig. 1), an der Baustelle des Stauwerkes eine Stauhöhe Z

J. Brix.

-M

Fig. 1.

so muss

hervorgebracht werden. Für dieses Z wird min ein grösstmöglicher Wert so angenommen, dass (t + Z) gleich der bis jetzt noch gut ausführbaren grössten beweglichen Wehrhöhe von etwa 4—5 m erscheint. Dann erhält man nach der Rühlmannschen Stauformel (s. Stauhöhe):

Uff) /(;)]•

L j

Wenn das J aber ohnehin ziemlich klein, so kann man angenähert die Staukurve als horizontale Gerade ansehen und bekommt:

Als ein Zugehör zur Stauanlage ab (Fig. 2) gilt bei der Kanalisirung der Flüsse stets eine Kammerschleuse c (s. d.). Die letztere, hier insbesondere Flussschleuse

miniiïïiïïTïïnnTrjTïïïïriTmTrïïnïïiïïïï

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Main

100    200    300®

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genannt, dient zum Uebergang der Schiffe    FIg-z

aus einer Haltung in die andere. In neuerer Zeit, bei weitgehender Ausbildung und diesfälliger Anwendung der beweglichen Wehre ordnet man die

Lueger, Lexikon der gesamten Technik.

v.

27

Kammersclileuse nicht mehr in einem Seitenkanale, sondern unmittelbar am Flussufer an, nur durch einen langen Trennungsdamm dd vom Wehre geschieden. Dieses ist gewöhnlich über die ganze Flussweite als ein bewegliches konstruirt; die Schwelle desselben, d. i. die Krone des festen Unterbaues, liegt z. B. bei der Mainkanalisirung durchgehends in oder nahezu in der Flusssohle. Jedenfalls muss diese tiefe Schwellenlage aber wenigstens ein 25—40 m breiter Teil des beweglichen Wehres besitzen, welcher dann auch Schiffsdurchlass heisst. Bei grösserem Wasser wird zuerst der letztere geöffnet, und die Schiffe fahren dann unmittelbar durch denselben. Sonst findet das Oeffnen des beweglichen Wehres nur nach Bedarf statt, anfangs nur teilweise, und erst dann gänzlich, wenn das Unterwasser am Wehre schon nahe zum Oberwasser heraufgestiegen ist. Bei grossem Flossverkehr wird für denselben in die Stauanlage noch ein besonderer Flossdurchlass ee eingebaut, und zur Vervollständigung der Kanalisirung der Flüsse gehört auch ein Fischpass / (s. Fischweg) dazu.

In der kanalisirten Maas hat die .Flussschleuse 100 m Nutzlänge und 12 m Breite, an welche sich der als Nadelwehr konstruirte Schiffsdurchlass anschliesst, der bei Hun 45,81 m lang ist; nun folgt ein Mittelpfeiler mit dem Fischpass und daran der zweite, als Chanoine’sches Klappenwehr ausgeführte Wehrteil von 54,60 m Länge, über welchen bei geschlossener Stauanlage die überschüssige Fiusswassermenge überstürzt und der deshalb auch als Ueberfallwehr bezeichnet wird. Am selben Ufer wie die Kammerschleuse befindet sich der Leinpfad und das Haus des Schleusenwärters, welcher im allgemeinen auch das Wehr zu bedienen hat; an der gedachten Maas ist an der Uferseite des Klappenwehrs ein besonderes Wehrwärterhaus. Die Kanalisirungs-Wassertiefe, welche an der Unterseite der Stauanlage eben noch vorhanden ist, beträgt hier 2,1 m = T, darüber die Stauhöhe 2,0—2,4 m = (Z — z), so dass das Nadelwehr 4,1—4,5 m hoch erscheint. Die Schwelle des Klappenwehrs liegt über der Flusssohle und zwar um 1,25 m höher als jene des Nadelwehrs. Die Totalkosten pro Meter Länge der genannten Wehre betrugen rund 2000 Ji., jene einer Kammerschleuse 283000 dl., dann jene pro Kilometer der 46 km langen Maaskanalisirung von oberhalb Namur bis zur französischen Grenze 141000 dl.. ; die Haltungen haben bei relativen Flussgefällen J von z. B. 0,520, 0,291, 0,505 %₀ bezw. 3912, 7822, 4919 m Länge [3].

Bei der Kanalisirung des Mains von Frankfurt abwärts bis zum Rhein, auf 36 km, ist die Mindestfahrtiefe auf 2,0 m gebracht ; es sind vier Haltungen, die Stauanlage ist ein Nadelwehr, das übrige s. Fig. 2; die durchschnittlichen Kosten pro Kilometer Kanalisiruug 153000 dl. ; sämtliche Anlagekosten bei Frankfurt allein l¹^ Millionen Mark. Um dem rasch gestiegenen Verkehr zu entsprechen, wurden die anfänglich 82 m langen Flussschleusen durch Anordnung von zweiten Unterhäuptern c‘ (Fig. 2) um 255 m verlängert. Darin findet ein Schleppzug von sechs Rheinschiffen zu je 1000 t Tragfähigkeit Platz. Zugleich wurde die Fahrtiefe von 2,0 m auf 2,5 m gebracht [2], [6].

Litteratur: [1] Zeitschr. f. Bauwesen 1874, S. 161 (Kanalisirung der Mosel). -— [2] Desgl. 1888, S. 19 (Kanalisirung des Mains), S. 211 (Kanalisirung der Unterbräche). — [3] Hans-Düsing, Die Kanalisirung der Maas, Wiesbaden 1885. — [4] Deutsche Bauzeitung 1886, S. 178 (Kanalisirung der Mosel). — [5] Zeitschr. d. Arch. u. Ing.-Ver. zu Hannover 1887, S. 159 (Kanalisirung der Saar). — [6] Zentralbl. d. Bauverwalt. 1893, S. 30 (Kanalisirung des Mains). — [7] Desgl. 1894, S. 1, 14 (Kanalisirung der Oder). — [8] Der Wiener Donaukanal als Schiffahrtskanal, Mitteilungen des Donauvereins. — [9] Dinglers polyt. Journ. 1896, S. 278.    Kresnik.

Kanalisation der Privat g rund stücke bezweckt, alle auf den Grundstücken erzeugten Abwässer, bei der Schwemmkanalisation auch die Fäkalien, unterirdisch abzuleiten und innerhalb kanalisirter Orte den Strassenkanälen zuzuführen. Die hierzu dienenden Anlagen, Hauskanalisationen oder Hausentwässerungen genannt, bilden einen hochwichtigen Teil jeder Ortskanalisation, weil Fehler, welche hierbei gemacht werden, den unheilvollsten Einfluss auf das Wohlbefinden der Hausbewohner ausüben und auch unmittelbare sachliche Schädigungen der Gebäude verursachen können.

Zu beobachtende Grundsätze bei Anordnung von Hauskanalisationen. — In erster Linie müssen sämtliche Hauskanäle absolut dicht hergestellt werden. Um das Gefälle möglichst auszunützen, sind thunlichst die kürzesten Wege für die Hauskanäle zu wählen. Zu grosse Kanalprofile sind wegen der leichter entstehenden Ablagerungen, zu kleine wegen der ungenügenden Leistungen zu vermeiden, daher die Dimensionen den abzuführenden AVasser-mengen entsprechend zu bestimmen. AVeil es sich fast immer um recht kleine Entwässerungsgebiete handelt und die Dachflächen sowie die gepflasterten Höfe kein Wasser versickern lassen, so empfiehlt Verfasser, die Hauptleitung der Hausentwässerungskanäle für Abflussmengen von durchschnittlich 15 Sek. 1. pro 1000 qm Entwässerungsfläche zu berechnen. Die lichte AVeite der Hauptleitungen beträgt hiernach für städtische Grundstücke gewöhnlicher , nicht über

1000 qm hinausgehender, Grösse und bei Gefällen nicht unter 1:50 15 cm. Bei grösseren Flächen wird die Anordnung zweier und mehrerer I 5 cm weiter Böhren an Stelle grösserer Bohrkanäle vielfach vorgezogen. Die lichte Weite der Seitenkanäle soll auf 12,5 und 10 cm bemessen werden. Für Begenfallröhren sind in der Begel 10 cm Lichtweite geeignet; bei ganz kleinen Flächen, z. B. Vordächern und Balkonflächen, genügen geringere Durchmesser. Unter 4 cm Weite sollte kein Fallrohr, auch nicht von einzelnen kleinen Ausgussbecken, hergestellt werden. Gewöhnliche Küchenfallröhren erhalten zweckmässig 8 cm Weite. Die Fallrohren der Spülaborte sollten nicht unter 10, nicht über 14 cm Weite erhalten. Beim Anschluss mehrerer Klosets sind 12 cm Lichtweite empfehlenswert. Das geeignetste Gefälle für die Hauptstränge der Hauskanalisationen ist 1: 20 bis 1:50; geringere Gefälle, etwa bis 1:125, sind anwendbar, wenn ausreichende Spülung namentlich durch Selbstspüler, gesichert ist. Gefälle unter 1: 150 und bis etwa 1: 250 sollten nur bei ganz grossen Grundstücken, welche ausreichend grossen und dauernden Wasserzufluss erwarten lassen, angewendet werden. Möglichst unmittelbar unterhalb jedes Wassereinlaufes ist ein Wasserverschluss anzubringen. Kein Bohrstrang soll an der höchsten Stelle geschlossen, sondern jeder behufs Lüftung über das Dach des Hauses verlängert werden. Vor ihrem Austritt aus dem Grundstücke ist es zweckmässig, die Hauptleitungen durch Anlage einer Bevisionsstelle (Bevisionsschacht, Inspektionsgrube) zugänglich zu machen. Bei freistehenden Häusern sind die Grundleitungen thunlichst ausserhalb und nicht zu nahe den Häusern zu verlegen. Beim Durchgänge der Kanäle durch Hausmauern sind jene nicht einzumauern, sondern in Thon oder Füllsand einzubetten, so dass sich Gebäudemauern oder Kanäle ohne Schaden setzen können. Jede Einmündung eines Bohrstranges in einen andern hat unter spitzem Winkel zu geschehen. Auf Sicherung gegen Frost ist besondere Bücksicht zu nehmen; die Fallrohren sind daher im deutschen Klima, abgesehen von den Begenfallröhren, im Innern der Häuser anzubringen. Die ausserhalb der Häuser liegenden unterirdischen Leitungen sollten eine Deckung von wenigstens einem Meter erhalten. Im Gebäudeinnern sind die Fallrohrleitungen und Wasserverschlüsse, wenn möglich, nicht an den kalten Aussenwänden anzuordnen. Alle Wassereinläufe müssen Siebe oder Gitter erhalten, welche gröbere Stoffe, die Anlass zu Kanalverstopfungen geben können, zurückhalten. Abwässer, welche Sinkstoffe mit sich führen, sollen bei ihrem Abfluss durch Sinkkasten fiiessen. Die Bohrleitungen, welche Klosetabfallstoffe aufnehmen, sind als Hauptleitungen auszubilden, an welche sich die übrigen Leitungen durch seitliche Abzweigstücke anschliessen. Nie sollte in der Abflussrichtung ein Profil in ein solches von geringerer Weite übergehen. Wo dies entgegen der Abflussvorrichtung eintritt, ist der Ueber-gang durch ein sogen. Verjüngungsstück zu bewirken. Jedes zu entwässernde Grundstück ist mit ausreichendem Spülwasser in der Art zu versehen, dass jeder Einlauf aus einem Wasserleitungszapfhahn Wasserzufluss erhalten kann. Ausreichende Wasserversorgung der Grundstücke ist deshalb Vorbedingung für sachgemässe Ausführung und geordneten Betrieb einer Hauskanalisation. Grössere Mengen heissen Wassers von über 40 ⁰ C. sind nicht unmittelbar in die Hauskanäle einzuleiten, weil hierdurch einesteils die Zersetzung der Abwässer gefördert, andernteils Beschädigungen der Kanäle verursacht werden können. Vorherige Abkühlung in geeigneten Behältern ist erforderlich. Gelegentlich der Neukanalisirung eines Grundstückes sind alle alten ausser Betrieb kommenden Kanäle zu beseitigen und die vorhandenen Hohlräume mit reinem Grund auszufüllen.

E in z el k o n s t r ukt i o ne n.— Die einzelnen, besonderen Teile einer Grundstückskanalisation bilden die Aufnahmevorricbtungen für Abwässer und Fäkalien, die AA asserverschlüsse, die Revisions- und Spüleinrichtungen. A^on den Aufnahme vorricht un gen sind die wichtigsten die AVasserklosets und die Pissoirs (s. Abort, Bedürfnisanstalten, Kloset). Zur Ableitung des Regenwassers von den nicht überbauten Grundstücksflächen dienen die Hofsinkkasten (Fig. 1 u. 2), Behälter aus Eisen oder Steingut mit gewöhnlich kreisförmigem Querschnitt von 25—40 cm lichter AVeite, welche mit einem Einlaufgitter abgedeckt und mit einem aushebbaren Eimer zur Ablagerung der von den Schmutzwässern mitgeführten schwereren Sinkstoffe versehen sind. Der Ablauf geht in einen Rohransatz über und ist derart nach

aufwärts gekrümmt, dass ein ausreichender Wasserverschluss entsteht. — II] I JZur Abführung der %' m Abwässer aus über-\ dachten Räumen benützt man zumeist viereckige eiserne Sinkkasten (Hofeinläufe, Gullies, Fig. 4). Die Einlaufgitter derselben besitzen gewöhnlich ein trichterförmiges, in den Wasserspiegel hineinreichendes Ansatzstück, wodurch die nach dem Raum ausdünstende Wasserfläche wesentlich verringert wird.

des Einfrierens in geschlossenen Räumen wegfällt, so können die hierfür bestimmten Sinkkasten mit sehr geringer Höhe, gewöhnlich nur 30—50 cm, aus-kommen. Die Küchenwässer werden durch Vermittlung von Ausgüssen (Küchen-a u s g ü s s e, Wasser-, Schütt stein, Spülbecken, Fig. 4) den Fallrohren zugeführt. Dieselben bestehen aus an der AVand befestigten Becken von Stein, emaillirtem Eisen, Steingut oder Fayence. Der Boden derselben soll an seinem tiefsten Punkt ein festes Sieb besitzen, durch welches die Abwässer in einen Siphonwasserverschluss und von diesen durch eine kurze Seitenleitung in das Küchenfallrohr fliessen; das Abzweigrohr des letzteren soll aber dem Durchmesser der Anschlussleitung entsprechen.

Die Sand-und Fettfänge, halten von Küchen- und sonstigen Abwässern, welche viel Fett- und Sandbestandteile mit sich führen durch welche die Hauskanäle leicht verstopft würden, diese Stoffe zurück. Ihre Abflussöffnung ist möglichst weit unterhalb des Wasserspiegels angeordnet [4], so dass das obenauf schwimmende Fett nicht abfliessen kann (Fig. 1). Der bei den Fettfängen meistens verwendete Hängeeimer muss ausserdem ausreichenden Raum für die sich in dem- fTT' r selben niedersetzenden üot-4—J- i Sandteile bieten. Die Fett- und T    j

Sandfänge werden entweder nächst ± ‘    ‘ * °

den Wasserabläufen, also in den ?

Küchen etc. selbst, oder am Fusse j der betreffenden Fallrohre

Bei den Abläufen grösserer Küchen, z. B. von Restaurationen und Hotels, auch von Metzgereien, sollten jedenfalls Fett- und Sandfänge ange-

Fig. 2. Hofsinkkasten mit Hängeeimer ordnet werden. Die Fallrohren für ^8-Î3- Regen-uud Yerlängerungszwisclienstück D. Badewasser sind von den Abläufen rsa g' der Bäder durch sichere AVasserverschlüsse (Siphons) zu trennen. Die Regenfallrohren werden gewöhnlich an die Kanäle unmittelbar angeschlossen. A\ro die Dachmündung dieser Röhren in der Kähe von Fenstern bewohnter Räume liegt, sind zur Vermeidung- des Einströmens von Kanalluft dorthin AVasserverschlüsse anzuordnen. Da von den Dächern der Häuser Russ, Steine, Laub u. s. w., sowie bei bewohnten Dachgeschossen oft auch Brauchwasser in die Regenfallrohren gelangen, so können als AATasserverschlüsse nicht einfache Siphonkrümmer verwendet werden, sondern

Hofsinkkasten.

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Zwischenstück bis 170 cm C = 50 cm Ci — 30 cm Cii = 10 cm Cm — 26 cm H= 31 cm Hi = 15 cm

Fig. 1.

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es sind solche mit nach oben abzweigendem Putzrohr (Putzsiphon) zu wählen, um sie von Zeit zu Zeit reinigen zu können. Besser ist es, Regenrohrsandfäuge (Fig. 1 u. 3) zu verwenden welche leichter zu reinigen sind. Wo Wert darauf gelegt wird, dass von dem Regenfallrohrwasser mogl t wenio- Luft nach den Strassenkanälen geführt werde (namentlich bei Kanalnetzen mit nicht ausreichender Zahl von Scheitelventilationsabgängen und engbemessenen Profilen gerechtfertigt), empfiehlt sich die Anlage der Habermannschen Luftabscheider am Fusse der Regenfallrohren [12]. Der untere Teil der Regenfallrohren, die gewöhnlich aus Zinkblech bestehen, wird zur Ver-von Bescliädi-in Höhe von 1,5

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aus Gusseisen- Fig. 4 a. Verschluss gegen Rückstau.

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Fig. 4 b. Kevisionsschacht.

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Fig. 4. Wassersteinentwässerung.

röhren (Regenstandröhren) hergestellt [11]. Die Hoc h wasser verse hlüsse,Rückstauverschlüsse, Rückstauschieber sind zur Sicherung von Kellern oder sonstiger unter der Hochwasserhöhe der Strassenkanäle liegender, rnit Entwässerungsanschluss versehener Räume gegen Ueberschwemmung durch Kanalwasser erforderlich. Solcher Verschluss hat gewöhnlich die bekannte Schieberkonstruktion (Eig. 4 a). Der Schieber soll nur geöffnet werden, wenn aus dem zu entwässernden Raume Wasser abfliessen soll, so dass jederzeit bei starkem Regen das sich stauende Kanalwasser den Weg nach dem tief gelegenen Einlauf gesperrt findet. An Stelle der Schieber können auch Durchgangshähne verwendet werden. Diese Rückstauverschlüsse sind am zweckmässigsten dicht hinter dem zu beschützenden Einlauf, keinesfalls in der Hauptleitung anzubringen, weil im letzteren Fall das gesamte Hauswasser einschliesslich des Regenwassers am Abfluss gehindert würde. Die selbstthätigen Hochwasserverschlüsse (Klappen, Schwimmkugeln und Ventile) sind mangels jederzeitiger völlig sicherer Wirkung auf solche Fälle zu beschränken, in welchen es sich um tief liegende dauernde Abflüsse oder um Reinwasserabflüsse handelt [2], [5], [7], sowie zu vorläufiger Sicherung vor den vorher beschriebenen Hochwasserverschlüssen für den Fall zu verwenden, dass dieselben versehentlich nicht geschlossen sein sollten. Neuerdings haben u. a. Behn-Hamburg, Unna-Köln [11], sowie Künzell-Düsseldorf (D. R. P. Nr. 69399) bemerkenswerte Rückstauvorrichtungen konstruirt. Zur Erleichterung der zeitweisen Prüfung der Grundstückskanalisation, der Beseitigung von Verstopfungen und der schnellen Entscheidung der Frage, ob eine Verstopfung im Anschlusskanal auf Strassengebiet oder im Privatgrundstück vorhanden ist, dienen die Revisionsschächte mit Spundstücken, auch Inspektionsgruben genannt (Fig. 4b). Dem gleichen Zwecke dienen Rohrabzweigungen mit Blindflanschdeckel [15]. Die Reinigung der Hauskanäle erfolgt durch starke Wasserdurchspülung, und wo diese nicht ausreicht, durch Einführung zusammengebundener spanischer Rohre oder biegsamer Spiraldrahtseile, an deren Ende Bürsten und sonstige Reinigungswerkzeuge befestigt werden können. Besondere Spüleinrichtungen sind nur bei sehr langen und wenig Wasser abführenden Leitungen, sowie beim Vorhandensein ungünstiger Gefälle und solcher Abwässer notwendig, welche sehr viel Schwimm- und Sinkstoffe mitführen. Es genügen aber in solchen Fällen fast immer die bekannten Kippgefässe und Heberspüler (s. Spüleinrichtung für Kanäle). Die Höhe der Wasserverschlüsse sollte bei Hofsinkkasten, Sand- und Fettfängen nicht unter 10, bei den übrigen Abflussvorrichtungen nicht unter mindestens 4, und wenn möglich nicht unter 6 cm betragen. Es ist darauf zu sehen, dass der Einlaufquerschnitt aller Wasserverschlüsse stets kleiner sei, als die Querschnitte an der Umbiegungsstelle und in den Fallrohren, weil sich andernfalls bei starkem Wasserzufluss die Rohrquerschnitte völlig mit Wasser füllen und so einerseits die Wasserverschlüsse als Heber wirken und sich entleeren, andererseits in den Fallrohren oberhalb der abfliessenden Wassersäule ein Absaugen, unterhalb derselben ein Luftüberdruck auftritt, wodurch die mit dem Fallrohr in Verbindung stehenden Wasserverschlüsse ausgesaugt oder durchbrochen werden [1]—[5], [7], Durch eine Entlüftung der höchsten Stellen sämtlicher Wasserverschlussbiegungen nach dem Fallrohr, noch besser nach einem besonderen Luftrohr, werden diese Vorgänge völlig unmöglich gemacht. Die Lüftung aller Fallrohren und damit diejenige der

gesamten Grundstückskanalisation ist unbedingt notwendig. Jedes Fallrohr ist daher in gleicher Weite über Dach zu führen. Wo die Hauskanäle ohne Unterbrechung durch besondere Wasser-verschlüsse mit den Strassenkanälen unmittelbar in Verbindung stehen, wie dies in Deutschland vorzugsweise der Fall ist, entsteht für die Strassen- und Grundstückskanalisation eine einheitliche Durchlüftung (zusammenhängendes System), welche der besonders in England üblichen getrennten Entlüftung der \ beiden Kanalisationsgruppen (Disconnecting system o’der Abtrennungssystem) vorzuziehen ist [3], N^z^5romr7rrr-^!    (5]—[8]. Die Trennung wird durch den sogen.

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Fig. 5. Hauptwasserverscliluss.

J Vom Hauptwasserverschluss bewirkt (Fig. 5), /Hauskanal welcher entweder allein oder in Verbindung mit dem Inspektionsschacht angeordnet wird [1], [5], [11]. Der Hauptwasserverschluss bedingt für die ausreichende Ventilation der Strassen-kanäle besondere hochgeführte Ventilationsröhren, welche ein System von hochliegenden Luftöffnungen gegenüber den Ventilationsöffnungen auf den Strassen bilden, während für die Ventilation der Grundstückskanäle die infolge des Hauptverschlusses fehlenden tief gelegenen Luftöffnungen besonders angeordnet werden müssen.

Material. — Für die Grundstückskanalisation kommen hauptsächlich Steingut (gebrannter Thon), Eisen, Blei und Zink und ausserdem Messing, Kupfer, Porzellan, Marmor zur Verwendung. Normalien für die einzelnen Formen für Lichtweiten und Wandstärke der verschiedenen Böhrenarten fehlen noch, es sind aber Bestrebungen für die Aufstellung solcher im Gange (vergl. Verhandlungen der Verbandsversammlungen der deutschen Arch.- und Ing.-Vereine, Berlin 1896). Am meisten werden für Hauskanäle die Steingut-, Steinzeugoder Thonröhren verwendet. Lichtweiten von 10, 12¹/₂, 15 und 20 cm sind die üblichsten. Die Thonröhren erhalten entweder Thondichtung, oder Zementdichtung, oder aber Zementdichtung mit äusserem Thonwulst, sowie endlich Thondichtung mit äusserer Zementmörtelhülle. Bei allen Verdichtungen wird zunächst das Schwanzende des Bolires gegen die Muffe mit Teerstricken abgeschlossen. Die Thondichtung ist die am wenigsten widerstandsfähige, hat aber den Vorteil, dass die Leitung bei etwaigen Setzungen ausreichend beweglich ist. Zementdichtung ist sehr sicher, gibt aber dem Bohrstrang einerseits eine völlig starre Verbindung und birgt andererseits die Gefahr in sich, dass durch etwaiges Treiben des Zements die Muffen gesprengt werden. Nach jeder Bichtung vollkommen ist sie aber auch nicht, weshalb neuerdings die Gussasphaltdichtung immer mehr in Aufnahme kommt, bei welcher die Muffen mit einer flüssigen heissen Mischung von Asphaltmastix (s. d.) und Goudron ausgegossen werden. Umfangreiche gute ältere und neuere Erfahrungen über diese Verdichtungsart lassen dieselbe als besonders empfehlenswert erscheinen. Als sicherste und solideste Hauskanäle sind, besonders im Gebäudeinnern, normale Gusseisenröhren mit Bleidichtung zu empfehlen. Die ganz leichten, sogen, schottischen Böhren sind zu vermeiden. Bei Leitungen über dem Boden ist möglichst immer Eisen zu verwenden, jedoch kommt auch Blei vielfach zur Anwendung. Bei den Bleiröhren ist auf gute Lötung und ausreichendes Gewicht, z. B. bei 100 mm weiten Böhren 11 Kilo pro laufenden Meter besonderer Wert zu legen. Für Begenfallröhren ausserhalb der Gebäude kann auch Zink, jedoch nicht in geringerer Stärke als Nr. 12, zur Anwendung kommen. Die im Innern der Häuser unterirdisch liegenden Kanäle, welche so viel Ueberdeckung haben — wenigstens A/₂ m — dass sie vor äusserem Druck und Stössen genügend gesichert sind, können aus Steingutröhren hergestellt werden. Messing- und Kupferröhren, sowie Porzellan, Fayence, emaillirtes Eisen, Marmorplatten etc. werden hauptsächlich für Klosets, Pissoirs, Bade- und Kücheneinrichtungen verwendet.

Vorschriften für die Ausführung der Grundstückskanalisation.

— Eine technisch und hygienisch richtige Äusführungs- und Betriebsweise von Grundstückskanalisationen ist nur an der Hand ortspolizeilicher Bestimmungen zu erreichen (Polizeiverordnung, Ortsstatut), Beispiele in [8]—[10], [13]—[15]. Aus diesen Bestimmungen soll die Verpflichtung zur Herstellung und Instand-

haltung der Grundstücksentwässerungen hervorgehen, sowie die technischen Anforderungen ersehen werden können. Es ist vorzuschreiben, dass für jede Entwässerungsanlage eine baupolizeiliche Genehmigung unter Vorlage eines genauen Planes zu erwirken ist; Planbeispiele [9], [10], [11], [7], Keine Grundstückskanalisation, auch nicht eine Veränderung derselben, sollte ohne vorherige Anzeige bei der Baupolizeibehörde in Angriff genommen werden dürfen, so dass eine technische Ueberwachung der Arbeiten erfolgen kann. Ehe eine Anlage in Benutzung genommen wird, sollte durch eine vorgeschriebene Schlussrevision festgestellt werden, ob sie vorschriftsmässig ausgeführt und betriebsfähig ist. Ferner sollte, wenigstens in grösseren Orten, von Zeit zu Zeit durch Sachverständige eine Envision stattfinden, durch welche man sich versichert, dass die Leitungen und die einzelnen Entwässerungsobjekte noch den bestehenden Vorschriften entsprechen.

Die Kosten der Grundstückskanalisationen betragen unter Voraussetzung einfacher Ausführung pro qm zwischen 1 und 2 dt. für jede Stockwerksfläche eines Hauses, wobei auch die Keller und die bewohnten Dachgeschosse zu den Stockwerken zu zählen sind. Eine andre Annahme ist, dass ein laufendes Meter Hauskanal und Fallrohr einschliesslich aller Nebenanlagen also Klosets, Siphon, Hofsinkkasten etc. für ein gewöhnliches Wohnhaus durchschnittlich 10—12 dt. erfordert. Man kann auch für ganz überschlägliche Schätzung rund 2°/o der gesamten Bausumme annehmen [5], [7], [9], [11].

Litteratur: [1] Röchling, Techn. Einrichtungen für Wasserversorgung und Kanalisation in Wohnhäusern, „Deutsche Vierteljahrs sehr, für öffentl. Gesundheitspfl., Jahrg. 1895“, [2],

[5], [6], [7] wie unter dem Art. Kanalisation der Städte. — [8] Kirchner und Lindley, Referat über die Schädlichkeit der Kanalgase, Deutsche Vierteljahrs sehr, für öffentl. Gesundheitspfl. , Jahrg. 1896. — [4] Gerhard, Paul, New-York Anlage von Hausentwässerungen 1880.

—    [8J Brix, J., Die Kanalisation von Wiesbaden, Wiesbaden 1887. — [9] Dobel, Kanalisation. Stuttgart 1896. — [10] Cohen, Max, Bestimmungen der örtl. Strassenbau-Polizei über Kanalisationsanlagen, Berlin 1896. — [11] Rud. Böcking & Co., Haibergerhütte, Brebach-Saar, Haus-entwässerungs- und Kanalisationsgegenstände 1895. — [12] Gesundheits-Ing., Jahrg. 1896, S. 380 und 1898, S. 578. — [13] Desgl., betr. Hausentw.-Statut 1894, S. 43. — [14] Stolp, Ortsgesetze, Berlin (letzte Jahrgänge). — [15] Archit. und Ing.-Ver. f. Niederrhein und Westfalen, „Die Hausentwässerung“, Köln 1887. Ausserdem: Teale, T. P., Lebensgefahr im eigenen Hause. Aus dem Englischen übersetzt v. J. K. H. Prinzessin Christian von Schleswig-Holstein. Für deutsche Verhältnisse bearb. von H. Wansleben, Kiel 1886. — Gerhard, Paul, Entfernung und Reinigung der flüssigen und festen Stoffe ländlicher Wohngebäude, Gesundheits-Ing. 1882.

J. Brix.

—    Ders. ebd. 1895, Nr. 16.

Kanalisation der Städte und Ortschaften. —Durch die Kanalisation werden im Gegensatz zur Abfuhr (s. d.) die abgängigen flüssigen Stoffe und die zum Transport mit diesen geeigneten festen Abgänge, vermittelst unterirdischer Kanäle aus dem Bereiche der Städte und Ortschaften entfernt. Es handelt sich hierbei um 1. das Eegen- und Schneewasser; 2. das Brauchwasser (Spül-, Wasch- und Badewasser, sowie sonst verunreinigten Abwässer); 3. das Grund- und Sickerwasser, soweit dasselbe durch Drainage zum Abfluss gebracht werden kann; 4. die menschlichen Abgänge, sofern sie nicht durch Abfuhr beseitigt werden (Kanalsysteme). Die unter 1—3 genannten Abgänge können sowohl gemeinsam durch ein einheitliches Kanalsystem (kombinirtes System, Spülsystem), als auch getrennt von einander (getrennte Kanalisation; s. auch Kanalisationssysteme) zum Abfluss gebracht werden. Werden die menschlichen Abgänge unter Vermittlung von Wasserklosets durch das kombinirte System, also gemeinschaftlich mit den übrigen Abflüssen aufgenommen, so bezeichnet man eine solche Kanalisation mit Schwemmkanalisation. Wird das Regenwasser ausgeschlossen und für sich geleitet, so kann man von getrennter Kanalisation mit Fäkalienabschwemmung, auch wohl von getrenntem Schwemmsystem sprechen. Sofern aber die Fäkalien ausgeschlossen und durch ein eigenes Rohrsystem, mit oder ohne Anordnung von Wasserklosets abgeleitet werden, hat man es mit einem getrennten Kanalsystem besonderer Art (Liernur, Berliner System) zu tliun (s. Kanalisationssysteme, besondere). Die Schwemmkanalisation soll im nachfolgenden zunächst und vorzugsweise besprochen werden, weil auch die Kanalisation ohne Ableitung der Fäkalien nach den gleichen konstruktiven Grundsätzen auszuführen ist.

Anordnung des Kanalnetzes und der Kanäle [4]—[7]. — Bei Projektirung eines Kanalnetzes ist in erster Linie darauf zu sehen, dass die

Abwässer so schnell wie möglich auf den kürzesten Wegen zum Abfluss gelangen. In der Regel empfiehlt es sich, die Entwässerungsgebiete in die durch die natürlichen Wasserscheiden begrenzten Untergebiete zu teilen, in den tiefstgelegenen Strassenzug jedes Gebietes die Sammelkanäle und von

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^ diesen aus, nach den Wasserscheiden verlaufend, die Seitenkanäle zu pro-yy jektiren. Die Sammelkanäle der / Hauptentwässerungsgebiete werden schliesslich zu einem Hauptsammler vereinigt, welcher die Abwässer nach dem Orte hinführt, von welchem aus die unschädliche Beseitigung der-

Fig.l. Anordnung eines Kanalnetzes nach dem Fächersystem. gelben stattzufinden liât (Fächer-

system, Fig. 1). In vielen Fällen gestatten aber besondere örtliche Verhältnisse, wie Flussläufe, Oberflächengestaltung, ausgedehnte Entwässerungsfläche diese Projektirungsweise nicht, so dass zwei und mehr selbständige Entwässe-

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Fig. 2. Anordnung eines Kanalnetzes nach dem Abfangsystem.

A Nach dem Kieselfeld oder der Kläranlage.

---Kegenauslass.

rungsgebiete und Hauptsammelkanäle angeordnet werden müssen. Auch ist es nicht immer möglich, eine ausreichende Vorflut für die Sammelkanäle zu gewinnen, weshalb aus einzelnen Gebieten, unter Umständen von der ganzen

Entwässerungsfläche das Abwasser zeitweise oder das ganze Jahr hindurch durch Pump-

V.

Fig. 3. Kanalnetz nach dem Perpendikularsystem.

v///anlagen gehoben werden muss. Hiernach werden noch folgende Kanalnetzsysteme unterschieden: Das Ab fan g system (Fig. 2), Verbindung der AAy. \ VX/'x    unmittelbar nach den eine Stadt durchschneidenden

oder berührenden Flüssen laufenden Kanäle durch Abfangkanäle , die als Sammelkanäle parallel dem Flusse liegen. Ohne Abfangkanäle, also bei unmittelbarer Einmündung der Kanäle in den Fluss wird das System Perpendikularsystem genannt (Fig. 3). Die meisten Fig. 4. Kanalnetz nach dem Zonen- oder älteren Kanalisationen sind so ausgeführt. Das System Parallelsystem. I Unterzone event, mit Pump- muss aber wegen der damit verbundenen Flussverunrei-s. a ion ei p.~ II    obere Zone- nigungen in der Regel als unzulässig bezeichnet werden.

— Das Parallel- oder Zonensystem (Fig. 4). — Hierbei sind die Entwässerungsgebiete in ihrer Längenausdehnung und mit ihren Hauptkanälen entweder parallel zur Thalaxe, oder dieselben sind in verschiedenen Höhenlagen mit mehr selbständig ausgebildeten Sammelkanälen mit Rücksicht auf Pumpbetrieb, Spülung der tieferen Zonen, Entlastung der unteren Stadtteile angeordnet. — Das Radialsystem besteht in der Anordnung völlig unabhängiger, bestimmt abgegrenzter Entwässerungsbezirke. Jeder dieser Bezirke (Radialgebiet) bildet hierbei meist auch betreffs des Verbleibes seiner Abwässer

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ein Ganzes für sich (Fig. 5). Bei nicht ausreichender Vorflut, so z. B. bei hochgelegenen Kieselfeldern, erhält jedes Radialgebiet eine eigene Pumpstation (s. d.) und einen besonderen Fortleitungskanal oder eine Druckrohrleitung. Durch Hobrecht [4] bei der Kanalisation von Berlin zur Anwendung gebracht. Die örtlichen Verhältnisse verlangen nicht selten auch eine Kombination der angeführten Systeme (vergl. z. B. Fig. 6).

Bemessung der Grösse des Entwässerungsgebietes.

— Die in den nächsten Dezennien zu erwartende Yergrösserung des zu entwässernden Ortes ist zu

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berücksichtigen, ebenso die künftige Bebauung [5]. Jedem Kanali-sationsplan soll deshalb die Auf- Regenauslass — Stellung eines Bebauungsplanes Druckrokr nlieself—

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vorausgehen. Yon den Aussengebieten kommendes Wasser ist, soweit es nicht oberirdisch oder durch besondere Abzugskanäle abgeleitet werden kann, in die Kanalisation mit aufzunehmen und thunlichst zur Spülung der Kanäle auszunützen. Höhenaufnahmen der Stadtoberfläche nebst Umgebung, Ermittlung der Bevölkerungsdichtigkeit und Bevölkerungszunahme, Untersuchung der Yorfiut- und Hochwasserverhältnisse, Grundwassermessungen und Bodenuntersuchungen sind ausserdem erforderliche Vorarbeiten.

Fig. 5. Kanalisation nach dem Radialsystem.

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Fig. 6. Kanalisation mit verschiedenem Verbleib der Kanalwässer. A A Bergrücken. B Nachdem Rieselfeld. C Kläranstalt. 9 Pumpstation, falls Ge- Fig. 7. Strassenquersclimtt mit Kanal in Mitte der Strasse, falle nach dem Rieselfeld mangelt.---Regenauslass.    — Gasrohr. - Wasserrohr.    Hauskanal.

Lage, Tiefe und Gefälle der Kanäle. — Die Kanäle sind in der Kegel in der Strassenmitte anzulegen; in Strassen von 20—25 m Breite an, sowie in besonders verkehrsreichen Strassen wird empfohlen, zwei Kanalleitungen,

unter jedem Bürgersteig eine, anzuordnen affegg (Fig. 7 u. 8). Mit Rücksicht auf die Kreuzungen W mit den Gas- und Wasserleitungsröhren sollten die Kanäle eine Ueberdeckung von mindestens

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Fig. 8. Strassenquerschnitt mit zwei Kanälen.

2 m bis zur Strassenoberfläche besitzen; behufs der wünschenswerten Ermöglichung der Kellerentwässerungen ist eine Ueberdeckungshöhe von 3 m erforderlich. Die Tiefenlage der Hauptsammler ist hauptsächlich abhängig von den Vorflutverhältnissen. Gestatten letztere die

erwünschte Tiefenlage nicht, so muss, besonders in flach gelegenen Orten, bei welchen die Tiefe der Sammler massgebend für die Gefälle aller übrigen Kanäle ist, eine Pumpstation zur künstlichen Hebung der Wässer aus dem tief gelegten Hauptsammler errichtet werden. Die Gefälle der Kanäle folgen gewöhnlich ungefähr den Strassengefällen, sollten aber tliunlichst so gross gewählt werden, dass das abfliessende Hauswasser (der Trockenwetterabfluss) ausreichende Geschwindigkeit (0,60—0,70 m in der Sekunde) und ausreichende Schwimmtiefe (mindestens 2 cm Wassertiefe) erhält. Zu starke Gefälle begünstigen in den Seitenkanälen ein schädliches Trockenlaufen, in den Hauptkanälen verursachen sie zu grosse Abflussgeschwindigkeit und dadurch starke Abnützung der Kanalsohlen durch die mitgeführten Sand- und sonstigen Sinkstofie. Gefälle unter 1 : 300 für Anfangskanäle von 20—30 cm lichter Weite, unter 1:500 bei Nebenkanälen von 30—60 cm lichter Weite, unter 1:1000 bei Sammlern von 60—100 cm lichter Weite und etwa 1:2500 bei grossen Sammelkanälen von 100—200 cm lichter Weite erfordern schon sorgfältigen Spülbetrieb zu ihrer Reinhaltung [6]. Zu starke Gefälle, etwa über 1:10 bei Anfangskanälen, 1:25 bei Nebenkanälen und 1:50—1:200 bei grösseren Kanälen werden durch Gefällsabstürze oder Abstufungen verringert (bei Rohrkanälen in den Schächten anzuordnen, Kig. 9). Die Rücksicht auf die Gesamtgefällsverhältnisse erfordert nicht selten ein Abweichen von den wünschenswerten Normaltiefen der Einzelkanäle. — Das vorteilhafteste Kanalprofll ist das Eiprofil, welches bei den verschiedenen Wassertiefen ein stets günstiges Verhältnis des Wasserquerschnittes zum benetzten Umfang aufweist, wodurch dem Wasser schon in geringen Mengen eine vorteilhaftere Spülkraft als im Kreisprofil innewohnt.

Fig. 9.

Indes wird bei den kleineren Thonrohrkanälen das runde Profil vorgezogen, weil eiförmige Thonröhren teurer sind und nicht so formgerecht hergestellt werden als die runden. Bei Zementbetonröhren verdient die Eiform den Vorzug.

Beide Profilformen kommen in

der Regel in Breiten von 25—50 cm    ÆÊÊf

im Lichten zur Anwendung, wobei die Breitenmasse um je 5 cm zunehmen.

Fig. 10.

Beim normalen Eiprofil beträgt die lichte Höhe das D/afache der Breite.

Ueber die genannten Dimensionen hinaus empfiehlt sich die Verwendung von alsdann schlupf baren Rohrprofilen nicht; es sollten vielmehr sofort die begehbaren grösseren Profile angewendet werden.

gfj

Diese werden in der Regel g eiförmig gewählt unter Ein- ~ haltung des normalen Ver- =— hältnisses 3 : 2 der Höhe zur =

Fig. 12.

IC

Breite. Letzteres, soweit c= nicht bei den kleineren, be- =: sonders dem 60 cm weiten ci Profil, eine für die Begeh- ~ barkeit günstigere Höhe (Mindesthöhe 1,00—1,10 m) BE eingehalten wird (Fig. 10). Bei über 1,5 m hohen _

Sammelkanälen ist die Anlage von

Banketten über dem Niveau des ._

Fig. 11.

mm

Fig. 13.

Schmutzwasserlaufes auf einer oder auf beiden Kanalseiten empfehlenswert (Fig. 11), wodurch eine besondere Niederwasserrinne gebildet und grössere Profilbreite erzielt wird. Durch letztere ergiebt sich geringere Flutwassertiefe und dadurch besseres Wasserspiegelgefälle, sowie geringere Kanaltiefe. Bei sehr grossen dauernd fliessenden Wassermengen und bei Regenauslasskanälen bleiben die Bankette weg (Fig. 12). Die Sohle der begehbaren Kanäle wird gewöhnlich durch besondere Formsteine (Sohlstücke) aus Granit, Basaltlava, Steinzeug oder Zementbeton hergestellt (Fig. 13, 11, 10). Bei letzterem Material ist die Auflegung von Steinzeugschalen namentlich da angebracht, wo auch die Rohrkanäle aus Steinzeug bestehen. Die Anschlüsse der Haus- und Strassenentwässerungsleitungen erfolgen vermittelst besonderer Abzweig- oder Einlassstücke.

Die abzuführende Hauswassermenge richtet sich nach dem Wasserverbrauch. Es kann angenommen werden, dass die städtischen Wasserwerke, ohne deren Vorhandensein eine Kanalisation, namentlich die Schwemmkanalisation, nicht denkbar ist, durchschnittlich täglich 120 1 pro Kopf der Bevölkerung abgeben, wovon die Hälfte in 9 Tagesstunden durch die Kanäle abzuführen ist [6], Tabelle S. 279. Die Menge der menschlichen Exkrèmente beträgt ohne das, auf rund 8—10 1 pro Kopf und Tag sich belaufende Klosetspülwasser, welches dem Hauswasser bereits zugerechnet ist, etwa 1,3 1 auf den Kopf täglich [2], [5]—[7]. Das den Kanälen zufliessende Regenwasser ist seiner überwiegenden Menge wegen für die Bestimmung der Profilgrössen, von Ausnahmefällen, wie Ableitung grosser Grundwassermengen, Aufnahme von Bachläufen abgesehen, allein entscheidend.

von

Die richtige Annahme der durch die Kanäle abzuführenden Regenwassermengen ist daher grosser Bedeutung. Massgebend sind die sogen. Sturzregen, welche selten über eine Stunde Dauer besitzen und den Kanälen die grösste Wassermenge während ihres heftigsten, eine Zeitdauer von 20 Minuten gewöhnlich nicht überschreitenden, Gusses zuführen [8], [9]. Derartige kurz andauernde Regengüsse, meist Gewitterregen, erreichen nicht selten jede Minute 1 mm oder auf die Stunde berechnet 60 mm Regenhöhe und auch diese Höhe ist in einzelnen Fällen schon um das Doppelte überschritten worden [5]—[11]. Zur Ableitung der grössten überhaupt vorkommenden Regenfälle kann eine Kanalisation schon der grossen Kosten wegen nicht eingerichtet werden. Unter den Kanalisationstechnikern herrscht ziemliche Uebereinstimmung darüber, dass das aus Regenfällen, die je nach den örtlichen meteorologischen Verhältnissen einer Stundenintensität von 35—55 mm oder durchschnittlich 45 mm Regenhöhe entsprechen, stammende Wasser durch die Kanäle schlank abgeleitet werden soll, und dass in diesem Fall allen vernünftigen Anforderungen im allgemeinen Genüge geleistet sei [6], [16], [17]. Aber nicht auf die gefallene Regenmenge kommt es bei Bemessung der Kanalprofile an, sondern auf die wirklich abfliessende Regenwassermenge und diese wird von verschiedenen Umständen derart beeinflusst, dass sie stets geringer ist als die Regenmenge. Zunächst verdunstet und versickert ein Teil des Regenwassers. Beispielsweise kann für einen Regenfall von 45 mm auf die Stunde gerechnet, das ist 125 1 auf das Hektar und die Sekunde, angenommen Werden, dass von einem Hektar in der Sekunde infolge der stattgehabten Verdunstung und Versickerung durchschnittlich nur noch abfliessen: 1. bei dichter Bebauung 0,80 der Regenmenge = 100 1, 2. bei geräumiger Bebauung (grössere Höfe und teilweise Vorgärten 75 1, 3. aus Stadtteilen mit Einzelhäusern und grösseren Gartenflächen 501, 4. aus Gärten, Wiesen und nicht bewaldeten städtischen Aussengebieten 25 1, und 5. von Park- und Waldflächen nur 12¹/a 1 [6], S. 274. Diese Abflussmengen verringern sich indes noch dadurch, dass, je grösser die Entwässerungsgebiete werden, um so mehr auch die Zeit wächst, welche das Wasser zum Abfluss in den Kanälen gegenüber der massgebenden Regenfallzeit gebraucht und dass der Regen nicht auf der ganzen Niederschlagsfläche gleichmässig stark fällt, sich vielmehr gewöhnlich auf ein so kleineres Gebiet beschränkt, je stärker der Regenfall ist, so dass bei wachsender Gesamtfläche eine Verminderung der auf die Flächeneinheit von 1 ha des Entwässerungsgebietes bezogenen Abflussmenge eintritt. Ausserdem sind die Gefällsverhältnisse der Kanäle, die Windrichtung und damit die Bewegungsrichtung des Regenschauers im Vergleich zur Abflussrichtung des Wassers in den Kanälen von einem nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Geschwindigkeit, mit welcher das Wasser in den Kanälen zusammenströmt, und damit auf die zu bewältigenden Wassermassen. Baumeister, Frühling, Knauff u. a. haben diese Einflüsse, zum Teil in fast erschöpfender A\⁷eise, theoretisch untersucht und haben rechnerische und graphische Verfahren zur Bestimmung der von den einzelnen Kanälen abzuführenden Wassermengen angegeben

[5], [7], [9], [10], [17]. Der Einfluss der auf grösseren Flächen zu gleicher Zeit verschieden auftretenden Regenintensitäten ist hierbei aber noch nicht ausreichend berücksichtigt, auch muss immer noch von mehr oder minder willkürlichen Annahmen für die massgebende Regenstärke und Regendauer ausgegangen werden, weshalb es sich zurzeit noch immer empfehlen wird, die auf Grund thatsächlicher Äbflussverliältnisse beruhenden Erfahrungsformeln von Bürkli-Ziegler-und Brix für die Bestimmung der durch die Kanäle abzuleitenden Wassermengen zu benützen [6],

[11], [15] und [16]. Der Verzögerungs- oder besser Abflusskoefficient, das ist diejenige Zahl, mit welcher die von einer 1 ha kleinen Fläche wirklich abfliessende grösste in Betracht kommende Regenwassermenge multiplizirt werden muss, um als durchschnittliche Abflussmenge pro Hektar des jeweiligen Entwässerungsgebietes zu gelten, ist nach Bürkli 1 : \f F und nach Brix 1 : \rF, wobei F die Fläche des Entwässerungsgebietes ist. Die Bürklische Formel empfiehlt sich zur Anwendung bei flach gelegenen Entwässerungsgebieten, und die Brixsche, welche grössere Abflussmengen ergibt, für gefällreicheres Gelände. Bei Annahme einer massgebenden Regenhöhe von 45 mm auf die Stunde gerechnet, ergeben sich beispielsweise nach Bürkli und Brix folgende Abflussmengen in Sekundenliter pro Hektar bei weiträumiger städtischer Bebauung:

Abfluss pro ha

Grösse der Entwässerungsgebiete in Hektaren bis 2 1 2-5 1 5-10 110-15 | 15-2j0 | 20-25 | 25-30 130-40 j 40-501 50- 751 75-100 [ 100-1501150-200

nach Bürkli . nach Brix . .

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21

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33

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Für generelle Projektaufstellungen und für weniger umfangreiche Kanalisationen kann sich mit einer einheitlichen Abflusszahl für Nebenkanäle (bis etwa 15 ha Entwässerungs-

gebiet) und einer solchen für Sammelkanäle begnügen. Die der obigen Tabelle entsprechenden Zahlen würden die folgenden sein: Nach Bürkli für Nebenkanäle 501, für Hauptkanäle 27 1 pro Hektar und Sekunde ; nach Brix für Nebenkanäle 62 1 und für Hauptkanäle 391 pro Hektar und Sekunde. Näheres [6], S. 270—278. Unter 30 mm Regenhöhe pro Stunde, also für geräumig bebaute Stadtgebiete unter ²/₃ der obigen Zahlen, sollte bei Kanalberechnungen auch bei besonders günstigen Verhältnissen nicht heruntergegangen werden. Zu Grunde gelegte wirkliche Abflussmengen einiger Städte: Berlin 21,2—10,6 1; Bingen a. Rh. 73 1, abnehmend nach Brixscher Formel ; Chemnitz 50—17 1 ; Frankfurt 30—12 ; Freiburg 108—25 1 ; Hamburg 39 1; Kaiserslautern 110—56 1; Königsberg 60—40 1; London 35—23 1; Mainz 55—28 1; Mannheim, dichte innere Stadt 84 1, Vorstadt 63 1, weiträumige Aussenstadt 42 1, alles abnehmend nach Bürkli; München 76—35 1; Paris 42 1; Posen und Stettin 50 1, abnehmend nach Brix; viele englische Städte 35 1; Wien 27—18,3; AViesbaden, dichte Bebauung 731, weitläufige Bebauung 54 1, Villenviertel 36 1, alles abnehmend nach Brix [2], [5], [6].

Die durch die Kanäle abzuführende Grund- und Quellwassermenge ist von Fall zu Fall zu bestimmen. Mit Rücksicht auf die spätere Behandlung der Kanalwässer (Pumpen, Klären oder Berieseln) ist der Frage der besonderen Ableitung dieser Wässer, falls es sich um grössere Mengen handelt, näher zu treten.

Berechnung der Kanalprofile. — Aus der Grösse des zu einer Kanalstrecke gehörigen Entwässerungsgebietes und der nach dem Vorhergehenden zu bestimmenden Abflussmenge pro Hektar ergibt sich die Hochwassermenge M. Da M— F v (jF der Wasserquerschnitt = Kanalquerschnitt bei volllaufenden Kanälen; v mittlere Geschwindigkeit) und v— k \f r « (« relatives ’Wasserspiegelgefälle), so ist es nicht schwierig, wenn auch zeitraubend, sich eine graphische oder Zahlentabelle zur Kanalberechnung herzustellen, wenn r und k bekannt sind (r ist die hydraulische Tiefe, k ein Erfahrungskoefflcient, welcher nach

Kutter [14] aus der für Kanäle geeigneten Formel k

gefunden wird,

_ 100 \f r

+ \A*

wobei in ein die Rauhigkeit der Kanalwände berücksichtigender Koefflcient ist, welcher zweckmässig = 0,35 angenommen wird). Annähernd kann hiernach für Kanalprofile von 0,10—0,30 m lichter Weite k = 40, von 0,30—0,80 m lichter Weite k — 50, von 0,80—1,60 m lichter Weite k = 60 und für grössere Kanalprofile k=70bei volllaufenden Profilen gewählt werden. Näheres über die Berechnung der Kanalquerschnitte in [2], [4]—[7], [9], [10], [12]—[14], [16], in welchen Werken zum Teil umfangreiche Zahlen- und graphische Tabellen gegeben und verschiedene Formeln empfohlen worden sind. Die Rechnungsresuîtate, der Nachweis der Profile, die Kanal- und Wasserspiegelgefälle, die einzelnen Strecken und Nebenanlagen etc. werden zweckmässig tabellarisch dargestellt [10], [6], [15]. Bei Berechnung der Kanalprofile wird ganze Füllung angenommen.

Bei Kanalnetzen ist jedoch diese Rechnung allein nicht massgebend. Hier pflegt man in der Regel für die an der Grenze des Entwässerungsgebietes gelegenen obersten Kanäle ein Minimalmass der Lichtweite (je nach Umständen 150, 200, 250, 3Ö0 mm) a priori festzusetzen. Sodann ist zur Verhütung von Rückstau notwendig, die weitere Bedingung zu erfüllen, dass an jeder Vereinigungsstelle der unterhalb dieser folgende Kanal mindestens jene AVassermenge transportiren kann, welche von den daselbst einmündenden volllaufenden Kanälen zusammen eingebracht wird. Diese zwei Vorbedingungen führen mit Beachtung der normal üblichen (handelsüblichen) Kanalprofile ohne weiteres zu einem Kanalnetze, welches in der Regel auch zur Leitung der Hochflut genügt. Durch passend angebrachte Regenauslässe (s. unten) kann eventuell der unerwünschten Vergrösserung der Lichtweiten vorgebeugt werden; ebenso ist, wenn das nach den angegebenen Regeln entworfene Netz nicht vollständig für den Hochwasserabfluss genügen würde, die Korrektur für Erfüllung der letzten Bedingung leicht zu vollziehen. Selbstverständlich darf bei volllaufenden Kanälen die Minimalgeschwindigkeit von 700 mm auch hier nicht unterschritten werden.

Regen-oder Notauslässe, Entlastungskanäle, Ansammlungsoder Ausgleichsbehälter. — Die Anlage von Regenauslässen, auch Notoder Sturmauslässe genannt, ist für regenwasserführende Kanäle eine Notwendigkeit, weil sonst die Kosten der meisten Kanalisationen wegen der riesigen Profilgrössen der Sammelkanäle und der schwierigen weiteren Behandlung der zeitweise enormen "Wassermengen unerschwingliche würden. Durch die genannten Auslässe werden die Kanäle zur Regenzeit dadurch entlastet, dass das Kanalwasser, sobald es durch Regenwasser ausreichend verdünnt ist, durch seitliche Ueberfälle entweder unmittelbar nach einem öffentlichen Wasserlauf oder zunächst nach einem Kanal (Regenauslasskanal, Entlastungskanal) austreten kann. Letzterer

führt entweder nach einem Wasserlauf oder in selteneren Fällen nach einem Ansammlungsbehälter (Teich), von dem nach Beendigung des Regens das angesammelte Wasser wieder nach und nach einem geeigneten Punkte des Kanalnetzes zufliesst. Die Verdünnung des gewöhnlich fliessenden Schmutzwassers durch das Regenwasser muss, wenn die Regenüberfälle zu wirken beginnen, so gross sein, dass durch das ausfliessende verdünnte Kanalwasser keine hygienisch bedenklichen Zustände entstehen. Es kommt hierbei wesentlich auf Wassermenge und Abflussverhältnisse des aufnehmenden Wasserlaufes an (s. Flussverunreinigung). Gewöhnlich begnügt man sich mit der Forderung, dass beim Beginn des Ueberlaufes sich die Regenwassermenge zum Trockenwetterzufluss wie 4: 1 verhalten soll. Bei Einmündung der Regenauslässe in kleine Wasserläufe, besonders innerhalb der Ortsbereiche, oder in stehende Gewässer muss man höhere Verdünnungszahlen, etwa von 1 :8 bis 1:12 und mehr wählen, während bei Sammelkänälen von grossen Entwässerungsgebieten unter günstigen Abflussverhältnissen für das Ueberlaufwasser bis zum Verhältnis 1: 1 heruntergegangen werden kann. Die Berechnung der Länge und Ueberlaufhöhe der Auslässe erfolgt nach den beim Wasserbau für Ueberfallwehre (s. d.) üblichen Formeln. Es ist vielfach erforderlich, die Regenauslässe mit Vorrichtungen zu versehen, welche Sink- und Schwimmstoffe zurückhalten (Sandfänge mit Eintauchplatten). Aeltere Kanäle können oft zweckmässig als Regenauslasskanäle benützt werden. Die Ausmündung der Auslasskanäle sollte möglichst unter Wasser erfolgen. Näheres u. a. [5] und [6], S. 294 u. ff.

Fig. 14.

Kanalverbindungen und Schächte. — Die Vereinigung zweier oder mehrerer Kanäle erfolgt bei begehbaren Kanälen durch Kanal Verbindungen und bei Rohrkanälen durch Schächte (Fig. 9 u. 14). Es ist hierbei zu beachten, dass das abfliessende Wasser keine Stauung oder wesentliche Geschwindigkeitsverminderung erleiden soll. Kanalaxen und -wände müssen aus diesem Grunde tangential in einander übergehen und die Höhenlage der einzelnen Kanalsohlen ist so zu wählen, dass mindestens bei Trockenwetter-zulauf die Wasseroberflächen der sich vereinigenden Kanäle in der gleichen ■ n-r    Höhe liegen. Bei den Kanalverbindungen wird der Ueber-

'    gang der Wölbung des Kauptkanales nach den Wölbungs

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Fig. 15.

linien der einmündenden Nebenkanäle durch ein sogen. Trompetengewölbe vermittelt (Fig. 15). Die Sohlenübergänge werden am besten durch Werksteinstücke hergestellt ; auch bei den Schächten (Kanalbrunnen) sollte das untere Profil der Kanäle bis zur Widerlagshöhe unter Herstellung tangentialer Uebergänge durchgeführt werden, so dass Schlammsäcke und dadurch Anlagerungen vermieden werden. In die Wände der Kanalschächte, welche kreisförmigen, ovalen oder viereckigen Querschnitt haben können, werden behufs besserer Zugänglichkeit Steigeisen mit je 0,3 m Höhenabstand eingemauert. Die Abdeckung erfolgt durch in Rahmen liegende gusseiserne Deckel, welche oben entweder ge-rippt oder mit Asphalt-, auch Holzklotzfüllung versehen sind (Fig. 16, 17, 18). Die Einsteigweiten wechseln von ^    0,52—0,70 m. Ausser zwecks Ver

Fig. 15 a.

mittelung der Vereinigung von Kanälen werden die Kanalschächte behufs Ermöglichung der Revision und Spülung ausgeführt (vergl. auch Einsteigeschacht). Die Entfernung der Schächte beträgt bei Rohrkanälen durchschnittlich 60 m. Zwischen je zwei Schächten sollten die nicht begehbaren Kanäle in völlig gerader Linie angelegt werden, um von Schacht zu Schacht einen freien Durchblick zu ermöglichen. Um bei stark

gekrümmten Strassen oder bei öfterem Gefällswechsel einen Teil naheliegender Schächte zu ersparen, werden zwischen je zwei Einsteigschächten, sogen. Lampenschächte (Eig. 19), eingeschaltet, in welchen innerhalb des Kanales

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ein herabgelassenes Licht vom nächsten

Fig. 16 a.

Fig. 16 b.

Fig. 16 e.

Schacht aus beobachtet und so die betreffende Kanalstrecke revidirt werden kann. Die Einsteigschächte begehbarer Kanäle

Fig. 16.

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Fig. 19.

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^ dass ihre Sohle

Fig. 17. Schachtdeckel mit Ventilationsöffnungen ohne und mit Schmutzbehälter.

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über dem gewöhnlichen W asserstand liegt. In verkehrsreichen Strassen werden diese Schächte öfters x im Bürgersteig angelegt und durch einen unterirdischen Gang mit den Kanälen verbunden. An besonders wichtigen Punkten der Kanalnetze treten an Stelle der mit

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Fig. 18. Verschiedene Schachtabdeckungen.

Steigeisen versehenen Einsteigschächte die Treppenschächte nach Art gemauerter Kellertreppen. Die Entfernung der Revisionsschächte begehbarer Kanäle soll durchschnittlich nicht über 150 m betragen. Ruhekammern (auf

kurze Strecken erhöhte Kanalprofile) werden bei beschwerlich begehbaren Kanälen bis zu 1,5 m lichter Höhe zwischen den Schächten in Entfernungen von je 30 bis 60 m im Interesse der die Kanäle begehenden und in denselben arbeitenden Personen angelegt, um denselben das Aufrichten aus ihrer gebückten Stellung zu gestatten. — Lüftung der Kanäle ist in hygienischer und technischer Hinsicht durch Anordnung von Ventilationsöffnungen an möglichst vielen Stellen des Kanalnetzes unbedingt nötig. Andernfalls würden die Luft in den Kanälen stagniren und sich daselbst schlechte Gase ansammeln, sowie bei Sturzregen durch die in den Kanälen sich zusammenpressende Luft Störungen im Wasser-ablaufe eintreten. Zur Erzielung des erforderlichen Luftaustausches werden alle höchsten Punkte des Kanalinnern in den Verbindungen, Abzweigungen und Ruhekammern, sowie die Schächte und, falls diese zu weit aus einander liegen, die Kanalgewölbe selbst mit Luftöffnungen versehen, welche nicht über 60—70 m aus einander liegen sollten. Sie werden entweder durch besondere mit den Schächten in Verbindung stehende gemauerte Kasten oder Rohre gebildet, die

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oder, was am zweck-

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mit Rosten abgedeckt sind, oder es sind die Kanalschachtdeckel zu diesem Zweck durchbrochen (Eig 17). Die durch die Oeffnungen von der Strasse einfallenden Körper können durch Eimer oder Hängeschalen von den Kanälen ab gehalten werden. Um eine möglichst rasche Lufterneuerung in den Kanälen zu erzielen, wird den auf die Strassenoberfläche mündenden Luftöffnungen eine zweite Reihe höher gelegener Oeffnungen gegenüber gestellt, ! welche entweder durch besondere in oder an «L den Häusern angebrachten, über Dach gehenden s Ventilationsröhren

: massigsten ist, durch die über Dach verlängerten ¹ Fallrohren der Hauskanalisationen (s. Kanalisation der Privatgrundstücke), besonders der Klosetfallröhren, gebildet werden. Zur

11

Fig. 20. Kleiner Geschiebesanimier

Schaffung abgegrenzter Ventilationsbezirke und Regelung des Luftzuges können Luft klap pen (bewegliche Hängebleche) in den Kanälen angeordnet werden [15]. Manchmal werden auch besondere Lüftungsschornsteine errichtet und wo angängig Fabrikschornsteine an die Kanäle angeschlossen [2], [5], [7].

Strassenentwässerung. — Die Ableitung des auf den Strassen sich sammelnden Regen- und Schneeschmelzwassers geschieht durch die längs den Bürgersteigen sich hinziehenden Pflasterrinnen, von welchen diese Wässer in die Strassensinkkasten (s. Rinneneinlässe) und von diesen durch Rohrleitungen nach den Kanälen sich ergiessen (Fig. 7 u. 8). Die Privatgrundstücke werden durch besondere Hauskanäle an die einzelnen Stiassenkanäle angeschlossen (s. Kanalisation der Privatgrundstücke).

Spülung und Kanalbetrieb. — Eine völlig selbstthätige Fortspülung aller Sinkstoffe wird durch das Haus- und Regenwasser allein bei keiner Kanalisation erreicht; stets werden durch Sand und gröbere Sinkstoffe Ablagerungen in den Kanälen sich bilden. Deshalb müssen letztere Einrichtungen erhalten, durch welche eine künstliche Spülung und Reinigung derselben möglich wird (s. Spüleinrichtungen für Kanäle, wo auch Absperr-Spülschieber und Klappen, sowie Verästlung und Kommunikation des Kanalnetzes besprochen sind). Behufs gründlicher Reinigung der Kanalwände auch von der sich ansetzenden Schleimhaut (Sielhaut) ist eine zeitweise Reinigung durch Handbetrieb erforderlich. Zur Abhaltung der von Aussengebietsgräben und kleinen Wasserläufen mitgeführten Geschiebe (Sand und Kies) ist es geraten, Geschiebesammler anzulegen.

Es sind dies vor dem Kanaleinfluss angeordnete Schächte oder gemauerte Kammern, durch welche das Wasser langsam (v — 10—25 cm) hindurchfliessen muss, so dass sich die mitgeführten schweren Stoffe daselbst ablagern (Fig. 20). Die bauliche Unterhaltung der Kanäle hat mit besonderer Sorgfalt zu erfolgen, da sonst dieselben und ihre Nebenanlagen rasch in Verfall geraten würden.

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Heberleitungen und Düker. — Manchmal treffen die Kanäle so auf nicht verlegbare andere Kanäle, grosse Gas- und Wasserleitungen, Bach- und Flussläufe, dass ein Umgehen derselben durch Kanalüberführungen (Heberleitungen) oder Kanal-Spülsclucht Unterführungen (Düker) notwendig ist. Die Heber-itJ| -'-y leitungen werden so an-gelegt, dass in einem Sammelschacht das ab-===f schliessbare, von oben zu füllende Heberrohr unter den tiefsten Wasserstand reichend beginnt und in einem jenseits des zu übersteigenden Gegenstandes angeordneten Schacht, von dem aus der unterbrochene Kanal    sich fortsetzt,

gleichfalls unter Wasser endigt.    Wenn sich im

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Fig. 21. Kleine Dükeranlago.

höchsten Punkte des Hebers zu viel Luft ansammelt, hört die Heberwirkung auf, weshalb Einrichtungen zur Luftabsaugung getroffen werden müssen [21j u. [22], Die Anlage von Dükern ist wegen des mehr gesicherten Betriebes derjenigen von Hebern gewöhnlich vorzuziehen. Sofern ausreichende Fürsorge gegen Verstopfungsgefahr durch genügende Gefälle und zweckmässige Querschnitte getroffen wird, kann ein Aufhören des Durchflusses von selbst wie bei den Hebern nicht eintreten (Fig. 21). Grössere Düker, die durch Flantschröhren aus Stahlblech mit innen versenkten Nietknöpfen hergestellt werden sollten, müssen Sandfänge vorgelagert erhalten [5], [7j. Einrichtungen zur Spülung sind dabei empfehlenswert. Die Ausführung von Doppelleitungen, wovon bei gewöhnlichen Wasserzuflüssen abwechselnd nur ein Bohr in Thätigkeit ist und das zweite Kohr durch Vermittlung eines umschaltbaren Ueberlaufes bei grösseren Zuflüssen zur Benützung kommt, ist einfachen Dükern vorzuziehen, weil infolge der grösseren Durchflussgeschwindigkeit in einem kleineren Bohre weniger Ablagerungen entstehen. Aus dem Grunde möglichster Profileinschränkung ist es deshalb auch zweckmässig, vor Beginn eines Dükers, wenn angängig, einen Begenauslass vorzusehen. Wenn eine genügend tiefe Vorflut für den Abfluss des Hauptsammlers nicht zur Verfügung steht, so muss das Kanalwasser durch ein Pumpwerk künstlich gehoben werden. (Näheres s. Pumpstation.)

Kanalbaumaterialien. — Als das vorzüglichste Material für nicht begehbare Strassenkanäle gelten Stein gut röhren (deren Verdichtung s. Kanalisation der Privatgrundstücke). Aus finanziellen und praktischen Gründen sind runde Steingutröhren für die Strassenkanäle als am geeignetsten zu bezeichnen. Sorgfältig hergestellte Zementröhren besitzen vor den Steingutröhren den Vorzug der völlig gleichmässigen Querschnittform, sind aber nicht so säurefest als die Steingutröhren. Dieser Umstand kann jedoch nur für die kleinen Strassenkanalprofile in Fabrikbezirken oder einzelnen Fabrikstrassen ausschlaggebend für die ausschliessliche Wahl von Thonröhren sein, da bei

Kanälen, welche überwiegend gewöhnliches Hauswasser abführen, eine Neutralisation der Säuren stattfindet. Wo nicht wegen grosser Geschwindigkeit des Wassers und vermehrter Sandzuführung die Sohle der Kanäle besonderen Angriffen ausgesetzt ist, erscheinen die Zementröhren, obwohl sie eine geringere Härte als die Steingutröhren besitzen, gegen Abnützung ausreichend gesichert. In neuerer Zeit werden nach Angabe von v. Scholz-Breslau Zementrohre mit eingelegten Sohleschalen aus Steinzeug hergestellt (D.R.G.M.); auch hat bereits angefangen, z. B. in Altona, durch inneren Anstrich der Zementrohre mit Kesslers Fluat [20] die Innenflächen zu härten. Für die Herstellung der begehbaren Kanäle kommt in erster Linie Backsteinmauerwerk in Zementmörtel in Betracht. Das Kanalmauerwerk sollte nicht in dem üblichen Gewölbeverband, sondern in einzelnen */₂ Stein starken Gewölberingen hergestellt und hierbei durch völlig satte Mörtelung zwischen den Mauerringen eine durchlaufende, dichte Mörtelhülle erzeugt werden, welche für die Kanaldichtigkeit von grosser Bedeutung ist. Nur ganz hartgebrannte, glatte und gut geformte Backsteine sollten zum Kanalbau verwendet werden. Die Sohle der begehbaren Kanäle sollte aus Sohlsteinen von härtesten Natursteinen (Granit, Basalt, Lava, sehr harte Sandsteine) hergestellt werden. Steinzeugschalen auf Zementsohlstücken [18] sind ein guter Ersatz hierfür. Wenn finanzielle Rücksichten zur Beschaffung billigeren Materials nötigen, sind Zementsohlstücke oder Klinker bester Qualität zu verwenden. In vielen Fällen lassen es die Materialpreise vorteilhaft erscheinen, die begehbaren Kanäle, anstatt sie zu mauern, in der Baugrube aus Beton zu stampfen [19]. Der grösste Wert bei der Wahl der Kanalbaumaterialien ist darauf zu legen, dass nur beste Qualität einer jeden Materialart zur Verwendung gelange und die Verarbeitung in sorgfältigster Weise unter scharfer Kontrolle stattfinde. Unter diesen Umständen ist man berechtigt, den finanziellen Rücksichten bei der Entscheidung über die Wahl der Kanalbaumaterialien einen ausschlaggebenden Einfluss einzuräumen [5].

man

Gusseisen ist das Material für die Scbachtabdeckungen, Spülthüren, Spülschieber, Eisenrohrleitungen, besonders Druckleitungen und kleineren Dükeranlagen, während für grössere Düker gewöhnlich genietete Röhren aus Schmiedeeisen oder noch besser aus Siemens-Martin-Stahl zur Verwendung gelangen. Der zur Dichtung der Thonröhren verwendete Thon muss fetter Qualität und gut durchgearbeitet sein [4]. Die zur Abführung des Grund-und Sickerwassers dienenden Drainröhren müssen aus kalkfreier Thonmischung hergestellt, gut gebrannt und rissefrei sein, sowie gleichmässige Form besitzen.

W o Orts-

Hausentwässerungen s. Kanalisation der Privatgrundstücke. Senkung und Festlegung der Grundwasserstände, gebiete so hohe Grundwasserstände haben, dass die Herstellung von Kellern Schwierigkeiten bereitet, oder wo die Grundwasserstände sehr stark wechseln und hierbei schädliche Höhen erreichen, fällt der Kanalisation die Aufgabe zu, den Grundwasserstand durch Drainage des Ortsuntergrundes zu senken. Dies wird erreicht durch Umhüllung der Kanäle mit durchlässigem Einhüllmaterial oder Verlegen von Drainröhren längs derselben. Das dem Laufe der Kanäle folgende Grundwasser ist entweder über dem höchsten Wasserspiegel in die Kanäle oder, was vorzuziehen, aber nicht immer ausführbar ist, nach den öffentlichen Wasserläufen zu leiten. In Ausnahmefällen wird bei reichlicher Grundwassermenge zur Anlage von besonderen Drainagesystemen geschritten.

Entwässerung eingedeichter Ortschaften. — Ohne Kanalisation ist die Eindeichung eines Ortes stets mit sanitären Mängeln verknüpft. Nur durch sie wird in Verbindung mit einer Pumpstation ausser der jederzeit geordneten Abführung der Schmutzwässer eine auch bei den Flutzeiten ununterbrochene Trockenhaltung des eingedeichten Gebietes erzielt. Hierbei wird der Kanalisation die schwierige Aufgabe gestellt, auch zu Regenzeiten bei hohen Aussenwasserständen eine geordnete Wasserableitung zu gewähren. Die Bestimmung der zu pumpenden Wassermengen ist hierbei von besonderer Wichtigkeit, weil die Regenauslässe in solchen Fällen ausser Wirksamkeit treten (Näheres s. Pumpstation). Die Herstellung von Ausgleichreservoiren (Polder) unter Mittelwasser, in welche das Kanalwasser unter noch zulässigem Aufstau durch besondere Auslässe fliesst und aus welchem das Wasser abgepumpt wird, oder auch die Anlage von über

28

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Mittelwasser und unter Hochwasser gelegenen Poldern, aus welchen das zu Hochwasserzeiten in sie hineingepumpte Wasser nach Ablauf des Hochwassers ohne weitere Pumparbeit zum Abfluss kommt, ist behufs möglichster Verringerung der Pumpkosten, wo immer angängig, für grössere Entwässerungsgebiete in Erwägung zu ziehen.

Verbesserung der im Ortsbereich gelegenen Gewässer. — Durch die Ausführung einer einheitlichen Kanalisation eines Ortes erfahren die innerhalb desselben liegenden Stadtgräben, Bäche und Teiche stets eine wesentliche Verbesserung ihres Reinheitszustandes, weil die bisher in solche Gewässer einfiiessenden Hauswässer alsdann von den Kanälen aufgenommen werden.

Verbleib des Kanalwassers und dessen unschädliche Beseitigung. — Die unmittelbare Uebergabe der Kanalwasser in die Flussläufe sollte nur da erfolgen, wo eine schädliche Flussverunreinigung (s. d.) als ausgeschlossen gelten darf [5], S. 366 u. d. In der Regel bedarf das Kanalwasser vor seiner Aufnahme durch die natürlichen Wasserläufe einer Reinigung. Diese kann erfolgen durch Kläranlagen (s. d.) oder Rieselfelder (s. d.). Die beste Reinigung des Kanalwassers wird durch die Berieselung erzielt, weshalb diese in erster Linie in Betracht zu kommen hat, wenn die Verhältnisse die sorgfältigste Reinigung des Kanalwassers erfordern.

Die Kosten der Schwemmkanalisation ohne Rieselfelder oder Kläranlagen, also der eigentlichen Strassenkanäle, betragen pro Kopf der Bevölkerung durchschnittlich 35—60 dt. und etwa 5—15 di. mehr pro laufenden Meter Kanal. Ganz überschläglich gibt folgende Tabelle ungefähre Kosten für verschiedene Kanalprofile ohne Pump- und Erdarbeit und Hebenanlagen an:

Thonrohrkanäle

Gemauerte Kanäle

Zementrohrkanäle

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Kosten pro lfd. m Ji . | 30 j 42    77 j 120|| 13 j 10 | 8,5 7,5116 | 11 J 6,5j|2,5 3,5 j 5 ( 8 | 12 ) 17

¹ mit Seitenbankett.

Für Erdarbeit einschliesslich Abspriessen der Baugrube, gewöhnlicher Wasserhaltung und Beseitigung des übrig bleibenden Bodens sind 2—3,50 Ji. pro Kubikmeter je nach Tiefe zu rechnen. Die Kosten der Revisionsschächte ohne Schieber und besondere Ventilationseinrichtungen betragen - in der Kegel (40 t + 50) Ji, wobei t die Tiefe des Schachtes in Metern ist. Treppenschächte, welche mit dem Kanal durch einen Gang von der Länge g m verbunden sind, kosten bei einer Tiefe t des Kanales gewöhnlich (36 t -f- 50 g -f- 60) Ji. Kanalverbindungen von Kanälen bis zu 1,5 m lichter Höhe mit einem hinter dem Trompetengewölbe liegenden Gang, von der Ganglänge g kosten nebst Schachteingang bei einer Länge des Trompetengewölbes v ohne Nebenanlagen wie Spülthiiren, Schieber, besondere Ventilationen (70 v -f- 40 g -)- 40 t -|- 45) JI. Kuhekammern einschliesslich Ventilation erfordern einen Zuschlag von 70 — 90 Ji zu den Kosten des durchgehenden Kanals. Gefällsabstürze in Schächten erfordern pro Meter Absturzhöhe durchschnittlich 25 Ji Zuschlag zu den Schachtkosten. Die Spülthüren kosten einschliesslich Einbau in die Kanäle bei 60 cm weiten Kanälen rund 210, bei 80 cm Weite 320 Ji. Ein Kubikmeter Sohl- oder Verbindungsstein aus Basaltlava kostet durchschnittlich 90—100 Ji Zu einem Kubikmeter Kanalmauerwerk sind aus Maschinensteinen, Reichsformat, erforderlich 420 Stück Backsteine und 250 1 Mörtel. Zementkalkmörtel (1 Teil Portlandzement, 1 Teil Magerkalk und 6 Teile Sand) enthält in 250 1 ebensoviel Sand, 60 kg Zement und 30 kg Kalk. Die Gesamtkosten pro Kubikmeter Kanalmauerwerk einschliesslich Unternehmergewinn und Bauführung betragen durchschnittlich 30 Ji Ein Kubikmeter Stampfbeton (1 Teil Zement und 10 Teile Kies und Sand in gehöriger Mischung) kostet durchschnittlich rund 24 Ji, das Verfugen einschliesslich Material rund 1,50 Ji, pro qm gut geglätteter Zementverputz etwa ebensoviel. Näheres s. [5]—[7], [13], [24],

Für die Durchführung der Kanalisation unter Ausschluss der Fäkalien gelten im allgemeinen dieselben Grundsätze wie bei der Schwemmkanalisation. Soweit die Abwässer dieses Systems nicht direkt den Flüssen übergehen werden dürfen, wird eine Reinigung der "Wässer durch Kläranlagen Platz zu greifen haben, da eine Reinigung durch Rieselfelder wenig rationell wäre, schon weil die Kosten für Kanalisation und gesonderte Beseitigung der Fäkalien hierbei unverhältnismässig hohe sein würden, wie denn auch in grösseren Orten selten durch den Ausschluss der Fäkalien von der Kanalisation eine wirkliche Ersparnis gegenüber der Schwemmkanalisation erreicht wird. Bei der getrennten

Kanalisation erfolgt die Ableitung des Hauswassers mit oder ohne Fäkalien getrennt von der Ableitung des Regenwassers. Die Profile der Schmutzwasserkanäle bedürfen durch eine solche getrennte Anordnung nur sehr kleiner Masse (s. Kanalisationssysteme, besondere), während allerdings das Regenkanalsystem dieselben Profile durchschnittlich aufweisen wird wie ein einheitliches System. Die Kosten einer derartigen ausgebildeten Doppelkanalisation sind daher in der Regel nicht niedriger. Die geringe Ersparnis, welche beim Bau der Regenkanäle durch deren geringere Tiefenlage erzielt wird, kommt gegenüber den Mehrkosten für das Schmutzwasserkanalnetz nicht in Betracht. Nur da, wo es sich darum handelt, die Regenauslässe der Schmutzwasserkanäle mit Rücksicht auf eine ungeeignete Yorflut zu vermeiden und die zu reinigenden Kanalwassermengen mit Rücksicht auf den Pump-, Rieselfelder- und Klärbetrieb möglichst zu vermindern, ist in grösseren Städten der getrennten Kanalisation der Vorzug vor der Schwemmkanalisation zu geben oder eine Kombination derselben zu empfehlen. Auch an Orten, die langgestreckt und hochwasserfrei Flussufern liegen, wo also das Regenwasser durch kurze Stichkanäle ohne weiteres abführbar ist, bietet die getrennte Kanalisation Vorteile.

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In kleineren Städten und besonders in Ortschaften etwa unter 6000 Einwohnern wird man vielfach dazu kommen, dem getrennten System den Vorzug zu geben, da man sich hier damit begnügen darf, nur das Schmutzwasser überall unterirdisch abzuführen, während das Regenwasser nur in den Hauptstrassen durch Kanäle, im übrigen aber durch die Gossen abzuleiten ist. Ja, in vielen kleineren Ortschaften kann auf die unterirdische Regenwasserableitung völlig verzichtet werden, und es ist durch eine derartige, sich nur auf die unterirdische Ableitung der Schmutzwässer erstreckende Kanalisation selbst wenig bemittelten Ortschaften die Möglichkeit der Erlangung eines geordneten Zustandes gegeben, da ganz wesentliche Kostenersparnisse gegenüber der kombinirten einheitlichen Schwemmkanalisation ein treten [23], [5], [2], [7], [6]. lieber die Wahl des jeweiligen Städtereinigungssystems und die hierbei zu beobachtenden Grundsätze s. [2], [5]—[7], woselbst auch die Frage der Kostenaufbringung und -Verteilung behandelt ist. (s. auch Litteratur bei Kanalisationssysteme, besondere). Wo eine zu kanalisirende Ortschaft noch nicht mit einer zentralen Wasserversorgungsanlage versehen ist, soll die Errichtung einer solchen ohne Verzug betrieben werden. Unter allen Umständen ist aber in solchen Fällen für ausreichende Spülwassermengen zu sorgen.

Litteratur: [1] Mothes, Lexikon der Baukunst, Leipzig 1881. — [2] Blasius u. Büsing, „Die Städtereinigung“ im Handb. d. Hygiene vonWeyl, Jena 1894. — [8] Zentralbl. f. allg. Gesundheitspflege von Finkelnburg, Lent u. Wolff berg 1887, Ein Rückblick auf die Kanalisation von London von C. Aird. — [4] Hobrecht, Die Kanalisation von Berlin, Berlin 1884. — [5] Baumeister, R., Stadt. Strassenwesen und Städtereinigung, Berlin 1890. — [6] Behring, Bekämpfung der Infektionskrankheiten, hygienischer (technischer) Teil von Brix, Pfuhl u. Kocht, Leipzig 1894.

—    [7] Frühling, Entwässerung der Städte in „Handb. d. Ingenieurwissenschaften“, Bd. Wasserbau, Leipzig 1893. — [8] Hellmann, Ueber Niederschlagsmengen in „Zeitschr. des königl. stat. Bureaus, Berlin 1884. — [9] Knauff, Stadtregen und ihre Beseitigung, Gesundh.-Ingenieur 1894, S. 19. — [10] Ders., Rechnungsunterlagen der Kanalisation von Cottbus, Ges.-Ing. 1896, Nr. 24.

J. Brixi

—    [11] Bürkli-Ziegler, Grösste Abflussmengen bei städt. Abzugskanälen, 14. Heft der Mitteilungen des Schweizerischen Ing.- u. Arch.-Ver. 1880. — [12] Frank, Alb., Die Berechnung der Kanäle und Rohrleitungen etc., München 1886. — [13] Dobel, E., Kanalisation, Stuttgart 1896. — [14] Kutter, Bewegung des Wassers in Kanälen und Flüssen, Bern 1885. — [15] Brix, Die Kanalisation von Wiesbaden, Wiesbaden 1887. — [16] Frühling, Grundzüge für die Ausführung städt. Entwässerungsanlagen, Ges.-Ing. 1895, Nr. 20. — [17] Ders., Ueber Regen und Abflussmengen, Civilingenieur 1894, Heft 6. — [18] Köhn, Die Kanalisation von Charlottenburg, Deutsche Vierteljahrs sehr. f. öffentl. Gesundheitspflege, Bd. 1887 u. 1891. — [19] Magens Vortrag über Betonbau, Deutsche Bauztg. 1896. — [20] Hauenschild, Die Kesslerschen Eluate, Berlin 1895. — [21] Vogdt, Ueber die Anwendung des Hebers zu Entwässerungen, Deutsche Bauztg. 1890, S. 589. — [22] Eger, Heberleitungen f. Entwässerungszwecke, Deutsche Bauztg. 1891, Nr. 21. — [23] Herzberg, Die Kanalisation kleiner und Mittelstädte, Ges.-Ing. 1896, Nr. 17. — Ausserdem viele Artikel und Litteraturangaben in den Bänden der Deutschen Vierteljahrsschrift für öffentliche Gesundheitspflege, der Deutschen Bauzeitung, des Gesundheitsingenieur, des Zentralblatts der Bauverwaltung, sowie des Archivs für Hygiene. — Einen besonders reichhaltigen illustrirten Preiskatalog [24] hat R. Böcking, Haibergerhütte bei Saarbrücken herausgegeben. S. auch u. a. Kataloge von Budde & Göhde, Berlin, Grove, Berlin, Geiger, Karlsruhe.

Kanalisationssysteme, besondere, sind entstanden bei Durchführung des Grundsatzes der getrennten Abführung der verschiedenen städtischen Abwässer, weshalb die,se Systeme allgemein mit dem Namen Trennsysteme bezeichnet werden. Allen Trennsystemen gemeinsam ist die gesonderte Ableitung der Regenwässer, sei es oberirdisch durch Rinnen, sei es ganz oder zum Teil unterirdisch. Eine Verschiedenheit in den Systemen ergibt sich aber dadurch, dass ein Teil derselben die Brauchwässer und die Eäkalien durch eine gemeinschaftliche Rohrleitung abführt, während ein anderer Teil sich für die Abführung der Fäkalien einer besonderen Leitung bedient. Ein weiteres unterscheidendes Merkmal ist nebenbei die Art der Bewegungserzeugung des Kanalinhaltes: Natürliches Gefälle, dasselbe unter Verstärkung der Bewegung durch Spülvorrichtungen vorzugsweise selbstthätiger Art, Druckluft, und Absaugung. Da beim getrennten System die Schmutzwasserkanäle unter der Annahme halber Füllung nur für eine abzuführende Wassermenge von 200 Liter pro Kopf und Tag der Bevölkerung berechnet zu werden pflegen und hierbei ausreichend grosse Dimensionen erhalten, so ist klar, dass im Bau und Betrieb wesentliche Ersparnisse gegenüber dem einheitlichen System entstehen, sofern die Ableitung des Regenwassers in billiger Weise (völlig oberirdische Ableitung, teilweise unterirdische Ableitung, kurze Stichkanäle in nahe gelegene Wasserläufe) erfolgen kann. Ausser diesen möglichen finanziellen Vorteilen bieten die Trennungssysteme noch den manchmal hoch anzuschlagenden Vorzug, dass die Regenauslässe der Schmutzwasserkanäle in Wegfall kommen. Ferner besitzen die Trennsysteme dort Vorteile, wo mit Rücksicht auf die Schwierigkeiten der Kanalwasserreinigung möglichst geringe Abwassermengen erwünscht sind. Auch wird geltend gemacht, dass die Gefahr des Eindringens der Kanalgase in die Häuser eine verminderte sei gegenüber den einer grösseren Luftmenge Platz bietenden gemeinsamen Abflusskanälen. Als Nachteil der Trennsysteme ist namentlich bei voller Durchführung derselben der weniger einfache Betrieb, sowie die geringere Einfachheit und Uebersichtlichkeit gegenüber dem einheitlichen System anzuführen [1]—[4].

Das gewöhnliche Trennsystem: besondere Ableitung des Regenwassers, im übrigen Abführung des Schmutzwassers mit den Fäkalien gemeinsam unter Abschwemmung desselben mittelst Wasserklosets, ist bereits unter Kanalisation der Städte und Ortschaften kurz besprochen und darauf hingewiesen worden, dass dieses System besonders für kleinere Ortschaften geeignet erscheine ([3], S. 358, u. [5]). Auch für solche Orte, wo die Fäkalien durch Abfuhr beseitigt werden, ist die getrennte Abführung der Hauswässer vom Regenwasser, welchen in vielen Fällen sein bisheriger Ablauf belassen werden kann, als meist vorteilhaft und recht geeignet zu bezeichnen. Wie im einzelnen Regenkanäle und Schmutzwasserkanäle anzuordnen oder in praktischer Weise mit einander zu kombiniren sind, zeigen an der Hand von Beispielen [6], [7], S. 480, und [8]. — Das System Waring stellt sich als ein vereinfachtes Trennsystem mit natürlichem Gefälle dar. Eine besondere Regenwasserableitung kommt bei ihm gewöhnlich nicht in Frage, sondern es hat bei dem bisherigen natürlichen oder künstlichen Regenablauf sein Bewenden. Revisionsschächte sind entweder gar nicht oder nur io sehr beschränkter Anzahl, etwa an wichtigen Strassenkreuzungen, vorgesehen ; dagegen ist für eine intensive Spülung durch Spülschächte mit Selbstspüler (s. Spüleinrichtungen) in Abständen von 200—300 m gesorgt ([2], S. 107, [9]). Das Shonesystem, hauptsächlich in England erfolgreich ausgeführt, ist seinem Wesen nach nichts anderes als eine nach dem Radialsystem ausgeführte, getrennte Kanalisation, deren einzelnen Pumpstationen verhältnismässig kleine Entwässerungsgebiete zugeteilt sind. Die Pumpstationen bestehen aus je einem unterirdisch angeordneten, tiefliegenden, eisernen Behälter, dem Ejektor, in welchem das Schmutzwasser dem natürlichen Gefälle folgend einfliesst und nach Füllung desselben durch eine Schwimmeinrichtung selbstthätig durch Pressluft nach einer Druckleitung oder einem höher gelegenen Sammelkanal von einer Zentralstation aus gefördert wird. Durch dieses System wird der Vorteil erreicht, dass auch in ganz flach gelegenen Entwässerungsgebieten die Kanäle ohne grosse Tiefe genügende Gefälle erhalten, dass Terrainschwierigkeiten überhaupt leicht überwunden und dadurch Ersparnisse an Bau- und Betriebskosten erzielt werden ([1], S. 303 ; [3],

S. 362; [4], S. 237 ; [10]). Nach dem gleichen Prinzip war die pneumatische Kanalisation des Terrains der Berliner Gewerbeausstellung 1896 von E. Merten & Cie., Berlin, ausgeführt. Durch das Liernursystem sollen die menschlichen Exkremente, die Hauswässer, die Regenwässer und, wo erforderlich, das Grundwasser, jedes durch ein besonderes Kanalsystem, aus den Städten entfernt werden. Für die gesonderte Ableitung des Haus-, Regen- und Grundwassers hat Liernur die verschiedensten Vorschläge gemacht, welche alle darauf hinausgingen, die hohen Kosten so vieler Leitungen nebst der unschädlichen Beseitigung ihres Inhalts möglichst herabzumindern. Dieselben erwiesen sich aber nicht als praktisch durchführbar, so dass nur der Hauptteil des Liernursystems, d. i. der pneumatische Fäkalientransport durch Rohrleitungen zur Ausführung gelangte. Hierbei ist ausserhalb der Stadt, womöglich

ersten Ablagerung gelangen, nach den Bezirksreservoiren und von da nach der Zentralstation zu saugen. Die auf der Zentralstation angelangten Eäkalien sollen alsdann in Poudrette verwandelt werden. Das Liernursystem weist in hygienischer Hinsicht manche Vorzüge vor der Fäkalienbeseitigung durch Abfuhr auf, da Bodenverunreinigungen vollständig ausgeschlossen sind. Der Betrieb ist indessen kein einfacher und billiger zu nennen. Ausführliches [4], S. 243 ff.; [2], S. 164 ff.; [3], S. 259 ff. — Das Bernersystem, gleichfalls ein pneumatisches Fäkalienbeseitigungssystem, unterscheidet sich vom Liernur-system dadurch, dass zwischen Fallrohr und Hausleitungen an Stelle des siphonförmigen Abschlusses ein Aufnahmegefäss mit Entleerungsvorrichtung nach der pneumatischen Leitung hin angeordnet ist. Durch die besondere Einrichtung des Aufnahmegefässes (Sieb) mit Schwimmerventil wird es aber im Betrieb noch komplizirter als das Liernursystem ([1], S. 201; [2], S. 175). Andere Systeme sind diejenigen von Hempel ([4], S. 240), von Brandis ([4], S. 241) und von Nadein [11], welch letzteres keine praktische Bedeutung erlangt hat.

auf einem tief gelegenen Terrain, eine Luftpumpanlage gebaut, von welcher aus unter Vermittlung von in der Stadt verteilten Bezirksbehältern die einzelnen Strassenleitungen möglichst luftleer gepumpt werden, um so die Exkremente von den Hausleitungen aus, in welchen sie in einem siphonförmigen Abschluss zur

Litteratur: [1] Baumeister, Städtisches Strassenwesen und Städtereinigung, Berlin 1890r S. 299 ff. — [2] Büsing, Die Kanalisation in Weyls Handbuch der Hygiene, Jena 1894, S. 159—180, mit zahlreichen Litteraturangaben. — [3] Brix, Pfuhl und Nocht, Hygienischtechnischer Teil von Behrings „Bekämpfung der Infektionskrankheiten“, Leipzig 1894, S. 358. —

[4] Vogel, Die Verwertung der städtischen Abfallstoffe, Berlin 1896, S. 235—278. — [5] Herzberg, Die Kanalisation kleiner und Mittelstädte, Gesundheitsingenieur, München 1896, S 273. —

[6] Keller, Die Kanalisation von Neapel, Zeitschr. f. Bauwesen, Berlin 1892. — [7] Frühling, Entwässerung der Städte im Handb. der Ingenieurwissensch., Leipzig 1893. — [8] Metzger, Neues System der Städteentwässerung, Bromberg 1896. — [9] Waring, The sewerage of Memphis, transactions of the american society of civil engineers, Newyork 1881. — [10] Knauff, Entwurf zur Kanalisation der Stadt, Potsdam 1885. — [11] Nadein, von, Neues sanitäres und ökonomisches Kanalisationssystem, St. Petersburg. — S. ausserdem Deutsche Vierteljahrsschrift

f. öffentl. Gesundheitspflege, Jahrg. 1898, Bericht üb. d. 22. Versamml. in Karlsruhe. J- Brix.

Kanalmiindung ist die mit dem Flusse unmittelbar zusammenhängende Anfangs- bezw. Endstrecke eines Kanals, in welcher der Flusswasserspiegel herrscht ; sie wird vom Flusse bis zur nächstgelegenen, untersten Kammerschleuse (s. d.) gerechnet.

Kresnik.

Um die Ablagerung von Sinkstoffen an den Kanalmündungen möglichst hintan zu halten und die Einfahrt in dieselben aus dem Flusse ungefährlich zu gestalten, ordnet man sie thunlichst an einem konkaven Flussufer an, oberhalb von benachbarten Nebenfluss- bezw. Bachmündungen und vom Flusse weg mehr oder minder nach aufwärts gerichtet. In der Regel bekommt eine Kanalmündung jene Erbreiterung und Länge, dass sie eben noch als Vorhafen, zuweilen auch als Zufluchtshafen (s. Winterhafen) dienen kann. Wenn das Flusshochwasser in die benachbarte, unterste Kanalhaltung eindringen könnte , so erhält die unterste Kammerschleuse zur Abwehr desselben auch Flutthore, wobei deren gewöhnliches Unterhaupt zugleich eine Schutzschleuse ist; soll inzwischen auch der Schiffsverkehr noch möglich sein, so wird hier eine, sich nach beiden Richtungen kehrende Kammerschleuse angeordnet. Zur Abhaltung einer allfälligen Querströmung durch die Kanalmündung von seiten des ausgetretenen Hochwassers sind Schutzdämme an den Kanalmündungen angezeigt.

Kanalofen, s. Oefen zum Brennen von Ziegeln, Thonwaren, Kalk und Zement und Trockenvorrichtungen.

Kanalordnung, s. Kanalschiffahrt.

Kanalschieber, s. Schiebersteuerungen.

Kanalschilfalirt dient auf den (Binnen-) Schiffahrtskanälen (s. d.) im allgemeinen nur dem Warentransporte und zwar vorwiegend jenem von Natur-und Bodenprodukten, die in grossen Massen gebraucht werden. Dieselben müssen an den Verbrauchsplätzen in entsprechend grossen Vorräten gelagert werden können, um so einen Ausgleich zwischen Zufuhr und Bedarf zu ermöglichen. Denn für die Kanalschiffahrt ist charakteristisch erstens die geringe Geschwindigkeit und zweitens deren periodische Unterbrechung, die Kanalsperre, in unserem Klima, woraus sich eine Unregelmässigkeit der Zufuhr ergibt, (s. a. Schiffahrt)

Die Kanalschiffahrt ist ein freies Gewerbe, d. h. jedermann kann den betreffenden Wasserweg mit seinem Schiffe befahren; gewöhnlich muss derselbe dafür nur eine verhältnismässig kleine Abgabe dem Eigentümer des Schiffahrtskanales entrichten. Solcherweise entwickelt sich dieses Transportgeschäft, im Gegensatz zu jenem auf einer Eisenbahnlinie, in freier Konkurrenz ; hierdurch einerseits, sowie infolge der geringen Zugkraft andererseits, welche bei der kleinen Geschwindigkeit zur Fortbewegung der Kähne hinreicht, stellen sich die Transportkosten bei der Kanalschiffahrt beträchtlich geringer als bei allen möglichen Arten des Landverkehrs. Aus diesem Grunde ist dieser Wasserverkehr von grossem volkswirtschaftlichen Nutzen [1], S. 67, 113. Die Erfahrung zeigt auch, dass die Kanalschiffahrt keineswegs eine dauernde, schädigende Konkurrenz den Eisenbahnen gegenüber ist [1], S. 24, 236, 325, [14].

Treckschuiten genannt, sind jetzt

Vielfach erscheint es zugleich als Vorteil, dass man im allgemeinen an jeder Stelle des Kanals die Schiffe laden und löschen kann.

Im einzelnen kommen bei der Kanalschiffahrt hinsichtlich des Betriebes, also abgesehen von den baulichen Anlagen (s. Schiffahrtskanäle, Wasserverbrauch), in Betracht: die Kanalschiffe, der Schiffswiderstand, die Art und Geschwindigkeit der Fortbewegung der Schiffe, die Kanalsperre, die Leistungsfähigkeit der Kanäle, die Kanal- bezw. Schiffahrtsabgaben, die Transportkosten und die günstigste Fahrgeschwindigkeit, dann die Kanalordnung.

I. Kanalschiffe (Boote, Nachen, Kähne, die auf den Binnenschiffahrtskanälen verkehrenden Fahrzeuge im Gegensätze zu den Seeschiffen und auch Flussschiffen.

Kanalschiffe für den Personenverkehr, insbesondere Kanalboote, -Nachen, in Holland zur grossen Seltenheit geworden.

Kanalschiffe für den Frachtenverkehr, Kähne, haben durchschnittlich einen grösseren Tiefgang, Tauchung, T als Flussschiffe, fast parallelepipedischen Körper mit flachem platten Boden, sind ohne oder mit geringer Neigung (Lehnung) der Seitenwände (Borde) mit geringen Abrundungen und Zuschärfungen am Vorder- und Hinterteil versehen, um den grösst-möglichen Laderaum zu gewinnen; ihre Länge L ist gewöhnlich kleiner als bei Flussschiffen. Ist B die grösste Breite des Schiffes, so erscheinen die ausgeführten Verhältnisse T : B zwischen 1 : 3 und 1:6, B : L zwischen 1 : 5 und 1: 9 ; im Mittel ist T : B : L = 1 : 4 : 30. Das vom Schiffe verdrängte Wasservolumen, das Tauchungsvolumen oder Deplacement D ist: D — aTBL, wobei a = Volligkeitsgrad oder -Koefficient gleich 0,7—0,94. Sind alle Masse in Metern, so stellt D zugleich das Totalgewicht oder Bruttogewicht des Schiffes in Tonnen, das ist den Bruttotonnengehalt oder die Bruttotonnage vor. Heisst G das Schiffseigengewicht samt Ausrüstung, Q die Tragfähigkeit oder das grösste Ladungsgewicht, beides in Tonnen, so ist D — G -f- Q- Bei Kanalschiffen erscheint gewöhnlich G = 0,2—0,25 D, also Q = 0,75—0,8 D.

In neuerer Zeit wird der Bau der Kanalschiffe mit hölzernem Boden und eisernen Seitenwänden (Borden) als sogen. Mischbau bevorzugt [2]. Bei bestehenden Anlagen werden im allgemeinen die Kanalschiffe so gross gebaut, als es die Wassertiefe und die Abmessungen der Kammerschleusen (s. d.) nur irgend gestatten. Auf die Grösse derselben ist auch der zur Verfügung stehende Motor von Einfluss. Für neue Kanäle mit einem voraussichtlichen Massenverkehr von Rohmaterialien, insbesondere von Kohle, sowie für weiten, durchgehenden Transport sind die grössten Schiffe von 400 bis selbst 600 t Tragfähigkeit am Platze. Die letztere Zahl erscheint in neuester Zeit beim Schwimmhebewerk (s. Hebewerke, vertikale) zu Henrichen-burg und am zugehörigen Dortmund-Emskanale. Hierdurch werden die durchschnittlichen Transportkosten verringert. Sonst aber, für die Verfrachtung von mehr oder weniger Industriegütern, von Bodenprodukten, wie besonders Korn, und auch für kleinere Entfernungen sind Kanalschiffe mittlerer Grösse von 200—300 t Tragfähigkeit bei 1,5 m, ausnahmsweise auch 1,75 m Tiefgang nach den Erfahrungen am Eriekanal vorteilhafter. In Frankreich sind durch das Gesetz vom 5. August 1879 für die Hauptschiffahrtslinien Kähne von nahe 300 t Tragfähigkeit mit 1,8m grösster Tauchung, 5,0 m Breite und 38,5 m Länge vorgeschrieben, die rund 50 t Eigengewicht besitzen [3]; auch muss hier jedes Schiff geeicht sein, ist demnach mit einem Messbrief und einem Eichpegel versehen. Kähne von 100 t Ladefähigkeit und 1,1 m Tiefgang sind schon zur kleinen Gattung zu zählen.

Ueber die (jährliche) Leistungsfähigkeit eines Schiffes s. V.

II. Der Schiffs widerstand oder Zugswiderstand ist die zur Fortbewegung eines Schiffes nötige Zugkraft. Diese muss den Stoss des Wassers gegen das bewegte Fahrzeug, dann die Reibung des Wassers sowohl an der Schiffswandung als auch an den benachbarten Wasserschichten und am |vanal-umfange, sowie schliesslich die allfälligen Wellen- und Wirbelbwegungefi überwinden. Eine vollkommen entsprechende Formel zur Berechnung des Schiffswiderstandes IT (in Kilogramm) kennt man noch nicht (s. a. Flussschiffahrt).

Nach Sonne [4] wäre der Ausdruck:

l.

am zutreffendsten. Darin ist ki ein Koefficient, der für mehr oder minder unvollkommen geformte Kähne zwischen 25 und 20 zu nehmen sei; F = grösste eingetauchte Schiffsquerschnittsfläche (Hauptspantfläche); i ein Koefficient etwa = 0,08; D — Deplacement in Kubikmetern ; T = Tiefgang des Kahnes in Metern ; v — Fortbewegungsgeschwindigkeit des Schiffes in stehendem Wasser, in Metern per Sekunde und r= 1,75. Mehr oder minder angenähert sind :

Die Dubuatsche Formel : W = kn F v%

8,46

2 -j- n

die durch Messungen am Eriekanal (Nordamerika) gewonnene Sweetsche Formel:

5,41 v°~ O

XV =

n — 0,597 ’

2.

3.

in welchen noch : n — wobei A = benetzte Kanalquerschnittsfläche : O — benetzte Schiffs-

Oberfläche, etwa = 0,94 (B -j- 2T) L, wenn B und A die eingetauchte Schiffsbreite bezw.-Länge vorstellen; die Bellingrathsche Formel:

W—

ko und k₃ haben für Kanalkähne einen Wert etwa zwischen 20 und 30.

Kurven gleicher Schiffswiderstandskoefficienten 2-4 für das nämliche Schiff „Jeanne“ mit B = 5,01 m im Flusse und

in verschiedenen Kanälen.

4.

24 22 20 19 18

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40    3 5

30    27

24

23

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V = 0-2    0-3    0-4    0-5    0 6    07 OS 09    10    11    12    13    14    15    1 i 17    43    17 2’Om

n=sl)isoo n=6

n=4

n--3

n=5

Die den Kurven angeschriebenen Zahlen bedeuten den Koefficienten k4 der Formel 5. ; die bei einigen Punkten (Sattelpunkte, Grenzpunkte) in Klammer gesetzten Zahlen das zugehörige n.

Die auf T — 1,6 in [ ] geschriebenen Zahlen sind die 2-4 für n — 2,89.

Fig. 1.

Die neuesten sehr ausgedehnten und sorgfältigen Versuche über den Schiffswiderstand rühren von De Mas her [5]. Darnach erscheint W innerhalb der üblichen Ausführungen von der Schiffslänge unabhängig: längere Schilfe sind also vorteilhafter. Nach Messungen auf der Seine entfällt rund i von TT als sogen. Reibungs-widerstand auf Ueberwindung der Reibung des Wassers an den Seitenwinden des Schiffes; waren nämlich die letzteren mit Wachstuch überzogen, so ergab sich die Zugkraft um durchschnittlich 33 % geringer als bei gewöhnlicher Holzwandung. Den Versuchsresultaten von De Mas entspricht sowohl für Fahrten im grossen (Fluss-) Profile als auch in engem Kanalbette ziemlich gut die Formel v=o-2 ÖT Ö4 Ö5 öl mit dem Zusatze des Unterzeichneten :

Kurven gleicher Schiffswiderstandskoefficienten £4 dreier verschiedener Schiffsformen im nämlichen Kanale mit A — 29,53 qm.

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Cw=kéFv*^,

5.

Für

Kahn    _Kahn_    ...Kahn.

„Mascaret”    „Jeanne”    „Re me sch“

Die eingeschriebenen Zahlen bedeuten den Koefficienten k\. Fig. 2.

wobei n — 2,5—9 sein kann. n — 9 ist der Schiffswiderstand schon derselbe wie in einem beliebig grossen Flussbette. Der aus den Versuchs werten abgeleitete Koefficient Zf₄ ist aus den Fig. 1 u. 2 zu entnehmen; derselbe erscheint von v, dem Tiefgänge T, von n und schliesslich von der Schiffs- und Kanalform in komplizirter Weise abhängig. Für n — 6, 5, 4 zeigen die Kurven der Fig. 1 eine auffallende Aehnlichkeit mit den Horizontalkurven einer Sattelfläche. Zwischen v — 0,5 und 1,0 m per Sekunde und T1,0    1,7 m

schwankt verhältnismässig wenig, für einen Kahn von der mittelguten Form der „Jeanne“ (Fig. 3), von 18—24; für v unter 0,5 und über 1,0 m im Kanale wird /r₄ im allgemeinen grösser, hingegen für T unter 1,0 und über 1,4 m, kleiner. Bei T—1,5 m ist für alle Fälle des oben bemerkten Kahnes fc₄ nahe = 20. Aus Fig. 2 ergibt sich, dass für die Schiffsform „Mascaret“ (Fig. 3) der Koefficient fc₄, also auch der Zugswiderstand um etwa 58 °/0 grösser, für jene des „Remesch“ aber um etwa 20°|o kleiner wird als bei der „Jeanne“.

Für eine Anzahl von x knapp hinter einander zusammengehängter Schiffe, das ist für einen solchen Schleppzug, erscheint der Gesamtzugs wider stand Ws kleiner (auf der Seine nach De Mas bei vier Schiffen um etwa 2O°/₀) als für dieselben Einzelschiffe zusammengenommen.

Nach den älteren diesbezüglichen Versuchen von Bazin im Scheiteltunnel des Burgunderkanals (bei A — 13,8, F = 7,0 m²) ist

.Mascaret*

1

Ws

9

— 0,5 (x -f-1) ki F v² — [4]. Derome soll hingegen bei einem

;OHl

----Jeanne' ^1

Schleppzuge auf dem Kanale St. Martin Ws durchschnittlich um 30°/o grösser als für die Einzelschiffe zusammen gefunden haben. Bemerkenswert ist, dass bei Geschwindigkeiten von etwa über 1,7 m per Sekunde der Schiffswiderstand auf gewöhnlichen Kanälen bei gleicher Bruttolast schon grösser wird als auf Eisenbahnen [4]. Daraus erhellt schon, dass die diesbezügliche Ueberlegenheit der Kanalschiffahrt nur für kleine Geschwindigkeiten gilt.

DKTX

„R eines cV

Fig. 3.

III. Art und Geschwindigkeit der Fort-•- bewegung der Schiffe, das ist des Schiffszuges auf Kanälen, sowie auch auf kanalisirten Flüssen, unter-? scheiden sich nach älteren und neueren Methoden betreffs der Beschaffenheit der angewendeten Zugkraft und darnach, ob der Zug vom Lande oder vom Wasser aus erfolgt. Bei der älteren Methode findet man, abgesehen von dem höchst ausnahmsweisen Kudern, Schieben mit Stangen und dem Segeln, ausschliesslich die menschliche und animalische Zugkraft, welche auf einem Uferwege, dem sogen. Leinpfade, Treidelwege oder Treppelwege, fortschreitend, an einem vom Kahne kommenden Taue, der sogen. Zugleine, zieht (der Leinenzug oder das Treideln). Bei den neueren Methoden wird die Maschinenkraft zur Fortbewegung der Schiffe zum Teile schon benützt, zum grösseren Teile aber noch angestrebt: (der sogen, mechanische Schiffszug). Die einzelnen Betriebsformen der Kanalschiffahrt (s. [6], [1], S. 195, 312) sind folgende:

1.    Das Ziehen durch Menschen. Zwei Mann befördern kleinere Schiffe von 60 bis 120 t Tragkraft per Tag 18—25 km (oder bei Annahme von zwölf nutzbaren Arbeitsstunden hier wie im folgenden durchschnittlich 0,42—0,58 m per Sekunde), und grössere von 120—160 t, 10—15 km weit (0,23—0,35 m per Sekunde).

2.    Gemischter Zug. Ein Mensch an der Seite eines Tieres, meist Esel oder Maultier. Die tägliche Leistung wird gegen 1. um 2—3 km erhöht.

3.    Pferdezug. Es sei beim Treideln die normale Zugkraft eines Pferdes bei 1,2 m Geschwindigkeit per Sekunde und täglich acht Zugstunden zu 60 kg angenommen. Sind v und s die thatsächlichen Werte von Geschwindigkeit und bezw. täglichen Zugstunden, so ist nach der Maschekschen Formel die wirkliche Zugkraft eines Paares Pferde (einer „courbe“):

= 2 ^3

) 60;

1,2 8

« = 0,9, D = 1,3Q (s. I.) und für F=BT, sowie hieraus

T= 0,24 Qi, F= 0,216 Qi (3 — 0,833 v — 0,125 s) 61,7 n = h v² Qi-

diese ist = W (s. unter II. Formel 5). Für T : B : L — 1:3,8:28,

1.

2.

Setzt man s = 10, ^ = 24, so ergibt sich hier als Beziehung

wird :

Hierin ist n = -^=~ — 4,6 - ^ .

0 ¹ 2 3 4

zwischen A, v und Q die Gleichung:

3.

je 30 Pferdekräfte .starken Kettendampfern besorgt. Ein solcher befördert dort einen Zug 15—20 Schilfen mit einer Gesamtladung von 3600—6000 t im Mittel in zwölf Stunden, also mit einer Geschwindigkeit von 1,7 km pro Stunde oder 0,47 m pro Sekunde. — Die früheren Kettendampfer auf der 6,1 km langen Scheitelhaltung des Burgunderkanals wurden 1893 mit Nutzen durch elektrische Kettenschlepper nach dem Systeme Galliot (s. Ketten-schleppschilfahrt) ersetzt. Kettentauerei auf dem Kanale von Brüssel nach Rüpel [1], S. 120.

von

kl

b. Die Einzelkettenschiffahrt würde sich ohne die oben erwähnten Nachteile auf ganze, durchlaufende Kanäle anwenden lassen, so dass das aushilfsweise Dazwischentreten des Leinenzuges entfiele. Nur setzt dies die Ausbildung eines entsprechenden, billig arbeitenden, transportablen Motors voraus, der am Anfänge der Fahrt aufs Schiff aufgesetzt und am Ende derselben wieder abgegeben würde. Derselbe Motor soll die Kettenrolle oder das Kettenrad in Umdrehung versetzen und so den eigenen Kahn und allenfalls auch einen zweiten angehängten fortziehen. Derartige Systeme wurden von Bouquié, Bovet und Molinos, sowie von Büsser vorgeschlagen. Die beiden letzteren verwenden kompendiöse Dynamomaschinen a (Fig. 4), welche den elektrischen Strom durch b von einer Zentralstation zugeleitet erhalten. Es wäre nur eine feste Drahtleitung c nötig, die Rückleitung geschähe durch die Kette. Nach Bovet und Molinos ist das Anlegen der Kette d nur über den halben Umfang der Zugrolle e gedacht, bei gleichzeitigem Anhaften der ersteren durch magnetische Anziehung an die durch den gleichen Strom magnetisirte Rolle, analog wie beim Bovetschen elektromagnetischen Toueur (s. Kett.ens chlepps chiffahrt). Diese Anordnung hat grosse Aussicht auf praktischen Erfolg [7].

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Fig. i.

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Fig. 5.

7.    Der Lokomotivzug vom Ufer aus, welcher auf einem Teile des Kanals Neufossé (Frankreich) und 3890 auch des Oder-Spreekanals versuchsweise eingeführt wurde [8]. Im letzteren Falle zog eine kleine Tenderlokomotive von 6,5 t Dienstgewicht und 1000 kg Zugkraft Schleppzüge bis zu 7 Schiffen mit .1,8 m Geschwindigkeit per Sekunde. Als günstigste Spurweite des hierzu am Kanalufer gelegten Gleises hat sich 1,0 m ergeben. Als vorteilhaft erwies sich, hinter die Lokomotive einen sogen. Zugwagen zu stellen, an welchem erst, möglichst in dessen Schwerpunkte, die Zugleine angreift; hierdurch ist die Lokomotive gegen den starke Abnützung verursachenden schrägen Zug geschützt. Vom betriebstechnischen Standpunkte befriedigte der letztgenannte Versuch mit dem Lokomotivzuge vollständig, doch stellten sich hierbei die Zugskosten zu hoch (s. unten VII).

8.    Der Seilzug, das ist der Zug durch ein rotirendes Seil ohne Ende oder Wandertau.

3'2--

Hierzu wird das Drahtseil an einem Kanalufer a hin (schematische Fig. 5), am andern b zurückgeführt, an den Enden c und d der bezüglichen Zugstrecke quer über den Kanal laufend. Die Bewegung erhält das Wandertau durch eine stationäre Dampfmaschine, welche gehörig grosse Antriebsscheiben e treibt. Die Fahrt am Seilzuge ist nach beiden Richtungen gleich gut möglich. Derartige Versuchsanlagen bestanden am Verbindungskanale zwischen der Maas und    Hg- ⁴-    ris- ⁷-

der Schelde in Belgien, von Rigoni (1882) ausgeführt, am Kanal St.-Quentin von Oriolle, am Kanal St.-Maur bei Paris von Lévy (1889), und zuletzt (1890) am Oder-Spreekanal von Mohr eingerichtet. Beim letzteren Versuche erwiesen sich die nachstehenden Details als zweckmässig: Das von der grossen Antriebsscheibe ablaufende Drahtseil wird zuerst über eine Spannvorrichtung f geführt und ist auf etwa 600 m Entfernung von der Betriebsmaschine zuerst auf 60 m, welche allmälich auf 100 m übergehen, sowie auch im weiteren auf je 100 m durch Leitscheiben zu unterstützen. Diese sind am besten als Schirmscheiben von etwa 500 mm innerem Durchmesser (Fig. 6) zu konstruiren, welche, in geraden Strecken konsolenartig gelagert, an einem Tragpfahl pendelnd aufgehängt sind. Dieselben reichen auch in Krümmungswinkeln bis zu 4° aus. In stärkeren Krümmungen aber sind Doppelscheiben nach Fig. 7 nötig. Höhe der Leitscheibenaxen über dem Boden 3,2 m, Durchhängung des Drahtseiles 2,0 m, so dass dessen tiefste Stelle, rund 1,5 m über dem Boden, leicht zu erreichen ist behufs Anhängens der Zugleine g (Fig. 5). Sämtliche Leitscheiben haben, wie gezeichnet, am kanalseitigen Flantsch

mehrere Ausschnitte, welche das Vorübergehen der am Wandertau angehängten Zugleine gestatten. Beim Oder-Spreekanal war für eine 4,5 km lange Kanalstrecke das Drahtseil 9300 m laug, 19 mm dick, aus 6.7.7 = 294 verzinkten, 0,65 mm starken Stahldrähten bestehend; es wog 0,94 kg pro laufenden Meter und besass 151 kg Zerreissfestigkeit pro Quadratmillimeter. Im Laufe des Betriebes dehnte sich das Drahtseil, welches durch die Spannvorrichtung allein mit 5.7 kg pro Quadratmillimeter gespannt war, im ganzen um 200 m aus, hierbei die Dicke auf 17 mm verringernd.

a \ c

t-i

Ço; o

»a

Als die schwierigst zu lösende Auf-    n ^

gäbe beim Schiffsseilzuge erscheint die Konstruktion der Anhängevorrichtung der Zugleine an das Wandertau; dieselbe ist bisher noch nicht vollkommen gelungen.

Mitnehmer

'd

Die Ursache hiervon liegt darin, dass das laufende Drahtseil sich zugleich um seine -*—«*•

Fig. 9.

Fig. 8.

Längsrichtung verdreht, und zwar schein-bar in ganz unregelmässiger Weise, bald nach rechts, bald nach links. Hierbei soll die gedachte Anhängevorrichtung aber stets derart beweglich sein, dass sie die erwähnte Seildrehung nicht mitmachen muss; andernfalls wickelt sich die Zugleine um das Drahtseil herum, das Schiff wird ans Ufer gezogen und die Leine reisst. Die bis nun angewendeten Anhängestücke sind entweder ein sogen. Heiter (Fig. 8), eine Zwinge [6] oder ein Seilschloss (Fig. 9). Dieses letztere bewährte sich am Oder-Spreekanal relativ am besten; es war in je 400m Entfernung im Wandertau eingeschaltet. Der Bing a ist um den Bolzen leicht drehbar, durch zwei vorgelegte Messingringe b wird die Keibung am Mitnehmer c verringert ; das ganze Schloss ist mittelst Kortümscher Keilbefestigungen d d mit dem Drahtseile in Verbindung.

Als zweckmässigste Geschwindigkeit des Seilzuges erweist sich jene von 0,8 m pro Sekunde. Bei grossem Verkehr, also bei möglichster Besetzung des Wandertaues, werden die Transportkosten sehr gering. Nachteilig ist nur, dass für wenige Schiffe, oder selbst wenn gar keines angehängt ist, auch das ganze Drahtseil in Bewegung gehalten werden muss. Für den blossen Leergang des Seilzuges ist pro Kilometer Seil J/₂—1 Pferdekraft oder pro Leitscheibe etwa 5 % der darüber geleiteten Kraft nötig.

Der Schnellbetrieb auf Kanälen wurde in neuerer Zeit vielfach verlangt und erörtert [9], [1] S. 275. Derselbe ist aber, von Ausnahmen abgesehen, nur in einem bescheidenen Masse, mit einer Geschwindigkeit von 1 oder wenig über 1 m pro Sekunde rationell durchführbar.

IY. Die Kanalsperre oder Schiffahrtssperre ist die Zeit der Unterbrechung des Schiffsverkehrs. Regelmässige Kanalsperren kommen vorerst in unserem Klima im Winter wegen Eisbildung auf dem Kanalspiegel vor und im Sommer behufs Ausführung von Unterhaltungsarbeiten. Ausnahmsweise Kanalsperren entstehen zuweilen infolge von zufälligen Beschädigungen, z. B. an den mehr oder minder komplizirten Hebewerken (s. d.) für Schiffe, sowie infolge unvorhergesehenen Wassermangels.

Während an schiffbaren und kanalisirten Flüssen, sowie zumeist auch an Seekanälen, die Wintersperre durch Anwendung von Eisbrechschiffen, Eispflügen und ausnahmsweisen Sprengungen ganz oder grösstenteils beseitigt werden kann, ist dies an Binnenkanälen nicht in gleicher Weise möglich. Hier fehlt zum nachhaltigen Erfolge die nützliche Vorbedingung, dass das gebrochene Eis durch die Strömung selbst weggeführt werden könne. Die Wintersperre dauert auf den mitteleuropäischen Kanälen je nach der klimatischen Lage 14/2 bis Monate. Wohl liesse sich diese Kanalsperre durch Eisbrecher etwas abkürzen, der Anfang derselben hinausschieben und das Ende durch früheres Auf brechen rascher herbeiführen. Auf den Kanälen Belgiens und Frankreichs erfolgt die erwähnte Sommersperre gewöhnlich alljährlich, wenigstens aber jedes dritte bis vierte Jahr, vielfach am 15. Juni beginnend und rund zwei Wochen andauernd [10], [11], [1], S. 183, 289, 311.

Y. Die grösste Leistungsfähigkeit Lk eines Kanals wird ausgedrückt durch jene Anzahl von Tonnenkilometern (tkm), welche bei gegebener Betriebsart und Schiffsgrösse von vollbeladenen Schiffen in einem Jahr (im allgemeinen in einer Zeiteinheit) zusammen genommen geleistet werden kann, wenn hierbei ein regelmässiger Yerkehr mit grösstmöglicher Geschwindigkeit und den geringsten Aufenthalten stattfindet.

Lk ist vor allem von der grössten Leistungsfähigkeit Ls eines Kahnes während der gleichen Zeiteinheit abhängig. Sind Q und Q‘ die Nutzlasten bei jeder Hin- bezw. Bückfahrt in t, m und m‘ die Anzahl der in einem Jahre möglichen Hin- bezw. Bückfahrten, und ist y die Transportdistanz in Kilometern, so ist pro Jahr, in Tonnenkilometern ausgedrückt,

1.

Ls = y(mQ + m‘ Q‘).

Bei c bezw. c‘ — durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit in Kilometern pro Stunde in den Kanal-haltungen bei der Hin- bezw. Bückfahrt; t = Gesamtaufenthalt oder -Dauer einer Durch-

Schleusung in Stunden ;.p — Anzahl der Schleusen in der Fahrstrecke y sind die mittleren Iransportgeschwindigkeiten cm und cm‘ bei Hin- bezw. Rückfahrten in Kilometer pro Stunde :

2.

Cw==y:(jr+**)» c»=y :    +

Für s — Anzahl der täglichen Fahrstunden und d bezw. d‘ — dem durchschnittlich pro Tag (von 24*) zurückgelegten Weg auf der Hin- bezw. Rückfahrt, in Kilometern, ergibt sich: d==scm ) d' = scm‘. Sind und t₂ Tage, die Liegezeiten für das Laden am Anfänge bezw. für das Löschen am Ende der Strecke y bei der Hinfahrt und f/, sowiej' desgleichen bei der Rückfahrt, so erscheinen z und z‘ in Tagen als Gesamtzeit einer Hin- bezw. Rückfahrt zu :

//

z — ff h ff t₂ ,

Und die Dauer R einer Reise, d. i. einer Hinfahrt samt der zugehörigen Rückfahrt in Tagen beträgt : R — z -j- z‘. Ist S = Dauer der thatsächlichen Schiffahrt in der gedachten Zeiteinheit

welche Werte mit Hilfe der Gleichung 1. Ls liefern. Wenn für eine übersichtliche, angenäherte Rechnung c' = c , t± -j- t₂ = ti ff t₂ , somit auch z‘ = z, dann m‘ = m = u gesetzt wird, wobei für c und t\ -f-t₂ entsprechende Mittelwerte gewonnen werden können, so erscheint, in Tonnenkilometern :

3.

-jr + h' + W.

eines Jahres, u =

, hierbei nun,

wenn v

4.

5.

TyW+Ç,) y + ptc + (h + h)sc '

Hieraus ersieht man, dass die Leistung eines Schiffes unter sonst gleichen Umständen um so grösser wird, je grösser die Fahrgeschwindigkeit und die Transportdistanz und je kleiner die Zeitverluste an den Schleusen und in den Häfen sind. Namentlich in letzterer Hinsicht ist noch ein bedeutender Fortschritt der Kanalschiffahrt dadurch möglich, dass durch möglichst vollkommene Hafeneinrichtungen die jetzt meist übergrossen Liegezeiten für das Laden und Löschen der Fahrzeuge beträchtlich herabgemindert werden [9], [11'], [12].

Ist die Kanalschiffahrt bereits im regelmässigen Betriebe und sollen die Schiffe am Ende der Jahres-Schiffahrtsdauer S dort die Fahrt unterbrechen, wo sie eben angekommen sind; ferner von diesem Punkte weg am Beginne der nächsten Saison S dieselbe wieder fortsetzen, so können sämtliche Fahrzeuge im Jahre die gleiche Anzahl Reisen und somit auch die gleiche Leistung Ls vollbringen. Die einzelnen Kähne sollen in den möglichst kürzesten Zeiträumen t,

in Stunden, oder in — Tagen nach einander folgen ; wäre x )> s, so dürften per Tag nur je

die s Fahrstunden gezählt werden. Dann ist die grösstmögliche Anzahl N der in einem Jahre

s

gleichmässig verkehrenden Fahrzeuge : N— —- S. Die grösste theoretischeLeistungs-

6.

fähigkeit Lh eines Kanals pro Jahr wird sonach

Lie —Ls . N,

S*S*C

und mit dem Werte der Gleichung 5. angenähert:

=Y ? (« + «')-

7.

\y + v t c -)- (G ff t₂) s c]

Für Kanäle mit nur einfachen (einkammerigen) Schleusen, an welchen beim angenommenen kontinuirlichen Schiffahrtsbetriebe stets Kreuzungen ohne vorheriges Warten Vorkommen sollen, kann im Minimum x = 21 werden ; für Kanäle mit Doppelschleusen oder Doppelkammern, so dass gleichzeitig ein Schiff hinauf-, ein anderes herabfährt, aber x = t. In diesem letzteren Falle kommen in den Kanalhaltungen in Entfernungen von je \ tc km, im ersteren aber von je t c km Schiffskreuzungen vor. Hierauf, als auf ein Schiffahrtserschwernis, sowie auf etwaige desgleichen Kanalverengungen ist bei Bewertung der durchschnittlichen Geschwindigkeit c Rücksicht zu nehmen.

Bei anderer Betriebseinteilung, als oben angenommen, innerhalb des Zeitraumes S ist für jedes einzelne Fahrzeug aus der ihm verbleibenden Schiffahrtszeit S‘ nach Gleichung 5. das zugehörige Ls zu bestimmen, und diese sämtliche addirt geben danni*. — Kommt die Leistungsfähigkeit eines Schiffes oder Kanals nur in einer Fahrrichtung (z. B. bloss für die Hinfahrt) in Frage, so ist oben stets Q¹ — 0 zu setzen.

Die Erfahrung an den bezüglichen Kanälen Frankreichs zeigt, dass die grösste Leistungsfähigkeit eines Kanals erreicht wird, wenn der Schiffszug- und Schleusendienst in einer Hand vereinigt sind, weil nur hierdurch sonst vorkommende Zeitversäumnisse leicht vermieden werden [1], S. 110, 325.

VI. Ueber das Wesen und die beste Form der Kanalabgaben, Schifffahrtsabgaben, -Taxen, -Gebühren oder -Zölle geben die vom Binnenschiffahrtskongresse zu Haag (1894) gemachten Vorschläge kurzen Aufschluss:

1. Die Abgaben sollen pro Tonnenkilometer erhoben werden ; 2. die Gebühren für Schleusen, Brücken, Wehre bei Tag und Nacht sollten womöglich allmälich aufgehoben werden: 3. die

Einhebung von Abgaben soll einfach sein und so, dass sie leicht ohne Störung kontrollirt. werden kann ; 4. die Schiffahrtsabgaben müssen nicht die Kosten des Kanals vollständig decken^ weil jede Wasserstrasse noch andern Nutzen für den Staat bringt, wenn nicht überhaupt die Unentgeltlichkeit der Wasserstrasse möglich erscheint.

Zurzeit findet die Bemessung der Schiffahrtszölle in verschiedener Weise statt und zwar entweder: a. nach dem Werte der Waren, d. i. das russische System, dies erscheint als eine Besteuerung, welche unzweckmässig ist; oder b. nach der Tragfähigkeit der Schiffe, welche Bemessungsart aber ungerecht ist, weil die Tragfähigkeit nicht immer ausgenützt werden kann; oder c. nach der wirklichen Ladung, hierbei sollten aber höchstens zwei bis drei Klassen von Gütern unterschieden werden. — Die durchfahrene Strecke wird vielfach nicht berücksichtigt, so meist in Holland, Deutschland, Russland. In den beiden ersteren Ländern bestehen hierbei nur Gebühren per Schiffstonne an den Brückendurchfahrten und Schleusen. In Frankreich ist die Schiffahrt auf den Staatskanälen zufolge eines Gesetzes vom Jahre 1880 gänzlich abgabenfreie Das gleiche ist der Fall auf den Wasserstrassen in Hessen, Württemberg, Hamburg und Elsass-Lothringen. In Belgien besteht durch einen Kronbefehl vom 1. Juli 1886 auf sämtlichen (1800. km betragenden) Staatswasserstrassen ein einheitlicher Abgabentarif pro Tonnenkilometer, und zwar auf den Kanälen zu 0,5, auf den kanalisirten Flüssen zu 0,16 Cts. ; auf den Privatkanälen Frankreichs schwankt derselbe Einheitssatz zwischen 2 und 6 Cts. — In der Regel kann man eine Schiffahrtsgebühr von 0,2—0,5    pro Tonnenkilometer als hinreichend ansehen.

Leere Schiffe sind in Frankreich im allgemeinen und auch in Belgien abgabenfrei, hier entrichten sie für die Fahrterlaubnis nur eine einmalige Gebühr von 20 Cts. — Eine ausführliche Tabelle-von Deking-Dura über die bestehenden Abgaben auf den Wasserstrassen in Frankreich, Belgien, England, Niederlande und Deutschland s. [1], S. 831.

VII. Die Transportkosten oder Frachtkosten auf Schiffahrtskanälen hängen in viel grösserem Masse als auf anderen Verkehrswegen von der Geschwindigkeit der Bewegung ab. Billiger Transport bedingt kleine Geschwindigkeit. Ueberdies wird beim grossen Massengüterverkehr der günstige Einfluss einer erhöhten Fahrgeschwindigkeit hinsichtlich der Jahresschiffsleistung sehr gering wegen der üblichen langen Liegezeiten in den Häfen. Die Frachtkosten setzen sich zusammen: aus den Kosten für die Zugkraft oder das Verholen, für die Schiffsmiete, d. i. für die Verzinsung, Amortisation, Unterhaltung, Bedienung und Versicherung des Schiffes, aus den Schiffahrts-Abgaben sowie Hafenkosten und schliesslich aus einem angemessenen Keingewinne des Unternehmers.

1. Nach Formel 5. (s. unter II.) ist W = kFv² —. Bei der Geschwindigkeit v (in Metern.

pro Sekunde) ist die zum Ziehen eines Schiffes nötige Anzahl von Maschinen-Nutzpferdekräften TU v

-yg -. Wenn K= Kosten einer Nutzpferdekraft per Fahrtag, so sind die täglichen Zugskosten

Kz    . Für «, L, wie unter I., y = spez. Gew. des Wassers = 1 t pro Kubikmeter,.

Q — grösste Ladung (in Tonnen), ß Q = Schiffseigengewicht ist « FL y — Q (1 -j- ß) und Kz =

~b^-- — .Qv³. Für die Rückfahrt sei analog die Ladung Q' — SQ, dann aF'Ly 75 ay L    n    Kk(8-4-S) 9

=    + und Kz —    75 a'’L    U’^3,    der Dahrtage für alle Hin

fahrten (s. vorne unter V.) in einem Schiffahrtsjahre ist—m, desgleichen für alle Rückfahrten

und es erscheint

.d    d

kosten Z₁ sind: Z\=Kz -y- m-\- Kz⁵ -Jy- m' oder angenähert, wenn v' = v t\ +    = ti -j-, dann, weil c — Geschwindigkeit in Kilometern pro Stunde, v

9k

y+ptc

Kürze wegen

gesetzt wird,

Z₁

__Sjyffptc)_

2 y-\-V lc-\-(h-\-trß) s c

. Die gesamten jährlichen Zug-

ebenso c‘ = cr - —J—z— und der

3,6

75 ay

eKS

Qc\

8'.

8.

2-(3,6)³ A y -f- pt c -f- (G -f-1%) c Ist A — benetzte Kanalquerschnittsfläche, so erscheint wohl auch e von Q bezw. von ß und S

A

abhängig, indem sich aus n = —- ergibt :

Jo

AC

KS Q^le (2 4-10,8 vp't)

Das unter der Wurzel in 12. und 12'. vorkommende c bezw. v ist vorerst entsprechend anzunehmen. Die Arbeitsleistung X pro Sekunde eines Zugpferdes erscheint nach der Maschekschen Formel (s. vorne III., 3. Pferdezug) gleich Pv, also z. B. für s' = 10 Stunden und v — 0,4, 0,7,

O 7K

■0,8 m, X = 34 bezw. 49, 52 kgm. Kostet ein solcher Pferdetag K', so ist AT = —j— K‘. Be;

-einem mechanischen Schiffszuge bedeute J die jährlichen Kosten der ganzen Anlage (Verzinsung, Unterhaltung, Amortisation), J‘ die Betriebskosten pro Pferdekraft und Stunde, P die jahresdurchschnittliche Anzahl der zum Schiffszuge benützten Pferdekräfte, Pi die nötige Anzahl

J . J'(P‘ P/)S

12'.

[9], [11'].

Z₃ == EyQ

(l+8)Ssc

10.

2[y-\-ptc{ti-Ą-t^sć]

4. Für die jährliche Schiffsleistung Ls (in Tonnenkilometer) erscheinen nun die Gesamt-

Z\ 4- Z% 4 z₃

frachtkosten x pro Tonnenkilometer zu: x und 10. wird also :

Ls

. Mit den Gleichungen 5., 8., 9.

Aus

bK(y +ptc)^ (3,6)3 y £ (l_|_5)7

2 C [y + pt c + (h    1₂) s c]

ySac(l + 8)lQ

T^r⁼ ^ nun die finanziell günstigste Fahrgeschwindigkeit c (Kilometer pro Stunde),

f E.

11.

dx

wobei die Frachtkosten x pro Tonnenkilometer ein Minimum werden, zu:

=³’⁶ h

2CL

12.

KS\Q (2 + 3 cp't) ’

wobei p — p‘y gesetzt wurde, so dass p‘ die durchschnittliche Anzahl der Schleusen pro Kilometer der betrachteten Kanalstrecke bedeutet. Bei einem Schiffsverhältnisse T : B : L — 1:3,8 : 28 und bei « = 0,85, ß — 0,3, y = 1, F=BT ergibt sich aus a F Ly = (1 4- ß)Q der Wert L — 6,8

3 r_

V Q , dann aus 8'. und 8". : s =

kq*i₃

-so erhält man aus v -Sekunde) für Fahrten mit voller Ladung:

[1,69 + (0,3 + $)²]. Nimmt man noch k = 24, 8 = 1, g q und Gleichung 12. als günstigste Geschwindigkeit v (Meter pro

■der Pferdestärken für die allfällige Leergangsarbeit, dann wird : K—

JL A3

Die thatsächlichen Zugs- oder Schleppkosten pro Tonnenkilometer auf Kanälen betragen -([1], S. 195, 120) : in Frankreich beim Pferdezug 0,3—0,5 Cts., bei der staatlichen Tauerei auf der Scheitelstrecke des St.-Quentin-Kanals 0,25 Cts., und die leeren Schiffe sind hier frei von dieser Gebühr; in Belgien 0,58—1,36 Cts., aus dem Versuche mit dem Lokomotivzuge auf dem Oder-Spreekanal 0,7 mit dem mechanischen Seilzuge 0,17 à). [9] (für die kurze Versuchszeit selbst die blossen Betriebskosten 3,73 bezw. 1,20 pro Tonnenkilometer [8]. — Die Schiffskosten s. [11], [12], S. 399. — Die ganzen Kanal-Frachtkosten belaufen sich pro Tonnenkilometer: in Frankreich auf 0,8—1,5 Cts. bei 2 km Geschwindigkeit pro Stunde; in Belgien 0,9—1,0, ausnahmsweise 4,4 Cts. ([1], S. 22, 111, 120, [9], [12], auch S. 386, [13]).

VIII. Die Kanalordnung enthält die Polizeivorschritten, welche sich .auf den Schutz des Kanals und seiner Anlagen vor Beschädigungen und auf die Einrichtungen, sowie ungestörte Abwickelung des Schiffsverkehrs behufs Vermeidung von unnötigen Zeitaufenthalten und -Versäumnissen beziehen. Die dies-fälligen Hauptpunkte sind: Abmessungen, Aufschriften, Bemannung und Ausrüstung der Schiffe; Nachtfahrten, Schiffszüge, Bang der Schiffe, regelmässiger und gewöhnlicher Fahrdienst; Vorfahren, Beihenfolge des Durchschleusens; Schiffahrtssperre; Fahrt durch Tunnel; Stillliegen, Laden und Löschen der ."Schiffe; Lagerplätze [15].

Litteratur : [1] V⁷eber v. Ebenhof, Bau, Betrieb etc. von Wasserstrassen, Wien 1895. — [2] Zeitschr. f. Bauwesen 1893, Taf. 20—22. — [3] Zeitschr. d. Arcb. u. Ing.-Ver. zu Hannover 1882, S. 298. — [4] Desgl. 1887, S. 297. — [5] De Mas, Recherches expérimentales sur le materiel de la batellerie, Paris 1895. — [6] Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1890, S. 75; 1891, S. 133. — [7] Bovet, A. de, Traction mécanique des bateaux sur les canaux, Paris 1896. —

[8] Zeitschr. f. Bauwesen 1891, S. 259. — [9] Dinglers Polytechn. Journal 1896, S. 256. —

[10] Zeitschr. f. Bauwesen 1892, S. 263. — [11] Cramer, Narten, Mittel zur Verhütung von Sperren während des Frostes, Haag 1894. — [11'] Zeitschr. d. österr. Ing. u. Arch.-Ver. 1887, S. 38. — [12] Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1881, S. 193. — [13] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1884, S. 298. — [14] Desgl. 1890, S. 1179. — [15] Nördling, Die Wasserstrassenfrage, Wien 1885.    Kresnik

Kan alschleusen sind im allgemeinen alle in einem Kanale (s. d.) vorkommende Schleusen (s. d.). Im besonderen versteht man darunter die Mittel zur Ueberwindung des an einzelnen Punkten zusammengefassten Gefälles, des Schleusengefälles, in Schiffahrtskanälen (s. d.), d. i. zur Ueberfahrt der Schiffe .aus einer Haltung (s. d.) in die benachbarte ; darnach zählt man dazu nicht nur

wie gewöhnlich die Kammerschleusen (s. d.) mit allen ihren Abarten, sondern vielfach auch die künstlichen Schiffshebewerke (s. Hebewerke) bezw. die Schleusen mit beweglichen Kammern oder Trogschleusen. Man trachtet jetzt die Anzahl der nötigen Kanalschleusen möglichst zu verringern, indem hierfür grössere Gefälle genommen werden. Bezüglich Austeilung der Kanalschleusen s. Tra-cirung der Schiffahrtskanäle.

Kresnik.

Sie kommen

Kanaltunnel, unterirdische, bergmännisch durch Gebirge getriebene Kanalstrecke, welche bei Terrainhöhen von etwa 17 m und mehr über dem Kanalspiegel schon billiger erscheint als offene Einschnitte.

mû

'iäcW/I/

Mm--- 4-0 —

vielfach in den Scheitelstrecken von Uebergangs-kanälen vor. Behufs Ersparung an Baukosten sind die Kanaltunnels nur einschiffig ausgeführt; ihre Wasserbreite ist gleich der Schiffsbreite, vermehrt um mindestens 1 m Spielraum auf jeder Seite. Der im -40 --Yw Kanaltunnel jedenfalls nötige Pfad, als Leinpfad oder Y    zur blossen Begehung dienend, wird am besten über

dem Wasser auf Stützen (kleinen gemauerten Pfeilern) P§§m angelegt (s. Fig., Tunnel des Marne-Saöne-Kanals), '■ÆÈ weil man hierdurch bei gleichbleibendem Tunnelprofil - eine Yergrösserung des Wasserquerschnitts erreicht. In neuerer Zeit wurde vor allem in langen Kanaltunnels (jener des Kanals St. Quentin ist z. B. 6768 m lang) der mechanische Schiffszug eingeführt, um den hier wegen des kleinen Profils sehr grossen Schiffswiderstand vorteilhafter überwinden zu können [2].

Kresnik.

Litteratur: [1] Zeitschr. für Bauwesen 1882, Tafel 47. — [2] Zeitschr. d. österr. Ing.-n. Arch.-Ver. 1890, S. 77.

Kanalwässer (Abwässer, Abfall wässer, Hauswässer, Schmutzwässer, Spül-, Stadtjauche) sind, sowohl was Wassermenge als auch was Gehalt an Schmutzstoffen anbetrifft, einem ausserordentlichen Wechsel je nach Ort, Jahres- und Tageszeit unterworfen. Bei der Schwemmkanalisation bestehen die Kanalwässer aus einem Gemisch von Brauch- und Klosetwässern, sowie Grundwasser, zu welchem noch das Regenwasser hinzukommt. Die Stickstoffmenge in einem Kubikmeter Kanalwasser beträgt hierbei durchschnittlich pro Kopf und Tag etwa 12—15 g. Die Schwebestoffe (organische und unorganische) wechseln zwischen 200 und 600 g pro Kubikmeter, während die gelösten Stoffe sich auf 800—1000 g im Kubikmeter durchschnittlich bemessen. Noch weiter liegen die Zahlen der im Kanalwasser gefundenen Bakterien auseinander. Es genügt, darauf hinzuweisen, dass ein ausserordentlich grosser Reichtum an Arten von Mikroorganismen bei ungeheuer wechselnder Keimzahl im Kanalwasser vorhanden ist. Näheres über Menge und Zusammensetzung der Kanalwässer, welche, als besonders unreine, an organischen Stoffen reiche Wässer mit hohem Keimgehalt bezeichnet werden müssen, s. [1], S. 235; [2], S. 149; [3j, S. 104 u. 119; [4], S. 223, und Kanalisation der Städte, sowie Kläranlagen.

Litteratur: [1] Baumeister,'Städtisches Strassenwesen und Städtereinigung, Berlin 1890. —

J. Brix

[2] Büsing, Die Kanalisation, in Weyls Handb. d. Hygiene, Jena 1894. — [3] Brix, Pfuhl u. Kocht, Hygienisch-technischer Teil von Behrings Bekämpfung d. Infektionskrankheiten, Leipzig 1894. — [4] Vogel, Die Verwertung der städtischen Abfallstoffe, Berlin 1896. — Vergl. auch die Litteraturangaben zu dem Art. Flussverunreinigung.

Kanalwage, ist das einfachste, auf dem Gesetz der kommunizirenden Röhren beruhende, schon im Altertum angewendete Nivellirinstrument (s. d.).

Ein Blechrohr von etwa 1 m Länge trägt an seinen Enden zwei einander parallele Glascylinder (2 bis 4 cm Durchmesser) und kann mit einer in seiner Mitte angebrachten Hülse auf einem Zapfenstativ aufgestellt «werden. Die Oberflächen einer in die Bohre gegossenen Flüssigkeit (gefärbtes Wasser) geben in den Cylindern eine horizontale Ziellinie an (zweck-massigste Zielung bei etwa halb sich deckenden Wassersäulen), so dass an einer Latte ein Schieber in die horizontale Sicht eingeschoben oder auch (dies seltener) an einer geteilten Latte (Hivellirlatte) unmittelbar abgelesen werden kann (vergl. auch Nivelliren). Die Genauigkeit der Zielung beträgt in Winkelmass ausgedrückt etwa einige Minuten, so dass das Instrument wegen seiner Billigkeit und Einfachheit zum Gebrauch auf dem Bauplatz, zu Planirungen u. s. w. sehr geeignet ist. Die Anbringung von Schiebedioptern versichert keine Genauigkeitserhöhung; die Verwendung von Quecksilber in eisernen Köhren mit Schwimmer-Dioptern ist für den praktischen Gebrauch nicht empfehlenswert.

von

Sëlir zweckmässig ist die als Freihandinstrument ausgebildete „geschlossene Kanalwage“ [!]•    Glasrohr von etwa 6 mm Durchmesser, in Rechteckform (etwa 10—15 cm lang,

6 cm hoch) gebogen und mit gefärbtem Alkohol gefüllt, ergibt dieses sehr billige (mit taschenbuchförmigem Kästchen etwa 1—2 Ji) Taschennivellirinstrument, welches eine Zielgenauigkeit von etwa + 10' gestattet.

Litteratur: [1] Kohle, Geschlossene Kanalwege, Zeitschr. für Verm. 1889, S. 183. Reinhertz. Kanarienglas (Uranglas), s. Uran.

Kanarin (Pseudo Schwefel cyan) C^N^S^H bildet sich bei der Oxydation Rhodanwasserstoffsäure durch Salpetersäure, Chlor oder Chlorsäure und wird durch Einleiten von Chlor in eine wässerige Lösung von Rhodankalium oder durch gelindes Erwärmen letzterer Lösung mit Salpetersäure als ein gelbes, amorphes Pulver erhalten, unlöslich in Wasser, Alkohol und Aether, unzersetzt löslich in konzentrirter Schwefelsäure, verdünnter Kalilauge und kochender zehnprozentiger Boraxlösung. Bei längerem Kochen mit Kalilauge aber wird es unter Bildung von Rhodankalium zersetzt. Es ist ein direkter Baumwoll-farbstoff und liefert in einer Lösung von Borax unter Zugabe von etwas Seife nach Art dieser Farbstoffe auf Baumwolle gefärbt gelbe und orange Farben, welche durch Echtheit gegen Licht, Alkalien, Säuren und Chlor ausgezeichnet sind und die mit Tanninfarbstoffen übersetzt werden können, da sich das Kanarin diesen gegenüber wie eine saure Beize verhält. Nach H. Schmid kann man das Kanarin im Kattundruck nach Art des Anilinschwarz erzeugen, indem man das baumwollene Gewebe mit einer verdickten Mischung von Rhodanaluminium, chlorsaurer Thonerde und Vanadinchlorürlösung bedruckt und das Gelb in der warmen Hänge sich entwickeln lässt.

Kandel, s. Strassenbau.

Kandelaber, das wichtigste Beleuchtungsgerät in antiker Zeit. Für den Haushalt wurde derselbe leicht und zierlich aus Bronze gefertigt, während er für kulturelle Zwecke aus Marmor gebildet wurde und einen massigeren Charakter erhielt. Aehnlich wie die Säule kann auch der Kandelaber in drei

R. Möhlau.

Teile geteilt werden: den Fuss, den Schaft und das Kapital oder den Kelch [1], Der Fuss wird, um dem Geräte die nötige Stabilität zu geben, möglichst breit gehalten und besteht zumeist aus drei Einzelfüssen, die häufig in Tierklauen endigen. Der Uebergang zum Schaft erfolgt durch Blattwerk, oft unter Hinzufügung einer Platte, wobei die Art und Weise der Formgebung sehr mannigfaltig sein kann. Der Fuss des marmornen Prunkkandelabers gestaltet sich weit kräftiger durch Anordnung eines Postamentes. Der Schaft des Bronzekandelabers ist in der Regel ungemein schlank gebildet und erhält als wichtigste Dekoration eine leichte Kannelirung. Weit reicher ist der Mittelteil des Marmorkandelabers gestaltet, der sehr häufig aus nach auf- und abwärts gerichtetem üppigem Blattwerk besteht, oder aus ausgebauchten und eingezogenen Formen gebildet ist, die nicht selten einen reichen Schmuck von chimärischen Gestalten mit Guirlanden oder figuralen Kompositionen erhalten. Auch dieser Teil zeichnet sich durch sehr verschiedenartige Bildung aus. Da die Kandelaber zumeist als Lampenständer dienten, wurden sie in der Regel nach oben mit einem kelchförmigen Gliede abgeschlossen, das in einem Teller endigte. Auch der Marmorkandelaber pflegt mit einem tellerförmigen Gliede abzuschliessen. — Vergl. auch Kunstgewerbe.

Litteratur : [1] Meyer, Sales, Handbuch der Ornamentik, Leipzig 1888.    ». Schubert-Soldern.

Kandiszucker, kristallisirter Zucker (s. d.), grosse, harte, gut ausgebildete monokline Prismen, welche je nach dem Grade der Reinheit farblos, bezw. mehr oder weniger braun gefärbt sind, sich bei 15° in ¹/₃ Teil Wasser lösen und in Alkohol schwer löslich sind. Er schmilzt in reinem Zustand bei 160° und erstarrt zu dem glasigen G erst en zucker (s. d.). — Beim Erhitzen auf 190 bis 200° verwandelt er sich in eine braune, nicht mehr kristallisirbare Masse (Karamel), welche zum Färben von Liqueuren dient. Kandiszucker findet hauptsächlich in der Champagnerfabrikation Verwendung.

Zur Darstellung von Kandiszucker wird eine Lösung von Kristallzucker mit Knochenkohle und Eiweiss geklärt, filtrirt, eingekocht und in besonderen Gefässen zum Kristallisiren hingestellt. Die Wände dieser (refasse sind in mehreren Reihen mit Löchern versehen, durch welche wagrecht ausgespannte Fäden gezogen sind. An diesen findet die Kristallisation statt,

welche etwa zehn Tage bei einer allmählich von 75° auf 50° herunter gehenden Temperatur beansprucht. Während des Kristallisirens muss jede Erschütterung vermieden werden, da hierdurch die gute Ausbildung der Kristalle leiden würde. Diese werden nach beendeter Operation an den Fäden herausgenommen, von einer anhaftenden schwachen Kristallrinde befreit und zur Entfernung von anhängendem Sirup mit lauwarmem Kalkwasser gespült, wobei darauf geachtet werden muss, dass das Waschwasser weder zu kalt noch zu heiss ist, da sonst ein Zerspringen, bezw. ein Erblinden der Kristalle eintreten würde.    w. Kerp.

¹

,75 — 0,833 v) 11,8 A = v₂ Qi-Ein Paar Pferde kann also bei den gemachten Annahmen in einem Kanale mit A = 30 m2 z. B. ziehen: wenn v — 0,4, 0,5, 0,7, 1,0m, die volle Ladung Ç = rund 420 bezw. 290, 160, 80 t ; dabei ist der Reihe nach T= 1,80, 1,56, 1,30, 1,02 m.

²

   Verwendung von Frachtdampfern, und zwar Schraubendampfern, welche als Motor auch noch selbst die Ladung tragen. Diese erwiesen sich auf gewöhnlichen, engen Kanälen, so namentlich aus längeren Versuchen am Eriekanal, als unökonomisch.

³

   Dampfschlepper oder Remorqueur (s. Sch 1 epper); derselbe vermag als Schraubendampfer recht gute Dienste zu leisten. Auf dem Kanal von Leeds nach Liverpool z. B. ist seit 1879 von Wilkinson die Dampfschleppschiffahrt regelmässig eingeführt mit einer Fahrgeschwindigkeit von 0,9—1,1 m per Sekunde. Hernach kam sie auch auf anderen englischen Kanälen zur Anwendung. Desgleichen kommt die Dampfschiffahrt auf den meisten holländischen Binnenkanälen vor.

⁴

   a. Kettenschleppschiffahrt (s. d.), Tauerei. Dieselbe zeigt sich in langen Kanalhaltungen und besonders in ungünstigen, ausnahmsweise engen Kanalstrecken, wie es die Kanaltunnels sind, vorteilhaft. Der Durchführung dieses Zugsystems auf ganzen Kanallinien sind nur die kurzen Haltungen (von weniger als etwa 7 km Länge) im Verein mit den Kammerschleusen hinderlich, welch letztere wegen des Einzeldurchschleusens der Schleppschiffe beträchtliche Zeitverluste verursachen. Zur Abhilfe dieses Uebelstandes würde unter Umständen das von Pleubach vorgeschlagene neue Kanalisirungssystem dienen (s. Schiffahrtskanäle). Auf der 20 km langen Scheitelstrecke des Kanals St.-Quentin wird die Kettenschleppschiffahrt von drei,

⁵

nd    M+JL.

n    a y AL    n‘ a y AL

2.    Die jährlichen Auslagen Z2 für die Schiffsmiete kann man setzen:

.    = C\Q ,

wobei C innerhalb enger Grenzen nahezu konstant ist.

3.    Wenn F die Schiffahrts- und Hafengebühren samt dem Unternehmergewinn, auf ein Tonnenkilometer bezogen, bedeutet, so sind die nämlichen jährlichen Auslagen:

v Z₃ — Ey (Qm -f- Q'm‘) ; bei m' = m wird mit dem obigen:

Kaneelstein, s. Granat.

Kanephore (griech., s. v. w. Korbträgerin), eine Unterart der Karyatide.

Kanetten (Cannetten), s. Kammgarnspinnerei, S. 410.

Kangoroo, s. Fahrrad, Bd. 4, S. 66.

Kannelirapparat. — Holzstäbe, verzierte Holzsäulen u. s. w. erhalten oft parallel zur Axe oder schraubenförmig um den Schaft laufende Nuten (Kehlungen, Kannelirungen), die in der Kegel den Querschnitt des dritten, vierten Teils oder der Hälfte eines Kreisbogens erhalten. Früher wurden glatte Holzstäbe in der Weise mit Furchen versehen, dass sie mit Längsverschiebung unter gleichzeitiger Drehung um ihre Axe unter einem Schneid- oder Zieheisen vorbeibewegt wurden. Besser geschehen derartige Arbeiten mittelst Fräsen auf der Dreh- oder Fräsbank. Für Kleinbetrieb eignet sich die in D.K.P. Nr. 15 331 angegebene Einrichtung an einer Drehbank. Die Fräse befindet sich in diesem Falle auf einem selbstthätig weitergeführten Support, wobei der Betrieb der Fräse ununterbrochen durch eine über den Support hinweglaufende, endlose vom Schwungrad angetriebene Schnur erfolgt.

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Die Figur zeigt die Ausführung eines einfachen, praktischen Kannelirapparates von A. Goede, Maschinenfabrik, Berlin, für sogen. Tischfräsen. Das Arbeitsstück wird zwischen der Spitze A und dem Gegenhalter B, der zugleich als Mitnehmer dient, eingespannt. Die Verstellung und Feststellung der Spitze A geschieht mittelst Kurbel C und Schraube D. Die Spindel des Gegenhalters B ist in der Teilscheibe E befestigt. Diese dient in bekannter Art zur Verstellung des Arbeitsstückes um bestimmte, dem Abstande der Kehlungen entsprechende Bogenlängen mittelst des etwas federnden Stellhebels F. Nach jeder Verstellung wird die Fräse an dem Arbeitsstück entlang geführt.    Dalchow.

Kanonenboot, s. Kriegsschiffstypen.

Kanoneng’ut (Geschützbronze), s. Bronze.

Wölffing.

Kanonische Form einer Gleichung (oder eines mathematischen Ausdrucks) heisst die einfachste Form, auf welche sie ohne Beschränkung der Allgemeinheit gebracht werden kann. So lässt sich z. B. die Gleichung eines Mittelpunktskegelschnitts auf die kanonische Form ax² + by² -f- c = o bringen; s. auch Invariantentheorie.

Kantbeitel, s. Stemmzeug.

Kante, in der Mathematik, die Schnittlinie zweier Begrenzungsebenen eines stereometrischen Körpers, z. B. einer Pyramide, eines Polyeders.

Kante, im Bauwesen, 1. Ausspringende Begrenzungslinie zweier sich treffenden Flächen eines Baugliedes. Je nach der Richtung und Art der Flächen unterscheiden wir scharfe oder volle Kanten bei im rechten Winkel sich treffenden Flächen, dünne unter spitzem Winkel, z. B. bei Keilen, Klingen u. dergl., stumpfe, gebrochene oder abgefaste Kante bei Abschrägungen

Weinbrenner.

derselben (s. Ease). Baum- oder Waldkante (fälschlich Wahnkante), nicht scharf behauene Kante eines Bauholzes, an welchem noch ein Teil der natürlichen Rundung vorhanden. 2. Schmalseite eines Balkens oder Backsteins oder Brettes u. s. w., daher auf hohe Kante mauern heisst den Stein hochgestellt vermauern.

Kante, s. v. w. Leiste, s. Weberei; auch s. v. w. Spitzen (s. Spitzen). Kantenstein, s. Strassenbau.

Kanter, s. v. w. Spulengestell, s. Weberei.

Kantholz, s. v. w. behauenes, bezw. kantig zugeschnittenes Bauholz ; auch Eckholz genannt im Gegensatz zu Rundholz.

Kantillen (Bouillon), s. Leonische Waren.

Kantonirt, Bezeichnung für einen kantigen Pfeiler, eine Mauerkante etc., mit an den Kanten vorspringenden Halbsäulchen.

Kantring, ein mit dem Kanthaken verbundener Ring, durch welchen ei Hebebaum gesteckt wird, um das Bauholz zu heben oder umzukanten. Kantspant, s. Schiffbau.

Kanzel, der erhöhte Ort in einer Kirche, von welcher herab der Priester die Predigt hält. Hervorgegangen ist dieselbe aus den altchristlichen Ambonen (vergl. Altchristliche Bauweise, Bd. 1, S. 251, und Ambo), die an den den Chor abschliessenden Schranken (cancelli) standen. Vom 13. Jahrhundert an wurde dann das Lesepult des Lettners zum Abhalten der Predigt, demnach als Kanzel, benützt.

In Italien begann man zuerst, die Kanzel von dem Lesepult des Lettners zu trennen und an einem Pfeiler des Mittelschiffes anzubringen, damit der Prediger näher der Gemeinde sei und besser verstanden werden könne. Diese Kanzeln standen ' anfangs zumeist auf Säulen und hatten einen vorwiegend quadratischen Grundriss. In der gotischen Zeit wurden dieselben in der Regel polygon gestaltet. In selteneren Fällen wurden die Kanzeln von Tier- oder Menschengestalten getragen, auch wohl von Kragsteinen oder nur einer Säule gestützt. Die ältesten Kanzeln haben keine Decke, während man, namentlich in Deutschland, bald begann, dieselben mit einem Schalldeckel oder einer Kanzelhaube zu versehen. Auch in der Renaissanceperiode erhielt die Kanzel noch eine ähnliche, aber nicht polygone Gestalt. Erst in der Barockzeit begann man dieselben aus Holz oder Marmor aufzuführen, die Brüstung mit imitirten Stoffen zu belegen und mit einem ebenfalls aus reichen Stoffen täuschend nachgeahmten Baldachin zu versehen, der mit sitzenden oder schwebenden Engelsgestalten überreich verziert ZU werden pflegte.    v. Schubert-Soldern.

Kanzleidruckpapier, Mittelsorte der Druckpapiere; s. Papiersorten.

Kanzleihadern, diejenigen Hadern, welche hauptsächlich zur Herstellung des feineren Kanzleipapiers verwendet werden und welche aus durch den Gebrauch entfärbten Flachs- und Hanfgeweben bestehen. S. Papierfabrikation.

Maxim. Kraft.

Kanzleipapier, mittlere Gattung weissen Schreibpapiers, welches mit Ausschluss des Holzschliffs mit beliebiger Stoffzusammensetzung hergestellt wird.

S. Papiersorten und Papier normalien.    Maxim. Kraft.

Kaolin (Porzellanerde, Argillit, China-clay)    ein

sehr reiner Thon, sowmhl derb als auch in Alfterkristallen nach Orthoklas, Porzellanspat, Leucit, Beryll etc., scheinbar amorph, jedoch kryptokristallinisch, mit unebenem, feinerdigem Bruch, weiss, gelblich-, rötlich- oder grünlichweiss, auch fleischrot (Carnat, in verwittertem Porphyr bei Rochlitz in Sachsen), undurchsichtig, sehr weich, mild und zerreiblich, abfärbend, in feuchtem Zustande fett anzufühlen, mit Wasser angemacht sehr plastisch; Härte 1, spez. Gew. 2,2; vor dem Lötrohr wie im Ofenfeuer unschmelzbar; in kochender Kali- oder Natronlauge löslich, ferner in Schwefelsäure, in anderen Säuren nur sehr wenig löslich. Chemische Zusammensetzung je nach dem Fundort schwankend:

Fundorte

Gesteins

rückstand.

Freie

Kieselsäure

An Thonerde

gebundene Thonerde Wasser Kieselsäure

St. Yrieux Cornwallis Passau Aue

Morl bei Halle Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

9,7

10,9

19,6

4,5

18,0

43,8

1,2

9,7

1,7

4,4

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Kaolin entsteht durch Zersetzung thonerdehaltiger Silikate, am häufigsten aus Feldspat, und kommt in Lagern und Gängen vor. Audi tritt er als Bindemittel von Sandsteinen auf (Kaolinsandsteine). Der Porzellanerde verwandt sind u. a. : der Ci mol it von der Insel Argentiera im griechischen Archipel, graulichweiss, an der feuchten Lippe stark klebend, vom spez. Gew. 2—2, 187, wahrscheinlich das Zersetzungsprodukt eines trachytischen Gesteins; der grüne, 2—10% Chromoxyd enthaltende Chromocker, der auf Klüften des Porphyrs bei Halle und bei Waldenburg (Schlesien) Ueberziige bildet. — Wichtigste Fundorte des Kaolins: Aue bei Schneeberg, Seilitz bei Meissen (Material der Meissener Fabrik), Rasephas bei Altenburg, Morl und Trotha bei Halle (Material der königl. Porzellanmanufaktur in Berlin), Stollberg, Aschaffenburg, Diendorf, Oberedsdorf, Schwefelgosse, Brand, Niederlomitz, Göpfersgrün, Wegscheid (Passauer Porzellanerde, Material der Fabrik in Nymphenburg), Branditz (Mähren), Zedlitz bei Karlsbad, Prinzdorf (Ungarn), St. Austell in Cornwallis, St. Yrieux bei Limoges, China. — Kaolin dient zur Fabrikation von Porzellan und anderen feinen Thonwaren.

Kapazität, s. v. w. Fassungsvermögen.

Kapelle, das bloss zum Gebete oder zum Privatgebrauche -errichtete gottesdienstliche Gebäude, ferner solche An- oder Zubauten kirchlicher Anlagen, die besonderen Zwecken dienen.

Die Taufkapellen (s. auch Baptisterium) bildeten anfangs stets selbständige Bauten und wurden erst später in die Kirche verlegt. In Deutschland finden sich ursprünglich selbständige Taufkapellen noch in Mainz, "Worms, Speier, Strassburg, Regensburg u s. w. Aehnlich gestaltete, zumeist kleinere, runde oder polygon gebildete Anlagen bilden die Grab kap eilen auf Friedhöfen; sie scheinen vorwiegend Nachbildungen der Rotunde über dem heiligen Grabe zu Jerusalem zu sein [1]. Beispiele finden sich zu Fulda, Konstanz, Paderborn u. s. w. Eine besondere Stellung nehmen die auf österreichischen Friedhöfen errichteten sogen. Karner ein. Diese. erhalten zumeist die Gestalt einer Rotunde mit einer erkerartig ausgekragten Altarnische, sind mit einer Kuppel überwölbt und erscheinen nach aussen nicht selten kegelförmig abgeschlossen. Sie besitzen in der Regel einen kryptaartigen Raum zur Aufbewahrung der Totengebeine, dessen ebenfalls gewölbte Decke von einer Mittelsäule gestützt wird. Solche Karner sind in St. Veit, Marein, Pöls in Steiermark, Lorsch in Oberösterreich etc. anzutreffen. In Prag und in Böhmen überhaupt gibt es mehrere kleine, selbständige Rundbauten, die einen kapellenartigen Charakter haben, welche weder einen Totenkeller besitzen noch einer naheliegenden grösseren Kirche angehören. Prag allein hat drei derartige Kapellen aus romanischer Zeit aufzuweisen. Ausserdem wären die Burgkapellen zu erwähnen, die meist mit den herrschaftlichen Wohnräumen der Burg in direkter Verbindung stehen und in der Regel im Obergeschoss angelegt sind. Zuweilen liegen diese Kapellen auch in einem Turme unmittelbar über der Thorhalle, so zu Gelnhausen, Münzenberg, auf dem Trifels u. s. w. (s. Burg). Eine besondere Abart der Burgkapellen bilden die sogen. Doppelkapellen, die gleich als Grabstätten dienen (s. Doppelkapelle). Bei den Kapellen, die als Teile der Kirche zu betrachten sind und namentlich seitlich oder am Chor angebracht erscheinen, unterscheidet man je nach dem Zweck, dem sie hier zu dienen haben: Taufkapellen, Turmkapellen, Privatkapellen, Fürstenkapellen, Messkapellen, Totenmessenkapellen und Kultkapellen, letztere namentlich zur Verehrung von Heiligen bestimmt oder zur Errichtung von heiligen Gräbern, Oelbei’gen etc.

alters, Leipzig 1883.

Kapelle, in der Probirkunst, ein Gefäss zum Probiren silberhaltiger Verbindungen, besonders zum. Abtreiben (Kupelliren) des silberhaltigen Werkbleies. Zur Herstellung solcher Kapellen werden Rinds- oder Pferdeknochen vollkommen weiss gebrannt, gepulvert , mit heissem Wasser ausgelaugt, durch Schlämmen in ein feines und ein gröberes (körniges) Pulver geteilt und beide Pulversorten getrocknet. Hierauf wird das gröbere Mehl mit Wasser angefeuchtet, der erhaltene Brei in eine Matrize (Nonne) gebracht, die Oberfläche mit dem trockenen Feinmehl bestreut und die Patrize (Mönch) eingedrückt, wodurch die Kapelle die gewünschte Form erhält. Schliesslich werden dieselben möglichst langsam getrocknet. Man gibt ihnen gewöhnlich einen oberen Durchmesser von 38 mm (im Lichten von 25 mm), eine gesamte Höhe von 20 mm bei 12 mm Höhe des Fassungsraumes. Beim Gebrauch setzt man die Kapellen, nachdem man sie mit einer abgewogenen Menge Werkblei beschickt hat, in eine stark glühende Muffel (Kapellenofen), wo das Blei in Bleioxyd übergeführt wird. Letzteres zieht in die porösen Wände der Kapellen, während das metallische Silber als

Litteratur : [1] Otte, D. Heinrich, Handbuch der Kunst-Archäologie des deutschen Mittel-

v. Schubert-Soldera.

König (Korn, Regulus) zurückbleibt. Gewöhnlich tritt mit dem Bleioxyd auch eine geringe Menge Silber in die Kapelle über (Kape 11 enzug).

Kapellenkranz, vergl. Chor und Gotischer Baustil, Bd. 4, S. 740. Kapgummi, s. Gummi, S. 16.

Kapillairsirup, eine wasserhelle, sehr reine, stark eingedickte, seimige Lösung von Traubenzucker, die in Tonnen in den Handel kommt (s. Stärke-zuckerfabrikation).    Reinitser.

Reinitser.

Kapillairzucker, fester Traubenzucker von harter, poröser Beschaffenheit und weissem, trübem, nicht durchscheinendem Aussehen. Er kommt in Kisten zu 50 kg, in Hutform zu 12,5 kg, in Kuchen oder sehr häufig auch geraspelt in Säcken in den Handel (s. Stärkezuckerfabrikation). Kapillardepression, s. Quecksilber barometer.

Kapillarität (Haarröhrchenanziehung) heisst die Eigenschaft der Flüssigkeiten, in Berührung mit festen Körpern, besonders in engen Röhren, ein anderes Niveau anzunehmen, als ihrem hydrostatischen Gleichgewicht entspricht. Es sind zwei entgegengesetzte Fälle zu unterscheiden: 1. Die Kraft der Kohäsion der Oberflächenteilchen der Flüssigkeit ist grösser als die der Adhäsion an der Körperfläche; 2. die letztere Kraft überwiegt über die erstere.

Im ersteren Fall (Quecksilber und Glas, Wasser und befettete Flächen) bildet die Flüssigkeit auf dem festen Körper Tropfen, ohne ihn zu benetzen, sie erleidet an senkrechten Wänden und in Röhren eine Niveaudepression und zeigt in letzteren eine nach oben konvexe Kuppe (Meniskus mit stumpfem Randwinkel).

r der Radius der Röhre, s das

Im letzteren Fall zerfliesst die Flüssigkeit auf dem Körper als Unterlage und adhärirt an demselben (Wasser auf reinem Glas, Quecksilber auf Zink), sie steigt an den GefässAvänden, besonders in engen Röhren durch Kapillarattraktion in die Höhe, wobei die Steighöhe im umgekehrten Verhältnis des Röhrendurchmessers steht, und bildet eine konkave Oberfläche (Meniskus mit spitzem Randwinkel). Ist h die Steighöhe spezifische Gewicht der Flüssigkeit, so heisst die Grösse « = 0,5 hrs die Kapillaritätskonstante. Diese Gleichung kann man auch schreiben: a — ithr%s:2nr] sie drückt dann das Gesetz aus : Eine Flüssigkeit, welche eine vertikale Wand berührt, erfährt eine Niveauerhebung derart, dass das pro Längeneinheit der Randlinie gehobene Flüssigkeitsgewicht konstant bleibt für beliebige Krümmung der Wand. Gewöhnlich bezieht sich « auf das Gewicht nhr^s in Milligramm und die Länge 2 nr in Millimeter. (Misst man aber Gewicht und Länge in Einheiten des absoluten Masssystems, so bekommt« einen 9,81 mal grösseren Wert). Gibt man obiger Gleichung die Form « = 0,57thrss : nr², so stellt sie eine Arbeit, dividirt durch eine Fläche, dar ; « ist die Arbeit, welche der Oberflächenspannung entgegen geleistet werden muss, um die Flüssigkeitsoberfläche um die Flächeneinheit zu vergrössern. Der AVert « ist abhängig nicht bloss von der Natur der Flüssigkeit, sondern auch von der Natur der Gefässsubstanz und von der Beschaffenheit der über der Flüssigkeit befindlichen Luft, sowie von der Temperatur. Die Oberflächenspannung hat für die Flüssigkeit je nach der Natur der sie begrenzenden Körper ihre besonderen AVerte ; sie wird z. B. beim AVasser erheblich verkleinert durch eine wenn auch noch so dünne Oelschicht. Hierauf beruht die Beruhigung der Meereswellen durch Oel. In Betreff der physikalischen und mathematischen Theorie der Kapillarität verweisen wir auf [1] und die dort enthaltenen Litteraturangaben. Eine Zusammenstellung von AVerten der Kapillaritätskonstanten s. bei [2], gleichfalls mit reichen Litteraturnachweisen. Aus der neuesten Litteratur sei noch verwiesen auf [3]—[7] und das populäre Schriftchen [8].

Von besonderem Interesse für die Technik (vergl. z. B. den Art. Bodenphysik, Bd. 2, S. 519, la.) ist die Kapillaritätskonstante des AVassers (gegen Luft), für deren AVerte zwischen 0 und 100° [2], S. 20, eine Tabelle gibt, die mit « = 7,923 beginnt und mit « = 6,042 schliesst, und S. 23 a. Die Formel «f = «₀ + ßt -f- yt² mit den AArerten : «o = 8,22 oder 7,633 oder 7,617, ß = 0,02052 oder 0,0136 oder 0,0136 und y = 0,000035 nach den Bestimmungen von Timberg, Wolf oder Eötvös. Der Wert der Kapillaritätskonstante des AVassers hängt indessen auch von den gelösten Salzen ab, vergl. [1], S. 466.

Aug. Schmidt.

Litteratur: [1] Braun, F., in AVinkelmann, Handbuch der Physik, I, Breslau 1891, S. 452 bis 502. — [2] Landolt und Boernstein, Physikal.-ehern. Tabellen, Berlin 1894, S. 44—52. — [3] Von der AVaals, Thermodynamische Theorie der Kapillarität, Zeitschr. f. physik. Chemie 1894, 13, S. 657 ff. — [4] Drude, P., Ueber die Grösse der AVirkungssphäre der Molekularkräfte etc., AVied. Ann. 1891, 43, S. 158. — [5] Lord Rayleigh, Ueber die Theorie der Molekularkräfte und die Konstitution der Plateauschen Glycerinseifenlösung, Philos. Mag. 1890, (5), 30, S. 285 u. 456. •— [6] Cantor, M., Ueber Kapillaritätskonstante, AVied. Ann. 1892, 47, S. 399; hierzu: [7] Lohnstein, M., AVied. Ann. 1893, 48, S. 207. — Ders., AVied. Ann. 1894, 53, S. 1062, u. 1895, 54, S. 713. — [8] Boys, C. V., Seifenblasen, Vorlesungen über Kapillarität, deutsch von G. Meyer. Leipzig 1893.

Kapital, aucli Knauf oder zuweilen Kopf genannt, jener Teil einer Stütze (Säule) der an das von derselben Getragene anstösst. Näheres in den Artikeln über die verschiedenen Baustile.

Kapital, s. Buchbinderei, Bd. 2, S. 747.

8",

9.

Kapok, s. Polstermaterialien.

Kaponnière, s. Festungsbau, Bd. 4, S. 203.

Kappdecke, eine haubenartig gestaltete, sichtbare Holzdecke in Zimmern

oder Sälen.

Kappe (Haube), in der Mathematik die Teile, in welche ein Kugelkreis die Kugeloberfläche teilt (s. Kugel).

Kappe, im Bauwesen, 1. jede liauben- oder mantelartige Abdeckung oder Bekrönung eines Bauteils, z. B. eines Pfostens, Pfeilers, auch eines Dammes; 2. der zwischen den Gräten eines Gewölbes liegende Teil, auch Schild genannt (s. Gewölbe); 3. oberer Teil eines gebrochenen Daches (s. d.); 4. Mörtelguss über dem Rücken eines Gewölbes (s. Kalkguss).    Weinbrenner.

Kappen der Eisenbahnschwellen (auch D ex ein oder Texeln), die Herstellung der um i/₂o bis /₍₆ geneigten Auflagerfläche der Schienen auf den Holzschwellen, die früher allgemein üblich war, jedoch den Vergang der Schwellen wesentlich befördert und deshalb neuerdings durch Unterlagsplatten mit geneigter Ober- if§f§| fläche ersetzt werden (s. Oberbau).

Kappenfenster (Kafffenster), s. Dachfenster. -M Kappenkranz, doppeltgekrümmter Bogen im Tonnengewölbe zur Aufnahme einer Kappe und Ueber-tragung der Last der letzteren auf die beiden Seiten (s. nebenstehende Fig.).

Kappenziegel (Kaffziegel), s. Dachziegel*

Kappgut, s. Edelsteinschleiferei, Bd. 4?

Goering.

mm.

S. 538.

Kappstürzung (Kappsturz), s. Deich Verteidigung.

Kappziegel, s. Dachziegel.

Kapselgebläse, Gebläse mit rotirenden Kolben, deren einer, zwei oder drei in einem Gehäuse zur Anwendung kommen. Die Gebläse der ersten Klasse, auch Kurbelkapselwerke genannt, enthalten ausser dem um eine horizontale Axe umlaufenden Kolben noch eine Vorrichtung zum Abdichten des Saugraumes vom Druckraum. Hierher gehören: das Gebläse von Lemielle, das Cook esche Gebläse u. a. Die wichtigste ist die zweite Klasse mit zwei gleich grossen, um parallele horizontale Axen sich drehenden Kolben oder Flügelrädern. Das bekannteste Geblässe dieser Klasse ist das Root sehe Gebläse (s. Kap sei werke, Fig. 2). Für Schmieden und Eisengiessereien findet es vielfache Anwendung und wird für Luftmengen von 1—150 cbm in der Minute ausgeführt bei einem Kraftbedarf von i/i—10 PS., Flügeldurchmesser von 300 bis 800 mm, einer Länge von 0,5—2 m. Es gibt eine Windpressung zwischen 100 und 500 mm Wassersäule bei 200—500 Umdrehungen in der Minute.

ch

Einige Abarten des erwähnten Gebläses sind das Fabry sehe Wetterrad, bei welchem Flügel mit kreuzförmigen Armen sich gegen einander bewegen, das Ho pp esche, bei welchem zwei sternförmig gestaltete Räder mit einander arbeiten, das Enke sehe, das Pappen-heimsche Gebläse und das Erig arsehe

_ Schraubenkapselgebläse (s. Fig.). Bei

îf®\ letzterem sind zwei schraubenförmig gewundene Flügel neben einander gelegt, deren einer zwei Zähne, der andere zwei entsprechende Zahnlücken hat. Die Luft wird hierbei auf der einen Seite in der Stirnwand des Gehäuses eingezogen, in horizontaler Richtung durch das Gehäuse hindurchgedrückt und gelangt an der andern Seite in das Druckrohr. Diese Gebläse geben fast durchweg höhere Drücke als die gewöhnlichen Rootschen Gebläse und haben den Vorteil geringeren Verlustes durch Undichtigkeiten und eines geräuschloseren Ganges. Dieselben werden von der Firma Krigar & Dissen in Hannover ausgeführt.

Ein Hauptvertreter der 3. Klasse, bei welcher drei parallele Axen im Gehäuse vorhanden sind und drei Rotationskörper sich gegen einander bewegen,

TT

-m

J-

=34-

I-

ist das Bakersclie Gebläse (s. d.), bei welchem eine mittlere, oben liegende Axe das mit zwei Flügeln versehene Bad trägt, während auf den beiden unteren Axen zwei mit Hohlräumen zur Aufnahme der Flügel bei ihrer Umdrehung versehene Trommeln sitzen.

Litteratur: Weisbach-Herrmann, Ingenieur-Mechanik, Braunschweig 1880, 2. Aufh, Bd. 3, Abt. 2, S. 1209 ff. — Keuleaux, Theoretische Kinematik, Braunschweig 1876. — v. Ihering, Gebläse, Berlin 1893, Kap. IV.    v% ihering.

Kapselmascliine, s. Zündwaren.

Kapseln. — Eine Reihe von Tlionwaren kann nicht im freien Feuer gebrannt werden, da die Brenngase einen nachteiligen Einfluss auf das Brenngut ausüben. Hierher gehören in erster Linie die Porzellan- und Steingutwaren, sowie die nach Mettlacher Art hergestellten Thonplatten. Um dieselben vor dem freien Feuer zu schützen, werden sie in Kapseln eingesetzt. Es sind dies meist runde oder ovale, mit einem durchbrochenen oder undurchbrochenen Boden versehene Gefässe, in welche die zu brennenden Waren eingestellt werden. Die beschickten Kapseln werden in Stössen über und neben einander in die Brennöfen eingesetzt und nach beendetem Brande mit den in ihnen befindlichen Waren wieder aus dem Ofen herausgetragen. Damit die Kapseln die Einwirkung der Hitze und das häufige Abkühlen recht gut aushalten, muss die Masse,' aus welchen dieselben angefertigt werden, einerseits hochfeuerfest und andererseits durch Beimischung von Schamotte gegen plötzliche Temperaturänderungen möglichst unempfindlich sein. Weiteres s. unter Porzellan und Th on war en. k Dümmier.

Kapselräder, s. Kapselwerke.

Kapselwerke sind Mechanismen mit Gehäuse, in dem dicht schliessend Räder, AValzen, Kolben etc. sich bewegen, die als Pumpen, Wassermesser, Motoren, Ventilatoren und Gebläse verwendet werden. Die Kapselwerke lassen sich hauptsächlich in zwei Gruppen teilen: Kapselräder werke, oder kurz Kap sei rüder genannt, und Kurbelkapsel werke. Diese Benennungen stammen von Reuleaux [1], der die Kapselwerke zuerst eingehend analysirt hat. a. Die Kapsel rüder werke sind, wie die schematische Fig. 1 im Durchschnitt zeigt, zwei ohne Spielraum richtig in einander greifende Zahnräder (Stirnräder), dicht umschlossen von einer Kapsel, an der sich zu beiden Seiten des Zahneingriffes Röhren befinden. Die Zahnformen sind in der Praxis in mannigfaltiger Gestaltung ausgeführt und nicht immer geeignet, die Bewegung von dem einen Zahnrade auf das andere zu übertragen ; es werden deshalb zu diesem Zweck ausserhalb der Kapsel auf den Axen 0, F zwei Zahnräder angebracht, welche die entsprechende Bewegung der beiden Räder in der Kapsel bewirken. Wenn das untere Rohr in einem mit Wasser gefüllten Behälter steht, wird während der Drehung der Räder in den Pfeilrichtungen das Wasser durch die Zahnlücken an den cylindrischen Wandungen der Kapsel entlang in das obere Rohr getrieben; denn die beständig schliessende Berührung der Zähne, sowie die dicht an den Rädern anliegenden Cylinderflächen und die ebenen beiderseitigen Deckelflächen der Kapsel verhindern das Zurückfliessen des Wassers. In dieser Weise kann die Vorrichtung als Pumpe dienen. Wird dagegen das Wasser durch Druck in diese Maschine getrieben, dann kann dieselbe auch als Motor wirken. Nach Anbringung eines Zählapparates, der die Umdrehungen der Räder zählt, hat man diese Maschine in anderer Ausführung auch als Wassermesser brauchbar erachtet.

InEig. 1 ist das Pappenheimsche Kapselräderwerk [2] mit sechszälmigen Rädern. <Px, Fk im Durchschnitt dargestellt, welches als Urbild aller späteren mannigfach gestalteten Maschinen dieser Art betrachtet werden kann. Der Zahnkopf k ist von einem Kreisbogen umgrenzt und an diesen schliesst sich die Vertiefung, die von einem Stück k' der Aequidistante (s. d.) einer Epicykloide gebildet wird und dem Zahnkopf x' entsprechend genau konstruirt sein muss, so dass die Zähne in beständiger Berührung bleiben. Der Berührungspunkt iß der Zahnkurven kk‘, y. y‘ bewegt sich auf einer schleifenförmigen Kurve e, e‘ und die beiden Kreise p, n rollen auf einander. Die genaue Konstruktion der vollständigen Zahnkurven lehrt die Kinematik [3].

InFig. 2 ist ein Kapselräderwerk, der Rootssche Ventilator, im Durchschnitt schematisch gezeichnet. Bei diesem ist jedes der Zahnräder <Px,Fk mit zweiZähnen versehen, die ebenso, wie in Fig. 1, kreisförmigen Zahnkopf besitzen. Dem Zahnkopf k entspricht ein Stück x der Aequidistante einer Epicykloide. Der Berührungspunkt iß der Zahnkurven durchläuft die schleifenförmige Kurve ee\ Diese Zahnräder sind zur Uebertragung der Bewegung nicht

geeignet und demnach wird die Drehung durch zwei ausserhalb der Kapsel auf den Axen 0, F angebrachte gleiche Zahnräder bewirkt. Dieses nach Roots [4] benannte Kapselräderwerk wird in grossen Dimensionen ausgeführt, als Ventilator bei Bergwerken zur Grubenlüftung vielfach verwendet; es wurde jedoch längere Zeit vor Roots von Lecocq [5] als rotirende Pumpe mit zweizähnigen und auch mit dreizähnigen Rädern ausgeführt.

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Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

In Fig. 3 ist das als Repsoldsche Pumpe bekannte Kapselwerk in theoretischer Ausführung dargestellt [6]. Jedes der Zahnräder <Px, Fk ist bei dieser Anordnung nur mit einem Zahn versehen. Die symmetrische Zahnkurve des Rades ist gebildet aus den Aequidistanten-stücken    den beiden Kreisbögen y.\ und den um <P beschriebenen Kreibogen *r₂. In

gleicher Weise ist die Zahnkurve des Rades Fk gebildet. Die Bewegung wird durch zwei ausserhalb der Kapsel auf die Axen <P, F gesetzte gleiche Zahnräder bewirkt. Es tritt ^ mit k, y‘ mit k\ y-i mit k₂ u. s. w. in Berührung. Der Berührungspunkt 5ß durchlauft die schleifenförmige Kurve ee‘. Bei der praktischen Ausführung der Repsoldschen Pumpe sind die Räder mit einer besonderen Dichtung versehen [6]. Es sind hier in drei Beispielen die Zahnkurven aus Kreisbögen und entsprechenden Aequidistanten von Epicykloiden gebildet. Die Zahnkurven treten in mannigfaltiger Gestaltung bei den Kapselräderwerken auf, bestehend aus Epicykloiden, Hypocykloiden, Kreisevolventen [7].

b. Die Kur bei kapselwerke sind nach Reuleaux Kurbelgetriebe (s. d.), bei denen „die Glieder so gestaltet sind, dass sie die zur Flüssigkeitsbergung und -Bewegung geeigneten Formen von Kapsel und Kolben an sich tragen“, und sie werden als Pumpen, Motoren, Ventilator und Gebläse verwendet.

InFig. 4 ist ein Kurbelkapsel werk, der Lemiellesche Ventilator [8], schematisch im Durchschnitt dargestellt. Die Kapsel, welche mit zwei Kanälen versehen ist, enthält vier Kurbelgetriebe, von denen das eine mit & FLA bezeichnet ist. Das trommelförmige Glied <PF dreht sich um die feste Axe <P und bildet die treibende Kurbel. Der Arm A L, der durch einen Einschnitt in der Trommel hindurch geht, dreht sich um die feste Axe A. Diese Kurbel und dieser Arm sind durch ein gebogenes schaufelförmiges Glied FL gelenkig verbunden und dieses Glied dient als Flügel. In gleicher Weise sind die anderen drei Kurbelgetriebe gestaltet. Bei Drehung der trommelförmigen Kurbel <PF in der Richtung des Pfeiles p wird die Luft, wie die anderen Pfeile zeigen, von dem unteren Kanal nach dem oberen Kanal getrieben. Dieser Ventilator ist in der Praxis mit sechs Kurbelgetrieben ausgeführt [8].

In Fig. 5 ist das von P. Kirchhoff patentirte Kurbelkapselwerk, welches Oldhamscher Ventilator genannt wird, schematisch im Durchschnitt dargestellt [9], Das Getriebe ist bei dieser Anordnung ein gleichschenkeliges Schleifkurbelgetriebe (s. d.). Durch die treibende Kurbel <PF, die sich um die feste Axe <P dreht und in F drehbar mit dem über den festen Zapfen A gleitenden Schleifenglied A B verbunden

ist, wird dieses Schleifenglied in Bewegung versetzt. Die Wandung der Kapsel ist so geformt, dass die , Enden AB des Schleifengliedes die U, Wandung berühren und die schaufel-

._j förmigen Teile ff, b an der Stelle 8

I    der Wandung anschliessend, entlang

I    gleiten. Durch Drehung der Kurbel

' in der Pfeilrichtung wird durch das mit den Schaufeln a, b versehene Schleifenglied AR die Luft von dem Eintrittsrohr R nach dem Austrittsrohr U getrieben. Um die hierdurch hervorgebrachte Ungleichförmigkeit

der Luftströmung zu mildern, ist es notwendig, zwei solche Ventilatoren mit gemeinsamer

Kurbelwelle neben einander zu stellen, so dass die beiden Kurbelzapfen sich gegenüber stehen.

— Dasselbe Getriebe ist in entsprechender Umgestaltung von L. Taverdon [10] in Form eines

Fig. 4.

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Fig. 5.

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■tig. 0.

Kurbelkapselwerkes als rotirende Pampe oder Motor verwendet, wie Fig. 6 in schematischer Darstellung zeigt. Das Schleifengliod dreht sich in dem cylindrischen Gehäuse um die feste Axe^/; in diesem Schleifengliede gleitet der mit der Kurbel <P F drehbar verbundene Schieber der hier den Pumpkolben vertritt. Durch Drehung der Kurbel in der Pfeilrichtung wird das Schleifenglied in Bewegung versetzt und der Schieber oder Kolben S in demselben verschoben. Dem Kolben folgt das Wasser, vom Einflussrohre B, kommend, nach, und gleichzeitig treibt dieser das vor ihm ^befindliche Wasser nach dem Ausflussrohre TJ. Bei der praktischen Ausführung muss die Kurbel <PF verhältnismässig kurz sein, und die Kolbenlänge so gross genommen werden, dass seine Endfläche den von F beschriebenen Kreis nicht erreichen, damit der Baum, in welchem die Kurbel rotirt, stets von dem Raume, in welchem das Wasser dem Kolben folgt, abgeschlossen ist. Das Schleifenglied wird ferner von derselben Triebwelle <P durch die Kurbel <PF‘ getrieben, die der Kurbel <P F gegenüber gestellt ist; und in dem hinteren Schlitz, der zu dem ersten Schlitz senkrecht ist, wird der Schieber S‘ als Pumpkolben hin und her bewegt. Dieses Kurbelkapselwerk kann auch als Motor verwendet werden, wenn das Wasser resp. der Dampf in eine der beiden Röhren treibend einströmt.

Litteratur : [1] Reuleaux, Theoretische Kinematik, Braunschweig 1875, S. 348 und S. 390. —^ [2] Leupold, Schauplatz der Wasserkünste, Bd. 1, S. 123, Leipzig 1724; und hierüber weitere Litteratur in Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Bd. 1, Leipzig 1888, S. 229. — [3] Daselbst a. a. 0. — [4] Spezifikation, Nr. 1333, vom 9. Mai 1866 ; Engineer 1867, Aug., S. 146 ; Praktischer Maschinenkonstrukteur 1870, Bd. 3, S. 341, Taf. 88; Hauer, J. v., Die Hüttenwesen-Maschinen, Wien 1876, S. 208..— [5] Description des machines Paris 1843, Taf. 47, S. 428 ; Brevets, 14. août et oct. 1832. — [6] Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbfleisses in Preussen 1844, S. 208. — [7] Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, Bd. 1, 4. Abschn. enthält ausführliche Konstruktionen der verschiedenen Kapselräder. — [8] Der Civüingenieur, 1854, Bd. 1, S. 83; Dinglers Polyt. Journ., 1858, Bd. 150, S. 194. — [9] D. R. P. Nr. 10 796 vom 19. Febr. 1880 und Nr. 8689 vom 23. Aug. 1879. — [10] D. R. P. Nr. 10 382 vom 6. April 1879. Burmester,

Kaptivballon, s. v. w. Fesselballon (s. d.).

Karamel, s. Gerstenzucker und Kandiszucker.

Karat, Karatirung, s. unter Feingehalt.

v. Schubert-Soldern.

Karawanserei, im Orient die grossen Herbergen, die namentlich für die Unterbringung der Karawanenzüge bestimmt sind. Sie bestehen zumeist aus einem grossen Hof mit zahlreichen, eben der Erde angelegten Magazinen, in welchen die mitgebrachten Waren untergebracht werden, während die Lasttiere in der Kegel im Hofe stehen. Vielfach ist noch ein Obergeschoss vorhanden mit zahlreichen kleinen Zimmern, die zur Unterkunft der Reisenden dienen. Dabei beherbergen die Karawanserais in der Regel bloss Personen eines bestimmten Landes, so dass man z. B. indische, persische, afghanische u. s. w. Karawanserais unterscheidet.

Karbide, die einfacheren Vereinigungsprodukte des Kohlenstoffes mit anderen Grundstoffen oder Radikalen.

Bei dem metallähnlichen Verhalten des Kohlenstoffes ist es aber sehr zweifelhaft, ob es wirklich Metallkarbide gibt, in welchen Metall und Kohlenstoff chemisch verbunden sind. In den meisten Fällen sprechen mehr Gründe für eine einfache Lösung von Kohlenstoff in geschmolzenen Metallen (Legirungen) als für chemische Bindung (s. auch Eisen, Bd. 3, S. 584).    W. Borchers.

W. Kerp.

Karbolöl nennt man bei der Teerdestillation (s. Teer) die zuletzt übergehenden Anteile des sogen. Leichtöls. Diese gesondert aufgefangene Fraktion siedet etwa bei 210—240°, besitzt ein spezifisches Gewicht von 0,99—1,005 und enthält neben Naphtalin vorzugsweise Karbolsäure (Phenol) und homologe Phenole. Die Karbolsäure (s. d.) samt ihren Homologen wird dem Oel durch Behandlung mit Natronlauge entzogen und das hierbei ungelöst gebliebene Oel auf Naphtalin verarbeitet.

Karbolsäure, der im Handel, sowie in der Medizin gebräuchliche Name für Phenol (s. d.).

Karbon (Karbonformation), s. Steinkohlenformation.

Karbonat, s. Diamant.

Karbonate, s. v. w. Kohlensäuresalze.

Karbonisiren, Trennung animalischer und vegetabilischer Stoffe unter Zerstörung der letzteren, beruht auf dem Vorgang, dass alle Pflanzenstoffe durch eine Mineralsäure (Schwefelsäure, Salzsäure) bei einer gewissen Temperatur chemisch und physikalisch durch Verwandlung ihres Hauptbestandteils, der Cellulose, in Hyclrocellulose derartig verändert werden, dass sie nun leicht zerreiblicli sind und daher bei der mechanischen Einwirkung des Reibens, Klopfens, Bürstens in Staub zerfallen, während die animalischen Faserstoffe

weniger angegriffen werden, falls die Konzentration der Säure passend gewählt und letztere nach einer gewissen Dauer der Einwirkung gründlich entfernt wird. Auf Grund dieses Umstandes wird insbesondere die Schafwolle von den anhaftenden Klettenteilen befreit. Ist die Wolle damit nicht zu stark verunreinigt, so erfolgt ihre Entfernung in der fertigen Ware (Karbonisation im Stück); andernfalls karbonisirt man das lose Fasermaterial.

Die Karbonisation der losen Wolle geschieht entweder im Schweiss oder nach gründlichem Waschen derselben. Im ersteren Falle wird die Wolle in nicht vollständig gereinigtem Zustande karbonisirt, indem man sie im Leviathan olme Zuhilfenahme von Waschmitteln vorwäscht. Dabei wird der grösste Teil der verseifbaren Fette von den alkalischen Salzen des Wollschweisses ausgewaschen, und es bleiben meist nur verseifbare Fette auf der Faser zurück, welche beim Karbonisiren nicht verändert und später durch eine ausgedehnte Seifenwäsche entfernt werden. Damit ist eine Vereinfachung in der Bearbeitung gegeben, da das Spülen der Wolle zwischen dem Waschen und Karbonisiren sowie das Entsäuern nach letzterem sich erübrigt. Bei der gewöhnlichen Karbonisation loser Wolle wird diese gründlich gewaschen und rein gespült, darauf mehrere Stunden in ein Schwefelsäurebad von 3 bis 4°Be eingelegt. Die AVolle wird dann herausgehoben, von der überschüssigen Säure mechanisch befreit und gelangt nun in den Trocken- und Karbonisirraum, wo sie bei 30 bis 50° vorgetrocknet und bei 70 bis 90° karbonisirt wird. Würde man die Wolle gleich dem hohen Hitzegrad aussetzen, so würde sie gleichfalls angegriffen werden. Empfehlenswerte Karbonisirmaschinen für lose AVolle bauen Rudolf & Kühne in Berlin und Demeuse & Cie. in Aachen. Bei letzterer Maschine (D. R. P. Nr. 46 018) wird das Material während des Karbonisirens bewegt und öfters gewendet, wodurch dasselbe in allen seinen Teilen gleiclimässig karbonisirt und die Spinnfähigkeit der Faser geschont wird. Die folgenden Operationen bezwecken die Entfernung der mürben Pflanzenteile und die Entsäuerung der AVolle. Erstere geschieht unmittelbar nach dem Erhitzen durch eine Behandlung im Klopfwolf, der die Pflanzenteile zu Staub zerschlägt und diesen herausbläst. Letztere wird durch ein gründliches Waschen in AVasser, Einlegen in Sodalösung von 5° Bé und nochmaliges intensives Waschen erreicht.

Die Karbonisation von AVollgeweben zieht man derjenigen von Rohwolle vor, wenn sie nur in geringem Masse mit Klettenteilen verunreinigt ist. Zur Imprägnation mit Säure weicht man das Gewebe, meist wie es vom AVebstuhl kommt, im Loden, aber sorgfältig gewaschen, in Schwefelsäure von 4° Bé unter zeitweisem Umziehen ein bis zwei Stunden ein. Nachdem dieAVare gut getränkt ist, wird sie scharf geschleudert und in der Karbonisirmaschine getrocknet. Vielfach wendet man die Maschinen von Rudolf & Kühne in Berlin und von Haubold in Chemnitz an. Sie bestehen aus zwei neben bezw. über einander liegenden heizbaren Räumen, durch welche das Gewebe über Leitwalzen geführt wird. Der eine Raum dient als Vortrockenkammer , der andere als Karbonisirraum. Das folgende Entsäuern und AVaschen erfolgt auf der AAraschmaschine, erst mit AVasser, dann mit Sodalösung von 5°Bé, schliesslich wieder mit AVasser.

Litteratur: Grothe, Technologie der Gespinnstfasern, Berlin 1876, I., S. 186, 203; IL,

S. 70. Ders., Appretur der Gewebe, Berlin 1882, S. 60 ff. — Knecht, Rawson u. Löwenthal, Handbuch der Färberei, Berlin 1895, S. 221. — Herzfeld, Bleicherei, Wascherei und Karbonisation, Berlin 1890, S. 203. — Scheuerle, Die Fabrikation der Kunstwolle und der Karboni-sationsprozess, in „Deutsch. AVollengewerbe“ 1885, S. 157 ff. (Preisarbeit). — Löbner, Die Karbonisation der Wolle, Gewebe, Lumpen etc. und die Kunstwollfabrikation, Grüuberg 1890.

— Müller, E„ Handbuch der Spinnerei, Leipzig 1882, S. 388.    R. Möhlau.

Karbonisiren des Holzes, s. Holzkonservirung, S. 221.

Karbonisiren des Lodens, ein in der Tuchfabrikation zur Anwendung gebrachter Prozess, durch welchen im Loden befindliche Verunreinigungen pflanzlicher Natur, insbesondere Kletten, Baumwolle u. s. w. einer Art Verkohlung unterworfen und dadurch spröde gemacht werden, um dann leicht zerrieben und entfernt werden zu können. S. Tuchfabrikation. Maxim. Kraft.

Karbonit, s. Sprengstoffe.

Karburiren von Gas, s. Teer.

Karde, sowohl die in der Spinnerei zum Krempeln, Kardiren verwendete Maschine (vergl. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 88), als auch das in der Tuchfabrikation zum Bauhen der Gewebe verwendete AVerkzeug, welches entweder aus dem Fruchtkopf der Kardendistel oder aus einer diesem nachgebildeten, aus Metall hergestellten Vorrichtung besteht. S. T u c h f a b r i k a t i o n. Maxim. Kraft. Kardehl (Kardeei), s. Tau werk.

Maxim. Kraft.

Kardenkreuz, eine früher in der Tuchfabrikation direkt zum Bauhen der Tuche, jetzt nur meist zum Besprengen derselben mit AVasser verwendete Vorrichtung, der Hauptsache nach aus Distelkarden bestehend. S. Tucli-fabrikation.

Kardensetzen, eine in der Tuchfabrikation zur Ausführung kommende Arbeit, durch welche eine grössere Anzahl von Fruchtköpfen der Kardendistel

so in einen eisernen Rahmen gesetzt werden, dass sie eine nahezu ebene, spitzenbesetzte Fläche bilden, die zum Rauhen der Tuche in Verwendung kommt. S. Tudlfabrikation.    Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

Kardentrockenapparat, eine in der Tuchfabrikation (s. d.) verwendete Vorrichtung, welche zum Trocknen der beim Rauhen des Tuches feucht und daher weich gewordenen Kardendistelköpfe in Anwendung steht.

Kardentrommel, der trommelförmige Hauptbestandteil der in der Tuchfabrikation verwendeten Rauhmaschinen, auf welchem die mit Distelkarden besetzten eisernen Rahmen befestigt werden. S. T u c h f a b r i k at i o n. Maxim, Kraft,

Kardioïde, s. Cykl is che Kurven und Kurven.

Karfunkel, s. Granat.

Karmesin (Karmoisin), hochrote Farbe mit einem Stich ins Bläuliche; Karmesinlack, s. v. w. Karminlack.

Karmin, eine aus dem Farbstoff der Kochenille (s. d.) und einer zur Fällung angewendeten Säure, zugleich mit etwas Thonerde, die jedoch nicht zur Wesenheit gehört, bestehende, lebhafte und ausserordentlich ausgiebige rote Farbe, welche sich als Oel- und Wasserfarbe und auch im Farbendruck einer ziemlichen Anwendung erfreut, die nur durch den hohen Preis beschränkt wird. Im allgemeinen besteht die Bereitung darin, dass man Kochenille mit Wasser oder einer alkalischen Salzlösung extrahirt und das Pigment durch eine schwache Säure oder ein saures Salz fällt, wozu man gewöhnlich Kleesalz oder ein Gemenge von Weinstein und Alaun verwendet, um die Abscheidung des Niederschlages, der dann filtrirt, gepresst und getrocknet wird, zu befördern. Grösste Aufmerksamkeit, vollkommene Reinheit aller verwendeten Materialien und Chemikalien ist unbedingt geboten; auch soll die Farbe sehr von der Einwirkung des Lichtes und der Atmosphäre abhängen. Geringe, billige Sorten Karmin enthalten immer Zusätze von Thonerde, Stärke, auch wohl Zinnober. Andes,

IV: Horchers.

Karmin, blauer, ursprünglich der blaue Niederschlag, Avelcher sich bei der Fällung der Lösung eines molybdänsauren Salzes durch Zinnchlorür oder bei der Einwirkung von Zinn auf mit verdünnter Salzsäure angerührte Molybdän’ säure bildet. Er besteht vorwiegend aus blauem Molybdänoxyd und enthält meistens auch Zinnmolybdat. — Auch das blaue Wolframoxyd (s. d.) wird vielfach als Indigokarmin (s. d.), zuweilen als blauer Karmin bezeichnet.

Karmin, Brauner, eine Auflösung von kölnischer Umbra in starker Lauge mit konzentrirter Zuckerlösung.

Karmin, flüssiger, eine Auflösung von Karmin in Salmiakgeist, dient als Malerfarbe und als rote Tinte.

Karmingriin, Mischung von Indigokarmin mit Pikrinsäure oder Gelb-

holzlack.

Andes.

Karminlack, eine rote, aus der Kochenille (s. d.) hergestellte, in vielen Nuancen und Qualitäten gleichen Zwecken wie Karmin dienende rote Farbe, aus einer Verbindung des Kochenillefarbstoffes mit Thonerde, vermengt mit mehr oder weniger überschüssiger Thonerde, um mehr Körper zu geben und die verschiedenen Farbenabstufungen zu erhalten, dargestellt. Häutig verwendet man geringere Kochenillesorten oder auch die bei der Karmindarstellung zurückgebliebene und nur zum Teil erschöpfte Kochenille, die noch 15—18% Farbstoff enthält, nebst den Mutterlaugen. Zur Darstellung bringt man Kochenille mit der Hälfte des Gewichtes Weinstein, in Wasser gelöst, zum Kochen und versetzt das Filtrat mit einer Lösung der 150 fachen Menge eisenfreien Alauns nebst einer kleinen Menge Zinnchlorür ; es bildet sich ein Niederschlag, der als feinste Sorte gesammelt wird, während man die Flüssigkeit noch mit kohlensaurem Kali versetzt, den Niederschlag auswäscht und trocknet. Je nach dem Preis variirt der Thonerdegehalt; auch mit Stärke werden Karminlacke, um sie billiger zu machen, vielfach versetzt.

Karmoisin, s. v. w. Karmesin.

Karneol, Karneolonyx, s. Quarz.

Karnies, eine der wichtigsten Detailformen der Bekrönung in der Architektur. Man kann sich diese Form entstanden denken aus einer Ręihung von

neben einander angeordneten Blättern, die unbelastet erscheinen und sich bloss durch ihre eigene Schwere ein wenig aushauchen (Fig. 1). Die Wasserrinne (sima) der ionischen und korinthischen, seltener der dorischen Tempel nahm zumeist die Karnies-form an und erhielt dann sehr häufig eine ornamentale Ver-zierung, die aus aufrecht gestellten Blattformen, namentlich —^ Palmetten, Lotosblumen und verbindendem Rankenwerk belli römischen Postamenten wurde zuweilen der

stand.

Fig. 2.

Fig. 1.

Karnies in umgekehrter Anordnung als fallender Karnies verwendet (Fig. 2).

v. Schnbert-Soldern.

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Karnies (Karniesbogen), Bogenform aus ein-und ausspringenden Bögen zusammengesetzt; derselbe kommt nur in der französischen Giotik vor (s. Figur).

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Karniesrinne, Dachrinne, in der Form eines Karnieses ausgebildet, welcher so den obersten bekrönenden Abschluss des Hauptgesimses bildet.

Karolinaphospliat gehört zu den mineralischen    'Y; J L

Phosphaten und kommt mit ca. 60°/₀ Kalkphosphat in “rM    '

Weit«.

den Handel bei einem Gehalt von ca. 10 °/₀ kohlensaurem Kalk und bis ca. 4% Eisenoxyd und Thonerde. Es wird mit Schwefelsäure zu Superphosphaten weiter verarbeitet, und wenn es sich auch seiner porösen Beschaffenheit wegen gut verarbeitet, so wirkt doch sein hoher Gehalt an Eisenoxyd und Thonerde hierbei so störend, dass es nur niedrige Superphosphate gibt (s. P h o s p h o r s ä u r e d ü n g e r).

Karolingerballten, vergl. Altchristliche Bauweise, Bd. 1, S. 256.

Karren (Schratten, Dolinęn), in der Geognosie senkrecht der Falllinie nach gefurchte Kalkflächen, auf welchen sich mehr oder minder gewundene Rinnen von wechselnder Tiefe zeigen.

Karren, im Bergbau, s. Streckenförderung. — Die gewöhnlichen Transportkarren werden unterschieden in Abschiebekarren (Bockabschiebekarren für Bruchsteine, Masseln etc.) und Anschiebekarren (Fasskarren, Kastenkarren, Lehmkarren, Mörtelkarren, Sackkarren, Seitenkippkarren, Ziegelkarren etc.); sie sind aus Holz oder Eisen gefertigt und mit Laufrad und Handheben versehen. Preise zwischen 20 und 40 dl. pro Stück ; Bezugsquellen : Orenstein & Koppel-Berlin, Schone & Giess-Yohwinkel u. a., auf deren Kataloge wir wegen des näheren verweisen (vergl. Bodentransport).

Pässler.

Karrenwalze hat den Zweck, Sohlleder und Riemenleder durch starken Druck zu glätten und fester zu machen. Sie ist ziemlich das älteste System der Lederwalzen und besteht aus einer gewöhnlichen mit Steinen beschwerten Karre, die statt auf Rädern auf einer kleinen Walze läuft und von Arbeitern auf dem Leder hin und her geschoben wird. Statt dieser einfachen Karrenwalzen wendet man jetzt meistens kräftigere, durch Maschinenantrieb bewegte Karren walzen, Walzen mit stärkerem Druck, ferner Pendelwalzen oder Lederhämmer an.

Pässler.

Karrirmaschine dient dazu, die Karbenseiten der für Schuhzwecke bestimmten Leder, der sogen. Zugleder, zu karriren. Früher wurde diese Operation mit dem Stahlzuge ausgeführt, d. i. ein Werkzeug, welches einem Haarstaubkamm gleicht, aber aus feinstem Stahl hergestellt ist.

Karrirstuhl, s. Weberei.

Karstenit, s. v. w. Anhydrit (s. d.).

L. v. Willmann.

Kartätsche, ein 2,5 m langes Reibebrett zum Abreiben grösserer geputzter Mauerflächen. Dieselbe wird von zwei Arbeitern bedient. Kleinere 0,6—0,8 m lange Kartätschen können auch von einem Arbeiter gehandhabt werden. — Vgl. auch Munition.

Karte, Kartirung. Jede durch Darstellung von Vermessungsresultaten sich ergebende Abbildung der Erdoberfläche und deren Bedeckung nennt man eine Karte. — Die Art der Darstellung ist verschieden und abhängig vom Zweck

derselben, der Anordnung des Messungsverfahrens, sowie der Ausdehnung des dar zustellenden Erdoberflächenstückes.

Geometrische Karten sind das Ergebnis von Einzelvermessungen zu bestimmten technischen Zwecken, welche eine Darstellung aller Einzelheiten der Bodenfläche (Grenzen, Gebäude, Wege und sonstige Anlagen) bezwecken. Derartige Karten, welche stets nur sehr kleine Stücke der Erdoberfläche darstellen, können als eine unmittelbare ebene Abbildung des Vermessungshorizontes, auf welchen die Geländepunkte durch einander parallele Lotlinien projicirt sind, betrachtet werden.

von

aus

Solche „ebene Karten“, welche also eine unverzerrte, verjüngte Abbildung des als eben angenommenen Yermessungshorizontes sind, werden als „Pläne“ bezeichnet. In denselben kann ohne weiteres Massstab, Transporteur und Planimeter Anwendung finden, während das bei Karten ausgedehnter Gebiete nicht angängig ist (s. Kartenprojektion). — Das Verjüngungsverhältnis, der „Massstab“ ist verschieden je nach dem Zweck des Planes etwa 1 : 100 bis 1 : 10 000. Die Höhenverhältnisse des Geländes werden durch Höhenzahlen und Höhenlinien ausgedrückt (s. Höhe). Die Zeichnung erfolgt in der Regel unmittelbar den Messungsergebnissen (Linien und Winkel), s. auch Stückvermessung.

Bei zusammenhängenden Vermessungen grosserGebiete, ganzer Staaten, wie besonders bei den sogen. Katastervermessungen (s. d.), bei denen die Krümmung der Erdoberfläche in Betracht gezogen werden muss, dienen zur einheitlichen Darstellung der Ergebnisse passend gewählte Abbildungsflächen durch Einführung sogen. „Koordinatensysteme“ (s. d.). Die Ergebnisse solcher Vermessungen sind gegeben durch Koordinaten für alle Bindepunkte des Messungsliniennetzes, so dass dieses unmittelbar nach Koordinaten aufgetragen werden kann.

Dementsprechend bildet hierbei die Grundlage der Kartenzeichnung das Netz der gleichabständigen Koordinatenlinien, das sogen. Quadratnetz. Ein in dieser AVeise angeordnetes Kartenwerk setzt sich aus einer grossen Anzahl einzelner Blätter (die man wieder als Pläne auffassen kann) zusammen. Die für Yerwaltungszwecke nach Gemarkungen (Gemeindebezirken) zusammengehörigen Karten, durch welche der Besitzstand der politischen Verbände dargestellt wird, bezeichnet inan als Kataster-, Gemarkungs-Karten, oder nach den blattweise dargestellten Unterabteilungen „Flurkarten“ (auch Steuerpläne etc.). Das VerjüngungsVerhältnis liegt in der Regel zwischen 1 :500 bis 1 : 5000. Bei neueren Messungen werden hundertteilige Massstäbe verwendet (bei älteren Karten, besonders den nach dem veralteten Messtischverfahren aufgenommenen kommen auch andere Verhältnisse vor).

bei

Bei den allgemeinen „topographischen“ Landesvermessungen welchen die trigonometrischen Ergebnisse in der Regel in geographischen Koordinaten vorliegen, dient als Grundlage der Anordnung und Einteilung der Blätter das Netz der geographischen Koordinatenlinien nach Länge und Breite; sie sind dementsprechend „Gradabteilungskarten“ (s. d. sowie Kartenprojektion). Die topographischen Karten liefern eine spezielle Darstellung des Geländes (ortsbeschreibend); die zur Anwendung kommenden Massstäbe liegen zwischen 1 : 25000 und 1 : 200 000 (weiteres s. Topographische Aufnahme).

Für geographische Karten (Land- und Erdkarten), auf welchen grosse Teile der Erdoberfläche übersichtlich zur Darstellung gelangen, und welche entweder eine Verallgemeinerung der topographischen Karten oder die Ergebnisse genereller Vermessungen (s. Itineraraufnahme) sind, dient als Grundlage ebenfalls das Netz der geographischen Koordinatenlinien. Ueber die Konstruktion dieser Netze s. Kartenprojektion.

Die Herstellung von Karten, die sogen. „Kartirung“ beginnt mit der Konstruktion des Kartennetzes. Die Zeichnung des Quadratnetzes geometrischer Karten geschieht durch Konstruktion eines rechtwinkeligen Rahmens (aus Diagonalen), oder eines sich rechtwinkelig schneidenden Axenkreuzes, auf Grund welcher dann nach Auftragung der Teilungspunkte die Netzlinien ausgezogen werden. — Zur Konstruktion dieser Netze werden auch besondere Vorrichtungen angewendet, sogen. „Quadrirtische“ , Quadratnetzapparate: Dieselben bestehen entweder aus grossen Rahmen oder Platten (aus Holz, Metall, Schiefer, Marmor), welche am Rande die entsprechende Netzeinteilung zum Auf- oder Anlegen (an Anschläge) des Ziehlineales tragen. Ueber eine derartige Vorrichtung s. [1]. Das Quadratnetz wird in feinen, scharfen Linien ausgezogen und muss innerhalb der Zeichnungsgenauigkeit (+ 0,1 mm) richtig sein (Diagonalprobe). In dieses Kartennetz werden die Liniennetzpunkte durch den Schnitt ihrer Koordinatenlinien eingetragen und dadurch das Netz der Messungslinien gewonnen, von denen aus die Auftragung der einzelnen Messungspunkte mit Hilfe der in Handrissen oder Feldbüchern nachgewiesenen Ergebnissen der Stückvermessung (s. d.) erfolgt. Hierzu dient entweder der Abgreifmassstab mit Zirkel, oder besser Anlegemassstab mit Zeichennadel

oder für umfangreiche Kartirungen am zweckmässigsten das „ artirungsinstrument“ (s. d.). —• Sämtliche Punkte werden durch Nadelstiche scharf bezeichnet und dürfen beim Auszeichnen der Linien nicht mit Tusche bedeckt werden. Ueber die zur Erleichterung des Gebrauches der Karte anzuwendenden besonderen Kartenzeichen (Signaturen) und die Kartenschrift sind in den amtlichen Vermessungsanweisungen (welche auch am besten für nichtamtliche Karten zu Grunde gelegt werden) bestimmte Vorschriften erlassen. Für Preussen ist massgebend [2], Im allgemeinen wrerden Messungslinien und Punkte in roter Farbe (Karmin) gezeichnet, Grenzlinien u. s. w. in schwarzen Linien, ebenso die Zeichen für Grenzen (Mauer, Hecke, Wall u. s. w.) und andere Gegenstände. Kolorirung findet zur Vermeidung des Papiereinganges, sowie zur Erleichterung der Eintragung von Veränderungen u. s. w. in der Regel nur für Wege, Gewässer, Gebäude statt, wobei auch wieder die Kolorirung grosser Flächen vermieden wird (Farbenstreifen). Die Bodenbenützung wird in der Regel durch Zeichen (A — Acker, H— Holzung, W = Wasser u. s. w.) angegeben. Weiteres über Zeichnung geometrischer Karten s. die amtlichen Vermessungsanweisungen für Preussen [3], sowie die im Art. „Geodäsie“ genannten Lehrbücher. Als spezielle Anleitung zur Ausführung geometrischer Zeichnungen sei erwähnt [4]. Ueber die Entwertung der Kartennetze für geographische und topographische Karten s. „Kartenprojektion“, über die Ausführung topographischer Zeichnungen s. „Topographische Aufnahmen—, ferner „Bergzeichnung“.

Bei der Herstellung von Karten kleinen Massstabes aus solchen grösserer Massstäbe, wie geographischer Karten aus topographischen, dieser aus geometrischen, ist nicht allein eine einfache mathematische Reduktion (z. B. mit dem Pantographen [s. d.] oder durch Photographie) auszuführen, sondern es muss gleichzeitig eine entsprechende Verallgemeinerung des Inhaltes der Karte (Verringerung der Summe der dargestellten Einzelheiten) und Aenderung der Bezeichnungsweise (Signaturen), der Schrift der Geländedarstellung (Gebirge) zur Anwendung kommen. Die Ausführung geographischer Karten ist jenach dem Zweck eine sehr verschiedenartige; es sei hier nur hingewiesen auf orographische, hydrographische, geologische, physikalische, ethnographische, politische.

Von besonderer Bedeutung besonders für geometrische Originalkarten ist das zu verwendende Zeichen papier, für welches je nach der Blattanordnung verschiedene Grössen zur Anwendung kommen (sehr gebräuchlich ist das sogen. Grossadler-Format 1 m : ²/₃ m). Das Papier darf die durch seine hygroskopischen Eigenschaften bedingte Veränderlichkeit nur in sehr geringem Masse zeigen und muss darauf hin geprüft werden. Durch umfangreiche Erfahrungen hat sich herausgestellt, dass in dieser Hinsicht im allgemeinen Büttenpapier und zwar besonders das sogen. Whatmann-Papier (englischer und in letzter Zeit auch deutscher Fabrikation: J. W. Zanders, Bergisch-Glad bach) den im übrigen teilweise besser ausgestatteten Maschinen-Papieren überlegen ist. Die letzteren zeigen besonders in der Längs- und Querrichtung verschiedene Verzerrungen, wobei diejenigen in der Querrichtung im allgemeinen etwa doppelt so gross wie die der Längsrichtung werden können und auch bei Feuchtigkeitszu-und -Abnahme mit verschiedenen Beträgen auftreten. (Besonders starke Aenderungen zeigen die durch Druck aul nassem Wege vervielfältigten Karten, bei welchen Beträge bis 1 °/₀ und mehr beobachtet sind). Eine zu grosse Stärke und Schwere des Papiers ist nicht günstig; schwächere Papiere haben teilweise ein viel gleichmässigeres Verhalten gezeigt. Auch das Aufziehen auf Leinwand und Zusammenkleben (Karton) ist von zweifelhaftem Erfolg. Besondere Bedeutung hat dagegen die Beschaffenheit des Aufbewahrungs- und Gebrauchsortes, welcher trocken (d. h. von möglichst geringer und gleichmässiger Feuchtigkeit) sein und eine mittlere möglichst gleichmässige Temperatur haben soll. Papier, welches an solchen Orten vor dem Gebrauch eine entsprechende Zeit (mindestens einige Monate) gelagert hat, zeigt im allgemeinen eine genügende Unveränderlichkeit, während Karten, welche sowohl im Zimmer als auch im Felde gebraucht, gerollt, verpackt werden, recht erhebliche Aenderungen erleiden können. Vergl. hierzu [5], [6], [7]. — Für die modernen, auf Zahlenmaterial (Handrisse) beruhenden Karten ist die Papierveränderung zwar nicht von so grosser Bedeutung als für die nach den älteren Messungsverfahren und der Messtischmethode entstandenen. Immerhin ist, mit Rücksicht auf die am einfachsten graphisch vorzunehmende Flächenberechnung, die Fortführung der Karten, besonders die nicht immer ganz zu vermeidende Herstellung von Punkten mit Hilfe aus der Karte entnommener Masse u. s. w. eine sorgfältige Auswahl, Behandlung und Prüfung des Papiers von grösster Wichtigkeit. Die unvermeidlichen Aenderungen werden bei exakten Karten ermittelt und in Rechnung gebracht durch das Quadratnetz, welches die ganze Fläche eines Kartenblattes bedecken soll. Bei Plänen, welche gezeichnet werden ohne Zugrundelegung von Koordinaten, empfiehlt sich doch die Auftragung eines wenn auch nur weitmaschigen Quadratnetzes.

Die Vervielfältigung geometrischer Spezialkarten (Katasterkarten, mass-stäblich gezeichnete Handrisse u. s. w.) geschieht durch Stein- oder Zinkdruck (Autographie), für einzelne Blätter auch durch Lichtpausen; die Vervielfältigung geographischer und topographischer Karten durch Kupferstich, Lithographie oder auch Heliogravüre.

Litteratur: [1] Zeitschr. für Vermess., 1881, S. 257. [2] Bestimmungen über die Anwendung gleichmässiger Signaturen für topographische und geometrische Karten, Pläne und Risse , Berlin 1880. [3] VIII. Anweisung für das Verfahren bei Ergänzung der Karten und Bücher des Grundsteuerkatasters, Berlin 1882. [4] Doll, Anleitung zum Zeichnen und Ausarbeiten geometrischer Pläne und topographischer Karten, Karlsruhe 1867.    [5] Zeitschr. des

rheinisch-westphälischen Landmesser-Vereins, 1895, S. 221. [6] Zeitschr. für Vermessungswesen,

1881, S. 2o9. [7] L’ingegneria civile, Turin 1893, Bd. 19, S. 09. [8] Zeitschr. für Vermess., 1895, S. 161. [9] Zeitschr. für Instrumentenkunde, 1894, S. 103.

Reinherta.

Tj. Schwärs.

Kartenhaus oder Navigation sh aus, an Bord der Schiffe ein in der Nähe der Kommandobrücke befindliches Deckshaus, in welchem die Seekarten und Navigationsinstrumente auf bewahrt und benützt werden. Neuerdings ist mit demselben ein Wohnraum für den Kommandanten verbunden. Kartenkopirmaschine, s. Weberei.

Kartennetz, s. Kartenprojektion.

Kartenpapier, ein aus mehreren über einander geleimten Papierblättern hergestelltes, starkes Papier, welches schon zu den Pappen gerechnet wird und in der Spielkartenfabrikation Verwendung findet (s. Papp e Sorten). Maxim. Kraft.

Kartenprojektion ist die Abbildung des auf der mathematischen Erdoberfläche (Kugel, Ellipsoid) liegenden Liniensystems der geographischen Koordinaten, der Meridiane und Parallelkreise, auf einer Zeichnungsebene, dem Kartenblatt. Da eine gekrümmte Fläche sich nicht ohne Verzerrung in einer Ebene ausbreiten lässt, ist auch diese Verebenung des geographischen Koordinatennetzes nicht ohne Verzerrung möglich, und daher die Aufgabe der Kartenprojektion dahin zu erweitern, das für jeden einzelnen Fall günstigste Abbildungsverfahren auszuwählen.

Zu einer allgemeinen Charakteristik dieser unvermeidlichen Verzerrungen führt die Vergleichung einer beliebigen Figur auf der Kugel mit ihrem ebenen Abbilde ; es zeigt sich dabei die Verzerrung der Längen (Entfernungen, Punktabstände), der Winkel (Gestalt, Form) und der Flächen (Inhalt der Figuren). Gleichheit der Längen, d. h. treue Abbildung derselben, ist niemals für sämtliche Linien eines Kartenbildes zu erzielen, sondern immer nur für einzelne Linien oder ein bestimmtes System von Linien (z. B. ein Meridian, das System der Meridiane, für die Abstände vom Kartenmittelpunkt oder einer Kartenmittellinie, Mittelmeridian oder Mittelparallel) ; Gleichheit der Winkel zwischen Urbild und Abbild an allen Punkten der Karte und ebenso Gleichheit der Flächen ist nie zusammen zu erzielen, sondern immer nur das eine der beiden, je für sich. Die nicht mögliche allgemeine „Längentreue“ würde „Flächen-“ und „Winkeltreue“ gleichzeitig in sich schliessen ; es gilt daher für die Haupteigenschaften eines Kartenbildes die allgemeine Charakteristik: „Längentreue“ ist immer nur in bestimmten Richtungen zu erzielen, „Winkeltreue“ und „Flächentreue“ nur je für sich.

Mit Massstab und Zirkel kann also, streng genommen, niemals in allen Teilen einer Karte und nach allen Richtungen hin beliebig gearbeitet werden, mit Winkelscheibe (Transporteur) und Flächenmesser (Planimeter)niemals gemeinschaftlich; entweder gibt nur Transporteur oder nur Planimeter richtige (unverzerrte, treue) Ergebnisse. Hierin zeigt sich ein wesentlicher Unterschied zwischen der sphärischen Karte und der ebenen Karte, dem „Plan“, und es ist klar, dass bei dem Gebrauch einer Karte diese Eigenschaften bekannt sein müssen, oder für die besonderen Zwecke, z. B. den Gebrauch des Planimeters, die Entwürfe entsprechend ausgewählt werden müssen.

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Während früher die geometrische Uebertragung des Kugelbildes auf die Ebene in der Regel die Richtschnur für die Entwerfung gab, ist es das Bestreben der heutigen Projektionslehre, diejenigen Eigenschaften dem Kartenbilde zuzuteilen oder zu beurteilen, welche die wesentlichsten sind, sowie unter den nach ihren geometrischen und konstruktiven Eigenschaften einfachsten und bequemsten Entwürfen die in Bezug auf die genannten Eigenschaften wichtigsten erkennen. In dieser Hinsicht haben neuerdings besonders die Untersuchungen Tissots [1] auf klärend gewirkt.

Bei der Abbildung einer krummen Fläche auf einer Ebene gibt es an jedem Punkte der abzubildenden Oberfläche zwei sich rechtwinkelig schneidende Tangentialrichtungen, welche den rechten Winkel auch im Abbilde unverändert beibehalten. Wird um einen solchen Punkt der abzubildenden Oberfläche ein oo kleiner Kreis beschrieben, so werden die beiden rechtwinkelig zu einander stehenden Radien in der Abbildung im allgemeinen verändert (verlängert oder verkürzt), so dass aus dem Radius die Axen a und h einer oo kleinen Ellipse, der fehlerzeigenden Ellipse (Indikatrix), werden. Diese AVerte a und h bilden das Kriterium für die in einem Kartenpunkte stattfindenden Verzerrungen und zwar sowohl lür die grössten linearen, als auch für die grösste Flächenverdehnung durch das Produkt ah = S, und die grösste AVinkel-verzerrung 2 ca, welche sich aus a und b bestimmt nach der Formel sinw = (fï—b):(a-\-b). Die fehlerzeigenden AVerte sind von Punkt zu Punkt veränderlich und abhängig von der Projektionsart. Ist an allen Stellen der Karte a = b und demnach co = 0, so kann man das Axenkreuz beliebig um einen Punkt drehen, die betreffende Projektion ist „winkeltreu"¹ ; ist ab— 1, so dass die Fläche des co kleinen Oberflächenkreises gleich der der co kleinen Kartenellipse ist, so ist die Projektion „flächentreu“, es gibt also das Produkt ab — S den Verdehnungsfaktor der Flächenelemente an.

Herstellung der Entwürfe. — Zur Abbildung gegeben ist die mathematische Erdoberfläche, ausgedrückt durch eine Kugel in der für die Karte erwünschten Verjüngung, versehen mit dem abzubildenden Gradnetz. — Die Aufgabe der Abbildung lautet allgemein: „Jedem Punkte des Kugelgradnetzes einen Punkt des Kartengradnetzes zuordnen“. Kacli welchem Gesetze diese Zuordnung unternommen wird, ist dabei freigestellt. Dasselbe kann bestimmt werden, sowohl mit Rücksicht auf eine einfache Darstellung des Entwurfes als auch mit Rücksicht auf die Erzielung der oben genannten wichtigen Eigenschaften.

Zunächst kommt in Betracht die Anordnung der Abbildungs-fläche. — Soll eine Zone zwischen Aequator und Pol (z. B. die gemässigte Zone) abgebildet werden, so ergibt sich ein inniges Zusammenfallen von Kugel und Zeichenfläche, wenn diese letztere als Kegelmantel die Zone umschliesst und die Zone etwa in ihrem mittleren Parallelkreis berührt. Die Ausbreitung des Kegelmantels in der Ebene, die „Abwicklung“, liefert die ebene Zeichnungsfläche. Der geometrische Ort für die Spitze des Kegels ist in diesem einfachen („normalen“) Fall, die Erdaxe. Rückt die Kegelspitze in co Entfernung, so wird der Kegelmantel zum Cylindermantel, welcher den Aequator berührt ; rückt dagegen die Kegelspitze bis in die Kugeloberfläche (im normalen Fall in den Pol), so wird der Kegelmantel zur Berührungs- (Horizont-) Ebene. Fällt der Erdradius, welcher die Axe der Abbildungsfläche enthält, nicht, wie in diesem einfachen, „normalen“ Fall in die Erdaxe, sondern in den Aequator, so erhält man im Vergleich zur normalen Lage der Abbildungsfläche eine „queraxige“ („transversale“) Lage und bei beliebiger Lage des Erdradius eine „schiefaxige“. — Die Uebertragung der Kugelpunkte auf die Abbildungsfläche geschieht in Ebenen, welche durch die Axe der Abbildungsfläche und die Kugelpunkte gehen. Bei der normalen Lage entsprechen demnach diese Ebenen den Meridianebenen. Die Art dieser Uebertragung kann eine verschiedene sein. Es können, ausgehend von einem bestimmten geometrischen Ort der Kugel (z. B. Berührungs-punkt oder Linie), die Kugelpunkte so übertragen werden, dass in Bezug auf diesen geometrischen Ort die Lage der Kugel- und Kartenpunkte einem beliebig auszudrückenden Gesetz entspricht, oder es kann der Uebertragung eine bestimmte geometrische Bedeutung beigelegt werden, z. B. so, dass von dem betreffenden Ausgangspunkt oder der Ausgangslinie (Mittelpunkt, Mittellinie) aus alle oder bestimmte Kugelbögen in ihrer wahren Länge (mittabstandstreu) abgetragen („abgewickelt“) werden oder ein bestimmter, auf der Axe liegender Strahlpunkt zu Hilfe genommen wird, von dem aus durch Strahlen die Projektion erfolgt, d. h. also durch „Perspektive“ (perspektivische Abbildung).

Diese verschiedenartigen Konstruktionsbedingungen führen zu einer beliebig grossen Anzahl verschiedener Abbildungsarten, welche man zur Erzielung einer Uebersieht in verschiedene Klassen einteilen kann. Zunächst lassen sich nach den Eigenschaften der Entwürfe unterscheiden : flächentreue (äquivalente), winkeltreue (konforme) und vermittelnde, zu welchen auch als erste Gruppe die oben als „mittabstandstreue“ bezeichneten gerechnet werden können. Nach den Abbildungsflächen lassen sich unterscheiden: Kegel-, Cylinder- und Horizontprojektionen. Diese letzteren nennt man wegen der unveränderten Abbildung der vom Kartenmittelpunkt ausgehenden Azimute : „azimutale“ (wegen der Eintragung der Zenitabstände in den Azimuten auch „zenitale“) Abbildungen. Zu ihnen gehören auch alle perspektivischen Projektionen. Daneben gibt es noch eine Reihe von Entwürfen, bei welchen nicht einer der genannten allgemeinen Gesichtspunkte allein zu Grunde gelegt ist, sondern im Anschluss an irgend einen derselben eine möglichst einfache Zeichnung oder irgend ein anderer Vorteil erstrebt wird; diese Entwürfe werden als „unechte“, abgeänderte, modifizirte oder konventionelle bezeichnet. Die einfachste Uebersicht über die wesentlichsten der verschiedenartigen Projektionen gibt die Einteilung in 1. konische, 2. cylindrische und 3. azimutale Abbildungen, wobei dann innerhalb der einzelnen Gruppen zu unterscheiden sind flächentreue, winkeltreue, vermittelnde (mittabstandtreue), unechte u. s. w.

Die allgemeinen Eigenschaften dieser drei Abbildungsarten zeigen sich am einfachsten durch den Vergleich der Lage der Meridianlinien hei normaler Axe. Diese Lage der Meridiane wird dargestellt durch den Quotienten n des Oeffnungswinkels « des Kegelmantels und den dadurch dargestellten Längenunterschied X, den die Kugelmeridiane einschliessen. Es ist (s. Fig. 1) für den im Punkte o mit der Polhöhe p berührenden Kegel mit dem Scheitel S

(n

a-.l — ç : R — sin cp. Rückt S in go Entfernung, so wird n — 0, es entsteht die Cylinder-projektion; wird n — 1, so entsteht die azimutale Projektion.

Demnach ist allgemein für die normale Kegelprojektion das System der Meridiane ein System konvergirender Geraden, bei welchen die Längenunterschiede 2 gegen den gewählten Anfangsmeridian durch die AVinkel nX ausgedrückt werden, wobei n zwischen 0 und 1 liegt, und die Parallelkreise ein System konzentrischer Kreise sind.

Bei der Cylinderprojektion bilden die Meridiane ein System paralleler Geraden ⁼ 0) und die Parallelkreise ein zweites System, welches das erstere rechtwinkelig schneidet. Bei der azimutalen Projektion und normaler Lage (Kartenmitte im Pol) sind die Längenunterschiede in der Karte unmittelbar gleich denen der Kugel (n — 1) und die Parallelkreise liefern ein System konzentrischer Kreise.

Die Kegelprojektion.

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Fig. 1.

Fig. 2.

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Bei der einfachen Kegelprojektion ist der Konstruktionsradius R (Fig. 1) für den Mittelparallel cpm, R=r cotg cp,,,, n = sincpm und die Kartenlängenunterschiede l — n A = sin cpm A. Zur Konstruktion des Parallelkreises dienen die auf den Mittelmeridian bezogenen rechtwinkeligen Koordinaten x = R sinl, y = R( 1 — cosT), vergl. Fig. 2. Die übrigen Netzpunkte werden berechnet mit R ± b, worin b den Meridianbogen vom Anfangspunkt 0 bis zu dem betreffenden Parallelkreis bedeutet. Zur Konstruktion wird zuerst der Mittelmeridian MM gezogen, dann nach x und y die einzelnen Netzpunkte aufgetragen oder bei kleinen Entwürfen die Parallelkreise unmittelbar mit dem Ä Zirkel ausgezeichnet. Bei dieser einfachen Kegelprojektion sind daher der Mittelparallel und von diesem aus die Meridianbögen längentreu aufgetragen, sowie die Schnittwinkel der Meridiane und Parallelkreise rechte (der Entwurf ist aber darum nicht winkeltreu). Diese Darstellungsweise des Netzes der Meridiane und Parallelkreise wurde schon im Altertum verwendet; als Erfinder kann Claudius Ptolemäus bezeichnet werden. — Wird Längentreue nicht allein für den einen Mittelparallel eingeführt, sondern für zwei Parallelkreise, zunächst also der Berührungskegel zum Schnittkegel, so kann dadurch eine innigere Beziehung zwischen Kugelzone und Abbildungsfläche und somit eine geringere Verzerrung erzielt werden, wobei dann auch für die Meridiane wieder Längentreue eingeführt wrerden kann. Für die Polhöhen cpt und cp₂ (Mittelparallel cpm) ist dann Rx — r cos cpx : sin (pm, R₂ = r cos cp₂ : sin cpm und n = sinçv; für den letzteren Fall ist Rl = Rm + bi, R₂ = Rm — b₂, Rm — tr cotg cpm Aq>° : tg cpm und n = sin cpm sin A cp. q° : Acp, worin A cp den Polhöhenunterschied gegen den Mittelparallel bedeutet. Das Prinzip dieser Projektionen ist zurückzuführen auf Ptolemäus und angewendet von Mercator (1554) für eine Karte von Europa und von de l’Isle (1745) für eine Karte von Bussland. — Wird für die Kegelprojektion die Bedingung der „Flächentreue“ oder der „Winkeltreue“ eingeführt, so ergeben sich für R und n entsprechende Beziehungen. Allgemein gilt für Flächentreue R—'Ar sin (90°—cp) : \fn und für Winkeltreue R — crtg^(90°—90H, worin c eine Konstante bedeutet. Derartige Projektionen sind besonders zuerst von Lambert [13] entwickelt worden. Für das allgemeine Problem der winkeltreuen Abbildung einer beliebigen krummen Fläche, (besonders des Ellipsoides), dient als Grundlage die bahnbrechende Untersuchung von Gauss [14]. Weiteres über flächen- und winkeltreue, sowie ausgleichende Kegelpro- J °° jektionen s. die Litteratur.

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Fig. 3 gibt eine Vergleichung der 2    " \

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flächen- und winkeltreuen Kegel- 'S ^

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Projektion mit der einfachen für «j n = 0,7 und gleichem Abbildungs- 0 radius für den Aequator. Die ein- § geschriebenen AVerte a, b, 2 co und S geben ein Urteil über das Mass der Verzerrungen.

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Einfache Kegelprojektion b =. 1.

Fig. 3.

AVenn von der Abbildung der Meridiane als konvergirenden Geraden abgegangen und nur die Kreisform

der Parallelkreisbilder beibehalten wird, erhält man die „unechte“ Kegelprojektion. AV erden die Parallelkreise wie bei der einfachen Kegelprojektion konstruirt, auf diesen aber, ausgehend vom Mittelmeridian, die Parallelkreisbögen längentreu abgetragen, so dass die Meridiane sich als stetig gekrümmte Linien abbilden, so erhält man eine flachentreue Ab-, bilduno- mit sehr starker AVinkelverzerrung. Die Projektion ist von Mercator (1584) angewendet wird aber nach Bonne benannt, der sie 1752 besonders empfohlen hat, so dass sie auch fur topographische Spezialkarten (Frankreich, Bayern, Schweiz, Niederlande) angewendet worden ist (vergl. auch Bonnes Kartenprojektion).    .

Für die topographischen Spezialkarten der Landesvermessungen wird das Prinzip der Kegelprojektion unter Aufgabe des strengen Zusammenpassens der einzelnen Blätter zu einem einzigen ebenen Bilde verwendet als „polykonische“ Projektion, wobei das darzustellende Oberflächenstück in schmale Parallelkreiszonen zerlegt und jeder Netzpunkt struktionsradius R berechnet wird. —

Diese Projektion findet Anwendung bei der 265=180°

Landesver- 75, fl 122°

i    60

messung der ^

Verein. Staaten i von Nordame- 30° rika; eine Ab- .

Änderung derselben mit rechtwinkeligem Schnitt

von Meridian und Parallelkreis bei den englischen Militärkarten.

In diese Klasse lässt sich einreihen die bei den Gradabteilungskarten (s. d.) angewendete Blatteinteilung, die sogen. Flächentreue „preussische Polyederprojektion . — Die unecht cylin-von den Meridianen und Parallelkreisen drische Proeingeschlossenen Ellipsoidtrapeze wer- j.ektl°n mit den auf Ebenen, welche durch die Tra- a p^ralï^⁶” pezecken bestimmt sind, abgebildet, so kreisen dass das Ellipsoid durch ein von Trapez- S flächen begrenztes Polyeder ersetzt wird. Eine Zusammensetzung in der Ebene ist also nur für benachbarte Blätter praktisch möglich.

AVeiteres über Kegelprojektionen, auch über transversale, schiefaxige, vermittelnde, Tissots Kegelprojektionen u. s. w., s. die angeführte Litteratur, besonders [1]—[3].

Die Cylinderprojektion. — Bei der einfachen (normalen) Cylinder-projektion ist der Aequator eine gerade Linie, auf welcher die wahren Längenunterschiede abgetragen werden, und dadurch die Schar der rechtwinkelig zu ihm stehenden Meridiane bestimmt. Werden nun parallel zum Aequator in den wahren Bogenabständen y die Parallelkreise aufgetragen, so erhält man aus diesen sich rechtwinkelig schneidenden Systemen paralleler Linien ein Quadratnetz. Dieses einfache Netz ist die schon im Altertume angewendete quadratische „Plattkarte“, deren Verzerrung in den Parallelen ohne "weiteres ersichtlich ist (vergl. Fig. 4). Die Projektion, bei welcher der Aequator als Mittelparallel und alle Meridiane längentreu abgebildet sind, ist demnach nur für schmale Aequatorial-zonen anwendbar, ebenso wenn als Mittelparallel an Stelle des Aequators irgend ein anderer Parallelkreis gewählt wird und ein Netz mit rechteckigen Maschen entsteht.

mit einem besonderen Kon-

Flächentreue cylindrische Projektion (Lambert)

8 = 1.

û-oo

b-o

Cylindrische Projektion winkeltreue Cylinderprojektion mit längentreuen Meridianen und längentreuem Aequ ator (quadratische Plattkarte) b — 1.

(Mercator) co .= 0.

al-- b -

3,9

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261-180° a=S-oo

90°

75°

-72°

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2JL

60°

60° -39°

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0,50

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W\A,i \ —T—/ / / / y' Flächentreue yaiTPflflxÖ-P    /Wo, , unecht cylin-

ob-20/Imé⁰W³¹ '    i drische Pro-

a'U< ;    WWWmW0,47-ąb    jektion mit

elliptischen Meridianen (Mollweide)

3ß5r *20)

Fig. 4.

8=1.

Wird für diese Entwurfsart die Bedingung der „Flächen-“ und „Winkeltreue“ eingeführt, so ergeben sich für den Abstand y der Parallelen die allgemeinen Beziehungen für Flächentreue: y — rsinqo, für Winkeltreue: y — r lg nat tg (45 ⁰ + \ <p). Eine flächentreue Projektion dieser Art (Lamberts sogen, isocylindrische) zeigt Fig. 4; die Abstände y sind gleich denen der Parallelkreisebenen.

Die winkeltreue Cylinderprojektion, ihrem Prinzip nach zuerst von Mercator 1569 angegeben, daher allgemein als Mercator-Projektion bezeichnet, ist als Seekarten-Entwurf bekannt und vielfach angewendet, besonders auch für Erdübersichtskarten (vergl. Fig. 4). — AVie aus der Fig. ohne weiteres ersichtlich ist, sind in der Bi’eite p die Parallelbögen in dem Vei'hältnis 1 : cos cp vergrössert ; die bedeutende Flächenverzerrung fällt ohne weiteres bei

Vergleichung der polwärts zunehmenden Rechtecke des Gradnetzes ins Auge (vergl. die Verzerrungswerte). — Mercator gab den allgemeinen Ausdruck für y nicht an; das von ihm angewendete Konstruktionsprinzip lautete : „Es werden die Breiten polwärts in demselben Masse vergrössert, als die Parallelkreise im Verhältnis

zum Aequator vergrössert erscheinen“. Dementsprechend nennt man den Entwurf auch den mit „vergrösserten Breiten“ (auch „reduzirte Karte“).

Der wesentlichste Vorteil des Entwurfes, welcher ihm seine Bedeutung gesichert hat, ist neben der einfachen Konstruktion des Netzes, der, dass er infolge der Winkeltreue den unmittelbaren Gebrauch des Gradbogens zum Einträgen oder Entnehmen von Azimuten gestattet, was ihn besonders für die Nautik zum Absetzen bezw. Ablesen des Kurses mit Hilfe des Kompasses unentbehrlich macht.

Wird von einem Punkte der Kugel aus eine Linie geführt, welche sämtliche Meridiane unter demselben Azimut (derselben Schiefe) schneidet, so umwandert dieselbe die Kugel in einer Spiralen; diese Linie wird wegen der Winkeltreue und der Parallelität der Meridiane eine gerade Linie; man nennt sie die „Loxodrome“ (Schiefenlinie) und nach ihrer Eigenschaft in der Karte, die letztere auch wohl die „loxodromische“.

Für Uebersichtskarten zu geophysischen Darstellungen wird der Entwurf ebenfalls vielfach gebraucht, während er wegen der starken Flächenverzerrung (s. S in Fig. 4) für die Beurteilung von Arealangaben über geographische Verbreitung u. s. w. nicht geeignet ist, vielmehr ein flächentreuer Entwurf gewählt werden sollte.

von

Wird von der Abbildung der Meridiane als einem System paralleler Geraden abgegangen und nur die Parallelkreise als eine Schar paralleler Geraden dargestellt, so erhält man die zu den „unechten“ Cylinderprojektionen gerechneten Entwürfe. Ein solcher Entwurf ist der wohl auf Mercator zurückzuführende (nach Sanson-Flamsteed benannte), vergl. Fig. 4. Die Parallelen werden dargestellt wie bei der einfachen Oylinderprojektion und auf denselben vom Mittel-meridian aus die Parallelbögen längentreu abgesetzt, so dass sich die Meridiane als stetig gekrümmte Linien ergeben und eine flächentreue Abbildung gewonnen wird (die Karten Afrika sind in den meisten Atlanten nach dieser Projektion entworfen).

Ein anderer unecht-cylindrischer Entwurf ist der von Mollweide (auch als Babinets homalographis eher bezeichnet). Die Halbkugel wird als Kreis mit dem Radius R = r \f 2 dargestellt, wodurch eine flächentreue Abbildung desselben, sowie auch für das Netz der Meridiane erzielt wird, wenn diese als Ellipsen über dem Polardurchmesser als grosse Axe konstruirt werden und dabei die kleinen Halbaxen den Aequator in gleiche Teile zerlegen. Die Abstände y der als eine Schar paralleler Graden konstruirten Parallelkreise vom Aequator ist y = R sin «, wobei a aus der Gleichung 2 « -f- sin 2 «.= tc sin f zu bestimmen ist. Die Projektion findet, obwohl die Winkel Verzerrungen polwärts sehr stark werden (s. die Fig.), zu flächentreuen Erdübersichtskarten vielfach Anwendung.

Queraxige (transversale) und schiefaxige Oylinderprojektion mit Berührung in einem Meridian oder einem beliebigen Grosskreis können Verwendung finden bei der Abbildung von Landstreifen, welche die entsprechende Richtung haben. — Die queraxige einfache Oylinderprojektion (queraxige Plattkarte) ist für die alte Karte von Frankreich (Berührungsmeridian Paris) von Cassini (nach ihm benannt) verwendet worden und darnach auch für die alten Karten Oesterreich-Ungarns und Englands. Weiteres über die cylindrischen Abbildungen s.'die angegebene Litteratur (wegen der Anwendung der queraxigen Cylinderprojektionen zu Spezialvermessungen s. den Art. Koordinatensysteme, geodätische).

Azimutale und perspektivische Proj ektionen.— Den einfachsten Einblick in die azimutalen Abbildungen erhält man, wenn man den Kartenmittelpunkt in den Pol verlegt, d. h. die Abbildungslläche im Pol die Kugel berühren lässt. Die Schnitte der Meridianebenen mit der Abbildungsfläche liefern das System der Meridiane mit n — 1, d. h. unmittelbare Abbildung der wahren Richtungs- (Längen) Unterschiede ce = A. Auf diesen Meridianstrahlen (daher auch strahlige Entwürfe nach [6]) werden die Punktorte nach den einzuführenden Bedingungen (abstand-, flächen-, winkeltreu, vermittelnd oder nach den geometrischen Bedingungen der Perspektive) aufgetragen. — Werden die Polabstände ô = 90 — (p längentreu aufgetragen, so erhält man längentreue Meridianabstände oder Abstandstreue vom Kartenmittelpunkt aus (mittabstandstreu, speichentreu [6]), welche gleichzeitig eine sehr brauchbare Vermittlung zwischen der Flächen- und Winkeltreue liefert. Wird die Bedingung der Flächentreue eingeführt, so wird R = 2r sin ^<3 und für Winkeltreue R — 2rtg|-<5; diese Bestimmung von R entspricht der perspektivischen Projektion von dem gegenüberliegenden Kugelpunkt aus, die man als stereographische bezeichnet. Sie hat neben der Winkeltreue noch die besonders hervorzuhebende Eigenschaft, dass jeder Kreis der Kugeloberfläche in der Bildebene wieder als Kreis erscheint. Wird R = r tgö oder der Strahlpunkt in den Kugelmittelpunkt verlegt, so erhält man eine Projektion mit der wichtigen Eigenschaft, dass alle Grosskreise, also die kürzesten Entfernungen zwischen zwei Kugelpunkten als gerade Linie sich abbilden. Kach dieser Eigenschaft bezeichnet man die Projektion als ortho-

30

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

clromische (geradwegige), während man sie nach ihrer perspektivischen Ableitung die Zentralperspektive (auch gnomonische Projektion) nennt. Der Entwurf kann demnach dienen zur unmittelbaren Angabe des kürzesten Weges zwischen zwei Kugelpunkten (orthodromischer Kurs) und ist in diesem Sinne eine Ergänzung der winkeltreuen Mercator-Cylinderprojektion. Wird der Strahlpunkt in der Entfernung oo angenommen, so wird JS = rsin<3, die Projektion ist die orthographische oder orthogonale oder die Parallelperspektive. Sie liefert das der Betrachtung aus oo Entfernung entsprechende Bild, so dass sie für spezielle Zwecke, z. B. Monddarstellungen, zur Anwendung kommen kann.

Liegt der Kartenmittelpunkt nicht, wie zunächst angenommen, im Pol (normal), sondern einer beliebigen Stelle der Erdoberfläche (schiefaxig), z. B. in der Mitte des abzubildenden Landes oder Erdteiles, so treten an Stelle der Meridiane die Azimutalkreise und an Stelle der Parallelkreise die Horizontalkreise, und die oben unmittelbar als geographische Koordinaten p, l gegebenen Polarkoordinaten (zenitale Koordinaten) « und § sind erst aus den 5p, X der Netzpunkte zu berechnen nach : cos § = sin po sin <p -f- cos p₀ cos p cos À und : sin « — cos p sin X : sin S (p₀ = Polhöhe des Kartenmittelpunktes). Wird der Kartenmittelpunkt in den Aequator verlegt, so wird: cos S = cos p cos X und tg a = cotg p sin X. In [2] sind ausführliche Tabellen zur Verwandlung der p, X in «, $ für 5⁰ - Netze gegeben ; weiteres über die Konstruktion der Entwürfe ebd.

Neben den genannten Entwurfsarten sind eine Leihe zwischen den Hauptanforderungen vermittelnder angegeben worden, umz. B. bei Flächentreue möglichst geringe Winkelverzerrungen zu erhalten, oder bei den perspektivischen Projektionen, für welche Flächentreue nicht zu erzielen ist, möglichst geringe Flächen- und Längenverzerrungen zu bekommen.

Zu den ersteren ist besonders zu erwähnen der Entwurf von Airy (Projection by balance of errors [15]) und Breusing [6], welcher das geometrische Mittel aus dem flächen- und winkeltreuen Entwurf mit R = 2r\/ siniJtgl^ einführt. Bei den perspektivischen vermittelnden Projektionen wird der Abstand D des Strahlpunktes vom Kugelmittelpunkte , welcher bei der Zentralperspektive D — 0, bei der stereographischen D — r, bei der orthographischen D~ 00 wird, ausserhalb der Kugel angenommen (externe Projektionen) ; hier seien erwähnt die Entwürfe von Clarke, James, Parent, Lowry, La Hire, Fischer, Hammer, s. [1], [3J. Während diese letzten Entwürfe neueren Datums sind, sind die wichtigsten, oben zuerst genannten schon sehr alt, besonders die als Perspektiven aufgeführten Entwürfe, der orthographische, orthodromische und stereographische. Die Winkeltreue des letzteren erkannte Mercator, der auch schon den mittabstandstreuen Entwurf (häufig nach Postei benannt) verwendete, während der flächentreue von Lambert herrührt.

Für Erdhalbkugeln (Planigloben) ist neben der zu verwendenden winkeltreuen azimutalen (stereographischen), der flächen- oder mittabstandstreuen Aequatorialprojektion, hinzuweisen auf die sogen, „konventionelle Globularprojektion“, bei welcher alle Meridiane und Parallelkreise als Kreisbogen dargestellt werden, welche den Mittelmeridian und den Aequator als Mittel-pauallel, sowie den Begrenzungsraeridiankreis in gleiche Teile einteilen, wodurch ein schiefschnittiges Kreisnetz entsteht. Eine Vermittlung zwischen dieser und der winkeltreuen stereo-graphischen Projektion liefert Nells modifizirte Globularprojektion. Fig. 5 zeigt die drei hauptsächlichsten azimutalen Abbildungen für die Halbkugel sowie die Globularprojektion.

Wahl der Projektionsart. — Unter der grossen Anzahl von Entwurfsarten, welche bisher angewendet, vorgeschlagen oder überhaupt möglich sind, ist nach den eingangs erwähnten Gesichtspunkten für jeden Fall die geeignetste auszuwählen. In manchen Fällen können dabei mehrere Entwurfsarten in die engere Wahl kommen, wobei dann zuweilen auch Kebenumstände ausschlaggebend werden können. Im allgemeinen sei nur auf die folgenden Gesichtspunkte hingewiesen. Als von vornherein feststehend kann betrachtet werden die Entwurfsart für topographische Spezialkarten: der Gradabteilungsentwurf, für nautische Kurskarten (Seekarten): Mercators winkeltreue Cylinderprojektion; neben dieser loxodromischen Karte etwa noch als orthodromische: die Zentralperspektive, welche auch für Sternkarten (lineare Eintragung von Grosskreisen) Verwendung finden kann ; für Mond-, Planeten- u. s. w. Ansichten: orthographische (Parallel-) Perspektive (für Sternzonenkarten : winkeltreue Kegelprojektion). Für nautische Vermessungskarten gilt dasselbe wie für Landkarten. — Eine besondere Entscheidung über die Entwurfsart kommt demnach in Betracht für Erdkarten (Erdübersichtskarten) Erdteilkarten und Landkarten grösserer und kleinerer Gebiete. — Für Erdübersichtskarten der ganzen Erde, welche in der Regel nicht als Unterlage für exakte Messungen mit Massstab und Planimeter dienen sollen, kann je nach dem Zweck entweder die winkeltreue cylindrische Mercator-karte oder ein flächentreuer Entwurf, wie der von Mollweide, oder die flächentreue cylindrische mit längentreuen Parallelkreisen, oder die sogen, isocylindrische

Projektion von Lambert zur Anwendung kommen. In jedem Fall sind entweder die Flächen- oder die Winkelverzerrungen sehr gross (s. Fig. 4). Für die Darstellung von Erdhalbkugeln bieten sich zunächst die azimutalen Entwürfe dar und zwar der „flächentreue“, der „winkeltreue“ (stereographisch) oder der als vermittelnder Entwurf sehr geeignete „mittabstandstreue“ (Fig. 5). Dieselben Projektionen sind geeignet, für Erdteile, Länder, Inseln, welche eine zusammenhängende, abgerundete Gestalt haben und nach ihrer Lage auf der gekrümmten Erdoberfläche einer Kugelhaube entsprechen. Auch hier ist je nach dem vorlie- „    ,

genden Zweck der flächentreue,    /"/—

winkeltreue, mittabstandstreue ftoJzsg* oder sonst ein vermittelnder    J i T,„

Entwurf (Breusing, Airy) oder & i° (at0r "" besonders für begrenzte Ge-biete die nach Tissot [1] zu bestimmende Projektion kleinster Verzerrung zu wählen. Für Erdteile, Länder, Inselgruppen oder sonstige Gebiete mit einseitiger Erstreckung ist bei Ausdehnung in der Richtung der Parallelkreise die normale

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axige Cylmderprojektion bei    5 = o.

schieter Lage die schiefaxige Projektion (schiefschniitiges Kreisnetz), Aequator und Kulimeridian Kegel- oder Cylinderprojektion    längentreu,

je nach der Anforderung flächentreu, winkeltreu oder vermittelnd zu wählen. Die Kegelprojektionen finden auch besonders für ausgedehnte Länder und Erdteile vielfache Anwendung und sind zurzeit gegenüber den azimutalen vorherrschend. Für Polargegenden ist man unmittelbar auf azimutale, für die Aequatorialzone auf cylindrische Entwürfe hingewiesen. In [1] finden sich für alle praktisch in Betracht kommenden Entwurfsarten die Kriterien 2 co, a, b, S in Tabellen zusammengestellt, so dass darin die Grundlage für die Beurteilung einer Projektion ohne weiteres gegeben ist.

Fig. 5.

Litteratur: [1] Tissot, Mémoire sur la représentation des surfaces et les projections des cartes géographiques, Paris 1881, oder dessen deutsche Bearbeitung: Tissot, Die Netzentwürfe geographischer Karten, bearbeitet von Hammer, Stuttgart 1887. — Als Ergänzung hierzu [2], Hammer, Die geographisch wichtigsten Kartenprojektionen, Stuttgart 1889. — Als Lehrbücher sind zu nennen [3] Herz, Lehrbuch der Landkartenprojektionen, Leipzig 1885. — [4] Gretschel, Lehrbuch der Landkartenprojektion, Weimar 1873. — [5] Zöppritz, Leitfaden der Kartenentwurfslehre, Leipzig 1884. — [6] Breusing, Das Verebnen der Kugeloberfläche für Gradnetzentwürfe, Leipzig 1892. — [7] Steinhäuser, Grundzüge der mathem. Geographie und Landkartenprojektion, Wien 1887; die drei letzteren sind leicht verständlich, für eine erste Einführung ist besonders [5] geeignet. Weiter sind zu nennen: [8] Germain, Traité des projections des cartes géographiques, Paris 1866. — [9] Eiorini, Le projezioni delle carte geografiche, Bologna 1881. — £10] Craig, Treatise on projection, Washington 1882. — Aeltere deutsche Lehrbücher sind [11] J. T. Mayer, Praktische Geometrie, 4. Teil, Göttingen 1804. — [12] Littrow, Choro-graphie, Wien 1833. — Einige spezielle Schriften von besonderer Bedeutung sind [13] Lambert, Beiträge zum Gebrauche der Mathematik, 3. Teil, Berlin 1772; bequem zugänglich in Ostwalds Klassikern der exakten Wissenschaften, Nr. 54 ; Anwendungen und Zusätze zur Entwertung der Land- und Himmelskarten von J. H. Lambert ; vergl. hierzu auch Frischauf, Beiträge zur Geschichte und Konstruktion der Kartenprojektion, Graz 1891. — [14] Gauss, Allgemeine Auflösung der Aufgabe: die Teile einer gegebenen Fläche auf einer andern gegebenen Fläche so abzubilden, dass die Abbildung dem abgebildeten in den kleinsten Teilchen ähnlich wird. — Astron. Abhandl., Heft 3, Altona 1825; auch in Gauss’Werken, Bd. 4, Göttingen 1873, bequem zugänglich in Ostwalds Klassikern, Nr. 55, lieber Kartenprojektion. — [15] Explanation of a projection by balance of errors ; Philos. Magazine, 4. Serie, Bd. 22 (1861).    Reinhertz.

Kartenschlagmaschine, s. Weberei.

Karthause (Certosa), die klösterliche Anlage des Ordens der Karthäuser. Es ist dies einer der strengsten Mönchsorden, dessen Mitglieder ewiges Schweigen zur Regel haben. Die Klöster sind meist in landschaftlich schöner Lage erbaut und ordnen sich die Zellen um einen grossen Hof an, der ringsum einen durch Säulen gestützten Gang (Kreuzgang) aufweist, welcher als Begräbnisplatz dient. Jede Zelle besteht in der Regel aus einem Vorraum und einem Wohn- und Schlafzimmer ; ausserdem ist dem Mönch ein Gärtchen zur Bearbeitung zugewiesen. Die architektonisch berühmteste Anlage dieser Art ist die Certosa bei Pavia [1], ausserdem bei Florenz und an anderen Orten.

v. Schubert-Soldern.

Litteratur; [1] Beltrami, La certosa di Pavia, Turin 1891.

Kartirungsinstrument (Koordinatograph, Ordinatograph, Orthograph) ist ein Instrument zum Aufträgen von Abscissen und Ordinaten für Messungspunkte bei der Kartirung, und zwar im Anschluss an das Quadratnetz oder die Messungslinien.

Das Instrument besteht aus einem mit Teilung versehenen Lineal (Abscissenlineal) und einem daran gleitenden Schieber (Ordinatenschieber), welcher rechtwinkelig zur Schiebekante eine (oder mehrere) zur Absetzung der rechtwinkeligen Abstände (Ordinaten) von der Mitte aus bezifferte Skala trägt. Der Apparat ist so anzulegen, dass der Nullpunkt der Ordinaten-skala auf der Abscissenlinie (Messungslinie) gleitet und bei der Stellung des Index des Ürdinatenschiebers auf Null des Abscissenlineals, der Anfangspunkt oder Teilpunkt der Linie scharf eingestellt erscheint. Zur Ablesung der Abscissen dient ein an der Schieberkante angebrachter Nonius; an grösseren Apparaten ist auch für die Absetzung der Ordinaten ein Nonius mit einer von einem Schlitten getragenen Nadel angebracht.

Reinhertz,

Litteratur: Zeitschr. für Vermessungswesen 1874, S. 45, und 1884, S. 553.

Kartoffelliefe, s. Kunsthefe.

Kartóffelkeller, s. Wurzelkeller.

Strebet.

Kartoffellegemaschine findet vereinzelt Verwendung beim Kartoffelbau im grossen. Die Kartoffellegemaschine soll Saatknollen verschiedener Grösse und Form einzeln in gleichen Abständen in parallelen Reihen in unverletztem Zustand und zur verlangten gleichen Tiefe legen und womöglich hintendrein das Zudecken in einem Zuge besorgen. Die Maschine soll ferner nicht zu komplizirt, dauerhaft, leicht zu steuern, nicht zu teuer sein und mehrere Reihen auf einen Gang fertig stellen. Allen diesen Anforderungen vermögen die Kartoffellegemaschinen der Jetztzeit noch nicht zu entsprechen, daher auch die geringe Verbreitung. Besonders macht die verschiedene Grösse und Form der Knollen dem Konstrukteur Schwierigkeiten. Eine sorgfältige Sortirung der Saatknollen durch Sortirmaschinen (s. d.) ist deshalb bis jetzt noch durchaus nötig. Die bis 1880 in den Handel gebrachten Kartoffellegemaschinen sind von Professor Wüst in Thiels Landwirtschaftlichen Jahrbüchern 1880, S. 749—762, beschrieben und die Prüfungsergebnisse beigesetzt, worauf wir verweisen.

Strebet.

KartoffelpflanzgTubenmaschinen (Kartoffelstufer) dienen zur Herstellung von gleich weit von einander entfernten und gleich tiefen Stufen auf dem zuvor zugerichteten Lande, um in diese die Saatkartoffeln von Hand einlegen zu können. Die Entfernung der Reihen sowie diejenige der Stufen in denselben ist innerhalb der angezeigten Grenzen veränderlich, die Stufen selbst werden zur besseren Ausnützung der Ackerfläche meist im Dreiecksverband hergestellt. Bedingung guter Arbeit ist genügende Lockerheit des Bodens, Freisein desselben von Steinen, richtige Form und Wirkungsweise und Blanksein der Spaten, eventuell genügende Belastung der Maschine. Die Vorteile bestehen in Verbilligung der Arbeit, in der Möglichkeit, jeder Pflanze den gleichen Pflanzraum einräumen zu können, in der gleichen Saattiefe der Knollen, in der gleicli-mässigeren Entwicklung der Pflanzen, in der leichteren und reineren Arbeit beim Ernten der Kartoffel mittelst Pflug oder Maschine und im höheren Ertrag. Von empfehlenswerten Kartoffelpflanzgrubenmaschinen sind zu nennen : jene von F. Glauche, Salzfurth ; H. Laass & Cie., Neustadt-Magdeburg, auf deren Kataloge wir verweisen.

Kartoffelquetschmaschine dient zuin Zerquetschen gedämpfter Kartoffeln.

Sie besteht bei einer Ausführung aus einer am Grunde eines Kastens gelagerten Welle, auf welcher spiralig starke Stifte aufgesetzt sind. Diese quetschen die

Kartoffeln beim Betrieb durch den rostartigen Boden des Behälters. Diese Kartoffelquetschmaschinen sind für Handbetrieb berechnet und kosten ohne oder mit Gestell 20 resp. 25 Æ (J. T. Pabst, Oberuda i. S.). Eine leistungsfähigere Kartoffelquetschmaschine ist die Braunsfelder. Das Zerquetschen besorgen bei ihr zwei auf einem Gestell gelagerte Cylinder, welche an ihrer Peripherie mit dreikantigen Stäben besetzt sind, oder treten auch an ihre Stelle massive kannelirte Walzen. Die für den Betrieb durch zwei Arbeiter bestimmte Braunsfelder fvartoffelquetschmaschine kostet bei der Aktienfabrik Regenwalde 80 vH. strebet.

Kartoffelspritze.

Zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten, welche durch Pilze oder tierische Feinde verursacht werden, verwendet man u. a. verschiedene Lösungen, wie Kupferkalklösung (Bordeaux-Brühe), Schmierseifenlösung etc. Bei der Anwendung handelt es sich darum, die Lösung in möglichst gleichmässiger und feiner Verteilung auf die erkrankten Pflanzen zu bringen. Die verschiedenen, zu diesem Zwecke konstruirten Kartoffelspritzen zerstäuben die Flüssigkeit durch ein Mundstück mit Hilfe einer Pump Vorrichtung. Sie werden vom Arbeiter auf dem Rücken getragen, halten 11—26 1 Flüssigkeit und ist mit einer Ausnahme die Pumpe am Behälter selbst angebracht.

Der letztere besteht entweder aus Kupfer, verbleitem Eisenblech oder Holz, muss in der Form handlich und in den Wandungen stark genug sein. Unter dem fest schliessenden Deckel befindet

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Fig. 3.

Fig. 2.

Fig. 1.

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Fig. 4.

sich ein feines Sieb, welches besonders bei Benützung von Bordeauxbrühe unentbehrlich ist. rfjj Die Pumpe ist eine Flügel-, Membran- oder Kolbenpumpe, der Windkessel im Behälter selbst oder aussen angebracht. Durch den im Windkessel mittelst der Pumpe erzeugten Druck wird die Flüssigkeit durch einen Schlauch nach dem an einem kurzen Rohr angeschraubten Zerstäuber (Fig. 1) gepresst, welcher am besten nach dem Rileyschen Patente hergestellt und in duplo (Fig. 2) verwendet wird, um z. B. bei Kartoffeln zwei Reihen auf einmal besprengen zu können. Je nachdem man feine Zerstäubung oder einen kräftigen Strahl haben will, wird an dem Zerstäuber ein engeres oder weiteres Mundstück angeschraubt und erreicht im letzteren Fall der Strahl eine Höhe von 7—8 m. Um die betreffenden Apparate auf die Dauer brauchbar zu erhalten, ist nach jedem Gebrauch gründliche Reinigung aller Teile durchaus notwendig.

Von brauchbaren Kartoffelspritzen in der Preislage von 24—40 Ji,. sind zu nennen die Apparate von : Metallwarenfabrik Ettlingen, Baden ; C. Platz, Deidesheim ; Eugen Reisser, Stuttgart (Patent Vermorel) ; E. Straub, Konstanz (Patent Allweiler ; vergl. „Bericht der Maschinen-Prüfungsanstalt Hohenheim“, Württemb. Iandw. Wochenblatt 1892, Nr. 16).

Abweichend von obigen Kartoffelspritzen ist die „Syphonia“ von P. Mayfarth Frankfurt a. M., insofern, als Pumpe und Spritze getrennt sind. Mittelst einer an den die Lösung enthaltenden Zuber angeschraubten Pumpe (Fig. 3) wird dieselbe in den Behälter (Fig. 4) gepumpt, bis die in ihm befindliche Luft einen Druck von 3 Atmosphären am Manometer zeigt. Oeffnet man nun den Hahn e, so wird die Flüssigkeit durch den Zerstäuber g selbstthätig ausgetrieben. Mit dem Nachlassen des Druckes wird der Strahl schwächer, doch bleibt zuletzt immer noch ein Ueberdruck von 1 Atmosphäre. Dieser Apparat dürfte da am Platze sein, wo mehrere Spritzen gleichzeitig in Thätigkeit sein sollen.    Strebet.

Kartoffelstufer, s. Kartoffelpflanzgrubenmaschine. Kartoffelwage, s. Spiritusfabrikation.

Kartoffelzucker, Handelsbezeichnung für den aus Kartoffelstärke dargestellten Trauben- oder Stärkezucker, welcher systematisch Dextrose (s. d.) oder Glykose genannt wird (s. a. Kohlehydrate).

W. Kerp.

Kartometer, s. Rektifizirinstrumente.

Karton, s. Pappesorten und Passepartouts.

Kartonnagefabrikation, liefert Gegenstände aus Kartonpapieren und Pappe, gewöhnlich gefässartige Produkte, Schachteln, Kistchen, Kartons genannt, meist zur Umhüllung und Verpackung der verschiedensten Gegenstände dienend. Sie wird jetzt schon nicht nur in den Haupt-, sondern auch in den Nebenarbeiten durch Maschinen betrieben.

Die Vorarbeiten der Produktion umfassen meist Verzierungs- und Imprägnirungsprozesse, sowie Arbeiten zur Herstellung von Verbindungsbestandteilen, welche jetzt nicht nur aus Papier- und Gewebestreifen resp. Bändern, sondern auch aus entsprechend gestalteten Blechklammern bestehen.

Die Imprägnirungsarbeiten sind nur für dem Wetter ausgesetzte Kartonuagen in Verwendung und bestehen aus dem Ueberstreichen oder Tränken der Pappe mit entsprechend zusammengesetzten Flüssigkeiten.

Die Verzierungsarbeiten bestehen meist in dem Bekleben der Pappe mit Buntpapier, auf Beklebmaschinen zur Ausführung gebracht, wie sie in der Pappefabrikation (s. d.) in Anwendung stehen. Auch farbige Streifen, parallel zu den Kanten des Kartons, kommen zur Anwendung, die entweder auf den naturfarbigen, oder gefärbten, oder mit farbigem Papier überzogenen Karton direkt aufgedruckt, oder durch Aufleimen farbiger Papier- oder Gewebestreifen erzeugt werden. Im ersteren Palle wird die Streifenfärbmaschine verwendet ([1] S. 36, Fig. 87). Zum Aufkleben farbiger Bänder parallel zu den Kanten verwendet man die sogen. Bordirmaschine f[lj S. 67, Fig. 144).

Die Schachteln, Büchschen, Kistchen, Kartons, Bollen u. s. w. erhalten meist eine viereckig, rund, oval oder polygonal geschnittene Bodenplatte, an welche sich im rechten oder einem grösseren Winkel ebenso viele Wände an-schliessen, als der Boden Seiten hat, wodurch der eigentliche Behälter gebildet wird. Um diesen von oben zu decken, muss ein ganz ähnliches Produkt von meist geringerer Seitenhöhe und etwas grösseren Dimensionen (der Deckel) erzeugt werden. In vielen Fällen ist dieser Deckel direkt am Schachtelkörper und zwar aus einem Stück mit demselben, aber drehbar angeordnet; oft auch ist der Deckel als Hohlkörper geformt, in den der eigentliche Behälter von der Seite eingeschoben wird. Das Ausschneiden der Boden- und Deckelplatten, sowie der Seitenwände wird in den meisten Fällen mittelst der Kreisscheren vollzogen, die einen der Massenfabrikation entsprechenden kontinuirlichen Betrieb ermöglichen und auch zum Rundschneiden leicht einzurichten sind. Die Verbindung von Boden- und Deckelplatte mit den Seiteiwänden kann zur Ausführung kommen:

1. dadurch, dass beides aus einem Stücke geschnitten und die Wände dann aus der gemeinsamen Fläche in die entsprechende Lage gebogen werden, in welchem Falle meist noch die Kantenverbindung der Seitenwände unter einander durchgeführt werden muss.

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2. Dass Boden- und Deckelplatte sowie Seitenwände für sich ausgeschnitten und dann durch eine Kantenverbindung in Zusammenhang gebracht werden. In diesem Falle sind die Seitenwände meist aus einem Stücke geschnitten und müssen an mindestens einer Stelle zu einem Ganzen verbunden werden.

Um nun bei der Herstellung nach 1 ein Brechen und Beissen der Pappe beim Aufbiegen der Wände zu umgehen, wird entweder der Kante ) entlang an der Innenseite ein Teil des Pappematerials herausgeschnitten,

Fig. 1.

V f y geritzt, genutet, oder aus der Ebene herausgestaucht. Im ersteren Falle ^ wird die sogen. Pappenritz-, im letzteren die Pappen Stauchmaschine zur Anwendung gebracht, die in verschiedenen Konstruktionen zur Ausführung kommen.

Die nach [1] S. 33 gebaute Ritz- oder Nutmaschine (Fig. 1) besteht aus zwei an der Peripherie geschärften runden Scheibenritzmessern a, welche das auszuhebende Material von dem andern Pappematerial durch zwei parallel zu einander in kleinem Abstande liegende Schnitte trennen, und dem Nutmesser b, mit zwei im Winkel zu einander stehenden Schneiden V> welche das abgetrennte Material herauszuheben haben. Beide Messer sind gegen einander und gegen die Pappe genau stellbar und werden in der Nut des oberen Querbalkens der in Fig. 2 dargestellten Pappenritzmaschine in gewünschter Entfernung von einander und entsprechender Tiefe durch Schrauben fixirt. Diese Maschine ist gleichzeitig als Bordirmasehine in Verwendung

und besitzt auf ihrem Tisch stellbare Leitliniale behufs exakter Führung' der zu ritzenden oder zu bordirenden Pappe, deren Fortbewegung durch eine am Ende des Tisches befindliche Walze bewirkt wird, die ihrerseits die Bewegung entweder von einer Transmission, oder durch den Fusstritt vom Arbeiter empfängt.

Zum Stauchen der Pappe kann die in [1], S. 28 beschriebene Pappenstauchmaschine in Verwendung kommen, worauf wir verweisen.

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Fig. 2.

Fig. 3.

Das Ritzen oder Nuten wird an dem Pappenausschnitt vorgenommen, der noch Bodenoder Deckelplatte und Seitenwände in einer Ebene enthält und aus dem nun die Ecken ausgeschnitten werden müssen, um das Aufbiegen der Seitenwände zu ermöglichen. Das Ausschneiden der Eckstücke besorgt die Eckenstanzmaschine (Fig. 3), auf deren Tisch sich zwei im rechten Winkel

Schlitzen durch ein Handrad verstellbare Anschläge befinden, die auf die entsprechende Tiefe des Ausschnittes eingestellt werden müssen. Das eigentliche Ausstanzen wird durch ein

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mit rechtwinkelig zusammenstossenden Schneiden versehenes Messer besorgt, das in senkrechter Führung durch ein Exzenter nach abwärts gezogen wird und die betreffende Ecke aus der Pappe ausstanzt, wobei ein rechteckiger Ausschnitt der Tischplatte I als Gegenmesser dient. Das Re-f sultat dieser Arbeiten ist die aus Fig. 4 ersichtliche Pappe-form (bei viereckigen Kartonnagen). Nach dem nun leicht und exakt zu bewirkenden, Aufbiegen der Seitenwände werden diese durch eine Kanten- oder Eckenverbindung festgestellt.

Bei der, durch Ueberkleben mit »dös Papier- oder Gewebestreifen bewirkten Kantenverbindung wird die Kartonkantenklebmaschine (Fig. 5) in Anwendung gebracht. Der aufzuklebende Streifen läuft von einer rückwärts befindlichen Trommel ab, gelangt durch einen Führungskanal zu einer mit Klebstoff versehenen Walze, von der er den Klebstoff auf die untere Fläche übernimmt, und gelangt so in die Führung des senkrecht beweglichen Presskolbens, durch dessen Herabbewegung mittelst des Fusstrittes der gummirte Streifen auf die Kante des auf den kantigen Amboss geschobenen

Fig. 4.

Fig. 7.

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Fig. 5.

Fig. 6.

Kartons aufgepresst und dadurch befestigt wird. Das Vorziehen des Streifens wird ebenfalls durch den Fusstritt bewirkt. Die Streifen werden auf mit Kreisscheren versehenen Streifenschneidmaschinen in beliebiger Breite hergestellt.

Zu der neuerer Zeit so beliebten Verbindung der Kanten mittelst Blechklammern werden verschiedene Klammerformen in Verwendung gebracht, von welchen eine in Fig. 6 dargestellt ist. Diese glänzend hergestellten, gleichzeitig als Schmuck dienenden Klammern werden von einem langen Klammerstreifen in gewünschter Länge durch eine Handschere abgeschnitten, wobei die Länge durch einen stellbaren Anschlag bestimmt wird. Zur Befestigung derselben an den Kartonkanten wird die Kantenheftmas chine (Fig. 7) verwendet. Dieselbe besteht der Hauptsache nach aus einem hochkantig gestellten Amboss, auf welchen der Karton mit der zu verklammernden Kante nach oben aufgesteckt wird, und aus dem drehbaren, schweren Schlagarm, der an seinem vorderen Ende eine Vorrichtung zur Aufnahme der Blechklammer besitzt. Diese Vorrichtung besteht aus

Fig. 9.

Fig. 8.

zwei im rechten Winkel zu einander geneigten, an Schlitzen verschiebbaren Blechplatten, welche die Klammer in der rechtwinkeligen Nut des Schlagarmes festhalten, beim Aufschlagen des letzteren auf die Kartonkante aber zurücktreten und die Blechklammer freigeben, die nun mit ihren Spitzen in die Pappe eindringt und eine nahezu unlösbare Verbindung schafft. Der Schlagarm wird durch einen Fusstritt nach abwärts gezogen.

Soll keine Kanten-, sondern eine Eckenverbindung in Anwendung kommen, wie bei dem aus Fig. 8 ersichtlichen Karton ohne Deckel, dann werden Blechklammern mit versetzten Spitzen (Fig. 9) in Anwendung gebracht, diese zuerst eckig gebogen, auf die Kartonecken mit der Hand aufgeschoben und durch einen Schlag auf der Eckenheftmaschine (Fig. 10) verheftet. Diese letztere unterscheidet sich von der Kantenheftmaschine nur durch die Form des Schlagstückes.

Das Aufschieben des Kartons auf den Amboss wird durch einen Anschlag begrenzt.

Die Kantenverbindung zweier Seitenwände kann aber auch statt durch Klammerstreifen durch einzelne Klammernieten zur Ausführung kommen; nur müssen in diesem Falle zwei gegenüberliegende Seiten wände mit je zwei abgebogenen Ansätzen versehen sein, die sich an

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Fig. 10.

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Fig. 11.

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Fig. 12.

k die Innenfläche der benachbarten Seitenwände anlegen und m    durch mehrere einzelnstehende Nieten mit dieser verbunden

%    werden, wie dies der Karton (Fig. 11) zeigt. Man verwendet

entweder Nieten mit runden Köpfen, oder solche aus einem länglichen Blechplättchen, in zwei Spitzen endigend, welch letztere beim Heften in die Pappe geschlagen werden. Diese letztere Nietgattung besteht gewissermassen aus einem Glied der früher erwähnten Blechklammer, wie das Fig. 12 zeigt, und wird gleichzeitig mit dem Einschlagen in die Pappe von der Klammer abgekneipt. Die hierbei in Anwendung kommende Nietenheftmaschine oder auch bloss Nietmaschine genannt, besteht, wie aus Fig. 13 ersichtlich, aus einem Amboss zum Aufstecken des Kartons, hier nicht hochkantig gestellt, da es sich nicht um ein Heften an einer Kante, sondern auf einer Fläche handelt ; und aus dem durch einen Fusstritt beweglichen Schlagarm, an dessen Ende sich ein Schlagkolben befindet, dem die aus mehreren Gliedern bestehende Klammer, die sich in einer Führung befindet, durch den Zug einer Feder ununterbrochen zugeführt wird, so dass sich immer das letzte Glied der Klammer unter - . dem Kolben befindet. Beim Niederschlagen des Armes wird . diese äusserste Niete mit ihren ÜMi zwei Spitzen in die Pappe ge-— fH schlagen und gleichzeitig von der mUäSgigigms. Klammer abgekneipt, worauf diese letztere wieder vorrückt.

Bei der Herstellung runder oder ovaler Kartons kann das Aufbiegen der Seitenwände aus der Fläche der Bodenplatte in der besprochenen Weise nicht ausgeführt werden, weil die Seiten wände Falten bilden würden; in diesem Fall wird Heisspressung zur Anwendung gebracht. Aus einem entsprechend breiten Pappestreifen werden runde Platten gestanzt, deren Durchmesser gleich der Deckel- oder

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Fig. 13.

Fig. 14.

Bodenplattengrösse mehr der Höhe der Seitenwand sein muss. Diese Platte kommt nun auf eine Friktionspresse, in welcher dieselbe mittelst eines erhitzten Stempels in eine entsprechende Matritze gepresst wird, so dass der Kartonkörper Fig. 14 daraus entsteht. In ähnlicher Weise werden die kugel- oder eiförmigen Kartonnagen, wie Kugelkäseschachteln, Bonbonieren u. s. w. nur durch Heisspressung hergestellt.

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Fig. 15.

Die Herstellung der Kartonnagen nach 2 beginnt mit dem Ausschneiden der Platten und Wandstiicke aus Pappetafeln, wobei meist Kreisscheren in Anwendung stehen ; dabei können bei eckigen Kartons die Seitenwände entweder aus einem Stück oder jede für sich geschnitten werden. Die Verbindung der letzteren mit den Boden- und Deckelplatten ist hier stets eine Kantenverbindung; die Verbindung der Wände unter sich ebenfalls eine Kanten-, manchmal wohl auch eine Stossverbindung. Die Kantenverbindungen werden wie bei 1 entweder durch Aufkleben von Papier- oder Gewebestreifen, oder durch Klammerheftung, manchmal wohl auch durch Pressung ausgeführt und dabei die schon besprochenen Maschinen mit unbedeutenden Modifikationen zur Anwendung gebracht. So muss bei der Kantenheftmaschine eine Querstellung des Stempels und des Ambosses ausgeführt werden, wie dies Fig. 15 zeigt, da die Bodeukanten nicht so leicht zugänglich sind wie die Seitenkanten.

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Bei runden Kartonnagen besteht die Seitenwand aus einem S, durch keine Kante unterbrochenen M Streifen, dessen Endkanten mit JEa einander verbunden werden, um ggf die ringförmige Seitenwand

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Fig. 16.

Fig. 17.

erhalten. Da dies die einzige Verbindung auf der ganzen Peri-■?j pherie, daher eine unsymmetrische MSs ist, sucht man dieselbe zu ver-ljj|f bergen und verbindet beide gSr Kanten durch Verklebung, wobei Ep eine Verdickung der Wandstärke rt an der Verbindungsstelle dadurch hintangehalten wird, dass sie entsprechend abgeschrägt werden, wozu sowohl handhobelartige Werkzeuge, meist aber Fräsen in Verwendung kommen. Die exakte und dauernde Verbindung dieser schmalen, mit Klebstoff bestrichenen Flächen findet oft mittelst eines Ziehprozesses statt, wobei der Ring um eine Stange von entsprechender Form und Dimension herumgelegt, mit dieser gleichzeitig durch eine gleichgeformte und erhitzte Matrize hindurchgezogen wird. Hierzu werden Ziehbänke (s. d.) verwendet. Soll die Kantenverbindung zwischen Boden- oder Deckelplatte und Seitenwand durch Blechklammerheftung ausgeführt werden, so kann der, nur an der eiuen Seite mit Spitzen versehene, Klammerring (Fig. 16) in Anwendung kommen, in den die Bodenplatte oder Deckelplatte eingesetzt und durch einen Druck in einer Presse mit demselben verbunden wird, während die Verbindung mit der in den Blechring eingesetzten Seitenwand auch durch Einschlagen von Nieten oder dreieckiger Löcher erfolgt. Diese Kantenverbindung kann aber auch durch Aufwalzen eines gewöhnlichen, mit zwei Spitzenreihen versehenen Klammerbleches zur Ausführung kommen, wobei eine kleine Klammerwalzmaschine (D. R. P. Nr. 88 354) verwendet wird.

Die Nacharbeiten der Kartonnagenfabrikation bestehen meist aus Verzierungsarbeiten, namentlich aus dem Bekleben der Kartons mit Buntpapier, Etiketten und Bildern. Mit Buntpapier werden meist solche Kartons beklebt, deren Kantenverbindung mittelst Papier- oder Gewebestreifen zur Ausführung kam, da es sich hier um eine Deckung dieser nicht immer ganz exakten und leicht schmutzenden Arbeit handelt.

Zum Bekleben der Seitenwände wird die in Fig. 17 dargestellte Kartonbeklebmaschine verwendet. Der Hauptsache nach besteht dieselbe aus einer in einem Gestell senkrecht geführten, drehbaren Stange, an deren unterem freien Ende sich ein den Dimensionen des Kartons angepasster Formblock" befindet, auf welchem der erstere befestigt wird. Das aufzuklebende Buntpapier läuft nun in genau passender Streifenbreite von der ganz links befindlichen Rolle ab, geht durch den rechts davon angeordneten Klebapparat, der den Klebstoff aus einem Gefäss entnimmt und durch eine Walze auf das Papier überträgt, und gelangt endlich zu dem Karton, der beim Bekleben mit Hilfe der Stange gedreht werden kann. Nach vollendetem Bekleben wird der Papierstreifen durch einen Fusstritt mittelst zweier scherenartig zusammenwirkenden, an Hebelenden befindliche Messer abgeschnitten. Der nun mit der Stange nach abwärts geführte Karton gelangt zwischen Walzen, die die Wände glattstreichen und den Karton abziehen, der dann in einen schlottartigen Kasten fällt.

Eine andere Art von Verzierung besteht in dem Beschlagen der Kartonwände mit glänzenden, vernickelten Blechklammern, oder in reihenweisem Aufsetzen von glänzenden Nieten u. s. w. (V ergl. a. Faltschachtelfabrikation, Bd. 4, S. 75.)

Litteratur: [1] Sonderabdruck aus Nr. 35—53 der Papierzeitung 1896, publiz. v. d. Aktien-gesellsch. f. Kartonnagen-Industrie in Dresden-Neustadt, Berlin 1896.    Maxim. Kraft.

Kartonpapier, feinere Sorte der Pappen, die namentlich zu Visit-, Adress-und Luxuskarten in Anwendung kommt; s. Pappesorten.

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Kartusche, in der Baukunst, im allgemeinen so viel wie Kolie, in der Kleinkunst aber eine ornamentale Umrahmung eines Wappenschildes (s. Heraldik, S. 144), eines Feldes oder eines ähnlichen Gegenstandes, namentlich dann, wenn das umfassende Beiwerk aus aufgerollten Bandstreifen, Schnörkelwerk oder Voluten besteht (Fig. 1).

Dazu gesellen sich nicht selten fliegende Bänder,

Fruchtgehänge, Akanthusblätter, Engelsköpfe und andere figürliche Zuthaten [1],

v. Schubert-Soleiern.

Litteratur: [1] Meyer, Pr. Sales, Handbuch der Ornamentik, Leipzig 1888.

Kartusche, im Artilleriewesen, s. Munition.

Kartuschraum, s. Schiffs ge schütze.

Karyatide, eine weibliche Statue, die auf ihrem Haupte eine architektonische Last trägt. Ihre Form hat sich, wie es scheint, aus der Kanephora (Korbträgerin) herausgebildet. Nach griechischer Auffassung trägt sie ihre Last mit Leichtigkeit und ohne Anstrengung im Gegensatz zu den Atlanten. In Griechenland fanden sich die Karyatiden an einer Vorhalle des Erechtheions auf der Akropolis zu Athen [1]. Dieses Muster wurde dann in der Kenaissanceperiode und der neueren Zeit vielfach nachgeahmt. In Frankreich kamen die Doppelkaryatiden auf, d. h. neben einander stehende weibliche Statuen, die sich schwesterlich umfangen.

Litteratur : [1] Kunsthistorische Bilderbogen, Leipzig 1888, Tafel 14, Fig. 6.

Kaschmir, s. Weberei.    v. sdhubert-soidem.

Kaschmirwolle, s. Spinnfasern.

Kascholong (Cacholong), s. Opal.

W. Kerp.

Kaserne, eine besondere Gruppe von Eiweissstoffen, welche namentlich in der Milch, aber auch in den Pflanzen Vorkommen. Die Kaseïne sind in schwach alkalischem Wasser löslich und werden daraus durch verdünnte Säuren gefällt, durch Kochen ihrer wässerigen Lösungen aber nicht koagulirt. Durch das Labenzym werden sie in neutraler oder schwach saurer Lösung bei Gegenwart von löslichen Kalkverbindungen abgeschieden. Das Kasein der Milch scheint ausser mit Natron noch mit einem phosphorhaltigen Körper, mit Nuklein, verbunden zu sein. Eine Auflösung von Kasein in Ammoniak oder Boraxlösung wird beim Zeugdruck verwendet. Durch Auflösen von Kasein in gesättigter Boraxlösung entsteht eine dickliche Flüssigkeit von grossem Klebevermögen, welche unter dem Namen Kaseinleim oder Käseleim als Ersatz für Leim oder arabisches Gummi in den Handel gebracht wird. Durch Verreiben von Quark mit gelöschtem Kalk oder durch Auflösen von Kasein in Soda- oder Pottaschelösung oder in Wasserglas werden Präparate erhalten — Kaseinkitte — welche als Glas- und Porzellankitt empfohlen werden. Ein Gemenge von 1 Teil Kasein, 1 Teil gebranntem Kalk und 3 Teilen Zement dient zum Kitten von Stein, Holz, Metall, zum Ausfüllen der Fugen etc. (s. Ei weissstoffe und Leim).

Kaseïnfarben (Käsefarben), Anstrichfarben, bei welchen weisser, frischer Käse (Quark, Topfen) in Verbindung mit Wasser und wenig Aetzkalk das Bindemittel bildet. Hie und da mischt man, um die Haltbarkeit zu erhöhen, die Farben mit Leinölfirnis oder verdünnt die mit Leinölfirnis dick geriebenen Farben bis zur Streichfähigkeit mit Kaseïnfirnis.

Die mit Kaseïnfarben hergesteilten Anstriche sind vollkommen matt, haltbar (wenn auch nicht so haltbar wie Oelfarben) und stellen sich ziemlich billig; eine Schwierigkeit der Anwendung liegt darin, dass das Bindemittel sich nur kurze Zeit, ohne sich zu zersetzen, hält, dass nur Farben mineralischen Ursprunges gebraucht werden dürfen und auch diese erst kurz vor dem .Gebrauch dem Bindemittel beigemischt werden können. Für Holz- und Eisenanstriche müssen

4(e ^?'r^)en s^e^s ®rs^ Leinölfirnis angerieben und dann mit Kaseinfirnis verdünnt werden : fiir Mauer- und Stein- sowie für Papier- und Leinwandanstriche ist dies nicht nötig. Herstellung des Bindemittels werden 32 Teile frischer Käse mit 32 Teilen Wasser von 14V₂ ⁰ R. gut angerührt und der Brei zur weiteren Mischung und Verfeinerung durch ein Metallsieb gedrückt. In den mit Wasser verrührten Käse bringt man nach und nach unter beständigem Umrühren Kalkhydrat (aus 0,75 Teilen zu Pulver gelöschtem Kalk mit 31/2 Teilen Wasser * IU/2 ⁰ R- gemischt, filtrirt), wodurch sich eine milchige, ziemlich dicke Flüssigkeit bildet.

Zur

von Andès.

Kaselowskyscher Kompressor, s. Verbundkompressoren. Kasematte, s. Festungsbau und Schiffsarinirung. Kasemattschiff, s. Kriegsschiffstypen.

Kaserne, ein zur Wohnung von Soldaten bestimmtes Gebäude, das in Festungen zur Verteidigung dienen kann und dann bombensicher anzuordnen ist.

Schon die Römer erbauten in der Kaiserzeit Kasernen, wovon in Pompeji und Rom Reste vorhanden sind. Das Mittelalter kannte dieselben in diesem Sinne nicht, wenn auch die geistlichen Ritterorden ähnliche Bauten nötig hatten. In der Neuzeit wurde in Frankreich die Kasernirung der Lohntruppen unter Ludwig XIV im Jahre 1691 befohlen, in Preussen die erste Kaserne unter Friedrich Wilhelm I. 1717 erbaut und mehr und mehr eingeführt, um der Desertion vorzubeugen. Die neueste Zeit bedarf grosser Kasernenbauten, die in den grösseren Städten der weiten Anlage wegen nicht im Innern der Stadt, sondern ausserhalb des Weichbildes in freier, gesunder Lage errichtet werden.

Die Kaserne der früheren Zeit bildete ein einziges, grosses, mehrere Höfe umschliessendes Gebäude. Heute legt man Wert darauf, viele Einzelbauten in Abständen von 12—20 m anzuordnen, und erbaut deshalb für ein Infanteriebataillon (550 Mann in 4 Compagnien) Wohngebäude für je 2 Kompagnien, dreistöckig, mit Mannschaftszimmern zu 10—12 Mann, 4,5 qm pro Kopf. Unter Dach Montirungskammern. Nahe dabei die nötigen Küchen- und Latrinenbauten; ausserdem kommen hinzu: ein Wohngebäude für verheiratete Unteroffiziere, Exerzierhaus (4 qm pro Rekruten) Offiziers-Speiseanstalt, Waschhaus und Pferdestall; von diesen Gebäuden eingeschlossen ein grosserUebungsplatz. Bei Reiterkasernen (I Regiment 662 Mann) sind Mannschaften und Pferde eskadronsweise getrennt. Statt des Exerzierhauses ist eine gedeckte Reitbahn nötig. — Die einstöckigen Stallungen umschliessen die Reitplätze. Entfernt hiervon ein Krankenstall. Bei Artillerie- und Trainkasernen kommen noch hinzu: grosse und lange Schuppen für Geschütze und den Wagenpark. Die Kosten einer Kaserne für ein Infanterieregiment stellen sich ohne Gelände auf zwei Millionen Mark, für ein Reiterregiment auf 2100000 Ji.

Litteratur: [1] Vorschriften über Einrichtung und Ausstattung der Kasernen, Berlin 1874.— [2] Baukunde des Architekten, Bd. 2., Berlin 1884. — [3] Klasen, Grundrissvorbilder, Leipzig 1883, 12.Abschn.— [4] Handb. d. Architektur, 4. Teil, 7. Halbbd., Darmstadt. — [5] Beilin und seine Bauten, Berlin 1896. — [6] Dresdens Bauten, herausg. vom Ing.-Arch.-Verein, 1878, —

[7] Zeitschr. f. Bauwesen, Jahrg. 1850—1892.    Weinbrenner.

Kasernenschiff, ein zum Wohnen von Marinesoldaten eingerichtetes Schiff.

Maxim. Kraft.

Kasimir, ein zu den feinsten Tuchstoffen zu zählendes Gewebe von grosser Dünne und Leichtigkeit, welches früher mit aufgepressten Mustern, namentlich für Westen, verwendet wurde. S. Tuchfabrikation.

Schmitt- Darmstadt.

Kaskadendurchlässe sind Durchlässe (s. d.) auf stark geneigtem Terrain, deren Sohle nicht kontinuirlich.es Gefälle besitzt, sondern bei denen das Gefälle an einigen wenigen Stellen konzentrirt, die Sohle also abgetreppt wird. Sie heissen auch terrassirte oder Treppendurchlässe.

Kassèliprotektor, s. Alarm vor rieh tun g en, Bd. 1, S. 195.

Kassen schränke, s. G eld s ch ranke.

Kassette (Cassetta), in regelmässiger Anordnung angebrachte, vertiefte Felder in den Decken, Die Kassetten sind gewöhnlich von einem Eierstab oder ähnlichen Formen eingefasst und erscheint das vertiefte Feld zumeist mit einer plastischen Hängerosette, selten mit gemalten Ornamenten, verziert. Angewendet werden die Kassetten sowohl bei geraden Decken als auch bei Gewölben. Gerade Decken erscheinen entweder aus Holz oder aus Stein konstruirt und pflegen rechtwinkelige Kassetten aufzunehmen. Von Gewölben wurden namentlich häufig das Tonnen- und Kuppelgewölbe mit diesem Schmuck verziert, ersteres zumeist mit annähernd rechtwinkeligen, letzteres mit rautenförmigen oder polygonen Kassetten, welche sich entsprechend der Gewölbeform nach oben zu verjüngen.

v. Schubert-Soldern.

Kassettirte Gewölbe zeigen auf ihrer Gewölbelaibung eine regelmässige Gliederung durcli umrahmte Vertiefungen (Kassetten).

Bei Tonnengewölben aus Backsteinen werden nach einem von Möller angegebenen Verfahren die !

Querrippen als Ringe und zwischen diesen, dieselben verspannend, die Längsrippen als scheitrechte Bogen ausgeführt (s. Fig. 1 u. 2).

Bei der Ausführung werden auf der Verschalung des Lehrgerüstes, entsprechend den Vertiefungen der Kassetten, in regelmässigen Abständen, Holzkasten befestigt, die nach oben etwas verjüngt sind, damit

.dieselben beim Ausrüsten nicht am Gewölbe hängen bleiben, oder Teile desselben mitreissen.

Bei Kuppelgewölben werden die Kassetten gewöhnlich nicht bis zum Scheitel hinaufgeführt, sondern es wird in diesem ein sog. „Nabel“ oder „Spiegel“ freigelassen [1], S. 511. Ausserdem erfahren die Kassetten in ihrer Höhe und Breite nach dem Scheitel hin eine Verringerung, die nach dem in Fig. 3 angedeuteten Emyschen Verfahren erfolgen kann, indem o" im Grundriss die Breite eines Kassettenstreifens und eines , Steges festgelegt wird und die zwischen die verlängerten Radien oa, ob und oc eingezeichneten Berührungskreise mit den Radien r bezw. R der Kassetteneinteilung im Aufriss zu Grunde gelegt werden.

Litteratur: [1] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1893/95, Teil 3, B. 2, H. 3, S. 234 u. S. 511. — [2] Breymann. Baukonstruktionslehre, Teil 1, Stuttgart 1868, S. 121 u. 131.

L. 7). Willmann.

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Fig. 2.

Fig. 1.

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Fig. 3.

Kassiaöl, s. Zimtöl.

Kassiterit, s. Zinn st ein.

Andes.

Kastanienbraun, der .Farbe der reifen Kastanie ähnliche rötlich braune Farbe, meist aus Umbra durch Glühen hergestellt, wohl auch eine Mischfarbe aus Umbrum mit Eisenrot, als Oel- und Wasserfarbe verwendbar.

Kastell, eine kleine, für sieb bestehende Festung.

Kasten, s. Grubenzimmerung.

Kastenbäder sind Dampf- oder Heissluftbäder, bei welchen der Kopf oder andere Körperteile des Badenden ausserhalb der Dampfentwicklung bezw. Heissluft bleiben sollen.

Der Dampf oder die heisse Luft wird in der Regel einem mit Fusswaune versehenen Kasten aus Holz zugeleitet, welcher an geeigneter Stelle eine Krause besitzt, die sich an dem ausserhalb des Bades bleibenden Körperteil dicht abschliessen lässt. Statt der Holzkästen werden in neuerer Zeit auch Stoffumhüllungen verwendet, die leicht zusammenlegbar und an zwei der Körperhöhe entsprechend stellbaren Stützen befestigt sind. Bezugsquellen : Maquet & Cie, Heidelberg-Berlin; Schaffer & Walcker, Berlin; Moritz Weil jun., Frankfurt a.M., u. a., auf deren Kataloge wir wegen des Näheren verweisen.

Kastenblau, s. Blaudruck.

Kastendekatur, eine früher in der Tuchfabrikation öfter angewendete Art der Dekatur, bei welcher das auf Walzen aufgewickelte Tuch in einem hölzernen Kasten der Einwirkung des Dampfes ausgesetzt wurde. S. Tuchfabrikation.    Maxim. Kraft.

Schmitt-Darmstadt.

Kastenfangdamm kommt bei Gründungen in und am Wasser zur Umschliessung der Baugrube in Anwendung, wenn grosser Wasserdruck vorhanden ist, oder wenn die Umschliessung im Grundriss keine zu grosse Fläche in An-spruch nehmen soll; s. Fangdamm.

Kastengebläse, s. Gebläse, Bd. 4, S. 507, [lj.

Kastenguss, s. Eisengiesserei.

Kastenkielschwein, s. Schiffbau.

Kastenstände, s. Pferdeställe.

Kasten werk, s. Pumpen.

Kastenzauge ist eine vereinigte Bieg- und Kneipzange. Die Schneiden können wohl als besondere Stücke aufgeschraubt oder eingesetzt und dann zum

Nachschärfen abgenommen, sowie bei eintretender Beschädigung gegen neue vertauscht werden (vergl. Mitteil, des Gewerbevereins für Hannover 1860, S. 72).

Kastenzimmerung, s. Grubenzimmerung.    e. Müller Hannover.

Kastor, ein tuchartiges, oft aus Baumwollkette und Wolleinschlag hergestelltes Gewebe; s. Tuchfabrikation.

Katafalk, ein gerüstartiger provisorischer Aufbau, der bei Begräbnisfeierlichkeiten hervorragender Persönlichkeiten in Verwendung steht, meist mit einem schwarzen Tuche behängen und mit verschiedenen passenden Dekorationen versehen zu sein pflegt und den in der Hegel offenen Sarg mit dem Verstorbenen aufzunehmen hat.    ». scimbert-soidem.

, Katakaustiscll, katakaustische Linie, Katakaustika, Brennlinie heisst der Schnitt einer durch die Axe eines Hohlspiegels oder eines Konvexspiegels gelegten Ebene mit der katakaustischen Fläche. Diese selbst wird von den reflektirten Strahlen eines axenparallel auffallenden Lichtbüschels gebildet als deren Umhüllungsfläche. Sie hat im Brennpunkt des Spiegels eine Spitze. Die Katakaustika eines Kugelspiegels ist ein Hypoeykloide. Vergl. Aberration,

Sphärische.    Aug. Schmidt.

Katakombe, s. Altchristliche Bauweise.

Katalyse, chemische Zersetzung als Folge von Kontaktwirkungen. So erfolgt die Zuckerinversion mit merklicher Geschwindigkeit nur bei Gegenwart einer Säure, deren Menge jedoch während der Reaktion unverändert bleibt. Dergleichen Wirkungen schrieb Berzelius einer besonderen Kraft zu, welche er als katalytische Kraft bezeichnete, während Mitscherlich den Vorgang geradezu Zersetzung durch Kontakt nennt. Ebenso wenig wie für die Kontaktwirkungen überhaupt, konnte für die Katalyse im Besonderen bis jetzt eine befriedigende Erklärung gefunden werden, jedoch haben die Forschungen in neuester Zeit über die Gesetzmässigkeiten der katalytischen Wirkungen wertvolle positive Resultate ergeben [l]. —- Vergl. auch Autokatalyse.

Litteratur: [1] Arrhenius in Zeitschr. f. physik. Chem., 4., S. 226 (1889).

Katarakt, ein Mechanismus, welcher bei der Kataraktsteuerung (s. d.) Anwendung findet, im wesentlichen aus einer durch den Kolben der zu steuernden Maschine bewegten, mit einem Gewicht belasteten, einfach wirkenden Pumpe mit einem Saug- und regulirbaren Druckventil besteht und eine Regulirung der Hubzahl der zu steuernden Maschine bezweckt [1], indem beim Hubwechsel das auf dem Pumpenkolben ruhende Gewicht das Niedersinken des letzteren mit grösserer oder geringerer Geschwindigkeit, je nach der Oeffnung des Druckventils, bewirkt.

Litteratur: [1] Weisbach-Hermann, Ingen.-Mechanik, Braunschweig 1888—1887,5. Auf!., Bd. 2, Abt. 2, S. 1095 ff.    v. Ihering.

Katarakt maschinell, Maschinen mit Kataraktsteuerung (s. d.); veraltet.

Kataraktsteuerungeil, Dampfmaschinensteuerungen mit Katarakt (s. d.), darin bestehend, dass nach beendigtem Kolbenhübe die Maschine vorübergehend stillsteht und hierbei der Katarakt zur Wirksamkeit kommt, das Wiederöffnen des Dampfeinlassventils aber erst stattfindet, wenn der Kolben im Kataraktcylinder in seine tiefste Stellung gelangt. Durch Veränderung der Ausflussgeschwindigkeit des im Katarakt enthaltenen Wassers kann die Hubpause der Maschine innerhalb gewisser Grenzen veränderlich gemacht, also auch die Hubzahl der Wasserhaltungsmaschine in der Minute regulirt werden. Ausführlich behandelt in [1].

Litteratur: [1] Weissbach-Hermann, Ingen.-Mechanik, Braunschweig 1888—1887, 5. Aufl., Bd. 2, Abt. 2, S. 1095—1112.    ». ihering.

Kataster (von capitastrum, Kopfsteuerliste) heisst im meistgebrauchten Sinne des Wortes das zum Zwecke der Ermittelung der Grundsteuer angelegte Verzeichnis der Grundstücke eines Bezirks bezw. die Grundsteuerliste selbst. Zuweilen wird das Wort auch für die Listen der aus anderen Verpflichtungen herrührenden Beiträge verschiedener Beteiligten gebraucht. Zur Aufstellung eines richtigen Katasters der erstgenannten Art ist die Vornahme einer regelrechten Vermessung der Grundstücke erforderlich.

Mit der Ausbildung des Prinzips des freien Privateigentums am Boden seit der Mitte des vorigen Jahrhunderts (s. Peldbereinigung, Bd. 4, S. 151) wuchs naturgemäss auch das Interesse an der Sicherung des Grundeigentums durch regelrechte Vermarkung und Vermessung. Der Mangel an beiderseits anerkannten Grenzmarken, an genauen Massen (erschwert durch den Wirrwarr mit den verschiedenen Massen in den einzelnen Landesteilen), an Beschreibungen der einzelnen Stücke bezüglich ihrer Lage und Grundlasten durch Pläne und Verzeichnisse und endlich an einer guten Buchführung der Gemeinden über die Veränderungen der Eigentumsverhältnisse der einzelnen Grundstücke führte bei dem stets steigenden Güterwert und dem Verkehr mit Grundstücken durch Verpfändungen, Verkäufe und Vererbungen zu endlosen Streitigkeiten. Dabei war auch eine gerechte Verteilung der Grundsteuer nicht möglich. Ordnung in all diesen Dingen war nur erreichbar durch Vermarkung und Vermessung aller Grundstücke, Ermittelung der Rechtsverhältnisse bezüglich der Erwerbung und der etwaigen Grundlasten derselben, Festlegung der Ergebnisse in Kartenwerken (Katasterkarten) und Güterverzeichnissen und regelmässige Ergänzung und Erneuerung, d. h. Fortführung der letzteren bezüglich aller im Laufe der Zeit sich ergebenden Aenderungen. Solche Vermessungen aller einzelnen Grundstücke mit den genannten Nebenarbeiten sind zurzeit in sämtlichen deutschen Staaten zum grössten Teil durchgeführt. Nach einem Hauptzweck, der Steuerregulirung, wird dieses Geschäft Katastervermessung genannt.

Lubberger.

Dass das Vorhandensein genauer Pläne und Güterverzeichnisse auch andere Zwecke wie das Projektiren von Stadtbauplänen, Güterverlegungen, Strassen, Kanälen, Bahnen u. s. w. sowie die Anlegung genauer. Kartenwerke ungemein fördert, bedarf keiner weiteren Ausführung.

Kataster, Katastervermessung. — Das Grundeigentumskataster soll für jedes einzelne Grundstück die Lage und Begrenzung zweifellos bestimmen und eine vollständige Beschreibung desselben unter Angabe des Besitzers, der Oert-lichkeit (Gemarkung, Flur), der Bodenbenutzung (Kulturart), der Flächengrösse, Bodeneinschätzung und des darnach berechneten Reinertrages enthalten, so dass dasselbe eine zuverlässige Unterlage für die Aufstellung und Führung des die rechtlichen Verhältnisse darlegenden Grundbuches und damit für den Immobiliar-, Kredit- und Hypothekenverkehr liefert und ausserdem geeignet ist, für die Grundsteuerveranlagung, die mannigfachen Anforderungen der Landeskultur und sonstige staatswirtschaftliche, öffentliche und private Zwecke zu dienen. Die für die Aufstellung und Verwaltung eines dortigen Eigentumskatasters erforderliche Spezialvermessung muss mit einer solchen Genauigkeit ausgeführt und erhalten werden, dass sie ihren Hauptzweck, Sicherung des Grundeigentums in seinen rechtlichen Grenzen, dauernd zuverlässig erfüllen kann, und dass sie ferner alles sonstige im Staats- und öffentlichen Interesse erforderliche Messungsmaterial ohne weiteres zu liefern vermag, und den für besondere Zwecke, wie die Anlage von Eisenbahnen, Strassen, Kanälen, Meliorationen u. s. w. notwendigen Ergänzungs- und Höhenmessungen als eine zuverlässige, leicht zugängliche Unterlage dienen kann.

Ueber die allmäliche Entwicklung des Katasterwesens in den Einzelstaaten Deutschlands von seinen ersten Anfängen als Steuerkataster bis zu dem Entwicklungsstadium der Gegenwart (bis 1880) gibt eingehende Auskunft [l] j für Rheinpreussen vergl. [10]; wegen der Spuren uralter Katasteranlagen bei den Aegyptern und Römern sowie im Mittelalter sei verwiesen auf [2].

Die Aufstellung des Katasters erfolgt nach politischen Verbänden (Gemeinde-, Gutsbezirken) sowie den sogen. „Gemarkungen“, das sind zusammenhängende Grundstückskomplexe, welche in der Regel mit den Grenzen von Gemeinde- oder Gutsbezirken zusammenfallen, soweit diese nicht erhebliche Abweichungen von der zusammenhängenden Lage aufweisen und dadurch eine einheitliche Bearbeitung stören würden. Diese so bestimmten Bezirke werden für die technische Bearbeitung in Unterabteilungen „Fluren“ (Blätter) zerlegt.

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Zu einer Flur (Blatt) gehören stets ganze Eigentumsstücke und ihre Grenzen sollen, soweit möglich, mit der topographisch, wirtschaftlich oder herkömmlich bestimmten Feldein-teilung (Feldlage, Gewanne, Wendung, Flagge etc.) zusammenfallen. Diese Eeldlagen wrerdeu oft durch Jahrhunderte alte, charakteristische Benennungen (Flur- , Gewann- u. s. w. Namen) bezeichnet und geben dadurch innerhalb einer Gemarkung die ortsübliche Bezeichnung für ein Grundstück ab. Die technische, jede Verwechslung ausschliessende, Bezeichnung der Grundstücke erfolgt dagegen durch Zerlegung der Flur in eine Anzahl von Stücken, die sogen. „Parzellen“ und zwar so, dass jede Parzelle nur einem Eigentümer gehört, im Grundbuch " - ein Rechtsobjekt bildet, in derselben Flurabteilung (Gewanne etc.) liegt und von derselben Bodenbenutzung (Kulturart) ist. Diese Parzellen werden innerhalb einer jeden Flur nach ihrer topographischen Lage, im Norden beginnend, fortlaufend beziffert, so dass die katastermässige

Die Katasterkarten, auf einzelnen Blättern flurweise konstruirt (s. Karte), geben in verjüngtem Massstab (1 : 500 bis 1 : 2000, ausnahmsweise bis 1 : 5000) eine geometrische Darstellung des betreffenden Geländeabschnittes mit allen örtlichen Einzelheiten, wobei jede Parzelle durch ihre Nummer bezeichnet ist.

Bezeichnung eines Grundstückes erfolgt nach Gemarkung (Name). Flur (Nr.), Parzelle (Nr ) z. B. Gemarkung NN, Flur 2, Parzelle 18.    v

Die für den öffentlichen Verkehr nach den vorgenannten Gesichtspunkten erforderlichen Katasterdokuniente, welche auf Grundlage der Vermessung gemarkungsweise aufgestellt werden, sind: Kataster karte, Flurbuch und Mutterrolle.

Das Flurbuch enthält für den Gemeindebezirk (Gemarkung) flurweise zusammengestellt nach Nummerfolge und natürlichem Zusammenhang die Parzellen unter Angabe von Namen und Wohnort des Eigentümers, Bezeichnung der Lage (Gewanne), Kulturart, Bodenklasse, Reinertrag, und von den Ergebnissen der Vermessung den Flächeninhalt, in der Regel gesondert nach der Benutzungsart (nutzbare Grundstücke, Wege, Hofräume u. s. w.), sowie den Verweis auf Mutterrolle und Grundbuch.

Die Mutterrolle ist eine übersichtliche Zusammenstellung der jedem Grundeigentümer gehörenden, im Flurbuch nachgewiesenen Parzellen, mit den Angaben des Flurbuches unter Zufügung der auf Grund des Reinertrages veranlagten Grundsteuer. Zur Erleichterung der Führung dieser Bücher dienen besondere übersichtliche Verzeichnisse, wie Parzellenregister. Artikelverzeichnisse u. s. w.

Damit diese Katasterdokumente die ihnen für den öffentlichen Verkehr zufallende Aufgabe erfüllen können, müssen dieselben in jedem Augenblick den thatsächliclien Bestand mit derselben Genauigkeit wie bei der ersten Aufstellung nachweisen, sie müssen fortwährend den durch den Grundstücksverkehr, die Umwandlung der Bodenfläche durch Bebauung u. s. w. entstehenden Veränderungen folgen, das heisst, die Vermessung muss „fortgeführt“ werden.

Diese „Fortführung“ des Vermessungswerkes durch stetige Nachtragsmessungen grösseren und kleineren Umfanges, und der Katasterdokumente durch Einträgen der Veränderungen (Umschreiben, Fortschi’eiben) ist die wesentlichste Aufgabe der Katasterverwaltung eines Staates. — Kommt diese Fortführung nicht mit peinlichster Aufmerksamkeit zur Ausführung, so wird selbst ein bei seiner Errichtung tadelloses Kataster, besonders in Gegenden mit lebhaftem Grundstücksverkehr und starker Bodenumformung, in kurzer Zeit nicht mehr den thatsächlichen Verhältnissen entsprechen, d. h. seinen Zweck (vornehmlich Sicherung des Grundeigentums, Vermeidung von Grenzstreiten) nicht mehr erfüllen können. Die für die Errichtung desselben aufgewendeten Kosten werden zum Teil vergeblich aufgewendet sein. Vergl. hierzu [1].

Um die regelrechte Fortführung zu ermöglichen, ist erforderlich, dass bereits die Urvermessung mit Rücksicht auf die zweckmässige Anordnung und Erleichterung dieser dauernden späteren Arbeiten erfolgt, und dass das Verfahren der Fortführungsarbeiten ein einfaches und zuverlässiges ist, wie es die dauernde Sicherung des Grundeigentums verlangt. Die Katastervermessungen zerfallen demnach in 1. Ausführung der Neumessungen, sogen. „Katasterneumessung“ und2. Fortführungsvermessungen (Fortschreibungs-, Ummessungenu.s. w.).

Die Katasterneumessung ist ihrem Prinzip nach eine bis ins einzelne gehende exakte Landesvermessung (s. d.). Da ihre wesentlichste Aufgabe die Sicherung des Grundbesitzes sein soll, so ist ihre unerlässliche Grundlage die Feststellung und Vermarkung der Eigentumsgrenzen. Diese Vermarkung muss nach Dauerhaftigkeit und Genauigkeit dem Werte des Bodens entsprechen und die Messung die gegenseitige Lage der Grenzpunkte mit einer dem Bodenwert und der Grenzbezeichnung entsprechenden Genauigkeit zahlenmässig zum Ausdruck bringen. Die hierzu erforderlichen Vermessungsarbeiten bestehen aus Klein-trian guli rung, Polygonisirung, Liniennetzabsteckung und Stückvermessung nebst den zugehörigen Berechnungsarbeiten und der Kartirung.

Handelt es sich um die Durchführung der Neumessung für ein ganzes Staatsgebiet oder grösserer Teile eines solchen, wie z. B. zurzeit in Elsass-Lothringen, so werden für diesen Zweck besondere Vermessungspersonale gebildet, denen bestimmte Arbeitsgebiete überwiesen werden, innerhalb welcher die Spezialmessungen nach einem dafür aufgestellten Arbeitsplan gemarkungsweise zur Ausführung gelangen.

Die Kleintriangulirung erfolgt im Anschluss an die vorhandenen trigonometrischen Hauptsysteme in der Regel für einen Komplex von Gemarkungen (entsprechend den trigonometrischen Grundlagen) im Zusammenhänge und soll als Unterlage für die weiteren Messungen Punkte liefern, der Abstand je nach der Oertlichkeit bis zu 500 m oder 1000 m herabgehen. Diese ti’igonometrischen Punkte müssen im Felde dauerhaft vermarkt sein und die für sie berechneten Koordinaten die gegenseitige Lage dieser Punkte bis auf einige Centimeter genau angeben. (Weiteres s. Triangulirung.)

Auf die Kleintriangulirung gründet sich das Polygonnetz (s. d.). Dasselbe besteht aus einem System von gebrochenen Linienzügen (mit Punktabständen von etwa 50 m bis zu einigen hundert Metern), welche den Geländelinien, Wege- und Grenzzügen (Flur-, Gewanngrenzen) folgen und dadurch für die eigentliche Aufmessung der Grenzen, Gebäude u. s. w. eine zuverlässige Grundlage sind. Diese Züge bilden, da die Winkel in den Brechpunkten mit dem Theodoliten und die Seiten unmittelbar mit Längenmesswerkzeugen gemessen werden, das unentbehrliche Bindeglied zwischen Triangulirung und Linienmessung. Die zweckmässige Anordnung des Polygonnetzes, so dass die unmittelbare Absteckung von Linien innerhalb des dadurch geschaffenen Rahmens auf enge Gebiete beschränkt wird (Linienabsteckung nicht über 400 bis 500 m) ist von besonderer Bedeutung sowohl für die Neumessung als besonders auch für die späteren FortführungsVermessungen. (Weiteres s. Polygonnetz.)

Nach Erledigung dieser und der weiteren vorbereitenden Arbeiten (Verarbeitung des bisher vorhandenen Vermessungs- und Katastermateriales, öffentliche Bekanntmachungen u. s. w.) beginnen die Arbeiten für eine Gemarkung mit der Feststellung und Vermarkung der Grenzen und zwar sowohl derjenigen der Gemai’kung an sich, der Gewannen, Wege, sonstigen öffentlichen Anlagen und sämtlicher Eigentumsstücke. Die exakte Ausführung dieser Arbeit ist naturgemäss für ein Eigentumskataster von grundlegender Bedeutung und daher mit besonderer Sorgfalt auszuführen, und zwar sowohl in Bezug auf die Richtigstellung und öffentliche Anerkennung der Grenzlage, als auch die dauernde und scharfe Bezeichnung durch starke, als Grenzzeichen leicht zu erkennende Steine oder andere geeignete Marken (s. auch Grenzmarke). Die Grenzfeststellung und Vermarkung findet statt in öffentlichen Terminen unter Leitung der Vermessungsbeamten und Zuziehung der Gemeindevertreter, der beteiligten Eigentümer und ortskundiger Leute. Etwaige Grenzstreitigkeiten sind zu schlichten. Ein gesetzlicher Zwang zur Vermarkung ist wegen der vielfach entgegenstehenden Schwierigkeiten bisher noch nicht in allen Staaten zur Durchführung gelangt. Als vorbildlich sind in dieser Hinsicht die betreffenden gesetzlichen Bestimmungen in Elsass-Lothringen zu nennen [3J.

Sobald Polygonisirung und Grenzvermarkung abgeschlossen sind, kann die eigentliche Aufnahme beginnen, welche in der Regel nach Fluren erfolgt. Dies Arbeitsstadium zerfällt wieder in zwei Teile, die Absteckung des Liniennetzes und die sogen. Stückvermessung.

Das Liniennetz ist ein System von geraden Linien, deren Endpunkte durch das Polygonnetz oder andere bereits auf das Polygonnetz zurückgeführte Linien bestimmt sind. Die Stückvermessung ist die unmittelbare Aufmessung der einzelnen Grenzpunkte, Gebäude und sonstigen Gegenstände mit Längenmesswerkzeugen (mit Benutzung von Winkelspiegel etc.). Die Ausführung dieser geometrisch zwar sehr einfachen Messung (s. Stückvermessung) bedarf zur sach-gemässen Erledigung grosser Erfahrung, denn es ist dabei Rücksicht zu nehmen ebensowohl auf die exakte Anordnung der Neuaufnahme als auch der Fortführungs Vermessungen. Die Auswahl der Linien ist so zu treffen, dass das geometrische System möglichst einfach sich gestaltet, die Linien sich zur unmittelbaren Aufmessung der Grenzen eignen, zusammenhängende Grenzlinien auch von zusammenhängenden, in möglichst inniger Beziehung zu einander stehenden Linien aufgemessen werden, so dass bei Nachtragsmessungen, welche in der Regel einzelne Grundstücke oder abgeschlossene Grundstückskomplexe betreffen, möglichst wenig Linien wiederherzustellen sind, und die richtige Lage benachbarter Grenzpunkte durch einfache unmittelbare Längenmessungeu geprüft werden können. Die Messungspunkte werden durch Vermarkung (unterirdisch) für die Zwecke der Fortführung erhalten, oder dadurch gesichert, dass sie in möglichst innige Beziehung zu den vorhandenen Grenzpunkten (Steinlinien) gebracht werden und von diesen aus wieder aufgesucht werden können. Das erstere Verfahren (z. B. Preussen [4], Bayern [5]) will unabhängig von dem veränderlichen System der Grenzpunkte ein unterirdisch vermarktes, unveränderliches, für sich bestehendes Liniennetz für die Neu- und Fortführungsmessungen schaffen; das letztere (z. B. Baden [6]) setzt einen Teil der Grenzpnnkte als dauernd voraus und gründet auf diese und eine enge, auch an die Grenzpunkte angeschlossene Polygonisirung das Liniensystem. Beide Verfahren haben Vorteile und Nachteile; eine zweckmässige Verbindung beider, das unterirdisch vermarkte Liniensystem, beschränkt auf die Hauptlinien, das System der untergeordneten Linien unmittelbar bezogen auf die Grenzpunkte, wie es der Hauptsache nach in Elsass-Lothringen üblich, kann, unter Berücksichtigung der örtlichen Verhältnisse angewendet, geeignet sein, die beiderseitigen Nachteile möglichst zu mildern.

Jeder einzelne aufgemessene Punkt (Grenzlinie) ist der Lage nach gegen Fehler durch eine Probemessung zu sichern. Dazu sind in den Vermessungsanweisungen bestimmte Vorschriften erlassen. Besonders zweckmässig ist das in Elsass-Lothringen eingeführte Verfahren, bei welchem diese Probemasse und sonstige für die Flächenberechnung und die Fortführung in Betracht kommende Messungszahlen von einem zweiten Beamten unabhängig von der eigentlichen Aufmessung erhoben werden.

zu

Die Ergebnisse der Vermessung werden eingetragen in „Handrisse“ (oder Feldbücher), welche die Unterlagen für alle weiteren Arbeiten einschliesslich der Fortführungsmessungen bilden haben. Die Genauigkeit der Messung muss dem Werte der Grundstücke entsprechen; es ist demgemäss für Gebiete, welche in dieser Hinsicht einen bemerkenswerten Unterschied aufweisen (Stadt, Ortslage, Weide, Wald), auch ein gewisser Unterschied in der Messungsgenauigkeit angezeigt, was bei den Fehlergrenzen für die Läugenmessung entsprechend zu berücksichtigen ist. (Iu Städten, Ortslagen enge, in Feldlagen mittlere, in Weide-, Waldgebieten entsprechend weitere Fehlergrenzen).

Sofort nach Abschluss der Feldarbeiten für eine Gemarkung findet zur Beseitigung etwaiger Irrtümer in einem öffentlich anberaumten Termine eine Verlesung der Vermessungsergebnisse

statt in Bezug auf Eigentumsbestimmung, Art der Vermarkung, Begrenzung, Nachbarn, Kulturart u. s. w. Darnach erfolgt die weitere Ausarbeitung der Ergebnisse, zunächst die Berechnung der Koordinaten der Liniennetzpunkte, darnach die Anfertigung der Karten, und zwar der Flurkarten im Massstab von 1: 500 bis 1: 2000 (eventuell 1: 250 bis 1: 5000) je nach dem Grade der Parzellirung, und ferner einer Gemeinde-Uebersichtskarte (etwa 1:10 000), auf welcher nur die topographischen Gegenstände, Flur-, Gewann-Grenzen und -Bezeichnungen, Kulturarten u. s. w., also ohne Einzeichnung der einzelnen Parzellen, zur Darstellung gelangen. (AVeiteres s. Karte.) Die bei den zuletzt genannten Arbeitsstadien sich durch die Proben ergebenden Anstände sind durch Nachmessung sofort zu beheben. Erst nach Erledigung aller Anstände kann der Abschluss der Kartirung, die endgiltige Numerirung der einzelnen Parzellen und darnach die Flächeninhaltsberechnung erfolgen. Diese zerfällt wieder in eine doppelte unabhängige Berechnung für alle einzelnen Parzellen, die „Einzelberechnung“ und die Berechnung des Sollinhaltes für ein Kartenblatt, die sogen, „grosse Massenberechnung“, auf welche das arithmetische Mittel der Einzelberechnungen abgeglichen wird, sowie die erforderlichen Probe- und Berichtigungsrechnungen. (AVeiteres s. Flächenb er e chnu ng.) Das auf diese AA'eise gewonnene Flächeninhaltsverzeichnis über die einzelnen Parzellen dient mittelst der Einschätzung nach Kulturarten und Klassen zur Berechnung der Katasterreinerträge der Parzellen und zur Aufstellung der oben erwähnten Katasterdokumente, Flurbuch, Mutterrolle nebst den sonstigen Registern und den für die Offenlegung erforderlichen Güterauszügen oder -Verzeichnissen (welche der Originalmutterrolle entsprechen).

Innerhalb aller dieser einzelnen einander folgenden Arbeitsstadien von der Triangulirung bis zur Aufstellung der Bücher werden, abgesehen von den durch das Verfahren selbst gegebenen Proben, sämtliche Arbeiten seitens der leitenden Beamten einer eingehenden Prüfung unterzogen und zwar sowohl durch Nachmessungen im Felde als auch durch Proberechnungen u. s. w. Erst nach Erledigung dieser Prüfung und der dadurch etwa erforderlichen Nachtragsarbeiten findet zur öffentlichen Anerkennung des durch das neue Kataster nachgewiesenen Eigentumsstandes seitens der einzelnen Eigentümer ein Offenlegungsverfahren statt. Jedem Eigentümer werden die sein Eigentum in der betreffenden Gemarkung beschreibenden Güterverzeichnisse (-Auszüge etc.) zugestellt, auf Grund welcher etwaige Einwendungen gegen die Katasternachweise innerhalb einer angemessenen Frist (sechs AVochen), während welcher die Dokumente in öffentlichen Terminen vorgelegt und erläutert werden, erhoben werden können.

Nach Abschluss dieses Offenlegungsverfahrens und Ausführung der etwa erforderlich gewordenen Berichtigungen, Nachträge etc. tritt das neu aufgestellte Kataster öffentlich in Giltigkeit. Es kann nunmehr die Anfertigung der für den Dienstgebrauch der Katasterbehörden, der Grundbuchämter, der Gemeindeverwaltungen u. s. w. erforderlichen Kopien der Originalkatasterbücher und Karten vorgenommen werden. Für die heute an die Zugänglichkeit und allgemeine Brauchbarkeit der Ergebnisse einer exakten Spezialvermessung zu stellenden Anforderungen ist, abgesehen von den für den speziellen Dienstgebrauch bei der Fortführung zu vervielfältigenden Originalhandrissen über die Stückvermessung, eine Veröffentlichung der Katasterkarten durch Druck unerlässlich. Diese Veröffentlichung ist bei den Katastervermessungen in Bayern und AVürttemberg durch Steindruck von vornherein geschehen und hat bedeutende Vorteile gebracht. In Elsass-Lothringen werden die mit den besonders für die Fortführung geeigneten hauptsächlichsten Messungszahlen versehenen Flurkarten durch Zinkdruck hergestellt, während in Preussen die seit 1880 nach [8] im Prinzip eingeführte Drucklegung der Stückvermessungsrisse praktisch bisher noch nicht zur Durchführung gelangt ist.

Die Erhaltung und Fortführung des Katasters, so dass dasselbe in jedem Augenblick mit dem thatsächlichen Bestände übereinstimmt, erfordert die Erhaltung der einmal öffentlich anerkannten Grenzmarken und der bei der Messung vermarkten Messungspunkte. Diese Erhaltung der Grenz- und Messungszeichen bedarf einer dauernden Ueberwachung durch periodische Revisionen (Ueberwachungsdienst) und Strafbestimmungen über das unbefugte Versetzen, Ausnehmen oder das Beschädigen von Grenz- und Messungszeichen. In manchen Staaten und Gegenden sind für die Ueberwachung der Grenzlage herkömmliche Einrichtungen (Feldgerichte, Feldgeschworene, Feldschöffeii, Untergänger u. s. wr.) vorhanden. Vergl. [l] und [3}. Das Verfahren für die Fortführung ist in den einzelnen Staaten durch besondere Vorschriften, z. B. [9],

geregelt.

einem Eigentümer auf den

Im allgemeinen gilt das folgende: Eigentumsübergang von Rechtsnachfolger findet nur durch die auf Grund einer Auflassung erfolgte Eintragung im Grundbuche statt. Soweit die Grundbuchordnung noch nicht in Frage kommt, tritt an Stelle der Auflassung eine gerichtliche oder notarielle Urkunde (ein besonderer Fall liegt vor beim Enteignungsverfahren). Nur eine derart vollzogene Eigentumsübertragung darf in die Kataster-bücher übernommen werden, wozu ein Mitteilungsverfaliren zwischen den Grundbuchämtern (Notaren) und den Katasterbehörden dient. AVerden durch Teilung, Abtrennung, Grenzverlegungen, Anlage von Eisenbahnen, Kanälen, Gebäuden oder sonstigen Aenderungen die bisher bestehenden Parzellen umgestaltet, so ist nach Feststellung, ob die betreffenden Eigentumsstücke wirklich in ihren rechtlichen Grenzen bestehen, diese Aeuderung durch Aufmessung in die bestehenden Handrisse und Karten an Stelle der alten Parzellenlage zu übertragen, es ist eine „Fortführungsvermessung“ auszuführen. Diese Messungen (in Preussen z, B,

31

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Neben der heute für die Kleinmessung als der exaktesten Messungsmethode angesehenen und vorstehend allein betrachteten Linienmethode, welche vornehmlich auch wegen der Ermöglichung einer zuverlässigen Fortführung erforderlich und daher in allen amtlichen Anweisungen vorgeschrieben ist, ist auch für bestimmte Gebiete wie besonders der Gebirge, oder Gegenden mit grossen Besitzständen und wenig oder gar nicht wechselndem Grundbesitz (Wald, Heide u. s. w.) ein schneller zum Ziele führendes Messungsverfahren zulässig und daher in solchen Fällen mit Vorteil von der Tachymetrie Gebrauch zu machen.

betreffen sie jährlich mehr als 1 % aller Parzellen) sind ihrem Vollzug nach teilweise Wiederholungen der Urvermessung, und auf Grund des vorhandenen Liniennetzes und dessen etwa erforderlicher Erweiterung derart auszuführen, dass die Nachtragsmessungen integrirende Bestandteile der Urvermessung werden und jederzeit weitere Nachtragsmessungen auf sie gegründet werden können. Als feststehend sind die äusseren von der Veränderung nicht betroffenen Grenzlinien des Grundstückskomplexes sowohl bezüglich ihrer Lage als auch der dadurch bestimmten Flächen zu betrachten, so dass sie den Sollinhalt für die neuen Parzellen (Teilparzellen) bestimmen, auf welchen diese abzustimmen sind. Sowohl für die Linienmessung wie für die Flächenbestimmung sind dieselben Fehlergrenzen wie bei der Urvermessung innezuhalten. Die neugebildeten Parzellen erhalten neue Nummern im Anschluss an die bestehende Numerirung, wofür bestimmte Vorschriften massgebend sind [Fortsetzung der fortlaufenden Bezifferung in der betreffenden Flur unter Anmerkung der für die Lage früher angewendeten alten (sogen. „ Stamm“ )-Nummer.]

Ueber jede Fortführungsmessung ist eine „Mes sungs ver handlung“ aufzustellen, welche zur Beurkundung und Anerkennung der im Felde festgestellten Thatsachen und Ermittelungen, sowie der etwa neu errichteten Grenzzeichen dient.

Bei denjenigen älteren Katasteranlagen, bei welchen kein feststehendes Liniennetz als Grundlage dienen kann, sind die Messungen im Anschluss an unzweifelhaft in der Karte und im Felde feststehende Grenzpunkte (eventuell Gebäudeecken) auszuführen, nachdem die Ueber-einstimmung zwischen Karten- und Feldpunkten festgestellt ist. Derartige Messungen können naturgemäss niemals dieselbe Genauigkeit haben als die nach dem zuerst genannten Verfahren ausgeführten, da dasselbe an die durch die Karte gegebene Massbestimmung gebunden ist (Papiereingang). Ein derartig fortgeführtes Kartenwerk hat einen verhältnismässig geringen Wert. Für die unter den verschiedenen in der Praxis sich ergebenden Verhältnissen einzuschlagenden Verfahren, auch für die Feststellung sachlicher Irrtümer in den Katasterdokumenten und Karten sind in den' amtlichen Anweisungen [9] bestimmte Vorschriften erlassen. Die Ergebnisse von Auseinandersetzungen, Gemeinheitsteilungen, Verkoppelungen, Zusammenlegungen, Feldbereinigungen etc. werden nach gleichen Grundsätzen für die Aufstellung der Katasterdokumente verwertet und an Stelle der oben erwähnten Katasterarbeiten übernommen. Die Organisation der Katasterverwaltungen in den deutschen Staaten ist dargestellt in [1].

Dieselbe bietet für derartige Verhältnisse eine genügende Genauigkeit der Punktbestimmung, sofern sie auf eine gute Kleintriangulirung gegründet ist. Die Sicherung der Eigentumsverhältnisse verlangt dabei natürlich eine doppelte unabhängige Bestimmung aller Grenzpunkte und für die spätere Fortführung eine geeignete Vermarkung wichtiger Messungspunkte. Die tachymetrische Methode allgemein für die Zwecke eines Eigentumskatasters auch für eng-parzellirte Gegenden anzuwenden, wird — dieselbe Genauigkeit der Neubestimmung vorausgesetzt — besonders an der Schwierigkeit exakter Fortführungsarbeiten scheitern, sofern ein solches zur Präzisionsmessung ausgebildetes tachymetrisches Verfahren überhaupt noch mit der Linienmessung in Wettbewerb treten kann (Abhängigkeit von der Witterung etc.). Wenn demnach unter bestimmten Bedingungen ein tachymetrisches Verfahren als durchaus zweckentsprechend bezeichnet werden kann [11], so sind dagegen (abgesehen von wenigen Ausnahmefällen) die Versuche, im Polygonnetz die Distanzmessung an Stelle der unmittelbaren Längenmessung zu setzen, im Prinzip als verfehlt zu betrachten, da sie der Linearmethode die wesentlichste Stütze, das sind die unmittelbar gemessenen Polygonseiten, nehmen und dafür nur einen zweifelhaften Gewinn durch eine verhältnismässig geringe Arbeitsersparnis einbringen.

Einen Vorteil behält die tachymetrische Methode stets vor der Linearmethode voraus, nämlich die sich nebenbei ergebenden Höhenbestimmungen, auf welche bei der speziell für das Eigentumskataster ausgebildeten Linearmethode verzichtet werden muss ; wenigstens wird zurzeit von der Ausführung allgemeiner Höhenbestimmungen bei Katasterneumessungen (mit Ausnahme der Stadtvermessungen) noch Abstand genommen, so dass in dieser Hinsicht die Katastervennessungen nicht ganz die an eine spezielle Landesvermessung zu stellenden Anforderungen erfüllen.

Litteratur : [1] Das deutsche Vermessungsw^esen, historisch kritische Darstellung, auf Veranlassung des deutschen Geometervereins unter Mitwirkung von Fachgenossen herausgegeben von Jordan und Steppes. 1. Band: Höhere Geodäsie und Topographie (Jordan), 2. Band: Das Vermessungswesen im engeren Dienste der Staatsverwaltung (Steppes), Stuttgart 1882. — [2] Cantor, Geschichte der Mathematik, Leipzig 1880. — Cantor, Römische Agrimensoren, Leipzig 1875, 1878. — Stöber, Die römischen Grundsteuervermessungen, München 1877. — Eiffler, Das Vermessungswesen in Aegypten bis zur Römerzeit, Strassburg 1895. — Eiffler, Das Vermessungswesen der Markgemeinden, Strassburg 1895. Einige der amtlichen Vermessungsanweisungen sind: [3] Elsass-Lothringen: Anweisung vom 30. Januar 1889 für das Verfahren bei der Stückvermessung von Gemarkungen zum Zwecke der Errichtung von Katasterurkunden, Strassburg 1889. — [4] Preussen : IX. Anweisung vom 25. Oktober 1881 für die trigonom. und polygononT. Arbeiten bei Erneuerung der Karten und Bücher des Grundsteuerkatasters, 1. Auf!., Berlin 1881, 2. Aufl., 1893. — VIII. Anweisung vom 25. Oktober 1881 für das Verfahren bei Erneuerung der Karten und Bücher des Grundsteuerkatasters, Berlin 1882. — [5] Bayern: Instruktion für neue Katastermessungen. Veröffentlicht durch das königl. Staatsministerium der Finanzen, 25. Juni 1885. München; vergl. wegen der Vermarkung auch Zeitschr. für Verm. 1897, S. 42. — [6] Baden: Anweisung zur stückweisen Vermessung sämtlicher Liegenschaften, des Grossherzogtums Baden, Karlsruhe 1852. — [7] Württemberg : Technische Anweisung für die Arbeiten für Erhaltung und Fortführung der Flurkarten und Primärkataster vom 30. Dezember 1871, sowie vom 19. Januar 1895, Stuttgart. — [8] Allgemeine Verfügung vom 2. Juli 1880, betreffend die Vermarkung der Messungspunkte und der Eigentumsgrenzen, sowie die Publikation der Stückvermessungsrisse aus Anlass von Katasterneumessungen, Berlin 1880. — [9] Preussen :

II. Anweisung vom 21. Februar 1896 für das Verfahren bei den Vermessungen zur Fortschreibung der Grundsteuerbücher und Karten, Berlin 1896. — Elsass-Lothringen: Anweisung vom 3. Juli 1886 für die Katasterfortführungsmessungen, Strassburg 1886. — Bayern: Bestimmungen vom

6. Oktober 1887 über die Fortführung der Neuaufnahmen etc., München 1887 (vergl. [5]). — [10] Benzenherg, Ueber das Kataster, 2 Bände, Bonn 1818. -— [11] Brönnimann, Die Katastervermessung auf Grundlage der in den Schweiz. Konkordatskantonen geltenden Vorschriften, Bern 1888. — Einige weitere das Katasterwesen behandelnde sehr empfehlenswerte Schriften sind [12] Kodenbusch, Die Durchführung der Katastervermessungen in Eisass - Lothringen, Strassburg 1891. — [13] Harksen, Das preussische Kataster und seine Verbindung mit dem Grundbuch, Dessau 1896. -— [14] Bericht über die Vornahme einer allgemeinen Parzellarvermessung etc., an die Direktion der öffentlichen Arbeiten des Kantons Zürich erstattet von der Kommission für Reorganisation des Kataster- und Vermessungswesens, Zürich 1885. — Ferner sei hingewiesen auf [15] Sombart; „Denkschrift, betreffend Organisation und Reform des öffentlichen Vermessungswesens in Preussen“, Zeitschr. für Vermessungswesen, Stuttgart 1879, S. 376, sowie ebenda 1881, S_ 37.

Reinhertz.

Katasterkarten, s. Kataster, Kataster Vermessung.

Katechin, Katechu, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 126. Katliarinenrad (Glücksrad, Radfenster, Rose), ein kreisrundes Fenster, das sich in den Fassaden mittelalterlicher Kirchenbauten vorfindet.

Je nach dem Stile erscheint dasselbe verschieden gebildet. In der Frühperiode erhielt es eine Gestalt, die viel Aehnlichkeit mit einem Wagenrade hat, und zwar waren im romanischen Stile die Speichen mit Rundbogen geschlossen (s. Figur), wozu sich zuweilen noch im Kreise angeordnete Pässe gesellten. Die gotische Periode gab den Fenstern eine ähnliche Form, nur dass die einzelnen speichenförmigen Glieder mit einem Spitzenbogen verbunden erschienen, die eine ähnliche Anordnung und Unterteilung erhielten wie die senkrecht gestellten Fenster. In der gotischen Spätzeit kam das flammenförmige Masswerk bei den Radfenstern auf, wobei in einzelnen Fällen sogar von der zentralen Anordnung Umgang genommen wurde.    v- Schubert-Soldem,

v. Schubert-Soldern,

Kathedrale (Kathedralkirche), Kirche, die eine Cathedra (einen bischöflichen Stuhl) besitzt ; sie ist die Hauptkirche eines Bistums und hat ausser dem Bischofstuhl auch mehrere Sitze für die Diakonen und ein besonderes Ankleidezimmer für den Bischof zu enthalten.

Kathedralglas, dickes Fensterglas mit rauher Oberfläche, oft farbig, für Kirchenfenster zur Dämpfung des Tageslichtes. Vergl. Bd. 4, S. 693.

Katheten, die dem rechten Winkel anliegenden Seiten des rechtwinkeligen

Dreiecks.

Kathetometer, s. Dehnungsmesser, Bd. 3, S. 243.

Kathode, s. Elektrolyse, Bd. 3, S. 708.

von

zu

Kathodenlicht, Kathodenstrahlen. — Je nach dem Mass der Verdünnung in den Geisslerschen bezw. Hittorfschen Röhren treten als Begleiterscheinungen durchgehender elektrischer Entladungen an den beiden Polen, dem positiven, der Anode, und dem negativen, der Kathode, verschiedene Lichterscheinungen auf (s. Glimmlicht). Während das Anodenlicht nach Art einer Strömung den Krümmungen des Rohrs folgt, bildet das negative Licht eine Strahlung, welche zwischengebrachten Körpern Schatten entwirft. Bei Verdünnungen der Luft unter 0,001 mm Druck fehlt das positive Licht, während aus der Kathode in ihrer Oberfläche senkrechter Richtung Strahlen hervorbrechen, welche die Glasoberfläche überall, wo sie dieselbe treffen, in grüne Fluorescenz versetzen. Crookes hat durch solche Strahlen mechanische Wirkungen, Bewegungen von

Flügelrädchen in der Röhre, erzeugt. Die Kathodenstrahlen zeigen im Fokus einer konkaven Kathode Wärme Wirkungen, werden vom Magnet abgelenkt und zwar

in verschiedenem Mass, so dass sie durch

E.

in eine Art

n; sie treten [1]

durch Metallbleche in die freie Luft aus, in welcher sie nach kurzem Wege unter diffuser Zerstreuung verschwinden. Sie pflanzen sich auch in Räumen mit höchstverdünnter Luft ungehindert fort, deren Verdünnung ihre Entstehung nicht mehr gestattet, weil die elektrische Entladung aufhört. Näheres s. bei [2], über weitere Wirkungen vergl. den Artikel Röntgenstrahlen.

Litteratur: [1] Lenard, Ueber Kathodenstrahlen in Gasen von atmosphärischem Druck und im äussersten Vakuum, Wied. Ann. 51, 1894, S. 225. — [2] Riecke, E., Lehrbuch der Experimentalphysik, Leipzig 1896, S. 275.

Kation, s. Elektrolyse, Bd. 3, S. 708.

Katoptrik, derjenige Teil der Optik, welcher von der Zurückweisung des Lichtes handelt (s. d. Art. Spiegel).

Katoptrische Wiiikelinstrumente gestatten durch Benützung von Spiegeln oder Prismen in beide Schenkel eines Winkels gleichzeitig zu zielen und ergeben dadurch einen Winkel durch eine einzige Zielung und Ablesung. Sie machen daher eine feste Aufstellung des Instrumentes nicht zur Bedingung und finden als Freihandinstrumente ihre hauptsächlichste Anwendung. Die wichtigsten sind: Spiegel-Sextant, -Kreis, -Prismenkreis, -Goniograph, -Hypsometer, -Kreuz, Winkel-Spiegel und-Prisma; s. Spiegelinstrumente.

Kattdavit, s. Ankergeschirr und Davit.

Kattun, s. W e b e r e i.

Kattlinpapier, ein weisses, naturfarbiges oder farbig grundirtes, mit beim Kattundruck üblichen Mustern bedrucktes Papier; s, Buntpapiersorten, Bd. 2, S. 779.

Katze, bei Hebezeugen, s. Krane.

Katze, in der Weberei, der Fadenführer am Scherrahmen.

Katzen, in der Papierfabrikation die durch die Berührung, sowie durch gewisse Bewegungen der Fasern entstehenden Zusammenballungen dieser zu knoten- und fadenähnlichen Gebilden, welche aus dem Papierzeug ausgeschieden werden müssen. S. Papierfabrikation.

Katzenauge, s. Quarz.

Katzenaugenharz, s. Dammar.

Katzengold, s. v. w. Biotit; s. Glimmer.

Katzensapliir, s. v. w. Sternsaphir; s. Korund.

Katzensilber, s. v. w. Muskovit; s. Glimmer.

Katzentreppen, im gotischen Baustil die stufenartig ausgezackten Giebel der AVohnhäuser. Die Renaissance füllte diese Einschnitte mit Voluten aus.

Katzenzinn, s. Wolfram.

Kaue, im Bergbau ein kleines Gebäude über einem Schachte. — S. auch Schafställe.

Aug. Schmidt.

Reinhertz.

Maxim. Kraft.

Kauf blei, ziemlich reines Blei.

Kaufglätte, rötliche Bleiglätte.

Kaufhalle, (Kaufhaus), ein Gebäude, das zum Lagern und Verkaufe von Waren im grossen bestimmt ist.

Im Mittelalter bestanden solche in den Handelsstädten und dienten zur Abhaltung- von Messen oder Märkten ; in kleineren Städten waren sie mit dem Rathause verbunden. In neuerer Zeit findet man solche in den Grossstädten als A^erkaufsgeschäfte, d. h. weit ausgedehnte Kaufläden , welche viele Stockwerke eines Hauses einnehmen, z. B. an den Boulevards zu Paris berühmte Firmen für Kleider und Modewaren, welche Hunderte von Ankäufern und Arbeiterinnen beschäftigen. Eine andere Art sind die einen Hof oder Garten umschliessenden Bogenhallen, unter welchen Reihen verschiedener Kaufläden liegen, so z. B. an den Wandelgängen von Bade- und Kurorten, oder als eines der frühesten Beispiele das Palais Royal in Paris. Eine dritte Art bildet die Passage oder Galerie, ein zwischen zwei belebten Strassen durch einen Häuserblock geführter, glasgedeckter ATerbindungsgang, zu dessen beiden Seiten Kaufläden in einem oder zwei Stockwerken sich befinden. Die grossartigste Anlage dieser Art ist die Galeria AGttorio Emanuele in Mailand von Architekt Mengoni erbaut 1865. Dieselbe besteht aus zwei grossen sich kreuzenden Hallen, einer weiten Mittelkuppel und enthält 90 Kaufläden.

Litteratur: Baukunde des Architekten, Berlin 1884, Bd. 2, S. 1071 f.

Weinbrentter.

Kaufladen (Magazin, Gewölbe), ein zur Ausstellung und zum Verkaufe von Waren bestimmter Raum, welcher meist an der Strassenseite das Erdgeschoss städtischer Wohnhäuser einnimmt. Bequeme Zugänglichkeit für die Käufer und günstige Tagesbeleuchtung sind von Wichtigkeit. Für ersteren Zweck dient geringe Erhebung über Strassenhöhe, nur 1—2 Stufen soll der Fussboden des Ladens über Strasse liegen. Zu ausgiebiger Erhellung des Raumes und zu günstiger Schaustellung der Waren dienen die Auslagefenster, welchen die grösstmögliche Ausdehnung gegeben werden soll. Es werden deshalb die Stützen für die darauf zu setzenden Stirnmauern auf den geringsten Querschnitt gebracht unter Anwendung von Eisen und Haustein. Den Verschluss bilden grosse Spiegelscheiben in einem oder mehreren Teilen, sowie zur Sicherung bei Nacht: Vorsatz- oder Klappladen, am besten Rollladen (s. Fensterladen) aus Holz oder Wellblech; in Paris ist ein System Maillard üblich, ein von oben kulissenartig sich schiebender Verschluss aus Eisenblech. — Als Nebenräume dienen ein Schreibzimmer mit hohen Pulten, sowie Warenlager im Hinter- oder Seitengebäude. — Die innere Ausstattung des Kaufladens besteht, je nach der Art der Waren, 1. in dem Ladentisch, welcher eine trennende Schranke zwischen dem Käufer und Verkäufer bilden soll, 2. in offenen oder mit Glas geschlossenen Schränken an den Wänden, oder auch solchen mit über einander liegenden Schiebladen. Ueber die verschiedenartige reichere Ausbildung und die Grundrissanordnung von Läden besteht in den neueren Fachzeitschriften eine ausgedehnte Litteratur.

Litteratur: [1] Deutsche Bauzeitung, Berlin. — [2] Zeitschr. für Bauwesen, Berlin. — [3] Allgemeine Bauzeitung, Wien. — Ferner: [4] Baukunde des Architekten, Bd. 2, S. 1029, Berlin 1884. — [5] Berlin und seine Bauten, 1. Abt., Berlin 1896. — [6] Frankfurt a. M. und seine Bauten, herausgeg. vom Arch.- u. Ing.-Ver. 1886. — [7] Bauten Dresdens, herausgeg. vom Ing.-Arcli.-Verein 1878.    Weinbrenner.

Kaukamm, im Bergbau s. v. w. Beil (vergl. Grubenzimmerung).

Kaule, (Kuhle, Kuhlen bau), eine einfache, jedoch veraltete Art des Tagebaues zur Gewinnung von Braunkohlen in der Rheinprovinz.

Kaurigum (Kauriharz), s. Kopal.

Kausche, s. Takelage.

Maxim. Kraft.

Kautsclien, auch Gautschen, diejenige bei der Herstellung des Papiers zur Anwendung gebrachte Arbeit, durch welche die Entwässerung der gebildeten Papierfaserschichte durch Auflegen auf eine Filzplatte unter Anwendung von Druck zur Ausführung kommt. S. Papierfabrikation.

Kailtschin, ein dunkles, dünnflüssiges Oel, bei der trockenen Destillation des Kautschuks erhalten und als bestes Lösungsmittel für diesen zu bezeichnen.

Maxim. Kraft,

Kautschpresse (Gautschpresse), in der Papiermaschine die am Ende der Form angewendete Vorrichtung, welche das erste Entwässern der hergestellten Papierschichte durch Berührung mit Filz zur Ausführung bringt. S. Papierfabrikation.

welchen noch Guttapercha und Balata

zu

Von La Condamine wurde der Kautschuk 1736 aus Südamerika nach Paris gesandt, und demselben 1751 zuerst beschrieben; auch die überaus wichtige Eigenschaft, Bleistiftlinien auszuwischen (daher Radirgummi) ist schon 1770 (durch Magellan) bekannt geworden. Aber die universelle Verwendbarkeit, welche der Kautschuk in der Gegenwart erlangt hat und die ihn zum Träger einer hoch entwickelten Industrie gemacht, datirt erst von dem Zeitpunkt an, als man dem Kautschuk die Fähigkeit erteilen konnte, innerhalb weiter Temperaturgrenzen seine Elastizität, Festigkeit, Undurchdringlichkeit und Dichte nahezu unveränderlich zu erhalten, als man durch Inkorporirung des Schwefels die Vulkanisirung erfand.

Die grosse Verschiedenheit der Kautschuksorten ist sowohl durch die verschiedene Abstammung, als auch durch die Gewinnungsweise bedingt. Die besten Sorten sind die süd amerikanisch en, die von Siphonia-, Hevea-, Castilloa- und Hancorniaarten stammen.

Paragummi (die beste aller Sorten), Hevea Glaziovii Müll, das Ceara-gummi und die Negro heads, Castilloa elastica Cerv. das Carthagena-, Bolivia-

Kautschuk (Caoutchouk, Gummi elasticum), ein Bestandteil der Milchsäfte verschiedener Pflanzen ist der wichtigste und technisch bedeutendste Vertreter der Kautschukkörper gehören.

von

Siphonia elastica Pers. liefert das

und Guatemalagummi; Hancornia speciosa Gom. das Mangabeiro-, Rio Bahia-, Pernambucogummi. Die zweite Sortengruppe umfasst die indischen Gummi von Urceola- und Ficusarten, insbesondere von Urceola elastica Roxb. (Borneo, Sumatra, Singapore, PuluPinang, Handelsname „Borneogummi“) herrührend. Afrikanischer Kautschuk kommt von Ficus-, Yahea und Landol-phiaarten und wird als Madagaskar-, Mozambique-, Loanda-, Kongo-, Sierra-Leone und Goldcoastgummi in den Handel gebracht. Der von Willughbeia edulis Roxb., W. javanica Blum. etc. stammende Kautschuk bildet die Javasorte. Genaues über Herkunft siehe in [1], [2] und [3].

Die Gewinnungsweise der wichtigsten Sorte des Parakautschuks ist nach Robert Cross [4] folgende:

auf Holz- oder Thonformen (von der Gestalt eines Ruders) becherweise

nun

An jedem Baume werden in der Höhe von etwa 2 m schiefe, nach oben laufende und ziemlich tiefgehende Einschnitte gemacht; jeder Einschnitt ist von dem nächsten 10—12 cm weit entfernt. Unter jedem wird sofort ein Becher mit Lehm befestigt. Die Einschnitte stehen alle in gleicher Höhe und bilden einen Kreis um den Stamm. Nach 24 Stunden werden die Becher abgenommen. Nun wird 15—20 cm unterhalb des ersten Kreises ein zweiter Kreis von Einschnitten gemacht, hierauf ein dritter u. s. w., bis man am Boden angelangt ist. Nun wird wieder oben angefangen, indem neue Schnitte zwischen den alten angebracht werden ; im besten Ealle enthält der Baum 12 Reihen mit je 6 Einschnitten. Die trockene Jahreszeit liefert den dicksten und wasserarmsten Saft. Amazonas- und Cearagummi werden in anderer Weise gewonnen. Die Rinde wird aussen sorgfältig gereinigt; hierauf befestigt man um den Stamm eine schiefe Rinne aus Lehm oder aus einer Liane, in welcher der aus darüber angebrachten Einschnitten hervorquellende Saft sich sammelt ; aus der Rinne fliesst der Saft in eine Kalebasse. Die mit Lehm, Zweig- und Rindenstücken verunreinigte Sorte heisst Saramby. Die Milch^ wird

aufgegossen und über einem Feuer getrocknet und geräuchert; damit genügender Rauch entwickelt werde, wird über dem Feuer ein Krug mit engem Halse und ausgebrochenem Boden angebracht, der mit Holz und mit Palmnüssen gefüllt ist. Die Milch bildet dann nach dem Räuchern einen grauen, ziemlich festen Ueberzug. Das Aufträgen der Milch geschieht so oft, bis eine 2—12 cm dicke Kautschukmasse gewonnen ist. Sind die Formen Thonklumpen in Gestalt von Flaschen, so erhält man Flaschenkautschuk ; auch in Plattenform kann nach dieser Methode Kautschuk gewonnen werden. Die kugelrunden, aus Fäden, Tropfen und sonstigen Abfällen bestehenden sogen. Cabezos de Negros (Niggers) sind ein minderwertiges Nebenprodukt dieser Gewinnungsmethode. Den Mangabeirokautschuk erhält man aus dem Milchsäfte, indem man letzteren durch eine Alaunlösung gerinnen lässt, die Kautschukmasse herausnimmt und in Stücken dann 10—12 Tage an der Luft trocknet. Der Alaun- oder Salzzusatz übt auf den Kautschuk einen erweichenden Einfluss aus, so dass auch dieses Produkt minderwertig sein muss. Im Kaukatliale (Nebenthal des Magdalenenstromes) und auf Panama macht man in den Stamm der Siphonia schiefe, sich kreuzende Einschnitte, welche nach unten mit einem 0,5 m über dem Erdboden befindlichen Einschnitte in Verbindung stehen. Eine hölzerne Rinne leitet den Saft in Behälter; er wird sodann nach Art des Paragummis verarbeitet oder nach dem Eintrocknen in den Behältern in ganzen Stücken geräuchert. In Zentralamerika wird der aus Castilloa und Lobelia gewonnene Rohstoff Ulé genannt. Die Uléros (Sammler) reinigen den Stamm des Baumes und den Boden rings herum und machen dann einen mehrere Meter langen senkrechten Einschnitt, in welchen beiderseits schiefe kurze Einschnitte einmünden ; der herausquellende Saft wird in ein grosses Gefäss geleitet. Ein Baum kann über 100 kg Kautschuk liefern. Der von gröberen Unreinigkeiten befreite Saft wird durch ein Drahtsieb gedrückt und in Tonnen gebracht. Zweigbündel einer Schlingpflanze (Acliuca, Acheté oder Caossa, wahrscheinlich Ipomoea bona nox) werden durch Schlagen mit Stöcken zerquetscht und dann mit Wasser ausgelaugt. Das Extrakt wird durch ein Tuch geschlagen und dann in einem flachen Zinngefäss mit der achtfachen Menge Milchsaft vermischt. Der Kautschuk scheidet sich als weiche Masse aus, welche in einer braunen Flüssigkeit schwimmt und einen Käsegeruch besitzen soll. Diese rohe Kautschukmasse wird nun stark mit den Händen geknetet und zu einem flachen Kuchen ausgewalzt. Das Produkt ist 3—4 kg schwer und verliert durch das Trocknen gegen 3 kg; die trockene Masse ist grau. Die am Stamme selbst getrockneten Massen werden zu Kugeln geformt und geben wieder Cabezos oder Bolas [4]. In Indien lässt man den Milchsaft an der Luft gerinnen und nimmt die rahmartig an der Oberfläche sich ansammelnde Kautschukmasse ab, knetet und trocknet sie an der Sonne oder über Rauchfeuer. Speckgummi wird erhalten, wenn man Kautschuk in flachen Schalen eintrocknen lässt: gelbbraune oder schwärzliche, schwammig poröse und immer feuchte und klebrige Kuchen. Afrikanisehe Sorten sind klebriger und weniger elastisch als die vorgenannten; ostafrikanischer ist besser als westafrikanischer. In Angola schneidet man aus dem Baum ein Stück Rinde aus, lässt den ausfliessenden Saft in ein Erdloch fliessen oder auf den nackten Arm tropfen ; sobald der Arm überkrustet ist, wird der Kautschuk vom Oberarm nach der Hand zu in Gestalt eines Ringes abgerollt. Auch Baumzweige werden eingehüllt und kommen mit der Kautschukkruste in kurzen Stücken in den Handel (Mozam-biquesjändeln). Andere Handelsformen sind Würfel („Fingerhüte“), Zungen (lange, flache, feuchte Stücke) oder Ballen [5].

Parakautschuk erscheint aus zahlreichen Schichten zusammengesetzt,

die Ve — 72 mm dick oft zu 100 aneinander gelagert sind ; sie sind durch scharfe dunkle Linien von einander getrennt, welche von der Bäucherung der einzelnen Schichten herrühren. Ausführliche Beschreibung einzelner Sorten siehe in [4]. Kautschuk ist durch seinen eigentümlichen Geruch und durch seine hohe Elastizität ausgezeichnet charakterisirt. Spezifisches Gewicht für Para bei 20° 0,945, für Speckgummi 0,963. Schon bei 10° verliert er die Elastizität teilweise, unter dem Eispunkt vollständig. Wird ein stark ausgedehnter Kautschukfaden rasch unter den Gefrierpunkt abgekühlt, so bleibt er in dem ausgedehnten Zustand; erst beim Erwärmen auf 30° C. wird die gewissermassen schlummernde Elastizität wieder geweckt und der Faden zieht sich wieder zusammen. Er leitet die Elektrizität nicht, wird durch Beiben elektrisch, erweicht in der Hitze breiartig und gibt bei der trockenen Destillation neben CO, U0₂, Methan und Butylen noch eine grössere Menge (angeblich bis 80 %) eines flüssigen Produktes, das als Kautschuköl bekannt ist und mehrere Kohlenwasserstoffe, wie das Isopren (Siedepunkt 38°), das Kautsch in oder Kaut schucin (Siedepunkt 171') und das Heven (Siedepunkt 315°) enthält. Diese sollen nach [6] Polymere des Isoprens sein. Kautschuk verbrennt mit leuchtender russender Flamme und schmilzt bei 175° zu einem schwarzen, zu Kitt vorzüglich geeigneten teerartigen Körper; an der Luft beginnt er zu verwittern, wird brüchig, spröde, trocken und hart, wie dies an (vulkanisirten) Kautschukröhren immer zu beobachten ist. Ueber die Löslichkeit des Kautschuks sind zahlreiche Untersuchungen angestellt worden. Als Lösungsmittel sind Aceton (Bd. 1, S. HO), Schwefelkohlenstoff, Tetrachlorkohlenstoff, Terpentinöl, Benzin, Aether u. s. w. anzuführen. Beispiel für Lösungen zeigen folgende Tabellen [7] — [10]:

100 Gewichtsteile von Schwefeläther Terpentinöl Chloroform

Benzin (aus Petroleum)

Benzol (aus Steinkohlenteer)

Schwefelkohlenstoff

Von 100 Teilen Kautschuk werden gelöst in:

Schwefeläther Terpentinöl Chloroform Benzin Schwefelkohlenstoff

Ceara Negrohead Sierra Leone

hatten aufgenommen 2,6

4,5

1,5

in Prozenten

3,6

3,7

4,5

4,5 Gewichtsteile

4,6

4,7

Geara Scrup Negrohead Sierra Leone

52

10

40

30

72

90

100

90

74 über 80 60 unter 80

III©

66

58

63

im Mittel für Kautschuk 71

Nach [9] werden von 100 Teilen getrocknetem Kautschuk gelöst: durch Schwefelkohlenstoff 65—70 Teile, Benzol 48—52 Teile, Terpentinöl 50—52 Teile, Kautschuköl 53—55 Teile, Aether 60—68 Teile. Ein Gemisch von Aether und Alkohol löst nach Holde 5°/₀.

Ueber die Verarbeitung des Kautschuks s. Gummiwarenfabrikation. Ausführliches über Vulkanisirung ausserdem in [11] — [13], über Chemie des Kautschuks in [14].

Nur in seltenen Fällen wird Kautschuk oder vulkanisirter Kautschuk rar sich allein verarbeitet. Bei der Mehrzahl der Kautschukartikel spielt die Billigkeit eine zu grosse Bolle, und man muss an der Masse des Bohstoffes sparen, ausserdem ist auch die Färbung für viele Objekte notwendig. Es werden daher der Kautschukmasse kautschuksparende und das Gewicht vermehrende Stoffe inkorporirt, wie Kreide, Thon, Zinkweiss, Eisenoxyd, feinster Sand, Leim, Glycerin, Farbstoffe, Asphalt, insbesondere aber gewisse Kautschuk-Surrogate, wie die sog. F actis. Man unterscheidet braune und weis se Fact is. Unter ersterer versteht man eine aus Leinöl und Schwefel hergestellte Masse (also den alten „Schwefelbalsam“), unter weisser Factis die Chlorschwefel-Additionsprodukte; auch mit Biiböl, Baumwollsamenöl u. s. w. werden diese Surrogate fabrizirt. Ausführliches darüber s. in [15] und [16].

Bei der Untersuchung der Kautschukgegenstände ist die Bestimmung dieser Beimischungen und ihrer Quantität von hervorragender Bedeutung, und es sind darüber von Henriques, Lobry de Bruyn, E. Schulze, C. O. AV b r zahlreiche Arbeiten (Chemiker - Zeitung 1893—1895) erschienen. S. auch [17]. Unter r g n e r i r t em Kautschuk versteht man alten, neuer Verwendung aufgearbeiteten Kautschuk, der aber noch die Zusammensetzung der

zu

0> <t>

alten Ware besitzt [18]. Kautschuk-Leimemulsionen, die in neuester Zeit erzeugt werden, zeichnen sich durch grosse Weichheit und Leichtigkeit aus und scheinen insbesondere für wasserdichte Stoffe empfehlenswert zu sein. Eine neue kautschukartige Masse unbekannter Abstammung, von Lissabon nach London in den Handel kommend, ist die Almadina oder Almedine, welche vulkanisirtem Kautschuk zugesetzt wird. Es sind faustgrosse, aussen hellbraune , innen weissbräuuliche oder grünliche, mitunter um das Zentrum blätterig geschichtete Stücke, die sich in Chloroform und Aether leicht lösen (Pharmaceutische Zeitung, Berlin 1887).

nur zum

Als wertvoll gilt auch der sogen, entschwefelte Kautschuk, der seines Schwefelgehaltes in schwefellösenden Flüssigkeiten (z. B. Natronlauge) wohl Teil beraubt ist, aber das Aussehen und die Eigenschaften (?) des vulkanisirten behalten hat.

Besondere Kautschukprodukte (vergl. Gummi Warenfabrik a tion) seien in folgendem aufgeführt. 1. Hartkautschuk (hornisirter Yulkanit, Cornit, Keratit), in Härte und Zähigkeit ähnlich dem Horne , wird durch Einarbeitung der halben Gewichtsmenge Schwefel erhalten. 2) Ebonit (Eburit, ivoire artificiel, künstliches Elfenbein), aus mit Chlor gebleichtem Kautschuk hergestellt, mit Kreide, Zinkoxyd, blanc fixe etc. vermischt. 3. Kamptulikon (Kautschukleder), ein inniges Gemisch von Kautschuk und Korkpulver, zur Erzeugung eines Teppich-und Ueberzugsmateriales. 4. Kautschukleder, mit Flachs, Hanf oder Jute erzeugt, fester und zäher als Nr. 3, aber weniger elastisch. 5. Balenit (künstliches Fischbein) besteht aus einem Gemisch von Kautschuk (100 Teile), Bubinschellak (20 Teile), gebrannter Magnesia (20 Teile), Schwefel (25 Teile), Goldschwefel (20 Teile) und vermag echtes schwarzes Fischbein, sowie Holz, z. B. bei Anfertigung von Spindeln, Gewehrkolben, elastischen Platten, Schienen für chirurgische Zwecke zu ersetzen. 6. Plastit, dem Hartkautschuk ähnlich, wie dieser hart, polirbar, aber nicht elastisch, ist ein Balenit, bei dem der »Schellack durch Steinkohlen-tecrpech (50—60 Teile) ersetzt ist, zu gepressten Verzierungen, Rahmen, Büchsen, Schuhabsätzen, Hakengriffen, Thürdrückern etc. 7. Schleif- und Polirkompositionen (mit »Schmirgel), Kautschuke mail (Ueberzug für Metallgegenstände aus Hartkautschuk) und Kautschuklacke.

Die universelle Bedeutung des Kautschuks kennzeichnet sich am deutlichsten in der ungeheuren Ausdehnung der einzelnen Kautschukindustrien. Die grossen Industriezentren liefern vorzugsweise spezifische Artikel. Nordamerika vor allem erzeugt in unübertroffener Weise Hartgummiwaren und technische Objekte, England die wasserdichten Stoffe, Frankreich Gummipuppen, Bälle und Ballons, Deutschland und Oesterreich produziren ausgezeichnete Velocipedreifen, Kautschukpuffer, Bussland die besten Gummischuhe. Der lohnendste Betrieb ist der der Pneumatikreifen, der sich fortwährend ver-grössert [18]. Umfangreich ist auch die Produktion von Pfropfen, Röhren, Luftkissen, elastischen Bändern und Trägern, des Hartkautschuks zu Kämmen, Trauerschmuck, Tassen, chirurgischen Spritzen u. s. w.

Litteratur: [1] Wiesner, Rohstoffe des Pflanzenreiches, Leipzig 1873, S. 154. — [2] Hanausek,

T. F., Realencyklopädie d. ges. Pharm., Wien 1888, Bd. 5, S. 647. — [3] Herbst, Edgar, Die Technik des Weichkautschuks, Vortrag etc., Wien, ohne Jahreszahl. — [4] Höhnel, R. v., Üeber die Gewinnung und die Sorten des Kautschuks. Kollers Neueste Erfindungen und Erfahrungen, AVien 1887, Heft Nr. 6, 7 und 8. — [5] Semler, Die tropische Agrikultur, Wismar 1887, 2. Bd.,

S. 599. — [6] Bouchardt, Bull. soc. chim. 24, S. 108 (Ber, der deutschen chem. Gesellseh. 8,

S. 904). — [7] Hanausek, T. F., Ueber die Löslichkeitsverhältnisse des Kautschuks, Zeitschr. d. allg. österr. Apoth.-Ver., 1885, Nr. 31. — [8] Heinzerling, Die Fabrikation der Kautschuk-und Guttaperchawaren, Berlin J883. — [9] Hoffer, Raimund, Kautschuk und Guttapercha, 2. Aufl. AVien 1892. — [10] Heeren ,Ueber Kautschuklösungen, in „Mitteilungen des Gewerbevereins in Hannover“, 1876. — [11] Henriques, Vulkanisation des Kautschuks, Chem.-Ztg. 1894, Bd. 18,

S. 701, 11.55. - [12] AVeber, O. O., Chem.-Ztg. 1894, Bd. 18, S. 837. — [13] AVeber, C. 0., Zeitschr. f. angew. Chemie, 1894, S. 112. — [14] Stohmann, in Muspratts Chemie, 4, S. 1053.

— [15] Chapel, E., Le Caoutchuk et la Gutta-percha, Paris 1892, S. 363. — [16] Lobry de Bruyn und van Leent, Chem.-Ztg. 1894, Bd. 18, S. 309. — [17] Heinzerling, in Dämmers „Lexikon der Verfälschungen“, Leipzig 1887, S. 459. — [18] Henriques, Chem.-Ztg. 1895, 19,

8. 484. — Die Marktberichte über Kautschuk in folgenden Fachzeitschriften: Gummi-Zeitung, Dresden-Blasewitz. — The India Rubber and Gutta Percha and Electrical Trade Journal, London EC 19/21 AVilson Street. — India Rubber AVorld, New-York U. S. A. Times Building.

T. F. Hanausek.

Kautschukemail, Lösung von Kautschuk in Benzin, Terpentin- oder Kautschuköl, welcher neben etwas gepulvertem Bimstein, Feldspat oder Gips auf 1 kg Kautschuk i/₂ kg Schwefel zugesetzt wird. Die gewünschte Farbe wird der Masse durch Beimengung eines mineralischen Farbstoffes gegeben. Das Präparat besitzt politurartigen Glanz und dient zum Ueberziehen metallener Gegenstände, welche mit dem Brei überstrichen und dann einer Temperatur von 110°—160° C. ausgesetzt werden. Der Ueberzug haftet sehr fest auf Metall. Kautschukgewebe, s. W e b e r e i.

Kautschukkitt, besonders zum Kitten von Glas dienende, mit 15 Teilen Mastix versetzte Lösung von 1 Teil Kautschuk in 60 Teilen Chloroform; vergl. Kitte.

Kautschukleder, s. unter Kautschuk.

an-

Kautschwalzen (Gautsch walz en), die in der Papiermaschine gewendeten, mit Papiermacherfilz überzogenen Metallwalzen, welche die sogen. Kautschpresse bilden und zum Entwässern der hergestellten Papierfaserschichte dienen. S. Papierfabrikation.    Maxim. Kraft.

Kavalier, s. Festungsbau, Bd. 4, S. 200.

Kavel, s. Deich ge nossensc haft.

Keel, ein Raummass gleich rund 24 cbm, welches bei Befrachtung und Ladung von Schiffen gebräuchlich ist.

Tj. Schwarz.

Litteratur: Döring, W., Der Befrachter, Papenburg 1878.

Keep, eine Einkerbung am Block zur Aufnahme des Taustropps.

Kefyr (Kefir, Képhir, Kapir), ein von kaukasischen Bergvölkern durch Vergärung von Kuhmilch vermittelst eines spezifischen Fermentes, des Kefyrpilzes oder der Kefyrkörner, hergestelltes alkoholisches Getränk, welches eine schäumende, weissliche Flüssigkeit von Rahmkonsistenz und angenehmem süsssäuerlichen Geschmack darstellt. Durch das Kefyrferment wird der Milchzucker der Milch zu Alkohol und Kohlensäure vergoren und das Kasein zum Teil in niedrigere Eiweissstoffe, wie Peptone (s. d.), zerlegt. Der Kefyr wird auch in der Medizin als Heilmittel bei Magen- und Darmstörungen verwendet, da er sich als ein leicht verdauliches und erfrischendes Nahrungsmittel erwiesen hat. Dem Kefyr nahe verwandt ist der Kumys, welcher von den kirgisischen Steppenvölkern durch Gärung von Stutenmilch bereitet wird und neuerdings ebenfalls in die Medizin zu ähnlichen Zwecken wie der Kefyr eingeführt worden ist. Hierhin gehört auch die gegorene Milch, welche die Eingeborenen des deutschen südwestafrikanischen Schutzgebietes darstellen und Omeire nennen, eine dickliche Flüssigkeit vom Ansehen der Buttermilch, schwach säuerlichem Geschmack und angenehm weinartigem Geruch (s. auch

Gärung und Fermente).

Kegel (gerader Kreiskegel), ein stereometrischer Körper, der durch Drehung eines rechtwinkeligen Dreiecks um eine Kathete h entsteht. Die andere Kathete r beschreibt dabei den Grundkreis, die Hypotenuse s den krummflächigen Mantel des Kegels. Der Winkel zwischen Axe und Hypotenuse heisst erzeugender Winkel, die Spitze dieses Winkels Kegelspitze, die Länge der Axe Höhe h des Kegels. Jede Lage der Hypotenuse heisst Mantellinie.

Ist ferner p die Länge des Mittenlots einer Mantellinie bis zur Axe, so ist der Inhalt des Kegels \rz7ih, die Mantelfläche rns = 2 pnh, die ganze Oberfläche rn(r -f- s). Schneidet Kegel längs einer Mantellinie auf, wickelt ihn ab und breitet ihn in der Ebene aus, so entsteht ein Sektor, dessen Radius gleich der Mantellinie und dessen Bogen gleich dem Umfang des Grundkreises ist. Wird der obere Teil des Kegels durch eine Ebene parallel zur Grundkreisebene im Abstand Jix abgeschnitten, so entsteht ein gerader Kegelrumpf. Derselbe ist oben von einem Kreis vom Radius rx begrenzt. Dann ist die Mantellinie desselben Sj =    —rx)² und wenn px das Mittenlot der Mantellinie bis zur Axe ist, so ist der

⁷¹    (r² -f- r rx -j- rx²), seine Mantelfläche (r -f- rx) n sx — 2px nhx, seine

3

W. Kerp.

man einen

Inhalt des Kegelrumpfs ganze Oberfläche [»*!² —f- (r -j- rj s -f- rxz p.

Ein Kegel im weiteren Sinn wird erzeugt durch die Verbindungslinien eines Punktes (Spitze) mit sämtlichen Punkten einer ebenen geschlossenen Kurve. Der Inhalt eines allgemeinen Kegels ist der dritte Teil des Produkts aus Grundfläche und Höhe. Der schiefe Kreiskegel entsteht durch Verbindung aller Punkte eines Kreises mit einem Punkt, der nicht in der Normale des Kreismittelpunkts liegt. Die Schnitte der (geraden oder schiefen) Kreiskegel mit Ebenen heissen Kegelschnitte (s. d. und Kegelfläche).    Wöiffing.

Kegel, in der Buchdruckerei, s. Schriftarten.

Kegelbahn, eine zu dem in Deutschland beliebten Kegelspiel bestimmte, lange Bahn, welche entweder frei im Garten, besser mit leichtem Dach überdeckt, oder für den Gebrauch im Winter in einem mit Fenstern verschlossenen Gebäude, oft auch im Keller erstellt werden kann.

Die Bahn erhält eine Länge von 16,0—25,0 in, eine Breite von 1,60—2,0 m und ist genau ins Blei zu legen, nur bei ganz kurzen Bahnen nach hinten schwach ansteigend. Der Belag des Bodens kann sehr verschieden erstellt werden: aus festem Sand, Lehmestrich, Asphalt- oder Zementestrich; Plattenbelag aus Marmor, Schiefer oder Sandstein, Holzboden aus schmalen Riemen, sogen. Schiffsboden. Zu Seiten der Bahn sind 15—20 cm hohe Borden oder Banden anzubringen. Zu Anfang der Balm ist das 35 cm breite und 3,5—4,5 m lange Anwurfbrett aus 10 cm starkem Eichenholz, aus zwei oder mehr verschraubten Stücken zusammengesetzt, einzulegen ; in neuerer Zeit dient auch ein [-Eisen von derselben Grösse. Am andern Ende befindet sich der Kegelstand, eine über Eck gelegte Platte aus Sandstein oder ein Rahmen von Holz oder Eisenguss, auf welchem die neun Kegel des Spiels ihren vorgezeichneten Platz erhalten. Zwischen diesem und der mit Polsterung zu versehenden Rückwand ist eine 1,2 m breite Vertiefung anzuordnen, in welche die Kugeln fallen und am Rückspringen verhindert werden. An einer Längsseite der Bahn führt in schwachem Gefall der Kugellauf aus Brettern oder Latten mit Polsterung oder aus Eisenstäben erstellt, auf welchem die Kugeln nach dem Kugelkasten am Standplatz zurückgeleitet werden. Um das starke Geräusch des Kegelns zu vermindern, werden um die Kegel je zwei Kautschukringe in Falz eingelegt, auch können die Kugeln aus diesem Stoff genommen werden. — Der an die Bahn sich anschliessende Gesellschaftsraum sei geräumig, etwa von 40—50 qm Bodenfläche. Von letzterer sollte das letzte Drittel um 3—4 Stufen über der Bahn erhöht liegen, um geeignete Plätze für Zuschauende zu bieten.

Kegelfläche (Kegel), der Ort einer Geraden (Erzeugenden), welche immer durch einen festen Punkt (Spitze) geht und eine gegebene Kurve (Leitkurve) schneidet. Jede einzelne Lage der Geraden heisst Mantellinie. Die Kegelfläche hat zwei Mäntel, die in der Spitze Zusammenhängen.

/ jß fl

Die Gleichung einer beliebigen Kegelfläche «-Ordnung mit Spitze («, b, c) ist F ( —--,

y — b \    .    .    .    .    .    \ z ^

—-— 1 = 0, wo F eine Funktion «-Ordnung ; ihre Differentialgleichung ist

# C J

/    N dz

Die Tangentialebene in jedem Punkt geht durch die Spitze und berührt die Fläche längs der ganzen Mantellinie. Die Gleichung der Kegelfläche mit Spitze (a, b, c) und Leitkurve

I fx (.*' y' z) —- 01 erhält man durch Elimination von x, y, z aus diesen Gleichungen und

I* cj ! un<^ Elimination von g und v aus der entstehenden Resultante und den

beiden eben genannten Gleichungen. Die Tangenten an eine Fläche «-Ordnung F(x,y, z) — 0 von einem Punkt (a b c) ausserhalb derselben bilden einen Kegel « («—l)-ter Ordnung mit der F = 0

Weinbrenner.

f(y-0

dz

dy

= z— c.

dF

dF

0 (. Die Fläche F—0 ist ein Kegel

Leitkurve Was — a)

mit Spitze (a, b, c), wenn (x — «)

Die Kegelflächen sind dualistisch zu den ebenen Kurven ; sie werden daher in Ebenenkoordinaten durch zwei Gleichungen (darunter eine lineare) dargestellt. Ein Kegel zweiter Ordnung kann durch zwei projektivische Ebenenbüschel erzeugt werden, deren Axen sich schneiden. Als Fläche zweiter Ordnung besitzt der Kegel zweiter Ordnung drei Hauptaxen. Mit diesen als Koordinatenaxen ist seine Gleichung l(x — a)zg(y— b)²-\-v(z — <?)² = 0; der Kegel ist imaginär oder reell, je nachdem g, v alle gleiche Zeichen haben oder nicht. À — g liefert den Drehungskegel um die z-Axe ; l = g = v den Kegel, dessen Leitlinie der imaginäre Kugelkreis ist. Die Fläche zweiter Ordnung «u as²-f- 2 «12 asy-j⁻ ... —j— «44 = 0 ist eine Kegelfläche, all a12 • • • au

wenn ai2 ^22 • ■ • a2i = 0. Ein Flächenbüschel zweiter Ordnung enthält vier Kegelflächen,

«14 «24 . . . «44

die teilweise zusammenfallen, wenn die Flächen des Büschels einander berühren. Die Schnittkurve eines Kegels zweiter Ordnung mit einer Ebene ist eine Kurve zweiter Ordnung (Kegelschnitt) und zwar eine Ellipse oder Hyperbel, je nachdem die Schnittebene einen oder beide Kegelmäntel trifft, eine Parabel, wenn die Ebene einer Mantellinie parallel ist, ein Geradenpaar, wenn sie durch die Spitze geht. Parallele Kegelschnitte sind ähnlich. Für jeden Kegel zweiter Ordnung gibt es zwei Stellungen von Ebenen, welche Kreisschnitte liefern; beim Drehungskegel fallen diese zusammen. Der Teil der Kegelfläche von der Spitze bis zu einem Kreisschnitt ist ein stereometrischer Kegel (im allgemeinen ein schiefer, beim Drehungskegel ein gerader, s. Kegel). Die Schnittkurven eines Kegels zweiter Ordnung mit einer konzentrischen Kugel heissen sphärische Kegelschnitte.

Litteratur: Salmon, G., Analytische Geometrie des Raumes, Deutsch von Fiedler, 3. Auf!., Leipzig 1879, l.Teil, Kap. 10.    Wölffing.

Kegelhälme (Konus-, Küken-, Lilien h ahne) sind bei der modernen Wasserversorgung im allgemeinen ausgeschlossen wegen der bei raschem Schlüsse entstehenden Stoss Wirkung, finden aber bei Warm Wasserleitungen und als

dx

dy

dF

f (y-6)

dF

dy

f (z — c)

dF

dz

0 unabhängig von x,y,z.

Wasserstandshähne bei Dampfkesseln sowie als Entleerungshähne noch vielfach Anwendung. Sie sind in dem Art. Hähne (S. 33) eingehend erläutert. Kegelherd, s. Herdarbeit, S. 151.

Kegelräder, konische Räder oder Winkelräder, dienen zur Kraftübertragung zwischen Wellen, deren Mittellinien sich schneiden. In Triebwerken ersetzt man sie gern durch die leichteren und ruhiger laufenden Winkelriementriebe. Nur eine der Wellen kann über den Schnittpunkt hinaus verlängert sein (vergl. Hyperbelräder). Der Schnittpunkt der Axen C in Fig. 1 bildet die gemeinsame Spitze der um die Axen beschriebenen, sich berührenden Kegel, deren Grundkreisdurchmesser Di undZ)₂ dem Uebersetzungsverhältnis entsprechen. Die Radkränze, als Kegelstumpfe von der Breite b ausgeführt, wirken entweder mit Reibung oder mit Verzahnung auf einander. Ueber Friktionskegelräder s. Reibungsräder.

man

d——

rj

TOR

Für die Verzahnung berechnet die äussere Teilung t cm aus dem Drehmoment M cm kg der einen Welle, nachdem i man die Zähnezahl z ihres Hades angenommen l

(s. Zahnrad).

R/

Fig. 1.

inneren

hat, aus t : n — \f 2M:sz. Bei Holzeisenverzahnung ist 2,5 M statt 2 M zu nehmen Die Beanspruchung s wird wegen der Verjüngung der Zähne nach innen um 20 °/₀ kleiner als für Stirnräder gewählt, und zwar für Gusseisenzähne zu 300 bis 200 kg/qcm für Umfangsgeschwindigkeiten v von 0 bis 5 nils und weiter abnehmend für grössere Geschwindigkeiten. Aus Teilung und Zähnezahl ist die Grösse des äusseren Teilkreises bestimmt, D = z t : n. Die Zahnbreite, b — 2t für langsamen oder unterbrochenen Gang bis 3 t und mehr für schnellen Gang, ergibt die Lage des

Fig. 2.

Fig. 3.

Teilkreises. Man kann die Berechnung auch mit Hilfe der Formel für den Zahndruck P— 75 N : v = k bt durchführen , wobei die Konstante k = 0,055 s — 150 : (7,5 + v) gesetzt werden kann. — Der Zahnkranz wird aussen und innen durch die „Ergänzungskegel“ begrenzt, die senkrecht auf dem Kegel der Teilkreise stehen. In der Abwicklung des äusseren Ergänzungskegels, also für einen Kreisbogen vom Radius R¹ konstruirt man die Zahnform (gewöhnlich Evolventen) mit der Teilung t und der Zahnhöhe 0,7 t. Die Zahnform kon-vergirt nach der Kegelspitze C. Ebenso lässt man, um ähnliche Querschnitte zu erhalten, auch den Zahnboden nach innen konvergiren. Seine Stärke beträgt aussen etwa 0,55 t für Eisenräder und 15 mm -|- t für Holzzahnräder. Fig. 2 zeigt ein Kegelrad mit Winkelzähnen von Otto Gruson & Co. in Magdeburg-Buckau. Ein Kegelradwendegetriebe ist bei „Klauenkupplung“ skizzirt, s. Kupplungen. — Die Bearbeitung der Zähne geschieht durch Hobeln mittelst besonderer Vorrichtungen, nur kleine Kegelräder für Nähmaschinen werden gefräst, indem der Fräser die Zahnlücke längs des Bodens von aussen nach innen in gleicher Breite durchfräst, so dass, in der Richtung der Radaxe gesehen, die Zahnform a Fig 3 mit schwach konvexen Flanken anstatt der normalen Zahnform b entsteht. Nachträglich lässt man diese Rädchen fast ohne Spielraum mit Schmirgel einlaufen. [Eine Kegelradfräsmaschine s. Uhland, Prakt. Maschinenkonstr. 1897, S. 9, Taf. 4.] Kegelräder wiegen ungefähr 0,9mal so viel als Stirnräder (s. d.) von gleicher Zähnezahl, Teilung, Breite und Armzahl, und kosten ca. 15 °/o mehr für 100 kg als Stirnräder.    Lindner.

•2>

Kegelschnitte, Kurven zweiter Ordnung, welche von jeder Geraden in zwei Punkten geschnitten werden. Ein Kegelschnitt ist durch fünf Punkte bestimmt. Die allgemeine Gleichung eines solchen ist: «n x¹ + 2 ci^xy + a₂₂?/a + 2 a₁₃ x 4- 2 a₂₃ y + a₃₃ = 0. Je nachdem der Kegelschnitt mit der unendlich fernen Geraden zwei komplex-konjugirte, zusammenfallende, reelle getrennte

0 heisst er Ellipse, Parabel

Punkte gemein hat, also je nachdem atl cr₂₂ — a12 (apollonische Parabel), Hyperbel.

Ist Stj ein Punkt, der nicht dem Kegelschnitt angehört, so ist die Gerade

On i 4" ai2 v 4- <*13)x 4 Oi214" ö22 v 4* ^23) y A O13 £ 4~ a%s v    ^33) — 0

der Ort der vierten harmonischen Punkte auf jedem Strahl durch £7; zu diesem Punkt und den Schnittpunkten des Strahls mit dem Kegelschnitt. Die Gerade heisst Polare von £77 in Bezug auf den Kegelschnitt, dieser Punkt selbst ihr Pol. Die Polare jedes Punkts der Polare

geht durch den Pol. Schneiden sich zwei Tangenten auf der Polare, so werden sie von dieser und der Verbindungslinie des Schnittpunkts mit dem Pol harmonisch getrennt. Zwei Punkte, denen jeder auf der Polare des andern liegt, heissen konjugirt, ebenso zwei Gerade, von denen jede durch den Pol der andern geht. Ein Dreieck, dessen Ecken Pole ihrer Gegenseiten sind, heisst Polardreieck. Die Polare ist die Berührungssehne des von (£, v) an den Kegelschnitt gelegten Tangentenpaares mit der Gleichung:

von

(«ii s² -|- 2ai2 -j- .. .)(«ii æ² -f- 2«i₃ x y -f- ...) — («n èx -f- «12 [»/x -f- I y~\ -f- .. .)² = 0.

von

Ein Kegelschnitt kann erzeugt werden durch den Schnittpunkt zweier entsprechenden Strahlen in projektivischen Strahlenbüscheln oder auch nach Newton durch den Schnittpunkt je eines Schenkels von zwei AVinkeln, deren andere Schenkel sich fortwährend auf einer Geraden schneiden. Verbindet man einen Punkt P des Kegelschnitts mit vier anderen Punkten desselben, so ist das Doppelverhältnis der vier Strahlen von der Lage des Punktes P unabhängig. Satz des Pappus: Ist einem Kegelschnitt ein Viereck einbeschrieben, so ist das Verhältnis des Produkts der Abstände eines Kegelschnittpunkts P von zwei Gegenseiten des Vierecks zum Produkt seiner Abstände von den beiden anderen von der Wahl von P unabhängig. Satz Desargues: Ist einem Kegelschnitt ein vollständiges Viereck einbeschrieben, so bilden die Schnittpunkte einer beliebigen Geraden g mit dem Kegelschnitt ein Punktepaar einer Involution, welche durch die Schnittpunkte von g mit je zwei Gegenseiten des Vierecks bestimmt ist. Satz von Pascal: Ist einem Kegelschnitt ein Sechseck einbeschrieben, so schneiden sich die drei Paare von Gegenseiten auf einer Geraden. Satz von Brianchon: Ist einem Kegelschnitt ein Sechseck umbeschrieben, so gehen die Verbindungslinien der drei Paare von Gegenecken durch einen Punkt. Satz von Carnot: Ist ABC ein Dreieck, dessen Seiten B C, CA, AB den Kegelschnitt resp. in den Punktepaaren djĄ, B\ B₂, Cj C% schneiden, so ist:

ABi.ABz.BC₁.BC₂.CA₁.CAz=AC₁AC‘l.CB₁.CB.₂.BA₁.BA!l.

Der Pol der unendlich fernen Geraden in Beziehung auf den Kegelschnitt heisst Mittelpunkt desselben. Wird er als Ursprung gewählt, so ist in der allgemeinen Gleichung «₁₃ = «₂3 = 0. Eine Gerade durch den Mittelpunkt heisst Durchmesser (s. d.). Zwei Durchmesser heissen konjugirt, wenn jeder durch den Pol des andern geht. Die eiuzigen zwei konjugirten Durchmesser, die auf einander senkrecht stehen, heissen H a u ):> t a x e n, die Endpunkte derselben Scheitel, die Entfernungen der Scheitel vom Mittelpunkt Halbaxen. Werden die Hauptaxen zu Koordiuaten-axcn gewählt, so ist in der allgemeinen Gleichung n₁₂ — 0. Die beiden imaginären Tangentenpaare, welche von den unendlich fernen Kreispunkten an den Kegelschnitt gehen, schneiden sich in vier Punkten, welche Brennpunkte genannt werden. Von denselben liegen zwei auf der einen (sogen, kleinen) Hauptaxe und sind imaginär; die beiden anderen sind reell und liegen auf der andern (grossen) Hauptaxe symmetrisch zum Mittelpunkt. Ihre Entfernung von diesem heisst Exzentrizität. Die Polare eines Brennpunkts heisst Leitlinie oder Direktrix(s.d.). Das Verhältnis der Abstände der Kegelschnittpunkte von einem Brennpunkt und der zugehörigen

Direktrix ist konstant, es ist =1 bei der Ellipse, Parabel, Hyperbel. Eine Gerade durch

den Brennpunkt heisst Leitstrahl, eine Sehne durch denselben Brennsehne. Zieht man von einem Kegelschnittpunkt die Leitstrahlen nach den beiden Brennpunkten, so wird der Winkel derselben durch die Normale resp. die Tangente halbirt. Die Strecke, welche auf einer beweglichen Tangente von zwei festen Tangenten begrenzt wird,

Tb7

/T

Fig. 1. (Ellipse).

erscheint, vom Brennpunkt aus gesehen, unter konstantem Winkel. Der Winkel, unter welchem eine Sehne vom Brennpunkt aus erscheint , wird von dem Leitstrahl durch ihren Pol halbirt. Zwei auf einander senkrechte Leitstrahlen sind konjugirte Gerade in Bezug auf den Kegelschnitt. Die Projektion der Normalen auf den Leitstrahl ist gleich der Ordinate des Brennpunkts (wenn die grosse Halbaxe Abscissen-, die kleine Ordinatenaxe) ; dieselbe heisst auch Halbparameter p und ist gleich der mittleren Proportionale aus den beiden Abschnitten, in welche eine beliebige Brennsehne durch den Brennstrahl geteilt wird. Konstruktion des Krümmungsmittelpunkts C für einen Punkt P des Kegelschnitts (Fig. 1) : Ziehe die Normale PA bis zur grossen Hauptaxe, errichte auf derselben das Lot AB bis zum Leitstrahl KP (F Brennpunkt); errichte auf BP das Lot BC bis zur Normale. Zwei Kegelschnitte, K=0 und K' = 0, schneiden sich in vier Punkten, durch diese (Grundpunkte) geht ein Kegelsclmittbüschel K-j- X IC = 0. Die Kegelschnitte desselben schneiden jede Gerade in Punktepaaren einer Involution. Zu ihnen gehören drei Geradenpaare, die Gegenseitenpaare des von den Grundpunkten gebildeten vollständigen Vierseits. Die Diagonalpunkte desselben bilden ein Dreieck, das für alle Kegelschnitte des Büschels Polardreieck ist. Zwei Kegelschnitte berühren sich, wenn von ihren Schnittpunkten zwei zusammenfallen; sie oskuliren sich resp. berühren sich vierpunktig, wenn drei resp. vier Schnittpunkte zusammenfallen; sie stehen in doppelter Berührung, wenn die Schnittpunkte paarweise zusammenfallen. Zwei Kegelschnitte sind konfokal, wenn sie dieselben Brennpunkte besitzen. Zu zwei gegebenen

Brennpunkten gehört eine Schar konfokaler Kegelschnitte. Von diesen o-ehen durch jeden I unkt der Ebene zwei, eine Ellipse und eine Hyperbel, die sich rechtwinkelig durchschneiden. Ist ein einiach-unendhches System von Kegelschnitten durch vier Bediuonnonn gegeben, so nennt man Charakteristiken die Zahl g der Systemkurven, die durch einen gegebenen Punkt gehen, und die Zahl v der Systemkurven, welche eine gegebene Gerade berühren. Beispiel⁻Für das Kegelschnittsystem, welches vier gegebene Geraden berührt, ist g = 2: v=l. Näheres s. [4], S. 390 ff.

Diskussion der allgemeinen Kegelschnittsgleiclmng:

«11 x² + 2 a₁₂ x y + «₂₂ y² -f 2 «X3 x + 2 «₂₃ y -f «₃₃ = 0.

Cl\\ ^12 ^13    i    i

Mit A = «i2 o₂₂ «23 ; M₃₃ = laiiai2 wird:

*13 *33 *33    ^ ⁰¹² ^²² i

L 4=4=0 (eigentliche Kegelschnitte), h 4₃₃ ^ ^ Ellipse a. alt und A haben gleiche Vorzeichen: imaginäre Ellipse (kein reeller Punkt); b. an und A haben verschiedene Vorzeichen: reelle Ellipse (speziell an = a₂₂ ; a₁₂ = 0 Kreis). 2. M₃₃ = 0 Parabel. 3. M₃₃ <C 0 Hyperbel.

IL A = 0 (zerfallende -

Kegelschnitte). l.J.₃₃=|=0 Geradenpaare ; a. ^4₃₃ > 0 imaginäres Geradenpaar; b. .4₃₃ < 0 reelles Geradenpaar. 2.    = 0

Doppelgerade.

Die Ellipse besitzt keine reellen unendlich fernen Punkte; sie ist eine in Bezug auf die Hauptaxen symmetrische, geschlossene Kurve von länglicher Form und besitzt

p*

X²

y²

vier reelle Scheitel. Ihre Gleichung ist    = 1,

wobei « die grosse, h die kleine Hauptaxe, « > h. Die Exzentrizität ist e = \f «³— b². Die Ellipse kann als affine Umbildung des Kreises über der grossen Axe als Durchmesser angesehen werden. Einfachste Konstruktion der Ellipse durch Verkleinerung der Ordinaten dieses Kreises im Verhältnis PQ:RQ=b’-a. Die Brennpunkte F und F" liegen innerhalb der Kurve. Die Summe der Leitstrahlen PF -)- PF' eines Ellipsenpunkts ist konstant gleich der grossen Hauptaxe 2 «. Bewegen sich zwei Punkte einer Geraden je auf den Schenkeln eines Winkels, so beschreibt jeder andere Punkt der Geraden eine Ellipse; der Ellipsenzirkel (s. d.) beruht hierauf. Polargleichung in Bezug auf den Mittelpunkt :

in Bezug auf den Brennpunkt

Fig. 2 (Parabel).

e³

1--COS cp³

as

b²

a 1-f — cos fl-a

. Dabei ist — = p der Halb-

?’

parameter. Der Krümmungshalbmesser ist im Punkt

($> v)

«⁴ö⁴

in den Endpunkten der

T’

b²

«³

Die

grosen Axe — ; in denen der kleinen —.

Evolute (« x) I -f- ib y) f = («² — b²)| hat vier Spitzen. Der Flächeninhalt der Ellipse ist ahn. Ihre Fuss-pünktkürve mit dem Mittelpunkt als Pol (x² -j- y²)2 — a² x² -J- b²y².

Fig. 3 (Hyperbel).

Die Parabel ist eine ins Unendliche verlängerte Ellipse ; sie berührt die unendlich ferne Gerade (Fig. 2). Sie ist symmetrisch in Bezug auf die durch den unendlich fernen Punkt gehende Axe. Der Endpunkt derselben heisst Scheitel; die Tangente in demselben Scheiteltangente. Da der Mittelpunkt unendlich fern ist, sind alle Durchmesser zur Axe parallel. Die Scheitelgleichung der Parabel ist y² = 2 p x. Die Subtangente ist gleich der doppelten Abscisse, die Subnormale konstant gleich dem Halbparameter p. Die Parabel besitzt nur einen reellen Brenn

punkt F ^0, mit der Direktrix x -|-    Alle ihre Punkte haben von Brennpunkt F

und Direktrix D denselben Abstand; hierauf beruht ihre punktweise Konstruktion : man zieht in beliebigem Abstand von der Direktrix eine Parallele zu letzterer und beschreibt mit demselben Abstand von F aus einen Kreisbogen; der Schnittpunkt beider liefert sodann einen Punkt P der Parabel. Die Scheiteltangente ist Ort der Fusspuukte der vom Brennpunkt auf die Tangenten gefällten Lote, die Direktrix Ort der Spitze eines rechten Winkels, dessen beide Schenkel die Parabel berühren. Zieht man daher einen beliebigen Strahl durch F bis zu der durch den Scheitel gehenden Ordinatenaxe, so berührt die im Schnittpunkt auf demselben

errichtete Senkrechte die Parabel im Punkte P'. Lässt man also einen rechten Winkel an der Ordinatenaxe so gleiten, dass der eine Schenkel immer durch den Brennpunkt geht, so bildet der andere Schenkel stets eine Parabeltangente, woraus sich eine einfache Konstruktion der Kurve ergibt. Der Umkreis eines beliebigen der Parabel umbeschriebenen Dreiecks geht durch den Brennpunkt. Die Polargleichung in Bezug auf den Brennpunkt als Pol ist r (1 -f- cos p) =p.

(y² + P²)¹

Krümmungsradius im Punkt (|, y) ist

p²

; im Scheitel hat er den Wert^>. Die Evolute

ist eine Neilsche Parabel: 27py² = 8(x—p)³. Der Flächeninhalt der Parabel bis zum Punkt

(!, y) ist \*y\ die Länge des Parabelbogens ^ j

v x p ² -f- y²

f Pi

\/p²+ V² II

Die Hyperbel besitzt in ihren beiden unendlich fernen Punkten Tangenten, welche sich im Mittelpunkt schneiden und Asymptoten heissen (Fig. 3). Die Kurve besteht scheinbar aus zwei Teilen, welche jedoch im Unendlichen Zusammenhängen. Sie besitzt eine grosse Halbaxe, auf welcher die reellen Scheitel liegen, und eine kleine, welche die Kurve in imaginären Punkten

x² y² _

trifft. Die Hyperbel ist in Bezug auf beide symmetrisch. Ihre Gleichung ist

CI"

Die Brennpunkte liegen auf der grossen Axe auf der konkaven Seite der einzelnen Zweige. Die Exzentrizität ist e = \f a² -j- h². Die Differenz der Leitstrahlen ist für alle Hyperbelpunkte konstant gleich der grossen Axe (Entfernung der reellen Scheitel). Konstruktion der Hyperbel: Beschreibe über der grossen Axe als Durchmesser einen Kreis ; ziehe an ihn vom Endpunkt Q einer Abscisse eine Tangente QR und verkleinere sie im Verhältnis h:a, so erhält man die Ordinate PQ der Hyberbel. Die Abschnitte einer Sekante zwischen Kurve und Asymptote sind einander gleich, daher halbirt der Berührungspunkt P das zwischen die Asymptoten fallende Stück TT' der Tangente. Der Inhalt des Dreiecks TT' M, welches eine Tangente mit den Asymptoten bildet, ist konstant. Auf die Asymptoten als Koordi-natenaxe bezogen, lautet die Gleichung der Hyberbel xy — c², Polargleichung in Bezug

auf den Mittelpunkt r

— 1, in Bezug auf einen Brennpunkt als Pol

b² e / b²    \

r = — 1 -f- — cosp I wo — der Halbparameter I.

Krümmungsradius im Punkt (|, y) :

(|2J4 _1_ fj2a4)f    1,2

a*b*

-; in den Endpunkten der grossen Axe —.

Die Evolute ist (ax)§ — (by)$ = (a² -(- b²)h Die Hyperbel heisst gleichseitig mit a — b, also x²— y² = a²; bei einer solchen stehen die Asymptoten auf einander senkrecht und konjugirte Durchmesser haben gleiche Länge. Ihre Fusspunktkurve ist eine Lemniskate.

Kegelschnitte, kubische, s. Raunfkurven. Vergl. a. Kurvenabsteckung. Litteratur : [1] Salmon, G., Analytische Geometrie der Kegelschnitte, Deutsch von Fiedler, 5. Auf!., Teil 1, Leipzig 1887, Teil 2, Leipzig 1888. — [2] Gundelfinger, S., Vorlesungen aus der analytischen Geometrie der Kegelschnitte, herausgegeben von Dingeldey, Leipzig 1895. — [3] Hesse, 0., Sieben Vorlesungen aus der analytischen Geometrie der Kegelschnitte, Leipzig

1874    — [4] Clebsch, A., Vorlesungen über Geometrie, herausgegeben von Lindemann, Bd. 1, Abt. 2, Leipzig 1876. — [5] Steiner, J., Vorlesungen über synthetische Geometrie, Teil 1, Die Theorie der Kegelschnitte in elementarer Darstellung, bearbeitet von Geiser, 2. Auf!., Leipzig

1875    ; Teil 2, Die Theorie der Kegelschnitte, gestützt auf projektivische Eigenschaften, bearb. von Schröter, 2. Auf!., Leipzig 1876. — [6] Seeger, H., Die Fundamentaltheorien der neueren Geometrie und die Elemente der Lehre von den Kegelschnitten, Braunschweig 1880. —

[7]    Zeuthen, H. G., Grundriss einer elementar-geometrischen Kegelschnittslehre, Leipzig 1882. —

[8]    Erler, W., Die Elemente der Kegelschnitte in synthetischer Behandlung, Leipzig 1887. Wölffing.

Kegelschnitte eignen sich sehr gut als Kurven beim Wege- und Wasserbau, da in ihnen ein allmälicher Uebergang von den stärkeren Krümmungen zu schwächeren Krümmungen und zu anschliessenden geraden Strecken stattfindet, sie ferner bei geeigneter Wahl des Verfahrens sehr leicht den örtlichen Verhältnissen angepasst und mit den einfachsten Hilfsmitteln ohne vorherige Rechnungen abgesteckt werden können [1], Auch sind die Kegelschnitte als Ersatz für die Kreisbogen mit Uebergangskurven (s. d.) beim Eisenbahnbau verwendet worden [2J. Im übrigen s. Kurvenabsteckung.

Litteratur: [1] Kaven, A. v., Vorträge über Ingenieurwissenschaften, Hannover 1870, S. 182 und 183. — [2] Hecht, K., Hand- und Hilfsbuch zum Abstecken von Eisenbahn- und Strassenkurven, Dresden 1893. Ferner: Bauernfeind, O. M. v., Elemente der Vermessungskunde,

7. Auf!., Stuttgart 1890, Bd. 2.    Otto Kolt.

Kegelstoffmülile, jene in der Papierfabrikation zur letzten Zerfaserung des Papierzeuges in Anwendung gebrachte, mühlenähnliche Maschine, welche aus einem schienenbesetzten Vollkegel besteht, der in einem ebenfalls mit Schienen besetzten, kegelförmigen Gehäuse rotirt. S. Papierfabrikation. Maxim. Kraft.

Kegelstuhl, s. Weberei.

Kegel ventile enthalten eine Abdichtungsfläclie in Gestalt eines Kegelstumpfes von geringer Breite und als abschliessendes Stück den ^

EU

WA

Fig. 1.

Yentilkegel von Metall. Sie p werden allgemein bei Ab- || schlussventilen (siehe Durch- ^ gangsventile) und kleinen p Pumpen mit hohem Druck an- |É gewendet. Fig. 1 zeigt das p Säugventil, Fig. 2 das darüber f| sitzende Druckventil einer lH

Pumpe von Klein, Schanzlin &

Becker in Frankenthal. Lindner.

Kehlbalken, -dach, s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106 und 107.

Kelilbleche, Blechverwahrung der Dachkehle (s. d.) aus flachgebogenen Metallstreifen, am besten aus Zinkblech Nr. 14. Die Befestigung erfolgt an den etwa 2 cm breit umgefalzten Rändern mittelst Heftblechen (s. d.). Je nach der Sparrenbildung des _

Daches, bezw. des Kehlsparrens, besteht die Unterlage des Kehlbleches nur aus jenem oder wird aus rauhen Kehl- w

Weinbrenner.

Fig. 2.

X!

brettern gebildet (s. Fig.).

Weinbrenner.

Kehlbrett, 1. Unterlage der Kehlbleche (s. d.); 2. Brett, an beiden Seiten mit Leisten versehen, zwischen welchen der Schreiner das zu kehlende Holz mit Keilen einspannt (s. Zulage); 3. Brett, zwischen Wand und Decke schräg befestigt, um beim Ziehen der Deckenkehlen den Auftrag von Gipsmörtel zu verringern.

Kehle, im Bauwesen, s. v. w. Hohlkehle.

Kehlen, Aushobeln bezw. Ausstossen von Kehlen oder anderen Gliedern aus einem Holze; s. Auskehlung.

Kehlgeb älke, s. Balkenlage, Bd. 1, S. 790.

Ang. Schmidt.

Kehlkopfspiegel (Laryngoskop), ein kleiner ebener Spiegel mit gebogenem langem Stiele zur ärztlichen Beobachtung des Kehlkopfs in den hinteren Teil des Gaumens einzuführen. Ein besonderer Beleuchtungsapparat gestattet dem Spiegel in der Sehrichtung des untersuchenden Auge3 Licht zuzuführen, durch welches der Kehlkopf erleuchtet wird. — Yergl. Czermak, Der Kehlkopfspiegel und seine Verwertung für Physiologie und Medizin, 2. Aufl., Leipzig 1863.

Weinbrenner.

Kelilleiste, 1. eine Holzleiste, an welcher eine oder zwei Kehlen aus-gestossen sind; sie dient hauptsächlich zur Ueberdeckung von Fugen an Schalungen; 2. Kehlstoss, eine bei den Schreinern übliche Bezeichnung für den Karnies (s. d.) oder die verkehrt steigende Welle.

Kehlmaschine, s. Hobelmaschinen, S. 176 ff.

Kelilrinne, 1. Dachrinne in Form einer Hohlkehle ; 2. s. v. w. Kehlblech.

Kehlrispe (Halbrispe), Stütze des Kehlbalkens bei dem einfachen stehenden Stuhl (vergl. Dach stulił).

Kehlscliiftssparren (Reiter), s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106.

Kelilseite, jede der Dachseiten, welche zusammen die Dachkehle bilden.

v. Schiibert-Soldern.

Kehlsims, das sich ausbauchende Gesimse zwischen Decke und Wand, das namentlich in der französischen Renaissance angewendet wurde. — Auch das Gesimse an der Bruchstelle der Mansardendächer wird so genannt.

Kehlsparren, s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106.

Kehlstoss, 1. s. v. w. Kehlleiste (s. d.) ; 2. ein mittelst des Kehlhobels ausgestossenes Holzstück.

Kehlung, Profilirung eines Bauteils aus Holz oder Stein in Form einer Kehle, auch eines Karnieses u. dergl.

Kehlziegel, zur Deckung von Dachkehlen verwendet, bilden in der Regel eine nach oben offene Rinne, nach welcher die übrigen Dachziegel,

soweit dieselben an die Dachkehle stossen, ihr Wasser abgeben (s. Dachziegel).

Dümmler.

Kehrherd, s. Her darb eit, S. 147.

Kehrmaschine, s. Strassenreinigungsmaschinen.

Kehrpflug, s. Wendepflug.

Kelirrad und Kehrturbine, ein Wasserrad bezw. eine Turbine zur Schachtförderung (s. d.) mit zwei entgegengesetzt geschaufelten Kränzen, von denen abwechselnd der eine oder der andere beaufschlagt wird, um einmal rechtsinnige, das andere Mal widersinnige Drehung zu erzeugen.

Keilapparate, s. Here intreib earb eit.

Keilbremsen werden jene Bremsen für Eisenbahnfahrzeuge genannt, bei denen zwischen Kad und Schiene Keile gepresst werden, so dass ersteres hierdurch von letzterer teilweise abgehoben wird. Die Bremswirkung ist kräftig, aber stossartig; beim Befahren von Gleisverbindungen ergeben sich grosse Uebel-stände. Die Keilbremsen sind fast ganz ausser Gebrauch gekommen.

Treptow.

Keile, als Maschinenteile, vermitteln die Anwendung der Gesetze der schiefen Ebene, und zwar dienen sie wegen der starken Beibung, die dabei auftritt, hauptsächlich zur Feststellung oder Verspannung. Man benützt sie zur Nachstellung der Lagerschalen in Pleuelköpfen, Kurbellagern u. dergl. unter Sicherung der Keilstellung mittelst Schrauben (s. Lager); ebenso für Kreuzkopfschuhe, Kurbelschleifen u. s. w. Wenn ein Keil durch Hammerschläge eingetrieben wird, so durchläuft ihn bei jedem Schlage eine elastische Welle, so dass er trotz der Beibung weiter vordringt. Dadurch kann man zwei Maschinenteile so fest in oder an einander treiben, dass die im Betriebe wirkenden Kräfte keine weitere elastische Formänderung an der Verbindungsstelle hervorrufen. Solche „Spannungsverbindungen“ bilden die Verkeilungen der Gestänge, der Kolbenstange im Kreuzkopf, und besonders die Nabenbefestigungen auf Wellen.

Querkeile (Fig. 1 u. 2) durchdringen diametral ein Stangenende, das in einer Hülse mit schlankem Konus von etwa 6° Kegelwinkel eingeschliffen oder cylindrisch eingepasst ist uud entweder mit einem Ansatz, einer „Schulter“, von einigen Millimetern aussen anliegt oder innen mit dem Stirnende aufstösst. Für eine Kolbenstange z. B. kann man die in Fig. 1 angegebenen Verhältnisse annehmen und darauf rechnen. Die Zugspannung des Stangenquerschnittes neben dem Keilloch s = P:(?rd²:4— hd) muss unterhalb des normalen Wertes von etwa 500 kg pro Quadratzentimeter bleiben, während hier der Stangendurchmesser geringer ist als ausserhalb der Befestigung. Der Keil ist durch die Stangenkraft P kg im wesentlichen auf Biegung beansprucht, wobei man sich die Kraft zu beiden Seiten der Mittellinie verteilt denken kann (Fig. 2). Aus der Biegungsformel (in Zentimeter-mass) Vä P-a — bc bh²s ergibt sich die Spannung s, die bis 1500 kg pro Quadratzentimeter

für den Gussstahlkeil betragen darf. Die Schubspannung _ t = '/a P '• bh wird daneben gering. Der FJächendruck zwischen dem Keilrücken und der Laibung des Keilloches in der Stange p — P :hd kommt auf etwa 1000 kg pro Quadrat-• — Zentimeter. Ebenso ist der Flächendruck in der Hülse p — P:2bw innerhalb der Grenze für die zulässige Druckspannung ihres Mate- ~ rials, z. B. 900 für Gusseisen, zu halten; hiernach ist die Wand- -stärke iv der Hülse am Keilauflager zu bemessen. Zum Austreiben der Stange ist eine Oeffnung nach dem Innern des Kreuzkopfes vor- _

Zusehen. Ueber Querkeile in Hülsenkupplungen s. Kupplungen. -Streifkeile (Fig. 3), wie sie in den gegabelten Enden einer Pleuelstange zur Befestigung des Kreuzkopfbolzens dienen, streifen den Keil an einer angefeilten Fläche, während ihr Rücken über die ganze Länge anliegt. Hier wie beim Querkeil sind die Lochkanten abzurunden, weil scharfe Kanten des Loches leicht einreissen würden.

Nabenkeile (Fig. 4—15) liegen mit der Breite b passend in den Nuten der Welle und Nabe und verspannen beide Teile nur in der Richtung der Keilstärkc oder Höhe h. Der Anzug des Keiles liegt in der Nabe und beträgt 1 mm auf 40 mm Länge bei bequemer Handarbeit, bis 1 auf 100 bei sorgfältig hergestellten und eingepassten Keilen. Eine Berechnung der Wirkung dieser Keile hat Ensrud [1] durchzuführen versucht. —

1=20

1=20

d bis0,25d

bis 0,8 d 1.0 d 0,8 d Fig. 1.

-¹-1

Fig. 2.

/! !

fl

f -r^j

.!_[

~L-5t

Fig. 3.

Nasenkeile (tig. 4) verwendet man nur da, wo es zur Lösung der Verbindung wegen Unzugänglichkeit der andern Nabenseite unumgänglich nötig ist, überdeckt aber die Nase zum Schutze der Arbeiter mit runden Hülsen (Fig. 5). — Nut keile, Anzugs keile (Fig. 6 u. 10) dienen sehr

allgemein zur Befestigung von Zahnrädern, Kupplungen, schweren Riemscheiben, kleinen Schwungrädern u. s. w. Sie liegen so tief in der Welle, dass der Mittelpunkt ihres Querschnittes in den Wellenumfang fällt, ihre '— Breite b wird nach der Welle oder Bohrung d bestimmt, wenn diese normal, d. h. dem von der Nabe zu übertragenden Drehmoment gerade angemessen ist. Man kann etwa setzen b — 5 mm -{- 0,2 d geradzahlig abgerundet, b = 22 für Wellen von 76—85

'Nb

Fig. 5.

Fig. 4.

z. B.

.    Die Keilhöhe (am dicken Ende)

wird 0,6 b.    F lach keile (Fig. 7 u. 9) genügen für Vorgelegriemscheiben. — Hohlkeile

(Fig. 8 u. 11) für leichte Riemscheiben unter 1 m Durchmesser. Diese Keile lassen die Welle unverletzt. Flach- und Hohlkeile erhalten dieselbe

Breite wie Nutkeile, aber nur 0,5 b als Höhe. V ,

Jul. Roemmele in Freiburg i. B. fertigt Fluss-stahlkeile als Spezialität mit (b = ca. 0,25 d + 2 mm)

nach D.R.P. 17803 mit Aussparungen längs der Mitte Fig. o. Fig. 7. Fig. 8. der Druckflächen (Fig. 4, 9—11); 100 Stück von b cm Breite und l cm Länge Fig. 10. kosten ungefähr k (1 + b) (2 + l) Jl. mit k = 0,7—0,8 für Flachkeile, 0,8—0,9 für Nutkeile und 0,9—1 für Hohlkeile; z. B. 0,8 (1 + 2) (2 +16) = 43 Jl. für 100 Nutkeile von 2 cm Breite und 16 cm Länge. Von den

Nasenkeilen kosten 100 Stück ungefähr kbYl Jl mit rn Je = 7—8 für Flachkeile, 8—9 für Nutkeile und 9—10 für Hohlkeile; z. B. 8.2VüT = 64 Jl. für 100 Nasen- "T_j nutkeile von 2 cm Breite und 16 cm Länge. Er liefert v j ausserdem Stahlblechlehren zum Vorreissen der Nuten an Welle und Nabe. Davon kostet ein Satz für <Z = 20—200 mm 80 Jl,,

200—300 mm 50 Jl

Quadratkeile (Fig. 12) werden seltener benützt, sowohl bei sehr schweren Wasserradnaben, als auch bei sehr kleinen Abmessungen an Modellen ; b — h = 0,1 d + 10 mm. — Rundkeile (Fig. 13) für Kurbelnaben lassen sich nur an Stirnenden und bei gleicher Härte von Nabe und Melle anbringen, weil das Loch erst nach dem ;

Aufziehen der Nabe gebohrt und konisch aufgerieben wird. +4 s Keilstärke = 0,1 d + 10 mm. — Doppel keile, nämlich ein Q--f —

Nutkeil und, um 90° am Wellenumfange versetzt, ein Flachkeil, werden für Schwungräder, Seilscheiben und grosse Zahnräder benützt. Das Rad wird dabei nicht so leicht einseitig verzogen.

— Tangentialkeile (Fig. 14 u. 15) geben eine vorzügliche

Verbindung gegenüber vor- und rückwärts wirkenden Momenten, besonders auch bei geteilten Naben an grossen Schwungrädern, starken Zahnrädern und Seilscheiben. Auf jeder Seite liegen zwei Keile (Fig. 15) mit schräger Fläche an einander zwischen den parallelen Druckflächen von Welle und Nabe. Hier wird die gemeinsame Keilhöhe h — + d + 5 mm, die Breite b = ca. + h.

Keilnut en-Fräsmaschinen, leicht transportabel und an die Welle zu legen, liefert J. P. C. Fasbender in Düsseldorf. Maschinen mit Handbetrieb für Nuten bis 16 mm Breite in Wellen bis 90 mm Stärke kosten 120 dl., bezw. 26 und 150 mm 170 dl., letztere auch mit Riemscheibe 200 dl., ebenso für Wellen bis 300 mm 350 dl.

Litteratur: [1] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1888, S. 1029, u. 1889, S. 492.

Keilhaue, eine Art Spitzhacke oderEinspitze(s.d.) mit hammerartig überstehendem Ende, auf welches zum Eintreiben desselben mit einem Schlegel aufgeschlagen werden kann (s. Figur). Dieselbe dient zum Lösen festerer Bodenarten (s. d.). l. v. wuimann.

Keilliauenarbeit, im Erd-, Tunnel- und Bergbau die Gewinnung, das ist die Loslösung und Zerkleinerung des Gebirges mittelst eines Werkzeuges (Ge-zähes), welches Keilhaue auch Pickel, Krampen und im besonderen Spitz- und Breitliaue genannt wird.

Die Spitz haue erhält meist die in Fig. 1 angegebene Form und entweder an beiden Seiten oder nur an einer Seite pyramidale Spitzen ; die erstere Anordnung erleichtert die Arbeit und Vermindert die erforderlichen Auswechslungen zum Zwecke des Schärfens; sie ist aber in

. ...

Fig. 9.

Fig. 11.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

mm.

///,

,ca. 180

’///// /////// //s

v.d

3=4

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14.

Fig. 15.

Lindner.

32

mit dem Helm eine sehr feste sei, damit Kraftverluste vermieden werden ; es ist

engen Räumen oft hinderlich, daher in solchen Fällen die Haue mit nur einer Spitze vorgezogen wird. Die Breit haue (Fig. 2) hat statt der Spitzen Schneiden; Werkzeuge, welche eine Spitze und eine Schneide haben (Fig. 3) werden Kreuzhauen, auch Kreuzpickel genannt. — Bei allen diesen Werkzeugen wird das Blatt aus Gussstahl, wohl auch aus Schweisseisen mit Stahlspitze, der Stiel oder Helm aus Hickory- oder Eschen-, auch wohl aus Weissbuchenholz mit ovalem Querschnitt (35/45 mm) hergestellt. Es ist wichtig, dass die Verbindung des Blattes

\m

rl

VH

iii

77/

ii

Fig. 2.

1 aber auch in vielen Fällen sehr wünschenswert, dass dieselbe 1 leicht und rasch lösbar sei, um Auswechslungen abgenützter 1 Blätter ohne nennenswerten Zeitverlust zu ermöglichen ; hier-1 für eignet sich etwa Anordnung Fig. 1. — Das Blatt muss gekrümmt sein ungefähr nach einem Kreise, dessen Mittelpunkt etwas unterhalb der Schulter des Arbeiters liegt, damit wirkungsvolle Schläge erzielt und Prellungen vermieden werden. Die Längen der Blätter betragen meist 0,3—0,6 m, die Längen der Helme gehen in der Regel über 0,9 m nicht hinaus. Die Gewichte der Werkzeuge schwanken zwischen 2—6 kg; nur selten findet man A noch etwas höhere Gewichte.

ill    Das Loshacken des Gebirges mit der Keilhaue ist

nur

im Gebirge von geringem Zusammenhang, also geringer Festigkeit zweckmässig. Aber auch das Zerkleinern des mit Bohr-

fee*

Fig. 1.

Fig. 3.

Dolesalek.

und Sprengarbeit gelösten Gesteins geschieht mit der Spitzhaue. Die Keilhauenarbeit kann in der Weise er-\1 folgen, dass man kleine Teile des Gebirges unmittelbar los schlägt, oder vS indem man die Spitze bezw. Schneide des Werkzeugs keilförmig in das * Gestein ein treibt und dann dasselbe erst durch Hebelwirkung, Anheben des Stiels, losbricht. Es ist selbstverständlich, dass das Eindringen des Werkzeuges in das Gestein der Festigkeit desselben entsprechend erfolgen muss, damit einerseits ein genügender Wirkungsgrad erzielt, andererseits das Steckenbleiben der Haue vermieden wird. Sowohl Gewicht wie Spitze der Haue werden der Festigkeit des Gebirges anzupassen sein; im recht weichen Gebirge wird man ein leichtes Werkzeug und meist auch die Breithaue mit Vorteil verwenden. Der Ausbruch wird in der Weise ausgeführt, dass man vorerst in die Gesteinswand eine Vertiefung (Einbruch) schlägt und von derselben aus die Arbeit fortsetzt; bei geschichtetem Gestein wird man auf die Lagerung der Schichten Rücksicht nehmen, denn es ist klar, dass man namentlich dünnere Schichten am zweckmässigsten senkrecht zur Lagerfläche lostrennt. — Man kann aber auch, wie das im Bergbau vielfach geschieht, mit der Keilhaue Schlitze (Schräme) in der Gesteinswand herstellen, deren Tiefe von der Festigkeit des Gesteins abhängt ; das zwischen den Schlitzen verbleibende Gestein wird dann leicht mit der Keilhaue losgetrennt. Letztere Art der Keilhauenarheit wird auch maschinell betrieben, und -zwar mittelst Schrämmaschinen (s. d.).

Keilkette, s. Richtmechanismen.

Keilklaue, s. Greifzeuge.

Keillocli, s. Schiffsgeschütze.

Keilräder, s. Reibungsräder.

Keilsclmitt, s. St ein schnitt.

Frühling.

Keilsteine, keilförmig gebildete Steine, wie sie für Gewölbe und gekrümmte Mauern verwendet werden. Während jedoch bei den ersteren die Keilflächen als Lagerflächen (s. d.) benützt werden, haben sie bei den gekrümmten Mauern die Rolle krümmte Mauern.

Keilspitt, keilförmige, schmale Rinne am Fusse der Aussenböschung der Flussdeiche, in welche die unterste Reihe der zur Abdeckung dienenden Rasenstücke eingesetzt wird.

von

Stossflächen zu übernehmen; s. Gewölbe und Ge-

L. v. Willmanit.

Weinbrenner.

im Unterbau des Gebäudes, in einer Breite von 0,80—1,0 m und einer Höhe von 30—60 cm, ist gegen Einsteigen mit Eisengittern, zur Abhaltung der äusseren Temperatur mit Schiebefenstern und äusseren Holzladen zu versehen. Die Einführung des Tageslichts erfordert eine Abschrägung der äusseren Kellermauern, sowie eine Durchbrechung des Kellergewölbes mit Einfügung von Kellerlichtkappen (s. Kappenkranz und Keil er hals). 2. Das liegende Kellerfenster ist da anzuwenden, wo der Fussboden des Erdgeschosses nur etwa um 1—2 Tritte höher liegt als der Strassenboden, so dass die Lichtöffnung in dem letzteren als eine Art Lichtschacht anzuordnen ist, welcher oben durch ein enges Eisengitter abgeschlossen wird.

Weinbrenner.

Kellerlials, steigendes Gewölbe über einem Kellerfenster (s. d.) oder einer Kellertreppe, besonders wenn diese von aussen den Zugang bildet wie bei grossen Weinkellern.

Weinbrenner.

Keilverschluss, s. Schiffsgeschütze.

Keilverspiinden, s. Damm, Bd. 3, S. 120.

Keilziegel, hauptsächlich zu Gewölben, Brunnen, Schornsteinen und ähnlichen Bauten benutzt (vgl. Formsteine, Gewölbe steine).

Keilzüge, s. Schiffsgeschütze.

Keimapparate, s. Malz.

Kelch, s. unter Kunstgewerbe.

Kelchkapitäl, ein Kapital, dessen Kern eine kelch- oder korbförmige Gestalt annimmt, an w'elche sich die dekorirenden Formen nahe anlegen. Es findet sich namentlich im romanischen Stile

Kelchseite (Epistelseite), die Seite, wohin der Priester bei der Messe den Kelch stellt. Es war dies früher die nördliche, später die südliche Seite der Kirche.

Kelen, s. Aethylchlorid.

Keller, ein Baum, der ganz oder zum grössten Teil unter der Erdoberfläche liegt und meist dazu bestimmt ist, Lebensbedürfnisse aufzubewahren und zu erhalten. Dieser Zweck erfordert, dass die Wärmeverhältnisse des Baumes massige und im Winter wie im Sommer dieselben seien, d. h. von der äusseren Temperatur nicht beeinflusst wrerden. Dies wird erreicht werden durch starke Umfassungsmauern mit Isolirschichten, wenige und nicht zu grosse Lichtöffnungen und eine Einwölbung des Baumes. Der Keller soll trocken und luftig sein, es muss deshalb der Kellerboden über der Grundwasserhöhe liegen und Gefälle sowie Entwässerung erhalten (s. Kellerdehl). Den Zugang bildet die Kellertreppe, welche am besten immer von Stein ist und in Wohngebäuden unter der Stocktreppe liegt. Bei Kellern für Lagerung von grossen Fässern ist ein mindestens 1,5 m breiter Zugang von Aussen nötig, dessen Verschluss gut und dicht sein muss (s. Kellerhals). Zur Beleuchtung und Luftzuführnng dienen die Kellerfenster (s. d.) und Kellerlöcher (s. d.). Die Höhe des Kellers ist je nach den Zwecken eine verschiedene ; sie sollte jedoch mindestens so gross sein, dass man vor dem Gewölbeanfang noch aufrecht stehen kann.

Kellerapparat, s. Bau chap parate.

Kellerdehl, in Norddeutschland Bezeichnung für einen an den Kellermauern hingeführten, zur Ableitung des Wassers dienenden Kanal (oder Binne).

Kellerfenster, dient zur Erleuchtung, meist auch zur Lüftung der Kellerräume. Man unterscheidet zwei Arten: 1. das stehende Kellerfenster

K. Diimmlcr.

vor.

v. Schubert-Soldern.

v. Schubert-Soldern.

Weinbrenner.

Kellerloch, auch Keil er zu g dient zur Ab-und Zuführung der äusseren Luft in den Keller und wird meist von der Höhe der Kellerfenster als Kanal oder Schlauch in der Mauer bis zum Kellerboden herabgeführt (s. Lüftung geschlossener Bäume).

Kello way gruppe, in der Geologie eine dem oberen braunen Jura oder Dogger in England angehörige Schichtenreihe, welche vorwiegend aus bituminös thonigen und sandig-kalkigen, gelben Schichten besteht.    Leppia.

Kelp, s. unter Jod.

Kelterhaiis, süddeutsch Trotte, Torkel (torculum), meist in der Nähe der Bebgelände erstelltes Gebäude, in welchem die zur Auspressung der Wein*

trauben nötigen Vorrichtungen und Geräte sich befinden. Es muss Raum vorhanden sein zur Aufstellung von grossen Holzgefässen (Eimer, Zuber und dergl.), in welchen die Trauben, sowie der Most gesammelt wird. Die Kelter besteht aus einem aus Bohlen gefertigten Kasten, welcher auf festem Holzgerüste aufruht. Die Trauben werden durch einen darauf gelegten, eingepassten Deckel dadurch zusammengepresst, dass von oben eine Schraube, oder ein grosser schwerer Holzstamm, der Kelterbaum, einwirkt.

Weinbrenner.

Keltische Bauwerke. — Die ältesten Denkmale bilden künstliche Hügel (Tumulus), entweder aus Erde oder aus Felsstücken errichtet. Sie wurden kegelförmig, glockenförmig, länglich mit und ohne Graben, sowie mit und ohne Steinkreise aufgeführt. Die meisten scheinen Grabdenkmale gewesen zu sein und haben einige von ihnen Steinzellen im Innern, in welchen zuweilen rohe Steinsärge gefunden wurden. Ausserdem gibt es Massengräber, die meist eine längliche Form besitzen und in Deutschland Hünengräber, in Schweden Gäng-grifter und in Dänemark Jättastuer, d. h. Riesenstuben genannt werden. Weitere Arten von Denkmalen bestehen aus mächtigen Steinblöcken (Menhir), die sich häufig kaum von den von der Natur aufgebauten Felsstücken unterscheiden. In anderen Fällen bilden die Felsstücke regelmässige Figuren, so Altäre, die eine tischartige Gestalt annehmen (Dolmen), oder Steinkreise (Kromlech), die in regelmässigen Abständen angeordnet erscheinen [1], In einigen Gegenden gestalten sich diese Steinkreise zu bedeutenderen Denkmalen, mit einem aus Steinblöcken gebildeten Zentrum, um welches ein oder auch zwei Steinkreise herumgelegt und die rohen Säulen gleich durch zentral gezogene Architrave mit einander verbunden wurden. Das berühmteste Denkmal dieser Art sind die Steinkreise (Stonehenge) von Salisbury [2]; hier bilden 30 Steinpfeiler von 5 m Höhe den äusseren Kreis, während im Innern noch viel grössere Steinblöcke paarweise mit daraufgelegten Steinen verbunden werden. Noch bedeutender ist das Denkmal zu A bury in England. Hier werden zwei doppelte Stein-kreise von einem noch grösseren umschlossen, während von zwei Seiten Alleen von aufgerichteten Steinen in einer geschwungenen Linie zu dem Mittelpunkt hinführen. Auch in der Bretaghe finden sich ähnliche keltische Denkmale, so insbesondere zu Carnac. Hier sind über 2000 gewaltige Blöcke in elf parallelen Reihen aufgestellt worden, die einem steinernen Wald gleichen [3].

Litteratur: [1] Lübke, W., Grundriss der Kunstgeschichte, Stuttgart 1887. — [2] Ders. und Lützow, v., Denkmäler der Kunst, 4. Aufl., Stuttgart 1884. — [3] Grailhabaud, Denkmäler der Baukunst, Hamburg 1842—1850, 4. Bde. ^    v. Schnbert-Soldem.

v. Schubert-Soldcrn.

Kemnate (Kernenade), in begrifflicher Verbindung mit Kamin (caminata) ursprünglich ein heizbares Zimmer einer Burg, später das Wohnhaus innerhalb der Ringmauer einer Burg.

Keplers Gesetze. — Durch sorgfältige, mit bewunderungswürdiger Ausdauer fortgesetzte Vergleichung der Beobachtungen von Tycho de Brahe am Planeten Mars fand Kepler für die Bewegung des Mittelpunktes des Planeten um den Mittelpunkt der Sonne folgende drei Sätze: 1. Die Bahnen der Mittelpunkte der Planeten sind ebene Kurven, deren Ebenen den Mittel-

V//V // [_A

ML

punkt der Sonne enthalten und der Radiusvektor vom Sonnenmittelpunkt nach dem Mittelpunkt eines Planeten g e z og e n, durchstreicht einen der Zeit proportionalen Flächenraum;

H‘

Fig. 1.

2.    diese Bahnen sind Ellipsen und der Mittelpunkt der Sonne ist ein Brennpunkt derselben;

3.    die Quadrate der Umlaufszeiten der Planeten um die

Sonne sind den Kuben der grossen Halbaxen ihrer Bahnen proportional. Newton hat den Zusammenhang dieser Sätze unter einander gefunden und aus ihnen die Folgerungen gezogen, welche die Grundlagen der

heutigen Astronomie, Physik und Mechanik bilden. Wir wollen diesen Zusammenhang möglichst elementar entwickeln.

Ist in Bezug auf den ersten Satz S = PFMP der von dem Radiusvektor FM in der Zeit t durchstrichene Flächenraum (Fig. 1), so ist S — ct, wo c eine Konstante, die Grösse des in der Zeiteinheit durchstrichenen Raumes ist. Es ist daher auch d S : d t = c, d. h. die Flächen- oder Sektorengeschwindigkeit des Planeten ist konstant oder es ist das Flächenelement FMM‘ = dS = c.dt, d. h. dem Zeitelemente proportional. Ist nun ds das Bogenelement MM“ der Bahn des Planeten und p das vom Sonnenmittelpunkte F auf die Tangente der Bahn (das verlängerte Bogenelement) gefällte Perpendikel, so ist dS = ipds und folglich p d s = 2 c d t oder, wenn v = ds:dt die Geschwindigkeit des Planeten ist, p v = 2 c, d. h. das Moment der Geschwindigkeit v des Planeten in Bezug auf den Sonnenmittelpunkt ist konstant. Nach einem bekannten Satze der Mechanik (vergl. Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Bd. 1, S. 329) ist für jede ebene Bewegung eines Punktes M (Fig. 2) in Bezug auf irgend einen Punkt F der Ebene der Bahn der Ditferentialquotient des Momentes pv der Geschwindigkeit v gleich dem Momente w <p der Beschleunigung çp, wo co das von F auf die Richtung der Beschleunigung gefällte Perpendikel ist, d. h. es ist d (p v) : d t — G cp. Da nun in Bezug auf den Sonnenmittelpunkt das Moment p v konstant ist, so wird der Differentialquotient und mithin w gleich Null, d. h. die Richtung der Beschleunigung des Planeten (und also auch die Richtung der ihn treibenden Kraft) geht durch den Sonnenmittelpunkt hindurch. Die Bewegung des Planeten ist daher eine Zentralbewegung (s. d.) um den Mittelpunkt der Sonne. — Die Gleichung p v = 2 c liefert für die Geschwindigkeit v des Planeten : v — 2 c : p, d. h. diese Geschwindigkeit ist umgekehrt proportional ihrem Abstande vom Sonnenmittelpunkte. Eine kleine Transformation dieser Gleichung genügt, um die Winkelgeschwindigkeit co des Radiusvektors FM=r vom Sonnenmittelpunkte nach dem Planeten zu linden. Der unendlich kleine Kreisbogen r d 0, welchen der Endpunkt des Radiusvektors r im Zeitelemente beschreibt, während dieser sich um den Winkel dO dreht, ist die Höhe des Elementarsektors d S und daher d S = \ p'd s = y r² d O' und, indem man beiderseits mit d t dividirt und ds:dt = v, dO\dt — co, nämlich gleich der Winkelgeschwindigkeit des Radiusvektors r setzt, erhält man

Fig. 2.

Cj

pv — 2c — r^co und mithin co = 2c : r², d. h. die Winkelgeschwindigkeit des Radiusvektors ist umgekehrt proportional dem Quadrate dieses Radiusvektors. Endlich wollen wir noch die Abhängigkeit der Beschleunigung cp des Planeten von m darstellen. Fällen wir ausser dem Perpendikel p vom Sonnenmittelpunkt, als dem einen Brennpunkt F der Bahn des Planeten, auch von dem andern Brennpunkte F‘ das Perpendikel p‘ auf die Tangente, so ist nach einem bekannten Satze über die Kegelschnitte, speziell über die Ellipse, das Produkt beider Perpendikel gleich dem Quadrate der kleinen Halbaxe b, d. h. pp‘ = b². Hiermit kann die Geschwindigkeit

p‘ gebracht werden. Nun ist aber, weil die Tangente der

2c

v — 2 c : p auf die Form v — -,

b²

Ellipse den Winkel der Radienvektoren halbirt, das Dreieck F MH, welches die Radienvektoren und die Richtung von p‘ zu Seiten hat, gleichschenkelig und 2p‘, dessen Basis F‘ H, d. h.

c

-r-—.F‘H. Ebenso würde man die Geschwindigkeit v‘ im Endpunkte M des Bahnele-mentes d s finden : v‘ = -p- F‘ PL‘. Ziehen wir von irgend einem Punkte 0 aus mit den Tang-

enten in den beiden Punkten des Bahnelementes d s Parallele und tragen auf ihnen die Geschwindigkeiten OV=v, OV‘ = v‘ auf, so stellt die unendlich kleine Linie V V = d u die Elementarbeschleunigung dar und ist die Beschleunigung p = du : dt. Das Dreieck O V V ist aber ähnlich dem Dreieck F‘ H H‘, sodass O V : O V : V V = F¹ H : F‘ H‘ : HH‘ ;

daher wird du =

'S «

HH'. Nun ist aber F' MĄ- F M—2a = HM -j- FM, nämlich gleich

,    2 ac

j    dt b* dt ^f=-gr.»

. —— d. h. die Beschleunigung des Planeten ist umgekehrt proportional dem Quadrate 0*    Y*

seines Abstandes vom Sonnenmittelpunkt. Stellt T die Umlaufszeit des Planeten dar, so ist, da die Konstante c der vom Radiusvektor in der Zeiteinheit durchstrichene Raum ist, c T die ganze Fläche nab der Ellipse, d. li. man hat c T= n ab und indem man hiermit aus der

d 3

Gleichung für cp die Grösse c eliminirt, erhält man <p — 4 n*.-^ . Hieraus ergibt sich als Wert, welchen die Beschleunigung <p in der Einheit der Entfernung vom Sonnenmittelpunkte

d3

Nach dem dritten Keplerschen Satze ist aber-^- eine Konstante für alle

Planeten. Diese Konstante bedeutet daher, dass die Beschleunigung im Planetensystem in der Einheit der Entfernung vom Mittelpunkt der Sonne für alle Planeten dieselbe ist. Man übersieht aus dem Vorstehenden leicht den Zusammenhang der Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung. Aus dem ersten von ihnen folgt, dass die Planetenbewegung eine Zentralbewegung den Sonnenmittelpunkt ist mit einer Winkelgeschwindigkeit, welche umgekehrt proportional dem Quadrate des Radiusvektors ist ; aus dem zweiten ergibt sich, dass die Beschleunigung des Planeten gleichfalls dem umgekehrten Quadrate des Abstandes vom Sonnenmittelpunkte proportional ist; endlich das dritte sagt aus, dass für alle Planetenbewegungen die Beschleunigung im Abstande gleich der Einheit vom Sonnenmittelpunkte denselben Wert hat. Newton

der grossen Axe der Ellipse ; daher wird HH‘ = 2 a. d 0, also 4 a c²

2 a c d S'

ft³

um

gelangte, von den Keplerschen Sätzen ausgehend, zur Theorie der allgemeinen Gravitation, welche die Grundlage der gesamten Mechanik des Himmels ist.

Litteratur: Eine vortreffliche elementare Behandlung der Keplerschen Gesetze bietet: Möbius, Die Elemente der Mechanik des Himmels, auf neue Weise ohne Hilfe höherer Rechnungsarten dargestellt, Leipzig 1843. — In Bezug auf das Historische der Keplerschen Entdeckungen, vergl. Günther, S., Kepler und Galilei, in der Bettelheimschen Sammlung: Geisteshelden, Bd. 22

(1896).

Schell.

Keramik, im engeren Sinne die Herstellung von Geschirren und Baumaterialien aus thonhaltigen Stoffen, welche nach dem Formen gebrannt und so verwendet werden. Es ist dabei gleichgiltig, ob diese zum Formen benützten Stoffe sich als solche in der Natur vorfinden oder künstlich zusammengemischt und für ihre Zwecke vorbereitet werden müssen. Die aus diesen thonhaltigen Stoffen hergestellten Geschirre nennt man, sofern dieselben gebrannt und noch nicht weiter dekorirt sind, kurzweg Scherben ; dieselben können noch mit Glasur oder Farbenanstrich versehen oder ohne solche Dekorationen verwendet werden. Letzteres ist gewöhnlich bei den baukeramischen Waren der Fall, während die für Koch- und Wirtschaftszwecke überhaupt bestimmten Geräte sowie die zur Ausschmückung der Wohnungen dienenden Luxusgeschirre meist eine Glasur zeigen.

Zur Keramik im weiteren Sinne rechnet man auch die Herstellung von Waren aus Glasmasse, die Fabrikation von Dinassteinen und von Portlandzement, sowie die Erzeugung von emaillirten Metallwaren.

K. Dütttmler.

Die Baukeramik umfasst die Herstellung der Hintermauerungsziegel, der Verblendsteine und Terrakotten, Dachziegel, Drain- und Kanalisationsröhren, Wasserbau- und Pflasterklinker, Flur- und Wandplatten, Ofenkacheln und Gesimse, sowie der feuerfesten Ziegel und Formsteine ; sämtliche Gebrauchs- und Luxusgeschirre, vom einfachsten thönernen Kochgeschirr an bis zur feinsten Steingut- und Porzellanware rechnet man zur Geschirrkeramik. Weiteres s. unter Porzellan, Steingut, Thonwaren und Ziegel.

Keramisches Pflaster, s. Strassenbau.

Kerargyrit, Kerat, s. v. w. Chlorsilber (s. d.).

Kerbenfügung, Holzverbindung, bei welcher in das eine Stück eine Kerbe eingeschnitten, in dem andern aber ein entsprechender keilförmiger Zapfen ausgearbeitet wird (s. Schlitzzapfen).    Weinbrenner.

Kermes, Alkermes, Kermes- oder Purpurkörner, Scharlachkörner, sind die getrockneten weiblichen Insekten von Coccus ilicis, auf den Blättern der Steineiche im südlichen Europa lebend, häutige, runde, glatte, oft bestäubte Körner von braunroter Farbe, ungefähr erbsengross und innen mit körniger Substanz gefüllt, liefern einen roten, nach Lassaigne mit der Cochenille identischen Farbstoff. Polnische Kermes oder deutsche Cochenille, Johannisblut sind die getrockneten Weibchen von Coccus polonicus, in Deutschland, Polen, im südlichen Bussland auf den Wurzeln des Knallkrautes lebend, besitzen unter allen Coccus-arten am wenigsten Farbstoff. Kermes, mineralischer Kermes, ist durch Behandeln von Antimonzinnober mit Alkalien erhaltene rotbraune Mineralfarbe. Andes.

Kern, 1. Kernholz, der innere und festere Teil des Stammholzes.

2. Der mittlere feste Teil eines Bauteils, auf welchem die Zierform aufgebracht werden soll, z. B. Mauerkern. 3. beim Giessen von Metall, der Stoff, aus welchem die Kernform besteht (s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 617). 4. Ein Eisenstück, aus welchem das Ges enke (s. Schmieden) ausgearbeitet wird. 5. Beim Glaserblei, der feste Teil zwischen den Nuten. 6. Am korinthischen Kapital der von der Platte bedeckte, nach oben sich erweiternde, tragende Teil, auf welchem das Ranken-Und Blattwerk aufgelegt ist.    Weinbrenner.

Kern, (Zentralkern). — In der Statik der Bauwerke kommt es zuweilen darauf an, rasch zu entscheiden, ob in einem gewissen Balkenquerschnitte bei gegebener Belastung bloss Zug- oder Druckspannungen oder beide gleichzeitig auftreten. Namentlich ist dies bei Baustoffen der Fall, deren Festigkeiten auf Zug und Druck sehr verschieden sind, vor allem bei gemauerten Bauwerken, weil deren Zugfestigkeit verhältnismässig gering ist. Zur Entscheidung dient der Kern des Querschnitts. Nennt man den Punkt, in welchem die ausserhalb eines Querschnittes wirkende Kraft die Querschnittsfläche schneidet, den Angriffspunkt und die Linie des Querschnitts, in welcher die Normalspannung null ist, die Nulllinie, so ist nach der Lehre von der Biegung der Angriffspunkt der

Antipol der Nulllinie hinsichtlich der Zentralellipse (s. d.) des Querschnitts (vergl. Bd. 1, S. 329). Lässt man nun eine gerade Linie so um die Querschnittsfigur gleiten, dass sie diese beständig berührt, ohne sie je zu schneiden, so beschreibt der Antipol dieser Linie eine geschlossene Figur, die man Kern oder

Zentralkern nennt. Greift die ausserhalb

*'/3b ».

%h

%d d

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4.

des Schnittes wirkende Kraft innerhalb des Kerns an, so liegt die Nulllinie ausserhalb der Querschnittsfigur und der Baustoff wird in diesem Schnitte durchgehends in gleichem Sinne (entweder auf Zug oder auf Druck) in Anspruch genommen. Greift dagegen die Kraft ausserhalb des Kerns an, so schneidet die Nulllinie die Querschnittsfigur, folglich wird ein Teil des Querschnitts auf Zug, der andere auf Druck in Anspruch genommen. — Die Höhe der Kernfigur nennt man Kernhöhe, den obersten und untersten Punkt derselben Kernpunkte, die Entfernung des Querschnittsschwerpunktes von einem Punkte des Kernumfanges Kernradius oder Kern weite. Die Verbindungslinien der Kernpunkte in einem Gewölbe oder Bogen heissen Kernlinien (s. d.)

Die Anwendung des Kerns ist eine mehrfache. Sollen im Innern eines gemauerten Bogens keine Zugspannungen Vorkommen, so muss die Drucklinie (s. d.) so verlaufen, dass sie an keiner Stelle aus dem Kern des Querschnitts heraustritt. Da gemauerte Bögen (Gewölbe) in der Regel rechteckigen Querschnitt besitzen und die Kernhöhe bei einem Rechtecke dem dritten Teil der Rechteckhöhe gleich ist (vergl. unten), so ergibt sich die Regel, dass die Druck-nie eines Gewölbes durchgehends im inneren Drittel der Gewölbstärke liegen soll (vergl. Gewölbe, graphische Berechnung, Bd. 4, S. 658).

Sodann dienen die Kernpunkte in Verbindung mit der Kämpferdruckliuie (s. d.) bei vollwandigen Bogenträgern, sowohl bei gemauerten wie bei eisernen, zur Bestimmung der günstigsten Belastungen. Verbindet man bei einem Bogen mit Kämpfergelenken den oberen Kernpunkt eines Querschnitts mit den Gelenk-1 punkten, so schneiden die Verbindungslinien auf ——- J der Kämpferdrucklinie die Belastungsgrenzen (s. d.) für die untere Kante des Querschnitts ab. Verbindet man den unteren Kernpunkt mit den Gelenkpunkten, so erhält man die Belastungsgrenzen für die obere Querschnittskante.

Bei Bogen ohne Gelenke zieht man, um die Belastungsgrenzen zu finden, aus den Kernpunkten Tangenten an die Umhüllungslinien des Bogens (vergl. Bd. 2,

S. 564 und 571).

Eine dritte Anwendung findet der Kern bei der Berechnung der grössten in einem Querschnitte auftretenden Spannungen (vergl. Kernformel).

Die Form des Kerns kann, wenn die Tragheitsellipse bekannt ist, leicht auf zeichnerischem Wege gefunden werden. Rechnerisch bestimmt man die Kernform mittelst der Formel k = i²:e, wo Je den Kernradius, i den entsprechenden Trägheitsradius und e die Entfernung der Querschnittstangente vom Schwerpunkt bedeutet.

Die Figuren 1—9 zeigen die Trägheitsellipsen und die Kerne für eine Anzahl in der Technik vorkommender Figuren. Das Trägheitsmoment eines Rechteckes ist für die wagrechte

Fig. 5.

Fig. 7.

un-

Fig. C.

Fig. 9.

Fig. 8.

Schwerpunktsaxe bekanntlich J =TV b h³ und die halbe Höhe der Trägheitsellipse i — ]/j:

Setzt man e — \h, so wird der lotrechte Kernradius k — D:e — lh und die Kernhöhe = \h. Beim Dreieck ist der Kern ein der Querschnittsform ähnliches Dreieck und seine Höhe gleich \li. — Der Kern eines Kreises ist wieder ein Kreis; sein Durchmesser ist \d.

Litteratur: Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867—68. — Culmann, Die graphische Statik, 2. Auf!., Zürich 1875. — Hilfswissensch. zur Baukunde. Berlin 1885, S. 565 und 572. — Bitter, W., Anwendungen der graphischen Statik, 1. T., Zürich 1888. — Land, Zeitschr. f. Bauw. 1892, S. 549. — Keck, Vorträge über Elastizitätslehre, Hannover 1893. — Lang, Zeitschr. d. Hannov. Arch. und. Ing.-Ver. 1895, S. 159. W. Ritter. Kernbaumethode, s. Deutsches Tunnelbausystem.

Kernbogen, eine in der äusseren Mauerflucht als halbkreisförmiger Mauerbogen erscheinende, in Hausteinen hergestellte Thor-, Thür- oder Fensterüber-wölbung, bei welcher die hinter dem Anschläge (s. d.) befindliche Laibungsfläche je nach den zu erfüllenden Bedingungen als doppelt gekrümmte Fläche (s. Fig. 1) oder als Regelfläche (s. Fig. 2) ausgebildet ist. Dabei sind diese gekrümmten Flächen aus den Wölbsteinen herausgehauen, während der Steinschnitt selbst sich in keiner Weise von demjenigen des Mauerbogens in Hausteinen unterscheidet.

Schnitt M-N

.-ru '

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f: if

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.lint ersieht.

fl

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■i

-1

Fig. 1.

(Hr

Fig. 1 u. 2 zeigen Beispiele der beiden erwähnten Fälle sowie die verschiedenen Anschlussarten der Wölbsteine an die horizontalen Schichten der Mauer. In Fig. 1 wurde als Bedingung für die Bildung der hinteren Laibungsfläche angenommen, dass die halben Thorflügel MED“ bezw. MEF" ungehindert an die seitlichen Geläufflächen SteinS D“ E!‘ L“ bezw. F“ H“K“ anschlagen N. können. Deshalb wurde im Grundriss der - N. Thorfliigel umgelegt, indem mit 0 D‘ — MD“ als Halbmesser ein Viertelkreis geschlagen \ und damit die Ordinaten 1 2, 3 4 und LH gewonnen wurden, welche, in die Vertikal-

Ni_ projektion übertragen, die Schnittlinien

H" 4" 2" D“ bezw. H " 4" 2" F“ der hinteren Laibungsfläche des Kernbogens mit den seitlichen Geläufflächen HDL bezw. HKF ergeben. Damit und durch die Annahme der oberen Begrenzungslinie H“ e“ H“ ist die Gestalt der doppelt gekrümmten hinteren Laibungsfläche des Kernbogens bestimmt, welche mit vertikalen,

SchittM-N

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falls H“e“H“ ein

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parallel zur Mauerflucht gestellten Ebenen, zu H“ e“ H" ähnliche Kurven als Schnitte ergeben wird, so dass

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Fig. 2.

Kreisbogen, die erwähnten Schnitte ebenfalls Kreisbögen sein werden. Mit Hilfe solcher durch die Hilfsebenen 12 und 3 4 aus der hinteren Laibungsfläche herausgeschnittenen Kreisbögen 4" d“ 4“ und 2" c“ 2" bestimmt J sich denn auch die Gestalt der in vorliegendem p) Fall gekrümmten Lagerfugen (vergl. Fig. 1 für die Lager fuge abode). — In Fig. 2 wurde die hintere Laibungsfläche des Kernbogens als Regelfläche angenommen, welche dadurch entsteht, dass eine Erzeugende gleichzeitig an der inneren Anschlagkante F¹¹ ED“ und der oberen Begrenzungskurve H“ H“ (hier als gerade Linie angenommen) so hingleitet, dass sie stets die Axe durch M schneidet. Die Lagerfugen werden somit in diesem Fall als spezielle Lagen der Erzeugenden der Regelfläche zu geraden Linien. Die Schnittkurve der Regelfläche mit der seitlichen Geläuffläche wird durch eine Reihe von Durclistosspunkten 2, 5, 8 etc. der Erzeugenden M3, 116 etc. gefunden.

Während Fig. 1 ein Beispiel der Steinaustragung für den Stein $ zeigt, sind in Fig. 2 die Schablonen der Lagerfugen ausgetragen worden. Die zusammengehörigen Punkte sind in den verschiedenen Projektionen durch Beifügung der entsprechenden Strichzahl, in der Umlegung oder Abwicklung durch Umklammerung in der üblichen Weise bezeichnet, so dass nach obigen Andeutungen die Konstruktionen den Figuren entnommen werden können.

L. v. Willmann.

Litteratur s. unter Steinschnitt.

Kernbrecher, s. Tiefbohren.

Kernbrett, 1. ein Brett aus Kernholz geschnitten; 2. Modellschablone für den Formkern (vergl. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 617).

Kerndrücker (Kernkasten), s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 617. Kernfänger, s. Tiefbohren.

Kernflächen, s. Flächentheorie, Bd. 4, S. 302,

Kernformel. — Nach der Lehre von der Biegung (s. d.) ist die grösste in einem Balkenquerschnitte auftretende Normalspannung 6 — P:F -f e M: J, worin P die Normalkraft, M ihr statisches Moment hinsichtlich des Schwerpunktes, F den Flächeninhalt, J das Trägheitsmoment des Querschnittes und e die Entfernung des am stärksten beanspruchten Querschnittselementes von der Schwerlinie bedeutet. Ist A der Angriffspunkt der Kraft P, so ist (Fig. 1) M = Pp.

Ferner ist nach der Theorie der Trägheits-ellipse (s. d.) J—Fi² und nach der Theorie des Kerns (s. d.) i² = e.k. Daraus folgt e Pp

AP-,

K' Ir K

pp

Pe(k+p)

ig

o-’

Fig. 2.

oder wenn man noch J\e—W~Fk setzt, ⁶ ~    ^er Wähler dieses Bruches ist

\K

Fig. l.

das Moment der Kraft P hinsichtlich des Kernpunktes K\ wir nennen es Kernmoment. Der Nenner wird Widerstandsmoment genannt. Folglich lässt sich sagen: Die grösste im Querschnitt auftretende Normalspannung ist gleich dem Kernmoment der angreifenden Kraft, geteilt durch das Widerstandsmoment des Querschnitts. Vertauscht man den unteren Kernpunkt mit dem oberen, so gelangt man mittelst desselben Satzes kleinsten Normalspannung.

Die Kernformel lässt sich unter anderem mit Vorteil zur

zur

Berechnung der Spannungen

in Mauerwerkskörpern verwenden. Ist für eine Stützmauer (Fig. 2) B die Mittelkraft Erddruck E und Mauergewicht M, so teilt man, um die grösste Fundamentspannung zu finden, die Breite s in drei gleiche Teile und misst den Hebelarm von B Hinsichtlich des Kernpunktes K. Ersetzt man dann F durch s uud k durch is (vergl. Kern eines Rechteckes), so ergibt sich gemäss obiger Formel die Spannung an der linken Kante <r = 6_ßr:s². Vertauscht man K mit K‘, so bekommt man die Spannung a‘ an der rechten Kante.

Litteratur : Bitter, W., Civilingen. 1876, S. 309. —Ders., Anwendungen der graphischen Statik, 1. Teil, S. 59, Zürich 1888.    W. Ritter.

Kerngries, aus dem Innern des Kornes stammender, daher nicht mit Schalenteilchen behafteter Gries (s. Gries und Mehlfabrikation).

Kernlinien.—Kernpunkte eines Bogenquerschnitts (s. Bogen, Bogenträger) heissen diejenigen oberhalb und unterhalb der Bogenaxe in der Bogenebene gelegenen Punkte desselben, zwischen welchen die resultirende Schnittkraft Jßx (Fig. 1) und damit auch ihre Komponenten, die Normalkraft Nx und Transversalkraft Tx, angreifen müssen, wenn alle Normalspannungen ö des Querschnitts von gleichem Vorzeichen sein sollen (Druck bei Sprengbogen). Durch Verbindung der oberen bezw. unteren Kernpunkte der einzelnen Querschnitte entstehen die beiden Kernlinien des Bogens (Fig. 2).

Bezeichnen F, J Flächeninhalt und Trägheitsmoment eines Quer- \

Schnitts, e₀ , eu die absoluten Entfernungen des obersten und untersten \

Querschnittselements von der Axschicht und r den Krümmungsradius \ . der Axe beim fraglichen Querschnitt, so hat man die absoluten Ent- v-fernungen des oberen und unteren Kernpunktes von der letzteren :

Fig. 1.

von

Arndt.

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ko

li u

Fig. 2.

1.

Feu—JJr’

Bei Bogenbrücken sind die r so gross, dass unter Vernachlässigung von Jjr gesetzt zu werden pflegen:

Fe₀ +Jlr

ko

ku

2.

Fe₀ ’

Für rechteckige Querschnitte (Gewölbe) von der Höhe h und Breite Verhält man mit F=bh, h = eu — aus 2. ko — ku = —. Bei Bogen mit durchbrochenen Wandungen (Fach-

Li    t)

werkbegen, Gitterbogen) fallen die Kernlinien annähernd mit den Gurtungsschwerlinien s rmmen, bei vollwandigen Bogen liegen sie näher nach der Axe hin. Bezeichnet c — Mx : Nx die Entfernung des Angriffspunktes von Bx oder Nx von der Axe, bei Sprengbogen positiv nach oben, negativ nach unten, dann lassen sich die Normalspannungen im obersten und

12 ’

Feu ’

zu-

untersten Querschnittselement, zwischen welchen die Werte aller übrigen Normalspannungen des Querschnitts liegen, ausdrücken:

_Nx A , c\

Da die Verbindungslinie der durch die c bestimmten Angriffspunkte von Rx oder Nx Stützlinie heisst, so lässt sich auch aussprechen : Sämtliche Normalspannungen eines Querschnitts haben unter sich und mit ihrer Resultante Nx einerlei Vorzeichen (Druck bei Sprengbogen), wenn bei diesem Querschnitte die Stützlinie zwischen den Kernlinien liegt (bei Gewölben im mittleren Drittel). Andernfalls sind die Vorzeichen der Normalspannungen verschieden und hat für c < — ku die Normalspannung o₀ , für c > k₀ die Normalspannung ff« das entgegengesetzte Vorzeichen wie Nx . Ueber die Anwendung der Kernlinien bei Bestimmung der ungünstigsten Belastungen s. Bogen, einfache, Bogenfach werke. — Vergl. auch Kern.

Litteratur: [1] Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867, §§ 288, 292—296. — [2] Müller-Breslau, Theorie und Berechnung der eisernen Bogenbrücken I, Berlin 1880, §§ 8, 10, 14. — [8] Krohn, Resultate aus der Theorie des Brückenbaues II, Leipzig 1883, §§ 1, 5, 11, 12, 18, 19. — [4] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, 2. Bd. : Der Brückenbau, IV. Abt., Leipzig 1888, § 10. — [5] Weyrauch, Die elastischen Bogenträger,

Weyrauch.

3.

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München 1897, §§ 8, 11, auch S. 125, 273 u. s. w.

Kernmarke, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 618.

Kernmauerwerk, s. Oefen, metallurgische.

Kernmoment, s. Kernformel.

Kernnagel, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 623.

Kernöl, s. Palmöl.

Kernpunkte, Kernradius, s. Kern und Kernlinien.

Kernrisse, s. Nutzhölzer.

Kern rohr, ein weites, unmittelbar über der Bohrkrone befindliches Kohr, welches beim Kernbohren die Bohrkerne aufnimmt (s. Tiefbohren). — Vergl. auch Schiffsgeschütze.

Kernschacht, s. Oefen, metallurgische.

Kernschliech, s. v. w. Stirn, das bei der Herdarbeit (s. d.) sich ergebende wertvollste Produkt.

Andes.

Kernschwarz (Pfirsichkern sch warz), durch Verkohlen von Pfirsich-Pflaumen-, Mandelkernen in verschlossenen Gefässen erhaltenes Schwarz von intensivem Ton, gibt, mit Weiss gemischt, ein rötliches Grau und findet namentlich in der Kunst- und Dekorationsmalerei Anwendung.

Kernspindel, -stütze, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 622 u. 623.

Kernweite, s. Kern, S. 503.

Kerograpliie, s. v. w. Cerographie (s. d.).

Kerosen, s. Petroleum.

Kerrsches Holzpflaster, s. Strassenbau.

Kersantit (Ker santon), ein aus Feldspat (Plagioklas und Orthoklas), Biotit, Augit, Hornblende und Quarz bestehendes dioritisches Eruptivgestein, welches durch das Hervortreten grösserer Biotitblättchen eine porphyrische Struktur annimmt, besonders nach den Salbändern des meist gangartig auftretenden dunkelgrauen Gesteins. Technische Verwendung ziemlich gering. Glimmerarme Gesteine eignen sich vorzüglich als Pflasterstein und Steinschlag.

Litteratur: Zirkel, Lehrbuch d. Petrographie, 2. Aufl., Leipzig 1894, Bd. 2, S. 508. Leppla.

Kerzen sind Beleuchtungsmittel, bei welchen sich die zur Verbrennung dienenden Materialien in fester Form um ein Bündel kapillarer Gespinnstfasern, den Docht, befinden. Als Materialien zur Herstellung von Kerzen dienen hauptsächlich Talg, Wachs, Stearin und Paraffin; zum Docht verwendet man jetzt ausschliesslich Baumwolle. Man unterscheidet gedrehte und geflochtene Dochte. Letztere werden allgemein für Stearin- und Paraffinkerzen verwendet, während erstere noch vielfach für Talg- und Wachskerzen benutzt werden.

Die Talgkerzen werden entweder gezogen oder gegossen. Ersteres geschieht, indem man die Dochte wiederholt in das geschmolzene Fett eintaucht, bis die gewünschte Stärke erlangt ist ; die Kerzen erhalten dabei eine mehr oder weniger unregelmässige Form. Zum Giessen der Kerzen verwendet man Formen aus einer Legirung von Zinn und Blei, in deren Axe der Docht ausgespannt ist. Der Talg darf nicht zu heiss vergossen werden, da sich sonst die Kerzen nicht leicht aus der Form nehmen lassen.

Für die Verarbeitung des Wachses zu Kerzen sind drei verschiedene Ver-fahrungsarten gebräuchlich : das Anschütten oder Angiessen des Wachses, das Kneten und das Giessen.

Beim Anschütten oder Angiessen hält ein Arbeiter den über einer Pfanne aufgehängten Docht in der linken Hand und dreht ihn, während er mit einer Kelle in der Beeilten denselben mit geschmolzenem Wachs begiesst. Die Dochte hängen zu diesem Zweck in Häkchen an einem horizontalen, um seine Axe beweglichen Eisenreif, durch dessen Umdrehung die einzelnen Dochte über das Schmelzgefäss bewegt werden. Beim ersten Angiessen wird das Wachs etwas heiss genommen, während beim nachfolgenden Angiessen die Temperatur nur so hoch gehalten wird, dass immer noch einige ungeschmolzene Wachsschnitte in dem geschmolzenen Wachse bleiben. Das obere Ende des Dochtes zieht man durch eine Blechhülse, damit es vom Wachse frei bleibt. Nachdem die Dochte, welche an dem Reif hängen, bis zu etwa einem Drittel des zu gebenden Gewichtes angegossen sind, bringt man sie auf eine Marmortafel oder eine möglichst glatt gehobelte Holztafel, um durch Bollen mit einem glatten Brett die Unebenheiten auszugleichen. Der Rolltisch wird fortwährend durch Wasser nass gehalten. Nach dem Bollen werden die Kerzen wieder an den Keif gehängt und von neuem angegossen. Da sich beim ersten Angiessen der obere Teil der Kerze durch das hier schneller erkaltende Wachs etwas dicker als der untere Teil gestaltet, so setzt man beim zweiten und dritten Angiessen die Giesskelle etwas tiefer an. Das Angiessen und Bollen wird abwechselnd so lange fortgesetzt, bis die Kerzen die gewünschte Stärke und zugleich eine runde Oberfläche haben. Nach dem letzten Bollen werden die Kerzen unten abgeschnitten und 8—14 Tage zum Bleichen an die Luft gehängt. — Da das Angiessen mehrere Fuss langer Dochte schwierig ist, werden die grossen Kirchenkerzen nicht gegossen, sondern durch Kneten bereitet. Der mit heissem Wachs getränkte Docht wird aufgespannt, das Wachs in heissem Wasser so lange durchgeknetet, bis es keine harten Knöllchen mehr hat, dann zu länglichen Streifen geformt und diese um den Docht gewickelt. Nachher werden die Kerzen auf dem Kolltisch rund gerollt.

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Das Giessen der Wachslichter erfolgt ähnlich wie bei CS den Talglichtern, nur mit dem Unterschied, dass der Docht i vor dem Einziehen in die K Form mit Wachs getränkt wird, damit keine hohlen Stellen entstehen. Da sich das Wachs wegen seiner Klebrigkeit viel schwieriger aus den Formen entfernen lässt als Talg, so muss man die Formen vor dem Herausziehen in heissem Wasser oder Dampf wärmen.

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Die Wachsstöcke werden aus einem langen Dochtstück gefertigt, das durch geschmolzenes Wachs hindurchgeführt wird. Der durch__

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Wachs gezogene Docht geht — dann durch Zieheisen mit tRÜH kreisrunden Oeffnungen und wird hinterher aufgerollt [2].

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Stearin- und Paraffinkerzen werden stets gegossen; bei beiden Kerzensorten ist erforderlich, dass die Formen zuvor mit heissem Wasser oder Dampf angewärmt werden und nach dem Giessen eine starke Abkühlung erfolgt. Die geschmolzene Masse des Stearins lässt gewöhnlich unter Umrühren auf 40—45 ⁰ C. erkalten, bis es zu einer rahmdicken, milchigen Flüssigkeit geworden ist, welche ein Gemenge von zahllosen sehr kleinen Kristallen in einer eben noch flüssigen Grundmasse vorstellt, die bei massiger Abkühlung alsbald gesteht. Das Paraffin dagegen wird vollkommen klar und mit höherer lemperatur als Stearin vergossen, weil die Kerzen sonst nicht aus den Formen gehen [3].

Zum Giessen der Stearin- und Paraffinkerzen bedient man sich heute meist der sogen, amerikanischen Giessmaschinen, wie sie Figur zeigt. Die Formen, hundert an der Zahl, stehen in zwei Doppelreihen in einem geschlossenen Kasten Tx T-₂, in welchem sie im oberen und unteren Boden vollständig abgedichtet sind, sich aber einzeln aufs bequemste auswechseln lassen. Die einzelne Form ist eine an beiden Seiten offene Bohre. In dieser schiebt sich ein Piston, welches die Form für die Spitze der Kerze bildet und an einem schwachen eisernen Rohre befestigt ist. Im tiefsten Stande schliesst das Piston die etwas konische Form vollständig ab. Sämtliche Pistons, welche mittelst der langen Röhren in Zahnstangen geschraubt sind, werden durch eine Kurbel K mit Getriebe G und Zahnstange auf und nieder bewegt. Unten in der Maschine befindet sich der verschliessbare Dochtkasten D. Derselbe enthält 100 Dochtspulen, deren Dochte durch den Deckel in die Pistonröhrchen und durch die Pistons selbst hindurch-

gehen und in letzteren mittelst einer einfachen Vorrichtung dicht abschliessen, so dass kein Tropfen der flüssigen Masse durchlaufen kann. Ueber den beiden Trögen.-7), T%, welche oben die Doppelreihe der Formen einschliessen, befindet sich ein Apparat Â, der Klemmer genannt, welcher dazu dient, die fertigen, aus den Formen gehobenen Kerzen zu halten. Dieser Klemmer lässt sich mit Hilfe von Scharnieren zur Seite der Maschine umlegen, wo er auf Stützen S zu ruhen kommt. Er wird durch kleine Kurbeln und Exzenter geöffnet und geschlossen. Die der Maschine befindlichen Hähne sind mit den entsprechenden Rohrleitungen zu versehen. Der grosse, horizontal angebrachte Durchgangshahn R dient zum Einlassen des Kühlwassers und ist mit der Wasserleitung zu verbinden. Ein zweiter an derselben Seite sich befindender Hahn h ist, je nachdem man mit heissem Wasser oder Dampf erwärmen will, mit einem Heisswasserreservoir oder mit der Dampfleitung in Verbindung zu setzen. An den Schnabelhahn 7, welcher zum Entleeren des Kastens vom Wasser bestimmt ist, setzt man ein Schlauch- oder Rohrstück an. Eine oben an der Seite befindliche Flansche wird mit einem ebenfalls abwärts führenden, aber schwächeren Rohre versehen, durch welches beim Einlassen von Dampf oder Wasser die Luft aus dem Kasten entweichen, auch das Kühlwasser zur Herstellung eines kontinuirlichen Durchflusses überlaufen kann. Um die Maschine mit Dochten zu beziehen, werden letztere möglichst gleichmässig und ohne Knoten auf Rollen von Holz oder Blech gespult. Die vollen Spulen bringt man auf die Stäbe im Dochtkasten. Um die Dochte in die Formen einzuziehen, legt man den Klemmer zurück, dreht mittelst der Kurbel die Pistons so hoch, dass sie über die Formen herausstehen, führt die Dochtnadel durch das Piston hindurch, bis sie unterhalb des Röhrchens hervorreicht, wo man den Docht in das Nadelöhr ein- und die Nadel zurückzieht. Sind sämtliche Dochte eingezogen, so legt man den Klemmer über die Maschine und knüpft die Dochte an quer über die Klemmeröffnung gelegte Hölzchen (später halten die in den Klemmern steckenden Kerzen die Dochte oben fest). Beim Nieder lassen der Pistons spannen sich die Dochte entsprechend an. Unterhalb der beiden Zahnstangen befinden sich Stellschrauben, mittelst deren man die Tiefstellung der Pistons fixirt. Die Maschine ist zum Gusse vorbereitet. Es erfolgt sodann das Anwärmen durch heisses Wasser oder Dampf und darauf das Eingiessen des Stearins. Man giesst so viel ein, dass sich nicht allein die Formen füllen, sondern auch die Masse noch ca. 2 cm hoch in den Trögen steht, letzteres wegen des Nachsaugens der Kerzen. Sofort nach dem Eiugiessen lässt man das Kühlwasser einströmen. Sobald die Gussdecke über den Formen erkaltet ist, wird sie mit einem besonders konstruirten Messer ausgestochen. Die Kerzen werden dann durch Drehung der Kurbel aus den Formen gehoben, wobei sich der Docht an den Spulen nachzieht. Die Kerzen schieben sich durch die geöffneten Klemmer und werden, im höchsten Stande angelangt, dort festgespannt. Hierauf dreht man die Kurbel zurück, bis die Pistons die Formen unten schliessen. Dann erwärmt man wieder und giesst von neuem. Ist dann die Decke wieder erkaltet, so werden die Dochtenden zwischen den oben im Klemmer steckenden Kerzen und dem Gusskopf mit Hilfe eines an einem Stile befindlichen dreieckigen Messers abgeschnitten und die Klemmer mit den Kerzen zur Seite der Maschine umgelegt. Zum Tragen derselben dienen die Stützen S. Durch Oeffnen der Klemmer lässt man die Kerzen in untergehaltene Kästen fallen [4],

Litteratur: Engelhardt, Handbuch der praktischen Kerzenfabrikation, Wien 1887. — [1] Bolley, Beleuchtungs wesen, Braunschweig 1862, S. 116 ; Deite, Industrie der Fette, Braunschweig 1878, S. 310. — [2] Bolley, a. a. O., S. 136; Deite, a. a. O., S. 320. — [3] Bolley, a. a. 0.,

S. 122. — [4] Deite, Seifenfabrikant, Berlin 1888, S. 499.    c. Deite.

Kessel, s. Dampfkessel.

Kesselböden, die vorderen und hinteren Begrenzungsflächen (eben oder gewölbt) an Dampfkesseln (s. Bd. 3, S. 166, Absatz 2 und Artikel Dampfkesselfabrikation, Bd. 3, S. 171).

Kesselbraun, s. Casselerbraun.

Kesselfarben (Krapp farb en), durch Eintauchen der Zeuge in dieFarb-brülie (Krapp, Blauholz, Kochenille, Sumach etc.) erzeugte Farben.

Kesselhaus, das Gebäude oder der Raum in einem grösseren Gebäudekomplex zur Aufnahme der Dampfkessel. Für dasselbe sind die „Allgemeinen polizeilichen Bestimmungen über die Anlegung von Dampfkesseln“ vom 5. August 1890 massgebend.

Absatz IV, § 14 besagt : Dampfkessel, welche für mehr als 6 Atm. Ueberdruck bestimmt sind, und solche, bei welchen das Produkt aus der feuerberührten Fläche in Quadratmetern und der Dampfspannung in Atmosphären Ueberdruck mehr als dreissig beträgt, dürfen unter Räumen, in welchen Menschen sich aufzuhalten pflegen, nicht aufgestellt werden. Innerhalb solcher Räume ist ihre Aufstellung unzulässig, wenn dieselben überwölbt oder mit fester Balkendecke versehen sind.

Absatz IV, § 15 verlangt: Zwischen dem Mauerwerk, welches den Feuerraum und die Feuerzüge feststehender Dampfkessel einschliesst und den dasselbe umgebenden Wänden muss ein Zwischenraum von mindestens 8 cm verbleiben, welcher oben abgedeckt und an den Enden verschlossen werden darf.

v. Ihering.

Das Kesselhaus ist, wenn es die örtlichen Verhältnisse irgend gestatten, direkt neben das Maschinenbaus zu legen, um möglichst kurze Dampfleitungen zu erhalten und eine leichte Zugänglichkeit vom Maschinenbaus zu den Kesseln zu ermöglichen.

Kesseln, s. Wetterwirtschaft.

Kesselöfen, s. Oefen, metallurgische.

Kesselprobe, s. Dampfkesselbetrieb, Bd. 3, S. 169.

v. Ihering.

Kesselreinigung besteht in einer äusseren Reinigung der Kesselwände und Feuerzüge von Buss und Flugasche, zu welchem Zwecke in den Zügen durch Thüren, Klappen oder eingesetzte Steine verschliessbare Reinigungsöffnungen vorhanden sind, und in einer in n er en Reinigung von Schlamm und Kesselstein. Die Häufigkeit der letzteren hängt ausser von der Beschaffenheit des Kesseb speisewassers und dem System des Kessels (ob Flammrohr-, Bouilleur-, Wasserrohr- oder Heizrohrkessel) von den gesetzlichen Vorschriften ab (s. Dampfkesselbetrieb, Bd. 3, S. 166).

Kesselsclilamm, der im unteren Teil des Kessels abgesetzte Niederschlag, welcher entweder von Zeit zu Zeit durch Abblasen oder selbstthätig aus dem Kessel entfernt wird.

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Einen solchen Apparat letzterer Art stellt nebenstehende Figur (Patent Derveaux, ausgeführt von H. Reisert in Köln) dar.

Der Apparat besteht aus einem auf dem Kessel oder einem

Waudkousol aufgestellten Schlammfänger J) mit dem durch die    KfI •diIIW I 7 VS

Hähne N und F abschliessbaren Schlammabflussrohr. Der Appa-    R |] sjjj „Jj

rat ist durch zwei Rohre R und V mit dem Innern des Kessels H jli f '-'sf-A'- S'-V 1 verbunden, deren letzteres bis nahe auf den Kesselboden geführt    pDpl

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und oben von einem Dampfumhüllungsrohr U umgeben ist, wo-durch eine Wärmeausstrahlung der Wassersäule in V verhindert wird. Die Zirkulation erfolgt somit vermöge des verschiedenen sR spezifischen Gewichtes der Wassersäulen in V und RRi in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung. Der durch den auf- dlji steigenden Wasserstrom in V mitgerissene Schlamm setzt sich in Schlammsammler D am Boden ab; das Lufthähnchen X im oberen Rippenkörper C dient zum Entfernen etwaiger Luft aus dem Apparat und zur Kontrolle der Wirkungsweise desselben.

Der in die (punktirt gezeichnete) Speiseleitung ABJS eingeschaltete Topf LZ dient zur Aufnahme von Lösungs- und Reinigungsmitteln (calcinirter und kaustischer Soda oder Natronlauge) und Einführung in das Speisewasser.    v. ihering.

Krcsnik,

Kesselsclileusen, haben grossen Wasserverbrauch, sind daher in der Regel nur als Flussschleusen, also bei der Kanalisation (s. d.) der Flüsse gebräuchlich; s. Kammer schleuse.

Kesselspeisepiiinpeii dienen neben den sonst gebräuchlichen Injektoren zur Wasserlieferung in die unter Druck stehenden Dampfkessel und werden wegen des meist hohen Druckes und wegen der gewöhnlich hohen Temperatur des Speisewassers als Plungerpumpen (s. d.) einfach oder doppeltwirkend konstruirt

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Fig. 2.

Fig. 3.

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Fig. 1.

Es kommen vor: Handpumpen wie Fig. 1, Pumpen für Transmissionsantrieb wie Eig. 2 und Dampfpumpen mit direktem oder indirektem Antrieb,

welch letzterem Fig. 3 eiue vielfach angewendete Konstruktion zeigt. Das Material ist meist Gusseisen mit Ventilen aus Rotguss, Hebel, Pleuelstangen und Balanciers aus Schmiedeeisen.

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Die Leistungsfähigkeit einer Kesselspeisepumpe muss bedeutend grösser sein, als wie sie dem durchschnittlichen Wasserbedarf im Kessel in der Zeiteinheit entsprechen würde, denn lässt die Pumpen nicht fortwährend, sondern nur zeitweise arbeiten, und bei eventuellem Wassermangel muss die Pumpe sehr rasch die erforderliche Wassermenge ersetzen. Man gibt deshalb den Speisepumpen solche Dimensionen, dass sie im stände sind, in der Zeiteinheit den vier- bis sechsmaligen Durchschnittsmaximalbedarf zu liefern. Kesselspeisepumpen liefern: Maschinenfabrik Klein, Schanzlin & Becker in Frankenthal, Deutsche Wasserwerkgesellschaft Nachf. H. Breuer & Co. in Höchst a. M., A. L. G. Dehne in Halle a. S. u. a., auf deren Kataloge wir wegen der Preise etc. verweisen. S. auch Pumpen.    Blecke«.

Kesselspeiserufer, Apparate zur selbsttätigen Anzeige des Sinkens des Wasserspiegels unter das niedrigste zulässige Mass, auch Warnapparate genannt, entweder Schwimmer oder durch den Dampf zur Wirkung kommende Apparate. Hierher gehören der Blacksche Warner, die Signalapparate von Krupp, Schwarzkopf? u. a.

Litteratur: Rosenkranz, Vorrichtungen an Dampfkesseln zur Sicherung gegen Wassermangel. Zeitschr. desVer. deutsch. Jngenieure 1886, S. 940. — Dampfkesselsicherheitsvorrichtung ebenda, 1889, S. 33. — Scholl, Führer des Maschinisten, 10. Aufl., Braunschweig 1883, S. 235 bis 267. — Weisbach-Herr mann, Ing.-Mechanik, 5. Auf!., Braunschweig 1883—1887, II. Teil, 2. Abt., S. 940.    v, Ihering.

Kesselstein, eine in Dampfkesseln sich bildende Inkrustation an den Kesselwänden, welche eine Berührung derselben durch das Kesselwasser, also eine AVärmeabgabe der Kesselwände an das letztere erschweren, so dass an den mit Kesselstein bedeckten Stellen die Kesselbleche leicht glühend -werden. Die Folgen hiervon sind Deformationen wie Einbeulen, Ausbiegungen etc. der Kesselwände, Böhren etc., welche schliesslich zu Kesselexplosionen führen.

Die Ursachen des Kesselsteins sind die im Speisewasser enthaltenen Verunreinigungen. Hierher gehören vorzugsweise die kohlensauren und schwefelsauren Verbindungen des Baryums, Calciums und Magnesiums, sowie Thonerde und Kieselsäure, aus welchen sich folgende Hauptarten von Kesselsteinen bilden [1] : 1. Barytkesselsteine (kohlensaurer Baryt oder Witherit, BaCOÿ und schwefelsaurer Baryt oder Schwerspat, BaSO4.    2. Magnesiakesselsteine (reine

Magnesia MgO, kohlensaure Magnesia MgCOz und Chlormagnesium MgClf). 3. Kalkkesselsteine (kohlensaurer Kalk CaCOs und schwefelsaurer Kalk, CaSOi). 4. Thonerdekesselsteine (AI2O3).

5. Kieselsäurekesselsteine (SiOÿ). 6. Mergel- oder Feldspatkesselsteine, Gemisch aus Thonerde, Kali und Kieselsäure, AI2O3.K2O.(SiO^ß. Die wichtigsten und am meisten vorkommenden, das sogen, harte Wasser bildenden Verunreinigungen sind die Kalksalze, kohlensaurer und schwefelsaurer Kalk.

Litteratur: [1] Scholl-Brauer, Führer des Maschinisten, 10. Aufl., Braunschweig 1883,

S. 308 ff., Art. Kesselstein, Inhaltsverz. 1883—1893 d. Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. v. ihering.

Kesselsteinmittel. — Zur Vermeidung der Kesselsteinbildung sind zahllose Mittel vorgeschlagen und versucht worden ; indessen lässt sich durch kein Mittel das Wasser derartig von seinem Gehalt an Mineralien reinigen, dass nicht trotzdem ein periodisches Reinigen der Kessel erforderlich wäre. Man erzielt durch die verschiedenen Kesselsteinmittel und Wasserreinigungsverfahren nur eine relative Verbesserung des Wassers, also eine Beseitigung der wichtigsten Salze, so namentlich der Kalksalze bis zu einem gewissen Grade. — Die Vorbedingung einer jeden rationellen Kesselsteinbeseitigung ist eine sorgfältige chemische Analyse des Speisewassers. Absolut verwerflich ist es, ohne genaue Kenntnis der Beschaffenheit des letzteren irgend eines der vielen sogen. Kesselsteinmittel anzuwenden, da hierdurch häufig mehr geschadet als genützt werden kann. Die zur Wasserreinigung angewendeten Mittel zerfallen in 1. mechanische und

2. chemische. Bei vielen Wasserreinigungen findet eine Kombination beider Methoden statt. — Die rein mechanische Reinigung vollzieht sich am einfachsten in grossen Behältern, meistens alten AValzen- oder Flammrohrkesseln, in welchen das Wasser vor dem Eintritt in die Dampfkessel längere Zeit zur Ruhe kommt, wobei ein Niederschlagen der mechanisch mitgerissenen Verunreinigungen stattfinden kann. Eine zweite Methode der mechanischen Reinigung besteht in der Filtration durch Kies, eine dritte in der künstlichen Filtration durch Filterpressen, welch letztere jedoch fast immer mit einer chemischen Reinigung Hand in Hand geht. Hierher gehört die Methode von A. L. G. Dehne in Halle a. S. [1]

(s. auch Fig. 5, Bd. 4, S. 267). — Auf mechanischem AVege ist indessen ein Entfernen der im AVasser gelösten Salze, welche sich beim Kochen des AVassers als Kesselstein ablagern, nicht möglich.

Bei der chemischen Reinigungsmethode werden die im Wasser enthaltenen Salze entweder durch Zusätze von Chemikalien in unlösliche Verbindungen verwandelt, also ausgefällt, niedergeschlagen, welches Verfahren vor dem Einpumpen des Speisewassers in den Kessel zur Anwendung kommt, oder durch Ueberfiihrung in leicht lösliche Verbindungen die Ausfüllung derselben erschwert, so dass sie von Zeit zu Zeit durch Abblasen eines Teils des Kesselwassers in konzentrirter Lösung entfernt werden können, oder endlich mit Zusätzen gemischt, welche im Kessel selbst zur Anwendung kommen und das feste Ansetzen der abgeschiedenen Stoffe verhüten.

Kohlensäure Salze werden durch Zusatz von Kalkmilch behandelt, schwefelsaurer Kalk mit Chlorbaryum (CaS0₄ -f- BaClz = Ca CI 2 -j- BaS0₄), der im Wasser unlösliche Schwerspat oder schwefelsaure Baryt fällt nieder, während das im Wasser sehr leicht lösliche Calciumchlorid mit in den Kessel übergeht. In ähnlicher Weise wirkt Soda {Na^CO^ + CaS0₄ = CaCO% + NaS0₄). Das nach der Reaktion entstandene schwefelsaure Natron oder Glaubersalz ist im Wasser sehr gut löslich und schadet dem Kessel nichts.

Von den vielen Wasserreinigungsvorrichtungen ist eine der bekanntesten und verbreitetsten diejenige von Derveaux [2], ausgeführt von H. Reisert in Köln, sodann der Wasserreiniger von Desrumaux [3], ausgeführt von P. Kyll in Köln, das System Humboldt der gleichnamigen Maschinenfabrik in Kalk bei Köln [4], die unter Anwendung von Filtern arbeitenden Apparate von A. L. G. Dehne in Halle, der Maschinenfabrik Grevenbroich in Grevenbroich, der Fabrik von Klein, Schanzlin & Becker in Frankenthal.

Ferner sind zu nennen die Wasserreinigungen von Schröter in Reppen, Rietschel & Henneberg in Berlin, Heyne & Weickert in Leipzig, Breda Berliner & Co. in Gleiwitz, Reichling in Dortmund [5].

Vergl. a. Filter (Bd. 4, S. 259) und Wasserreinigung.

Litteratur: [1] D.R.P. Nr. 84 415 u. 43825. — [2] D.R.P. Nr. 48268, 60 684, 61025.— [3] D.R.P. Nr. 56 981, 57082, 66034. — [4] D.R.P. Nr. 34914, 38032 u. 59 229. — [5] Swoboda, D. R. P. Nr. 50479; Jewell-pure-water Co., D.R.P. Nr. 45112; Brown, Bdmiston, D.R.P. Nr. 58 676; Salzberger, D.R.P. Nr. 75875; Winkler, D.R.P. Nr. 74248. — Ferner Inhaltsverzeichnis der Jahrgänge 1883—1893 d. Zeitschrift d. Vereins deutscher Ingen., Art. Kesselspeisung; das., 1894, S. 957 ; Ueber Kesselsteinmittel; das., 1895, S. 991 , Die Reinigung des Kesselspeisewassers; das., 1896, S. 211, Mechanisches Verfahren zur Kesselspeisewasserreinigung; S. 797, Reinigung des Speisewassers für Dampfkessel; S. 211, Kesselsteinbildung und deren Verhinderung; Journal für Gasbeleuchtung etc., 1896, S. 687, Speisewasser, Kesselstein und Kesselsteinmittel.    ®* IherinS-

Kesselwände, s. Dampfkesselberechnung, Bd. 3, S. 165.

einen aro-

CH3.CO.CzH3

Methylaethylketon

C3H3CO.C3Hi.CH3

Phenyltolylketon

Ketone, eine Gruppe von organischen Verbindungen, welche den Aldehyden (s. d.) sehr nahe stehen und gleich diesen die Karbonylgruppe CO enthalten. Während aber in den Aldehyden diese Gruppe einerseits mit einem Wasserstoffatom, andererseits mit einem Alkoholradikal verbunden ist, ist dieselbe in den Ketonen beiderseits an ein Alkoholradikal gebunden. Sind die beiden Radikale gleich, so hat man einfache, sind sie ungleich, gemischte Ketone. Man kennt ferner Ketone der aliphatischen wie der aromatischen Reihe und schliesslich solche, welche neben einem aliphatischen Alkoholradikal matischen Rest enthalten; dieselben werden als gemischte fettaromatische Ketone bezeichnet. Man hat also folgende Typen:

aliphatisch einfache Ketone aromatisch

gemischte Ketone

CH₃.CO.CH₅

Aceton

und CH3.CO.C3H3

Acetophenon, gemischt fettaromatisches Keton.

Das Anfangsglied der Reihe ist das Aceton (s. d.), welches 3 Atome Kohlenstoff enthält; die höheren Glieder der aliphatischen Reihe sind erst von C₁₂ an, die aromatischen Ketone sämtlich feste Körper; alle sind sie leichter als Wasser. Von den Bildungsweisen der Ketone seien liier nur erwähnt die Oxydation sekundärer Alkohole,

CJI3. CII {OH). CH3 -- CH3.CO.CH3

Isopropylalkohol    Aceton

uud die trockene Destillation der Kalksalze von organischen Karbonsäuren unter Bildung von kohlensaurem Kalk (ca = J/g Ca) :

CHs.COpca ₌

CHs. \COOca essigsaurer Kalk

CH₃.CO\Oca _

CH3.Cn-\COOca essigsaurer und propionsauer Kalk

C3H3.CO.C3H3

Benzophenon

CHs.CO.CHs + CaCOs Aceton

CH₃.CO.C₂Hs+ CaC03 Methylaethylketon

C₆H₅.CO\Oca _ C'₆//₅. \C00ca benzoesaurer Kalk CH₃.CO\Oca _ C₆ff₅.\COOca ~

C₆H₅.CO.C₆H₅ + CaC03 Benzophenon

CH₃.CO.C₆H₅ + Ca CO3 Acetophenon

Diese zweite Bildungsweise führt also zur leichten Darstellung einer grossen Reihe von Ketonen mit beliebigen Radikalen und ist auch, wie z. B. für das Aceton (s. d), die technische Darstellungsmethode. Durch Reduktionsmittel gehen die Ketone in die sekundären Alkohole zurück, aus welchen sie entstehen:

CII₃. CO. CHS -f Hi = CHZ. CH {OH) CH₃

Isopropylalkohol.

Durch Oxydation werden sie gespalten unter Entstehung von Säuren mit weniger Kohlenstoffatomen    CHZ. CO. CHZ + 40 = CH₃. COOH-f C0₂ + Hz0.

Wie die Aldehyde addiren sie Ammoniak, wobei komplizirtere Verbindungen gebildet werden, und Blausäure unter Entstehung von Oxynitrilen höherer Säuren:

- (CHs^.CC

CH3.CO.CH3

OH

CN

Nitril der a-Oxyisobuttersäure.

Mit Natriumbisulfit vereinigen sich im allgemeinen nur die Ketone, welche die Gruppe CO-CH3 enthalten, zu schwer löslichen kristallisirten Verbindungen,

z. B. Aceton zu (CH₃)₂ • C<CgQs^-a-{-H₂0 acetonschwefligsaurem Natrium, welche

durch Sodalösung unter Rückbildung des Ketons wieder zerfallen und daher zur Abscheidung und Reinigung der Ketone dienen. Die Ketone kondensiren sich sehr leicht unter Wasseraustritt (s. Aceton), mit Hydroxylamin liefern sie Oxime, mit Phenylhydrazin Phenylhydrazone, Verbindungen, welche für die Charakteri-sirung der Ketone von grosser Wichtigkeit sind (s. Acetessigester, Aceton, Aldehyde).

Litteratur: Beilstein, Handbuch der organ. Chemie, Hamburg und Leipzig, 3. Aull. 1893, I, S. 972.

Kettelapparat, eine an Rundtvirkstühlen angebrachte Vorrichtung zum Durchnähen (Abketteln) einer Maschenreihe mit einer Kettennaht.

Kettelgrund, s. Spitzen.

Ketten, Kettenlinien. Bei Behandlung von Kettenlinien, Hängebrücken u. s. w. versteht man unter vollkommenen Ketten stabförmige Körper mit stetig aufeinander folgenden reibungslosen Gelenken in der Axe (vergl. Gelenke bei I n g e n i e u r k 0 n s t r 11 k t i 0 n e n). Werden solche Ketten in zwei oder mehreren Punkten unterstützt, so entstehen Hängebogen (s. Bogen), während die Form der Kette zwischen zwei Stützpunkten, ausser von deren Lagen, von der Länge und Belastung der Kette abhängt. Alle Linien, welche die Kettenaxe hierbei bilden kann, heissen Kettenlinien. Die allgemeinsten Gleichungen derselben (für beliebige Belastung) wurden unter Hängebrücken 1. gegeben. Nach den dortigen Beziehungen sind die Beanspruchungen und Stützenreaktionen einer gegebenen Kette bestimmt, sobald man die Belastung derselben kennt.

Ist die Belastung auf die Horizontal-* projektiou (Spannweite) der Kette gleicli-jj—> massig verteilt, so entsteht eine parabolische Kettenlinie, deren Gleichungen ebenfalls unter Hängebrücken angeführt sind. Wird die Belastung auf die Kettenlänge gleichmässig verteilt, so erhält man F    die gemeine Kettenlinie (s. Faden-_

lg‘    kurven). Dieselbe ist von geringerer

praktischer Bedeutung als die parabolische Kettenlinie ; annähernd hat man es mit ihr zu tliun bei homogenen Ketten von konstantem Querschnitt, welche nur ihr eigenes Gewicht tragen. Je flacher die Kette, desto eher kann auch in solchen Fällen das Eigengewicht als gleichmässig verteilt auf die Horizontalprojektion gelten und also von den einfacheren Eormelu für parabolische Kettenlinien Gebrauch gemacht werden. Wirken neben einer auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilten Last von n per Längeneinheit beliebige Lasten Plt P₂, . . . in Entfernungen a\, az, . . . vom Stützpunkt 0, so folgt mit den Bezeichnungen in Fig. 1 die Gleichung der Kettenlinie:

TV. Kerp.

Willkomm.

F\

i»

■I

V’

und mit

dy

0)1

l

1.

während der Horizontalschub (s. d. und Hängebrücken) ausgedrückt ist:

1 T u Z2 m    1

=ä7L^⁺fPa+fP(!-a)]’

3.

jk

---i...

worin f den Wert von Y für x — Iß — m bedeutet. Mit Wegfall der P gehen diese Gleichungen in solche für parabolische Kettenlinien über. Bei der Navierschen Kettenbrückenlinie werden ausser dem näherungsweise berücksichtigten Eigengewicht der Kette (einem parabolischen Bogen von konstantem Querschnitt entsprechend) eine auf die Hori- -t-'

zontalprojektion gleichmässig verteilte Last ^

ï<iï

V’

(Fahrbahnlast) und eine nach den Stützen hin stetig zunehmende Last (Eigengewicht der Tragstangen) in Rechnung gezogen [2],

Fig. 2.

S. 165. Ueber Ketten mit proportional ihrer ganzen Beanspruchung veränderlichem Querschnitt s. [11], S. 7, über Berücksichtigung beliebiger stetig verteilter Lasten auf Grund der allgemeinen Formeln vergh Belastung der Träger. Letztere Formeln, einschliesslich 1. —3., gelten auch für die bei Hängebrücken vorkommenden Stabketten aus gelenkartig verbundenen geraden Stäben (Fig. 2), wenn die Gelenkreibung und Stabbiegung vernachlässigt werden. Ueber Tragketten und Spannketten s. Hängebrücken. Vergl. Fadenkurven, Kettenlinie, Seilpolygon.

Litteratur. [1] Eytelwein, Handbuch der Statik fester Körper, 3. Bd., Berlin 1808, S. 95.

—    [2] Navier, Rapport et Mémoire sur les ponts suspendus, Paris 1823, S. 63. — [3] Gretschel, Elementare Abteilung der Haupteigenschaften der Kettenlinien, Grunerts Archiv, 43. Teil, 1865, S. 121. — [4] Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867, S. 253. —

[5] Thomson u. Tait, Handbuch der theoretischen Physik, 1. Bd., II. Teil, Braunschweig 1874, S. 105. — [6] Weisbach, Lehrbuch der theoretischen Mechanik, Braunschweig 1875, S. 276.

—    [7] Ritter, Lehrbuch der Ingenieurmechanik, Hannover 1885, S. 328. — [8] Rühlmann,

Vorträge über die Geschichte der technischen Mechanik, Leipzig 1885, S. 136, 369. — [9] Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, A 51—53. — [10] Finger, Elemente der reinen Mechanik, Wien 1886, S. 249. ■— [11] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, 2. Bd. : Der Brückenbau, IV. Abt., Leipzig 1888, S. 5. — [12] Land, Neue Ableitung der Gleichung der (gemeinen) Kettenlinie und deren zeichnerische Bestimmung, Civilingenieur 1895, S. 501. — S. auch Hängebrücken.    Weyrauch.

Ketten, zur Aufnahme und Uebertragung von Zugkräften, bieten vermöge der Gelenkverbindung ihrer Glieder eine gewisse Biegsamkeit und Verzahnung gegenüber Zugstangen und Seilen. Nach ihrer Verwendung in der Technik unterscheidet man Last-, Anker-, Border- und Treibketten, nach ihrem Bau folgende Arten:

'A'

3.5! d

3,6: d

3,5 !d

Fig. 3.

Fig. 2.

Fig. 1.

Glieder- oder Schakenketten von zähem Schmiedeeisen bestehen aus ovalen Gliedern. Die Bundeisenstäbe werden dazu in Längen geschnitten, jedes Stück U-förmig gebogen, in das vorige Glied eingehängt, mit den Enden über einander gebogen und zu- ^ sammengeschweisst, so dass die Schweissstelle IQ an der Berührungsstelle liegt. Nur dicke Ketten 2 werden an der Langseite gescliweisst. Wenn je zwei Schweissstellen, die härter und dicker sind, und je zwei Biegungsstellen sich berühren, soll die Abnützung gleichmässiger sein [1].

ver-

von

von der

Genau gleiche Teilung oder Baulänge (d. i. die innere Länge eines Gliedes) erhalten die kalibrirten Ketten durch Nachschmieden und Einschlagen im Gesenk. Die durch Walzen hergeśtellten Klatteschen Ketten (s. unten) höherer Festigkeit enthalten keine Schweissstelle und nach AVunsch schiedene Eisenstärken in jedem Gliede.

Die gewöhnlichen, kurzgliederigen oder englischen Ketten, Fig. 1 Eisenstärke d cm haben 2,5 bis 3 d Baulänge und 3,1 bis 3,5 d äussere Gliedbreite. Sie wiegen 2,4d2 bis 2,2däkglm. Langgliederige oder deutsche Ketten, Fig. 2, haben 3 bis 4cl Baulänge und 3,4 bis 3,5 d Breite. Sie wiegen nur 1,8 da bis 1,92 kg/m. Letztere eignen sich, zu Förderketten bei Kettenbahnen und Halteketten fiir Seezeichen, weniger zum Auf-wickeln auf Trommeln und Rollen.

Man berechnet die Ketten auf Zug in den beiden parallelen Schenkeln der Glieder mit dem Querschnitt 2.% d^ : 4 für 637 kg/qcm Zugspannung ohne weitere Rücksicht auf die Biegung der Berührungsstellen. Führt man die Zugkraft Q kg = 637.2 tt d% : 4 aber in t ein, so erhält man die einfache Formel d cm = \Qt. Für Abnutzung (durch Witterung und häufige Benutzung, besonders auch in Rücksicht aut jährliches Glühen zum Zweck der Unter-

33

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Fig. 8. Patentkette von Schlieper & Nolle, Weissenfels a. S.

Fig. 7. Triumphkette.

suchung auf Anbrüche) gibt man bis 3 mm zu d zu. Die Kraft bei der Prüfung der Kette ist —i gewöhnlich das 2- bis 2,25-fache der -zulässigen Betriebskraft Q. Bei der Berechnung von Ketten 1 die starken Stössen, z. B. bei Danrpfkrahnen, jf ausgesetzt sind, geht man mit der Zugspannung ' bis auf die Hälfte des normalen "Wertes hinab, so dass d cm — ]/ 2 Q t wird. Man unterscheidet

'ty

im Preise : gewöhnliche Handelsketten, ungeprüfte Ketten, Best-

Kranketten, Best-Best-Ivranketten, adjustirte Ketten.

Tabelle über kurzgliederige Kranketten.

Stegketten, Fig. 3, als    Ankerketten    gebräuchlich, enthalten    in jedem Gliede    einen

Steg zur Versteifung und zur Verhütung von Knoten; sie haben eine Baulänge von 4 d und 3,6 d äussere Breite. Sie sind nicht schwerer, aber teurer und tragfähiger als die offenen Ketten. Für 955 kg/qcm zulässige Zugspannung erhält man d cm = V % Qt als erforderliche Eisenstärke einer Stegkette.

Tabelle über Stegketten.

Preise für 1 m

Fig. 5.

Fig. 4.

bis

Eisenstärke Gewicht für 1 m Tragkraft Preis für 100 kg ca. 85 für 1 m ca.

13

3,3—4

2,5

9l

£

20

25

30

40

50 mm

6    8—9    12—15    18—20    32—35    50—55 kg

60

60

13

24

38 t

60

11

60

20

Gallsche Gelenkketten, s. Bd. 4, S. 419, eignen sich wegen ihrer    ^

gleichmässigen Teilung für Kettenradwinden, besonders bei grossen Kräften.    jm

Als Treibketten erhalten sie besondere Bauart, nämlich breite Zapfen-lagerfläche (Bd. 4, S. 420). Zerlegbare Treibketten (Fig. 4 und 5)

A. Stotz in Stuttgart bestehen aus annähernd rechteckigen Gliedern von schmiedbarem Guss. Jedes Glied umfasst mit einer breiten, hakenförmig gestalteten Stirnleiste die Endleiste des nächsten Gliedes. Die Haken lassen sich, wenn die Glieder auf etwa 60° gegen einander geneigt werden, nach einer Seite abschieben.

Diese Ketten dienen als Förderketten für Elevatoren und Trans-

von

60 Ji. 30 JL

Fig. 6.

porteure. Sie erhalten nach Bedarf geeignete Ansätze (Fig. 5) zur Befestigung der Becher Schaukeln, Trage- oder Schiebebretter u. s. w. Als Betriebskraft P wird 0,125 der für die Kettenart ermittelten Zugfestigkeit gerechnet. Der Katalog von Stotz enthält 87 Nummern für 30 bis 1300 kg Betriebskraft. Die Preise schwanken um 0,067.P -f- 1,5 ^/m. Die Stahlbolzenkette (Fig. 6) von Stotz erhält nach Patent 74299 Schlitzlöcher zum Festhalten der eingekerbten Bolzen. Diese Ketten lassen sich mit beiden Seiten auf die Scheiben legen, während die vorigen die offene Seite der Haken nach aussen kehren sollen.

Gliederketten von Gusseisen für Zäune lassen sich mit passenden Kernstücken (in Längen von 1 m auf einmal) giessen [2], — Die Ketten der Wanduhren mit einseitig offenen aus Draht gebogenen Gliedern sind nur ¹I₃ so tragfähig als solche mit geschlossenen. Fester als diese sind die geknoteten Ketten, z. B. die „Triumphkette“, Fig. 7, und [3] die „Sclilieperschen Ketten“, Fig. 8, welche aus einzelnen in sich verknoteten Drahtösen bestehen und durch besondere Maschinen hergestellt werden.

Litteratur: [1] Harttung in der Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1891, 879. — [2] Dürre, Die Anlage und der Betrieb der Eisenhütten, Leipzig 1880/1891. III. Buch, S. 19. — [3] „Stahl und Eisen“ 1894, S. 674—676.

Kalibrirte oder adjustirte Ketten erhalten genau gleiche Teilung, damit sie sich in ein verzahntes Kettenrad passend einlegen. Sie längen sich mit der Zeit durch Abnützung und bleibende Streckung.

Um letztere möglichst auszuschliessen, beansprucht man den Querschnitt 2nd²: à der Kette nur auf ca. 420 kg pro Quadratzentimeter Zugspannung (gegen 637 bei gewöhnlichen Ketten). Hieraus folgt für Qt Zugkraft die Eisenstärke d cm = Vl,5 Qt . Um die Abnützung an den Berührungsstellen der Glieder möglichst zu beschränken, vermeidet man entgegengesetzte

Biegungen der Kette und besonders Ablenkungen in zweierlei Ebenen. Für grosse Kräfte über 4 Ć wuhit man trotz des höheren Preises besser Gallsche Ketten (s. d.). Die Teiluno- ist w ⁻QnnnoS 3’⁶T£aCj,T-rder E.iseifstärke. Ein Gesenk zur Herstellung kalibrirter Ketten ist unter rsro. 89098 an FL d Howe m Duisburg patentirt (Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ing. 1897, S. 85"). Der Preis kalibrirter Ketten für den laufenden Meter schwankt je nach der Güte der Ketten. Eisenstarke von ... 8    13    16    20    26    30    33 mm

CO CO co

10

13 M. pro Meter

1,1    1,7    2,7

7 t.

Mittlerer Preis ca. . .2 Tragkraft......0,4

Die Klattesche W alz kette ist eine Gliederkette aus Flusseisen, die durch einen Walzprozess gebildet und durch Stanzen und Pressen vollendet wird. Das Y erfahren ist Direktor Klatte in Düsseldorf durch Patente geschützt.

>_<

Fig. 9 veranschaulicht, wie ein zuvor auf Kreuzprofil ausgewalzter Stab zwischen vier nach der Kettenform ausgefrästen Walzen, deren vorderste in Fig. 9 weggelassen ist, auf Ketten-form gebracht wird. Die Glieder hängen noch zusammen und sind von einem dünnen Grat ausgefüllt und umgeben ; in den    <

Zwickeln sitzen Materialknoten von beliebiger Form. Der Grat    !

wird darnach mit besonderen Stempeln ausgestanzt, die Glieder durch Torsion von einander abgetrennt. Die Enden jedes Gliedes    f

werden darauf durch Pressen gerundet und dabei in der Richtung der Kettenaxe höher als breit gehalten, in Rücksicht auf die AB- c nützung an den Berührungsstellen. Durch Stauchen und Pressen \ erhalten die Glieder schliesslich ihre normale Gestalt. Aus einem 15 m langen Rohstabe entstehen Kreuzstäbe von 30—40 m und ^

ge

rn

Ketten von etwa 50 m Länge. Die Bruchfestigkeit der Walzketten ' beträgt 50 75 kg/qmm gegen 20—30 bei den gewöhnlichen schweissten Ketten.

ver-

Fig. 9.

Als Verbindeglied benützt der Erfinder Kettenglieder, die aus festestem Draht zwischen zwei zu verbindenden Endgliedern gewickelt und mit Blechhülsen umzogen werden, oder stählerne Ringe von mehrfachen dichtliegenden, flachen Windungen (wie gewöhnliche Schlüsselbundringe), die nach dem Einziehen der Xetten-endglieder auf Kettengliedform geschmiedet und verlötet werden, oder stählerne Kettenglieder, die an einem oder beiden Enden geteilt sind und durch Verschraubung oder Verzinkung fest bunden werden, so dass sie bis 72 kg/qmm Zugfestigkeit zeigen.

Lindner.

Litteratur : Stahl und Eisen 1894, IL, S. 660—673. — Desgl. 1895, I., 564—570 (Festig-keitstabellen). — Desgl. 1896, L, 152—158. — Zeitschrift d. Ver. deutscher Ing. 1894, S. 944 bis 946. Desgl. 1895, S. 1146—1148. — Besondere Verfahren der Herstellung von Ketten betreffen die D. R. P. Nr. 61797 und 88 016.

Ketten. — Die Ankerketten der Schiffe oder Schiffsketten bestehen für schwere Ketten aus Gliedern mit gusseisernem Steg, für leichte Ketten ohne Steg.

ra

TOc Cä

Cd

Sie kommen in Längen von 25 m in Anwendung und benützt man für einen Anker 9 Längen. Etwa 6 m vom Anker entfernt und in der Mitte der letzten Kettenlänge ist ein Wirbel^ eingeschaltet, um die Törns aus der Kette ausdrehen zu können. Die runden Enden ihrer Glieder weisen nach vorne, damit die Wirbel das Ausrutschen der Kette aus der Klüse nicht behindern. Die Kettenenden werden durch Schäkel verbunden und erhalten die Endschaken der Kette für den Durchgang der Schäkel keine Stege. Die Di-mensionirung der

Kettenschaken,    « Wirbel, b Schäkel, c Endschake, d Kettenglied.

nur für maschinelle Einrichtungen — Steuerapparate — in Anwendung.

Litteratur: Dick u. Kretschmer, Handbuch der Seemannschaft, Berlin 1892. Tj. Schwurs.

Kettenbalm en. — Bei diesen Bahnen wird ein geschlossener Kettenring (eine Kette ohne Ende) durch einen Motor bewegt und hierbei die auf geraden oder gekrümmten, auf wagrechten oder geneigten Schienengleisen laufenden Fahrzeuge, die mit dieser Kette irgendwie zu verbinden sind, mitgenommen. Die Kettenbahnen finden vornehmlich im Bergbau, nicht zum Personen-, sondern zum Gütertransport Verwendung und sind zweigleisig, so dass auf einem Gleis die beladenen Wagen hin-, auf dem anderen die leeren zurücklaufen. Ausnahmsweise trifft man Kettenbahnen auch für andere Zwecke, wie z. B. an der Wolga für Holztransporte, oder in Berlin zur Postpaketförderung und in Amerika auch für Personenförderung im Gebrauch. Die Kette kann über oder unter dem

Wirbel und Schäkel sind aus beistehender Figur ersichtlich. Alle Ankerketten müssen auf Festigkeit geprüft werden. Die Bruchbelastung muss mindestens 27 kg pro Quadratzentimeter bei 8—10°/o Dehnung der Schake betragen. Kalibrirte oder Gelenkketten kommen an Bord der Schiffe

Fahrzeug sich befinden, man nennt sie dann schwebende oder Oberkette und unterlaufende oder Unterkette; die erstere Anordnung ist im Bergbau die häufigere und in Fig. 1 dargestellt, in welcher M den Motor, T die Antriebrolle, K die Kette, R die Rückleitungsoder Spannrolle, r die Tragrollen, S die Förderbahn, A die beladenen und B die leeren Wagen bezeichnen. Die Oberkette ruht entweder unmittelbar auf den Wagen, welche in diesem Falle lediglich durch die Reibung mitgenommen werden, oder sie wird mit Mitnehmern der Wagen verbunden. Bei den Anordnungen mit Unterkette enthält dieselbe zumeist selbst die Mitnehmer, welche auf die Wagen wirken. — Die Kette wird einerseits um die Triebrolle, andererseits um die Rückleitungsrolle geschlungen und durch eine besondere Vorrichtung, welche entweder mit der Rückleitungsrolle verbunden oder in der Nähe der Triebrolle in die Leitung geschaltet ist, in der erforderlichen Spannung erhalten. Die verwendeten Motoren sind: Dampf, der bei unterirdischen Anlagen oberirdisch (über Tag) erzeugt und durch entsprechend geschützte Röhren den Maschinen zugeführt wird; Pressluft, die nach den unterirdisch aufgestellten Bewegungsmaschinen geleitet wird (die aus den Maschinen strömende Pressluft trägt zur Verbesserung der Lüftungsverhältnisse der unterirdischen Bauten bei); Wasser unter Druck, namentlich wenn im Bergbau Wasser mit genügendem Gefälle vorhanden ist, das ohnedies gehoben werden* muss und zur Bewegung von Wassersäulenmaschinen oder Turbinen verwendet werden kann; Elektrizität, wobei zumeist die Primärmaschinen oberirdisch, die Sekundärmaschinen unterirdisch aufgestellt werden; die sehr kompendiöse und leicht bewegliche Leitung (gut isolirte Kupferdrähte) ist der besondere Vorteil dieses Motors. Am meisten sind Dampf und Elektrizität im Gebrauch. — Die zum Betrieb der Kettenbahnen erforderlichen Kräfte sind von der Länge der Bahn, den Steigungs- und Krümmungsverhältnissen derselben, sowie von den Belastungen abhängig; soweit bekannt, bewegen sich die bei den ausgeführten Kettenbahnen vorhandenen Kräfte zwischen 10—30 P.S.

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Fig. 1.

If

Die Kraftübertragung von der Maschine auf die Antriebrolle erfolgt durch Riemen (wenn keine Feuchtigkeit), durch Zahnräder (Phosphorbronze und Gusseisen oder Rohhaut) oder Schneckenräder WËËÊËÊÊB, (Stahlschnecke und Phosphorbronzerad), wobei das Uebersetzungsverhältnis der

Fig. 2.

wird aus Gusseisen O mit einem abgedrehten und abgeschrägten Holzkranz H ausgeführt (Fig. 2). Ausserdem sind noch verschiedene andere Konstruktionen von Antriebrollen, allerdings mit geringem Erfolg, im Gebrauch, welche meist darauf hinauslaufen, das Gleiten

der Kette schon bei einer halbmaligen Umschlingung derselben durch einen gezahnten oder mit Dornen versehenen Umfang zu verhindern.

Fig. 3.

dieselbe die Ladung des Wagens beschädigt oder zerstreut wird. Jedoch findet man erstere Anordnung wegen einfacherer Bedienung doch häufiger als letztere.

Da die Oberkette auf den Wagen oder in den Mitnehmern derselben liegt, so sind Unterstützungen derselben durch Trag rollen mit 0,5—0,6 m Durchmesser und Holzfütterung nur an den Enden der Bahn, in den schärferen Kurven und dort angeordnet, wo Wagen in die Bahn oder aus derselben gebracht werden; diese Anordnung ist sehr einfach, bedingt aber andererseits auch, dass Wagen stets und in annähernd gleichen Abständen unter der Kette sich befinden und dass bei einem Mangel an beladenen Wagen selbst leere unter dieselbe geschoben werden müssen. Aus diesem Grunde hat man auch versucht, die Oberkette durchwegs auf Trag roll en zu legen und verschiedene Konstruktionen erdacht, die den ungehinderten Durchgang des in solchem Falle unbedingt erforderlichen Mitnehmers gestatten, allein hierbei gefunden, dass bei umständlicherer und kostspieligerer Anlage der Kettenverschleiss erheblich grösser wird als bei der auf den Wagen auf liegenden Oberkette.

Die Ketten werden aus sehnigem, schweissbarem Eisen der Belastung und Länge entsprechend, meist aus Gliedern von 15—25 mm Stärke und 4—10 kg für das laufende Meter schwer, gemacht; die Kettengeschwindigkeit bewegt sich in der Kegel von 0,5—2,5 m in der Sekunde. Die Dauer der Ketten hängt namentlich von der Belastung und den Krümmungsverhältnissen der Bahn ab und beträgt bei den ausgeführten Anlagen 9—15 Jahre. Bei Verwendung einer Ob er kette liegt dieselbe entweder unmittelbar auf dem Wagen oder dessen Ladung, der durch die Reibung mitgenommen wird, oder sie liegt in einem zumeist gabelförmigen Mitnehmer M (Fig. 3), der abnehmbar, auch wohl mit drehbarer Gabel behufs leichteren Ein- und Auslegens der Kette konstruirt wird; letztere Anordnung ist allerdings umständlicher, namentlich in gekrümmten Gleisen, aber auch besser und sicherer als erstere, bei welcher die Kette ein zur Erzeugung der Reibung entsprechend grosses Gewicht erhalten muss, und die Gefahr vorliegt, dass durch

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Fig. 4.

Bei Bahnen mit Unter kette, die nur in geringer Zahl, für kurze Längen und für oberirdischen Betrieb ausgeführt wurden, sind selbstverständlich durchwegs Tragrollen erforderlich, die zwischen die Schienenstränge der Bahn verlegt werden; die Mitnehmer sind in diesem Falle entweder am Vagen befestigt und fassen die Kette oder sie sind mit derselben verbunden und greifen in die Zugringe oder Axen des W^agens. Die Firma A. Koppel-Berlin hat sehr interessante Anlagen ähnlicher Art in Russland namentlich zum Langholztransport erbaut. — Die Bögen der Bahn werden bei grossen Krümmungshalbmessern mit aufliegender Oberkette durchfahren; hei kleinen Krümmungshalbmessern jedoch werden, wie Fig. 4 zeigt, schiefe Ebenen S (Gef. 1: 50—1:100) in die Bahn gelegt, von welchen die Wagen nach Hochhebung der Kette durch Tragrollen A in der Kurve ablaufen, in welcher sie durch Leitrollen a geführt wird, um am Ende derselben von der dort wieder tief liegenden Kette erfasst und weiter gezogen zu werden, was sich allerdings nicht immer regelmässig vollzieht und daher verkehrsstörende Wagenanhäufungen stattfinden, wenn nicht für besondere Bedienung der Kurvenstrecken gesorgt ist. Die hierdurch entstehenden nicht geringen Kosten sucht man durch Anordnungen zu vermeiden, bei welchen der Wagen beim Durchfahren der Kurve nicht mehr von der Kette getrennt wird, daher Leitrollen mit senkrechter Axe erforderlich werden, welche den Mitnehmern nicht hinderlich sind; diese Anordnungen ergeben jedoch einen grossen Kettenverschleiss. Bei Anwendung einer Unterkette sind in den Kurven stets Leitrollen erforderlich.

Die Spannvorrichtung der Kette, wodurch dieselbe stets in der erforderlichen Spannung zu erhalten ist, wird entweder an der Rückleitungsrolle oder in der Nähe der Antriebrolle angebracht. Es sind hierfür verschiedene Anordnungen getroffen, und zwar wird die Axe einer Rolle, um welche die Kette geschlungen ist, durch eine Schraubenspindel so weit verschoben, bis die gewünschte Spannung erreicht ist, oder es bewirkt ein an der Rolle angehängtes Gewicht oder ein auf einem Gleis laufender Spannwagen mit Gewicht die selbsttätige Spannung der Kette, die namentlich in der Nähe der Umtriebsrolle angebracht, ein Gleiten der Kette auf derselben verhindert (vergl. hierüber Seilbahnen). —Die Längen der ausgeführten Kettenbahnen bewegen sich der Hauptsache nach zwischen 500 m und 2500 m und betragen nur ausnahmsweise mehr und weniger; bei kleineren Längen werden die Anlagen unvorteilhaft. Die Steigungsverhältnisse gehen bis 1:5; die kleinsten Krümmungsradien der Kurven betragen 5—10 m. Die Gleise haben meist 0,5—0,8 m Spurweite, die Schienen bis zu höchstens 20 kg Gewicht für den laufenden Meter. Der Betrieb der Bahnen mit Oberkette wird in der Regel in der Weise gehandhabt, dass die zu befördernden Wagen in möglichst gleichen Zwischenräumen unter die Kette geschoben werden, wobei der Wagenabstand 15—25 m beträgt; ein kleiner Wagenabstand ermöglicht grosse Förderleistungen, bedingt aber auch grosse Kräfte und starke Ketten. Zur Signalisirung für die Einhaltung des Wagenabstandes dienen entweder Lampen oder Glocken, welch letztere im verlangten Wagenabstande angeordnet und durch Anstossen der Wagen oder durch einen Schienenkontaktapparat zum Ertönen gebracht werden. Wenn die Oberkette durch Tragrollen nicht unterstützt ist, so müssen zur Aufrechthaltung des Betriebes so viele Wagen vorhanden sein, dass die Abstände nicht zu gross werden und die Kette nicht auf der Bahn schleift. Der Betrieb mit Unterkette wird ungefähr so gehandhabt wie bei den Seilbahnen (s. d.).

nennenswerte Verbesserungen Platz gegriffen haben (vergl. hierüber Seilbahnen).

Litteratur : Brüll, „Mémoire sur la chaîne flottante des mines de fer de Dicido, Paris 1884. — Hauer, v., Die Fördermaschinen der Bergwerke, Leipzig 1885. — Braun, Die Kettenförderung auf horizontaler u. geneigter Schienenbahn, Freiberg 1886. — Stein, Die versch. Meth. der median. Streckenförderungen, Gelsenkirchen 1896. — Koppel, A., „Ueber Kettenaufzüge“, Berlin 1896.

Kettenbaum, s. Weberei.    Doiezaiek.

Kettenbrüclie heissen Ausdrücke von der Form x =

Ein solcher ist endlich oder unendlich, je nachdem x eine rationale oder irrationale Zahl ist.

Als Vorteile der für den Bergbau zumeist in Verwendung stehenden Kettenbahnen mit Oberkette sind einfacher Betrieb, leichte Anpassung an die Transportbedürfnisse und Erhöhung der Leistungsfähigkeit anzusehen. Als Nachteile sind die verhältnismässig hohen Anlagekosten infolge der notwendigen Doppelgleise und der grossen Kosten der Kette, sowie der Umstand zu bezeichnen, dass bei vielen und scharfen Kurven der Betrieb schwerfällig, teuer und unvorteilhaft wird, so dass in solchen Fällen von Kettenbahnen überhaupt abgesehen wurde. In jüngster Zeit ist die Kette mehrfach wieder mit Recht durch das Drahtseil ersetzt worden, namentlich nachdem bei den Seilbahnen

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Die Grössen % a₂ a₃ . . . heissen Partialnenner, der Ketten-    p

bruch wird auch kurz geschrieben (öj a₂ «₃ . . .). Alsdann werden die Brüche —— =

Qi - i ⁵ % “(ai)~^r; W~(aiß2):=^j:⁼⁼'^Tr; ç7=(fll aa *

ß2 ö3 + 1

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• . Näherungsbrüche genannt. Man erhält dieselben mittelst der Rekur-

«i a₂ «3 -j- «i + «3

sionsformeln: Pn = P„-1 aM_i + P„_₂;    = <?„-i a„-i-f Ç»_₂. Beispiel: ff = (1, 1, 3, 9)

Näherungsbrüche : Po — ⁰⁰ ; Pi = 0 ; P₂ = 1 ; P₃ = y ; P₄ = f. Die Differenz zweier aufeinander folgenden Näherungsbrüche ist ein Bruch, dessen Zähler die Einheit und dessen Nenner das Produkt der Nenner der Näherungsbrüche ist, z. B. + — * = *. Die Reihe der Näherungsbrüche nähert sich immer mehr der Zahl x ; sie sind abwechselnd grösser und kleiner als x. Wird an Stelle von x ein Näherungsbruch gesetzt, so ist der begangene Fehler kleiner als die Einheit dividirt durch das Quadrat des Nenners des Näherungsbruchs, z. B. f\ — i — Tlhr f. Jeder Näherungsbruch ist von x weniger verschieden als jeder andere Bruch, dessen Nenner kleiner ist als derjenige des Näherungsbruchs. Die endlichen Kettenbrüche dienen zur Auflösung diophantischer Gleichungen (s. d.) und zur Ersetzung von Brüchen durch solche mit kleineren Zahlen. Ein unendlicher Kettenbruch heisst periodisch, wenn (von einer gewissen Stelle an) die Partialnenner eine immer wiederkehrende endliche Reihe bilden. Ein solcher Kettenbruch kann als irrationale Wurzel einer Gleichung II. Grads dargestellt werden, z. B.

æ — (1>2, 1, 2. ••)==---- ist die positive Wurzel der Gleichung æ² + 2x— 2 — 0,

also x — 1 -f- y 3 .

2 — — -x

Litteratur : [1] Serret, Handbuch der höheren Algebra. Deutsch v. Wertheim, Bd. 1., 2. Aufl., Leipzig 1878, S. 7—70. — [2] Scheffler, Die unbestimmte Analytik, Hannover 1854.

Kettenbrücken, s. Hängebrücken.

Kettenbrückenlinien wurden mitunter diejenigen Kettenlinien genannt, welche die Axen der Tragketten von Hängebrücken bilden. Beispiel: Naviersche Kettenbrückenlinie. S. Ketten, Kettenlinien, Hängebrücken.

Kettendaumenrad, s. Kettenräder.

Kettendruck ist eine Abart des Zeugdruckes, bei welchem die passend verdickten Farben mittelst Maschinen auf die Ketten ein- oder mehrfarbig aufgedruckt werden. Die bedruckte Kette wird mit weissem, farbigem oder auch bedrucktem Garne verwebt, wodurch solche Effekte erzielt werden, wie sie durch normale Buntweberei nicht oder nur schwer erhalten werden können.

Litteratur: Oesterr. Wollen- und Leinen-Industrie 1896, S. 905.

Kettenfäden (Kette), s. "Weberei.

Kettenfärbemaschine, besteht im wesentlichen aus zwei oder mehreren Kufen, die in der Begel fünf Leitrollen behufs leichterer Führung der Ketten besitzen. Zwischen jeder der Kufen ist ein Quetschwalzenpaar angebracht, welches die überschüssige Farb- oder Beizflotte aus den Ketten auspresst, ehe dieselben in die nächste Kufe eintreten. Nach dem Verlassen der letzten Kufe werden die Ketten abermals gequetscht und gelangen entweder direkt in eine Kettentrockenmaschine oder werden in bereitstehendem Wagen aufgeschichtet. Aus einem solchen Wagen gelangen auch die Ketten über verschiedene Leitrollen und Spannstäbe durch einen Bechen in den ersten Färbe- oder Beizbottich. Gewöhnlich können mehrere Ketten auf einmal gefärbt werden.

Litteratur : Zipser, Apparate, Geräte und Maschinen der Wäscherei, Bleicherei, Färberei, Garn- und Zeugdruck, Leipzig 1894.    Ad. Singer.

Kettengabel dient bei der Förderung (s/Streckenförderung) mittelst Kette ohne Ende zur Befestigung der Förderwagen an der Kette.

Kettengebläse (Paternostergebläse), s. Gebläse, Bd. 4, S. 507 [1].

Kettenkasten, s. Schiffbau.

Kettenlinie ist die Gleichgewichtsfigur eines homogenen schweren Fadens (s. Art. Fadenkurven). Sie ist eine transcendente Kurve, deren Gleichung

Wölffing.

Ad. Singer.

in rechtwinkeligen Koordinaten y = % « \e “ + e der Parameter der Kurve heisst. Die Axe der y ist eine Symmetrielinie derselben, während sie selbst nur auf der einen Seite der x-Axe liegt. Die Symmetrielinie wird die Axe, die x-Axe aber die Direktrix der Kettenlinie genannt. Die Ordinate y wächst für positive, wie für negative x ins Unendliche und hat ein Minimum y = a für x — o. Der Punkt des Minimums der Ordinate heisst

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ist, worin die Konstante a

der Scheitel 8 (s. Fig.); die a;-Axe, d. h. die zur Axe senkrechte Gerade im Abstande vom Scheitel, gleich dem Parameter a die Direktrix der Kettenlinie.

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Die Länge s des vom Scheitel an gerechneten Bogens ist : s = ^a\ea — e a ). Man erkennt leicht

dass y² — s² = a² und

dy

dx

— cotg ip ist, wenn xp den

Winkel bezeichnet, den die Tangente der Kurve mit der Richtung der Ordinaten bildet. Wickelt man daher den Bogen s mit der Tangente ab, so ist ZM = s und verbindet man Z mit dem Fusspunkte P der Ordinate, so ist MPZ bei Z rechtwinkelig und PZ—ct. Beschreibt man daher um den Ursprung O mit a als Radius einen Kreis und jDrojicirt den Punkt Z parallel der x-Axe auf diesen, so ist die

_Tangente Tm dieses Kreises in dem Pro-

N jektionspunkte T parallel der Tangente der Kettenlinie in M. Der Krümmungshalbmesser q in M genügt der Gleichung Qsm²xp = a. Daher ist derselbe gleich der Normalen MN vom Kurvenpunkte bis zur Direktrix. Mit Hilfe der Gudermannschen hyperbolischen Funktionen ßbf. o> = ^ (ew+ e œ) und ©in. co=j-(ec°-—e~co) können die Ordinate y und die Bogenlänge s sehr einfach dargestellt werden, nämlich y — u (£of.

Schell.

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s=«©in. — • — S. auch Ketten, Kettenlinien.

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Willkomm.

Kettelmaschine, die Fadenführervorrichtung für die Kettenfäden eines Wirkstuhles.

Kettenmessung, Kettennagel, s. Längenmessung.

Kettennietung, s. Nietverbindungen.

Kettennuss, oder Ketten wirbel ist ein kleines Kettenrad (s. Fig.) von solcher Verzahnungsform, dass sich eine Gliederkette von passender Stärke

und Teilung bei halber Umschlingung des Rädchens so fest anschmiegt, dass die Kette mit der Last durch Drehung der Radwelle angezogen werden kann.

Vor der Kettentrommel hat die Nuss den Aorzug, den geringsten Hebelarm der Last und damit ein günstiges Uebersetzungsverhältnis zu bieten; sie erfordert allerdings kalibrirte, teurere Ketten. Die Zähnezahl z beträgt mindestens 4, meistens 5, auch mehr. Die Kette legt sich im Polygon auf. Für die Kettenstärke d und ihre Baulänge l kann man den umschriebenen Kreis der Gliedermittellinien als Teilkreisdurchmesser D = V (7 : sin 90 : z)²-\-(d : cos 90 : z)z berechnen [1]. Da das Verhältnis l:d wechselt, bezieht man Kette und Nuss zusammen von einer Firma. Es ist z. B. :

d — 9,5,    l =    31, l : d = 3,27, z — 5, D ~ 101    mm

oder d ----- 20,    l — 62,5, l :d = 3,12, z = 6, D — 242    mm [2],

Der Wirkungsgrad der Kettennuss mag bezüglich der Kettenreibung 95, und einschliesslich der Zapfenreibung 93 °/₀ betragen.

Lindner.

Litteratur: [1] Ernst, Hebezeuge, 2. Auf!., Berln 1895, S. 34. — [2] Nach der Tabelle der Hebezeugfabrik Köln a. Bh., Taschenbuch der Hütte 1896, Bd. 1, S. 490.

Kettenräder, sind    mit    solcher Verzahnung am Umfang gegossen,    dass

sich eine kalibrirte Kette    fest    einlegen kann. Sie stehen    zwischen    der    kleinen

Kettennuss und dem grösseren Haspelrad. Ketten daumenräder nennt man besonders die für Gelenkketten passenden Räder (s. Bd. 4, S. 419 unter Ga lisch e Ketten). Auch Stotz in Stuttgart liefert zu seinen Ketten (s. d.) passende Räder von 50 bis 1500 auch 3000 mm Durchmesser für ca. 50 bis 30 dl. pro hk Rohguss. Kettengreifräder fassen mit beweglichen Zähnen die Kette vom Auflauf- bis zum Ablaufpunkte fest, unabhängig von der Kettenteilung. Sie haben sich bei der Elbkettenschiffahrt bewährt [1].

Litteratur zu [1]: Zeitschr. d. Ver. deutsch. lug. 1895, S. 705 mit Abbildung. Lindner.

Kettenrolle, als lose oder als Leitrolle, ist mit unver-zahntem Kranzprofil gegossen. Der Durchmesser bis Mitte Kette ist normal das Zwanzigfache der Ketteneisenstärke.

Fig. 1.

Fig. 2.

Das bei Haken (S. 72, Fig. 4) gezeichnete Kranzprofil eignet sich für starke, ruhig laufende Ketten; nur die flachen Glie-_.f^j der liegen auf, und zwar infolge der abgedrehten Abschrägung (von 1:4) der Länder, nicht in der Mitte, sondern nahe ihren Enden. — Das Profil mit Rändern (Fig. 1) bietet für leichtere, schnell oder etwas schräg auf laufende Ketten einige Führung. Das runde oder mit einer mittleren Kante versehene Profil (Fig. 2) ist für lose und unruhig laufende Ketten geeignet. Der Wirkungsgrad der Kettenrolle hängt von der Kettenreibung und Zapfenreibung ab und berechnet sich zu 95—96%.

Lindner.

Die Kettenreibung zwischen den einzelnen Gliedern findet beim Auf- und Ablaufen infolge der gegenseitigen Drehung der Kettenglieder statt. Unter der Last Q kg und mit dem Reibungskoefficienten f— 0,2—0,3 beträgt das Reibungsmoment für d cm Kettenstärke fQ.^d und die zu seiner Ueberwindung am Rollenradius ]/ä D erforderliche Zusatzkraft wird f Q hä d . ^D, d. i. für Auf- und Ablaufstelle zusammen 2.fQd:D oder 0,02 Q bis 0,03 Q kg. Die Zapfenreibung (s. d.) erfordert noch bis zu 0,02 Q für 90° und 0,03 Q für 180° Umspannung der Rolle. Es steigert sich also die Kraft in der Kette bei jeder Rolle, über die sie läuft, um ungefähr 5% der Kraft. — Hängt die Last Q an einer losen Rolle, so müssen die beiden Kettenspannungen Si -j- $2 = Q sein und S\ = 1,05 S% ; daher wird »Sh = 0,51 Q, S% = 0,49 Q. Der Wirkungsgrad der losen Kettenrolle wird demnach 0,50.0,51 oder 98 °/o-

Kettensclieren, Kettenscliermaschine, s. Weberei.

Kettenschleppschiffalirt, Kettenschiffahrt, uneigentlich auch Tauerei, Touage (s. Seil schlepp schiffahrt) genannt. Dabei ist auf der Flusssohle, in der Fahrrinne der ganzen so zu befahrenden Strecke eine ununterbrochene Kette gelegt, welche von dem sogen. Kettenschlepper aufgenommen, aufgefischt wird. Auf dem letzteren, in seiner Mittellinie, erscheint die Kette über horizontal gelagerte Windtrommeln oder -rollen geführt, an welchen die Kette entweder durch blosse Reibung bei drei- bis fünffacher Umwindung oder in neuester Zeit durch magnetische Adhäsion festgehalten wird. Indem nun die Dampfmaschine dieselbe Trommel oder Rolle in Umdrehung versetzt, zieht sich das Kettenschiff längs der Kette vorwärts, die durch blosse Reibung ihren Rückhalt auf der Flusssohle findet. So kann eine grössere Anzahl angehängter Kähne mitgeschleppt werden.

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Fig. 1.

Der Kettenschlepper, auch Tauer, Tauerschiff, Toueur genannt, ist in Fig. 1— dargestellt. Von der Flusssohle kommt die Kette über der vordem Auslegerrolle a (Fig. 1) auf den Kettenschlepper. Die Ausleger werden ziemlich lang gemacht, damit ihre vertikalen Dreh-axen sich mehr der Schiffsmitte nähern, wodurch die Lenkbarkeit des Kettenschleppers erleichtert wird. Zu gleichem Zwecke baut man den Kettenschlepper auch verhältnismässig kurz, etwa sechsmal so lang als breit: Ueber eine Anzahl Leitrollen gelangt die Kette auf dem gewöhnlichen Kettenschlepper zu den gusseisernen, mit Führungsfurchen versehenen Kettentrommeln h

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Fig. 2. Längenschnitt des Bovetschen Toueurs.

und c und dann ebenso schliesslich zur hinteren Auslegerrolle d und ins Wasser zurück. Der Kettendampfer wird zumeist auch mit Schiffsschrauben versehen, so dass er im Bedarfsfälle, namentlich stromab, selbständig fahren kann.

Das Aufnehmen sowie das Ablegen der Kette von den Trommeln bezw. das An- und Abkettendes Tauers ist in jedem Fall eine lange und mühsame Arbeit. Diese erscheint aber sehr erleichtert beim Bovetschen el ektrom agn et ischen Ketten schlepp er d. i. mit

c-

magnetischer Adhäsion der Kette (Fig. 2—6), der, entsprechend schlank gebaut, ebenso gut auch als Remorqueur dienen kann. Die — Kette macht bei demselben nur eine drei viertel Win- r2E= dung an der Zugrolle a, XXj JA welche die Stelle der son-    Pfql

stigen Windetrommeln ver- -----ij Tr

tritt. Dieselbe Rolle ist ~ aus zwei, durch bronzene Schraubenbolzen b b (Fig. 6) mit einander verbundenen, gussstählernen Scheiben c und d zusammengesetzt. In dem von den letzteren frei gelassenen ringförmigen Hohlraum e ist eine Drahtspule angeordnet, zu welcher die Leitungsverbindung durch eine zentrale Bohrung in der Rollenwelle und einen Kanal f geführt ist. Vermittelst eines eigenen Motors wird ein Dynamo betrieben, dessen elektrischer Strom von ca. drei Pferdekräften, durch die erwähnte Drahtspule geleitet, die o Zugrolle a magnetisirt.

Hierdurch erfährt ”

Tauerkette eine starke

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Fig. 3. Grundriss vom Schiffsende.

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Fig. 4. Querschnitt des Toueurs.

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magnetische Anziehung Fig. 6. Querschnitt der Zugrolle, an die Rolle und haftet

Fig. 5. Ansicht.

an letzterer. Bei einem Versuche mit einer alten, 9 kg pro Meter schweren Kette ergab sich eine Haltkraft von rund 6000 kg. Der Sperrzahn z (Fig. 5) aus nichtmagnetischem Metall bewirkt dann das Ablenken, Abkleben der Kette von der Zugrolle, worauf dieselbe über die aus magnetischem Metall bestehende Leitrolle g nach dem Hinterteil des Schiffes geführt wird. Dieses Zurücklaufen der Kette geschieht durch deren Ziehen seitens der gleichfalls magnetisirten Rolle h (Fig. 2), welche sich, durch die Transmission ii getrieben, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit dreht wie die Zugrolle. Von h fällt die Kette in den für 25 m derselben Platz gewährenden Kettenkasten, wo gewöhnlich eine vorrätige Kettenlänge zurückgehalten ist. Wenn der Kettenschlepper sich einer Krümmung nähert, so zieht sich vorne die Kette in die kürzere Sehnenrichtung, und es würde sich im Flusse unmittelbar hinter dem Tauer ein ungespannter, überschüssiger, loser Kettenteil, eine Lose, bilden; deshalb wird jetzt über die verstellbare Bremsrolle k weniger Kette abgelassen, als über die Zugrolle heraufläuft, und erst in der Krümmung gibt man die an Bord angesammelte Lose nach und nach durch entsprechend schnelleres Laufenlassen von k an die Flusssohle ab. 11 sind Kammern zur Aufnahme von Wasserballast. In Fig. 2 sieht man so wie bei jedem Kettenschlepper an beiden Schiffsenden je ein Steuerruder.

Die Arbeitsleistung der Maschine wird bei der Kettenschleppschiffahrt nur auf die Fortbewegung verwendet, weil hierbei kein Rücklauf (slip) stattfinden kann wie bei analogen freifahrenden Dampfern [5], [8]. So vermag z. B. bei mittleren Verhältnissen auf der Donau ein Kettenschlepper von 50 Pferdestärken den nämlichen Anhang mit noch grösserer Geschwindigkeit bergauf zu fördern wie ein freier Raddampfer, Remorqueur (s. d.), von 300 Pferdestärken. In der Regel wird bei der Flussschiffahrt die Kette nur bei der Bergfahrt benützt, bei der Thalfahrt allenfalls von einigen Kettenschiffen, welche die Aufgabe haben, die in stärkeren Flusskrümmungen aus ihrer richtigen Lage gekommene Kette wieder in die Fahrrinne zurückzubringen. In gewissen Entfernungen besitzt die Kette sogen. Kettenschlösser, d. h. je ein Paar halboffener Glieder, welche nur vermittelst durchgeschlagener Bolzen geschlossen sind. An diesen Stellen lässt sich die Kette leicht öffnen und schliessen behufs Aufnehmens und Abwerfens auf die, bezw. von der Kettentrommel. Soll aber das Schiff stets an der Kette bleiben, so hat man das sogen. Troquage-oder Tauschsystem; hierbei fährt es nur eine bestimmte Strecke auf und ab und übergibt oben den Zug dem nächsten Kettenschlepper. Die Anwendung der Kette wird auf breiteren Flüssen erst bei stärkerer Strömuug, etwa von 1,0 m Stromstrichgeschwindigkeit pro Sekunde angefangen, vorteilhaft, also, entsprechend einer mittleren Tiefe von 1,8 m bei einem Gefälle von und über O,3°/₀₀. Unterhalb dieser Grenze vermögen noch die freien Schlepper zu konkurriren, was denselben aber bei einer eben solchen Geschwindigkeit von etwa 1,5 m und darüber (bei einem

Gefälle von und grösser als 0,5°/₀₀) nicht mehr möglich ist. Die Ketten-schleppschiffahrt ist noch bei kleinerer Wassertiefe statthaft als die Remorquage; bei Tiefen über 3 m ist die Verwendung der Kette aber schon schwierig und bei zu sehr beweglicher Flusssohle wegen rascher Versandung und Verschotterung derselben unthunlich.

Da die Benützung der Kette nur dem Eigentümer derselben, dem Konzessionär, zusteht, so stellt die Kettenschleppschiffahrt eine Art Monopol dar, welches in einem gewissen Gegensätze zum Prinzipe der freien Schiffahrt steht; dafür wird aber der Kettenschleppschiffunternehmung in der Regel die Verpflichtung auferlegt, alle Schiffe nach der Reihenfolge ihrer Anmeldung und zu einem festgesetzten Maximaltarife zur Beförderung zu übernehmen. Je nach der angewendeten Betriebskraft und Betriebsart kann man unterscheiden:

1.    Die D am p f k e tt en s ch 1 e pp s c h i f f a h r t [1]—[3]undzwar: a. die gewöhnliche mit zwei Kettentrommeln ; b. mit. magnetischer Adhäsion der Kette nach Bovet (s. oben) [3], [7].

2.    Die elektrische Kettenschleppschiffahrt, System „Galliot“ [6]. Dieses ist seit dem 15. Juli 1893 auf der 5400 m langen Scheitelstrecke, wovon 3300 m im Tunnel von Pouilly, des Burgunderkanals, welcher die Seine mit der Saône verbindet, mit bestem Erfolg eingeführt. Durch Turbinen an den beiden Schleusenenden der Scheitelstrecke werden der verfügbaren Wasserkraft von zusammen 35 Pferdestärken dort je ein Dynamogenerator A und B (iig. 7) betrieben, und zwar wird hierbei auch der Wasserausfluss beim Entleeren der genannten Schleusen zum Turbinenbetriebe ausgenützt. Es geht eine Drahtleitung a a vom positiven Pol von A zum negativen Pol von B ; ferner sind in freie Enden auslaufende Leitungen bb und cc vorhanden, welche beziehungsweise vom negativen Pol von A und vom positiven _, von B abzweigen. Der elektrische Tauer C besitzt je eine A ö Schleppkontaktvorrichtung zu den Drahtleitungen b b und c c ; + hierdurch wird der elektrische Strom geschlossen, so dass er vermittelst des auf C befindlichen Sekundärdynamos die Kettentrommel in Umdrehung versetzt und den Schiffszug bewirkt. Es sind hier also längs des Kanals drei Drahtleitungen nötig, derart aufgespannt, dass sie die Kanten eines Prismas von 0,1 m Höhe und 0,2—0,3 m Basis bilden.

3.    Derzeit noch im Stadium von Vorschlägen befinden sich [3]: a. Die elektrische Kettenschiffahrt einzelner Kähne mittelst auf dieselben aufzusetzender transportabler Elektromotoren in Verbindung mit der Kettenrolle, nach Bovet und Molinos sowie nach Büsser, s. Kanalschiffahrt. Die oberirdische Stromzuführung soll in ähnlicher Weise wie bei elektrischen Strassenbahnen erfolgen ; b. die Kettenschiffahrt mittelst Kette (oder Seiles) ohne Ende, welche für die Rhone projektirt ist. Kur der Kettenteil, unmittelbar unterhalb des Schiffes liegend, müsste durch seine Reibung auf der Flusssohle die Zugkraft aufnehmen, welche von der am hinteren Ende des Schiffes befindlichen Antriebstrommel oder -rolle ausginge. Von einer Auslegerrolle am vorderen Schiffsende würde die Kette wieder aufgenommen und über dem Schiffe zurückgeführt werden.

Litteratur: [1] Deutsche Bauzeitung 1877, S. 191. — [2] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1880, S. 561. — [3] Weber v. Ebenhof, Bau, Betrieb etc. der Wasserstrassen, Wien 1895, S. 186, 313. — [4] Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1890, S. 77. — [5] Ebd. 1893, S. 23. — [6] Annales des ponts et chaussées 1894|2, S. 577. — [7] VI. Internationaler Binnenschiffahrtskongress, Haag 1894, Bericht von Hirsch und de Mas zur 4. Frage: Ziehen und Eortbewegen der Schiffe. — [8] Dinglers polyteclin. Journal 1896, S. 256.    Kresnik.

Kettenschloss, sowohl ein teilbares Kettenglied, als auch eine Kettenbefestigung.

Ersteres kann nach Fig. 1 aus

bestehen, ist dabei aber schwächer als die Kette. Ein Dutzend kostet für eine Kettenstärke

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Fig. 7.

zwei je einseitig offenen Hälften

aus

10

13

16

20

25 mm

3,50

5,5

17 Jt.

1,50

Von fast gleicher Stärke mit der Kette sind die Schekel mit verstif-tetem Bolzen (Fig. 2), die man bei der Kettenschiffahrt verwendet ; s. auch Klattesche Walzkette, S. 515. — Zur Festhaltung einer Kette an beliebiger oder veränderlicher Stelle legt man eine^ zweihälftig gegossene, innen nach der Kettenform verzahnte Muffe, Kettenschloss, an, die mehrere Kettenglieder fasst und ihrerseits wieder fest-

Lindner.

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gelegt wird.

Kettenschluss, s. Kinematische Kette.

Kettenschranken, s. W e g e s c h r a n k e n.

Kettenseide, s. Zwirn.

Kettenspindelbremsen. — An dem Bremsgestänge ist eine Kette befestigt, die bei Drehung der Spindel auf eine an deren unterem Ende befestigte Trommel aufgewunden oder von ihr abgewickelt wird; im ersteren Falle wird die Kette angespannt und das Gestänge angezogen, im letzteren Falle die Bremse gelöst. Bedeutende Bremswirkungen lassen sich nicht erzielen, da die Spannung der Kette ausschliesslich dem Quotienten des Trommeldurchmessers in den Kurbel-

Fig. 1.

Fig. 2.

Die Kette ist grosser Abnützung unter-

kreisdurchmesser proportional ist. worfen. Die Kettenspindelbremse hat auf amerikanischen Bahnen Anwendung gefunden.    Alfr Birk

Kettenspitze, im Oberharz die Kette (sonst auch Schurzkette, Zwieselkette), welche Fördertonne und Förderseil verbindet (s. Schachtförderung). Kettenspiilmascliine, s. Weberei.    Treptow.

Kettenstich (einfacher und doppelter), s. Kahm aschin en und

Sticken.

Ketten stopper, s. Ankergeschirr. Kettenstreckkopf, s. Wer g spinn er ei.

Ketten trommel, dient zum Aufwickeln einer Krankette, möglichst mit nur einmaliger Bewickelung. Lange Ketten erfordern Friktionstrommeln, von denen sie nach einigen Umschlingungen sogleich wieder ablaufen.

Die Trommeln der Kettenwinden (Fig. 1 und 2) nehmen die Kette in schraubenförmigen Windungen auf. Die für die aufrechten Glieder im Guss ausgesparte Furche dient dabei zur Führung. Den Kern der Trommel mit schraubenförmiger Wulst (s. Fig. 1) zu versehen, entspricht nur dann dem Zweck, gleiche Wandstärke anzustreben, wenn er richtig in die Form gelegt wird. Die Trommeln erhalten D = 20 d für die Ketteneisenstärke d als Durchmesser bis Mitte Kette, bei seltenerem Gebrauch weniger, etwa D = 14 d. Die Wandstärke wird I-—25 mm. Die Länge der Trommel ergibt sich aus der aufzuwickelnden Kettenlänge. Die Ganghöhe der Windungen oder die Längsteilung der Trommel entspricht der äusseren Kettenbreite 3,5 d -f- 3 bis 5 mm Spielraum. Vor der Endbefestigung der Kette (Fig. 3) soll möglichst ein Umgang stets aufgewickelt bleiben. Die Trommel welle wird zweckmässig in der einen Nabe mit Feder (s. d.) und in der andern Nabe mit Keil, der fest in die Welle eingelassen ist, in der Trommel befestigt. Das antreibende Zahnrad kann auf der Verlängerung der einen Nabe aufgekeilt sein. — Die Trommelwelle wird nach dem Torsionsmoment M mit 350—500 kg pro Quadratzentimeter Torsionsspannung berechnet, je nach der Art der Biegungsbeanspruchung ;

ihr Durchmesser wird dabei V 1,5 M bis    , gewöhnlich 60—100 mm. Die Vorgeleg-

welle mit 200—350 kg pro Quadratzentimeter Toisionsspannung für ihr Torsionsmoment M

erhält die Stärke \f 2,5 M bis V 1,5 M , etwa 40—60

pro Quadratzentimeter erhält \f 5 M bis \f 2,5 M und zwar 30 — 45 mm. Die Aufwickelung der Kette verursacht, wie bei der Kettenrolle (s. d.), einen Kraftaufwand zur Ueberwindung der Kettenreibung im Betrage von fQd:D oder 0,010—0,015 Q. Einschliesslich der Zapfenreibung kann man den Wirkungsgrad der Kettentrommel zu etwa 97 °/o annehmen.

Bei der Kettenschleppschiffahrt werden sogen. Friktionstrommeln angewendet, deren Bau in Fig. ,4 veranschaulicht ist. Der gusseiserne Trommelboden ist mit Stahlreifen bezogen und durch schmiedeeiserne Binge in vier Killen abgeteilt. Am rechten Armstern sitzt der Bremsring. Gibt man den Stahlreifen der zuletzt von der Kette umspannten Billen grössere Stärke, also grösseren äusseren Durchmesser, so steigert sich die Spannung der letzten zwischen den beiden Trommeln laufenden Stränge der Kette, so dass alle Stränge möglichst gleiche Spannung erhalten ; doch ist diese Anordnung nur für die eine Bewegungsrichtung brauchbar und daher nicht mehr üblich.

Kettentuch, -ware, s. Wirkerei.

Kettenwirbel, s. Kettennuss.

Kettenwirkstulil, s. Wirkerei.

Kette ohne Ende, im Bergbau, s. Streckenförderung. Keuperformation, oder kurzweg Keuper, überlagert die Muschelkalk-fonnation und wird von dem schwarzen Jura oder Lias bedeckt. Die Gesteine sind im allgemeinen mehr sandig-tboniger als kalkiger Katur; es sind Sandsteine in verschiedenen Horizonten (ganz allgemein als Keupersandsteine bezeichnet), Thone und Schieferthone, Mergel (Keupermergel), Dolomite und Kalksteine. Untergeordnet sind Gips, Anhydrid und Steinsalz, auch Steinkohle, sogen. Keuperkohle. Im Gegensatz zu diesen für die ausseralpine Keuperformation wichtigen und charakteristischen Gesteinen setzt sich der Keuper in den Alpen vorwiegend aus Kalksteinen und Dolomiten zusammen; hier sind auch massige

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Fig. 1.

Fig. 3.

Fig. 2.

Fig. 4.

mm.

Die Kurbelwelle mit 100—200 kg

Lindner.

Gesteine zum Ausbruch gelangt (Melaphyre, Augitporphyrite, Syenite, Diabase, Porphyre u. s. w. [Südtirol]). Aus dieser Verschiedenheit ergibt sich auch die Eigenart in der Entstehung der beiden gleichalterigen Schichtengruppen; der ausseralpine Keuper in Zentraleuropa stellt eine am Ufer oder im Binnenmeer, also im seichten Meer gebildete, der alpine Keuper dagegen eine in der Tiefsee entstandene Schichtengruppe dar.

Die ausgestorbene Pflanzenwelt des Keupers zeichnet sich durch das Vorherrschen von Koniferen und Cycadeen aus; auch Farne von baumartigem Wuchs sind reich entwickelt. In der Tierwelt der ausseralpinen Schichten macht sich das Aussterben der aus dem voraufgehenden Muschelkalk bekannten Tiefseebewohner bemerkbar. In den alpinen Schichten jedoch beginnt sich in den zahlreich erscheinenden Ammoniten ein neuer Formenkreis von Bewohnern des tiefen Meeres zu entwickeln, während Muscheln und Schnecken nichts eingebüsst haben. Korallen sind untergeordnet. Unter den Wirbeltieren fallen riesige Saurier und vor allem die ersten Formen von Säugetieren (Beuteltieren) auf.

Ausserhalb der Alpen liegen die Schichten fast durchgängig horizontal oder zeigen die Form sehr flacher Mulden und Sättel. Die mittlere Mächtigkeit lässt sich hier zu etwa 300 m bestimmen. Man gliedert hier, d. h. im Hauptverbreitungsgebiet des Keupers (Franken, Schwaben, Thüringen), die Schichten in drei Abteilungen.

I.    Oberer Keuper oder Rhät, auch gelber Keuper. Meist hellfarbige, weisse und gelbe, feinkörnige Sandsteine mit meist grauen Schieferthonen. Die Sandsteine werden, wenn dickbankig, als Werkstein verwendet (Bayreuth und Bamberg). Ein dünnes Flötz magerer Kohle kommt hier vor.

II.    Mittlerer oder bunter Keuper. Vorwiegend Mergel, Schieferthone und Sandsteine, auch Gips und Steinsalz. Hierher gehört der wTeisse oder bunte, rötlich gefleckte und gestreifte, meist grobkörnige Bausandstein von Nürnberg, der bei dolomitischem oder kieseligem Bindemittel sehr fest wird und als Mühl-, Schleif- und Pflasterstein Verwendung findet, ferner der grünlichgraue, braun gefleckte, gestreifte oder geflammte, feinkörnige Schilfsandstein, welcher namentlich in Stuttgart als Werkstein benützt wird. Gewisse Sandsteine sind reich an kaolinisirtem Feldspat, welcher durch Schlemmen als Porzellanerde gewonnen wird (Oberpfalz). Bleiglanz stellt sich neben Weiss-, Gelb- und Grünbleierz in manchen Sandsteinen in abbauwürdiger Menge ein (Freihung in der Oberpfalz). Zu Töpferwaren lassen sich manche Thone zwischen den Sandsteinen verwenden. Als Pflastermaterial dienen weisse Dolomite und Kalksteine. Steinsalz ist besonders im mittleren Keuper von Lothringen und England viel vertreten und wird gewonnen.

III.    Unterer oder grauer Keuper, auch Lettenkohle oder Lettenkeuper. Meist graue sandige Schieferthone, Sandsteine und Dolomite. Die Sandsteine (Lettenkohlensandstein) sind grünlichgrau oder blassgelb gefärbt, feinkörnig, besitzen thoniges Bindemittel und werden, wenn hinreichend mächtig, als Werkstein benützt (Würzburg), ohne indes allen Anforderungen der Wetterbeständigkeit zu genügen. Der Sandstein wird (meist im Hangenden) von einer unreinen, thonigen und schwefelkiesreichen Kohle begleitet, welche gewöhnlich nicht eine abbauwürdige Beschaffenheit und Mächtigkeit erreicht; nur im polnischen Keuper ist eine Flötz von 1 m Mächtigkeit und mehr bei Siewierz im Abbau.

Die Keuperschichten der Alpen sind in starker Weise gefaltet, aufgerichtet und aus ihrer ursprünglichen Lagerung gerückt worden. Sie gliedern sich von oben nach unten in drei Abteilungen und zwar zu oberst

I.    Bhätische Stufe, bestehend aus dem oberen Dachsteinkalk, grauen bis weissen, mergeligen bis kalkigen Schichten und den Kössener Schichten, ebenfalls aus Mergeln und breccienartigen oolithischen Kalken sich zusammensetzend.

II.    Karni sehe Stufe, bestehend aus 1. Hauptdolomit und unterem Dachsteinkalk, welche bitumen- und erdölreiche, schwarze, mergelige sogen. Asphaltschiefer führen (bergmännisch bei Seefeld u. a. ü. gewonnen) ; 2. Raibler Schichten, vorwiegend graue Mergel und grossoolithische Kalksteine.

III.    Norische Stufe, bestehend aus 1. Wetterstein- und Hallstädter Kalk (weisse bis rötliche, marmorartige, dickbankige Kalksteine und Dolomite), welche in den bayerischen und nordtiroler Alpen zahlreiche Vorkommen von Bleierzen und Zinkblende einschliessen; 2. Wengener und Kassianer Schichten, meist grauer Mergel und Schieferthon mit Tuffen von Eruptivgesteinen. In den diesen Schichten entsprechenden Schieferthonen bei Idria sind Quecksilbererze (Zinnober und gediegen Quecksilber) in abbauwürdiger Menge imprägnirt.

Die mergeligen und thonigen Keupergesteine liefern meist zähe, schwere, wenig durchlässige, aber immerhin sehr ergiebige, die sandigen dagegen sehr leichte und wenig fruchtbare Böden. Die rein kalldgen Gebiete (Alpen) leiden landwirtschaftlich unter dem Mangel einer Vegetationserde überhaupt; hier sind nur die mergeligen Schichten für die Wiesenkultur und für Weide von einiger Bedeutung. Im ausseralpinen Gebiet finden manche Mergel zur Verbesserung kalkarmer Böden viel Verwendung. Wasserführende Schichten sind im allgemeinen im Keuper wenig mächtig und daher nicht sehr ergiebig ; sie beschränken

sich auf gewisse Sandsteine der unteren und mittleren Abteilung, welche ihr Wasser an der Grenze gegen unterlagernde Mergel und Thone durch Quellen abgeben. Die Wasser des mittleren Keupers sind meist reich an Kalk und Gips, von den nur im Sandstein (Stuben- und Schilfsandstein) sich sammelnden abgesehen.

^ Litteratur: Gümbel, C. W., v., Grundzüge der Geologie, Kassel 1888, S. 681—718. — Ders., Geognostische Beschreibung des Königreichs Bayern, Abt. 4, Kassel 1891. — Begleitworte zu den geognostischen Spezialkarten von Württemberg. — Loretz, H., Jahrb. preuss. geol. Landesanstalt für 1894, Berlin 1895, S. 139. — Thürach, H., Geogn. Jahreshefte 1888 u. 1889, Kassel 1889 u. 1890.    Leppia.

Keuter, s. Triften.

kg, in Deutschland amtliche Abkürzung für Kilogramm.

Pässler.

Kidleder (vom englischen kid: Böckchen, Zickel abgeleitet), ein Leder für feineres Schuhwerk, welches, ebenso wie Glacéleder, mit Alaun, Kochsalz, Mehl und Eidotter gegerbt wird und meistens schwarz gefärbt ist. Man unterscheidet Kalbkid, Schaf kid, Ziegenkid u. s. w., von welchen das erstere am meisten hergestellt wird, besonders in Deutschland (München, Dresden).

Kiefer, s. Nutzhölzer.

Kiel, s. Schiffbau, Bootsbau.

Kielbogen, s. Mauer bögen.

Tj. Schwärs.

Kielholen, das Krängen eines Schiffes mittelst Winden vom Land aus, so dass eventuell der Kiel aus dem Wasser kommt zur Reparatur der Unterwasserteile eines Schiffes (s. Dock).

Kielliolplatz, diejenige Stelle in einem Seehafen, welche eingerichtet ist, um kleinere Schiffe umzulegen, damit deren oben liegende Seite gereinigt, ausgebessert und neu bemalt werden kann.

Die Einrichtung besteht darin, dass, meist an einer Böschung, von Stelle zu Stelle feste Punkte erstellt werden, gegen welche man mittelst Eiaschenzügen, die an den oberen Teil der unteren Masten laufen, die Schiffe anholt, bis sie sich so weit flach gelegt haben, dass eine Seite derselben bis zum Kiele freiliegt. Ist diese Seite in Stand gesetzt, so richtet man das Schiff auf, dreht es um und wiederholt das Verfahren auf der andern Seite. — Die festen Punkte werden meist durch eine Reihe von Pfählen gebildet, die dem Ufer parallel laufen und welche durch Zangen oder Kappenhölzer verbunden werden, an welche man die Flaschenzüge befestigt. Längs diesen Pfählen läuft auf der Landseite gewöhnlich ein Steg und am Ufer stehen Winden, um die Flaschenzüge anzuziehen. Häufig stehen die festen Punkte und die Winden direkt auf einer zu diesem Zwecke niedriger gehaltenen Kaimauer.

In Fluthäfen muss der Kielholplatz entweder in einem Flutbassin liegen, da sich anders bei steigender oder fallender See die Lage des umgelegten Schiffes zum Wasserspiegel stetig ändern würde, oder man besitzt schwere und tiefgehende eigene Schwimmer, welche mit langen und schweren Ketten verankert sind und auf welchen sich die Vorrichtungen befinden, um die Schiffe anholen zu können. Beim Steigen und Fallen der See verschiebt sich derart wohl die Lage des Schwimmers gegenüber seinen Ankern, nicht aber die Lage der umgelegten Schiffe gegenüber dem jeweiligen Wasserspiegel.

Das Kielholen beschränkt sich nunmehr nur noch auf Schiffe mit geringem Tiefgang, meist bloss auf hölzerne Segelschiffe, und kommt stets mehr ausser Gebrauch, zunächst wohl, weil der ganze Vorgang die einzelnen Teile der Schiffe in ungünstiger Weise beansprucht, und in Fluthäfen, weil dieselben hinreichende Mittel besitzen, um die Schiffe trocken legen zu können, ohne zu diesem Verfahren greifen zu müssen.    Zschokke.

Kiellasch, -platte, -scliwein, -sponning, s. Schiffbau.

Andes.

Kienöl, Terpentinöl durch Destillation der Wurzelstöcke von Fichten und Föhren in Deutschland, namentlich in Russisch-Polen gewonnen von unangenehmem, penetrantem Geruch, meist noch Harz enthaltend, wie andere Terpentinölsorten verwendet. Als Kienöl bezeichnet man auch durch Destillation des Holzes, der Zweige, Zapfen, Nadeln gewonnenes Oel (Templinöl). Kienschwarz, s. Russ.

Kienstock, durch Blei entsilbertes Schwarzkupfer.

Kiesahhrände, die aus Schwefel und Eisen bestehenden Rückstände vom Rösten des Schwefelkieses, liefern beim Erhitzen unter Luftzutritt schweflige Säure, welche zur Fabrikation von Schwefelsäure (s. d.) verwendet wird, und einen festen Rückstand, der aus Eisenoxyd (meist mit etwas Schwefel) besteht. Wenn die Kiesabbrände auch Kupfer enthalten, so gewinnt man dasselbe daraus in der Regel auf nassem Wege (s. Kupfer).

Kiesbänke, s. Sinkst of fbänke.

Kiesbrenner, s. Kupfer, Schwefelsäure, Oefen, metallurgische.

Kiesdach, s. unter Kiespappedächer.

Kiese oder Pyritoide, in der Mineralogie diejenigen Schwefel-, Arsen Antimon-, Selen- oder Tellurverbindungen der schweren Metalle (Eisen, Nickel, Kupfer), welche metallglänzend und hell gefärbt sind, z. B. Eisenkies, Kupferkies, Arsenkies u. s. w. Sie sind meist spezifisch sehr schwer und werden von Säuren unter Abscheidung des Schwefels, Arsens u. s. w. gelöst, schmelzen leicht unter Bauchentwicklung und gehören zu den für die Metallproduktion wichtigsten Erzen.    Leppia.

Kiesel, chemisches Element, s. v. w. Silicium.

Kiesel, Mineral, s. Quarz.

Kieseleisen, s. Eisensilicide.

Kieseleisenstein, s. Brauneisenerz.

Kieselerde, s. v. w. Kieselsäureanhydrid; s. Siliciumdioxyd.

Kiesellluorid, s. v. w. Siliciumfluorid.

Kieselfluormetalle, s. Silicium fluoride.

Kieselfluorwasserstoffsäure, s. Silicium fluor Wasserstoff.

Kieselflusssäure, s. v. w. Siliciumfluorwasserstoffsäure.

Kieselgalmei, s. Kieselzinkerz.

Kieselgur, s. Infusorienerde.

Kieselgur-Dynamit, s. Sprengstoffe.

Kieselholz, s. v. w. verkieseltes Holz; s. Holzstein.

Kieselkalk, Kieselkalkstein, s. Kalkstein.

Kieselkupfer, s. Chrysokoll und Kupferlegirungen.

Kieselmalachit, s. Chrysokoll.

Kieselmehl, s. Infusorienerde.

Kieselöl, s. v. w. Wasserglas.

W. Borcli ers.

Kieselsäure, in der Technik häufige Bezeichnung für das Siliciumdioxyd (s. d.). Die eigentliche Kieselsäure ist eine Yerbindung von der Formel H^SiO^ Sie bildet sich bei der Zersetzung von Wasserglaslösungen mit Salzsäure oder Schwefelsäure als gallertartige farblose Masse. Wenn man die nicht zu konzentrirte Wasserglaslösung schnell in eine ebenfalls verdünnte Lösung der genannten Säuren (mit etwa 15—20 °/₀ Säuregehalt) fliessen lässt, so dass noch freie Säure im TJeberschusse bleibt, so erstarrt die ganze Lösung und zwar je nach der Konzentration der angewandten Lösungen und ihrer Temperaturen nach wenigen Minuten bis nach mehreren Tagen. Yon dieser Eigenschaft der Kieselsäure hat man in der Akkumulatorentechnik zur Herstellung gelatinirter Elektrolyte für transportable Akkumulatoren Anwendung zu machen gesucht, doch soll sich diese Gallerte nicht lange gut halten; sie erhöht auch den Widerstand so präparirter Elektrolyte. Die Kieselsäure zersetzt sich leicht schon innerhalb der Lösung in H^SiO^ und schliesslich Si0₂ (Kieselsäureanhydrid).

Kieselsäureanliydrid, s. v. w. Siliciumdioxyd (s. d.).

Kieselsäurefeuchtigkeit, Kieselsäuresalze, s. Silikate.

Andes.

Kieselsäure Farben (kieselsaure Yersteinerungsfarben), von der Silicat Paint Company in Liverpool inYerkehr gebrachte Anstrichfarben, welche nurKieselerde in besonderer Form enthalten, die sich in einem Mineral vulkanischen Ursprunges vorfindet, dessen einzige bisher bekannte Fundstätte in Besitz genannter Compagnie ist. Sie werden mit Leinölfirnis angerieben, haben eine angeblich versteinernde Wirkung und äussern keinerlei chemische Wirkung, so dass sie namentlich als Eisenanstrichfarben dienen sollen.

Kieselsaures Ammoniak, s. unter Wasserglas.

Kieselsaures Blei, s. unter Bleisilikate.

Kieselschiefer, Lydit, Lydischer Stein, Phthanit, ein Gestein, welches wesentlich aus einer mikrokristallinen, für das unbewaffnete Auge ganz dichten Quarzmasse besteht.

Diese ist durch Beimengungen yon Thon, Eisenoxyd, Eisenoxydhydrat oder Kohlenteilchen verunreinigt; die Earbe der Kieselschiefer ist daher meist gelb, braun oder (bei den reinen Lyditen fast ausnahmslos) schwarz, in der Regel dunkel. Durch lagenweise erfolgende Bildung yon fein verteiltem Brauneisenerz werden die Gesteine auch gestreift oder gebändert. Durch

Glühen werden die kohlenstoffreichen schwarzen Kieselschiefer heller, ebenso auch durch Verwitterung besonders von den Klüften aus. Vielfach sind die Kieselschiefer von Adern weissen (Quarzes oder auch von weicherem Thonschiefer durchzogen, enthalten häufig auch Schwefelkies. Sie haben die Eigenschaften des derben Quarzes, aus dem sie zu 95—97% bestehen; der Rest verteilt sich auf etwas Thonerde, Eisenoxyd und Kohlenstoff. Fast durchgängig zeigen die Kieselschiefer eine sehr deutliche und dünne Schichtung, daneben eine sehr enge und sehr regelmässige Zerklüftung, so dass die Gesteine charakteristischerweise in scharf rechteckige oder würfelartige Bruchstücke zerfallen. Solche Ablagerungen treten vorzugsweise in den ältesten Formationen auf, besonders im Silur (Harz, Voigtland, Fichtelgebirge), auch im Devon, allem aber in der unteren Steinkohlenformation im Kulm und Kohlenkalk in bedeutender Mächtigkeit. In jüngeren Formationen scheinen sie ganz zu fehlen.

vor

Die technische Verwendung beruht auf der grossen Härte (6,5—7) und dichten Beschaffenheit. Im Strassenbau werden sie vielfach ihrer leichten Zerkleinerung wegen als Deckmaterial benützt; zu Pflastersteinen und Hausteinen ungeeignet. Gewisse reine Lagen werden vielfach zu Wetz- und Schleifsteinen für Stahlwaren benützt. Reine, schwarze, sehr dichte Arten dienen zur ungefähren Prüfung des Peingehaltes von Silber und Gold als sogen. Probirstein oder Streichstein, indem man den Strich des zu untersuchenden Metalls mit demjenigen einer bekannten Legirung vergleicht oder die Wirkung beobachtet, welche Salpetersäure auf das Strichpulver erzeugt.

Litteratur: Zirkel, Lehrbuch der Petrographie, 2. Auf!., Leipzig 1894, Bd. 3, S. 543.Leppla.

Kieselsinter, s. Opal und Putzmittel.

Kieselzinkerz, Kieselgalmei, Kalamin, Hemimorphit, ein Mineral, wasserhaltiges Zinksilikat Si0₅Zn₂H₂ (25,0°/₀ Si0₂, 67,5% ZnO, 7,5% H₂0), kristallisirt rhombisch unter verschiedener Ausbildung an beiden Enden der Hauptaxe; ausserdem feinkörnige und dichte, derbe, strahlige und faserige Abarten. Farblos oder weiss, auch grau, grün und blau. Durchsichtig bis undurchsichtig, glas-und auf gewissen Flächen perlmutterglänzend. Spaltbar nach dem Prisma; spröde; Härte 5; spez. Gew. 3,35—3,5. Verliert beim Glühen unter starkem Knistern Wasser, schmilzt aber nicht, wird von Salzsäure unter Abscheidung von gallertartiger Kieselsäure gelöst. Kommt häufig mit Zinkspat und Bleiglanz auf Gängen vor und wird mit anderen Zinkerzen behufs Zinkgewinnung verhüttet.

Kieserit, Mineral, wasserhaltige schwefelsaure Magnesia MgSO₄ 4- H₂0 (29,98 % MgO, 57,98 % $0₃, 13,04 % H₂0). Kristallisirt monoklin, meist aber körnig, dicht und derb. Farblos, graulich oder gelblich; blau durchscheinend, schimmernd. Nach zwei Richtungen spaltbar. Härte 3; spez. Gew. 2,57; löst sich sehr langsam in Wasser auf; mit etwas Wasser angerührt, erhärtet Kieserit wie Gips. An der Luft überzieht er sich unter begieriger Wasseraufnahme mit einer mehligen Rinde von Bittersalz, in welches er übergeht. Kommt in grossen Massen mit Steinsalz wechsellagernd in den Salzlagern von Stassfurt vor, wo

er gewonnen und zu Bittersalz verarbeitet wird.

Leppla.

Hacker.

Kiespappedächer werden in derselben Weise hergestellt wie die doppellagigen Pappendächer (s. Asphaltpappedächer), nur tritt wie beim Holzzementdach (s. unter Holzzement) eine Kiesschüttung hinzu.

Litteratur : Baukunde des Architekten, Berlin 1890, Bd. 1, S. 347 u. 348.

Kiessortirungsmascliineii. — Die Kiesbahnen werden aus Kiesschichten von verschiedener Korngrösse hergestellt. Gröberen Kies von etwa 2 cm Korngrösse nennt man Grand. Um nun Kies bezw. Grand je nach der verschiedenen Korngrösse zu sortiren, werden Wurfsiebe oder Gitter, meist zwei von verschiedener Weite, geneigt hinter einander aufgestellt und mit diesem Material beworfen. Behufs Ersparnis an Zeit und Kosten hat man für das Sortiren von Kies auch Maschinen gebaut. Eine solche Maschine von Augustin ist wie folgt eingerichtet: Das zu sortirendeMaterial wird zunächst in einen Trichter geworfen, durchweichen es auf ein um etwa 20 ⁰ gegen die Wagerechte geneigtes, an dem einen Ende an Federn aufgehängtes, an dem andern Ende drehbar befestigtes Sieb fällt. Unter dem letzteren und mit diesem fest verbunden ist ein zweites, dem oberen entgegengesetzt geneigtes Sieb angebracht. Beide werden durch eine mit Daumen versehene Welle und eine Handkurbel in eine rüttelnde Bewegung versetzt. Die verschiedenen Kiessorten werden dann noch nach Massgabe der lichten Weiten der Siebe getrennt.

Litteratur: Handbuch der Baukunde, Berlin 1892, Abt. 8, Heft 4, S. 187, mit Abbild., — Krüger, Handbuch des gesamten Strassenbaues, mit Abbild, Jena 1881, S. 138. Georg Meyer.

Kiesstrassen werden häufig in Gegenden angelegt, wo es an sonstigem natürlichem Gesteinsmaterial fehlt. Der „Kies“ oder „Grand“ wird entweder aus Flussläufen als „Geschiebe“ oder aus Gruben als „Grubenkies“ gewonnen. Letzterer ist meist mit lehmigen Bestandteilen gemischt, daher weniger rein als der aus gewaschenen, abgerundeten Stücken bestehende Flusskies.

Die Herstellung der Kiesstrassen erfolgt in ähnlicher "Weise wie diejenige der Steinschlag- oder Schotterstrassen. Sind grössere Kiesstücke vorhanden, so werden diese ausgelesen, und es wird mit ihnen eine Art Packlage (s. d.) von 15—20 cm Dicke mit gestellten Steinen gebildet, auf welche dann die aus Kies von geringerer Korngrösse (etwa 1,5—4 cm Durchmesser) gebildete Deckschicht von 10—15 cm Stärke aufgebracht und abgewalzt wird. Fehlen grössere Stücke zur Bildung der Packlage, so ist es jedenfalls anzuraten, zwei Lagen zu bilden, eine untere aus gröberem und eine obere aus feinerem Kies, die beide gesondert, am besten mit der Dampfwalze abzuwalzen sind. Das Absondern der gröberen von den kleineren Kiesteilen geschieht durch eine Siebtrommel oder durch Rüttelsiebe von bestimmter Maschenweite.

—    Da beim Flussgeschiebe die einzelnen Kiesstücke eine abgerundete Form besitzen, so bildet sich zwischen ihnen weit schwerer eine gute unverschiebbare Verbindung als zwischen den kantigen, bei der Zusammenpressung durch die Walze in einander greifenden Schottersteinen. Daher kommt als Bindemittel lehmiger Sand, der in Zwischenlagen eingebracht wird, zur Anwendung, wenn man es nicht vorzieht, bei sehr grobkörnigem Kies die Kieselstücke zu zerschlagen und dadurch ebenfalls eine Schotterart zu erhalten.

Kiesstrassen befahren sich bei trockenem Wetter meist angenehm, bei nassem dagegen weichen sie leicht auf, und nur wo der Kies aus Trümmern von Urgebirgssteinen besteht, wie z. B. im Kanton Zürich, erhält man Strassen, die den Schotterstrassen ebenbürtig sind.

Litteratur: Handb. d. Ing.-Wiss., Bd. 1, Abt. 2, 2. Aufl., Leipzig 1884, Kap. 6, S. 204.

—    Ahlburg, Der Strassenbau, S. 122. — Handb. d. Bauk., Abt. 8, Heft 4, Berlin 1892, S. 186.

L. v. Willmann.

—    Zöller, Egon, lieber Kiesstrassen, Zentralbl. d. Bauverw. 1889, S. 260.

Kiln, s. Schwefelsäure, Oefen, metallurgische.

Kilograph, s. Hektograph.

Kilometer, s. Längenmasse.

Kimm (auch Kimme), Meereshorizont, natürlicher H or iz ont ist die Linie, die für das Auge eines Beobachters in der Höhe über der Meeresfläche (auf einem Schiff oder in der Nähe des Meeresufers u. s. w.) als Trennungslinie zwischen Luft und W asser erscheint ; die Kimmtiefe oder Depression des Meereshorizonts (Depression der Kimm, englisch dip of the horizon oder kurz dip) der Tiefenwinkel r, unter dem ein Punkt dieser Linie erscheint.

Da auf einem Schiff h (Fig.) im Verhältnis zum Halbmesser B der Erde stets sehr klein ist, so ist vom Schiff aus die Kimmtiefe stets nicht gross und ebenso die Entfernung der Kimm (Aussichtsweite, Halbmesser des Aussichtskreises) stets gering; es kommt für diesen Fall deshalb auch die Veränderlichkeit von R für verschiedene Richtungen in einem und demselben Punkt der Erdoberfläche und selbst die für verschiedene Punkte auf der Erdoberfläche kaum in Betracht [für Bessels Ellipsoid verhält sich in einem Punkt des Aequators der Meridiankrümmungshalbmesser (6334,8 km) zum Querkrümmungshalbmesser (hier Aequatorhalbmesser) wie 0,999 333: 1 und dieses Verhältnis hebt sich allmälich mit wachsender Breite auf 1:1 im Pol; gleichzeitig hebt sich der Wert des Aï Krümmungshalbmessers selbst auf 6398,8 km im Pol in beliebiger Richtung]. Für grosse h (Berge in der Nähe des Meeresufers) machen sich diese Unterschiede in den B allerdings bemerklich ; da aber die Messung der Höhenwinkel über der Kimm doch nicht sehr scharf ist (wegen der Unbeständigkeit der Refraktion, s. u.), so kann man ganz allgemein für R einen Mittelwert anwenden, z. B. 6 370000 m. Wäre die Zielung nach einem Kimmpunkt geradlinig, so hätte man für die Kimmtiefe t in Sekunden (und für die Aussichtsweite, Entfernung der Kimm) :

Vtt‘*

1.

(a = V 2 R h ) ;

da aber infolge der Refraktion (s. Refraktion, terrestrische) der Sehstrahl etwas gekrümmt ist, bei normaler Refraktion so, dass er seine konkave Seite der Meeresoberfläche zukehrt, so wird, wenn k den Refraktionskoefficienten bezeichnet (Verhältnis des Halbmessers der Erde zum Halbmesser des gekrümmten Lichtstrahls, vergl. Refraktion).

■ (-mr

_2(1 — k)h

2.

r"

?"

Der Wert von k ist auf dem festen Land (und in Höhen nicht über 1500 m) im Mittel etwa 0,13, aber sehr starken Veränderungen unterworfen, z. B. einer starken täglichen Periode; über der See nimmt man in Deutschland k etwas grösser an, im Mittel etwa 0,16, für die englischen nautischen Arbeiten wird meist k = 0,14 gerechnet, die französischen Nautiker nehmen oft nur 0,10 an; ferner scheint die tägliche Schwankung von k überder Seefläche nicht ganz Lueger, Lexikon der gesamten Technik. Y.

Aughöhe

Aughöhe

in

in

Metern

Metern

so gross zu sein wie über dem festen Land, während die nichtperiodischen Anomalien hier ebenfalls bedeutende Beträge erreichen. Mit k=0,16 erhält man die nebenstehende Tabelle für die t, die auf Schiffen Vorkommen können.

2"

1' 47"

Üi Ql Qi

Ist h in englischen Fuss gegeben und genügt für r 20 die Genauigkeit von einigen ", so kann man so rechnen: ^ t (in Minuten) = \fh (feet) (r fällt hiernach etwas 6'10" gross aus, aber nur um 6" bei h= 11,0 m = 36 feet und

6    39    um 10"    bei h = 30,5 m = 100 feet).    Für grössere Aug-

7    7    höhen macht ein Fehler in h, z. B.    durch Neigung des

7    33    Schiffs,    oder durch Wellenberg oder    Wellenthal weniger

7    57    aus als    für kleinere ; und da man    von hochgelegenen

Schiffspunkten aus auch in der richtigen Auffassung der Kimm weniger gestört wird, so wählt man auf dem Schiffe den Beobachtungspunkt gern hoch. Ist nun z. B. für die Sonne mit Hilfe des Sextanten oder eines andern Ileflexionsinstruments (vergl. Spiegelinstrumente) der Höhenwinkel des Sonnenrandes über der Kimm gemessen, so ist :

Höhe o — Handhöhe über der Kimm — Kimmtiefe r — Refraktion -j- Höhenparallaxe ± Halbmesser der Sonne, wenn j Qberrand*¹ !

Für den Fall, dass man die Höhenwinkel nicht über der „freien“ Kimm messen kann, sondern dass sich die Linie, über der man die Winkelerhebungen bestimmt, von hinterliegendem Land abhebt, ist zunächst mit Hilfe von a (s. oben) und der Karte zu entscheiden, ob jene Linie nicht doch die wirkliche Kimm oder aber eine Strandlinie (Strandkimm) ist, die also innerhalb des Aussichtskreises liegt. Der Tiefenwinkel nach einer Strandkimm (englisch shore-horizon) heisst „vergrösserter Depressionswinkel“. Es muss für diesen Fall (wo also ausser h auch die Entfernung der Strandkimm zur Bestimmung von t in Betracht kommt) hier auf die Handbücher der Nautik verwiesen werden, z. B. [1] bis [5]. Ueber die Bestrebungen, den „natürlichen Horizont“ (die Kimm) für den Fall, dass sie nicht deutlich sichtbar ist (Nebel in geringen Höhen u. s. f.) auch auf dem Schiff durch einen sogen, künstlichen Horizont zu ersetzen, vergl. Künstlicher Horizont. — Ueber die Benutzung der Kimm zur Entfernungsmessung in der Nähe des Meeresufers (Bestimmung von «i + «2 ; zumal bei Nacht ist ein Lichtpunkt am Ufer, z. B. ein Leuchtfeuer, das man von Deck aus nicht mehr sieht, durch Erhebung des Beobachters im Schiff scharf in die Kimm zu bringen, und man kann dadurch, unter normalen Luftverhältnissen, eine Entfernungsschätzung erhalten), s. z. B. [1J, S. 153—155 mit Tafel Y (in Seemeilen). — Vergl. auch Schiffbau.

Litteratur : [1] Handbuch der Navigation (vom hydrogr. Amt des Reichsmarine-Amts),

3. Aufl., 1892, S. 232 und S. 153. — [2] Breusing, Nautische Hilfstafeln, 5. Auf!., Bremen 1885, Taf. XI und XII. — [3] Domke, Nautische, astron. und logar. Tafeln, 8. Aufl., Berlin 1885, Taf. Y, VII, VIII. — [4] Râper, Practice of Navigation, 19. Aufl., London 1895, S. 61, S. 411 und Taf. 30 (für die Strandkimm S. 413 und Taf. 35). Für diese nautischen Tafeln ist bemerken, dass vielfach auch auf anderen als englischen Schiffen nach Feet und für a (auf Karten) fast allgemein nicht nach Kilometern, sondern nach Seemeilen (= 1 Meridianminute =1.85 km) gerechnet wird. — [5] Jordan, Grundzüge der astron. Zeit- und Ortsbest., Berlin 1885, S. 34—36.

Kimmeridge, in der Geologie eine Schichtenabteilung der oberen Juraformation (weisser Jura oder Malm) in England. Sie setzt sich vorwiegend aus dunklen, grauen bis schwarzen, meist dünnschieferigen Thonen (Kimmeridge-thon) oder Mergeln (Kimmeridgeinergel) zusammen und enthält Zwischenlagen eines Zementkalksteins, welcher viel verwendet wird. Manche Mergel und Thone sind so reich an Bitumen, dass sie zur Gewinnung von Erdöl benützt werden

Leppla,

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

6,0

7,0

können.

2 11

2 31

2 49

CO CO CO co

33

46

59

4' 10" 4 42

10

12

14

16

18

20

25

30

35

8' 54" 9 45 10 32

genommen ist.

zu

Hammer

Kimmhobel, s. Böttcherei, Bd. 2, S. 553.

Kimmkiel, s. Schiffbau.

Kimmschlitten, s. Dock, Bd. 3, S. 348.

Kimmtiefe, s. Depression des Horizonts und Kimm.

Kinematik ist die Wissenschaft von der durch geometrische Bedingungen bestimmten Bewegung geometrischer Gebilde, -welche die räumlichen Systeme, d. h. die Gesamtheit der Punkte, Geraden, Kurven und Flächen im unendlichen Kaum, sowie die ebenen Systeme, d. h. die Gesamtheit der Punkte, Geraden, und Kurven in unendlicher Ebene, und ferner die geometrischen Körper nebst ebenen Figuren umfassen. Diese geometrischen Gebilde können während ihrer Bewegung als starr oder auch als gesetzmässig veränderlich betrachtet werden. Die gesetzipässige Veränderung eines geometrischen Gebildes wird durch eine eindeutige geometrische Verwandtschaft bestimmt,

z. B. ähnlich-veränderlich, affin-veränderlich, kollinear - veränderlich u. s. w. Die Kinematik behandelt die Bedingungen, welche die Bewegung eines geometrischen Gebildes bestimmen und die Beziehungen bei der Bewegung; sie behandelt ferner die Bahnen, welche die Punkte des Gebildes beschreiben, die Flächen, welche die Geraden, Kurven und Flächen des Gebildes erzeugen, sowie die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhältnisse der Punkte des bewegten Gebildes. Bei der Anwendung der Kinematik auf die Bewegung materieller Körper wird von den bewegenden Kräften und von den bewegten Massen abstrahirt; die materiellen Körper werden durch geometrische Körper ersetzt, denen die Eigenschaft der Undurchdringlichkeit beigelegt wird. Die Bewegung einer Gruppe verbundener Körper, welche sich bei ihrer Bewegung gegenseitig nicht hindern, wird durch die Beschaffenheit der Verbindung dieser Körper unter einander geometrisch bestimmt. Demzufolge wird die Kinematik vorzugsweise auf die Bewegung bei den Maschinen angewendet und von Ampere [lj definirt als die geometrische Bewegungslehre (s. d.), resp. Geometrie der Bewegung (s. d.), und ihre Anwendung auf die Maschinen. In dieser Auffassung ist auch die Benennung Maschinen-Kinematik gebräuchlich. Abweichend von dieser Auffassung bezeichnet Reuleaux [9] die Maschinengetriebelehre mit Kinematik und definirt dieselbe als die "Wissenschaft von derjenigen besonderen Einrichtung der Maschine, vermöge deren die gegenseitigen Bewegungen in derselben, soweit sie Ortsveränderungen sind, zu bestimmten werden. Die Kinematik ist teils nach praktischer, teils nach theoretischer Richtung in den verschiedenen Werken bearbeitet. Die unten angeführten Werke [1]—[10] über Kinematik enthalten die wichtigsten Beziehungen aus der geometrischen Bewegungslehre und beschäftigen sich vorzugsweise mit der geometrischen Behandlung der Mechanismen. In den weiter angeführten Werken [11]—[15] tritt mehr die geometrische Bewegungslehre, resp. die Geometrie der Bewegung, welche in neuerer Zeit zur weiteren Entwicklung geführt wurde, hervor ; und durch diese weitere Entwicklung wird die Untersuchung der Mechanismen gefördert.

Litteratur: [1] Willis, Principles of Mechanism., London 1841, sec. ed. 1870. — [2] Giulio, Elementi di cinematica applicata alle arti, Torino 1847, sec. ed. 1854. — [3] Laboulaye, Traité de cinématique, Paris 1849, 3. éd. 1878. — [4] Morin, Notions géométriques sur les mouvements et leurs transformations ou éléments de cinématique, Paris 1851, 3. éd. 1861. — [5J Resal, Traité de cinématique pure, Paris 1862. — [6] Belanger, Traité de cinématique, Paris 1864. — [7] Haton de la Goupillière, Traité de mécanismes, Paris 1864. — [8] Bour, Cours de mécaniques et machines, 1 fasc. cinématique, Paris 1865. — [9] Reuleaux, Theoretische Kinematik, Braunschweig 1875. — [10] Grashof, Theoretische Maschinenlehre, Bd. 2, Hamburg und Leipzig 1883. — [11] Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, 2. Aufl., Leipzig 1878. —

[12] Schoenflies, Geometrie der Bewegung, Leipzig 1886. —- [13] Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, mit umfassender Litteraturangabe. — [14] Mannheim, Géométrie cinématique, Paris 1894. — [15] Koenigs, Leçons de cinématique théorique, Paris 1897. Burmester.

Kinematische Kette, entsteht durch Aneinanderreihung von Körpern, Gliedern, welche durch kinematische Elementenpaare (s. d. Bd. 3, S. 718) beweglich verbunden sind. Die kinematische Kette ist demnach eine durch kinematische Elementenpaare bedingte Verbindung von Gliedern, bei welcher jedes Glied in seiner Beweglichkeit gegen jedes andere Glied beschränkt wird. Wenn kein Glied einer kinematischen Kette mit mehr als zwei anderen Gliedern verbunden ist, so heisst sie einfach, andernfalls zusammengesetzt; wenn jedes Glied mit wenigstens zwei anderen Gliedern verbunden ist, so ist die kinematische Kette geschlossen und andernfalls offen. Vollzieht jedes Glied einer kinematischen Kette eine bestimmte Bewegung in Bezug auf jedes andere Glied, dann heisst die kinematische Kette eine zwangsläufige und es bewegen sich die Punkte eines jeden Gliedes in Bezug auf jedes andere Glied im allgemeinen in bestimmten Bahnen. Eine zwangsläufige, geschlossene kinematische Kette, bei welcher ein Glied als festgestellt betrachtet wird, heisst ein Mechanismen (s. d.). Die Definition der kinematischen Kette und des Mechanismus stammt von Reuleaux [1],

Der Mechanismus heisst nach Grashof [2] ein Getriebe, wenn ein bestimmtes seiner beweglichen Glieder als dasjenige vorausgesetzt ist, von dem die Bewegung ausgeht (s. Mechanismen). Wenn bei der Bewegung der Glieder einer kinematischen Kette Unstetigkeitslagen, resp. Todtlagen auftreten, so kann durch Anfügung eines oder mehrerer Glieder an die kinematische Kette der Uebergang über diese Lagen vermittelt werden und es heisst dann nach Reuleaux

[1]    S. 181, dass durch diese Anordnung die Bewegung durch Kettenschluss vermittelt wird. Ist die Verbindung zweier Glieder durch ein kinematisches Elementenpaar nicht hinreichend gesichert und ist zur Sicherung dieser Verbindung noch eine Kraft erforderlich, so wird die in dieser Weise bewirkte Verbindung mit Kraftschluss bezeichnet. Es wird z. B. bei einem Wagen auf Schienen durch die Schwere der Kraftschluss des Wagens bewirkt.

Litteratur: [1] Reuleaux, Theoretische Kinematik, Braunschweig 1875, S. 49. —

[2]    Grashof, Theoretische Maschinenlehre, Hamburg u. Leipzig 1883, Bd. 2, S. 5—7. Bnrmester.

Kinetik, chemische, ist die Lehre von der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen; ihre Theorie liess sich zunächst entwickeln an einem homogenen, d. h. in allen seinen Punkten physikalisch und chemisch gleichförmigen System, das in chemischer Umwandlung begriffen ist.

von

Dextrose und Lävulose spaltet. Der Fortschritt dieser Reaktion lässt sich einfach und scharf durch polaristrobometrische Analyse verfolgen, weil der nicht invertirte Teil die Ebene des polarisirten Lichtes nach rechts dreht, während die Reaktionsprodukte linksdrehend sind. Für diesen Fall stellte bereits 1850 Wilhelmi das Theorem auf, dass die Reaktionsgeschwindigkeit, d. h. die in einem kleinen Zeitmoment invertirte Zuckermenge, dividirt durch dies Zeitmoment, in jedem Augenblick proportional der nicht invertirten Zuckermenge ist, und er fand so das

Das klassische Beispiel eines solchen Systems ist eine wässerige, angesäuerte Lösung Rohrzucker, der sich bekanntlich allmälich unter Aufnahme eines Moleküls Wasser in

k(a — x), worin x die zur Zeit t umgesetzte, a die zur Zeit t = 0 vorhandene

Zuckermenge bedeutet; k ist der Inversionskoefficient und seine Bedeutung ist offenbar die, dass er die in der Zeiteinheit invertirte Zuckermenge angibt, wenn a konstant = 1 erhalten

wird. Die Integration dieser Gleichung liefert k —

Gesetz

ln

welcher Ausdruck in diesen

u— x

und ähnlichen Fällen ausgezeichnet durch die Erfahrung bestätigt wurde.

Guldbergund Waage [lj und später van’t Hoff [2] erweiterten das Theorem von Wilhelmi auf den allgemeinen Fall, dass 1. nicht nur wie bei der Rohrzuckerinversion eine einzige Molekülgattung während des Reaktionsverlaufs seine Konzentration ändert, und 2. die Reaktion nicht vollständig vor sich geht, sondern Halt macht, nachdem ein chemischer Gleichgewichtszustand (s. d.) erreicht wird.

dx

Das klassische Beispiel für diesen allgemeinen Fall ist die Esterbildung aus Säure und Alkohol, die bei niederen Temperaturen so langsam vor sich geht, dass der Fortschritt dieser Reaktion sich bequem titrimetrisch verfolgen lässt. Nach Guldberg und Waage bilden sich in diesem und analogen Fällen in jedem Augenblick Ester und Wasser aus Säure und Alkohol, und andererseits treten in jedem Augenblick die Moleküle des Esters und Wassers zusammen, um Alkohol und Säure zurückzubilden. Die wirklich beobachtete Reaktionsgeschwindigkeit ergibt sich so als die Differenz zweier entgegengesetzten Reaktionsgeschwindigkeiten, und der Gleichgewichtszustand ist also dadurch charakterisirt, dass diese beiden entgegengesetzten Reaktionsgeschwindigkeiten einander gleich sind. Durch kinetische Betrachtungen ergibt sich

die Gleichung : -j^- — k(ai — x'){ai — x) — k' (a-y‘ -f- x) (a₂' -f- x), worin alf a₂ die zur Zeit

t — 0 vorhandenen Konzentrationen für Alkohol bezw. Säure, a,\ a₂ die gleichen Grössen für AVasser und Ester bedeuten; x ist die zurZeit t umgesetzte Molekülzahl des Alkohols bezw. der Säure, k und k‘ sind die beiden entgegengesetzten Reaktionsgeschwindigkeiten für die Konzentrationen = 1. Guldberg und Waage zeigten, dass auch die Folgerungen dieser Gleichung mit der Erfahrung in Uebereinstimmung sind.

Allgemein ist also die Reaktionsgeschwindigkeit eines homogenen chemischen Systems in jedem Augenblick proportional dem Produkt der reagirenden Moleküle mal einem Proportionalitätsfaktor minus dem Produkt der entstehenden Moleküle mal einem zweiten Proportionalitätsfaktor — das Grundgesetz der chemischen Kinetik.

Es ist ferner ein wichtiger Satz, dass mit der Temperatur die Reaktionsgeschwindigkeit sehr stark ansteigt; van’t Hoff [2] gibt die allgemeine Regel, dass Erhöhung der Temperatur um 10° Reaktionsgeschwindigkeiten auf den 2,5—3,5fachen Betrag steigert. — Bei inhomogenen Systemen (z. B. Auflösung von Marmor in Säuren) ist die Reaktionsgeschwindigkeit [3] der wirksamen Oberfläche und der Konzentration der reagirenden Substanzen (z. B. der Säure) proportional; auch hier steigt die Geschwindigkeit sehr stark mit der Temperatur an.

Aus den erwähnten Grundprinzipien lässt sich, wie insbesondere van’t Hoff

gezeigt hat, auch der Verlauf turbulenter Reaktionen, wie Explosionen und Entflammungen, theoretisch ableiten; es superponiren sich hier die Gesetze finden isothermen Reaktionsverlauf und diejenigen des Einflusses der Temperatursteigerung, die durch die Reaktionswärme bedingt ist. Wird z. B. ein kleiner Teil eines explosiven Gasgemisches (z. B. Knallgas) auf höhere Temperatur gebracht, so wird die bei gewöhnlicher Temperatur ausserordentlich minimale Reaktionsgeschwindigkeit ungeheuer erhöht. Die durch die Reaktion erzeugte Wärmemenge bringt auch die benachbarten Teile des Reaktionsgemisches auf höhere Temperatur und steigert auch hier die Reaktionsgeschwindigkeit, und man sieht so, wie es durch stetige Aenderungen zu einer scheinbar ganz plötzlich verlaufenden Explosion oder Verpuffung kommen kann. Die Entzündungstemperatur ist also derjenige Punkt, wo sich die Reaktionsgeschwindigkeit dermassen steigert, dass durch die entwickelte Wärmemenge die Reaktion sich fortzupflanzen im stände ist.

Nernst.

Litteratur: [1] Études sur les affinitées chimiques, Christiania 1867; Journ. prakt. Chem., Guldberg u. Waage, Bd. 19, S. 69 (1879). — [2] van’t Hoff, Études de dynamic chimique, Amsterdam 1884; Studien zur chemischen Dynamik, Amsterdam 1896 (bearbeitet von Cohen). — [3] Boguski, Beri. Ber., Bd. 9, S. 1646 (1876) ; vergl. auch die Lehrbücher der theoretischen Chemie, z. B. Nernst, S. 480 ff.

Kinetische Gastheorie, s. Gase, Gasförmige Körper, Bd. 4, S. 451. Kinetograph, s. Photographie.

Kingstonventil, s. Bodenventil.

Kink, s. Tau werk.

Kinnbacksblock, s. Takelage.

Kinnei, s. Lüftung der Ställe.

Kino, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 126.

Kinzigit, s. Gneiss.

v. Schübert-Soldern.

Kiosk (Chiosk), ein auf Säulen ruhendes Gartenzelt oder Gartenhäuschen, oder auch ein erkerartiger Ausbau der orientalischen Paläste; in neuerer Zeit auch Bezeichnung für die leicht aufgebauten Musikpavillons, Verkaufsbuden etc.

ik&j

Kipphebel mit Greif haken dient zum Umkanten von Quadern (s. Fig.), besteht aus einem Holzhebel mit Hakeneisen und hat œ sich beim Bau der neuen Dresdener Gasanstalt auf der Reicker gk Flur als sehr praktisch erwiesen (s. Handb. d. Ing.-Wiss., Bd. 4,

Abt. 2, Kap. 6, S. 24).

Kipphund, s. Tageförderung.

Kippkarren, s. Handkippkarren, Pferdekippkarren und Bodentransport.

Kipplager, im Brückenbau ein Trägerauflager mit nur einem cylindrischen Zapfen, der zwischen Fundamentplatte und Träger so liegt, dass der Träger, der Durchbiegung entsprechend, auf dem Zapfen kippen kann. Der Zapfen bestimmt nur den Angriffspunkt, nicht aber die Richtung des Auflagerdruckes (s. Auflager der eisernen Brücken). — In Triebwerken nennt man Kipplager die beweglichen Lager einer längs der Bahn eines Laufkranes oder dergl. liegenden Antriebwelle. Das Zahnrädchen, Schlepprad, welches sich auf der Welle mit dem Krangestell verschiebt, erfordert, dass ihm die Wellenlager ausweichen. Es ist notwendig, dass die Welle

L. v. Willmann.

S) o)

Fig. 2.

Fig. 1.

Fig. 3.

in der mit dem Kran hingleitenden Lagerbüchse um 1 bis 2 mm höher getragen wird als von den Kipplagern, damit diese unbehindert aus- und einschwenken

vZ/f.

können. Die das Lager verdrängende Schiene, Streichleiste des Kranes ist so zu formen, dass in jeder Zwischenstellung die Kranbewegung umkehrbar ist, ohne zu sperren.

Fig. 1 zeigt ein Doppellager, von dem die eine oder andere der beiden Lagerschalen die Welle unterstützt, je nachdem es vom Kran in der einen oder andern Richtung umgelegt worden ist. Diese Lager sind der Verstaubung sehr ausgesetzt und für zwei Laufkranen an derselben Welle nicht anwendbar.

Fig. 2 stellt ein Pendellager dar, dessen Schale durch ein Gregengewicht nach dem Niederdrücken wieder aufgerichtet wird. Für kurze Schalen genügt ein Arm, für längere sind zwei Arme (Fig. 3) mit Gelenken anzuordnen; diese können nach unten ein wenig divergiren, so dass sie gespreizt stehen.

Fig. 4 zeigt ein Kipplager, von der Duisburger Maschinenfabrik, dessen Stütze einen Kniehebel bildet; in tragender Stellung ist er ein wenig über die Strecklage durchgeschlagen. Der untere Schenkel trägt ein nach vorn herausragendes Gegengewicht, das zugleich die Angriffsfläche für die Streichleiste des Kranes bildet.

Litteratur : Eine Zusammenstellung vorstehender und anderer Kipplager gibt Keller in der Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1884, S. 453—457. Ferner enthält Ernst, Hebezeuge 2. Auf!., Eerlin 1895 (S. 491—493) auf Tafel 25 Fig. 7 und 8 das Lager von E. Becker, Berlin, mit vertikal geführter Lagerschale, deren Führungszapfen durch einen auf zwei Stützen schwingenden

Lindner.

ft

Fig. 4.

Riegel getragen wird.

Kippregel, der heim Messtisch zur Aufzeichnung der Richtungslinien dienende Apparat; s. Messtisch.

Kippwagen, s. Bodentransport und Erdtransport wagen.

Pässler.

Kips, eine Gattung getrockneter leichter Rindshäute, welche namentlich aus Ostindien (Haut des Zebu) und Südafrika stammen und zu ihrer Kon-servirung mit einem Anstrich aus Kalk, Gips, Thon etc. versehen sind (belegte Kipse) oder mit einem Arsenikpräparat imprägnirt worden sind (Arsenikkipse). Man unterscheidet Schlachthäute (slaughtered hides), welche von geschlachteten Tieren abstammen, tote Häute (deads), die von gefallenen Tieren herrühren, und Ausschuss (rejection), welcher aus den fehlerhaften Häuten besteht. Ferner werden die verschiedenen Kipsarten nach den Handelsplätzen oder nach den Provinzen, welchen sie entstammen, benannt, z. B. Kalkutta, Dacca etc.

Kirchbergergrün, s. Schweinfurter grün.

Kirche, das der christlichen Gottesverehrung geweihte Gebäude. Ueber die Entstehung derselben s. Altchristliche Bauweise. — Im Laufe der Zeiten haben sich aus der zuerst einheitlichen Kirche mehrere grosse Religionsgesellschaften entwickelt mit zum Teil sehr verschiedenem Ritus. Dazu gehören ausser der römisch-katholischen die griechisch unirte und nicht unirte, die lutherische und die reformirte, ausser diesen aber noch eine grössere Anzahl von Sekten. Die bauliche Anlage der Kirchen richtet sich nach verschiedenen Gebräuchen und Einrichtungen der Religionsgesellschaften und Sekten (vergl.

die Art. über die verschiedenen Baustile).

Kirchenbefried (Kirchenfried), im Mittelalter der von einer Mauer begrenzte Teil, welcher einen grösseren Hof oder Bezirk um die Kirche herum bildete und das Asjdrecht besass.

Kircliendächer in Eisen werden in neuerer Zeit immer häufiger ausgeführt. Sie bilden aber nicht eine besondere Dachform, sondern zeigen in der

Hauptsache die bekannten Formen des Satteldaches, des Tonnendaches, des Zeltdaches und des Kuppeldaches entweder einzeln oder in Verbindung mit einander verwendet. Es ist daher an diesem Ort nur auf

v. Schubert-Soldern.

v. Schubert-Soldern.

\b

IV

den besonderen Umstand aufmerksam zu machen, dass oft die grosse Höhe des Daches, welche, weil nicht mehr in einem konstruktiv günstigen Verhältnis zur Spannweite , vermehrten Materialaufwand und konstruktive Schwierigkeiten verursacht. Wenn möglich hebt man die Fusspunkte der Binder künstlich, um die Höhe dieser zu vermindern, wie es z. B. beim eisernen Dach der c Marienkirche in Hannover ([1], S. 228 u. 240) geschehen ist. Ist das unmöglich, so empfiehlt sich in erster Linie für Satteldächer der französische Dachstuhl, resp. eine Anordnung nach dem Schema der Figur, wobei

die Spannstange ac auch in irgend einer passenden Zwischenhöhe, z. B. der halben, angebracht werden kann. Bei grossen Spannweiten ist die Anwendung von Schargelenken in den Punkten a, b und c nicht unzweckmässig.

Mantel.

Litteratur: [1] Breymann, Allgem. Baukonstruktionslehre, 3. Teil, Leipzig 1890.

Kirclienfenster, s. Fenster, sowie Altchristliche, Romanischer, Gotischer Baustil, Renaissancestil, Glasmalereitechnik.

v, Schubert-Soleiern.

Kirclienfussboden. — Die Fussböden der ältesten Kirchen wurden aus Mosaik hergestellt, wo neben friesartigen Mustern auch solche durch grosse Kreise oder Kreissegmente gebildete üblich waren. Später kam namentlich Plattenbelag aus natürlichen Steinen oder auch aus Backsteinen, die ein Muster eingepresst erhielten, in Gebrauch. Auch in neuerer Zeit ist ein Plattenbelag am häufigsten anzutreffen, der zumeist ein mehr oder weniger ausgesprochenes Muster aufweist. Alle diese Fussböden sind kalt, weshalb man in kleinen Kirchen auch Holzfussböden anzuwenden pflegt oder den steinernen Fussböden im "Winter mit Brettern belegt, was allerdings beim Betreten ein störendes Geräusch verursacht. S. auch Fussböden.

Kirchengefässe, alle jene Gefässe, welche bei der Liturgie gebraucht werden, insbesondere der Kelch mit seinem Zubehör, die Patenen, Hostienbüchsen, Ciborien, Monstranzen, Messkännchen, Giessgefässe, Weihrauchbecken, Gefässe für die heiligen Oele, Messglöckchen und Weihwasserkessel. Yasa sacra werden jene Gefässe genannt, die bei ihrem Gebrauche in unmittelbare Berührung mit den konsekrirten Spezies im heiligen Abendmahle kommen [1].

Litteratur: [1] Otte, D. H., Handbuch der kirchlichen Kunstarchäologie, Leipzig 1883.

v. Schubert-Soldern.

•v. Schubert-Soldern.

Kircliengemälde. -— Die ältesten Kirchengemälde waren musivische Darstellungen, die häufig den ganzen innern Kirchenraum umfassten. Auf der Apsis und auf dem Triumphbogen wurde mit Vorliebe die Gestalt Christi auf einer Mandorla sitzend oder von den Aposteln oder Evangelisten umgeben, dargestellt. Später, namentlich im romanischen Stile, kamen die Freskogemälde auf, welche die grossen Wandflächen und die Gewölbe bedeckten. In der gotischen Periode, in welcher die eigentliche Wandfläche verschwand, musste sich die Malerei zum grössten Teile auf die Gewölbe beschränken; als Ersatz für die Wandgemälde begann man die Fenster mit schönen Glasmalereien zu versehen. In der Renaissancezeit beherrschte die Freskomalerei das Feld. Daneben begann man auch an passenden Stellen in schön geschnitztem Rahmen Oelgemälde mit Darstellungen aus dem Alten und Keuen Testamente an der Wand zu befestigen. Schliesslich muss des zum Teil kostbarsten Wandschmuckes, der dekorativ so wirkungsvollen Gobelins, Erwähnung geschehen.

Kirchengeräte, ausser den Kirchengefässen (s. d.) die Altarbekleidung, die Kanzelbekleidung, die Paramente, die Pulte, Bischofsstühle, Leuchter u. s. w. [1].

Litteratur: [1] Otte, D. H., Handbuch der kirchlichen Kunstarchäologie, Leipzig 1883.

Kirchhöfe, s. Leichenbestattung.    ®- Schubert-soldem.

Kirksche Formel, s. Schiffs widerstand.

Kirschäther, in der Liqueurfabrikation und Konditorei benützter Fruchtäther aus 1 Teil Chloroform, 3 Teilen Essigsäureäthyläther, 3 Teilen Benzoesäureäthyläther und L50 Teilen Weingeist.

Kirschgeist (Kirschbranntwein), s. Branntwein.

E. Müller-Hannover.

Kirsey (Kersey), ein grober, dicker, glatt gewobener, nach der AValke nur ausgewaschener, aber weder gerauhter noch geschorener Stoff (also ein grobes unappretirtes Tuch), in einzelnen Heeren zu Soldatenmänteln u. dergl. verwendet. S. W e b e r e i.

zum

Kiste, in der Aufbereitung ein Werkzeug zur Herdarbeit (s. d.) und Siebsetzen (s. Setzarbeit).

Kiste, als Warenmass, nach Usance und Warengattung verschieden, z. B. bei Thee in England = 38 kg, bei Genever in Holland = 100 Flaschen, bei Mineralwasser = 100 Flaschen, bei Rotwein in Marseille = 25 Flaschen, im übrigen Frankreich = 48 Flaschen, bei Weissblech = 225 Tafeln, bei Fensterglas = 120 Tafeln, bei Eiern 1440 Stück etc.

Kistenzucker, s. Stärkezuckerfabrikation.

Kitay, ein Kattun in Stücken von geringer Breite (s. W e b e r e i).

ZU

Kitte, Kompositionen aus vielfach wechselnden Materialien, in flüssigem, halbflüssigem oder teigartigem Zustande gebraucht, um Gegenstände gleichartiger (Holz und Holz, Glas und Glas) oder ungleichartiger (Metall und Glas, Holz und Leder) Beschaffenheit so mit einander zu verbinden, dass sie als ein untrennbares Ganzes erscheinen und auch sich im Gebrauch nicht oder doch nur sehr schwer von einander trennen. Als Kitte bezeichnet man ferner auch Substanzen teigartiger Natur, um Fehlstellen (Löcher, Fugen u. s. w.) in Holz, Metall, Thon, plastischen Massen u. s. w. damit auszubessern, ungleiche Stellen ebnen und eine glatte Oberfläche herzustellen.

Die Benennung der Kitte ist verschieden, entweder nach den Zwecken, denen sie dienen sollen, wie: Bernstein-, Edelstein-, Eisen-, Elfenbein-, Fenster-, Flaschen-, Glas-, Glaser-, Holz-, Knochen-, Leder-, Marmor-, Maschinen-, Maschinenriemen-, Metall-, Möbel-, Muschel-, Ofen-, Porzellan-, Riemen-, Röhren-, Schildpatt-, Schleifstein-, Steingut-, Wasch- und AVasserleitungs-kitt, oder nach den Hauptbestandteilen, wie: Albumin-, Asphalt-, Bleiweiss-, Blutaschen-, Bluteiweiss-, Blutkalk-, Eisenminium-, Gips-, Glätte-, Glycerinbleioxyd-, Glyceringelatine-, Gipsborax-, Graphit-, Guttapercha-, Harz-, Hausenblasen-, Kalk-, Kalkleim-, Kalkwasserglas-, Kasein-, Kaseinborax-, Kautschuk-, Kreide-, Lack-, Leim-, Leimaschen-, Minium- (Mennige), Oel-, Schwefel-, Schwefelharz-, Thon-, Wasserglas-, Zement-, Zinkoxyd- und Zuckerkalkkitt, oder endlich sie führen weder mit der Zusammensetzung noch mit dem Verwendungszweck im Zusammenhang stehende, willkürlich gewählte Bezeichnungen, wie : Kristallpalace-, Diamantleim-, Diamantkitt, Frostspannerleim-, Marineleim-, Patent-, Syderamin-, türkischer Kitt, Universalzement, Zeiodelith u. a. m.

Lehner stellt folgende Einteilung der Kitte auf :

1.    Kitte für Glas, Porzellan, Steingut, Thonwaren zum Kitten zerbrochener Gegenstände, zum Befestigen von Glasbuchstaben an Schaufenstern u. s. w. Sie müssen möglichst rasch fest werden, und die gekitteten Gegenstände dürfen beim Gebrauche, auch wenn sie. ins Wasser kommen nicht auseinander fallen; angewendet werden: 100 Teile Guttapercha, 100 Teile schwarzes Pech, 15 Teile Terpentinöl; — 100 Teile Käsequark, 50 Teile Wasser, 20 Teile durch Ablöschen mit Wasser gepulverter Aetzkalk; — 10 Teile Käsequark, 60 Teile Natronwasserglas; — 10 Teile zu Pulver gelöschter Kalk, 12 Teile Käsequark oder Kleber, 30 Teile Zement; — 20 Teile Leim, 10 Teile Wasser, 5 Teile zu. Pulver gelöschter Kalk; — Lösung von Kautschuk in Schwefelkohlenstoff.

2.    Kitte für Metalle, welche keiner Temperaturerhöhung ausgesetzt sind, z. B. zum Dichten von Gas- und Wasserleitungsröhren. Die Kitte (meistens Oelkitte) erhärten langsam, werden aber dann so fest, dass sie sich nur durch Abstemmen beseitigen lassen, und dürfen sich durch den Druck des Gases oder der Flüssigkeit nicht herausdrücken lassen ; zur Anwendung kommen: Mennige und Leinölfirnis; — Braunstein, Graphit, Kreide und Leinölfirnis (in wechselnden Verhältnissen); — 60 Teile Braunstein, 60 Teile schwefelsaures Bleioxyd, 10 Teile Leinöl; — 75 Teile Schiffspech, 45 Teile Schwefel, 10 Teile Wachs; — 10 Teile Kolophonium, 10 Teile Baumwolle, 10 Teile zu Pulver gelöschter Kalk, Leinölfirnis; —

V2 Liter Glycerin, 5 Kilo Bleiglätte in Pulver.

3.    Kitte für Metalle oder überhaupt Gegenstände, die eine höhere Temperatur ertragen müssen, wie z. B. Oefen, Dampfleitungen, Mannlöcher in Dampfkesseln u. s. w. ; verwendet werden: 100 Teile Eisenfeilspäne, 2 Teile Salmiak, 10 Teile Wasser; — 45 Teile Schmiedeeisenfeilspäne, 20 Teile Thon, 15 Teile Porzellankapselthon, 8 Teile Kochsalzlösung; — 20 Teile Eisenfeilspäne, 45 Teile Lehmpulver, 5 Teile Borax, 5 Teile Kochsalz, 10 Teile Braunstein, AVasser; — 100 Teile Eisenfeilspäne, 5 Teile Thon, 10 Teile Kochsalz, 20 Teile (^uarzsand, Essig; — 10 Teile Eisenfeilspäne, 30 Teile Gips, 0,5 Teile Salmiak, Essig; — 1 Teil Braunsteinpulver, 1 Teil Zinkweiss, Wasserglas, soviel erforderlich.

4.    Kitte für chemische Apparate ; sie müssen der Einwirkung gewisser chemischen Agentien AViderstand leisten. Entsprechende Mischungen sind: 10 Teile trockener Thon, 1 Teil Leinöl; — 10 Teile Braunstein, 20 Teile Zinkweiss, 40 Teile Thon, 7 Teile Leinölfirniss; —

2 Teile Guttapercha, 1 Teil Wachs, 2. Teile Schellack zusammengeschmolzen.

5.    Kitte zum Verschmieren von Fugen, Fehlstellen in Metallen, Holz, Thon (Glaserkitt, Holzkitt, Schleifkitt, Spachtelkitt u. s. w.), meistens Leim- oder Oelkitte und zwar : Bergkreide, Leinölfirnis; — Bleiweiss, Bergkreide, gemahlene Glätte in wechselnden Verhältnissen, Leinölfirnis ; roter Ocker, Bleiweiss, Schleiflack, Terpentinöl ; — Leimlösung—Kreide oder Leimlösung Bleiweiss; — 8 Teile Leinöl, 12 Teile Bleiglätte, 88 Teile gelöschter Kalk ; — 30 Teile Bleiglätte, 20 Teile Kalk, 10 Teile Pfeifenthon, 6 Teile Leinölfirnis.

6.    Umhüllende Kitte oder Beschläge zum Schutz von Glas-, Porzellan- oder Metallgefässen gegen die Einwirkung des Feuers. Zur Anwendung kommen: Für E is e n r e tor t en 20 Teile 'Ihon, 30 Teile Ziegelmehl, 8 Teile Hammerschlag, 1 Teil Kochsalz, ¹|₂ Teil Borax, 1 Teil lierhaare, 3 Teile Wasser; für Gasretorten 5 Teile Glasmehl, 5 Teile Schamottemehl, 1 Teil Boraxpulver, AVasserglas.

7.    Kitte zum Auskitten hohler Zähne; für mikroskopische Präparate und sonstige zarte Gegenstände. Zahnkitte sind: 500 Teile Zinkoxyd, 15 Teile Bernsteinpulver, 15 Teile gelber Ocker, 10 Teile Borax, 100 Teile Glaspulver, Zinkchlorid nach Bedarf ; — 500 Teile Zjnkoxyd,

1 ,    . Braunsteinpulver, 35 Teile gelber Ocker, 100 Teile Glaspulver, 10 Teile Borax ; Zink

chlorid nach Bedarf.

8. Kitte, welche speziellen Zwecken dienen, z. B. zum Kitten von Leder, Maschineuriemen, Meerschaum, Schildpatt u. s. w. Hierher gehören: Juwelierkitt: 100 Teile Hausenblase in Wasser aufgequollen, 50 Teile Mastix, Alkohol nach Erfordernis; — Diamantkitt für Glas: 20 Teile Hausenblase, 140 Teile Wasser, 60 Teile Weingeist; — Mineralien: 25 Teile Hausenblase, 12 Teile Zucker, 36 Teile Wasser; — Lederkitt: Guttapercha in Schwefelkohlenstoff gelöst; — für Lederriemen: 12 Teile Asphalt, 10 Teile Kolophonium. 40 Teile Guttapercha, 150 Teile Schwefelkohlenstoff, 60 Teile Petroleum; — Marineleim: 10 Teile Kautschuk, 120 Teile rektifiziertes Petroleum, 20 Teile Asphalt; — für Meerschaum: Käsequark in Wasserglas gelöst und mit gepulverter gebrannter Magnesia versetzt.

Kitte für Porzellan, Glas, Leder und dergl. sind Produkte einer kleinen Industrie; Glaser-, Metall-, Eisenkitte werden in grossen Mengen fabrikmässig hergestellt, während eine grosse Anzahl von Kitten, welche meistens sehr schnell erhärten, unmittelbar vor dem Gebrauche vom Konsumenten selbst bereitet wird.

Litteratur: [1] Lehner, Kitte und Klebemittel, 4. Auf!., Wien 1892. — [2] Leonhardts Kittfabrikation, Halle a. S., 1881.    Andes.

Kittel, s. Fahrzeug.

Weiła.

Kladno-Phospliat ist ein Kunstprodukt unter den mineralischen Phosphaten und hat seinen Kamen nach dem Orte Kladno in Böhmen. Die auf der dortigen Albertinenhütte verarbeiteten Eisenerze enthalten reichliche Mengen basischer Phosphate, welche während des Schmelzprozesses mit Rücksicht auf die gewünschte Haltbarkeit des darzustellenden Eisens entfernt werden müssen. Aus den zerkleinerten und gerösteten Erzen werden durch Einleiten von schwefliger Säure die Phosphate ausgewaschen und aus diesen Lösungen wird durch Erhitzen die Phosphorsäure an Thonerde gebunden, niedergeschlagen, getrocknet und gemahlen als Kladnophosphat in den Handel gebracht. Dieses Verfahren dürfte indes heute durch den Thomasprozess (s. Thomas schlacke) verdrängt sein.

Kläranlagen. — Klärungsvorgang. Wenn getrübtes Wasser ruhig steht, so sinken alle Suspensionen von grösserem spezifischen Gewicht als das des Wassers nach und nach zu Boden: das Wasser klärt sich. Die Abklärung erfolgt auch, wenn das Wasser sich mit ganz geringer Geschwindigkeit fortbewegt. Hierdurch entsteht in einer Kläranlage im Gegensatz zum ersten Fall ein kontinuirlicher Betrieb, welcher nur behufs Beseitigung des sich ansammelnden Bodensatzes, des Klärschlammes, unterbrochen werden muss, sofern derselbe nicht während des Betriebes entfernt werden kann.

Die Wasseraufnahmebehälter für die zu klärenden Wässer heissen im ersten Fall Ru hebecken, im zweiten Durchfluss- oder Dauerbecken. In beiden Fällen wird der beschriebene Klärungsvorgang mit mechanischer Klärung oder Sedimentirung bezeichnet. Bei ausreichend langer Klärungszeit und genügender Geschwindigkeitsverminderung werden die suspendirten organischen Stoffe aus dem zu reinigenden AVasser in ziemlich durchgreifender Weise (im Mittel 90°/o) zur Ausscheidung gebracht [1]—[7]. Die erforderliche Ablagerungszeit hängt ganz von der Art der vom AVasser auszuscheidenden Stoffe ab; sie beträgt durchschnittlich etwa vier Stunden, dehnt sich aber auch, besonders bei Ruhebecken für Klärung des AVassers zu Trinkzwecken, auf zwölf und mehr Stunden Dauer aus. Die Durchflussgeschwindigkeit in den Dauerbecken wird zwischen ¹|2—5 mm gewählt. Die Bakterien kommen bei der mechanischen Klärung nicht zur Ausscheidung [7]. Es kann sich sogar eine .Zunahme der Keimzahl ergeben. Die mechanische Klärung kommt in erster Linie zur Vorklärung des zum Trink- und Gebrauchswasser bestimmten Oberflächen- und Flusswassers in Betracht (s. Ablagerungsbassin). Für die Kanalwässer kann die ausschliessliche mechanische Klärung zur Vorbehandlung auf Rieselfeldern (s. d.) — mit etwas Kalkzusatz — und im übrigen nur da als zweckdienlich erachtet werden, wo die Flussverhältnisse dazu angethan sind, zwar ein unmittelbares Einleiten der Kanalwässer zu gestatten, wo aber auf die Zurückhaltung der Sink- und Schlammstoffe, sowie aller Schwimmkörper Wert gelegt werden muss, wie dies in der Regel der Fall ist. Der sich ergebende Klärschlamm ist nach seiner Abtrocknung für Dungzwecke gewöhnlich gut verwendbar.

Durch die chemische Klärung, bei welcher die zugesetzten Chemikalien mit den im AVasser enthaltenen gelösten Stoffen unlösliche chemische Verbindungen eingehen, werden die suspendirten Körper, auch solche schleimiger Natur, durch den gebildeten Niederschlag teils eingehüllt, teils beschwert und deshalb vollständiger und in kürzerer Zeit als auf bloss mechanischem AVege zur Ausscheidung gebracht (Präzipitation).

Die hauptsächlichsten chemischen Zusatzmittel, welche in der Praxis grössere Bedeutung erlangt haben, sind Aetzkalk (AATesbaden) [8] ; Aetzkalk und schwefelsaure Thonerde mit Kieselsäuregehalt (Frankfurt, Dortmund [9], [10]; dieselben Stoffe, zum Teil in Verbindung mit Magnesia- und Eisensalzen (Essen, Verfahren nach Röckner-Rothe) [11]; Aetzkalk, lösliche

Kieselsäure und Schwefelsäure Thonerde (Halle, Verfahren nach Nahnsen-Müller), [3], S. 322, [12], S. 496, [13]; schwefelsaure Thonerde und Eisensalze (englische Städte, auch das Geheim-mittel Ferrozone der International Purifikation Comp, fällt hierunter [3], S. 325) ; Eisenoxyduloxyd in Verbindung mit schwefelsaurer Thonerde, Magnesiasalze u. a. (Hempels Blausteinverfahren [3], S. 335); Gemisch von Eisen, Magnesia und Thonerdeverbindungen mit wechselnder Zusammensetzung, je nach dem Abwasser, und präparirte Zellfaser (Verfahren von Hulwa, Breslau [3], S. 324). Ausser diesen Klärungsmitteln sind noch viele andere, besonders auch Chlorsalze, vorgeschlagen und erprobt worden [2], [3], [5], [14], [15].

Bei der Kalkklärung wird der in der Form dünner Kalkmilch zugeführte Aetzkalk durch den im Wasser gelösten doppeltkohlensauren Kalk und der freien Kohlensäure zu unlöslichem Calciumkarbonat umgewandelt, die Phosphorsäure als phosphorsaurer Kalk ausgefällt und der Schwefelwasserstoff durch Bildung von Schwefelcalcium gebunden. Ausserdem entstehen unlösliche Kalkseifen.

Bei Anwendung der schwefelsauren Thonerde verbindet sich die Schwefelsäure mit dem im Kanalwasser vorhandenen Ammoniak zu löslichem schwefelsaurem Ammon, sowie mit den sonst vorhandenen Alkalien zu schwefelsauren Salzen, während das freigewordene Thonerdehydrat in Flocken niedersinkt. Bei Mitverwendung von Kalk als Klärmittel bildet sich ausserdem noch Gips, welcher als unlöslicher Körper ebenfalls bei seinem Absetzen klärend wirkt.

Durch Zusatz löslicher Kieselsäure (Patent Nahnsen), D. R. P. Kr. 31864, welche durch Säuren aus Silikaten abgeschieden wird, bildet sich teils unlösliches Calciumsilikat, teils eine Doppelverbindung von diesem mit Aluminiumsilikat.

Bei Verwendung der schwefelsauren Thonerde mit Kieselsäuregehalt kommt die Kieselsäure hauptsächlich mechanisch zur Wirkung. Bei Verwendung von Eisensalzen bildet sich hauptsächlich unlösliches Eisenoxydhydrat. Ausserdem wird mit dem etwa vorhandenen Schwefelwasserstoff Schwefeleisen gebildet.

Vor- und Nachteile der einzelnen Fällungsmittel. Aetzkalk hat als Klärmittel den Nachteil, dass infolge Freiwerdens von Ammoniak (das im Kanalwasser vorhandene kohlensaure Ammon gibt seine Kohlensäure an den Kalk ab) dem geklärten Kanalwasser ein mehr oder minder ammoniakalischer Geruch anhaftet; auch übt der Aetzkalk auf die in den suspendirten Stoffen enthaltenen organischen Bestandteile eine lösende Wirkung aus, wodurch nicht selten nach der Klärung mehr fäulnisfähige gelöste Stoffe im Kanalwasser enthalten sind als vorher. Endlich ergibt sich bei Kalkklärung ein ziemlich bedeutender Schlammniederschlag (100 kg Aetzkalk geben 178 kg kohlensauren Kalk, während Thonerdesulfat nur 21,4 kg Thonerdehydrat und 100 kg Eisenvitriol 40,1 kg Eisenoxydhydrat entsprechen). Dagegen hat Aetzkalk eine sehr bedeutende Desinfektionswirkung, die von anderen, bis jetzt im grossen angewendeten Klärmitteln nicht erreicht wird [1] —[6], [15]—[19]. Die schwefelsauren Salze, besonders Thonerdesulfat, besitzen den Vorteil, dass das geklärte Wasser infolge des durch Schwefelsäure gebundenen Ammoniaks fast völlig geruchlos wird und dass die ausgefällten Hydrate sehr voluminös sind, wodurch eine grosse Klärwirkung erzielt wird. Die Kieselsäure bewirkt eine sehr rasche Abklärung und verleiht dem Klärschlamm die Eigenschaft, dass derselbe leicht entwässerbar und pressfähig wird. Als Nachteile der letztgenannten Klärmittel ist gegenüber dem Kalk ausser der als geringer anzunehmenden Desinfektionswirkung der höhere Preis zu verzeichnen [4]—[6].

Einrichtung und Betrieb der Kläranlagen. Bevor das Wasser in die eigentliche Kläranlage eintritt, werden die in ihm enthaltenen schweren Sinkstoffe, Sand, Knochen u. s. w., durch einen Sandfang (Profilerweiterung) und die Schwimm- und absiebbaren suspendirten Stoffe durch Eintauchbretter oder -Platten, sowie durch Siebe oder Gitter ausgeschieden.

Es existiren hierüber die verschiedensten Einzelkonstruktionen [20], [21]. Die Siebe können beispielsweise hochgezogen (Frankfurt) oder aufkippbar (Wiesbaden) oder drehbar (Halle) sein. Die Siebweiten wechseln von J|₂—2 cm.

Nach Ausscheidung der genannten Stoffe werden die Chemikalien in flüssiger Form zugesetzt. Die Zumessung derselben ist für den Erfolg der Klärung von grosser Bedeutung, denn es ist nicht nur ein entsprechendes Verhältnis mit der zu klärenden AVassermenge einzuhalten, sondern der jeweilige, bekanntlich bei städtischen Abwässern stark wechselnde Verunreinigungsgrad zu berücksichtigen. Die zweckmässigsten Zusatzmengen sind durch praktische Versuche zu bestimmen. Man hat auch selbstthätige Zumessungsvorrichtungen angeordnet, z. B. vom Kanalwasser getriebene Schöpfräder oder Kippgefässe,

Durchschnittlich beträgt gewöhnlich der Zusatz des gebrannten Kalkes 250—500 g, der schwefelsauren Thonerde 200—250 g, bei gleichzeitiger Anwendung von etwa Kalk 160—180 g auf das Kubikmeter Kanalwasser. In Halle werden 300—400 g Kalk und 40—60 g einer Mischung von Kieselsäurehydrat und Aluminiumsulfat angewendet. Die Kalkmilch wird durch Ablöschen von gebranntem Kalk in Bottichen, die meist mit Rührwerken ausgestattet sind, zubereitet. Schwefelsäure Thonerde und sonstige Chemikalien werden zweckmässig in erwärmtem Wasssr aufgelöst. Wesentlich für die gute Wirkung der Chemikalien ist eine besonders innige Mischung mit dem Kanalwasser. Zu diesem Zwecke.werden, wie in Essen, Mischkanäle, in welchen das Wasser mit dem mit Chemikalien gemischten Wasser Zickzack-

bewegungen auszuführen hat, oder Aufwirbelungsvorrichtungen — Wasserräder (Dortmund), Luftgebläse (Wiesbaden)— angeordnet, bisweilen auch die Chemikalien in zahlreichen Flüssigkeits-strahlen (AViesbaden) oder brausenförmig verteilt (Frankfurt) dem Kanalwasser zugeführt. Nach erfolgter Mischung mit den Klärmitteln gelangt das Kanalw^asser zu den eigentlichen Klärbehältern. — Die Klärbehälter sind entweder Becken oder Brunnenanlagen.

Als Beispiel einer Klärbeckenanlage sei auf die von Lindley erbaute Frankfurter Kläranlage hingewiesen, worüber näheres in [9], [20]. Die Becken erhalten Breiten von 5—10 m, Längen von 30—100 m und Tiefen von 2—3 m bei einem Sohlengefälle von 1:25 bis 1: 75. Das Kanalwasser wird durch möglichst breite Ueberfälle von einem Yerteilungskanal aus in die Becken eingeführt und am Ende derselben in ebenso gleichmässiger breiter Schicht, und zwar vorteilhaft mittelst einer Eintauchplatte, je nachdem Temperaturdifferenzen des Wassers im Becken mehr oder weniger nahe der Oberfläche, zum Austritt gebracht. Behufs Beseitigung des Schlammes müssen die Becken alle 6—10 Tage ausgeschaltet werden, worauf nach vorsichtigem Ablassen des über dem Schlamm stehenden klaren AVassers der Schlamm abgepumpt wird. Die Durchflussgeschwindigkeit des AVassers in den Becken wird für Kanalwässer zwischen 2—4 mm gewählt. Die Durchflussdauer des Kanalwassers soll vier bis sechs Stunden betragen.

Den Uebergang zwischen Becken und Brunnen stellt die von E. AVinter erbaute Kläranlage in AViesbaden dar (Fig. 2 u. 3). Bei dieser sind vor den eigentlichen Becken zwei Klärbrunnen vorgelagert, in welchen das Kanalwasser eine auf- und absteigende Bewegung auszuführen hat. Näheres in [8] und [20]. Die Klärbrunnen sind im allgemeinen cylindriBche, quadratische oder auch rechteckige Behälter von 20—50 qm Horizontalquerschnitt, in welche das Wasser etwa im unteren Drittel eintritt und nach oben abfliesst. Bei dem Aufsteigeu fallen die Schwebekörperchen aus und sinken durch das nachkommende Wasser hindurch zu Boden. In dem unteren Teil der Klärbrunnen setzt sich der Schlamm ab und kann vom tiefstcu Punkte des Brunnens während des Betriebes abgepumpt werden. Die Durchflussgeschwindigkeit des zu reinigenden AVassers muss geringer sein als bei den Beckenanlagen und beträgt 1 — 2 mm.

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Die Durchflussdauer wird bei den Klärbrunnen in D/2—2 Stunden bemessen. Die Tiefe der Brunnen wechselt von 6—10 m.

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Bei der Kläranlage in Dortmund (Fig. 1) ist auf die notwendige gleichmässige Durchströmung des AVassers durch den Brunnenquerschnitt vornehmlich durch Anordnung eines zentralen Einlaufes, sowie eines besonderen AVasserverteilers (D. R. P. 41183) und Ablaufgerinnsystems Rücksicht genommen. Näheres [10],

zwei Fig- 1 a. Horizontalsclinitt über der

Verteilungsvorrichtung b der Auslaui-einriclitung e.

Lohmann und Bacher erbauten Kläranlage in Halle a. S. geschehen ist [5], [12], S. 496, [20]. Bei den Kläranlagen nach dem Röckner-

[20], [26]. An Stelle eines tiefen Brunnens können auch Brunnen hinter einander angeord-Fig. 1. Vertikalschnitt. «.Wasser- net werden, wie dies in der von Zuleitung, b. Wasserverteiler (D. R. P. 41183). c. Leitung für das

Abpumpend.Schlammes, rf.Ueber-    .

laufrinnen, e. Ablauf, f. Podium Rotheschen System setzt sich der Brunnen oberirdisch dadurch fort, zur Aufbringung von Filtermaterial. dass denselben ein mit dem unteren offenen Ende in das AVasser tauchender, luftdicht hergestellter Cylinder aus Eisenblech von 6—8 m Höhe und etwas geringerem Durchmesser (gewöhnlich 4—5 m) als die Brunnenweite eingebaut ist. Die in dem Cylinder enthaltene Luft wird durch ein oben abgehendes Saugrohr mittelst einer Luftpumpe kontinuirlich abgesaugt. Hierdurch steigt das AVasser im Cylinder hoch; ein oben angebrachtes Ueberlaufrohr bildet einen grossen Heber, welcher, einmal gefüllt, durch die ständige Luftabsaugung dauernd im Betrieb erhalten wird.

Nach diesem System ist z. B. die unter AViebe erbaute Kläranlage in Essen (Fig. 2) ausgeführt. Die Einführung des AVassers in den Klärbrunnen geschieht hierbei zentral durch ein in den Brunnen eingeführtes, nach abwärts gerichtetes Rohr ; die gleichmässige Verteilung des austretenden AVassers in den Brunnen erfolgt durch einen besonderen Verteilschirm. Der sich im unteren Teil des Brunnens sammelnde Schlamm wird durch Absaugen während des Betriebes beseitigt [1]—[3], [5], [11], [12], [14], [20].

Eine wiederholte Klärung durch M-förmige Heberklärbehälter und Doppelwandungen bezw. Zungen zeigt das Verfahren von Th. Hülssner in Leipzig. Vergl. D. R. P. 77149.

Vor- undNachteile der verschiedenen Formen der Klärbehälter. Die Becken haben den Vorteil, dass Schwankungen in der Durchflussgeschwindigkeit und somit der zu klärenden AVassermenge auf das Klärungsresultat keinen so grossen Einfluss haben wie bei den Brunnen, weil es den langsam sinkenden Schlammteilchen bei ausreichender Beckenlänge doch möglich ist, den Boden vor dem Austritt des Kanalwassers zu erreichen. Die Notwendigkeit der Ausschaltung der Becken bei der Schlammbeseitigung, der grosse Platzbedarf und die im allgemeinen höheren Kosten der Beckenanlagen, besonders wenn sie überwölbt werden, sind als Nachteile der Klärbecken zu bezeichnen. Die Klärbrunnen haben einerseits den Vorzug eines kon-tinuirlichen, durch die Schlammbeseitigung nicht unterbrochenen Betriebes und andererseits des geringeren Platzbedarfes und dadurch der geringeren Kosten vor den Klärbecken. Plierzu kommt noch, dass die Brunnenanlagen in viel einfacherer AVeise nach aussen völlig abgeschlossen werden können und es daher leichter ist, die Kläranstalt frei von unangenehmen Gerüchen zu

halten.

Letzteres ist ein besonderer Vorteil des Röckner-Rotheschen Systems, indem alle aus

dem Wasser ausdünstenden Ammoniakgase oder sonst über der Wasseroberfläche sich ansammelnden Glase durch das Absaugen der Luft aus dem Klärungscylinder unschädlich unter den Rost des Kesselfeuers oder nach besonderen Ventilationsschornsteinen abgeführt werden.

Das Klärungsresultat ist bei zweckmässiger Durchführung der Anlage ziemlich unabhängig von den einzelnen Formen der Klärbehälter. Die Hauptsache ist möglichst geringe (fe-sehwindigkeit, richtige Auswahl und quantitative Bemessung des Klärungsmittels und zweckmässige Śchlammentfernung [3]—[5], [12].

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ABC Betriebsgebäude. A Chemikalienraum. B Arbeits-raum (Laborarorium). C Maschinenraum. a Kalklösch-

pfannen und Rührwerke mit Ablaufbottich. a, Kalkmilchablauf. n₂ und «₃ Chemikalienrührwerke mit Ablaufbottich. 114 (Jhemikalienablauf. c Lokomobile. c\ Luftpumpe. c₂ Kontrollstelle. e₃ Transmission. I) Sieb- und Sandfang-anlaye. d Siebe. d\ Zungenmauer. d₂ Becherwerk. E Zuleitungs- und Mischkanal. G Klärbrunnen mit Klärturm.

g Ueberlaufrohr mit Schieber für das geklärte Wasser. g i Schlammpumpe. g₂ Ueberlaufrohr für obenauf schwimmende leichte Teile (Fett).

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B Schlammrinne, nach dem Schlamm-lager führend.

J Ablaufkanal.

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Grundriss

Fig. 2. Kläranlage Essen. System Röckner-Rothe.

Die Beseitigung des Rückstandes der Sandfang- und Siebanlagen bietet in der Regel keine Schwierigkeiten, da es sich nicht um grosse Mengen handelt und in der Regel die Stoffe zu brauchbarem Kompostdünger verarbeitet werden können [4], [5], [12], [20]. Eine wenig gelöste Frage ist dagegen diejenige der Verwendung des in grossen Mengen sich ergebenden Klärschlammes. Aus einem Kubikmeter Kanalwasser ergeben sich je nach der Beschaffenheit desselben und der verwendeten Klärungsmittel 4—10 1 Schlamm bei durchschnittlich 90% Wassergehalt. Der Dungwert dieses Schlammes ist ein ausserordentlich geringer, und nur bei besonders billiger Transportgelegenheit ist die Verwendung als Dünger einigermassen lohnend.

Es kommen folgende Schlamm beseitigungsarten in Betracht: das Pumpen des Schlammes von der Kläranlage nach besonderen Schlammgruben und spätere Abfuhr des aus-getrockneten Schlammes (auf Schienengleisen) behufs Düngung oder zwecks Erhöhung wertlosen Terrains (Wiesbaden, Dortmund, Frankfurt), Fortpumpen auf durchlässigem Untergrund, Abtrocknen und Unterpflügen des Schlammes ; Fortpumpen oder Schiffstrausport (Frankfurt) des Schlammes nach grösseren landwirtschaftlichen Bezirken, woselbst Schlammreservoirs aufgestellt sind, von welchen aus der dünnflüssige Schlamm auf Feldbahngleisen durch Rollwagen auf die Felder ausgefahren wird; Verarbeitung des Schlammes in Filterpressen zu festen Scheiben oder Tafeln (Halle) ; Formen des entwässerten Schlammes zu Schlammziegeln, die nach dem Trocknen zu Pulver zerkleinert und als Dünger benützt werden, wo die landwirtschaftlichen Verhältnisse dies gestatten; Brennen der Filtertafeln oder Schlammziegel gemeinschaftlich mit dem Hauskehricht in Kehrichtverbrennungsanlagen. Ein weiteres Verfahren besteht in dem Zusatz Thon zum Klärschlamm, Abtrocknen und Brennen desselben behufs Erzeugung von Portlandzement (Scottsches Verfahren) ; auch unvermischter oder unter Zusatz von Magerkalk präparirter Klärschlamm kann nach erfolgter Entwässerung bei geeigneter Behandlung zu einem brauchbaren hydraulischen Kalk gebrannt werden (Verfahren von W. Bruch-Wiesbaden, D. R. P. Nr. 75835). Endlich ist auch eine Teilung der Klärung in eine mechanische Klärung, wobei der Schlamm frei von Chemikalien, besonders von grösseren Kalkmengen ist und höheren Dungwert aufweist, und in eine chemische Klärung empfohlen worden, deren Rückstände durch Brennen zu einem geeigneten Bau- oder Mörtelmaterial verwandelt werden. Die Schlammbeseitigung ist die schwierigste Aufgabe bei jeder Klärungsanlage, sie kann nur unter Berücksichtigung der Lokalverhältnisse in hygienischer und agrikulturchemischer Hinsicht gelöst werden. Die Wahl des Klärmittels steht mit der Schlammbeseitigungsmethode in enger Beziehung [8]—[5], [20].

von

Die Anlagekosten einer Kläranlage für Kanalwasser einschliesslich der Schlammunterbringung betragen für das Tageskubikmeter zu reinigenden Abwassers zwischen 18—36 di. oder durchschnittlich etwa 25 dl., d. i. für den Kopf der Bevölkerung eines Entwässerungsgebietes 4—7 vil. oder durchschnittlich 5 dt. Die jährlichen Betriebskosten einschliesslich Verzinsung und Amortisation betragen im Mittel 1,5—1,7^. für das Kubikmeter und 0,50—1,70 dt., durchschnittlich 1 di. für den Kopf und das Jahr. Die Gesamtleistung der Kläranlagen mit chemischer Klärung kann bei Verwendung von Aetzkalk oder ätzkalkreichen Mitteln dahin charakterisirt werden, dass aus den Kanalwässern fast alle suspendirten organischen und unorganischen Stoffe abgeschieden werden. Die Gesamtmengen der gelösten Stoffe dagegen, besonders die Kaligehalte, vermindern sich wenig oder gar nicht. Phosphorsäure wird gewöhnlich vollständig ausgefällt. Die gelösten organischen Stoffe erfahren nicht selten sogar eine Zunahme ; der Bakteriengehalt wird dagegen vermindert, namentlich bei starkem Aetzkalkzusatz. Der üble Geruch des Kanalwassers erfährt eine nicht unwesentliche Verminderung. Das geklärte Wasser geht so lange nicht in Fäulnis über, als überflüssiger Aetzkalk vorhanden ist. Letzterer ist aber die Ursache nachträglicher Schlammabsonderung durch Bildung von unlöslichem, einfach kohlensaurem Kalk. In hygienischer Hinsicht kann also die chemische Klärung nicht als vollkommen befriedigend bezeichnet werden, aber es ist anzuerkennen, dass durch die fast vollständige Beseitigung der suspendirten organischen Stoffe und durch die Tötung eines grossen Teils der Bakterien die mit dem Einleiten der städtischen Abwässer in die Flüsse verbundenen Infektionsgefahren nicht unwesentlich vermindert werden. Jedoch muss das geklärte Kanalwasser bei der Einmündung in einen Wasserlauf eine solche Verdünnung erfahren, dass durch diese der Fäulnis wirksam entgegengetreten wird, und eine solche Geschwindigkeit vorfinden, dass Schlammansammlungen ausgeschlossen sind [lj—[5], [15], [16], [18]—[20].

Röckner-Rothe hat

Für die Klärung von Fabrik- und Industriewässern kommen sinngemäss die gleichen baulichen Anlagen und Betriebseinrichtungen wie bei der Klärung von A-bwassern zur Benützung. Wesentlich hierbei ist die Wahl der Klärungsmittel, welche, wo es sich um solche Abwässer handelt, die frei von pathogenen Keimen sind, einzig und allein nach chemischen Gesichtspunkten zu erfolgen hat [1], [2], [14], [15], [27], [29], s. a. Abwasserreinigung. Kleinere Klärungsanlagen für Schmutzwässer sind am vorteilhaftesten in Brunnenform oder nach Röckner-Rothe auszuführen. Auch das Verfahren von Hulwa ist für derartige Anlagen zur Ausführung gebracht [3], S. 324, u. [5].

aus

Neuere Klärungsmethoden und Klärungsanlagen, in Pankow und Lichtenberg bei Berlin, neuerdings auch in Baden-Baden Kläranlagen errichtet, die durch konstruktive Durchbildung bemerkenswert sind und eine Verbesserung in der Schlammbeseitigung dadurch aufweisen, dass der leichtflüssige Schlamm durch Absaugung entwässert wird [25]. W. Bruch-AViesbaden hat ein Verfahren vorgeschlagen, nach welchem die Klärung einer Vorklärung (mechanische Klärung unter Zusatz von Asche und sehr geringen Mengen Kalks), einer Hauptklärung unter reichlichem Kalkzusatz, wobei der erhaltene Schlamm zu

Zement, gebrannt wird, und aus einer Nachklärung zusammengesetzt ist. Letztere besteht aus einer Traufeinrichtung mit Luftzuführung und einer Sickerungsanlage mit Koks und klein geschlagenen Kalksteinen als Sickermaterial. Hierdurch soll eventuell noch durch Einblasen der kohlensäurehaltigen Feuergase der Schlammbrennanlage aus dem geklärten Kanalwasser der überschüssige gelöste Aetzkalk entfernt werden. Näheres [4], [20], [31]. Ein von Lueger vorgeschlagenes Verfahren s. [28]. Das Ferro zone-Polarité-Sy stem [3], [32] verwendet als Fällungsmittel zunächst Ferrozone, ein Gemenge von schwefelsaurer Thonerde mit Eisenoxyden und zwar auf das Kubikmeter 100—200 g, worauf die mit dem Fällungsmittel gut vermischten Abwässer in grosse Ruheklärbecken einfliessen (4 Stunden Ruhezeit). Die abgeklärte Flüssigkeit wird alsdann von hier aus auf Filter geleitet, welche aus einem Gemenge Sand und Polarit bestehen. Polarit ist ein poröser, grauschwarzer, hauptsächlich aus Eisenoxyden und Eisenoxydul, sowie Kieselerde bestehender Körper. Der Schlamm wird mit Kalk vermischt, in Filterpressen entwässert und entweder nach Trocknung an die Landwirte verkauft oder vorher noch mit Kehricht zu Kompostdünger verarbeitet. — Das Hempelsche .Blaustein verfahren [3], [39] basirt im wesentlichen auf der vorbeschriebenen Klärungsart. Das Fällungsmittel besteht aus 70% schwefelsaurer Thonerde und 30% gepulvertem Blaustein. Letzterer, ein schwerer Körper von tiefblauer bis schwarzer Farbe, scheint dem Polarit ähnlich. Die Klärbecken sollen nach Hempel Durchflussbecken sein. Das geklärte Wasser wird durch ein Gemisch aus Sand und Blaustein gefiltert. Die Filter müssen von Zeit zu Zeit, wie auch diejenigen des vorher genannten Verfahrens, zur Erhaltung ihrer Leistungsfähigkeit ausser Betrieb gesetzt werden. Bei dem Humusverfahren nach Degener [3] werden Torf und Eisensalze als Klärmittel verwendet. Der Torf wird im nassen, feinverteilten Zustande zugesetzt (120 g Eisensalz und 10—20 1 Torf brei = 1—2 kg trockener Torf auf das Kubikmeter Kanalwasser). Es soll dabei eine gute Klärung erzielt werden, aber es entstehen sehr grosse Schlammmengen. Ferner sind noch anzuführen: Franks Vorschläge der Verwendung des Torfes als Filtrationsmittel [23] ; schon früher hatte Petri denselben, aber nicht mit durchschlagendem Erfolg, bei der Klärung verwendet [3], [5], [12], [34] das Verfahren von Ostermann und Riensch [4], [20] ; die Klärung mittelst geschwelter Schlammkohle von Friedrich und Glass [22] ; den Klärungsapparat von Peschges [30] ; die Klärungsanlagen von Hans Reisert-Köln nach System Dervaux und von A. L. G. Dehne, Halle a. S. (s. deren Kataloge) ; das Verfahren der Desinfektion städtischer Abwässer durch Schwefelsäure [35] und die Vorschläge bei der Konkurrenz für die Preisaufgabe über die Klärung der Leipziger Schleusenwässer [33].

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Bei dem elektrischen Klärungsverfahren wird ein schwacher Strom von einigen Yolt Spannung durch das Kanalwasser geleitet, wobei Eisenplatten als Elektroden dienen. Hierbei findet bekanntlich Wasserzersetzung in Wasserstoff und Sauerstoff statt. Der Sauerstoff verbindet sich in Gemeinschaft mit den hinzutretenden Säuren aus dem Kanalwasser mit dem positiveu Elektrodenmetall zu unlöslichen Oxyden. Am negativen Pol werden die aus dem Kanalwasser scheidenden Basen gesammelt, welche weitere chemische Verbindung eingehen. Ein Teil der elektrolytischen Gase durchlüftet auch das Kanalwasser. Durch die Zersetzung von im Kanalwasser enthaltenen Chlorverbindungen ergibt sich eine besonders günstige Klärwirkung, weshalb es vorteilhaft ist, wenn dem Kanalwasser Meerwasser, Kochsalz oder andere Chloride zugesetzt werden. Das Verfahren stellt sich teurer als die chemische Klärung und ist noch nicht ausreichend erprobt. Näheres s. [3]—[5j, [12], [36]—[38].

Der Vollständigkeit halber sei schliesslich noch das bakteriologische Reinigungsverfahren erwähnt. Bei demselben werden in Filterbetten solche Mikroorganismen im grossen gezüchtet, die eine schnelle Oxydation der im Kanalwasser enthaltenen organischen Stoffe und eine Ueberwuclierung und Vernichtung der pathogenen Bakterien herbeiführen (Reinigungsverfahren von Scott Moncrieff [3]). Eine praktische Bedeutung hat dieses Verfahren noch nicht erfahren; ebenso haben Versuche, eine weitere Reinigung des mechanisch geklärten Kanalwassers durch die Einwirkung chlorophyllhaltiger, rasch wachsender Mikroorganismen zu bewirken noch zu keiner praktischen Anwendung geführt. Vergl. auch die Artikel Ablagerung, Ablagerungsbassin, Abwasserreinigung, Reinigung städtischer Abwasser und Wasserreinigung.

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Litteratur: [1] König, Ueber die Prinzipien und die Grenzen der Reinigung von Schmutzwässern, Berlin 1885. — [2] Ders., Die Verunreinigung der Gewässer, deren schädliche Folgen, nebst Mitteln zur Reinigung von Schmutzwässern, Berlin 1887. — [3] Vogel Die Verwertung der städtischen Abfallstoffe, Berlin 1896. — [4] Behring, Die Bekämpfung der Infektionskrankheiten , hygienischer Teil von Brix, Leipzig 1894. — [5] Baumeister, R., Städtisches Strassenwesen und Städtereinigung, Berlin 1890. — [6] Lepsius, Ueber den Erfolg verschiedenartiger Klärniethoden zur Reinigung des Sielwassers in den Klärbecken zu Frankfurt a. M., Deutsche Vierteljahrschrift für öffentliche Gesundheitspflege, Jahrg. 1891, S. 230. — [7] Hübner, Walter, Ueber Kanalwasserreinigung durch einfaches Sedimentiren etc., Inauguraldis rtation, München 1893. — [8] Brix, J., Die Kanalisation von Wiesbaden, ebd , 1887. — [9] eutsche

Vierteljahrschrift für öffentliche Gesundheitspflege, Jahrg. 1889, Lindley, Mitteilungen über die Frankfurter Kläranlage. — [10] Marx, Die Kläranlage für die Kanalisation in Dortmund, Deutsche Bauzeitung, Jahrg. 1888, S. 30. — [11] Reinigung des Kanalwassers nach Röckner-Rothe, Deutsche Bauzeitung 1884, S. 492; Ges.-Ing., 1884, S. 569; Deutsche Vierteljahrschrift für öffentliche Gesundheitspflege, 1886, S. 261. — [12] Frühling, Wasserversorgung und Entwässerung der Städte, Bd. 3, Deutsches Handbuch der Ingenieurwissenschaften. — [13] Besprechung der Kanalwasserreinigung nach Müller-Nahnsen, Zeitschrift des Arch.- u. Ingen.-Vereins zu Hannover, 1886, S. 378. — [14] Fischer, F., Die menschlichen Abfallstoffe, °ihre praktische Beseitigung und ihre landwirtschaftliche Verwertung, Braunschweig 1882. — [15] Ders., Das Wasser, seine Verwendung, Reinigung und Beurteilung, Berlin 1891. — [16] Weigmann, Die Wirkung des Aetzkalkes bei der Reinigung der Abwässer, Ges.-Ing., 1890, S. 317. —

[17] Zeitschrift für Hygiene, Bd. 10, 1891, S. 111, Untersuchungen von Proskauer und Kocht. — [18] Pfuhl, Die Desinfektion der städtischen Abwässer mit Kalk, Zeitschrift für Hygiene, Bd. 12, Heft 4. — [19] Hüppe, Einige Gesichtspunkte für die hygienische Beurteilung von Kläranlagen, Archiv für Hygiene, Bd. 9. — [20] Pfeiffer, A., Verwaltungshygiene, Berlin 1895, S. 55. — [21] Ges.-Ing., 1896, S. 193; Berger, Schwimmstoffabscheider für Kanalwasserreinigungsanlagen. — [22] Desgl., S. 244; Friedrich u. Glass, Abwasserreinigungsverfahreu mittelst geschwelter Schlammkohle; S. 319, Kritik dieses Verfahrens von J. Braun. — [23] Desgl., S. 345 u. 361, Frank, Georg, Reinigung städtischer Abwässer durch Torffiltration. — [24] Desgl., S. 389, Ueber die Reinigung der Abwässer von Geschwind. — [25] Desgl., S. 391, Klärung der Abwässer in Potsdam und Pankow. — [26] Marx, Die Einrichtungen zur Reinigung städtischer Abwässer und König, Die Reinigung städtischer Kanalwässer, Zentralblatt für allgemeine Gesundheitspflege, Bonn 1887. — [27] Deutsche Bauzeitung, 1887, S. 218, DieKläruugs-anlagen der Stärkefabrik in Salzuflen. — [28] Desgl., 1891, S. 80. — [29] Desgl., 1892, S. 390, Die Klärungsanlagen der Stärkefabrik in Salzuflen. — [30] Desgl., 1895, S. 426, Neuer Klär-und Reinigungsapparat von H. Peschges. — [31] Mitteil, für den Gewerbeverein für Kassau, Jahrg. 1894, S. 214, Wiesbaden. — [32] Ges.-Ing., 1894, S. 367, Die Behandlung der Abwässer mittelst Ferrozone und Polarité. — [33] Desgl., S. 90, Hofmann, Thiem u. Marx, Bericht des Preisgerichts, Die Arbeiten über die Preisaufgabe „Klärung der Leipziger Schleusenwässer“ betreffend. — [34] Reinigung der Kanalwässer nach Petri, Ges.-Ing., 1882, Nr. 13. — [35] Stutzer u. Burri, sowie Iwanoff, Desinfektion der städtischen Abwässer mit Schwefelsäure, Zeitschrift für Hygiene. Bd. 14 u. 15. — [36] Röchling, Ges.-Ing., 1892. — [37] Heuser, Elektrische Reinigung städtischer Kanalwässer, Deutsche Bauzeitung, 1890, S. 134. — [38] Ges.-Ing., 1895, S. 115, Elektrolytische Reinigung des Wassers von Droson, S. 180, Hermites elektrolytisches Verfahren; S. 302, Der Hermiteprozess. — [39] Hempel, Neuere englische Kanalisationsanlagen, Berlin 1893. — Ausserdem s. betreffs Lüftung des Kanalwassers [2], [5], [12] und wegen Filtration des Kanalwassers Knauff, Reinigung der Spüljauche durch intermittirende Abwärtsfiltration, Ges.-Ing., 1887, S. 643, und Reinigung von Abwässern durch Filter, Schweizerische Bauzeitung, 1890, S. 96.    % Brix.

Klärmittel, s. Kläranlagen.

Klärung der Waschwasser. — Während hei der Erztrübe, wie sie durch die kontinuirliche Herdarbeit (s. S. 146) erzeugt wird, die Ansammlung des Erzes und die nachfolgende Trocknung desselben der massgebende Gesichtspunkt ist, handelt es sich bei der Kohlen- und Bergetrübe, die bei grossen Aufbereitungen Wassermengen bis zu 6 cbm in der Minute und mehr liefern, welche immer wieder zum Waschen benützt werden müssen, um deren Klärung. Die Anlagen für diesen Zweck bestehen in entsprechend grossen Klärbehältern (Klärsümpfe, Sümpfe, Schlammteiche genannt), in denen die festen Stoffe Zeit finden, sich abzusetzen, während das geklärte Wasser abfliesst und zu erneuter Verwendung in der Wäsche gewöhnlich durch Schleuderpumpen gehoben wird.

Haben sich erhebliche Mengen von Bodensatz gebildet (Schlamm, Kohlenschlamm, Bergeschlamm), so wird ein anderer Klärsumpf in den Kreislauf eingeschaltet, aus dem gefüllten das noch vorhandene Wasser nach und nach abgelassen, dem Schlamme Zeit zum Abtrocknen gegeben und dann die Entleerung vorgenommen. Bei den älteren Einrichtungen geschah dies nach Entfernung einer Schütze oder Thür in der Längswand dadurch, dass man auf einem in Höhe des Bodens des Behälters verlegten Gleise mit Förderwagen zunächst an die offene Seite, sodann mit fortschreitender Entleerung in den Behälter hineinfuhr und die Wagen durch Handarbeit füllte. Mehrfach ist versucht worden, durch langsam laufende Transportbänder (z. B. Bachers Schmandband), welche am Boden des Klärsumpfes entlang und dann schwach steigend bis über den Spiegel der Trübe in die Höhe geführt wurden, beständig den sich als Brei darauf niederschlagenden Schlamm auszutragen, ohne dass diese Einrichtungen ständig zur Einführung gelangten. Es sammelte sich nämlich auch Schlamm unter dem Bande an, wodurch öftere Betriebsstörungen eintraten; auch am Bande angebrachte Schaber u. dergl. vermochten den Uebelstand, der sich besonders nach Stillständen bemerkbar machte, nicht ganz zu beseitigen. Sodann legte man die Klärbehälter hoch, zog dieselben am Boden zu mehreren Trichtern zusammen, versah diese mit verschliessbaren Oeffnungen, durch welche wohl etwas Wasser abtropfen, aber kein Schlamm entweichen konnte und liess dann durch diese den ziemlich trockenen Schlamm in die Förderwagen ab. Auch verdichtet man wohl die Trübe in grossen Spitzkästen, sogen. Konzentrations spitzkästen (s. Sortiren der Trübe), d. h. man scheidet eine kleine, stärker getrübte Wassermenge von der ganzen Masse ab und bereitet dadurch die Klärung vor.

Die bedeutenden Schwierigkeiten, welche die Klärung grosser Mengen von Waschtrübe veranlasst, haben dazu geführt, die Lösung der Frage darin zu suchen, dass die Verunreinigung des Waschwassers thunlichst vermieden wird. Mittel, dies zu erreichen, sind für die Erzaufbereitung die stufenweise Zerkleinerung (s. d.), bei der nur ein verhältnismässig kleiner Teil der durchwachsenen Massen zu feinstem Mehle zerkleinert und der Herdarbeit zugewiesen wird; ausserdem kommt die Vermeidung des Abtriebes in Betracht durch Wahl geeigneter Siebvorrichtungen (s. d.) und schonende Behandlung beim Transport.

In der Kohlenaufbereitung [1] werden die Apparate, bei denen Gelegenheit zur Staubbildung gegeben ist, z. B. die Behälter für die Ansammlung des Kohlenkleins und die Sieb-a]jparate dicht verkleidet. Der Staub wird mittelst Ventilatoren abgesaugt, in Cyklone (s. d. und Staubfänger), wie sie in der Müllerei benützt werden, befördert und dort grösstenteils niedergeschlagen.

Treptow.

Die kleinsten Kohlengrössen werden, ehe sie zu den Feinkornsetzmaschinen gelangen und dort mit Wasser in Berührung kommen, in Schleuderapparaten vom Staube befreit (vergl. z. B. D. R. P. Kr. 32 640). Vergl. a. Lamprecht, Die Kohlenaufbereitung, Leipzig 1888, S. 54, und die allgemeinen Werke über Aufbereitung (s. d.).

Klafter, s. Längenmasse.

Schmezer.

Klaiboden (Klay- oder Kleiboden) ist ein Anschwemmungsprodukt in den Meeresniederungen und besteht in einem mergeligen Thonboden mit mindestens 70% kieselsaurer Thonerde und vielen Eisenverbindungen, welche demselben eine bläulichgraue, rötlichgelbe oder bräunliche Farbe verleihen. Die Klaiböden enthalten relativ viele Pflanzennährstoffe und ihre physikalischen Eigenschaften sind günstig, so dass sie zu den fruchtbarsten Bodenarten gehören.

Klaineieisen, s. Kalfaterung.

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Klamm, im Hüttenwesen, s. v. w. gediegen.

Klammerband, s. v. w. Strebeband.

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Klammern sind meist aus Quadrateisen hergestellte Verbindungsteile für Holzteile, und zwar gibt es verschiedene Formen (s. Figur), als: a Hakenklammern, b desgleichen mit Nasen; c Krammen und d Kreuzklammern, deren Grösse und Stärke von den Ausmessungen der zu verbindenden Holzteile abhängen.

Klampe, s. Takelage.

Klampsteine, s. Festungsverband.

Klang, klingender Ton, bezeichnet den Ton als Tongemisch (Wohlklang, Missklang), besonders mit Rücksicht auf diejenige Besonderheit, die man Klangfarbe nennt und welche durch die den Ton begleitenden Nebentöne bedingt ist. S. Schall und Konsonanz.

Klanganalysator, Apparat, um einen Klang auf die in demselben gemischten Töne zu analysiren. Neben anderen Mitteln (vergl. [1] u. [2]) eignen sich hierzu die Resonatoren von Helmholtz, kugelförmige Pfeifen mit zwei diametral sich gegenüberstehenden Oeffnungen. Die Hohlkugeln bestehen aus Glas, Messing oder Celluloid und sind jede auf einen bestimmten Ton abgestimmt. Beim Einführen des engeren Ansatzrohrs ins Ohr hört man den Ton des Resonators bedeutend verstärkt, so oft derselbe in einem Tongemisch, wenn auch nur schwach, erklingt.

Litteratur: [1] Erick-Lekmann, Physikalische Technik, 6. Auf!., Braunschweig 1895, II,

S. 897, 916 u. 1015, — [2] Reis, P., Lekrb. d. Physik, 8. Auf!., Leipzig 1898, S. 308 u. 320.

Klangfarbe, diejenige Besonderheit, durch welche sich Töne gleicher Stärke und Höhe unterscheiden je nach dem Stoff und der Gestalt des die Töne hervorbringenden Instruments oder Organs. S. Klang, Schall.

Klangfiguren (Chladnis Klangfiguren), Interferenzerscheinungen, bei welchen zwei sich kreuzende Wellenbewegungen eine elastische Platte in stehende Schwingungen versetzen. Je zwei benachbarte Abteilungen der Platte sind in entgegengesetzter Schwingungsphase begriffen und durch eine Knotenlinie getrennt.

> Man bedient sich zur Erzeugung der KlaDgfiguren quadratischer oder kreisförmiger Platten aus Glas oder Messing, Klangscheiben, die man in horizontaler Lage in ihrer Mitte festklemmt und durch Anstreichen mit einem Violinbogen ins Tönen bringt. Aufgestreuter

Sand bleibt über den Knotenlinien liegen. Durch Wechsel des Erregungspunktes der Platte und durch Dämpfung der Randpunkte, an welchen man Knotenlinien erzeugen will, lässt sich die Tonhöhe und damit Gestalt und Zahl der Abteilungen mannigfach verändern. Näheres s. Erik - Lehmann, Physik. Technik, 6. Aufl., Braunschweig 1890, I, S. 561 u. 613, oder Reis, Lehrb. d. Physik, 8. Aufl., Leipzig 1893, S. 286.

Klapot, s. v. w. Klotzmaschine (s. d.).

Klappbrücken, s. Bewegliche Brücken.

Klappe, 1. Fallthüre (s. d.); 2. Abschluss einer Rohrleitung (s. Drosselklappe); 3. norddeutsch für Schwarte (s. d.) ; 4. Obereisen am Doppelhobel.

Klappen, innerhalb einer Rohrleitung, gestatten die Durchströmung nur in einer bestimmten Richtung als Rückschlagklappen.

Am Ende einer Leitung sitzend, bilden sie einen von Hand verstellbaren Abschluss.

Aug. Schmidt.

Gusseiserne oder metallene Klappen mit Scharnier halten nicht zuverlässig dicht, sind aber trotzdem wegen ihrer Einfachheit und Billigkeit gegenüber Ventilen vielfach am Platze. Leder- und Gummiplatten (s. d., Bd. 5, S. 18) dichten gut, eignen sich aber nur für massigen Druck, etwa bis 5 Atm. Lederklappen werden unter einer geraden Leiste eingespannt, so dass sie sich beimAufschlagen an der Leiste biegen, und sind auf der übrigen Fläche mit Ausnahme des Dichtungsrandes, zwischen Gussoder Blechlatten gefasst. Man benützt Lederklappen für kaltes <■ Wasser, Benzin etc. und Luft, aber nicht für saure Grubenwässer; Gummiklappen für kaltes und massig warmes Wasser und dicke Flüssigkeiten.

Fig. 1 zeigt eine Rückschlagklappe mit Metallsitz und Gummidichtung, Fig. 2 einen Klappenverschluss für Durchlässe etc., beide von Bopp & Reuther in Mannheim. Die Baulänge B Fig. 1 beträgt 2c?-j-100 mm für d mm lichte Weite. Es kosten

600 mm 600 JŁ

Fig. 1.

bei d — 40 Fig. 1: 16 Fig. 2:    6

S. auch Klappenventile.

Klappennadel wird bisweilen die in AVirk- und Strickmaschinen verwendete Zungennadel genannt.

Klappensclirank, s. Telephon.

Klapp enventile für Pumpen und Gebläse für geringen Druck sind einfacher und billiger als geradlinig bewegte Hubventile.

Sie lassen sich an senkrech-

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200

300

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Lindner.

Fig. 2.

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ten oder schrägen Flächen, E über und sogar unter den | Sitzflächen anordnen. Der

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Fig. 1.

Fig. 2.

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Fig. 3.

Flüssigkeits-strom soll bei plötzlicher ' Umkehr (am Hiibwechsel des Kolbens)

die Klappe nicht an ihrer unteren Seite, sondern möglichst auf ihren Kücken treffen. (S. auch Klappen.)

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Fig. 4.

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Fig. 5.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

35

Fig. 1 : Pumpenkolben mit einer Lederscheibe über zwei halbkreisförmigen Oeffnungen [1]. Fig. 2: Luftpumpenkolben einer Kondensation mit einer Gummischeibe über der gegitterten Sitzfläche. Fig. 3: sogen. Kiemenventil, bestehend aus acht Lederklappen [2], Fig. 4: Säugventil und Fig. 5 : Druckventil eines Luftkompressors von Riedler [3] ; beide öffnen sich schnell durch eigene Elastizität und werden zur Schliessung nahe auf den Sitz niedergelegt gesteuert [4], Die Klappen bestehen aus Gummi mit siebenfacher Leineneinlage, die Zugbänder der Säugventile aus Gummischnüren ; die Fänger und Druckdaumen der Druckventile sind später leichter ausgeführt worden.

Litteratur: [1] Uhland, Handbuch für den prakt. Maschinenkonstrukteur, Bd. 1, Abt. 3, Leipzig 1883, S. 244 u. 250 f. — [2] Hartmann, K., Die Pumpen, Berlin 1889, S. 144—156 u. 271—290. — [3] Zeitschr. d. Yer. deutsch Ing. 1892, S. 864 v. u. f. ; v. Ihering, Die Gebläse, Berlin 1893, S. 186—190, 44—57, 224—227. — [4] D.R.P. 54194, Kl. 27, Alfons Langer in Solingen.    Lindner.

Klappenventile (Rückschlagklappen), bei Wasserleitungen, in denen sich das Wasser stets nur nach einer Richtung zu bewegen hat, angewendet, um den Rückfluss des Wassers bei Unterbrechung des Zuflusses zu verhindern. Die Ventilklappe wird in einem Gelenk aufgehängt und fällt durch ihr Eigengewicht auf die Sitzfläche, wenn eine Wasserströmung in der vorgeschriebenen Richtung nicht stattfindet. Der Wasserdruck von der Rückseite schliesst dann die Klappe,

welche Metall- oder Leder-rrm rftn dichtung hat, fest ab.

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■{ Nebenstehende Figur zeigt s,kj /u-ir die Konstruktion eines solchen Klappenventils in horizontaler Anordnung; das Gehäuse ist Gusseisen, der eingesetzte Dichtungsring ebenfalls Gusseisen oder Rotguss; die Lager für die Gelenkzapfen zum Aufhängen der Klappe sind am Deckel angebracht, welcher mit der Klappe abgenommen werden kann.

Die Klappenventile sind bei Wasserleitungen den sonst üblichen vertikal beweglichen Rückschlagventilen vorzuziehen, weil sie dem Wasser freien Durchgang gewähren und Wirbelbewegungen verhindern.

Preise für D. = 50    80    100    150    200    mm

Mark 20    30    40    80    120

nach den Preislisten der Deutschen Wasserwerk-Gesellschaft Nachf. H. Breuer & Cie., Höchst a.M.

Klappen wehre, s. Stauanlagen.

Klapperstein, s. Konkretion.

Klappläufer, s. Takelage.

Klapppfosten, Drehpfosten, Losständer, am unteren oder oberen Ende scharnierartig befestigte, also umlegbare Ständer; sie werden bei beweglichen Wehren angewendet, um so das ganze Hochwasserprofil freigeben zu können (s. Stauanlagen).

Klappscheibe, eine um eine wagrechte Axe drehbare Signalscheibe, die bei Vorsignalen angewendet wird (s. Bahnzustandssignale).

Klappschleuse, Bezeichnung für das meist bestehende Klappenwehr (s. Stauanlagen).

Klapp stiele (Klebpfosten), ein an einer Wand anlie- §jj n / gender Stiel (Ständer, Säule), welcher entweder nur Vertikal- jjj^/li druck oder horizontalen, zumeist aber einen schiefen Schub H (z. B. einer Strebe) aufzunehmen und auf eine grössere Mauer- Jj fläche zu verteilen hat (s. Fig.).

Klappthor, das als eine Klappe konstruirte Schleusenthor (s. Schleuse).

Klarwerk, die Füllung von Durchbrechungen der Musterfiguren geklöppelter Spitzen mit Grundzellen, welche sich vermöge ihrer reichen und schönen Gestaltung von dem den Spitzengrund bildenden Netzwmrk deutlich abheben (s. auch Spitzen).    Fischer.

Klaspen, leistenartige Hölzer zur Versteifung der Bohlenthore kleinerer Siele. Klasse, s. Kurven.

Klassifikator, s. Sortir en der Trübe.

Klassiren, in der Aufbereitung (s. d.) s. v. w. nach der Korngrösse trennen.

C. Blecken.

Kresnik.

Köchy.

nur aus einer Klappe

Gusstnann.

KMlappstiel .    St- Streb

WplMil MB'Mauerlank IB    M-Mauer

Klassirtrommel, s. Siebvorrichtungen.

Klassisch, s. v. w. antik, ein die Blütezeit der griechischen und römischen Kunst bezeichnendes Eigenschaftswort ; im weiteren Sinne hat es die Bedeutung von mustergiltig.

Klastische Gesteine, s. Schichtgesteine.

Klauben, s. Aufbereitung.

Klaue. 1. Gabelförmiges Holz oder Eisen, an einem Brunnenstock hervorstehend, in welchem sich der Brunnenschwengel bewegt.

2. Holzverband zwischen einem horizontalen Balken und einem gegen den Horizont geneigten, den ersten kreuzenden Balken, z. B. einer Pfette mit dem Sparren (s. Fig. 1 und Aufklauen, Bd. 1, S. 539).    3. Steinklaue,.

Werkzeug zum Versetzen von Hausteinen, welches nach Art des Wolfes (s. Greifzeuge) im obern Lager des Hausteins sorgsam eingepasst wird und seinen Halt durch einen Keil erhält, welche man nach dem Versetzen herauszieht (Fig. 2). Dabei ist der Mund ab des Klauenlochs gleich der unteren Breite cd zu machen. Dies AVerk-zeug eignet sich besonders bei Arbeiten unter Wasser, weil das Herausziehen des Keiles bei a durch Anziehen einer Schnur erfolgen kann.

Klauenfett, aus dem Mark der Beinknochen der Pferde, Binder und Schafe bei gelinder AVärme gewonnenes Fett, zeichnet sich dadurch aus, dass es weniger leicht ranzig wird als andere Fette. Es ist als Schmiermittel für feine Maschinen sehr geschätzt. Der nach starker Temperaturerniedrigung noch flüssig bleibende Teil des Knochenfettes dient besonders als Schmiermittel für Uhren (Uhr en öl).

Klauenkupplung, eine ausriickbare Kupplung für AVellen oder Arbeitsmaschinen, verbindet die beweglichen Triebwerkteile durch axial verschiebbare Klauen mit radial zur Welle stehenden Anschlagflächen.

Sind die Rückenflächen der Klauen schraubenförmig abgeschrägt (b in Fig. 1), so ist das Einrücken während des (fanges erleichtert. Die sogen.

Schrauben kupplung treibt aber nur einseitig und. klappert bei unregelmässigem Antrieb. Stehen die Rückenflächen auch radial (a in Fig. 1), so muss das Einrücken plötzlich oder besser überhaupt nur während des Stillstandes der Antriebwelle erfolgen.

Unter der letzten Voraussetzung ist die Klauenkupplung auch für Hauptantriebe brauchbar. Sonst benützt man sie wegen des Stosses beim Ein-

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Fig. 1.

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Fig. 2.

Weinbrenner.

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Fig. 1. Doppelte Klauenkupp-lung mit einem Kegelradwendegetriebe für zweierlei Geschwindigkeit.

rücken nur für geringe Kräfte und massige Geschwindigkeiten, besonders bei Wendegetrieben. Um die Abnützung der Feder innerhalb der Nabe der

„ TT.,, ,    ,, . „    .    verschiebbaren Klauenmuffe zu verhüten,

Flg. 2. midebrandtsche Kupplung.    benützt ^ Hildebrandtsche Kupplung

(Fig. 2), fest auf den Wellenenden aufgekeilte Muffen, deren Klauen sich nicht fassen. Ein besonders axial verschiebbares Kupplungsstück greift mit seinen Klauen zugleich zwischen die der beiden Muffen (b in Fig. 2). Im ausgerückten Stande (a in Fig. 2) bleibt es zwischen den Klauen der getriebenen Muffe. Es kosten einfache Klauenkupplungen : für 50, 100, 150, 250 rnm AVellendurchmesser ca. 30, 100, 170, 300, 500 Jt. und Hildebrandtsche Kupplungen für 50, 100, 150 mm AVellendurchmesser ca. 110, 210, 480 JL nach den Ausführungen vom Eisenwerk

an

Wülfel vor Hannover und von der Berlin-Anhaltischen Maschinenbau-Aktiengesellschaft in Dessau.

Lindner,

Klaufall, s. Takelage.

Klause (Clause), die Zelle eines Mönches, die Hütte eines Eremiten, ein Engpass im Gebirge.

Klause, Klausenhof, im Wasserbauwesen, s. Triften.

Leppla.

Klausscllichten, in der Geologie der Alpen braunrot oder weiss gefärbte, oft oolithische, auch dichte und eisenreiche Kalksteine, welche der Juraformation (Dogger) angehören. Sie sind häufig als Krinoidenkalke ausgebildet und werden als Dekorationsgesteine in Hochbau angewendet (Oberösterreich).

Maxim. Kraft.

Klavierhaken, in der Tuchfabrikation diejenigen Messingspitzen oder Haken, die beim Anspannen des Tuches in den Trockenvorrichtungen zum Anhaken (Anklavieren) desselben dienen. S. Tuchfabrikation.

Klavierkluppen, Klaviernadeln, s. Spannrahmen.

Klebemittel bilden eine besondere Abteilung der sogen. Bindemittel (wozu auch die Kitte, die Mörtel etc. gehören) und stellen Massen dar, welche in flüssigem, halbflüssigem, teig- oder breiartigem, selbst nur in gequollenem Zustande zur Bindung (Vereinigung, Aneinanderhaften) verschiedener Körper Verwendung finden, wobei deren Wirkung zunächst auf Verdunstung des Lösungsmittels beruhen muss. In den meisten Fällen ist das Lösungsmittel (kaltes oder warmes) Wasser. Neben der angegebenen Hauptaufgabe verbinden viele Klebemittel noch eine weitere (oft sogar wichtigere) Verwendungsfähigkeit, z. B. als Verdickungsmittel der Farben (Wasserfarben, Zeugdruck) zu dienen, das Steif-und Glänzendmachen der Gewebe (Appretur) zu bewerkstelligen, woraus sich eine in technischer Beziehung ziemlich grosśe Mannigfaltigkeit in der Anwendung eines und desselben Klebemittels ergeben kann. Eine Uebersicht der zahlreichen Klebemittel bietet folgende Zusammenstellung:

I.    Klebemittel aus dem Pflanzenreich: 1. Stärke und deren Abkömmlinge, Kleister, Dextrin; 2. Gummiarten; 3. Algen; 4. Pflanzenschleime; 5. Pfianzen-albumin; 6. Harzleim (Harze).

II.    Klebemittel aus dem Tierreich: 7. Tierischer Leim; 8. Albumin; 9. Hausenblase.

1. Stärke, Kleister, Dextrin. Ueber Stärke s. Stärkemehl. Schon hei 50° zeigt jede in genügender Menge Wasser suspendirte Stärkeart eine deutliche Aufquellung; wird die Temperatur entsprechend erhöht, für Weizenstärke bis 67,5°, für Mais- und Kartoffelstärke bis 62,5 °, so zerfliessen die Stärkekörner und bilden Kleister. Um das Sauerwerden desselben (Milchsäuregärung) zu verhindern, wird er mit Karbolsäure, Kochsalz oder Alaun versetzt. Die Klebekraft des Kleisters kann durch Zusatz von Leim ausserordentlich erhöht werden. Kartoffelstärkekleister zeigt weniger Homogenität als der von Weizenstärke, weil stets zahlreiche Klümpchen in der durchscheinenden Grundmasse suspendirt bleiben. Diese Gallertklümpchen können durch fieissiges Umrühren und durch sorgfältiges Reguliren der Temperatur auf die geringste Zahl gebracht werden. Die zahlreichen, aus Stärke und Mehl dargestellten Klebe-, Appretur- und Verdickungsmittel, sowie Weberschlichtmassen s. in [1]. Vergl. auch Apprêt mittel, Bd. 1,

S. 399. Als Zusatzmittel spielen Leim, Borax, Gummi eine grosse Rolle. Poliocolle oder Para-inentine ist teils Kleister, teils ein Gemisch von Gelatine, Dextrin, Zinkvitriol, Magnesiumsulfat und Wasser (Weberschlichte). Glanzstärke heissen zahlreiche Präparate, die aus Stärke, Borax, Gummi oder Paraffin und Gummi bestehen. Apparatine von Gerard ist aus 76 Teilen Wasser, 16 Teilen Kartoffelstärke, 8 Teilen Pottaschen- oder Sodalauge (25 °/₀ B) zusammengesetzt. Bin anderes Rezept s. im Art. Appretmittel. Stärke mit Schlemmkreide und Wasser, durch Aetznatron verkleistert, liefert ein ausgezeichnetes Klebemittel, das auch zu Stereotyp-abformungen dienen kann. Ueber Dextrin s. Bd. 3, S. 278 ; besonders weisses Dextrin heisst Gommeline.

2.    Gummi-Arten. Beschreibung u. s. w. s. Bd. 5, S. 15. Eine wichtige Aufgabe vor Verwendung vieler Gummiarten ist deren Reinigung, namentlich wenn dieselben dunkel gefärbt sind. Hierzu wird die Piltration und die Behandlung mit feingefälltem Thonerdehydrat empfohlen. Die Piltration von Gummilösungen ist aber schwierig bezw. kostspielig. Gummi-surrogate sind sehr verschiedenartige Präparate. Vegetabilischer Leim ist mit kristalli-sirter schwefelsaurer Thonerde versetzte Gummilösung ; statt der schwefelsauren Thonerde kann auch Alaun verwendet werden. Eine gesättigte Lösung von Thonerdephosphat in Schwefel- oder Phosphorsäure ist Ways Mi ner al-Gum mi. Das Surrogat für vegetabilischen Leim von A. Seile ist Gummi mit einem Zusatz von Calciumnitrat (in Wasser zusammen verrieben). Auch Dextrin wird häufig unter obigem Namen verkauft.

3.    Algen-Klebemittel. Die Zellmembran vieler Algen ist durch starke Quellbarkeit (schon in kaltem Wasser) ausgezeichnet und gestattet daher deren Verwendung; in heissem Wasser bildet sie einen ziemlich homogenen Schleim (Pflanzenschleim). Das irländische

Moos (Perlmoos, Carrageen, Carragaheen, Carragheen) wird zum Klären von Bier, als Appreturmittel, zur Weberschlichte, zum Wasserdichtmachen von Geweben, als Farbengrund für Marmorpapiere, auch als Nahrungsmittel und medizinisch verwendet. Es ist ein Gemenge zweier Algenarten der Florideen, Chondrus crispus Stackh. und Gigartina mamillosa Agardh, welche an felsigen Küsten des Atlantischen Ozeans in grosser Menge Vorkommen; sie werden (von Stürmen ans Land geschleudert) besonders an der West- und Nordwestküste Irlands (Sligó in der Landschaft Connaught) gesammelt und bilden zusammengeballte Körper mit flachem oder rinnenförmigem, wiederholt dichotom geteiltem, fächerförmig ausgebreitetem Lager, dessen Abschnitte bald breiter, bald schmäler und am Ende zweispaltig, fein zerschlitzt, gewimpert oder kraus sind, von knorpeliger Konsistenz , in Wasser stark auf quellend und dann gallertigfleischig, schlüpferig werdend. Mit der zwanzig- bis dreissigfachen Gewichtsmenge Wasser gekocht, gibt Carragheen eine schleimige Lösung, welche beim Erkalten zu einer auf Zusatz von Jod sich nicht bläuenden Gallerte erstarrt [2]. Schleimgehalt 63,7 %, Aschenmenge 16 °|₀. — Als vorzügliche Appreturmittel, sowie auch als Nährsubstrate für Bakterienzuchten sind die unter dem Namen Agar-Agar in den Handel kommenden Algen und Algenpräparate im Gebrauch. Man unterscheidet :

a.    Agar-Agar von Ceylon (Alga Zeylanica, Stärke-Moos, Ceylon-Moos), die an der Küste von Ceylon und Java vorkommende, an der Sonne getrocknete Alge Sphaerococcus lichenoides Ag. (Gracilaria). Wiederholt gabelig geteilte, 5—12 cm lange, weiche, fein gerunzelte, weisse oder gelblichweisse, stielrunde Stämmchen und feinere Aestchen, die sich in kochendem Wasser auf lösen und mit 50 Teilen Wasser eine durchsichtige geschmacklose Gallerte geben. Enthält 59,5 % Schleim, 15% Stärke, 18 % Pflanzenfaser, 4% Gummi und 7,5% Chlornatrium, Natriumsulfat etc.

b.    Agar-Agar von Makassar; ostindisches Carrageen, die getrocknete, im indischen Ozean häufige Floridee Eucheuma spinosum Kzg. (Gigartina) , 3—4 cm lange, 2—3 mm dicke, unregelmässig verzweigte, stielrunde, gerippte, mit kegelförmigen Auswüchsen versehene, bräunlichgelbe, hornartig feste Lager. Verhalten wie Carrageen.

c.    Agar-Agar von Japan, vegetabilische Hausenblase, Tjent.jan der Chinesen, stammt von Sphaerococcus compressus Ag., Sphaerococcus tenax Ag., Gelidium corneum Lamour, Gelidium cartilagineum Gaili., und ist als Nahrungs- und Arzneimittel, als Nährgelatine (in der Bakteriologie) und als Klebemittel viel verwendet. Sie erscheint in zwei sehr verschieden aussehenden Präparaten, in strohhalmdicken, 5—6 dm langen, farblosen, der „Seele“ der Federkiele ähnlich sehenden Stücken und in 4 cm breiten quadratischen Prismen von lockerem, zeilig-blätterigem Gefüge. Bildet in kochendem Wasser einen stark klebenden Schleim , der hauptsächlich aus Gelose (dem Gummi isomer) besteht. Das von Mauritius kommende Hay-Thao ist ebenfalls Gelose. — Aus dem Riementang, Laminaria, wird in neuerer Zeit durch vier-undzwanzigstündige Maceration mit Sodalösung eine schleimige Masse erhalten, die als Algin eine gute Schlichte, mit Laminariakohle gemengt als Karbon-Zement eine Wärmeschutzmasse und ein Kesselsteinmittel abgeben soll.

4. Anderweitige Pflanzenschleime. Der Quitten s chleim stammt von den Verdickungsschichten der Oberhaut'zellen der Quittensamenschale (Cydonia vulgaris Pers.) und wird durch Digeriren und Auf kochen der Samen erhalten. Nach dem Erkalten bildet die Masse eine steife Gallerte. Aus der noch heissen Masse kann der Schleim mit Salzsäure und Alkohol ausgefällt werden. Zur technischen Verwendung zieht man nach Seile die Samen mehrmals mit kaltem Wasser aus und trocknet den kolirten Schleim auf Porzellan tellem.- 100 Teile Samen geben 10—12 Teile trockenen, in Wasser klar löslichen Schleim. — Leinsamenschleim wird wohl kaum mehr verwendet. Dagegen ist der Flohsamenschleim von Plantago Psyllium L (und Plantago arenaria W. et V.) als Appreturmittel, in der Zeugdruckerei und in der Buntpapierfabrikation in ausgedehnter Verwendung.

Ueber Pflanzen- und Tieralbumin s. Eiweissstoffe, Bd. 3, S. 662 und Albuminfarben, Bd. 1, S. 210, über Kleberleim s. Ei weissleim, Bd. 3, S. 662. Ueber tierischen Leim s. Art. Leimfabrikation und Gelatine, Bd. 4, S. 529. Hausenblase (Fischleim, Colla piscium, Iclithyocolla), ein zu technischen, ökonomischen und pharmaceutischen Zwecken viel verwendetes Klebemittel, ist die getrocknete Schwimmblase verschiedener Fische; eine ' vorzügliche (pharmaceutisch allein gestattete) Sorte ist die russische Hausenblase, die vom Hausen (Bjeluga, Acipenser Huso), vom Scherg oder Sewerjuga (Acipenser stellatus), vom Sterlet (Acipenser ruthenus) und vom Ossetr (Acipenser Güldenstädtii) stammt. Die Fische werden im Kaspischen See und im Schwarzen Meere an den Flussmündungen gefangen. Die frischen Schwimmblasen werden aufgeschnitten, gewaschen, aufgespannt und bis zu einem bestimmten Grade getrocknet, hierauf durch Reiben von der äusseren, silberglänzenden Haut befreit und geben dann, ausgespannt vollends getrocknet, die Blätterhausenblase, zu mehreren über einander gelegt und eingeschlagen, die Bücher hausenblase, oder zu ring-, leier- und hufeisenförmigen Gestalten zusammengerollt, die Ringel-, Leier-:, Klammerhausenblase. Es gibt auch dünn ausgewalzte, in feine Fäden geschnittene Fadenhausenblase; die nicht präparirte nennt man Zungen-, die zusammengeballte Klumpen-, die aus den Abfällen hergestellte die Kuchenhausenblase. Die beste russische Schwimmblase ist das Patriarchen gut. Blätterhausenblase bildet fast farblose, durchsichtige, prachtvoll irisirende, zähe und biegsame Stücke, die in heissem Wasser sich bis auf einen (0,4—21,6% betragenden) Rückstand auflösen und mit 25—50 Teilen heissem Wasser beim Erkalten eine farblose, durchsichtige Gallerte geben, der Hauptsache nach Glutin. Von gleicher Güte ist die uralische und die Samovy-IJausenblase, letztere vom Wels (Silurus glanis) stammend, handgrosse, sehr feste, quergerunzelte, gelblichweisse Blätter. — Die deutsche oder Hamburger Hausenblase wird vom Stör (Acipenser

sturio) gewonnen. Die indische Hausenblase ist die Schwimmblase der Fingerfische (Polynemus plebejus, Polynemus sele u. a.), ferner des indischen Welses und kommt in Blättern oder Beuteln, mit unangenehmem Fischgeruch behaftet, in den Handel; die Blätter werden auch zu langen Bändern ausgewalzt. Schmale, dünne, bis 8 cm lange Blätter dieser Sorte heissen auch ausgesuchte Hausenblase. Von Haiarten stammt die chinesische Hausenblase, von Silurus Parken die brasilianische (Para-) Hausenblase (auch die westindische) und Neufundland und Kanada bringen Hausenblase vom Kabeljau in den Handel. Im Vergleich zu Gelatine und anderen Leimsorten ist die Hausenblase eine teure Ware und daher auch vielen Verfälschungen ausgesetzt. Yergl. darüber [1].

Litteratur: [1] Valenta, E., Die Klebe- und Yerdickungsmittel, Kassel 1884. — [2] Vogl, A., Commentar etc., Wien 1892, Bd. 2, S. 503. — Ferner die bei Apprêt mittel (Bd. 1, S. 403) angegebene Litteratur.    T. F. Hanausek.

Kleber (Gluten), die Kollektivbezeichnung für eine Gruppe von Eiweissstoffen, welche nur im Getreidemehl Vorkommen. Der Kleber ist ein Gemenge verschiedener sogen. Kleberproteïne, wie des Mucedin, Gliadin, Glutenfibrin, Glutenkase'in u. s. f. Auch verhalten sich die Kleber der einzelnen Getreidearten von einander verschieden und bedingen das verschiedene Verhalten der einzelnen Mehlsorten. Der Kleber ist eine graue Masse, welche je nach der Herkunft weich und schmierig bleibt bezw. eine feste plastische Beschaffenheit annimmt. In Wasser ist er wenig löslich, etwas löslich in sehr schwach saurem oder alkalischem Wasser, dagegen leicht löslich in Weingeist, eine Eigenschaft, welche für die Kleberprote'ine charakteristisch ist. Es fault leicht und verursacht den fauligen Geruch der Abwässer der Stärkefabriken. Der Kleber wird als Abfallprodukt bei der Fabrikation der Weizenstärke ohne Gärung gewonnen und bleibt beim Auswaschen der Stärke aus dem Weizenmehl zurück. Man erhält aus 100 Teilen Weizenmehl etwa 25 % Kleber mit 38 °/₀ Wasser. Man verwendet den Kleber zur Fabrikation von Maccaroni, Nudeln, Gries, Graupen u. s. w., ferner wie das Albumin und Kasein beim Zeugdruck und schliesslich als Leim (Ei weissleim). Auch die grossen Mengen von Kleber, welche in der Kleie enthalten sind, hat man als menschliches Nahrungsmittel in der Form von sogen. Kleienbrot zu verwerten gesucht, hiermit jedoch wie mit den entsprechenden Präparaten aus reinem Kleber — dem Kleberbrot, Gluten- oder Aleuronatzwieback u. s. f. — bisher wenig Erfolg gehabt (s. auch Ei we iss Stoffe, Stärke und Kleber-

leim).    W. Kerp.

Kleberleim, Kleber pappe, Schuster pappe, ein Leimersatzmittel von geringem Klebevermögen, welches durch Mischen von zerstossenem, teilweise gefaultem Kleber mit gegorenem Mehl hergestellt wird (s. auch Ei weissleim).    W. Kerp.

Klebleim, Lösung von 2 Teilen Tischlerleim, 4 Teilen Kandiszucker und 1 Teile Gummi arabicum in 8 Teilen Wasser, dient zum Bestreichen der Kück-seiten der Briefmarken, Etiketten etc.

Klebeschmiege, s. Backenschmiege.

Klebpfosten, s. Klappstiel.

Kleeblatt, s. v. w. Dreiblatt (s. d.).

v. Schubert-Soldern.

Kleeblattkreuz, ein Kreuz, das an dem oberen Ende und den Armen kleeblattartig abschliesst, oder auch ein Kreuz, das halbkreisförmig abschliesst und namentlich im romanischen Stile gebräuchlich war.

Kleebogen, Bogenform des spätesten Mittelalters, entsteht aus der Zusammenstellung von drei bis fünf Kreisbogen, welche, durch zwischenstehende Nasen (s. d.)

ESSIE

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von einander getrennt, den oberen Abschluss einer

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Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Oeffnung bilden. Man unterscheidet: 1. den gewöhnlichen Kleebogen, Dreipassbogen, bei dem die Mittelpunkte der Kreise in gleichschenkeligem Dreieck liegen (Fig. 1); 2. den fünfteiligen Kleebogen, viernasig, (Fig. 2); 3. gespitzter Kleebogen; 4. gesclmejjpter Kleebogen; 5. gerader Kleebogen, Kragsturz (Fig. 3); 6. Stern-Kleebogen

(s. Sternbogen).    Weinbrenner.

Kleedresclmiaschine. — Das Ausdreschen des Samens von Kleearten gelingt mit den gewöhnlichen Dreschmaschinen nicht vollkommen, da bei enger Stellung von Trommel und Mantel das Material nicht mehr gut durchgezogen wird und zahlreiche Körner beschädigt werden, hei weiterer Stellung dagegen kein reiner Drusch erfolgt. Am besten gelingt der Kleedrusch bei kaltem oder heissem Wetter mit der Maschine „Victor“ von Nichols, Shepard & Co., Battle Creek, Michigan, zu beziehen durch Schütt & Ahrens, Stettin. Es ist die einzige Maschine, welche auf einem Zug aus dem Samenklee, wie er vom Felde kommt, den Samen ausdrischt und ihn vorgereinigt abgibt, auch zum Drusch Thimoteegras sich eignet, die Samen nicht verletzt und das Stroh durch einen Elevator abgibt.

von

Es sind zwei Cylinder vorhanden, von welchen der eine die Bulstern vom Stroh zu trennen und der andere die ersteren zu entkörnen hat ; Ventilator und ein Siebsystem besorgen die .Reinigung. Zum Betrieb ist eine 6—8pferdige Lokomobile nötig, die Leistung ist 100 bis 200 kg pro Stunde, der Preis ab Stettin 2200 Ji.

Da Samenklee selten in sehr grosser Ausdehnung gebaut wird, so eignet sich diese Maschine weniger zur Anschaffung für den einzelnen Landwirt, sondern mehr als Wander-maschine für Lohndrusch. Bei dem billigeren System Hunt von H. Cegielski-Posen müssen von dem Samenklee zunächst die Blütenköpfe oder Bulstern durch eine gewöhnliche Dreschmaschine getrennt werden ; diese gibt man in die ebengenannte Kleedreschmaschine, welche 25 bis 75 kg Samen pro Stunde liefert.

Strebei.

Besitzt man eine Dampfdreschmaschine mit Schlagleistentrommel, so' gewinnt man zuerst die Bulstern, entfernt hierauf den gewöhnlich benützten Mantel und legt ein Lehnertsches Kleereibeblech (zur Hälfte ein vollwandiger Cylinder, zur andern Hälfte ein Geflecht aus vierkantigem Stahldraht) rings um die Trommel im Abstand von 160 mm. Durch die Schlagleisten der Trommel werden die Bulstern an dem Drahtgewebe ausgerieben und die Samen fallen durch dasselbe auf den Putzapparat, während die leeren Bulsterteile seitlich abgegeben werden. Clayton & Shuttleworth-Wien liefern Bleche mit 1,5 m Breite zu 201 Ji. Details in den Katalogen der genannten Firmen.

Kleereibeblech, s. Kleeclreschmaschine.

Kleereinigungsmaschiiie. — Eine oberflächliche Reinigung der verschiedenen Kleesaaten ist wohl in einfacher Weise mittelst Windfege oder Putzmühle zu erreichen; doch werden auf diese Weise die Samen der so schädlichen Cuscuta-arten, der Kleeseide, nicht entfernt. Es ist deshalb nötig, die vorgereinigte Kleesaat besonderen Kleereinigungsmaschinen zu übergeben, welche die Seidesamen auszulesen haben. Zu diesem Zweck wird vielfach die Hohenheimer

Kleereinigungsmaschine von P. Gross-Hohenheim (Preis 136 d€) benützt.

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von

welcher nebenstehende Eigur einen Längsschnitt zeigt. Die Kleesaat wird in den Rumpf G geschüttet und gelangt durch einen Schieber H auf das Rüttelsieb F, während ein verstellbarer Ventilator für Abblasen von Staub etc. sorgt. Nachdem das Sieb grössere Fremdkörper beseitigt hat, gelangt das Material auf ein 2 m langes, mit besonderer Sorgfalt hergestelltes Seidesieb 1), welches in alternirende Bewegung versetzt wird. Durch dieses fallen verkümmerte Kleesamen und nackte Seidesamen, während die noch mit Hülsen versehenen durch den Wind des Ventilators vorher schon abgeblasen wurden. Für aas Offenhalten der Siebmaschen sorgt eine auf endlosen Kettenzügen befestigte Bürste J, welche jede Minute die untere Siebfläche bestreicht ; bei L wird der gereinigte Samen abgegeben. Die Maschine arbeitet sehr gut und ist für Samengeschäfte unentbehrlich. Sollen sonstige Sämereien gereinigt werden, so wird das Seidesieb durch andere Siebe ersetzt. Preis 260 JL strebet.

Von eiuem Holztroge aus wird durch eine Speisewalze der Samen auf ein breites, 2 m langes Flaehsieb, welches etwas geneigt ist und durch eine Kurbel in hin und her gehende Bewegung versetzt wird, geleitet. Benützt man das für die betreffende Kleesaat bestimmte Sieb, so fallen auf dem langen Weg verkümmerte Kleesamen und Seidekörner durch dasselbe und an seinem Ende wird der gereinigte Samen abgegeben. Die Maschine arbeitet im allgemeinen gut, liefert seidefreien Samen, dagegen werden grössere Fremdkörper, wie Steinchen etc., nicht entfernt. Weniger einfach, aber vollkommener ist die Kleereinigungsmaschine „Cuscuta“ R. Röber-Wutha, von

Kleesäemascliine dient zur breitwürfigen Aussaat von Kleesamen, dann aber auch von anderen glatten Sämereien, wie Lein, Raps, Senf etc.

Auf einem Schubkarren lagert querüber ein 2—3,8 m breiter Saatkasten, durch welchen eine auf gleiche Abstände mit Rundbürsten versehene Welle geht. Ihnen gegenüber befinden sich in der hinteren Kastenwand 1 cm weite Löcher. Diese werden durch eine Schiene verdeckt, welche entsprechend der Bürstenentfernung mit 4—5 verschieden weiten Oeffnungen versehen ist, so dass durch einen Hebel in der ganzen Breite des Saatkastens für die gewünschte Saatstärke eine weitere oder engere Oeffnung angestellt wird, durch welche entweder die Samen mittelst der rotirenden Bürsten hinausgeschoben werden, oder der vollständige Abschluss zu erreichen ist. Bei schmalen Kleesämaschinen genügt ein Mann, bei breiten wird ein zweiter vorgespannt. Die Preise und Leistungen sind folgende : Maschine von H. Hütter-Frankfurt a. M., 2—3,77 m breit, 55—70^, per Tag 6—10 ha; weitere Bezugsquellen : A. Blessing-Zuffenhausen, H. F. Eckert-Berlin u. a. Wir verweisen auf die Kataloge.    Strebei.

Kleesäure, s. Oxalsäure.

W. Kerp.

Kleesalz, das saure Kaliumsalz der Oxalsäure C^O^HK, findet sich in den Oxalis- und Rumexarten und wird in der Zeugdruckerei gebraucht (s. Oxalsäure).

Kleid, eines Segels, s. Besegelung, Bd. 2, S. 289.

Kleidkeule, s. Takelage.

Kleie, Abfallprodukt der Getreidemüllerei, bestehend aus den äussersten Schichten des Getreidekornes (Frucht- und Samenhaut nebst daran haftendem Kleber- und Stärkezellteilchen).

Aus den Schrotungen geht die Kleie (grobe) als Ueberbleibsel des ausgemahlenen Kornes hervor, in der Gries- und Dunstputzerei dagegen werden die fein zerrissenen Kleieteilchen aus deu wertvolleren Produkten ausgeblasen (Flugkleie). Verwendung: Viehfutter. Je mehlfreier („reiner“) die Kleie, desto vorteilhafter für den Müller, desto weniger wertvoll aber für den Landwirt (geringerer Nährwert). Ueber chemische Zusammensetzung s. Pappenheim, Lehrbuch der Müllerei, Wien 1890, S. 106. S. Mehlfabrikatiop.    Arndt.

Kleiengang, Mahlgang (häufig ersetzt durch andere Maschinen), welcher die letzten (sehr geringwertigen) Spuren von Mehl ' aus den Schalen ausbringt, also gewissermassen die Schlussarbeit des Schrotprozesses leistet. S. Melil-f abri kation.

Kleieiipackmaschine, s. Sackpackmaschine.

Arndt.

Kleinbahnen, Bahnen mit öffentlichem, aber auf geringe Entfernungen beschränktem Verkehr, wobei jedoch ein Uebergang von Güterwagen auf andere Bahnen nicht ausgeschlossen ist. Hierher gehören namentlich solche Bahnen, die nur innerhalb eines oder weniger Gemeindebezirke verlaufen, an sich also nur örtliche Bedeutung besitzen. Sie können durch Anknüpfung an das allgemeine Eisenbahnnetz für die durchzogene Gegend von hohem wirtschaftlichem Nutzen sein und auch-den anschliessenden grösseren Bahnen als Verkehrszubringer die Einnahmen erhöhen.

Eine grössere Bedeutung bat das Wort Kleinbabnen erst in neuerer Zeit gewonnen, insbesondere durch das preussische Kleinbahnenge set z vom 28. Juli 1892. Eine bestimmte Abgrenzung des Begriffs gegenüber den Nebenbahnen (s. d.) ist darin jedoch nicht gegeben, vielmehr ist die Entscheidung über den Charakter einer Bahn als Kleinbahn in fraglichen Fällen dem Staatsministerium Vorbehalten. Die Spurweite und Betriebsart sind nicht entscheidend, jedoch werden zurzeit alle Bahnen ohne Lokomotivbetrieb als Kleinbahnen angesehen.

Unter die Kleinbahnen gehören auch die ausschliesslich dem grossstädtischen Binnenverkehr dienenden Bahnen, gleichviel, ob sie als Strassenbahnen, Hoch- oder Tiefbahnen hergestellt werden. Solche Kleinbahnen können also unter Umständen einen so grossen Personenverkehr haben, wie ihn Fernbahnen nicht erreichen. Auch können sie — wie z. B. die elektrischen Untergrundbahnen in London, Glasgow, Boston, Pest u. a. m. — so grossen Bauschwierigkeiten und Kosten begegnen, wie sie ebenfalls bei Hauptbahnen kaum Vorkommen. Dagegen gehören solche Stadtbahnen, welche wie die viergleisige Berliner (und die älteren Londoner Lokomotiv-Untergrundbahnen) mit Uebergang der Züge an äussere Fernbahnen anschliessen, zu den Hauptbahnen (s. Bd. 3, S. 590). Die grosse Mehrzahl der Kleinbahnen wird immer in ebenerdigen Schienenwegen, insbesondere solchen mit Benutzung von städtischen oder ländlichen Strassen, also in Strassenbahnen, bestehen.

Litteratur: Haarmann, Die Kleinbahnen, Berlin 1896. — Müller, F., Grundzüge des Kleinbahnwesens, Berlin 1895. Verschiedene Zeitschr. über Lokal- u. Strassenbahnen. Goering.

Kleindampfmascłiinen, gemeinsame Bezeichnung für eine grössere Anzahl verschiedener Dampfmaschinensysteme von geringer Leistung (¹/₂, 1 bis 5 PS.) für das Kleingewerbe, zum Betriebe kleiner Dampfboote, kleinerer Strassenfuhrwerke (Motorwagen), zum Betriebe landwirtschaftlicher Maschinen etc. Hierher gehören fast alle kleineren Lokomobilen, ferner

die Kleinmotoren äfe mit Zwerg-(Klein-) (\j kesseln, Daveys und Elzes, Friedrichs Dampfmotor,    der

Hofmeistersche, der Hocksche und der Lilienthalsche Motor , der Siinplex-und Viktoria-Motor der Motor von Ser- § pollet und die grosse Anzahl der sogen, rotir enden Dampfmotoren, welch letztere sich jedoch mit Ausnahme der Dampfturbinen (vgl.

Bd. 3, S. 204) nirgends Eingang zu verschaffen gewusst

haben. Die Kleindampfmaschinen sind im Kampfe mit den anderen kalorischen Kleinmotoren, den Gas-, Petroleum- und Benzinmotoren, fast überall unterlegen und werden nur noch von wenigen Fabriken gebaut.

Zu den bekanntesten und in einigen Gegenden noch zuweilen angewandten Kleindampfmaschinen gehört der vom Eisenwerk Gaggenau in Baden gebaute Friedrichsche Motor. Der

Dampfkessel desselben besteht aus geschweissten, an dem einen Ende geschlossenen Röhren B, deren offene Enden durch die Kammer A mit einander verbunden sind.

Die Röhren liegen etwas geneigt, um die Wasser- und 'HP Dampf bewegung zu erleichtern,    J

Auf der Vorder-    I

kammer A sitzt    I

ein Dampfsammler C, welcher das Absperrventil L, aus welchem der e Dampf durch ein Rohr in das Einlassventil J der Maschine (Fig.lu. 2)

f - gelangt,

sowie -=0--. ausser dem gewöhnlichen

Sicherheitsventil K noch ein zweites derartiges Ventil H trägt, aus Maximaldruck der Dampf durch das Rohr i in den Schornstein Gr strömt, hier durch das nach unten gebogene Rohrende k gegen die Rauchgase strömt und dadurch sofort den Zug, also auch die Dampfentwicklung beeinträchtigt. Die Schwankungen in der Dampfspannung betragen dabei höchstens ¹/₂ Atm. Am Kessel sind alle Nietverbindungen vermieden und nur Schrauben und Bolzen angevvendet, so dass sich der Kessel zum Zwecke der Reinigung und Vornahme von Reparaturen leicht öffnen lässt. Die Zuführung des Brennmaterials geschieht selbstthätig

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welchem bei erreichtem

durch eine Schüttvorrichtung J (Fig. 1), welche durch eine Klappe n geschlossen werden kann und Kohlen für einen ein- bis zweistündigen Betrieb fasst. Die Kohlen fallen auf eine schräg-liegende Platte und von hier auf den geneigten Rost s. Behufs Zuführung der Verbrennungsluft ist eine regulirbare Klappe angeordnet. Die Feuerung befindet sich nun derart zwischen den Kesselrohren, dass die Flammen möglichst verteilt und daher die Rohre nicht durch Stichflammen an einzelnen Stellen gefährdet werden. Der Kessel ist an zwei Stellen mit einem Blechmautel versehen, in welchem die Verbrennungsluft in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung zirkulirt, hierdurch einerseits die Wärmeausstrahlung nach aussen verhindert, andererseits vorgewärmt wird, ehe sie in die Feuerung tritt.

Die Dampfmaschine ist, wie aus den Fig. 3 u. 4 ersichtlich, eine einfach wirkende stehende Maschine. Der Kolben B hat behufs genügender Führung eine bedeutende Länge und die in demselben drehbar befestigte Kurbelstange C geht durch den an seiner unteren Seite offenen Cylinder A nach der Kurbel D, deren Schmierung durch eine am Cylindergehäuse angebrachte Schmiervorrichtung mit Umlaufkurbel erfolgt. Die Kurbelwelle führt sich in einem langen Lager des Cylindergestelles, sowie einem auf der Fundamentplatte E aufgeschraubten Bocklager V und trägt an ihrem äusseren Ende ein mit Riemenscheibe versehenes Schwungrad, sowie zwischen den Lagern ein gleichzeitig zum Antrieb der Speisepumpe K und der Steuerung dienendes Exzenter G. Der einfache Muschelschieber ist in einem Gehäuse H untergebracht, über welchem sich das in einer besonderen Ventilkammer J liegende und von einem Regulator mit horizontaler Drehaxe beeinflusste Einlassventil befindet. Der aus der Maschine abgehende Dampf wird in einem neben der Maschine stehenden Kondensator mit Oberflächenkondensation kondensirst.

Dieser Motor wird in folgenden Grössen gebaut:

Normale Höchste Nr. Leistung in Leistung in Pferdekräften¹ Pferdekräften

Preise

in

Grösse

der Maschinen

Kolben

Mark Länge Breite Höhe

Durch

messer

mm

Tourenzahl Hub per Minute

mm

4a

5a

OO Ci ^ Co tOM

HCOTtGoOOO

540

0,75

715

990

1190

1450

0,85

0,90

1,10

130

150

165

180

130

150

165

220

200

12

15

1715

1,20

0,75

1,45

2050

1,28 0,80 I 1,50 1,30 0,95 1,90

205

220

180

190

210

220

190

18

20

2600

270    ! 240

2 Cylinder

175

190

2,90 I 2,20 I 2,00

Litteratur: Rotirende Kleindampfmaschinen, Engineer 1894, Bd. 77, S. 272. — Röhrenkessel für Kleindampfmaschinen, Zeitschr. d. int. Verb. d. Dampf.-Ver. 1890, S. 159. — Serpollet-Kessel, ebendas. 1895, S. 267. — Dito, Portef. d. mach. 1895, Taf. 9 u. 10. — Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1885, S. 745, 754; 1887, S. 680. — Kleindampfmaschinen auf der Ausstellung München, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1888, S. 1118 u. 1136. — Musil, A., Die Motoren für das Kleingewerbe, 2. Aufl., Braunschweig 1883. —• Knoke, J. 0., Die Kraftmaschinen des Kleingewerbes, Berlin 1887. — Claussen, E., Die Kleinmotoren etc., Berlin 1891. — Kosak, Gr,, Motoren für Kleinindustrie, 2. Aufl., Wien 1893.    v. Ihering.

Klein Elefant, Papierformat mit 900 mm Länge und 633 mm Breite; s. Papierformate.

Kleinesche Decke (D. R. P. 71102), wird aus Bausteinen von rechteckigem Querschnitt (Klinker, poröse Ziegel, Schwemmstein, je nach Bestimmung der Decke) auf der Arbeitsschalung so hergestellt, dass in dem unteren Teile der rechtwinkelig zu den Deckenträgern oder Wänden gerichteten Reihenfugen ein hochkantig gestelltes Bandeisen in Zementmörtel eingesetzt wird. Das Eisen befähigt die Decke, schwere Lasten zu tragen; im übrigen ist sie feuersicher und nicht teuer. Näheres, insbesondere die Berechnung der Decke etc. in Knoch und Kallmeyer, Das System Kleine, Halle a. S. 1894, und Zentralblatt d. Bauverw. 1894, S. 360.

Kleinformat, Papierformat mit 402—432 mm Länge und 320—371 mm Breite ; s. P a p i e r f o r m a t e.

Kleinkessel, s. Kleindampfmaschinen.

Klein-Median (Register), Papierformat von 511 mm Länge und 402 mm Breite; s. Papierformate.

Kleinmessung, im Gegensatz zur Grossmessung, die Aufmessung der einzelnen Feldpunkte (z. B. Grenzpunkte) durch Messungslinien, sowie die Aufmessung einzelner Parzellen u. s. w. (z. B. für Teilungen), wobei in der Regel Linienmessung stattfindet. S. auch Stückvermessung und Geodäsie. Kleinpflaster, s. Stein schlagpflaster.

nur

220

220

zu

Reinhertz.

Kleinpunkte, die Bindepunkte eines Messungsliniennetzes, für welche Koordinaten berechnet werden. S. Liniennetz.

Klein Regal (Klein Royal), Papierformat,

621x487 mm; s. Papier for mate.

A.

Kleins Maschinenelement, ausgeführt von Klein, Schanzlin & Becker in Frankenthal, Rhein- X* pfalz, verbindet über eine Krummaxe hinweg die gerade geführten Kolbenstangen von Dampf- und Pumpenkolben an kleineren Pumpmascliinen und MjH dergl. (s. Fig.).    1||

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Der Bügel ist so verschränkt, dass das Kurbel- lg Zapfenlager der innerhalb des Bügels schwingenden Pleuel- ~ stange neben den Armen des Bügels frei herausschwingt, so dass die Ausladung der Bügelarme nicht grösser ausfällt, als der Krummzapfen selbst erfordert. Der Bügel ist mit den Anschlüssen für die Kolbenstangen bezw. Plunger und mit den Bolzenaugen des Pleuelstangenzapfens in Stahl gegossen. Er ersetzt vorteilhaft die Kurbelschleife, allerdings mit etwas grösserer Baulänge der Pumpe.    Lindner.

Klein Viehwagen, bedeckte, mehrstöckige Güterwagen zur Beförderung von Schweinen, Kälbern, Ziegen, Geflügel u. s. w. ; sie werden auch als Etagewagen, zumeist als Schweinewagen bezeichnet. Die einzelnen Böden lassen sich entfernen, so dass die Etagen verschieden hoch gemacht werden können. Sämtliche Wände sind durchbrochen, um durch den starken Luftzug die Tiere vor der Hitze zu bewahren, für die sie weit empfindlicher sind als für Kälte. Die Seiten- und Stirnwände haben je zwei doppelflügelige Thüren über einander. An den Längsseiten sind Futtertröge angebracht, die von aussen mit Wasser und Futter gefüllt werden können (s. a. Wagen).

Birk.

Litteratur: Brosius u. Koch, Die Eisenbahnbetriebsmittel, II. Wiesbaden 1893.

Kleister, s. Klebemittel.

Kleistermarmor (Herrnhuterpapier), ein in der Buntpapierfabrikation durch Marmoriren, Abziehen, erzeugtes Papier, bei dessen Herstellung die Farben mit Kleister verdickt wurden. S. Buntpapiersorten, Bd. 2, S. 779.

Maxim. Kraft.

Klemmenspannung, s. Akkumulatoren für Elektrizität, B. 1, S. 177.

Klemmfutter, s. Drehen.

Klemmgesperre, s. Reibungsschaltwerk.

Klemmhaken, 1. Bankhaken, s. Bankeisen; 2. hölzerne Klammer, welche zum Zusammenleimen von Brettern dient, die zwischen deren Enden fest eingekeilt werden.

Klemmkupplung ist ein Sammelname für Verbindungen von Transmissionswellen mit Benützung konischer Büchsen; hierzu gehört besonders die Hülsen- und die Seilers-Kupplung. S. Kupplung.

Klemmplatten, s. Oberbau (mit Eisenschwellen).

Klempnerblech, s. unter Messing.

Klettenwolf, s. Kammgarnspinnerei und Streichgarnspinnerei.

Kletterweichen, Weichen, bei denen die Unterbrechung der Hauptstrangschiene am Herzstück (s. d.) und unter Umständen auch diejenige an der Weichenspitze (s. Weichen) wegfällt, indem diese Schiene von den Spurkränzen der im Zweiggleise kommenden Fahrzeuge überstiegen (überklettert) wird.

Abgesehen von derartigen, nur vorübergehenden Vorrichtungen, wie sie z. B. auf Strassen-bahnen durch auf die Eahrschienen gelegte Ausweichschienen gebildet werden, kommen Kletterweichen als dauernde Anordnung auf Hauptbahnen vor, um auf freier Strecke Abzweigungen von Anschlussgleisen zu ermöglichen, ohne die auf dem Hauptgleise rasch durchfahrenden Züge im mindesten zu gefährden, was bei der üblichen Weichenanordnung mit Lenkvorrichtung und Herzstück unvermeidlich ist. Eine derartige sorgfältig ausgeführte und wohlbewährte Anordnung zeigt die Blaue Ische Kletterweiche, bei der sowohl an der Spitze wie am Herzstück jede Unterbrechung der Hauptstrangschiene vermieden ist. An der Spitze ist dies dadurch erreicht, dass die eine Zunge (des inneren Kurvenstranges) an die Aussenseite der Hauptstrangschiene gelegt und um ihre untere Aussenkante drehbar gemacht wird, also im unbenutzten Zustande in ganzer Länge von der Hauptschiene entfernt ist. Sie steigt allmälich an und hebt dadurch das auf ihr laufende Rad so weit, dass dessen Spurkranz über die Hauptstrangschiene binwegläuft, wozu es durch die gegenüberliegende, mit gleicher Hebung angeordnete Zunge

Das gemässigte Klima ist das Klima des Veränderlichen ; unperiodische Erscheinungen überdecken häufig die periodischen. Frühling, Sommer, Herbst und Winter wechseln hier als vier typische Jahreszeiten mit einander ab, es fehlt die lange Dauer hoher Kältegrade im Winter wie die anhaltende tropische Hitze im Sommer. Es ist dies das dem Menschen in seiner körperlichen und geistigen Entwicklung am meisten zusagende Klima.

gezwungen wird. Am Herzstück wird ebenfalls der Spurkranz des im Nebenstrang laufenden Fahrzeugs über die Hauptstrangschiene sanft hinübergeführt. So bleibt, wenn die Weiche entsprechend gestellt ist, das Hauptgleis ohne jede Unterbrechung und sonstige Gefährdung. Vergl. Organ für Fortschritte des Eisenbahnwesens 1880, S. 171.    Goering.

Kleyscher Ventilator, s. Schlendergebläse.

Kliebhacke, s. Böttcherei, Bd. 2, S. 554.

Klima, der jährliche Verlauf der Witterung über einem kleineren oder grösseren Gebiet, als ein Ganzes aufgefasst. Das Klima ist konstant, d. h. von der Zeit unabhängig und steht insofern im Gegensatz zu der Witterung oder dem Wetter, das durch den steten Wechsel der Vorgänge in der Atmosphäre steter Veränderung unterworfen ist und mit all seinen Verschiedenheiten eben das Klima ausmacht.

Zumal geologische Forschungen lassen auf mehrfache und in entgegengesetztem Sinne erfolgte Umwälzungen des Klimas seit dem Erstarren der Erdoberfläche schliessen, doch sind generelle Umwälzungen des Klimas innerhalb unserer Zeitrechnung als kaum mit Sicherheit nachgewiesen anzusehen. Andererseits darf wohl angenommen werden, dass gewisse lokale Veränderungen des Klimas in kleineren Gebieten durch Menschenhand, Ausrodung von Wäldern, Austrocknung von Sümpfen etc. herbeigeführt worden sind.

Temperatur, Niederschläge, Feuchtigkeit der Luft und die Winde bauen das Klima auf und zwar zumal die Wärme der Luft, so dass wir nach dem Sonnenstand drei Haupttypen des Klimas: Tropenklima, gemässigtes Klima und Polarklima nebst der Uebergangsform des Subtropenklimas unterscheiden, welch erstere wesentlich mit den gleichnamigen geographischen Zonen zusammenfallen.

Das tropische Klima ist durch die grosse Regelmässigkeit der Erscheinungen charakterisirt. Bei zweimal im Jahre eintretendem höchstem und niedrigstem Sonneustand sind die zugestrahlten Wärmemengen im einzelnen wenig verschieden und ist die, meist nur geringe tägliche und jährliche Schwankungen zeigende, Temperatur abhängig von der Grösse der Bewölkung, somit am niedrigsten während der trüben Regenzeiten, die vielfach mit dem höchsten Sonnenstand zusammenfallen, am höchsten zur Zeit, wo die Bewölkung am geringsten ist, also vielfach bei niedrigstem Sonnenstand. Die Jahreszeiten bestehen hier in dem Wechsel der Trocken- und Regenzeiten.

Das polare Klima herrscht jenseits der Polarkreise; der sechsmonatliche Winter wird dadurch verlängert, dass nach seinem Ablauf die Sonnenwärme zunächst zum Schmelzen von Schnee und Eis aufgezehrt wird, so dass auf einen beinahe neunmonatlichen Winter nur eine kurze wärmere Zeit folgt ; die Temperatur steigt dann sprungweise und sinkt späterhin langsamer gegen den Winter hin. Der Winter des polaren Klimas ist meist arm an Niederschlägen, im Zusammenhang mit dem geringen Wassergehalt der Luft.

Die Subtropenklimazone ist der südliche Teil der gemässigten Klimazone und umfasst in der alten Welt das Mittelmeerbecken, wesentlich charakterisirt durch regenarmen Sommer, während der grösste Teil der Niederschläge im Winter oder Herbst und FVühling fällt.

Als solares Klima bezeichnet man diejenige Temperaturverteilung, die auf der Erde statthaben würde, falls ihre Oberfläche ganz vom Festlande eingenommen wäre und eine Atmosphäre fehlte, so dass die Temperatur nur von der Sonnenstrahlung und der Wärmeausstrahlung nach dem Weltenraum abhängig wäre. Eine wesentliche Aenderuag ist aber zunächst durch die Anwesenheit der Wasserdämpfe bedingt und weiterhin durch die Abwechslung von Meer und Land auf der Erdoberfläche.

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Als Gegensätze kennen wir das kontinentale Klima im Innern der Kontinente, ausgezeichnet durch ^ grosse Schwankungen der Temperatur, und das maritime Klima auf den Meeren und Teil über den Ufergebieten, wo geringere Temperaturschwankungen im täglichen und jährlichen Gange herrschen. Ein ähnlicher Gegensatz besteht zwischen dem Klima der Ebene und dem Höhenklima, der im allgemeinen mit der Erhebung über den Meeresspiegel zunimmt. Ein bedeutender Gegensatz besteht zwischen dem Osten und Westen der Kontinente Europa und Asien, indem bei gleicher Breite das Ostufer bei weitem strengere Winter und wärmere Sommer besitzt als die westlichen Gestade, bedingt durch die von diesen Kontinenten hervorgerufenen Windsysteme.

Weitere, das Klima grösserer oder kleinerer Gebiete stark beeinflussende Faktoren sind die Meeresströmungen — so mildern der Golfstrom das Klima Norwegens und der Benguela-Strom das Klima der südwestafrikanischen Küste, dort erwärmend, hier ab kühlend — die Lage der beherrschenden Gebirge gegen die herrschenden Winde, für kleinere Gebiete die Gestaltung der Erdoberfläche Thallage, Lage auf einem Hochplateau, einem Abhang etc. Auch die physikalische Beschaffenheit der festen Erdoberfläche und ihre Bedeckung können von grossem Einfluss auf das Klima sein, insbesondere ist die Bedeutung einer

Schneedecke [3] nicht zu unterschätzen, zur Bodentemperatur vergl. den Art. Geothermik.

lieber die Beziehungen des Klimas

Litteratur : [1] Brückner, Klimaschwankungen seit 1700, nebst Bemerkungen über die Klimaschwankungen der Diluvialzeit, Pencks Geogr. Abh., Bd.4, Heft 2, Wien 1890.— [2] Trabert, Das solare Klima, Met.-Zeitschr. 1894 (auch Hann. Klimatologie, s. u.). — [3] Woeikof, Der Einfluss einer Schneedecke auf Boden, Klima und Wetter, Pencks Geogr. Abh., Bd. 3, Wien 1889; Brückner, Ueber den Einfluss der Schneedecke auf das Klima der Alpen, Zeitschr. d. deutschen und österr. Alpen Vereins. Bd. 24, 1893; ferner Zenker, Der thermische Aufbau der Klimate aus den Wärme Wirkungen der Sonnenstrahlung und des Erdinnern, Nova acta der kgl. Leop. Karol, deutschen Akad. d. Naturforsch., Bd. 57, Nr. 1, Leipzig 1895; Woeikof, Klimatologisclie Zeit- und Streitfragen, Met. Zeitschr. 1891, 1894 u. 1895; Probst, Klima und Gestaltung der Erdoberfläche in ihren Wechselwirkungen, Stuttgart 1887; Meyer, Hugo, Anleitung zur Bearbeitung meteorol. Beobachtungen für die Klimatologie, Berlin 1891 ; Koppen, Anleitung zu klimatologischen Untersuchungen in Brauns Lehrbuch der Balneotherapie, 5. Aull., Braunschweig 1886, Lehrbücher der Klimatologie ; Hann, Handbuch der Klimatologie, Stuttgart 1883; Woeikof, Die Klimate der Erde, Jena 1887; Marchi, L. de, Climatologia, Mailand 1890; Hornberger, Grundriss der Meteorologie und Klimatologie, Berlin 1891 ; Supan, Grundzüge der

Grosstnattn.

physikal. Erdkunde, Leipzig 1896.

Klingel, elektrische, s. Alarmvorrichtungen.

Klingstein, s. v. w. Phonolith.

Klinkbolzen, Spitzbolzen, der mit seinem spitzen Ende durch das Holz reicht und hier umgeklinkt oder vernietet wird.

Klinke, 1. Falle, Thürverschluss, wohl die einfachste und älteste Art, bestehend in einem Eisen- oder Holzstab, dessen eines Ende an der Thüre befestigt ist ; das andere in    ^

einem Bügel laufende Ende kann durch einen Knopf oder sonstigen Handgriff gehoben und über einen Klink- oder Schliesshaken ein-

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gehängt werden (s. Fig). Um die Bewegung auch von der andern Seite der Thüre zu ermöglichen, ist diese in der halben Länge der Klinke durchbohrt. Hier wird der Klinkhebel eingesetzt, dessen Griff auf der Bückseite hervorsteht. 2. Fälschlich wird auch der Thürdrücker (Hebeldrücker) Klinke genannt.

Klinken, Sperrklinken oder Sperrkegel, greifen in Sperr- oder Schalträder ein oder dienen zur festen Einstellung in einem toten Gesperre.

Sie legen sieb unter der Wirkung des Eigengewichtes (Fig. la) oder einer besondern Belastung oder durch Federdruck (Fig. lb) in die Verzahnung ein. Zum Auslösen dienen erforderlichenfalls besondere Griffe (Fig. 1 a). Bei dem „stummen Gesperre“

(Fig. 2) werden die Klinken durch eine auf der Radnabe mit Reibung aufsitzende Klemme aus der Verzahnung ausgehoben und hochgehalten , solange sich das Rad vorwärts dreht, beim Rückgang aber wieder eingelegt.

Doppelklinken (Fig. 3) zum

Umlegen für Schaltung in der einen oder andern Richtung kommen an Werkzeugmaschinen Anwendung ; die innerhalb der Klinke (Fig. 3) liegende Feder drückt einen Stift gegen die an dem Drehzapfen angefeilte Fläche, so dass beim Ausheben und beim Umlegen der Klinke die Feder stärker gespannt wird. Fig. 3 bezieht sich auf eine Bohrmaschine mit lotrechten Axen; bei wagrechten Axen genügt das Eigengewicht der Klinke oberhalb des Schaltrades zum Eingriff. — Klinken, welche selbst federn, kommen bei halbrunder Verzahnung an Zählwerken u. dergl. vor. Die Klinkensteuerungen der Dampfmaschinen enthalten gehärtete Stahlblättchen zur zeitweisen Bewegung der Einlassventile (Sulzer-Steuerung)

Litteratur: Reuleaux, Der Konstrukteur, 4. Aufl., Braunschweig 1882.

Herrmann, Mechanik, 3. Teil, 1. Abt., Braunschweig 1876, S. 876 f.

Weinbtgnner.

Fig. 3.

Fig. 1.

Fig. 2.

zur

— Weisbach-Lindner.

Klinken, im Bergbau, eine Vorrichtung zum Aufsetzen der Fördergestelle bei der Schachtförderung (s. d.).

Klinkenkni)plung, solche Kupplungen (s. d.), welche die Verbindung durch Eingriff von Sperrklinken bewirken, wie die Uhlhornsche Motorenkupplung. Klinkenstenerungen, s. Präzisionssteuerungen.

Klinker, bis zur Sinterung gebrannte Ziegelsteine. . Ein guter Klinker soll eine Wasseraufnahmefähigkeit von höchstens 2°/₀ haben.

Litteratur und weitere Angaben s. unter Pflaster klinker, Thon waren und

Ziegel.

K. Dütntnler.

Klinkerban, s. Bootsbau, Bd. 2, S. 622.

Klinkerstrassen sind hauptsächlich in den Küstengegenden Deutschlands und der Niederlande, wo es an natürlichen Gesteinen und an Kies mangelt, angewendet worden, in neuerer Zeit vielfach in Amerika sogar für städtische Strassen.    Die Güte und Dauerhaftigkeit der

UÜ

Klinkerstrassen hängt wesentlich von der Gleioh-mässigkeit und Güte der bis zur Verglasung

Vf' ..... (15—17 Tage) gebrannten und sehr langsam

(4—5 Tage) abgekühlten Backsteine, der sogen.

Fig. 2.

Fig. 1.

Dadurch wird einem Durchbrechen der

Fig. 3.

Klinker (s. d.), und von der zur Herstellung des Pflasters angewendeten Sorgfalt ab. Als Unterlage wird eine Sandbettung von 30—40 cm Stärke in gleichmässiger Dicke nach der Schablone im Erdkasten der Strasse abgerammt und abgewalzt. An den beiden Seiten der Fahrbahn werden zwei oder mehr Läuferreihen im Verband als Saumsteine gelegt, worauf zwischen dieselben die Klinker hochkantig der Länge nach, senkrecht zur Strassenaxe, reihenweise im Verband, nach der die Wölbung angebenden Schablone gesetzt werden. Die Fugen sind möglichst eng zu halten und der Schlussstein gut einzupassen. Der Verband erfolgt entweder nach dem «=. Läuferverband (s. Fig. 1) oder besser, indem die Stossfugen jeder Schicht um ¹/₃ Stein gegen die vorhergehende verschoben wird (s. Fig. 2).

die Breite zwischen 10 und 11 cm, die Die Bockhorner Klinker sind 22,8 cm lang,

cm

cm.

Klinker in der Mitte vorgebeugt. An Wegübergängen oderFig-⁴-Krümmungen wird der Aehrenverband (s. Fig. 3), in letzterem Falle werden auch vielfach keilförmig angeordnete Steine verwendet. Nach Herstellung des Pflasters wird reiner Quarzsand in dünnen Lagen ausgestreut und, unter andauernder Besprengung, mit einem stumpfen Besen in die Fugen eingekehrt, worauf nach Beschüttung der fertigen Strasse mit einer 1—5 cm hohen Sandschicht dieselbe dem Verkehr übergeben werden kann. Die Erhaltung bezw. die Erneuerung dieser Sandschicht ist für Klinkerstrassen von grosser Wichtigkeit, da durch dieselbe das Aufschlagen der Pferdehufe gemildert und die Abnützung der Steine vermindert wird. Zum Schutz gegen das Verwehen des Sandes durch den Wind werden meist die Fusswege erhöht angelegt und erhalten entweder eine Raseneinfassung oder einen seitlichen Abschluss durch Bordsteine. Zur Ausbesserung bezw. zum Herausholen einzelner zerbrochenen oder verschobenen Steine dient ein besonders geformter Schlüssel (s. Fig. 4). Das für städtische Strassen verwendete Klinkerpflaster wird meist in Zementmörtel verlegt. Die Grösse der Klinker ist sehr verschieden. Im allgemeinen wechselt die Länge zwischen 18 und 23 Dicke zwischen 4,5 und 5,5 18,8 cm breit, 5,2 cm dick und wiegen je 3 kg.

Litteratur: Osthoff, Die Klinker und die Klinkerstrassen, Leipzig 1882. — Heusinger von Waldegg, Die Ziegelfabrikation, 3. Aufl., S. 60. — Handbuch d. Ing.-Wiss., Bd. 1, Abt. 2,

2. Aufl., Leipzig 1884, Kap. 6, S. 217. — Handbuch d. Bauk., Abt. 3, Heft 4, Berlin 1892,

L. v. Willmann.

S. 174. — Willmann, L. v., Strassenbau, Fortschritte d. Ing.-Wiss., 2. Gruppe, Heft 4, Leipzig 1895, S. 63, daselbst ausführliche Litteraturangaben.

Klinkhaken, Schliesshaken, mit Anlauf versehener Haken, der im Thürpfosten befestigt wird und bei Einlegen der Thürklinke oder Falle die Thüre verschlossen hält.

Klinkring, s. Schiffbau.

Weinbrenner.

Kliiikung¹, Ausschnitt eines Stückes Holz, um dieses an ein anderes anzupassen; man nennt dann das Stück an- oder ausgeklinkt, das andere eingeklinkt.

Klinoklas, s. unter Strahlerz.

Klinometer, Instrumente zum Messen oder Abstecken von Höhenrichtungen.

S. Höhen-, Gefall - und Neigungsmesser, sowie Frei handinst r um ente zum Nivelliren und Höhenmessern

Reinhertz.

Klipper, ein scharf gebautes, schnellsegelndes Kauffahrteischiff, meistens als Vollschiff getakelt.

Klischiren, s. Abklatschen.

Klitometer, Neigungs- oder Gefällmesser (s. d.) wie die Bergwage (s. d.).

Kloake, s. Kanalisation der Städte und Ortschaften.

Kloben, s. v. w. Haspen, Bandhaken, Stützhaken, Stützkegel, der am Thüroder Fensterpfosten oder -lutter befestigte eiserne Haken oder Dorn, Kegel, in welchem das Band, mit runder Schleife eingehängt, sich dreht und seine feste Unterstützung findet.

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Fig. 1.

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Fig. 4.

Fig. 3.

Fig. 2.

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Fig. 5.

Fig. 8.

Man unterscheidet: 1. Der Spitz-kloben (Fig. 1), die einfachste Art, aus einem Stücke ausgeschmiedet, wird 6—8 cm in das Holz eingeschlagen. Bei Schwinden oder Spalten des Holzpfostens muss eine Lockerung in diesem eintreten und der genaue Anschlag der Thüre verloren gehen ; deshalb ist es vorteilhafter 2. den Kloben auf Platte (Fig. 2) aufzunieten und letztere mit 4—6 Nägeln, besser Schrauben, am Anschlag zu befestigen. Der Kloben wird dann aus zwei Teilen bestehen; dem Dorn, um welchen sich das Band legt, und der Stütze, welche als Hülse den Dorn umfasst und mit dein letzteren durch eine Niete verbunden oder durch einen Stift verbohrt ist. 3. Bei Kloben in Stein ist die Stütze etwa 25 mm stark in den Stein einzukitten (Fig. 3) und zum besseren

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Fig. 7

Fig. 6.

Weinbrenner.

Halte an den Kanten aufzuhauen. Bei schweren Thüren oder Thoren wird der Dorn höher und die Stütze aus zusammengelegten und vernieteten Lappen gebildet (Fig. 4). Bei grossen, schweren Thoren kommt 4. der Stützkioben zur Anwendung. Bei diesem ist der Dorn nach unten verlängert und wird am unteren Ende ebenfalls in Stein eingelassen (Fig. 5). Bei einfachem Beschläge endigt der Kegel oder Dorn stumpf oder mit flachem Kopfe, bei reicherer Ausstattung erhält er eine formale Ausbildung durch gedrehte oder gegossene Knöpfe in Zink, Eisen oder Messing, welche einzustiften sind. — Um die Bewegung der schweren Thüren möglichst zu erleichtern, ist die Reibung des Bandes auf dem Kloben thunlichst zu verringern. Dies wird erreicht, wenn der auf der Bandhülse eingesetzte Zierknopf (Fig. 6) fest eingeschraubt auf dem flach gerundeten oberen Ende des Dorns aufsetzt, so dass das Band nicht mehr den oberen Rand des Klobens berührt. Wird durch eine schräggeführte Oeffnung an den Drehpunkt Oel zugeführt, so wird die Beweglichkeit sehr gefördert. Fig. 7 und 8 sind Lappenkloben in Holz und Stein, letzterer hat den Vorteil, dass das Einsetzen in Stein durch ?wei Schrauben statt durch einen grösseren Lappen geschieht und bei Senkungen leicht nachgeholfen werden kann.

Klobsäge, s. Sägen und Sagemaschinen.

Klöbeisen, s. Böttcherei, Bd. 2, S. 554.

Klönnes Kreiselrätter, s. Si eh vor rieht un g en.

Klöpfel, s. Klöppeln und Spitzen.

Klöppelkissen (Klöppel sack),s. Klöppeln und Spitz en. Klöppelmaschine, s. Flechtarbeiten.

Klöppeln, ein Arbeitsverfahren zur Erzeugung von an einander geschlossenen Gezwdrnen, Geflechten und Geweben, bei welchem die zu vereinenden, auf kleinen Spulen (Klöppel,

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Klöpfel) aufgewundenen Fäden, durch in Drehung und Verschiebung bestehender Lagenänderung dieser Spulen, in der beabsichtigten Weise verbunden werden, und an die Kreuzungsstelle tretende Nadeln die Verbindung so lange sichern, bis neu hergestellte Fadenkreuzungen die Auflösung dieser verhindern.

Fig. 1.

Bei dem Handklöppeln, das vorzugsweise in der Spitzenerzeugung Anwendung findet (s. Spitzen), bestehen die Klöppel aus dünnen, cylin-drischen Holzstäbchen (Fig. 1 u. 2), deren hinteres, mit der Hand zu fassendes Ende a keulenförmig verdickt ist, während das vordere freie Ende einen Fig. 2.

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kleinen Knopf b zur Regelung des Fadenablaufes trägt. Zum Schutz des auf dem Schaft des Klöppels aufgewundenen Fadenvorrates dient bei der in Sachsen und Rohmen üblichen Klöppel-furm (Fig. 1) eine Hülse c (die Klöppeltüte), welche den Faden umhüllt und vor Berührung

mit der Hand der Klöpplerin bewahrt. Der in Belgien und Frankreich benützte Klöppel (Fig. 2) entbehrt diese Hülse. Zur Stützung des Arbeitstückes dient der Klöppelsack oder das Klöppelkissen (Fig. 3—5), ein cylindrisches, mit Stroh, Heu oder Sand gestopftes Polster, das in Sachsen und Böhmen auf einem kleinen ausgetieften /

Untergestell b ruht (Fig. 3 u. 4), in Belgien und Frankreich in ein vier-

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Fig. 5.

Fig. 3.

Fig. 4.

eckiges Kissen c drehbar eingelagert ist (Fig. 5), das den nicht benützten Klöppeln zur Auflage dient. Auf diesem Polster werden die gekreuzten Fäden an den Kreuzungsstellen durch Kopfnadeln d (Klöppelnadeln) so lange befestigt, bis ihre gegenseitige Lage durch neue Verschränkung der Fäden gesichert ist. Die Lage der Kreuzungsstellen bestimmt hierbei ein auf der Umfläche des Klöppelkissens festgehefteter papierner Musterbrief e (die Aufwinde), welcher die betreffenden Stellen durch Nadelstiche markirt, das Muster des herzustellenden Klöppelwerks aber in einfachen Linien vorgezeichnet enthält. Bei der Herstellung langer Spitzenstreifen umschliesst der Klöppelbrief das cylindrische Kissen vollständig, so dass die Arbeit unter allinälicher Weiterdrehung des Kissens um seine Längenaxe ohne Unterbrechung beliebig lange fortgesetzt werden kann. Zur Breitenspannung der Spitze dienen die schräg im Kissen steckenden ßandnadeln. Die Aufstecknadeln halten die nicht benützten Klöppel ausserhalb des Arbeitsbereiches der Klöpplerin paarweis geordnet. Hierdurch wird die Einbeziehung der ausgeschalteten Klöppel in den Arbeitsgang erleichtert, da die Klöppel stets paarweis zur Benützung kommen. Sie werden während des Klöppelns teils um einander gedreht („geworfen“) und hierdurch die Fäden paarweis verzwirnt, teils zum Zweck des „Kreuzens“ der Fäden über einander verschoben. Beide Thätigkeiten hinter einander folgend ausgeführt, liefern einen „halben Schlag“. Durch mehrfache Wiederholung der gleichen Arbeit geht der „Kreuzschlag“, „Flechtenschlag“, „Leihenschlag“, „Löcherschlag“ u. a. hervor, die den (Hund und das Muster der Spitze bilden.

Fischer.

.Die zum Klöppeln einfach gestalteter Besatzstreifen (Spitzen) dienende Klöppelmaschine ist eine Flechtmaschine (s. Flechtarbeiten), bei welcher durch Teilung des Klöppelweges und Einschaltung von Weichen und Drehtellern in diesen zur Leitung der Klöppel durch die Teilbahnen, neben der gegenseitigen Verschränkung (Kreuzung) der Fäden auch eine Verzwirnung dieser, sowie eine zeitweise Ausschaltung arbeitender Klöppel ermöglicht ist.

Klöppelnadeln, s. Spitzen.

Klöppelspitzen, durch Handklöppeln oder auf der Klöppelmaschine hergestellte Spitzen (s. d. Art. Klöppelm und Spitzen.)

Klötzelbrücken, Holzbrücken, bei welchen die Träger aus mehreren über einander gelegten Balken bestehen, die durch zwischenliegende kurze Balkenstücke, Klötzel, von einander getrennt sind. S. Hölzerne Brücken.

Klopfen, im Bergbau, s. v. w. ein hörbares Zeichen geben, entweder für den Beginn bezw. das Ende einer Schicht, oderfürdie Schachtförderung (s. d.).

Klopfer, s. Telegraph.

Klopfmaschine, diejenige in der' Tuchfabrikation (s. d.) verwendete Maschine, die das Klopfen des Tuches auf mechanischem Wege zu vollführen hat. — Vergl. auch Seidenspinnerei.

Klopfwolf, s. Streichgarnspinnerei.

Kloset, s. v. w. Abort (vergl. Bd. 1, S. 47) mit Abschluss gegen die Grube oder den AbÜusskanal ; wenn mit Wasserleitung versehen, auch Spülabort oder Wasserkloset genannt.

Der Abschluss gegen die

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Fig. 1.

Fig. 1 a.

Fig. 2.

Kanalgase wird durch aufzielibare Klappen, durch selbstthätig (zufolge der Last der Exkremente und des Wassers) sich öffnende Klappen oder durch reine Wasserabschlüsse (sogen. Siphons) erreicht, und man unterscheidet hiernach Zugklosets, selbstthätige Klappenklosets und Siphonklosets ; auch Kombinationen von Zugklosets in Verbindung mit Siphons sind nicht selten (vergl. auch Bedürfnisanstalten).

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Bei den Zugklosets (Zugstangenklosets) öffnet sich nach dem Aufziehen der Zugstange nicht nur die Klosetklappe, sondern gleichzeitig auch der am Kloset angebrachte Wasserleitungshahn, der manchmal direkt mit der Wasserleitung, meist aber mit einem kleinen Reservoir (Dienstbüchse, Spülkasten) in Verbindung steht. Ein Zugkloset ist in Fig. 1 u. 1 a dargestellt; der ganze Apparat wird mit Holzwandung und Sitzbrett verkleidet.

Fig. 3.

Die selbstthätigen Klappenklosets (s. Fig. 2) haben unter der Schüssel eine in Axen-lagern drehbare, durch Gegengewicht ausbalancirte Klappe (emaillirtes Gusseisen), welche sich nach unten öffnet, wenn sie durch Exkremente oder Wasser belastet wird. Die Wasserspülung wird hierbei durch einen an der Wand befestigten selbstschliessenden Hahn (Kugelfallhahn) oder durch Spülkasten mit Zughebel bewerkstelligt.

Ein viel gebräuchliches Siphon kloset zeigt Fig. 3; der obere Teil, die sogen. Zungenschüssel, ist aus Steingut oder Porzellan, der Siphon aus emaillirtem Gusseisen hergestellt; die Spülung erfolgt wie bei den selbstthätigen Klappenklosets durch Selbstschlusshähne oder Spülkasten. — Die sogen. Unitas-, Excelsior- etc. Siphonklosets, bei welchen Siphon und Schüssel in einem einzigen freistehenden Körper aus Steingut vereinigt sind, s. Bd. 1, S. 48, Fig. 9 a u. b.

Näheres über die Spüleinrichtungen, die ausserordentlich mannigfaltig sind, sowie über allgemeine Dispositionen in den Patentschriften D. R. P. Nr. 1390, 7272, 9193, 10170, 11074, 12184, 13410, 13973, 15451, 16695, 17148, 18296, 18515, 18 592.19 418,20284,20 286,20353, 20375, 20525,    23063,    23563,    28425,    35016,    36606,    37115,    37 238, 37853,38229,40 302.40 304,

41546, 43 356,    43 705,    44 539,    44710,    45115,    51231,    51785,    51954, 52800, 53100,55143, 55 205,

55 208, 55 215,    55 298,    55 766 ,    58 095,    58 662,    58 672,    59 927,    60 046, 60 072, 6 1 488, 62 592, 63 004,

67 959, 68329,    71390,    71391,    71471,    71930,    72961,    73 757,    73 909, 74441. Bezugsquellen alle

Wasserleitungsarmaturfabriken.    Blecken.

Klosetpapier, ein meist ans Stroh- und Holzfaser, manchmal auch aus Alfafaser liergestelltes dünnes, bräunliches Papier minderer Gattung; s. Papier-

Sorten.

Max. Kraft.

,. jnt n m

UagonälsdiniCriach. AC

Klosetscliiisseln zum Aufsetzen auf die eisernen Klosetkasten werden in runder und ovaler Form meist aus Steingut, aus Porzellan und aus Gusseisen (innen emaillirt) hergestellt. Am oberen Band befindet sich zum Anschluss an die Wasserleitung (Klosethahn etc.) ein meist tangential angebrachter Stutzen, in welchen das Wasserleitungsrohr (Bleirohr) eingesteckt und unter Umhüllung mit Zement oder Kitt mittelst übergezogener Gummimanschette abgedichtet wird. Je nachdem der Stutzen sitzt, unterscheidet man Schüsseln für Bechtsumspülung, Linksumspülung oder Zentralspülung; bei letzterer wird der Wasserstrahl rechtwinkelig eingeführt und durch eine angeschraubte Gegenplatte nach allen Bichtungen hin verteilt. Bezugsquellen für Steingutschüsseln sind unter anderen: F. A. Mehlem in Bonn,

rn

L. Wessel in Boppelsdorf, Villeroy & Boch in Wallerfangen, Steingutfabrik Witteburg in Farge a. d. Weser,

Blecken.

Untersicht

Thomas Twyford Hanley Staffordshire.

Stein g

Klostergewölbe. — Ueber die Formgebung s. Gewölbe, Bd. 4, S. 653. Die Einwölbung kann „auf den Kuf“ oder „auf den Schwalbenschwanz“ erfolgen, und zwar wird bei Klostergewölben aus Hausteinen stets die erstere, bei solchen aus Backsteinen A häufig die letztere Einwölbungsweise gewählt.    Kf

Fig. L

Bei der Einwölbung „auf den Kuf“ (s. Fig. 1) bilden M' die Lagerflächen abgestumpfte \ Pyramidenflächen und die \ry Schichten oder Scharen geschlossene, polygonale, der Grund- V rissfigur ähnliche, rahmenartige Figuren. Zur Einwölbung ist N eine vollständige Einschalung oder Einlattung erforderlich

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

-«;* rr~ïxrr?rrxÊ und zeigt Fig. 2 die Anordnung der Lehrbögen, von denen zunächst ein ganzev Diagonallehrbogen na aufgestellt und in der Mitte durch einen »Stiel, den sogen. „Mönch“, unterstützt wird. Gegen diesen Lehrbogen stützen sich zwei halbe Diagonallehrbögen bb, worauf die Hauptbögen cc und die Schiftbögen dd, welche beide nach der AVölblinie gefoi’mt sein müssen, gestellt und das Ganze eingeschalt oder eingelattet 5\J)i wird. Bei Hausteingewölben sind besondere Gratsteine (s. Stein g in Fig. 1), welche in die beiden benachbarten Wangen gehörig eingreifen müssen, und ein Schlussstein S erforderlich. — Bei Backsteineinwölbung muss in den Graten die Stossfuge der Schar der einen Wange sich genau der Lagerfläche der gleich hohen Schicht der angrenzenden Wange anschliessen, weshalb die betreffenden Steine' nach einer doppelten Schmiege behauen werden müssen. Für die »Schwalbenschwanzeinwölbung genügt die Aufstellung von Lehrbögen und kann die Verschalung entbehrt werden. Die Schichten werden in diesem Fall senkrecht zu den Gratlinien gestellt, so dass sie je in den Mitten der Wangen zusammenstossen und hier eine sogen. „Naht“ bilden, ähnlich wie bei den auf Schwalbenschwanz eingewölbten Kappen (s. d.) AVenn die Wangen des Klostergewölbes durch Stichkappen durchbrochen werden, kann eine hübsche AVirkung erzielt werden.    L. v. Willmann.

TM-*

Fig. 2.

IVeittbrenner.

Klotz, 1. auch Block: jedes unbearbeitete Stück Stein, Holz oder Metall u. s. w., z. B. Sägeklotz, ein Baumstamm von gewöhnlicher Brettlänge; 2. kurzer Abfall eines Holzstücks; 3. Klötzchen, die zum Kaminbau verwendeten Backsteine, 10 cm stark und 25 cm lang; 4. Rammklotz, s. Rammen; 5. Klotzwagen, s. Sägemühlen.

Klotzbremsen sind jene Bremsen für Eisenbahnfahrzeuge, bei denen das Bremsen durch das Anpressen von Klötzen (Backen) an die Radumfänge bewirkt wird. Fast alle derzeit bei den Eisenbahnfahrzeugen in Verwendung stehenden Bremsen (s. d.) sind Klotzbremsen. Die Bremsklötze sind von Holz oder Metall. Im Gegensätze zu den Klotzbremsen stehen die Schlitten-, Keil- und Bandbremsen, worüber unter den betreffenden Schlagwörtern Näheres

mitgeteilt ist.

Alf. Birk.

R. Moldau.

Klotzen, pflatschen, foulardiren, bezweckt, ein Gewebe in offener Breite unter Anwendung besonderer Maschinen (s. Klotzmaschine) mit verdünnten, konzentrirten oder verdickten Lösungen von Farbstoffen, Beizen oder Appreturmitteln auf beiden Seiten gleichmässig zu versehen.

Klotzmaschine, Pflatsch-, Padding-, Foulardirmaschine, dient als Breitfärbemascliine zum Färben von Geweben, zum Imprägniren letzterer mit Beizen und zum Eintreiben von Appreturmitteln. Sie besteht im wesentlichen aus einem hölzernen Trog (chassis), der zur Aufnahme der Färbe-, Beiz- oder Appreturflüssigkeit dient und in welchem nahe am Boden eine oder mehrere hölzerne Leitwalzen angebracht sind. Darüber befinden sich zwei mit Kattun umwickelte oder mit Kautschuk überzogene Quetschwalzen aus Holz bezw. Eisen, Messing oder Kupfer gelagert. Der von einer Holzrolle sich abwickelnde Stoff wird über Stäbe geleitet, ebnet sich, über eine Ausbreitschiene gleitend, passirt darauf den Trog und gelangt zwischen die Quetschwalzen, wo er von dem IÜberschuss der Flüssigkeit befreit wird, um nach Verlassen derselben sich wieder auf eine Holzrolle aufzuwickeln oder um vorher auf einer Cylinder-trockenmaschine oder in der Hoteflue (s. d.) getrocknet zu werden.

Litteratur: Grothe, Appretur der Gewebe, Berlin 1882, S. 412. — Dépierre, Appretur der Baumwollgewebe, AVien 1888, S. 96.    R. Moldau.

Klotzpflasterungeii, s. Strassen bau.

Klüse, s. Ankergeschirr.

Klüten, mit der Hand unter Thonzusatz als Bindemittel geformte Stein-kohlenhriketts (s. Brikettiren).

Klüver, s. Besegelung, Bd. 2, S. 288.

Klüverbaum, s. Bemastung, Bd. 2, S. 241.

Klüyerfall, s. Takelage.

Kluft, als bergmännischer Ausdruck, bedeutet eine leere oder nur teil* Aveise ausgefüllte oder auch eine mit lockeren, mechanisch eingeschwemmten Stoffen erfüllte Gesteinsspalte. Der Ausdruck stellt im Gegensatz zu Gang (s. d.), als einer solchen Spalte, welche mit festem Mineral oder Mineralgemenge ganz oder nahezu vollständig ausgefüllt ist [1]. Eine mit thonigen Massen erfüllte Kluft heisst Lettenkluft oder Schmerkluft [2].

Litteratur: [1] Cotfa, B. v., Die Lehre von den Erzlagerstätten, Bd. 1, Freiberg 1859.

Ad. Schmidt.

[2] Gätzschmann, Sammlung bergmännischer Ausdrücke, Freiberg 1859.

Klugsche Steuerung, s. Umsteuerungen.

Klumpblock, s. Takelage.

Kluppe, ein Fangwerkzeug beim Gestängebohren (s. Tiefbohren). Kluppe (Schneidkluppe), s. Schraubenfabrikation, km, in Deutschland amtliche Abkürzung für Kilometer. Knäuehvickelmascliine, s. Zwirn.

aus

Knagge, schräggestellter oder steil aufsteigender Träger im Holzbau, einem Brett- oder kurzen Holzstück gebildet, welches, zwischen eine Stütze und

Fp

Fig. 1.

Fig. 2.    ^

aufliegende Last eingespannt, zur Sicherung der |

Fig. 4.

(Aus Esslingen a. N.)

Fig. 3.

Weinbrenner.

Verbindung mit Zapfen und Versatzung versehen ist. Kommt sowohl an Thür- und Thoröffnungen (Fig. 1) als an Freistützen (Fig. 2), besonders aber an Balkenvorsprüngen der überkragenden Holzwände vor, wobei dann die Bildung der Eckknaggen von Wichtigkeit (Fig. 3 u. 4).

Knall, kurzer Schall, erzeugt durch eine einzige, etwa durch Stoss oder Explosion entstandene Luft welle. Bei starker Verdichtung der Luft in der Welle ist die Fortpflanzungsgeschwindigkeit grösser als die des gewöhnlichen Schalls, das zeigen die Schiessversuclie mit Photograpliirung der Schlieren von

E. Mach [1]. Nach [2] nimmt die Wellenlänge einer Verdichtungswelle der Luft aus theoretischen Gründen fortschreitend ab. Dann muss ein Windstoss eine Verdichtungswelle erzeugen können, die in genügender Entfernung als Knall gehört wird. In der That sind an Meeresküsten und Seeufern solche Knall-walirnehmungen bekannt (Seeschiessen am Bodensee), vergl. [3].

Litteratur: [1] Mach, E., und Salcher, P., Photographische Fixirung der durch Projektile in der Luft eingeleiteten Vorgänge, Wiener Sitzungsber. 1887, (2) 95, S. 764, u. 1889, (2) 97, S. 41. — [2] Riemann, B., Gesamm. mathem. Werke, S. 145 : lieber die Fortpflanzung ebener Luftwellen etc., Leipzig 1876. — [3] Zeitschrift Gaea 1897, 4, S. 215.    Aug. Schmidt.

Knallgas (Hydrooxygengas), ein Gemenge von 2 Volumen Wasserstoffgas mit 1 Volumen Sauerstoffgas oder 5 Volumen atmosphärischer Luft, welches beim Anzünden unter heftiger, von Knall begleiteter Reaktion und unter Bildung von Wasser explodirt, und dessen mechanische Wirkung auf der Ausdehnung des erzeugten Wasserdampfes durch die entwickelte Reaktionswärme beruht.

Bei der Verbindung von 1 g Wasserstoff mit der zur Bildung von Wasser hinreichenden Menge Sauerstoff werden 34 462 Kal. frei. Ein solches Gemenge von Wasserstoff und Sauerstoff entsteht bekanntlich umgekehrt bei der Zersetzung des Wassers durch den elektrischen Strom. Im weiteren Sinne bezeichnet man als Knallgas jedes explosive Gasgemisch, dessen Gemengteile sich bei der Entzündung chemisch verbinden, wie z. B. das Chlorknallgas ein Gemenge gleicher Volumen AVasserstoff und Chlor, welches sich schon durch Einwirkung des direkten Sonnenlichts unter Explosion und Knall zu Chlorwasserstoffgas oder Salzsäuregas vereinigt. Ein jedes brennbare Gas oder Gasgemisch erfordert eine bestimmte Temperatur, um es zur Entzündung zu bringen. AVird demselben daher ein indifferentes Gas zugemischt, so findet, wenn eine bestimmte Menge desselben vorhanden ist, eine Entzündung nicht mehr statt, weil dann die Entzündungstemperatur nicht mehr erreicht wird. Knallgas explodirt noch, wenn es (1 Vol.) gemischt ist mit 2,82 Vol. Kohlensäure oder 3,37 Vol. Wasserstoff oder 9,35 Vol. Sauerstoff; es explodirt nicht mehr bei Gegenwart von 2,89 Vol. Kohlensäure oder 3,93 Vol. Wasserstoff oder 10,68 Vol. Sauerstoff. Andererseits gelingt es, AVasserstoff und Sauerstoff ohne Explosion in einer dauernden Flamme — Knallgasflamme — zu verbrennen, wenn man Sauerstoff in eine AVasserstoffflamme leitet, wenn man also die beiden Gase sich erst im Moment der Entzündung mischen lässt. Dazu werden Ausströmungsröhren besonderer Konstruktion verwendet, in welche aus getrennten Gasbehältern die Gase eingeleitet werden, und diese Einrichtung

(s. d.) bezeichnet wird.

wird als K n al lg as ge b 1 äs o bezeichnet. Man lässt zunächst den Wasserstoff ausströmen, entzündet ihn und lässt nun vermittelst eines Kegulirhahns so viel Sauerstoff zutreten, dass die Flamme ohne Geräusch brennt. Die Temperatur dieser fast farblosen Flamme ist nach Bunsen 2844°. Eine Uhrfeder verbrennt darin mit lebhaftem Funkensprühen, Kieselsäure, Thonerde, Platin sind darin schmelzbar, und St as hat damit Silber destilliren können. Das Knallgasgebläse findet daher in der Platinraffinerie zum Schmelzen des Platins Anwendung. Ein Stück Kalk wird in der Knallgasflamme zur lebhaftesten Weissglut erhitzt und strahlt ein sehr glänzendes Licht aus, welches nach dem Namen seines Entdeckers als Drummondsclies Kalk licht

IV. Kerp.

Aug. Schmidt.

Knallgasmikroskop, ein mit Drummondscliem Kalklicht (s. d.) beleuchteter Projektionsapparat zur objektiven Darstellung mikroskopischer Präparate (s. M i k r o s k o p).

Knallgummi, s. Zeichenmittel.

Knallkapseln, kleine, mit einem Knallsatz gefüllte Dosen, welche von den Bahnwärtern unter gewissen Umständen auf den Schienen ausgelegt und von den Rädern der darüber gehenden Fahrzeuge zum Zerspringen gebracht werden, wodurch dem Zug das Haltesignal gegeben wird (s. Bahn zustand s-

s i gnale).

Köchy.

Knallpräparate, s. Initialzündungen.

Knallquecksilber (Mercuridfulminat, Howards Knallpulver) ist das Quecksilbersalz einer organischen Säure, der Knallsäure, tvelche in freiem Zustande nicht bekannt ist, die Zusammensetzung    besitzt,

hinsichtlich ihrer Konstitution noch der Aufklärung bedarf und ihren Namen von der Eigenschaft ihrer Salze hat, durch Erhitzen, durch Stoss oder Schlag unter Knall heftig zu explodiren. Das wichtigste dieser Salze ist das Knallquecksilber, welches zu den energischsten Explosiv- oder Sprengstoffen zu zählen ist. Es besitzt die Zusammensetzung'C^N^O^Hg-f-H₂0, ist 1799 von Howard entdeckt worden und kristallisirt in seideglänzenden weissen Nadeln, die in heissem Wasser ziemlich löslich sind, durch Erhitzen, durch Stoss und Schlag sowie durch konzentrirte Schwefelsäure äusserst heftig explodiren und daher in trockenem Zustand sehr vorsichtig zu behandeln sind. Dagegen lässt es sich, mit 30 °/₀ Wasser vermischt, bequem handhaben und z. B. auf einer Marmortafel mit einem Holzpistill fein reiben. Von seinen chemischen Umsetzungen interessirt hier nur die Einwirkung von konzentrirter Salzsäure, durch welche unter Kohlensäureentwicklung Hydroxylaminchlorhydrat gebildet wird, ein Verfahren, welches sieli zur Darstellung von Hydroxylamin eignet. Dargestellt wird das Knallquecksilber durch Einwirkung von Quecksilber und Salpetersäure auf Alkohol.

Von den verschiedenen Verfahren sei das von de Bruyn modifizirte Beckmannsche [2] beschrieben, welches ein völlig gefahrloses Arbeiten gestattet. 50 g Quecksilber werden bei gewöhnlicher Temperatur iii 600 g Salpetersäure von 1,4 spez. Gew. gelöst und die entstandene grüne, etwa 30° warme Lösung unter fortwährendem Schütteln zu 550 g Alkohol gefügt, welcher in einem 5 1 fassenden Kolben ebenfalls auf etwa 30° erwärmt ist. Die Mischung der beiden Flüssigkeiten ist wasserhell. Falls die Beaktion nicht von selbst eintritt, wird bis zum Beginn einer Gasentwicklung auf dem Wasserbad erwärmt und dann der mit einem weiten Glasrohr als Luftkühler versehene Kolben ins Freie gestellt. Die Reaktion geht ziemlich stürmisch fort, und das entstandene Knallquecksilber setzt sich am Boden ab. Es wird abfiltrirt und ausgewaschen und ist dann zu weiterer Verwendung fertig.

Es dient bekanntlich zum Fülien der Zündhütchen (vergl. Initialzündungen), und zwar ist 1 kg Quecksilber, in Knallquecksilber umgewandelt, zur Füllung von 40000 Zündhütchen hinreichend. Für Jagdflinten reicht diese Menge für 57 600 Zündhütchen hin.

Litteratur : fl] Fischer, Ferd., Handbuch der cliem, Technologie, Leipzig 1893, S. 555. — [2] Berichte der deutschen chem. Gesellschaft, Bd. 19, S. 993.    jv. Kerp.

Knallsäure, s. Knallquecksilber.

Knallsilber, s. Silberoxyd.

Knappschaft, s. Grubenbetrieb.

Weinbr enncr.

Knebel, 1. hölzerner Griff oder Querholz an Zugseilen (bei Rammen u. dergl.), um das Anziehen zu erleichtern. 2. Desgl. zum festeren Anspannen von Seilen, wobei das Holz durch besonderen Knoten (Knebel- oder Bremsknoten) fest-gemacht ist. 3. Kurzes Eisenstück in Form einer Krücke, zur Schliessung von Ketten dienlich, wobei es durch ein Kettenglied oder durch den besonders ein-geliigten Knebelring hindurebgezogen und eingehängt wird.

Knebel (Knecht), im Bergbau ein Stück schwaches Kundholz, welches durch das aufgedrehte Ende des Schachtseiles gesteckt ist und einem Manne beim Hinablassen in den Schacht als Sitz dient.    Treptow.

Falle.

Knebeldrücker, T-förmiger Handgriff an Thürschlössern mit schiessender

Knecht, s. v. w. Bankknecht, s. Hobelbank. — Als Knecht wird auch der gerade hölzerne Stab der Tritt- (Spinn-) Räder bezeichnet, welcher auf die Kurbel gehängt wird und unten an den Fusstritt befestigt ist. — Unter Schraub kn ec lit (Leimknecht) verstellt man eine Zwinge (Leimzwinge), bei welcher die Entfernung zwischen den beiden Hörnern sehr gross (z. B. zur Aufnahme mehrerer Brettbreiten geeignet) ist und bei welcher das eine Endstück (das mit der Schraube versehene oder das andere) längs des stangenförmigen Mittelstückes so verschoben werden kann, wie es die Grösse des Arbeitsstückes fordert. Die Befestigung des verschiebbaren Teiles geschieht durch einen Keil oder durch eine eiserne Klammer, mittelst welcher derselbe in zahnförmige Auszackungen des Mittelstückes eingehängt wird. — Knecht im Bergbau,

S. K n e b e 1.    E. Müller-Hannover.

nur

v. Tiedemann.

Kneclitkammern dienen zur Unterbringung des Wärterpersonals für das Vieh ; sie sind im unmittelbaren Zusammenhang mit dem Stall, möglichst durch Lattenverschlag von diesem getrennt, anzuordnen. Für Rindvieh- und Pferdeställe rechnet man auf je ein Gespann von 4 bis 6 Ochsen und 3 bis 4 Pferden einen Knecht, für den ein Bett und ein Kasten oder Schrank zu Habseligkeiten, sowie für alle gemeinsam ein Tisch mit Stühlen Raum finden muss. In Kuhställen kann eine Magd 15 bis 20 Kühe versehen.

Kneip er, am Oberharz ein im Schacht wagrecht zwischen die Wandruten (s. Grubenzimmerung) ein getriebenes Holz.

Kneipzange, s. v. w. Beisszange (s. d.).

Knetmaschine, s. Brotfabrikation.

Knick, Bruch unter stumpfem Winkel an einer Dachfläche, einer Mauer-fluclit u. s. w.

Knickfestigkeit. —Wird ein gerader Stab von konstantem Querschnitt F und genügender Länge L durch eine Kraft P, welche in der Richtung seiner Axe wirken soll, gedrückt, so kann selbst bei möglichst homogenem Material (s. Elastizität) eine Ausbiegung stattfinden, womit zu den bei gleiclnnässiger Verteilung von P auf den Querschnitt P entstehenden Spannungen P/P noch gewisse BiegungsSpannungen treten, so dass der Bruch oder eine sonstige Aufhebung der Kohäsion schon durch eine Kraft P—K erreicht wird, welche kleiner als die entsprechende Kraft P — D bei reinem Drucke ist. Die mittlere Tragkraft k = K/F heisst Knickfestigkeit des Stabes, während d — D/F die Druckfestigkeit genannt wird (vergl. d. und Festigkeit). Selbstverständlich darf stets nur ein Teil der Knickfestigkeit k

1.

TO F

als mittlere zulässige Beanspruchung per Quadrateinheit Stabquerschnitt gewählt werden, so dass man wie in anderen Fällen vom Sicherheitsgrade m oder von m- fâcher S i c h e r h e i t zu sprechen pflegt. Die Knickfestigkeit k kann auch bei bekannter Druckfestigkeit^ schon deshalb nicht durch die Theorie allein bestimmt werden, weil die erwähnte Ausbiegung gerade infolge von Abweichungen gegen die Voraussetzungen der Theorie eintritt (mangelnde Homogenität des Materials, Stab nicht vollkommen prismatisch, P nicht genau in der Axe angebracht, einseitige Erwärmung u. s. w.); es muss also stets auf Versuche Rücksicht genommen werden.

Bei Aufstellung von Formeln für K, k genügt es im allgemeinen, Biegungen in einer Ebene zu berücksichtigen (vergl. I.), was auch hier geschehen soll. J möge das Trägheitsmoment des St ab quer Schnitts hinsichtlich einer Axe durch den Schwerpunkt des letzteren senkrecht jener ßie gung s e'b e n e der Stabaxe und E den Elastizitätsmodul des Stabmaterials in der Richtung der Stabaxe bezeichnen. Es kommen besonders dreierlei Formeln in Betracht.

I. Eulers che Formel. Da thatsächlich Biegungsmomente auftreten können, die Resultante P der in einem Querschnitt angreifenden Kräfte also im allgemeinen nicht, wie man wünscht,

£ ! ‘-4

in der Stabaxe angreift, so denken wir uns die ce-Axe in die Richtungslinie dieser P gelegt und die y auf die Punkte der gebogenen Stabaxe bezogen (Fig. 1), womit das Bie-gungsmoment durch Mx =—Py ausgedrückt ist. Werden zunächst nur so kleine Biegungen

d*y

vorausgesetzt, dass die Naviersche Biegungsgleichung S. 375), so hat man:

Mx

■l ,r* - KJ «!lt (vergl- M'²’

(Py

EJy~—a%y mit a

-V

EJ ’

2.

d x²

woraus die allgemeinste Gleichung der gebogenen Stabaxe und die Tangente des iä Neigungswinkels <p derselben:

dy

71

— tg rf — A a cos a x — B a sin a x.

3.

Hierin bedeuten A, B die Werte von y und

tgy

für x = 0, welche vom Ursprung

der Koordinaten, der Anordnung der Stabenden, der Entstehung des untersuchten Gleichgewichtszustandes und der schliesslichen Exzentrizität der P abhängen (die Exzentrizität kann mit P veränderlich sein). Hie Gleichung entspricht einer Wellenlinie, deren Wendepunkte in die Richtungslinie der P, d. h. in die x-Axe fallen, und bei , ,    . .    . . . dy d²y

welcher sich gleiche y,

Fig. l.

, Mx in Abständen — und numerisch gleiche y,

d y ⁽1-JL A/æ verschiedenen Vorzeichens in Abständen dx dx²    a

die Maxima und Minima von y durch

wiederholen, während

4.

ausgedrückt sind. Wird gesetzt

₇ 7t    il E J

!=ä=!,y-^

71-

5.

P = EJ-yT’

so heist l die freie Knicklänge und die Beziehung 5. nach Euler, der sie zuerst aufstellte [1], die Eulersche Knickformel. .Je kleiner l, desto grösser nach 5. das entsprechende P. Da aber bei allmälich wachsendem P der dem grössten l entsprechende Zustand zuerst erreicht wird und beliebige mit den Voraussetzungen von 2. verträgliche elastische Biegungen bedingen kann, so nimmt man an, dass durch P mit dem grössten bedingungsgemässen l auch die Elastizitätsgrenze überschritten und unter wachsender Biegung die Kohäsion überwunden werden kann, d. h. man setzt für die Tragkraft K und Knickfestigkeit Je mit jenem grössten l:

(f)’mit,'=ł/

71²

K—FJi — EJ -T7T

I² ’

1c = Eti~

6.

1-zL

1" 0,6 89 2 L

i4

,P

,P

Fig. 2.

ff

Fig. 3.

andererseits frei drehbarem Ende Fälle beziehungsweise :

Fig. 4.

K —EJ

71 ²

was sich noch weiter begründen lässt,

[9] S. 171, [11] S. 4, und innerhalb 1*L gewisser Grenzen durch Versuche be-Lte, stätigt wird (vergl. III.). Aus dem v?JL gleichen Gesichtspunkte schliesst man.

/ dass die Ausbiegung in derjenigen f\    Ebene zu erwarten ist, für welche

/ !    das kleinste K, k nötig wird, bei

/ j gleichem l also in der Ebene senk-I i[ recht zur Axschiclit vom kleinsten J.

\ In 6. bezeichnet r den Trägheitshalb-\ j messer des Querschnitts in der Bie-\J gungsebene. Fig. 2—5 deuten die der V Knickkraft P = K entsprechenden 1 Biegungen für Stäbe mit einerseits fest-'WtfW' gespanntem, andererseits frei schwebendem Ende, beiderseits frei drehbaren Enden, einerseits festgespanntem, und für beiderseits festgespannte Enden an, wonach für diese

4 71²

Fig. 5.

7t²

K — EJ d=—

K — EJ—.

100^2

\l

Fig. 0.

K—EJ

7.

4P2’

liir Fig. 4, 5 ist jedoch vorausgesetzt, dass die Einspannungsenden in einer Geraden bleiben. Wäre es nicht der Fall, so könnten auch die Biegungen Fig. 2, 6 entstehen, für welche K, k etwa bezw. J/₄ so gross wie für Fig. 4, 5 sind. In Fig. 7—10 sind noch andere bedingungsgemässe Biegungen dargestellt, welche aber im allgemeinen nur durch in 7 nicht berücksichtigte Mittel realisirt werden könnten (Festhalten von Zwischenpunkten, anfänglich vorhandene Querkräfte, plötzliche Einwirkung von P) und für welche sich die weit grösseren Krälte P aus 5. mit den bei den »Figuren angedeuteten Knicklängen l ergeben. Bezüglich der gesondert zu behandelnden Fälle Fig. 4, 9, für welche zwar nicht 2.—4., aber 5. gilt, s. Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867, S. 181, und [9] S. 166. In den meisten praktischen Iallen, z. B. bei Druckstäben von Fachwerkbrücken, können die Enden weder als absolut festgespannt noch als vollkommen frei drehbar gelten. Die Wirklichkeit liegt zwischen diesen Extremen, und es besteht dann eine Hauptaufgabe darin, die freie Knicklänge richtig

49 L² ’

nur

zu wählen, worauf sich K, k aus 6. oder den unten folgenden Formeln ergeben. Schablonenmässiges ¹ -Vorgehen muss dabei ausgeschlossen sein; man hat i? stets Rücksicht auf die Befestigungsart der Enden zu nehmen und auch zu beachten, dass ein Ein- / knicken in verschiedenen Ebenen in Betracht kommen l\ kann, da nach 6. ein kleineres J durch ein kleineres l / ! aufgewogen zu werden vermag. Es gelten für Dirnen- ! sioniruugszwecke immer die kleinsten K, k, welchen \ j[ also die massgebenden J, l, r zu entsprechen \i haben, und wenn das so ermittelte k kleiner wäre \ als die Druckfestigkeit d, dann käme die Knickfestig- \ keit überhaupt nicht zur Verwendung, man hätte den Stab auf reinen Druck zu berechnen.

II. Schwarzsche Formel. Diese pflegt auf die Anschauung begründet zu werden, dass die Zerstörung des Stabes eintritt, wenn die Normal- Fig. 7. spanung a (s. Biegung) in irgend einem Querschnittselement einen gewissen Grenzwert c erreicht, für welchen häufig die Druckfestigkeit d gesetzt wurde. Da die Normalspannungen gerader Stäbe durch die dem AVesen nach von Navier herrührende Gleichung

J^V

ausgedrückt ist (in Bd. 2, S. 373, Formel 18. mit r = oo), und in unserem Falle mit Nx = P, Mx = — Py die grösste Normalspannung beim grössten y in dem am weitesten nach P hin gelegenen Querschnittselement, d. h. für y = h, v = — e, eintritt, so folgt aus 8.:

_ K/ Fe A

c~ FrV1 + ^r/i)

mW

æÊL

Fig. 8.

1-0,40671

I?

m.

, |j

'L

Fig. 9.

4/

Fig. 10.

Nx

Mx

8.

Fc

Fe

9.

Der bei Einwirkung von K an der erwähnten ungünstigsten Stelle vom Biegungsmoment allein

][£

herrührende Teil der Normalspannung <r ist nach dem Ausdrucke 8. s — -f-v = ■ c,

he s s l'~    ”    ^

so dass mit Rücksicht auf 6.    —^    =    —— uud damit aus 9. die Knickfestigkeit:

Kh

l+, —

y ^mit y —

ETI2

)•

10.

1 + »;

Diese Formel wurde zuerst von Schwarz aufgestellt [5] (nicht schon von Navier), sie heisst deshalb die Schwarzsche Knickformel. Vorstehender Versuch einer Begründung rührt von Ritter (Lehrb. d. Ingenieurmech., Hannover 1876, S. 185) und Rühlmann her (Geschichte d. techn. Mechanik etc. Hannover 1885, S. 364, vergl. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1884, S. 89); einen weiteren Begründungsversuch von Krohn, s. Zentralbl. d. Bauverw. 1885, S. 400. In 10. ist y ein Erfahrungskoefficient, welcher nach der angeführten Bedeutung von s keineswegs nur vom Material abzuhängen braucht, doch wird häufig nach Laissle und Schübler [8], S. 71, gesetzt: für Schmiedeeisen und weichen Stahl y = 0,0001, für Gusseisen y — 0,0003, für Holz y — 0,0002; andere wählen für Schmiedeeisen y= 0,00009, in Russland ist y = 0,00008 gebräuchlich [25], S. 285. Bei Beurteilung der verschiedenen y ist zu beachten, dass l in 10. die freie Knicklänge bedeutet. Wenn z. B. Rankine für Schmiedeeisenstäbe mit frei drehbaren Enden l//;= 9000, für solche mit festgespannten Enden 1/^ = 36000 setzt, dabei aber in 10. l = L verwendet, so kommt dies auf das Gleiche hinaus, als wenn man in beiden Fällen 1/y = 9000, y = 0,00011 und daneben im ersten l—L (Fig. 3), im letzten l = Lj2 (Fig. 5) annimmt. Die starke Verschiedenheit der in Gebrauch befindlichen Knickungskoefficienten y erklärt sich auch zum Teil daraus, dass die mittelst 10. aus Versuchen erhaltenen y wesentlich von der Annahme über c abhängen. So fand Bauschinger für frei drehbare Enden im Mittel von 23 Versuchen 1/y = 5000, wenn die c als Druckfestigkeiten bestimmt und eingesetzt wurden (letztere im Mittel etwa d = 4500 kg per Quadratzentimeter); als jedoch c, y als frei verfügbare Konstante aus den Knickversuchen allein mittelst der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt wurden, ergaben sich c = 2240 kg, 1/?? —17070. Bei Verwendung von 10. zur Querschnittsbegründung wird man y, l eher zu gross als zu klein wählen. Ueber die Berechnung von Säulen, welche Feuersgefahr ausgesetzt sind, s. [15], [16] und Weyrauch, Die Festigkeitseigenschaften etc., Leipzig 1889, S. 75.

Auch die auf Versuchen Hodgkinsons [4], [6] mit runden und rechteckigen Säulen beruhende Gordons che Knickformel [19], S. 262, 576,

IC

in welcher d die kleinste Querdimension, b eine vom Material, £ eine vom Material und Querschnitt abhängige Konstante bedeuten, lässt sich als spezieller Fall von 8. ansehen. Da Rankine im Anschluss an deren Vorführung als allgemeinere Beziehung die Schwarzsche Formel 10. gab ([19], S. 577, erstmals 1862), so wird letztere auch mitunter als Rankinesche Knickformel bezeichnet. Eine weitere Knickformel hat Lang unter Beiziehung von Versuchen Hodgkinsons und Bauschingers auf Grund von 8. abgeleitet [13].

III. Tetmajers Formeln. Die von Hodgkinson auf Grund seiner Versuche mit Säulen aufgestellten Formeln ([4], [6], vergl. [7], S. 604, [19], S. 261) können als Modifikationen der Eulersclien Formel 6. mit etwas anderen Exponenten an Stelle von 2 gelten. Winkler [10], Bauschinger [15], Préaudeau [24] und andere fanden, dass sowohl die Eulersche als die Schwarzsche Formel innerhalb gewisser Grenzen mit Versuchsresultaten genügend in Einklang gebracht werden kann. Bezüglich der Schwarzschen Formel ist dies am ehesten dann zu erwarten, wenn die beiden Grössen c, i] als verfügbare Konstante angesehen werden.

von Tetmajer mit Bauholz, Gusseisen, Schweisseisen

Dagegen ergaben umfassende Versuche und Gusseisen bei Verwendung der mittleren Druckfestigkeit für c, dass der Kuickungs-koefficient rj im allgemeinen weder konstant noch als Funktion von //r darstellbar war [26], S. 44, 65,79. Wurde bei Spitzenlagerung i = L, bei Flächen läge rung l = LI 2 gesetzt (vergl. Fig. 3, 5, und [26], S. 21, 22, 41), so konnte Tetmajer die Mittelwerte der erhaltenen Knickfestigkeiten k =KjFin Kilogramm per Quadratzentimeter durch folgende Formeln darstelien [26], S. 43, 64, 77. Für Bauholz (Rottanne, Weisstanne, Föhre, Lärche, Eiche):

wenn 1,8 < — < 100 r

— >100

r

für Gusseisen (Säulenguss,^ Röhrenguss, Barren):

wenn 8 < — <! 80 r

k = 293 —

1,94 — r

k — 987000

(t)'

II.

k = 7760 — 120 — -f 0,53

k = 9870000

rX

12.

— >80 r

für Schweisseisen (Rundeisen, Profileisen, vernietete Stäbe):

wenn 10 < — < 112 r

k = 3030 — 12,9

k = 19 740 000 l ~

13.

— > 112 r

für Flusseisen von der Zugfestigkeit z ^ 4000 kg (Rundeisen, Profileisen, vernietete Stäbe):

■l

k — 3100 —

wenn 10 <— <C 105 r

^->105 k = 21220000 für Flu es eis en von der Zugfestigkeit z > 4000 kg (Rundeisen, Profileisen, vernietete Stäbe):

wenn 10 < — < 105 k — 3210 — 11,6 — r    r

-^>105 k = 22 200 000

Die Versuche ergaben also, dass für alle untersuchten Materialien die Eulersche Formel 6. zutraf, falls Ijr über einer gewissen Grenze blieb, während für Ijr unterhalb dieser Grenze, soweit überhaupt Knickerscheinungen auftraten, k mit Ijr durch die Gleichung einer geraden Linie in Beziehung stand (vergl. die Tafeln in [26]), was auch Versuche von Strobel bestätigten [17] und mit theoretischen Untersuchungen über die Elastizitätsgrenze hinaus im Einklänge steht [18], [21], S. 109. Bei Tetmajers Versuchen verhielten sich die durch Nietung zusammengesetzten Stäbe wie einfache Walzprofile : a. wenn die Nietabstände die siebenzigfache Dicke der gefassten Flantschen nicht überschritten (ob noch bei grösserer Entfernung, wurde nicht festgestellt) ; b. die Nietlöcher satt ausgefüllt waren ; c. die Nietverschwächung der Stabquerschnitte durchschnittlich ca. 12 °/₀ nicht überschritt. Hinsichtlich des Einflusses der Nietung, insbesondere der Nietverschwächung und der Lage der Nietlöcher im Querschnitt zeigte sich das Flusseisen im allgemeinen empfindlicher als das Schweisseisen.

Die angeführten Formeln betreffen die Knickfestigkeit einzelner einfacher oder zusammengesetzter Stäbe, wie sie als eiserne Säulen, Füllungsglieder von Fach werken u. s. w. zur Verwendung kommen. Beispiele der Anwendung dieser Formeln und der entsprechenden Beziehungen für exzentrischen Druck (Bd. 3, S. 448), s. Weyrauch, Die elastischen Bogenträger etc., München 1897, S. 283, 293, 297. Bezüglich besonderer Knickwirkungen bei eisernen Brücken und ihrer Berücksichtigung s. [21], [24], [25]. Verschiedene Brückeneinstürze in neuerer Zeit waren auf ungenügende Dimensionirung gedrückter Konstruktionsteile oder ungenügende Vereinigung der dieselben bildenden Stäbe (und damit zu kleine J, r, Je) zurückzuführen (vergl. Bd. 4, S. 25). S. auch Druck, exzentrischer, Druckgurte, Druckstäbe, Gitterträger, Nebenspannungen.

Litteratur: [1] Euler, Methodus inveniendi lineas curvas, Lausannae et Genevae 1744 (Additamentum I: De curvis elasticis), p. 260, 267. — [2] Euler, Sur la force des colonnes, Histoire de ’lAcadémie royale des sciences, année 1757, Berlin 1759, p. 252 (ausführlichere Darstellung). — [3] Navier, Résumé des leçons etc. sur l’application de la mécanique à l’établissement des constructions et des machines, Paris 1826, p. 202 (deutsche Ausgabe, Hannover 1879,

S. 221). — [4] Hodgkinson, Experimental researches on the strength of pilars of cast iron and

11,4 — r

(t)‘

14.

15.

other materials, Philosophical Transactions 1840, p. 385. — [5] Schwarz, Von der rückwirkenden Festigkeit der Körper, Zeitschr. f. Bauwesen 1854, S. 518. — [6] Hodgkinson, Experimental researches on the strength of pilars of cast iron from various parts of the kingdom, Philosophical Transactions 1857, p. 851. — [7] Weisbach, Lehrbuch der theoretischen Mechanik, Braunschweig 1875, S. 589. — [8] Laissle u. Schübler, Der Bau der Brückenträger I, Stuttgart 1876, S. 59 (1. Aufl. 1857). — [9] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878. S. 164. — [10] Winkler, Versuche über die Knickfestigkeit eiserner Säulen, Civilingenieur 1878, S. 18. — [11] Saalschütz, Der belastete Stab unter Einwirkung einer seitlichen Kraft, auf Grundlage des strengen Ausdrucks für den Krümmungsradius, Leipzig 1880. — [12] Winkler, Knickfestigkeit von Stäben mit veränderlichem Querschnitt, Zentralbl. d. Bauverw. 1881, S. 10, 52, 92. — [13] Lang, Eine neue Formel für die Knickfestigkeit, Rigaische Industrieztg. 1883, Nr. 23; 1884, Nr. 22 (Auszug: Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1884, S. Î15). — [14] Zimmermann, Leber den Sicherheitsgrad der Baukonstruktionen, insbesondere der auf Knicken beanspruchten Körper, Zentralbl. d. Bauverw. 1886, S. 217, 225 (Kritik der Formeln unter II). — [15] Bauschinger, Mitteilungen aus dem mechanisch-technischen Laboratorium etc., 15. Heft (Ueber das Verhalten gusseiserner und schmiedeeiserner Säulen im Feuer und bei rascher

Abkühlung ; Zerknickungsversucbe), München 1887. — [16] Möller u. Lühmann, Ueber die Widerstandsfähigkeit auf Druck beanspruchter eiserner Baukonstruktionsteile bei erhöhter Temperatur, Verhandl. d. Ver. f. d. Beförd. d. Gewerbefleisses 1887, S. 574, 701 (Auszug: Deutsche Bauztg. 1888, S. 329, 333). — [17] Strobel, Knickversuche mit schmiedeeisernen Säulen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1888, S. 1121. — [18] Engesser, Ueber die Knickfestigkeit gerader Stäbe, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1889, S. 455 (s. auch Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1893, S. 506, u. Schweiz. Bauztg. 1895, II). — [19] Rankine, Handb. d Bauingenieurkunst, deutsch v. Kreuter, Wien 1892, S. 261, 573, 582, 585. — [20] Keck, Vorträge über Elastizitätslehre, Hannover 1893, S. 129. — [21] Engesser, Die Zusatzkräfte und Nebenspannungen eiserner Fachwerkbrücken, II, Berlin 1893, S. 105. — [22] Bach, Elastizität und Festigkeit, Berlin 1894, S. 115, 243. — [23] Bredt, Studien über Zerknickungsfestigkeit, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1894, S. 180, 844, 875. — [24] Préaudeau, Recherches expérimentales sur les pièces droites chargées par bout, Ann. des ponts et chauss. 1894, I, p. 498 (exzentrischer Druck und Zug berücksichtigt). — [25] Jasiński, Recherches sur la flexion des pièces comprimées, Ann. des ponts et chauss. 1894, II, S. 233, 654. — [26] Tetmajer, Die Gesetze der Knickfestigkeit der technisch wichtigsten Baustoffe, Mitt. der Materialprüfungsanstalt etc., Zürich 1896.

Weyrauch.

Knie (Knieholz), kurzes, gebogenes Holzstück zur Verbindung zweier in einem Winkel zusammentreffenden Hölzer.

Kniebügel, s. Fahrzeug.

Kniedeckensclieiben, s. Gasbeleuchtung, Bd. 4, S. 447.

Kniehahn, ein Hahn, der in dem Winkelpunkt einer abgelenkten Rohrleitung sitzend, zugleich das Kniestück oder den Krümmer ersetzt; s. S. 34, Hähne, Fig. 5.

Kniehebelpresse, s. Prä g werk.

Kniehebelsteinzange, s. Greifzeuge.

Knieholz, s. Nutzhölzer.

Knieschienen, auch Horn- oder Flügelschienen, s. Herzstück.

Knistergold (Rauschgold), dünnste Sorte Messingblech.

Knistersalz, s. Salz.

Kniestütze (Kniepfosten), kurzer Pfosten zur Unterstützung der Knie-stockpfetten oder Dachschwellen; dies Holz hat bei steinernem Kniestock nur den vorübergehenden Zweck, die Unterstützung des Dachstuhls über dem Dachgebälk so lange zu bilden, bis die Kniestockmauern mit dem Hauptgesims fertiggestellt sind.

Knochen werden durch Verbrennen auf Knochenasche (s. d.) zu Düngemitteln verarbeitet. Das Gewichtsverhältnis zwischen organischer und anorganischer Substanz der Knochen wechselt nicht nur bei den verschiedenen Tiergattungen, sondern auch

Weinbrcmtcr.

Menschen

Hammel

Ochsen

bei derselben Organische Substanz Art, je nach- Asche dem die

Knochen des Die Asche enthielt: einzelnen Indi- Basischen phosphorsauren Kalk .

• i    o , Kohlensäuren Kalk.....

Vlduums lester Basische phosphorsaure Magnesia oder schwam- Fluorcalcium miger sind.

30,47% 69,53 „ 100,00 „

26,54 o/0 73,46 „

ioo,oo „

30,58 o/o 69,42 „ 100,00 „

O Co' r-T r-T co

CO 0 CO H

h co oi oo

CO

62,70« /0 7,00 „ 1,59 „ 2,17 „

58,30% 7,07 „ 2,09 „ 1,96 „

73,46 „

69,42 „

In den schwammigen Knochen beträgt nach v. Bibra die organische Substanz bis 4% % mehr als in den festen, ferner der kohlensaure Kalk bis 11% mehr, während der phosphorsaure Kalk bis 15¹/₂ °/o zurücktritt. — Heintz fand in den Knochen verschiedener Tiergattungen:

Weitz.

Die reichste Aschenmenge enthalten die Knochen der Vögel und zwar 75—85%, daran schlossen sich die der Säugetiere mit 63—75 % und schliesslich der Amphibien und Fische mit 20—60%.

Knoclieiiasclie, s. Kn och en er de.

Knochenbreccie gehört zu den durch die Natur aus vergangenen Zeiten aufbewahrten Knochen. Sie besteht aus den Knochen grasfressender Tiere verschiedener Gattungen, welche durch Thonschlamm verkittet sind und sich häufig in den Spalten der Hochgebirge finden. Ihr Stickstoffgehalt ist sehr gering, da fast alle organischen Substanzen derselben im Laufe der Jahrhunderte verwesten, und so haben sie hauptsächlich als Phosphorsäure-Düngemittel einen Wert.

sauren

Nach Grirardin bestanden die Knochen, welche mehr als tausend Jahre in der Erde gelegen hatten, aus : organischer Substanz 10—19 % (bis 2 % Stickstoff), kohlensaurem Kalk 9—19 oj0 t phosphorsaurem Kalk 41—75,5 %. Mastodonknochen, aus vormenschlicher Zeit stammend, enthielten: Organische Substanz 0—10% (mit höchstens 1% Stickstoff), kohlen-Kalk 7—14%, schwefelsauren Kalk 0—14%, lösliche Kieselsäure 0—24%, Phosphate

64—71 o/o.

Litteratur: Reicliardts Agrikulturchemie, Stuttgart 1889.

Weitz.

Weitz.

Knochenbrecher dient zum Zerkleinern der Knochen, um dieselben für Düngerzwecke zu bereiten. Er besteht im wesentlichen aus zwei gezahnten Walzen, welche ausser Betrieb fest an einander liegen, sich gegen einander bewegen und die durch einen trichterförmigen Rumpf von oben zwischen sie gelangenden Knochen zu nussgrossen Stücken zerbrechen. Die eine dieser beiden B rech walzen ruht in beweglichen Lagern und wird durch Contregewicht gegen die festliegende Walze gepresst, weicht indes zurück, wenn ein sehr hartes Knochenstück zwischen dieselben gerät.

Andes.

Knochenerde (B e i n e r d e, K n O c h e n a s c h e), durch Erhitzen von tierischen Knochen bei Luftzutritt erhalten, wobei die organische Substanz verbrennt und nur die mineralische Substanz in Form einer weissen Masse verbleibt, die gepulvert wird. Sie dient in der Glas- und Porzellanfabrikation zur Herstellung von Milchglas und des Fritteporzellans und findet auch noch als weisse Farbe ausnahmsweise Anwendung.

In rohem Zustande kommt Knochenasche (Beinasche) hauptsächlich aus den gewaltigen Ebenen Südamerikas, wo die Viehzucht so bedeutend ist, dass nach L. Meyn auf den Kopf der ländlichen Bevölkerung ca. 1000 Stück Grossvieh kommen. Von den geschlachteten Tieren werden nur Hörner, Häute und Fett ausgeführt, die Knochen aber getrocknet und als Brennmaterial verwendet, da anderes Brennmaterial fast nicht vorhanden ist. So häuften sich in der Nähe der Wohnungen ganze Berge von Knochenasche an, welche jetzt exportirt werden, um Verwendung als Dünger zu finden.

Weitz.

A. Rümpler fand in 100 Teilen einer Durchschnittsprobe : 67,2 Teile pliosphorsauren Kalk, 3,6 Teile kohlensauren Kalk, 1,1 Teil Aetzkalk. — Der Gfehalt an phosphorsaurem Kalk kann bis 75%, der an Aetzkalk bis 10% steigen.

Litteratur: Meyn, L., Natürliche Phosphate, Halle 1873.

von Knochenfett aus frischen Knochen er-zu 30° C., den Erstarrungsgrad zu 28°, den Verseifungswrert Vralenta zu 190,9, die Jodzahl der abgeschiedenen Fettsäuren Demiki und Morawiki zu 55,7—57,3%. Das gewöhnliche Knochenfett des Handels lässt

Knocheilfett, aus zerkleinerten Knochen durch Auskochen mit Wasser oder Dampf oder durch Extraktion mit Benzin gewonnenes Fett. Das durch Auskochen frischer Knochen gewonnene Fett ist von weisser bis gelblicher Farbe, von schwachem Geruch und Geschmack und weicher Konsistenz. Es wird, gut gereinigt, schwer ranzig und bildet eine gute Maschinenschmiere. Das gewöhnliche Knochenfett des Handels, das zum grössten Teile aus alten, teilweise in Fäulnis übergegangenen Knochen gewonnen wird, ist mehr oder weniger dunkel gefärbt und besitzt einen unangenehmen Geruch. Es enthält stets nicht unbedeutende Mengen freier Fettsäuren, sowie häufig fettsauren Kalk, welcher gestattet, dem Fett grössere Mengen Wasser einzuverleiben, und milchsauren Kalk. Die Knochenfette des Handels zeigen sehr verschiedenen Schmelzpunkt (20—28° C.). Den Schmelzpunkt mittelte Hübl

sich schwer, oft gar nicht bleichen. — Das Knochenfett findet hauptsächlich Verwendung in der Stearinfabrikation und Seifenfabrikation.

Deite.

Litteratur: Deite, Handbuch der Seifenfabrikation, 2. Aufl., Berlin 1896, S. 94.

Knochenkohle (Knochenschwarz, Beinschwarz, Spodiura), ein Gemisch von Kohle und phosphorsaurem, sowie auch kohlensaurem Kalk, besitzt stark entfärbende Eigenschaften und wird durch Verkohlen der tierischen Knochen (Erhitzen unter Luftabschluss) gewonnen.

Die Verkohlung' der grob gemahlenen und durch Auskochen von Fett befreiten Knochen geschieht in der Regel in eisernen Retorten, welche in einer grösseren Anzahl in einem Ofen eingemauert sind und an der Unterseite eine Klappe zum Entleeren besitzen. Bei gut eingerichteten derartigen Apparaten ist dafür Sorge zu tragen, die hei der trockenen Destillation der Knochen sich entwickelnden Destillationsprodukte auffangen zu können. Unbedingt notwendig ist Abschluss der Luft, denn bei Luftzutritt tritt eine vollständige Verbrennung ein und die Farbe der Knochenkohle wird nicht schwarz, sondern grau.

Man kann Spodium auch durch Verkohlen von Knochen in Töpfen darstelleu; die Töpfe fassen ungefähr 16 kg Knochen, haben einen vorspringenden Rand, so dass sie, auf einander gestellt, sich gegenseitig scliliessen und nur der oberste Topf eines besonderen Deckels bedarf. Sie werden wie Säulenreihen neben einander gestellt, so dass die Flammen frei zirkuliren können und zu Anfang ein nur schwaches Feuer geben, bis die Destillation beginnt, was an dem Hervorbrechen hellleuchtender Flammen an den Rändern der Töpfe zu erkennen ist. Die Destillationsprodukte verbrennen mit einer so intensiven Hitze, dass die Töpfe in lebhafte Glut kommen und die Feuerung von aussen reduzirt werden muss. Das Feuer wird nach dem Schlüsse der Destillation noch kurze Zeit forterhalten, die Töpfe kühlen sich ab und werden dann in Blechbehälter entleert , in welchen sie bis zur völligen Erkaltung verbleiben. Ein Zutritt von Luft zu der heissen oder glühenden Kohle würde eine Verbrennung derselben zur Folge haben, wodurch ein schlechtes Produkt erzielt würde.

Die erkaltete Kohle wird, je nach den Zwecken, denen sie dienen soll, in verschiedener Grösse geschrotet (Körnungen) oder auch gemahlen. Ihre Zusammensetzung ist qualitativ fast dieselbe, dagegen schwankt sie quantitativ ausserordentlich ; Frühling und Schultz geben folgende Grenzzahlen an : Kohlenstoff 7,50—10,80 %, kohlensaurer Kalk 6,00—8,00 %, schwefelsaurer Kalk 0,15—0,25%, phosphorsaurer Kalk 75,00—80,00%, phosphorsaure Magnesia 0,80 bis 1,40 %, Chloralkalien 0,20—0,50 %, Silikate 0,50—0,80 %, Eisenoxydul 0,20—0,30 %, Schwefelund Stickstoffverbindungen 0,50 — 1,40%. Dazu kommt ein wechselnder Gehalt an Wasser, Thon und Sand.

Gute Knochenkohle muss, an die Zunge gehalten, fest an derselben haften, sie muss fett, matt und tiefschwarz, ohne weisse Spitzen an den Körnern sein, nicht glänzend und glasartig aussehen, und sie muss, unter dem Mikroskop betrachtet, die Struktur der Knochen deutlicli sehen lassen. Die Prüfung der Knochenkohle bezieht sich auf Bestimmung der Färbekraft und Intensität der Schwärze, Bestimmung des Wassers, des kohlensauren Kalks, der entfärbenden Kraft und der Beimengung fremder Substanzen.

Hauptverwendung der Knochenkohle ist zu Reinigungszwecken (in der Zuckerfabrikation, Entfärben, namentlich von Mineralölen u. s. w.) und als Earbmaterial, namentlich für Schuhwichsen. Eür Reinigungszwecke wird die gebrauchte Knochenkohle, nachdem sie ihre Wirksamkeit durch Aufnahme von Salzen, Kalk, Farbstoffen oder anderen Materialien ganz oder zum grössten Teile eingebüsst hat, verschiedener Behandlung unterzogen, um sie wiederholt verwendbar zu machen; der Prozess wird als „Wiederbelebung“ bezeichnet und ist von grosser Wichtigkeit, weil die Kosten der Knochenkohle sich durch die Verteilung ganz wesentlich reduziren.

man

Andes.

Zur Wiederbelebung wird die gebrauchte Knochenkohle entweder nur einfach ausgeglüht oder sie wird, wie bei der Zuckerfabrikation, zunächst mit Salzsäure (um den. Aetzkalk zu entfernen) ausgewaschen und man überlässt sie, teils in Haufen, teils in Wasser, einem Fäulnis-und Gärprozess, wobei sich viele Gase entwickeln und Verbindungen bilden, die schliesslich mit viel Wasser ausgewaschen werden. Der Gärprozess kann auch durch Auskochen mit Natronlauge ersetzt werden und schliesslich wird die Kohle in eigenen Oefen ausgeglüht. Der Glühprozess ist zwar an und für sich eine einfache Operation, er ist aber doch an gewisse Vorsiclits-massregeln gebunden, denn glüht man zu schwach, so wird nicht alle organische Substanz entfernt, glüht man zu stark, wird die Kohle dicht und entfärbt nur wenig; gleichzeitig läuft bei nicht luftdicht schliessenden Apparaten grosse Gefahr, dass die Knochenkohle zum Teil weissgebrannt uud ganz unbrauchbar wird. Die Glühöfen sind für kontinuirlichen Betrieb eingerichtet und gestatten, die Kohle abgekühlt aus den Apparaten zu nehmen.

Knochenkohle kommt als Düngemittel fast ausschliesslich als Abfall der Zuckerindustrie in den Handel, wo sie zum Reinigen des Zuckersaftes verwendet wurde. Hauptsächlich dient sie als Rohmaterial für die Superphosphatfabrikation. Ihre Zusammensetzung ist sehr schwankend, je nachdem sie in den Zuckerfabriken längere oder kürzere Zeit gebraucht wurde und je nachdem sie von der Wasch- oder Schlammkohle oder aus der vollständig aufgebrauchten Knochenkohle stammt. Sie enthält 25—75 % phosphorsauren Kalk, 2—15% kohlensauren

Weits.

Kalk und bis zu 1 % Gips.

Knochenmehl wird als Düngemittel dargestellt, indem den Knochen durch Dämpfen derselben ihre zähe Beschaffenheit genommen wird ; hierdurch werden sie mürbe und zerbrechlich. Das Dämpfen geschieht unter 1—2 % Atmosphären Druck 2—3 Stunden lang und erkennt man die Beendigung des Prozesses daran, dass selbst die stärksten Knochen beim Aufschlagen zerbrechen. Als Nebenprodukt beim Dämpfen der Knochen wird Leim gewonnen, welcher sich im Dampfwasser zu einer starken Brühe aufgelöst hat.

Nach dem Dämpfen werden die Knochen im Sommer in der Sonne, im AVinter in Trockenstuben oder auch mittelst der sogen. Fermentationsmethode getrocknet.

])ie letztere besteht darin, dass man die gedämpften Knochen über einander schichtet, wobei sie sich zersetzen und so viel AVärme entwickeln, dass das in ihnen enthaltene Wasser durch dieselbe verdunstet wird. Dieser Prozess wird in einem geschlossenen Raume vorgenommen, der mit gut ziehenden Abzugsrohren oder sonstigen Ventilationsvorrichtungen versehen ist, welche die entstandenen AVasserdämpfe abführen, wodurch die Knochen nach einigen Wochen vollständig trocken werden. Diese Methode hat indes bedeutende Verluste an kohlen-saurem Ammoniak zur Folge, welches mit den AVasserdämpfen entführt wird.

Die so gedämpften und nunmehr getrockneten Knochen werden in Stampfwerken weiter zerkleinert und dann in Kollergängen und schliesslich in Knochenmühlen, welche wie die gewöhnlichen Getreidemühlen konstruirt sind, zu feinem Mehl vermahlen. — Die Ausbeute an Knochenmehl hängt von dem sorgfältigen Trocknen des Rohmaterials ab und beträgt je nach dem Feuchtigkeitsgehalt

Weits.

desselben 50—95 %.

Knoclienöl, geringere Sorte Klauenfett.

Knochenphospliate sind als Düngemittel bezw. zur Superphosphat-Fabrikation (s. Phosphor säure düng er) verwendete basische Phosphate. Hierher gehören Knochenkohle, Knochenasche, der phosphorsaure Kalk der Leimfabriken und Knochenbreccie (s. d.).    Weits.

Knochensäure, s. v. w. Phosphorsäure (s. d.).

Knocliensclnvarz, s. Knochenkohle.

Knörpelkette, s. Steinkohlenaufbereitung.

Treptow.

Knörper (Knorpel), in der Kohlen-, seltener in der Erzaufbereitung (s. d.) Korn von gewisser Grösse. Beim sächsischen Kohlenbergbau haben Knorpelkohlen etwa 40—20 mm Durchmesser, sie stehen zwischen den grösseren AVürfel-und den kleineren Nusskohlen; bei der Oberharzer Erzaufbereitung haben Knörper etwa Faustgrösse.

Knollenmergel, in der Geologie der oberen Abteilung der mittleren Keuperformation in Schwaben angehörige, rote und violette, zu Letten verwitternde Mergel mit Einlagerungen harter thoniger Kalkknollen von rötlicher oder grauer Farbe. Die Mergel werden zur Düngung von kalkfreiem Boden,

vorwiegend der lehmigen Liasschiefer, benützt.

Leppla.

Leppla.

Knollensteine, in der Gesteinskunde runde, knollig oder plattig geformte Klumpen von kieseligem und sehr hartem Quarzsandstein, welche pfund- bis zentnerschwer werden und in sandigen und thonigen Schichten der tertiären Braunkohlenformation (Provinz Sachsen) Vorkommen; aus letzteren Schichten sind sie auch ins Diluvium und Alluvium gelangt. Sie bestehen nahezu ganz aus Kieselsäure (99,02 % SiO.>, 1,16 % Äl₂0₃ + Fe₂0₃) und können, in grösserer Menge vorkommend, wie Quarzit, besonders zum Strassenbau und auch zu feuerfesten Steinen verwendet werden.

Knopf, 1. Beschlägteil von rundlicher Form, dient als Handgriff, zum Zuziehen einer Thüre oder zur Bewegung von Fallen, Riegeln, Vorreibern u. s. w. ;

2. Knauf, obere Bekrönung in Kugel- oder Linsenform, aus starkem Metallblech gefertigt, als oberster Abschluss von Turmspitzen.

Knopffabrikation. — Man unterscheidet Metall-, Hartgummi-, Horn-, Knochen-, Perlmutter-, Holz-, Steinnuss-, Kokosnuss-, Glas-, Porzellan-, Presspappen- und Stoffknöpfe ; letztere erhalten Metall- oder Holzeinlage und werden mit Garn übersponnen oder mit Leinwand, passenden Kleiderstoffresten etc.

überzogen. Die Knöpfe aller Art werden nahezu ausschliesslich fabrikmässig liergestellt oder nach dem Manufaktursystem in Hausindustrien.

am

Gewöhnliche flache Metallknöpfe werden mittelst Schnittes (s. d.) aus der Blechtafel geschnitten und zu gleicher Zeit die Befestigungslöcher durchgestossen. Hierauf wird den Knöpfen auf einer kleinen einarmigen Handpresse mittelst einer Fassonstanze die Marke und etwaige Verzierungen aufgeprägt, sowie gleichzeitig die Vertiefung in der Mitte angebracht, die zum Schutze des Nähfadens dient. Man kann auch den Knopf aus der ganzen Tafel schneiden und während des weiteren Niedergehens der Balancierspindel die Prägung ausführen. Die Nählöcher werden dann besonders durchstossen. Die Knöpfe kommen sodann iu eine Scheuertrommel mit feinem Bimsteinpulver und Lederstückchen zur Entfernung des Schnittgrates Rand und au den Löchern. Gewöhnliche Sorten werden dann gelbgebrannt (s. G e 1 b b r e n n ejj in Sägespänen getrocknet und auf Karten genäht. Bessere Sorten werden nach dem Gelbbrennen in einer mit Sägespänen, Wiener Kalk und Lederstückchen zur Hälfte gefüllten, rotirenden Trommel polirt.

Zinkblech.

Das Auffalzen des

Die hohlen Metallknöpfe, z. B. Uniform- und Livreeknöpfe, werden ausser den aus einer hohlen Kugel bestehenden Knöpfen aus zwei Teilen zusammengesetzt. Das Ober-(Fasson-) teil wird auf dem Balancier, wie oben angegeben, aus der Tafel geschnitten und in Fassonstanzen gepresst, so dass ein mehr oder weniger (1—4 mm) hoher Rand entsteht, der über die Unterplatte gefalzt wird. Die letztere besteht vielfach aus einem geringwertigen Metall (Weissblech, Schwarzblech), während das Oberteil, am häufigsten Messing, blank, galvanisirt, oxydirt oder gefärbt ist; seltener Eisenblech, doch bei einfachen Mustern oft vernickeltes Tombakblech findet für den Zweck weniger Verwendung.

Oberteils auf die Rückplatte geschieht, indem das erstere mit seiner Vorderseite in eine passende Matrize gelegt, ein Stückchen Pappe als Füllung (bei Uniform- oder Livreeknöpfen wird der Hohlraum durch Kitt ausgefüllt) hineingelegt und, nachdem die Rückplatte gleichfalls in das Oberteil — also auf die Pappe — gelegt, die Patrize (der Stempel) auf den überstellenden Rand des Oberteils gepresst, wodurch der Rand über die Rückplatte gebogen und auf diese AVeise der Knopf geschlossen wird. Die Nähöse an der Rückplatte wird vorher angebracht und zwar so, dass eine Drahtöse mit ihren beiden überstellenden Enden in ein in der Mitte der Rückplatte befindliches Loch gesteckt und auf der inneren Seite die Drahteudchen auf dem Balancier zwischen einer Stanze umgebogen werden. (Bei Uniform- und Livreeknöpfen wird hingegen die Oese angelötet.)

Die Arbeit findet bei Knöpfen, die mit Stoff überzogen werden, auf gleiche AVeise statt. Das Oberteil besteht hierbei aus rohem oder gebeiztem SchwTarzblech, während die Rückplatte schwarz lackirt ist. Das Lackiren geschieht in Massen in einer mit etwas Asphaltlack versehenen rotirenden Trommel oder durch Eintauchen in den verdünnten Lack, seltener mit der Hand. Der Stolf wird zunächst über die Vorderplatte gezogen und dieselbe Falzoperation vorgenommen, wie oben angegeben wurde. Erhält der Stoffknopf keine Drahtöse, sondern einen Stoffpuff zum Befestigen an der Kleidung, so wird die Rückplatte mit einer ca. 5—8 mm grossen Oeffnung versehen und ein kreisrund geschnittenes, in die Rückplattc genau passendes Zeug so auf die innere Seite der Rückplatte gedrückt, dass das Zeug etwas aus der Oeffnung hinausragt. Beim Zuschlägen des Stempels nach der oben angegebenen Falzmanipulation wird das Zeug dann genügend aus der Oeffnung herausgequetscht, um zum Befestigen an der Kleidung dienen zu können.

Die Stärke der Pappeneinlage richtet sich nach der Höhe des Knopfes und variirt zwischen 2—3 mm. Die Stärke des verwendeten Schwarzbleches beträgt je nach der Knopfgrösse 0,1—0,3 mm; für hohle Metallknöpfe wird Blech von 0,1—0,5 mm benützt und für massive, aus einem Stück bestehende Knöpfe Messingblech von 0,75—1 mm, vernickeltes Zinkblech bis 1,25 mm.

Die AVä s che - ( Lei n wa nd-) K n ö p f e erhalten als Einlage eine (meistens versilberte) Messingplatte in wTelche die Nählöcher gestossen sind , deren Grat über den Leinwandüberzug umgelegt ist, so dass die Nählöcher des Leinwand-(Shirting-) Ueberzuges eine metallene Einfassung erhalten. Das Messingplättchen wird vorher mit einem Bördel versehen, in dem sich die Ränder der Leinwandläppchen vereinigen. Durch Umdrücken des Bördels wird das Ganze fest zusammengefalzt. Ordinäre AVäsclieknöpfe werden durch Ueberflechten eines Eisen- oder Messingringes mit Garn augefertigt oder das Geflecht wird in einen hohlen Ring aus AVeiss-oder vernickeltem Zinkblech gefalzt.

Knöpfe aus Hartgummi, Glas werden durch Pressen des Materials in entsprechende Formen hergestellt; Glas im heissen, halbflüssigen, Hartgummi in erweichtem Zustande. Glasknöpfe erhalten entweder sofort hierbei durchgehende Nählöcher, oder mit einer zweiten Manipmlation eine Metallöse. Letztere steckt in eiuer Rückplatte aus Eisen- oder Messingblech, die jedoch sehr klein (ca. 5 mm) ist und auf den noch weichen Glasfluss in der Form aufgedrückt wird. Die Dralitendclien der Oese halten die Platte an dem Glas dauerhaft fest, da die Oesen-endchen bei Glasknöpfen hinter der Rückplatte nur gespreizt, aber nicht ganz umgelegt werden.

In Hartgummiknöpfe werden alle Löcher mit einem Male gebohrt, was auch bei Horn-, Holz-, Steinnuss-, Kokosnuss-, Perlmutter-, Knochen-Knöpfen der Fall ist. Darf der Knopf durchgehende Löcher nicht haben, so erhält er auf der Rückseite eine entsprechende Erhöhung in der Mitte, die parallel zur Knopffläche durchbohrt wird. Die zuletzt genannten Knopfarten werden nahezu ausschliesslich durch Bearbeiten des Materials auf besonders leichtgehenden Drehbänken (Knopfdrehbänke) hergestellt ; nur Horn und künstliches Perlmutter wird durch Pressen zu Knöpfen geformt. Die Arbeit auf der Knopfdrehbank besteht aus dem Abstechen der durch Sägen oder Schneiden entsprechend vorgerichteten Platten, Abdrehen, Buntmachen (d. h. Mustern), Schleifen und Poliren.

Die festen Kragen-, Chemisett- und Manchetten-Knöpfe werden aus zwei T'eilen derart gedreht, dass die Fussplatte bei Kragenknöpfen und die Kopfplatte bei Manchetten-knöpfen auf den Steg aufgeschraubt wird, um Material zu sparen.

In der Knopffabrikation wird mit möglichst automatisch arbeitenden Maschinen, oft komplizirtester Art, gearbeitet. Näheres hierüber findet sich in der Litteratur und den Katalogen der unten angegebenen Bezugsquellen.

Litteratur: Isensee, Die gesamte Knopffabrikation, Weimar 1862. — „Butonia“, Zeitschrift für Knopffabrikation, Gössnitz, S.A. vierzehntägig.

Bezugsquellen. Maschinen: Carl Evers, Barmen-Rittershausen; Paul Lindenberg, Barmen ) Hunger & Clauss, Chemnitz; Jul. Knappe, Berlin SO., Skalitzerstr. 26. Stanzen etc.: Hermann Boehner, Zella St. Blasii (Thür.); Carl Latwesen, Kassel. Knopfunterteile mit Oese: Schuhmacher & Co., Barmen-Rittershausen. Perlmutterblättchen: J. Reuland, Köln a. Rh. Knopfbleche, Celluloids: Wilh. Lörken, Unterbarmen. Bleichstoffe: G. A. Haentschl, Berlin C., Alexanderpl. 42. Knopf karten : F. Strobach, Ebersbach i. S. ; Th. Wendisch, Berlin SW., Simeonstr. 13; Fr. Bartholomäus, Erfurt.    Liebetanz.

Knopflack, in dicke Stücke gegossener Körnerlack (s. Gummilack).

Knopfinetall, besonders zu Knöpfen verarbeitete Legirung aus 80 Teilen Zink und 20 Teilen Kupfer.

Knoppern, s. Galläpfel, Bd. 4, S. 416.

Knorpelleim, s. Chondrin.

z>. Ihering.

Knoten, die an der Mess- oder Logleine in gewissem Abstand (13,68 m) von einander befindlichen Marken. Eine deutsche Seemeile wird auch ein Knoten genannt und hat ein Längenmass von 1852 m. Eine Geschwindigkeit von einem Knoten in der Stunde ist daher gleich einer Geschwindigkeit des Schiffes von 1852 : 60 • 60 = 0,5144 m in der Sekunde. Eine englische Seemeile oder Nautical mile (Knot) misst 1853,15 m, während die Einheit der englischen Admiralität 1 Admirality mile 1855,1 m = i/₆₀ des Aequatorialgrades = der geographischen Meile beträgt.- — Vergl. auch Probefahrt.

Leppia.

Knotenerz, in der Gesteinskunde ein zur Buntsandsteinformation gehöriger, hellroter, thoniger Sandstein, welcher durch einen grossen Reichtum an knotenförmig eingesprengtem Bleiglanz oder Kupfererz ausgezeichnet wird. Solche geschichtete Bleiglanzablagerungen kommen bei Kommern und Mechernich (Eifel) sehr mächtig vor und werden hier in grossen Tagbauten abgebaut.

Knotenfällger (Knotenmaschine), s. Papierfabrikation. Knotengebilde, s. Netzen.

Knotengelenke, s. Gelenke, Bd. 4, S. 535, Bolzenverbindungen.

Knotenglimmerschiefer, s. El eck schiefer.

Knotenpunkt, in der Geodäsie bei zugartigen Netzen (Polygon-, Nivellementsnetzen, trigonometrischen Ketten u. s. w.) Zentralpunkte des Systems, in welchen mehrere Züge Zusammentreffen (s. Polygonnetz, Nivellement).

Reinhertz.

Knotenpunkt, s. Each werk, Bd. 4, S. 20.

Knotenpunktsanschlüsse, bei eisernen Eachwerkskonstruktionen, die Verbindung der ein Eachwerk zusammensetzenden Stäbe an ihren Vereinigungspunkten (Knotenpunkten). Dieselbe kann entweder gelenkförmig oder fest ausgeführt werden. Ueber erstere s. B olz en Verbindung. Die festen, durch Vernietung hergestellten Knotenpunktsanschlüsse bilden bei D unseren europäischen Eachwerkskonstruktionen die Regel. Abs    Allerdings steht diese Ausführung im Widerspruch mit den Au-

Fig. 1.

nahmen der gewöhnlichen Fachwerkstheorie, die gelenkförmige Knoten-punkte voraussetzt. Zu den nach dieser Theorie berechneten Spannungen der Fachwerksstäbe (Primäi-spannungen, Systemspannungen) kommen deshalb auch infolge der festen Knotenpunktsverbindungen noch gewisse Nebenspannungen (s. d.) (Sekundärspannungen), und es ist Aufgabe des Konstrukteurs, durch zweckentsprechende Anordnung der Stabquerschnitte und der Kuotenpunktsansclilüsse diese Neben Spannungen möglichst herabzusetzen oder wenigstens in gewissen Grenzen zu halten. Es lassen sich übrigens auch durch Bolzengelenke infolge des im Gelenk auftretenden Reibungswiderstandes Nebenspannungen nicht ganz vermeiden.

Für die genieteten Knotenpunkte gelten die Regeln über Nietverbindungen (s. d.). Es ist darauf zu sehen, dass eine klare und einfache Ausgleichung der Kräfte in den Knotenpunkten stattfindet. Zu diesem Behufe wird man die Anordnung immer so treffen, dass sich die Axen der Stäbe (d. i. ihre Schwerlinien) in einem Punkte schneiden, in -welchem Punkte auch die äussere Knotenkraft

(Knotenlast) angreifen soll. Man kann bei den genieteten Knotenpunkten zwei Anordnungen unterscheiden: 1. Die unmittelbare Verbindung der in einem Knotenpunkte zusammentreffenden Stäbe, 2. die Verbindung dieser Stäbe mit Hilfe von sogen. Knotenblechen.

Die erste Anordnung wird im allgemeinen nur bei kleinen Stabquerschnitten oder dort möglich sein, wo ein durchgehender Stab (Gurtung eines Fachwerksträgers) aus einem Querschnitt mit entsprechend breitem Stehblech gebildet ist, an das die Ausfachungsstäbe

angeschlossen werden können (Fig. 1 und 2) ; diese Verbindungsweise findet sich ausnahmslos bei den älteren Gitterträgern angewendet,

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Fig. 2. Gestrichelte Nieten mit d = 26 mm. Die übrigen Nieten in den Gurtungen und im Gitterwerk haben d = 22 mm.

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Fig. 4.

woselbst infolge der mehrfachen Strebensysteme die einzelnen Gitterstäbe nur schwachen Querschnitt haben und daher die zu ihrer Befestigung nötige Nietenzahl leicht an den Gurtsteh-blechen untergebracht werden kann. Bei Fachwerksträgern mit stärkerem Querschnitt der

Ausfachungsstäbe erfordert aber der direkte Anschluss imjjs« breite Stehbleche, was mit i Rücksicht auf eine gleicli-\ massige Spannungsvertci-\ lung in den Gurtungen \ nicht zweckmässig ist und in den gedrückten Gurten zu Ausbeulungen des Steh* '^Obleclis führen kann.

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Fig. 5.

Die Anordnung von Knotenblechen wird überall dort notwendig, wo keine oder nicht genügend breite Stehbleche zum Anschlüsse vorhanden sind. Diese Knotenbleche werden an den Knotenpunkten an die Stelle der Stehbleche eingesetzt und mit diesen durch Stosslasclien verbunden (Fig. 3 u. 4) oder sie werden (bei Doppelgurten) auch einseitig an die Stehblechc angelegt (Fig. 5) und dienen dann meist auch als Decklaschen für die Stösse der Stehbleche oder anderer Teile des Gurtungsquerschnitts. Die Knotenbleche haben den Vorteil, dass die von den einzelnen Stäben übertragenen Kräfte sich gewissermassen im Knotenbleche aus-gleichen und, da dieses gegenüber dem Gurtungsquerschnitt immer eine Verstärkung aufweisen wird, dass hier die lokalen Spannungen an den Anhaftestellen der Ausfachungsstäbe, die sogen. Knotenpunktsspannungen, wesentlich herabgemindert werden. Weiters wird der Vorteil erreicht, dass sämtliche Stäbe an den Knotenpunkten endigen können, sonach in der Fabrik fertigzustellen sind, wodurch die Nietarbeit an der Baustelle eingeschränkt wird. Allerdings wird für die Bildung der Knotenpunkte ein etwas grösserer Materialaufwand notwendig, derselbe lässt sich aber durch sparsame Begrenzung der Knotenbleche, durch Ausrundung der Ecken (Fig. 3), was auch oft aus Schönheitsrücksichteu gemacht wird, herabmindern.

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Fig. 3.

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13ei allen Knotenpunktsanschlüssen ist darauf zu achten, dass die Stäbe womöglich axial verbunden werden. Einseitige Anschlüsse sind nur bei schwachen Stäben zulässig. Flacheisen welche nicht doppelt angeordnet sind, erhalten daher die Stärke des Stehblechs oder Knotenblechs und werden durch beiderseitige Laschen mit demselben verbunden (Eig. 2). Stehblech und Knotenblech müssen aber entsprechende Stärke erhalten, um bei doppelschnittigem Nietanschluss keinen zu grossen Laibungsdruck in den Nietlöchern zu erfahren. Bei grösseren Trägern und demzufolge stärkeren Querschnitten empfiehlt sich aus diesem Grunde die Anordnung doppelter Stehbleche, welche auch die Anordnung doppelter Knotenbleche zur Folge hat (Fig. 4). Im übrigen wird die Einzelanordnung der Verbindung durch die Querschnittsform der Stäbe, insbesondere der Gurtungen, durch die Austeilung der Stösse in den die Gurtung zusammeusetzeuden Teilen, durch den Anschluss der Querträger etc. bestimmt.

Melau.

Knoteiipunktstatioii, s. Bahnhöfe.

Knoten schiefer, s. Fl eck schiefer.

Weinbrenner.

Knotenseil, ein Seil, an dem in kurzen Abständen Schleifen geknüpft sind; dasselbe dient dazu, dem Dachdecker bei der Arbeit auf steilen Dächern Halt zu bieten, indem dieser in den Schleifen auf- und absteigt oder darin seine Arbeitsbank festhakt. — Vergl. auch Bettungsapparate.

Knotensystem, System der Holzkonstruktion, besonders bei Dachstühlen. Der Wert der Konstruktion beruht auf der Knotenbildung, d. i. einer Aneinanderreihung von festen Dreiecken, welche aus den Pfosten oder Streben, den Pfetten und Spannriegeln mit den dazwischen eingespannten Bügen und Zangen gebildet werden (s. Möller, Beiträge zu der Lehre von den Konstruktionen).

Weinbrenner.

Knotentlionschiefer, s. Fl eck schiefer.

Maxim. Kraft.

Knoterei (No pp er ei), bei der Tuchfabrikation alle diejenigen Arbeiten, welche zur Entfernung der im Gewebe vorhandenen Garnknoten und sonstigen 1'nreinigkeiten dienen (s. Tuchfabrikation).

Koaks (Koks), s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 680.

Kobalt (Co, Atomgew. 59,55, spez. Gew. 8,5—8,9), ein stark glänzendes Metall von grauer, schwach rötlich getönter Farbe und von beträchtlicher Härte. Hei gewöhnlicher Temperatur spröde, wird es bei beginnender Glühhitze dehnbar. Sein Schmelzpunkt liegt über 1600°. Kobalt und seine Verbindungen sind paramagnetisch.

lu Form (lichter Metallmassen ist Kobalt sehr widerstandsfähig gegen atmosphärische Einflüsse. Kobaltpulver, frisch reduzirt, zeigt, wie die meisten Erzmetalle in diesem Zustande, Neigung zur Selbstentzündung bei Berührung mit Luft. Gröbere Kobaltkörper oxydiren sich erst bei lebhafter Rotglut und verbrennen bei höheren Temperaturen mit rotem Licht. Die wichtigsten Oxyde des Kobalts entsprechen den Formeln CoO, Kobaltoxydul, und Co^Os, Kobaltoxyd (s. Ko liait oxyde). In Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure ist das Metall unter Bildung von Kobaltoxydulsalzen, die sich durch Oxydation auch in Oxydsalze überführen lassen, löslich. Leber das Vorkommen vergl. die Artikel Kobaltglanz, Kobalt kies, Speiss kobalt u. s. w. — Die Gewinnung des Kobalts geschieht durch Reduktion der fast ausschliesslich bei der Kobalt- und Nickelscheidung (s. Nickel) fallenden Kobaltoxyde in derselben Weise wie die Nickelgewinuung.

Das Metall als solches findet in der Technik fast keine Verwendung, da sein Vorkommen spärlicher als das des sehr ähnlichen Nickels und die Nachfrage für einige Kobaltverbindungen, z. B. Kobaltoxyde, Kobaltkaliumsilikat (Smalte), im Verhältnis zum Vorkommen der Kobaltverbindungen eine sehr grosse ist.

Litteratur s. unter Blei und Gold.

W. Borebers.

Kobaltblau (Co er ule um, Kobaltultramarin, Leithnerblau, Ley den erblau, Thé nards dies Blau, Coelin, Wiener bl au), eine sehr schöne, zu allen Arten der Malerei verwendbare, dem Ultramarin ähnliche, an der Luft und im Feuer beständige, auch gegen Säuren und Alkalien unempfindliche blaue Farbe, die aber durch den billigen Preis des Ultramarins fast gänzlich verdrängt wurde und heute fast nur in den keramischen Industrien gebraucht wird. Die Grundlage des Kobaltblau ist entweder nur Kobaltoxyd und Alaunerde oder beide nebst Zinkoxyd; im ersteren Falle ist die Farbe blau mit rötlichem Strich, im andern rein blau oder bei mehr Zinkoxyd mit grünlichem Stich; die Tiefe ist von der Menge Kobaltoxydul abhängig. Coeruleum (auch Bleu celeste) ist zinnsaures Kobaltoxydul.

Kobaltblau wird am einfachsten hergestellt, indem man Alaun (100 Teile) mit oder ohne Zink vitriol mit schwefelsaurem Kobaltoxydul (5—10 Teilen) zur Trockne eindampft und den

Rückstand 7—8 Stunden im Tiegel in einem Windofen auf das heftigste glüht, wobei Schwefelsäure verjagt wird und Kobaltblau zurückbleibt. Kostspieliger wird das Produkt, wenn man erst Aluminiumhydrat darstellt und dieses nach dem Trocknen mit schwefelsaurem, salpetersaurem oder phosphorsaurem Kobaltoxydul glüht. Coeruleum erhält man durch Glühen eines Gemisches von 100 T. Zinnsalz mit 100 T. Kreide und 120 T. Kobaltvitriol, Auswässern und Mahlen zu feinstem Pulver.    Andes

Leppla.

Kobaltbraun, sehr beständige Farbe von schön braunem Ton, durch Glühen von Thonerde, einem Kobaltsalz und Eisenoxyd erhalten.

Kobaltbronze (vonWiggin), phosphorsaures Kobaltoxydulammoniak, in der Tapeten- und Buntpapiererzeugung verwendet, metallglänzendes, violettes, schuppiges Pulver, sich fettig wie Talk anfühlend.

Kobalt chloride, weniger die einfachen, den Formeln CoCl₂ und Co₂(% entsprechenden Chloride, als vielmehr deren Doppelverbindungen mit Ammoniak, die sogen. Amine, die übrigens auch mit anderen Kobaltsalzen erhalten werden, haben für die Technik einiges Interesse, da sie schon für die Gewinnung von reinem Kobalt vorgeschlagen worden sind. Sie bestehen aus Kobaltchlorid mit wechselnden Mengen von Ammoniak und entstehen durch Oxydation von ammo-niakalischen Kobaltchlorürlösungen. Beim Glühen hinterlassen sie metallisches Kobalt.

Kobaltbliite, (Erythrin, roter Erdkobalt), ein Mineral, wasserhaltiges arsensaures Kobalt Cb₃Js₂0₈ + 8 H₂0 (37,56% CoO, 38,40% As₂0₅, 24,04% H₂0) kristallisirt monoklin, säulenförmig; nadel- und haarförmig, karmoisin- bis pfirsichrot, Strich blassrot; durchscheinend, perlmutterglänzend. Spaltbar, mild, in dünnen Blättchen biegsam. Härte 2,5. Spez. Gew. 2,9. Löslich in Säuren mit roter Farbe. Geglüht gibt sie Wasser ab und wird blau oder grün. Mit Aetzkali digerirt wird sie schwarz und die Flüssigkeit selbst blau. Kommt als Umwandlungsprodukt kobalthaltiger Arsenverbindungen vor und wird mit andern Kobalterzen zur Herstellung von blauer Farbe benützt.

Andes.

Andćs.

W. Borćhers.

Kobaltfarbeii, braune, blaue, gelbe, grüne, rote, meist sehr beständige Mineralfarben, welche Kobalt in verschiedener Form und in Verbindung mit anderen Materialien enthalten.

Andes.

Die bekanntesten Farben sind Kobaltblau (Kobaltoxydul und Thonerde), Coeruleum (zinnsaures Kobaltoxydul), Rinnmanns Grün (Kobaltgrün, Zinkoxyd, Kobaltoxyd), Kobaltgelb (Jaune indienne, salpetrigsaures Kobaltoxyd-Kali), Kobaltrosa (Viertel-arsenigsaures Kobaltoxydul oder phosphorsaures Kobaltoxydul), Kobalt-Magnesiarot (Kobaltoxydul in Verbindung mit Magnesia). Zu den Kobaltfarben zählt auch die Smalte (durch Kobalt blau gefärbtes Glas).

Kobaltgelb (Jaune indienne, Indischgelb), eigentümlich glänzende und feurig gelbe Farbe, obgleich kalihaltig, doch in Wasser vollkommen unlöslich, als Oel- und Wasserfarbe anwendbar, aber in der Verwendung ihres hohen Preises halber auf die Kunstmalerei beschränkt.

Sie besteht aus salpetrigsaurem Kobaltoxydul-Kali Co{N02)z-\-3KNO% und wird dargestellt, indem man salpetersaures Kobaltoxydul in Wasser löst, mit Essigsäure ansäuert und mit einer Auflösung von salpetrigsaurem Kali ausfällt.    Andes.

von

Leppla.

Kobaltglanz, Glanzkobalt, Kobaltin, ein Mineral, Schwefelarsen-Kobaltverbindung CoAsS (35,54 % Co, 45,18 % As, 19,38 % S, mit geringen Mengen Fe) kristallisirt regulär wie Schwefelkies, auch derb, körnig und stängelig. Höflich silberweiss, angelaufen grau, mit dunkelgrauem Strich; stark metallisch glänzend. Spaltbar nach dem Würfel, spröde. Härte 5%- Spez. Gew. 6,0 bis 6,35. Bei starkem Glühen gibt er schweflige und arsenige Säure ab, ebenso beim Schmelzen auf Kohle. Löst sich mit roter Farbe in Salpetersäure. Vornehmlich in Schweden (Tunaberg) mit Kupferkies, dann bei Skutterud in Norwegen im Gneiss. Wird zur Darstellung blauer Farbe benützt.

Kobaltgrün (Kinnmanns Grün, sächsisches Grün, Zinkgrün), gegenwärtig im Handel nicht vorkommende, zwar sehr beständige, aber nicht sehr feurige und auch nicht besonders deckende Farbe, die durch Auflösen von 1 Teil Kobaltoxyd in Salzsäure, Hinzufügen von 15 Teilen Alaun, Vermischen der Lösung mit 50—100 Teilen Zinkoxyd, Trocknen und Glühen erhalten wird.

Das eigentliche Rinnmannsche Grün soll bestehen aus 88 rleilen Zinkoxyd und 12 leilen Kobaltoxyd, würde also erhalten werden durch Glühen des Niederschlages^ aus einer Lösung von 320 Teilen Zinkvitriol und 140 Teilen Kobaltvitriol mit kohlensaurem Kali oder Natron.

Auch das Türk is grün ist ein Kobaltgrün und besteht aus Chromoxyd-Alaunerde-Kobalt-oxyd ; es hat eine sehr schöne grüne Farbe, die an Haltbarkeit alle anderen übertrifft, aber

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

moist für Porzellanmalerei benützt wird. Man stellt es dar durch Glühen eines innigen Gemenges von Alaunerde und Chromoxyd, welches am besten aus schwefelsaurem Chromoxyd und Alaun in dem Verhältnis gefällt wird, dass 40 Teile Alaunerdehydrat und 20 Teile Chromoxyd entstehen und Versetzen dieses Hydratgemenges mit 20 Teilen kohlensaurem Kobaltoxyd. Auch kann es erhalten werden, wenn man dem Alaun und dem schwefelsauren Chromoxyd von vorneherein das Kobaltsalz zufügt, mit kohlensaurem Natron ausfällt, gut auswäscht, trocknet

und glüht.

Andes.

Kobaltin, s. v. w. Kobaltglanz.

Kobalt-Kalium-Silikat, s. Smalte.

W. Borchers.

Kobaltkarbonate. — Bei der Fällung von Kobaltoxydulsalzlösungen mittelst Soda oder anderer Karbonate entstehen Karbonate verschiedener Zusammen-setung, meist basische Salze, die als graue oder blaue Pulver in den Handel kommen (s. Ko bait oxyde).

Kobaltkies, Kobalt nickel kies, Linnéit, Schwefelkobalt, ein Mineral, Go₃8^, wobei indes der grössere Teil des Kobalts durch Nickel ersetzt sein kann, daher richtiger (NiCo)₃S₄. Kristallisirt regulär wie Spinell; derb. Hellgrau bis silberweiss, metallglänzend; schwarzer Strich. Spröd. Härte 5,5. Spez. Gew. 4,8—5,0. Schmelzbar vor dem Lötrohr unter Abgabe von schwefliger Säure. Löst sich in warmer Salpetersäure mit roter Farbe oft unter Schwefelabscheidung.    Leppla.

Leppla.

Kobaltmanganerz (schwarzer Erdkobalt,Asbolan), ein wasserhaltiges Gemenge von Manganoxyd und Kobaltoxyd (19—32%). Meist traubig und nierenförmig, derb. Bläulich-schwarz, Strich ebenso; matt; färbt ab; undurchsichtig. Verliert beim Erhitzen Wasser; löst sich in Salzsäure unter Chlorentwicklung mit grünblauer Farbe, welche bei Verdünnung mit Wasser in Pot übergeht. Wird zur Darstellung blauer Farbe benützt.

Kobaltonitrat, ein der Formel Co (N0₃)₂ entsprechendes, in Wasser leicht lösliches rotes Salz, entsteht beim Lösen von Kobalt oder Kobaltoxydul in Salpetersäure. Seine Lösung bildet unter dem Kamen Kobaltsolution beim Lötrohrprobiren das bekannte Reagens auf Magnesia, Thonerde und Zinkoxyd.

IV. Borchers.

Kobaltosalze, s. v. w. Kobaltoxydulsalze; s. unter Kobalt.

Kobaltosulfat, s. Kobalt vitriol.

Borchers.

Kobaltoxyde, des Handels, werden bei der Scheidung von Kobalt und Nickel (s. Nickel) in verschiedenen Formen erhalten und unter folgenden Namen in den Handel gebracht: schwarzes Kobaltoxyd ist entweder Co₂03 oder ein Gemenge von CoO und Co₂0₃ ; graues Kobaltoxyd ist vorwiegend CoC0₃\ rotes Kobaltoxyd ist entweder ein Phosphat oder ein Arseniat. Sie linden in der Glas- und Thonwarenindustrie zur Herstellung blauer Färbungen der ganzen Masse oder der Verzierungen Verwendung.

Kobaltoxydulsalze, s. unter Kobalt.

Kobaltproben, s. Nickelproben.

Kobaltrosa, verschiedene Kobaltverbindungen, in Wasser unlöslich, haben eine rosenrote oder violettrote Farbe, dienen in der Oelmalerei, in der Kattundruckerei und sind sehr beständig.

zur

Andes.

Das eigentliche Kobaltrosa ist viertel - arseniksaures Kobaltoxydul und wdrd aus arsensaurem Kobaltoxyd (Chaux métallique), ebenfalls als rote Malerfarbe dienend, durch Glühen erhalten ; es bildet sich eine violette Masse, die beim Zerreiben ein rosenrotes Pulver liefert, das um so schöner wird, je feiner man es zerreibt. Als phosphorsaures Kobaltoxyd wird Kobaltrosa erhalten, wenn man eine Kobaltoxydulsalzlösung mit einer Lösung von Natriumphosphat fällt ; der Niederschlag ist schön rosenrot, der beim Erhitzen immer mehr violett wird. Kobalt-Magnesiarot stellt man dar, indem man kohlensaure Magnesia mit einer verdünnten Auflösung von Kobaltnitrat zu einem dünnen Brei anrührt, durch Erhitzen das Wasser bis Trockenheit verdampft und die Masse in einem offenen Tiegel glüht.

Kobaltsafflor (Zaffer), ein durch Rösten von Kobalterzen oder Kobaltspeise erhaltenes Produkt, das ausser Kobaltoxyden noch Arseniite und Arseniate des Kobalts, geringe Mengen anderer Metalloxyde und sonstiger Verunreinigungen enthält. Man bringt es auch mit Quarzsand vermischt in den Handel. Die Verwendung ist dieselbe wie die der Kobaltoxyde. Zaffer liefert wegen seiner Verunreinigungen natürlich weniger reine Farbentöne wie die reinen Oxyde. Horchers.

Kobaltsilikat. — Unter den Kobaltsilikaten hat nur ein stark saures Kobalt-Kali-Silikat technische Bedeutung. Näheres s. unter Smalte.

Kobaltsolution, s. Kobalto nitrat.

Kobaltsulfide der Zusammensetzung CoS, Co₂S₃, CoS₂ u. s. w. finden sich in der Natur als Syepoorit, Kobaltkies, mit Arsenkobalt verbunden i Kobaltglanz und lassen sich zum Teil auch künstlich hersteilen. Das Kobalt-sulfür, CoS, fällt aus Kobaltoxydulsalzlösungen auf Zusatz löslicher Metallsulfide als schwarzer Niederschlag, der in verdünnten Säuren schwer löslich ist. Kobaltultraraarin, s. Kobaltblau.

Kobaltviolett, im Tapeten- und Zeugdruck verwendete, aus phosphorsaurem Kobaltoxydul Co₂P₂0₇ bestehende violette Farbe.

Kobaltvitriol (kristallisirtes Kobaltsulfat), CoSOĄ + 7P₂0, ein in Wasser leicht lösliches, rotes, durchsichtiges Salz, das man durch Lösen von Kobalt oder Kobaltoxydul in verdünnter Schwefelsäure erhalten kann. Es ist zur Herstellung von Kobaltultramarin empfohlen worden.

Koben (Schweinebuchten), s. Schweineställe.

Kochen des Tuches (Heisswasser-Dekatur), eine in der Tuchfabrikation angewendete Art der Dekatur, bei welcher jedoch nicht ein direktes Kochen des Tuches, sondern nur eine Behandlung desselben mit Wasser 40—70° It. zur Ausführung kommt (s. Tuchfabrikation).

Kochenille (Coccionella), die getrockneten Weibchen der in Mexiko einheimischen, daselbst und in Guatemala, Honduras, auf den Can aren (Teneriffa) im grossen gezüchteten Kochenille- oderNopalsediildlaus (Coccus Cacti L.), die auf verschiedenen Kaktusgewächsen (Opuntia coccinellifera Mül., 0. Tuna Mill., 0. elatior Mill.) lebt.

Die ungeflügelten Weibchen sind blaurot, 2 mm lang, schwellen nach der Befruchtung bedeutend an ; bevor sie die Brut absetzen, findet die erste Ernte statt, indem man die Tierchen von den Pflanzen abkehrt, in Körben sammelt, durch Eintauchen in heisses Wasser oder in besonderen Oefen tötet. Diese erste Ernte liefert die beste Ware, Zacatiila genannt. Zweite und dritte Ernten enthalten auch unbefruchtete (junge) Weibchen, leere Bälge, und liefern die Granilla-Sorte. Nach 'der verschiedenen Art des Trocknens ergeben sich schiedene Produkte; Jaspeada, die silbergraue Kochenille, ist im Ofen getrocknet, Ponegrida sind braunrote, an der Luft und Sonne getrocknete, Nigra oder Negrilla auf Metallplatten schwärzlich geröstete Tiere. Der silbergraue Ueberzug der Jaspeada rührt von Wachs her. Nach Aitken sollen aber die silbergrauen die befruchteten, trächtigen Weibchen, die schwarzen die schon der Brut entledigten, die Granilla die unbefruchteten Weibchen sein. Die hervorragendste Sorte ist Zacatilla von Honduras (schwarz), dann folgen im Range Yeracruz-Zacatilla, graue Honduras, graue Mexikaner; Teneriffa liefert gute graue und schwarze Sorten. — Kochenille stellt eiförmige bis 5 mm lange, oberhalb konvexe, unterhalb konkave oder flache, von parallelen Querstreifen gefurchte schwarzrote oder weissbestäubte graue Körner vor, die in Wasser aufschwellen und dasselbe hochrot färben , auf Chloroform schwimmen, beim trockenen Zerreiben ein dunkelrotes Pulver geben und als wesentlichsten Bestandteil das Coccusrot oder die Karminsäure (10 °|o nach Liebermann) enthalten. Wegen dieses ausgezeichneten roten Farbstoffes wird die Kochenille trotz der Konkurrenz der synthetisch dargestellten Rotfarben in grossen Mengen in den Handel gebracht ; die Einfuhr in Deutschland bewertet sich über D/g Millionen Mark. Die Kochenille enthält feimer noch l--4°/₀ Wachs (Coccerin) , 6—18 °/0 Fett, 4—8 % Wasser und 3—6% Aschenbestandteile. Fälschungen sind nicht selten und beruhen auf der Gewichtsvermehrung mit Bleiweiss, Zinkoxyd, Schwerspat, Graphit, aut künstlichen Nachahmungen, die aus Thon, Traganth, mit Fernambukrot gefärbt, hergestellt werden ; ferner auf der Entziehung des Farbstoffes der echten Kochenille. Durch Behandlung mit warmem Wasser sind die Fälschungen in der Regel leicht nachzuweisen. Ihres Farbstoffes beraubte Kochenille kommt ebenfalls vor und wird durch die Bestimmung der Färbekraft (Methode von Penny: Oxydation des Farbstoffes in alkalischer Lösung mit Ferridcyankalium) nachgewiesen.

Kochenille wird sowohl für sich als Farbmittel (für Zahnpulver, Mundwasser, Speisen, Liqueure etc.) als besonders zur Darstellung des Karmins (s. d.) benützt. Gewöhnlicher oder technischer Karmin ist ein Gemenge von Karminsäure, Karminrot und Alaunerde und wird durch Extraktion der Kochenille mit siedendem Wasser und Fällen mittelst Alaun gewonnen. Geringere Sorten sind eigentlich schon Farblacke, wie der Kugellack, Karminlack (s. d.), Florentinerlack z. T. Keiner Karmin oder das Karminrot wird durch Kochen der Karmin-

lm

TV. Borchers.

IV. Borchers.

von

Maxim. Kraft

ver-

säure mit Schwefelsäure erhalten : C₁₇ll₁₈0io + 3H₂0 — 6'nE/y + C₆H₁₂0₆

Karminsäure Karminrot Dextrose.

Nach neuesten Untersuchungen ist Karminrot ein Derivat der Phtalsäure. Karminrot ist eine dunkelpurpurrote, grün reflektirende Masse, die in Wasser und Alkohol und in verdünnten Alkalien mit der prachtvollsten blut- bis purpurroten Farbe löslich ist. Karmin dient zum Scharlach- und Ponceaurotfärben

der Wolle und Seide, zu roter Tinte (ammoniakalische Lösung), als Malerfarbe, Rotschminke. Reines Karminrot wird mit roten Lackfarben verfälscht; es

zur

löst sich in Salzsäure gelblich und klar, die Lackfarben erscheinen nur in trüben Lösungen.— Blauer Karmin s. unter Indigokarmin. Gelber Karmin ist ein Farblack, aus Gelbholz, Gelbbeeren oder Querzitron hergestellt. Karminsurrogat ist eine Mischung von Fuchsin mit Dinitrokresolkalium (Safransurrogat).

T. F. Hanausek.

Kochenillelacke, hochkarminrote, den Karminlacken in Farbe ähnliche Lacke, meistens aus Krapp (Garancin) hergestellt, die sich als Wasserfarbe für Dekorations- und Kunstmalerei, in Oel zum Lackiren und zu Farbendrucken vorzüglich eignen, lichtbeständig und haltbar sind. Sie werden erhalten aus Kochenille, aus Abkochungen des Garancins oder auch aus dem mit Schwefelsäure ausgewaschenen Krapp mit alaunhaltigem Wasser, durch Versetzen mit Natron oder Kreide und Hinzufügen einer wässerigen Kochenilleabkochung. Hochrote Lacke erhält man, wenn man die Abkochung von Garancin, wie sie zur Darstellung von Krapplack bereitet wird, statt mit einer Auflösung von Soda mit einer solchen von Karmin in Ammoniak ausfällt. Reine Kochenille

lacke, die in Teigform auch in der Buntpapierfabrikation Verwendung finden, haben naturgemäss einen hohen Preis, und sie werden heute vielfach durch Anilinfarbenlacke substituirt.

Andes.

Kochenillerot, rote Farbe, den mit Kochenille hergestellten Farben im Ton ähnlich, meistens auf Thonerde, Stärke u. s. w. niedergeschlagene Farbholz-auszüge oder Teerfarbstoffe; auch für reinen Karmin findet man hie und da die Bezeichnung Kochenillerot angewendet.— S. auch Wolldruck.

Kochenillerot, unechtes, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 120.

Kocher, ein in der Papierfabrikation zur nassen Reinigung der Hadern verwendeter, aus einem dampfdicht schliessbaren Gefäss bestehender Apparat, in welchem die Hadern mit alkalischer Lauge unter Dampfzutritt gekocht werden. S. Papierfabrikation und Hohlkugel.

Kochgeschirre, irdene oder thönerne, müssen eine thunlichst geringe Wandstärke erhalten, damit die Wärme des Feuers zum Kochen leicht hindurch-, gelangen kann, und aus Rohmassen bestehen, die dem gebrannten Scherben eine grosse Widerstandsfähigkeit gegen Stösse und gegen Temperaturveränderungen geben. Diese Geschirre sind in der Regel nur im Innern, bei besseren Sorten jedoch auch aussen mit einer Glasur versehen; diese muss entweder völlig bleifrei sein, in welchem Falle Erd- oder Lehmglasuren benützt werden, oder, wenn eine bleihaltige Glasur nicht zu umgehen ist, so muss das Blei so mit der Kieselsäure gebunden sein, dass durch das Kochen selbst essigsäurehaltiger Flüssigkeiten kein Auslagen des Bleies stattfinden kann (s. Thonwaren und Glasuren).

Köchin öl, s. v. w. Kokosnussöl.

Kochsalz, s. Salz.

Koch- und Heizapparate, elektrische, beruhen darauf, dass der elektrische Strom in dünnen Drähten, welche hierbei aus Platin oder auch aus Nickel- und Eisenlegirungen bestehen, Wärme erzeugt. Die Drähte sind unter geeigneter Isolirung direkt an derjenigen Stelle des betreffenden Kochapparates befestigt, welche die Wärme abgeben soll.

Der zu

oder Britanniametall, wird

Andes.

Maxim. Kraft.

K. Diimmler.

erhitzende Teil, z. B. der cylindrische Mantel eines kleinen Kessels aus Kupfer aussen mit dichten, durch Asbest isolirten Drahtwindungen belegt und diese Windungen durch Wärmeschutzmasse und einen Blechmantel gegen die Wärmeausstrahlung nach aussen geschützt. K. E. Crompton und die allgemeine Elektrizitätsgesellschaft zu Berlin betten die Drahtspiralen in Email ein, welche auf die äussere Wand des Koch- oder Heizapparates aufgeschmolzen wird [1]. — Schindler - Jenny und P. Stotz in Stuttgart wickeln dünne Platindrähte von 0,1—0,15 mm Durchmesser spiralförmig um eine etwa 5 mm starke Asbestschnur, wodurch es ermöglicht wird, eine gegebene Wärmemenge durch weiteres oder engeres Wickeln auf eine beliebig grosse Fläche zu verteilen. Die Berührung der auf die Asbestschnur gewickelten Spiralen wird durch Einlegen der Schnur in .Nuten einer Schamotteplatte und Abdecken mit Glimmer verhütet. Durch geeignete Schaltungen sind die Heizdrähte in Unterabteilungen zerlegt, so dass z. B. eine Wärmeplatte je nach Bedart mit 2, 3 oder 5 Amp. gespeist werden kann [2]. — Hellberger in Thalkirchen verwendet Drähte, auf welche

zur

Isolation dünnwandige Perlen aus Glas oder Email aufgereiht oder

die mit Glas oder Quarzfäden umsponnen und behufs guten Luftabschlusses mit Wasserglas-los ung imprägnirt sind [3].

Auf diese Weise sind eine Reihe der verschiedenartigsten elektrischen Koch- und Heizapparate, Kaffee- und Theemaschinen, Bügeleisen Pfannen, Wärmeplatten, Oefen hergestellt worden. Die Heizdrähte werden dabei bis zu 200⁰ 0. erhitzt. Die theoretische Wärmemenge Q, welche durch den elektrischen Strom erzeugt wird, ist bestimmt durch die Gleichung Q — 0,24 eit Grammkalorien, wo e die zur Verfügung stehende Spannung, i die Stromstärke und t die Zeit in Sekunden bezeichnet. Hieraus kann man den Strom berechnen, der erforderlich ist, ein bestimmtes Quantum Wasser (z. B. 1 Liter) in einer bestimmten Zeit (z. B. 10 Minuten) bei gegebener Spannung (z. B. 110 Volt) der Stromquelle zum Sieden, also z. B. von 15° C. auf 100° C. zu bringen. Die erforderliche Wärmemenge ist Q=(100—15). 1000 Grammkalorien, die Stromstärke i = (100— 15) 1000 : 110.0,24.60.10 = 5,36 Amp. Der hierzu erforderliche Widerstand des Heizdrahtes W = 110 : 5,36 = 20,7 Ohm. Wird der elektrische Strom, wie es für Kraftzwecke vielfach der Fall ist, zu 20 Pfg. pro Kilowattstunde abgegeben, so kostet die Erhitzung eines Liter Wassers in 10 Minuten bei einem Güteverhältnis von 0,8 (da 110.5,36 = 589 Watt verbraucht sind): 20 589 : 1000.6.0,8 = er 2,5 Pfg.

Die Betriebskosten der elektrischen Heizung sind also höher als die der bisherigen Flammenheizungen ; doch besitzt die erstere den grossen Vorzug der Sauberkeit, bequemen Handhabung, Ungefährlichkeit und der Abwesenheit lästiger Nebenwirkungen [4].

Litteratur: [1] Elektrotechnischer Anzeiger, Berlin 1895. — [2] Der Elektrotechniker, Wien 1896. — [3] Elektrotechnisches Echo, Magdeburg 1896. — [4] Deutsche Zeitschrift für Elektrotechnik, Halle 1896.    Holst.

Ivodöl, s. Harzöle.

Wölffing.

Koëfficienten, die Zahlen oder die bekannte Grössen ausdrückenden Buchstaben, welche in mathematischen Ausdrücken als Faktoren der Potenzen, gonio-metrischen Funktionen u. s. f. der Veränderlichen auftreten; z. B. in den Ausdrücken ax¹ h xy f- cy² \ a cos cp + ł> sin cp sind a, b, c Koefficienten. Insbesondere nennt man aber so die Konstanten in den Formeln, durch welche sich physikalische und ändert Gesetze ausdrücken, z. B. Ausdehnungs-, Brechungs-koëfficient etc.

Kölbelstahl, im Frischfeuer erzeugter, in Form kleiner Flaschen in den Handel kommender Rohstahl, wird zu feinem Stahl (Brescianer Stahl) verarbeitet. Kölner Braun, s. Kölner Erde.

Kölner Erde (KölnerBraun, kölnischeErde), auch kölnische Umbra, Kesselbraun, Spanischbraun genannt, braune Erde, die, um als Farbe dienen zu können, von den fremden Beimengungen (Sand, unzersetztem Holz u. s. w.) befreit und geschlämmt werden muss, wird in Gruben von oft bedeutender Tiefe in der Nähe von Köln gewonnen.

Andes.

Die Erde liegt in einem Braunkohlenlager und ist nichts anderes als eine erdige Braunkohle von dunkelbrauner Farbe, trocken zerbrechlich, im Bruche zart. Beim Zusammenbringen mit glühenden Kohlen entzündet sie sich und verbrennt unter Hinterlassung eines bituminösen Geruches und wenig weisser Asche, wodurch sie sich wesentlich von der cyprischen Umbra unterscheidet.

Kölner Gelb, s. v. w. Chromgelb (s. d.).

Kölner Schwarz, s. Reben sch warz.

Kölner Turmleiter, s. Mechanische Feuerleitern.

König, in der Metallurgie Bezeichnung für reines Metall im Gegensatz zu vererztem, insbesondere für die metallischen Teile, welche sich beim Schmelzen von den unmetallischen trennen oder beim Abtreiben Zurückbleiben (Regulus).

Königinmetall, s. Zinn legi run g en.

Lindner.

Königsbaum (Königswelle), die schwierig einzubauenden und sorgsam zu unterhaltenden, senkrechten Wellen, die man früher zur Kraftübertragung zwischen den einzelnen Stockwerken einer Fabrik (mit Kegelrädertrieben in jedem Stockwerk) benützt hat.

Königsblau, feinste und kobaltreichste Sorte der Smalte (s. d.); auch Bezeichnung für ein Blau, das einen Stich ins Rote hat.

Königsgelb, s. Merkurgelb, Rausch gelb.

Königsgrün, s. S chwe infur ter grün.

Königsholz, s. Nutzhölzer.

Königspfahl, bei den Pfahlbündeln, welche die sogen. Duc d’Alben (s. d.) bilden, der mittlere Pfahl, der auch bei den höchsten Seeständen noch so weit über den Wasserspiegel herausragen soll, dass man Taue oder Ketten an demselben befestigen kann.

Zschohhe.

Königsrot, s. Eisenrot.

Kölligsstange, ein Hauptteil der Verbindung zwischen Eördergestell und Förderseil (s. Schachtförderung).

Lindner.

Königsstuhl hiess der Lagerstuhl am Eussende einer Königswelle, und so nennt man noch heute die Lagerstühle von Spurzapfen, z. B. an Lokomotiv-drehscheiben, überhaupt.

Königswasser, ein Gemisch von 1 Vol. konzentrirter Salpetersäure mit 3—5 Vol. konzentrirter Salzsäure. Durch Einwirkung der Salpetersäure auf die Salzsäure entstehen in dieser Mischung freies Chlor und leicht zersetzbare Stickstoffoxychloride. Wegen Anwesenheit dieser Stoffe ist das Königswasser ein gutes Lösungsmittel für Gold und die Platinmetalle.    w. Borchers.

Willhomm.

Köper, in der Wirkerei ein Pressmuster, welches aus glatten und versetzt gegen einander liegenden Einnadelfäden zusammengesetzt ist.

Koepfel, s. Herdarbeit, S. 147.

Körnen, Körner, s. Art. Ankörnen, Bd. 1, S. 353 und Drehen, Bd. 3, S. 422.

Körnergang, in der Getreidemüllerei derjenige Mahlgang, auf welchen die ganzen Getreidekörner, die vorher nur den reinigenden Prozessen unterworfen wurden, geschüttet werden, also der erste Gang in der Reihe der Schrotmahlgänge. (Vergl. die Art. Mahlgang, Schrotung, Mehlfabrikation). Körnerlack, s. Gummi lack.

Körnerwolf, Bezeichnung für eine Getreidereinigungsmaschine nach dem Prinzipe der Schälmaschinen mit Stein und Siebtrommel, bei welcher um eine wagrechte Axe ein kegelförmiger Stein und, mit entgegengesetztem Drehsinne, eine entsprechend geformte Siebtrommel kreist, derart, dass die Körner zwischen den beiden sich entgegengesetzt bewegenden Flächen stark gerieben werden. Durch Verstellung des Steinkegels oder des Siebmantels in der Axenrichtung wird der Abstand der Arbeitsflächen verändert. Vergl. d. Art. Schälmaschinen.

Arndt.

Litteratur: Kick, Mehlfabrikation, Leipzig 1894, S. 92 nnd Tafel 5 (Fig. 1).

Körper im weiteren Sinne können beliebige materielle Systeme (s. d.) heissen. Gewöhnlich versteht man jedoch unter Körpern speziell solche Teile der Materie, welche einen durch beliebig viele Flächen eingeschlossenen, zusammenhängenden Raum einnehmen (abgesehen von den molekularer Beschaffenheit entsprechenden Zwischenräumen). Die eingrenzenden Flächen heissen die Oberfläche des Körpers, während der eingegrenzte Raum das Volumen des Körpers genannt wird. Der Quotient aus Gewicht (s. d.) und Beschleunigung des freien Falls gibt die Masse (s. d.) des Körpers. Ueber spezifisches Volumen, spezifisches Gewicht, spezifische Masse, Dichtigkeit s. Bd. 3, S. 295, über äussere Kräfte, innere Kräfte, Massenkräfte, Oberflächenkräfte, Spannungen, Verschiebungen s. Materielles System, Aeussere Kräfte, Druck, Elastizitätslehre, allgemeine. Die Kohäsion, Festigkeit, Energie, Temperatur, innere Arbeit, äussere Arbeit u. s. w. der Körper ist unter den betreffenden Stichworten behandelt. Weyrauch.

Körperfarben (Pigmente), unlösliche farbige Substanzen, teils anorganischer (Zinnober, Chromgelb, Kobaltblau), teils organischer (Kienruss), teils organisch - anorganischer Katur (Berlinerblau, Farblacke aus löslichen organischen Farbstoffen und Metallsalzen), welche fast ausschliesslich im Zeugdruck und zwar in der Weise Verwendung finden, dass sie zur Erzielung farbiger Muster durch Albumin oder andere klebende Mittel auf dem Gewebe befestigt werden. Im weiteren Sinne lassen sich als Körperfarben auch die auf der Faser erzeugten Farben (s. Entwicklungsfarben), ferner die aus Beizenfarbstoffen und Metalloxyden einerseits, aus basischen Farbstoffen und Gerbsäuren (nebst einem Metalloxyd) andererseits auf der Faser hervorgerufenen Farblacke betrachten.

R. Moldau.

— S. auch Farben und zwar im Sinne von Farben der Körper, Bd. 4, S. 83, im Sinne von Farbkörper, Bd. 4, S. 86.

Körpermasse — Körper von gleichem Widerstande

583

Körpermasse, die Einheiten für die Ausmessung von Raumgrössen, zerfallen in Flüssigkeitsmasse (s. d.), Kubikmasse (Würfel, deren Seite gleich den betr. Längenmassen ist, z. ß. Kubikfuss, Kubikmeter etc.) und die daraus abgeleiteten Hohlmasse (s. d.).

Verhältnis einiger alten Masse zu den metrischen:

Länder

1 Kubikfuss

in

1 Kubikrute

in

Länder

1 Kubikfuss

in

1 Kubikrute (Oesterreich Kubikklafter) in

0,027 Kubikmeter    0,027    dekanieter    Preussen . . . .    0,031 Kubikmeter    0,053    dekamëter

Körper von gleichem Widerstande heissen in der Elastizitäts- und Festigkeitslehre stabförmige Körper, für welche die bei der Dimensionirung massgebenden Beanspruchungen in allen Querschnitten gleich gross sind.

Ein gerader Stab mit vertikaler Axe sei durch eine auf den Endquerscbnitt Fo gleicbmässig verteilte Last P und sein eigenes Ge-wicht von y per Kubikeinheit belastet (Fig. 1, 2). Die Beanspruchung fl per Quadrateinbeit soll in allen Querschnitten a betragen. Biegungen sind ausgeschlossen (über Körper von gleichem Knickwiderstande s. [3]

S. 163, [4] S. 608). Dann erhält man den nötigen Querschnitt in Entfernung x von Fo und das Gewicht Crx von Fo bis Fx (TV entsprechendes Volumen):

P Aff

Fx = -—e u ‘ Grx = Vx y

Baden ......

Württemberg

Bayern .....

Sachsen.....

m4

Toi

iP

il

r za \    !

= P ( e a — 1 1 = ff (Fx — Fo). 1. fo i

Soll der wie oben belastete Stab aus einzelnen Teilen der Längen h , h, •• • und konstanter Querschnitte so hergestellt werden (Fig. 3), dass die grössten Beanspruchungen aller dieser Teile von gleichem Werte ff sind, dann folgen die Querschnitte:

(J

Fl

'P

Fig. 1.

Fig. 2.

Fi

1j! F₃

ff f₂

F*

2.

F₃ =

a — y h ’

wonach der Querschnitt des m-ten Stabes von P aus allgemein und speziell bei gleichen Längen l :

ff — yh

g — yh’

-i

Pam

(ff — y l-,) (ff — yh) • • • (ff — ylm) ' '    '    ff (ff--yl)

Bei gebogenen Stäben, Balken und Bogen (s. d.), pflegt bekanntlich die Dimen-sionirung auf Grund der grössten Normalspannungen in den einzelnen Querschnitten zu erfolgen, was bei Berücksichtigung entsprechender Versuche über die Biegungsfestigkeit (s. d.) dann berechtigt sein kann, wenn sich übersehen lässt, dass zugleich genügende Sicherheit gegen die auftretenden Schubspannungen erreicht wird. Dies trifft z. B. für horizontale Balken als Körper von gleichem Widerstande gewöhnlich nicht zu. Bezeichnen für einen solchen ff, t die grössten zulässigen Normalspannungen und Schubspannungen in den Querschnittselementen, Mx, TV das Biegungsmoment und die Vertikalkraft in einem beliebigen Querschnitt x, J, W das Trägheitsmoment und Widerstandsmoment desselben , b die Breite der Axschicht und So das statische Moment des Querschnittsteils auf einer Seite der Axschicht in Hinsicht der letzteren , dann ist gegenüber den durch Mx erzeugten Normalspannungen nötig:

Öz

111 F:

’P

Fig. 3.

Fm —

3.

Mx

4.

W= + ■=-,

— ff

während die durch Vx bedingten Schubspannungen in dem gewöhnlichen, auch hier vorausgesetzten 1 Falle, dass letztere in der Axschicht am grössten I sind, erfordern:

Fig. 9.

-P

Fig. 10.

Jb Vx

So

5.

(über J, W s. Bd. 2, S. 367). Nach diesen Gleichungen wären z. B. im Falle von Fig. 7 für Mx

!»

l\2

» Vx

Jb

am grössten

am grössten.

am grössten

Es sind also die aus 4) mit Rücksicht auf Mx berechneten Dimensionen jedenfalls nur so lange verwendbar, als nicht aus 5. mit Rücksicht auf Vx ungünstigere Werte folgen, weshalb in der folgenden Tabelle die aus 4. und 5. folgenden Werte angegeben sind. Selbstverständlich lassen sich Näherungsformen bilden, welche beiden Bedingungen genügen, wie solche z. B. Fig. 9 u. 10 für den Fall Fig. 3 bei konstantem b und h darstellen. Die den Mx und Vx allein entsprechenden Dimensionen sind durch punktirte Linien angedeutet.

S₀

Körper von gleichem Widerstande Horizontale Balken von gleichem Widerstande.

Träger

und Belastung

Querschnitt

gegeben,1 ï. B. konstanli

nötig bei x

mit Rücksicht auf Mx mit Rücksicht auf Vx

Nro.

Rechteck der Breite b und Höhe h

b h² — —- (l—x) a

bh

2r

x_

Fig. 4.

H,

6P

ab

(l-x)

3P

2 rb

Mx — — P(l — x)

Vx

Kreis vom Halbmesser r Beliebiger Querschnitt

ah²

'4P

(l-x)

2tä

Mb

(l—x)

-(l-x)

Jb P

3nr

u für die Länge 1

Rechteck der Breite b und Höhe h

b h²

bk

IC GC

(l — x)

W-

Fig. 5.

ah²

(l-x)²

CM CO

2rh

(l—x)

(I—x)

Mx

Vx

-(I-*)²

u (l—x)

Kreis vom Halbmesser r Beliebiger Querschnitt

—— (l—x)2 na

w='£(!-*)*

Jb

Sn

3tit

Q-

x)

±{i-x)

10

|P

--------\.......

Fig. 6.

Für x <

Rechteck der Brei te ö und Höhe

bh² —

er

bh

4t

11

3P

3 P

—j- er

ab

12

ff/P

4t h

13

Mx — -=r x

Vx = ~

Kreis vom Halbmesser r Beliebiger Querschnitt

2P

-er

71 ff

j/2P

3/Tt

14

Jb P

2 ff

So

2t

15

01!l!lP!liI!!llPl!!llll[[lllllll[[[|[[imill[[[!!|l

f.........*...........i................1

Rechteck der Breite b und Höhe h

bh² =-x (l—x)

a    '

Î?

Fig. 7.

J?

ah²

x (l—x)

Cr¹

m-) ¹⁶

3 u 2 rb

— — j18 2th \ 2 )

(y—) ¹⁷

Mx

Vx

Kreis vom Halbmesser r Beliebiger Querschnitt

-x(l — x)

na    ¹

W=^-x(l-x)

2 a    '

IC

co

3 g 'S I

CO ^ => I

to

bO    1-*

O    CO

i i

Fig. 8.

Rechteck der Breite b und Höhe h

bh* =

vy

-y

t/ 6P ]~oby

**

2t

21

Für x < a:

Mr — Px, Vx — P für a < x < l — Mx - — P a, Vx = 0

Kreis vom Halbmesser r a Beliebiger Querschnitt

6P

i/4p

x ~wy

r n a

CM CO

<£r-

122

23

»i*

124

W=

Jb

Sq

125

Rechteck der Breite b und Höhe h

—    <7

bh = +

2r

26

Beliebiger horizontaler Balken mit beliebiger Belastung, s. Bd. 1, S. 758, 766.

6 M.);

6 Mx

ah²

b=z±

3 Vx

2t b

3Vx

2t h

27

128

Kreis vom Halbmesser r Beliebiger Querschnitt

4 Mx

na-

Mx

TF = ±——-

c

Jb

Vx

3nr

29

So

(Anmerkungen zur Tabelle S. 584.)

* Die angeführten Querschnittsverhältnisse gelten für die erste Trägerhälfte. Der Träger ist symmetrisch zur Mitte. ** Für x ^ a ist y — x, für x > a ist y = a. Zwischen beiden P würde mit Rücksicht auf Vx der Querschnitt gleich 0 sein können (wegen Vx = 0).

*** Die beiden Vorzeichen deuten an, dass der Absolutwert massgebend ist.

Da die Formeln 4., 5. auf der Voraussetzung gerader Stäbe mit horizontaler Axe beruhen, so sind die berechneten Querschnitte so anzuordnen, dass die Axschicht eine horizontale Symmetrieebene bildet, was bei rechteckigem Querschnitt von konstantem & dann unberücksichtigt bleibt, wenn man die obere oder untere Begrenzungsfläche des Stabes horizontal wählt. "Wie bei gebogenen Stäben in anderen Fällen, kann man auch bei den entsprechenden Körpern von gleichem Widerstande beabsichtigen, die Dimensionirung auf Grund der reduzirten Hauptspannungen vorzunehmen (s. Festigkeitsbedingung), doch ist dies bisher im allgemeinen nicht geschehen.

Die Untersuchungen, betreffend Körper von gleichem Widerstande, gehören zu den ältesten der Elastizitäts- und Festigkeitslehre. Bereits Parent, der 1713 zuerst die richtige Lage der neutralen Schicht horizontaler Balken erkannte, hatte sich in einigen Aufsätzen von 1704—1710 mit der Bestimmung „d’autant qu’on veut des figures d’égale résistance“ beschäftigt. Auch Eytelwein behandelte in seiner Statik fester Körper 1808 (Bd. 2, S. 267, 335) eine Reihe von Fällen, wobei er noch, wie Galilei, die neutrale Schicht horizontaler Balken durch deren untere Grenze legte und die Normalspannungen in allen Elementen eines Querschnitts gleich gross annahm. Mit Navier [1] fand die übliche Behandlungsweise von Balken auf Grund von M:r, 6 Eingang. Im Brückenbau und Hochbau hat man sich Trägern gleichen Widerstands durch Fachwerke zu nähern gesucht (vergl. Bd. 4, S. 20) und ist damit z. B. bei konstanten Gurtungsquerschnitten auf die Paulischen Träger gekommen (s. d. und [2]). Auch bei Pfeilern, Thalsperren, Türmen (Eiffelturm) spielen Formen möglichst gleichen Widerstands eine Rolle, soweit es andere Rücksichten gestatten, wie überhaupt eine Ingenieurkonstruktion in statischer Beziehung dann am vollkommensten dimensionirt wäre, wenn an allen Stellen gegen alle Zerstörungsarten die gleiche Sicherheit bestünde (vergl. Dimensionenberechnung). Doch ist dies nie ganz erreichbar.

Litteratur: [1] Kavier, Résumé des leçons sur l’application de la mécanique, Paris 1826, p. 270. — [2] Kopeke, Ueber Träger von gleichem Widerstande, insbesondere die Anwendung derselben zu Brücken durch Laves und Pauli, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1858, S. 292. — [3] Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867, S. 41, 71, 80, 82, 83, 86, 88, 101, 103, 110, 163. — [4] Weisbach, Lehrbuch der theoretischen Mechanik, Braunschweig 1875, S. 398, 536, 608. — [5] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878, S. 44, 113, 131. — [6] v. Ott, Vorträge über Baumechanik, II, Prag 1880, S. 30, 138, 143, 149, 152. — [7] Léauté, Sur les solides d’égale résistance, Comptes rendus 1882, XCV, p. 1219. — [8] Ritter, A., Lehrbuch der technischen Mechanik, Leipzig 1884, S. 508, 542. — [9] Collignon, Cours de mécanique appliquée aux constructions I, Paris 1885, p. 123, 131, 287. — [10] Lévy, La statique graphique et ses applications aux constructions, IV, Paris 1888, p, 197 (Fachwerke). —[11] Koenen, Ueber ringförmige Stäbe und Platten gleichen Widerstandes, Zentralbl. d. Bauverwaltung 1888, S. 118.— [12] Bach, Elastizität und Festigkeit, Berlin 1894, S. 85, 290, 293. — Die meisten Lehrbücher über Festigkeitslehre behandeln einige Fälle.    Weyrauch.

Körting-Bremse, Luftsaugebremse, die sowohl direkt wirkend als auch selbstthätig konstruirt werden kann. Bei der direkt wirkenden Körtingbremse befinden sich auf der Lokomotive ein grösserer und ein kleinerer Dampfstrahlluftsauger, von denen der letztere bestimmt ist, die Luftverdünnung dauernd zu erhalten (z. B. bei der Thalfahrt), gleichzeitig aber auch eine Kontrolle der Dichtheit der Luftleitung gestattet. Die gusseisernen, in der Regel senkrecht aufgehängten Bremscylinder haben — im wesentlichen Gegensätze zu Hardys Bremse -— einen gusseisernen Kolben mit ventilartig wirkender Kolbenstulpe. Soll gebremst werden, so wird der grössere Luftsauger in Thätigkeit gesetzt und die Luft aus dem Raume oberhalb des Kolbens im Bremscylinder gesaugt, so dass der im unteren Raume wirkende atmosphärische Druck die Kolben hebt und das Bremsgestänge anzieht; soll die Bremse gelöst werden, so wird durch Oeffnung der Luftklappe atmosphärische Luft in die Hauptleitung und mithin in den Raum oberhalb des Bremscylinderkolbens eingelassen, so dass dieser bei Gleichheit des Druckes auf beiden Seiten infolge seines Gewichtes sinkt und das Gestänge gelöst wird. Die* selbstthätige Körting-Bremse [1] besteht gleichfalls aus zwei Dampfstrahlluftsaugern, der Hauptleitung und den Bremscylindern.

Letztere stehen je mit einem schmiedeeisernen luftdichten Hilfsbehälter in Verbindung; sie haben ferner ein „Losventil“, durch das die atmosphärische Luft in den Ifaum oberhalb des Kolbens, und ein „Bremsventil“, durch das sie in den Kaum unterhalb des Kolbens eingelassen werden kann. Soll die Bremse gelöst werden, so wird mittelst der Luftsauger die Luft aus der Hauptleitung gesogen ; vermöge der ventilartig wirkenden Kolbenstülpung stellt sich zu beiden Seiten des Cylinderkolbens und im Luftbehälter eine annähernd gleiche Luftverdünnung ein, der Kolben fällt abwärts, die Bremse löst sich. Dieser Zustand kann durch den kleineren Luftsauger dauernd erhalten werden. Soll die Bremse angezogen werden, so ist die Luftklappe zu öffnen, so dass in die Hauptleitung und in den Kaum unterhalb des Kolbens atmosphärische Luft einströmt, während oberhalb des letzteren die Luftverdünnung aufrecht bleibt, weil die Kolbenstülpung den Kiicktritt der Luft verhindert; der Kolben wird also gehoben und zieht die Bremse an. Beim Abkuppeln einzelner Wagen wird die Bremse mit Hilfe des „Losventils“ gelöst; das „Bremsventil“ gestattet, die Bremse von jedem Bahrzeuge aus anzuziehen. Bei einer Zugtrennung tritt Luft in die Leitung und es erfolgt eine selbstthätige Bremsung der Fahrzeuge.

Litteratur: [IJBrosiusu. Koch, Die Eisenb.-Betriebsmittel, Bd. 2, Wiesbaden 1893. Alfr. Birk.

Körwasser, das bei hohen Aussenwasserständen aus dem Untergründe aufsteigende und in das Binnenland eindringende Wasser (auch Qualm-, Kuver-, Dräng-, Tr uh- oder Druckwasser genannt), dessen Menge mit der Höhe des Aussenwasserstandes und mit der sandigen Beschaffenheit des Bodens bezw. der Durchlässigkeit der oberen Bodenschicht wächst.

Frühling.

Kocrzibel, zusammendrückbar, bezeichnet die Eigenschaft der Gase, sich durch Druck und Kälte verflüssigen zu lassen. Gegensatz permanent. S. d. Art. Gase, S. 454 ff.

Koërzitivkraft, s. Magnetismus.

Kössener Schichten, der oberen Abteilung der Keuperformation (Khät)in den Alpen angehörige dunkelgraue Mergel mit Einlagerungen von Kalkstein. Leppia.

Kötzer, in der Spinnerei das birnenförmig aufgewundene Garn; Kötzerspulmaschine, s. Weberei.

Koexistenz elastischer Bewegungen. — Wenn mehrere Gruppen von Ursachen einzeln Spannungen erzeugen (Bd. 3, S. 446, 674), die sich beim Zusammentreffen aller Ursachen addiren, dann entsteht die unter dem Einflüsse aller Ursachen resultirende Bewegung durch Uebereinanderlagerung der anfangs vorhanden gewesenen und der von den einzelnen Gruppen herrührenden Bewegungen, es können die Einzelbewegungen als neben einander existirend angesehen werden. Erzeugt z. B. jede Ursachengruppe für sich Gleichgewicht, so wird auch beim Zusammenwirken mehrerer oder aller Gruppen Gleichgewicht bestehen.

Infolge der Filtration ist es nicht allein aller fruchtbringenden Bestandteile beraubt, sondern es laugt auch durch die aufsteigende Bewegung die Ackerkrume aus und schädigt die Niederungen zugleich dadurch, dass es die jungen Saaten bedeckt und an der Entwicklung hindert. — Bestehen die Deiche aus sandigem Boden, so sickert bei länger dauerndem Hochstande des Aussenwassers dieses auch durch den Dammkörper und vermehrt dadurch die Menge des Körwassers.

Aug. Schmidt.

u. s. w.

Unter Voraussetzung dieses Prinzips der Koexistenz elastischer Bewegungen (Beweis desselben [3] S. 96) folgen die Bewegungen der Körperpunkte um die Gleichgewichtslagen, welche den gegebenen äusseren Kräften (s. d.) entsprechen, denselben Gesetzen wie die Bewegungen, welche die Körperpunkte um ihre anfänglichen Lagen bei Wegfall der erwähnten äusseren Kräfte ausführen würden. Die letzteren können also unberücksichtigt bleiben, wenn die fraglichen Bewegungen allein interessiren (Elastische Schwingungen, s. auch Interferenz). Lassen sich die Spannungen beispielsweise als lineare Funktionen einer Anfangsspannung P, einer Temperaturänderung t, der Verrückungen <?, ??, Ç der Körperpunkte oder von Differentialquotienten dieser Verrückungen darstellen (s. Elastizitätslehre, allgemeine, Bd. 3, S. 677), so tritt für die Ursachen P, t, £, r/, Ç das Prinzip der Koexistenz ein. Dasselbe wTurde hinsichtlich der Lichtbewegung zuerst von Huyghens erkannt (Huyghens’Prinzip, Traité de la lumière, Leyden 1691). In der Festigkeitslehre wird z. B. von dem Prinzip der Koexistenz Gebrauch gemacht, wenn man die vom Eigengewicht, der Verkehrslast, irgend welchen Einzellasten, Temperaturänderungen herrührenden Formänderungen getrennt ableitet und nachträglich addirt.

Litteratur: [1] Clebsch, Theorie der Elastizität fester Körper, Leipzig 1862, S. 39. — [2] Castigliano, Théorie de l’équilibre des systèmes élastiques et ses applications, Turin 1880,

S. 40, 47, 294 (Deutsche Ausgabe, Wien 1886, S. 33, 40, 293). — [3] Weyrauch, Theorie elastischer Körper, Leipzig 1884, S. 96, 188, 248 (Interferenz und Huyghens’ Prinzip, S. 235, 238).

Weyrauch.

Koffeinagel, s. Belegeklampe.

Kresnik.

Koffer, im Wasserbau die bei Erzeugung von Senkfaschinen (s. d.) und Senkkörben aus Faschinen (s. d.) bezw. aus Weidengeflecht gebildete Umwandung eines Hohlraumes, der gewöhnlich mit kiesigem Beschwerungsmaterial ausgefüllt wird.

Kresnik.

Kofferdamm, ein Damm mit besonderen Seitenwänden oder noch weiterer Umwandung. Derselbe ist ähnlich einem Fangdamm (s. d.) oder einem Steinkasten (s. d.) gebildet.

Kofferdamm, s. Panzer- und Panzerdeckschiff unter Kriegsschi ff typen.

Kognak (Cognac), s. Franzbranntwein.

Kognaköl (Kognakäther, Kognakessenz, Weinbeeröl, Drusenöl), der Aethyläther der Oenanthsäure, G₇Hli02, besitzt starken Weingeruch und scharfen Geschmack, ist in geringer Menge im Wein, in etwas grösserer in der Weinhefe enthalten, aus welcher man ihn darstellt. Zu diesem Zwecke wird die Hefe abgepresst, wieder mit AVasser angerührt, ein wenig Schwefelsäure zugesetzt und dann so lange destillirt, als auf dem Destillat noch Oel-tröpfchen vorhanden sind. 2500 kg Hefe liefern nur 1 kg Kognakäther. Derselbe erteilt dem Branntwein, in sehr geringer Menge zugesetzt, den Geruch und Geschmack von Kognak. AVegen des hohen Preises des ersten Kognaköles benützt man jedoch zur Darstellung von künstlichem Kognak jetzt allgemein das viel billigere und auch im Geruch noch angenehmere künstliche Kognaköl, erhalten durch Aetherifikation der Fettsäuren des Kokosnussöles (s. d.).

Kohäsion. — Die Erfahrung lehrt, dass viele Körper einer Trennung oder Abschiebung ihrer Teilchen Widerstände entgegensetzen. Andererseits beobachtet man, dass ein Zusammendrängen der Teilchen auf einen kleineren Raum zwar möglich ist, dass aber auch hierbei gewisse Kräfte überwunden werden müssen. Demnach treten uns innerhalb der Körper zweierlei Kräfte entgegen, die wir hier, ohne nach ihrer Herkunft zu fragen, „Anziehung“ und „Abstossung“ nennen können. Je nachdem sich das Verhältnis zwischen Anziehung und Abstossung beim Trennungsversuch stellt, wird der AViderstand gegen Trennung gross oder klein sein. Dieser AViderstand heisst Kohäsionskraft (Zusammenhangskraft) oder kurz Kohäsion. Die Kohäsion der bekannten Körper ist ausserordentlich verschieden und kann durch äussere Kräfte, Wärme, chemische Einwirkungen Aenderungen erfahren (Hämmern, AValzen, Härten, Anlassen, Schmelzen, Verdampfen u. s. w.).

Bei festen Körpern wird durch jeden Versuch der Trennung die Anziehung bedeutend grösser als die Abstossung, die Kohäsion findet erst in der Festigkeit (s. d.) des Materials ihre Grenze. Denkt man sich die Anziehung und damit auch die Kohäsion unendlich gross, so hat man den Begriff des starrenKörpers. Bei flüssigen Körpern kann die Anziehung fast nicht grösser als die Abstossung werden, die Kohäsion ist so gering, dass schon kleinste messbare Kräfte die Anordnung der Teilchen stören können. Denkt man sich die Anziehung genau gleich der Abstossung, die Kohäsion also gleich Null,so hat man den Begriff der vollkommenen Flüssigkeit. Bei gasförmigen Körpern ist die Anziehung kleiner als die Abstossung, die Kohäsion ist negativ, so dass sich die Teilchen nach allen Seiten auszubreiten streben. Denkt man sich die Anziehung gleich Null, so hat man den Begriff des vollkommenen Gases. Zwischen diesen wichtigsten und deshalb am meisten untersuchten Aggregat formen können erfahrungsgemäss mancherlei Uebergangsformen auftreten. — S. auch Elastizität, Festigkeit, Härte, Fliessen fester Körper, Reibung innere, Gase, gasförmige Körper u. s. w. Mitunter findet man feste Körper und starre Körper als zusammenfallende Bezeichnungen erwähnt. Dabei ist nicht berücksichtigt, dass die festen Körper Formänderungen zulassen, während viele Untersuchungen in Betreff derselben ohne Rücksicht auf Formänderungen, d. h. eben unter Voraussetzung starrer Körper, geführt werden.    Weyrauch.

Kohäsionshöhe, diejenige Höhe he, auf welche eine mit Kohäsion begabte Erdmasse unter einem bestimmten Winkel e (s. Fig.) mit der Horizontalen angeschnitten werden kann, ohne dass ein Abrutschen stattfindet.

Ks

Ist cp der natürliche Böschungswinkel (s. Ruhewinkel), c die Ko- f häsionsgrösse für die Flächeneinheit, y das Gewicht der Kubikeinheit Erde, I so ist :    ' '

Ko

hg

2 c cos <p sin e

durch welche das grössere Molekül in mehrere kleinere zerfällt; demnach sind die komplizirteren Kohlehydrate als Anhydride der einfacheren aufzufassen.

Die Gruppe der Kohlehydrate umfasst mithin:

1.    Einfache Zuckerarten oder Monosaccharide: Arabinose, Traubenzucker.

2.    Spaltbare Zuckerarten oder a. Disaccharide oder Hexobiosen: Rohrzucker, Malzzucker; b. Trisaccharide oder Hexotriosen: Raffinose.

3.    Spaltbare, nicht zuckerähnliche Kohlehydrate oder Polysaccharide: Dextrine, Stärke, Cellulose.

Die Aufklärung der Konstitution der Kohlehydrate gehört erst der neuesten Zeit an. Durch eine Reihe von hervorragenden Arbeiten, an welchen Kiliani, Scheibler, Tollens, von Lippmann, Lintner u. a. m., vor allen aber Emil Fischer beteiligt sind, ist die Forschung nicht nur mit einer Fülle von Beobachtungen und einzelnen Thatsachen bereichert, nicht nur zur Erkenntnis der Struktur der in der Natur vorkommenden Kohlehydrate, sondern auch zur Auffindung zahlreicher neuen Zuckerarten geführt worden. Einerseits gelang es, schon bekannte Zucker in andere Vertreter der gleichen Körperklasse umzuwandeln, andererseits führte der synthetische Aufbau zum Erfolg, so dass man heute durch mannigfaltige Abänderung der künstlichen Entstehungsbedingungen eine bedeutend grössere Anzahl von Zuckerarten darzustellen vermag, als solche bisher in der Natur aufgefunden worden sind.

Die folgende Darstellung beschränkt sich auf die allgemeinen Eigenschaften der einfachen und spaltbaren Zuckerarten, während die Polysaccharide in den Art. Dextrin, Stärkemehl und Cellulose behandelt sind.

I. Die einfachen Zuck er art en oder Monosaccharide.

aus

In diesem Ausdruck kommt die Neigung « der oberen Begrenzungsfläche nicht vor, also erscheint hf unabhängig von derselben. — Für s — f wird he = co , d. h. eine nach dem Reibungswinkel

abgeböschte Fläche

erhält man die natürliche Böschung. Für senkrechten Abstich (e = 90°) wird

2 c cos cp

y sin² (45 — 95/2) ’

die Kohäsionsgrösse c einer bestimmten Erdgattung sich zu Y ho sin² (45 — <pl₂)

woraus

kann theoretisch unendlich hoch hinaufreichen, wobei c = 0 wird. Damit

he — ho

COS cp

£ - Çp

= yhe sin² -

2 cos f sin s

Litteratur : Culmann, Die graphische Statik, Zürich 1866, S. 557. — Löwe, Strassenbau-kunde, Wiesbaden 1895, S. 199. — v. Ott, Vorträge über Baumechanik, Prag 1877, S. 5.

Kohle, zum Zeichnen, s. Zeichenmittel.    L v- Wlllmann-

Kohledruck (Pi gm ent druck), s. Photographie.

Kohlehydrate. — Eine grosse Gruppe von organischen, aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehenden Substanzen, welche mit einander durch enge Beziehungen verknüpft sind und welche von der Natur in gewaltiger Menge im pilanzlichen und tierischen Organismus erzeugt werden, wird seit langem unter dem Namen Kohlehydrate zusammengefasst, weil sie Wasserstoff und Sauerstoff in dem gleichen Verhältnis 2: 1 enthalten, wie das Wasser, oder weil sie ihrer empirischen Zusammensetzung nach als Verbindungen von Kohlenstoff und Wasser gedacht werden können, z. B. Traubenzucker (7₆77₁₂06 Rohrzucker C\= 12 C + 11H₂0. Ausser den eigentlichen Zuckerarten, z. B. dem Traubenzucker und Fruchtzucker    dem Rohrzucker

und Milchzucker Ctgehören zu den Kohlehydraten auch Substanzen, welche äusserlich mit den Zuckern nichts gemein haben — weder süss schmecken, noch im Wasser löslich, noch kristallisirbar sind — die Dextrine, die Stärke und die Cellulose. Allein alle diese Substanzen lassen sich mit der grössten Leichtigkeit durch Kochen mit verdünnten Säuren oder durch Fermente (s. d. und inversion) in Zuckerarten überführen. Da es ferner unter den Zuckern selbst ebenfalls solche gibt, welche auf die gleiche Weise in einfachere Zuckerarten zerlegt werden können, so gelangen wir auf Grund dieses Teilungsprinzips zu einer natürlichen Einteilung der Kohlehydrate. Die Spaltung selbst, wodurch Stärke oder Rohrzucker in einfache Zuckerarten zerlegt werden (hydrolytische Spaltung oder Hydrolyse, s. d.), stellt sich chemisch als eine Addition von Wasser dar, z. B. :

ergibt.

6 C -f- 6//2O,

ClzHnOn + H₂0 = 2 C₆H₁₂06 Rohrzucker

Vorkommen und Bildungsweise. — Die Monosaccharide kommen zum Teil fertig gebildet in der Natur vor, wie Trauben-und Fruchtzucker. Sie entstehen komplizirteren natürlichen Kohlehydraten, wie Rohrzucker, Gummi, Stärke,

Cellulose, ebenso aus den Glykosiden (s. d.), durch hydrolytische Spaltung. TJeber künstliche Synthesen s. [2].

Konstitution. — Alle Zuckerarten besitzen eine normale offene Kohlenstoffkette und sind gesättigte Verbindungen. Ein Sauerstoff-Atom enthalten sie in Form einer CO -Gruppe, sie sind also Aldehyde oder Ketone. Die übrigen Sauerstoffatome sind in Form von alkoholischen OH-Gruppen vorhanden. Damit sind die Monosaccharide als Aldehyd alkohole oder Ketonalkohole charakteri-sirt und werden, je nachdem sie eine Aldehyd- oder Ketongruppe enthalten, als Aid os en oder Keto sen bezeichnet.

Einteilung. — In der Benennung werden Substanzen als Zuckerarten durch die Endung —ose gekennzeichnet. Nach der Anzahl der im Molekül vorhandenen Sauerstoffatome teilt man die Monosaccharide inTriosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen oder Glykosen, He p tosen-Nonos en ein. Von diesen kommen nur die Pentosen und Hexosen natürlich vor, die übrigen sind synthetisch erhalten worden.

Eigenschaften und Verhalten. — Die Monosaccharide sind farblose, süss schmeckende Körper, welche sich leicht in Wasser, schwer in Alkohol, nicht in Aether lösen, in reinem Zustand gut kristallisiren, in unreinem Zustand dagegen meist sirupförmig bleiben und beim Erhitzen sich unter Bräunung, schliesslich unter Verkohlung zersetzen.

Alle Zuckerarten existiren in zwei optisch aktiven und der racemisclien inaktiven Modifikation, da sie stets eine grössere Zahl von asymmetrischen Kohlenstoffatomen enthalten. Die Bestimmung des Drehungsvermögens ist daher eine der wichtigsten physikalischen Konstanten dieser Körper, welche auch zur Bestimmung des Prozentgehaltes von Zuckerlösungen benützt werden kann. Ueber die Ausführung s. [3] und Zucker. Frisch bereitete Zuckerlösungen zeigen häufig andere Werte für die Drehung als solche, welche längere Zeit gestanden haben oder aufgekocht, bezw. mit sehr kleinen Mengen Ammoniak versetzt worden sind. Diese Erscheinung wird, wenn die Drehung allmälich heruntergeht und der schliesslich beobachtete konstante Winkel kleiner ist als der zuerst beobachtete, als Birotation oder Mehrdrehung und im umgekehrten Fall als Halbrotation oder Wenigerdrehung bezeichnet. Die Ursache derselben ist noch nicht aufgeklärt. — Die Monosaccharide sind leicht oxydirbar und redu-ziren daher ammoniakalische Silberlösung, sowie beim Erwärmen Fehlingsche Lösung (s. d.); auch dies Verhalten lässt sich zur quantitativen Bestimmung von Zuckerlösungen benützen [4]. Mit Basen, wie Strontian und besonders Kalk, bilden die Zuckerarten lose, alkoholatartige Verbindungen, welche durch Kohlensäure zersetzt werden und sich an der Luft durch Oxydation bräunen. Alkalien wirken unter Bräunung und Milchsäurebildung zersetzend auf die Zucker ein. — Durch Kochen mit Essigsäureanhydrid entstehen Acetylderivate. Die besprochenen Keaktionen beruhen auf der Gegenwart der Hydroxylgruppen; das Vorhandensein einer Aldehyd- bezw. Ketongruppe geht aus folgenden Keaktionen hervor.

Durch Natriumamalgam werden die Monosaccharide zu den entsprechenden Alkoholen reduzirt, mit Hydroxylamin liefern sie Oxirne. Diese lassen sich für den Abbau der Aldosen verwerten. Mit Phenylhydrazin entstehen zunächst unter Austritt eines Moleküls Wasser Hydrazone von der Zusammensetzung z.B. C₆Hn05 = N—NH C₆H₅. Auf diese wirkt ein weiteres Molekül Phenylhydrazin oxy-dirend ein, indem es zwei Atome Wasserstoff herausnimmt und dadurch in Ammoniak und Anilin gespalten wfird. Das oxydirte Zuckerhydrazon seinerseits vermag nun mit einem weiteren Molekül Phenylhydrazin unter abermaliger Wasserabspaltung zusammenzutreten zu einem sogen. Osazon, dessen Entstehung durch folgende Formeln veranschaulicht wird:

CH₂. OH .[CH. OH]₃. CH. OH. CO U — CH,. OH. [CH.OH]₃. CH. OH. CH = N— NHC₆H5 ïrEub 6nziiclf6r#

---CH₂ . OH. [CH.OHjs .CO .CH=N — NHC₆Hb CH₂. OH [CH.OH]₃ .C—CH

C₆H₅.NH- N N— NH.C₆H₆.

Phenylglukosazon.

Diese Osazone nun — gelbgefärbte, kristallisirende, in Wasser völlig unlösliche

aus

Verbindungen — scheiden sich auch aus sehr verdünnten Zuckerlösungen aus. Das Phenylhydrazin ist daher in der Zuckergruppe zu einem ungemein wichtigen Reagens geworden, nicht nur, weil es häufig das einzige Mittel ist, einen Zucker seiner Lösung abzuscheiden und ihn zu charakterisiren, sondern auch, weil die Osazone wieder in Zuckerarten zurück verwandeln kann. Dies gelingt durch Reduktion mit Zinkstaub und Essigsäure und Behandlung der entstandenen Os am ine mit salpetriger Säure oder durch Kochen der Osazone mit Salzsäure und darauffolgende Reduktion der gebildeten Osone mit Zinkstaub und Essigsäure. Die Monosaccharide addiren Blausäure unter Bildung von Cyanhydrinen, welche durch Verseifung in Säuren, z. B.

man

übergehen. Diese Säuren

OH

CO OH

werden durch Natriumamalgam zu Aldehyden reduzirt, welche homologe synthetische Zuckerarten sind. Auf diese Weise sind die Heptosen, Oktosen, Nonosen künstlich dargestellt worden. Auch die gelinde Oxydation der Aldosen ist für die künstliche Gewinnung von Zuckerarten von Bedeutung geworden. Näheres darüber s. unter [1]. Die meisten Monosaccharide werden durch Hefe zu Alkohol und Kohlensäure vergoren; durch Spaltpilze erleiden sie die Milchsäure-, Buttersäure- und schliesslich die schleimige Gärung (s. Gärung).

A. Triosen und Tetrosen. Glycerose C₃Hq0₃ und Erythrose C4ĄO4 sind künstlich erhalten und durch ihre Osazone charakterisirt worden.

J3. Pentosen C5U10Ö5. Die Pentosen sind bisher in der Natur nicht als solche aufgefunden worden, sondern entstehen durch hydrolytische Spaltung besonders von Gummiarten. Bei der Destillation mit Mineralsäure'n liefern sie Furfurol. Mit Hilfe dieser Reaktion und der quantitativen Bestimmung des Furfurols lässt sich annäherungsweise der Gehalt verschiedener Rohprodukte an pentosebildenden Stoffen (Pentosanen) berechnen. Auf diese Weise kann man Pcntosaue in der Kleie, in Biertreber, Heu, Stroh, Holz u. s. f. nachweisen, und hieraus ergibt sich, dass die Pentosen namentlich zum Aufbau des pflanzlichen Zellstoffs dienen. Die bis jetzt bekannten Pentosen sind Aldosen. -— Arabinose, gewöhnliche Arabinose oder Pektinzucker, entsteht durch Kochen von arabischem Gummi mit verdünnter Schwefelsäure, ist stark rechtsdrehend und kristallisirt in Prismen, welche bei etwa 160° schmelzen und süss schmecken. Die linksdrehende Arabinose ist durch Abbau des Traubenzuckers und die inaktive Modifikation durch Vermischen der beiden vorigen künstlich erhalten worden. — Xylose (Holzzucker), stereoisomer mit Arabinose, wird aus Holzgummi erhalten, kristallisirt in Prismen, welche bei 140—160° schmelzen und schwach rechtsdrehend sind. — Ehamnose CfillizOę, ist eine Methylpentose CH₃ .[CK.OH^ .CHO, welche aus verschiedenen Glykosiden, namentlich aus dem in den Gelbbeeren enthaltenen Xanthorhamnin durch Kochen mit verdünnter Schwefelsäure gewonnen wird. Sie kristallisirt mit 1 Mol. Wasser in glänzenden Kristallen, welche sehr süss schmecken, in wässeriger Lösung rechts und in alkoholischer Lösung links drehen. Wasserfrei schmilzt die Iihamnose bei 93°. Ausser diesen Pentosen ist noch die Ribose künstlich und die Fukose aus Seetang durch Hydrolyse dargestellt worden.

0. Hex os en oder Gly kosen    Zu den Hexosen gehören die am längsten

bekannten Zuckerarten, wie Traubenzucker, Fruchtzucker, Galaktose, weiche demgemäss am besten erforscht sind und früher als die einfachsten Zuckerarten betrachtet wurden, eine Auffassung, welche durch die Erkenntnis der Arabinose als einer Pentose hinfällig ist. Die meisten Hexosen vergären direkt; durch Kochen mit verdünnten Säuren liefern sie Lävulinsäure, lieber die räumliche Konfiguration der stereoisomeren Hexosen, sowie über die Bedeutung der Zeichen d und l bei diesen s. [5].

1. Aldosen: Traubenzucker (Dextrose), systematisch als cZ-Glykose bezeichnet, kommt in den meisten süssen Früchten neben Fruchtzucker, aber auch in Wurzeln, Samen, Blüten vor. Bekannt ist feiner das Auftreten von Traubenzucker im Harn bei Diabetes. Er entsteht durch Hydrolyse vieler Glykoside und Polysaccharide. Die d-Glykose kristallisirt aus Methylalkohol wasserfrei in feinen Nadeln oder harten Krusten vom Schmelzpunkt 146°, aus wässeriger Lösung mit 1 Mol. Kristallwasser in Täfelchen. Dextrose schmeckt weniger süss als Rohrzucker, ist in Wasser sehr leicht, in Alkohol kaum, in Methylalkohol ziemlich löslich, ist rechtsdrehend und zeigt Mehrdrehung. Der Traubenzucker ist ein Aldehydalkohol, liefert bei der Reduktion den sechswertigen Alkohol Sorbit und vergärt direkt. Die frühere Darstellung der Dextrose aus Trauben wird nicht mehr technisch ausgeführt, sondern man verwendet als Ausgangsmaterial die Stärke. Je nach Herkunft der Stärke wird der Traubenzucker im Handel entweder als Stärkezucker oder als Kartoffelzucker bezeichnet. Ueber die Fabrikation s. Stärkezuckerfabrikation.

Ueber die Herstellung von Stärkezucker aus Mais, wie sie in Amerika üblich ist, s. [6J. Der Traubenzucker aus Stärke findet als Ersatzmittel des Zuckers der Trauben Anwendung zumVersüssen von Wein, in der Zuckerbäckerei und Bonbonsfabrikation, dann bei der Bereitung von Senf und in Tabakfabriken, und schliesslich zur Darstellung der Z u c k e r c o u 1 e u r, welche wie das Karamel zum Färben von Liqueuren dient. Die Zuckercouleur aus Stärkezucker wird durch Erhitzen der Substanz in Kesseln bis zur Bildung einer dunkelbraunen Schmelze dargestellt, welche dann in Wasser zu einer dickflüssigen, dunklen Flüssigkeit gelöst wird. —

Die linksdrehende Modifikation des Traubenzuckers, die i-Gly kose, ist künstlich aus /-Arabinose und die c-Glykose durch Vermischen der beiden optischen Antipoden erhalten worden. —

d -Mannose, gleichfalls eine Aldose, stereoisomer mit Dextrose, entsteht neben Fruchtzucker durch vorsichtige Oxydation des Mannits (s. d.), ferner durch Kochen von Reservecellulose der Samen mit verdünnter Schwefelsäure. Ein billiges Ausgangsmaterial für die Darstellung der Mannose sind die Abfallspäne bei der Fabrikation von Knöpfen aus Steinnüssen. Leicht zer-reibliche und zerfliessliche Masse, in Wasser sehr leicht löslich, dreht schwächer rechts wie Dextrose, und liefert bei der Reduktion mit Natriumamalgam den gleichen Mannit zurück, aus welchem sie entsteht. Auch die linksdrehende und die inaktive Mannose sind bekannt. — d-Glalaktose entsteht neben Traubenzucker durch Hydrolyse von Milchzucker. Feine Nadeln, Schmelzpunkt 143°; rechtsdrehend, liefert bei der Reduktion Dulcit (s. d.). Die inaktive Modifikation ist durch eine Reihe von Umwandlungen aus der ^-Modifikation erhalten worden. Bei der Gärung der «-Galaktose wird d-Galaktose aufgezehrt und es bleibt GGalaktose übrig, welche der d-Modifikation sehr ähnlich ist. An künstlich dargestellten Aldosen der Hexoseu-reihe sind noch anzuführen die drei Modifikationen der G u 1 o s e, die T a 1 o s e und die Rhamnohexose.

2. Ketosen: Fruchtzucker (Lävulose), systematisch d-Fruktose, die Zuckerart, welche den Traubenzucker in den süssen Früchten begleitet. Ein Gemisch gleicher Teile von Trauben- und Fruchtzucker ist der sogen. Invertzucker (s. d.), welcher durch Hydrolyse des Rohrzuckers entsteht. Ein natürlich vorkommender Invertzucker ist der Honig. Fruchtzucker entsteht auch, wie erwähnt, bei der vorsichtigen Oxydation von Mannit neben Mannose und ferner aus dem Osazon des Traubenzuckers. Man hat also in dieser Reaktion einen Weg, um Traubenzucker in Fruchtzucker umzuwandeln. Der Fruchtzucker kristallisirt schwierig, aus Alkohol in harten, wasserfreien, rhombischen Kristallen vom Schmelzpunkt 95⁰ ; er dreht stärker nach links als Traubenzucker nach rechts ; daher ist Invertzucker schwach linksdrehend. Er vergärt leicht und vollständig mit Hefe, durch Reduktion mit Natriumamalgam liefert er Mannit und Sorbit (s. d.) neben einander. Da der Fruchtzucker aus dem Invertzucker nur schlecht zu isoliren ist, so stellt man ihn durch Hydrolyse eines Kohlehydrats dar, welches hierbei nur in Fruchtzucker zerfällt. Das ist das Inulin {CqHiqO^} x -j- H%0, welches in den Kompositen vorkommt und in diesen Pflanzen die Rolle eines Reservestoffes spielt. Durch Erwärmen von Inulin mit schwach angesäuertem Wasser kann man leicht reinen Fruchtzucker gewinnen. — Die inaktive Modifikation des Fruchtzuckers («-Fruktose) ist darum höchst bemerkenswert, weil sie diejenige Zuckerart ist, welche zuerst in einheitlichem Zustand aus einem Gemisch von synthetisch dargestellten Kohlehydraten abgeschieden worden ist. Solche synthetischen Gemische sind von Butlerów und von Löw durch Einwirkung von Kalkwasser auf Formaldehyd — Methylenitan und Formose — und von Fischer und Tafel durch Einwirkung von Barytwasser auf x4krolei'nbromid (s. Akrolein), oder auf rohen Glyceriu-aldehyd oder Glycerose erhalten worden. Aus diesen Gemischen lassen sich die künstlichen Zuckerarten’durch ihre Osazone abscheiden; man erhält ein Gemenge von Osazonen, aus welchen sich dasjenige der «-Fruktose isoliren lässt. Die aus dem Osazon auf den oben angedeuteten AVegen erhaltene Zuckerart zeigt alle Reaktionen des natürlichen Fruchtzuckers, abgesehen davon, dass sie optisch inaktiv ist. Durch Reduktion liefert sie inaktiven Mannit. Da die inaktive Fruktose zuerst aus dem Akrolein erhalten worden ist, so hat sie Fischer auch als Akrose und zwar zur Unterscheidung von isomeren, gleichzeitig gebildeten Verbindungen als a-Akrose und den inaktiven Mannit als «-Akrit bezeichnet. Die inaktive Fruktose vergärt mit Hefe, indem der natürliche Fruchtzucker aufgezehrt wird und GFruktose, also die rechtsdrehende Modifikation des Fruchtzuckers, übrig bleibt. Näheres s. unter [7]. — Eine fernere Ketose ist die Sorbinose, welche aus dem Saft der Vogelbeeren isolirt werden kann, farblose, ■ rhombische Kristalle bildet und linksdrehend ist. Sie ist wahrscheinlich mit EVuchtzucker stereoisomer.

D. Heptosen, Oktosen, Nonosen. Monosaccharide mit mehr als sechs Sauerstoffatomen sind, wie erwähnt, bisher in der Natur nicht aufgefunden worden. Die hierher gehörigen Zuckerarten sind daher alle künstlich dargestellt worden, und zwar, von den Hexosen ausgehend, vermittelst Anlagerung von Blausäure und Reduktion der Säuren, welche durch Verseifung der entstandenen Cyanhydrine erhalten werden. Von den bisher gewonnenen Zuckerarten seien angeführt: d-Mannoheptose G-HLO?, d-Mannooktose CqKiqOs , d-Mannononose CqH₁₈Oq, und die entsprechenden «- und/5-G ly k o h ep to s e , Glykooktose Glykonońose.

II. Spaltbare Znckerarten.

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Die zu dieser Gruppe gehörigen Zuckerarten kommen fertig gebildet in der Natur vor wie Rohrzucker, Milchzucker, Eaffinose etc. Sie entstehen ferner aus komplizirteren Kohlehydraten durch partielle hydrolytische Spaltung, Maltose aus Stärke. Gleich den Glykosen farblose, neutrale Verbindungen kristallisiren sie leichter und sind beständiger als jene, besitzen aber ähnliche Löslichkeitsverhältnisse und sind optisch aktiv. Sie leiten sich sämtlich von den Hexosen durch Verlust von Wasser ab und enthalten daher Multipla von sechs Kohlenstoffatomen; die Disaccharide besitzen dementsprechend die Zusammensetzung CnH₂₂On = 2 C₆if₁₂0₆ — H₂0 — Hexobiosen —, die Trisaccharide die Formel C^HnO^ = 3 C%HrlO% — 2H₂0 — Hexotriosen. Allgemein zerfallen sie bei der Einwirkung von verdünnten Säuren in der Wärme oder von Fermenten, also bei der hydrolytischen Spaltung, in Monosaccharide. Zuweilen

tritt als Spaltungsprodukt nur eine Hexose auf, wie z. B. Traubenzucker aus Maltose; gewöhnlich aber entstehen mehrere isomere Hexosen neben einander, so Trauben- und Fruchtzucker aus Rohrzucker, Galaktose, Trauben- und Fruchtzucker -aus Raffinose. Diese Spaltung ist nichts anderes als eine Zufuhr von Wasser, wie dies bereits aus einander gesetzt wurde, und aus dem Umstande, dass sie äusserst leicht eintritt, kann gefolgert werden, dass bei dieser Wasserzufuhr nicht Kohlenstoffatome von einander getrennt werden, sondern dass in den Di- und Trisacchariden nur Sauerstoffatome die Bindung zwischen den einzelnen Hexosemolekülen vermitteln. Die in Rede stehenden Zuckerarten sind daher ätherartige Anhydride der Glykosen ; also Rohrzucker = Dextrose-Lävulose-anhydrid, Malzzucker = Dextroseanhydrid. Diese Anhydridbildung erfolgt aber nicht in allen Fällen in der gleichen Weise. Die Disaccharide zerfallen vielmehr in zwei Gruppen. Es gibt einerseits Disaccharide, welche gleich den Monosacchariden eine GO-Gruppe enthalten, also Aldehyd- bezw. Ketonalkohole sind. Diese sind direkt vergärbar, so die Maltose; sie reduziren Fehlingsche Lösung, so Malz- und Milchzucker, sie addiren Blausäure, liefern mit Phenylhydrazin Osazone u. s. f. Bei ihrer Bildung aus den Hexosen ist also nur eine OO-Gruppe verschwunden. Im Gegensatz zu diesen zeigen andere Disaccharide — und hierzu gehört der Rohrzucker

keine direkte Gärfäliigkeit mehr, sie reduziren

Fehlingsche Lösung nicht und reagiren auch nicht mehr mit Phenylhydrazin. Sie enthalten also keine OO-Gruppe mehr. Hieraus ergeben sich wichtige, hier nicht weiter zu erörternde Schlüsse in Bezug auf die Konstitution der in Rede stellenden Zuckerarten. Näheres s. unter [7], S. 916 ff.

A. Disaccharide oder H ex o b io s en CmSzzOu.— Rohrzucker, im Pflanzenreich sehr verbreitet. Er findet sich neben den Hexosen in manchen Früchten, so in den Ananas und in den Erdbeeren, besonders aber in den Wurzein der Zuckerrübe (bis etwa 16 %) und in den Stengeln der Zuckerhirse und des Zuckerrohrs, aus welchen er technisch gewonnen wird. Der Rohrzucker bildet grosse, klare, monokline Kristalle, ist in Wasser sehr leicht, in Alkohol schwer löslich und stark rechtsdrehend. Er schmilzt bei 160° und erstarrt zu dem amorphen Gerstenzucker (s. d. und Kandiszucker), höher erhitzt, bräunt er sich zunächst unter Bildung von Karamel und zersetzt sich schliesslich unter Abscheidung einer porösen Kohle und Entwicklung von Gasen und Dämpfen. Er reduzirt direkt nicht Fehlingsche Lösung, ist nicht gärfähig und reagirt nicht mit Phenylhydrazin. Durch Hydrolyse — entweder durch Kochen mit verdünnter Säure oder durch das in der Hefe enthaltene Ferment Invertin — liefert er ein Gemenge von Trauben- und Fruchtzucker (Invertzucker), welches nun Fehlingsche Lösung reduzirt und mit Hefe vergärt. Mit Kalk und Strontian liefert der Rohrzucker Saccharate, so Monocalcium-, Dicalcium- und Tricalciumsaccharat CLAAhi, CaOĄ- H%0, CizHiiOn 2CaO, C^H^zOn, 3CaO    , welche als Niederschläge erhalten werden, wenn

man die entsprechenden Mengen Kalk in einer Zuckerlösung auf löst und mit Alkohol fällt oder aufkocht. Sie finden bekanntlich bei der technischen Gewinnung des Zuckers zur Reinigung desselben Anwendung. — lieber die Fabrikation des Rohrzuckers s. Zucker.

Milchzucker (Laktose, Laktobiose) findet sich in der Milch der Säugetiere (3—6 %) und wird aus den „Molken“ — der Flüssigkeit, welche nach Abscheidung des Kaseins und des Fetts aus der Milch zurückbleibt — durch Abdampfen und Umkristallisiren gewonnen. Er kristallisirt mit 1 H^O in harten, rhombischen Prismen, schmeckt wenig süss, ist in Wasser weniger löslich wie Rohrzucker, ist stark rechtsdrehend und zeigt starke Mehrdrehung. Er wird bei 130⁰ wasserfrei, färbt sich bei höherer Temperatur und schmilzt unter Zersetzung bei etwa 200°. Durch Hydrolyse zerfällt er in d-Galaktose und in d-Glykose, reduzirt Fehlingsche Lösung, reagirt mit Phenylhydrazin, ist aber nicht direkt gärfähig. — Maltose entsteht aus Stärke durch Einwirkung der Diastase (s. d.). Sie bildet feine weisse Nadeln, welche mit 1 Mol. JTg0 kristallisiren und hei 100 ⁰ wasserfrei werden ; leicht löslich in Wasser, stark rechtsdrehend, zeigt Wenigerdrehung, reduzirt Fehlingsche Lösung, liefert bei der Hydrolyse lediglich Traubenzucker, reagirt mit Phenylhydrazin und vergärt mit Hefe leicht und vollständig. Die Maltose ist von besonderer Bedeutung für die Gärungsgewerbe und ist die Zuckerart, welche in den Kartoffel- und Getreidebranntweinmaischen enthalten ist.

Nach Soxhlet werden zur Darstellung reiner Maltose 2 kg Kartoffelstärke mit 91 Wasser im Wasserbade verkleistert, zu dem 60—65° warmen Kleister ein bei 40° bereiteter Aufguss von 120—140 g lufttrockenem Malz hinzugefügt, eine Stunde auf der angegebenen Temperatur erhalteu, schliesslich zum Kochen erhitzt, heiss filtrirt und in flachen Schalen bis zur Sirupkonsistenz eingedampft. Der Sirup wird mehreremale mit 90prozentigem Alkohol ausgekocht und davon eine kleine Menge durch Auszieheu mit absolutem Alkohol und Kristallisiren in dünner Schicht zur Kristallisation gebracht. Diese Kristalle dienen zum Impfen. Die mit 90prozentigem Alkohol erhaltenen Auszüge werden, nachdem der grösste Teil des Alkohols abdestillirt ist, zum dicken Sirup abgedampft und mit geringen Mengen der bereits erhaltenen Kristalle versetzt, „geimpft“. Nach 3—5 Tagen erstarren dann die Sirupe zu braunen Kristallmassen, welche zur Entfernung des anhängenden braunen Sirups mit Methylalkohol gewaschen werden. Schliesslich kristallisirt man aus Wasser um.

Isomaltose entsteht synthetisch aus Traubenzucker durch Einwirkung von rauchender Salzsäure bei 10—15° und ist somit im technischen Stärkezucker enthalten. Sie entsteht ferner als Zwischenprodukt bei der Einwirkung von Diastase auf Stärke und wird durch Diastase vollständig in Maltose übergeführt. Da sie sehr langsam vergärt, so ist sie auch nach der Gärung noch im Bier enthalten und ist anscheinend von grosser Bedeutung für die Eigenschaften der verschiedenen Biere. Die Isomaltose schmeckt sehr süss und beginnt schon bei 65⁰ in gelbbraune, noch süss schmeckende Röstprodukte überzugehen, welche zum Teil das „Röstaroma des Darrmalzes“ bedingen. Bei höherer Temperatur entstehen dunkelbraune, bitter schmeckende Zersetzungsprodukte. Ihr Drehungsvermögen ist fast gleich dem der Maltose.

Ausser den genannten sind noch folgende Disaccharide bekannt: Trehalose aus frischen Pilzen, nicht gärungsfähig, rechtsdrehend, liefert bei der Hydrolyse Traubenzucker; Melebiose entsteht durch partielle Hydrolyse neben Fruchtzucker aus Raffinose; stark rechtsdrehend; Turanose wird durch partielle Hydrolyse der Melezitose erhalten, schmilzt bei 65—70° und ist rechtsdrehend.

An Zuckerarten von noch

B. Trisaccharide oder Hexotriosen CisHs^Oiß. — Raffinose oder Meletriose C18-H32O16 -f-5_H"₂0, findet sich in den Rüben in geringer Menge und häuft sich in der Melasse an; sie ist ferner aus Baumwollsamen, aus der Eukalyptus-Manna und aus Gerste gewonnen worden. Die Raffinose kristallisirt mit b H^O in feinen Nadeln oder Prismen, löst sich leicht in Wasser und Methylalkohol, dagegen nicht in Aethylalkohol und ist stark rechtsdrehend. Da sie bedeutend stärker als Rohrzucker dreht, so kann raffinosehaltiger Rübenzucker eine Drehung zeigen, welche bei der quantitativen Umrechnung auf den Zuckergehalt der Lösung eine Zahl über 100 °/o ergibt. Ein solcher Zucker wird technisch als „Pluszucker“ bezeichnet. Raffinose reduzirt Fehlingsche Lösung nicht, vergärt aber mit Hefe vollständig. Bei der Hydrolyse zerfällt sie zunächst in Fruchtzucker und Melebiose und diese dann in Traubenzucker und Galaktose. — Melezitose, eine in mehreren Mannasorten aufgefundene Hexotriose, kristallisirt mit 2 H^O in rhombischen Prismen und wird durch Hydrolyse zunächst in Dextrose und Turanose, schliesslich vollständig in Dextrose gespalten, höherem Molekulargewicht kennt man die Gentianose, die Stachyose und dasLaktosin.

Litteratur: [1] Ladenburgs Handwörterbuch der Chemie, Breslau 1888, Artikel Kohlehydrate von B. Tollens, Bd. 6, S. 1—198. — Tollens, Kurzes Handbuch der Kohlehydrate, Breslau 1888; Beilstein, Handbuch der organ. Chemie, 3. Auf!., Hamburg und Leipzig 1893, Bd. 1, S. 1034—1110; Meyer und Jacobson, Lehrbuch der organ. Chemie, Leipzig 1893, Bd. 1, S. 876—945. — [2] Fischer, E., Vortrag über „Synthesen in der Zuckergruppe“, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 23, S. 2114. — [3] Wiedemann-Ebert, Physikalisches Practicum, Braunschweig 1890, S. 329; Landolt, Das optische Drehungsvermögen organischer Substanzen, Braunschweig 1879. — [4] Tollens, Handbuch der Kohlehydrate, Breslau 1888, S. 70; Fresenius, Anleitung zur quant, chem. Analyse, Braunschweig 1877—1887, Bd. 2, S. 586. — [5] Meyer u. Jacobson, Lehrbuch der organ. Chemie, Leipzig 1893, S. 609 und 896. -—

[6] Fischer, Ferd., Handbuch der chem. Technologie, Leipzig 1893, S. 849. — [7] Meyer und Jacobson, Lehrbuch der organ. Chemie, Leipzig 1891, S. 903 ff.    K^rp.

Kohlen, s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 663 ff.

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Kohlenhahnhöfe, besondere Anlagen zur Bewältigung grossen Kohlen-verkehrs, kommen vor zur Versorgung grosser Städte und Industrieplätze mit bahnseitig herangefahrener Kohle und auch zum Umschlagsverkehr zwischen Bahn und Schiff, namentlich zur Beladung der Fluss- und Seeschiffe mit binnenländischer Kohle. Die Anlagen der ersten Art können als Stadt-Kohlenbahnhöfe, die der zweiten als Hafen-Kohlenbahnhöfe bezeichnet werden. Stadt-Kohlenbahnhöfe sind in England, u. a. in London, an vielen Stellen und in bedeutendem Umfange ausgeführt, z. B. an der Midland-bahn, so dass die mit Boden- und Seitenklappen versehenen Kohlenwagen mittelst einer (z. B. durch ein Pferd bewegten) Schiebebühne auf viele kurze, etwa 5 m über der Strassenhöhe liegende Parallelgleise verteilt und nach Entladung andern Ende der Gleise durch eine zweite Schiebebühne in gleicherweise wieder abgeführt werden. Die Gleise bieten Platz für je 3—6 Kohlenwagen und ruhen mittelst Querträgern (von Holz oder Eisen) auf den (unten) zwischen je zwei Gleisen errichteten Wänden, die den unteren Baum in eine grosse Zahl einzelner Lagerplätze teilen. Diese Plätze sind von einer den Schiebebühnen parallelen Strasse aus zugänglich und werden an die Kohlenhändler oder -fahrer verpachtet. Das Entleeren der Eisenbahnwagen geschieht mittelst Absturzes den Boden- und Seitenklappen, und dabei pflegen Siebvorrichtungen gebracht zu sein, so dass die auf schrägen Flächen herabrutschenden Kohlen, nach Stückgrösse gesondert, unten gleich in die auf Wägevorrichtungen stehenden Säcke (aus Leder oder geteerter Leinwand) hineinfallen, wie sie in London zur Kohlenförderung in die Häuser üblich sind. Die ganze Gleisanlage pflegt oben mit einem Dach ohne Wände überdeckt zu sein. —- Eine ähnliche Anlage von beschränkterem Umfange, jedoch mit quer zu den Gleisen stehenden Pfeilern, ist

38

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

im Korden Berlins am Wedding zu Ende der siebziger Jahre erbaut, bat indess nicht besonders viel Zuspruch und keinerlei Kachahmung gefunden. Dagegen sind in westdeutschen Städten und in Wien (am Kord- und Südbahnhof) einfache Kohlenrutschen angelegt, bei denen die Kohlen vom Eisenbahngleise seit-

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Fig. 2.

wärts auf einer etwa mit 1:1 abfallenden, gut befestigten Böschung herab zu den um D/₂—3% m tiefer liegenden Lagerplätzen hinabrutschen, die durch Wände und Stützmauern gegen den noch etwa 1 m tiefer liegenden Abfuhrplatz abgegrenzt

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sind. — Im allgemeinen erledigt sich jedoch in Deutschland und den meisten andern Ländern der Kohlenverkehr zwischen Bahn

und Strassenfuhrwerk ohne besondere Vorrichtungen ebenso wie bei anderem Rohgut auf offenen Ladestrassen an Freiladegleisen. Die Kohlenbahnhöfe sind daher in der Regel nicht von den allgemeinen Rohgutbahnhöfen geschieden. Wohl aber haben Hüttenwerke und andere Fabriken mit grossem Kohlenverbrauch ihre besonderen Yorrichtungen zum bequemen Abladen und Weiterfördern der Kohlen. Dieses erfolgt meist durch schmalspurige Kipp wagen, in Kordamerika auch wohl nach Huutschem System durch umlaufende Doppelketten mit pendelnd dazwischen aufgehängten Gefässen, also nach ähnlichem Grundgedanken wie die Becherbandförderung des Getreides in Silospeichern (s. Glasers Annalen 1895 L).

Auf Hafen-Kolilenbahnhöfen handelt es sich hauptsächlich um rasche und bequeme Entladung der Kohlenwagen und deren geschickte Zu- und Abführung, wobei oft zugleich auf die etwa verschiedene Höhe des Wasserstandes sowie die Verhinderung allzu heftigen Sturzes der Kohlen Rücksicht zu nehmen ist. Die weitestgehende, aber auch sehr mannigfaltige Ausbildung haben solche Anlagen in den Seehäfen Englands gefunden, wo zugleich bedeutende Wasserstandsunterschiede zu beachten —i    sind. Die bedeutendste Anlage derart in Deutschland ist

Usr der Kohlenhafen in Ruhr-X ort, wo die westfälische EE Kohle in die Rhein schiffe verladen wird.

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Fig. 4.

Hafen weg Magazmplatz

Fig. 3.

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Hinsichtlich der Verladung kommen folgende Ausführungsarten in Betracht :

1.    Das Verladen geschieht mit Hilfe besonderer (refasse (Kästen oder Cylinder) , die, an Kranen hängend, von den Bahnwagen ausgefüllt und dann über dem Schiffe entleert werden. Dies Verfahren ist indessen mehr für das Ueber- i laden der Kohle von den kleineren Flussin die grösseren Seeschiffe üblich.

2.    Das Verladen geschieht unmittelbar von den Bahnwagen aus in das Schiff.

Hierbei kann a. der Wagen durch einen

Ufer stehenden Kran über das Schiff geschwenkt und dort gekippt werden (Fig. 1) ; oder es kann b. der Inhalt der Wagen mittelst Ausschaufelns durch Seiten- oder Bodenklappen aut eine — je nach dem Wasserstande verstellbare — Schüttrinne geworfen werden und so Schiffe hinunterrutschen (Fig. 2—4). Endlich kann c. der Wagen auf einem besonderen

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Gerüst am Ufer so gekippt werden, dass er nach Oeffnung einer Seitenwand die Kohlen auf eine Schüttrinne fallen lässt, die sie zum Schifte führt und am besten mit der kippenden Plattform unmittelbar verbunden ist (Fig. 5). Diese dritte Einrichtung ist die leistungsfähigste und in sehr verschiedenartiger    D

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Weise ausgeführt, u. a. mit sehr gutem Erfolge in der Art selbst-thätig, dass der beladene Wagen, wenn er auf die Kippvorrichtung geschoben wird, durch sein eignes Gewicht die Schrägstellung

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Fig. 6.

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und nach Entleerung, also erheblicher Gewichtsabnahme wieder die Rückbewegung bewirkt.

_ grossen Höhenunterschieden wird die ganze Kippvorrichtung nebst Wagen mittelst eines hydraulischen Hebewerks — gehoben und gesenkt, so u. a. in Cardiff.

Die Heran- und Zurückführung der Wagen zu den Sturzgerüsten geschieht in der Regel durch kurze Quergleise, die mittelst Drehscheiben die dem Ufer parallelen Längsgleise angeknüpft sind, manchmal jedoch auch auf Gleisen, welche ohne Drehscheiben in geeigneter Weise unmittelbar auf die Sturzgerüste führen.

z. B.

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Fig. 6 a.

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Iu dieser Hinsicht finden sich in englischen Seehäfen mannigfache und höchst zweckmässige Gleisanordnungen, z. B. so, dass die Wagen lediglich durch das eigene Gewicht auf geneigten Gleisen zu den Kippvorrichtungen hin- und ebenso

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Fig. 7.

Fig. 8.

auf entgegengesetzter Neigung von da wieder zurückgelangen (Fig. 6—7). Bisweilen werden, um dabei den Rückkehrpunkt in gleiche Höhe mit dem Ausgangspunkte zu bringen, die Wagen nach der Entleerung durch eine (meist hydraulische) Hebevorrichtung so hoch gehoben, dass sie dadurch die nötige Fallhöhe für das Rückfahrgleis gewännen (Fig. 8). Auch wmrden die gesammelten leeren Wagen durch Seilbetrieb wieder hoch gezogen (Fig. 6 a, Gleis 5). Stets werden die Zu- und Rückfahrgleise bis unmittelbar vor das Sturzgerüst völlig getrennt. Unmittelbar vor diesem oder sonst an passender Stelle w⁷erden Wägevorrichtungen für die beladenen Kohlenwagen, am besten mit selbsttliätiger Wirkung und Zeigerangabe, eingeschaltet.

Litteratur: Röll, Encyklopädie des Eisenbahnw., Bd. 5, Wien 1893, Art. „Kohlen-Bahnhöfe“ und „-Ladevorrichtungen“. — Schwabe, Englisches Eisenbahnwesen, Wien 1877. — Heusinger, Spez. Eisenbahntechnik, Bd. 4, Leipzig 1876. — Zeitschrift für Bauwesen 1866, 1878, 1880, 1886, 1887. — Zeitschrift des Arch.- u. ing.-Vereins zu Hannover 1887. — Railroad Gazette 1892,

Nr. 20.

Goering.

Kolllenblende, s. v. w. Anthracit. s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 675 ff. Kohlenbrecher, s. Steinbrecher.

Kohlenbühnen bei Eisenbahnen, sind erhöhte Plätze zum Beladen der Lokomotivtender mit Heizmaterial, wie sie namentlich in Nähe der Lokomotivschuppen (s. d.) angelegt zu werden pflegen. Die Höhe der Kohlenbühnen ist entweder gleich der gewöhnlichen Bampenhöhe (1,10 m über Schienenoberkante) oder auch grösser bis zu 2Q₂ m, um von da die Kohlen bequemer in die Tender schütten zu können, was entweder mittelst fester Schüttrinnen oder auch unmittelbar durch kleine Schmalspurwagen geschieht, die auf einem Gleise laufen, das auf der Bühne liegt. Eine dritte Art der Verladung ist diejenige mit

Drehkranen, welche die kleinen schmalspurigen Kohlenwagen auf der einen Seite der Bühne (oder auf dieser selbst) aufheben und auf der andern Seite zum Ausschütten über den Tender schwenken. Hierbei können die kleinen Wagen an der Aussenseite der Bühne entweder zu ebener Erde von einem daselbst befindlichen Kohlenlager oder auch unmittelbar von zubringenden Eisenbahnwagen aus beladen werden. Als zweckmässig hat sich erwiesen, unmittelbar neben die etwa 3 m breite Kohlenbühne einen Lagerplatz („Kohlenbanse“) in Schienenhöhe und jenseits dieser das zubringende Kohlengleis anzulegen, beispielsweise mit solchen Breitenabmessungen, dass zwischen den Axen des Lokomotivladegleises und des Kohlenzubringergleises lim Abstand sich ergibt, wovon 2,25 m auf den Abstand der Bühne, 3 m auf diese und 3,5 m auf die Kohlenbanse entfallen. Diese wird in ihrer Länge so bemessen, dass sie einen grösseren Vorrat an Kohlen mindestens für den Bedarf mehrerer Tage fasst, während ein grösseres Lager vielleicht in der Nähe hergestellt und durch Schmalspurgleise angeschlossen wird. Ein Teil der Kohlenbühne wird unter Umständen mit einem Schutzdach oder auch einem geschlossenen kleinen Schuppen überbaut, um darunter gewisse Heizmaterialien (namentlich Holz zum Anheizen) trocken aufbewahren zu können. Bei hoher Lage der Bühne können darunter Bäume für Arbeiter und andere Zwecke angelegt werden.

Goering.

Kohlenbunker, s. Schiffbau.

Kohlendioxyd, s. Kohlenstoffoxyde.

Kohlendynamit, s. Sprengstoffe.

Kohleneisen, durch wiederholtes Schmelzen mit Kohle erzeugte kohlenstoffreiche Eisensorten.

Kohleneisenstein, s. Spateisenstein.

Zschokke.

Kohlenhafen, diejenigen Seehäfen (s. d.) oder Teile von solchen, welche speziell zur Verfrachtung von Kohlen eingerichtet sind und deshalb namentlich mit entsprechenden Ladevorrichtungen versehen werden.

Kohlenkalk, s. Steinkohlen formation.

Kohlenkeuper, s. Keuperformation.

Kohlenklein, der bei der Kohlenbrennerei und dem Magaziniren entstehende Gruss und Staub (Lösche, Krümpfe). Der Gruss dient zum Bedecken neuer Meiler, während der Staub in Verbindung mit Lehm oder Thon als Gestübbe (s. d.) auf Hüttenwerken Verwendung findet.

Kohlenlock, s. Schiffbau.

Kohlenöl, s. Petroleum.

Kohlenoxydchlorid, s. Chlorkohlenoxyd.

Kohlenoxyd, s. Kohlenstoffoxyde.

Kohlenperiode (Kohlenformation), s. Steinkohlenformation. Kohlenpforte, s. Schiffbau.

Kohlensäure, s. unter Kohlenstoffoxyde, Kälteerzeugungsmaschine, Gase (Bd. 4, S. 455).

Kohlensäuresalze (Karbonate) entstehen, wenn der Wasserstoff der zweibasischen Kohlensäure H₂COz durch ein Metall ersetzt wird. Wird der gesamte Wasserstoffgehalt durch ein Metall vertreten, so entsteht ein neutrales (normales) Karbonat, dagegen ein saures (Bikarbonat), wenn der Wasserstoff nur zum Teil durch ein Metall vertreten ist. Als basische Karbonate bezeichnet man die Verbindungen normaler Kohlensäuresalze mit Oxydhydraten. Von den normalen Salzen sind nur die der Alkalien in Wasser löslich, die sauren dagegen sämtlich, jedoch sind nur die der Alkalien in fester Form bekannt. Die Karbonate werden ausnahmslos schon durch sehr schwache Säuren unter Aufbrausen durch Entweichen der Kohlensäure zersetzt. Die Karbonate der Alkalien reagiren stark alkalisch und werden durch Glühhitze nicht zersetzt, während sich alle übrigen beim Erhitzen unter Abgabe von Kohlensäure in Oxyde verwandeln. Viele Karbonate finden sich in der .Natur (Dolomit, Witherit, Strontianit, Weissbleierz, Zinkspat etc.). Die künstliche Darstellung erfolgt entweder durch Vereinigung eines Oxydhydrates mit Kohlensäure oder durch doppelte Zersetzung, indem man ein Salz des betreffenden Metalls mit einem

Alkalikarbonat fällt. — Kohlensaures Ammon, s. Ammoniumkarbonat; Kaliumkarbonat, s. Pottasche; die übrigen für die Technik wichtigen Karbonate siehe unter den betreffenden Metallen (Baryum-, Blei-, Calciumkarbonat etc.).

Kohlensäurespritze. — Ein auf einem zweiräderigen Fahrzeug ruhender Wasserkessel von circa 300 1 Inhalt ist seitlich mit Schlauch und Strahlrohr und hinten mit zwei Kohlensäureflaschen versehen, von denen je ein durch ein Absperrventil abschliessbares Kupferrohr nach dem Wasserkessel führt. Oeffnet man das Ventil, so tritt die Kohlensäure in den Kessel ein und drückt das darin befindliche Wasser in einem starken Strahl durch Schlauch und Strahlrohr aus. Reichen beide Flaschen bei einem Brandfall nicht aus, so lassen solche sich leicht und ohne grösseren Zeitverlust durch gefüllte Flaschen ersetzen.

Bei der Berliner Feuerwehr geschieht seit dem Jahre 1883 die erste Inbetriebsetzung der Dampffeuerspritzen durch flüssige Kohlensäure. Der damalige Branddirektor Witte kam auf die Idee, dem Uebelstand, dass bis zur Erzielung der nötigen Dampfspannung eine bestimmte Zeit verloren geht, durch Einführung flüssiger Kohlensäure unter die Dampfkolben die Dampffeuerspritzen sofort und in so lange in Betrieb zu setzen, bis die erforderliche Dampfspannung vorhanden ist. Die zur Verwendung kommenden Kohlensäureflaschen haben die Form eines 1 m langen Rohres, enthalten 8 1 Kohlensäure oder 4000 1 luftförmiges Gas und werden auf 250 Atm. geprüft, während der Druck in denselben bei Kuli Grad 36 Atm. beträgt und sich bei höherer Temperatur steigert.    Grosmann.

Kohlensandstein, wird ganz allgemein jeder der Steinkohlenformation angehörige Sandstein bezeichnet, ohne dass damit eine bestimmte Gesteinsbeschaffenheit zum Ausdruck gebracht werden soll. In der Regel sind es hellgrau bis weisse, im verwitterten Zustand gelbbraune, meist mittel- bis grobkörnige, gewöhnlich Feldspat oder Kaolin führende, kalkfreie Sandsteine von geringerer Festigkeit. Der englische Millstone grit besitzt grobes Quarzkorn, kieseliges Bindemittel, und wird daher wegen seiner Festigkeit als Mühlstein

verwendet.

Leppla.

Kohlenschiefer werden allgemein die der oberen Steinkohlenformation angehörigen dunkelgrauen bis schwarzen Schieferthone von unbestimmter Zusammensetzung genannt. Sie enthalten häufig kohlige Pflanzenteile und sind durch fein verteilte kohlige Substanz schwarz gefärbt. An der Luft zerfallen sie alsbald zu Thon, welcher vielfach zur Herstellung von feuerfesten Steinen oder — wenn schwefelkieshaltig — zur Alaundarstellung benützt wird. Leppia.

Kohlenschuppen für Eisenbahnzwecke werden in grösseren Abmessungen selten, nämlich nur da ausgeführt, wo die Beschaffenheit der zu lagernden Kohlen oder Koks die sonst allgemein übliche unbedeckte Lagerung im Freien (s. Kohlenbühnen) nicht zulässt.

Die Schuppen werden dann in einfachster Weise zwischen zwei Gleisen hergestellt, wovon das eine als Zubringer, das andere für die abnehmenden Lokomotiven dient. An dieser Seite pflegt der Kohlenschuppen in ganzer Länge oder doch grösstenteils offen zu bleiben, während an der Zufahrtseite verschliessbare Thore mit Ladesteigen üblich sind. Die Verladung in die Tender kann dann durch kleine Wagen erfolgen, die etwa in Höhe des oberen Tenderrandes auf einem Schmalspurgleise laufen. ,Um die Kohle dabei nicht unnötig hoch heben zu müssen, empfiehlt es sich, den Fussboden des Schuppens in dieselbe Höhe zu legen wie die Fläche der Kohlenbühne (s. d.), oder den Schuppen auf diese zu setzen. Jedenfalls wird die Zufuhr und die Verladung der Kohle durch Schuppen mit Wänden gegenüber der auf freier Kohlenbühne erschwert ; sie sind daher nicht beliebt.    Goering.

Kohlenscliutz, s. Panzerdeckschiff unter Kriegsschifftypen.

Kohlenstaub, s. Wetter.

Kohlenstaubfeuerung, s. Feuerungsanlagen, Bd. 4, 8. 244 ff.

Kohlenstoff, C, Atomgewicht 12, spezifisches Gewicht wechselnd, zeigt je nach seiner Bildungsweise verschiedene Eigenschaften. Man unterscheidet: Diamant und Carbonado, Graphit und amorphen Kohlenstoff. Die Eigenschaften der beiden ersten Kohlenstoffarten wurden schon berücksichtigt (s. Diamant und Graphit). Amorpher Kohlenstoff bildet je nach seiner Herstellung graphitähnliche, also metallisch glänzende bis vollständig glanzlose sclrwarze Massen, unter denen als die reinsten Arten der Retortengraphit der Leuchtgasfabrikation (s. L e u c h t g a s) und der Russ (s. d.) zu nennen sind. Weniger rein, weil noch die sogen. Aschenbestandteile enthaltend, sind Koks, Holz- und Tierkohle (Knochenkohle).

Kohlenstoff ist in der Nähe von 3500° schmelzbar und flüchtig. Das Schmelzen gelingt nur, wenn man den als Widerstand in einen elektrischen Stromkreis eingeschalteten Kohlenstoff durch sehr dichte Ströme plötzlich oder unter Druck auf diese Temperatur bringt. Er löst sich in vielen geschmolzenen Metallen, aus denen er beim Erkalten zum Teil wieder ausscheidet. Mit vielen Metallen bildet er chemische Verbindungen, die Metallkarbide, von denen mehrere in neuerer Zeit grosse Wichtigkeit erlangt haben. Auch mit den meisten Nichtmetallen vereinigt er sich direkt. Die Anzahl der Kohlenstoffverbindungen ist eine so grosse, dass man sie in einem besonderen Teile der Chemie, der organischen Chemie, zusammengefasst hat. — Ausser Diamant leiten die verschiedenen Kohlenstofifsorten Elektrizität und Wärme mehr oder weniger gut. Der Kohlenstoff ist in der Natur sehr verbreitet. Frei kommt er als Diamant und als Graphit vor, gebunden ist er in den zahlreichen, den tierischen und pflanzlichen Körper zusammensetzenden Verbindungen enthalten, aus denen er durch Vermoderungsprozesse in die Brennstoffe: Torf, Braunkohle, Steinkohle, Petroleum und Naturgas übergegangen ist. In Form von Kohlendioxyd ist er in geringen Mengen in der Luft, in grösseren Mengen, zum Teil in Wasser gelöst im Erdinnern. Von den Mineralien bilden die kohlensauren Salze grosse Ge-birgsmassen.

Künstlich sind herstellbar: Diamanten bisher nur in winzigen Kristallen, Graphit durch elektrisches Erhitzen von Koks und anderem kohlenstoffhaltigem Materiale. Ueber die Herstellung und Verwendung der übrigen Kohlenstoffsorten s. Leuchtgas, Brennstoffe, Eisen, Knochenkohle und Kuss. w. Borchers.

Kohlenstoffatom, asymmetrisches, ist ein solches, dessen vier Valenzen durch vier verschiedene einwertige Elemente oder Radikale gesättigt sind (s.

Nernst.

I s o m e r i e).

Kohlenstoffdisulfid, s. Schwefelkohlenstoff.

Kohlenstoffeisen, s. Eisenkarbide.

Kohlenstoffoxyde. — Kohlenstoff bildet zwei Oxyde: Kohlenstoffdioxyd, auch Kohlensäure genannt, ist ein farbloses Gas von der Zusammensetzung Cö₂. Sein spezifisches Gewicht (auf Wasser bezogen) ist 0,0019781, es ist also 1,5 mal schwerer als Luft und etwa 22 mal schwerer als Wasserstoff.

Es lässt sich durch Druck und Abkühlung zu einer Flüssigkeit verdichten und auch in den festen Zustand überführen; Näheres über die Verdichtung s. Gase, Bd. 4, S. 455. In einem Volumen kalten Wassers lösen sich bis zu 1,79 Vol. Kohlendioxyd, unter Druck noch mehr. Es erstickt den gewöhnlichen Verbrennungs- und den tierischen Atmungsprozess. Bei der Lösung in Wasser bildet sich die eigentliche Kohlensäure H^COs, die in wasserfreiem Zustande nicht dargestellt werden kann. Mit Metalloxyden vereinigt sich Kohlendioxyd direkt zu Salzen dieser Säure.

Kohlenstoffdioxyd kommt frei in der Atmosphäre und aus Erdschichten dringend vor, gelöst in vielen Q,uellwassern und gebunden in mächtigen Karbonatlagern. Man benützt das aus der Erde dringende Kohlendioxyd direkt zur Herstellung der sogen, flüssigen Kohlensäure und erzeugt ferner grosse Mengen des Gases durch Verbrennung kohlenstoffhaltigen Materials oder durch Zersetzung von Karbonaten (Kalkbrennen). In einigen Industrien verwendet man dieses durch Stickstoff und Luft verdünnte Gas direkt (Zuckerindustrie). Ueber die Verwendung der sogen, flüssigen Kohlensäure s. Gase, Bd. 4, S. 455, und Kälteerzeugungsmaschine.

Kohlenoxyd, CO, ein Gas von dem spez. Gew. 0,0012555, ist in Wasser nur wenig löslich, leichter in sauren und ammoniakalischenKupferchlorürlösungen. Es ist leicht brennbar und bildet ein in der Technik oft benütztes wichtiges Reduktionsmittel. Auf den tierischen Organismus wirkt es beim Einatmen stark giftig (Kohlendunstvergiftung). Kohlenoxyd entsteht durch unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen und durch Reduktion von Kohlendioxyd mittelst Kohlenstoff. Die Herstellung und Verwendung für technische Zwecke ist unter den gasförmigen Brennstoffen: Luft-, Wasser- und Halbwassergas (vergl. Brennstoffe, Bd. 2, S. 682 ff.) näher erörtert worden, w. Borchers. Kohlenstoffplatin, s. Platin und Platinkarbide. Kohlenstoffsilicium, s. Carborundum.

Kohlentiegel, auch Graphittiegel genannt, werden zum Schmelzen von Metallen verwendet; die Rohmasse für diese Tiegel besteht aus feuerfestem Thon, dem eine grössere Menge von Kohlenstoff in Form von zerkleinertem Koks oder Graphit beigemengt worden ist (s. auch Feuerfeste Steine und Thonwaren).    k. Dümmier.

Kohlenwäsche, s. v. w. nasse Steinkohlenaufbereitung.

Nachdem aus der geförderten Rohkohle durch grobe Siebe von etwa 100—60 mm Lochweite die Stückkohlen auf trockenem Wege von der Kleinkohle (oder Klar kohle) getrennt sind, wird die letztere behufs Aufbereitung der Wäsche zugeführt. Die einzelnen Arbeiten zur Herstellung der Korngrössen und zur Trennung der Kohle von den Bergen (s. d.) sind das Sieben (s. Siebvorrichtungen) und das Setzen (s. Setzarbeit); ausserdem kommt die Zerkleinerung (s. d.) der mit Nebengestein verwachsenen Kohle in Betracht. Die von den

Setzmaschinen ausgetragene Kohle wird auf Sieben entwässert und am zweckmässigsten so hoch gelegenen Vorratskästen zugeführt, dass aus denselben eine Verladung unmittelbar in die Eisenbahnwagen erfolgen kann. Nebenarbeiten bei der Kohlenwäsche sind: die Beförderung der Berge auf die Halde, das Herausziehen des Staubs auf trockenem Wege durch Ventilatoren und die Klärung der Waschwasser. Die Kohlenwäschen liegen entweder in unmittelbarer Nähe der Schächte oder sind mit denselben durch mechanisch betriebene Bahnen verbunden; sie werden zur Vermeidung von Brandgefahr, wie überhaupt die Tageanlagen (s. Tag) der Bergwerke, nur aus Eisen und Stein gebaut.

Treptow.

Kohlenwasserstoffe (Karbüre), chemische Verbindungen von Kohlenstoff mit Wasserstoff, gasförmig, flüssig oder fest, finden sich zum Teil in der Natur (ätherische Oele, Kautschuk, Erdöl), in Wasser unlöslich oder schwer löslich, leichter in Alkohol, Aether und Schwefelkohlenstoff. Die Kohlenwasserstoffe sind um so flüssiger, je geringer ihr Molekulargewicht ist und je reicher sie an Wasserstoff sind. Sie werden vielfach technisch benützt wie das Leuchtgas, Petroleum, Benzol, Dowsongas, Anthracen etc. Man unterscheidet folgende vier Hauptreihen von Kohlenwasserstoffen:

1.    G r en zk o hlen was se r s to ff e (Sumpfgasreihe, Paraffine, Aethane) von der allgemeinen Formel CnS%H-\-2. Der einfachste, hierher gehörige Kohlenwasserstoff ist das Methan (s. d.). Vergl. auch Aethan.

2.    Aethylenreihe (Olefine) CnH<in‘, s. A ethyl en.

3.    Acetylenreihe CnH^n—2, mit der vorhergehenden Reihe auch als ungesättigte Kohlenwasserstoffe bezeichnet ; s. Acetylen.

4.    Aromatische Kohlenwasserstoffe    ₆; s. Aromatische Verbindungen

und Benzol.

Leppla.

Kohlenwasserstoffe, natürliche oder fossile, werden die in der Natur vorkommenden Verbindungen genannt, welche zumeist aus Methan (CH4) oder Aethan {C₂H&) oder C₂HX bestehen und in Form von Grubengas Bitumen, Asphalt, Erdwachs, Naphta oder Erdöl auftreten. Sie werden teils als Destillationsprodukte von Kohlenablagerungen, teils auch als aus der Verwesung tierischer Substanzen herrührend, angesehen.

Kohlenwasserstoffmascliinen, s. v. w. Gasmaschinen (s. d.). Kohlenzehnte, s. Bergrecht.

Kohlige Vermoderung, s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 672.

Koinzidenz, s. Konnex.

Schwarz.

Koje, an Bord der Schiffe die fest eingebaute Bettstelle für Passagiere und Mannschaften; im weiteren Sinne auch ein Verschlag in den Hellegats (s. Schiffbau), wie z. B. Segelkoje, d. h. Baum zum Auf be wahr en der Segel. Tj.

Kokain, C₁₇H₂₁VÓ₄, das in vorherrschender Menge in den Kokablättern vorkommende Alkaloid. Es kristallisirt in farblosen Prismen, ist linksdrehend, schmilzt bei 98° und löst sich schwer in Wasser, leicht in Alkohol und Aether. Ueber die chemische Konstitution, sowie über den Aufbau des Kokains aus Ecgonin s. [1]. Die Salze des Kokains kristallisiren meist gut; das salzsaure Salz ist als Cocamum muriaticum s. hydrochloricum offizineil, da es als lokal anästhesirendes und schmerzstillendes Mittel in den Fällen, in welchen eine Chloroformnarkose sich nicht empfiehlt, also bei Augen-, Hals-, Zahnoperationen u. s. f., eine ausgedehnte therapeutische Verwendung findet. Eine übertriebene, missbräuchliche Anwendung des Kokains führt zu ähnlichen Krankheitszuständen wie die des Morphiums. Das Kokain wird aus dem aus Peru eingeführten Bohkoka'in, welches noch eine Leihe von Nebenalkalo'iden enthält, rein dargestellt und in Form seines salzsauren Salzes in den Handel gebracht (s. Alkalo'ide und Anästhetika).

W. Kerp.

Litteratur: [1] Beilstein, Handbuch der organ. Chemie, Hamburg und Leipzig, 2. Aufl. 1890, Bd. 3, S. 531.

Kokardenstruktur, s. unter Gang, Bd. 4, S. 431.

Koker, oben und unten offene Thoncylinder, welche, auf einander gestellt und mit Thon verstrichen, eine hohle Säule bilden, die an Stelle von Kapseln zur Aufnahme von zu brennenden Thonwaren dient; in den Wandungen dieser, nur am oberen und unteren Ende verschlossenen, Thoncylinder befinden sich, schichtenweise über einander, je drei dreieckige Oeffnungen, durch welche dreieckige Thonstifte (Pinen) eingeschoben -werden können. Auf je drei solcher Thonstifte, deren Spitze nach oben gerichtet ist, wird zum Zwecke des Aufbrennens der Glasur ein mit Glasurmasse versehener Teller gelegt, der von diesen Pinnen also nur an drei Punkten berührt wird. Wenn jeweilig ein Stoss solcher Koker ordnungsmässig mit zu glasirenden Tellern gefüllt ist, wird derselbe in den Brennofen gebracht und dort gebrannt.

Litteratur: Kerl, Handbuch d. ges. Thonwarenindustrie, 2. Auf!., Braunschweig 1879.

Koker, S. Schiffbau.    K. Düntmler.

Kokkolith, s. Augit.

Kokosfaser, s. Spinnfasern.

Kokosnussöl (Kokosöl), aus dem zuerst milchigen, später mandelkernartigen Inhalt der Kokosnüsse, der Früchte von Cocos nucifera L., durch Auskochen oder Auspressen gewonnenes Fett. Die Samenkerne, Koprali oder Kopperah genannt, sind länglich rund, haben einen Durchmesser von 10—12 cm und enthalten 60—70% Fett. Sie werden in neuerer Zeit vielfach getrocknet nach Europa gebracht und hier durch Auspressen oder durch Extraktion auf Oel verarbeitet. Das bei uns gewonnene Oel wird gewöhnlich als Koprahöl bezeichnet.

Das Kokosöl hat frisch eine weisse Farbe, einen milden Geschmack und einen eigentümlichen , nicht unangenehmen Geruch ; es wird aber leicht ranzig und nimmt dann einen etwas unangenehmen, stechenden Geruch und kratzenden Geschmack an. Der Schmelzpunkt des ganz frischen Oeles soll bei 20° C. liegen; das Oel des Handels zeigt einen solchen von ungefähr 24° C. Den Verseifungswert fand Valenta von 257,8 bis 268,4, die Jodzahl Hübl zu 8,9; die Jodzahl der abgeschiedenen Fettsäuren bestimmten Densiki undMorawsky zu 8,39 bis 8,79. Das Kokosöl enthält hauptsächlich die Glyceride der Laurostearin-, Myrrhin-, Palmitin- und Capryl-säure. Es hat die Eigentümlichkeit, dass es sich auf sogen, kaltem Wege verseifen lässt,

d. h. dass es bei einer Temperatur, die wenig über der seines Schmelzpunktes liegt, durch Einrühren starker Aetzlaugen in Seife übergeführt werden kann [1]. Im Handel kommen bei uns hauptsächlich drei Sorten Kokosöl vor: Cochinöl, Ceylonöl und Koprahöl. Von diesen ist letzteres das beste und am reinsten in der Farbe.

Deite.

Litteratur: [1] Deite, Handb. d. Seifenfabrikation, 2. Aufl., Berlin 1896, S. 104.

Koks, s. Brennstoffe, Bd. 2, S. 680.

Kokshochofen, rheinischer, s. Roheisen.

Koku, japanisches Gewicht = 756,1 kg; als Hohlmass = 1,815 hl.

Kolben, der Maschinenteil, welcher zur Vermittelung der Druckwirkung eines flüssigen, dampf- oder gasförmigen Mittels und dem Maschinentriebwerk dient. Er bewegt sich geradlinig in einem Cylinder oder drehend in Kapselpumpen und „rotirenden Dampfmaschinen“ (s. a. Kolbenrad).

Scheibenkolben gehen dicht in ausgedrehten Cylindern und stehen durch die Kolbenstange (mit Stopfbüchse) mit dem äusseren Triebwerk in Verbindung; sie bilden einen wesentlichen Bestandteil aller doppeltwirkenden Maschinen. — Tauch- oder Plungerkolben von cylindrischer Gestalt werden nur in der Stopfbüchse des Cylinders abgedichtet, so dass Undichtigkeiten sofort bemerkbar werden. Man benützt sie für einfach wirkende Pumpen und für Presswassertriebwerke aller Art. Stülpkolben laufen abgedichtet in ausgedrehten Cylindern ohne Stopfbüchse bei einfach wirkenden Dampf-, Heissdampf-, Gas- und Petroleummaschinen, Indikatoren u. a. Trunkkolben, Scheibenkolben mit hohler, weiter Kolbenstange, innerhalb deren die Pleuelstange vom Kolben zur Kurbel reicht, kommen bei liegenden Schiffsmaschinen behufs Abkürzung der Maschinenlänge vor. Durchbrochene oder Ventilkolben lassen in Pumpen die Flüssigkeit von der einen zur andern Kolbenseite durchtreten, um sie beim Rückgang zu fördern. Differentialkolben sind Vereinigungen von Scheibenoder Tauchkolben verschiedenen Durchmessers zum Zweck des Druckausgleichs bei einfach wirkenden Pumpen.

Lindner.

Bezüglich der Bauarten s. Dampf-, Press-, Pumpenkolben.

Kolben (Kolbenbesatzung), s. Schloss.

Kolbenbewegung wird als abhängig von der Bewegung einer Kurbel rm mit gleichmässiger Umfangsgeschwindigkeit um/s behandelt.

1:5.

Wegen der Schrägstellung der Pleuelstangenlänge l weicht die Bewegung von der reinen Sinusbewegung s = r (1 — cos «) ab. Die Tabelle gibt die Kolbenwege s in Prozenten des Hubes für «⁰ Kurbelwinkel vom inneren Totpunkt aus für r:l = 1:5. Ausserdem enthält sie den Wert [cos « + (r : l) cos 2 «] zur Berechnung der Kolbenbeschleunigung (w² : r) [cos « -f- (r:l) cos 2 «], sowie des für den Massen widerstand (s. Kolbengewicht) erforderlichen Kolbendruckes Go ît² /    r    \

80    90

0. —    ^cos « 4 -j- cos 2 aj Atm., ebenfalls für r : l

63,58    71,50    78,78    85,09    90.37    94,55    97,47    99,39    100 o/₀

cos « + 1/5 cos 2« —— 0.372 -0,495-0 600 -0,678 -0,731 -0.766—0.786 -0.797-0,800Lindner.

Kurbelwinkel a —    0

Kolbenweg s= 0 cos « -f- !/₅ cos 2 a =

Kolbendruckdiagramm, s. Indikator.

Kolbenfedern sollen die Dichtungsringe, sofern diese nicht selbst federn, an die Cylinderwand und womöglich auch an die Stirnränder des Kolbenkörpers sanft andrücken.

Man benützt mehrere einzelne Blattfedern (s. Bd. 3, S. 176, Fig. 11) oder nur eine Feder zum Spreizen der Enden des Dichtungsringes. An die Stirnränder werden die Ringe durch keilförmige Federn (Bd. 3, S. 175, Fig. I u. 2) oder durch einzelne Keilstücke von Bronze mit dahinter liegenden Blattfedern angedrückt. D. R. P. Nr. 43857 der Maschinenfabrik Lwowski in Halle a. S. ermöglicht das Nachspannen der Kolbenfeder ohne Oeffnung des Cylinders und Kolbens, allein durch Abschrauben eines hohlen Stöpsels im Cylinderdeckel, wodurch ein aus dem Kolben hervortretendes Vierkant zugänglich wird.

Lindner.

Kolbengeschwindigkeit, die mittlere Geschwindigkeit des Kolbens von Dampf- und anderen Wärmekraftmaschinen, Pumpen, Luftpumpen und Gebläsen.

Für Dampfmaschinen ist dieselbe nach Hrabak aus der Gleichung c — 0,9 \J p s zu berechnen, worin s den Kolbenhub in Metern und p die absolute Einströmungsspannung in Atmosphären bedeutet. Nach G. Schmidt ist dieselbe auf die Leistung N der Maschine in indizirten Pferdekräften zu beziehen, c — a (10 -f- \/ N), worin a für langsame Maschinen zu 0,07, für mittlere zu 0,09, für sehr rasch laufende zu 0,13 — 0,20 zu nehmen ist. Werner berechnet dieselbe aus dem Kolbenhübe [1], Radinger [2] für raschlaufende Maschinen aus dem Gewicht der hin-und hergehenden Massen und den Dampfdrücken beim Ein- und Ausströmen aus dem Cylinder. Bei Pumpen (s. d.) schwankt dieselbe zwischen 0,5—1 m bei kleineren Pumpen, 1—2 m bei grösseren neueren Ausführungen [3]. Bei Kondensatorluftpumpen [4] schwankt dieselbe bei liegenden, doppelt wirkenden Pumpen zwischen 2 und 3 m, doch kommen auch Werte bis 6,5 m vor. Bei einfach wirkenden, stehenden Luftpumpen ist sie 1—1,3 m pro Sekunde. — Ueber die Kolbengeschwindigkeit bei Gebläsemaschinen s. Bd. 4, S. 510 ; bei Luftkompressoren s. d. Artikel.

v. Ihcring.

Litteratur : [1] Hüttentaschenbuch, 16. Aufl., Berlin 1896, Bd. 1, S. 695. — [2] Radinger, A., Ueber Dampfmaschinen mit hoher Kolbengeschwindigkeit, 3. Aufl., Wien 1893. — [3] Hartmann, K., Die Pumpen, Berlin 1889, S. 240. — Bach, C., Versuche über Pumpenventile, Zeitschr. des Ver. deutsch. Ingen. 1886, S. 424 ff., 1887, S. 41 ff. — Riedler, A., Ueber die Konstruktionsgrundlagen der Pumpen- und Gebläseventile, Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1885, S. 502. — Ders., Pumpen mit gesteuerten Ventilen 1888, S. 481, 505, 529. — Tobell, Ueber die Bedingungen, welchen die Steigerung der Kolbengeschwindigkeit bei Pumpen etc. unterliegt, Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1889, S. 1150, 1170. — [4] Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1895, S. 539 und 1269.

Kolbengewicht kommt bei den Berechnungen des Massendruckes und der Durchbiegung der Kolbenstange in Frage.

Als Durchschnittswerte kann man für D cm Kolbendurchmesser und F qcm Kolbenfläche die Gewichte in Kilogramm nach folgender Tabelle ansetzen. Die Summe, der Gewichte des Kolbens, der Kolbenstange, des Kreuzkopfes (dieser wiegt 0,008 V D F) und ²|3 der Pleuelstange (diese wiegt 0,0015 DF) gibt das Gewicht Go der geradlinig hin- und hergehenden Massen.

Kolbendurchmesser D

== 200    300 400 500 600 700 800 900 1000 mm

15

40    80    140    220    320    450    600    800 kg

25    60    120    200    320    480    700    950 kg

=0.124 0.166    0,20    0,24    0,27    0,30    0,34    0,37    0,40 kg/qcm.

Kolbengewicht = 0,01 \rD F Kolbenstangengewicht = 0,0012-0^=    7

a₀ ; f= 0,018 V5> + 0,0022 d

Litteratur: Radinger, Dampfmaschinen mit hoher Kolbengeschwindigkeit, 3. Aufl., Wien 1893, gibt G-o'-F= 0,28 für liegende Maschinen an, und mit Einschluss eines Kondensatorkolbens = 0,33 kg/qcm ; Haeder, Dampfmaschinen, Düsseldorf 1896, enthält Gewichtstabellen; Schmelzer, Notizen, Tabellen und Akkorde, Leipzig 1883.    Lindner.

Kolbenhub, Kolbenschub oder Kolbenweg, der Weg, den der Kolben einer Hubmaschine bei einer halben Umdrehung der Kurbel von dem einen zum andern Cylinderende zurücklegt (s. Hub).

Kolbenkörper nennt man den Hauptteil der Scheibenkolben ohne die Ausrüstung; s. Dampfkolben.

tragenden Platten von je 2/3 der normalen Stärke fallen schwerer mit Deckel wird der Druck je nach der Bauart nur durch eine oder auch durch beide Platten auf die Stange übertragen. — Gebläsekolben werden leichter gehalten, auch wohl aus Blech hergestellt.    .    Lindner.

Kolbenlider ling oder -Dichtung soll einen zuverlässig guten und nachgiebigen Abschluss an der Cylinderwand gewähren, ohne diese letztere unnötig abzunutzen.

Im Gegensatz zur „freien Liderung“ hat die „stützende Liderung“ ausserdem noch den Kolben im Cylinder zu tragen, wobei der Flächendruck unter 3 kg/qcm bleiben soll. Man benützt für Dampfkolben (s. d.) im allgemeinen zwei gusseiserne Kolbenringe (s. d.); ebenso drei bis

Die Wandstärke einer ebenen Kolbenscheibe beträgt etwa Vöo D + 12 mm. Um die elastische Formänderung zu beschränken, kann man die Scheibe kegelförmig oder gewölbt statt eben bilden; auch wird sie aussen dünner als an der Nabe gemacht. Hohlgusskolben mit zwei

aus. Bei Scheibenkolben

sechs gusseiserne Ringe von ca. 6—12 mm für Gasmaschinen. Der amerikanische Kolben (vergl. Fig.) enthält zwischen den Liderungsringen einen Weissmetallring, der, mit wenig Spielraum im Cylinder gehend, den Kolben trägt [1], Ringe von weichem Stahl kommen bei Dampfhämmern vor. Rotguss oder Bronze wählt man wegen Rostgefahr bei Pumpen, Feuerspritzen etc., auch bei den Indikatoren. Stahlringe, mit Weissmetall umkleidet, sind für Gebläse vorgeschlagen [2]. Ledermanschetten stehen allgemein bei Kaltwasserpumpen im Gebrauch, ferner bei Gebläsen und bei den Luftdruckbremsen der Eisenbahnen. Mehrfache Lagen von Lederringen finden sich bei Pumpen, desgleichen von Hanfleinwand bei Gebläsen [2], Nachstellbare Hanfpackung, sogen. Stopfbüchsenliderung (s. Fig. 1 u. 2 bei Klappenventilen) dichten noch gut in ausgelaufenen oder riefigen Pumpen-cylindern. Aus Holz hergestellte Liderung eignet sich für Pumpen mit geringem Druck.

7c

mechanik, Teil 3, Abt. 2, Braunschweig 1880—1882, S. 1091—1095.

Litteratur: [1] Blum, v. Borries und Barkhausen, Die Eisenbahntechnik der Gegenwart, Wiesbaden 1897, Bd. 1, Teil 1, S. 227. — [2] Weisbach-Herrmann, Ingenieur- u. Maschinen-

Lindner.

Kolbenmaschine, s. Hub ma sc hin en, Dampfmaschinen, Bd. 3, S. 181, und St ein ho hrmas chinen.

Kolbenrad oder Kolben nennt man zuweilen das kleinere, eiserne Stirnrad eines Holzeisengetriebes.

Kolbenreibung lässt sich nur näherungsweise angeben.

Bei Scheibenkolben richtet sie sich nach dem Flächendruck p zwischen den Kolbenringen (s. d.) und der Cylinderwand und nach dem Reibungskoefficienten ^ = 0,15 für fettige, bezw. = 0,31 für feuchte Gusseisenflächen. Entspricht der Flächendruck p der berechneten Spannkraft neuer Ringe undist« —0,2, so erfordert die Kolbenreibung n. Dem 2 hcmp fl-i ⁷¹ Kcm² Atm. Druck auf die Kolbenfläche, d. i. bei _D = 200, 300, 500, 1000 mm Cylinderdurchmesser 0,5. 0,2, 0,1, 0,04 Atm. Tritt Dampf hinter die Ringe, so wird die Reibung, der Druckvermehrung entsprechend, höher. Ausserdem erfordert die Reibung des Kolbengewichtes (s. d.) noch g Go -F, oder etwa 0,025, 0,033, 0,05, 0,08 Atm. Kolbendruck für obige Masse.

Die Reibung der Tauchkolben in Ledermanschetten berechnet sich unter der Annahme, dass, unabhängig von der grössseren Höhe der Manschette, ein Streifen von 1cm ringsum mit dem Flüssigkeitsdruck p angepresst wird; der Reibungskoefficient wird zu 0,05 bis 0,20 je nach Glätte und Reinheit der Flächen angenommen, für neue Ringe noch höher. Die Kolbenkraft für die Reibung beträgt hiernach p 7tJDl.fi kg. Man rechnet dafür auch durchschnittlich 5% des Kolbendruckes. Dasselbe gilt für Baumwoll- oder Hanfstopfbüchsen.

Lindner.

Kolbenringe (Federringe) werden ans zähem Gusseisen hergestellt, das nicht weicher als der Cylinder zu nehmen ist. Die axiale Ringhöhe h schwankt zwischen D und ¹/₁₂ D, im Mittel V₂o D + 15 mm, für stehende Maschinen AiBi. O.04D-10

I*

Sin

Fig. 1.

kleiner als für liegende. Die Stärke a des Ringes gegenüber der Fuge ist i/i0 D + 7 mm ; an der Fuge 0,7 des letzteren Wertes.

0.0051LI

a.

LO)

%,

Fig. 3.

Fig. 4.

du

Man giesst einen Ring mit exzentrischer Höhlung T"TT Fig. 2. von der Höhe 6 h, einschliesslich verlorenen Kopfes, aus dessen unterem Teil zwei Paar Kolbenringe, davon ein Satz zur Reserve, hergestellt werden. Der nutzbare Teil des Ringes wird zunächst auf 1,04 D vorgedreht. Nicht immer wird der Ring innen, von der Gusshaut befreit, ausgedreht. Nachdem die einzelnen Ringe abgestochen sind, wird jeder an der dünnsten Stelle gespalten (Fig. 1) und dabei auf die Strecke 0,1 D mit Versetzung an der oberen und unteren Hälfte ausgestossen, so dass die Enden mit gerader Ueberblattung über einander geschoben werden können. Die Enden erhalten noch 0,005 D Spielraum (Fig. 2). Im zusammengespannten Zustande wird der Ring aussen auf D fertig gedreht und mit einem Pressbande von Bandeisen umspannt. Nunmehr sind die Ringe an den Stirnflächen im Kolben einzuschleifen. Sie bleiben im Pressbande, bis sie, beim Einsetzen des Kolbens, in den Cylinder durchgeschoben werden.

-J⁷

Sx*

dug

Fig. 5.

Querschnitt das Moment

PW    Ol

phr da

Die Kraftwirkungen an dem so hergestellten Ringe lassen sich folgendermassen bestimmen : die Ringenden erfordern, bei dem Zusammenheften zum Fertigdrehen, die Kraft P kg (Fig. 4). Das Biegungsmoment für einen beliebigen, im Winkel w von der Fuge entfernten Querschnitt ist hierbei M=Pr (1—cos w) cm/kg. Wenn später der Flächendruck p am Ringumfang (im Pressband oder im Cylinder) an Stelle von P den Ring zusammenhält, erfährt jener selbe . r sin (w — «). Nimmt man an, dass p ringsum konstant

Fig. 5, indem d w — d Wq -)- d ist und pdiv = p₀d tea als Länge der neutralen Axe unverändert bleibt. Uebrigens liegt diese nicht in der Mitte, sondern bei ei = a : (l + \f 1— a : r<>) = ca. 0,51a von aussen und die Spannungen Si aussen und s₂ innen entsprechen der Beziehung

en

»l ei

— s₂e₂. Man hat nunmehr f — 1 Q>o — p) p d iv : p₀, wobei — p aus der früheren

l>    [*7T

Gleichung einzusetzen ist; das gibt: fE =12 p r² p²

0

sei, so erhält man durch Integration das Moment ±4= phr²( 1 — cosw) cmkg. "Wenn also P=phr ist, so besteht in beiden Fällen für jeden Querschnitt dieselbe Biegung. Die Annahme p — const, ist daher berechtigt. Eigengewicht und Abnützung des Binges machen p veränderlich.

Der Flächendruck p lässt sich praktisch durch Messung von P, h und r feststellen. — Um p zu berechnen, hat man die Biegung der neutralen Axe des Ringes vom Krümmungsradius p₀ (Fig. 3) auf p (Fig. 4) zu berücksichtigen. Hierfür gilt die Biegungsformel 1 : o —1:^0 = M'-EJ, worin E = 800000 der Elastizitätsmodul des Gusseisenringes und J ¹hzha³ das Trägheitsmoment eines Ringquerschnittes ist. Durch Einsetzen des obigen Wertes von M erhält man (o₀ — o) : g₀ ç = \2p r² (1 — cos tv):Ea³. Nach Massgabe der mit w veränderlichen Ringstärke a lässt sich, sobald p bekannt ist, ^>₀ — P bestimmen, wobei o₀ vorläufig selbst als konstant und zwar = r gesetzt werden kann. Gegenüber der Fuge wird sich Q>₀ — p) = 0,022 D finden (s. Tabelle). Man erkennt, dass der Ring im ungespannten Zustande sich der Form eines C nähert, indem die Enden ihre Krümmung nicht ändern. Die Zusammenziehung der Ringenden beträgt nach [1], Fig. 1 u. 2, je f = in (Do— P>) = 0,095r. Sie verteilt sich auf

⁷¹ d cp

d w

die Bogenelemente ; es ist f = p <p

p dw. Es findet sich

d cp

d iv

= Oo — (0 : po

aus

(1 — cos w) dw : a³. Für gleich starke

Ringe wäre das Integral = n : a³ ; für ungleich starke Ringe kann man (1—cos w):a³ einzeln berechnen oder einen willkürlich dafür aufgestellten Näherungswert, z. B. (1 — cos iv + 0,23 sin iv -(- 0,4 sin² w) : ax³ einsetzen; man erhält dabei als Integralwert 4,23 :ai³. Endlich ergibt sich hieraus der Flächendruck p> = 0,5 E(Do—D) ai³ : Di = 12000 a\³ : D³ (s. Tabelle). Beachtenswert sind die ausserordentlich hohen Biegungsspannungen s der Ringe; sie ergeben sich aus der Formel iha²s = M=phr² (1 — cos w). Der Höchstwert besteht bei w> = 180°, der Fuge gegenüber, und zwar Smax —■ 1,5 E (Do — D)a\ : D² — 36 000 a,\ : D (s. Tabelle).

Cylinderdurchmesser D

Stärke

Flächendruck

des

neuen

Ringes

200    300    400    500    600    800    1000 mm

a= 12—8 14-10 17—12 20—14 22-16 27—19 32—22 „ p= 2.6    1,22    0.92    0,77    0,59    0,46    0,39    kg/qcm

Smaxc= 2160    1680    1530    1440    1320    1215    1150 „

(?o —?)i= 4,4    7    9    11    13    18    22 mm

=    3    4,5    6    7,5    9    12    15    „

Spannung Krümmung Abnützung bis a

Wenn sich der Ring um a abgenützt hat, so gilt (a — a) statt a und (Do—2ff) statt P₀ j wird hierbei D₀ — D — 2 ff — 0,03 D — 2ff = 0, d. h. wird ff max — 0,015 D, so kommt s = 0 und p = 0, womit die Dichtung aufgehört hat.

Litteratur: [1] Schmelzer, Notizen, Tabellen und Akkorde, Leipzig 1883. — [2] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit 1878, S. 270 ; Bach, Maschinenelemente, Stuttgart 1896,

Lindner.

max

S. 489 f.

Kolbensetzmaschine, s. Set z arb eit.

aus

Kolbenstange, verbindet den Kolben und den Kreuzkopf an Dampfmaschinen, Pumpen, Dampfhämmern u. s. w., indem sie durch eine Stopfbüchse dem Cylinder heraustritt. Damit sie bei grösseren Maschinen, etwa von 400 mm Cylinderdurchmesser oder 700 mm Hub an, den Kolben sicherer trägt, lässt man sie auch nach hinten durch eine Stopfbüchse gehen und unterstützt sie bei grossen Maschinen noch am Ende durch einen Gleitklotz.

Man wählt für Kolbenstangen allgemein einen nicht zu weichen Stahl von etwa 0,75 °/0 Kohlenstoffgehalt, damit sie in der Stopfbüchse mit glatter Oberfläche und geringer Abnützung läuft. Der Stangendurchmesser d beträgt rund V? vom Cylinderdurchmesser D. Genauer berechnet man sie auf Knickfestigkeit mit © = 8- bis 11 fâcher Sicherheit für stehende bezw. liegende, einfach wirkende Maschinen und © = 15 bis 22 für stehende bezw. liegende, doppelt wirkende Maschinen nach der Formel %=<&.Pl²\n²E. Setzt man hierin (alle Längen in Zentimeter) das Trägheitsmoment % = di: 20, © = 20; die Stangenkraft. P=pnD_ :4 für p Atm. höchsten Ueberdruck; die Länge l von Mitte Kolben bis Mitte Kreuzkopf etwa 1,4 8 bis 1,5 8 für 8 cm Hub; schliesslich E = 2200000 kg/qcm; so erhält man

z. B. d= \f0,00018P£ä oder d:D= 0,075. V(s": D) \f p

p    =    4    8    12    Atm.

S:D= 1    9    8    7    =D:d

1,5

8    7    6

» ² ? 6 5 »

Die Zugspannung in der Kolbenstange ist jedenfalls gering, etwa bis 300 kg/qcm, zu halten, hauptsächlich mit Rücksicht auf die Befestigungsstellen. Für grosse Maschinen mit durchgehender Kolbenstange berechnet man noch die Durchbiegung der Stange durch das Kolbengewicht (s. d.) Gk und das Stangengewicht Gs , welches letztere für diesen Zweck aus

dem unter Kolbengewicht angegebenen Werte und dem Gewicht des rückwärtigen, meistens schwächeren Staugenteiles zusammenzurechnen ist. Für L cm Entfernung vom Kreuzkopf bis zum hinteren Gleitklotz beträgt die Durchbiegung L³(Grk -f- ⁵/s &*) : 48 E J cm. Sie soll höchstens 0,10 bis 0,15 cm erreichen. Ueber die Verbindung der Stange mit dem Kreuzkopf s. Keile, mit dem Kolben vergl. Dampfkolben (Bd. 3, S. 176). Die Stange wird in diesen meist mit einem Kegel von 8—12°, d. i. mit einem Anzug von 1 : 10 jeder Seite gegen die Mittellinie, eingeschliffen und durch eine Mutter fest angezogen. Damit die hintere Verlängerung der Stange bezw. der Kern der Schraube nicht kleiner als 0,7 d stark wird, muss der grösste Kegeldurchmesser (durch Stauchen vor dem Ausschmieden) bis auf 1,4 d ausgearbeitet werden.

Bei Dampfhämmern ohne Oberdampf kann man den Stangendurchmesser d im Verhältnis zum Cylinderdurchmesser D nach folgender Tabelle nehmen, mit 25% Zugabe zu d für Oberdampf, wofern nicht die Wirkungsweise des Hammers grundsätzlich dickere Stangen bedingt.

Für einen Hub :    Zum Schmieden von Eisen :    Stahl

bis 1 m    D : d — 10—12    8—10

6-8

6-8

5—6

Lindner.

1 „ 2 „ 8—10 über 2 „

Kolbenverschluss, s. Schiffsgeschütze.

Kolbenwegdiagramm, eine graphische Darstellung der Aenderung der Geschwindigkeit des Kolbens einer Dampfmaschine oder dergl. Dasselbe wird häufig kombinirt mit Kolbenbeschleunigungsdiagrammen und Kurbeldiagrammen.

v. Ihering.

Litteratur: Kirsch, Ueber die graph. Bestimmung der Kolbenbeschleunigung, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1890, S. 1320; 1891, S. 129. — Pröll, Graphische Dynamik, Dresden 1874. — Civiliugenieur 1879, S. 612. — Ders. 1879, S. 461. — Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1883, S. 283.— Weisbach-Herrmann, Lehrbuch der Ingenieurmechanik, 2. Aufl., Bd. 3, Abt. 1, Die Zwischenmaschinen ; § 139, Bewegungsverhältnisse der Kurbel.

Kolk, s. Auskolkung.

Kolkothar, s. Koteisenerz.

Kollektivlinse, Sammellinse, insbesondere bei Fernrohren und Mikroskopen die Konvexlinse, welche die bereits durch das Objektiv konvergent gemachten Strahlen noch stärker konvergent macht.

Kollektor, s. Dynamomaschine, Bd. 3, S. 515.

Kollergang, s. Mühlen.

Kolletschnur, s. v. w. Platinenschnur (Korde), s. Weberei.

Kolligative Eigenschaften nennt Ostwald nach einem Vorschläge Wundts diejenigen physikalischen Merkmale chemischer Körper, die von der speziellen Natur derselben, wie der Art und Anordnung der Atome in ihnen, völlig unabhängig sind, dagegen für chemisch vergleichbare (äquimolekulare) Mengen gleich werden und somit zur Bestimmung des Molekulargewichts der Stoffe dienen können.

Solche Eigenschaften sind die Dampfdichte (s. d.), also die Raumerfüllung in Gasgestalt, bei gelösten Körpern der osmotische Druck, die Erniedrigung des Dampfdrucks, des Gefrierpunkts, die Erhöhung des Siedepunkts des Lösungsmittels, die Beeinflussung der Löslichkeit und manche andere.

Litteratur: Ostwald, Lehrbuch d. allgem. Chemie, Bd. 1, 2. Aufl., Leipzig 1891; Nernst, Theoret. Chemie, Stuttgart 1893.    Abegg.

Kollimation. —Ein Kolli mationsfehler (eigentlich Kollineation, nämlich [meist] der Ziellinie eines Fernrohrs und einer bestimmten geometrischen Linie an diesem Fernrohr) ist vorhanden, wenn eine Absehlinie, z. B. die Ziellinie eines Fernrohrs, nicht zusammenfällt mit einer gewissen mit dem Fernrohr in Verbindung stehenden Linie des Instruments.

Der Kollimationsfehler c eines mit horizontaler Kippaxe des Fernrohrs aufgestellten Instruments (Theodolit, Universalinstrument, Durchgangsinstrument, Meridiankreis) ist die Abweichung des Winkels zwischen der Ziellinie des Fernrohrs von einem Lot auf der Kippaxe; die Verbindungslinie des Fadenschnittpunkts mit dem optischen Mittelpunkt des Objektivlinsensystems bildet mit der Kippaxe die Winkel (90° — c) und (90°-|-c). Beim Auf-und Abkippen des Fernrohrs beschreibt dabei also die Ziellinie überhaupt nicht eine Ebene, sondern einen (sehr flachen) Kegelmantel mit dem Oeffnungswinkel (180⁰ — 2 c). Als Kollimationsfehler einer Bussole wird oft der Winkel bezeichnet, den die Absehrichtung (Diopterebene oder Fernrohr-ziellinie) mit der Linie 0° —180⁰ der Bussolenteilung bildet ; hier kann also dann auch ein „Kollimationsfehler“ vorhanden sein, wenn bei der Fernrohrbussole die Ziellinie senkrecht auf der Kippaxe steht (dieser Fehler ist übrigens dann so lange unschädlich, so lange nicht die magnetische Deklination der Nadel in Betracht kommt). Auch beim Sextanten und den übrigen Reflexionsinstrumenten spricht man oft von einem Kollimationsfehler (besser Iudexfehler, vergl. Spiegelsextant unter Spiegelinstrumente). — Bei altazimutal oder „im Meridian“ aufgestellten Instrumenten ändert c sein Vorzeichen durch Umlegen des Fernrohrs, bei den altazimutalen Instrumenten auch durch Durchschlagen und Umdrehen der Alidade, so dass in derselben Richtung wie zuerst gezielt wird ; der Fehler wird demnach auf beide Arten eliminirt.

(Beispiele : Horizontalwinkelmessung mit dem Theodolit mit Durchschlagen in beiden Lagen des Fernrohrs, Umlegen des Fernrohrs des Durchgangsinstruments inmitten der Beobachtung eines Polsterns u. s. f.). Ueber den Einfluss eines bestimmten c auf die Messung am Durchgangsinstrument s. Mayersche Formel; auf Horizontal- und Höhenwinkelmessung die Art. Astronomischer Theodolit, Höhenwinkel, Horizontalwinkel.

Hammer.

Kollimationsaxe, s. v. w. Zielaxe (Absehlinie) bei den Zielfernrohren astronomischer und geodätischer Instrumente. Kollimationsfehler, die Abweichung dieser Axe von der der Theorie des Instruments entsprechenden Stellung.

Kollimator.

Reinhertz.

Kollimatoren sind Hilfsfernrohre zur Bestimmung des Kollimationsfehlers c (vergl. d. Art.) der Fernrohre an grossen Messinstrumenten, zur Untersuchung der Biegung (vergl. d. Art. Durchbiegung) u. s. f.

Von besonderer Wichtigkeit sind solche Kollimatoren für fest aufgestellte Meridianinstrumente (Durchgangsinstrumente und Meridiankreise, vergl. beide Artikel), bei denen meist zwei Kollimatoren in der Meridianebene auf festen Pfeilern u. dergl. in geringer Entfernung von dem Meridianfernrohr aufgestellt sind. Die Ziellinien des Nord- und des Südkollimators werden dabei zum Zusammenfallen gebracht (Deckung der Fadenkreuze beider Kollimatoren bei der Yisur von einem zum andern), s. unten. Der Vertikalfaden im Fadenkreuz eines solchen Kollimators dient (statt der sonst zu verwendenden Fernmire [vergl. den Artikel Meridianmarke], deren Anbringung oft nicht möglich ist oder die, wenn vorhanden, wegen Unruhe der Luft nicht benützt werden kann u. s. f.) zur Feststellung der Abweichung des (horizontal zielenden) Fernrohrs des Meridianinstruments von der Meridianebene (Messung dieses Azimuts mit dem Okularfadenmikrometer des Hauptfernrohrs). Wenn die zwei auf einander einzustellenden Kollimatoren auf dem Nord- und Südpfeiler so justirt werden, dass ihre Ziellinien zusammenfallen (dazu ist, wie Fig. 1 beim Artikel Durchgangsinstrumen t zeigt, der Würfel des Hauptfernrohrs so eingerichtet, dass man bei vollständiger Aufrichtung des Fernrohrs und nach Abnehmen zweier Deckel durch seine Röhre hindurchsehen kann), so hat man in einer solchen Kollimationseinrichtung zugleich ein sehr bequemes Hilfsmittel zur Untersuchung der Fernrohrbiegung; wegen der Anwendung muss jedoch auf die Lehrbücher der praktischen Astronomie verwiesen werden, s. z. B. [1]—[5].

Als Kollimatoren werden oft auch Reflektoren oder Sammellinsen und die zugehörigen Hilfsapparate bezeichnet, die die Aufgabe haben, die von einer in ihrem Brennpunkte befindlichen Lichtquelle ausgehenden Strahlen parallel weiter gehen zu lassen, als ob sie von einem unendlich fernen Punkte kämen.

So z. B. bei sogen. Nachtmiren für Meridianinstrumente (vergl. den Art. Meridian marke); bei manchen Vorrichtungen zur Sichtbarmachung geodätischer Punkte auf grosse Entfernungen (vergl. den Art. Heliotrop, S. 142, wo die bei der spanisch-algerischen Ver-bindungstriangulirung verwendeten Kollimatoren erwähnt sind) ; ferner bei dem Kollimator-Deklinatorium von Hildebrand (Freiberg, nach der Angabe von Borchers) zur Beobachtung der Variationen der Deklinationsnadel u. s. f.

Litteratur: [1] Sawitsch, Abriss der prakt. Astron., deutsch von Peters, Leipzig 1879, S. 148—149: Bestimmung des Kollimationsfehlers eines tragbaren Durchgangsinstruments mit Benützung des Fernrohrs eines Theodolits als Kollimator, nach Bessel und nach Bohnenberger; u. s. f. — [2] Valentiner, Handbuch der Astronomie, Bd. 1 (von S. 582 an: Bestimmung der Biegung nach Förster), Breslau 1897. — [3] Brünnow, Lehrbuch der sphärischen Astronomie,

4.    Aufl., Berlin 1881, S. 441—444. — [4] Herr-Tinter, Lehrbuch der sphär. Astron., Wien 1887,

Hammer.

Kollineation, bestimmte Art der Verwandtschaft geometrischer Figuren, bei welcher sich Punkt für Punkt, Seite für Seite entsprechen. So sind z. B. eine Figur und ihre senkrechte Projektion auf eine Ebene kollinear. Kongruenz und Aehnlichkeit sind Grenzfälle der Kollineation.

Kollisionsscliott, s. Schiffbau.

Kollodium ist die alkoholisch-ätherische Lösung eines Gemenges von Salpetersäureestern der Cellulose, welches durch Einwirkung von Salpeter-Schwefelsäure auf Cellulose entsteht und fälschlich auch als Nitrocellulose bezeichnet wird. Je nach den Reaktionsbedingungen besitzt die entstehende sogen. Nitrocellulose verschiedene Eigenschaften. Bei kurzer Einwirkung eines kalten Gemisches von 1 Teil Salpetersäure mit 2—3 Teilen Schwefelsäure auf reine Baumwolle entsteht Schiessbaum wolle oder Pyroxylin. Diese ist im wesentlichen das Hexanitrat der Cellulose, unlöslich in Alkohol und Aether und in dem Gemisch beider und sehr explosiv. Lässt man dagegen 1 Teil reine Baumwolle in einem Gemenge von 20 Teilen gepulvertem Salpeter mit 30 Teilen konzentrirter Schwefelsäure 12—24 Stunden stehen, indem man durch Beschweren

5.    269 (Verwendung eines und zweier Kollimatoren zur Ermittelung der Biegung des Fernrohrs am Universalinstrumente). — [5] Chauvenet, Manual of spher. and pract. Astronomy, 5. Auf!., Philadelphia 1893, Bd. 2, S. 161 (Kollimationsfehlerbestimmung am Durchgangsinstrument).

mit Glasstäben dafür sorgt, dass die Baumwolle während der Einwirkungsdauer von der Flüssigkeit bedeckt bleibt, so erhält man ein Produkt, welches, durch sorgfältiges Waschen mit Wasser von der anhaftenden Säure befreit und an der Luft getrocknet, äusserlich unveränderte Baumwolle darstellt, jedoch beim Anzünden unter schwachem Verpuffen verbrennt und in einem Gemisch von 3 Teilen Alkohol und 18 Teilen Aether löslich ist. Dieses Produkt besteht wesentlich aus dem Tetra- und Pentanitrat der Cellulose C^Ky6(0.V0₂)₄0₆ und    ,N0^₅0₅

und wird als lösliches Pyroxylin oder Kollodiumwolle bezeichnet; seine alkoholisch-ätherische Lösung, eine sirupdicke, schleimige, aber klare Flüssigkeit, ist das Kollodium. Dieselbe hinterlässt beim Verdunsten das Pyroxylin in Gestalt eines dünnen, durchsichtigen, in Wasser unlöslichen Häutchens und wird daher zum Verkleben von Wunden und in der Photographie verwendet. Eine Lösung von Kollodiumwolle in Nitroglycerin zu gleichen Teilen liefert eine Sprenggelatine, welche ein rauchloses Pulver darstellt. Durch inniges Vermischen mit Kampfer erhält man das sogen. Celluloïd, eine dem Hartgummi ähnliche Masse, welche zur Herstellung zahlreicher, sonst aus Horn, Hartgummi etc. verfertigten Artikel technisch gewonnen wird, aber den bedenklichen Nachteil grosser Feuergefährlichkeit besitzt (s. Cellulose und Photographie).

Bd. 1, S. 1076.

Litteratur: Beilstein, Handbuch d. org. Chemie, Hamburg u. Leipzig, 3. Aufl. 1893,

W. Kerp.

Kollodiumseide. — Der durch die Struktur der Seidenfaser bedingte eigentümliche Glanz ist die hauptsächliche Veranlassung zu Versuchen gewesen, die Seide oder eine ihr in den wichtigsten Eigenschaften nahe kommende Faser auf künstlichem Wege zu erzeugen. Diese Versuche sind in zwei Richtungen unternommen worden. Man bemühte sich einerseits in Nachahmung der Herstellung der natürlichen Seide durch die Seidenraupe einen aufhaspelbaren Faden dadurch zu gewinnen, dass man eine in einem geeigneten Mittel erstarrende Flüssigkeit durch feine Oeffnungen presste, andererseits den natürlichen Fasern Wolle und Baumwolle durch geignete Behandlung Seideglanz zu verleihen. Auf ersterem Vorgang beruhen die gegenwärtig in technischer Ausführung begriffenen drei Verfahren zur Darstellung künstlicher oder Kollodiumseide von de Chardonnet, de Vivier und Lehn er. Sie basiren auf der Eigenschaft des Kollodiums, einer Lösung der Cellulosenitrate in Aether-Alkohol, in Wasser zu einer in diesem unlöslichen Masse zu erstarren. Das Kollodium wird durch feine Kapillarröhren in fliessendes Wasser gepresst, worauf der hervortretende und alsbald erhärtende Faden von dem Wasser mitgerissen und zu Rollen geführt wird, welche denselben aufhaspeln.

Die Ausgangsmaterialien für die Herstellung künstlicher Seide nach dem 1885 entdeckten Verfahren von de Chardonnet (D. R. P. Nr. 38 368, 46125, 81559) sind gereinigte Cellulose ( Holzpaste oder kardirte Baumwolle), Schwefel- und Salpetersäure, Aether und Alkohol. Die Fabrikation zerfällt in das Zerreissen und Nitriren der Cellulose, das Auflösen der Nitrocellulose, das Filtriren und Spinnen und das Denitriren. Die reine Cellulose wird zu einer voluminösen Watte zerrissen und bei 140—160 ⁰ C. getrocknet. Das Nitriren geschieht in kleinen Mengen in irdenen Töpfen. Die entstandene Nitrocellulose wird vom Säureüberschuss mechanisch befreit, wiederholt gewaschen und vorsichtig getrocknet. Die Wasserentziehung versucht man jetzt auch mit 90prozentigem Alkohol vorzunehmen. Die Nitrocellulose wird mit einem Gemisch von Alkohol und Aether gemischt, das Kollodium in geschlossenem Gefäss durch feines Seidengewebe oder durch Watte tiJtrirt. Aus diesem steigt es in mit Sicherheitsventilen versehene Luftpumpen und in den Spinnapparat. Die aus letzterem austretenden Fäden werden auf Spulen aufgewickelt und durch einen Kollektor zu 4—12 vereinigt. Die Herstellung der Strähne geschieht wie bei der Naturseide. Die Feuergefährlichkeit des Cellulosenitrates wird durch Denitriren beseitigt, welches mit Schwefelammonium vorgenommen wird. Dabei verliert die Seide 20—30 °/₀ an Gewicht. Sie wird getrocknet, zusammengelegt und verpackt.

dem Färbebad Kochsalz, Glaubersalz oder

man

Die künstliche Seide übertriift an Glanz und Weisse die Naturseide. Sie zeigt aber nicht den krachenden Seidengriff, erscheint rauh und starr und besitzt nicht die Festigkeit der Naturseide, deren spezifisches Gewicht um etwa 13% geringer ist. Besonders im feuchten, warmen Zustande ist die künstliche Seide leicht zerreisbar, ein Umstand, welcher das Färben erschwert. Letzteres geschieht in einfachster Weise ohne Zusatz von Seife oder Säure am vorteilhaftesten mit basischen Farbstoffen, auch eine Anzahl substantiver Baumwollfarbstoffe lassen sich verwenden; in diesem Falle setzt

essigsaures Ammon zu. Die Färbungen zeigen einen ausserordentlichen Glanz, der mit demjenigen der Färbungen der Naturseide rivalisirt. Wenn die künstliche Seide heute auch noch nicht als Ersatz der Naturseide gelten kann, so findet sie doch, zum Teil zusammen mit natürlicher Seide, für eine Reihe von Artikeln Anwendung, bei deren Herstellung man den Eigen-

schäften des Materials Rechnung trägt, wie Satins, broschirte Gewebe, Zimmerausstattuno-sstoffe. Borten.

De Vivier (D. R. P. Nr. 52 977) erhält seine Spinnmasse durch Auflösen von Nitrocellulose in Eisessig und Zusatz einer Lösung von Fischleim in Eisessig und von Guttapercha in Schwefelkohlenstoff.

Nach dem Verfahren von Lehner (D. R. P. Nr. 58 508) wird ein Gemisch von in Eisessig gelösten Seidenabfällen und in Aether-Alkohol gelöster Nitrocellulose in ähnlicher Weise wie bei dem de Chardonnetschen Verfahren zu Fäden versponnen.

Litteratur: Lehnes Färberzeitung 1890/91, S. 159; 1894/95, S. 49.

Kollograph, s. Hektograph.

Kolloide, lösungsfähige, feste Körper, deren Lösungen sich in vieler Hinsicht erheblich von den im Gegensatz zu ihnen Kristalloide (s. d.) genannten unterscheiden. Zunächst sind Kolloide nicht kristallisirbar, sie diffundiren (s. Diffusion) ungemein langsam, besitzen einen auffallend geringen osmotischen Druck, erniedrigen den Dampfdruck und Gefrierpunkt, erhöhen den Siedepunkt ihres Lösungsmittels sehr wenig und viele von ihnen sind im Stande, gelatinirende Lösungen zu geben. Alle diese Eigenschaften finden ihre einwandfreie Erklärung in der Annahme einer abnormen Grösse der Kolloid-Molekeln.

Die üblichen Methoden zur Bestimmung des Molekulargewichts (s. d.), gegen deren Giltigkeit bei Kolloiden kein Grund spricht, ergeben Molekulargewichtszahlen von nicht viel unter 1000 an bis zu Zahlen von der Grösse ca. 50000. Einige der wichtigsten Kolloide sind Kieselsäure, Thonerdehydrat, Eisenoxydhydrat und viele andere Metallhydroxyde, Stärke, Dextrin, Gummi arabicum, Karamel, Tannin, Eiweiss und Leim (Gelatine), von dessen letzteren griechischen Namen der Name der Körperklasse stammt. Es haben sich z. B. folgende Molekulargewichte ergeben, welche teils als nur ungefähr richtig, jedenfalls als Minimalwerte anzusehen sind, da die häufig mögliche Verunreinigung mit Kristalloiden zu geringe Molekulargewichte ergeben würde:

Gummi

Leim

Wolframsäure „

R. Möhlau.

Dextrin

Eiweiss

Tannin

Konglutin

Eisenhydrate

Kieselsäure

ca. 1100 „ 14000 „ 1100

ca. 9500 „ 6000 > 49000

Für die langsame Diffussion der Kolloide zeugen folgende Angaben von Graham, dem Entdecker dieser Körperklasse: Es diffundiren gleich weit in Zeiten, die sich wie die nebenstehenden Zahlen verhalten:

ca. 3200 „ 5000

Kolloide : Eiweiss ... 49 Karamel . .    98

Kristalloide:

Magnesiumsulfat 7

Auf dieser ungeheuer verschiedenen Diffussionsgeschwindigkeit beruht auch im wesentlichen die Reinigung der Kolloide von Kristalloiden, indem man nämlich letztere aus ihnen hinaus diffundiren lässt. Eine noch handlichere Trennungsmethode bietet die Dialyse (s. d.), welche auf der Unfähigkeit der Kolloide beruht, die Poren der verschiedensten Membranen, z. B. Pergament, zu durchdringen , wohl wegen der Grösse ihrer Molekeln. Anscheinend aus demselben Grunde kann ein Lösungsmittel, welches mit einem Kolloid bis zum Gelatiniren gesättigt ist, kein anderes Kolloid mehr aufnehmen, während ja gesättigte Lösungen von Kristalloiden für andere Kristalloide noch annähernd dieselbe Lösungsfähigkeit besitzen wie das reine Lösungsmittel (vergl. Löslichkeit). Gelatinirte Kolloidlösungen verhalten sich Kristalloiden gegenüber in ihrem Lösungsvermögen wie das reine Lösungsmittel, auch die Diffusion und das elektrolytische Leitungsvermögen von Kristalloiden in solchen (mit Gelatine oder Agar-Agar) gelatinirten Lösungen wird durch die Anwesenheit des Kolloids nur unwesentlich beeinflusst. Kolloidlösungen gerinnen (gelatiniren) durch Temperaturerniedrigung oder Zusatz kleiner Mengen fremder Körper und solche gelatinirte Lösungen verhalten sich vergleichbar einem mit Flüssigkeit vollgesogenen Schwamm, dessen Substanz dem Kolloid entsprechen würde. Man kennt auch kolloidale Lösungen anderer Lösungsmittel als Wasser, z. B. Kautschuk in Benzol und Tannin in Eisessig.

Litteratur: Nernst, Theor. Chemie, Stuttgart 1893; Graham, Liebigs Annal., 121, 1, (1862); Sabanejeff, Journ. russ. Ges., 1, 80 (1891).

Kolmation (aus dem italienischen „colmata“ abgeleitet) bedeutet die Erhöhung von Ländereien durch Aufschwemmung von Sinkstoffen (Kies, Sand, Schlamm). In natürlicherweise vollzieht sich der Vorgang der Auflandung vielerorts da, wo die Hochfluten unbedeichter Flüsse über die Ufer austreten, die Niederungen unter Wasser setzen und infolge der hierbei eintretenden Verminderung der Abflussgeschwindigkeit ihre Sinkstoffe zum grösseren oder kleineren Teil absetzen; derart kann das Niederungsgelände im Lauf längerer Zeiträume eine namhafte Erhöhung erfahren. — Die künstliche Kolmation tiefgelegener versumpfter Gebiete kann verschiedenerlei Zwecke kulturtechnischer, hygienischer und hydrotechnischer Art im Auge haben. In kulturtechnischer Hinsicht wird

Abegg.

durch die Erhöhung des Geländes die vorhandene Versumpfung aufgehoben, der schädliche Einfluss des Grundwassers beseitigt, der regelmässige Abfluss des Tagwassers und eine zweckmässige Bodenentwässerung ermöglicht, die pflanzentragende Bodenschichte — insbesondere durch Aufschlämmung thoniger Bestandteile — verbessert und derart das Gedeihen von Kulturpflanzen ermöglicht oder befördert. In gesundheitlicher Beziehung erlangt die Kolmation insofern oft grosse Bedeutung, als durch Urbarmachung von Sümpfen die Gefahren beseitigt werden, welche infolge des Entstehens miasmatischer Ausdünstungen Leben und Gesundheit der Anwohner bedrohen.

So konnten die umfangreichen Sumpfgebiete des Chianathaies und der Maremmen in Italien nur durch die Ausführung grossartiger Kolmationsarbeiten besiedelungs- und kulturfähig gemacht werden [3].

Endlich kann die Kolmation als rein hydrotechnisches Hilfsmittel zur Anwendung kommen bei der Korrektion der die Sumpfniederung regellos durchziehenden Wasserläufe, denen es bei der tiefen und flachen Lage des Sumpfgebietes an der erforderlichen Vorflut gebricht.

Hier wird durch die als Vorarbeit der Korrektion zu betrachtende planmässige Aufhöhung eines für den neuen Flusslauf in Anspi’uch zu nehmenden Geländestreifens zunächst die für die Gefällentwicklung der Korrektionsanlage erforderliche Höhenlage geschaffen, um alsdaun den korrigirten Fluss in diese Anschwemmung einzubetten. Derart wurde bei der Regelung der Wasserläufe im Chianathal in Italien verfahren [3].

Die Voraussetzung einer wirksamen Kolmation ist das Vorhandensein eines Wasserlaufes, welcher erhebliche Mengen fester Stoffe mit sich führt, und eine derartige Höhenlage desselben, dass eine möglichst vollständige Abschwemmung dieser Stoffe in die Niederung möglich wird. Die Menge der Sinkstoffe des zu benützenden Wasserlaufes zu kennen, ist für den Entwurf einer Kolmation wichtig, um hiernach die für dieselbe erforderliche Zeitdauer oder die Möglichkeit der Durchführung einer Kolmation von gegebenem Umfang überhaupt bemessen zu können.

Der Gehalt an Sinkstoffen ist in den einzelnen Wasserläufen durchaus verschieden; auch wechselt derselbe selbstverständlich bei jedem Gewässer mit den verschiedenartigen Wasserständen. Am schlammreichsten sind Gebirgsflüsse, welche aus sedimentären Formationen kommen, und um so schlammreicher, je steiler ihr Quellgebiet ist. Einen wesentlichen Einfluss auf die Schlammführung hat der Kulturzuztand des Einzugsgebietes und die grössere oder geringere Fürsorge für den Zustand der Wasserläufe auf denjenigen Strecken, wo sie den Charakter von Wildbächen besitzen. So führen ganz ausserordentliche Schlammmengen die von den waldarmen Appenninen herabkommenden Flüsse und Bäche in Italien (z. B. enthält der Ombrone nach Markus [3] bei Hochwasser nicht weniger als 8 Volumprozente Schlamm !) ; dieselben sind deshalb zu den umfassenden Kolmationsanlagen jener Gegend hervorragend geeignet. Von anderen Wasserläufen werden folgende Gehalte an SinkstofTen angegeben:

Var .    .

Seine .

.    . . 36,617 kg Schlamm in 1 cbm Hochwasser

Elbe

Der Rhein führt nach Grebenau 0,1—1,5 °!oo Gewichtsteile Schlamm bei verschiedenen Wasserständen.

Beim Entwerfen grösserer Kolmationen ist eine vorherige Messung der nutzbaren Sinkstoffmengen in dem zu benützenden Wasserlauf nicht wohl zu umgehen. — Die Zuleitung des Schlammwassers zur Kolmationsfläche kann bei unmittelbarer Nachbarschaft des Elusses aus diesem selbst geschehen; andernfalls sind besondere Kanäle für diesen Zweck anzulegen. Bei Herstellung der Kolmatiouskanäle ist es von grösster Wichtigkeit, denselben eine solche Höhenlage zu geben, dass auch bei fortschreitender Aufhöhung des Kolmations-gebietes dieses immer noch durch den Kanal beherrscht wird; der Endpunkt des letzteren hat demnach diejenige Höhe zu erhalten, welche das Gelände nach beendeter Kolmation planmässig besitzen soll. Nicht minder wichtig ist die richtige Gefällbemessung für den Kolmationskanal, wobei auf dessen Befähigung zur Abführung der im Wasser enthaltenen Sinkstoffe Rücksicht zu nehmen ist. Das Gefälle ist derart zu bemessen, dass die hierzu erforderliche Wassergeschwindigkeit erreicht wird, ansonst die Sinkstoffe im Kanal liegen bleiben.

Hinsichtlich der für die Abführung verschieden schwerer Sinkstoffmaterialien erforderlichen kleinsten Wassergeschwindigkeiten können die nachfolgenden Zahlen einen Anhalt bieten.

Damit in einem Kanal die Sohle nicht durch das bewegte Wasser angegriffen werde, darf letzteres an der Sohle höchstens folgende Geschwindigkeiten erlangen :

bei lockerer Erde....... 0,076 m    bei    Kies........... 0,609    m

„ fettem Thon........0,152 „    „    Kieselsteinen.......0,914    „

„ Sand.......... 0,305 „    „    eckigen Steinen    .......    1,220 „

Die mittlere Profilgeschwindigkeit wird unter den gewöhnlichen Verhältnissen solcher Kanäle um etwa ein Drittel die obigen Werte übersteigen.

um

Sollen nun die vorstehend genannten Materialien abgeschwemmt werden, so sind entsprechend vermehrte AVassergeschwindigkeiten in Rechnung zu ziehen, und zwar um so mehr, je grösser der prozentische Gehalt des Wassers an solchen Stoffen ist. Auch ist bei der rechnerischen Ermittelung der Geschwindigkeit zu berücksichtigen, dass für schlammführendes Wasser ein grösserer Rauhigkeits-koeflicient in die Geschwindigkeitsformeln einzuführen ist (bei den Ganguillet-Kutterschen Formeln n mindestens 0,030—0,035). — Behufs Verteilung des Wassers auf der Kolmationsfläche wird diese durch Dämme in schickliche Abteilungen zerlegt nnd das Wasser zwischen den Dämmen aufgestaut. Die Stauhöhe über dem Boden beträgt in der Regel 0,5—1,2 m; hei unebenem Gelände sind grössere Höben oft nicht zu vermeiden. Von der Höhe der angestauten Wasserschicht hängt natürlich die Menge der zu Boden fallenden Sinkstoffe ab, daher die Auflandung bei grösserer Stauhöhe rascher voranschreitet; doch wird die Höhe der Anstauung durch die Kosten und Schwierigkeiten grösserer Dammschüttungen, ebenso durch die Höhenlage des Kolmationskanals häufig begrenzt. AVo die durch Kolmation zu bewirkende Geländeerhöhung ein grösseres Mass erreicht (z. B. im Chianathal in einzelnen Bezirken über 3 m), werden die Dämme von Beginn an nicht in voller Höhe erstellt, sondern allmälich mit dem Fortschritt der Kolmation erhöht. Ueber die Flächenausdehnung der durch die Dämme gebildeten Kolmationsbecken besteht keine allgemeine Regel. Dieselbe ist lediglich durch die Möglichkeit, das Becken mit der verfügbaren AVassermenge auf die planmässige Höhe anzufüllen, ausserdem in hängigem Gelände durch die Rücksicht auf Vermeidung übermässiger Dammhöhen begrenzt. In Italien werden Kolmationsbecken von mehreren Quadratkilometern Flächengehalt angelegt ; im allgemeinen wird hierbei der Grundsatz befolgt, die AVassermengen nicht unnötig zu zersplittern. — Der Betrieb der Kolmation ist entweder intermittirend oder kontinuirlich ; beim ersteren bleibt das eingelassene AVasser eine gewisse Zeit ruhig stehen und wird dann abgeleitet, um durch frisches AVasser ersetzt zu werden. In je kürzeren Zwischenräumen die Erneuerung erfolgt, desto rascher entwickelt sich die Auflandung, weil jeweils nur die schwereren voluminöseren Sinkstoffe zur Ablagerung gelangen. Ist die AVassermenge jedoch beschränkt, so dass eine häufige Erneuerung nicht möglich wird, so tritt die zweite BetriebsAveise ein, bei welcher ein ständiges Zu- und Abfliessen des AVassers stattfindet und die unteren Ivolmationsfelder mit dem Ueberlauf-wasser der oberen gespeist werden. Da hierbei die oberste Abteilung die stärkste Auflandung erfährt, muss die Möglichkeit geboten sein, das schlickreichere Frischwasser ebenso in jede andere Abteilung einzulassen. Der Uebertritt des AVassers von einer Abteilung in die andere geschieht mittelst Einschnitten in der Krone des zwischenliegenden Dammes, Avelche als Ueberfälle wirken und mit Brettern, Faschinen oder Steinen gegen Abspülung gesichert werden. Das schliessliche Ablassen des geklärten Wassers aus der Kolmationsfläche erfolgt durch Dammschleusen von einer . solchen Einrichtung, dass der AVasserabfluss, nicht den abgelagerten Schlamm mitzureissen, nicht durch Grundablass an der Sohle der Schleuse, sondern vermittelst Ueberfalles vor sich geht. Zu dem ZAveck wird der Stauverschluss statt durch aufzielibare Schützen durch V ersatz-bohlen bewirkt, welche nach einander von oben herunter abgenommen werden. — Für die Ableitung des geklärten AVassers aus dem Kolmationsgebiete bedarf es eines Abzugskanales mit freier Vorflut, dessen Anlage unter Umständen mit erheblicheren Schwierigkeiten und Kosten verbunden sein kann, ie nachdem ein geeigneter Vorflutrezipient in geringerer oder grösserer Entfernung erreichbar ist.

Die umfangreichsten Kolmationen wurden in Italien und Südfrankreich ausgeführt, iu letzterem Lande im Gebiete der Flüsse Arar, Durance und Isère. Von den italienischen Kolmationen sind besonders bemerkenswert diejenigen im Chianathal und in denMaremmen

39

Lueger, Lexikon der gesamten Technik, V.

Toskana, welche als grossartige Werke der Wasserbaukunst bezeichnet werden können. Die Kolmationsanlagen des Val di Chiana erstrecken sich über ein in den beiden Provinzen Arezzo und Siena belegenes Gebiet von 65 km Länge und 5 km Breite von der Stadt Chiusi im Süden bis gegen die Stadt Arezzo im Norden, welches vom Chianafluss durchzogen wird. I lurch den ungeordneten Zustand dieses Flusses und die zahlreichen, aus dem benachbarten Gebirge hervorbrechenden Wildbäche, deren massenhafte Geschiebe in der gefällarmen Thalsohle sieli regellos ausbreiteten, wurde allmälich eine vollständige Versumpfung des Thalbodens herbeigeführt , welche im Mittelalter ihren Höhepunkt erreichte und den Aufenthalt von Menschen wie auch jegliche Bodenbenützung unmöglich machte. An dem Problem der Entwässerung und Urbarmachung dieses Sumpfgebietes haben seit jener Zeit die bedeutendsten Techniker und Gelehrten wie G-alilei, Torricelli, Prony, Humboldt, Possenti u. a. sich versucht und die verschiedenartigsten Projekte vorgeschlagen. Zur Ausführung gelangte schliesslich ein Projekt, nach welchem die Herstellung des erforderlichen Abflussgefälles in der nahezu horizontalen Tbalsohle des Chianaflusses durch eine ungeheure Kolmation bewirkt werden soll, und zwar derart, dass die Gefällrichtung des Thaies von Süd nach Nord mit Ausmündung in den Arno gewählt wurde, während in früheren Jahrhunderten der Fluss in der umgekehrten Gefäll-richtuug in den Tiber sich ergossen hatte. Zu den schon im 14. Jahrhundert noch wenig planvoll begonnenen, erst in der neueren Zeit systematisch betriebenen Kolmationsarbeiten traten im gegenwärtigen Jahrhundert planmässige Korrektionsarbeiten an dem Hauptgewässer und die Anlage grösserer Kanäle in dem 14823 ha umfassenden Bonifikationsgebiete. Die 1877 durch Kolmation bereits entwässerte Fläche umfasste 10800 ha, die Höhe der Aufschlämmung betrug jährlich zwischen 0,1 und 0,5 m, die seit dem Beginn der systematisch vorgenommenen Arbeiten — das ist seit 1828 — bis 1877 aufgewendeten Kosten belaufen sich auf 5^2 Mill. Lire, zur gänzlichen Beendigung der Melioration werden jedoch voraussichtlich noch weitere N Mill. Lire erforderlich sein, so dass alsdann die Trockenlegung eines Hektars 910 M. gekostet haben wird. Der Erfolg der wenngleich noch nicht vollendeten Arbeiten ist als ein hervorragender zu bezeichnen, indem der grössere Teil des Gebiets bereits der Kultur zugeführt ist und der Wertzuwachs des Geländes die aufgewendeten Kosten bedeutend übersteigt, ausserdem die ehedem gefürchteten Sümpfe beseitigt und die menschlichen Wohnstätten sanirt sind.

von

Nicht minder bedeutend ist die Kolmation der Maremmen von Toskana, einer Gruppe von Sümpfen an der Westküste Italiens zwischen den Städten Civitavecchia im Süden und Livorno im Norden, welche ein Gebiet von 120 km Länge bei 24 km Breite mit einer Bonifikationsfläche von 14967 ha umfassen. Unter den miasmatischen Ausdünstungen dieser Sümpfe leidet, obwohl die Besiedelung der Umgebung wegen der ungünstigen hygienischen Verhältnisse sehr spärlich ist, doch eine Bevölkerung von 90000 Menschen, und die trotz der bereits ziemlich weit vorangeschrittenen Entwässerungsarbeiten noch immer auftretende Malaria zwingt die Menschen im Sommer zum Verlassen ihrer Wohnstätten und zum Aufenthalt im benachbarten Gebirge. Die Entsumpfung geschieht durch Kolmation unter gleichzeitiger Kegulirung der zahlreichen in die Niederung einfallenden Gebirgsbäche, deren Geschiebsablagerungen und Ueberflutungen die Versumpfung des ehedem blühenden Landstrichs zuzuschreiben ist. Die 1828 begonnenen Arbeiten haben bis 1877 einen Kostenaufwand von 25 Mill. Lire verursacht, deren Gesamtvoranschlag beträgt jedoch 31 Mill. Lire, die Trockenlegung eines Hektars wird somit den hohen Betrag von 2066 Lire erfordern. Die gesamte Alluvion nach Beendigung der Arbeiten soll 151 Mill. Kubikmeter betragen, so dass das Kubikmeter Füllmasse, allerdings einschliesslich der Kosten für Strassen, Brücken und alle übrigen zur Urbarmachung und Sanirung erforderlichen Arbeiten, sich auf durchschnittlich 0,2 Jl stellen wird. — Eingehendere Beschreibungen dieser Kolmationen finden sich in [3],

"Wenn nacli dem Vorstehenden auch derartige Kolmationsanlagen zweifellos als bedeutende Leistungen auf dem Gebiete des Meliorationswesens und des Wasserbaues zu bezeichnen sind, so darf doch nicht übersehen werden, dass — wie dieselben schon ihre Veranlassung nui in dem durch Misswirtschaft hervorgerufenen traurigen Zustande der Niederungsgebiete finden — so auch ihre Ausführung nur möglich ist durch den ebenso traurigen Zustand der Gebirgsbäche, wie er durch rücksichtslose Entwaldung der Gebirgshänge und durch das Versäumnis jeder pfleglichen Behandlung dieser Bäche in ihren Quellgebieten verursacht ist. Denn nur durch die an den kahlen Hängen erfolgende starke Abschwemmung und durch den Mangel aller die Zurückhaltung der Geschiebe bezweckenden Verbauungsanlagen ist eine so massenhafte Geschiebsabfuhr durch die Gebirgswässer möglich, wie sie zu Kolmationen solchen Umfanges notwendig wird. In Ländern mit geordneter Wald- und Wasserwirtschaft ist die Kolmation so viel wie unbekannt.

Litteratur: [1] Hagen, G., Handbuch der Wasserbaukunst, Berlin 1869, 1. Teil, Bd. 1. —

[2] Pereis, E., Handbuch des landwirtschaftlichen Wasserbaues, 2. Auf!., Berlin 1884. — [3] Markus,

E., Das landwirtschaftliche Meliorationswesen Italiens, Wien 1881. — [4] Nadault de Buffon, Hydraulique agricole. Des submersions fertilisantes, comprenant les travaux de colmatage, limonage, irrigations d’hiver, Paris 1867. — [5] Cossigny, J. Chai’pentier de, Notions élémentaires théoriques et pratiques sur les irrigations, Paris 1874. — [6] Choron, Die Kolmation im Isèrethale, Annales des ponts et chaussées, 1871 Mai. — [7] Vigan, Historische und technische Abhandlung, betreffend die Eindeichung und Kolmation am linken Ufer des Varflusses, Annales des ponts

et chaussées, 1872 Mai. — [8] Baccarini, A., Sul compinento delle opéré di bonificazione nelle Maremme Toscane, Rom 1873. — [9] Possenti, C., Sulla sistemazione idraulica di Yal di Chiana, Florenz 1866, 1867, 1868. —- [10] Lanciani, F., Sul Fiume Lamone, Rom 1876.

Drach.

Kolonnenapparate, s. Spiritusfabrikation.

Koloplionit, s. Granat.

Kolophonium (Colophane, Rosin) ist das von dem ätherischen Oel und von Wasser befreite Harz der Abietineen. Bedeutende Mengen dieser gegenwärtig in der Technik viel verwendeten und äusserst wichtigen Ware werden in Frankreich zwischen Bayonne und Bordeaux (jährlich 4 Millionen Kilogramm) gewonnen; am grossartigsten ist aber die Kolophoniumproduktion in den „Turpentine orchards“, den von Pinus australis und P. taeda gebildeten Waldungen Nord-Carolinas. Ausführliches über die Darstellung s. [1].

Je nachdem die Temperatur, bei welcher das ätherische Oel abdestillirt wird, niedriger oder höher ist, ergibt sich ein helleres, durchsichtiges Produkt, „Transparentrosin“ oder ein dunkleres, „Blackrosin“; der Destillationsrückstand, 'der noch Wasser und Oel enthält (etwa unser Wasserharz, s. Bd. 4, S. 257) ist „Yellowrosin“, white turpentine oder gelbes Harz. Bestes Kolophonium ist hellgelb, vollkommen durchsichtig, sehr spröde, grossmuschelig brechend, in den meisten Harzlösern löslich, erweicht bei 80° und schmilzt bei 90—100°; spez. Gew. 1,07; geringe Sorten sind dunkelbraun und nur durchscheinend. Die skandinavischen Fichtenharze geben auch bei niederer Temperatur nur dunkle Sorten. Kolophonium ist das amorphe Anhydrid der Abietinsäure, das, mit Weingeist von 0,89 spez. Gew. geschüttelt, bei gelinder Wärme nach einiger Zeit (die Stückchen dürfen nicht zusammenkleben) sich in ein sandiges Kristallpulver von Abietinsäure verwandelt.

Nebst der nicht unbeträchtlichen Verwendung als Geigenharz dient Kolophonium hauptsächlich zur Darstellung zweier technisch wertvoller Materialien, der Harzseifen und der Harzöle (s. d.).

Litteratur: [1] Flückiger, Pharmakognosie des Pflanzenreiches, 2. Aufl., S. 90, Berlin 1883; ausserdem die bei Fichtenharz (Bd. 4, S. 257) angegebene Litteratur.    T. F. Hanausek.

Kolorimetrie, Farbenmessung, bezweckt in der quantitativen Farbstoff-analyse die Feststellung des Gehaltsverhältnisses von Farbstoffen durch Vergleichung der Farbtiefe ihrer Lösungen. Dazu bedarf man einer Normallösung, von der man weiss, wie viel sie von dem zu bestimmenden Körper enthält. Mit der Farbe dieser Normallösung vergleicht man diejenige der Lösung des Farbstoffes, dessen Gehalt bestimmt werden soll, indem man die Dicke der Schicht der tiefer gefärbten Flüssigkeit so lange vermindert, bis beide Flüssigkeiten beim Durchsehen gleich gefärbt erscheinen.

Unter der Voraussetzung, dass das Lichtabsorptionsvermögen a und a' zweier gefärbten Flüssigkeitsschichten umgekehrt proportional den Schichtendicken h und h‘ ist, welche die Lichtstrahlen zu durchlaufen haben, ergibt sich bei Einstellung auf gleiche Intensität der Färbung die Beziehung a :a‘ — h' : h. Nun ist das Vermögen eines Körpers, Licht zu absorbiren, eine Funktion seiner Moleküle, gewisse Lichtstrahlen teilweise oder ganz vermöge der eigenen Molekularbewegung zurückzuhalten. Je mehr Licht absorbirende Moleküle der Lichtstrahl durcheilen muss, d. h. je konzentrirtere Lösung man bei beispielsweise gleicher Schichtendicke anwendet, um so grösser ist der Lichtverlust, um so grösser die Licht absorbirende Kraft der Flüssigkeit. Diese (a und a‘) ist somit der Konzentration direkt proj>ortional. Sind c und c‘ zwei verschiedene Konzentrationen von Lösungen desselben farbigen Körpers, so ist c :c‘ — a: a‘, oder da a:a‘ — h' :h, so ist c:c‘ — h':h, d. h. die Konzentration ist umgekehrt proportional der Länge der von den Lichtstrahlen durchlaufenen Flüssigkeitsschicht. Kennt man nun die Konzentration der einen Flüssigkeit (c) und ermittelt man durch Einstellung auf gleiche Helligkeit die Schichtendicken h und h‘, so kann man die Konzentration der zu untersuchenden Flüssigkeit c‘ berechnen : c‘ — ch : h'.

zum

von

Die koloriinetrische Untersuchung von Teerfarben führt oft zu Resultaten, welche von den durch vergleichende Ausfärbungen erhaltenen wesentlich abweichen, insofern zwei larb-stoffe in Lösung zuweilen den gleichen Farbenton und die gleiche Farbentiefe zeigen, dabei aber sehr verschiedene Farben auf der Faser liefern können. Gleichwohl ist sie geeignet Vergleich von nach Muster gelieferten Farbstoffen, sowie zur quantitativen Bestimmung Farbstoffen auf der Faser, wenn man die Farbstoffmenge bestimmen will, _ mit welcher eine Färbung hergestellt worden ist. Eine kolorimetrische Untersuchung ist schwierig auszuführen, wenn man in der Weise verfährt, dass man nach einander die eine und dann die damit zu vergleichende Lösung betrachtet. Sie wird wesentlich dadurch erleichtert, dass man beide Lösungen gleichzeitig und unmittelbar neben einander, z. B. in dem Okular eines Iernrohrs, beobachtet. Eine derartige Versuchsanordnung ist in den Kolorimetern verwertet, Instrumenten, durch welche mittelst geeigneter optischer Vorrichtungen die Strahlen, welche durch die zwei mit einander zu vergleichenden Lösungen gegangen sind, unmittelbar neben einander gelagert werden. Derartige Kolorimeter sind von Dubos q, Stammer und C. II. Wolff konstruirt worden.

Der Wolffschc Apparat gestattet die Ausführung kolorimetrischer Bestimmungen m

besonders bequemer Weise. Er besitzt einen unten am Stativ befestigten Beleuchtungsspiegel C und oben ein reflektirendes Prismenpaar D, welches die beiden Strahlenbündel im Gesichtsfelde einer Lupe E so vereinigt, dass die eine Hälfte des Gesichtsfeldes dem durch das eine Prisma, die andere Hälfte dem durch das andere Prisma gegangenen Licht entspricht. Zwischen die beiden Prismen D und den Spiegel C werden zwei je 100 ebem fassende und in Kubikzentimeter geteilte Cylinder A und B mit seitlichen Abflusshähnen eingeschaltet. Dieselben sind mittelst einer Messingfassung unten A durch planparallele Glasplatten verschlossen, welche vor Ausführung einer Versuchsreihe stets sorgfältig gesäubert werden müssen. Die Flüssigkeits-=?a höhen in den Cylindern A und B werden durch Benützung der seitlichen Abflusshähne so eingestellt, dass beiderseits im Gesichtsfelde gleiche Helligkeit herrscht. Hierbei bleibt zur Vereinfachung der Rechnung der Cylinder mit der verdünnteren Lösung bis zur Marke 100 gefüllt, während die Höhe der Flüssigkeit im andern Cylinder so weit verringert wird, bis beide Gesichtsfelder gleich hell sind. Durch öfters wiederholte kürzere Beobachtungen kommt man schneller und sicherer zum Ziel, als wenn man zur genauen Einstellung das Auge einigemale je eine oder mehrere Minuten lang anstrengt. Zwischen der Augenortsblende und der obersten Okularlinse kann noch ein Rauchglas eingeschoben werden, und es empfiehlt sich sehr, abwechselnde Beobachtung mit und ohne Rauchglas zu machen ; das Auge nimmt bei Beobachtung mit Rauchglas oft noch kleine Unterschiede in den Farbentönen wahr, welche ihm bei stärkerer Helligkeit entgehen. — Näheres über Kolorimetrie und Sjiektrokolorimetrie siehe Krüss, G. u. H., Kolorimetrie und Spektralanalyse, Hamburg und Leipzig 1891.

fr

tliJ

R. Moldau.

Andes.

Kolorin, der durch Ausziehen aus der Krappkohle (durch Behandeln der Krappwurzel mit konzentrirter Schwefelsäure erhalten) mit Alkohol und Aether erhaltene gelbe Farbstoff, ein Gemenge von Purpurin und Alizarin mit fetten und anderen in Alkohol löslichen Stoffen.

Andes.

Kolorirfarbeil, in fester, teigiger oder flüssiger Form, zum Koloriren von Papierbildern, Bemalen von Papier, Holz, Leinwand dienend, haben eine den Aquarellfarben ähnliche Zusammensetzung; sie sollen im allgemeinen nicht decken, sondern lasiren, also transparent und vor allem vollkommen giftfrei sein, weil viele Personen, namentlich Kinder, die Gewohnheit haben, die mit den Farben gefüllten Pinsel in den Mund zu nehmen oder beim Malen entstandene Fehlstellen mit der Zunge abzulecken. Saftfarben (s. d.) eignen sich am besten dazu.

Kolscliwein, s. Kielschwein unter Schiffbau.

Kollir, s. Koordinaten am Himmel.

Kombination, die Auswahl einer bestimmten Anzahl von Elementen aus einer gegebenen Zahl von solchen, wobei es auf die Reihenfolge der Elemente innerhalb der Kombination nicht ankommt. Man unterscheidet Kombinationen mit und ohne Wiederholung, je nachdem ein und dasselbe Element mehrmals genommen werden darf oder nicht.

Ist n die Zabi der gegebenen Elemente, r die Zahl der zu wählenden Elemente, so nennt man die Kombination eine solche von n Elementen zur r-ten Klasse. Beispiel: Die Kombinationen von drei Elementen a, b, c zur zweiten Klasse sind ohne Wiederholung: ab, ac, bc; mit V iederholung: aa, ab, ac, bb, bc, cc. Die Kombinationen zur 1.. 2., 3., 4 . .. Klasse heissen auch Unionen, Amben, Ternen, Quaternen ... Die Zahl der Kombinationen von n Elementen

mit Wiederholung

zur r-ten Klasse ist ohne Wiederholung

-("T¹)

r ! (n — r) !

(n-)-r— 1) ! r ! (n — 1) !

(wenn n ! = 1.2.3, . . [n — 1] n das Produkt der n ersten Zahlen). Die

Wölffing.

Kombi nationszahlen sind also Binomialkoefficienten (s. d.); zu ihnen gehören die Dreiecks- und Tetraedralzahlen (s. Figurirte Zahlen).

Litteratur s. Kombinationslehre.

Kombinationslehre, die Lehre von der Anordnung gegebener Elemente in Komplexionen, d. h. in Gruppen von bestimmter Anzahl oder Reihenfolge.

Kalleres s. unter Permutation, Kombination, Variation.

Litteratur: [1] Lipschitz, R., Lehrbuch der Analysis, Bd. 1, Bonn 1877. — [2] Ettingshausen, A. v., Die kombinatorische Analysis, Wien 1826; ferner die Lehrbücher der niederen Analysis und der Arithmetik.    Wölffing.

man

Kombinirte Träger oder kombinirte (zusammengesetzte) Systeme nannte früher häufiger als jetzt Tragwerke, welche aus zwei oder mehreren ungleichartigen Teilen, wie Kette und Versteifungsbalken, Bogen und Zugstange, flogen und Balken u. s. w. bestehen (vergl. Hängebrücken, Bogen mit Zugstange, Hängewerke und armirte Balken). Die meisten bisher

ausgeführten oder vorgeschlagenen Konstruktionen dieser Art sind statisch unbestimmt, d. h. sie lassen sich nicht durch die Statik allein, sondern nur mit Hilfe der Elastizitätslehre berechnen, und es kommt dann vor allem darauf an, die statisch unbestimmten Grössen X (Stützenreaktionen, Stabkräfte u. s. w., vergl. Fach werke, statisch unbestimmte) zu berechnen, worauf die gewöhnlichen Beziehungen für die auftretenden Balken, Bogen, Ketten, Fachwerke (s. d. und bei veränderlicher Belastung Grenzwerte, Einflusslinien) zum Ziele führen. Häufig können die durch Mohr, Castigliano u. a. eingeführten neueren Methoden der Festigkeitslehre bei Berechnung der X zweckmässige Verwendung finden (die älteren Berechnungen leiden zum Teil an AVillkürlichkeiten), weshalb eine derselben im folgenden angedeutet werden soll, während die unten folgende Litteratur auch andere Behandlungsarten aufweist.

Der Träger bestehe zu einem Teile I aus lediglich axial beanspruchten geraden Stäben (z. B. Fachwerkstäben), für welche s, F, E, S, n, r Länge, konstanten Querschnitt, Elastizitätsmodul, Stabkraft, Ausdehnungskoefficient und Temperaturänderung bezeichnen, zu einem Teile II aus geraden oder einfach gekrümmten Stäben, für welche F, J, E, Nx , Mx , «, t, d s Querschnitt, Trägheitsmoment, Elastizitätsmodul, Normalkraft, Angriffsmoment, Ausdehnungskoefficient, Temperaturänderung und Axdifferential beim Querschnitt der Abscisse x vertreten. Die S, Nx seien positiv für Zug, die Mx , wenn sie, wie der Zeiger der Uhr, rechts um den Axpunkt des Querschnitts x drehen. U möge die Arbeit der mit ihren Endwerten konstant gedachten statisch unbestimmten Reaktionen gegen den betrachteten Träger oder Trägerteil während der eingetretenen Verrückungen (Formänderungen vom spannungslosen Zustande aus gerechnet) und d U die Aenderung von U bei konstanten Verrückungen infolge irgend einer mit den statischen Bedingungen verträglichen Aenderung einer beliebigen statisch unbestimmten Grösse X bezeichnen (vergl. Bd. 4, S. 39). Dann hat man unter den gewöhnlichen Voraussetzungen der Lehren von Zug-, Druck- und Biegungselastizität (s. d.) zur Berechnung der Grösse X :

9 Mx

S JL

ÏT+"

9S

x f r_Mx

aJ I_EJ dX

Nx

\ 9 Nr ~i

) Vx J

1.

9X’

worin sich die Summen vom Index 1 und II auf alle Stäbe der Gruppen I und II beziehen. Für Stäbe der letzteren Gruppe kann auch Mx = 0 (vergl. Ketten) oder Nx — 0 (vergl. Balken) sein. Da ebenso viel Gleichungen 1. als unbekannte Grössen X angesetzt werden können, so lassen sich alle X daraus berechnen. Ausdrücke entsprechend 1. für beliebige isotrope Körper und andere Fälle in [8].

Es handle sich beispielsweise um ein beliebiges Bogenfachwerk (s. d.) einfachen Systems (s. F ach werk) mit Endgelenken, bei welchem der Horizontalschub H, anstatt durch die Widerlager, durch eine horizontale Zugstange zwischen den Endgelenken aufgeuommen wird. Gleichung 1. liefert mit U = 0 als Bedingung für X=H:

(&+<’*)*-

dS

0,

2.

dH

worin sich die Summe 2 nur auf die Stäbe des Bogenfachwerks bezieht, während für die Zugstange S — H berücksichtigt und zur Unterscheidung 6, g, t' statt E, F, n, r gesetzt wurden. Werden nun die Stabkräfte des Bogenfachwerks bei beliebigem H ausgedrückt und die Differentialquotienten dieser Ausdrücke nach H gebildet (für die Bd. 2, S. 577 angeführten Stabkräfte d X,n

beispielsweise wären suchte H. Etwaige Häugestangen zur

_l_ _n U* x>g_ u< g> w ^ s0 liefert, 2. mit diesen Werten das ge-l hm

Vermeidung des Durchhängens der Zugstange haben

dS

in 2. gleich Null ist. Im vorliegenden Falle konnte

keinen Einfluss auf H, weil für sie ^ ^

der Träger auch als Fachwerk mit einem überzähligen Stabe angesehen und X nach Bd. 2, S. 41, Formel 16) berechnet werden. — Besteht der Träger aus einem stabförmigen Bogen mit Endgelenken, dessen Horizontalschub durch eine horizontale Zugstange anstatt durch die Widerlager aufgenommen wird (s. Bogen mit Zugstange), so liefert 1. mit U = 0 zur Bestimmung von X = H:

/ H , A , , ( r 3 M.

Vw+ftTr⁺J 9H

\ 9 Nx 1 ,

«t )—I d s — 0,

/ dH J

3.

wopei — Nx an Stelle von Nx gesetzt wurde, so dass, wie bei Sprengbogen üblich, drückende Nx als positiv gelten. Für beliebige Belastung hat man im vorliegenden Falle die statischen Beziehungen (s. Bogen):

Mx = Vx-Il y — 2 P(x — a),

0

X \

— 2 P \ sin g -f- H cos cp,

9 Nx

, = (r

.    ₀    9 Mx

wonach in 3.    — — Vi

r

für H lautet :

(iS

dH

COS Cp

= cos cp, und nach 3. die Bedingungsgleichung

y Mx

E J cos <p

ff)

d x = 0.

4.

Die Integration ist    erst    ausführbar, wenn Bestimmung über y, f, F, J, d.    h. über die    Form

der Bogenaxe und    die    Vei’änderlichkeit des Querschnitts getroffen ist.    Werte von    H für

parabolische Bogen von konstantem J cos <p (Mittelwert), Halbkreisbogen von konstantem F und Bogen mit beliebiger Axe und beliebigen Querschnitten s. [15], S. 157, 222. — Für eine Kette mit Versteifungsfach werk (vergl. Hängebrücken), bei welcher wie gewöhnlich freie Horizontalbewegung der Kabelsättel angenommen, eine Bewegung der Kabel über letztere hinweg ausgeschlossen und    der    Einfluss der Längenänderungen von Pilonen und    Tragstangen

nachlässigt sein soll,    hat    man nach 1. zur Berechnung von X — Haus den Verhältnissen    einer

Oeffnung l mit \X~Hdl (U ist positiv, wenn die Verrückung, hier dl, in der Richtung der

ver-

Reaktion, hier H, erfolgt) und

dH

2 ( S

i\Fj

0NX

dH

dH

d s — d l,

5.

oder wegen

Nx

d Nx

cos <p '

dH

a/s

i\E1

(< 7

KM(

COS f ’

ds =

COS f

COS² (f

dl.

6.

FF cos 9p

Tn 5., 0. ist ^ auf alle Fachwerkstäbe zu erstrecken. Wenn d l nicht gleich Null (feste

Kabdenden) oder sonst bekannt ist (Beobachtung, Schätzung), so muss Gleichung 6. für jede Oeffnung ausgedrückt und H aus der Bedingung d l, -|- d l₂ -f-.. .d ln — d L = 0 berechnet (vergl. Bd. 4, S. 41), oder schon 6. anstatt für eine Oeffnung für den ganzen Träger angesetzt werden. — Auf Grund von 1 sind auch die X der Bd. 4, S. 57 behandelten Hängewerke und annirten Balken ermittelt. In vielen Fällen wird man die in 1. auftretenden Grössen, soweit möglich, bei beliebigen X numerisch ausdrücken und dementsprechend auch die Differentiale nach den X bilden.

Litteratur: [1] Langer, Theorie der kombinirten Brückensysteme und Dachstühle, Prag 1K73—74 (1. Aufl. 1862). — [2] Castigliano, Théorie de Téquilibre des systèmes élastiques et ses applications, Turin 1880, p. 287, 315, 321, 328, 352, 362, 377, 390, 398 (deutsche Ausgabe, Wien 1886, S. 286, 316, 323, 330, 354, 364, 379, 391, 399). — [3] Krohn, Berechnung der durch einen Balken (Fachwerk) versteiften Hängebrücke auf Grund der Deformation der einzelnen Fachwerkstäbe, Civilingenieur 1881, S. 347. — [4] Brik, Die neue Ferdinandsbrücke in Graz (Bogen mit unten liegendem Versteifungsfachwerk), Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1883, S. 43. — [5] Müller-Breslau, Theorie des durch einen Balken verstärkten steifen Bogens, Civilingenieur 1883, S. 13. — [6] Ders., Beitrag zur Theorie der Versteifung labiler und flexibler Bogenträger, Zeitschr. f. Bauwesen 1883, S. 312. — [7] Ders., Beitrag zur Theorie des durch einen Balken versteiften Bogens, Zeitschr. f. Bauwesen 1884, S. 323. — [8] Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 211, 213, 221 (vergl. Wochenbl. f. Arch. u. Ingenieure 1884, S. 290). — [9] Winkler, Theorie der Brücken, 1. Heft, Wien 1886, >S. 185 (Verbindung des Balkens mit dem Stabpolygon). — [10] Handbuch der Ingenieurwissen-scliaften, II. Der Brückenbau, 4. Abt., Leipzig 1888, S. 12, 128. — [11] Landsberg, Berechnung frei tragender Wellblechdächer (Bogen mit Zugstange), Zeitschr. f. Bauwesen 1891, S. 387. —

112] Rohbock, Beitrag zur Theorie versteifter Bogenbrücken, Zeitschr. f. Bauwesen 1892, S. 290. — [13] Müller-Breslau, Die grajxhische Statik der Baukonstruktionen, II, Leipzig 1892, S. 1, 38, 140, 167, 192, 256, 278,302. — [14] Ders., Die neueren Methoden der Festigkeitslehre und der Statik der Baukonstruktionen, Leipzig 1893. — [15] Weyrauch, Die elastischen Bogenträger, ihre Theorie und Berechnung entsprechend den Bedürfnissen der Px-axis, München 1897, S. 157, 190, 222. — S. auch Bogen mit Zugstange, Hängebrücken, Hängewerke, F ach werke (statisch unbestimmte), Verschiebungsarbeit.

Kombüse, Schiffsküche bezw. der Kochherd an Bord. Die Kombüsen sind entweder mit direkter Feuerung oder als Dampfkochherde eingerichtet. Letztere finden bei Kriegs- und Auswandererschiffen allgemeine Verwendung. Kommandobrücke, Kommandoturm, s. Schiffbau.

Kommassation, Commassation, Zusammenlegung der Grundstücke, ist die Bezeichnung eines Zweigs des Auseinandersetzungsverfahrens, der Feldbereinigung, worunter man in Deutschland die je nach Lage der Verhältnisse kombinirten Massregeln der Zusammenlegung der Grundstücke, der Gemeinheitsteilung und der Servitutsablösung samt den damit in Verbindung ausgeführten Graben- und Weganlagen versteht. S. Feldbereinigung.

Kommercielles Traciren, s. Vorarbeiten.

Kommunionswirtschaft, s. Deichgenossenschaft.

Kommutator, s. Stromwender.

Komparator, eine Vorrichtung zu fundamentalen Massvergleichungen, z. B. von ürmassen, Urmasskopien und Hauptnormalen, Basisapparaten, zur Bestimmung von Ausdehnungskoefficienten, zum Vergleich der verschiedenen

JVeyrauch.

Tj. Schwärs.

Lubberger.

Arten von Normalen unter einander, der Längenmessinstrumente, Messlatten u. s. w. — Dabei sind zu unterscheiden Vorrichtungen zur Vergleichung von End- und Strichmassen.

Komparatoren für Endmasse. Zur Vergleichung von Messlatten mit Normalstäben sind zwei Keile (Schneiden) auf einer festen Unterlage in einem etwas grösseren Abstande befestigt, als die Länge der zu prüfenden Latte beträgt. Der Abstand dieser festen Schneiden wird nacheinander gemessen mit den als Endmasse eingerichteten Normalstäben und dem zu prüfenden Messinstrument, wobei die kleinen Reststücke mit einem Messkeil (s. d.) bestimmt werden, so dass die Differenzen der Keilablesungen den bei der Vergleichung stattfindenden Massunterschied unmittelbar angeben. — Eine andere Einrichtung wird erhalten, wenn eine der Schneiden beweglich auf einem mit Teilung versehenen Schieber angebracht wird, der bei Kontakt der Schneiden mit den Stabenden aus den Schieberablesungen sofort den Massunterschied liefert. — Die Temperaturbestimmung für die Normalstäbe geschieht durch Quecksilberthermometer, deren Gefässe mit den Stäben in möglichst innige Berührung (Hülse mit Eisenfeilspänen) gebracht wird. — Reitz empfiehlt [1] zur Verschärfung der Temperaturbestimmung als Normale hohle Stäbe zu verwenden, welche mit einer Flüssigkeit gefüllt werden können. — Zur Massbestimmung (Etalonnirung) der als Endmassstäbe eingerichteten Basisapparate (s. Basismessung) dienen entsprechend ausgebildete Apparate, bei welchen hinzuweisen ist auf diejenigen mit Verwendung fester Endschneiden und Messkeilen, z. B. Bessel [2], [3], und mit Verwendung besonderer Kontaktvorrichtungen, z. B. Mikrometer mit Fühlhebel (Reichenbach [5]), mit Ge-wichtsfiihlplättchen (Troughton, Simms [6]), mit Libellenfühlhebel (Reichel [7]), mit Fühlspiegel (Steinheil [8]).

Komparatoren für Stri chm as s e bestehen aus zwei in einem bestimmten Abstand lotrecht aufgestellten Mikroskop-Mikrometern, deren Absehlinien ihre gegenseitige Stellung für zwei unmittelbar auf einander folgenden Vergleichungen unverändert beibehalten sollen. — Diese Mikroskope sind entweder fest aufgestellt, so dass die zu vergleichenden Massstäbe auf kleinen in der Längs- und Qüerrichtung gleitenden Wagen so unter dieselben geführt werden können, dass die Mikroskopfäden auf die Endstriche eingestellt und die Massunterschiede mikrometrisch gemessen werden können ; oder die zu vergleichenden Massstäbe liegen fest und die von einem starken Träger gehaltenen Mikroskope können mittelst einer entsprechenden Bewegungsvorrichtung über die Massstäbe gebracht werden. Die erstere Anordnung ist z. B. angewendet bei dem Komparator des internationalen Mass- und Gewichtsbureaus in Bretenil, das letztere bei dem Apparat der kaiserlichen Normaleichungskommission in Berlin [9], konstruirt von Repsold. Bei derartigen Apparaten ruhen die zu vergleichenden Stäbe auf neben einander angebrachten Trägern, welche zur Temperaturregulirung in Trögen für Flüssigkeitsbäder angebracht sind. Die Massstäbe können durch Feinstellvorrichtungen so eingerichtet werden, dass ihre Oberflächen in derselben Horizontalen liegen und die scharfe Einstellung der Mikrometerfäden möglich ist. Die lotrechte Stellung der Mikroskopaxen muss geprüft werden, wozu Quecksilberhorizonte oder besondere Vorrichtungen dienen, wie z. B. [9]. Zur Elimination von Beobachtungs-, Temperatur- u. s. w. Fehlern wird das Beobachtungsverfahren unter Wechsel der Temperaturfolgen und Stablagen entsprechend angeordnet, vergl. z. B. [9]. Diejenigen Apparate, welche zur Ausführung von fundamentalen metronomischen Arbeiten dienen, müssen in besonderen mit Vorrichtungen zur Temperaturregulirung versehenen Räumen (Komparatorsaal) aufgestellt sein. Näheres in [9]. Ueber die Einrichtung einiger einfacher Apparate s. [10], [11]; weiteres s. auch [12].

Die für Strichmassvergleichungen eingerichteten Apparate können auch durch Hilfsvorrichtungen zur Vergleichung von Endmassen hergerichtet werden. Diese HilfsVorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei mit Kontaktschiebern (mit Endschneiden, Kugeln^ oder Flächen versehenen Stücken, auf deren Oberfläche Strichmarken angebracht sind. Diese Stücke werden auf den Stabträgern befestigt und bei Kontakt (durch Gewicht, Federdruck) mit den Stabenden die Mikrometer auf die Strichmarken wie bei den oben genannten Apparaten eingestellt. Die durch die Strichmarken sich ergebenden Konstanten der Hilfs Vorrichtung sind durch besondere Messungen zu bestimmen. Vergl. auch [4]. Ueber das bei Massvergleichungen einzuschlagende Beobachtungsverfahren s. [2]—[5], [9], [12], [13], [14], Einiges über die Geschichte der Komparatoren s. [15].

Litteratur: [1] Zeitschr. für Instrumentenkunde 1886, S. 424. — [2] Bessel und Baeyer, Gradmessung in Ostpreussen, Berlin 1838. — [3] König! preuss. Landestriangulation, Hauptdreiecke, II. Teil, Berlin 1873. — [4] Desgl., VI. Teil, Berlin 1894. — [5] Die bayerische Landesvermessung, München 1873. — [6] Bericht über die Wissenschaft! Apparate auf der Londoner internationalen Ausstellung 1876, Braunschweig 1878, S. 162 und 208. -    [7] Löwen

herz, Bericht über die Wissenschaft! Instrumente auf der Berliner Gewerbeausstellung 18/9, Berlin 1880, S. 176. — [8] Generalbericht der europäischen Gradmessung 1869 und 1870, sowie auch Sitzungsberichte der mathem. physik. Klasse der Münchener Akademie vom 8. Januar 1870. — [9] Wissenschaftliche Abhandlungen der kaiser! Normaleichungskommission, I. Heft, Berlin 1895, oder Zeitschr. für Instrumentenkunde 1895, S. 313. — [10] Zeitschr. für Instrumentenkunde 1892, S. 311. — [11] Ebenda 1881, S. 41. — [12] Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Bd. 3, Stuttgart 1896, S. 56. — [13] Weinstein, Handbuch der physikalischen Mass-bestimmungen, Bd. 2, Berlin 1888.    — [14] Publikation des geodätischen Instituts,

Massvergleichungen, 1. Heft, Berlin 1872, 2. Heft, Berlin 1876. [Io] Zeitschr. für Instrumentenkunde 1883, S. 176, 1885, S. 257, 1888, S. 189.    Reinherta.

Kompartement, s. D r ainage ein rieht un g.

Kompass (Schiffskompass), dient zur Bestimmung des zu steuernden Kurses mit Hilfe der Richtkraft der Magnetnadel. Er bestellt in der Hauptsache aus einem Gehäuse von Kupfer oder Messing (Kompasskessel), der unten mit Blei beschwert ist und in dessen Mitte sich ein Stift. Pinne genannt, zum Tragen der Magnetnadel befindet. Die Magnetnadel, welche in der Mitte ein Messinghütchen mit Stein, Achat, Beryll oder Rubin (zur Lagerung auf der Pinne) trägt, ist an der unteren Seite der Rose von Karton oder Marienglas befestigt; die Oberseite der Rose enthält die Einteilung in 32 Steuerstriche und geben die in der Mittellinie der Magnetnadel liegenden Striche die Kordsüdlinie an. An der Innenseite des Kompassgehäuses sind in schwarzen Strichen die Steuerstriche angegeben, welche in der Vertikalebene durch die Pinne und in der Längsaxe des Schiffes liegen. Das Gehäuse ist oben mit einer plangeschliffenen Glasplatte bedeckt, auf welcher bei Azimut- und Peilkompassen die Peilvorrichtung aufgestellt wird. Das Kompassgehäuse ist mittelst kar-danischer Aufhängevorrichtung an dem Kompassständer befestigt. Derselbe, ein messingener, mit verschliessbarer Thür versehener Hohlcylinder, ist im Innern mit Vorrichtungen zum Einstellen der Korrektionsmagnete versehen und trägt an dem oberen Ende zwei Halter für die Kugelkorrektoren. Für die Kaclit erhält das Kompassgehäuse ein mit Scheiben und Lampenbeleuchtung versehenes Nachthaus aus Blech.

Für die Konstruktion des Schiffskompasses sind in der Hauptsache folgende Bedingungen zu erfüllen: 1. Der Reibungswiderstand bei Bewegung der Magnetnadel muss möglichst klein sein, damit die abgelenkte Nadel leicht wieder zurückschwingt. Diese „Empfindlichkeit“ des Kompasses erreicht man durch geringes Gewicht der Rose und glatte, harte Hütchen auf spitzen Pinnen. 2. Der Widerstand gegen eine Ablenkung der Rose aus ihrer magnetischen Gleichgewichtslage beim Schlingern, Stampfen und Vibriren des Schiffes muss möglichst gross sein. Diese sogen. Ruhe des Kompasses wird ohne Gewichtsvermehrimg der Rose am besten dadurch erreicht, dass man das Trägheitsmoment der Rose möglichst gross und gleich mit Bezug auf jede Drehaxe macht, was die Verwendung mehrerer Magnetnadeln bedingt. 3. Der Schwerpunkt der Rose muss unter dem Aufhängepunkt liegen, um die Stabilität der Rose zu sichern. 4. Die Magnetnadeln müssen so klein sein, dass man ihre Länge im Verhältnis zur Entfernung von den nächstliegenden Eisenteilen vernachlässigen kann. Diese Bedingung ist für eine genaue Kompensation des Kompasses von Wichtigkeit.

"TV

?. _____

15°

45°

Fig. 2.

Fig. 1.

Die an Bord der Schiffe gebräuchlichen Kompasse sind folgende :

!• Der Normalkompass zeigt im allgemeinen die eingangs beschriebene Form. Die vier Doppellamellen-Magnete, welche auf einem dünnen Messingring parallel zur ÖS.o.-lunie derart befestigt sind, dass die "V'erbindungslinie der Polenden der inneren Doppellamellen, mit dem Mittelpunkt der Kose mit der N.S.-Linie einen Winkel von 15°, die der iiussei en Magnete einen Winkel von 45° einschliessen (s. Fig. 1). Die Rose ist zur Bestimmung uei Jvolhmation der magnetischen Axe zum Umlegen eingerichtet. Der Peilapparat ist auf Lem Dhwleckel angebracht und besteht aus einem Alhidadenkreis mit Diopter und Nonien.

as kulardiopter mit Prisma ist auf dem Alhidadenkreis fest, das Objektivdiopter mit Ausschnitt und vertikalem Rosshaar zum Niederklappen eingerichtet [5].

A Der h 1 u i d k o mp a s s (Fig. 2), in der deutschen Marine allgemein eingeführt, besteht aus einem mit verdünntem Alkohol gefüllten Kompasskessel, in welchem die aus dünnem,

1 111,11 11 en Kupferblech bestehende Rose mit Hilfe eines Schwimmers auf der Pinne schwebt.

Die starke Ausdehnung des Alkohols bei Temperaturzunahmen bedingt einen elastischen Boden aus gewelltem Metallblech. üben wird die Kompassbüchse durch einen Glasdeckel mit Gummiring abgeschlossen [5].

ern

Fig. 3.

3.    Der Kompass von Thomsen, auf englischen Schiffen allgemein in Anwendung, zeichnet sich durch eine wohldurchdachte Konstruktion aus. Die kardanischen Ringe lag auf Schneiden ; die Rose besteht aus einem Aluminiumring, mit welchem die Aluminiumbüchse mit dem Hütchen durch seidene oder kupferne Fäden verbunden ist, und einem äusseren Papierring, welcher die Stricheinteilung trägt (Fig. 3). Die acht aus Stahldraht gefertigten Magnete sind parallel zu einander mittelst seidener Fäden unter der Rose aufgehängt. Das Gesamtgewicht der Rose, rund 12 g, ist etwa zehnmal geringer als das der gewöhnlichen. Die Rose zeichnet sich ferner durch ein sehr kleines magnetisches Moment (etwa Vis der gewöhnlichen) aus, wodurch die Schwingungsperiode derselben fast dreimal so gross wird, wie die der gewöhnlichen Rose ; auch wird hierdurch die gegenseitige Induktion zwischen den Korrektoren von weichem Eisen und den Magneten aufgehoben. Die leichte Rose und elastische Lagerung der Magnete macht den Kompass gegen heftige Erschütterung beim Schiessen etc. widerstandsfähig. Der zum Peilen dienende Azimutspiegel ist auf dem Glasdeckel aufgesetzt und nach dem Prinzip der Camera lucida eingerichtet. Derselbe wird durch die zur Beseitigung der quadrantalen Deviation dienenden Kugelkorrektoren erforderlich. Letztere verursachen ausserdem erhebliche Krängungsfehler [3], [5], [10].

4.    Der Kompass mit Universalkompensation von Peichel ist ein Fluidkompass mit besonderen Vorrichtungen zur Kompensation, welche in dem Kompasskessel untergebracht sind. Die Koefficienten der semi-zirkulären Deviation werden durch Korrektur - Magnete — längs- und querschiffs — aufgehoben. Die Haupteigentümlichkeit bildet der Quadrantalkorrektor. Er besteht aus zwei über einander liegenden Systemen von 32 weichen Eisenstäben verschiedener Länge, die radial derart um die Kompassrose gelagert sind, dass deren innere Enden eine Ellipse, die äusseren einen Kreis bilden. Hierbei überwiegt die von der Kompassnadel herrührende Induktionswirkung der querschiffs liegenden Stäbe die der längsschiffs liegenden, sobald eine Quadrantalkraft auftreten soll. Die beiden Systeme sind um die Kompassbüchse als Axe drehbar. Sind die grossen Axen der Ellipsen senkrecht zu einander, so ist keine Quadrantalkraft vorhanden ; schliessen sie einen spitzen Winkel mit einander ein, so wirken die Stäbe kompensirend. Der Kompass hat den Vorteil genauer und schneller Kompensirung, ausserdem wird die Richtkraft der Rose vermehrt, die Quadrantal-Korrektion muss jedoch nach der Horizontalintensität des Ortes geändert werden [3], [8], [10].

Die Benützung des Kompasses an Bord der Schiffe bietet durch die störenden Einflüsse des Schiffsmagnetismus auf die Kompassnadel mannigfache Schwierigkeiten. Der Schiffsmagnetismus setzt sich zusammen aus permanentem, subpermanentem und induzirtem Magnetismus. Der permanente Magnetismus haftet den Schiffsteilen aus Stahl und härterem Eisen an; dieselben sind teilweise beim Einbau schon magnetisch, teilweise werden sie es durch die Bearbeitung. Der sogen, permanente Magnetismus schwankt nur wenig und nimmt man an, dass er nach zwei bis drei Jahren Fahrzeit konstant wird.

Die unvollkommen harten oder weichen Eisenteile nehmen während des Baues des Schiffes, da sie längere Zeit in einer bestimmten Richtung verbleiben und hierbei mannigfachen Bearbeitungen unterworfen sind — Hämmern, Nieten etc. — subpermanenten Magnetismus an. Die Intensität und Polarität desselben, welche durch den Erdmagnetismus hervorgerufen wird, richtet sich daher nach dem Baukurs des Schiffes. Ein auf nördlicher Halbkugel mit dem Bug nach magnetisch Norden gebautes Schiff wird daher seine magnetische Axe in der Längsaxe haben und zwar den Nordpol (Südmagnetismus) oder roten Pol Bug unten, den Südpol (Nordmagnetismus) oder blauen Pol Heck oben, während der Baukurs mit dem Bug nach Osten die magnetische Axe querschiffs und den Nordpol BB unten, den Südpol StB oben angibt. Der subpermanente Magnetismus nimmt nach dem Stapellauf allmälich ab und schwindet derselbe nach zwei bis drei Jahren zum grossen Teil. Um erhebliche Schwankungen in dieser Zeit zu vermeiden, sollte man darauf achten, dass der Kurs während der Ausrüstung des Schiffes im Bassin diametral entgegengesetzt dem Baukurs ist [3], [8], [11].

Der induzirte Magnetismus tritt in dem weichen Eisen auf und zwar in verschiedener Weise, je nachdem dasselbe horizontal oder vertikal gelagert ist. Im horizontalen weichen Eisen ist er am grössten, wenn die Schiffsaxe von N. nach S. zeigt, er verringert sich beim Drehen des Schiffes und wird in der Lage OW. gleich Null, wechselt darüber hinaus die Pole und erreicht dann bei SW. wiederum ein Maximum. Im vertikalen weichen Eisen tritt auf der nördlichen Halbkugel in dem zur Erde geneigten Ende ein Nordpol-(Südmagnetismus) oder roter Pol, im entgegengesetzten Ende ein Südpol (Nordmagnetismus) oder blauer Pol auf. Auf der südlichen Halbkugel findet das Umgekehrte statt. Die Grösse der Induktion ist ein Maximum, wenn die Stange mit der Richtung der Induktionsnadel zusammenfällt [3], [8]. — Eine genaue Trennung von Stahl und weichem Eisen lässt sich nun in der Wirklichkeit nicht durchführen, da die einzelnen Teile weder vollkommen hart und daher permanent magnetisch noch vollkommen weich und daher induzirt magnetisch sind. Der Schiffsmagnetismus wird daher ständigen Schwankungen ausgesetzt sein.

Um den Einfluss^des Schiffsmagnetismus auf den Kompass näher zu ergründen und durch andere Hilfsmittel zu beseitigen, haben die Engländer F. J. Evans und Archibald Smith eine Deviationstheorie ausgebildet, welche jetzt allgemein für die Regulirung und Kompensirung der Kompasse benützt wird. Die von denselben eingeführten Koefficienten sind folgende: £ magnetischer Kurs, d. h. Winkel zwischen Kiel und magnetischem Meridian ; £' Kompasskurs, d. h. Winkel zwischen Kiel und abgelenkter Nadel ; S Deviation, d. h. Winkel zwischen magnetischem Kurs und Kompasskurs ; 0 Inklination ; A das Mittel der horizontalen Richtkraft der Nadel an Bord des Schiffes H\ im Verhältnis zu der am Lande H, letztere gleich 1 gesetzt;

H ft das Mittel der vertikalen Richtkraft an Bord im Verhältnis zu der " am Lande ; J Krängungskoefficient.

S-

Fig. 5.

fei-

Für die Theorie gelten folgende Voraussetzungen: 1. dass die Länge der Nadel sehr klein ist, so dass sie mit Bezug auf die Entfernung derselben von den nächsten Eisenteilen vernachlässigt werden kann;

2. dass der Schiffsmagnetismus nur aus permanentem und induzirtem Magnetismus besteht; 3. dass der induzirte Magnetismus proportional der Intensität der induzirenden Kraft ist ;

4. dass der Magnetismus der Nadel konstant ist. — Es kommen nur die Wirkungen des Schiffsmagnetismus auf den Nordpol der Nadel (roter Pol) in Frage. Wählt man den Mittelpunkt der Kompassrose zum O-Punkt eines Koordinatensystems und ist OX in der Horizontalebene der Rose parallel dem Kiel, OY desgleichen querschiffs und OZ vertikal zur Rose gerichtet, so kann man alle magnetischen Kräfte nach diesen Axen zerlegen und zwar mit -f- oder — Zeichen, je nach der Richtung der Kräfte (Fig. 4).

Z*A

-V'

i.

Fig. 4.

Der permanente Magnetismus des Schiffskörpers kann durch drei Magnete ersetzt werden. Von jedem derselben gehen Kräfte aus, welche nur in den Richtungen der Magnete wirken und zwar P horizontal in der Richtung des magnetischen Meridians, Q horizontal, aber senkrecht zu P und R vertikal zur Rose. Liegt die Kompassrose horizontal, bezw. das Schiff ✓• aufrecht, so kommen für die Deviation der Rose nur P und (J in Frage, da R vertikal zur Rose durch deren Mittelpunkt wirkt. Die Kompo- | nente It tritt in Wirkung, wenn das Schiff sich neigt, wodurch R zur Rose schräg gerichtet ist so dass eine Horizontalkomponente sich ergibt. Die beiden Komponenten üben nun auf die

P sin £

Kompassnadel eine semi-zirkuläre Deviation aus. Mag der Magnet horizontal über der Rose oder in der Horizontalebene der Rose oder senkrecht zur Rose liegen, die Deviation der [J Nadel ist auf zwei diametral gegenüberliegenden Kursen, welche in der Regel mit dem Baukurs zusammenfallen, gleich Null, dagegen auf zwrei dazwischen liegenden diametral gegenüberliegenden Kursen ein Maximum (Fig. 5). Die Deviation 5 entsprechend einer bestimmten Lage des ablenkenden Magneten _ergibt für die Komponente P

H+P cos£

worin £ die Drehung des Magneten und H die Horizontal-komponete des Erdmagnetismus ist. Desgleichen ist für die

Q cos £

tgS =

F.

•s

-N

tg<? =

S'

Komponente Q

H—Q sin £ und für eine beliebige Lage des Magneten P sin £ Q cos £

l ig. 6.

JT+ Pcos £ — Q sin £

tg S

[3]. [ß]. m-

Den induzirten Magnetismus des weichen Eisens kann man durch neun Stäbe weichen Eisens dargestellt denken, welche parallel den drei Hauptaxen gerichtet sind (Fig. 4). Die einzelnen Lagen, welche die Stäbe im Schiff einnehmen, sind durch die Figur Avieder-gegeben. Das -f Zeichen gibt die Fälle an, in denen der Stab auf den V-Pol der Nadel eine Kraft in der Richtung von OX, OY oder OZ äussert. Das — Zeichen die Fälle, wo die Kraft in entgegengesetzter Richtung Avirkt; dabei sind die horizontalen Stäbe nur durch die Horizontalkraft des Erdmagnetismus induzirt gedacht, die vertikalen nur durch die Vertikalkraft Z des Erdmagnetismus. — Dreht man die Stäbe a, b, d, c um die Kompassrose, so entsteht eine quadrantale Deviation, d. h. eine Ablenkung der Kompassnadel. Avelche dasselbe Vorzeichen behält, wenn die Schiffsaxe in demselben Quadranten verbleibt und das Zeichen Avecliselt, wenn die Schiffsaxe aus einem in den andern Quadranten geht (Fig. 6). a und e verstärken die mittlere Richtkraft der Nadel, wenn sie auf einer Seite der Nadel liegen, dagegen verringern sie dieselbe, wenn sie zu beiden Seiten der Nadel verteilt sind. Das horizontale Aveiche

Eisen beeinflusst daher die Deviation in zweierlei Weise: erstens direkt durch die quadrantale Deviation, zweitens indirekt durch Vermehrung oder Verminderung der Richtkraft der Nadel. Die Stäbe ff, h, k üben auf die Nadel nur Vertikalkräfte aus und kommen daher nicht in Wirkung, so lange das Schiff aufrecht schwimmt. Die vertikalen Stäbe c und / erzeugen eine semi-zirkuläre Deviation, da sie der Nadel stets die gleichen Pole auf derselben Halbkugel zuwenden. Die totale semi-zirkuläre Deviation ist daher von zwei störenden Kräften abhängig, von dem konstanten permanenten Magnetismus und dem mit der geographischen Lage sich ändernden induzirten Magnetismus des vertikalen weichen Eisens. Der Stab a erzeugt die Deviation :    \aH sin 2 g

tg S =

H +    1 -I- cos 2 g) *

ver-

Diese muss zu der durch P und Q verursachten Deviation hinzugefügt werden ; desgleichen die durch die Stäbe 6, c, d, e und f verursachten Deviationen. Werden alle diese Werte einigt, so ergibt sich

i(d— b)H+ sin Ç(cZ+ P)-f- cos£(/ Z + Q) + sin 2 gj (ff — c)H + cos2£^ (d + ft) H H +    + e)if—sin Ç(fZ-\-Q) -f- cos y(cZ+P) — sin 2 £ yd + ft) H+ cos2 £y(a — c) H

91 + 93 sin £ + £ cos £ + 2) sin 2 £ + £ cos 2 £

tg* =

1 + 93 cos £ — g sin £ + 2) cos 2 £ — g sin 2 £

oder tg S=

worin 9t

\    ®⁼t(c lgÉ>+    ®⁼T(/t*0 + ^)’

2 •

91 93 S 2> g A heissen die genauen Deviations-Koefficienten. — Bleiben die Deviationen unter 20 °, so kann man die Formel auch schreiben: S = A -f- B sin £' + Ccos £' -|- D sin 2S' —|— Pcos 2£'. Die Koefficienten A, B, Ç, D und E heissen die angenäherten Koefficienten der Deviationen 1, 2, 3, 6, 7. Der Koefficient A ist unabhängig vom Kompasskurs, bezeichnet demnach die sogen, konstante Deviation, welche durch unsymmetrische Verteilung der Eisenmassen im Schiff hervorgerufen wird (d und ft); er enthält zugleich die Bcobachtungsfehler. Für einen zweckmässig aufgestellten Kompass ist 91 sehr klein, unter 1°. Die Koefficienten B und C stellen in der Summe B sin £' -j- C cos £' die semi-zirkuläre Deviation dar; dieselbe übersteigt in hölzernen Schiffen selten 10°, in eisernen erreicht sie jedoch oft 20°. B ist die semizirkuläre Deviation längsschifts, abhängig von P, C die querschiffs, abhängig von Q ; da ferner B und C in Beziehung stehen zu H und tg 0, so wechselt die semi-zirkuläre Deviation mit dem geographischen Ort, sie sind auch schliesslich abhängig von dem induzirten Magnetismus des weichen Eisens c und f. Die beiden Koefficienten D und E und zwar D sin 2 £' -f- E cos 2 £' stellen die quadrantale Deviation dar. Da D und E von den konstanten Koefficienten a, e, d und ft und / abhängen, so ist für einen bestimmten Schififskurs die quadrantale Deviation konstant und daher keinem Wechsel durch Ortsveränderung unterworfen. D kann bis zu 5 ⁰—10⁰ betragen. E, von der Wirkung des unsymmetrisch verteilten weichen Eisens herrührend, ist im allgemeinen sehr klein und wird vielfach vernachlässigt. Bleibt auch A unberücksichtigt, so ist S — B sin £' -j- C cos £' -f- D sin z £'

Vorstehende Erörterungen setzen voraus, dass das Schiff aufrecht schwimmt. Neigt es sich auf die Seite, so ändern die den permanenten Magnetismus darstellenden Magnete und die den induzirten Magnetismus ersetzenden Eisenstäbe ihre Lage zur Erde und zur Kompassrose, wodurch die Deviation eine Aenderung erfährt. Ist z. B. das Schiff mit dem Bug nach Norden gebaut, so haben die oberen Teile des Schiffes, die Decke, in der Nähe des Kompasses Nord- oder blauen Magnetismus. Beim Neigen des Schiffes ist die Symmetrie des weichen Eisens in Bezug auf die Längsschiffsebene gestört, die luvwärts liegenden Teile des Schiffes zeigen stärkere Induktion und ziehen den Nordpol der Nadel — roter Pol — an.

desselben um i Grad, dann ist Si = S

Bezeichnet i die Neigung des Schiffes in Graden, und zwar positiv nach StB und negativ nach BB, ferner S die Deviation in aufrechter Lage des Schiffes und §i bei Neigung

c+g

-y- i cos 2 £'.

C-^f- i + Ji cos £

Da die Konstanten c und ff sehr klein sind, so kann man die sie enthaltenden Glieder vernachlässigen und findet dann Si = S + J. i cos £'. Der Krängungs-Koefficient J kann durch

Krängung aus J— w bestimmt werden; er ändert sich mit dem geographischen Ort und

i cos £'

variirt von 0,5 bis 0,6, seltener steigt er bis 1,0.

Um den Kompass an Bord der Schiffe zuverlässig benützen zu können, ist es erforderlich, vor der Ausreise des Schiffes, nachdem der magnetische Zustand desselben ins Gleichgewicht gekommen ist, die Deviation des Kompasses auf den Hauptkursen zu bestimmen und die Deviations-Koefficienten A, JB, C, D und E zu berechnen. Diese Arbeit nennt man die Regulirung des Kompasses. Mit Hilfe der so ermittelten Deviation und der aus den Seekarten zu entnehmenden Deklination ergibt sich die Variation, d. h. die Abweichung der

Kompassnadel vom wahren astronomischen Meridian aus der Gleichung: Variation = Deklination-j-Deviation. Dabei sind östliche Abweichungen positiv, westliche negativ. Für die Feststellung des zu steuernden Kurses hat man wahren Kurs = Kompasskurs + Variation. Für genaue Deviationsbestimmungen sind die Deviationen auf einer grösseren Anzahl von Strichen zu beobachten, welche möglichst gleiclimässig um die Rose verteilt sind, damit man aus diesen Daten eine Tafel oder eine Kurve zusammenstellen kann, welche dann die Deviationen auf 32 bezw. 16 oder 8 Hauptstrichen angibt.

Man kann dann ff, B, C, D und E mit Hilfe von 32 bezw. 16 oder 8 Gleichungen bestimmen unter Benützung der Gleichung S — A ff B sin £' -ff G cos £' -J- D sin 2£' -f- .Ecos 2S'. A berechnet mau aus der Gleichung: 32ff = (<?₀ ff <ho) + Gi + SX1) + • • • Gi5 + <?3i)- B ergibt sich aus: 16H — (S₀— <hc) sin s’o H⁻ Gi— ^17) s>n Sh -f- • • • Gs— sin -ff G9— $25) sink's ••• ■+ (^15 — (I31) sin Gaus der Gleichung : 16G = G₀—ù‘₁₆) sin £'s -f- ... (S₇— S₂₃) sin £'1 ff Gs —24) sin £'° + G'9 — ^25) sin g'i ff • • • Obs — 31) sin £ff Ferner ist: 16B= [Go ff <hc) — Ob -f⁻ ^24)] sin 2 £,°ff- [Gi ff 'b’k — Gs + ^25)! sin 2 £'2 + • • • ~k [Ob ff ^23) — Gis + ⁽bi) sin 2£V I )ie Multiplikationen sind : sin 2£'₀ sin 2t‘₂ sin 2£'4 sin 2 g'₆ sm2£'₈ sin 2 £'g sin2£'₄ sin2£'₂. Endlich ist: I6i£— [GoH^ie) — Gs "k ^24)] sin 2 -ff ... “k [G7 "k G23) ■—■ G15 "k ^31)] sin2s'o» Die Multiplikationen sind sin 2^8 sin 2g'₆ sin 2Sh sin 2^ sin 2S'o — sin2bb — sin2£'₄ — sin 2 £'₆. Die Berechnung der Koefficienten geschieht nach 2 Tabellen; in der ersteren erfolgt die Bestimmung von B und G, in der zweiten die von A, D und E [3].

Sobald der Schiffsmagnetismus in den Zustand der Buhe gekommen ist, werden A und E konstant verbleiben ; man bemerkt dieses, sobald zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten die durch Kompassregulirungen gefundenen Werte von A und E wenig variiren. Für weitere Regulirungen braucht man alsdann nur B, C und D zu bestimmen. Hierzu muss man die Deviation auf zwei Kardinalstrichen und einem Quadrantalstrich beobachten ; denn es ist z. B. :

Sa — A

Bug    nach Korden

„    „    Nordost

„    „    Ost

„    „    Südost

„    „    Süd

„    „    Südwest    S₂₀ — A    —    0,7 (B ff-    G) ff D

n    »    AVest

„    „    Nordwest    S₂₈ = A    —    0,7 (B —    G) — D

Gleichung 1 gibt G — S₀ — (ff ff- E), Gleichung 3 : B = S₈ — (ff — E). Sind B und G bestimmt, so gibt Gleichung 2: D = S₄—ff — 0,7 (B ff G). G ergibt sich auch aus ffg — ff — C-\-E, doch mit Minuszeichen und B aus S2i — A—B — E, desgleichen negativ, d. h. B ist annähernd gleich der I )eviation auf Ostkurs oder gleich der Deviation auf Westkurs, aber mit umgekehrtem Zeichen, C ist annähernd gleich der Deviation auf Nordkurs oder gleich derjenigen auf Südkurs aber mit umgekehrtem Zeichen. Für die übrigen Kompassstriche ändert sich B mit dem sin, G mit dem cos der entsprechenden Kurse. — D, welches seinen grössten Wert auf den Quadrantaistrichen hat, ändert sich wie der sin. des doppelten Kurswinkels. Mit Hilfe der Gleichung S — B sin ff G cos £' ff D sin 2S' kann man alsdann eine Tabelle zusammenstellen, vorausgesetzt, dass das Schiff aufrecht schwimmt; bei geneigtem Schiff muss man die Korrektion der Neigung hinzufügen (3,8). Ist ausser ff, E und D auch X bekannt, so lassen sich die Koefficienten B und G durch Deviations-

ff G

Si = A -ff 0,7 (B + G) ff D S s ■= A -ff B

S₁₂ = ff + 0,7 (B— G) — D b 6 — A

S₂₄ — A — B

TT

Es ist daher zu

beobachtungen auf nur einem Kurse und Ermittelung von    bestimmen.

empfehlen, X im Abgangshafen zu bestimmen, um so mehr, als der Wert von X darauf schliessen lässt, ob der Kompass günstig aufgestellt ist; X sollte nicht unter 0,7 zugelassen werden. Hat

jj~ auf mindestens vier gleich weit von einander entfernten Kursen bestimmt, dann ist X

4cos S. Da

mau

das Mittel aus den Werten

Ei

T*

a — g- ist, T und T\ Schwingungszeiten einer

Magnetnadel an Land bezw. an Bord, so kann man 18 und 6 aus den nachstehenden Gleichungen

H‘ sin K'

bestimmen :

E' cos £'

XE

= 53 ff (1 ff 2>) cos £ ff (51 — ff) sin Ç;

XE

= ff — (1 — 2>) sin £

E‘

ff (51 ff 6) cos £; unter Vernachlässigung von 51 und ff wird 18 = cos £*— (1 ff 2>) cos Ç,

ff =--JÄH S'Q ^ ^ —-®) sin Uû(l zwar ist : sin B — 18 (l — 1 sin D), sin G=ff (1 ff I sinZ>),

sin D = $. Mit den Koefficienten 18, ff und 2) kann man die Deviation für die einzelnen Kompasskurse bestimmen durch Konstruktion des Napierschen Diagramms, welches zugleich in einfachster Weise die Umwandlung des Kompasskurses in den magnetischen Kurs und umgekehrt ermöglicht [3], [6].

Beträgt die Deviation auf einzelnen Kompasskursen 15° und mehr, sind daher die störenden Einflüsse des Schiffsmagnetismus bedeutend, so ist es nötig, den Kompass mit Hilfe von Magneten und Kugelkorrektoren von weichem Eisen zu kompensiren, damit die Deviation auf allen Strichen möglichst klein wird. Die Magnete sollen die Wirkung des subpermanenten Magnetismus, die Kugeln

diejenige des weichen Eisens aufheben. Ihre richtige Lage ergibt sich aus der Wirkung der Magnete P, Q und P, welche die Komponenten des subpermanenten Magnetismus darstellen und der 9 Stäbe weichen Eisens, welche den induzirten Magnetismus wiedergeben. — Ist A^> 2⁰, so pflegt man den Kompass entsprechend zu drehen. B

(cZ+P) wird beseitigt: 1. Durch einen oder

/ H

mehrere Magnete, welche die Wirkung von P aufheben, daher parallel zum Kiel gerichtet sind; 2. durch eine vertikale Stange weichen Eisens, um die

Wirkung von c auszugleichen. C —

Q einen oder mehrere Magnete, und zwar querscliiffs gerichtet; / ist sehr klein und braucht daher nicht beseitigt zu werden. — Da P und Q mit dem geographischen Ort wechseln, so müssen die Magnete verschoben werden, wenn das Schiff den geographischen Ort wechselt. — Die quadrantale Deviation =

0 oder

. (fZ+ Q) erfordert zum Ausgleich

von

\AD~ T E². sin 2 (£' + ß), worin tg 2/S = ist, ist Kuli, wenn £' + /? =

90, 180 oder 270° ist; sie entspricht der Wirkung eines Stabes horizontalen weichen Eisens, welcher mit der Schiffsaxe den Winkel ß bildet. Man kann daher die quadrantale Deviation beseitigen durch einen andern weichen Eisenstab in entsprechender Entfernung von der Kompassrose, aber rechtwinkelig zum ersteren. Gewöhnlich benützt man zwei Kugelkorrektoren aus weichem Eisen zu beiden Seiten der Kose. Ist E << 1⁰ 30', so wird es nicht kompensirt. Ist E ]> 2⁰, so muss man ß bestimmen und die Axe der Kugelkorrektoren entsprechend gegen die Schiffsaxe verdrehen [3]. — Die Deviationen infolge der Krängung werden durch einen vertikalen Magneten kompensirt, welcher beim Ortswechsel verschoben werden muss. Sind die Koefficienten P, G, D und E möglichst auf Null reduzirt, so ist à = 31, d. h. auf allen Strichen konstant. Da ferner Hß¹ — ÄlH² (1 + 3l²) ist, so wird, da 3D sehr klein, Pj — ÀH, d. h. die Richtkraft der Nadel an Bord ist für alle Striche konstant. Die Kompensation hebt daher die Schwankungen der Richtkraft der Nadel auf und wird ausserdem durch die Kugelkorrektoren vergrössert.

Bei Aufstellung der Kompassse an Bord ist vor allem für den Regelkompass ein möglichst günstiger Standpunkt auszuwählen. Derselbe ergibt sich aus folgenden Gesichtspunkten. Es dürfen sich innerhalb einer Entfernung gleich der halben Schiffsbreite keine vertikalen Eisenmassen befinden ; desgleichen in einer Entfernung von 5 m vom Kompass keine beweglichen Eisenteile, dabei sind Plätze mit heftigen Erschütterungen zu vermeiden. Da mit dem Regelkompass alle Peilungen und Azimute genommen werden, so muss seine Aufstellung einen freien Ueberblick gestatten. Für Schiffe, welche auf nördlicher Halbkugel erbaut sind, ist der Kompass, falls das Schiff mit dem Bug nach Norden auf Stapel gestanden hat, möglichst nach vorne, bei Schiffen, mit dem Bug nach Süden erbaut, möglichst nach hinten aufzustellen ; bei Schiffen, welche in der Richtung Ost-West erbaut sind, steht der Kompass am besten mittel-schiffs [11].

Litteratur : [1] Evans, F. S., Elementary manual for the deviations of the compass in iron ships, London 1889. —■ [2] Evans & A. Smith, Admiralty Manual for the Deviations ot the compass, London 1882. — [8] Collet, A., Traité de la régulation et de la compensation des compas, Paris 1886. — [4] Handbuch der Navigation, Berlin 1879. — [5] Handbuch der nautischen Instrumente, Berlin 1890. — [6] Der Kompass an Bord, Hamburg 1889. —

[7] Rottok, Die Deviationstheorie und ihre Anwendung in der Praxis, Berlin 1881. — [8] Der Schiffskompass, Oldenburg. — [9] Mitteilungen aus dem Gebiete des Seewesens, Pola 1888,

S. 271. — [10] Das., 1890, S. 1. — [4] Johow, Hilfsbuch für den Schiffbau, Berlin 1884. Tj. Schwarz.

Kompass, in der Markscheidekunst, s. Hängezeug und Bussole.

Fickentscher.

Kompensation, Einrichtung, um die durch die Temperaturschwankungen verursachten Aenderungen in der Schwingungsdauer des Taktgebers (Pendels, Unruhe) auszugleichen (s. Chronometer, Bd. 3, S. 56 und U h r e n).

Kompensation, der Rohrleitungen, s. d. und Dampfleitungen, Bd. 3. S. 180, Kraftübertragung, hydraulische, und Stopfbüchse.

Kompensationskupplung*, s. Ausdehnungskupplung.

Kompensationsmagnet, s. Galvanometer.

Kompensationsregulator, s. Weberei.

Kompensationsreservoire, solche Sammelbehälter oder Stauweiher (Sammelteiche), welche durch Ansammlung unbenutzter Abflussmengen (Hochwasser) eines Wasserlaufes und geregelten Ablass derselben Entschädigung (Kompensation) zu gewähren haben, wenn ein Teil der von den Werkbesitzern am Wasserlaufe früher benützten Normalwassermenge für andere Zwecke (z. B. Quellen für Wasserversorgung) abgeleitet wird (s. Teiche).

Kompensations Vorrichtung (Dilatations vor ri eil tu ng), s. Auszugsvorrichtungen bei Brücken.

Kompensator, s. Dampfleitung, Galvanismus und Zirkularpolarisation.

Komplanation, die Berechnung des Inhalts krummer Flächen.

I. Komplanation in Parallelkoordinaten. —- Gesucht Stück# der Fläche z=f(x,y), welches begrenzt ist durch die Ebenen x = xn und x = xx und die Cylinderflächen y — y (x) und y = ip (x). Es ist

Kresnik.

)j₁₊^y₊^ydy.

*0 <f O)

Beispiel: Böhmisches Gewölbe, d. h. Fläche der Kugel x~ -j- y² -j- z² = c², begrenzt durch die Ebenen x = 0, x — a; y — 0, y — b. Es ist: S — c (an -j- bß — cy), wenn

; sin/9 =

sin « =

sin y — sin a sin ß.

\/ c² — b²

Besondere Fälle der Komplanation in Parallelkoordinaten

a. Bei einer Drehungsfläche, welche durch Drehung der Kurve y=f(x) um die ar-Axe entsteht, hat das von den Ebenen x — Xq und x — xx begrenzte Stück die Fläche

s=i*pÿi+(j£.y

a-o

dx.

Beispiele: Drehungsellipsoid ~g~~h ^    —⁻

«) a > b

Cl~

V«² — b²

arc cos

ß)a<ß

S = 2rtb Çb -f-

b -f- \f b² — a²

V 6» — a²

b. Der Körper sei begrenzt durch zwei Cylinderflächen y — <p (er) und z = v (r), durch die Ebenen y = 0, z = 0, x — x₀, x — X\ ; so ist die Fläche des ersten Cylinders, die an der

Begrenzung Teil nimmt, Sx

=p m&)‘

#0

d x die entsprechende Fläche des zweiten

Cylinders St

-r-MHY

dx.

a-o

Beispiele : «. Parabolisches Klostergewölbe gibt mit (f {x) — AA j y, (x) = b \/(a⁴ -j- 4c² æ²)³— a⁶ ,    ..

—---——-—--: also die ganze Flache (iur x = a)

a    12a² c²_’_    °

b \f(a² -f- 4c²)³ — a³

x₀ = 0; xx—x:S%

12

c²

c(n² — x²)

«²

\Ja² — c² '

— j V-’(x) ==-^- V®² — a²; 1. ist a > c; e

n l A—Jag gedrückte Gewölbe. 2. Ist a < c ; l Je 1 — e /

1-L^ä    \

—K-al-ctg ź 1 das überhöhte Gewölbe, y) Kreisförmiges Klostergewölbe

ß) Elliptisches Klostergewölbe <p (x)

= i db ^1 -j-so ist Sn — \ab i 1 -f-

rjfi    _

- —— ; y (x) == y x² — a² gibt S% = a b.

II. Komplanation im gemischten Polarsystem. — Das auf der Fläche z=f(r, (p) durch die Cylinderfläche r=/₁(ç?) und die Ebenen <p — <p0 und (p — (px begrenzte Stück hat die Fläche

so ist Sn

\f<c²—a²

T (®)

d r.

III. Kom pi a, nation im reinen Polarsystem. Das auf der Fläche r=f{(p, d) durch die Kegelfläche fp—f\ iß) und die Ebenen d — $₀ und d = d{ begrenzte Stück ist

d <p.

Litteratur: [1] Serret, Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung, deutsch von Harnack, Bd. 2, 2. Hälfte, Leipzig 1885, Kap. 5. -—- [2] Schlömilch, 0., Uebungsbuch Studium der höheren Analysis, 2. Teil, 2. Aufl., Leipzig 1874, § 17—18; 27—29.

Komplement eines Winkels oder Bogens ist die Ergänzung desselben oder 90 °. Komplement des Logarithmus einer Zahl ist der Logarithmus ihres reziproken Werts.

Komplementärfarben, s. Farben, Bd. 4, S. 82. Komplettgiessmaschine, s. Schriftgiess er ei.

Komplettmaschine, s. Schnellpresse.

Komplex. 1. Eine dreifach unendliche Schar von geometrischen Gebilden (z. B. von Geraden, Kugeln u. s. f.), welche aus den vierfach unendlich vielen überhaupt vorhandenen herausgegriffen wird (s. Liniengeometrie);

Wölffing.

Komplexe Grössen, Summen von reellen und imaginären Grössen; sie sind von der Form a + b i. Zwei komplexe Grössen sind dann und nur dann einander gleich, wenn die reellen und die imaginären Teile einzeln einander gleich sind; aus a+bi — a‘+b‘i folgt daher a = a‘\ b — b‘. Zwei komplexe Grössen a+ bi und a — bi, die sich nur im Vorzeichen des imaginären Teils unterscheiden, heissen komplex konjugirt oder kurz konjugirt. Ihre Summe 2 a und ihr Produkt a²4-&², die sogen. Norm, ist reell. Hat eine Gleichung mit reellen Koefficienten eine komplexe Wurzel, so hat sie auch die zu derselben konjugirte.

Eine komplexe Zahl a-\-bi wird geometrisch dargestellt, indem man ihr in einer Ebene (der sogen. Gaussschen Ebene) vermittelst eines rechtwinkeligen Koordinatensystems den Punkt (a, b) zuordnet. Dabei bilden sich die reellen Zahlen auf der æ-Axe, die rein imaginären auf dery-Axe ab. Führt man noch Polarkoordinaten ein, so heisst der Radiusvektor r — \f a² + 5²

auch absoluter Betrag oder Modul ; hierzu kommt noch die Amplitude y = arc tg —. Dabei ist

iy    _    _    iy    _    a

a -\-b i — r (cos y -f- i sin y) — r e , wobei cos y -f- i sin y — e als Richtungskoefficient bezeichnet wird.

zum Wölffing.

ZU

IO y

Wölffing.

2. s. Komplexe Grössen.

Jede Funktion einer komplexen Grösse lässt sich auf die Form einer komplexen Grösse bringen.

Hierbei gelten die Formeln : n + b i + (a¹ 4 b‘ i) = a + a¹ + (b + b¹) i ;

r (cos y + i sin y).r‘ (cos y‘ -f- i sin y') — rr‘ [cos (y -(- y') -j- i sin (y -f- <p)] 5

r- (cosy' + !siu y') = 4 t«0B — y') + i sin - y')];

m    ...    . x+{y

— r (cos m<f 1 sin rn y) ; e

r (cos y -f- i sin y)

[r (cos y -f- i sin y)]

= e (cos y -j- i sin y) ; a

xtiij

— a [cos (y l a) -f- i sin (y l a)] ;

I (x -f- i y) = i l (x² + y²) -f- iarc tg — ;

sin (x 4- i y)

y ,

e -j-e

—y

« -f

to

cos x — 6o§ y siu x -{- i ©ill y cos x ;

cos {x -f i y) — "—g⁻

—y

—y

COS £C

sin æ = (£o§ y cos æ — i ©in y sin æ ;

tg (a? + i y) —

Wüî£i(.V*)

sin 2 a? -|- i ©in 2 .y

( 2 <j    — 2iA

Ve -f- e / -f" 2 cos 2 æ

arc sin (æ -f- ®ÿ) = arc sin Til (S -f⁻ V S~ -|-1) ; arc cos y = arc cos T— i l (S -f- y Sz -|- 1),

s—i V(i + æ)²4-y* + V(i—x)²4~v‘z ; T=i W(i + x)² -f- y² — V(i — x)² 4~ y²] ;

i X»-Ki + y)a

1 — (a-2 + ÿ²)    4    æ² + (l — y)²

1 , ig<e»+(l+y)«

J-t-4 *» + (! — y)²’

wo

arc tg (æ + i y) = { arc tg

2«

für x² -(- Z/² < 1 und arc tg (x + i y)

= ł [j*

— arc tg

Wölffing.

Komplexion, s. Kombinationslehre.

Komponente, s. Seitenkraft.

Komposit, s. Schiffbau.

Kompositebild, s. Photographie.

Komposition (Zinnsolution), s. Zinn chloride.

Kompositionsmetall, s. Zinnlegirungen.

Kompositionssclrwarz, Rückstand bei der Berlinerblaufabrikation, als schwarze Farbe dienend.

Kompostdünger besteht aus einer Mischung von Erde mit pflanzlichen, tierischen und mineralischen Stoffen. Zu seiner Herstellung sind alle möglichen zersetzungsfähigen Abfälle aus dem landwirtschaftlichen und Haushaltungsbetriebe, wie Fleisch- und Knochenstücke, Blut, wollene Lumpen, Leder, Krautstengel, Kehricht, Unkrautsamen, Bachkraut und andere Unkräuter, ferner Grabenschlamm, Strassenabraum, Mergel, Rasen etc., mit Hutzen zu verwenden. Dieselben Averden mit Erde zu einem Haufen geschichtet, und die Masse wird von Zeit zu Zeit umgestochen, um eine innige Mischung zu erzielen und der Luft Zutritt zu verschaffen. Der sich entwickelnde Zersetzungsprozess wird durch Zugabe von etwas gebranntem Kalk, ferner durch Begiessen mit Jauche und durch Zwischenlegung von Pferde- und Sclrweinemist befördert. Der Kompost ist als reif zu betrachten, wenn die sämtlichen organischen Gemengteile vollkommen zersetzt sind und sich mit den erdigen Teilen zu einer gleichmässigen schwärzlichen, krümeligen Masse umgeAvandelt haben, was immerhin einige Monate bis Jahresfrist erfordert. Die Kompostdüngung hat vorzügliche Wirkung insbesondere auf schlechten, namentlich moorigen Wiesen, vorausgesetzt, dass dieselben gut entwässert sind. Auf den berühmten Wiesenanlagen Ober italiens wird eine ausgedehnte Kompostwirtschaft durch Vermengung des bei der regelmässigen Reinigung der Wassergräben sich ergebenden Grabenschlamms mit Stallmist betrieben; der Kompost Avird im Frühjahr mit Hilfe der BeAvässerung überallhin gleichmässig verbreitet und in den Boden eingeschlämmt. Im grössten Massstab Avird die Kompostirung durch die holländische Stadt Groning-en betrieben. Daselbst Averden sämtliche Abtrittstoffe der städtischen Bevölkerung samt dem Strassenkot und den zersetzungsfähigen Hausabfällen in einer hierzu erbauten städtischen Anstalt zu Kompost verarbeitet, Avelcher zu Schiff in die nalie-gelegenen Moordistrikte verfrachtet und als Hauptdüngemittel auf den berühmten Vecnkulturen venvendet Avird.

Die menschlichen Answurfsstoffe Averden in den Abortanlagen in tragbaren Kübeln gesammelt (AVasserklosets sind hierbei selbstverständlich ausgeschlossen) und deren Inhalt in kastenförmigen, sorgfältig verschlossenen AVagen nach der ausserhalb der Stadt gelegenen Kompostanstalt abgeführt. Aus dem ebenfalls dahin verbrachten städtischen Kehricht werden die brauchbaren Stoffe ausgelesen und samt den Exkrementen mit Erde zu dem mehrere Meter hohen Komposthaufen aufgeschüttet. Durch Säulen getragene eiserne Dächer halten den Kegen ab und verhindern das Auswaschen des Kompostes. Die Unterlage eines jeden 30 m langen und 12 m breiten Haufens bildet ein dicht gepflasterter, mit starker Neigung grubenartig zu einem Tiefpunkt sich senkender Boden, von welchem die aus dem Komposthaufen ausfliessendc Jauche in einer unterirdischen Rohrleitung zu einem Sammelbehälter abgeleitet Avird. Der Verkauf des Kompostes findet jährlich dreimal in öffentlicher Versteigerung statt und liefert der Stadt nach Abzug sämtlicher Kosten für die Sammlung und Verarbeitung der Abfallstoffe noch einen erheblichen Gewinn. Die schon 300 Jahre alte, in der neuesten Zeit mit einer mustergiltigen Betriebsstätte versehene Kompostwirtschaft von Groningen ist deshalb besonders bemerkenswert, weil sie die Frage der Verwertung der städtischen Schmutzstoffe in einer den landwirtschaftlichen und finanziellen Anforderungen vollkommen entsprechenden AVeise Avie kein anderes der bekannten Systeme löst. Allerdings ist dies nur unter den eigenartigen Arerhältnissen möglich, wie sie durch die Nachbarschaft der Moorkolonien geboten werden.    Brach.

Kompoundpanzer, s. Schiffspanzer.

Kompresse, s. L a ff e t i r u n g.

Kompressibilität, s. v. w. Zusammendrückbarkeit. Speziellere Bedeutung s. unter Kompres sions ko efficient.

Kompression, s. Steuerung.

Kompression, des Baugrundes, s. unter Verbesserung sc blecht en B a u g r unde s.

Kompressionsbremsen, s. Luftdruckbremsen.

kompressionskaltdampfmaschinen, s. Kälteerzeugungsmaschine, S. 355.

Koinpressionskoefficient. — Wirkt auf die ganze Oberfläche eines Körpers lediglich ein gleichmässig verteilter Normaldruck von p per Quadrateinheit und es findet bei konstanter Temperatur durch eine Aenderung dp von p eine

Aenderung -aJ der Yolumeneinheit statt, so heisst

1 d V

v dp

der Ivompressionskoefficient des betreffenden Körpers, wonach derselbe auch annähernd die Yolumenabnahme per Yolumeneinheit,--

Druckzunahme Ap — 1 bei konstanter Temperatur bedeutet (gewöhnliche Definition). Häufig wird y als Kompressibilität bezeichnet (der Ausdruck scheinbare Kompressibilität bezieht sich auf den ausYersuchen erhaltenen Wert von y vor Berücksichtigung erkannter Fehlerquellen). Wird anstatt des im allgemeinen variablen Kompressionskoefffcienten y ein konstanter mittlerer Kompressions-koefficient y' eingeführt, welcher von pi bis p die gleiche Yolumenänderung v — vi wie der variable bedingt, so hat man nach [1]:

1.

durch die

1    . vx

- logn —,

p — _pi ° v

und mit Rücksicht auf die Reihe für logn, wenn die Yolumenänderungen so

klein sind, dass das Quadrat und höhere Potenzen von v ^gegen letzteren

Wert vernachlässigt werden können:

1 Vi — v

2.

V = Vi [1 — / (p — pi)].

3.

vi P~Pi \

In 1.—3. können unter v,vx die Yolumen der Gewichtseinheit oder die ganzen Yolumen des betrachteten Körpers verstanden werden. Beziehungen zwischen y und anderen Koefficienten (Ausdehnungskoefficient, Spannungskoefficient) s. z. B. [1] S. 476.

Für Gase und Dämpfe werden die Volumenänderungen am einfachsten aus der Zustandsgleichung und verwandten Beziehungen berechnet (s. Boylesches Gesetz, Boyle-Gay-Lussacsches Gesetz, Gase, gasförmige Körper, Dampf, gesättigter und überhitzter, auch [11] S. 97).

Für Wasser hat man nach Grassi (Annales de chimie et de physique 1837, XXXI,

p. 437) z. B.

3,50

6,35 Atm.

53,0»

y = 0,0000499    0,0000480 0,0000462 0,0000453 0,0000441,

wonach die Zusammendrückung von 1 cbm Wasser von 5,34 Atm. Druck und 18° Temperatur durch eine Atmosphäre Druckerhöhung 0,0000462 cbm und durch 50 kg per Quadratzentimeter, da 1 Atm. = 10333 kg per Quadratmeter = 1,0333 per Quadratzentimeter, wenn / — y gesetzt wird, nach 3.:

wenn

und konstant

3,25

5,34

6,60

4,0

10,8

18,0

34,5

50

_ 0,0000462 , nooo = 0,00224 cbm = 2,24 1.

V\    1,0333

Violle gab auf Grund der Versuche von Grassi für gewöhnliche Drucke [9] S. 508:

y = 0,0000503 + 0,0000013185 t — 0,000000037341», und Röntgen [2] S. 660 erhielt für 18° genau wie Grassi y hat Amagat Versuche angestellt [10]. Er erhielt für 10 000 000 /

t — 0

Vi —v

0,0000462. Bei höheren Drücken

bei

1 bis 100 Atm: „ 100 „ 200 „ : und insbesondere

von

bei t = 0

10

15

20°

von

1— 25 Atm.

25— 50 „

50— 75 „

75—100 „

Bei sehr hohen Drücken können bedeutend kleinere Kompressionskoefficienten massgebend sein, wie folgende von Amagat [7] erhaltenen Werte von 10000000 / bei 0° zeigen.

525

516

509

502

494

491

491

488

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

512

OIN CO O îD CO CO O

495

480

465

457

454

454

451

447

491

476

456

453

449

446

442

438

40

für Wasser Aether 475 416

Alkohol

von

1— 500 Atm.

Zahlreiche Versuche sind über die Kompressibilität des Quecksilbers angestellt worden. Es erhielten bei wenig von 0° verschiedener Temperatur : Régnault 0,00000352, Grassi 0,00000295, Tait 0,0000036, Amagat 0,0000039, de Metz 0,00000874, wonach Quecksilber von allen Flüssigkeiten die kleinste bekannte Kompressibilität besitzt. De Metz [8] konnte für Quecksilber von 0 bis 19,4° ausdrücken:

1072

769

358

324

292

708

537

452

371

566

458

385

331

y = 0,00000374 + 0,0000000877 t.

Näheres und weitere Kompressionskoefficienten von Flüssigkeiten s. u. a. [6] S. 359, [9] S. 508, [12] S. 326, 330, 333, [11] S. 265.

Für elastische Volumenänderungen isotroper fester Körper liefert die Elastizitätslehre (s. [6] S. 224, [12] S. 235, und Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 170) hei konstanten Werten des Elastizitätsmoduls E (s. d.) und des Elastizitätsquotienten e (s. d.) mit fi = 1 ! e :

g — 2 _3 e E

(1 - 2 fl),

worin unter gewissen Voraussetzungen (s. hierüber und überWerte von e,p unter Elastizitätsquotient) ß —4, ,« = 0,25 wäre. Amagat erhielt durch Versuche für p, E in Atmosphären, d. h. in Einheiten von 1,0333 kg per Quadratzentimeter, auf Grund von 4. [5] :

E per Quadratzentimeter 677500 624200 2033300 1197900 1068000 1205000 162600

und ohne Anwendung von Elastizitätsformeln [4]:

für Glas

von 1 bis 500 Atm. . 0,000002250 . 0,000002248 . 0,000002235 . 0,000002229

für

Deltametall Blei . . .

0,2451

0,2499

0.2694

0,3288

0,3305

0,3333

0,4252

0,000002197

0.000002405

0,00000680

0,00000857

0,00000953

0,00001021

0.00002761

für Kristallglas 0,000002454 0,000002424 0,000002415 0,000002405,

wonach die festen Körper im allgemeinen weit weniger kompressibel als die Flüssigkeiten sind und ihre Kompressibilität mit p zu wachsen scheint. Werte von y für andere feste Körper s. u. a. [11] S. 103.

Litteratur: [1] Rühlmann, Handbuch der mechanischen Wärmetheorie, I, Braunschweig IK76, 8.466. — [2] Röntgen und Schneider, Ueber die Kompressibilität des Wassers, Wiedemanns Annalen 1888, XXXIII, S. 644. — [3] Amagat, Compressibilité du mercure et du verre, Comptes rendus 1889, CVIII, p. 228. — [4] Amagat, Détermination directe de la compressibilité du verre, du cristal et des métaux, jusqu’à 2000 at., Comptes rendus 1889, CVIII, p. 729. — |5J Amagat, Recherches sur l’élasticité des solides, Comptes rendus 1889, CVIII, p. 1199. — [6] Winkelmann, Handbuch der Physik, I. Allgemeine und spezielle Mechanik, Akustik, Breslau 1891, 8.220, 224, 355. -— [7] Amagat, Sur les lois de compressibilité des liquides, Comptes rendus 1892, CXV, p. 638, 919. — [8] De Metz, Ueber die absolute Kompressibilität des Quecksilbers, Wiedemanns Annalen 1892, XLVII, S. 706. — [9J Violle, Lehrbuch der Physik, I. Mechanik, Berlin 1893, S. 497.— [10] Amagat, Dilatation et compressibilité de l’eau, Conrptes rendus 1893, CXVI, p. 41. — [11] Landolt und Börnstein, Physikalisch-chemische Tabellen, Berlin 1894, S. 265. — [12] Wüllner, Lehrbuch der Experimentalphysik, I. Allgemeine Physik und Akustik, Leipzig 1895, S. 235, 317.

Kompressionskurve, s. A eus sere Arbeit.

Kompressionswärme wird mitunter die bei der Kompression eines Körpers ohne Wärmezu- oder Abfuhr erscheinende Wärme genannt. Dieselbe entstellt durch Umwandlung der mit der Zusammendrückung verbundenen äusseren Arbeit (s. d.) in Wanne und kann bei Gasen und Dämpfen sehr bedeutend werden (vergl. Adiabatische Zu stands ander un g en); sie lässt sich aber auch bei Flüssigkeiten und festen Körpern an merklichen Temperaturerhöhungen nachweisen. Im Gegensätze zur Kompressionswärme steht die bei der Expansion ohne Wärmezu- oder Abfuhr verschwindende Wärme. Näheres s. Wüllner, Lehrbuch der Experimentalphysik, II, Leipzig 1896, S. 598; Eiihl-mann, Handbuch der mechanischen Wärmetheorie, I, Braunschweig 1876, S. 447, sowie bezüglich der Kompressionswärme von Gasen und Dämpfen in allen Lehrbüchern der mechanischen Wärmetheorie.

Kompressoren, s. Kälteerzeugungsmaschine, Luftkompressoren, Luftpumpe.

Weyrauch.

Weyrauch.

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Koiichoide des Nikomedes (Muschel-liuie), eine Kurve vierter Ordnung, welche dadurch entsteht, dass eine Gerade sich um einen Punkt 0 dreht und auf ihr ihrem Schnittpunkt mit einer festen im Abstand p von 0 befindlichen Geraden ein Stück m nach beiden Seiten abgetragen wird.

Ihre Gleichung in Parallelkoordinaten ist (er²-)-?/²) (P — y)² = m² y~, in Polarkoordinaten (r ± m) cos 9p=p. Im unendlich fernen Punkt der festen Geraden y = p hat die Konchoidc einen Selbstberührungspunkt mit der Geraden als Asymptote; sie geht durch die unendlich

fernen Kreispunkte und besitzt dreierlei Formen: je nachdem nämlich

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m)p

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Twr:

p ist der Ursprung

ein Doppelpunkt, Rückkehrpunkt, isolirter Punkt (Kurven a, b, c in der Figur). Im letzteren Fall sind vier, sonst nur zwei reelle Wendepunkte vorhanden.

von

Anwendungen dieser Kurve: Dreiteilung des Winkels, Konstruktion zweier mittleren Proportionalen zwischen zwei Strecken, graphische Lösung Gleichungen dritten und vierten Grads und endlich (nach Yignola) Verjüngung der Säulenschäfte.    ' wölffing.

Koncykliscll heissen zwei sphärische Kegelschnitte, welche dieselben cyklischen Bogen besitzen, d. h. welche auf einer Kugel von zwei Kegeln ausgeschnitten werden, deren Kreisschnittebenen dieselben Stellungen haben.

Litteratur: Salmon, G., Analytische Geometrie des Raumes, deutsch von Fiedler, 1. Teil,

3. Auf!., Leipzig 1879, S. 353.    Wölffing-

Kondensation, Verdichtung, in spezieller Bedeutung Flüssigmachung eines Gases (s. L u ft kom pressor en, Kälteerzeugungsmaschine, Dampf, Gase, gasförmige Körper), namentlich die Zurückführung des Wasserdampfes in Wasser (s. Heizung etc., S. 134). Die Kondensation des Dampfes bei Dampfmaschinen geschieht in den mit diesen verbundenen Kondensatoren und bezweckt eine bessere Ausnützung des Dampfes. Während bei den Maschinen ohne Kondensation auf die der wirksamen Kolbenfläche entgegengesetzte Fläche der äussere Luftdruck wirkt, als wirksamer Ueberdruck daher nur die Differenz zwischen dem Dampfdruck und dem Luftdruck in Rechnung zu setzen ist, wird bei den Maschinen mit Kondensation dieser Gegendruck auf etwa ljl0 Atm. verringert, der ganze wirksame Druck daher um nahezu eine Atmosphäre vermehrt.

Arbeitet z. B. eine Maschine mit 4 Atm. Ueberdruck, so wird bei Anwendung der Kondensation etwa 0,9 Atm. gewonnen, so dass der neue wirksame Druck 4,9 Atm., das Ver-4 9

liältnis beider = 1,225, der Gewinn also 22,5 % beträgt. Arbeitet die Maschine dagegen

mit 8 Atm. Ueberdruck, so ist der gesamte Gewinn bei gleichem Kondensatordruck= 1,1125

oder lDfi °/o, d. h. nur die Hälfte dés obigen. Es geht hieraus hervor, dass mit zunehmender Betriebsspannung der Nutzen der Kondensation verhältnismässig geringer wird. Ein Teil der gewonnenen Arbeit geht übrigens zum Betriebe der Kondensatorluftpumpe und der Wasserpumpe verloren.

Eine Hauptbeclingung für die Anwendung der Kondensation ist das Vorhandensein von Kühlwasser in genügender Menge. Die Beschaffung desselben erfolgt neuerdings häufig mittelst sogen. Rückkühlanlagen (s. Gr a dir werke, Bd. 4, S. 752), welche die wiederholte Abkühlung des Kondensationswassers bewirken und nur einen geringen täglichen Zusatz von Kühlwasser benötigen. Die bei der Kondensation freiwerdende latente oder Verdampfungswärme (537 W.-E. für 1 kg Dampf) muss vom Kühlwasser aufgenommen werden.

Hieraus berechnet sich leicht die Kühlwassermenge für 1 kg Dampf, wenn die Anfangsund Endtemperatur des Wassers und Dampfes gegeben ist. Man findet sie annäherungsweise

nach der Gleichung W

von einer Temperatur t (in Celsiusgraden) und T die Mischungstemperatur ist. Für mittlere Dampfdrücke ergiebt sich hieraus die AVassermenge W zu 25—30 kg für 1 kg Dampf.

Nach erfolgter Kondensation ist im Kondensator ein Gemisch von Kühl- oder Einspritzwasser, Kondensationswasser, Dampf und Luft vorhanden, welch letztere mit dem Kühlwasser in den Kondensator gelangt. 1 kg Wasser enthält im Mittel 0,07 1 Luft gebunden, so dass, wenn man 25 kg Einspritzwasser für 1 kg Dampf annimmt, jedem Kilogramm des letzteren 1,75—2 1 in den Kondensator eingeführter und aus demselben wieder zu beseitigender Luft entspricht.

630 T ^ worjn jY f|je fpr \ Pg Dampf erforderliche Wassermenge

Die bei der Kondensation entstehende Spannungsverminderung oder Erzeugung des Vakuums ist aus der Volumverminderung des Dampfes bei der Kondensation zu erklären. Da das Gewicht eines Kubikmeters Dampf von 1 Atm. absoluter Spannung bei einer Temperatur von 99,09° 0. 0,5823 kg beträgt, also bei gleicher Spannung und Temperatur 1 kg Dampf ein Volumen von 1,717 cbm, nach der Kondensation, theoretisch aber nur ein Volumen von 1 1 oder i/iooo cbm einnimmt, so wird hieraus ohne weiteres klar, dass der noch zurückbleibende unkoudensirte Dampf und die Luft eine ausserordentliche Volumvergrösserung, also Druckabnahme erleiden.

Litteratur: ’Weisbach-Herrmann, Lehrbuch d. Ingenieurmechanik, 5. Auf!., Braunschweig 1883—1887, 2. Teil, 2. Abt., § 241 u. 307; Inhaltsverz. d. Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1883—1893, Art. Kondensation; speziell über den Nutzen der Kondensation s. d. Zeitschr. 1891,

v. Ili er in g

S. 263/328. '

Kondensation, elektrische, s. Kondensator, elektrischer.

Kondensationshygrometer, s. Feuchtigkeitsmesser.

Kondensationstemperatur, s. Dampf und Dampf, gesättigter, auch Gase, gasförmige Körper (Verflüssigung derselben).

Kondensationswasserableiter, s. Dampfwasserableiter, Bd. 3,S.211.

Kondensator, ein Apparat zur Kondensation oder Flüssigmachung von Dämpfen. Speziell versteht man unter Kondensator den Apparat zur Verdichtung des Betriebsdampfes von Dampfmaschinen durch Abkühlung mit Wasser. — Je nach der Methode der letzteren unterscheidet man Einspritz- oder Mischkondensatoren, bei welchen der aus dem Dampfcylinder kommende Abdampf im Kondensator durch entgegengespritztes Wasser kondensirt wird, und Oberflächenkondensatoren, bei welchen der Dampf sich innerhalb, bezw. ausserhalb gekühlter Bohre niederschlägt, um welche, bezw. durch welche Kühlwasser fliesst, wobei also eine direkte Berührung oder Mischung des Dampfes mit dem Kühlwasser ausgeschlossen ist. Die erstere Art findet meistens

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die letztere bei

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hei stationären Schiffsmaschinen Anwendung. Bei der ersten Klasse sind zwei Hauptarten zu unterscheiden: solche mit

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Parallelstrom oder gemeinsamer Luft- und Wasserabführung und solche mit Gegenstrom oder getrennter Luft- und Wasserabführung. Zur ersteren Klasse gehören weitaus die meisten Kondensatoren

Fig. 1.

von stationären Maschinen, zur letzteren vor allem der Weisssche Kondensator [1 ], bei welchem das Gegenstromprinzip am vollkommensten durchgeführt und infolge dessen der Kraftbedarf und Wasserbedarf gegenüber den gewöhnlichen Mischkondensatoren gering ist; ferner die Kondensatoren mit getrennter Luft- und Wasserabführung von Becker, Horn, Biedler, Oerlikon, Biedinger u. a. [2]. Zur Bewegung des Luft- und Dampfgemisches und des im Kondensator enthaltenen Wassers dienen die von den Dampfmaschinen meistens direkt angetriebenen Luft- oder Konden-x satorpumpen, in lie-gender und stehender Ausführung, mit Gummi- oder Lederklappen, oder Gummi- und Metallventilen versehen.

Die Ausführung einer stehenden Luftpumpe der Maschinenfabrik von Kuhn in Stuttgart ist aus Fig. 1 zu ersehen. Das Wasser-, Luft- und Dampfgemisch tritt bei A in den doppelwandigen Cylinder C ein, in dessen Innerem der hohle Kolben B sich auf- und niederbewegt.

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Fig. 3.

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Fig. 4.

Fig. 2.

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Eine ringförmige Oeffnung D dient zum Eintritt der Luft und des Wassers, sobald der obere Land des Kolbens den Ringkanal geöffnet hat. Das über dem Wasserspiegel befindliche Dampf-und Luftgemisch tritt zuerst über den Kolben. Durch den Niedergang des letzteren wird das unterhalb desselben befindliche Wasser aus dem Cylinder C durch den Ringkanal Dfin den Hohlraum des Kolbens gedrückt. Wenn nun auch beim Aufgang des Kolbens ein Teil des Wassers durch den Ringkanal D wieder abfliesst, so ist bei dieser Konstruktion der gänzliche Fortfall von Säugventilen und die hierdurch bewirkte einfachere und billigere Herstellung und grössere Betriebssicherheit beachtenswert und vorteilhaft gegenüber anderen Konstruktionen mit Säugventilen.

Die Konstruktion einer stehenden Kondensatorpumpe mit Gummiventilen (Ausführung von R. Trenk in Erfurt) [3] ist aus Fig. 2 ohne weitere Erklärung verständlich. Diese Luftpumpe gehört zu einer stehenden Verbundmaschine mit im hinteren Framen oder Ständer angebrachter Oberfiächenkondensation. Die Anordnung einer liegenden Luftpumpe ist aus den Fig. 3 und 4 (Ausführung der Maschinenbauanstalt „Humboldt“ in Kalk bei Köln) zu ersehen. Die Saugklappen liegen unten, die Druckklappen oben und ist die Pumpe doppelt wirkend.

Ausser den erwähnten Arten von Kondensatoren finden in neuerer Zeit die Körting sehen Strahlkondensatoren mannigfache Anwendung, bei welchen der aus der Maschine abgehende Dampf in einem Strahlapparat mit dem Kühlwasser gemischt wird. Der Abdampf saugt hierbei das Kühlwasser an und erzeugt ein Vakuum von 0,8—0,86 Atm. (60—65 cm Quecksilber), wobei die erforderliche Wassermenge im Minimum gleich dem 25fachen Dampfgewicht ist [4]. Ueber 0berflächenkondensatoren s. [5] und Kondensator für Schiffsmaschinen.

Bei grösseren Anlagen, namentlich Hüttenwerken, wo eine grössere Anzahl zerstreut liegender Maschinen an dem Nutzen der Kondensation teilnehmen sollen, wendet man neuerdings an Stelle einzelner, durch jede Maschine betriebener Kondensatoren sogen. Zentralkondensationen an. Dieselben sind mit einer besonderen Dampfmaschine, Zentrifugalpumpen, Kolbenpumpen, Ventilatoren und Luftpumpen versehen und fast immer mit einer grösseren Rückkühlanlage (s. Gr a dir werke) verbunden [6]. Auch bei diesen, im übrigen kostspieligen Anlagen lässt sich eine Kohlenersparnis von 15—20, ja selbst 25 °/0 erreichen. Hierher gehören die Theissenschen Zentralkondensationsanlagen, die Kl ein sehen Zentralkondensationen der Firma Klein, Schanzlin & Becker in Frankenthal, die Körtingschen Zentralkondensationsanlagen mit Streudüsen oder Zerstäubern und Sammelbassins u. a. m. Wir verweisen auf die Kataloge dieser Firmen.

Litteratur: [1] Zeitsclir. d. Ver. deutsch. Ing. 1888, S. 9; 1891, S. 293. — [2] v. Ihering, Gebläse, Berlin 1893, S. 242, Luftpumpen mit getrennter Luft- und Wasserabführung. — [3J Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1891, Taf. 7. — [4] Heber Wasserstrahlkondensatoren, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1892, S. 570, 1009, 1124, 1527 ; ebenda 1896, S. 269. — [5] Oberflächenkondensatoren, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1893, S. 258, 940, 1149, 1216; 1895, S. 53; 1896, S. 469, 1315. — [6] Ueber Zentralkondensation für Walzwerke, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1887, S. 234; ferner Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1889, S. 768; 1893, S. 1275; 1895, S. 230; ausserdem: Weisbacli-Herrmann, Ing.-Mechanik, Braunschweig 1883—1887, Bd. 2, Abt. 2, S. 1112 ff.    ». Ihering.

Kondensator für Schiffsmaschinen wird seit Einführung hoher Dampfspannungen und mehrfacher Expansionsmaschinen nur als Oberflächenkondensator ausgeführt. Nur auf Flüssen und in Meeresbuchten von geringem Salzgehalt fahrende Dampfer sind vereinzelt mit Einspritzkondensatoren versehen.

Letztere haben den Nachteil, dass das aus denselben entnommene Speisewasser zu viel Salzgehalt besitzt, wodurch Niederschläge und Kesselsteinbildungen im Kessel entstehen, welche seine Lebensdauer gefährden. — Der Einspritzkondensator besteht aus einem Kondensationsraum, in welchen der Exhaustdampf entweicht und durch fein zerteiltes Einspritzwasser, welches durch das Einspritzrohr und den Einspritzhalin von See aus eintritt, kondensirt und nieder-geschlageu wird. Die Kondensationsprodukte werden durch die Luftpumpe unter Einschaltung zweier Wände mit Sauge- und Druckventilen in den Warmwasserraum — Luftpumpendruckraum — befördert, von wo dieselben durch das Saugerohr der Speisepumpe in den Kessel oder durch das Ausgussrohr und das Luftpumpenausgussventil nach Aussenbord geschafft werden.

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Der Oberflächenkondensator ist 1834 von Samuel Hall erfunden. Der Exhaustdampf der Maschine wird durch Kühlung mittelst Seewasser, welches dem Dampf durch dünne metallene Wandungen getrennt ist, zu destillirtem Wasser niedergeschlagen und mit Hilfe der Luftpumpe in die Luftpumpenzisterne gedrückt, von wo das Wasser für die Speisung der Kessel wieder verwertet wird.

Die Wandungen zwischen Exhaustdampf und Kühlwasser bestehen aus 0,75—1,5 nun dicken, messingenen, aussen und innen verzinkten Rohren von 17—22 mm äusserem Durch-

gegenüber der Einspritzkondensation bestellen in folgendem: Die Luftleere ist eine günstigere, da

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messer, welche au deu Enden bezw. auch in der Mitte durch bronzene -Rohrplatten hindurchgeführt und an den Enden in diesen stopfbüchsenartig in Baumwollenschnur verpackt und und wasserdicht gedichtet sind (Fig. 1). Die Rohre werden in Zickzackform angeordnet. Je nachdem der Dampf durch die Rohre geht und in ihnen kondensirt oder dieselben umstreicht, unterscheidet man Innen- und Aussen-kondensation.

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Letztere findet wegen ihrer mannigfachen Vorzüge allgemeinere Anwendung. Das Kühlwasser kommt von See durch das Bodenventil des Saugerohrs der Zirkulationspumpe, wird mittelst dieser (eine mit der Hauptmaschine gekuppelte Kolbenpumpe oder besser eine durch eine besondere Dampfmaschine betriebene Zentrifugalpumpe) durch den Kondensator getrieben bezw. gesaugt. Die Zirkulation des Seewassers erfolgt meist nach dem Prinzip der Gegenströmung und soll das Kühlwasser im Kondensator mindestens einen Weg von 6 m zurücklegen. Man lässt daher das Wasser ein-bis dreimal im Kondensator hin und her gehen. Bei Aussenkondensation muss alsdann der Raum zwischen Rohrwand und Kondensatordeckel so getrennt werden, dass das Zirkulationswasser nur einen Teil der Rohre nach einer Richtung und den andern Teil nach der entgegengesetzten Richtung durchfliesst (Eig. 2 u. 3). Das Kühlwasserquantum richtet sich

Fig. 1. a Kohrwand, b Kon-dunsationsrohr. c Stehbolzen, nach seiner Temperatur und der Temperatur des Exhaustdampfes sowie nach der Kühlfläche. Im allgemeinen rechnet man 50—70 kg zur Kondensation von 1 kg Dampf. Die Kühlfläche wird am besten nach der absoluten Endspannung des Dampfes bestimmt und schwankt zwischen

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Fig. 2 a Exhaustdamp feintritt. h Zur Luftpumpe, c Kühlwassereintritt. d Kühlwasseraustritt, e Rohrwände. ' f Kondensatorrohre, y Keinigungslöcher.

0,15—0,25 qm pro JHP bei Endspannungen des Dampfes von 0,4—2,2 kg/qcm. Diese Werte müssen für Schiffe, die nur in den Tropen fahren, um etwa 20°/₀ vergrössert werden [1], [2], l’ro Kilogramm in der Sekunde zu kondensirenden Dampfes ergibt sich die Kühlfläche

Die Eorm der Kondensatoren ist eine vielseitige. Bei den • Hammenmaschinen der Handelsmarine werden dieselben von länglicher, parallelopipedischer Eorm und mit den Cylinderständern aus einem Guss hergestellt (Fig. 2 u. 3).

Xeuerdings baut man die Kondensatoren für grössere Maschinen ebenso wie diejenigen der Kriegsschiffsmaschinen aus Gewichtsersparnis gesondert in Walzenform von kreisrundem oder ovalem Querschnitt und zwar für Handelsdampfer aus geschweisstem verzinktem Stahlblech [6], für Kriegsschiffe aus innen verzinntem Kupferblech. Dieselben werden zurzeit nur noch liegend mit horizontal liegenden Kühlrohren angeordnet und je nach den Raumverhältnissen im Schiff getrennt von den Hauptmaschinen gelagert [1], [6]. Die Vorteile der Oberflächenkondensation

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a Exhaustdampfeintritt. h Zur Luftpumpe. c Kohrwami. d Kondensator- fast keine Luft in den Kondensator gelangt : das

fepeisewasser ist reiner an fealzgehalt, da der I )ampf mit dem Seewasser nicht in Berührung kommt, so dass der kondensirte Dampf ohne Schaden für den Kessel wieder zum Speisen desselben benützt

werden kann (2°/₀ des G-esamtverbrauchs verloren gehendes Wasser muss jedoch durch Zusatzwasser ersetzt werden); es entstehen keine Verluste durch Salz-ausblasen und verringert sich daher der Kohlenverbrauch. Der Hauptvorzug besteht jedoch in der Möglichkeit, hohe Dampfspannungen anzuwenden, da ohne Schaden für den Kessel bei dem verhältnismässig reinen Speisewasser die Temperatur des Kesselwassers über 144° C. erhöhen kann. Um jeglichen Niede schlag von Stoben bezw. Salzen auf den Kesselwandungen zu vermeiden, verwendet man jetzt für Kessel mit hohem Druck stets Süsswasser als Zusatzwasser, welches in besonderen Räumen im Doppelboden mitgeführt wird. Für Dampftemperaturen von 180—200° C. genügt jedoch auch dieses Wasser nicht mehr, da dasselbe die Bildung von Niederschlägen auf den vom Feuer berührten Kesselwänden nicht verhindert. Man ergänzt daher neuerdings das Kesselwasser durch Speisewasser, welches in besonderen Destillirapparaten gewonnen wird, und verbindet hiermit zugleich sogen,, Speisewasserreiniger (s. d.), welche die mitgeführte Luft und die aus der Maschinenschmierung entstehenden Fettbestandteile aus dem Speisewasser entfernen. Mit Hilfe dieser Apparate ist der Oberflächenkondensator für die modernen Schiffsmaschinen einer der wichtigsten Faktoren geworden [3],

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Litteratur: [1] Busley, C., Die Schiffsmaschine, Kiel 1886. — [2] Seaton, A manual of marine engineering, London 1895. — [3] Busley, C., Die Entwicklung der Schiffsmaschine, Berlin 1892. — [4] Johow, Hilfsbuch für den Schiffbau, Berlin 1894. — [5] Haack, R., und Busley, C., Die Entwicklung des Norddeutschen Lloyds und der Hamburg-Amerikanischen Paketfahrt -Aktiengesellschaft, Berlin 1893. — [6] Busley, C., Die jüngsten Bestrebungen und Erfolge des deutschen Schiffbaus, Berlin 1895.    Tj. Schwärs.

Kondensator, elektrischer, Apparat nach dem Prinzip der Leydener Flasche [3], [4] (s. a. Bd. 3, S. 695), welcher wie diese im stände ist, eine grössere Elektrizitätsmenge zu binden. Im einfachsten Falle [1], [2] besteht er aus einer Zusammenstellung zweier Leiter (Belegungen), welche durch einen Isolator (Dielektrikum) von einander getrennt sind.

Die gebräuchlichsten Kondensatoren werden so hergestellt [4], dass man auf ein Blatt in geschmolzenes Paraffin getauchtes Papier ein Blatt Staniol legt, dessen Rand an drei Seiten einige Zentimeter gegen den Papierrand zurücksteht, während es an der vierten Seite diesen Rand überragt. Hierauf kommt wieder ein Blatt Papier und auf dieses ein Blatt Staniol, welches über den Papierrand an einer andern Stelle als das erste Staniolblatt hervorsteht u. s. f. Die nach der einen Seite überstehenden Ränder der Staniolblatter 1, 3, 5, 7 u. s. w. werden dann durch Zusammenklemmen mit einander zu einer Belegung verbunden, ebenso die Blätter 2, 4, 6 u. s. w. Statt das Papier zu paraffiniren, kann es auch mit Leinölfirnis und Kolophonium getränkt werden, Auch Glimmer, Hartgummi oder Glas finden Verwendung. Verbindet man die Belegungen eines Kondensators mit einer Stromquelle, so fliesst von dieser eine gewisse Elektrizitätsmenge auf dieselben (der Kondensator wird geladen), welche proportional ist der elektromotorischen Kraft der Stromquelle und einer von der Form und Grösse der Kondensatorbelegungen und der Art des Dielektrikums abhängigen Konstante C, welche Kapazität (s. d.) des Kondensators genannt wird. Bezeichnet E die elektromotorische Kraft und Q die Elektrizitätsmenge , welche auf den Kondensator übergeht, so ist Q = C. E. Setzt man E — 1, so wird Q = C, d. h. die Kapazität ist diejenige Elektrizitätsmenge, welche der Kondensator aufnimmt, wenn er mit einer Elektrizitätsquelle von der Spannung Eins verbunden ist [1]. Ueber Berechnung der Kapazität aus den Dimensionen des Kondensators s. [1].

Die aufgenommene Elektrizitätsmenge bleibt auf den Kondensatorbelegen gebunden, auch wenn die Verbindung mit der Batterie unterbrochen wird. Erst wenn beide Belegungen mit einander, z. B. durch Einschaltung eines Galvanometers, in Verbindung gebracht werden, entladet sich der Kondensator wieder. Zu den Kondensatoren ist auch das Kabel zu rechnen [2] (s. a. Bleikabel, Bd. 2, S. 467).

Der Kondensator findet Verwendung bei verschiedenen Aufgaben der praktischen Elektrotechnik, z. B. Bestimmung von Selbstinduktionskoefficienten, Kabeluntersuchungen u. dergl. Bei ’Wechselstromanlagen kann durch Parallelschalter eines Kondensators zu einem Transformator mit offenem magnetischem Kreise, z. B. dem Transformator von Swinburne, die Stromstärke in der Zuleitung gegen die, welche ohne Einschaltung des Kondensators herrschen würde, erheblich verringert werden [4]. Ueber Anwendung des Kondensators beim Induktionsapparat s. Induktion u. [4].

Holst.

Litteratur: [1] Kittier, Handbuch der Elektrotechnik, Stuttgart 1892. — [2] Fröhlich, Lehre von der Elektrizität und dem Magnetismus, Berlin 1878. — [3] Ayrton, Handbuch der praktischen Elektrizität, übersetzt von Krieg, Jena 1889. — [4] Holzt, Schule des Elektrotechnikers, Leipzig 1896.

Kondensator, in der Leuchtgasfabrikation, s. Kühler; in der Brennerei, s. Spiritusfabrikation.

Konditioniranstalten, Seide- und Wolltrocknungsanstalten zur Bestimmung des Konditionnements, d. i. des sogen. Handelsgewichtes dieser Textilrohstoffe.

Die in den Handel kommende Seide enthält als stark hygroskopischer Körper mehr oder weniger Feuchtigkeit, und um die für den Handel richtige Gewichtsbasis festzustellen, wird die Seide in den Konditioniranstalten getrocknet und das absolute oder wahre Gewicht der Seide ermittelt. Diesem Gewicht werden 11 °/₀ als vorschriftsmässiger Zuschlag zugerechnet, bo dass daraus das rechtmässigeHandelsgewicht (das der Käufer wirklich zu bezahlen liât) resultirt. Solche Konditioniranstalten bestehen in Lyon, Paris, Mailand, Turin, Zürich, Hasel, Crefeld, Wien u. s. w. Die Atteste dieser Anstalten „über das wahre und rechtmässige Handelsgewicht, über den Feinheitsgrad (Titre), über die Filirung und Elastizität der Seide haben die Beweiskraft öffentlicher Urkunden“. Die Wiener Anstalt ist eine 1855 gegründete Aktiengesellschaft.

Litteratur: Sonndoi-fer, R., Die Technik des Welthandels, Wien 1889, S. 72.

T. F. Hanausek.

Komlitorfarben, zum Färben von Back- und Zuckerwerk bestimmt, müssen nicht nur giftfrei, sondern absolut unschädlich sein; für Gelb, Braun und Schwarz dient gewöhnlich gebrannter Zucker (Karamel), für Grün Blattgrün oder Chlorophyll, für Blau Indigokarmin und für Kot Kochenillekarmin. Durch Mischen von Karamel mit Kot lässt sich Orange, durch Mischen von Kot und Blau Violett darstellen, und genügen die Nuancen, die man auf diese Weise erhält, vollkommen für den Zweck, den man verfolgt, so dass namentlich die Verwendung von Teerfarbstoffen, selbst wenn sie ganz giftfrei sind, vollkommen überflüssig ist.

Konduktor, Leiter der Elektrizität, Gegensatz Isolator (s. Elektrizität und Elektrisirmaschinen).

Konen, zwei konusförmige Rotationskörper, insbesondere Rotationskegel, die sich um ihre parallel gelagerten Axen drehen, und bei denen die Drehung von einem Rotationskörper auf den andern durch einen Riemen übertragen wird. Sie haben den Zweck, um vermittelst seitlicher Verschiebung des Riemens durch eine gleichförmige Drehung eine gesetzmässig veränderliche Drehung zu bewirken, und werden bei Spinnmaschinen, Zentrifugen und anderen Maschinen angewendet [lj.

In Fig. 1 sind z. B. die beiden Konen cP cP', FF' abgestumpfte Rotationskegel. Rehmen wir an, der Konus cP cP' drehe sich gleichförmig, so wird durch Hin- und Herführung des Riemens, der in diesem betrachteten Fall gekreuzt ist, eine veränderliche entgegengesetzte Drehgeschwindigkeit des Konus FF' hervorgebracht; dabei muss aber im allgemeinen eine an den Riemen andrückende Spannrolle (s. d.) angebracht werden, um das Schlaffwerden des Riemens zu vermeiden. Bezeichnen q — n y, r—mk die Radien an der Stelle der Riemenmitte, so stehen die Drehgeschwindigkeiten der Konen cP cP', FF' in dem Verhältnis r : ç. Soll Vereinfachung die Spannrolle beseitigt werden, dann müssen die Konen derart von einander abhängig gestaltet sein, dass die Straffheit des Riemens während seiner seitlichen Verschiebung erhalten bleibt. Bei gekreuztem Riemen Ayl bleibt die Länge desselben frrff'' konstant, wenn die Summe jener Radien r -}- ç konstant ist [2]. Es müssen demnach die beiden Rota-xü tionskegel kongruent, also die Radien /u₀ %o = mn kn, ff$’ i'n y-,i = m-o k₀ sein.

_ dieser einfachsten Gestaltung werden die Konen am meisten ausgeführt und angewendet; ; aber es ist bei Rotationskegeln die Veränderung der durch gleichförmige Drehung des einen Konus auf den andern übertragene Drehgeschwindigkeit nicht proiJorticnal der seitlichen Verschiebung des Riemens. Wenn diese Proportionalität gefordert wird, dann ergibt sich durch eine einfache Konstruktion, dass in Fig. 2 die beiden Meridiankurven der Konen kongrunente gleichseitige Hyperbeln sind [8J. És ist das Hyperbelstück x‘,₀ x'n kongruent /i₀ kn und ferner ist ,«₀ x'o — mn kn , ,«« y-'H = k₀ gemacht.

Ist der Riemen nicht gekreuzt, also offen, dann drehen sich die Konen in gleichem Sinne. In diesem Falle ist bei konstanter Riemenlänge die Beziehung jener beiden Radien ç, r sehr komplizirt ; und es können in Fig. 3 die entsprechenden Meridiankurven y-o xlt , ko kn nur vermittelst einer Hilfskurve konstruirt werden [3]. In Fig. 3 sind diese entsprechenden

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Fig. 2.

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Fig. 3.

Burmester.

Meridiankurven so gestaltet, dass die Veränderung der durch gleichförmige Drehung des einen Konus auf den andern übertragene Drehgeschwindigkeit der seitlichen Verschiebung der Riemen proportional ist,

Litteratur: [1] Th. R. Williams Specification Nr. 5412 vom 19. Sept. 1826 hat die Konen zuerst angewandt, vergl. auch Polytechnisches Journal 1828, Bd. 27, S. 99. — [2] Redtenbacher, Bewegungsmechanismen, Mannheim 1857, S. 8, und dessen Maschinenbau, Mannheim 1862, Bd. 1, S. 349. — [3] Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 395—404, enthält eine vollständige Theorie der Konen und die Konstruktionen derselben.

Koneopsicle, s. Lupe.

Konfiguration, in der Ebene Gebilde, bestehend aus Geraden und Punkten, wobei durch jeden Punkt eine bestimmte Anzahl von Geraden gehen und auf jeder Geraden eine bestimmte Anzahl von Punkten liegen.

Beispiel: Die Figur zum Satz des Menelaus (s. Menelaus, Satz des), die aus sechs Punkten besteht, durch deren jeden zwei Gerade gehen und aus vier Geraden, auf deren jeder drei Punkte liegen. Ebenso existiren im Raume Konfigurationen aus Punkten, Geraden und Ebenen

Wölffing.

Konfiguration, chemische, die gegenseitige räumliche Lage der Atome zu einander innerhalb der Molekel. Diesen Begriff hat die Stereochemie (s. d.) zur Erklärung einer Reihe sehr interessanter Isomerien (s. d.) im Gebiet der Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen mit grossem Erfolg herangezogen, die durch Y erschiedenheit der chemischen Konstitution nicht erklärbar sind.

-r    .    Abegg.

Konfokale Flächen, eine Schar von Flächen II. Ordnung von der

= 1, wo X ein Parameter. Zwei Flächen der

bestehend.

Gleichung x

al ' b ' c —(— A Schar schneiden sich, wo sie sich treffen, rechtwinkelig. Durch jeden Punkt des Raums gehen drei Flächen der Schar: ein Ellipsoid, ein einmanteliges und ein zweimanteliges Hyperboloid.

Wölffing.

Litteratur: Salmon, Analytische Geometrie des Raumes, deutsch, von Fiedler, 3. Auf!.,

1. Teil, Leipzig 1879, S. 203-46.

Konfokale Kurven, s. Kegelschnitte.

Kongenerationstheorie, s. unter Gang.

Konglomerat, dasjenige Gestein, welches aus mehr oder weniger runden, abgerollten, im Durchschnitt mehr als 10 mm Durchmesser besitzenden Bruchstücken oder Gerollen von einem oder verschiedenen Gesteinen besteht. Die Verbindung zwischen den einzelnen Gerollen ist teils eine feste, teils eine lockere, je nachdem die Zwischenräume durch ein Bindemittel ausgefüllt sind oder nicht.

In letzterem Fall bemerkt man zwischen den grösseren Gerollen ein sandiges bis thoniges feines Zerreibsei ähnlicher Herkunft wie die der Gerolle. Sind solche lockere Konglomerate Aufschüttungen von früheren oder heutigen Flüssen, so nennt man sie auch Schotter. Als Kies bezeichnet man lockere, kleinstückige Konglomerate, deren Gerolle wesentlich aus Quarzoder Quarzitbrocken bestehen.

Die Natur des Bindemittels der festen Konglomerate wechselt wie bei den Sandsteinen. Durch kohlensauren Kalk verkittete Konglomerate treten im oberen Rotliegenden, in der Kreide im Diluvium (Nagelfluh) auf. Solche mit quarzigem oder kieseligem Bindemittel sind in den älteren Formationen, aber auch im Tertiär verbreitet. Ein ganz aus Quarz- oder Hornstein-geröllen bestehendes, durch ein rein kieseliges Bindemittel wieder verkittetes, braunes oder graues Konglomerat ist der sogen. Puddingstein, welcher zu Nippsachen (Dosen, Briefbeschwerer u. s. w.) wie Achat verschliffen wird. Thonige und eisenreiche Bindemittel sind besonders häufig in der Steinkohlenformation und im Rotliegenden. In der Regel besteht das Bindemittel aus dem fein zerriebenen Schlamm, der beim Abrollen der Gesteinsbrocken sich bildete oder auch teilweise in Lösung ging und wieder abgesetzt wurde. Die meisten Konglomerate besitzen daher ein der Gesamtheit der Gerolle entsprechendes Bindemittel. Nach der Hauptbeschaffen-heit der Gerolle werden die Konglomerate bezeichnet, so z. B. als Porphyr-, Melaphyr-, Basalt-, Trachyt-, Bimstein-, Quarzit-Konglomerat u. s. w. Die aus eruptivem Material bestehenden Gerolle sind in vielen Fällen nicht oder nur wenig verkittet.

Die Konglomerate sind fast durchweg geschichtete Ablagerungen ; die Schichtung macht sich stets durch einen Wechsel in der Korngrösse (gröbere, feinere Konglomerate bis Sande) bemerkbar. Sie bilden selten auf grosse Strecken hin gleichmässig dicke Ablagerungen, sondern keilen nach wenigen Metern oft schon aus, verschwinden und kehren an einer andern Stelle der Schicht wieder.

Die Form der Bruchstücke und die Unregelmässigkeit der Lagerung beweisen, dass die Konglomerate Ablagerungen aus stark bewegtem Wasser an steilem Ufer, Küsten oder in reissenden Strömen sind. Sie bildeten sich zumeist da, wo plötzlicher Wechsel in der Verteilung von Wasser und Land oder die Bildung steiler Küsten erfolgte, also nach bedeutenden Gebirgs-störungen Schaffung von Gebirgen, z. B. in der oberen Steinkohlenformation, im Rotliegenden,

im Buntsaudstein, dann in der Kreideformation, im Tertiär, Diluvium, Alluvium. Den Tiefsee-Ablagerungen sind sie im allgemeinen fremd.

Lockere Konglomerate, Kies und Schotter dienen bei geringer Korngrösse zum Unterhalt von Fusswegen und bei harter Beschaffenheit der Gerolle auch als Deckmaterial für Strassen. Feste, durch Kalk oder durch kieselige Bindemittel verkittete Konglomerate werden zu Hochbauten, für Sockel und rauhes .Mauerwerk besonders verwendet. Die verkieselten Konglomerate eignen sich vorwiegend für Wasserbauten, auch für Mühlsteine. Bei einiger Grösse und Härte der Gerolle macht die Bearbeitung und das Behauen Schwierigkeiten. Kaolin- oder feldspatreiche, eisenfreie Quarzkonglomerate werden zur Herstellung von feuerfestem Material benützt. Viele lockere und feste Konglomerate sind

die Muttergesteine von Diamant und Gold (Seifen).

Lepplct.

Kongorot, s. Farbstoffe, künstliche organische, Bd. 4, S. 107.

Müller - Hannover.

Kongressstoft*, grober, nach Art der Gaze gewebter Baumwollstoff; die feineren Stoffe heissen Etamine, Marly, Camilla (s. Weberei).

Wölf fing.

Kongruenz, 1. der Zahlen, s. Zahlen; 2. die Fähigkeit zweier Figuren, zur Deckung gebracht zu werden. Zwei Dreiecke sind kongruent, wenn entweder a. zwei Seiten und der eingeschlossene Winkel, oder b. eine Seite und zwei Winkel, oder c. die drei Seiten, oder d. zwei Seiten und der Gegenwinkel der grösseren in beiden entsprechend gleich sind; 3. eine doppelt unendliche Schar von Geraden s. Linien geometrie.

Koniferin, ein Glykosid (s. d.) von der Zusammensetzung Cig-fi^ög + 2H₂0, welches sich hauptsächlich im Kambialsaft der Koniferen findet , an der Luft verwittert und wasserfrei bei 185° schmilzt. Durch Einwirkung von Emulsin (s. Fermente) oder durch Kochen mit Säuren wird es in Traubenzucker und Koniferylalkohol gespalten. Dieser liefert bei der Oxydation mit Chromsäure Vanillin. Durch Oxydation des Koniferins mit Chromsäure entsteht zunächst G lykovanillin, das Glykosid des Vanillins, CeJI₁₁0₅.0.CRR₃(OCIfa).CHO, welches bei der hydrolytischen Spaltung durch Säuren oder Emulsin in Trauben-

OH

W. Kerp.

zucker und Vanillin C^Hxocih zerfällt. Das Koniferin diente früher zur Darstellung des Vanillins; heute wird es dazu nicht mehr verwendet, nachdem man ergiebigere Gewinnungsmethoden dieser Substanz aufgefunden hat.

Konische Friktionsräder, s. Reibungsräder.

Konische Räder, s. Kegelräder.

Konische Refraktion, s. Doppelbrechung.

Konisches Kurbelgetriebe, s. Sphärisches Kurbelgetriebe.

Konjugirt, s. Komplexe Grössen, Kurven, Durchmesser.

Konjugirte Richtungen, s. Involution der Schnitt- und Kraftrichtungen.

Konkavität, die Eigenschaft einer Kurve gegenüber einer Geraden, dass die Krümmungsmittelpunkte entweder zwischen den zugehörigen Kurvenpunkten und den Schnittpunkten der Kurvennormale mit jener Geraden, oder diese Schnittpunkte zwischen den Kurvenpunkten und den Krümmungsmittelpunkten liegen. ^    wöiffing.

Konkret, s. v. w. Beton, Grobmörtel (s. Bd. 2, S. 295).

Konkretion nennt man in der Gesteinskunde denjenigen nicht wesentlichen Gemengteil (oder Bestandmasse) der Gesteine, welcher durch allmäliches Zusammenziehen einer Mineralsubstanz um einen bestimmten Mittelpunkt entsteht.

Die Konkretion wächst von innen nach aussen durch erneutes Anwachsen von Mineral -Substanz. Als solche treten zumeist auf: kohlensaurer Kalk, Eisenhydroxyd als Brauneisenerz, Kieselsäure als Hornstein, Phosphorit u. a. und zwar vorwiegend in Schichtgesteinen wie in Sandsteinen, Mergeln, Schieferthonen, Lehm, Löss. Die äussere Form der Konkretionen neigt stets zur Kugelgestalt, weicht aber freilich im einzelnen durch Unregelmässigkeiten und Kombinationen davon ab. Kohlensaurer Kalk tritt als nuss- bis faustgrosse sogen. Lösskindel oder Lössmännchen in Löss auf, als Knollen im Mergel, im Nilschlamm, als Kugelsandstein im Sandstein aut. Brauneisenerzkonkretionen, welche aus verschieden reichen Hüllen von Erz bestehen, werden, wenn sie einen festen und losen und klappernden Kern in einer weiteren Hülle besitzen, als Klappersteine bezeichnet. Die Form von zwei mit einander verwachsenen Ringen oder Hachen Scheiben wird als Brillenstein, die von kugeligen, aber mit schichtenförmigen Wülsten versehenen Knollen als Imatrasteine bezeichnet. Sind die Konkretionen im Innern gewisser-

massen durch Schwindung zersprungen oder geborsten, so nennt man sie S e p t a r i e n. Konkretionen werden da, wo ihre Substanz als Gesteinsmaterial nicht vorhanden ist und technischen Wert besitzt, auch, verwendet, so z. B. in kalkarmen Gegenden die Kalkkonkretionen zur Mörtelbereitung, die Phosphoritknollen als Düngemittel, Hornsteinknollen in der Herstellung feuerfester Produkte, Thoneisensteinseptarien zur Eisengewinnung u. s. w.    Leppla,

Konklirrenzstrassen sind Strassen, welche dieselben Ortschaften mit einander verbinden oder als konkurrirende Entwürfe zur Verbindung derselben Ortschaften aufgestellt werden und namentlich in letzterem Fall ein tieferes Eingehen auf die Wirtschaftlichkeit ihres Linienzuges verdienen, damit bei Feststellung ihrer Lage und Richtung diejenige für die Ausführung herausgewählt werden kann, bei welcher die Kosten für die Transporteinheit, welche eine Funktion der Jahreszinsen, des Anlagekapitals, der jährlichen Verkehrsmenge und der Betriebskosten sind, zu einem Minimum werden.

Hierfür sind von Launhardt (s. Tracirung) allgemeine Grundsätze abgeleitet worden. Bei Strassen im Hügellande und bei Gebirgsstrassen, also im allgemeinen bei Strassen mit stärkeren Gefällswechseln, kommt jedoch noch die Rücksicht auf die Anstrengung der Zugtiere hinzu, so dass hier der Fall eintreten kann, dass eine kürzere und vom technischen Standpunkte scheinbar bessere Strassentrace sich als ungünstiger für den Verkehr erweist als eine andere, die geringere Steigungen und daher eine grössere Länge besitzt und vielleicht sogar grössere Anlagekosten bedingt. Eine eingehende Behandlung dieser Frage findet man in: v. Willmann, Strassenbau, Heft 4, der zweiten Gruppe der Fortschritte der Ingen.-Wissensch., Leipzig 1895, S. 4—18, wo auch die einschlägige Litteratur angegeben ist.    L. v. Willmann.

Konnektor, s. Telephon.

Konnex. — Bezeichnet man einen Punkt (x, y) und eine durch ihn hindurchgehende Gerade (u, v) zusammen als „Linienelement“ (x,y-,u,v), so enthält die Ebene co ⁴ Linienelemente. Eine Gleichung w-Ordnung in x, y und ^-Ordnung in u, v :f(cc,y, u,v) — o greift aus derselben oo ³ Linienelemente heraus, welche einen Konnex bilden. Jeder Geraden a, ß ist eine Punktkurve f (x, y\ a, ß) — 0 und jedem Punkt a,b eine Strahlenkurve f(a,b;u,v) — o zugeordnet.

u, v) =

1 f (x, y ; u, v) — o I

Der Konnex ist von der m-Ordnung und w-Klasse. Ein Konnex 1. Ordnung und 1. Klasse vermittelt die allgemeine bilineare Verwandtschaft in der Ebene. Die oo ² gemeinsamen Linien-

bilden eine Koinzidenz. Zu jeder Geraden ge-

jedem Punkt v Gerade (g und v Ordnung und Klasse der Koinzidenz). Die oo Linienelemente, welche drei Konnexen gemeinsam sind, bilden ein Kurvenpaar, bestehend aus einer Punktkurve und einer Strahlenkurve.

Litteratur: Clebsch, A., Vorlesungen über Geometrie, herausg. v. Lindemann, Bd. 1, Leipzig 1876, Abt. 7.    Wölffing.

Konoidfüiclien werden erzeugt durch die Bewegung einer Geraden, welche eine Kurve (Leitlinie) und eine Gerade (Axe) schneidet und einer Ebene (Richtebene) parallel bleibt. Statt eine Leitlinie zu schneiden, kann die Gerade aber auch eine Fläche (Leitfläche) berühren. Das Konoid heisst gerade, wenn die Axe auf der Richtebene senkrecht steht.

Allgemeine Gleichung der Konoidfiächen mit z- Axe als Axe und (x y)-Ebene als Richtebene : — = F(z). Differentialgleichung : p x -f-q y — 0. Beispiele: a. Kuneokuneus von Wallis a* y*-\-x* z* = r* x* mit Kreis    als Leitlinie- b- Flachgängige Schrauben

fläche — — t g n z mit der Schraubenlinie x

elemente zweier Konnexe

hören g Punkte, zu

J- als Leitlinie.

c. Kugelkonoid

i x = a cos n z \ y = a sin n z

(rz — 2²) = x² (a² -)- z² — r²), dessen Erzeugende die Kugel (x — a)² -f- y² -f- z² = r² berühren.

Wölffing.

zur

Weinbrenner.

Konservatorium, staatliche oder private Schulanstalt, in welcher Musikunterricht in Gesang und Spiel erteilt wird. Ausser den allgemeinen Unterrichtsräumen, etwaigen Wohnungen u. s. w. ist nötig: 1 Ein grosser Konzertsaal Abhaltung von Einzel- und Gesamtaufführungen mit hinreichendem Raum für Zuhörer und getrenntem Zugang für dieselben. 2. üebungszimmer für Einzelspiel in den verschiedenen Instrumenten. Dieselben sind so unter sich zu trennen, dass der Schall nicht durch die Wände dringen kann und eine Störung der Studien verursacht. 3. Für grössere Anstalten, welchen die Vorbildung für das Theater in Mimik, Deklamation u. s. w. zufällt, ist ein Bühnenraum für kleine Aufführungen zu beschaffen.

Konserven, s. Konservirung.

Konservirung. Nach dem Ableben der Tiere und Pflanzen treten bei ihnen gewisse Erscheinungen auf, welche man als Gärungs-, Fäulnis-, Ver-wesungsprozesse bezeichnet. Wenn auch in einigen wenigen Fällen, z. B. bei der Bereitung des Weines aus dem Traubensaft, beabsichtigt und von Menschenhand unterstützt, so sind doch im allgemeinen diese Vorgänge sonst unerwünscht, da sie die organischen Substanzen solchen Umwandlungen unterziehen, dass allmälieh Tier und Pflanze ganz zerfallen und so weder als Studienobjekt noch als Nahrungs- oder Genussmittel dienen können. Die Prozesse werden nicht, wie man früher annahm, durch die Einwirkung des Sauerstoffs der atmosphärischen Luft bewirkt, sondern haben ihre Ursache in dem Auftreten und der schnellen Vermehrung von gewissen niederen Organismen pflanzlicher Natur, den Bakterien (s. d.), deren mikroskopisch kleine Keime überall in der Atmosphäre vorhanden sind und die in den eiweisshaltigen pflanzlichen und tierischen Stoffen einen Nährboden finden, dessen sie bei geeigneter Temperatur und Gegenwart von Feuchtigkeit zu ihrer Entwicklung bedürfen.

Aus örtlichen und zeitlichen Gründen der hier gewonnenen und dort vielleicht in weiter Entfernung oder zu späterer Zeit zu verwendenden Stoffe, oder wegen Anhäufung des Materials in Gegenden, wo wenige Konsumenten vorhanden, hat man seit langem nach Methoden gesucht und solche ausgearbeitet, die man als Konservirungsmethoden bezeichnet und bei denen es ohne Ausnahme darauf ankommt, die oben erwähnten Umwandlungsprozesse auszuschliessen. Die Aufgabe ist verhältnismässig leicht zu lösen, wenn es sich um Gegenstände handelt, die nicht zu Nahrungs- und Genussmitteln dienen sollen, wie wissenschaftliche Präparate jeder Art, Konservirung von Holzschwellen, von Geweben u. s. w., wo es eigentlich nur auf die Konservirung, auf die Tötung und Abhaltung aller zerstörend wirkenden Einflüsse ankommt. Anders bei Nahrungsmitteln. Hier ist neben der Bekämpfung der Mikroorganismen noch die weitere Aufgabe zu lösen, nur solche Methoden anzuwenden, die den Genuss der Konserven für den Konsumenten gänzlich unschädlich machen, ja ist eine vollkommene Lösung nur dann gefunden, wenn auch keine Veränderung in der Verdaulichkeit, ja selbst im Wohlgeschmack eintritt. — Von grösster Bedeutung ist die Herstellung von Lebensmittelkonserven für den Bedarf von Armeen, welche im Felde stehen. Ausser Haltbarkeit und Schmackhaftigkeit ist hier noch Gewicht auf ein möglichst geringes Volumen der Konserven zu legen, um von der Verwendung für die Verpflegung grosser Massen nicht durch Transportschwierigkeiten ausgeschlossen zu sein.

I. Naturkundliche Sammlungspräparate.

1.    Mineralien. Hier ist eine .Konservirung nur erforderlich, wenn es sich um Mineralien handelt, welche bröckelig sind oder sich durch Einwirkung des Sauerstoffs oder der Feuchtigkeit der Atmosphäre verändern. Tränkung mit Schellacklösung, mit Wasserglas, Aufbewahrung in Petroleum sind je nach Art des Minerals anzuwenden. Hygroskopische Salze müssen in luftdicht schliessenden Gefässen aufbewahrt werden.

2.    Pflanzen. Bei dem Trocknen von ganzen Pflanzen für Herbarien zwischen Fliesspapier unter Druck (empfehlenswert sind Zwischenlagen von Filz) hat man zu beachten, dass in der ersten Zeit alle 24 Stunden das feucht gewordene Papier durch trockenes ersetzt wird.

Je schneller das Austrocknen erfolgt, desto besser werden die Pflanzen erhalten. Man beschleunigt daher zweckmässig das Trocknen durch Einbringen der Fliesspapierpacken in Trockenschränke, in welchen sich Chlorcalcium als wasseranziehendes Mittel und ausserdem eine Vorrichtung befindet, welche als Wärmequelle dient [1]. Um die getrockneten Pflanzen gegen Insektenfrass zu schützen, benetzt man sie mit einer Sublimatlösung (1 Teil Quecksilberchlorid auf 50 Teile Alkohol) und trocknet wieder zwischen Fliesspapier. Das Trocknen von sehr fleischigen Objekten, von Zwiebeln, von Orchideenknollen u. s. w. wird durch vorhergehendes Eintauchen in heisses Wasser oder nach dem Henningsschen Verfahren durch einbalb-bi8 zwölfstündiges Einlegen in eine mit schwefliger Säure gesättigte Lösung von 1 Teil Alkohol in 5 Teilen Wasser bewirkt [1], S. 42. Die durch Einwirkung der schwefligen Säure etwa entfärbten Blüten erhalten mit Ausnahme gewisser braunen Blütenfarben ihre Farbe nach dem Trocknen wieder. Als Konservirungsflüssigkeiten werden angewendet: Alkohol, Glycerin, Karbolsäure, Kochsalz-, Sublimatlösung und andere, in welchen die Pflanzen einfach aufbewahrt werden. Früchte lassen sich durch Trocknen, zum Teil durch kurzes Einlegen in Glycerin (Coniferen), durch Aufbewahrung in Alkohol, in wässeriger schwefliger Säure, in flüssigem l’araffin, in Boroglycerinlösung (1:20—60 Teilen Wasser) konserviren. Hutpilze werden sowohl durch Anfertigung von Schnitten für das Herbarium hergerichtet, als auch in ganzer Form, durch Einlegen in Flüssigkeiten oder durch Austrocknen konservirt. Näheres in [1], S. 296 ffu. [18].

3. Tiere. Um ausgestopfte Säugetiere, Vögel, grössere Fische und Reptilien gegen Insektenfrass zu schützen, wird ausser dem Einstäuben mit fein gepulverter arseniger Säure und dem Bestreichen mit einer wässerigen Lösung von Kaliumarsenit mit Vorteil Arsenikseife

benützt. Anstatt der zuerst von Becoueur angegebenen [2], in welcher fein verteilte arsenige Säure enthalten ist, werden jetzt zumeist solche Seifen benützt, welche auf 100 Teile Seife etwa 28 Teile Kaliumarsenit enthalten. — Für die Aufbewahrung aller kleineren Tiere ist noch immer der Alkohol bevorzugt, trotzdem hierbei meistens die natürlichen Farben verloren gehen. Man benützt zuerst eine wasserreiche Mischung, erneuert dann den Alkohol mehrmals in all-mälich steigendem Verhältnis bis etwa 100 Teile Wasser auf 75 Teile Alkohol. Ausserdem sind noch manche andere Flüssigkeiten vorgeschlagen worden : Glycerin, Karbolsäure-, Alaunlösung und andere [3], zum Teil aus mehreren Chemikalien zusammengesetzt, z. B. die AVickers-heimersche Flüssigkeit (100 Teile Alaun, 25 Teile Kochsalz, 12 Teile Kalisalpeter, 60 Teile Pottasche, 10 Teile arsenige Säure gelöst in 3000 Teilen Wasser, filtrirt und mit 1550 Teilen Glycerin und 300 Teilen Methylalkohol versetzt). Einige dieser Flüssigkeiten sollen auch die Farbe erhalten, doch sind nur vereinzelt gute Resultate gewonnen worden [4], Erwähnt sei hier noch die v. Brunnsche Methode der Fischkonservirung, nach der die in Alkohol aufbewahrten Fische naturgetreu mit Aquarellfarben angemalt werden [5]. Um zarte Seetiere konserviren, empfiehlt sich die Anwendung zweiprozentiger Chromsäure, besonders auch die Tötung durch 1—1¹/ä °/o Osmiumsäure mit darauffolgendem Liegen in Wasser und Auf bewahren in Alkohol ; hierbei tritt sofortiger Tod ein und ein Zusammenschrumpfen wird verhindert [6]. Doch sind solche Präparate, da sie spröde werden, nicht mehr für mikroskopische Untersuchungen geeignet.

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Anatomische Präparate werden ebenfalls in Alkohol, Glycerinlösung u. s. w. aufbewahrt, auch einige Zeit in Wickersheimersche Flüssigkeit oder nach Ritsert [7] eine halbe Stunde in eine mit Karbolsäure versetzte , auf dem AVasserbade erwärmte Gelatine-Glycerinlösung gelegt und dann trocken auf bewahrt.

II. Mikroskopische Präparate.

Von den konservirenden Einschlussmitteln für mikroskopische Präparate vegetabilischen Ursprungs sind Glycerin, wässerige Lösung von Chlorcalcium, Kaliumacetat, Zucker, Gummi arabicum, zum Teil mit Sublimatzusatz, seit längerem in Gebrauch, zu denen als neueres Mittel Glycerin-Gelatine tritt (1 Teil Gelatine wird in 6 Teilen AVasser eingeweicht, mit 7 Teilen Glycerin und einigen Tropfen Karbolsäure versetzt, erwärmt und warm filtrirt). Für Präparate animalischen Ursprungs werden Kanadabalsam, Dammarlack, venetianischer Terpentin, für solche mineralogischer Herkunft, sowie für Hartgebilde aus Tier- und Pflanzenreich meistens Luft als Einschussmittel benützt. Näheres, auch über die Technik, s. [8].

III. Nahrungsmittel.

Die hier in Betracht kommenden Methoden lassen sich in vier Grupp en teilen: 1. Anwendung niedriger Temperaturen (Frigorifikverfahren), 2. Entziehen der Feuchtigkeit, 3. Erhitzung und Aufbewahrung bei Luftabschluss, 4. Anwendung antiseptischer Mittel. — In erster Linie ist hier die Behandlung des wichtigsten Nahrungsmittels, des Fleisches, daneben die der Gemüse und des Obstes, anzuführen, ferner die speziellen Konservirungsmethoden für Fleischextrakt, Milch, Butter, Bier, AVein u. s. w.

1.    Die Kälte ist schon seit alten Zeiten, besonders für Fleisch, angewendet worden, indem man solches in kalten Räumen oder Eiskellern aufbewahrt. Temperaturen dicht au 0° und darunter hindern die Entwicklung aller Mikroorganismen ; sowie die Kälte nachlässt, sowie die Gegenstände mit wärmerer Luft in Berührung kommen, beginnt aber sofort die Lebens-thätigkeit der Keime und die Fäulniserscheinungen treten dann meistens in sehr starkem Masse ein. Eine direkte Lagerung auf Eis ist wegen der Verunreinigung des natürlichen Eises nicht ratsam, vielleicht nur bei Fischen zu empfehlen. Auch ein direktes Gefrierenlassen der Gegenstände ist nicht in allen Fällen anwendbar und wohl nur bei Aufbewahrung von Fleisch vorteilhaft, während Kartoffeln und Obst eine Geschmacksveränderung erleiden. Neuerdings verbreitet sich die Anwendung kalter Luft, erzeugt entweder, indem man die Luft, bevor sie in den Kühlraum tritt, durch Eis abkühlt, oder indem im Kühlraum selbst sich ein Röhrensystem befindet, durch welches auf —10 bis 20⁰ abgekühlte Salzlösungen zirkuliren, oder indem man die Luft durch Kälteerzeugungsmaschinen (s. d.) erst komprimirt und sie sich dann wieder ausdehnen und dadurch abkühlen lässt. Als Aufbewahi’ungsort dienen im kleinen die Eisschränke, im grossen die Kühlhäuser, die jetzt bei der Einrichtung von kommunalen Schlachthäusern stets einen wesentlichen Teil solcher Anlagen ausmachen. Erforderlich ist bei allen Kühlräumen die Herstellung von Wänden, welche geringes Wärmeleitungsvermögen besitzen. Besonders wichtig ist dann noch die Anwendung der Kälte für den Transport durch Eisenbahnwaggons und Schiffe. Der grosse Viehstand Südamerikas und Australiens, von dem früher eigentlich nur Fett und Felle verwertbar waren, liefert jetzt grosse Mengen frischen Fleisches nach Europa, besonders nach England; so sollen im Jahre 1892 allein 233000 Zentner Fleisch aus Neu-Südwales nach London geschafft worden sein [9]. Ueber die Einrichtung von Kühlwaggons und Schiffen für Fleischtransport s. [10].

2.    Konservirung durch Verminderung des AVassergehaltes. — Auch hierhin gehören einige Verfahren, welche schon seit langem in Gebrauch sind, so die Darstellung des Pemmikans bei den Indianern Nordamerikas, ein in Streifen geschnittenes und in der Sonne getrocknetes Fleisch, während südamerikanische Indianer ihr Ch arque und ihr Tassajo herstellen, indem sie das Fleisch vorher salzen und dann trocknen lassen. Auch die Verarbeitung des Kabeljau zu Stockfisch (getrocknet) und zu Klippfisch (gesalzen und getrocknet) sind altbekannte Verfahren. Doch wird nach solchen Methoden zwar eine gute Konservirung, aber meistens nicht ein für Europäer schmackhaftes Nahrungsmittel erzeugt. Bessere Resultate liefert das auch schon lange gebräuchliche Trocknen einiger Gemüse und des Obstes. Das Trocknen geschieht in südlichen Gegenden durch die Sonnenwärme (Rosinen, Korinthen), in

kälteren in Trockenkammern, in denen man früher die Gegenstände auf Horden legte und durch Anwendung einer Heizquelle dörrte (Backobst). Heuerdings wird heisse Zugluft verwendet (vergl. Darre). Für das Austrocknen von Fleisch sind verschiedene Verfahren angegeben worden : Anwendung heisser Luft, kalter Luft, welche von aller Feuchtigkeit befreit ist, Aufstellung von hygroskopischen Substanzen (Chlorcalcium) in der Trockenkammer und Benützung des Vakuums. Auch werden diese Verfahren mit anderen wie Einsalzen und Verwendung anderer antiseptischen Mittel verbunden. Das getrocknete Fleisch wird häufig gemahlen — ein solches Fleischmehl ist die bekannte carne pura — und vielfach anderen trockenen Konserven zugesetzt [10], S. 140 ff., [11]. — Die Wirkung aller Trockenmethoden beruht auf der Kntziehung der den Fäulniserregern zu ihrer Entwicklung nötigen Feuchtigkeit, und ihr besonderer Vorzug ist die durch die Verminderung des Wassergehalts erzielte Gewichtsabnahme, wodurch so konservirte Nahrungsstoffe (bei den Gemüsen wird das Volumen noch durch eine l’rcssung sehr verringert [10], S. 284) zu billigeren Preisen befördert tverden können.

3. Konservirung durch Luftabschluss mit vorhergehender Tötung aller Mikroorganismen. — Zuert 1804 von Appert angegeben, ist das nach ihm benannte Verfahren mehrfach verbessert und besonders für die Darstellung im Grossen ausgearbeitet worden. Durch Kochen im Wasserbade der in Glas- oder Blechgefässen befindlichen Nahrungsmittel werden die Fäulnis-crreger getötet und durch Verschluss der Gefässe der Zutritt neuer Keime gehindert. Nach dem Einfüllen in die verzinnten Blechdosen wird der Deckel aufgelötet und nur eine kleine Oeffnung gelassen, die nach dem Erhitzen sofort geschlossen wird. Das Appertsche Verfahren wird heute sowohl im kleinen im Haushalt, besonders für Gemüse und Früchte [12], als auch im grossen, besonders für Fleisch und Gemüse, auch für beides zusammen, z. B. bei der sogen. Sauerkrautwurstkonserve [9], S. 560, in den Konservefabriken angewendet, ln grossen Betrieben kommen die Nahrungsmittel gar nicht mit den Händen der Arbeiter in Berührung. Der ganze Prozess von der Peinigung und Zerteilung bis zum endlichen Verschluss geschieht auf maschinellem Wege. Auch wird hier bei dem Kochen durch Anwendung eines Druckes von 1% bis 2 Atmosphären eine Zeitersparnis bis auf ein Zehntel erzielt. Wenn bei der Herstellung mit Sorgfalt verfahren wird, z. B. je nach der Art des Fleisches auch die Zeit des Erhitzens bemessen ist, so sind die Konserven in Bezug auf den Geschmack und die Verdaulichkeit kaum von frisch bereiteten Nahrungsmitteln zu untercheiden. Ihre Haltbarkeit ist eine fast unbegrenzte ; so fand Walter [13], dass eine auf der Londoner Ausstellung 1862 ausgestellte Dose bei ihrer Oeffnung im Jahre 1887 noch vollkommen unverdorben war. Ein Beweis für die gute Erhaltung des Büchseninhaltes ist die durch die Luftverdünnung im Innern entstehende, nach innen gekehrte Wölbung des Bodens oder Deckels. Umgekehrt zeigt eine nach aussen tretende Wölbung die Zersetzung des Inhaltes an, veranlasst durch die bei der Fäulnis auf-tretcndcn Gase. Auch das Appertsche Verfahren wird mit anderen verbunden, indem z. B. antiseptische Substaiizen zugefügt werden. Eine solche kombinirte Methode ist die Herstellung des Corned Beef oder Büchsenfleisches, das man als ein gepresstes appertisirtes Pökelfleisch bezeichnen kann. Der geringere Wert eines solchen Pökelfleisches soll in der Qualität des verwendeten Fleisches liegen, da zu ihm meistens wild aufgewachsene, nicht gemästete Tiere benützt werden. — Ganz ohne Bedenken ist übrigens die Verwendung verzinnter Blechdosen nicht, da doch ein Teil des Zinns in Lösung geht und für den menschlichen Organismus, besonders wenn man längere Zeit auf den Genuss solcher Konserven angewiesen ist, schädlich sein soll. Um das im Lot enthaltene Blei auszuschliessen, sollen neuerdings die Dosen auch mittelst Gummifalzes verschlossen werden. Ueber die Herstellung der Dosen s. [14].

4. Anwendung fäulniswidriger antiseptischer Stoffe. — Die Wirkung solcher Stoffe liegt entweder darin, dass sie die Entwicklung der Fäulniserreger hindern oder dass sie dieselben töten; doch lässt sich eine strikte Einteilung der Methoden nach diesem Gesichtspunkte nicht durchführen. Sie müssen vor allem der Bedingung entsprechen, dass sie dem menschlichen Organismus nicht schädlich sind. Es werden sowohl anorganische als auch organische Stoffe verwendet, und zwar entweder in Lösung oder auch in Form von Gasen oder Dämpfen. Unter den ersteren ist als das älteste und verbreitetste Verfahren das Ein salzen oder Pökeln zu nennen (s. Fleischwarenfabrikation). Der Billigkeit des Pökelns steht der Nachteil gegenüber, dass bei dem Einlegen ein Teil der Nährsalze aus dem Fleisch in die Lake übergeht, dass das Fleisch dadurch schwerer verdaulich wird und dass endlich sein dauernder Genuss der Gesundheit nicht zuträglich ist. So sollen nach Untersuchungen von Pollenske [15] bis 14 °/₀ der stickstoffhaltigen Substanzen und bis 54% der Phosphorsäure (als Anhydrid berechnet) in die Lake gehen, während das Fleisch bis 13% Kochsalz aufnimmt. Von anderen Lösungen kommen für Fleisch der Essig, die Borsäure und borsaure Salze sowie Salicylsäure häufiger zur Verwendung. Auch bei dem Liegen in Essig verliert das Fleisch viel von seinem Nährwert. Ueber den Einfluss von Borsäure und Salicylsäure auf den menschlichen Körper sind die Meinungen noch sehr geteilt, während ihre konservirenden Wirkungen nicht in Frage stehen; ebenso werden Fische zum Teil in Essig eingelegt (marinirt), auch mit Zusatz von Gelatine, zum Teil ausser Kochsalz mit anderen Gewürzen (Anchovis) oder auch in Oel (Sardinen) aufbewahrt. Für die Konservirung von Obst wird besonders im einzelnen Haushalte Zuckerlösung verwendet, zum Teil mit Zusatz von Essig, Weinsäure und Zinnsäure, Branntwein und Bum, oft unter Hinzufügung von etwas Salicylsäure.

Ausser den angeführten Substanzen kommen noch eine grosse Zahl von sogen. Konserveoder Pr äservesalzen teils in fester Form, teils als Flüssigkeiten in den Handel, die fast alle eine oder mehrere der angeführten antiseptischen Substanzen in wechselnden Verhältnissen enthalten. Zusammensetzung solcher Präparate s. in den einzelnen Jahrgängen von [16]; hier sei nur die Zusammensetzung der Wickersheimerschen Flüssigkeit für Nahrungsmittel (nicht

zu verwechseln mit der oben citirten giftigen Wickersheimerschen Flüssigkeit für Präparate) erwähnt, deren Wirksamkeit übrigens nicht'zweifellos ist. 36 Teile Kaliumkarbonat werden in 300 Teilen heissen Wassers gelöst und dieser 50° heissen Lösung eine vorher bereitete Mischung von 45 Teilen Methylalkohol, 9 Teilen Salicylsäure und 250 Teilen Glycerin zugesetzt.

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Von Gasen und Dämpfen sind mit Erfolg angewendet worden: Schweflige Säure (d Fleisch erhält allerdings eine graue bis braunschwarze Farbe), Stickoxyd, Ozon, Alkohol, Chloroform (die beiden letzteren sollen dem Fleisch einen Geschmack von Spirituspräparaten erteilen), Schwefelkohlenstoff (der unangenehme Geruch soll beim Kochen und Braten völlig schwinden) und endlich neuerdings wasserhaltige Dämpfe des Formaldehyd, über dessen Zulässigkeit die Meinungen noch geteilt sind. Als verbreitetstes und wieder ältestes Verfahren ist noch das Räuchern anzuführen; s. unter Fl ei sch Warenfabrikation. — Bei der Schnellräucherei wird der Holzessig zum Eintauchen oder Bestreichen benutzt und dadurch ähnliche Resultate erzielt wie bei dem Räuchern, da im Holzessig dieselben Bestandteile wie im Rauche enthalten sind.

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Spezielle Methoden. — Erbswurst wird hergestellt, indem man gemahlene Erbsen kocht und sie mit gehacktem Fleisch und Fett vermengt. Mit Salz und Gewürzeu versetzt und in Pergamentpapier gefüllt, wird sie noch einige Zeit geräuchert. Von ähnlicher Zusammensetzung sind die sogen. Suppenkonserven, bereitet aus getrockneten und gemahlenen Gemüsen mit Zusatz von Fleischsaft und reinem Fett [9], S. 508. — Fleischextrakt, nach Liebigs Angaben zuerst von Pettenkofer dargestellt, wird seit Ende der fünfziger Jahre in grösserem Massstabe in Südamerika und Australien gewonnen. Nach-Heinzerling [10], S. 214, wird das von Sehnen und Fett befreite und durch Schneidemaschinen zerhackte Fleisch Rindern, seltener von Schafen, in grossen Kesseln mit Dampf unter Hochdruck digerirt. Nach dem Erkalten vom abgeschiedenen Fett getrennt, klärt sich die Flüssigkeit, indem Eiweissstoffe und andere ausgeschiedene Substanzen sich absetzen. Nach der Filtration des Saftes wird erst im Vakuum eingedampft und dann in mit grossen Scheibenrührwerken versehenen Pfannen die Konzentration bis zum gewünschten Grade vorgenommen. Der Fleischextrakt hält sich ohne jeden Zusatz von antiseptischen Stoffen, da die im Fleisch enthaltenen Salze in so konzentrirtem Zustande eine Zersetzung verhüten. Nach dieser oder ähnlicher Methode hergestellt, enthält der Fleischextrakt aus organischen Stoffen hauptsächlich Kreatin, Kreatinin, Leim, Milchsäure etc., unorganischen Kalium, Natrium, Calcium, Eisen, Chlor, Schwefelsäure, Phosphorsäure. Der Wassergehalt schwankt zwischen 16—30 °/₀ (flüssiger Fleischextrakt Cibils enthält bis 65 °/₀). Da Eiweiss oft gar nicht, meistens nur in Spuren vorhanden, so ist Fleischextrakt nur ein schätzbares Genussmittel und nicht, wie man zuerst hoffte, als ein Nahrungsmittel zu betrachten. Als Nebenprodukte werden bei der Fleischextraktfabrikation die ausgelaugten Fleischrückstände im getrockneten Zustande als Fleischfuttermehl oder auch als Fleischdüngermehl gewonnen. — Fleischpepton, Fleischsolution nach Le ube-Rosenthal, Valentines Fleischsaft und andere Präparate haben -einen gewissen Nährwert, da sie durch Einwirkung von verdünnter Salzsäure auf das Fleisch einen Teil seiner Eiweissstoffe in Pepton überführen und andere Stickstoffverbindungen in leicht resorbirbarem Zustande enthalten. — Fleischzwiebacke sind hauptsächlich als ein Weizenmehlgebäck mit Zusatz von Fleischextrakt zu bezeichnen, doch werden auch solche mit Zusatz von Fleischpulver fabrizirt. — Eierkonservirung. Für das Auf bewahren der Eier in der Schale sind eine grosse Anzahl von Rezepten angegeben worden, die fast alle darauf hinauslaufen, die Poren der Schale auszufüllen und dadurch eineu Luftabschluss herzustellen, so Ueberziehen mit Wasserglaslösung, mit erwärmtem Paraffin oder Wachs, mit Firnis u. s. w., Einlegen in Kalkwasser (nach dem Herausnehmen entsteht durch die Kohlensäure der Atmosphäre Calciumkarbonat). Ferner ist das Liegen in Kochsalzlösung (Soleier) und das Einlegen in Borsäure-, Salicylsäure- oder in sonstige antiseptische Lösungen empfohlen worden. Bei den letzteren Verfahren werden die Eier nach einiger Zeit herausgenommen und in Holzkohlenpulver, Sägespänen, Kleie auf bewahrt. Von anderer Seite wird dagegen derjenigen Aufbewahrung der Vorzug gegeben, wo die Eier ohne weitere Konservirung auf Regalen in trockenen, luftigen Räumen liegen. Sogen. Eierkonserven werden durch Eintrocknen bei 40—60° hergestellt, indem man sowohl Eiweiss und Eigelb zusammen als auch beides gesondert behandelt.

S. a. Ei weis s Stoffe. — Milch. Wie kein anderes Nahrungsmittel ist die Milch der Veränderung, dem Sauerwerden, unterworfen, indem aus dem Milchzucker Milchsäure entsteht, die das Kasein in der Milch ausfällt. Da bei gesunden Tieren die Milch völlig keimfrei im Euter enthalten ist, so hat man versucht, die Milch, ohne das Euter mit den Händen zu berühren, den Tieren zu entziehen, indem man die Zitzen direkt mit einem Röhren system in Verbindug setzte, das in ein Sammelbassin führte [15], S. 131 ff. Jedenfalls sind die Reinlichkeit aller Gefässe und die Aufbewahrung in kühlen, trockenen, vor Staub geschützten Kellern zwei Erfordernisse, um rohe Milch eine Zeit lang gut zu erhalten. Nur frische Milch verträgt kürzere Transporte, für weitere Versendung muss Sterilisiren durch Erhitzen im Wasser-oder Dampf bade und luftdichter Verschluss angewendet werden, also eine Art des Appertschen Verfahrens, wie es heute mit Hilfe des Soxh-letschen Apparates für die zur Ernährung der Säuglinge benützte Milch in vielen Haushaltungen verbreitet ist. Im grossen geschieht die Sterilisation durch das Neuhaus s, Gron wa Id, Oel mann sehe Verfahren, wobei, um sicher alle Keime zu töten, eine Vorsterilisation bei 90—99° und eine Hauptsterilisation bei 102° stattfindet [15], S. 131 ff. Die Hinzufügung von Chemikalien, welche die bei der Zersetzung entstehende Säure binden (Natriumbikarbonat) oder direkt antiseptisch (Salicylsäure) wirken sollen, sind kaum zu empfehlen, jedenfalls für Säuglingsmilch ganz zu verwerfen. Ein anderer Weg der Milchkonservirung wurde in Europa zuerst im grossen zu Cham (Kanton Zug) von der Fabrik der Anglo-Swiss Condensed Milk Company durch Herstellung der kon den sir t en Milch eingeschlagen. Die zum Sieden erhitzte Milch wird in Vakuumapparaten bei 50—60° ungefähr auf ein Viertel ihres ursprünglichen Volumens entweder mit oder ohne Zusatz von Zucker ein-

gedampft und nach dem Abkühlen rasch in Weissblechdosen luftdicht eingeschlossen. Das Produkt besitzt bei weisser bis gelblicher Farbe etwa Honigkonsistenz und gibt, mit Wasser verrührt, eine gleichmässige Flüssigkeit, in der das Kasein sowie die Fettkügelchen unverändert •blieben sind [17]. Wenn auch heute eine Reihe weiterer Fabriken errichtet worden, so.steht llgemeinen Verbreitung doch der hohe Preis entgegen. — Butter. Hier ist die gebräuchlichste Konservirungsmethode das Salzen, indem die Butter mit 1—2 °/₀ Kochsalz durchknetet wird. Von antiseptischen Mitteln wird noch Borsäure häufig benützt. Vielfach wird Hutter durch Schmelzen konservirt (Schmelzbutter), wobei, wenn das Schmelzen im Wasser-bade oder mittelst Dampf und nicht auf freiem Feuer vorgenommen wird, auch das der frischen Butter eigentümliche Aroma erhalten bleiben soll. Vorteilhaft für Dauerbutter soll die Herstellung der Butter aus pasteurisirtem Rahm sein [19].— Bier und Wein. Hier ist jeglicher Zusatz von antiseptischen Mitteln zu verwerfen. Um die zur Aufbewahrung und zum Transport dienenden Fässer zu desinfiziren, dient bei dem Wein das Schwefeln, bei dem Bier das Pichen der Fässer (vergl. Bierbrauerei, Bd. 2, S. 408). Bei dem Ausschänken des Biers dient die flüssige Kohlen-säure nicht nur als Druck-, sondern auch als Konservirungsmittel, indem sie die atmosphärische Luft abhält und das Entweichen der im Bier enthaltenen Kohlensäure das Schalwerden verhindert.

Vergl. auch Altertümer-, Gemälde-, Holzkonservirung, Steinhärt u n g s m i 11 e 1.

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Litteratur: [1] Dämmer, Udo, Handbuch für Pflanzensammler, Stuttgart 1891, S. 31. — [2] Martin, P. L., Taxidermie, 3. Auf!., Weimar 1886. — [3] Hinterwaldner, J. M., Wegweiser für Naturalieusammler, Wien 1888. — [4] Weltner, W., Sitzungsberichte der Gesellschaft natur-fursohender Freunde, Berlin 1892, S. 52 ff. — [5] Abhandlungen aus dem Gebiete der Naturwissenschaften, Bd. XIII, Ein Beitrag zur Museumstechnik, Hamburg 1895. — [6] Anleitung zum Sammeln, Konserviren und Verpacken von Tieren für die zoologische Sammlung des Museums für Naturkunde in Berlin, 1896. — [7] Dinglers Polyt. Journ., ßd. 267, S. 381. — [H] Zimmermann, A., Die botanische Mikrotechnik, Tübingen 1892; ders., Das Mikroskop, Leipzig und Wien 1895, S. 298 ff.. — [9] Apothekerzeitung 1895, S. 559. — [10] Heinzerling, Ch., Die Konservirung der Nahrungs- und Genussmittel, Halle a. S. 1884, S. 158 u. 161. — [11] Plagge und Trapp, Die Methoden der Fleischkonservirung, Berlin 1893, Veröffentlichungen aus dem Gebiete des Militärsanitätswesens, Heft 5. — [12] Dinglers Polyt. Journ., Bd. 297, S. 239. — [13] Dinglers Polyt. Journ., Bd. 274, S. 85. — [14] Polytechnisches Zentralblatt 1895—96, S. 2. —

115] Arbeiten aus dein kaiserl. Gesundheitsamt, Bd. VII, S. 471. — [16] Jacobsen, Chemisch-technisches Repertorium. —[17] Dämmer, 0., Lexikon der Verfälschungen, Leipzig 1887. S. 593. — |I8] Naturwissensch. Wochenschr. 1897, S. 166. — [19] Chemiker-Ztg. 1895, S. 487. F. Rathgen.

Konsolen dienen zum Aufsetzen von Stehlagern und werden an einer Säule (Fig. 1) oder einer Wand (Fig. 2) angebracht (vergl. Konsollager).

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Gewöhnlich zeigen die Konsolen Dreieckform (Fig. 1) mit wagrechter Oberseite und Aussparung in der Mitte ; Hohlgusskonsolen mit drei oder fünf Ankern für 60 bis

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100 bezw. 120 bis 200 Wellenstärke sind für schweren Betrieb erforderlich. Die Konsolen werden entweder an eine Wand mit einem oder besser zwei oberen und einem unteren durchgehenden Anker angeschraubt und

mit Zement hintergossen oder ^ an einer gusseisernen Säule angeschraubt und zwar entweder an eine ebene Ansatzfläche mit zwei Ankern oder an Bunden mit geteilten Bügeln, Schellen (Fig. 1).

Die senkrechte Entfernung der Anker ist reichlich gleich der Ausladung.

Diese ist bei Wandkonsolen von der Grösse der Riemenscheiben beeinflusst uiid bei einigen Konstruktionen durch Verschiebung des Lagers veränder- Fig. l. Säulenkonsol bch, bei Säulenkonsolen nur von der Länge der Lagerfussplatte abhängig. Stehlager vom Eisenwerk Trotzdem sind die letzteren wegen der Anpassungsform etwas teurer.    Wülfel vor Hannov<îr'

G,uer- oder Winkelkonsolen (Fig. 2) mit grösserer Breite tragen ein Lager für eine senkrecht zur Wand liegende Welle, z. B. an fliegenden Scheiben. Die Masse und Preise sind je nach der Ausführung verschieden. Folgende Tabelle gibt einen kurzen allgemeinen Ueberblick.

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Fig. 2. Winkelkonsol mit Rotgusslager G. Polysius in Dessau.

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300—400 500-600 Wandkonsole l 700—800 der Hohlgusskonsole 800 200-300 Säulenkonsole j 400—500 Querkonsole —

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Lindner.

Konsolen (Konsolenträger) für Fusswege, bei eisernen Brücken, kommen dann zur Anwendung, wenn die Fusswege ausserhalb der Hauptträger angeordnet werden. Sie werden übereinstimmend mit den Fahrbahn-Querträgern an den Knotenpunkten der Hauptträger angebracht und im allgemeinen als voll-wandige oder gegliederte Kragträger von dreieckiger Grundform gebildet. Bei reicherer Ausschmückung hat man wohl auch die untere Gurtung der Konsole gekrümmt, die Gurte durch Zierglieder in Form von Ringen aus Flach- oder Winkeleisen oder durch verziertes Gitterwerk verbunden.

Litteratur: Winkler, E., Querkonstruktionen an eisernen Brücken, 2. Aufl., Wien 1884.— Häseler, Der Brückenbau, Die eisernen Brücken, 3. Liefer., Braunschweig 1897.    Melan

Konsolidation, eine besondere Art der Durchführung der Zusammenlegung der parzellirten, in einem für die Bewirtschaftung unzweckmässigen Gemenge liegenden Grundstücke. S. Feldbereinigung.

Konsolidation, von Grubenfeldern, s. Bergrecht.

Konsollager sind Wellenlager, die seitlich an einerWand (Fig. 1 u. 3) oder einer Säule (Fig. 2) festgeschraubt sind; s. a. Konsolhängelager unter Hängelager.

Die Grundform des Lagerbockes ist ein Trapez in to Rippenguss. Gegenüber der teureren Bauart mit beson-■ deren Konsolen (s. d.) und ' Stehlagern eignen sie sich nur für leichteren Betrieb, f ohne Zahnräder und starke iji Riemenzüge. Daher baut man . „ sie auch vorn offen und lagert die Schalen mit Kugelflächen zwischen

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Schrauben mit Höheneinstellung, Aenderungen der Ausladung sind nur    I

zwischen 200 und 500 mm für Wand-

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Fig. 1. Wandkonsollager.

Fig. 3. Lagerkonsol von Lorenz, Ettlingen.

und 100 bis 200 für Säulenlager. Die Anker dürfen ein wenig schwächer als bei den Konsolen sein; ihre senkrechte Entfernung ist meist grösser als die Ausladung und reicht über die Höhenlage der Welle hinauf. Folgende Tabelle gibt Durchschnittspreise an.

Wellendurchmesser    30    40    50    60    70    80    90    100 mm

Fig. 2. Säulenkonsollager.

Ausladung ( der Wandlager i

250 450

der Säulenlager 150—200 —

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Lindner.

41

Litteratur: [1] Violle, Lehrb. der Physik, deutsche Ausg., Berlin 1893 II, 1, S. 304. — [2] Helmholtz, H. v., Die Lehre von den Tonempfindungen, S. 273, 1. Aufl. 1863 (4. Aufl.,

Konsonanz. — Zwei oder mehr zugleich zum Ohre dringende Töne oder Klänge sind konsonant oder dissonant, je nachdem das Verhältnis ihrer Schwingungszahlen, das Intervall (s. Schall) durch kleine oder grössere ganze Zahlen ausgedrückt ist.

Ueber ältere theoretische Erklärungen der Ursache von Konsonanz und Dissonanz vergl. [1]. Nach der Theorie von Helmholtz [2] sind es einerseits die Schwebungen, andererseits die Obertöne, welche die Unterschiede in der Annehmlichkeit oder Unannehmlichkeit gemischter Tonempfindungen bedingen. Die durch zwei Töne erzeugten Schwebungen bilden in grösserer Zahl den Differenzton, sie sind dem Ohr unangenehm, wenn sie als Stösse wahrgenommen werden, am unangenehmsten bei etwa 33 in der Sekunde. Ueber 132 Schwebungen in der Sekunde nimmt das Ohr nicht mehr wahr, ein knarrender Ton ist für die Gehörnerven dasselbe wie der Reiz eines flackernden Lichtes für das Auge. Indessen hängt die Wahrnehmbarkeit der die Dissonanz erzeugenden Schwebungen nicht bloss von deren Zahl, sondern auch von der Kleinheit des sie erzeugenden Tonintervalls ab. Zwei Klänge, welche von übereinstimmenden Obertönen begleitet sind, erscheinen dem Ohr verwandt. Die grösste Ueberein-stimmung der Obertöne zeigen die Intervalle der Oktave und der Duodez, die Konsonanz ist hier absolut. Die Quint und Quart haben vollkommene Konsonanz, die grosse Sext und grosse Terz mittlere, die kleine Sext und kleine Terz unvollkommene Konsonanz, die Sekund und kleine Sekund sind vollkommene Dissonanzen, besonders in den niederen Tonlagen.

Braunschweig 1877).

Aug. Schmidt.

Konstantan, Legirung aus 50% Kupfer und 50% Nickel, welche als Material für elektrische Widerstände verwendet wird. Der spezifische Widerstand ist c = 0,5, der Temperaturkoefficient ct — 0,000025.

Holzt.

Litteratur : Kittler, Handb. d. Elektrotechnik, Stuttgart 1892.

Konstitution, chemische, die Anordnung der Atome oder Atomgruppen und ihre gegenseitige Bindung durch die Valenzen (s. d.) zur chemischen Molekel. Die Verschiedenheit der Konstitution dient zur Erklärung der mehr oder weniger grossen Verschiedenheit der chemischen Natur solcher Körper, deren Molekeln übrigens aus genau gleichen und gleichvielen Atomen zusammengesetzt sind, was namentlich häufig beiden Kohlenstoffverbindungen sich findet und Isomerie

(s. d.) genannt wird.

Konstitutive Eigenschaften

Abegg.

solche physikalischen Eigenschaften chemischer Stoffe, welche beim Vergleich ähnlicher, etwa isomerer, Stoffe von verschiedener Konstitution (s. d.) mehr oder weniger erheblich variiren. Siede-und Schmelzpunkte, Farbe und Li chtbrechungsvermögen, optische Drehung, Dissociationskonstante, elektrische Leitfähigkeit, Verbrennungswärme u. a. sind solche konstitutive Eigenschaften, die allerdings auch noch Beste von Additivität (s. d.) enthalten, wie insbesondere das Lichtbrechungsvermögen. Soweit die Gesetze des Zusammenhangs solcher Eigenschaften mit der chemischen Konstitution erkannt sind, bietet die Erforschung dieser Eigenschaften natürlich wertvolle Methoden, um aus ihnen umgekehrt Konstitutionsbestimmungen herzuleiten.

Litteratur: Ostwald, Lehrbuch d. allgem. Chemie, 2. Aufl., Leipzig 1891, Bd. 1, S. 1121. — Nernst, Theor. Chemie, Stuttgart 1893.    Abegg.

Konstruktionshölie nennt man bei Brücken die aus der Höhenlage des Verkehrsweges und dem geforderten Lichtraum unter der Brücke hervorgehende, verfügbare Höhe zwischen Oberfläche der Brückenfahrbahn und Unterkante der Brückenkonstruktion.

Melatt.

Je nachdem dieselbe mehr oder weniger beschränkt ist, ergeben sich für den Ueberbau, insbesondere der hölzernen und eisernen Brücken, verschiedene Anordnungen, nämlich: bei unbeschränkter oder ausreichender Konstruktionshöhe die als „Bahn oben“ bezeichnete Anordnung, bei welcher die Hauptträger der Brücke gänzlich unter der Fahrbahn gelegen sind; bei beschränkter Konstruktionshöhe die Anordnung von „Bahn versenkt“ oder „Bahn unten“ , wobei die Hauptträger ganz oder zum Teil über die Fahrbahn emporragen. Das Minimum der Konstruktionshöhe wird durch die Stärke der Fahrbahn und der dieselbe unmittelbar unterstützenden Teile (Fahrbahnträger) bedingt. S. hierüber Fahrbahnkonstruktion.

Konstruktionskoefficient, das Verhältnis des in einer Eisenkonstruktion wirklich aufgewendeten Materialvolumens (oder Gewichtes) V zu dem theoretisch auf Grund der auftretenden Spannungen erforderlichen Volumen V₀.

Es ist V — C V₀ und der Konstruktionskoefficient C stets > 1, weil erstens die ausgeführten Querschnitte der Träger oder Stäbe sich nicht überall den theoretisch notwendigen

anschmiegen können, weil zweitens Zuschläge wegen Knickungsheanspruchung, Nietschwächung, Stossdeckungen etc. erforderlich werden und weil drittens verschiedene Nebenteile (Knotenbleche, Futterbleche, Aussteifungen etc.) hinzutreten, welche in dem theoretischen Material-aufwande nicht inbegriffen sind. Die Konstruktionskoefficienten ergeben sich verschieden gross je nach der Art des Konstruktionssystems (Vollwand- oder gegliederte Träger, Parallelträger oder Träger mit polygonalen Gurtungen, Balken- oder Bogenträger etc.), nach der Grösse der Konstruktion (Spannweite) und nach der konstruktiven Durchbildung der Einzelheiten. Für Brückenträger von 20—150 m Spannweite liegen ihre Durchschnittswerte etwa zwischen 1,80 und 1,30. Angaben hierüber in [1].. Die Konstruktionskoefficienten spielen eine Bolle bei der Aufstellung von Gewichtsformeln für Eisenkonstruktionen aus dem theoretisch ermittelten Materialaufwands. — S. auch Eigengewicht, Bd. 3, S. 548.

Litteratur : [1] Winkler, E., Theoretische Gewichtsbestimmung eiserner Brücken, Kap. XIV, in Handbuch d. Ingen. -Wissenschaften, Leipzig 1882, Bd. 3, Brückenbau.    Melan.

Konstriiktionsmaterial der eisernen Brücken, ist nahezu ausschliesslich das schmiedbare Eisen in Form von Blechen und Walzeisen. Gegossene Stücke finden, von den Geländern und sonstigen dekorativen Nebenteilen abgesehen, jetzt nur bei den Auflagern der Brückenträger Anwendung und werden wichtigere solche Teile aus Stahlguss hergestellt. Von den zwei nach der Erzeugungsweise unterschiedenen Arten des schmiedbaren Eisens, dem Schweisseisen und Flusseisen, ist das erstere ursprünglich das ausschliesslich und bis vor wenigen Jahren noch das häufiger angewendete Material für Brückenkonstruktionen gewesen ; gegenwärtig hat sich aber durch die geänderte Produktionsweise dieses Yerhältnis umgekehrt und werden bereits in den meisten Ländern mehr Brücken aus Flusseisen als aus Schweisseisen erbaut.

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Das neue Material hat aber seinen Sieg nicht einspruchslos errungen. Die ersten vergleichenden Bruchversuche, welche 1875 und 1876 im Aufträge der holländischen Begierung in Duisburg und Dortmund mit genieteten Trägern aus Flusseisen (Bessemereisen) und Schweisseisen ausgeführt worden sind [1], haben für das Flusseisen kein günstiges Besultat ergeben und waren Ursache, dass für längere Zeit die Verwendung dieses Materials im Brückenbau keine Fortschritte machte. Man hat hier anfänglich wohl auch den Fehler begangen, ein zu hartes Flusseisenmaterial (von grosser Festigkeit, aber geringer Dehnbarkeit) in Verwendung zu nehmen und die Behandlung desselben und Bearbeitung der Konstruktion ohne die für solches Material gebotenen Vorsichten durchgeführt. Die zunehmende Erkenntnis dieser Thatsache sowie auch die Fortschritte in der Erzeugungsweise des Flusseisens haben seither auch die Besultate mit Flusseisenkonstruktionen wesentlich günstiger gestaltet. In dieser Hinsicht sind als bedeutungsvoll hervorzuheben die vom österreichischen Ingenieur- und Architektenverein 1891 ausgeführten Versuche mit Gitterträgern aus Schweisseisen, ferner aus Thomaseisen und aus basischem Martinflusseisen [2], nach welchen sich das letztere Material den anderen überlegen erwies, und die dazu Anlass gegeben haben, dass in Oesterreich das weiche basische Martinflusseisen (mit 3500—4500 kg/cm* Zerreissfestigkeit bei 28—22 % Längendehnung) für Brückenkonstruktionen als zulässig erklärt wurde. In Deutschland wird ebenso auch das Thomaseisen (mit in den gleichen Grenzen gelegenen Festigkeitsziffern) verwendet, und sind bereits sehr viele und grosse Brückenbauten (neue Weichselbrücken etc.) aus diesem Material errichtet worden. Auch in Oesterreich ist neuestens wieder die Frage der Zulässigkeit der Verwendung von Thomasflusseisen aufgegriffen und sind Versuche damit angestellt worden, welche im allgemeinen ein günstiges Ergebnis geliefert haben. Nach den bisherigen Erfahrungen muss das weiche Flusseisen (Martin-und Thomaseisen) bei sorgfältiger Auswahl und Behandlung (möglichste Vermeidung gewaltkalter Behandlung mit dem Hammer oder durch Scherenschnitt, Bohren der Nietlöcher oder Nachbohren gestanzter Löcher, womöglich Maschinennietung) als ein vollkommen zulässiges und in mancher Hinsicht dem Schweisseisen überlegenes Material für den Brückenbau angesehen werden.

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von

zu

Für Brücken von grossen Spannweiten, bei welchen die mobile Belastung und deren dynamische Einwirkung gegenüber der bleibenden Belastung zurücktreten, bat auch die Wahl eines Materials von höherer Festigkeit (Cernawoda-Brücke, basisches Martineisen 4,2—4,8 t/cm² Festigkeit), selbst Flussstahl (Forthbrücke für die Zugglieder 4,7—5,2 t/cm² Festigkeit bei 20°/o Dehnung, Druckglieder 5,4—5,8 t/cm² Festigkeit bei 17% Dehnung) seine Berechtigung. Auch in Amerika, woselbst die Verwendung des Stahles zu Brücken, allerdings zuerst nur in vereinzelten Ausführungen (1873 Mississippibrücke St. Louis), eigentlich seinen Ausgang genommen hat, ist man von der einige Zeit versuchten Anwendung härteren Materials (4,9—5,6 t/cm² Festigkeit) wieder abgekommen und verwendet gegenwärtig in ausgedehntem Masse weichen Stahl (soft steel), der unserem Flusseisen in der Hauptsache gleichkommt (3,8—4,3 t/cm2 Festigkeit bei 25% Dehnung). Nur bei sehr grossen Brücken und für die Druckglieder mancher kleineren Brücken wird auch ein festerer Baustoff (von 4,3—4?8 t/cm² Festigkeit) angewendet. — Die Qualität des Konstruktionsmaterials

wird allerorts durch Lieferungsbedingnisse (s. die deutschen Normalbestimmungen [3], ferner [4]) vorgeschrieben und durch die darin verlangten mechanischen (Zerreiss-) und technologischen Proben konstatirt. — Die wichtigsten Walzeisensorten, welche zu den Brückenkonstruktionen verwendet werden, sind : Bleche von 7—15 mm Stärke und bis zu 2 m Breite, Placheisen von 8—40 mm Dicke, 40—500 mm Breite, Winkeleisen von 60—150 mm Schenkelbreite, J-Träger von 80—500 mm Höhe, dann weniger häufig J_-Eisen und Eisen, ferner die verschiedenen Belageisen, endlich Nieteneisen.

Melan.

Litteratur : [1] Tijdschrift van het koninklijk institut van ingénieurs 1883—84. — [2] Zeitschrift des österr. Ingen.- u. Arch.-Vereins 1891. — [3] Normalbedingnisse für die Lieferung von Eisenkonstruktion, aufgestellt vom Verbände Deutscher Architekten- und Ingenieurvereine, vom Verein Deutscher Ingenieure und vom Verein Deutscher Hüttenleute 1893. — [4] Grundsätzliche Bestimmungen für die Lieferung und Aufstellung eiserner Brücken des k. k. österr. Handelsministeriums, Zeitschrift des österr. Ingen.- u. Arch.-Vereins 1893, S. 139. — [5] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. II, Brückenbau, II. Abt., Kap. 7, u. V. Abt., Kap. 16 ; daselbst auch weitere Litteraturangaben. — [6] Considère, Ueber die Anwendung von Stahl und Eisen in Bauwerken, Annal, des ponts et chaussées 1885, I. — [7] Tetmajer, Der Wert des Thomasflusseisens und des Schmiedeeisens als Baustoff, Zürich 1885. — [8] Mehrtens, Eisen und Eisenkonstruktionen, Berlin 1887. — [9] Mehrtens, Zur Frage der Verwendung des Flusseisens für Baukonstruktionen, Zentralbl. d. Bauverwaltung 1888.

Konstruktionsnetz, Konstruktionsriss, s. Schiffszeichnung. Konstruktions Wasserlinie, s. Schiffsberechnung.

Konstruktiv, in der technischen Sprache: den Kegeln der Festigkeit und Dauer entsprechend. Bauteile und Bauglieder sind konstruktiv, wenn sie dem Gedanken der Konstruktion den wahrsten Ausdruck geben. Fälschlich wird der Ausdruck gebraucht für Verzierungen, welche, im Gegensatz zu freier Erfindung, durch geometrische Konstruktion festgestellt werden.

Köchy.

Kontaktanlagen, elektrische Anlagen zur Messung der Fahrgeschwindigkeit von Eisenbahnzügen mittelst auf den Stationen aufgestellter Apparate (s. Fahrgeschwindigkeitsmessung durch Kontaktapparate).

Kontakterscheinungen, -hof, -metamorpliismus, s. Umwandlung.

Kontaktmine, s. Seeminen.

Andes.

Kontakt Vergoldung, das Verfahren, Messinggegenstände, nachdem solche durch Gelbsieden vollkommen blank gemacht wurden, durch Eintauchen in eine Goldauflösung und Berührung mit einem Zink- oder Kupferstäbchen, wodurch sich metallisches Gold auf den Gegenständen niederschlägt, zu vergolden. Die Ivontaktvergoldung wird nicht nur für ordinäre Goldwaren, sondern auch für Bronzeschmuck angewendet, welcher hierdurch das Aussehen von Gold erhält; bei stärkerem Goldüberzug bleiben die Gegenstände etwas länger in der Goldlösung. Die Gegenstände werden zuerst in salpetersaurer Quecksilberlösung mit einem dünnen Ueberzug von Quecksilber versehen und dann in das Goldbad aus in Salpetersäure und Salzsäure gelöstem Gold, versetzt mit einer Lösung von doppeltkohlensaurem Kali gebracht.

Kontingenzwinkel, der unendlich kleine "Winkel zweier auf einander folgenden Tangenten (s. auch Krümmung und Kurven).

Kontinuebleiche nennt man einige Verfahren zum Peinigen und Bleichen rohen baumwollenen Gewebes, bei welchen letzteres in der Kegel in Strangform und fortwährender Bewegung der Einwirkung chemisch und physikalisch wirkender Agentien unterliegt (s. a. Baumwollstückbleiche, Bd. 2, S. 136).

Das Mather-Thompsonsche Bleichverfahren [1], hervorgegangen aus der Vereinigung der Bleichmethode Thompsons, bestehend in der Wirkung der aus Chlorkalk durch Kohlensäure befreiten unterchlorigen Säure, und der Kochmethode Mathers mit Anwendung von Natronlauge, zerfällt in zwei Teile. Zuerst werden die mit Natronlauge getränkten Stücke unter fortwährendem Zufluss von Natronlauge im Matherkier getränkt und in demselben Apparat gewaschen, dann im Kontinueapparat gebleicht. Der Matherkier ist ein liegender, durch eine automatisch bewegte Thür verschliessbarer Kessel. Jedem Kessel entsprechen zwei auf Schienen laufende Wagen aus verzinktem Eisenblech, welche so gebaut sind, dass sie, mit Ware beladen, den Raum des Kessels ganz ausfüllen, unter der Ware aber einen freien Raum lassen, der mit dem oberen Teil des Kessels durch Rohre mit dazwischengeschalteter Flügelpumpe in Verbindung stehen. Die Rohre münden oben in Brausen. Die Wagenkörbe sind mit Gitterwerk versehen und tragen in der Mitte eine gelochte Säule, welche der Flüssigkeit gestattet, zu zirkulären und in das Innere der Zeugmasse einzudringen. Nachdem die mit der rohen Ware beschickten Wagen in den Kier geschoben sind, wird dieser geschlossen und durch Einblasen

von Dampf die Luft ausgetrieben. Mittelst der Flügelpumpe wird sodann Natronlauge in den Kier gepumpt, welche sich als Sprühregen über den Inhalt eines jeden Wagens ergiesst. Die Lauge sickert durch die Ware und sammelt sich unter den falschen Böden der Wagen, um von dort durch Rohre abgezogen und wieder über das Gewebe gepumpt zu werden, so dass sich die Flüssigkeit in beständigem Kreislauf befindet. Der Inhalt des Kessels wird durch eine am Boden desselben liegende Dampfschlange indirekt erhitzt. Nach dem Bäuchen wird die Ware in demselben Kessel durch Ablassen der Lauge und Ersetzen derselben durch heisses Wasser gespült, die Wagen werden ausgefahren und die Ware wird dem Kontinueapparat zugeführt, in welchem sie gebleicht wird. Dieser Apparat besteht aus einem oder zwei in 15 Abteilungen geteilten langen Kasten, dessen einzelne Abteilungen, mit Ausnahme der für die Bleichung mit Chlorkalk und Kohlensäure dienenden, oben offen sind. Passende Leit- und Quetschwalzen führen das Zeug auf- und absteigend zu mehreren Strängen neben einander durch den Apparat. In der ersten Abteilung läuft das Gewebe durch reines warmes Wasser, in der zweiten durch Chlorkalklösung von 0,75 ⁰ Bé. Die dritte Abteilung ist aus einer mit gasförmiger Kohlensäure gefüllten Kammer gebildet, in welche das Zeug durch einen engen Schlitz eintritt, um sie ebenso zu verlassen. In der vierten, fünften und sechsten Abteilung wird es mit kaltem Wasser gewaschen ; in der siebenten läuft es durch 60—75° warme, 0,1 prozentige Sodalösung und wird in der achten, neunten und zehnten wieder mit Wasser gewaschen. In der elften Abteilung läuft das Gewebe nochmals durch Chlorkalklösung von 0,35° Bé, in der zwölften trifft es wieder mit Kohlensäure zusammen, die dreizehnte, vierzehnte und fünfzehnte enthalten einprozentige Salzsäure. Nach Verlassen des Apparates wird das Gewebe auf der Waschmaschine gewaschen und dann getrocknet. Dem Verfahren wird ein gutes Resultat bei ausserordentlicher Zeitersparnis nachgerühmt, indessen scheint die Benützung des Kontinueapparates aufgegeben worden zu sein, während diejenige des Matherkiers bei der Natronbleiche von H. Köchlin und Mather und Platt [2] sich dauernd eingeführt hat.

Bezüglich des Ko ntinue bäuch Verfahrens von Grether und Bentz, bei welchem das baumwollene Gewebe in Strangform, teils durch kochende Lauge, teils mit letzterer imprägnirt, in gespanntem Dampf fortbewegt wird, vergl. [3] u. Bauskessel Bd. 1, S. 704.

Litteratur: [1] Thompson u. Rickmann, D.R.P. Nr. 26839 ; Dinglers Polyt. Journ., Bd. 252, S, 392 ; Bd. 253, S. 428 ; Knecht, Rawson u. Löwenthal, Handb. d. Färberei der Spinnfasern, Berlin 1895, S. 165. — [2] D.R.P. Nr. 25804, 27745; Dinglers Polyt. Journ., Bd. 251, S. 496; Bd. 253, S. 216; Bd. 274, S. 457; D.R.P. Nr. 35694; Knecht, Rawson u. Löwenthal, Handb. d. Färberei'der Spinnfasern, Berlin 1895, S. 160. — [3] The Dyer & Calico Printer 1891, S. 24.

Kontinueküpe, s. Indigoküpen.    r. Möhiau.

Kontiimirliches Spektrum, s. Spektralanalyse.

Kontinuirliche Träger, s. Träger, Balken, kontinuirliche, Bogen, kontinuirliche, Gelenkträger, kontinuirlicher, Hängebrücken etc.

Kontinuität des gasförmigen und flüssigen Zustandes, s. Kritische Temperatur.

Kontinuitätsgleichung. — Bezeichnen für einen Körper oder ein Körperelement des anfänglichen Volumens F und der anfänglichen spezifischen Masse/z (Masse der Volumeneinheit) in irgend einem Zeitabschnitt u die Aenderung der Einheit von V, 6 die Aenderung der Einheit von n, so ist die unveränderliche Gesamtmasse, bezogen auf den Anfangszustand und Endzustand: M= Vju = (F+ u Y) (ju + 6ju), woraus allgemein und wenn u, 6 gegen 1 verschwinden:

(1 -)- x) (1 -j- a) — 1    bezw.    x -f- a — 0.

Weyrauch.

Diese Beziehung in ihren verschiedenen Formen wird, besonders bei Flüssigkeiten, Kontinuitätsgleichung genannt, eine Form derselben ist S. 263 angeführt. Näheres s. Weyrauch, Theorie elastischer Körper, Leipzig 1884, S. 156; Kirchhoff, Vorlesungen über mathematische Physik, Mechanik, Leipzig 1897, S. 161. Bezüglich u vergl. Dilatation.

Kontraktion, die lokale Querschnittsverminderung, welche gezogene Stäbe aus Eisen Stahl u. s. w. kurz vor Eintritt des Bruchs in der Um- ^ ! gebung der Bru hstelle erleiden (s. Fig.). Dieselbe pflegt in Prozenten des J l ursprünglichen Querschnitts angegeben zu werden. Näheres s. Dehnung, Zugelastizität, vergl. auch Qualitätszahlen. — Vergl. auch Hydraulik, S. 251, und Zerreissversuch.    Weyrauch.

Kontrastfarben, Gegenfarben, sind Komplementärfarben, welche der gereizte Sehnerv als subjektive Farbenempfindungen im Gegensatz zur vorhergehenden oder zur gleichzeitigen Wahrnehmung objektiver Farben erzeugt.

Kontravarianten, s. Invariantentheorie.    Aug Schmuit

Kontreescarpe, s. Festungsbau, Bd. 4, S. 203.

Kontremarsch, s. Weberei.

Kontreminen, s. Seeminen.

•v. Ihering.

Kontrollapparate dienen zur selbsttkätigen Anzeige bestimmter Arbeitsprozesse und Vorgänge in Maschinen etc. Da dieselben in neuerer Zeit meistens mit elektrischer Signalgebung verbunden sind, so fallen viele in das Gebiet der Alarmvorrichtungen (Bd. 1, S. 193 ff.). Hierher gehören ferner die Registrir-apparate (s. d.), Tachographen (s. d.), welche es ermöglichen, sich jederzeit von bestimmten Vorgängen (Geschwindigkeit der Maschinen, Temperatur in Arbeitsräumen etc.) zu überzeugen. Im weiteren Sinne Kontrollapparate sind auch die Indikatoren (s. d.), mittelst deren man jederzeit die richtige Arbeitsweise einer Dampfmaschine etc. kontrolliren kann. Zur Kontrolle der an Dampfkesseln befindlichen Manometer dienen die Kontrollmanometer, welche im wesentlichen dieselbe Bauart wie alle Manometer (s. d.) zeigen und nur ausserordentlich sorgfältig hergestellt und an Quecksilbermanometern justirt sind (s. a. Maschinen-Messkunde).

Kontrollapparate, elektrische

s. Ampèrmeter, Elektrische Messinstrumente, Elektrizitätszähler und Isolations widerstand.

Kontrollnormal nennt die Eichordnung (s. d.) ein Eichungsnormal, welches zur Berichtigung der Gebrauchsnormale (s. d.) an der Eichungsstelle dient. Die Kontrollnormale wrnrden von der Aufsichtsbehörde nach den Hauptnormalen (s. d.) hergestellt, geprüft und mit Beglaubigungsscheinen versehen.

Es werden gebraucht für Längenmasse: ein Meterstab als Stricbmass auf Messing, durchgehends in Zentimeter und auf eine Länge von 1 dm in Millimeter geteilt; ein Stablstab von 2 m Länge als Endflächenmass in gleicherweise geteilt; für Flüssigkeitsmasse: ein Satz von 2 1 bis ^32 1 und 0,2 bis 0,02 1 aus Kupferblech; für Hohlmasse zu trockenen Körpern: ein Satz Hohlmasse aus Kupferblech von a/ł M bis 5 1; für Gfewichte: in Kilogramm 6 Stück aus Messing von 20 bis 1 kg; in Gramm 10 Stück von 500 bis 1 g aus vergoldetem Messing, in Milligramm 10 Stück von 500 bis 1 mg aus Platin. — Weiteres über Herstellung, Fehlergrenzen u. s. w. s. Eichordnung für das Deutsche Keich, § 55 u. f. Reinhertz.

Kontrollsignale nennt man im Eisenbahnwesen Einrichtungen, durch welche die Stellung von Sichtsignalen, z. B. von Flügeltelegraphen, welche ihrer Entfernung oder auch ihres unübersichtlichen Standortes wegen von der Station aus nicht gesehen werden können, in der letzteren selbst angezeigt wird.

Köchy.

Kontumazan st alt, Quarantäne, Gebäude in Seehäfen zur zeitweiligen Unterbringung und Ueberwachung von Reisenden (Waren), welche im Verdachte der Verbreitung seuchenartiger Krankheiten stehen. In Venedig wurde zu Ende des 15. Jahrhunderts ein Gebäude geschaffen, in welchem zur Abwehr der Pest alle Ankommenden, ehe sie die Stadt betraten, einer Beobachtung von 40 Tagen (daher Quarantina) unterworfen wurden. In der Folge wurden von allen Seestaaten solche Anstalten errichtet und nach und nach zu einer hohen Stufe der Ausbildung gebracht. Die Gebäude enthalten viele Einzelzimmer, Warenlager, Räume für Bewirtung wie für die Bedienung. Die ganze Anstalt ist durch eine hohe Mauer zu umschliessen oder auf einer Insel zu errichten.

Weinbrenner.

Konus, in der Müllerei eine Getreide-Schälmaschine, die aus einem feststehenden Hohl- und einem umlaufenden Vollkegel besteht, die beide mit Reibblech bekleidet sind (s. Schälmaschine für Getreide).    Arndt.

Konusmühlen, s. Farbenreibmaschine.

Konvergenz, s. Reihen.

Konversionsfarben, Ternir färben, Verwandlungsfarben, nennt im Zeugdruck solche Farben, welche durch Veränderung der auf dem Gewebe schon vorhandenen oder durch den Druck bedingten Farbentöne unter Mitwirkung chemischer Agentien hervorgerufen werden.

Druckt man z. B. auf baumwollenes Zeug verdickte essigsaure Thonerde und überdruckt r ^ dasselbe mit einer Alizarindampffarbe (einer verdickten Mischung von Alizarin, essigsaurer I honerde und essigsaurem Kalk), so wird sich an denjenigen Stellen, an welchen die Ueberdruck-

Am zweckmässigsten wendet man z. B. zur Kontrolle der Flügelstellung an Signalmasten verkleinerte Nachahmungen dieser letzteren an, welche im Stations bureau aufgestellt und mit dem wirklichen Signal elektrisch, so verbunden sind, dass ihre Flügelstellung jederzeit der Flügelstellung am wirklichen Signal entspricht (Nachahmungssignale). Seltener wird eine mechanische Kupplung angewendet. Zuweilen wird mit dem sichtbaren Kontrollsignal ein Hörsignal vereinigt. Dasselbe besteht in einem Kontrollklingelwerk, welches entweder bei jedesmaligem Umstellen des Signals ertönt oder bei bestimmter Signalstellnng in längeren Pausen einzelne Schläge ertönen lässt.

man man

färbe die vorgedruckte essigsaure Thonerde getroffen, beim Dämpfen mehr Alizarin mit tieferem Ton fixiren als an den anderen, weil hier eine grössere Menge Thonerde zur Lackbildung vorhanden ist. Man wird daher ein Doppelrosa oder Doppelrot erhalten.

Litteratur : Schützenberger, Die Farbstoffe, Berlin 1873, S. 266.    r. Möhlau.

Konversionssalpeter, aus Natriumnitrat dargestellter Kalisalpeter.

Konverter, s. unter Fluss eisen, Bd. 4, S. 345.

Konvexität, die Eigenschaft einer Kurve gegenüber einer Geraden, hei welcher die Kurvenpunkte zwischen dem Kurvenmittelpunkte und den Schnittpunkten der Normalen mit der Geraden gelegen sind. Konzentrationsdirektor, s. Schiffsgeschütze.

Konzentrationsprobe, s. Silberproben, Goldproben. Konzentrationssclnnelzen, s. unter Kupfer.

Konzentrationszeiger, s. Schiffsgeschütze.

Konzentrische Siebtrommel, s. Siebvorrichtungen.

Konzeptdruckpapier, schlechteste Sorte des Druckpapiers von beliebiger Fasernzusammensetzung und beliebigem Aschengehalt. S. Papiersorten und Papiernormalien.

Konzepthadern, Sortenbezeichnung für nicht gebleichte Flachs- und Hanfhadern, weil aus denselben hauptsächlich das sogen. Konzeptpapier erzeugt wurde (s. Papierfabrikation).

Konzeptpapier, schlechteste Sorte des Schreibpapiers mit beliebiger Stoffzusammensetzung, jedoch ohne Holzschliff, mit-15% Aschengehalt (s. Papiersorten und Papiernormalien).

Koog, s. v. w. Polder.

Koordinaten, eindeutige, von einander unabhängige, in genügender Zahl vorhandene Bestimmungsstücke von geometrischen Grundgebilden (Punkten, Geraden, Ebenen); sie dienen dazu, die Lage derselben gegenüber von anderen Grundgebilden, welche das Koordinatensystem bilden, festzulegen. Die übrigen geometrischen Gebilde (Punktsysteme, Kurven, Flächen, Strahlensysteme) werden alsdann ihrer Natur und ihrer Lage nach durch Gleichungen angegeben, welchen die Koordinaten ihrer Punkte (Geraden, Ebenen) genügen müssen. Die Wahl des Koordinatensystems und der Koordinaten hängt von dem Bedürfnis des Einzelfalls ab.

Die gebräuchlichsten Arten von Koordinaten sind folgende:

A. Koordinaten in der Geraden.

1.    Gewöhnliche Koordinaten: Abstand x~OP eines Punkts P von einem festen Punkt O.

2.    Verhältnis-Koordinaten :xa = OP : UP das Abstandsverhältnis des Punktes P von zwei festen Punkten 0 und U. Die Koordinaten Xi und æ₂ werden auch als homogene Koordinaten bezeichnet.

3.    Proj ektivische Koor dijnatenCDoppelverhältnis x₁ : — jjjp ' jjjp

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

Maxim. Kraft.

OP OE

das der

Punkt mit den drei festen Punkten O, U, E bildet (oder auch das Verhältnis OP: UP multiplizirt mit einer zum Koordinatensystem gehörigen festen Konstanten). Aenderung des projektivischen Koordinatensystems vermittelst Ersetzung von a?i und ccs durch lineare Funktionen derselben (lineare Transformation).

B. Koordinaten in der Ebene.

a. Punktkoordinaten.

«. Geradlinige Koordinaten (eine Gleichung ersten Grads stellt eine Gerade dar).

1.    Rechtwinkelige Cartesische Koordinaten (das gebräuchlichste System). Ein Punkt P (Fig. 1) bezogen auf zwei rechtwinkelige Axen, die æ-Axe OX oder y — 0 und die y-Axe OY oder x — 0, die sich im Ursprung 0 schneiden und bestimmt durch die Abscisse x = O Q (wenn Q Fusspunkt des Lots von P auf O X) und die Ordinate y — PQ. Der Ueber-gang von einem rechtwinkeligen System (x, y) zu einem ebensolchen (x‘, y') dessen Ursprung

der Punkt j* ~ ist und dessen Axen gegen die des ersteren um den Winkel <p gedreht sind,

erfolgt durch die Formeln x = a + x‘ cos y — y' sin <p ; y — b + x‘ sin y -f- y‘ cos y.

2.    Schiefwinkelige Cartesische Koordinaten. Punkt P bezogen auf zwei Axen OX und OY, die den Winkel y bilden und bestimmt durch Abscisse x — OQ und Ordinate y = PQ (wo Q Schnitt von OX mit der Parallelen durch P zu OY). Uebergang vom schiefwinkeligen System (x, y) zu einem anderen (x', y‘) mit dem Winkel y‘, wenn die cc-Axen

beider den AVinkel y bilden und der Ursprung des letzteren im Punkt j * “ ^ j liegt : x‘ sin (y — y) -)- y' sin (y — y' — y)

x — a-f

sin y

x — a-\- y = b -{

x‘ sin y -j- y' sin (y¹ -f- y)

sin y

3.    Homogene Koordinaten. Koordinatensystem wie bei 1. oder 2. Punkt P bestimmt durch das Verhältnis x : y: 1.

4.    Tri metrische Koordinaten (Dreilinienkoordinaten). Punkt P bestimmt durch das Verhältnis xx : x% : X3 seiner Abstände von drei gegebenen Geraden, welche das Koordinaten-dreiseit bilden.

5.    Projektivische Koordinaten. Punkt P bestimmt durch das Verhältnis der drei Doppelverhältnisse, welche die Strahlen von je einem der das Koordinatendreieck bildenden Punkte A\ A₂ A3 nach den beiden anderen, nach P und nach dem festen Punkt E (Einheitspunkt) bilden. Aenderung des Koordinatensystems erfolgt durch lineare Transformation: Die projektivischen Koordinaten können auch aufgefasst werden als Verhältnis der Abstände des Punkts P von drei festen Geraden, diese Abstände multiplizirt mit drei festen Konstanten, deren Verhältnis zum Koordinatensystem gehört.

6.    Baryzentrische Koordinaten. Punkt P bestimmt durch die Gewichte p, q, r, welche den drei Eckpunkten Ax, A%, A3 des Koordinatendreiecks zugeschrieben werden müssen, damit P der Schwerpunkt dieses Dreiecks wird [9].

7.    Vier linienkoordinaten. Koordinaten von Psind das Verhältnis seiner Abstände von vier festen Geraden, wobei zwischen diesen Abständen die identische Relation axx-\-bxz + CX3 -(- dx₄ = 0 besteht (a, b, c, d sind von der Lage von P unabhängig).

ß. Krummlinige Koordinaten (eine lineare Gleichung stellt keine Gerade dar).

r.

1.    Polarkoordinaten [10]. Punkt P bestimmt durch den Radiusvektor r (d. h. seinen Abstand von einem festen Punkt 0 dem Pol) und die Amplitude (Azimut) g (den Winkel, den dieser Radius mit einer festen Geraden OX durch den Pol, der Polaraxe, macht).

Fällt beim Polarsystem r, <p und beim rechtwinkeligen System (x, y) der Pol mit dem Ursprung, die Polaraxe mit der a>Axe zusammen (Fig. 1), so ist x — r cos <p -, y = r sin g.

2.    Bipolarkoordinaten. Ein Punkt P bestimmt durchseine Abstände von zwei festen Punkten O und O'.

Fig. 1.

3.    Biangularkoordinaten. Ein Punkt P bestimmt durch den Winkel, welchen die Verbindungslinie der festen Punkte 0 und 0‘ mit den Radien OP und O'P macht.

4.    Elliptische Koordinaten eines Punktes P: der Parameter Xx der Ellipse

und der Parameter 4er Hyperbel, welche der konfokalen Kegelschnittschar — 1 angehören und durch P hindurchgehen [4],

5.    Hyperbolische Koordinaten von P: die Parameter lx und 1% der Hyperbeln x²— y2 —und 2 xy = A₂, welche durch P hindurchgehen.

6.    Parabolische Koordinaten von P: die ParameterXx und der beiden Parabeln, welche der konfokalen Schar y² = 22 x -j- X² angehören, die durch P hindurchgehen [13].

7.    Lemniskatische Koordinaten von P: die Parameter u und v der Cassinischen Kurve (x² -f- y² -j- c²)² — 4 e² x² = c⁴ e — ²“ und der gleichseitigen Hyperbel :

(x²— y² — c²) —• 2 cot v.xy = 0, die durch P hindurchgehen.

b. Linienkoordinaten (Koordinaten der geraden Linie) [8].

«. Geradlinige Koordinaten (eine Gleichung ersten Grads stellt einen Punkt dar).

1.    Gewöhnliche Linienkoordinaten w, v. Eine Gerade g, bestimmt durch die negativen reziproken Werte der Stücke, welche sie von den rechtwinkeligen Axen abschneidet.

2.    Schweringsche (d’Ocagnesche) Linienkoordinaten. Gegeben zwei Parallele a und a', auf jeder ein Punkt 0 und O'; sind Q und Q' die Schnittpunkte einer Geraden g mit a und a\ so sind OQ und O'Q' ihre Koordinaten (00‘ steht senkrecht oder schief zu den Parallelen) [6], [7],

3.    Projektivische Linienkoordinaten. Gerade g bestimmt durch das Verhältnis der drei Doppelverhältnisse, welche auf je einer der drei Geraden ax, «2, a₃ die Schnittpunkte der beiden anderen, der Geraden g und der festen Einheitsgeraden e bilden.

ß. Krummlinige Koordinaten (eine Gleichung ersten Grads stellt keinen Punkt dar).

1.    Weinmeister sehe Polarkoordinaten: Gerade g gegeben durch ihren Abstand von einem festen Punkt, dem Pol und dem Winkel, welches das Lot vom Pol auf g mit einer festen Axe bildet.

und

2.    d’Ocagnesche Axialkoordinaten: Gerade gegeben durch ihren Abstand vom Pol und den Winkel, welchen sie mit der Axe bildet.

\fu²Ą- v²

3.    Balitrandsche Polarlinienkoordinaten sind die Grössenp =

v

cp = arc tg —, wenn u und v die gewöhnlichen Linienkoordinaten.

C. Koordinaten auf der Kugelfläche.

1.    Punkt gegeben durch Breite und Länge, d. h. durch seinen sphärischen Abstand von einem festen Grosskreis (Aequator) und denWinkel seines Meridians mit dem Hauptmeridian. An Stelle der Breite kann auch die Poldistanz treten.

2.    Punkt gegeben durch das Verhältnis x : y : z seiner räumlichen Cartesischen Koordinaten (Möbius).

3.    Punkt gegeben durch die Winkel «, ß, y, welche sein Radius mit drei rechtwinkeligen Axen bildet; dabei ist cos² « -f- cos² ß -|- cos² y = 1.

I). Koordinaten im Raum.

a. Punktkoordinaten.

«. Geradlinige Koordinaten (eine Gleichung ersten Grades stellt eine Ebene dar).

1. Rechtwinkelige Cartesische Koordinaten. Punkt P gegeben durch seine Abstände x, y, z von drei festen rechtwinkeligen Koordinatenebenen, die sich im Ursprung O scheiden (Fig. 2). Die Schnittlinien der Koordinatenebenen heissen Koordinatenaxen. Uebergang vom rechtwinkeligen System (x y z) zum rechtwinkeligen System (x‘ y‘ z‘), wobei «x ßi 7i die Winkel der P-Axe mit der x-y-z-Axe,

TS

«2 ßi 7z    77    77

«3 ßz n    77

erfolgt durch die Formeln: x — x‘ cos «x 4" y‘ cos a,j -)- z‘ cos «3 ;

y — x‘ cos ßi +- y‘ cos ß% + z‘ cos ß₃;

Fig. 2.

cos² ax-j-cos² ß\ -)-cos²7i = 1 ; cos «₂ cos a₃ + cos ß₂ cos/3₃-+cosy2 cos 73 = 0; /y cos² «2 -t cos² ß% + cos²72 = 1 ; cos a₃ cos «1 4- cos ß₃ cos/Sx -j- cos73 cosyx = 0 ; * cos² «3 -j- cos² ß₃ -+ cos²73 = 1 ; cos «x cos a₂ 4“ cos ßi cosßz 4~ cos 71 cos 72 = 0.

2.    Tetraëdrische Koordinaten. Punkt P gegeben durch das Yerhältnis seiner Abstände von den vier Ebenen eines festen Tetraeders.

3.    Projektivische Koordinaten. Punkt P gegeben durch das Yerhältnis dieser Abstände, jeder multiplizirt mit einer zum Koordinatensystem gehörigen festen Konstanten. Aenderung des Systems erfolgt durch lineare Transformation.

ß. Krummlinige Koordinaten (eine Gleichung 1. Grads stellt keine Ebene dar).

1.    Kugelkoordinaten (reines Polarsystem). Punkt P gegeben durch seinen Abstand ç von einem Pol O, dem Winkel welchen O P mit einer festen Polarebene durch den Pol bildet, und den Winkel <p, welchen die Projektion von OP auf die Polarebene mit einer festen Polar-axe in dieser Ebene bildet. Ist (x y z) ein rechtwinkeliges System, dessen Ursprung mit dem Pol, die x y - Ebene mit der Polarebene, die ce-Axe mit der Polaraxe zusammenfällt (Fig. 2), so ist x = q cos & cos cp ; y = Q cos O¹ sin <p-, z = o sin d'.

2.    Oylinderkoordinaten (gemischtes Polarsystem). Punkt P gegeben durch seinen Abstand Z von einer festen Ebene und die ebenen Polarkoordinaten r und 90 seiner Projektion auf dieser Ebene (Fig. 2).

ce²

z²

3.    Elliptische Koordinaten (Lamésche Koordinaten). Punkt P gegeben durch die Parameter 2X 2₈ 2₃ des durch ihn hindurchgehenden Ellipsoids, einmanteligen und zweimanteligen

Hyperboloids der konfokalen Schar ;

1 [4].

a² + 2 ' b² + l ¹ c² + 2

4.    Hyperbolische Koordinaten. Punkt P gegeben durch die Parameter 2x 2a 2S der durch ihn gehenden Flächen x²-p y²— z² = Ä₁-; (x² + y²) z² — 2₂²; y — x tg2₃.

5.    Parabolische Koordinaten. Punkt P gegeben durch die Parameter der drei

z²

2 p -+ 2    2 q -+ 2

durch ihn gehenden Paraboloide der konfokalen Schar :

b.    Ebenenkoordinaten.

1.    Gewöhnliche Ebenenkoordinaten. Ebene« bestimmt durch die negativen reziproken Werte der Stücke, welche sie von drei (rechtwinkeligen oder schiefwinkeligen) Axen abschneidet.

2.    Projektivische Ebenenkoordinaten. Ebene« bestimmt durch das Yerhältnis ihrer Abstände von vier festen Punkten multiplizirt mit festen Konstanten.

c.    Linienkoordinaten.

1.    Plückersche Linienkoordinaten. Gerade^ bestimmt durch die Koordinaten r, s, ç, <r, wenn x = r z -+ ^ ; y — s z + er die Gleichung zweier Ebenen durch g sind. Hierzu kommt als fünfte Linienkoordinate y = ra — s q [11].

2.    Homogene (Grassmannsche) Linienkoordinaten. Gerade g bestimmt

, wenn Ax-\-By-\~Cz-\-D = 0 und

' A. B CD I

durch die Determinanten der Matrix ^ ß, ß,

A‘ x -+ B‘ y -+ C z -+ T>‘ — 0 zwei Ebenen durch g sind. Richtungskoordinaten sind : p — 144! ;

B T> I \C D a. „    ,    .    BÇ I \CA\ ! A B I hTkL⁻

q = ß, ^ , ; r = \q, ß, ; Stellungskoordinaten : n =    jp ~ A¹ B‘ \' •Uabei

besteht zwischen den sechs homogenen Koordinaten die Relation: pn + qx + r q = 0 [12].

nur

Natürliche Koordinaten heissen solche, welche die geometrischen Gebilde ihrer Natur, nicht ihrer Lage nach angeben und sich auf kein Koordinatensystem beziehen.

Beispiele: Koordinaten von Lacroix (Coordonnées intrinsèques): ebene Kurve gegeben durch Beziehung zwischen Bogenlänge und Krümmungsradius. Koordinaten von Gergonne: ebene Kurve gegeben durch Beziehung zwischen den Krümmungsradien der Kurve und ihrer Evolute. Hoppesche Koordinaten: Raumkurve, gegeben durch die Beziehung zwischen Krümmungsund Torsions radius.

Eine vermittelnde Stellung zwischen beiden Prinzipien nimmt das Koordinatensystem von Sacchi ein: eine ebene Kurve wird bestimmt durch die Beziehung zwischen dem Lot p von einem festen Punkt 0 auf eine Tangente t und dem Radius vektor r, d. h. der Entfernung von 0 vom Berührungspunkt der Tangente t [5].

Litteratur : [1] Salmon, Gr., Analytische Geometrie der Kegelschnitte, deutsch von Fiedler, 5. Auf!., Leipzig 1887, Teil I, Kap. 4. — [2] Salmon, G., Analytische Geometrie des Raumes, deutsch von Fiedler, 3. Aufl., Leipzig 1879, Teil I, Kap. 1 u. 3. — [3] Baltzer, H. R., Analytische Geometrie, Leipzig 1882. — [4] Lamé, Leçons sur les coordonnées curvilignes et leurs diverses applications, Paris 1859. — [5] Sacchi, Sulle geometria analitica delle linee piane, Pavia 1854.

—    [6] Schwering, Theorie und Anwendung der Linienkoordinaten in der analytischen Geometrie der Ebene, Leipzig 1884. — [7] d’Ocagne, Coordonnées parallèles et axiales, Paris 1885. —

[8] Papelier, Leçons sur les coordonnées tangentielles, 1. u. 2, Paris 1894—95. — [9] Möbius, Der baryzentrische Kalkül, Leipzig 1827. — [10] Grunert, Analytische Geometrie der Ebene und des Raumes für polare Koordinatensysteme, Greifswald 1857. —- [11] Plücker, Neue Geometrie des Raumes, gegründet auf die Betrachtung der geraden Linie als Raumelement, herausgeg. von Klein, Leipzig 1868—69. — [12] Grassmann, Die lineare Ausdehnungslehre, Leipzig 1844. — [13] Baer, Parabolische Koordinaten, Progr., Frankfurt a. O. 1888. Wölffing.

Koordinaten (Koordinatensysteme, geodätische.) — Die rechnerisch erlangten Ergebnisse geodätischer Punktbestimmungen werden zahlenmässig ausgedrückt durch auf die mathematische Erdoberfläche bezogene Koordinaten.

—    Zur Bestimmung der gegenseitigen Lage von Punkten der Erdoberfläche (s. Geodäsie) bieten sich zunächst die sogen. Polarkoordinaten dar, d. i. der zwei Punkte verbindende kürzeste Erdbogens (auf der Kugel = Grosskreisbogen) und der Richtungswinkel n, den dieser Bogen mit einer bestimmten, der Zählung als Ausgang dienenden Richtung einschliesst. Ist die Anfangsrichtung der Meridian, so wird der Richtungswinkel zum Azimut a. Die Polarkoordinaten s und n, welche bei trigonometrischen Rechnungen zur Vermittlung der gegenseitigen Lage von Punkten dienen, werden dementsprechend nur als Ausdruck für die gegenseitige Lage benachbarter Punkte in trigonometrischen Ketzen verwendet, nicht aber zur Lagebestimmung beliebiger Punkte gegen einen einzigen Ausgangspunkt (Pol).

Wenn zahlreiche Punktbestimmungen durch Triangulirung (s. d.) auf grosse Gebiete (ganze Länder) ausgedehnt werden, so werden die Punktorte in „geographischen Koordinaten“ (Breite = Polhöhe = cp und Länge = X) ausgedrückt, ebenso wie bei den auf astronomischem Wege ausgeführten „absoluten Ortsbestimmungen“ (s. Geographische Ortsbestimmung und Geographische Koordinaten). Diese „geodätischen“ Koordinaten q>, 2 werden aus der Triangulirung durch Vermittlung der Polarkoordinaten, bezogen auf einen astronomisch orientirten Ausgangspunkt, welcher in der Regel in der Mitte des zu vermessenden Gebietes liegt, unter Zugrundelegung der ellipsoidischen Erdfigur berechnet (s. Geodätische Uebertragung sowie Triangulirung).

Yl

IV

in

X1

1:

Fig. 1.

Während nun für die einheitliche Darstellung der trigonometrischen Ergebnisse einer sich über ein grosses Stück des Erdellipsoides erstreckenden Landesvermessung und die als Gradabteilungskarten (s. d.) behandelten topographischen Kartenwerke (s. Topograph ischeAuf nähme) die Koordinaten unmittelbar gebraucht werden, sind dieselben nicht geeignet für die Zwecke der durch unmittelbare Linienmessungen und die durch Verbindung von Linien- und Winkelmessungen auszuführenden Spezialvermessungen, auch wenn dieselben sich über ein ganzes Staatsgebiet erstrecken wie die Katastervermessungen (s. d.). Für die übersichtliche Darstellung der Ergebnisse dieser Vermessungen, welche ausgeführt werden durch Kleintriangulirung, Polygonisirung und Stückvermessung muss die Beziehung zwischen den unmittelbaren Messungen und den Ausdruck für die Punktorte (den Koordinaten), d. h. also das anzuwendende Rechnungsverfahren einfacher sein, als es das die L Punktorte in Bezug auf die Erdaxe angebende System der geographischen Koordinaten gestattet. Dies wird ermöglicht durch Koordinatensysteme, welche gewonnen werden durch zwei auf der mathematischen Erdoberfläche sich rechtwinkelig schneidende Richtungen „rechtwinkelige Koordinaten“. Bei Voraussetzung einer ebenen Vermessungsfläche entsprechen dieselben unmittelbar den ebenen rechtwinkeligen Kordinaten y, x der analytischen Geometrie, bei Rücksichtnahme auf die Krümmung der Erdoberfläche ergeben sich daraus die rechtwinkeligen sphärischen bezw. sphäroidischen Koordinaten (rechtwinkelige Koordinaten auf der Kugel- oder Ellipsoidoberfläche).

n₂—ni + 180 o.

Reehtwinkelige ebene Koordinaten. Durch Fig. 1 und die Formeln 1. werden die Beziehungen zwischen den Punktkoordinaten yx X\, y₂ x₂ und den Polarkoordinaten s und »j oder «2 ausgedrückt.

yz-y-i=s sin Wj , x₂ — Xi—s cos nx, s = V(î/₂ — 2/i)² + Oa — ah)²,    = arctg y2~-yK i,

x₂ — Xi

Die Richtung der positiven Abscissenaxe (+ x) bildet den Ausgangspunkt für die in der Geodäsie allgemein übliche Zählung der Quadranten und Richtungen in rechtsläufigem Sinn. Die an sich willkürliche Auswahl der Hauptrichtaxe x wird bei Kleinmessungen in passender Weise, z. B. zusammenfallend mit einer Hauptmessungslinie, angeordnet, etwa so, dass alle Punkte im'ersten Quadranten liegen, d. h. alle Koordinaten positiv sind. (Zur Vermeidung von Subtraktionen werden vielfach die negativen Koordinaten und Koordinatenunterschiede als dekadische Ergänzungen geschrieben [2]). Bei trigonometrischen oder polygonometrischen Punktbestimmungen auf eng begrenzten Gebieten kann in gleicher Weise wie bei den Linien-messungen irgend eine beliebige Linie, welche mit einer Dreiecksseite oder einer Polygonseite zusammenfällt oder mit ihr einen bestimmten Winkel einschliesst, angenommen werden.

Wenn derartige Vermessungen grössere Ausdehnungen annehmen wie z. B. bei den Katastervermessungen, so tritt einerseits die Notwendigkeit hervor, Rücksicht auf die Krümmung der mathematischen Erdoberfläche zu nehmen, sowie darauf, dass der Zusammenhang zwischen den der Natur der Sache nach getrennt und unabhängig von einander vorzunehmenden Spezialvermessungen gewahrt bleibt, jeder Messungspunkt auf der Erdoberfläche die ihm im Vergleich zu anderen Punkten zukommende Lage erhält und andererseits das Rechnungsverfahren bequem und einfach sich gestaltet. Dazu ist neben einer einheitlichen, das ganze Staatsgebiet überziehenden Triangulirung (s. d.) erforderlich die Anordnung von Koordinatensystemen, deren Lage auf der mathematischen Erdoberfläche bestimmt definirt ist und welche, sofern das Rechnungsverfahren der Kleinmessung auf die Erdkrümmung nicht Rücksicht nehmen soll, eine gewisse örtliche Begrenzung haben müssen.

y₂ fl

Xi

Fig. 2.

Diese Anforderungen erfüllen die recht wink elig geodätischen (sphärischen, sphäroidischen) Koordinaten. Das Prinzip derselben ergibt ₊^r. sich aus Fig. 2. Der Koordinatennullpunkt 0 kann auf der mathematischen Erdoberfläche beliebig angenommen werden oder z. B. mit einem Messungspunkt identisch sein. AP ist die Hauptrichtaxe des Systems, welche mit dem Meridian des Nullpunktes zusammenfällt. Durch diese Bestimmung ist das System auf der mathematischen Erdoberfläche orientirt und eine einfache Beziehung zu den geographischen Koordinaten <p / ermöglicht, welche wegen des Zusammenhanges mit den in diesem System erfolgenden Hauptpunktbestimmungen erforderlich ist. Die Abscissen der Punkte 1 und 2 sind die Meridianbögen x\ und x₂ gerechnet vom Nullpunkt bis zum Fusspunkt der Ordinaten y\ y₂, welche durch die rechtwinkelig auf AP stehenden Querschnittbögen yiy₂ gebildet werden, s ist der Erdbogen zwischen 1 und 2, 1—2h und 1—p2 sind Parallelen zu AP (Meridianparallelen), »i und n₂ sind die Richtungswinkel (auch Neigungswinkel genannt [2]), welche der Erdbogen s mit den positiven Zweigen dieser Parallelen einschliesst.

Entsprechend den bei den Formeln 1. angegebenen Beziehungen für die Ebene sind die für Rechnungen bei den praktisch in Frage kommenden Gebieten genügend genauen sphärischen Formeln :

s³ sin» cos²»

6 P²

s³ sin² » cos »

6 _R²

yiä 4~ yi y-2 4~ ya²

cos² »

2.

6 P²

-g^p-(*/i² + y\ y% + yz²) sin » cos » s² sin » cos »

s² yi cos² »

2 P²

s y₂ ² cos » ' 2~ß²

Vi—y\ ⁼ ssm^i —

x₂ — xx = s cos % 4-

s = V Oi—y fl + (x2 — xfl (J

+ 0~^2~    ^ y^

i 1 OO n Vl s cos n

= ni ±180° ——o —

ni — arctg

Vï — Vi

n₂

?■

2E²

Die Vergleichung der Formeln 2. mit 1. lässt die sphärischen Zusatzglieder erkennen, welche die Berücksichtigung der Erdkrümmung im Vergleich zur ebenen Rechnung erforderlich macht; sie zeigt ferner, dass, so lange diese Zusatzglieder praktisch nicht in Betracht kommen, die „sphärische“ Rechnung einfach durch die „ebene“ Rechnung ersetzt werden kann. Die Źusatzglieder sind im allgemeinen unabhängig von dem Betrage der Abscissen x, dagegen abhängig von y und » und dem Punktabstand s. Die Entscheidung über die Vernachlässigung hängt ab von der Genauigkeit, mit welcher die wahren Punktabstände und Richtungswinkel durch die Rechnung zum Ausdruck gebracht werden sollen. Für die Ausführung der Rechnungen geeignete Schemata und Tabellen s. [1], [2], auch [3] u. [4].

Im Sinne der Kartenprojektion (s. d.) kann man die ebene Abbildung sphärischer Koordinaten als eine Zeichnung auf einen Cylindermantel auffassen, welcher der gekrümmten Erdoberfläche längs des Nullpunktmeridians als Kartenmittellinie umschrieben ist, und auf welchem die Ordinaten von dieser Kartenmittellinie aus in ihren wahren Längen (mittabstandstreu, nach Jordan [1] kongruent) aufgetragen sind. Da die Ordinaten auf der gekrümmten Erdoberfläche zum Querschnittpol Q konvergiren, lässt sich die Verzerrung eines bestimmten

Abscissenunterschiedes zwischen den parallelen ebenen Ordinaten mit wachsendem y nach der Beziehung y² : 2 R² ohne weiteres übersehen.

Die aus den oben erwähnten Gründen erforderlichen Beziehungen zwischen den in den trigonometrischen Hauptnetzen gegebenen ellipsoidischen Koordinaten f l und dem recht-winkeligen x y werden am übersichtlichsten ausgedrückt nach [1] durch die folgenden Formeln, welche für die praktisch in Betracht kommenden Umformungen hinreichend genau sind:

V² o

2 ll

fl=ff

yx²

Ja

yi e_ _ yi³ _

cos ff ' N cos ff ' 3 N³

'Ąf-tg ff — Vi³ tg ff {1 + 2 tg² ff)

1rs tg² ff

3.

und die Umkehrung n — fo

Xi =

.M

K² N

2 o²

sin fx cos fi

yi

hN

J a — %i sin fi -f

Aj3

A» N

rcosfl--^-

sin²^ cos^i,

sin 9+cos² fi

3 p²

Darin bedeutet fo = Polhöhe des Nullpunktes, ff = Polhöhe des Ordinatenfusspunktes ;

V² = 1 + e'² cos² f, e'²

a² — b²

b²

, worin a und & die Erdellipsoidhalbaxen ; AI= Krümmungs-

radius des Meridians in der Mittelbreite der Abscisse, N = Krümmungsradius des Querschnittbogens; J a sogen. „Meridiankonvergenz“ in 1, d. i. der Winkel zwischen Meridian und Abscissen-richtung in 1, oder das wahre Azimut dieser Abscisse. Weiteres hierüber, sowie über die einschlägigen Rechenhilfsmittel s. [1], sowie auch [2]—[4].

Die Methode der Punktfestlegung durch rechtwinkelige Koordinaten auf der gekrümmten Frdoberfläche ist durch französische Geodäten nach Deutschland gebracht und hier zuerst im heutigen Sinne rationell entwickelt und zur Anwendung gekommen bei der zu Beginn des 19. .Jahrhunderts in Angriff genommenen bayerischen Landesvermessung durch Soldner. Die Formeln sind weiter entwickelt durch Bohnenberger [5] und in neuerer Zeit besonders durch Jordan [1], Aufl. 1—4. Nach dem Vorgänge Bayerns sind rechtwinkelige sphärische Koordinaten fast allgemein bei den Katastervermessungen eingeführt worden. Eine Uebersicht über die verschiedenen Koordinatensysteme Deutschlands gibt [1], für Preussen [2].

Konforme rechtwinkelige Koordinaten. Bei der hannoverschen Landesvermessung hat Gauss das Prinzip der konformen Abbildung, welches er in [6] allgemein entwickelt und welches bei Kartenprojektionen (s. d.) schon vorher (Mercator, Lambert) Anwendung gefunden hatte, zum erstenmal auf geodätische Punktbestimmungen übertragen. Durch Einführung der Bedingung der Aehnlichkeit der von der gekrümmten Erdoberfläche (Kugel) auf eine ebene Berechnungsfläche projizirten Figuren ergeben sich, wenn wieder der Meridian des Nullpunktes als ebene Abscissenaxe (Kartenmittellinie des umhüllenden Cylindermantels) angenommen wird, die Abscissen £ ebenso wie bei dem Soldnerschen System, die ebenen Ordinaten t) dagegen erscheinen im Vergleich zu den sphärischen (natürlichen) um einen von der Grösse der Ordinate und der Erdkrümmung abhängenden Betrag geändert. Die Erdbögen §> bilden sich zwischen den projizirten Punkten als schwach gekrümmte Linien ab, deren .Richtungstangenten T nur um einen geringen Betrag von den Richtungswinkeln n der geraden Verbindungslinien abweichen.

Mit den konformen Koordinaten j, wird demnach gerechnet wie in der Ebene, Formel 1. ; der Uebergang zwischen den ebenen Koordinaten und den Kugelpunkten, Bögen und Richtungen wird vermittelt durch die Gleichungen:

El    ,

bi =Vi

y\³

8, =«(l

y^ + y\ y2 + y^

6 R²

4.

6 B² ’

4^2 Gi +2/0 (a& —*i)

Die Vergleichung der Zusatzglieder für die Strecken und Rechnungswinkel mit denjenigen der Soldnerschen Rechnung zeigt, dass bei den Gaussschen Koordinaten für die Strecken der Faktor cos² n wegfällt, d. h. entsprechend dem Prinzip der konformen Abbildung die Streckenverzerrung nach allen Richtungen dieselbe ist und gleich dem Maximalbetrage derselben bei den Soldnerschen Koordinaten fürn = 0. Wird dies Zusatzglied nicht berücksichtigt, so ist die mittlere Streckenverzerrung bei den Gaussschen Koordinaten grösser; soll das Glied aber berücksichtigt werden, so ist das wegen der Unabhängigkeit von der Richtung bei diesen einfacher als bei den Soldnerschen, da, sobald die Strecken (oder — yi) klein sind, das Glied örtlich konstant ist. Die Vergleichung der Zusatzglieder für die Richtungsreduktion zeigt, dass das erste Glied bei beiden Arten von Koordinaten gleich (und klein) ist, dass das zweite bei den sphärischen Koordinaten von y² abhängige Glied bei den konformen nicht vorkommt, während bei diesen das zweite Glied überhaupt nur sehr gering ist, d. h. bei der konformen Projektion ist die Vernachlässigung der Richtungsreduktion verhältnismässig belanglos. Die Beziehungen zwischen den geographischen und konformen Koordinaten liefern ähnliche Ausdrücke wie oben bei 3.; weiteres hierzu s. [1] u. [7]—[9].

Ti = rt-f

Die Theorie der Gaussschen Koordinaten ist zuerst dargestellt von Schreiber [7] und später in die Berechnungsarbeiten der preussischen Landesaufnahme [8] eingeführt worden. Dabei erfolgt die konforme Uebertragung von der gekrümmten Erdoberfläche auf die Ebene in zwei Stufen, zunächst vom Ellipsoid auf eine sich demselben anschmiegende Kugel (Gausssche Kugel mit mittlerem Krümmungshalbmesser) und dann die Uebertragung von der Kugel auf die Ebene. Durch diese zweimalige Projektion wird der Vorteil erzielt, dass die erstere, da sie sehr geringe Reduktionsbeträge ergibt, nur für die Haupttriangulirung erforderlich ist und für die Triangulirung zweiter und dritter Ordnung in der Kegel nur die letztere auszuführen bleibt. Weiteres s. [L] u. [7] —[9].

In letzter Zeit hat Jordan die Vorzüge der konformen Koordinaten besonders hervorgehoben und dieselben auch für die Einführung bei den Spezialvermessungen empfohlen. Zurzeit ist nur in Mecklenburg das Prinzip der Gauss sehen konformen Koordinaten in Gebrauch, angewendet auf einen das Land (mit Rücksicht auf seine geographische Lage) symmetrisch zum Mittelparallel durchsetzenden Kegelmantel (s. Kartenprojektion). Die Projektion ist von Paschen eingeführt und von Jordan [10] für die Spezialvermessungen unter Weiterführung der EormelentWicklung bearbeitet worden [1] u. [10].

Für kleine Staaten, bei welchen die Anordnung einer einzigen ebenen Berechnungsfläche technisch noch im Bereich der Möglichkeit liegt, kann, falls die Hauptausdehnung des Landes nicht in der Meridianrichtung, sondern quer hierzu liegt, in gleicher Weise wie bei den Kartenprojektionen als Hauptrichtaxe des Systems der Querschnitt in Frage kommen, d. h. der Be-rührungscylinder in diesem der gekrümmten Erdoberfläche umschrieben werden. Derartige Koordinaten nennt man queraxige. Weiteres s. [1] u. [11]. Schiefaxige Systeme, d. h. solche, deren Hauptrichtaxe erheblich von Meridian- oder Querrichtung abweichen, sind wegen der komplizirteren Beziehungen zu den geographischen Koordinaten für den geodätischen Gebrauch nicht geeignet.

Koordinatenumwandlung. Sowohl bei Kleinmessungen, bei welchen als Richtaxen irgend welche Messungslinien gewählt werden, als auch bei geodätischen Koordinatensystemen (hier besonders an den Grenzen derselben) tritt häufig die Aufgabe der Umwandlung von rechtwinkelig ebenen Koordinaten von einem System in ein anderes auf.

Wenn mit t) £ die Koordinaten des Systems A, mit yx diejenigen vonfl, mit t/o xq die des Nullpunktes von i in fl, mit 8 der Richtungswinkel der £-Axe des Systems A in B bezeichnet wird, so hat man die allgemeine Umwandlungsformel:

5.

y — yo + 9 cos S -f I sin 8 x — Xo + ï cos 8 — t) sin 8.

Hat der Richtungswinkel 8 nur so ergibt sich für die zugweise Umwandlung von Koordinatenunterschieden Ay, Ax und A t), A £ benachbarter Punkte zwischen den Koordinaten der Endpunkte p und q des Rechnungszuges :

A x = A g -f- e A £ — e A p , worin

fy [Aj\— fxV^ 9]

[A łj]8 + [A S]*

fx - (Xp — Xq) — (&, — £₂).

einen kleinen Wert wie bei benachbarten geodätischen Systemen,

6.

Ay — At)-{-eA\)-\-eAi, fy \A Dl +/* 1^ ï.l + ' fy =(yp — yf) — (9* — 92 ) »

Weiteres s. [1], Bd. 2, u. [2], [3].

Die Umwandlungsformen zwischen geographischen und rechtwinkelig sphärischen Koordinaten, sowie zwischen sphärischen und ebenen konformen sind oben angegeben.

Litteratur: Die ausführlichste Auskunft über Theorie und Praxis der geodätischen Koordinaten und Koordinatensysteme gibt: [1] Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Stuttgart 1896, Bd. 3, worin die weitere einschlägige Litteratur angegeben ist. — Die oben citirten Stellen sind : [2] IX. Anweisung für die trigonometrischen und polygonometrischen Arbeiten, 2. Aufl., Berlin 1894. — [3] Gauss, F. G., Die trigonometrischen und polygonometrischen Rechnungen , 2. Aufl., Berlin 1893. — Häufig gebraucht wird auch : [4] Börsch, Anleitung zur Berechnung geodätischer Koordinaten, 2. Aufl., Kassel 1885. — [5] Bohnenberger, Die Berechnung der trigonometrischen Vermessungen etc., 1826, deutsch von Hammer, Stuttgart 1885.    [6]

Allgemeine Lösung der Aufgabe, die Teile einer gegebenen Fläche auf einer andern gegebenen Fläche so abzubilden, dass die Abbildung dem Abgebildeten in den kleinsten Teilen ähnlich wird, Astron. Nachr., Altona 1825, bequem zugänglich in Ostwalds Klassiker der. exakten Wissenschaften Nr. 55. — [7] Schreiber, Theorie der Projektionsmethode der Hannoverschen Landesvermessung, Hannover 1866. — [8] Rechnungsvorschriften für die trigonometrische Abteilung der Landesaufnahme (I., II., III. Ordnung), Berlin 1878. — [9] Zeitschr. f. Verm. 1894, S. 385; v. Schmidt, Projektionsmethode der trigonometrischen Abteilung. — [10] Grossherzogi. Mecklenburgische Landesvermessung, V. Teil, Schwerin 1895. — [11] Zeitschr. f. Verm. 1894, 1895, 1896 zahlreiche Artikel über Koordinaten betreffende Fragen.    Reinherts.

Die sphärischen Koordinatensysteme, in

Koordinaten am Himmel.

denen die Oerter von Gestirnen angegeben werden, sind:

I. System. Horizontkoordinaten: Grundebene ist der Horizont (s. d.) des Beobachtungsorts ; die auf der Horizontebeue senkrechte Gerade (die Richtung des Lotfadens), Zenitlinie, schneidet die Sphäre im Zenit (Scheitel-punkt) des Beobachters; der entsprechende Punkt an der unsichtbaren Hälfte der Sphäre ist der Nadirpunkt (Fusspunkt).

90 0

Grosskreise, deren Ebenen die Zenitlinie enthalten, heissen Vertikalkreise (Vertikale, Höhenkreise); der ausgezeichnetste darunter ist der Meridian des Beobachtungsorts, der zugleich durch die Himmelspole geht und die Horizontebene in der Nord-Südlinie schneidet. Der Vertikal, dessen Ebene senkrecht auf der Ebene des Meridians steht, heisst erster Vertikal. Kleinkreise, deren Ebenen parallel zum Horizont liegen, heissen Almucantarate (s. d.) oder Horizontalkreise. Die Sternkoordinaten in diesem System sind: Azimut a (gezählt als Bogen auf dem Horizont vom Südpunkt aus bis zum Fusspunkt des Vertikals des Sterns im Uhrzeigersinn von 0 bis 360° oder also gleichbedeutend als Winkel im Zenit von dem Meridian aus rechts herum bis zu der Vertikalebene des Sterns) und Höhe h (zwischen 0° und 90°) = (wahrer) Winkelerhebung des Sterns über die Horizontalebene, oder Zenitdistanz z — h = (wahrem) sphärischem Abstand des Sterns vom Zenit; a und h sind für jeden Stern in jedem Augenblick veränderlich; nur für einen Stern genau im sichtbaren Pol wäre stets a = 180°, h = (p, wenn cp die Polhöhe des Beobachtungsorts bedeutet. Das Rechnungs-Ä und das Beobachtungs-/i (ebenso für z) unterscheiden sich um die Refraktion (s. d.) und für Gestirne, deren Entfernung nicht für die Schärfe der Messung oder Rechnung unendlich ist im Vergleich mit dem Erdhalbmesser, ausserdem um die Höhenparallaxe (vergl. Parallaxe). Mit a = 0 (oder 180°) wird h — Max oder z = Min (oder h Min, z Max), Kulmination, s. d. und unten; a= 90° oder 270° heisst: das Gestirn ist im (West- oder Ostzweig vom) ersten Vertikal, h — 0° oder r =* 90° bedeutet (ohne Rücksicht auf Refraktion und Parallaxe) Auf- oder Untergang des Gestirns (s. d.), über das dabei vorhandene Azimut vergl. d. Art. Abendweite. Für Pol-sterne (Sterne mit kleinen Tagesbahnen), deren azimutale Ausweichung vom Nordzweig des Meridians nie gross werden kann, zählt man die Azimute oft auch vom Nordpunkt des Horizonts aus.

II. System. Erstes Aequatorkoordinatensystem: Grundebene ist die Ebene des Himmelsäquators, so dass die der Zenitlinie in I. entsprechende Gerade hier die Weltaxe (in Wirklichkeit Erdaxe) ist, die die Sphäre in den Himmelspolen schneidet.

Grosskreise, deren Ebenen die Weltaxe enthalten, heissen Stundenkreise. Die erste der beiden Koordinaten ist der Stundenwinkel t, wie a und h in I. in jedem Augenblick veränderlich (aber gleichmässig mit der Zeit) = Winkel zwischen der Meridianebene des Beobachtungsorts und dem Stundenkreis des Sterns (Bogen des Himmelsäquators zwischen seinem Schnittpunkt mit dem Meridian und dem Fusspunkt der augenblicklich vorhandenen Lage des Stundenkreises des Sterns), gezählt vom Meridian aus rechts herum von 0° bis 360° oder von 0h bis 24* (vergl. Bogen- und Zeitmass). Die zweite der Koordinaten ist der sphärische Abstand des Sterns vom Aequator (Bogen des Stundenkreises zwischen Aequator und Stern), die sogen. Deklination (in der Nautik Abweichung) 8 des Sterns, mit dem Vorzeichen|+j

je nachdem der Stern gegen den    Pol des Himmels hin vom Aequator abweicht; diese

nur

aus

zweite Koordinate ist für einen Stern innerhalb kürzerer Zeit (z. B. für einige Stunden oder selbst l’age je nach dem Ort des Sterns und der Schärfe, mit der man S braucht) konstant, nämlich kleinen periodischen und langsam fortschreitenden Veränderungen unterworfen. Die scheinbaren Tagesbahnen der Sterne sind Kleinkreise parallel zum Himmelsäquator, sogen. Parallelkreise. Für die Wandelsterne (zu denen im Sinne der geographischen Ortsbestimmungsaufgaben u. s. f. auch die Sonne gehört) ist 8 veränderlich ; für die Sonne schwankt sie zwischen — 23Va⁰ (um den 21. Dezember) und —j— 23!/2⁰ (um den 21. Juni), zu welchen Zeiten sie sich am langsamsten verändert ; 8= 0, Aequatorstand der Sonne ist um den 20. März und den 22. September vorhanden und zu dieser Zeit ist 8^ am raschesten veränderlich (P in der Stunde). An Stelle von 8 wird oft auch, besonders für Sterne mit grosser 8, sogen. Polsterne (<(=90° bedeutet den Pol) die Poldistanz p — 90° — 8 verwendet. Der sogen. Sechsuhrkreis (Stundenkreis senkrecht auf dem Meridian) ist weniger wichtig als der erste Vertikal in I. — Kür manche Zwecke zählt man t nicht rechts herum durch vom Meridian aus, sondern vom Südzweig des Meridians aus gegen W. wie vorhin mit dem Zeichen +, gegen O. aber mit dem Zeichen —, d. h. setzt z. B. statt t — 23* 54w> einfacher t = — 6»' u. s. f. (Zeitbestimmung Sonnenhöhen, Breitenbestimmung durch Zirkummeridianzenitdistanzen u. s. f.).

III. System.

Zweites Aequatorkoordinatensy stem: Um in demselben System, mit dem Aequator als Grundebene, zu festen, von der Sternzeit (s. unten) unabhängigen Sternkoordinaten zu gelangen, hat man auf dem Himmelsäquator einen festen Punkt anzunehmen, der also die tägliche Drehung der Sphäre in 24 Stunden Sternzeit = 23 Stunden 56 Minuten 4,1.. Sekunden unserer Uhrzeit mitmacht. Dieser Punkt des Himmelsäquators ist der Frühlings- oder Widderpunkt (s. d.).

Die oben in II. als Stundenkreise bezeichneten Grosskreise pflegt man hier Deklinationskreise zu nennen ; der Winkel zwischen dem Deklinationskreis des q^-Punktes und dem eines Sterns (Aequatorbogen zwischen dem qP-Punkt und dem Fusspunkt des Deklinationskreises des Sterns) ist hier die erste der Koordinaten und heisst R e kt a s c e n s i o n (Ascensio recta = AR, gerade Aufsteigung) des Sterns (für die erste Vorstellung konstant, in der That nur in dem-

selben Sinne wie oben S, nämlicb durch die Nutation periodisch, durch die Präcession fortschreitend verändert). Dabei wird a gezahlt von (0° bis 360° oder von) 0h bis 24^ vom 'Y’-Punkt aus links herum. Die Deklination S, die zweite der Koordinaten, ist schon oben in II. eingeführt. Statt S, wie in II. angegeben, für Nord- und Südhalbkugel des Himmels mit verschiedenen Vorzeichen zu nehmen, wird neuerdings oft die Poldistanz p vom Nordpol aus (p = 0) nicht nur bis zu p = 90 ⁰ (Aequator), sondern darüber hinaus gezählt (z. B. p = 100 ⁰ gleichbedeutend mit § = — 10°). Die Koordinaten (a, §) eines Sterns sind nun also die festen (s. oben) Koordinaten des Sterns, durch die er seinen Ort an der Himmelskugel angewiesen erhält und in Sternkatalogen, Sternkarten u. s. f. aufgenommen werden kann. — Bei den Systemen II. und III. ist auch der sogen. Positionswinkel zu erklären ; man versteht darunter den Winkel, den die Verbindungslinie (Grosskreisbogen) zweier Punkte am Himmel (z. B. zwischen zwei Sternen) mit dem Stundenkreis (Deklinationskreis) des einen dieser Punkte einschliesst (von der gegen den sichtbaren Himmelspol gehenden Richtung rechts herum bis 360° gezählt).

IV. System. Ekliptikkoordinaten. Grundkreis ist die Ebene der Erdbahn, die Ekliptik. Grosskreise, die durch die Ekliptikpole gehen (die Axe der Ekliptik enthalten), heissen Breitenkreise (darunter ausgezeichnet der Kolur der Aequinoktien und der Kolur der Solstitien). Die Koordinaten eines Gestirns in diesem System heissen Länge (Winkel zwischen dem Kolur des Widderpunkts und dem Breitenkreis des Sterns) und Breite (Bogen dieses Breitenkreises zwischen Ekliptik und Stern). Für die Untersuchungen der theoretischen Astronomie (Bahnbestimmungen u. s. f.) ist dieses System IV. der Länge und Breite anzuwenden, für die Aufgaben der geodätisch-astronomischen Arbeiten (geographische Ortsbestimmungen, s. d.) und also auch für die Zwecke dieses Lexikons ist es aber ohne Bedeutung und im folgenden nicht mehr erwähnt.

Die Systeme I (a, h oder a, z) und II (t, ô) sind in den Fig. 1 u. 2 zusammen angedeutet, in denen zugleich aus dem astronomischen Dreieck Zenit

Pol — Stern (vergl. den Art. Astronomisches Dreieck) die Beziehungen zwischen I und II abzulesen sind.

In den Figuren (Fig. 1 ist Projektion auf die Meridianebene, Fig. 2 Projektion auf die Ebene des Horizonts im Beobachtungsort) bedeuten : Z das Zenit, Hn und Hs Nord- und Südpunkt des Horizonts, P den Pol, S den augenblicklich vorhandenen Ort des Sterns ; der Bogen des Meridians (einen Beobachtungspunkt auf der nördlichen Halbkugel der Erde mit der Polhöhe <p vorausgesetzt) zwischen Hn

und P ist = <f, der Bogen zwischen Hs

Hw

Zenit

A-

Hnl

Pol

’S £e°b-

PolP

180-

90°L

^Stern

■/

l.Vertikal

Sten

-90°-cp

Zenit

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Aequ.Höhe i « 90°—tp

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Fig. 2.

Fig. 1.

und dem Himmelsäquator, die sogen. Aequatorhöhe (= der Zenitdistanz des Pols) = 90 ⁰ — f = der Seite ZP im astronomischen Dreieck. Die zwei anderen Seiten sind PS = 90 ° — o und ZS = z = 90° — h\ der Winkel gegenüber von z ist der Stundenwinkel t, der gegenüber von (90° — S) ist (180°—a). Der dritte Winkel des Dreiecks, der in S, der sogenannte parallaktische Winkel oder die Variation wird so gut wie nie gebraucht.

In dem schon citirten Artikel Astronomisches Dreieck sind die sechs Grundgleichungen zwischen den Koordinaten der Systeme I und II angeschrieben, die zusammen mit den daraus hervorgehenden Differentialformeln alle Aufgaben der geographischen Orts- und Zeitbestimmung lösen (vergl. dasselbst die Gleichungssysteme I und II); diese Aufgaben beruhen zum grössten Teil auf dem Uebergang aus System I in II und umgekehrt, ^also auf räumlicher Koordinatentransformation (Umwandlung der Koordinaten; verg . den Art. Transformation der Koordinaten).

Speziell für a und t aus den Systemen I und II gilt: mit a = °° oder *⁸⁽⁾ Trd aach t — 0° oder 180° (0hund 12h); der Stundenwinkel tlf der a= 90° (Stand des Sterns im ersten Vertikal) entspricht, folgt aus cos tx = ctgftgS] wird dabei cos <i > 1, so erreicht der Stern den ersten Vertikal überhaupt nicht (90 «- 8 < 90»- ₉, d. h. 8 > f), sein Parallel schneidet den ersten Vertikal nicht mehr, der Stern kommt vielmehr in „stationäres Azimut (vergl. den Art. Digression) und zwar in einem aus cos t₀ = tg <p ctgS zu berechnenden Stundenwmkel t₀.

Neben den oben citirten Formeln des Art. Astronomisches Dreieck braucht man ferner den Uebergang vom System II (erstes Aequatorkoordinaten-system) auf III (zweites Aequatorkoordinatensystem), der sehr einfach ist: die eine der beiden Koordinaten, <5, ist beiden Systemen gemeinschaftlich; die zwischen den zweiten, t im ersten, a im zweiten, bestehende Beziehung erhält man durch Einführung des Stundenwinkels des 'Y’-Punkts, der sogen. Sternzeit & (vergl. die Art. Astronomisches Dreieck und Sternzeit).

Es ist 0b Sternzeit, wenn der qP-Punkt im Meridian ist,

den St. W. 15°= lh hat,

„ 23 h    „    „    „    „    ,, 345 0 = 23 h hat.

Zwischen der « eines Sterns (fest in dem in III. erwähnten Sinn), dem augenblicklich vorhandenen Stundenwinkel t dieses Sterns und der Sternzeit 0 dieses Augenblicks besteht stets die Beziehung :    0 = t-\-a-    t—0 — «,

wie aus den Fig. 3 hervorgeht (Projektion auf die Ebene des Himmelsäquators ; Kolur des qp-Punkts auf dem Aequator und Deklinationskreis des Sterns 8 im Winkelabstand « [von qP gegen links gezählt, s. oben] zusammen gedreht zu denken ; t und 0 vom Südzweig des Meridians rechts herum gezählt).

Für einen bestimmten Beobachtungsort auf der Erde (zwischen Aequator und Nordpol, also mit positivem cp zwischen 0° und 90° angenommen) zerfallen die Sterne in auf- und untergehende, nicht aufgehende und nicht untergehende Sterne.

Ein Stern geht nicht auf (für den angegebenen Beobachtungsort), wenn sein § negativ und absolut >90° — cp ist, nicht unter (ist Zirkumpolarstern), wenn § positiv und < cp ist ;

alle übrigen Sterne gehen auf und unter. Jeder Stern erreicht im Meridian (a — 0), sein grösstes h, er kulminirt daselbst; da zugleich t = 0 ist, so findet die Kulmination jedes Sterns in dem Augenblick (X statt, dessen Sternzeit 0O = a + 0 ist, also zur Sternzeit 0O = der AR des Sterns. Bei den Zirkumpolar-sternen findet zwölf Stunden später (t = 12h) die zweite, untere Kulmination statt. Gestirne mit rascher Deklinationsänderung (im Gegensatz zu den Sternen) erreichen die grösste Höhe nicht im Meridian, sondern bei Yergrösserung der Deklination nach, bei Verringerung der Deklination vor dem Meridian-durchgang. Da sich die Sternzeit (vergl. den Art.), die im Augenblick des mittleren Mittags (vergl. Mittag, Mittlere Zeit) vorhanden ist, von Tag zu Tag um rund 4m vergrössert, so kommen zu derselben mittleren Zeit, z. B. um Mitternacht, immer von Tag zu Tag andere Sterne (mit immer zunehmender AR) in Kulmination, bis im Lauf des Jahres die 24¹¹ der « zuriickgelegt sind. - Ueber die Verwandlung der Sternzeit in mittlere Zeit und umgekehrt s. Sternzeit, Mittlere Zeit, Zeitverwandlung.

Litteratur : Vergl. die Lehrbücher der sogen, mathemathischen Geographie, z. B. [1] Günther, Handbuch der mathematischen Geographie, Stuttgart 1890, oder [2] Epstein, Geonomie, Wien 1888, oder [3] Martus, Astronomische Geographie, 2. Aufl., Leipzig 1880 (elementar, für die erste Einführung am meisten

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Fig. 3.

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Fig. 3 a.

zu empfehlen) ; dann die Lehrbücher der geographischen Ortsbestimmung (zusammengestellt in dem genannten Artikel); kurz, aber gut: [4] Wislicenus Leipzig 1891); ausführlich: [5] Brünnow(Berlin 1881); [6] Herr-Tinter (Wien 1887); [7] Chauvenet, 5. Aufl., 1893; oder endlich Lehr- und Handbücher der ganzen Astronomie: [7] Valentiner u. a Handwörterbuch der Astronomie, Bd. 1, Breslau 1897, Art. Coordinaten). — [8] Wolf, Handbuch der Astronomie, Zürich 1890—1893, bes. Bd. 1. — [9] Faye, Cours d’Astronomie, 2 Ode., Paris 1881    1883. — [10] Baillaud, Cours dAstronomie, 2 Bde., Paris 1893—1896 u. s. f.

Ivoordinatenmetliode, s. Kurvenabsteckung, Stückvermessung.

Koordinatentafeln, geben unmittelbar die bei trigonometrischen und polygonometrischen Rechnungen nach den Formeln Ay — s sinn und Ax = w (s = Strecke, n — Richtungswinkel) zu bildenden Koordinaten-Unterschiede und ersetzen somit die logarithmische Berechnung derselben. Die Tafeln liefern die Produkte der sin und cos mit den Zahlen 1, 2, 3 ... 9 oder den Zehnern 10, 20, 30... 90, für die Richtungswinkel von Minute zu Minute, teilweise unter Beifügung von Interpolationstäfelchen für die Sekunden und Hilfstäfelchen lüi die Dezimalen der Strecken. Die gesuchten Produkte sind demnach als

s cos

Summen der Einzelprodukte zu bilden. Einige der gebräuchlichsten Tafeln sind die unter [1]—[8] angeführten; die Tafeln [1]—[5] sind nur für die Teilung des Kreises in 360° eingerichtet, [6]—[9] für 400 und 360° Teilung.

Litteratur : [1] Dittmann, Koordinaten- und Tangenten - Tafeln, Würzburg 1866. — [2] Gauss, F. Gr., Polygonometrische Tafeln (Tafel V), Halle 1893. — [3] Löwe, Koordinaten-Tafeln zur Berechnung der Koordinaten-Unterschiedo in Polygonzügen, Liebenwerda 1890. — [4] Burden, Traverse tables, 3. Auf!., London 1894. Diese Tafel gibt die Produkte für s = l bis 100. — [5] Lüling, Mathematische Tafeln für den praktischen Markscheider, Bergingenieur und Geometer, Bonn 1881. (Diese Tafel gibt die Produkte von fünf zu fünf Minuten.) — [6] Reissig, Tenner, Reutzel, Tafeln zur Berechnung der Koordinaten ohne Logarithmen, Heidelberg 1854. — [7] Ulffers, Praktische Anleitung und Tafeln zur Berechnung von Dreiecks-, Vierecks- und Polygonnetzen ohne Logarithmen, 3. Aufl., Koblenz 1862. —' 18] Clouth, Tafeln zur Berechnung goniometrischer Koordinaten, Halle (ohne Jahreszahl). — [9] liefert, Tafeln zur Berechnung rechtwinkeliger Koordinaten, 2. Aufl., Berlin 1874. Diese letztere, mit Interpolationstafeln für die Sekunden und Hilfstäfelchen für die Dezimalen versehen, ist sehr verbreitet.

Keinherta.

Koordinatograph, s. K artirungsinstrument.

Kop, holländisches Mass, =11, früher 0,869 1.

Kopaivabalsam, Baisamum Copaivae, der Harzsaft mehrerer Arten der südamerikanischen Gattung Copaifera, namentlich Copaifera officinalis L., Copaifera Guianensis Desfont., Copaifera Langsdorfii Desfont.

Er wird durch Anschlägen des Stammes bis zum Kern gewonnen, indem hierdurch die grossen lysigenen Harzräume geöffnet werden und der Balsam in grossen Massen ausfliesst ; ein Baum kann bis 40 1 Balsam geben. Der Balsam gleicht im Aussehen einem fetten Ocl, ist dünnflüssig, wie Terpentinöl, aber auch sehr dickflüssig, je nach der Menge von Kopaivaharz, das in dem ätherischen Oel gelöst ist. Völlig klar, durchsichtig, stark lichtbrechend, hellgell) bis bräunlichgelb, von eigentümlichem balsamischem Geruch und bitterem, etwas scharfem Geschmack. Spez. Gew. 0,94—1,0; in absolutem Alkohol vollkommen löslich, mit Erdalkalien (z. B. 1 Teil gebrannte Magnesia mit 8—16 Teilen Kopaivabalsam unter Wasserzusatz und Erwärmung) eine allmälich erhärtende Masse bildend. Nach Abdestillirung des ätherischen Oeles bleibt ein festes, brüchiges, amorphes, aus mehreren Säuren bestehendes Harz zurück. Mit kochendem Wasser lässt sich ein Bitterstoff ausziehen. Verfälschungen mit fetten Oelen sind selten, häufiger dagegen solche mit Gurjun (s. d.) und mit Kolophonium. (Ueber den Nachweis desselben s. Grote in Realencyklopädie der Pharmacie, Bd. 2, S. 130, und Bosetti in Naturforscher-Versammlung 1896 [Zeitschr. d. allg. österr. Apoth.-Ver. 1896, S. 767]). Kopaivabalsam findet in der Lack- und Firnisfabrikation (als Zusatz, um die Lacküberzüge elastisch zu machen und das Rissigwerden zu verhindern) und als Medikament Anwendung ; das ätherische Oel desselben wird angeblich zur Verfälschung anderer kostbarer ätherischen Oelen benützt. T. F. Hanauseh.

Kopal, Kopalharz ist die Kollektivbezeichnung für verschiedene, im allgemeinen sehr harte, dem Bernstein im Aussehen nahestehende Harze; im englischen Handel führen sie den Namen Anime, womit bei uns nur die weichsten Sorten bezeichnet werden. Nach ihrem Vorkommen unterscheidet man fünf Gruppen : I. Ostafrikanische Kopale, wahrscheinlich von Trachylobium Mossam-bicense Klotzsch und Hymenaea verrucosa Lam. (Trachylobium Martianum Hayne) stammend. — II. Westafrikanische Kopale, von Guibortia copallifera Ben. oder von Copaifera sp.

Seeland und Neukaledonien. — IV. Manilakopal von Vateria indica L. — V. Südamerikanische Kopale von Hymenaea Courbaril L., Hymenaea Olfersiana Hayne, Hymenaea guyanensis Alibi., Hymenaea stilbocarpa Hayne, Trachylobium Horne-mannianum Hayne [1]—[3].    Im Handel unterscheidet man die Kopale auch

als harte und weiche Sorten. Uebergiesst man ein grösseres, wenigstens 500 g betragendes Muster mit Wasser von 75—80° und lässt man es einige Zeit mit dem Wasser in Berührung, so wird der weiche Kopal an der Oberfläche milchig trübe und elastisch, so dass man mit dem Finger einen Eindruck bewirken kann. Harte Kopale bleiben hierbei völlig unverändert [4]. Die Kopale der drei ersten Gruppen sind recent-fossile Harze, die aus den oberen Erdschichten ausgegraben werden ; Manila- und südamerikanische Sorten werden Rinde und Wurzel der betreffenden Bäume gesammelt.

I. Ost afrikanische Kopale. Zu diesen gehören der Kopal von Sansibar, Mossambique und von Madagaskar. Sie werden an der Südküste Afrikas zwischen den 5. und 15 0 Si B. und auf Madagaskar gegraben und gelangten früher auf ostindischen Schiffen nach Europa. Daher der Name ostindischer oder Bombay-Kopal. Da sie stets von einer Verwitterungskruste umhüllt sind, so müssen sie geschält (abgekratzt) oder (mit Soda- oder Pottaschenlauge) gewaschen werden. Die grosse Kopalwäscherei in Salem in Nordamerika gab der Bezeichnung Salemkopal Veranlassung [2]. Der durch seine ausgezeichneten Eigen-

III. Kauri-Kopal von Dammara australis Don. aus Neu-

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von

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

42

schäften afa meisten von allen Sorten geschätzte Sansibar-Kopal bildet Körner oder platte, bis 2 dm grosse Stücke, die vollkommen klar und rein, durchsichtig, weingelb, bernsteingelb bis braunrötlich, fast so hart wie Bernstein und an der Oberfläche mit dicht neben einander stehenden Wärzchen besetzt sind. Diese höchst charakteristische Fassettirung, über welche Wiesner, Berg und Flückiger [5] Aufklärung geben, wird als Gänsehaut bezeichnet. Nur diese Art ist vollständig geschmack- und geruchlos [6], Dieser Kopal löst sich nur teilweise in Aceton, Benzol, Eisessig, Chloroform, Petroläther, Toluol, Schwefelkohlenstoff', Aether und Amylalkohol, reichlich in Mischungen von Alkohol und Aether, Benzol oder Chloroform, vollständig in konzentrirter Schwefelsäure, heisser Salpetersäure und bei längerer Digestion in prozeutigem Alkohol. Als vorzügliche Lösungsmittel sind neuestens das Dichlorhydrin (r₃//₅C'/₂Ci/) und das Epichlorhydrin erkannt worden [7]. In den Produkten der trockenen Destillation sind Milchsäure und ein Kohlenwasserstoff¹ C₇H1Z enthalten. Das mit Aether und Kalilauge behandelte Rohharz ergibt ein Reinharz, dessen Löslichkeit viel grösser ist; ferner wurden zwei Säuren, die Trachylolsäure {C^qHqs0₈) und die Iso-Trachylolsäure, das «-Kopal-Resen (Cti/Ics^) und ein Bitterstoff daraus abgeschieden [3]. — Der Mossambique-Kopal ist meist rötlich, weniger klar, mit unregelmässigen und gröberen Fassetten versehen; ähnlich verhält sich der Madagaslcar-Kopal.

II. W es t a frik an i s che Kopale. Diese werden aus einer mergel-, sand- und lehmhaltigen Bodenschichte der westafrikanischen Küste von 8° n. B. bis 14° s. B. ausgegraben und nach den Hauptbezirken Benguela, Angola, Kongo, Loango, Gabon, Benuin, Acra, Sierra Leone benannt [2]. Von Benguela kennt man zwei Sorten, weissen und gelben Kopal. Ersterer bildet kleine plattenförmige oder grössere wulstig-knollige Stücke, durchscheinend, hellgelb, wenig und schwer löslich ; der gelbe Benguela-Kopal bildet meist grössere Platten, hellgelb bis rötlichgelb, in Aether und absolutem Alkohol aufquellend. — Weisser Angola-Kopal, erbsen-, höhnen- bis faustgrosse Knollen mit warziger Oberfläche, hellgelb, klar, durchsichtig, schwach balsamisch riechend, in Aether fast vollständig trübe sich lösend. Roter Angola-K o )) a 1, grössere unregelmässige Stücke, mit warziger Oberfläche, rötlichgelb , in heissem Chloroform löslich. Kongo-Kopal, wallnussgrosse, unregelmässige, mit wulstigen und warzigen Erhöhungen und dazwischen befindlichen spaltenförmigen Vertiefungen versehene, gelbe Stücke, in kaltem Chloroform trübe löslich. Loango-Kopal, weisse und rote Sorten in Bruchstücken. Sierra Leone-Kopal, grosse, unregelmässige, kugelige Stücke, hellgelb, durchscheinend, harzglänzend, überkrustet, in Chloroform gelatinirend. Kiesel-Kopal von Sierra Leone, höhnen- bis wallnussgrosse, Kieselsteinen ähnlich sehende Stücke, gelb, rötlichgelb, mit weissem Ueberzug versehen, in Chloroform gelatinirend. Ausführliches darüber in [2] und besonders in [6],

IIL Der K a u ri-Kop al (Kaurigum), in Neukaledonien und Neuseeland im Boden vorkommend, wo Kauriwälder (von Dammara australis, auch Dammara ovata Moore) standen, bildet grosse, bis 59 kg schwere Knollen von bräunlicher, gelblicher bis selbst weisser Farbe. Die frische Bruchfläche hat einen Fettglanz und ist muschelig, Geruch und Geschmack angenehm gewürzhaft.

IV.    Mani la-Ko pal besteht aus zuzammengeflossenen, stalaktitischen Stücken, die nicht gegraben, sondern von den Bäumen abgenommen werden. Ueberkrustung fehlt, Farbe trübgelb, Geruch balsamisch, Geschmack bitter.

V.    Die südamerikanischen Kopale stammen von noch jetzt lebenden Bäumen ab, sind viel weicher als die übrigen; die häufigste Sorte ist knollenförmig, bouteillengrün, weiss überkrustet, mit unangenehmem, leimartigem Geruch.

Die reinsten und härtesten Sorten dienen als Surrogate des Bernsteins, alle sind das Rohmaterial für die so ausserordentlich wertvollen schleifbaren Kopallacke [4].

Litteratur: [1] Wiesner, J., Die technisch verwendeten Gummiarten, Harze und Balsame, Erlangen 1869, S. 145 ff. — [2] Wiesner, J., Rohstoffe etc., Leipzig 1873, S. 118 ff. —

[3] Stephan, A., Ueber den Sansibar-Kopal, Inaugural-Diss., Bern 1896, daselbst auch Zusammenstellung der reichhaltigen Litteratur. Ein Auszug davon auch in Arch, der Pharmacie 1896,

B. 234, Heft 7, S. 553. — [4] Weidingers AVarenlexikon der chemischen Industrie u. Pharmacie,

2. Auf!., herausg. von T. F. Hanausek, Leipzig 1897, S. 413. — [5] Flückiger, Zeitschrift der Pharmacie 1889, Bd. 24, S. 23. — [6] Bottler, M., Zeitschr. für Nahrungsmitteluntersuchung, Hygiene und Warenkuude 1892, Nr. 1. — [7] Flemming in Chem. Ztg. 1895, Bd. 19, S. 1550.

T. F. Hanausek.

Kopallacke, mehr oder weniger konsistente Flüssigkeiten von hellweingelber bis dunkelbrauner Farbe, je nach der Färbung durchsichtig oder undurchsichtig, zum üeberziehen von Gebrauchsgegenständen aus irgend einem Material dienend, um denselben Glanz und Schutz gegen äussere Einflüsse zu verleihen, mit allen jenen Eigenschaften ausgerüstet, welche wir von fetten Lacken verlangen. Sie bestehen aus Kopal, Leinöl oder Leinölfirnis, Terpentinöl und einem Trockenmittel und ihre Güte ist abhängig von der Kopalsorte, von der Menge Leinöl oder Leinölfirnis, welche sie enthalten, und von dem Trockenmittel, de besser die Qualität des verwendeten Kopals (je härter derselbe ist), je grösser die Menge Leinöl oder Leinölfirnis, je sorgfältiger sie bereitet und je länger sie gelagert sind, um so haltbarer, widerstandsfähiger und hochglänzender sind dieselben.

Im Handel werden dieselben verschieden bezeichnet und zwar entweder nach den Zwecken, welchen sie dienen sollen als Kopallacke für Inneres, für Aeusseres, Innenlacke,

Aussenlacke, Mobeilacke, Holzlacke u. s. w., oder aber als afrikanische (aus afrikanischen kopalen), westindische und ostindische Kopallacke ; diese beiden letzteren im Handel gebräuchlichen ..Bezeichnungen sind durchaus falsch, denn man bezeichnet als westindische Kopallacke jene Lacke, welche aus ostindischen (Manila-, Borneo-, Kauri-) Kopalen, als ostindische Kopallacke jene, welche aus ost- oder westafrikanischen (Sansibar-, Madagaskar-, Angola-, Benguela-, Sierra-Leone-, Accra- u. s. w.) Kopalen bereitet werden. Eine einheitliche Klassifiziruiig besteht nicht, und jeder Fabrikant gibt unter anscheinend gleichen Benennungen ganz verschieden zusammengesetzte Kopallacke ; die billigen Kopallacke enthalten vielfach überhaupt keinen Kopal sondern sind aus Kolophonium, gehärtetem Kolophonium oder Lackestern hergestellt. Demgemäss sind auch die Preise ausserordentlich verschieden und schwanken zwischen 60 und oOO—600 dl. per 100 kg.    Andes

Kopeke, russische Scheidemünze, ursprünglich aus Silber, seit 1655 aus Kupfer, seit 1867 aus Bronze (5000 Stück aus 1 Pud) geprägt, 100 auf 1 Kubel. Wert je nach dem Kurse, durchschnittlich ca. 2 Pfg. Ein 5-Kopekenstück wiegt 16,32 g. Ein Goldkopeke, als Kechnungsmünze, = 3,24 Pfg. Kopenhager Steigleiter, s. Hakenleitern.

Weinbrenner.

Kopi, 1. Haupt, der vordere Teil an hervorragenden Steinen, Balken, Pfetten, Sparren u. s. w.; 2. der stärkere Teil an Gewölbesteinen, Keilen und Hammerklingen; 3. der schmale Teil an länglichen Quadern oder an Backsteinen;

4. oberste Ecke eines rheinischen Dachschiefers, durch welche ein Nagelloch geschlagen wird; 5. obere geschmückte Endigung einer Säule oder eines Pfeilers;

6. Anschlagseite eines Streichmasses, einer Keissschiene u. dergl.

E. Müller-Hannover.

Kopfbänder verbinden eine Stütze mit dem darauf ruhenden Balken ; s. Bänder, Bd. 1, S. 693; Bug, Bd. 2, S. 765; Dachstuhl, Bd. 3, S. 106; Stützen.

Kopf, bei den Strecken (s. Baumwollspinnerei) die zur einmaligen Bearbeitung gehörige Abteilung von Walzen; es pflegen demnach drei oder vier Köpfe auf der das Obergestell der Maschine bildenden gusseisernen Bank (dem sogen. Cylinderbaum) vorhanden zu sein. Doch gibt es auch Strecken mit 5,6 und 8 Köpfen. Bei den Strecken der Kammgarnspinnereien (s. d.) versteht man unter Kopf die Anzahl der Zwischenräume zwischen je zwei Lagerungen vorn an dem Wurzelwerke, nicht die Anzahl der Spulen des Spulenwagens. Bei den ersten Igelstrecken entspricht ein Kopf auch meistens einer Spule; bei den Zwischenwurzelstrecken kommen immer zwei Spulen auf einen Kopf, bei den Feinwurzelstrecken (Finisseurs) bilden vier Spulen einen Kopf, so dass es z. B. bei den letzteren heisst: 25 Köpfe 100 Spulen, bei dem ersten 9 Köpfe 9 Spulen.

Kopfbalken (Kopfholz), s. v. w. Holm (s. d.).

Kopfbrettung, Schablone des Steinhauers; vergl. Abbrettung.

Kopfdrains, s. Drainage, Bd. 3, S. 405.

L. von Willmann.

Kopffläche oder Stirnfläche eines parallelepipedischen Steines wird die in die Ansichtfläche des Mauerwerks fallende Seitenfläche bei seiner Binderstellung genannt.

Lindner.

Kopf kreis, an Zahnrädern liegt um die Kopf höhe 0,3 t oder t:n vom Teilkreise entfernt und gibt bei Vollrädern die äussere Umgrenzung, den Kaumbedarf, an; bei Hohlrädern liegt er innerhalb des Teilkreises.

Kopfquader, der mit der schmalen Seite nach vorn liegende Stein, s. v. w. Binder oder Strecker.

Kopfschüttung. — Bei dieser Art der Anschüttung wird der Damm (s. d.) bei Eisenbahnbauten vom Uebergangspunkt in den Einschnitt in endgiltiger Höhe und Breite ausgeführt, indem die Schüttgefässe stets über die Vorderkante des jeweiligen Kopfes ausgeleert werden. Es bilden sich also Schüttflächen quer zum Damm, die demselben ein weniger festes Gefüge geben, als die horizontalen Schichten der Lagenschüttung (s. d.) ; immerhin ist ein Abrutschen bei gutem Material nicht zu befürchten, da die Bewegungsrichtung der Schichten mit der Dammrichtung zusammenfällt. Bei sehr hohen Dämmen und besonders bei breiten Anschüttungen wird die Kopfschüttung auch etagenweise vorgenommen, so dass die einzelnen Lagen in mehreren Kämpen hinter einander vorgetrieben werden. Es ist dies gewissermassen eine Vereinigung der Lagen- und Kopfschüttung.

Bodentransport mittelst Schiebkarren empfiehlt sich dabei nicht, da wegen der geringen Breite des Kopfes die seitwärts kippenden Karrenreihen keinen genügenden Kaum finden. Kippkarren dagegen finden als Vorderkipper fast ausschliesslich Verwendung, weil die Karr-bahnen eine dauernd unveränderte Lage erhalten können und nur stets verlängert zu werden brauchen. Bei Pferdekippkarren ist allerdings ein Wenden notwendig, zu welchem Zweck ein Bohlenbodeu am Kopf angebracht wird, auf welchem 5 bis 10 Mann das Wenden, Kippen und Zurückfahren der ankommenden Karren besorgen. Die Verwendung von Schienengleisen ist nur bei Vorderkippern, wie sie namentlich in England gebräuchlich sind, mit Vorteil verbunden, da in diesem Fall mehrere Schienenstränge bis an den Kopf geführt werden können. Bei Seitenkippern sind Drehscheiben notwendig, deren fortwährende Versetzung viel Mühe macht, Stehen bewegliche Sturzgerüste zur Verfügung, so können allerdings auch Seitenkipper benützt werden.

L. v. Willmann.

S. auch d. Art. Damm, Bodentransport, Erdtransportwagen und Gerüstschüttung. Litteratur s. d. Art. Damm.

Kopfschwelle.— Bei Balkenlagen, in welchen nur die Bundbalken durchgehen, während die übrigen Balken als kurze Stiche in einen Brustbalken eingezapft sind, wird zur Sicherung der Stichbalken eine Kopfschwelle darüber hingelegt und mit jedem Stiche verschraubt; dieses Holz wird dann an seinen Enden durch horizontale Schräghölzer gegen Ausweichen nach aussen verstrebt.

Weinbrenner,

Kopfseite, Vorderfläche eines Mauersteins.

Kopfstation, s. Bahnhöfe, Bd. 1, S. 717 u. 731 ff.

Kopfstein, 1. s. v. w. Kragstein; 2. s. v. w. Kopfstück, Kopfziegel, d. h. jedes kurze Stück Stein, wie das Drittel oder Viertel eines quer gespaltenen Backsteins oder Ziegels (s. a. Stras sen bau).

Kopfstoss, s. Treppe.

an

Kopfstücke, gewisse Teile der Tiefbohrgeräte (s. Tiefbohren) denen auf der Erdoberfläche die bewegende Kraft angreift.

Kopf wagen, s. Sägen und Sagemaschinen.

Kopiren, das Vervielfältigen von Schriftstücken oder Zeichnungen auf mechanischem Wege mittelst der Kopirpresse, auf chemigraphischem Wege oder durch die Photographie. Das Kopiren technischer Zeichnungen, insbesondere geometrischer Karten kann geschehen durch:

1.    Durchstechen der Messungspunkte mit einer feinen Nadel (Kopirnadel); das Verfuhren liefert zwar die genauesten Kopien, beschädigt aber das Original; es wird z. B. angewendet fiir die Anfertigung der sogen. „Reinkarten“ nach den Urkarten bei den Katastervermessungen, sowie wie Kartenauszüge u. s. w.

2.    Durchzeichnen auf Pauspapier oder Pausleinwand: bei grossen Kartenblättern muss bei der Verwendung von Pauspapier wegen der unvermeidlichen kleinen Verzerrungen desselben die Kopirung nach erstmaliger Uebertragung einer Reihe von Hauptpunkten (Quadratnetz) stückweise unter Anpassung an diese Hauptpunkte erfolgen.

3.    Durchzeichnen mittelst Kopirpult, das ist eine wie ein Zeichenpult an einer Fensterbank angebrachte starke Glasplatte. Wird der obere Teil des Fensters abgeblendet und das Zimmer verdunkelt, so dass nur Licht (eventuell verstärkt durch einen Spiegel) unter die (•lasplatte fällt, so können selbst durch massig starkes Zeichenpapier (Whatmann) hindurch die Linien einer geometrischen Karte scharf nachgezeichnet werden. Die Verfahren 2. und 3. ermöglichen eine einfache Prüfung der Genauigkeit der Kopie.

4.    Abzeichnen mit Hilfe eines auf Original und Kopie aufgetragenen engen Quadrat-tzes. Das Verfahren ist mühsam und gibt leicht zu Fehlern Anlass, es kann aber damit

gleichzeitig durch Vermittelung des Quadratnetzes eine Reduktion des Massstabes verbunden werden.

5.    Kopiren mit Hilfe des Storchschnabels oder Pantographen (s. d.), wobei ebenfalls gleichzeitig eine Reduktion erzielt werden kann.

6.    Lichtpause verfahren (s. Photographie), welches für manche technische Zwecke genügende Kopien fast mühelos liefert.

7.    PhotographischeKopirung, welche nur bei Vervielfältigungen zur Anwendung kommt.

Die Genauigkeit der Karten erleidet je nach dem Kopirverfahren mehr

oder weniger Einbusse; eine Vergrösserung ist für Karten, aus welchen genaue Masszahlen entnommen werden sollen, niemals zulässig (vergl. auch Karte). Kopirfarben, s. Buchdruckfarben.    Reinherta.

von

Kopirmaschinen, Vorrichtungen, welche zur mechanischen Reproduktion Körperformen nach Modellen dienen. Alle derartigen Maschinen beruhen aui dem Prinzip, dass ein bestimmter Maschinenteil durch Anlegen an das zu kopirende Modell genau den Eormen desselben entsprechend bewegt wird. Diese Bewegung wird auf ein Werkzeug übertragen (in der Regel mittelst des Storchschnabels, s. d.), welches zwangläufige kongruente (oder ähnliche) Bewegungen

ausführt. Kopirmaschinen finden namentlich in der Holz- und Metallbearbeitung sehr vielseitige Verwendung (s. Fräsmaschinen, Bd. 4, S. 377), ferner Nachbildung plastischer Bild- und Kunstwerke (Statuenkopirmaschine), in der Stickerei (Heilmannsche Stickmaschine, s. unter Sticken) etc.

zur

E. Müller-Hannover.

Kopirnadel, in einen Griff gefasste spitze Nadel zum Durchstechen (Kopiren) von Zeichnungen und Mustern, kann entweder mit Hand oder maschinell bewegt werden (s. Schablonenstechmaschine).

Maxim. Kraft.

Kopirpapier, alle Sorten Papiere, die zum Kopiren von Zeichnung und Schrift dienen; also nicht nur diejenigen, die wir unter dem Namen Pauspapier kennen, sondern auch alle diejenigen Papiere, die zu einfacher Keproduktion einer mit Bleistift oder Tinte ausgeführten Schrift in Verwendung kommen (s. Papiersorten).— S. auch Photographie.

Kopirpult, s. Kopiren.

Kopirtintenstifte, auf gewöhnlichem Papier kopirfähige Schrift liefernde Stifte, welche aus Graphit, Anilin, arabischem Gummi und etwas Glycerin hergestellt werden.

Koppel, s. Kurbelgetriebe.

Koppelbalken, s. v. w. Zange (s. Dachstuhl, Bd. 3, S. 106).

Koppeln (Paddocks), s. Gestütanlagen.

Koppen des Getreides, s. Spitzen.

un-

Koppmüllle. — In. der Müllerei soviel wie Spitzgang, namentlich dessen älteste Form: Mahlgang aus zwei Sandsteinen und mit rauher Auskleidung (Reibeisenblech) der inneren Büttenwandung. Die Steine tragen am Umfange Schlagleisten. Die Körner werden teils zwischen den (hochgestellten) Steinen, teils zwischen Steinumfang und Reibfläche bearbeitet. Wirkung heftig und gleichmässig; viel Bruch in den Körnern (vergl. Spitzen und Spitzgang). Arndt.

Koprah, Copra, Copperale, diemeist in Stücke gebrochenen oder geschnittenen trockenen Samenkerne der Kokosnuss, dienen in Australien und Polynesien als Nahrungsmittel und kommen in grossen Mengen nach Europa, wo sie zur Gewinnung des Kokosnussöles im grossen verarbeitet werden; am meisten exportiren Ceylon, die Nikobaren, die Viti-Inseln und Tahiti, ferner die brasilianische Provinz Bahia. Der Fettgehalt der trockenen Kopra beträgt 66 °/₀. Die Presskuchen dienen als Viehfutter und zur Fälschung pulveriger Gewürze.

T. F. Hanausek.

Kopraliöl, s. Kokosnussöl.

Koprolithe (Kot st eine), gehören zu den Phosphorsäure-Düngemitteln, stammen aus dem Kot ausgestorbener Tiergeschlechter, sind daher organischen Ursprungs wie die Guanos, aber vollständig versteinert. Sie bilden rundliche, hellgefärbte Knollen.

JVeitä.

So lange andere Phosphate zur Verfügung stehen, werden die Koprolithe für die Diinger-fabrikation nnr eine sehr untergeordnete Rolle spielen, sowohl wegen ihres geringen Gehaltes an Phosphorsäure als vor allem wegen ihres grossen Gehaltes an Eisenoxyd, welches bei der Darstellung des Superphosphats (s. Phosphorsäuredünger) aus dem Rohmaterial sehr störend ist.

Koquilleiiguss, s. Eisengiesserei, Bd. 3, S. 627.

Koraline, Fischbeinsurrogat aus den Gefässbündeln einer mexikanischen Ananasart (Ixile), findet in der Korsettfabrikation Verwendung.

Korallenliolz, s. Nutzhölzer.

Korallenkalk, s. Kalkstein und Korallenriffe.

Korallenriffe entstehen an den seichten, meist nicht über 30 m tiefen Meeresgebieten von einer massigen Wärme (18—20° C.), also vorwiegend in tropischen Gebieten des Pacifischen, Atlantischen und Indischen Ozeans durch Aufeinanderwachsen und -häufen von Hartteilen der riffbildenden Korallen.

Diese siedeln sich an geeigneten Stellen in Stöcken an und wachsen nun hier über und neben einander fort, bis nahe an den Meeresspiegel (bis etwa in 0,5 m Entfernung). Bei hohem Seegang werden die Spitzen der Riffe oft sichtbar. Geber den Meeresspiegel hinaus kann das Riff nicht wachsen, da dem Tier hier die Lebensbedingungen fehlen. Die Riffe wachsen also hier in die Breite und bilden nahe dem Meeresspiegel eine Fläche, auf welcher sich Reste von Hartteilen anderer Meerestiere ansammeln und auf häufen. Die durch den Verwesungsprozess der Tiere entstandene Kohlensäure löst, an Wasser gebunden, einen Teil des Kalkes der Korallenstöcke wieder auf und setzt ihn in denjenigen Zwischenräumen wieder ab, welche noch durch den eingeführten Schlamm der von den Wogen zerriebenen Hartteile nicht ausgefüllt

-ind. Auf diese Weise entsteht vielfach aus dem anfänglich nur aus abgestorbenen Korallen-stöcken bestehenden Riff allmälich der Korallenkalk. Die Korallenriffe sind, wenn sie nicht über den Meeresspiegel durch Vegetation kenntlich sind, ein gefährlicher Feind der Schiffahrt.

Leppla.

Korb, im Bergbau, s. v. w. Gestell oder Fördergestell bei der Schachtförderung (s. d.).

Korb, beim Luftballon zur Aufnahme von Personen und Lasten aus Weiden-holz, spanischem Bohr oder Bambus bestehender Behälter (s. auch Gondel).

Korbbogen ist eine aus stetig in einander übergehenden Kreisstücken zusammengesetzte Bogenlinie, die gegenüber der Ellipse und Parabel als'Wölblinie für Mauerbögen und Gewölbe den Vorteil besitzt, dass die senkrecht Wölblinie zu richtenden Lagerfugen rascher und leichter genau eingezeichnet werden können. Bei horizontaler Lage der Verbindungslinie der Kämpferpunkte des Bogens muss der Mittelpunkt des den Scheitel enthaltenden Kreisstückes in der Lotrechten durch den Scheitelpunkt liegen, woraus sich die Notwendigkeit der Annahme einer ungeraden Anzahl von Mittelpunkten für den Korbbogen ergibt.

Die geringste Zahl^ von Mittelpunkten ist daher: drei und veranschaulicht Fig. 1 die Konstruktion für einen Korbbogen aus drei Mittelpunkten bei gegebener Spannweite MR und

Pfeilhöhe OC. Ueber der halben Spannweite OB wird das gleichseitige Dreieck OEB errichtet, OD — OC gemacht und Schnittpunkt Rder Seite BK mit der Verlängerung von CD eine Parallele zu OK gezogen. Die durch dieselbe mit OB und CO erzielten Schnittpunkte M\ und M<i sind die gesuchten B Mittelpunkte. M₃ wird ü durch Hinübertragen gefunden. Die Kon- / struktion ist ganz all- A/ gemein und führt m für CO— OB Halbkreis.

Korallin, s. Kosolsäure.

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Fig. 2.

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Fig. 1.

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Fig. 3.

Die grösste, seither zur Anwendung gekommene Anzahl von Mittelpunkten ist 11 und zwar 1 ei der von Perronet erbauten Brücke zu Neuilly. Bei mehr als drei Mittelpunkten kann die Foim der Ellipse angenähert eingehalten werden, indem nach Fig. 2 mit der halben Spannweite AO, der Pfeilhöhe OC, sowie der Summe beider die Hilfskreise II, IIII und III III gezogen werden. Teilt man dann einen dieser Hilfskreise in eine gerade Anzahl n -f- 1 gleicher Teile, wenn n die Anzahl der gewünschten Mittelpunkte bedeutet, zieht die Radien Oa₂, Ob₂ u. s. w., bestimmt durch Ziehen der Parallelen aa‘, bb‘ u. s. w. zur grossen Axe bezw. der Parallelen zur kleinen Axe öi a‘ bi b

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...........u. s. w. die Ellipsenpunkte a‘, b', c' u. s. w., so

- - 1----Mj-E*g ergibt der Schnittpunkt der Verbindungslinie

-    a₂ a‘ mit A 0 den Mittelpunkt My für das erste

Kreisstück Aa'. Die Verbindungslinie b₂ b' schneidet die Verlängerung des vorhergehenden Radius im Mittelpunkt Me u. s. w. Diese Methode, sowie die anderen verschiedenen graphischen Konstruktionen [1]—[5J ergeben jedoch sehr schleifende Schnitte zur Bestimmung der Mittelpunkte und es ist besser, die Radien selbst oder die Koordinaten der Mittelpunkte durch Aufstellung entsprechender Gleichungen zu berechnen [6].

Bei der Bogenlinie des ansteigenden Bogens ist man zur Herstellung eines Korbbogens nicht an die ungerade Anzahl der Mittelpunkte gebunden. Die Fig. 3, 4 u. 5 zeigen Konstruktionen mit 2, 3 u. 4 Mittelpunkten. In Fig. 3 wird bei gegebener Steigung KB im Mittelpunkt O der Spannweite AE eine Senkrechte errichtet, AD — DC gemacht und von C eine Senkrechte auf AB gefällt. Dann sind die Schnittpunkte M\ bezw. M% mit AE bezw. der Horizontalen durch B die gesuchten beiden Mittelpunkte. — In Fig. 4 ist A F = FC, CM\ senkrecht zu FH bezw. AB, dann ist M\ der Mittelpunkt des ersten Kreisbogens AC.

.1 >er zweite Mittelpunkt il/₂ kann beliebig auf CM\ oder deren Verlängerung angenommen werden, jedoch so, dass der Punkt B innerhalb der Kreisfläche des aus geschlagenen Kreises ab liegt. Der dritte Mittelpunkt M₃ bestimmt sich aus der Erwägung, dass der aus ihm geschlagene Kreis einer Kreisschar angehört, deren Mittelpunkte auf der Horizontalen durch B liegen und welche in B die Vertikal berühren, und zwar wird es derjenige Kreis dieser Schar sein , an welchen von dem mit dem Kreise aus gemeinschaftlichen Polarpunkte F eine gemeinschaftliche Tangente PD gezogen werden kann. Schlägt man daher, zur Bestimmung von P, aus einem beliebigen, auf der Horizontalen durch B gelegenen Mittelpunkte AL einen beliebigen Kreis dieser Schar und verlängert die Verbindungslinie de der Schnittpunkte desselben

Al. A'

A Aj

Fig. 4.

mit (lern Kreise ab, so wird auf der Vertikalen duixdiZ? der gesuchte Punkt P lierausgeschnitten, denn P Bi = P Dl = Pd . Pe. Der Punkt D ist also der gemeinschaftliche Berührungspunkt des gesuchten Kreises und des Kreises ab mit der Tangente aus P und die Verbindungslinie DM% schneidet aus der Horizontalen durch B den gesuchten Mittelpunkt M3 heraus [7J. In Fig. 5 liegen die vier Mittelpunkte auf dem Umfange eines in der Entfernung r₄ von E über der Steighöhe h geschlagenen Halbkreises in den Eckpunkten des eingeschriebenen regelmässigen

Sechsecks. Es ergibt sich allgemein r₄ = —— -. — Vergl. auch Kurvenabsteckung.

Litteratur: [1] Vorlegebl. d. Baugewerkschule zu Holzminden, Leipzig 1875. — [2] Der Steinbau von Menzel und Schwatlo, Leipzig 1879, S. 295. — [3] Wanderley, G., Die Konstruktionen in Stein, 3. Aufl., Leipzig 1895. — [4] Gottgetreu, Pud., Lehrb. d. Hochbauk., 1. Teil, Maurer- und Steinmetzarbeiten, Berlin 1880, S. 81. — [5] Handb. d. Arch., 3. Teil, Bd. 2, Heft 3, 1. Liefg., Darmstadt 1893. S. 150. — [6] Brevmann, Baukonstruktionslehre, 1. Teil, Konstr. in »Stein, bear!), v. H. Lang, Stuttgart 1879/80. — [7] v. Willmann, Konstruktion des ansteigenden Bogens aus drei Mittelpunkten, Deutsche Bauztg. 1883, S. 93.    l. v. Willmann.

Korbbogeiigewölbe, Brückengewölbe, deren Laibung nach einem Korbbogen geformt ist, kommen vornehmlich bei flachen Gewölben an Stelle von Kreissegmentbogen und dann meist aus Schönheitsrücksichten zur Anwendung. Es können aber bei dünnen Gewölbestärken (Beton- oder Mauergewölben) auch Stabilitätsgründe die AVahl der Korbbogenform, die sich bei gegen die Kämpfer zunehmender Belastung der Stützlinie besser anschmiegt, empfehlen. In einigen Bällen, bei Viadukten, sind auch überhöhte Korbbogen zur Anwendung gekommen.

Melan.

Korbsappe, im Festungskrieg, s. unter Festungsbau, Bd. 4, S. 208.

Köchy.

Korbsclieibeil, Scheiben aus Korbgeflecht, mit einem Stock versehen; sie wurden früher auf den Eisenbahnen zum Geben der sogen. Scheibensignale verwendet. In neuerer Zeit verwendet man zu demselben Zwecke meist Scheiben aus Eisenblech (s. Bahnzustands sign aie).

Korbwarcn, aus Ruten, gespaltenem Holz etc. hergestellte Geflechte. Unübertroffene Korbwaren, namentlich aus Bambus und spanischem Rohr, liefert Japan, feinere Waren bei uns Berlin, Hamburg, Dresden, Leipzig, Bamberg, Schmalkalden; die Industrie des oberen Maingebietes, des Fichtelgebirges, im Koburgischen arbeitet für den Export.

Litteratur: Brockmann, Handb. f. Korb- u. Strohflechter, 2. Aufl., Weimar 1882. — Ash, Vorlagen f. Strohflechter, Weimar 1886. — Andes, Handb. f. Korbflechter, Wien 1887. — Korbindustriezeitung, Leipzig, seit 1885.

Korde, s. Weberei.

Kordonnirte Seide, s. Zwirn.

Korinthische Bauweise, aus der ionischen Bauweise (s. d.) hervorgegangener Baustil, von ihr hauptsächlich durch das Kapital der Säule und das Gebälk unterschieden. Im korinthischen Baustil ist die Säule mit von Akanthus-blättern umstelltem Kelclikapitäl versehen (Lysikratesmonument in Athen ; s. Akan thus), während das Gebälk weit reicher als in den übrigen griechischen Baustilen verziert ist. Die Zierglieder der Säule, besonders die Unterglieder zwischen Hängeplatte und Fries, besassen ungemeine Mannigfaltigkeit: bald bestanden sie aus Zahnschnitten, bald aus Modilions, Konsolen etc. mit um die Hauptteile gekröpften oder durchlaufenden Gliederchen, Blätterstäben etc. Die Pilaster und Anten hatten nur selten blätterbesetzte Kapitale. Hauptdenkmäler der korinthischen Bauweise sind das Monument des Lysikrates und der Turm der Winde zu Athen, der Demetertempel zu Eleusis.

Korinthisches Erz, Legirung aus Kupfer, Zinn und Zink, meist mit nur geringen Mengen von Zinn und Zink, nimmt an der Luft eine hellgrüne Färbung (Aerugo nobilis) an.

Litteratur: Bibra, die Bronze- und Kupferlegirungen der alten Völker, Erlangen 1869.

Kork, im wissenschaftlichen Sinne eine unter der Oberhaut entstehende und dieselbe nach deren Abfall vertretende Gewebeform (Aussenrinde) aller dikotylen und gymnospermen Holzgewächse, deren Zellen regelmässig radial angeordnet sind und durch Einlagerung der Korksubstanz eine grosse chemische Widerstandsfähigkeit erlangt haben. Im technischen Sinne ist Kork oder Pantoffelholz die fast ausschliesslich von der immergrünen Korkeiche (Quercus .suber L.) und der sommergrünen spanischen Eiche (Quercus occidentalis Gray)

stammende Aussenrinde. Ausser den genannten Eichen, die in den westlichen Küstenländern des Mittelmeeres verbreitet sind, können noch die im Gebiete der Adria vorkommende Quercus ilex L und die südtirolische Q. Pseudosuber Santi auf Kork von sehr geringer Güte ausgebeutet werden. Die Korkkultur bedingt die Entfernung des zuerst zur Entwickelung kommenden unbrauchbaren „männlichen“ Korkes, der von den jungen Stämmen mit sorgfältiger Schonung des „Mutterkorkes“ (korkbildende Zellschicht) abgeschält wird. Nun beginnt eine energische Neubildung gutem, „•weiblichem“ Kork, welcher nach zehn Jahren eine 17—26 mm dicke Schicht bildet. Ueber die Abhängigkeit der Stärke und Güte des Korkes s. [1],

von

Die abgelösten Korkplatten werden auf einander geschichtet, mit Steinen beschwert, gi'trocknet und durch Abschaben und Feilen zugerichtet; der sogen, schwarze Kork ist durch ein FJammenfeuer gezogen. Vorzüglichste Sorten kommen von Andalusien und Katalonien; gleichwertig sind algierischer und südfranzösischer Kork. Das Korkgewebe besteht aus ziemlich dünnwandigen, häutig wellenförmig kontourirten Zellen, die im Quer- und radialen Längsschnitt mehr oder weniger rechteckig, im Tangentialschnitt sechsseitig sind; sie stellen also sechsseitige Prismen vor, deren Längsaxe parallel zum Radius des Stammes liegt. Ausser diesen eigentlichen die guten Eigenschaften des Korkes bedingenden Korkzellen besitzt aber der Kork noch Gruppen von Steinzellen, die nur locker Zusammenhängen, leicht zerreiblich sind und bei stärkerer Entwicklung die Güte der Ware auserordentlicli beeinträchtigen; beim Trocknen und Pressen des Korkes fallen die Steinzellen heraus und hinterlassen Höhlungen, welche einen radialen Verlauf besitzen und zarte Wellenlinien kreuzen; letztere entsprechen dem jährlichen Zuwachs, den Jahreslagen des Korkes. Durch die Einlagerung der Korksubstanz (Suberin) wird die Zellmembran des Korkes undurchlässig für Wasser und unlöslich in Kujrferoxydammoniak ; beim Erhitzen mit Kalilauge lösen sich Anteile derselben mittelst eines Verseifungsprozesses. Hauptbestandteil derselben ist das Korkwachs.

In den Hauptorten der Korkindustrie (Bremen, Delmenhorst, Bordeaux, Berlin, Wien) wird der Kork zu den verschiedensten Objekten verarbeitet. Weitaus die grösste Anwendung erfährt er zur Erzeugung der Pfropfen, Stopfen oder Stöpsel; kleine und dünne Pfropfen schneidet man mit einem sehr scharfen Messer parallel zur Oberfläche der Platten, ebenso dicke, welche länger als 5 cm sind. Die Bearbeitung erfolgt gegenwärtig allgemein auf maschinellem W ege ; eine Korkschneidemaschine liefert in 10 Stunden bis zu 24 000 Elaschenkorke, während ein Arbeiter in derselben Zeit höchstens 1200 Stück herstellen kann. Korkbearbeitungsgeräte und -maschinen liefern Gebr. Kappe in Ahlfeld. — Die langen Korke werden als Cylinder- und als Medizinflaschenkorke unterschieden. Ein brauchbares Ersatzmittel für Stöpselkork gibt es nicht. Einige Flüssigkeiten zerstören den Kork und gestatten daher dessen Anwendung als Verschlussmittel nicht. Konzentrirte Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Königswasser müssen in Eiaschen mit Glasstöpseln aufbewahrt werden; ebenso sind chlor-, brom- und jodhaltige Körper, sowie Salmiakgeist, Terpentinöl und andere ätherische Oele Zerstörer des Korkes. Zum Schutze gegen zerstörende Agentien wird Kork paraffinirt [2].

Kork dient ferner in dünnen Platten zu Schuhsohlen, zu Korkjacken, zur Ausfütterung von Hüten, zum Auslegen von Insektenkästen, zum Ueberzug von Mascliinenbestandteilen und Mühlsteinen, zur Bereitung des Linoleums, Kamptu-likon, der Korksteine, zu Schwimmern für Bettungsgürtel und Fischnetze, zur Erzeugung der Korkkohle (Spanisch Schwarz).

z aus

Rein Surrogat vermag den Kork völlig zu ersetzen; wo es sich um Verringerung des spezifischen Gewichtes handelt, können die sogen. Korkhölzer mitunter verwendet werden; aber 'li'¹ enorme Elastizität, Undurchdringlichkeit und Dauerhaftigkeit, welche der Kork besitzt, fehlt diesen völlig. Als Korkhölzer werden Ochroma Lagopus Sw. (Bombaceae, Westindien) [3], Aescbynomene aspera Willd. (Papilionaceae, Ostindien) [4], Nyssa aquatica L (Tupelohol Nordamerika) [5], ErythrinaacanthocarpaAJ.il/. [6] genannt; letztere stammt aus Südafrika und besitzt ungeheure Wurzeln, die in Blöcken von 2 m Länge und 1 m Umfang unter dem Kamen Marble-Cork in den Handel kommen. Sie sind bräunlichweiss, dreimal leichter als Kork, wenig elastisch und für Flüssigkeiten permeabel. Auch das Mark der Agaven und Fourcroyen wird als „Aloöholz“ anstatt Kork verwendet. In Slavonien dienen auch die Wurzeln des Süss* holzes zu Stöpseln [1].

Litteratur : fl] Wiesner, Rohstoffe des Pflanzenreiches, Leipzig 1873, S. 476. — [2] Schneider,

T. F. Ilanausek.

In Ilealencyklopädie der gesamten Pharmacie, Wien 1889, Bd. 6, S.89. — [3] Wiesner, Rohstoffe etc. , Wien 1873, S. 578. — [4] Möller, Botan.-Ztg. 1879, S. 719. — [5] Ders., Real-encyklopädie etc., Bd. 10, S. 115. — [6] Ders., Pharm. Centralh. 1886, S. 240. — Allgemeines iilier Kork: Höhnel, v., Sitzungsber. der Wiener Akademie 1877, und Tschirch. Angewandte Pflauzenauatomie, Wien 1889, S. 272.

Korkdamm, s. Panzerschiff, Panzerdeckschiff unter Kriegsschiffstyp

en.

zum

Tj. Schwarz.

Korkfender, ein mit Kork gefüllter Sack aus Segeltuch oder Leder Schutz^ der Schiffswand beim Anlegen an Bollwerke, Schiffe etc.

Korkmasse, weisse, bestellt aus zerkleinerten Korkabfällen, Thon und Kalk, feucht vermischt und bei 120—150° C. getrocknet; bei schwarzer Korkmasse ist Steinkohlenpech das Bindemittel.

ver-

Maxitn. Kraft.

Korkpappe, eine aus Korkstückchen, losen Papierfasern und einem klebrigen Bindemittel unter Anwendung von Hitze und Pressung hergestellte Pappe, welcher oft durch Einlegen eines Gewebes eine grössere Festigkeit und Biegsamkeit liehen wird.

Korkscliale, in halbcylindrische Form gepresste Korkmasse, ein sein-gutes Wärmeschutzmittel für Dampfleitungen (s. Isolirschichten, S. 221). Wärmeleitungskoefficient = 0,08 für weisse, 0,165 für schwarze Korkschale.

Andes.

Korkschwarz, durch Verkohlen von Korkabfällen hergestellte weiche und feine schwarze Farbe, die aber im Handel nicht vorkommt; als Korkschwarz (meistens nur Bezeichnung für die zu Kunstzwecken bestimmten Farben in Oel oder Wasser abgerieben) wird auschliesslich Bebenschwarz (s. d.) abgegeben.

Korksteine, aus Korkmasse hergestellte Ziegel (25/12/6,5 cm), wiegen pro Stück ca. 0,6 kg und besitzen ca. 17 kg/cm Druckfestigkeit (s. d.). Die weissen kosten pro Stück 10, die schwarzen 14 Wärmeleitungskoefficient wie bei Korkschale. In Kasse und bei Temperaturen über 350 ⁰ C. nicht verwendbar. Bezugsquelle: Grünzweig & Hartmann, Ludwigshafen a. Rh. (vergl. Künstliche Steine).

Korkteppich, s. Linoleum.

Korn, bei Feuerwaffen, s. Gewehr, Bd. 4, S. 640, und Schiffs-gescliütze.

Korn, im Münzwesen, s. v. w. Feingehalt (s. d.).

L. v. Willmann.

Kornährenverband (opus spie at um, ährenförmiger Verband), auch Fischgrat en verb and genannt, wurde von den Römern in ähnlicher Weise wie der Ketzverband (s. d.) zur Ausschmückung von mit Quadern umrahmten Mauerflächen benützt und entstand durch ährenförmige Gegeneinanderstellung von Backsteinen, wie sie jetzt bisweilen für Bodenabdeckungen benützt wird (s. Fig.).

.7

Kornhaus, s. v. w. Getreidespeicher (s. d.).

Miji

Kornkeller, s. Silo.

Koromandelliolz, s. Nutzhölzer.

Korrektionshaus, s. Gefängnis.

Korrelatengleichungen, s. Bedingte Beobachtungen.

Korrespondenzprinzip, s. Kurven.

Korrespondirende Höhen, s. Azimutbestimmung und Zeitbestimmung.

Wölffing.

Korrespondirende Punkte, auf der Hesseschen Kurve einer Kurve dritter Ordnung zwei Punkte, von denen jeder Doppelpunkt in der Polaren des andern ist (s. Kurven).

Korrespondirende Siedetemperaturen, s. Siedetemperaturen, korrespondirende.

Korridor, s. Gang, Bd. 4, S. 430.

Korund, Mineral, Thonerde oder Aluminiumoxyd Al^O^ (53,2 °/₀ Al, 46,8 % O) nebst kleinen Mengen von Eisenoxyd. Kristallisirt hexagonal rliom-boëdrisch, auch derb in körnigen Aggregaten, dann in Form von Gerollen und Sand. Durchsichtig bis trüb und undurchsichtig; stark glasglänzend; farblos selten, meist rot, blau, seltener grün, gelb oder violett, auch gefleckt. Beim Reiben mit Tuch wird Korund positiv elektrisch ; dichroitisch (dunkel und hell). Bruch muschelig bis uneben und splitterig ; spröde ; Härte 9, am härtesten sind die blauen Abarten. Spez. Gew. 3,94—4,08, bei unreinen Arten von 3,7—4,3 schwankend. Schmilzt nicht vor dem Lötrohr; von Säuren nicht angreifbar. Mit saurem, schwefelsaurem Kali vermengt, schmilzt er zu einer in Wasser löslichen Masse. Beim Erhitzen treten Farbenveränderungen ein und bei manchen auch Phosphoresciren. Man unterscheidet:

1. Rubin, rot, karminrot, blutrot, mit eiuem Stieb ins Violette oder Blaue. Violette Farben sind selten (Violett-Rubin oder orientalischer Amethyst). Bei Lampen- und Kerzenlicht nicht an Farbenschönheit verlierend. Beim Erhitzen wird er zuerst weiss, dann beim Abkühlen grün und endlich wieder rot; in der höchsten Glut verliert sich jedoch die rote Farbe gänzlich. Färbung wahrscheinlich von geringem Chromgehalt herrührend. Kräftig dichroitisch (hell- und dunkelrot). Rubin wird als Edelstein geschliffen wie Diamant, und zwar soll die sogen. Tafel (s. Ed eis t e in sch leife r e i) der geraden Endfläche des Kristalls parallel gelegt werden, wenn die kräftigste Färbung erzielt werden soll. Das Schleifen geschieht mit Diamantpulver auf eisernen Scheiben, das Poliren mit wasserfeuchtem Tripel auf Kupferscheiben. Selten sind Rosetten und mugelige Formen des Schliffes, letztere bei den von Birma eingeführten Steinen. Die Fassung geschieht zumeist à jour. Rubin dient auch als Zapfenlager für Taschenuhren und ist zurzeit der wertvollste Edelstein, natürlich nur der tiefrote. Der Preis steigt zudem noch stärker mit dem Gewicht als beim Diamant, weil grössere Steine noch seltener sind als bei diesem. Rubine über 5 Karat (geschliffen) kommen sehr selten in den Handel. Preis eines Steines erster Qualität von 1 Karat zurzeit etwa 500 ^.; bei helleren Färbungen sinkt derselbe jedoch bis auf 20 JL das Karat herab. Die meisten Steine stammen aus einem nietamorphen, körnigen Kalk von Mogouk in Ober-Birma. Frémy hat Rubin mit allen seinen wertvollen Eigenschaften künstlich hergestellt ; des hohen Preises wegen haben diese Steine jedoch bis jetzt keine Verwendung gefunden. Als Rubine werden andere rote Edelsteine (Turmalin, Granat, Topas) oder Glasflüsse ausgegeben, sie sind aber durch ihre geringere Härte leicht vom echten Rubin zu unterscheiden.

Im künstlichen Licht

2.    Saphir (Sapphir), blau in allen Abstufungen. Dunklere Saphire sind wertvoller; am wertvollsten die Steine mit Kornblumenblau. Dunkelblaue Steine werden auch Indigooder Katzensaphire genannt. Häufig nicht rein, sondern fleckig durch weisse oder gelbliche Stellen ; farblose oder gelbliche Steine gelten als weisser Saphir oder Leukosapliir. Nur reine blaue Steine gelten als wertvolle Edelsteine. Härte und spezifisches Gewicht ist beim Saphir noch etwas höher als beim Rubin. Beim Erhitzen verschwindet die blaue Farbe gänzlich und die Steine gehen in Leukosaphire über, welche auch aus fleckigen Saphiren durch Erhitzen hcrgestellt werden. Dunkle Saphire zeigen deutlichen Dichroismus, ändern die Saphire oft ihre Farben, indem sie rötlich, purpurn oder violett werden. Häutiger als Rubine sind Saphire geneigt, auf der geraden Endfläche im mugeligen Schliff bei intensiver Beleuchtung einen sechsstrahligen hellen bis silberfarbigen Stern zu zeigen, der beim Drehen des Steins wandert (Sternsaphir, Sternstein, Asterie). Ist der Stern nicht deutlich begrenzt und erkennbar, so tritt an seine Stelle ein rundlicher, etwas opalisirender Lichtschein (Girasol-Saphir, Saphirkatzenauge). Die Ursache der Lichterscheinung wird teils auf Zwillingslamellen, teils auch auf rhomboödrisch angeordnete, feine, röhrenförmige Hohlräume zurückgeführt. Die Schleifform der reinen Saphire ist derjenigen des Diamants ähnlich; trübe und Sternsaphire werden meist mugelig geschliffen. Das Schleifen selbst geschieht wie beim Rubin. Preis des reinen Saphir von wertvollster Farbe etwa 200 JL für einen Stein von 1 Karat. Die meisten Steine kommen aus dem Phelinthal in Siam.

3.    Topas-Saphir (orientalischer Topas), ein safran- bis zitronengelber Saphir, der ebenfalls einen wertvollen Edelstein darstellt. Solche mit sternförmiger Lichterscheinung nennt man Topas-Asterie.

4.    Diamantspat, ein halbdurchsichtiger, brauner Korund von minderem Wert als Edelstein ; er wird auch mugelig geschliffen.

5.    Schmirgel (s. d.).

Leppia■

Litteratur: Bauer, M„ Edelsteinkunde, Leipzig 1896, S. 297—334.

Korvette, s. Kriegs schiff styp en.

Kosmischer Schutt werden die aus dem Weltall in die Erdspliäre und auf der Erdoberfläche zur Ablagerung gelangenden festen Bruchstücke zertrümmerter Planeten (Kometen) oder anderer nicht irdischer Weltkörper genannt. Man unterscheidet hier die grösseren dieser kosmischen Körper als Meteorite (s. d.) und die kleinsten staubförmigen als kosmischen Staub. Leppia. Kosmosventilator, s. Lüftung geschlossener Räume.

Kostenvoranschläge für Neubauten (Bauanschläge, Kostenberechnungen, Kostenschätzungen, Taxationen, Voranschläge, Wertsanschläge) sind Ermittelungen der zur Herstellung des Bauobjektes nötigen Baustoffe und Arbeiten mit Beisetzung der für beides erforderlichen Preise aufGrund von Preisentwicklungen, sowie Ermittelung der Ausgaben für die Vorbereitung des Baues (s. Vorarbeiten), Gütererwerb und Güterentschädigung, Kapitalaufnahme und Bauzinsen, Bauführung und Bauleitung. Sie bilden den Leitfaden für jede Bauausführung, die von ihrer Zuverlässigkeit in erster Linie abhängt; selbstverständlich stützen sie sich auf die Baupläne und Baubeschreibungen (vergl. a. Bauplan, Bauprojekt, Bauprogramm, Bauvertrag, Bauvorschrift Bauvollzug)- Die Preisentwicklungen umfassen die Gewichte und Preise der Baumaterialien, die Kosten der Transporte und der Arbeitslöhne für die Zubereitung der Baustoffe, Erd- und Eelsarbeiten etc. (vergl. [6]—[10]). Auf dem Gebiete

des Bauingenieur wese ns handelt es sich hauptsächlich um Brückenbauten, Eisenbahnbauten, Strassenbauten und Wasserbauten aller Art, die nach „Titeln“ veranschlagt werden; im Maschineningenieur wesen werden die Preise in der Pegel nicht detaillirt, sondern nach Gewichten oder summarisch für die einzelnen Baugegenstände angegeben; im Hochbau erscheinen sie im wesentlichen nach den verschiedenen, bei der Ausführung mitwirkenden Handwerken getrennt. Fast ohne Ausnahme sind für die vom Staate auszuführenden Bau-arbeiten in den verschiedenen Ländern Formulare gegeben, nach welchen die Baukosten systematisch veranschlagt werden müssen. Man unterscheidet generelle und spezielle Voranschläge, je nachdem nur summarische Abschätzungen oder ganz ins einzelne gehende, auch den kleinsten Teil des Bauobjektes benennende Anschläge vorliegen.

L Das Rubrikenschema für die im B auingenieurwesen vorkommenden Bauherstellungen ist für die verschiedenen Unterabteilungen das folgende:

a.    B r ü c k e n b a u t e n. 1. Vorarbeiten (Aufnahme von Situation und Nivellement, Profilmessungen, Wassermengenbestimmungen, Bohrversuohe, Probepfähle, Materialprüfungen, Projektsverfassung). — 2. Geländeerwerb und Geländeentschädigung (für Lagerplätze, Zufahrten, Uferveränderungen etc.). — 3. Gründungsarbeiten (für Pfeiler und Widerlager einschliesslich der Rüstungen oder besonderen Vorkehrungen für das Ausheben des Fundamentes, Wasserschöpfen, Pfahlrammen und Rostlegen, Ausmauerungen, Steinwürfe etc.). —

4.    Maurer- und Steinhaue rarbeiten. — 5. Zimmer mannsarbeiten (insbesondere auch Gerüste und Förderbahnen aller Art, provisorische Brücken etc.).— 6. Eisenarbeiten.

—    7. Anstricharbeiten. — 8. Verschiedenes (architektonische und künstlerische Ausstattung, Bauaufsicht, Gerätschaften etc.). — 9. Unvor herzusehen des (Reparaturen vou Hochwasserbeschädigungen, Kosten der Haftpflicht etc.).

b.    Eisenbahnbauten (vergl. Aufstellung, Bd. 3, S. 593).

2. Geländeerwerb und Gelände-

c.    Strassenbauten. 1. Vorarbeiten (Aufnahme von Situation und Nivellement, Abstecken und Ausmessen der Linie etc.), entschädigung (hierzu auch die Kosten der Aussteinung etc.). — 3. Herst el lung des Strassenkörpers (einschliesslich der damit zusammenhängenden Wegverlegungen, Aenderungen von Wasserläufen etc.). — 4. Kunstbauten (Brücken, Dohlen, Viadukte, Stützmauern etc.).

—    5. Fundamentirung und Beschotterung (Steinsatz, Schotter, Abwalzen). — 6. Verschiedenes (Ansaat der Böschungen, Baumpflanzungen, Wegweiser, Verbotstöcke, Schutzanstalten, Bauaufsicht, Gerätschaften etc.). — 8. U nvor h er zus eh end es.

d.    Wasserbauten aller Art:

«. Flussbauten und F lus skan ali sir un g. 1. Vorarbeiten (Aufnahme von Situation, Nivellement und Querprofilen, Wassermengenbestimmungen, Probegruben, Verkehrserhebungen, Projektsverfassung etc.). — 2. Geländeerwerb und Geländeentschädigung (für Lagerplätze, Zufahrten etc.) — 3. Erd arbeiten (Aushub des Profils, Herstellung der Dämme einschliesslich Berasung, Dichtung mit Letten etc.). — 4. Ufer- und Sohlenbefestigung (Pflasterung, Faschinate, Sohlschwellen, Ufermauern, Anpflanzungen etc.). —

5.    Kunstbauten (Wehre, Schleusen, Brücken, Unterführungen, Aquädukte etc.). — 6. Verschiedenes (Wasserableitung, Ansaat der Böschungen, Parallelwege, Gerätschaften, Bauaufsicht etc.).— 7. Unvorherzuseilendes (Hochwasserschaden etc.).

ß. Stauanlagen einschliesslich Thalsperren. 1.Vorarbeiten (Terrainstudien, Wassermengenbestiinmungen, Erhebungen über Wasserbenützung, Aufnahme von Situation, Nivellement und Profilen, Probegruben und Probepfähle, Materialuntersuchungen, Projektsverfassung etc.). — 2. G elän de er wer b und Geländeentschädigung (für Lagerplätze, Zufahrten, Wasserableitungskanäle etc.). — 3. Gründungsarbeiten (Ausheben der Baugrube, Fangdämme, Wasserschöpfen, Rammarbeiten etc.).— 4. Maurer- und Steinhauerarbeiten (Betonirung, Fundament- und aufgehendes Mauerwerk, Quadermauerwerk). — 5. Zimmermannsarbeiten (Rostpfähle, Rostschwellen, Spuntwände, Stauschützen, -thüren, -balken, -nadeln, Fussstegbretter, Gerüstungen etc.). — ß.Eisenarbeiten (Aufzugsvorrichtungen, Fussstege, Umlegböcke, Stauschützen, Stauthore etc.).— 7. Ve r s c hi e d en e s (Wasserableitung, Fahrbahnerstellung, Sicherheitsvorrichtungen, Gerätschaften, Bauaufsicht, Bauzinsen etc.). —

8. Unvorherzusehendes (Hochwasserschaden etc.).

y. Trajektanstalten (s. d.).

S. Meliorationsanlagen. 1. Vorarbeiten (Aufnahme von Situations- und Höhenplan, Bodenuntersuchungen, Grundwasseruntersuchungen, Feststellungen über Wassermenge und Wasserbenützung, Erhebungen über Ertragsfähigkeit des Geländes, Projektsverfassung etc.).

—    2. G el än de e rw e r b und G elä n d e en t s c hä digun g.— 3. Erdarbeiten (Anlage von Kanälen, Gräben und Dämmen zur Ent- und Bewässerung, Umbau und Planirung der Kulturfläche; bei Drainageanlagen Ausheben und Wiedereinfüllen der Rohrgräben). — 4. Rohrleitungen (Liefern von Drain-, Zement-, Steinzeugröhren zur unterirdischen Wasserableitung, Verlegen derselben). — 5. Stau- und Uebergangswerke (Stauwehre und -schleusen, Aquädukte, Unterführungen, Ablassschleusen, Brücken und Dohlen). — 6. Maschinelle Anlagen (Wasserhebewerke zur Ent- und Bewässerung etc.). — 7. Ver s ch ied e n e s (Ansaat der Kulturfläche, Schutzvorrichtungen, Wasserableitung, Wegherstellung, Gerätschaften, Bauaufsicht, Bauzinsen etc.). — 8. Unvorherzusehendes.

W a SK er Versorgung. — 1. V o rar b eiten (besonders Bohrlöcher, Schürfungen, Pumpversuche, Projekt etc/). —    2. Geländeerwerb und Geländeentschädigung

(Erwerb von Servituten, Entschädigungen wegen entzogenen Ertrags, wasserrechtliche Entschädigungen etc.). — 3. Anlagen zur ¥a s s e r ge wi nn ung (Quellenfassungen, Sammelkanäle, Brunnen, Saugleitungen etc.). — 4. Pumpstation und Druckrohrleitung (maschinelle Anlage etc.). — 5. Gebäude aller Art (Maschinenbaus, Kesselhaus, Wärter-wobnungen etc.). — 6. Köhrennetz. — 7. Hochbehälter. — 8. Verschiedenes (Einfriedigungen, Anpflanzungen, Gerätschaften, Messapparate etc.). — 9. Unvorherzusehen des.

Z. Städtekanalisationen. — 1. Vorarbeiten.

2. Geländeerwerb und Geländeentschädigung.— 3. Herstellung der Entwässerungs 1 eitungen samt Zubehör (Einsteigeschachte, Strassensinkkasten etc.).— 4. Spüleinrichtungen. — 5. Not-liisse und Ho ch wasser ableitungen. — 6. Ventilationseinrichtungen. —

7. Künstliche Hebung der Abwasser. — 8. Kläranlagen (chemische Reinigung, Rieselfelder etc.). — 9. Verschiedenes. — 10. Unvorherzusehendes.

Ausführlichere Preisentwicklungen und Ueberschlags-Schema s. [10].

II. Im Maschineningenieurwesen werden in der Regel neben den allgemeinen oder üblichen für die einzelnen Objekte noch besondere Bedingungen über die Leistungsfähigkeit, Beschaffenheit, Standhaftigkeit, Handhabung, Gewährleistung, Ablieferung und Bezahlung aufgestellt. Die Preise werden von den Maschinenfabriken auf Grund der Selbstkostenberechnung im ganzen, ein- oder ausschliesslich Fracht, Aufstellung, Fundamenten, Anschlüssen und Abnahme, angegeben.

Mehr und mehr strebt man dem Verfahren zu, bestimmte Maschinentypen herzustellen und zu festen Handelspreisen zu vertreiben. Die Kosten für grobe, einfache Maschinen, ■/. 15. Kollorgänge, Dampfkessel, stellen sich im grossen und ganzen auf 30—50 Jh/hkj für Maschinen mit teurerem Material und vielfacher Bearbeitung, z. B. Dampfmaschinen, Turbinen, auf ca. 100 ,y/./hk; für leichte, vielteilige und fein bearbeitete Maschinen auf 200—500 Jt/hk uml darüber.

Die Selbstkosten ergeben sich aus dem Materialverbrauch, den Arbeitslöhnen (Akkord-preisen) und den Generalkosten, nach Massgabe der in dem Hauptbuche vom jeweils vorher-m gangenen Jahre übersichtlich zusammengestellten Unkosten. Die Akkordpreise wieder richten Jeh nach dem erfahrungsmässigen oder vorausberechneten Zeitbedarf für Haupt- und Nebenarbeit, Die Generalkosten sind teils den Gewichten, teils den Arbeitslöhnen proportional, teils konstant [25].

III. Im Hochbau wesen sind die Wege, um die mutmasslichen Kosten im voraus klar zu stellen, davon abhängig, ob der Entwurf in mehr allgemeiner Weise oder in ganz eingehender Durchführung vorliegt.

1.    Für die Entwurfsskizzen, welche nur in 1:200 bis 1:500 ausgeführt sind, wird der summarische Kostenanschlag einen genügenden Anhalt geben; für einen solchen sind die Preisansätze nach schon ausgeführten, dem Entwürfe ähnlichen Gebäuden zu entnehmen.

Diese Berechnung erfolgt entweder a. nach dem Flächengehalt der überbauten Fläche in Quadratmetern und nach Anzahl der Stockwerke oder besser b. nach dem Rauminhalt des Gebäudes, wobei jedoch verschiedene Arten in Bezug auf die Höhenabmessungen am Gebäude bestehen: Nach der einen Art wird der wirklich umbaute Raum mit Keller und Dachstock au8gemesseu und hierfür ein Einheitspreis festgelegt, oder aber es kommt nur die Höhe von Strassen- bis Gesimsoberkante in Rechnung, so dass Keller und Grundmauern, sowie das Dachwerk unberücksichtigt bleiben. Diese Berechnungsweisen sind besonders bei den Wettbewerbungsarbeiten üblich.

2.    Der spezielle Kosten voran schla g wird aufgestellt auf Grund eines endgiltig festgestellten Entwurfs, welcher in allen Grund- und Aufrissen und Durchschnitten aufgezeichnet ist. Es sind die einzelnen Arbeiten und Lieferungen, wie diese sich während des Baues folgen, aufzuführen und eingehend zu beschreiben. Hierbei sind die messbaren Teile, nach den Stockwerken geordnet, in Einzelmassen klar und übersichtlich zu berechnen und in ihren Gesamtmassen zusammenzustellen, so dass eine Prüfung und Durchsicht leicht fällt, wie auch die Vergebung der Arbeiten unter Zugrundelegung der sonstigen Vertragsbedingungen und später die Aufstellung der Abrechnungen hiernach erfolgen kann. Bei den staatlichen und städtischen Bauverwaltungen, sowie den Privatbaugeschäften haben sich landesübliche Berechnungsweisen herausgebildet, die unter sich verschieden sind, je nachdem die Anschaffung der Baustoffe von dem Bauherrn erfolgen soll oder nicht. In ersterem Falle sind zunächst die Massen-herechnungen der zu beschaffenden Steine, des Holzes, Sandes, Kalks, Zements u. s. w. einzeln aufgestellt und hierauf die nötigen Arbeitslöhne

berechnet. Bei der zweiten Art sind Lieferung und Arbeit des Unternehmers gemeinsam in Ansatz gebracht. Ergänzend kommt bei beiden ein Erläuterungsbericht der einzelnen Arbeiten und die Berechnung der Festigkeit einzelner Konstruktionen von Säulen oder Pfeilern, Unterzügen, Gewölben u. s. f. hinzu. Das erste Verfahren, über welches eine eingehende Litteratur (s. u.) vorhanden, ist das der preussischen Bauverwaltung, das zweite ist das in den süddeutschen Landen übliche. Die einzelnen Bauarbeiten sind folgende :

von

I. Erdarbeiten (Grabarbeit), umfassen das Ausheben oder Ausschachten (s. d.) der Baugrube, der tiefer liegenden Eundamentsohlen, Senkgruben u. s. w., wobei das Fortschaffen des Grundes, Hinterfüllen und Feststampfen, Ausebnen einzubegreifen ist. Bei Vorkommen Wasser ist die Beseitigung desselben besonders zu berechnen.

IL Mau r e r ar b ei t en begreifen in sich: 1. Fundamentmauerwerk mit Sohlen und Eck-verstärkungen. 2. Senkgruben mit Isolirung in Backstein und Zement, Lettenschichten.

3.    Isolirschichten in Asphalt u. dergl. 4. Kellergewölbe samt Einrüstung. 5. Sockelgemäuer samt Versetzen der Quadern u. s. w. 6. Stockmauerwerk aus Bruch- oder Backsteinen, jedes Stockwerk für sich berechnet ; die inneren Thiiröffnungen werden immer abgezogen, bei den äusseren Ihor-, Ihür- und Fensteröffnungen wird entweder 1. hohl für voll gemessen und hierbei das V ersetzen der zugehörigen Hausteine nicht berechnet oder 2. die Oeffnungen im Lichten abgezogen unter Berechnung des Versetzens. Die Stellung der Gerüste und Geräte ist in den Preisen inbegriffen. 5. Auf besserung a. für Backsteinverblendung der Aussenseiten pro Quadratmeter, b. für schichtenweises Mauern und Zurichten der Quäderchen, c. für Herstellen von Gurten oder Hauptgesimsen aus Formsteinen nach laufendem oder Quadratmeter. 6. Backsteinmauerwerk im Innern, Gurtbogen und Ausmauern der Riegelfache, mit oder ohne Abzug des Holzes. 7. Gewölbe samt Einschalung u. s. w. 8. Kamine a. im Mauerwerk liegend, b. freistehend', einfach, doppelt, dreifach u. s. w., c. über Dach aus sauberen, hartgebrannten Backsteinen, mit Kopf u. s. w. 9. Eindeckung des Daches mit Ziegeln, Falzziegeln u. s. w. 10. Stücken und Wickeln der Balkenfache mit Strohlehm oder Uebertragen der Streifböden, Auffüllen mit trockenem Sand u. s. f. 11. Versetzarbeiten. a. Sind die Oeffnungen abgezogen, so sind sämtliche Steinhauerarbeiten nach Kubikmeter oder laufendem Meter zu berechnen, ausgenommen Sockel und \ erkleidungsquader, wenn deren Inhalt im Mauerwerk nicht abgezogen ist. b. Ist hohl für voll berechnet, so sind aufzunehmen: Tritte jeder Art, freistehende Säulen und Pfeiler, Gesimsdeckplatten, Balkenträger und Platten, Einfassungen von Senkgruben, Kaminen u. s. w. c. Das Versetzen von Fisenteilen, als Säulen, Deckenschienen u. s. w. pro laufenden Meter. 12. Verlegen von Fussböden verschiedener Art, Sandsteinplatten, Backstein- oder Steinzeugplättchen, von Wandbelagen. 13. Rauher Bestich, Fugenbestich und Wandputz, mit der Kelle geglättet, in Keller- und Speicherräumen; die übrigen Putzarbeiten sind in den Gipserarbeiten zu berechnen.

III.    Stein hauerar beiten, nach Kubikmeter oder Stückzahl berechnet und zwar: 1. Sockelquader, Kellerlichtgestelle, Eck- und Verkleidungsquader oder Quäderchen. 2. Kellertritte, rauh geflächt, Treppentritte mit Kopf und Wulstprofil, mit Schalung u. s. w., Podestplatten. 3. Thür- und Fenstergestelle, Binder doppelt gerechnet, mit Verdachungen u. s. w. ; nach Stockwerken und Arten geordnet. 4. Säulen und Pfeiler mit Fuss- und Kapitalen u. s. w. 5. Gurtgesimse, Hauptgesimse, Tragsteine. 6. Baikone, Erker, Träger u. s. w. 7. Gurtbogen, Bogenanfänger, Schlusssteine u. dergl. 8. Plattenbelag. 9. Kamindeckplatten, Senkgrubeneinfassungen u. s. w. 10. Thor- und Geländerpfosten. — In den Preisen ist die Beifuhr, Beihilfe beim Versetzen und ^Nacharbeiten inbegriffen. Das Abladen an der Baustelle und Versetzen ist Sache des Maurers.

IV.    Zimmermannsarbeiten, das Bauholz nach Kubikmetern, Flächen nach Quadratmetern berechnet. A. Eichenholz, als Mauerlatten, Mauerklötzchen für Lambris, Thüren u. s. w., Bodenrippen und Wandschwellen, Pfosten u. dergl. B. Tannenholz: 1. Balken, Stiche und Wechsel, Durchzüge. 2. Wandholz, als Schwellen, Pfetten und Pfosten, Riegel u. s. f. 3. Thür-gestelle-(Zargen), Üeberlaghölzer u. dergl. aus Föhrenholz. 4. Dachholz, Dachschwellen, Pfetten, Pfosten und Streben, Spannriegel und Kehlbalken, Zangen und Büge, Sparren und Schifter, Grat- und Kehlsparren u. s. f. 5. Aufbesserung für Hobeln von Balken, Pfetten und Sparren, für Profiliren von Köpfen, Herstellung von Holzgesimsen, Trauf- und Ortgang brettern, First-und Endblumen u. s. f. 6. Verschalungen, a. rauhe für Schieferdeckung, Dachgauben, gesprengte Wände, b. für SHeifböden in den Balkenfachen, Blindböden, Speicherböden, c. gehobelte an den Dachvorsprüngen, Baikonen und Giebeln mit Fugenlattung u. dergl. 7. Finlattung des Daches für Ziegeldeckung. 8. Holztreppen, a. gestemmte oder aufgesattelte, aus Eichen- oder Föhrenholz mit Podest und Geländer nach laufendem Meter Tritt gerechnet ; b. eingeschobene im Speicher u. s. f.

V.    Zementarbeiten unter Angabe der Mischung von Sand u. s. w. Stärken: 1. Fundamentsohlen pro Kubikmeter. 2. Rauher Zementbeton zwischen Eisenträger als Zwischendecke, Unterlage von Plattenbelag u. s. w. 3. Schlackenbeton als Zwischenfüllung auf Gewölben.

4.    Glatte Zementfussböden, einfach oder mit Friesen. 5. Terrazzoböden. 6. AVandputz in Zement an Sockeln, in Senkgrube, an Aussenflächen. 7. Zementröhren, Tragsteine, Platten u. s. w.,

8. Ornamentguss.

VI.    Gipserarbeiten, nach Quadratmeter berechnet, samt Stellung der Gerüste: 1. Decken- und Wandputz mit Schalung und Verrohrung oder auf Lattung. 2. AVandputz auf Steinwand in Gips oder in Kalkmörtel. 3. Steinwandputz mit Besenwurf in Schwarzkalkmörtel. 4. AVandputz mit Sgraffitozeichnung. 5. Gipsgesimse an Decken und Wänden, nach

laufendem Meter und in Zentimeter der Breite gemessen. 6. Deckenrosetten, Friese in Gipsguss u. s. w.

VII.    B1 e c h n e r a r b e i t e n. Die Bleclistärken sind in Nummern vorzuschreiben. 1. Dachrinnen und Abfallrühren aus Zinkblech mit Kanaleisen und Kohrschellen. 2. Dachverwahrung

(liebeln, Dachgauben, Kaminen, an Kehlen und Geräten u. s. w. 3. Aussteigladen und Dachfenster. 4. Dacheindeckung im Leistensystem, in Kautenziegeln u. s. w. 5. Ornamente von Zink, Kupfer u. s. w., gepresst oder gegossen. 6. Ofenröhren, Wandfutter, Vorsätze u. dergl.

VIII.    Schmiedearbeiten, Eisenlieferung, nach Kilogramm oder Stiickzald berechnet: 1. Dübel, Klammern, Dollen, Maueranker. 2. Schraubenbolzen und Muttern. .4. Winkelschienen für Eckverwahrungen, Dachhaken und Schneefangeisen. 4. Keifeisen als Einlage in das Mauerwerk. 5. Walzeisen: Tragbalken in I- und [-Form von verschiedener Stärke, Unterzüge samt Verbohrungen und Montirung. 6. Gusseiserne Säulen und Träger u. s. w. 7. Genietete Blechträger, Gitterträger u. dergl. 8. Böden aus Trägerwellblech u. a. m. 9. Treppenkonstruktionen. 10. Gusseiserne Oefen u. s. w.

IX.    Dachdeckerarbeiten, in Schiefer, Dachpappe u. dergl. nach dem Quadratmeter gedeckter Fläche zu berechnen. 1. Eindeckung des Daches mit rheinischen, englischen oder belgischen Schiefern. 2. Deckung von Kehlen, Dachgauben und Holzwänden u. s. w. 3. Befestigen und Eiudecken von Dachhaken, Schneefangeisen u. s. f.

X.    Schreinerarbeiten. Inden Preisen ist die Befestigung mit geschmiedeten Nägeln, mit Schrauben oder Bankeisen, sowie Beihilfe beim Anschlägen der Beschläge einzubegreifen. Böden und Täferungen sind nach Quadratmetern, Thüren nach Stück, Sockel, Verkleidungen, Verdachungen nach laufenden Metern zu berechnen; besonders aufzuführen sind: 1. Hausthor oder Hausthüre, gestemmt oder verdoppelt, mit Kämpfer und Oberlicht u. s. f. 2. Gestemmte Ziininerthüren, zwei- oder einflügelig mit Futter und Verkleidung, nach Lichtmass zu bestimmen.

з.    (Hatte und verdoppelte Thüren. 4. Innere und äussere Läden. 5. Fussböden: a. Parkstt-fussbüdcn in Tafeln oder Stabfussböden aus Eichen- oder anderen Holzarten; b. Tafel- oder Kiemenböden aus Tannenholz. 6. Fussleisten, Eckverkleidungen u. dergl. 12-—15 cm. 7. Fuss-lambris mit Setzleiste. 8. Brüstungstäferung, gestemmt mit Füllungen, Leisten oder Verdachungen u. s. f. 9. Waudkästen, Schaufenster mit Einrichtung. 10. Scheidewände, gestemmt zweiseitig. 11. Glaswände, auf Brüstungshöhe mit gestemmten Füllungen oben mit Sprossenwerk. 12. Kollladen, Zugjalousien u. s. w. 13. Aborteinrichtungen, Sitze, Treppengeländer, Handleisten u. s. w.

XI.    Glas erarbeiten, nach Quadratmetern gerechnet: 1. Fenster aus astlosem Eichenoder Führenholz samt Futter, Verglasen und Einstelleu, oft auch Befestigen. 2. Verglasen mit doppeltem, einfachem oder Musselinglas von Glaswänden, Thürfüllungen, eisernen Fensterrahmen

и.    dergl. 3. Glasmalerei mit Teppichmusterung oder dergl. in Bleifassung. 4. Belegen von Glasdächern in Rohglas u. s. f.

XIT. Schlosserarbeiten. Die Beschlägteile der Thüren, Fenster und Läden sind in ihren einzelnen Teilen zu bezeichnen und die verschiedenen Arten getrennt aufzuführen:

u. s.

1. I hiirbesehläge: a. Hausthore oder -thüren; b. zweiflügelige Zimmerthüren ; c. einflügelige desgl.; d. Keller- und Speicherthüren ; e. Abortthüren; f. Tapeten- und Wandkastenthiiren ; g. Glas-thiiren u. s. f. 2. Fensterbeschläge von zwei-, drei- oder vierflügeligen Fenstern samt Befestigung mit Steinschrauben. 3. Ladenbescbläge, innere und äussere. 4. Fensterrahmen aus Walzeisen

w. mit Beschlägen. 5. Treppen- und Balkongeländer pro laufenden Meter. 6. Fenstergitter aus Flach- oder Kundeisen u. s. f. 7. Firstbekrönungen nach Kilogramm, Wetterfahnen, Turmspitzen nach Stück. 8. Blitzableitung: Auffangstangen pro laufenden Meter mit vergoldeter Kupferspitze, Leitungsstangen, First-, Grat- und Wandkloben, Bodenleitung. 9. Einfriedigungsgitter nach laufenden Metern.

XIII.    Anstreicher- und Tüncherarbeiten. In einfacher und glatter Arbeit nach Anzahl und Quadratmetern einschliesslich Farbe und Einrüstung, bei feiner Arbeit nach Stück.

1. ( )elfarban strich auf Holzwerk oder Wänden, glatt oder mit Maserirung, in einem oder mehreren Tönen. 2. Firnisanstrich auf sichtbarem Holzwerk. 3. Geschliffener Oelfarbenanstrich mit Marmorirung und Lackiren. 4. Diamantfarbenanstrich mit Eisenwerk samt Aufblicken mit Bronze. 5. Leimfarbenanstrich. 6. Käsfarbenanstrich. 7. Kalkfarbenanstrich uud Weissein an Decken oder Wänden. 8. Malen von Gesimsen und Zimmerdecken. 9. Dekoration von Wandflächen.

10. Vergoldungen. — Die Flächen werden verstreckt gemessen; bei den Fenstern wird des Glases wegen die Hälfte bis ein Drittel der Fläche in Abzug gebracht (vergi. Anstreicherarbeiten).

XIV.    Tapezierarbeiten. Aufziehen von Tapeten, einschliesslich vorherigen Leimens der Fläche, Aufnageln von Band an den Ecken und Enden, Aufkleben von Unterpapier und der dazu gehörigen Bordüren. Das Stück Tapete wird zu 3,5 qm gerechnet.

XV.    Hafnerarbeiten. 1. Lieferung von Kachelöfen, einfach oder in verschiedenen Barben glasirt, samt Aufsetzen. 2. Marmorkarnine mit Vorlagen samt Aufsetzen. 3. Aufsetzen von eisernen Oefen samt Ausmauerung. 4. Lieferung von gebrannten Formsteinen für Gesimse,

B riese, von Tragsteinen, Reliefplatten u. s. w.

X\T. Zentralheizung als Luft-, Warmwasser- oder Dampf-Niederdruckheizung nach verschiedenen Systemen samt Dampfkessel und Einmauerung. Legen der Röhren, Aufstellen der Heizkörper verschiedenster Art.

XVII. Gas- und Wasserleitung samt Badeeinrichtung. Zu den Leitungsrühren in Gebäuden dürfen nur solche aus Eisen verwendet werden. Mauerhaken und Muffen sowie alle kalten Biegungen sind im Preise inbegriffen. Die Röhren dürfen nicht zu eng bemessen werden. 1. Leitungsröhren, nach den verschiedenen Grössen geordnet. 2. Bogen, Winkel, Nippel, Muffen. 3. Rohrschellen, Deckscheiben und B'lanschen. 4. Hauptbahn, Zapfhähne, Ventilabschlusshähne, Feuerhähne. 5. Durchbrechen von Mauern, Decken und Wänden. 6. Aufstellen der Gas- und Wasseruhren. 7. Badeofen mit Badewannen aus Kupfer u. s. w.

8. Wasserklosets mit Spülapparat, Regulirhahn u. s. w. 9. Wasserableitung aus Gussi'öhren mit Siphons u. s. w.

XVIII. Entwässerungen. 1. Liefern und Legen der Röhren aus Steinzeug, Zement, Eisen u. s. w. 2. Einfall- und Kontrollschäclite, Schlammfänger samt allen Grab- und Schachtarbeiten, Dichten der Rohrleitung pro laufenden Meter und Stückzahl.

XIX.    Pf last er arbeiten. 1. Pflastern der Umgebung des Gebäudes, der Zufahrt und des Hofraumes aus gerichteten Steinen samt Unterlage. 2. Stückung mit Ueberkiesen.

XX.    Verschiedenes. Hierunter sind zu rechnen: 1. Arbeiten des Bildhauers oder Bildschnitzers. 2. Modellkosten für Gussarbeiten oder dergl. 3. Kliugeleinriclitung, elektrisch oder mit Luftdruck. 4. Aufstellen einer Uhr und dergl. 5. Waschküchenherd und dergl. 6. Klärkasten für Senkgrube u. s. w.

XXI.    Allgemeine Kosten umfassen: 1. Honorar des Architekten (s. Normen), für Bauaufsicht, d. h. den Bauführer, Wächter, für Trinkgelder. Richtfest. Abgaben für Prüfung der Pläne, der Kamine u. s.w. 3. Für unvorherzusehende Fälle ein Betrag, welcher beiin Hochbau mit 3—5°/o der ermittelten Bausumme zuzuschlagen und auf einen runden Betrag zu bringen ist. Am Schlüsse des Kostenanschlages werden die Summen der einzeln aufgestellten Abschnitte nochmals in Rubriken unter einander gesetzt und der Gesamtkostenbetrag hierdurch festgestellt.

Kosten der Schiffsbauten und der übrigen, im Vorstehenden nicht angeführten Baugegeu-stände sind zum Teil in den Einzelartikeln angegeben, worauf wir verweisen.

Ueber die Preise der einzelnen Baugegenstände und Arbeiten, welche je nach den örtlichen und sonstigen Verhältnissen äusserst verschieden sind, kann hier Näheres nicht erörtert werden. Es bestehen für die Baustoffe und die einzelnen Gewerke Preislisten, die im allgemeinen stabil sind, in grösseren Städten aber jährlich neu aufgestellt und durch Druck bekannt gemacht werden; zu gleichem Zwecke dienen auch die jährlich erscheinenden Baukalender, Taschenbücher.

Litteratur: [1] Handbuch der Baukunde, Berlin 1885, Hilfswissenschaften, Abt. I, Bd. 1,

S. 48 ff. — [2] Bankwitz, Das Veranschlagen von Hochbauten nach der im preuss. Ministerium etc. erlassenen Anweisung, Berlin 1883. — [3] Manger, Hilfsbuch zur Anfertigung von Bauanschlägen, Berlin 1879. — [4] Schwatlo, Handbuch zur Beurteilung und Anfertigung von Bauanschlägen, Leipzig 1883. — [5] Busch, Die Bauführung, Berlin. — [6] Jahrbuch der Baupreise Berlins, herausgegeben vom Bunde der Bau-, Maurer- und Zimmermeister zu Berlin. — [7] Deutscher Baukalender, Berlin. — [8] Sapper, Taschenbuch süddeutscher Baupreise, Stuttgart u. Zürich. — [9] Koch, Schweizerische Baupreise, Zürich. — [10] Osthoff, G., Hilfsbuch zur Anfertigung von Kostenrechnungen im Gebiete des gesamten Ingenieurwesens, 7. Aufl., Leipzig 1896. —

[11] Preisbücher der Maschinenfabriken und Handelsfirmen. — [12] Jolys Technisches Auskunftshuch, Wittenberg (erscheint jährlich). — [13] Levitus, Preise für den Maschinenbau, Berlin. —

[14]    Schmelzer, H., Notizen, Tabellen und Akkorde aus dem Maschinenbau, Leipzig 1883. —

Drach, Lindner, Weinbrenner.

[15]    Ders., Einrichtung und Betrieb der Schmieden, Leipzig 1888. — [16] Ders., Die Werkstättenbuchführung für den Maschinenbau, Leipzig 1884. — [17] Cremer, Chr., Durchschnittspreise für Akkordarbeiten in Maschinenfabriken, Duisburg 1889. — [18] Messerschmitt, A., Die Kalkulation im Maschinenwesen, Essen 1884. — [19] Ders., Die Kalkulation in der Eisengiesserei, Essen. — [20] Ders., Die Kalkulation der Eisenkonstruktionen, Essen. — [21] Schleh, Kalkulation der Dampfkessel (vergl. hierüber Zeitschr. d. Ver. Deutscher Ingen. 1890, S. 910). — [22] Emele, J.. Die einfache Buchführung und das Kostenberechnen für Gewerbetreibende, Karlsruhe 1891. — [23] Schulze, Richard, Grundlage für das Veranschlagen der Löhne bei Bearbeitung der Maschinenteile, Berlin (Besprechung vergl. Zeitschr. d. Ver. Deutscheringen. 1892, S. 110 sowie S. 1226). — [24] Ders., Bestimmung der Arbeitszeiten bei der mechanischen Bearbeitung der Metalle (Zeitschr. d. Ver. Deutscher Ingen. 1890, S. 495—498 u. 517—520). — [25] Beck, Th., Kostenberechnung in der Maschinenfabrikation (Zeitschr. d. Ver. Deutscher Ingen. 1893, S. 506—510). — [26] Blum, E., Die Ermittelung der Selbstkosten im Maschinenbau (Zeitschr. d. Ver. Deutscher Ingen. 1895, S. 996—1001).

Kote, 1. (Norddeutsch) Einzelabteilung in Schweineställen, sonst auch Kobe, Kufe, Bucht genannt; 2. kleines Haus eines Taglöhners (in Mark Brandenburg gebräuchlich). — S. auch Salz.

Kotonisiren, s. unter Flachswolle.

Kotsteine, s. Koprolithe.

E. Müller-Hannover.

Kotzen, rauhes Deckenzeug, zu Pferdedecken, Fuss- und Bettdecken, aus grober Wolle und meist grobem Gespinst, glatt (wie Tuch) oder geköpert gewebt, schwach gewalkt, aber sehr stark gerauht und nicht geschoren, daher mit pelzartig dichtem und langem Haar (s. Weberei).

Kouvert, s. unter Briefumschläge.

Kovariante, s. Invariantentheorie.

Krabbe, in der Baukunst, s. Gotischer Baustil, Bd. 4, S. 738. Krabbmaschine, s. unter Crabben.

Krachendmachen der Seide, s. Appretur, Bd. 1, S. 408. Krachporzellan, graues chinesisches Porzellan mit sehr zahlreichen

Haarrissen. Es besitzt keinen Klang, ist sehr zerbrechlich, erträgt aber hohe Hitzegrade. Im Preis hoch; Herstellungsweise noch Geheimnis.

Kräfte, innere und äussere, s. Materielles System; Massenkräfte und Oberflächenkräfte, s. Aeussere Kräfte; Zugkräfte, Druckkräfte, Schubkräfte, s. Druck und Elastizitätslehre, allgemeine; Kräfte, chemische, s. Y er wandtschaft, chemische; Kräfte, elastische, s. Elastizität.

/72 rp

Kräftefunktion. — Die Gleichungen-^- =X,

d~y

dt*

r,

cl~ z

dt²

= Z der Be-

wogung eines Punktes, worin die Komponenten X, Y, Z der Beschleunigung gegebene Funktionen der Koordinaten x, y, z, der Zeit t und der Komponenten dx d y dz dt ' dt ’ dt

drei zweite Integrale. Die Kombination d ein erstes Integral derselben in allen Fällen, in welchen die rechte Seite derselben der vollständige Differentialquotient ^ einer Funktion U ist. Denn aus

oder d.\v² — dU folgt \v²=U-\-h, wo h eine Konstante ist und vl

der Geschwindigkeit v des Punktes sind, haben drei erste und

d.iv²

dx

dt

dy

dt

hZ

dz

dt

liefert

--Tt

bloss von den ersten Differentialquotienten von x, y, z nach der Zeit abhängt. Dies Integral heisst die Gleichung der lebendigen Kraft (s. d.). Die Funktion U, welche dies Integral liefert, heisst die Kräftefunktion des Problems der Bewegung des Punktes, deren Gleichungen die obigen sind.

Diese Funktion existirt insbesondere, wenn X, Y, Z bloss die Koordinaten x, y, z, nicht aber die Zeit t explicit enthalten (implicit sind x, y,z Funktionen der Zeit und diese Funktionen zu finden, ist Aufgabe der Integration der Bewegungsgleichungen) und den Be-dX dY_ fJff^dZ d_Z dX dx ’dz dy ’ dx

dingungen der Integrabilität

X= — , F= — , Z dx    dy

dy

dU

dz

genügen. Denn dann sind

dx

die partiellen Differentialquotienten einer Funktion U von

, dU dy .    „ ^

dt ' dy dt ^ dz

dy

dz

dt +Y df + Z dt

dU dx

d ü dz dU

bezw.

x, y, z und ist X

dtT — Xdx -}-Fdy -f- Zdz das totale Differential von U nach x, y, z.

Zur Auffindung der Funktion U dient folgende Methode. Aus dU= Xdx-\- Y dy -J- Z d z erhält man durch Integration von Xdx nach x alle Glieder von U, welche überhaupt x enthalten ;

cs ist daher U = j Xd x -f- f (y, z), wo y eine noch zu suchende Funktion von y und £ ist. Da

dx

dt dt

dU

dH

Fund —— — Z, so folgt durch Differentiation nach y und z, dass Y —

O Z

d fXdx

d f Xdx

dy

dy

dy

und

Q (p

= —— ist. Da y nur y und z enthält, enthalten die linken Seiten dieser

dZ    ta

Gleichungen kein x, während Fund Z neben y und 0 auch x enthalten können. Diese linken Seiten sind daher die Glieder von F und F, welche keine x enthalten. Bezeichnen wir sie

Z---

dz

mit Ij und F1; so hat man —— = YX, ZK — und mithin dy —Yx dy -I- Zi dz. Man sieht

dy    dz ay ^ y

leicht, dass hierfür die Integralitätsbedingung —¹    ^¹

0 %

nach y, so folgt y —J Yxdy -f- y (z) und indem f — Z\ die Gleichung Z\ —

erfüllt ist. Integrirt man nun Yx dy man diese Gleichung nach z differenziirt, wegen Da y bloss Funktion von 0 sein kann, so

dy

d J Y\ d y    d w

dz

enthält die linke Seite derselben kein y, ist also der Inbegriff aller Glieder von Zx ohne y und da Zx aus den Gliedern von Ż ohne y besteht, der Inbegriff aller Glieder von Z

dy

dz

ohne x und ohne y. Bezeichnen wir diesen Bestandteil von Z mit F₂, so wird

also y —fZ^ dz f - C, wo C eine Konstante ist. Demnach erhält man TJ—fXdx-\-fYxdy ~b f Z% dz + C, worin also Yx der Inbegriff aller Glieder von F, welche kein x, und F₂ der Inbegriff aller Glieder von Fist, welche weder x noch y enthalten.

Die Bedeutung der Kräftefunktion wird leicht auf folgende Weise erkannt. Es drückt nämlich (s. d. Art. Beschleunigung) dĄ-v² die Elementarbeit der Beschleunigung (p, d. h. das Produkt aus der Beschleunigung und der Projektion des Bahnelementes auf die Bichtung der Beschleunigung aus. Die Gleichung d. l v‘l — dU sagt daher aus, dass das Differential der Kräftefunktion die Elementararbeit der Beschleunigung darstellt. Ausser dieser mechanischen Bedeutung hat

dz

=F₂ und

diese Funktion auch noch eine rein geometrische. Es ist TJ eine Funktion des Ortes, nämlich der Koordinaten x, y, z eines Punktes; sie besitzt in jedem Punkte einen bestimmten Wert und ist eindeutig, da es %v² ist. Alle Punkte, in welchen U denselben Wert c besitzt, liegen auf einer Fläche, deren Gleichung U=c oder TJ—c = o ist. Eine solche Fläche heisst eine Niveaufläche des vor^ liegenden mechanischen Problems der Bewegung des Punktes. Lässt man c sich kontinuirlich ändern, so erhält man das System der Niveauflächen des Problems. Die Bahn des Punktes schneidet diese Niveauflächen, und so oft er auf dieselbe Niveaufläche im Laufe der Bewegung gelangt, besitzt seine Geschwindigkeit denselben Wert. Zwei auf einander folgende Niveauflächen schneiden sich im allgemeinen nicht, da in den Punkten der Schnittlinie die Geschwindigkeit zugleich zwei verschiedene Werte haben müsste. Durch jeden Punkt der Bahn des Punktes geht eine Niveaufläche hindurch und die Normale derselben hat die Richtung der Beschleunigung cp in diesem Punkte. Denn es sind die Richtungscosinusse der Beschleunigung cp deren Komponenten X, Y, Z, die Richtungskosinusse der Normalen

dU .    dx ’ dy

Z — —— sind, so fallen beide Richtungen zusammen. Der

Normalabstand MN zweier auf einander folgenden Niveauflächen ist die Projektion des zwischenliegenden Bahnelements MM' auf die Beschleunigung 9 und daher die Elementararbeit der Beschleunigung 9.MN — d^v² — dU.

Man kann einige Fälle von vornherein bezeichnen, für welche eine Kräftefunktion 77 existirt und also ein Integral der Bewegungsgleichungen y p² = Z7 —j— h sofort angegeben werden kann.

dU

aU

der Fläche U—c=o aber den Grössen ——. —-—. —— proportional und da

0 z

X=-

dX

ay

a.    Wenn die Beschleunigung konstant nach Grösse und Richtung ist. Wählt man ihre Richtung zur positiven z-Axe und ist ihre Grösse 9 = g, so sind ihre Komponenten X = 0, Y=c, Z = g, mithin dJJ = Xdx -f- Ydy + Zd z = g dz also U= gz Ą-h und %vz=gz+h. Die Konstante h kann bestimmt werden, wenn für z — z₀ v = v₀ wird, und man erhält |p2 — Do²—g(z—^o)* Die Niveauflächen sind U — gz = c, also Z = const., d. h. sie sind Ebenen senkrecht zur Beschleunigungsrichtung. Der vorliegende Fall ist der der Bewegung eines schweren Punktes ; die Niveauflächen der Schwere sind Horizontalebenen. Daher ist der Name entlehnt. Die Elementararbeit der Beschleunigung der Schwere ist gdz und positiv, wenn der Punkt fällt, negativ, wenn er steigt.

b.    Wenn die Beschleunigung senkrecht zu einer festen Ebene und eine Funktion von dem Abstande q des beweglichen Punktes von dieser Ebene, nämlich f=f(ç) ist; denn die Projektion des Bahnelementes auf die Richtung von <p ist do und die Elementararbeit dU ——/(«jdo also ZJ =—f f{f)do und J ü² = —Jf (o)do + C. Die Niveauflächen sind auch hier Ebenen senkrecht zu o.

c.    Wenn die Beschleunigung durch ein festes Zentrum hindurchgeht und eine Funktion f(f) des Abstandes r von diesem ist. Denn die Projektion des Bahnelementes auf die Richtung der Beschleunigung ist dr und die Elementararbeit d U=ff (r) d r, je nachdem die Beschleunigung nach dem Zentrum hin oder von ihm weg gerichtet ist. Daher ist TJ =fj~f{r)d r — d> (r) und die Niveauflächen sind Kugelflächen, um das feste Zentrum beschrieben. Denn aus f(r) — c folgt r= const.

d.    Wenn die Beschleunigung aus Komponenten zusammengesetzt ist, welche einzeln durch feste Zentra gehen. Denn die Elementararbeit der Beschleunigung ist die Summe

dU = ffi (ri) d r\ ffz (rn) d rz + • • • Ist die Beschleunigung <p =    , d. h. dem Quadrate der

Entfernung r des beweglichen Punktes vor einem Zentrum proportional, so heisst die Kräftefunktion 77=—f -Y— dr = — das Potential der Anziehung oder Abstossung des Zentrums

^    y

(vergl. d. Art. Potential).

Ist der bewegliche Punkt nicht frei, sondern genötigt, auf einer Kurve oder Fläche zu bleiben, so existirt die Kräftefunktion ebenso, wie für die freie Bewegung, falls keine Reibung stattfindet, weil die Elementararbeit des Widerstands als Kurve oder Fläche Null ist; dagegen nicht im Falle der Reibung.

Für die Bewegung eines Punktsystems, an welchem Kräfte angreifen, deren Komponenten X{, Y;, Zt im i. Punkte sind, auch wenn es Nebenbedingungen unterworfen ist, die nur die Zeit t nicht explizit enthalten, liefert die Gleichung d. X\mv² — x(Xdx-f Ydy + Zdz) ein erstes Integral, sobald die rechte Seite ein vollständiges Differential dU einer Funktion der Koordinaten ist, nämlich X\ m v² = 77+ h. Die weitere Entwicklung dieses Gegenstandes s. unter Prinzip der lebendigen Kraft. Ebendaselbst auch das Kriterium für die Stabilität und Labilität des Gleichgewichts, welches durch die Kräftefunktion geliefert wird.

43

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Litteratur : Jacobi, Vorlesungen über Dynamik, berausg. v. Clebsch, Berlin 1866, S. 10 ff. — Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Leipzig 1879, Bd. 1, S. 355—360, u. Bd. 2. S. 529—530 u. 540—544.    Schell.

Kräftemassstab.—In der graphischen Statik (s. d.) werden Kräfte durch Linien von bestimmter Lage und Länge dargestellt. Jeder Längeneinheit entspricht eine bestimmte Anzahl Krafteinheiten oder umgekehrt jeder Krafteinheit eine bestimmte Anzahl Längeneinheiten. Dieser Zusammenhang zwischen Länge und Kraft wird durch den Kräftemassstab festgestellt.

W. Ritter.

Meistens wird der Kräftemassstab beliebig gewählt, und zwar so, dass die darauf sich stutzende Zeichnung weder zu umfangreich noch zu klein, d. h. ungenau ausfällt. Selbstverständlich wird ein möglichst runder Massstab gewählt. In einzelnen Bällen muss der Kräfte-nia88stab erst aus gewissen Annahmen oder Verhältnissen abgeleitet werden. Häufig kommen bei einem grösseren Kräfteplane (s. d.) mehrere Kräftemassstäbe zur Verwendung.

Kräftepaar, ist die Verbindung zweier entgegengesetzt gleichen Parallelkräfte. Die beiden Kräfte heissen die Seitenkräfte, der Abstand ihrer Richtungslinien der Arm des Paares. Von der einen Seite der Ebene des Paares erscheint die Stellung der Pfeilspitzen, welche den Sinn der Seitenkräfte bezeichnen, mit der Uhrzeigerbewegung, von der andern Seite aus gesehen, mit der umgekehrten Uhrzeigerbewegung harmonirend. Zwei Paare, in derselben oder in parallelen Ebenen liegend, welche, von derselben Seite aus gesehen, mit dem Sinne der Uhrzeigerbewegung harmoniren, heissen Paare gleichen Sinnes ; im umgekehrten Falle Paare entgegengesetzten Sinnes. Eine Normale, irgendwo auf der Ebene des Paares nach derjenigen Seite des Raumes errichtet, von welcher aus gesehen der Sinn des Paares mit dem Sinn der Uhrzeigerbewegung übereinstimmt, heisst die Axe des Paares. Das Produkt aus einer Seitenkraft und dem Arm des Paares heisst das Moment des Paares. Alle Paare gleichen Sinnes, gleicher Axenrichtung und gleichen Momentes sind einander äquivalent. Es kommt daher bei einem Paar weder auf den Arm noch auf die Seitenkräfte an und kann ein Paar, ohne Aenderung seiner Wirkung, seiner Form nach abgeändert werden, wenn nur Sinn, Axenrichtung und Moment dieselben bleiben. Ist die Seitenkraft P, der Arm p, so stellt das Moment Pp den Inhalt eines Parallélogrammes dar; dasselbe kann in ein anderes, ihm gleiches umgestaltet werden, welches zur Grundlinie die Linieneinheit und zur Höhe Pp hat. Diese Höhe, auf der Axe des Paares aufgetragen und mit einer Pfeilspitze versehen, welche den Sinn des Paares andeuten soll, heisst das Axenmoment des Paares. Die Aequivalenz der Paare hat als Hauptsatz den folgenden: Alle Paare von gleichem Axenmoment sind äquivalent, unabhängig von ihrer Lage, in welcher sie an einem Punktsystem angreifen (vergl. den Art. Aequivalenz der Kräfte). Die Kräftepaare wurden durch Poinsot zuerst eingeführt; das Studium der Mechanik verdankt dieser Einführung wesentliche Erleichterungen hinsichtlich der Uebersichtlichkeit und der Herstellung von Analogien zwischen verschiedenen Teilen der Wissenschaft. Die Zusammensetzung der Paare befolgt in Bezug auf ihre Axenmomente dieselben Gesetze, wie die der einzelnen Kräfte ; .sie erfolgt nach dem Parallelogramm, dem Parallelepiped und Polygon der Axenmomente und liefert ein resultirendes Axenmoment, welches sofort in das resultirende Paar umgesetzt werden kann.

Die Wirkung eines Kräftepaares ist verschieden nach der Natur des Punktsystems, auf welches dasselbe wirkt, sowie nach der Art des Kräftepaares selbst und besteht, wenn dasselbe ein Momentankräftepaar ist, in der Erzeugung einer Winkelgeschwindigkeit und wenn es ein Paar von kontinuirlichen Kräften ist, in der Erzeugung einer Winkelbeschleunigung um eine Axe. Für das unveränderliche System kann die Axe und die Winkelgeschwindigkeit, welche ein Momentankräftepaar demselben um sie erteilt, mit Hilfe des Cauchy-Poinsotschen Zentralellipsoids (s. d.) gefunden werden. Die Axe ist der zur Ebene des Paares als Zentralebene dieses Ellipsoids konjugirte Diameter und die Winkel-

gesclnvindigkeit ist co

Ebene desselben konjugirte Semidiameter des Zentralellipsoids, <5 der Abstand der Tangentenebene im Endpunkte dieses Semidiameters vom Mittelpunkt, M die Masse des Systems und £ eine Konstante ist, von welcher die Konstruktion

icrrld, wo G das Axenmoment des Paares, l der zur M 7    7

des Ellipsoids abhängt. Ist das Kräftepaar ein kontinuirlich wirkendes, so wird die Axe der Winkelbeschleunigung und diese selbst in ähnlicher Weise bestimmt.

Litteratur : Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, 2. Aufl., Leipzig 1879— 80, Bd. 1, S. 20—29; Bd. 2, S. 361—365.    schell.

Kräftepaar. — In der graphischen Statik wird ein Kräftepaar häufig als eine unendlich kleine, in der unendlich fernen Geraden der Kraftebene liegende Kraft angesehen. In der That, setzt man zwei parallele, gleich grosse, aber entgegengesetzt gerichtete Kräfte und P₂ auf üblichem Wege mittelst eines Kräfte- und eines Seilpolygons (s. d.) ^ zusammen, so geht die Mittelkraft einmal durch d den Schnittpunkt der beiden gegebenen Kräfte, sodann aber auch (vergl. Parallelkräfte) durch den Schnittpunkt der ein-schliessenden Seilseiten AB und CD, also durch zwei unendlich ferne Punkte ; mit anderen Worten, sie liegt in der unendlich fernen Geraden.

Aus dieser Betrachtung ergeben sich leicht folgende, auf Kräftepaare bezügliche Sätze : Die Mittelkraft einer Anzahl Kräftepaare ist wieder ein Kräftepaar. Kräftepaare in einer und derselben Ebene unterscheiden sich nur durch ihre Grösse, d. h. durch ihr statisches Moment, von einander. Setzt man eine Kraft mit einem Kräftepaar zusammen, so wird sie parallel zu sich selbst verschoben; die Yerschiebung ist gleich dem Momente des Kräftepaars, geteilt durch die Kraft. Eine Kraft lässt sich stets in eine gleich grosse, parallel gelegene Kraft und ein Kräftepaar zerlegen. Ein Kräftepaar kann aus einer Ebene in eine parallele Ebene verlegt werden, ohne dass seine Bedeutung und Wirkung sich ändert.

Litteratur : Culmann, Die graph. Statik, Zürich 1866, 2. Aufl. 1875.

Kräfteplan, in der graphischen Statik (s. d.) jede zeichnerische Lösung einer statischen Aufgabe, mag sie aus einer einzigen Eigur oder aus mehreren, zusammenhängenden oder getrennten Figuren bestehen. Yergl. die Artikel Cremonascher Kräfteplan, Erddruck, Bogenträger, Halbparabelträger u. a.

Kräftepolygon oder Kraft eck, in der graphischen Statik die Figur, man eine Anzahl Kräfte zeichnerisch so an einander

fP,

PoJl

c\

p.

Pz

Po

W. Ritter.

W Ritter.

die entsteht

wenn

reiht, dass der Anfangspunkt jeder folgenden Kraft mit dem Endpunkte der vorhergehenden zusammenfällt. Kräftepolygon dient zum Zusammensetzen verschiedener Kräfte zu einer Mittelkraft und fusst auf dem Satze vom Parallelogramm der Kräfte (s. d.).

Das

S'

S tp;

A"

r\

R"

Pf

p;>

PrK

Ps

R.

‘1-3

VS o'.......t

.4

Pl2

P.R

7/'

P,

PL

R'

Pf

Fig. 1.

Sollen z. B. die vier im Punkte A angreifenden Kräfte Pi bis P4 zu einer Mittelkraft vereinigt werden, so zeichnet man (Fig. 1 rechts), von einem Punkte 0 ausgehend, ein Yieleck, in welchem in der angedeuteten Weise jede Kraft sich an die vorhergehende anschliesst. Dann ist nach obgenanntem Satze P1-2 die Mittelkraft von P\ und Jf, P1-3 die Mittelkraft von Pi, P2 und P₃, und P = Pi_4 die Mittelkraft aller vier Kräfte. Den Punkt 0 nennt man den Pol, die durch den Pol gehenden Linien die Strahlen des Kräftepolygons.

Die Mittelkraft R der gegebenen Kräfte „schliesst“, wie man sieht, das Kräftepolygon. Kehrt man den Pfeil der Kraft R um und fügt sie als fünfte Kraft zu den gegebenen Kräften hinzu, wie es in der Figur links angedeutet ist, so bekommt man Kräfte, die sich im Gleichgewicht halten. Daraus folgt : Kräfte, welche auf einen Punkt wirken, sind im Gleichgewichte, wenn ihr Polygon

Fig. 2.

W. Ritter.

geschlossen ist. Aus einfachen geometrischen Gründen ergibt sich ferner der Satz: Die Mittelkraft ist von der Reihenfolge, in der die Kräfte zusammengesetzt werden, unabhängig. (Ueber die Zusammensetzung von Kräften, die beliebig in der Ebene liegen, s. unter Seilpolygon.)

Kräfte im Raume, die durch einen Punkt gehen, werden in gleicher Weise zusammengesetzt; nur muss in diesem Falle das Kräftepolygon in zwei verschiedenen Projektionen gezeichnet werden (Fig. 2). Die wahre Grösse von R (oder irgend einer der gegebenen Kräfte) findet man, wenn man die lotrechte Projektion r von R“ senkrecht an R‘ anfügt und die Hypothenuse zieht. Ueber die Zusammensetzung von beliebig im Raume gelegenen Kräften s. den Artikel Zusammensetzung von Kräften.

Litteratur: Culmann, Die graphische Statik, Zürich 1866, 2. Aufl. 1875. — Bauschinger, Klemente der graphischen Statik, München 1871. — Zahlreiche andere Werke über graphische Statik.

Schell.

Kräftesystem ist die Gesamteinheit aller an einem Punktsystem angreifenden Kräfte. Ist das Kräftesystem ein System von Momentankräften, so erzeugt es einen Geschwindigkeitszustand des Punktsystems; ist es ein System kontinuirlicher Kräfte, so gibt es demselben einen Beschleunigungszustand, welcher den vorhandenen Geschwindigkeitszustand kontinuirlich verändert. Tilgen die Kräfte des Kräftesystems gegenseitig ihre Wirkung, so erzeugt es keinen solchen Bewegungszustand und ändert einen vorhandenen Zustand nicht. Es ist dies der Fall des Gleichgewichts des Kräftesystems. Ein Kräftesystem ist einem andern äquivalent, d. h. seine Wirkung in Bezug auf ein Punktsystem ist gleich der Wirkung dieses (s. die Art. Aequivalenz und Reduktion der Kräfte, sowie Gleichgewicht). Die Mechanik und die Physik studiren sehr mannigfache Kräftesysteme: Schwerkräfte, Attraktions- und liepulsionskräfte verschiedener Gattungen, elektrische, magnetische Kräfte u. s. w. Sie unterscheiden äussere Kräfte und innere Kräfte, je nachdem dieselben nach Punkten gerichtet sind, die dem Punktsystem nicht angehören oder zwischen den Punkten des Systems selbst auftreten. Die letzteren sind paarweise entgegengesetzt und Funktionen der Entfernung der Punkte von einander. Sie modi-fiziren die innere Struktur des Punktsystems, wenn dies nicht unveränderlich ist, bringen innere Bewegungen der Systempunkte, Oscillationen hervor oder sind bloss Spannungen und Widerstände. Bei der grossen Mannigfaltigkeit der liier auftretenden Möglichkeiten ist eine allgemeine Uebersicht über die Kräftesysteme zu geben nicht wohl thunlich.

Kräftetetraeder, s. Chasles Satz über das Kräftetetraeder.

Kräfteziisammensetzung, s. Zusammensetzung von Kräften und Kräftepolygon.

Krängung’ oder Schlagseite eines Schiffes um die Längsaxe, veranlasst durch Winddruck oder ungleiche Verteilung von Gewichten.

Krängungsversuch, dient zur Bestimmung der Lage des Systemschwerpunktes eines Schiffes auf praktischem Wege. Man pflegt für jeden

Neubau zwei derartige Versuche zu machen: einen ersten bald nach dem Stapellauf, um die Schwerpunktslage des leeren Schiffskörpers zu erhalten, und einen zweiten in voll ausgerüstetem Zustande, um hiernach die Stabilität und dementsprechend -U- die Seefähigkeit des Schiffes feststellen zu können. Ein bestimmtes Gewicht wird um eine bestimmte Entfernung querschiffs bewegt und die hierdurch entstehende Krängung — Neigung — des Schiffes beobachtet.

an

GGX =

Bedeuten p in Kilogramm zwei gleich grosse Gewichte, welche meist auf dem Oberdeck der Bordwand in gleicher Höhenlage gestaut werden, d in Meter die Entfernung ihrer Schwerpunkte von der Mittellinie des Schiffes, a den Neigungswinkel des Schiffes nach Verschiebung von ein p um 2 d, so ist die Verschiebung des Schiffsschwerpunktes (s. Eig.) p .2d    .

~jj i oj⁻ ’ wo^ei D gleich Deplacement des Schiffes ohne Krängungsballast. Die Hohe des Metazentrums über Systemschwerpunkt GM ist ~GGi cotg « und daher GM =

cotg a. Da die metazentrische Höhe über dem Deplacements - Schwerpunkt F

p .2d

D -j- 2 p

(™ ₌ pL^L)

kann man durch den Krängungsversuch FM—GM oder F G bestimmen. Da der Krängungsballast 2p nur für den Versuch an Bord ist, so ist die Schwerpunktslage durch Entfernung von 2 p entprechend der Höhenlage von 2 p zu korrigiren.

Der Krängungsversuch ist bei möglichst ruhigem Wetter und glatter Wasseroberfläche vorzunehmen. Der Krängungsballast beträgt 1—2°/₀ des Deplacements. Den Neigungswinkel berechnet man aus dem mittleren Ausschlag drei im Vor-, Mittel- und Hinterschiff aufgehängten Loten von bestimmter Länge. Der Tiefgang des Schiffes mit und ohne Krängungsballast, sowie die Belastung des Schiffes ist genau festzustellen. Etwa überschiessende Gegenstände sind vor dem Versuch festzuzurren und das Wasser in der Bilge etc. zu lenzen.

Litteratur: [1] Johow, Hilfsbuch für den Schiffsbau, Berlin 1884. — [2] van Hüllen, Leitfaden für den Unterricht im Schiffbau, Kiel 1888. — [3] Pollard, J., et Dudebout, A., Théorie du navire, Paris 1891.

aus

den Schiffsplänen (s. Schiffs Zeichnung) zu berechnen ist, so

von

Tj. Schwärs.

Krätze, in der Metallurgie, s. v. w. Gekrätz (s. d.).

Krätzer, s. Bohrarbeit.

Krausen, s. Bierbrauerei, Bd. 2, S. 402.

Kraft, im allgemeinsten Sinne die unbekannte Ursache einer Erscheinung ; aus der Natur der letzteren schliesst man rückwärts auf ihre Beschaffenheit. Kräfte sind Hypothesen, über deren Zulässigkeit die Erfahrung entscheidet. Speziell versteht man unter Kraft die Ursache einer Bewegung. Die Bewegung hat aber verschiedene Bewegungszustände, einen Geschwindigkeitszustand, einen Beschleunigungszustand, welcher den Geschwindigkeitszustand verändert, einen Beschleunigungszustand zweiter Ordnung, welcher jenen wieder verändert u. s. f. Daher kennt die Mechanik oder die Lehre von der Bewegung Kräfte verschiedener Ordnungen, z. B. die Momentankräfte, welche die Ursache von Geschwindigkeit sind, die kontinuirlichen Kräfte erster, zweiter, höherer Ordnung als Ursachen von Beschleunigungen erster, zweiter, höherer Ordnung. An jeder Kraft unterscheidet man 1. den Angriffspunkt, d. h, den Punkt, welchem die Kraft unmittelbar Geschwindigkeit oder Beschleunigung erteilt, 2. die Richtung, d. i. die Richtung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung, deren Ursache sie ist, 3. den Sinn, nämlich den Sinn der Geschwindigkeit oder Beschleunigung und 4. die Intensität derselben. Die Intensität der Kraft ist proportional der Geschwindigkeit oder Beschleunigung, die sie erteilt, und ebenso der Masse des Punktes, dem sie dieselbe erteilt; versteht man daher unter der Einheit einer Kraft irgend eine Ordnung derjenigen Kräfte, welche der Masseneinheit die Einheit der Beschleunigung dieser Ordnung erteilt und bezeichnet die Intensität der Momentankraft mit F₀, die der Kräfte erster, zweiter, dritter u. s. w. n-ter Ordnung mit F\, F₂, F₃, . . . Fn und die Geschwindigkeit des Punktes mit v, seine Beschleunigungen erster, zweiter, dritter u. s. w. n-ter Ordnung mit (p^, (p₂, cp₃ . . . <pn , sowie die Masse des Punktes mit m, so sind die Masse der Intensität dieser Kräfte F₀ = mv, F₁ = F₂ — in (p₂, F₃ = m ç?₃, . . .Fn — mcpn. Man sieht hieraus, dass streng mathematisch die Kräfte definirt werden können als der Aufwand von Geschwindigkeit oder Beschleunigung einer Ordnung, der erforderlich ist, um einem Punkt von der Masse m eine Geschwindigkeit v oder Beschleunigung cp derselben Ordnung zu erteilen. — Kräfte können durch Strecken dargestellt-werden von der Richtung und dem Sinn der Geschwindigkeit oder Beschleunigung, die sie erteilen, und diese Strecken sind proportional diesen Grössen. Daher wird die gesamte Theorie der Strecken, sobald sie für die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen erwiesen ist, auch unmittelbare Anwendung auf die Kräfte finden können, welche diese geben. Diese Theorie ist daher die Grundlage für die Theorie der Kräfte und sie liefert alle Beziehungen, welche zwischen diesen bestehen mit der grössten Einfachheit und Klarheit. — Heutzutage hat man noch wenig Gebrauch gemacht von den Kräften F₂, F₃, . . . ; man beschränkt sich auf F₀ und F₁ ; es unterliegt aber keinem Zweifel, dass der weitere Fortschritt der Mechanik auch diese lieranziehen wird. Die Kräfte der verschiedenen Ordnungen erscheinen als successive geometrische Derivirte von einander, ähnlich

wie die Beschleunigungen der verschiedenen Ordnungen. Es gibt aber auch Integrale von ihnen, so z. B. ist der Begriff Arbeit ein Integralbegriff von Kraft. Diese Integrale können ebenfalls in der Mechanik an Stelle der Kräfte eingeführt werden, wie es bereits vielfach mit der Arbeit der Fall ist.

Das Spezielle über Kräfte s. unter Intensität einer Kraft, Aequivalenz der Kräfte, Reduktion der Kräfte, Gleichgewicht und den dort weiter angegebenen Verweisungen. Vergl. Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, 2. Aufl., Leipzig 1879—80, Bd. 2, Kap. 1.

Kraft, elektromotorische, s. Galvanismus.

Kraftantrieb. — Eine Kraft F, welche einem Punkt von der Masse m die Beschleunigung T erteilt, ist F—my. Sie kann in zwei Komponenten zerlegt werden, von denen die eine die Richtung der Tangente der Bahn hat und die Tangentialkraft heisst, während die andere nach dem Krümmungsmittelpunkt der Bahn gerichtet ist und die Normalkraft oder Zentripetalkraft genannt wird.

Die Tangentialkraft erteilt dem Punkt die Tangentialbeschleunigung cpt — wenn v die Geschwindigkeit bezeichnet, und hat den Wertig == m cpt —m

Schell,

die Normalkraft ist Fn = m <pn — m—, wenn fn die Zentripetalbeschleunigung

und q den Krümmungshalbmesser der Bahn bedeutet. Das Produkt Ft dt aus der Tangentialkraft und dem Zeitelement nennt man den Elementarantrieb der Kraft F und das Integral hiervon, genommen von der Zeit t₀ bis zur Zeit tr den Totalantrieb oder kurz den Antrieb oder Impuls J der Kraft F während

dus Zeitintervalles t—1₀. Aus der Gleichung J = m f Ft dt =

m v — m vQ

folgt, dass J = d. h. dass der Totalantrieb im Zeitintervall t —1₀ die

Àenderung der Momentankraft, nämlich die Differenz der Werte mv und mvQ dieser zu Ende und am Anfang des Intervalles t—t₀ ist. — Aus J=fFtdt folgt umgekehrt durch Differentiation Ft

dJ

d. h. die Tangentialkraft ist die

Derivirte des Antriebs nach der Zeit. — Kraftantrieb ist analog der Arbeit einer

Kraft. Die Elementararbeit einer Kraft F ist Ft . ds, d. h. das Produkt aus

d^v*

= m —;—

folgt

der Tangentialkraft und dem Wegelement. Aus Ft = m nämlich Ft . d s = d.^mv² und f Ft . ds = \mv² — % mv₀². Die linke Seite

So

dieser Gleichung ist die Arbeit, welche von der Kraft .F längs des Weges s — geleistet wird. Das Weitere s. unter: Lebendige Kraft.

Kraftbedarf für Spinnmaschinen, s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 128. Krafteck, s. Kräftepolygon.

Kraftlinien, magnetische, s. Magnetismus.

Kraftmaschine (Motor), derjenige Hauptteil einer vollständigen Maschine (s. d.), welcher zur Umwandlung natürlicher Energie in mechanische Arbeit zum Zwecke des Betriebes von Arbeitsmaschinen dient.

Kraftmehl, s. v. w. Stärke.

Kraftmessung dient zur Bestimmung der Arbeitsleistung von Maschinen. Da jede Arbeit das Produkt aus einer Kraft und Geschwindigkeit ist, so sind beide Paktoren^zu ermitteln. Vergl. Arbeit, Bd. 1, S. 424, Dynamometer, Bd. 3, S. 517, Zugkraftmesser und Maschinenmesskunde. v. ihering.

Kraftmoment, in Bezug auf einen Punkt ist das Produkt aus der Intensität einer Kraft und dem Abstand ihrer Richtungslinie von dem Punkte. Das Moment verschwindet, wenn der Punkt auf der Richtungslinie der Kraft liegt; es wechselt das Vorzeichen, wenn der Punkt in einer durch die Richtungslinie der Kraft gelegten Ebene von einer Seite der Richtungslinie auf die andere übergeht. Das Moment ist das Moment eines Kräftepaares, welches man erhält, wenn man die Kraft für jenen Punkt reduzirt, denn jede Kraft F ist äquivalent derselben Kraft an einem Punkte 0 angreifend

\?

Sa

Schell.

in Verbindung mit einem Kräftepaar (P^—P), dessen Moment Pp ist, wenn p den Abstand des Punktes 0 von der Richtung von P bedeutet. — Kraftmoment in Bezug auf eine Axe ist das Produkt der Projektion der Kraft auf eine Axe senkrechte Ebene und dem kürzesten Abstand der Kraftrichtung von der Axe (vergl. den Artikel Reduktion der Kräfte).    scheu.

zur

Kraftpunkt, s. v. w. Angriffspunkt.

Lindner.

Krafträder benennt Bach die Zahnräder, welche hauptsächlich zur Kraftübertragung bei geringer Geschwindigkeit dienen, also auf Festigkeit ohne besondere Rücksicht auf Abnützung zu berechnen sind. Sie werden sonst auch als Kranräder bezeichnet und stehen im Gegensatz zu Arbeitsrädern bezw. Triebwerksrädern.

Kraftsammler, s. Akkumulatoren, Kraftübertragung, hydraulische, Elektrizität, Bd. 3, S. 695.

Kraftscliluss, s. Kinematische Kette.

Kraftstein s. v. w. Kragstein (s. d.).

Kraftstuhl (Maschinen web stuhl), durch Wasser- oder Dampf kraft getriebener Webstuhl; s. Weberei.

er entweder direkt zur Beleuchtung, Heizung,

wo

Kraftübertragung, elektrische, die Uebertragung eines Effektes von einem Orte A nach einem Orte B auf elektrischem Wege. Die Elementarkraft (Wasserkraft, Dampf kraft etc.), die in A zur Verfügung steht, wird zunächst in elektrische Energie verwandelt, indem man durch sie eine Gleich- oder Wechselstrom-Dynamomaschine betreibt und den Strom derselben durch eine Leitung nach B führt elektrischen Schweissung u. s. w. verwendet oder mittelst Elektromotoren wieder in mechanische Energie umgewandelt wird.

Bei Verwendung von Gleichstrom können die Motoren, ebenso wie die Lampen bei der elektrischen Beleuchtung, entweder in Parallel- oder Hintereinanderschaltung verwendet werden.

Sollen höhere Spannungen bei Gleichstrom zur Anwendung kommen, so müssen mehrere Dynamomaschinen und ebenso Motoren hintereinander ge schaltet werden. Nach System Thury [6] hat man auf der Station A dafür zu sorgen, dass die Stromstärke konstant bleibt, gleichgiltig, ob Motoren ein- oder ausgeschaltet werden. Durch den Stillstand eines Motors würde ohne Regulirung eine Erhöhung der Stromstärke eintreten, da ja die elektromotorische Gegenkraft des Motors verschwindet, während umgekehrt das Einschalten durch das Auftreten einer elektromotorischen Gegenkraft eine Schwächung bewirkt. Die Regulirung wird nun in der Weise bewerkstelligt, dass bei eintretender Verändenmg der Stromstärke, der ja zunächst die Selbstinduktion des ganzen Kreises entgegenwirkt, ein Relais einen kleinen Elektromotor einschaltet, der sich vor- bezw. rückwärts dreht und durch eine Transmission mit der Regulirvorrichtung der Antriebsmaschine (Turbine, Dampfmaschine etc.) in Verbindung steht.

Die P aral 1 els chałtung der Motoren empfiehlt sich besonders dann, wenn eine grosse Anzahl derselben von A aus in Betrieb gesetzt werden soll, wie es z. B. in Fabrikbetrieben der Fall ist. Hier wird von der Dampfmaschine eine Nebenschluss- oder besser eine Compound-Dynamomaschine angetrieben, deren Spannung möglichst konstant zu halten ist und deren Strom zu Nebenschlussmotoren geleitet wird, die entweder einzelne Gruppen von Arbeitsmaschinen antreiben (Gruppenantrieb) oder es dient ein Motor nur zum Betriebe einer einzigen Arbeitsmaschine (Einzelantrieb). — Die Motoren sind bei dieser Schaltung unabhängig von einander und es ändert sich bei wechselnder Belastung ihre Tourenzahl nur um wenige Prozente. Soll die Tourenzahl durchaus konstant bleiben, so kann dies durch Einschalten eines Regulirwiderstandes in den Nebenschluss ohne weiteres erreicht werden. Die gebräuchliche Spannung beträgt in der Regel 110 oder 220 Volt. — Will man mit einer Spannung von 220 Volt einen Effekt auf grössere Entfernungen übertragen, so wird entweder die Leitung sehr teuer oder in einer billigen Leitung der Verlust durch Strom wärme sehr gross. Derselbe ist bestimmt durch die Gleichung (Ss =iztv Watt (i die Stromstärke in der Leitung, w deren Widerstand). Der von der primären Dynamo abgegebene Effekt ist aber @ = e.iWatt (e die Klemmenspannung der Dynamo). Aus dieser Gleichung geht hervor, dass zur Uebertragung eines bestimmten Effektes (£ die Stromstärke i desto kleiner wird, je grösser man die Klemmenspannung e wählt ; die Leitung fällt daher bei gleichem prozentualem Effektverlust durch Stromwärme desto billiger aus, je höher man mit der Klemmenspannung e geht. Für hohe Spannungen eignen sich nur Reihen- (Serien-) maschinen, welche man gegenwärtig bis zu 3000 Volt baut. Die Uebertragung geschieht dann in der Weise, dass man in A durch die Elementarkraft eine Serienmaschine mit hoher Spannung betreibt und den Strom dieser durch die Fernleitung zu einer zweiten Serienmaschine, welche als Motor läuft, schickt. Bei richtiger Konstruktion des Motors kann man es erreichen, dass seine Tourenzahl für jede beliebige Belastung konstant bleibt, wenn nur die primäre Maschine ihre Tourenzahl beibehält [1].

Anstatt des Gleichstromes kann auch zur Kraftübertragung der ein- und mehrphasige Wechselstrom Verwendung finden. Man stellt in A eine Wechselstrommaschine auf und leitet den Strom derselben nach B in eine genau gleiche Maschine. Wird diese zunächst auf die Tourenzahl der ersten gebracht, so läuft sie als Motor synchron mit der primären Maschine, so lange sie nicht überlastet wird. Tritt Ueberlastung ein, so bleibt der Motor plötzlich stehen und muss erst wieder durch eine fremde Kraft in synchronen Gang gebracht werden, ehe der Strom eingeleitet werden darf. Um zu erkennen, ob der synchrone Gang erreicht ist, bedient man sich eines Synchronisators (Phasenindikators), welcher aus zwei kleinen Transformatoren besteht. Die primäre Wicklung des einen ist mit der primären Maschine, die des andern mit dem Motor verbunden, die sekundären Wicklungen setzen die hohe Spannung herunter und sind hinter einander geschaltet unter Einfügung zweier Glühlampen, deren Einzelspannung der sekundären Spannung eines Transformators entspricht. Je mehr der Gang des Motors sich dem Synchronismus nähert, desto langsamer Huktuiren die Lampen, um bei Phasengleichheit entweder ruhig zu brennen oder zu erlöschen, je nachdem die sekundären Windungen der Transformatoren hinter einander oder gegen einander geschaltet waren [2].

Wächst der Strom, so wirkt die Regulirvorrichtung derartig, dass die Antriebsmaschine langsamer läuft ; wird der Strom schwächer, so läuft dieselbe schneller. Die Motoren besitzen bei konstanter Stromstärke ein konstantes Drehungsmoment, so dass die Tourenzahl bei wachsender Belastung abnehmen würde. Um die Tourenzahl konstant zu halten, trägt jeder Motor ein Schwungrad, welches plötzliche Veränderungen ausgleicht, ausserdem aber einen Zentrifugalregulator, der bei Abweichungen von der normalen Tourenzahl einen kleinen Elektromotor einschaltet. Dieser dreht einen Kontakthebel, durch welchen je nach dem Drehungssinn mehr oder weniger "Widerst am! parallel zu dem Magnetwiderstande geschaltet wird. Durch die hierdurch eintretende Verstärkung bezw. Schwächung des magnetischen Feldes wird die Tourenzahl verringert bezw. erhöht.

Die Nachteile dieser Art Uebertragung mit einphasigem Wechseistrom sind dem-nach erstens das schwierige Ingangsetzen des Motors, wobei die Belastung erst aufgelegt werden darf, wenn der Motor vorher in synchronen Gang gebracht ist ; zweitens der Umstand, dass jeder Motor ebenso wie die primäre Maschine eine Gleichstromerregermaschine besitzen muss, was bei kleinen Motoren den Anschaffungspreis erheblich erhöht, so dass eine Teilung drs Effektes in einzelne kleinere Motoren nicht gut angängig ist [1] ; drittens das Stehenbleiben des Motors bei Ueberlastung (tritt bei gut konstruirten Motoren erst bei 100 % und mehr ein). Als Vorteile kann man die absolut konstante Tourenzahl und die Verwendung von Transformatoren zur Erhöhung bezw. Erniedrigung der Spannung hervorheben.

Den letztgenannten Vorteil besitzt aber auch der zwei- resp. dreiphasige Wechselstrom [5]. Bei dem dreiphasigen Wechselstrom (Drehstrom) werden die Leitungen, Transformatoren und Motoren etwas billiger als beim zweiphasigen, so dass man aus diesem Grunde den Drehstrom dem letzteren vorzieht. Die Motoren für Drehstrom gehen unter voller Belastung ebenso wie die Gleichstrommotoren an. Da die kleineren auch keine beweglichen Strom-zufiihrungsteile besitzen, so bedürfen sie durchaus keiner Wartung und unterliegen auch fast keiner Abnützung. Sie werden mit konstanter Spannung in Parallelschaltung getrieben, wobei fin Motor völlig unabhängig von dem andern ist. Die Tourenzahl ändert sich von Voll-brlastung bis Leerlauf bei kleineren Motoren um etwa 5%, bei grösseren um höchstens 2—3°/o. Die erste Anlage dieser Art war die Uebertragung von 300 PS. von Lauffen a. Neckar nach der Ausstellung zu Frankfurt a. M. im Jahre 1891, d. i. auf eine Entfernung von 170 km [8].

Die nachfolgende Tabelle gibt eine Uebersicht über eine Anzahl bisher ausgeführter Kraftübertragungen [6].

Ortsbezeichnung

System

Entfernung in km

Linienspannung in Y

Zu übertragende

PS

Ouray, Colo..........

Genf, Schweiz.........

Gleichstrom

1-ph. Wechselst!’.

6,4

32

19,2

19,2

35

48

21,6 bis 46

4,8

20

29

3,2

800

1200

6600

8000

15000

10400

14400

1000

3000

3400

6000

3660

400

1000

700

250

3600

800

400

160

2000

600

Ortsbezeichnung

System

Entfernung in km

Linienspannung in V

Zu übertragende

PS

l-ph.Vrechselstr.

5000

2000

La Goule—St. Imier, Schweiz.....

Schöngeising', Deutschland......

Springfield, Mass..........

Quebec, Canada..........

Anderson, S. C...........

Fitchbourg, Mass..........

Winooski, Yt............

Baltic, Ct.............

St. Hyacinthe, Cal..........

Concord, N. H...........

Fresno, Cal............

Big Cottonwood nach Salt Lake City, Utah

Lowell, Mass............

Sacramento—Folsom, Cal.......

Redlands, Cal...........

Lauffen—Frankfurt a. M., Deutschland .    .

LaufFen—Heilbronn, Deutschland . .    .    .

Oerlikon Maschinenfabrik, Ziirich, Schweiz

Portland, Oregon..........

Silverton Mine, Colo.........

Eichdorf—Grünberg i. Schl., Deutschland .

Ueber die Verluste und somit über den Wirkungsgrad der elektrischen Kraftübertragung sei noch folgendes bemerkt.

Wenn ey die Klemmenspannung der primären Maschine und i der in der Leitung fliessende Strom, so ist ey i der Nutzeffekt, welchen die primäre Maschine abgibt und ey i : rjy der Gesamt-effekt, welcher von der Antriebsmaschine aufgewendet werden musste (der Wert von r,y schwankt je nach der Grösse der Maschine zwischen 0,8 und 0,95). Ist ferner e% die Klemmenspannung des Motors, so ist e₂ i der auf den Motor übertragene Effekt, und ez i % der an der Riemscheibe nützlich zur Verfügung stehende Effekt, so dass der Wirkungsgrad der Anlage v —    * V 2V1 '■ ei *

= en Vi Vi ■ ei ist (der Wert von % liegt zwischen 0,8 und 0,93). Der Wirkungsgrad g betrug bei der Lauffen—Frankfurter Anlage 0,75.

Die Differenz ey — e%, gibt den Spannungsverlust in der Leitung. Bezeichnet w den Widerstand derselben, so ist ey—e^ — iw. Wenn p der prozentuale Spannungsverlust in der Leitung ist, welchen mau zulassen will, so muss ey —    = 0,01 . p ey — i w sein. Da aber

w = 0,018.2 . I : q ist, wo l die Entfernung von A nach B in Metern und q den Querschnitt des Drahtes in Quadratmillimetern angibt, so folgt : q = 8,6 . I i :p ey.

Litteratur: [1] Kapp, Gisbert, Elektrische Kraftübertragung, Berlin 1896. — [2] Holzt, Schule des Elektrotechnikers, Leipzig 1896. — [3] Japing, Die elektrische Kraftübertragung, Wien 1890. — [4] Allgem. Elektr.-Ges., Elektr. Kraftübertragung, Berlin 1896. — [5] Thompson, Mehrphasische elektrische Ströme, Halle 1896. — [6] Elektrotechn. Zeitschrift, Berlin 1892.

[7] Ebd., Berlin 1896. — [8] Offizieller Bericht über die elektrotechnische Ausstellung in Frankfurt 1891, Bd. 2, Frankfurt 1894.    Ho£*•

Kraftübertragung, hydraulische. — Zu einer hydraulischen Anlage für Kraftübertragung gehört ein Pumpwerk, die Leitung und eine Anzahl von Wassersäulenmaschinen. Diese letzteren sind meistens mit den zu betreibenden Arbeitsmaschinen in unmittelbare Verbindung gebracht; derselben auf kurze Zeit über die Wasserlieferung des Pumpwerkes steigern zu können, sind in die Leitung Druckwassersammler, Akkumulatoren, eingeschaltet. Die hydraulische Kraftübertragung wird besonders gern dann angewendet, wenn es sich um grosse Arbeitsleistungen auf kurze Zeit zwischen längeren Betriebspausen handelt. Weil in den Akkumulatoren eine grössere Energiemenge aufgespeichert ist, kann man auf deren Kosten schwere Arbeitsmaschinen treiben, ohne einer Kraftmaschine entsprechender Grösse zu bedürfen, da diese in den Betriebspausen den Energieverlust der Akkumulatoren zu ersetzen vermag. Man findet deshalb solche Anlagen vornehmlich zum Betriebe von Hebemaschinen in Häfen, Docks und auf Bahnhöfen zum Betriebe von Schmiedepressen, Nietmaschinen u. der gl. in Maschinenfabriken in Anwendung. Selten gehört zu einer einzelnen Arbeitsmaschine ein besonderes Pumpwerk; gewöhnlich ist eine Zentralstation mit Pumpwerk und Akkumulatoren vorhanden, von der aus viele, oft über eine grosse Fläche zerstreute Arbeitsmaschinen betrieben werden. Man

2-ph. W echselstr.

3-ph. Wechselstr.

O CV) H r-H r—1

t-H

QO OO CO

9,6 b

24

2600

3600

5000

5500

2150

2500

2500

2500

2500

11000

10000

5500

10000

820

820

2130

200

400

150

700

600

5000

1400

4000

12

175

14,4

25

19,2

6,4

25

um

2500

30000

5000

13000

6000

2500

10000

700

300

600

450

5000

400

650

den W asserverbrauch

arbeitet durchweg mit hohen Spannungen, 50 kg/qcm in der Leitung ist vielfach üblich ; doch geht man gelegentlich auch höher.

Gewöhnlich sind in der Zentralstation Dampfmaschinen aufgestellt, welche unmittelbar auf die Pumpen einwirken; diese entnehmen das Wasser aus einem grösseren Behälter und drücken es in die Akkumulatoren. Es sind stets Einrichtungen getroffen, durch welche, sobald die Akkumulatoren gefüllt sind, entweder die Pumpen oder die Dampfmaschinen selbst-thiitig stillgesetzt werden. Das letztere ist das gebräuchlichere.

ff

Die Akkumulatoren sind meistens aufrechtstehende, lange Cylinder, deren Tauchkolben mit Gewichten belastet sind. Das vom Pumpwerk gelieferte Wasser hebt die Kolben; sie fallen infolge des Wasserabflusses nach den Arbeitsmaschinen. Nebenstehende Eigur zeigt einen Akkumulator; um nicht zu grosse Höhe zu beanspruchen, ist das Belastungsgewicht (Stein-Hchotter, Eisengänze) in einer Trommel angebracht, welche am Kopfe des Kolbens aufgehängt ist. Diese Trommel muss selbstverständlich gut geführt werden. — Gewöhnlich stehen die Akkumulatoren im Maschinenhause; bei sehr grossen Anlagen, wie z. B. im Hamburger Freihafen, findet man aber noch an verschiedenen Punkten des Rohrnetzes Hilfsakkumulatoren aufgestellt, welche den Wasserbedarf der nächstgelegenen Arbeitsmaschinen decken und die Wassergeschwindigkeit in der Leitung regeln. Diese Hilfsakkumulatoren sind etwas weniger belastet, als der im Maschinenhause befindliche, welcher das Pumpwerk abstellt, damit sie sich früher füllen und später entleeren als dieser. Der Fassungsraum der Akkumulatoren ist den besonderen Umständen anzupassen; man hat Rücksicht darauf zu nehmen, dass immer nur ein Teil der Arbeitsmaschinen in Thätigkeit ist.

0094»

600

. 1170

TV

2600

— 5200

Die Akkumulatoren haben den Unterschied zwischen der Pumpenlieferung und dem Verbrauche dieses Teiles der Arbeitsmaschinen während deren Arbeitszeit zu decken. Sie sind mit Schutzventilen zu versehen, um einen gesicherten Betrieb zu ermöglichen. Man muss sie gegen die Leitung absperren können, um diese eventuell zu entleeren, während der Akkumulator unter Druck bleibt. Auch muss der letztere unabhängig von der Leitung entleert werden können. Ferner muss ein Sicherheitsventil vorhanden sein, das vom steigenden Akkumulator geöffnet wird, damit dieser seine Hubgrenze nicht überschreiten kann, selbst wenn die selbstthätige Ausrückung der Pumpen ihren Dienst versagen sollte. Man formt auch wohl die Kolben so, dass bei Ueberschrei-tung ihrer Hubgrenze das Wasser austritt, indem man sie unten mit entsprechenden Ausschnitten versieht. Ferner darf der Akkumulator nicht herabstürzen, falls durch Rohrbruch oder aus anderen Ursachen die Leitung sich plötzlich entleeren sollte ; es ist deshalb nach der Leitung hin ein Rückschlagventil anzubringen. Endlich sind Entlüftungsventile anzubringen, damit die aus dem Wasser sich abscheidende Luft sich nicht im Cylinder ansammelt.

Die Rohrleitung besteht aus gusseisernen Rohren mit Muffen oder è Flantschenverbindung ; innerhalb der G-ebäude nimmt man aber lieber - : schmiedeeiserne Rohre, welche sich besser anpassen lassen. Die Flantschen dichtet man mit Rundgummi, welcher sich in entsprechend geformte / Nwj |—1--,± Nuten einlegt. Wichtig ist, die Rohrleitung so zu verlegen, dass sie J ■ \ \    jederzeit vollständig entwässert werden kann, dass nirgends Luft-

ansammlungen entstehen können und dass sie vor Frost gesichert ist. Schieber, Ventile u. s. f. sind mit Rücksicht hierauf zu konstruiren. Die Geschwindigkeit in den Hauptrohren soll 1 m nicht überschreiten, in den Zweigrohren geht man bis 3 m ohne Gefahr. Zur Verhütung von Stössen schaltet man Puffer ein. Da gewöhnlich der Wasserverbrauch zu gross ist, um das verbrauchte Wasser ablaufen lassen zu können, so ordnet man meist eine Rückleitung an, welche dasselbe in einen im Maschinenhause stehenden Behälter führt, aus dem es die Pumpen wieder entnehmen. Solche Rückleitung wird auch da angewendet, wo man reines Wasser nicht beschaffen kann, da möglichste Reinheit der sonst sich bildenden Niederschläge wegen Bedingung gesicherten Betriebes ist.

man

von

Selbst wenn die Hauptleitung vollständig frostfrei verlegt wurde, bedarf es der Sicherheitsvorrichtungen gegen Einfrieren der Nebenleitungen und der Wassersäulenmaschinen. Man erreicht dies öfters durch Anwärmung des Betriebswassers. Zu dem Zwecke sind im Rücklaufbehälter Heizvorrichtungen angebracht oder man benützt das Kühlwasser der Oberflächenkondensatoren der Betriebsdampf- oder -gasmaschinen ; vor langen Betriebspausen entwässert man alle gefährdeten Strecken der Leitung. Die AVassersäulenmascbinen schützt durch Heizung der Räume, in denen sie sich befinden, durch Umlauf leitungen oder Entwässern. Man setzt auch wohl dem Betriebswasser Glycerin zu oder verwendet eine Lösung Chlormagnesium, welche Eisen nicht angreift ; Salzlösung ist aus diesem G runde unbrauchbar. Litteratur: Ernst, Beiträge zur Entwicklung der Hebewerke mit Druckwasserbetrieb auf Grund der Anlagen für die Freihäfen in Bremen und Hamburg, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1890, S. 859, 893; 1891, S. 511, 539, 606, 637, 655, 686, 723, 747, 837. 864. — Gerdau, Löschend Ladevorrichtungen für Schiffe und Eisenbahnen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1892,

S. 306, 329, 366, 389, 457, 486, 516. — Gutermuth, Neuere Konstruktionen der amerikanischen Personenaufzüge, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1893, S. 1089, 1539, 1573. — Rudolph, Betriebsergebnisse und Konstruktionen neuerer hydraulischer Anlagen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1894,

S. 1042. Eilert, Betrachtungen über Anlage und Betrieb hydraulischer Kraftzentralen nebst

zugehörigen Hebewerken, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1894, S. 1203, 1262. — Ernst, Die Hebezeuge, 2. Aufl., Berlin 1895.

Kraftübertragung im Bergbau. — Die bergmännische Praxis verwendet heute bedeutendere Maschinenkräfte nur in den Schächten selbst oder in ihrer unmittelbaren Nähe und zwar zur Wasserhebung, zum Betriebe grösserer Ventilatoren für die Hauptwetterströme und zur Streckenförderung. In grosser Entfernung von den Schächten, wobei der Weg in den Grubenbauen, auf welchem die Kraftübertragung zu erfolgen hat, häufig gekrümmt ist, werden nur kleinere Kräfte gebraucht, ausser für Wasserhebung und Wetterversorgung auch für Haspelförderung und den Betrieb von Bohr- und Schrämmaschinen. Die zur Kraftübertragung angewendeten Mittel sind Gestänge, statt dessen zuweilen Seile, auch Seil oder Kette ohne Ende; sodann Zuleitung von Dampf, Presswasser, Pressluft und Elektrizität (vgl. Elektrizität imBergbau). Hydraulische Gestänge [1], d. h. zwei in Röhren eingeschlossene Wassersäulen, welche abwechselnd durch Plunger in hin- und hergehende Bewegung, ähnlich wie starre Gestänge, gesetzt werden und dementsprechend am andern Ende die Bewegung auf die Plunger einer andern Maschine übertragen, sind nur ganz ausnahmsweise verwendet worden. — Die Gestänge werden nur noch für die Kraftübertragung im Schachte selbst, Dampf- und Presswasser für Maschinen in unmittelbarer Nähe der Schächte, nur selten für einzelne weiter entfernte Maschinen, z. B. für die Bohrmaschine System Brandt (s. unter Bohrmaschinen, Bd. 2, S. 611) verwendet, während bis auf weite Entfernungen von den Schächten und insbesondere bei Verteilung auf eine grosse Zahl kleiner Maschinen nur Pressluft und Elektrizität übertragen werden. Seil oder Kette ohne Ende werden gewöhnlich von einer am Schachte, sei es über, sei es unter Tage stehenden Maschine aus angetrieben und vermitteln die Förderung auf thunlichst geraden Strecken. Einzelne Kurven lassen sich mit den heutigen Mitteln ohne Schwierigkeit durchfahren. Die Kraftübertragung auf feststehende Maschinen, z. B. kleine Pumpen mittelst Seil ohne Ende kommt nur selten und dann wohl immer neben der den Hauptzweck bildenden Förderung vor.

Tl

d::i

Die Gestänge sind zurzeit in Schächten (Schachtgestänge) noch vielfach im Gebrauch; dagegen werden die Feldgestänge immer seltener, welche früher zur TJebertragung einer Wasserkraft bis zum Schachte, oft auf weite Entfernungen, über Tage dienten und zuweilen auch auf Strecken und Stollen unter Tage Verwendung fanden (am Oberharz Geschleppe genannt). Auch die sogen.

C| T." J»

Fig. 1. Bruchschwinge.

Fig. 2. Verlaschung hölzerner Stangen.

Treibgestänge, welche die drehende Bewegung eines unter Tage eingebauten Wasserrades auf die über Tage befindliche Seilkorbwelle übertragen, gehören der Vergangenheit an. — Dort, wo der Form der Baue wegen, z. B. in Schächten, deren Neigungswinkel sich ändert, die einzelnen Teile eines Gestänges einen Winkel einschliessen, werden drehbar verlagerte Hebel (Schwingen) eingeschaltet; die Gestänge sind an L J Bolzen befestigt. Weicht der Winkel erheblich von 180° ab, so werden Winkelhebel G'-j-A'-'k1 eingebaut; sie heissen Bruchschwingen oder Kunstkreuze, wenn sie in der r Vertikalebene, Wendedocken, wenn sie in der Horizontalebene schwingen (siehe Fig. 1, vgl. auch Fig. 5, Bd. 4, S. 71). In flachen Schächten werden die Gestänge auf Walzen geführt und zwar mittelst angelegter Schlepppfosten oder Schleppschienen, um die Abnützung der Gestänge selbst zu vermeiden. Auch in senkrechten Schächten sind die Gestänge gegen seitliche Schwankungen durch entsprechende Führungen zu schützen.

Bei Neuanlagen werden Gestänge nur noch in senkrechten Schächten für Fahrkünste (s. Fahrung) und für Wasserhaltungsmaschinen benützt und zwar dort, wo dasErsaufen (s. Wasserhaltung) einer unterirdisch aufgestellten Mas chine zu fürchten sein würde und wo von einer grösseren Anzahl Sohlen, wie beim Gangbergbau, Wasser zu heben ist. Es bilden daher die Gestängemaschinen, bei denen die Kraftmaschine (Wasserrad, Turbine, Wassersäulenmaschine, Dampfmaschine) über Tage oder über dem Stollen steht und mittelst Gestänge die Pumpensätze betreibt, einen Gegensatz zu den unterirdischen Maschinen, bei denen die Kraft-und Arbeitsmaschine unmittelbar zusammen angeordnet sind und die Kraft durch eine Leitung (Dampf, Presswasser, Pressluft, Elektrizität) zugeführt wird. Die alte Bezeichnung der Gestängemaschinen als Künste und der dieselben treibenden Wasserräder als Kunsträder hat sich bis jetzt erhalten. — Die Gestänge bestehen aus Holz, Eisen oder Stahl; Fig. 2 zeigt die Verbindung hölzerner Stangen (Schloss genannt) durch Verlaschung; die früher übliche Verbindung, bei der die Stangen mit entsprechenden seitlichen Einschnitten an den Enden unmittelbar an

einander gelegt und durch übergeschobene Ringe und Schraubenbolzen festgehalten wurden, nannte man Verkümmern Massive Stangen aus Eisen oder Stahl erhalten an den Enden verdickte Köpfe, welche durch einen aus zwei Hälften bestehenden, durch Schraubenbolzen zusammengehaltenen Muff umschlossen werden. Gestänge, deren Querschnitt aus mehreren Profi leisen besteht, bedürfen besonderer Verbindungsteile nicht, wenn die Stossstellen der einzelnen Eisenlängen gleichmässig gegen einander versetzt sind. — Ueber den seitlichen Anschluss kleinerer Pumpenkolben an die Gestänge mittelst Stangenhaken oder Krümse und die axiale Verbindung grösserer Kolben mittelst Scherengestängen oder Uebergabelungen s. W a s s e r h e b u n g.

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mit Fangbacken B.

Fig. :i. Mechanisches Gegengewicht.

Die Gestängegewichte werden zum Teil dadurch ausgeglichen, dass zwei gleich schwere Ge stänge mit der Kraftmaschine so verbunden sind, dass eines stets in der Abwärtsbewegung begriffen ist, während das andere angehoben wird; zum Teil sind Gegengewichte in verschiedener Anordnung vorhanden und zwar entweder mechanische Gegengewichte (Fig. 3), d. h. zweiarmige Hebel, deren eines Ende mittelst Ketten an das Gestänge angeschlossen und deren anderes Ende entsprechend belastet ist, oder NVassersäulen-Gegengewichte. Sie bestehen aus Plungerkolben, die an das Gestänge angebaut sind ^ und entweder auf eine AVassersäule von entsprechender Höhe oder auch mittelst Wasser, welches in einer kürzeren Rohrleitung eingeschlossen ist, auf einen durch Gewichte belasteten vertikalen Plunger wirken (Akkumulator). Das Uebergewicht des Gestänges hebt beim Niedergang das Gegengewicht, während letzteres beim Gestängeaufgang das Gestängegewicht heben hilft. Damit der Hubwechsel — Uebergang des Gestänges aus der einen in die andere Bewegungsrichtung — stossfrei erfolgt, verbindet man mit hin- und hergehenden Fig.4. Fanglager i Maschinen ein Schwungrad. Für den Fall 1111 es ange <r eines Gestängebruches oder notwendig werdender Auswechslung einer Stange müssen Fang- oder Aufsetzvorrichtungen angebracht sein. Den Fangscheiben (vergl. Bd. 4, S. 71, Fig. 6), welche bei zwei nahe an einander befindlichen Gestängen, wie z. B. an Fahrkünsten angewendet werden, sehr ähnlich ist die Fang wage, ein auf horizontaler Axe verlagerter zweiarmiger, gleichschenkliger Hebel, der an beiden Enden durch Ketten mit den Gestängen verbunden ist. Die Anbringung von Fangbacken B am Gestänge G in Verbindung mit festen Fanglagern L wird durch Fig. 4 veranschaulicht; ähnliche Einrichtungen heissen am Oberharz Fangquetsche.

In tiefen Schächten und bei grosser Leistung der Pumpen werden die Gestängegewichte sehr gross ; man versuchte daher die Aufstellung unterirdischer Wasserhaltungsmaschinen und führte denselben Kesseldampf als Betriebskraft zu (Druckhöhen von 500 m bereiten heute keine Schwierigkeiten). Auch andere Maschinen, besonders Ventilatoren und .Seilbahnmaschinen wurden unterirdisch eingebaut. Die nicht ganz zu vermeidende Wärmeausstrahlung der Dampfleitung, die hohe Temperatur der Maschinenräume, der zuweilen sehr fühlbare Mangel an Kondenswasser und der Wunsch nach kleinen Abmessungen für die unterirdischen Maschinen führte zur Benützung von Druckwasser und zwar zunächst heim Vorhandensein eines tiefen Stollens zur Anwendung des natürlichen Wasserdruckes, indem bei Aufstellung der Maschine im Schachttiefsten das verbrauchte Ivraftwasser wieder bis auf den Stollen hinaufgedrückt wurde, also eigentlich nur das Gefälle bis auf den Stollen als nutzbarer Druck in Bechnung gestellt werden konnte. Später griff man zur künstlichen Erzeugung von Presswasser bis über 200 Atm. Druck; nach Ueberwindung gewisser Schwierigkeiten rücksichtlich dauernd guter Abdichtung der Rohrleitungen und Vermeidung von Wasserstüssen hat man, wie in vielen anderen Industrien, grosse Erfolge damit erzielt. — Wenn man auch in einzelnen Fällen Maschinen in ziemlich grossen Entfernungen vom Schachte durch Dampf oder Presswasser betrieben hat, so wird eine allgemeine Anwendung dieser Betriebskräfte in den eigentlichen Abbau-leldern sich deshalb nicht ermöglichen lassen, weil beim Dampf die Wärme störend und die Kondensation umständlich ist, Presswasserleitungen aber sich, ganz abgesehen von der Zurückführung des Betriebswassers, in druckhaften Strecken kaum dicht erhalten lassen würden und dadurch bedeutende Kraftverluste unvermeidlich wären [3]. — So ist denn Pressluft von bis zu 6 oder 7 Atm. Spannung, welche durch Kompressoren über Tage erzeugt und durch ausgedehnte Rohrleitungen bis in die Abbaufelder verteilt wird, heute noch die

hauptsächlichste Betriebskraft für alle Arten kleiner, untertägiger Maschinen insbesondere für Bohr- und Schrämmaschinen. Gegenüber der grossen Bequemlichkeit im Betriebe und dem Vorteile, dass die Pressluft entweder unmittelbar oder nach der Verwendung als Betriebskraft zur Ventilation erheblich beiträgt, kommt der allerdings niedrige Wirkungsgrad namentlich auf Kohlenwerken, wo minderwertiges Brennmaterial in Menge vorhanden ist, kaum in Betracht. — Die Elektrizität, deren hoher Wirkungsgrad und bequeme Uebertragung allseitig anerkannt werden, dürfte für Kohlengruben mit viel Schlagwettern oder Kohlenstaub zur Benützung in den Abbaufeldern noch nicht völlig einwandfrei erscheinen.

Litteratur: Zu vergl. die allgemeinen Werke über Bergbaukimde (s. d.).    [1] Pfähler,

Zeitschrift für das Berg-, Hütten- u. Salinenwesen im preussischen Staate, Berlin 1876, Bd. 24, S. 85. — [2] Undeutsch, Wassertransmission im Albertschachte zu Zanckeroda; im Jahrbuch für das Berg- u. Hüttenwesen im Königreich Sachsen, 1887, Bd. 1, S. 54. — [3] Neuere Ausführungen finden sich in grösserer Zahl erwähnt in der unter [1] genannten Zeitschrift und zwar in dem Artikel „Versuche und Verbesserungen beim Bergwerksbetriebe in Preussen“, welcher seit dem 24. Bande, 1876, alljährlich, früher alle zwei bis drei Jahre wiederkehrt. Treptow.

Kraftübertragung, pneumatische, wird dadurch bewirkt, dass man die Luft in einer Kohrleitung durch eine Luftpumpe, die an ihrem einen Ende angeschlossen ist, verdichtet oder verdünnt und die Druckdifferenz zwischen dieser und der äusseren Luft zum Betriebe einer am andern Ende angeschlossenen Luftmaschine benützt. Luftpumpe und .Luftmaschine sind aber nicht immer ausgebildet und können bis auf einen Kolben oder eine Flüssigkeitssäule, die sich in der Leitungsröhre verschieben, reduzirt sein. Bei den Säugpumpen verschwindet auch noch, sobald die Flüssigkeitssäule bis zum Kolben angesaugt ist, die Luftleitung. Pneumatische Kraftübertragung wird angewendet: zur Kraftverteilung in Städten, zum Betriebe unterirdischer Gesteinsbohrmaschinen, Wasserhaitungs- und Fördermaschinen, pneumatischer Aufzüge, Kaminen und Hämmer, pneumatischer Eisenbahnen und Kohrposten, sowie zur Flüssigkeitsverdrängung bei Pumpen, Taucherglocken und pneumatischen Gründungen. Zur Uebertragung bedeutenderer Kräfte bedient man sich der durch „Luftkompressoren“ (s. d.) verdichteten Luft. Der Wirkungsgrad solcher Kompressoren ist je nach Konstruktion und Ausführung sehr verschieden.

Die beim St. Gotthard-Tunnel zur Anwendung gekommenen Colladon-Kompressoren (Bd. 3, S. 70) leisteten etwa 50% der theoretischen Arbeit, die geliefert werden müsste, wenn das angesaugte Luftquantum ohne AVarmezunahme (isothennisch) verdichtet würde. Die älteren Paxmannschen Kompressoren der Pariser Druckluftanlage ergaben 70%, und die durch Riedler verbesserten 83 % Nutzarbeit.

Wenn die Luft sogen, „nassen Kompressoren“ entströmt, führt sie so viel Feuchtigkeit mit, dass sie einen Trockenapparat passiren muss, ehe sie in den Luftbehälter und von da in die Leitungsröhre gelangt. Ist die Leitung sehr lang, so schaltet man auch in sie noch Entwässerungsapparate ein. Diese Trocken- und Entwässerungsapparate gleichen den bei Dampfleitungen gebräuchlichen. Erleidet die Luft bei ihrem Durchgänge grosse Geschwindigkeitsänderungen, so hat dies einen beträchtlichen Druckverlust zur Folge. Nach Versuchen von Riedler und Gutermuth [3] beträgt dieser bei einem der grossen Trockenapparate der Pariser Druckluftanlage 0,15 Atm., wrenn die auf 6 Atm. gespannte Luft mit etwas mehr als 7 m Geschwindigkeit durch die Leitung strömt, während die kleineren siphonartigen Entwässerungsapparate einzeln keinen merklichen Druckverlust verursachten. Die Luftbehälter, die einfach cylindrischen Dampfkesseln gleichen, dienen bei ausgedehnten Leitungen ebenfalls mehr zur Entwässerung als zur Druckregulirung, da grössere Druckschwankungen wegen der Grösse des in der Leitung enthaltenen Luftvolumens ohnedies nicht eintreten. Sie sind deshalb mit Wasserstandszeiger und Wasserablasshahn, sowie mit einem Sicherheitsventile versehen. Im übrigen ergaben die Versuche an der Pariser Leitung von 300 mm Durchmesser [3], dass der Druckverlust durch Undichtheit, namentlich bei den neueren Strecken, so unbedeutend war, dass er kaum in Betracht kommt. Der Luftwiderstand der Leitung hatte bei einer Strecke von 3340 m Länge, worin keine grossen Trockenapparate vorkamen, einen Druckverlust von 0,05 Atm. pro Kilometer

Länge zur Folge, und bei der ganzen Leitung von 16,502 m Länge mit vier grossen Trockenapparaten einen solchen von 0,07 Atm.

Aus (len Versuchen von Stockaiper am St. Gotthard-Tunnel, von Devillez an der Druckluftleitung der Kohlengrube Levant du Flenu in Belgien, von Riedler und Gutermuth an der Pariser und aus eigenen Versuchen an der Offenbacher Druckluftanlage hat Lorenz [6] die

0,52

empirische Formel abgeleitet:

dp

To

. —jT ■ L . w², worin dp=px —p₂ den Druck-

lh P% i die Länge (jer Leitung

in Kilometern, D ihren Durchmesser in Millimetern, w die mittlere Geschwindigkeit der Luft in der Leitung in Metern pro Sekunde, To die absolute Temperatur beim Gefrierpunkte = 273° und T die absolute Temperatur der Luft = 273 ⁰ -)- t⁰ bedeutet. Hat man darnach den relativen

Da die Geschwindigkeit w dem

Quadrate des Röhrendurchmessers D umgekehrt proportional ist, so ist nach obiger Formel der relative Druckverlust etwa der 5% Potenz von D umgekehrt proportional. Deshalb sollte der Röhrendurchmesser möglichst gross genommen werden, soweit es mit den dadurch wachsenden Kosten der Leitung und der Enge der Tunnelräume vereinbar ist. Die Geschwindigkeit w sollte (j m nicht übersteigen. Erscheint dies unzulässig, so sollte man die Luft stark komprimiren, um im Verhältnis zu dem angesaugten Luftvolumen geringen Leitungswiderstand zu erhalten, da die zur Kompression nach der Isotherme erforderliche Arbeit dem natürlichen Logarithmus des Koinpressionsgrades proportional ist, also beispielsweise bei Verdopplung des letzteren nur 1,3 mal so gross wird.

Luftmotoren für Bergwerks- und Gesteinbohrmaschinen (Bd. 2, S. 597 u. 609) arbeiten meist ohne Expansion, so dass dabei im allgemeinen die Kompressionsarbeit verloren geht und nur die zum Hinausschieben der verdichteten Luft aus dem Kompressor nutzbar gemacht wird. Reichliche Luft* Zuführung zur Ventilation des Tunnels oder der Grube ist so wichtig, dass es liier auf Ersparung von Druckluft nicht ankommt. — Wird Expansion im Luftmotor angewendet, so sinkt dabei die Temperatur so sehr, dass alsbald Eisbildung stattfindet, wenn die verdichtete Luft mit der Temperatur der Atmosphäre eintritt und während der Expansion keine Wärme zugeführt wird.

Radinger beobachtete in solchem Falle an einem Motor der Pariser Druckluftleitung bei •G/s Atm. und 17° C der eintretenden Luft eine Temperatur der ausströmenden von —60° 0. In 10 Minuten fror das Ausströmungsrohr zu. Zum Erwärmen während der Expansion empfiehlt sich am meisten das Einspritzen von Wasser durch einen Zerstäuber, wenn es ohne besondere Kosten genügend warm zu haben ist. Ingenieur Cornet, dem auf der Grube Levant du Flenu von einem Grubenbrande her Wasser von 20,5° zur Verfügung stand, benutzte dies als Einspritzwasser für eine pneumatische Fördermaschine und erreichte durch Einspritzung von 1,7 1 pro cbm angesaugter Luft 95 % Nutzeffekt der Maschine. Die Temperatur des Einspritzwassers sank hierbei auf 14,5° und die der Druckluft von 21,5° auf 5°. Ein weit einfacheres und vorteilhafteres Mittel, das Ueberschreiten des Gefrierpunktes bei der Expansion zu verhüten, ist die von Victor Popp bei der Pariser Druckluftanlage angewandte Erwärmung der Druckluft vor ihrem Eintritte in die Maschine. Sie erfolgt in einem eisernen Ofen, zwischen dessen doppelten Wandungen die Druckluft in senkrechten, durch eingegossene Rippen gebildeten Kanälen auf und nieder streicht und mit einem stündlichen Kohlenverbrauche von nur 0,09 bis ⁽⁾T kg' pro Hl’ der Luftmaschine auf eine etwa um 150° höhere Temperatur gebracht wird. Durch diese AVärmezufuhr wird das Arbeitsvermögen der Druckluft etwa auf das einundein-halbfache gesteigert. Sie strömt mit 5 Atm. Spannung und etwa 170° C in die Maschine, expandirt und tritt mit einer Temperatur von etwa + 8 ⁰ aus. Es wird auf diese Weise nicht die Eisbildung verhütet, sondern es können auch infolge der Energiesteigerung durch Wärmezufuhr bei guter Konstruktion der Luftmaschine von dieser etwa 15% mehr Arbeit abgegeben werden, als die Verdichtung der verbrauchten Luftmenge erfordert.

Als Luftmaschinen sind vorhandene Dampfmaschinen verwendbar; doch ergeben eigens zu diesem Zwecke und gut konstruirte Maschinen einen beträchtlich höheren Wirkungsgrad.

Die früheren einpferdigen, rotirenden Pariser Motoren waren sehr mangelhaft, arbeiteten ohne A orwärmung und verbrauchten etwa 70 cbm Luft pro HP und Stunde. Der AVirkungs-grad der gesamten Anlage war dabei W =15 °/₀. Neuere rotirende Luftmotoren ohne Vorwärmung verbrauchen 30 cbm; bei einer Vorwärmung von 50° aber nur 24 cbm, W = 43%. Kleinere Kurbeldampfmaschinen, als Luftmotoren benutzt, verbrauchen 17—21 cbm Luft pro HP und Stunde, W = 50 — 62%. Eine 80-pferdige ehemalige Dampfmaschine, mit Druckluft betrieben, verbrauchte bei 160° Vorwärmung 13 cbm Luft pro HP und Stunde, W= 80 %. Alit eigens zu diesem Zwecke und gut konstruirten Luftmaschinen kann ein Luftverbrauch von etwa 9 cbm pro HP und Stunde erreicht werden, 1F=115%, wie bereits erwähnt.

Die geringeren Gesamtwirkungsgrade von oft nur 10 bis 20 °/o und im all" gemeinen von 15 bis 30%, die früher bei pneumatischen Kraftübertragungen zum Betriebe von Bergwerks- und Gesteinsbohrmaschinen beobachtet wurden,

D 1.30933

Pm

Verlust, p,„ die mittlere Spannung in der Rohrleitung

Druckverlust

nur

dp

Pm

n berechnet, so ist p₂

2 -\-n

Pi-

hatten ihren Grund nicht nur darin, dass die Luftmotoren ohne Expansion arbeiteten, sondern auch in mangelhaften Konstruktionen der Kompressoren, zu enger Luftleitung und hauptsächlich darin, dass die Druckluft nicht vorgewärmt wurde.

Litteratur: [1] Pernolet, L’air comprimé et ses applications, Paris 1876. — [2] Riedler, Gesteinsbohrmaschinen und Luftkompressionsmaschinen, XV. Heft d. österr. Berichts über die Weltausstellung in Philadelphia 1876, Wien 1877. — [3] Riedler, Die Kraftübertragung durch Druckluft in Paris, Zeitsclir. d. Vereins deutscher Ingenieure, Jahrgänge 1889, 1890, 1891. —

[4] Dolezalek, Lufttransmission im Gotthardtunnel, Zeitschr. d. Architekten- u. Ingenieurvereins, Hannover 1880. — [5] Gutermuth, Die Druckluftanlage in Offenbach, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingenieure, Jahrg. 1892. — [6] Lorenz, H., Die Spannungsverluste in langen Druckluftleitungen, ebendaselbst S. 621 u. 835. — [7J Handbuch d. Ingenieurwissenschaften, Bd. 4, Kap. 2. Th. Beck.

Kragen (Auskragen), s. v. w. Hervorragen, Ausladen.

Wcinbrenner.

Kragholz, ein über eine Stütze oder Mauer vorragendes Holz, das zur Unterstützung von aufliegenden Teilen dient (s. Sattelholz).

Kragsclimiege, Abschrägung an einem ausladenden Baugliede, wie Platte, Kämpfer, bei welchen die weitere Ausladung oben liegt.

Kragsims, ein Gesims, das ausladend einen darauf stehenden Gebäudeteil, wie Erker und dergl. unterstützt.

rippii*

Kragsteine, vor die Flucht einer Mauer vortretende Steine, welche entweder die

Spannweite einer Ueberdeck- __

ungskonstruktion (Gewölbe oder f

Balkendecke, s. Fig. 1 und 2) r___

verkleinern oder den Pfosten

g=|g||2=3

Sri

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=r=—..

1.1. ■ it

Fig- 1-

Pig. 2.

Fig. 3.

oder der Schwelle, den Gurtoder Gratbogen einer höher

hinauf ragenden Wand-, Dach- oder Gewölbekonstruktion als Stütze dienen sollen (s. Eig. 3) und der Belastung entsprechend zu dimensioniren sind. Bei den Profan- und Kirchenbauten des Mittelalters erhielten derartige Kragsteine häufig eine reiche Profilirung und sogar figürlichen Schmuck.

Litteratur : Viollet-Ie-Duc. Dictionnaire raisonné de l’architecture française etc., Paris

1861, Bd. 4.

L. 7>. Willmann.

Kragträger, s. Gelenkträger, kontinuirlicher, Bd. 4, S. 540.

Kragträgerbrücken, Brücken, deren Hauptträger als kontinuirliche Gelenkträger (s. d., ferner Eiserne Brücken) ausgeführt sind. Man bezeichnet sie auch als Auslegerbrücken, Konsolträgerbrücken, Brücken mit Gerberschen Gelenkträgern, Cantileverbrücken. Das System wird gewöhnlich auf drei oder mehr Oeffnungen angewendet, in einigen Beispielen sind jedoch auch Brücken mit bloss einer Oeffnung mit Kragträgern, die dann an den Widerlagern eine Verankerung erhalten mussten, ausgeführt worden (Sukkur-Brücke in Indien).

Melau.

Krammen, s. v. w. Klammern.

L. v. Willmann.

Krampe wird bei den Maurern und Steinhauern auch die Kreuzhacke oder der Kreuzpickel (s. d.) genannt; sonst bedeutet Krampe ein mit zwei umgebogenen Spitzen versehenes Eisen, wie es im Hochbau zum Zusammenhalten der Wechsel- und Stichbalken benützt wird, oder wie es zur Aufnahme eines Vorhängschlosses nach übergelegter Schlinge dient.

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Krampziegel (Kr empzie gel), Dachziegel, die ähnlich den holländischen Pfannen, so geformt sind, dass die eine Langseite if einen nach unten hohlen Wulst zeigt, welcher den etwas aufgebogenen Rand des Naclibarziegels überdeckt, während der Rand des Ziegels selbst vom anderen Nachbarziegel überdeckt ! wird, wie in nebenstehender Eigur dargestellt ist. Ausser dieser } hier gezeichneten Eorm werden noch verschiedene andere Formen solcher Krampziegel angefertigt, deren Konstruktionsprinzip ebenfalls das angegebene ist.

Litteratur: Baukunde des Architekten, 4. Auf!., Berlin 1895, Bd. 1,    |

1. Teil.    K. Dümmler.

Kranbrücke, s. Bewegliche Brücken, B. 2, S. 326.

Krane (Kraniche), Maschinen, welche vornehmlich zum Heben und Fortbewegen grosser Lasten dienen, während Flaschenzüge für die kleinsten, Winden

für mittlere Lasten bis etwa 2—3000 kg angewendet werden. Kleinere Krane haben eine Tragkraft von 2—3000 kg, mittlere von 4—6000 kg, während die schwereren Krane für 10—20 000 kg und darüber ausgeführt werden. Die grössten Lasten, welche von den sogen. Ufer kr an en (Kaikrane) bewältigt werden, betragen 100-—150 t. — Die ausserordentlich zahlreichen Kran-Konstruktionen lassen sich nach verschiedenen Gesichtspunkten in Unterabteilungen ordnen, so bezüglich ihrer Beweglichkeit im Raume, in feststehende und fahrbare Krane, bezüglich der zur Hebung der Last angewendeten Kraft in Krane mit Handbetrieb, Transmissionskrane, Dampfkrane, hydraulische, elektrische und pneumatische Krane. Die wichtigsten Typen der einzelnen Hauptklassen sind folgende:

Feststehende Krane. Sie gestatten entweder eine Drehung um eine lotrechte Axe, Drehkrane, oder eine Horizontalverschiebung der Last nach erfolgter Hebung, Bockkrane, oder eine Ausschwenkung der Last, also eine Drehung des Kransystems um eine horizontale Axe, Scheren-, Masten Ufer-, auch Wippkrane genannt.

Der einfachste Drehkran ist der Wandkran (Fig. 1), welcher aus einem einfachen, moist dreieckförmig ausgebildeten Träger besteht, welcher in zwei Lagern drehbar gelagert ist. Die Drehung ist um etwa 180° ausführbar. Das zur Hebung der Last dienende Windwerk, eine gewöhnliche Kettenwinde, steht im Innern des Gebäudes und läuft die Lastkette über mehrere Rollen zu der Winde. Dieselben werden für Lasten von 200—1500 kg und Ausladungen von 1—2 m ausgeführt.

Der Magazinkran (Fig. 2) unterscheidet sich von dem ersteren dadurch, dass das Windwerk an ihm befestigt ist.. Derselbe besteht aus der lotrechten, mit oberem und unterem

Zapfen versehenen Strebe oder Säule, dem schräg liegenden ^ Auslader und einem horizon------I talen oder etwas nach oben

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Fig. 1.

Fig. 3.

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ansteigenden Verbindungsstück zwischen der Säule ____________

und dem Ausladerkopf. Der Kran ist meistens aus ■ :1 ~pĘmĄŚiA l’rofileisen, U-Eisen, Doppel-~ - Eisen und Flach- uMÊÊmMËZÊÊ?'"'*" eisen hergestellt, das Windwerk im unteren Winkel

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Fig. 4.

____ zwischen Strebe und Auslader eingebaut. Seine Tragkraft schwankt

jjf,u.: iMi:;'.l?|i;;iaüj:::--!.. zwischen 300 und 4000 kg, seine Ausladung zwischen 2 und 4 m, ■HHHnà sein Preis zwischen 500 und 1400 Ji.

Hi ISS

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Der Giessereikran (Fig. 3) besteht aus der lotrechten, pöj drehbaren Säule, dem horizontalen Auslader und zwei zur Unter-—ffijfe Stützung und Versteifung dienenden Streben. Auf dem meist zwei-milk teilig ausgeführten Auslader läuft auf dem Doppel-*!⁻-Eisen (oder, yjM wenn der Auslader aus Holz hergestellt ist, auf besonderen kleinen Ijfci Laufschienen) die sogen. Laufkatze, welche meistens aus vier Mjjp kleineren Laufrollen und zwei grösseren Kettenrollen besteht, über JÊËm    welche letztere die am vorderen Ende des Ausladers befestigte Last-

IŁi    kette läuft ; dieselbe trägt unterhalb eine lose Rolle. an welcher

Hl    der eigentliche Kranhaken zum Befestigen der Formkästen, Kran-

fpiji    pfannen und sonstigen Lasten hängt. Eine über zwei feste Rollen

iü|t    am äusseren und inneren Ende des Ausladers laufende, geschlossene

. rN

Kette dient zur Horizontalverschiebung der Laufkatze und wird zu diesem Zwecke ein mit der inneren Rolle verbundenes Wind-2,.    ₀    werk von unten durch eine zweite Kette oder eine stehende Welle

lg'    bewegt. Das Lastwindwerk liegt wie beim Magazinkran im Winkel

zwischen Säule und Strebe und ist durch zwei, meist gusseiserne Schilde oder Platten mit den Lagern für die Wellen des Windwerkes an ersteren befestigt. Während der untere Zapfen in einem im Fussbodenfundament befestigten Spur- oder Fusslager ruht, wird der obere

in einem Lager geführt, welches an

einem meist strahlenförmig verlaufenden Balkengerüst befestigt ist. Die Dachkonstruktion des Giessereigebäudes darf hierzu nicht verwendet werden, da der vom oberen Zapfen ausgeübte Horizontalschub eine Verschiebung oder Lockerung des Dachstuhls bewirken würde. Häufig läuft der obere Zapfen in einer gusseisernen Rosette mit eingesetztem Lager, welche durch acht oder mehr kräftig im Mauerwerk verankerte Spa stangen gehalten ist. Die Giessereikrane werden für Hand- und Dampfbetrieb ausgeführt und im ersteren Falle für Lasten bis zu 5000 kg, im letzteren bis zu 10 000 kg bei einer Ausladung von 4    6 m bei den ersteren, 8—14 m bei den grösseren, auch in Eisenhüttenwerken zur An

wendung kommenden Nummern ausgeführt.

nn-

Ein Drehkran mit fest-stehender Kran säule ist in Fig. 4 dargestellt. In der im Fundament punk-m I I ""    tirt gezeichneten Fundamentrosette ist

eine, meist hohle, gusseiserne oder gussstählerne Kransäule befestigt, welche den ganzen Kran trägt und eine Drehung desselben um 360° ermöglicht. Das eigentliche Krangerüst

besteht aus dem schrägen Auslader,    ' 1

...................»wzwei Zugstangen und zwei die Ver-    Ą*T"fi

bindumg zwischen ihnen herstellenden ||jj BjB gusseisernen Schildern, zwischen welchen oben eine auf den oberen Kransäulenzapfen sich stützende Traverse mit Spurlager, unten bei kleineren Ausführungen ein um die Säule sich herumlegender King, bei grösseren ein Rollenkasten mit (meist zwei) Laufrollen angebracht ist. Das Windwerk ist bei kleineren Kranen am Auslader, bei grösseren an den Kranschilden befestigt.

Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 5 abgebildet, der sogen. Fairbairnkran (Kaikran), bei welchem der Kranauslader aus einem einzigen, schnabelförmig gekrümmten, häufig auch im oberen Teil horizontal laufenden, kastenförmigen Träger besteht, welcher sich auf die im Innern befindliche, feste Kransäule stützt. Die Lastkette ist am vorderen Ende des Auslegers befestigt, geht über eine frei hängende lose Rolle, eine Laufrolle im Kopfe des Kranes und mehrere Leitrollen auf dem Rücken des Auslegers zum Lastwindwerke. Ein zweites (in der Figur unten rechts ersichtliches) kleineres Windwerk dient zur Drehung des Kranes. Diese Krane finden namentlich vielfache Anwendung als Uferverladekrane und werden Lasten von 4000—10 000 kg, Ausladungen und Rollenhöhen über dem Uferniveau von 5—7 Va m bei einem Preise von etwa 3000—8000 Ji. ausgeführt.

irmn:

Fig. 6.

Fig. 5.

für

6oTonri.Max.Last

Ein Bockkran ist in Fig. 6 dargestellt. Sie finden auf Bahnhöfen und auf Fabrikhöfen zum Verladen aus Fuhrwerken in Eisenbahnwaggons und umgekehrt sehr zahlreiche Anwendung. Auf dem Krangerüst bewegt sich die Laufkatze, ähnlich wie bei den Giesserei-kranen, hin und her, so dass nach der Hebung eine horizontale \ Verschiebung der Last um etwa 2—3 m vorgenommen werden kann, worauf dieselbe wieder niedergelassen wird. Die Führung der Lastkette ist aus der Figur zu ersehen; die zur Verschiebung der j Katze dienende endlose Kette wird in ähnlicher Weise wie bei den I Giessereikranen bewegt. Bei allen j Bockkranen ist die innere lichte !j Höhe und Breite durch das Normally- profil der Eisenbahnwagen be-“i stimmt. Ihre Tragkraft schwankt zwischen etwa 3000 und 20000 kg, ihre lichte Spannweite zwischen 4,5 und 7,5 m, ihre lichte Höhe zwischen 3,8 und 7 m und kosten dieselben ohne Fundamentbauten ca. 2000—6000 Ji.

Die weitaus grössten und tragfähigsten Krane sind die sogen. Wippkrane, auch Scheren-, Masten-, Derrickkrane genannt. In Fig. 7 ist die Anordnung eines solchen Kranes einschliesslich Maschine, Kessel und Kesselhaus dargestellt [1]. Der Kran besteht zwei mächtigen cylindrischen Streben A von je 34,1 m Länge und einem mittleren, kastenförmigen Auslader B von 44,8 m Länge, welcher am oberen Ende gelenkig mit dem die beiden Streben aufnehmenden Krankopf, am unteren Ende ebenfalls gelenkig mit einem Schuh verbunden ist, welcher von einer starken horizontalen Schraube von ca. 15 cm Länge gehalten wird, durch deren Drehung der Auslader, und somit der ganze Kran, um einen bestimmten Winkel um die vertikale Lage nach aussen und innen gedreht werden kann. Bei der innersten Stellung (in Fig. 7 mit gestrichelten Linien angegeben) hängt die Krankette gerade über der Mitte des am Ufer entlang führenden Schienengleises; in der äussersten ausgeschwenkten Stellung beträgt die Ausladung noch etwa 12 m. Die Tragkraft dieses Kranes beträgt 60 t ; doch sind auch bereits solche für 100 t und mehr Tragkraft ausgeführt. Am Krankopf hängt ein (meistens vier- bis sechsfacher) Flaschenzug und geht die Lastkette von dort nach dem Windwerke Wi, während das im Maschinenhaus liegende Wind werk W die Drehung der Schraube

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•B

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Fig. 7.

D fir

aus

Lu eg e r, Lexikon der gesamten Technik. V.

44

•ti

und Schwenkung des Krangestells bewirkt. Beide Windwerke werden durch die im Maschinenbaus liegende Dampfmaschine D angetrieben. Krane dieser Art finden sich in den grossen Hafenstädten, so in Hamburg, Antwerpen, London etc., während der in Fig. 7 dar-gestellte Kran sich im Arsenal zu Pola befindet.

Die fahrbaren Krane sind ent-

, hV]I'L

19

weder Drehkrane, Bockkrane oder Laufkrane. Erstere finden namentlich auf Bahnhöfen und in Hafenanlagen, Bockkrane auf Bahnhöfen, Baustellen und in Fabriken, Laufkrane nur in Fabriken Anwendung.

Ein fahrbarer Drehkran mit Handbe-

"" “ trieb, wie ersieh auf vielen Bahnhöfen findet, ist in Fig. 8 abgebildet. Derselbe hat die Form eines 22AA    freistehenden Drehkrans mit fester Säule; nur ist

die letztere auf der Plattform eines kräftigen Eisenbahnwagens befestigt. Zur Erhöhung der Stabilität ist der Kran mit einem verstellbaren Gegengewicht versehen, welches je nach der Grösse der zu hebenden Last mehr oder weniger weit vom Mittelpunkt des Kranes entfernt wird. Der Auslader ist bei kleineren Ausführungen aus Holz oder Gusseisen, in letzterem Falle meist von sternförmigem Querschnitt, oder bei grösseren Ausführungen als hohle, aus Eisenblech hergestellte Säule gebaut. Zur Erhöhung der Stabilität

sind diese Krane meistens noch mit Schienenzangen versehen, welche an die Schienenköpfe festgeklemmt und durch Schrauben angezogen werden können, wodurch der ganze Kranwagen an der Arbeitsstelle festgehalten wird. Diese Krane werden meistens für eine Tragkraft von 3000—10 000 kg, eine Ausladung von 3—5 m ausgeführt und kosten etwa 2000—8000 Ji.

Ein fahrbarer Drehkran mit Dampfbetrieb ist in Fig. 9 abgebildet,

Ü welcher als Kaikrau häufige Anwendung findet. Auf dem auf vier Bädern laufenden Untergestell ist die kräftige Kransäule befestigt, welche als Drehaxe des ganzen Systems dient. Das letztere ist auf einer soliden Plattform aufgebaut, welche sich mittelst zahlreicher Laufrollen auf das Untergestell stützt und. auf demselben drehbar ist. Auf der Plattform ist vorn der schnabelförmige, teilweise als Kasten-, teilweise als Gitterträger ausgebildete Auslader befestigt, wäh-ri'iul hinten der stehende Dampfkessel und dahinter häufig noch ein schweres Gegengewicht angebracht ist. Die zum Betriebe des Wind- und Drehwerkes und zur Fortbewegung des Krans dienende stehende Zwillingsdampfmaschine und das Windwerk ist an der Innenwand des Ausladers belestigt, während der Maschinist zwischen dieser und dem Kessel seinen Stand hat. Diese Kraue werden für eine Tragkraft ausgeführt und kosten etwa 14 000—16 000 Ji.

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Fig. 8.

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Fig. 9.

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3500—6000 kg, eine Ausladung von 6 bis 12 m

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Fig. 11.

Fig. 10.

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IHe fahrbaren Eockkrane unterscheiden sich von den feststehenden Bockkranen i lurch das Vorhandensein der Laufräder, wie aus Fig. 10 ohne weiteres verständlich ist.

Bei der ausserordentlich vielseitig ausgebildeten Klasse der Laufkrane unterscheidet solche mit Antrieb durch Zugketten von unten, Antrieb durch Handkurbeln von oben her, in welchem falle die Arbeiter auf einer an der horizontal beweglichen Laufkatze oder Laufkran winde befestigten Plattform stehen, ferner solche mit Seilantrieb. Antrieb durch eine längs di r Lauf bahn des Krans liegenden Welle oder Transmissionslaufkrane, und solche mit elektrischem Antrieb, welche in neuerer Zeit vielfach in Aufnahme gekommen sind. Das Wesen aller Lauf-

nur

man

krane besteht m zwei parallelen, quer zur Bewegungsrichtung liegenden, mit einander versteiften und auf Laufrollen fahrbaren Trägern auf welchen m der Längsrichtung der letzteren die zur HebungAer Last dienende Laufkatze verschoben werden kann. Jeder Laufkran ge-jp [ stattet daher, drei von einander unabhängige Bewegungen auszuführen, zwei zu einander senkrechte Horizontalbewegungen und die Vertikalbewegung oder Hebung der Last. Da die Querträger beliebig hoch und von beliebiger Spannweite ausführbar sind, zumal wenn dieselben k achwerksträger konstruirt werden, so können die breitesten Fabriklärme, Montagehallen u. s.w. mit solchen Kranen von beliebiger Tragkraft ausgerüstet werden. In grossen Werken finden sich Laufkrane von 2—3 m mittlerer Träger-, höhe, 20—30 000 kg Tragkraft und 10—20 m und mehr Spannweite. Das Schema eines einfachen Laufkrans ist in Fig. 11 dargestellt.

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Die Berechnung der Krane zerfällt in diejenige des Krangerüstes und diejenige des Lastwindwerkes nebst den Sicherheitsvorrichtungen, dem Sperrwerk und der Bremse (ausführlich behandelt in [2]).

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Fig. 12.

Eine besondere Klasse bilden die hydraulischen Krane, welche zu ihrer Arbeitsverrichtung Druckwasser von hohem Druck benötigen und sowohl als freistehende Drehkrane als auch als Giesserei- und Hüttenwerkskrane ausgeführt werden. Man unterscheidet ähnlich wie bei den hydraulischen Aufzügen (Bd..l> S. 567) direkt wirkende oder indirekt wirkende, je nachdem dieselben ohne oder mit Ketten- (oder seltener Seil-) flaschenzügen ausgerüstet sind.

Die Konstruktion eines direkt wirkenden hydraulischen Kr ans, speziell Giesserei oder Eisenhüttenkrans, ist aus Fig. 12 zu ersehen. Die aus zwei starken Profileisen gebildete Kransäule ist unten und oben mit je einer den Zapfen tragenden Traverse zusammengehalten, deren untere den Hubcylinder A trägt, während durch die obere das enge Druckwasserrohr B, welches am oberen Ende des letzteren mündet, eingeführt ist. Im Hubcylinder bewegt sich der massive Kolben C auf und nieder und hebt und senkt dabei den die Laufkatze D tragenden, durch eine mit Rollen E versehene Strebe F gestützten Auslader G. Die Verschiebung der Laufkatze auf dem Auslader geschieht hier von Hand, bei grossen Kranen dagegen noch durch besondere horizontale Druckcylinder, welche entweder ebenfalls direkt wirken oder mittelst einer um Rollen gelegten endlosen Kette die Verschiebung bewirken. Näheres in [3],

Klein, Schanzlin & Becker in Frankenthal liefern hydraulische Krane amerikanischen Systems, bei welchen der Kolben im Cylinder feststeht und der Cylinder durch Einlassen von Druckwasser über den Kolben gehoben bezw. durch Auslassen gesenkt wird. Am Cylinder befindet sich unten der Haken zum Auf hängen der Last. Diese Krane sind besonders für die Hebung kleiner Lasten bequem, weil leicht transportabel und mit Schlauchleitungen bedienbar. Weitere Bezugsquellen: Bochumer Ver. f. Bergb. u. Gussstahlfabrikation, Bochum; Briegleb, Hansen & Co., Gotha; Felten & Guilleaume, Mühlheim a. Rh.; Krupp-Gruson, Buckau-Magdeburg; Mohr & Federhaff, Mannheim ; Sachs. Maschinenfabrik, Chemnitz ; Zobel, Neubert&Co., Schmalkalden.

v. Ihering.

Litteratur: [1] Nach Riedler, Skizzen zu den Vorlesungen über Lasthebemaschinen, Aachen 1884. — [2] Weissbach-Herrmann, Ingen.-Mechanik, 2. Aufl., Braunschweig 1880, 3. Teil, 2. Abt.: Maschinen zur Ortsveränderung, S. 215 ff.; Pechan, Leitfaden d. Maschinenbaus, Reichenberg 1892, 3. Aufl , 1. Abt., S. ill ff. ; Deutsches Bauhandbuch, Berlin 1879, Bd. III, S. 52 u. 640 ff. ; Ernst, Hebezeuge, 2. Aufl., Berlin 1895 ; Rühlmann, Allg. Maschinenlehre, Bd. IV, Leipzig 1888; Uhland, Handbuch f. d. praktischen Maschinenkonstrukteur, Leipzig 1886, Supplementband, Abt. 4, Berechnung und Konstruktion der Hebeapparate ; Hüttentaschenbuch, 16. Aufl., Berlin 1896. Bd. I, S. 580 : Lasthebemaschinen ; Handbuch d. Ingenieurwissenschaften , 2. Aufl., Leipzig 1890, Bd. IV, Abt. 3, Lieferung 6: Die Hebemaschinen von Lincke und Gutermuth; ferner Inhaltsverzeichnis der Zeitschrift d. Ver. d. Ing. 1884 1893, Art. Hebezeug. — [3] Ernst, A., Beiträge zur Entwicklung der Hebewerke mit Druckwasserbetrieb, Zeitschr. d. Ver. d. Ing. 1890, S. 859, 893; 1891, S. 511 ff.

Krankenhaus, Heilanstalt, vulgo Spital, Gebäude der öffentlichen Wohlthätigkeit zur Aufnahme, Pflege und Heilung von Kranken; einzelne grössere Anstalten dienen auch zur Schulung und Heranbildung von Aerzten und Pflegepersonal. Hervorgegangen aus den mittelalterlichen Hospitälern (s. d.), gliedern sich die Krankenhäuser der Neuzeit in 1. allgemeine Krankenhäuser für innere (medizinische) und äussere (chirurgische) Krankheiten ; 2. Absonderungshäuser für ansteckende Krankheiten, als Blattern, Cholera, Fleck- und Gelbfieber,

Leichenbf

Pest, welche unbedingte Trennung fordern, sodann für Diphtherie, Scharlach, Masern, Kose und Keuchhusten, Darmtyphus und Ruhr, über welche die Ansichten geteilt sind; 3. Kinderkrankenhäuser; 4. Entbindungsanstalten; 5. Irrenanstalten (s. d.); 6. Militärlazarete ; 7. Hochschul-Kliniken zur Ausbildung der Studirenden. — Mit einer solchen Gliederung in Anstalten für spezielle Zwecke konnten die Anforderungen der Gesundheitslehre in streng systematischer Weise festgelegt werden, welche darin gipfeln, dass für die Krankenräume die Beschaffung von möglichst viel Luft, grösste Staubfreiheit und Reinhaltung anzustreben sei. Es wird daher verlangt 1. an Luftraum für ein Bett von Erwachsenen = 40—50 cbm, für Kinder = 25 cbm; 2. möglichste Trennung der Betten oder Beschränkung der Bettenzahl, d. h. für einen Saal höchstens 20 bis 30 Betten; 3. geregelte Lufterneuerung und zwar stündlich die doppelte Menge des Luftraums, mindestens 70 cbm pro Bett; 4. Vermeidung stehender Luftschichten; 5. eine freie, gesunde Lage der Anstalt, entfernt von dem Strassen-gewühl, am Wasser oder von Bäumen umgeben.

Ungenügender Luftraum haftet fast allen Krankenhäusern der vergangenen Jahrhunderte als Mangel an. Nur wenige Ausnahmen zeigen in eigenartiger Weise Krankensäle zu langen und breiten, sich kreuzenden Hallen ausgebildet, wie z. B. das Ospedale maggiore zu Mailand mit 3000 Betten, gegründet 1456. Die mittelalterlichen Krankenhäuser waren klosterähnliche

Anlagen mit Kreuzgängen und Kirchen ; spätere weltliche .—Anstalten sind geschlossene Gebäudegruppen, welche

_ einen oder mehrere Höfe umschliessen und meist in

STTli r, engen Strassen eingekeilt liegen. Als eine besonders Irockffiplatze. ungünstige Anlage sei das Hotel Dieu in Paris angeführt, das bis vor zwei Jahrhunderten das einzige der grossen Stadt während eines Zeitraums von 1000 Jahren

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geblieben war und zuletzt, mit §|p 5000 Kranken belegt, einem ||p Brande zum Opfer fiel, bei welchem ein grosser Teil der Kranken mit verbrannte. Das grosse Unglück hatte zur Folge, dass von nun an eine Aenderung in der Bauweise angestrebt wurde, ungefähr gleichzeitig mit Anregungen, welche von dem Menschenfreund John J||

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Howard (gestorben 1790) aus- îmz gingen. Der nächste Schritt zur ||f Besserung war, die geschlossenen |||

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Küche

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Verwaltung

30 40 50 60 70 SO 90 100m •

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10 5 0    10 30

Fig. 3.

Fig. 4.

Höfe aufzugeben, welche dem üü Zwecke des Gebäudes nur schädlich entgegenwirkten und zur Bildung von offenen Rechtecken überzugehen, so dass ein Mittelbau und zwei Flügel entstehen, welche drei Seiten eines Hofes umschliessen. Die Verbindung

der einzelnen Krankenzimmer u. s. w. erfolgt durch lange Gänge, welche an den Innenseiten liinfiihren. Es ist dies das Flurgang- oder Korridorsystem, welches den Vorteil der leichteren Ueberwachung und eines bequemeren, wohlfeileren Betriebs bietet, so dass es fiir Anstalten für 30—120 Betten mit geringen Mitteln am besten dient, ein Faktor, der in vielen Fällen auch heute noch schwer ins Gewicht fällt. Andere Grundrissformen hierbei sind die Linienform, Kreuz-und H-Form (Fig. 1—3). Immerhin aber fehlt es bei diesem System noch an einer genügenden Zuführung von frischer Luft, was nur beseitigt werden kann durch die Auflösung der zusammenhängenden oder Massengebäude in viele getrennte Einzelbauten, welche in einem oder mehreren Stockwerken die von Luft umspielten Krankenzimmer tu it den nötigen Nebenräumen enthalten und unter sich durch offene oder geschlossene Gänge verbunden sind. Dieses Pavillon- oder Blocksystem, welches zwar einzeln schon in Fngland zu Mitte vorigen Jahrhunderts zur Anwendung gekommen war (Hospital zu Stonehouse bei Plymouth), führte erst 100 Jahre später durch die Erbauung des Hospital de Lasiboisière ( Fig. 4) in Paris (1852) zu einer bahnbrechenden Gestaltung, die von nun an eine vielfache Nachahmung und weitgehende Entwicklung fand. Diese letztere wurde jedoch erst veranlasst und mächtig gefördert durch die reichen Erfahrungen, welche mit den im nordamerikanischen Bürgerkriege 1862 und den darauffolgenden grossen deutschen Kriegen verwendeten Barackenbauten der Kriegs lazarete gemacht wurden. Diese letzteren, welche in kürzester Zeit für viele I rumlerte von Verwundeten und Kranken zu erstellen waren, bestanden in leichten einstöckigen Holzbauten mit je einem grossen Saale zu 30 Betten und den nötigen Nebenräumen, in bestimmten Entfernungen angereiht an einen durchgehenden Verbindungsgang. Um den Fussboden des Saals um etwa 1,5 m über die Erde zu erhöhen, war der Bau frei auf Pfeilern oder Pfählen errichtet und somit der Krankenraum an allen Seiten von frischer Luft umgeben. Oft wurden

auch die Seitenwände mit weiten Oeffnungen versehen, um die denkbar grösste Luftzuführung

waren als in den

zu erreichen. Die Ergebnisse der Heilung in diesen leicht erstellten und luftigen Bauten

welche wäh-sich ausbil-diese Ba-ausreichend

überraschend günstig und die Sterblichkeit bedeutend geringer

bestehenden mehrstöckigen und geschlossenen Krankenhäusern,

rend des Krieges gar oft zu Herden ansteckender Krankheiten

deten. — Wenn auch für den Sommer sehr geeignet, konnten

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racken aber für den Winter eines rauhen Klimas nicht als

erscheinen. Man hat deshalb, um die erkannten

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Vorzüge zu verwerten, es versucht, nach diesem

Systeme, aber in dauerhaften Baustoffen, zunächst «pn SPÄTST

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einzelne Vergrösserungsbauten bestehender An- 11    ! p j

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stalten, besonders Absonderungshäuser für an-    n ff

steckende Krankheiten zu errichten, und ging dann «eJTgU jjJ

mehr und mehr dazu über, ganze Anlagen nach

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Fig. 5.

diesem Baracken-Blocksystem aufzuführen.

So entstanden die grossen städtischen Krankenhäuser in Fried-richshain (1873) [7] und [22], S. 434, und am Urbau (1894)

[19], [22], S. 442, sowie das allgemeine Krankenhaus zu Eppendorf bei Hamburg [19] (1885—1890), welche als neueste mustergiltige Anlagen zu bezeichnen sind. Der einzige Nachteil derselben dürfte in der grossen Weitläufigkeit zu suchen sein, welche die Verwaltung verteuert und erschwert. In England, wo am frühesten und auf das eifrigste nach Verbesserung der Krankenhäuser gestrebt wurde [3], [16], [15], haben noch folgende andere Bausysteme Eingang gefunden:

a.    Das Cotta ge-System, nach welchem für kleine Landorte und Fabrikanlagen auf dem Lande G-ebäude in kleinsten Verhältnissen erstellt werden, welche zwei Krankenzimmer zu 4—6 Betten mit den Nebenräumen, Küchen und Verwaltung u. s. w., sowie Operationszimmer enthalten. Deren Vorzug liegt in der rasch gebotenen Hilfe und einer weitgehenden Absonderung der Kranken [7]. Beispiel: Fig. 5, Cottagehospital zu Redhill, London.

b.    Die Rundsäle, Circular Wards, eine Erfindung des englischen Obersten Clarke, dessen System verschiedene Vorzüge nachgerühmt werden in Bezug auf günstige Verhältnisse des Innenraums, Verteilung des Sonnenlichts und des Windes, Mangel an Ecken, grosser Mittelraum für Leber sichtlichkeit u. a. m. Beispiel : The Miller Memorial Hospital, Greenwich [21]. Grösste Anwendung beim städtischen Krankenhaus in Antwerpen mit 800 Betten.

Die durch die Grundsätze der Gesundheitslehre bedingte, weit ausgedehnte Anlage erfordert einen freien, am besten hochgelegenen Platz ausserhalb der Stadt, mit einer Umgebung von Gärten und öffentlichen Spaziergängen. Der freie Luftraum sei, wenn tliunlich, auf 150 cbm pro Bett berechnet, die gesamte Grösse des Krankenhauses aber so bemessen, dass auf je 1000 Einwohner des Bezirks 2,5 Betten kommen. Die Kranken sind nach Geschlechtern zu trennen, wovon die eine Hälfte den Männern, die andere den Frauen und Kindern zuzuweisen sind.

Hiervon entfallen auf 100 Betten :

13°/o Männer, 13 °/₀ Frauen ==26

a.    Medizinische Kranke

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11,5

b.    Augen kranke .    .    .

8,5

c.    Chirurgische Kranke

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10

d.    Syphilitische Kranke

e.    Kr ätzkranke ...

10

15

f.    Typhuskranke .    .    .

5,5

g.    Zahlende (Einzelpflege)

h.    Kinder.....

= 100.

53,5 0/₀

41 °/o

Die Gesamtanlage ist so zu ordnen, dass beim Eingang in der Mittelaxe das Verwaltungsgebäude mit den Beamtenwohnungen, Betsaal u. s. w., dahinter in geeigneter Entfernung die Küchen- und Wirtschaftsgebäude liegen. Zur Hechten und Linken in Entfernungen von mindestens 20 m liegen normal zur Axe die einzelnen Krankenblocke, wobei für die leichteren und inneren Kranken zwei- und mehrstöckige, für die chirurgischen und ansteckenden Kranken einstöckige Bauten zu errichten sind.

Das Krankenzimmer ist in Form und Grösse nach dem Bausystem, nach der Zahl der Kranken, nach der Krankheitsform und dem Geschlechte zu bestimmen :

a.    beim Flurgangsystem mit nur einer Fensterseite 4—6 Betten höchstens 10—12 Betten;

b.    beim Blocksystem mit zwei Fensterlangseiten 20—28 Betten; ausserdem Zimmer für Einzelpflege für 1—4 Kranke. An Flächenraum pro Bett 7,5—10 qm ; Höhe des Raumes = 4,5 m, somit Luftraum pro Bett = 35—40,0 cbm, der bei ansteckenden Kranken auf 60—70 cbm zu steigern ist. Die Stellung der Betten ist bei einer Fensterseite parallel zur Fensterwand; im allgemeinen quer zur Längsaxe. Hierbei sei der Mittelgang = 3,0—3,5 m breit, zwischen den Betten 0,75—1,20 m, am Kopfende 0,50 m Abstand.

Die Fensterfläche soll mindestens 1,5 qm pro Bett betragen, was bei einer Fensterreihe schwer zu erreichen ist, bei zweiseitiger Beleuchtung aber auf 2,5 qm festgesetzt wird. Die Lage nach der Himmelsrichtung ist so zu bestimmen, dass die Lang- oder Fensterseite des Krankenzimmers mindestens einmal von den Sonnenstrahlen getroffen wird. Für Abhaltung grellen Lichts ist durch Schattenläden zu sorgen. Wände und Decken sollen waschbaren hellen Anstrich erhalten. Der Fussboden soll dicht und undurchlässig sein; eichene Riemen, Terrazzo oder Linoleum bieten die meisten Vorzüge.

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Für Abführung der verdorbenen und Zuführung frischer, gesunder, im Winter vorgewärmter Luft ist durch künstliche Lüftung (s. d.) Sorge zu tragen. Dies kann in Verbindung mit der Heizung des Raumes, ob Lokal- oder Zentralanlage, erreicht werden. Für erstere dienen die Dauerbrenner (s. Heizung geschlossener Räume), welche, wenn thunlich, von aussen heizbar sein sollten ; für letztere sind die neuesten Systeme der Dampf- und Wasser-heizungen sehr geeignet. Als neueste Methode ist seit zehn Jahren in dem städtischen Krankenhaus zu Eppendorf der Grundgedanke der altrömischen Heizungsweise im Gebrauch: die Erwärmung des Fussbodens und damit des ganzen Raumes durch unterirdische Heizkanäle. Der Erfolg ist ein ausgezeichneter.

Die Ausstattung des Raumes besteht in eisernen Bettstellen nebst Zubehör, Nachttischen, Ausgüssen und Waschtischen mit Kalt- und Warmwasserzufluss.

Die Nebeuräuine, welche vom Krankenzimmer direkt zugänglich sein sollen, sind: a. Wärterzimmer; b. Thee- und Verbandküche; c. Abort; d. Baderaum; e. Aufwaschraum; f. Tageraum zum Aufenthalt der Halbgenesenen, nach Süden gelegen, im Sommer als offene Veranda ausgebildet.

Die Gänge sollen hell und gut lüftbar sein, 2,3—3,0m breit, an geeigneten Stellen mit Windfangthüren versehen. Sie sollen stets eine Fensterseite haben, nicht in der Mitte zwischen Krankenzimmern liegen.

Die Treppen sind ebenfalls breit und hell, mit bequemer Steigung und geraden Läufen und etwa 2 m breiten Ruheplätzen anzuordnen; Geländer oder Handleisten zu beiden Seiten. Die Stufen sind aus Stein zu erstellen und mit Linoleum zu belegen, um den Schall zu dämpfen. Sehr nützlich ist ein Aufzug für Personen oder für Lasten.

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Die Verwaltungsräume werden je nach der Grösse der Anstalt sich verschieden gestalten; bei kleinen: für einen Arzt, für Vorstand oder Vorsteherin, für einen Hausdiener und das Wärter- und Küchenpersonal. In grösseren Anstalten kommen hinzu: Sprech-I ntersuchungszimmer für den Arzt, für den Assistenzarzt, für Apotheke, Sitzungszimmer und mehrere Wohnungen.    20    Die Küchen- und

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Wir tsc h af t s räume sind in besonderen Gebäuden und bequemer zentraler Lage anzuordnen ; bei grossen Anstalten wird mit Vorteil ein Dampf betrieb und abgesondertes Kesselhaus einzurich-teu sein. Ebenso ist die Desinfektion von Betten, Kleidern, Wäsche u. dergl. durch Dampf zu bewirken.

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Das Leich en haus soll thunlickst entfernt und in versteckter Lage, auch mit besonderer Ausfahrt errichtet werden. Es enthalte Räume zum Aufbahren von Leichen, zur Ueberwachung von Scheintoten, zur gerichtlichen Aufnahme ; ein Sargmagazin im Kellergeschoss.

I i«. 0. Ludwig-Wilhelm-Krankenlieim in Karlsruhe. 1 Hallen. 2 Frauen, j Kinder. 4 Männer. 5 Wärterinnen. 6 Wohnzimmer der Wärterinnen. 7 Warte- und Tagraum. 8 Sprechzimmer. 9 Hilfsarzt. 10 Verwaltung. 11 Vorsteherin. 12 Pförtnerin. 13 Bad. 14 Abwaschraum. 15 Untersuchzelle. 10 Dunkelzelle. 17 Waschraum. 18 Operationszimmer. 19 Betsaal. 20 Einstöckige Waschküche.

Im Hauptgeschoss eine Kapelle, einen Sezirraum, einen Wascliraum und Wärterzimmer.

Das ganze Gelände ist durch eine Mauer oder *' itter zu umschliessen. Die einzelnen Eingänge sind durch Pförtner zu überwachen. Die Verbindungswege sind bei Nacht ausreichend zu beleuchten. Besondere Beachtung verdient eine rationelle Entwässerung der Gebäude und des Geländes, wobei Sorge für Abhaltung von Uebertragung ansteckender Stoffe auf die Umgebung zu tragen ist.

Verwandte Anlagen mit abweichender Ausbildung sind:

1. Kinderkrankenhäuser, bei welchen sowohl der Belegraum, wie auch die Art der Pflege eine verschiedene Anordnung verlangt. Die ansteckenden Kinderkrankheiten, wie Diphtherie, Scharlach, Keuchhusten u. s. w., erfordern strengste Trennung in kleinere Abteilungen, die bei grossen Anstalten zu getrennten Gebäuden führen. Beispiele [13J und [23], S. 162 ff.

2.    Militari azarete, in welchen disziplinäre Gründe der Anwendung

von grossen Krankensälen entgegenstehen; eine Trennung nach Geschlechtern fällt hier hinweg, dagegen sind Räume für Arrestanten, Geisteskranke vorzusehen. (Litteratur: Allgemeine Grundsätze für den Neubau von Friedens-lazareten, Berlin 1878.)    [11], [14], [22], S. 274.

3.    Hochschulkliniken sind meist mit den städtischen Krankenhäusern verbunden und zeigen eine Aenderung in der Anordnung des Verwaltungsgebäudes dadurch, dass in denselben die zu Lehrzwecken dienenden Sammlungen von Präparaten, Vortragsäle und Operationssäle mit amphitheatralisch angeordneten Auditorien, ferner die Poliklinik mit grossen AVartezimmern u. dergl. Platz finden.

Der 0 p e r a t i o n s r a u m in chirurgischen Abteilungen erfordert sehr reichliche Zuführung von Seiten- und Oberlicht. Wände und Fussboden sind besonders undurchlässig und gut waschbar herzustellen; letzterer mit Gefälle und Zur

U. S. W.

Ablauf. Ausstattung ist nötig: a. eiserner

Fig. 7 , 7 a, 8 u. 8 a : The Northern Hospitals at Winclimore Hill, London.

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Fig 7. Oberes Stockwerk.

Fig. 7 a. Erdgeschoss mit Tagraum, Speisesaal u. Küchonanbau-

Operationstisch auf Rollen und mit Glasunterlage ; b. Wandbrunnen mit mehreren Kippbecken, Kalt- und A\ armwasserhähnen und Brause; c. Sterili sir apparat für AVasser und A^erbandzeug ; d. Instrumentenschrank; e. Wandschäfte und verstellbare Tische mit Glasplatten für Instrumente. Ausserdem sind Nebenzimmer nötig für den Aufenthalt der Kranken mit Ruhebetten und Wandbecken.

4. Entbindungsanstalten, welche meist in grösseren Städten zu Lehrzwecken für Aerzte und    ^

Hebammen errichtet werden. '    iillT

Wegen des sehr anstecken- .    § * -&' $ §|j

den Kindbettfiebers früher

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nach dem Zellensystém erbaut, bilden dieselben heute Absonderungshäuser wie bei den übrigen ansteckenden Krankheiten; nur enthalten

sie neben mehreren Kranken- L KleidJvEsêheHWuiüiHäie 6—10 Betten “1    ^

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Fig. 8.

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Theeküche, Abort und Bädern und Zimmer für Hebammen.

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5. Diakonissen-,

St. Vincentiusliäuser, Krankenheime vom roten ||Wokil Kreuz u. s. w. sind Erziehungs- L -häuser für Krankenpflegerinnen; zu welchem Zwecke auch Kranke

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der verschiedensten Art, jedoch ansteckende nicht aufgenommen werden.

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Erdgeschoss. Im Oberstock ■•Wärterinnen

I.

Fig. 8 a.

Das Pflegepersonal ist in den verschiedenen Ländern je nach Religion, Sitte u. s. w. sehr verschieden organisât. In den katholischen Ländern haben die hiefür gestifteten geistlichen Orden die Pflege in Händen. In den protestantischen Ländern oder solchen gemischter Konfession wie Deutschland sind neben genannten Ordensleuten auch evangelische Krankenschwestern thätig, welche in besonderen Anstalten, den Diakonissenhäusern, leben und herangebildet werden. Ausserdem bestehen auch weltliche Pflegeanstalten, welche durch Wohl-thätigkeitsvereine, vaterländische Frauenvereine, Vereine vom roten Kreuz u. a. m.- errichtet worden sind zu dem Zwecke, für die Krankenpflege im Kriege und in Privathäusern ein geschultes, zuverlässiges Personal heranzuziehen.

6. Genesungshäuser haben den Zweck, die aus den allgemeinen Krankenhäusern entlassenen, aber noch nicht hinreichend gekräftigten Kranken aufzu-nehmen und ihnen hier auf einige Wochen den Genuss guter Kost und frischer, gesunder Luft zu verschaffen, bevor sie in ihre eigenen Wohnungen zurückkehren.

In England schon länger entstanden (bereits 1885 = 5000 Betten), kommen sie auch in Deutschland rasch auf, seit durch das Gesetz der Krankenversicherung die Gemeinden dazu geführt werden, ihre überfüllten Krankenhäuser möglichst zu entlasten. Kür einfache Verhältnisse können frei und gesund gelegene Wohnhäuser dienlich sein. Grosse Anstalten sollten nicht über 100—200 Genesende aufnehmen. Die Schlafräume müssen gross und luftig sein (ca. 10 qm pro Bett), Badeeinrichtung im Hause vorhanden und weite Gelände mit Baumreihen die Umgebung bilden (Kig. 7 u. 8). Verwandt hiermit sind die Ferienkolonien für Kinder am Meer oder im Gebirge.

Die Baukosten eines Krankenhauses stellen sich nach der Anzahl der

Betten und der innern Ausstattung sehr verschieden. Sie betragen: für das städtische Krankenhaus in Friedrichshain, Berlin, pro Bett 7440 Ji. Für das Krankenhaus in Eppendorf-Hamburg pro Bett 3900 Ji. Dasselbe in Antwerpen, Rundsäle, pro Bett 6140 Ji. Für einfache Anlagen pro Bett 2000—2500 Ji.

Litteratur: [1] Römer, Gebäude für Heil- und Pflegezwecke, Baukunde des Architekten, Bd. 2, Berlin 1884, S. 887 ff. — [2] Klasen, Ludw., Grundrissvorbilder, Abt. 4, S. 814 ff. — [3] Oppert, Die Einrichtung von Krankenhäusern, Berlin 1859. — [4] Ders., Das Hospital Lariboissière in Paris, Försters allgem. Bauzeitung, Wien 1858, S. 95 ff. — [5] Stein, Die Diakonissenanstalt Bethanien, Berlin 1848. — [6] Plage, Studien über Krankenhäuser, Berlin IH74. — [7] Gropius u. Schmieden, Das allgem. Krankenhaus in Friedrichshain, Berlin 1876.

—    IHj Dieselben, Der Evakuations-Pavillon des Krankenhauses Bethanien, Berlin 1873. — [!•] Epe, Das Barackenlazaret der Charité in Berlin. — [10] Epe, Das Augusta-Hospital in Berlin 1873. — [11] Weltzieu, v., Das zweite Garnisonslazaret für Berlin bei Tempelhof, Berlin 187!». — [12] Gruber, Neue Krankenhäuser, Wien 1880. — [13] Weyer, Das Oppenheimsche Kinderkrankenhaus, Köln 1884. —[14] Börner, Die Hygiene-Ausstellung in Berlin 1883. — |15] Currey, The Thomas-Hospital London, Builded 1865 u. 1871. — [16] Galton, The Herbert-Hospital Greenwich, Builded 1866. — [17] Burdett, Cottage-Hospitals, London, Churchill 1880.

Weinbrenner.

—    Im Zentralblatt der Bauverwaltung Berlin folgende Werke: [18] Böttger, Kochs Institut für Infektionskranke, Berlin 1891, S. 201 ff. — [19] Ders., Ueber neuere Krankenhausanlagen, 1891, S. 389 ff. — [20] Weinbrenner, Ludwig-Wilhelmkrankenheim Karlsruhe, 1893, S. 27 ff. —

[21] Mühlke, Krankenhäuser mit kreisförmigen Sälen, 1866, S. 168 ff. — [22] Berlin und seine Bauten, Berlin 1896. —- [23] Frankfurt a. M. und seine Bauten, 1886.— [24] Dresdener Bauten, 1878. — [25] Strassburg i. E. und seine Bauten, 1894.

Krankenwagen zur Beförderung von Kranken, die entweder in eigens (ungerichteten Wagen oder in für diesen Zweck adaptirten Güter- oder Personenwagen erfolgt.

festgesetzt (s. auch Wagen).

Kranpfanne, s. Eis en giess er ei, Bd. 3, S. 630.

Kranräder, s. Krafträder.

Kranz, im Grundbau, ist eine Art liegenden Bostes, auf den das Mantelmauerwerk der Senkbrunnen (s. d.) gesetzt wird. Der Brunnenkranz oder Schling wird aus Holz, Gusseisen oder Schmiedeeisen konstruirt; innen erhält er im Querschnitt eine nach unten keilförmige Gestalt, wodurch das Einsinken befördert wird.

Für kleinere Brunnen werden in der Regel hölzerne Kränze verwendet. Sie werden in der Regel aus Verbandhölzern geschnitten und zusammengefügt (Fig. 1); doch sind solche

Sie haben neben dem Krankenabteil mit Bett, Tisch u. s. w. Räume für die Aerzte, Diener, eine Toilette, eventuell auch den nötigen Raum für die Unterbringung von Tragbahren zu enthalten. Damit die Kraiiken mit der Tragbahre in den Wagen gehoben werden können, empfehlen sich Doppelthüren an den Längsseiten des Wagens. Zur Ausstattung der Krankenwagen gehören auch Eisbehälter, kleine Kochapparate, ein Laderaum zur Aufnahme von Gebissen und verschiedenen Gebrauchsgegenständen; letzterer kann zwischen den Radaxen angeordnet werden. Im allgemeinen sind die Krankenwagen bei den einzelnen Bahnen sehr verschieden eingerichtet. Für die Benützung derselben sind in Deutschland und Oesterreich sechs Fahrkarten I. Klasse der betreffenden Zugsgattung zu lösen. Auf den schweizerischen, belgischen, französischen, italienischen, russischen Bahnen sind besondere Kilometertaxen

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Kränze schwer solid genug herzustellen. Oder man fertigt die Kränze aus 2—4 Lagen 4—8 cm ia dicker Bohlen an, die f(fi man durch Nägel und Schraubenbolzen mit

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Fig. 2.

Fig. 1.

Fig. 3.

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einander verbindet (Fig.

2—4).    Bei steinigem

Boden findet eine Ar- |f|| mirung mittelst Eisen ||p statt (Fig. 4 u. 5).    Wmk

Für grosse Brunnen |||! werden schmiedeeiserne Al___

Kränze angewendet.

Mit einem wagrechten,

ringförmigen Blech wird ein lotrechter, mantelförmiger Ring mittelst Winkeleisen und absteifender Eckstücke verbunden (Fig. 7). — Die schmiedeeisernen Kränze sind den gusseisernen vorzuziehen, weil sie elastischer sind und bei ungünstiger Beanspruchung weniger leiden; jedoch sind sie für kleinere Ausführungen zu kostspielig, weshalb in solchen Fällen meist Bohlenkränze gewählt werden.

Kranz, in der Baukunst, s. v. w- Kranzgesims (s. d.).

Kranzgesims, bei antiken und Renaissance-Bauwerken der oberste Teil des Gebälkes, aus

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Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Schmitt-Darmstadt

der Hängeplatte (Geison) und der bekrönenden Rinnleiste (Sima) bestehend. Beide Gliederungen werden in der ionischen Kunst durch Zahnschnitte, in der korinthischen durch weit ausladende Kragsteine (s. d.) unterstützt. Berühmt sind die Kranzgesimse des Palazzo Strozzi in Florenz. Kranzhobel, s. Böttcherei, Bd. 2, S. 554.

L. v. Willtnann.

Kranzhölzer werden die am Umfang des Lehrbogens eines Lehrgerüstes angeordneten, zur unmittelbaren Unterstützung der Schalhölzer dienenden Teile eines Lehrbogens genannt; s. Lehrbogen und Lehrgerüste.

Kranzstück, 1. Teil eines Lehrbogens (s. d.); 2. Teil eines Brunnenkranzes. S. Brunnen, Bd. 2, S. 739.

R. Möhlatt.

Krappartikel, eine Gattung einfarbiger oder buntgemusterter baumwollener Waren, welche die vorwiegende Farbe früher der Mitwirkung des Krapps und seiner Präparate verdankte, gegenwärtig aber mit Alizarin hergestellt wird. Indem man die für die Entwicklung der Farbe nötige Beize dem ganzen Gewebe oder sie nur an den durch das Muster bedingten Stellen ihm inkorporirt, erhält man durch den folgenden Färbeprozess Umfärbungen, welche eines Ueberdrucks bedürfen, um gemusterte Waren zu liefern, oder letztere unmittelbar.

Um uni farbiges Rot zu erzielen, wird das ganze Gewebe mit essigsaurer Thonerde

Krapp, in der Färberei. —Die Anwendung des Krapp (s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 119) in der Färberei, die zu den durch ihre Echtheit gegen Licht und Luft, Seife und Walke, Alkalien und Säuren, Schwefligsäure und Chlor ausgezeichneten Krappfarben führte, ist durch die Einführung des künstlichen Alizarins ausserordentlich beschränkt worden. Nur in der Wollfärberei hat der Krapp seinen Platz noch einigermassen behaupten können. Nach wie vor dient er in der Küpenfärberei der Wolle (s. Indigoküpen) als Nahrungsstoff für die in der Waidküpe sich abspielende Gärung und findet er in der Wollfärberei auf Grund des Umstandes Verwendung, dass die in ihm enthaltenen Farbstoffe als Beizenfarbstoffe mit Aluminium-, Chrom-, Eisen- und Kupferbeizen rosa- bis Scharlach-, blaurote, rotbraune, gelbbraune, reib- und walkechte Töne geben, welche sich nach der Methode des Ansiedens und Abdunkelns in bequemer Weise entwickeln lassen. Wird Wolle mit Krapp ohne Beize gekocht, so färbt sie sich bräunlich. Dieses Verfahren erzeugt unter eventueller Mitverwendung von Blauholz, Gelbholz und Sumach auf Wolle Modetöne. Wird nach längerem Kochen Eisenvitriol und Kupfervitriol oder Bichromat zugesetzt, so wird die Farbe wesentlich dunkler. Beizt man die Wolle mit Bichromat und Schwefelsäure vor und färbt man sie im besonderen Bade mit Krapp aus, so erzielt man ein sattes, in jeder Hinsicht echtes Braunrot.

imprägnirt und nach Befestigung der Thonerde in Alizarin ausgefärbt (s. d. Art. Alizarin, Bd. 1, S. 226).

.•u

Unirot mit Anilinschwarz wird am besten so fabrizirt, dass man das Gewebe nächst gleichmässig alizarinrot färbt und das Rot fertig macht, worauf man den Anilinschwarzpapp druckt und das Schwarz in der feuchtwarmen Hänge entwickelt. Die Stücke werden nach der Fixirung des Schwarz zur Entfernung der Verdickung entweder nur stark gewaschen oder zehn Minuten lang bei 60° 0. leicht geseift.

Der Artikel Rot und Rosa ohne oder mit Anilin s ch war z wird in der Weise hergestellt, dass man die mit essigsaurer Thonerde und Zinnsalz bereiteten Beizpappe für Rot und Rosa zusammen mit dem Anilinschwarzpapp oder unter Weglassung desselben auf unpräparirte Ware druckt. Für Möbelmuster, welche grosse Figuren in Rot und Schwarz neben weissen Partien zeigen, setzt man der Thonerdebeize thioschwefelsaures Natron zu, um sowohl die Thonerde gegenüber der Säure des Anilinschwarzpapps zu schützen, als auch an den betreffenden Stellen die Entwicklung des Schwarz zu verhindern. Die bedruckten Stücke bringt man zur Oxydation 12—24 Stunden in die feuchtwarme Hänge, worauf sie zur Entfernung der Verdickung und zur Befestigung der Thonerde gekuhmistet werden. Die Färbeoperation ist dieselbe wie hei einfarbigem Rot.

Bei Rot-Scliwarzartikeln lassen sich nicht nur durch direkten Druck, sondern auch durch reservirende Mittel weisse Figuren unter Rot und neben Schwarz im Muster erzielen. Auf weisse Ware druckt man z. B. verdicktes zitronensaures Natron und Anilinschwarzpapp und überklotzt das bedruckte Stück mit verdickter essigsaurer Thonerde. Bei der nun folgenden Befestigung der Farben in der Hänge bildet sich lösliche zitronensaure Thonerde, welche während des Kuhkotes vom Gewebe entfernt wird, an ihrer Stelle erscheint nach dem Färben in Alizarin die weisse Figur auf rotem Grunde neben Schwarz.

Der violette bis lillae Alizarineisenlack wird gewöhnlich bei dem Artikel Lilla-Anilin-H c li w a r z - We i s s zu einem dreifarbigen Muster kombinirt. Die Muster können entweder direkt zweifarbig gedruckt oder so hergestellt werden, dass ein Muster einfarbig in Anilin-schwarz gedruckt und fertig gemacht wird und dann einen Ueberdruck in Eisenbeize erhält. Kin anderer Genre wird in der Weise fabrizirt, dass man ein gewisses Muster mit verschiedenem lieberdruck unter Reservirung von Weiss herstellt. In noch anderen Mustern ist dunkles und helles Billa neben Schwarz vertreten. Die mit Eisenbeize (verdicktem holzessigsaurem Eisen) und Auiliii8chwarzpapp bedruckten Stücke werden in die feuchtwarme Hänge gebracht, 24 Stunden bei 35° 0. Wärme und 30° 0. Feuchtigkeit oxydirt, mit Kuhmist und Kreide gereinigt und in Alizarin unter Zusatz von etwas Methylviolett und Kleie ausgefärbt. Nach dem Färben werden die Stücke gut gewaschen, durch eine Kufe mit 60° 0. warmem Wasser genommen, um das Weiss noch weiter zu reinigen, dann nochmals durch eine Waschmaschine geschickt und getrocknet. Näheres s. Stein, Bleicherei, Druckerei, Färberei und Appretur der baumwollenen Gewebe, Braunschweig 1883, und Sausone, Der Zeugdruck, Berlin 1890.

Kriipiiblumen, Krappextrakte, s. Krapppräparate.    r. Möhiau.

Krappkarmin, s. Lackfarben.

Krapplacke, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 119. Krapppräparate. — Vor der Entdeckung des künstlichen Alizarins wurden aus dem Krapp eine Leihe von Präparaten hergestellt und benützt, welche seitdem ganz ausser Gebrauch gekommen sind.

Krappblumen wurden durch Maceriren von Krapp mit verdünnter Schwefelsäure bei gewöhnlicher Temperatur, Pressen, Trocknen und Mahlen erhalten. Durch diese Behandlung wurden Zucker- und Schleimsubstanzen entfernt, Kalk in Gips verwandelt, ohne dass jedoch eine wesentliche Erhöhung der Färbekraft eintrat. Gleichwohl gestaltete sich das Färben leichter und vorteilhafter.

Garancin war ein mit starken Säuren behandelter und ausgewaschener Krapp. Der Bei der Behandlung des Krapp mit verdünnter Schwefelsäure behufs Gewinnung der Krappblumen bleibende Teig wurde mit konzentrirter Schwefelsäure gemischt, einige Stunden bis auf 100° C. erhitzt, das Produkt in eine grössere Wassermenge einlaufen gelassen und der Niederschlag auf dem Filter gesammelt, ausgewaschen und getrocknet. Infolge der Zersetzung der Glykoside und Freimachung des vor dem an Kalk und Magnesia gebundenen Farbstoffes wurde die Farbkraft auf das Vier- bis Fünffache des angewendeten Krapps gesteigert. Das Rot mit Garancin war reiner als dasjenige mit Krapp und Krappblumen, aber weniger dauerhaft; das Violett war schlechter.

Garanceux wurde wie Garancin, jedoch aus Krapp hergestellt, welcher bereits zum Färben gedient hatte. Es enthält wesentlich Purpurin, welches aus dem durch den Kalk der Färbeflotte gefällten Pseudopurpurin gebildet wurde.

Pink offin (Alizarine commerciale) wurde durch Erhitzen von Garancin auf 150—200° dargestellt. Der färbende Bestandteil war hauptsächlich Alizarin, da das Purpurin bei dieser Operation teilweise zerstört wurde. Seine Färbekraft war infolge desseu zwar geringer, aber das Präparat erlaubte, schönes Violett zu erzeugen.

Krappextrakte waren Präparate, welche die Farbstoffe des Krapp in konzentrirter und von Pflanzenfaser freier Form enthielten. Nach Kopp wird eine Spaltung der Glykoside vermieden, wenn man Krapp mit verdünnter schwefliger Säure bei gewöhnlicher Temperatur behandelt, wodurch dieselben in Lösung gehen. Die mit etwas Schwefelsäure versetzte, auf 400 erwärmte Lösung scheidet nach 12 Stunden sogen. „Purpurin“ aus, während das zum Kochen erhitzte Filtrat „grünes Alizarin“ fallen lässt. Die Extrakte besassen eine wesentlich höhere

Farbkraft als Krapp, ihre Fabrikation wurde aber mit der Erfindung der Darstellung des künstlichen Alizarins unrentabel und daher aufgegeben. Vergh Schiitzenberger, Die Farbstoffe, Berlin 1873.    /?, Möhlau.

Kratzbürste, Drahtbürste, ist ein bürstenähnliches kleines Werkzeug aus dünnem Messingdraht (seltener und nur zu gewissen Zwecken aus Eisendraht), welches beim Kratzen als dem Mittel zur Hervorbringung von Gilanz in solchen Fällen Anwendung findet, wo die Gestalt der Arbeitsstücke weder die Anwendung von Polirpulvern noch jene des Polirstahles gestattet.

E. Müller-Hannover

Zur Herstellung der einfachsten Form wendet man das folgende Verfahren an : Man schlägt den Draht über zwei parallele Stäbchen einige hundertmal hin- und her und bildet so aus demselben eine Art Strähn (von etwa 150 mm Länge), dessen mittlerer Teil mit dickerem Draht dicht bewickelt wird. Die freibleibenden schleifenartigen und bogenförmigen Umbiegungen werden meist vor dem Gebrauch aufgeschnitten. In dem Masse, wie die Drähte durch Abnutzung sich verkürzen, wickelt man den äusseren, dicken Draht ab. Ueber weitere Arten s. D ra htb ü r s t e n (Bd. 3, S. 378). •—Ausser zum Poliren und Mattiren wird die Kratzbürste auch zum Reinigen der verschiedensten Gegenstände gebraucht.

Kratzen, Kratzenbesclilag, s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 88 ff., Krempeln.

Pässler.

Kratzenleder wird in der Spinnerei bei der Herstellung des Kratzenbeschlages der Kratzmaschinen verwendet; am besten eignet sich für diesen Zweck Brandsohlleder.

Kraushammer (Kronhammer), hammerartiges Werkzeug zum Rauhen der Mahlflächen von Mühlsteinen. An den beiden Stirnseiten des Hammers befinden sich zahlreiche pyramidenförmige Spitzen. Wird auch, behufs leichterer Schärfung, aus lauter einzelnen, meisseiartigen Körpern zusammengesetzt. Arndt.

Krautungen, s. Bach kr aut, Bd. 1, S. 667.

Krawelbau, s. Bootsbau.

Krebsen, s. Wetter.

Kreide, kohlensaurer Kalk, von mehr oder weniger reinweisser Farbe, feinerdig und locker, abfärbend, findet sich als ein wesentlicher Bestandteil der sogen. Kreideformation.

Diese Kreide wird durch Graben gewonnen, in Haufen aufgeschichtet und der Einwirkung der Witterung ausgesetzt, so dass der anfänglich harte Stein nach und nach verwittert und durch abwechselndes Beregnen, Trocknen , namentlich aber durch Frost in ein Pulver und in eine in Wasser erweichbare Masse zerfällt. In diesem zerfallenen mürben Zustande werden die grösseren Feuersteine ausgelesen, der Rest aber als rohe Kreide oder Kreidestücke (Stückkreide) in den Handel gebracht, oder weiter durch Stampfen unter Zugabe von fliessendem Wasser zerstossen und in grosse Bassins geleitet, in welchen sich die Kreide absetzt, während die gröberen und schweren Teile sich schon früher in eigenen Gruben abgesondert und gesammelt haben; das Kreidepulver wird dann, nachdem das Wasser abgelassen, gesammelt, in grossen Stücken auf Brettern an der Luft getrocknet und dann vermahlen.

Neben diesem der Kreideformation entstammenden Produkt, welches als Farbmaterial unter den verschiedensten Benennungen: Bergkreide, Blanc de Bougival, de Champagne, d’Espagne, de Meudon, d’Orléans, de Paris, de Kouen, de Troyes, Breslauer Kreide, Champagnerkreide, Hochheimerweiss, Kölnerkreide, Melanweiss , Minervaweiss , Mineralweiss , Mühlhausenerweiss , Pariserkreide, Präparirte Kreide, Schlämmkreide, Spanische Kreide (Spanischweiss), Rügener Schlämmkreide in verschiedenen Industrien, dann auch als Schreibkreide (geschnittene Kreide) dient, gibt es noch andere als Kreide bezeichnete Mineralien, welche unter dem Mikroskop die der eigentlichen Kreide zukommenden Bestandteile nicht zeigen.

von

So wird in Gegenden, wo Kreide mangelt oder wegen der Transportkosten zu teuer würde, Kalkspat in seiner reineren Form als Kreide verwendet, wie z. B. in Motele in Schweden (Motelekreide) und in England versteht man unter Pariserweiss (Paris White) ebenfalls gemahlenen Kalkspat, während die als Bergkreide (Bierkreide, graue Kreide) aus Bayern kommende Ware eine mehr oder weniger gefärbte Mergelkreide, ein Gemenge kohlensaurem Kalk mit Thonerde ist. Auch reine Thone (Pfeifenerde) werden oft als Kreide in den Handel gebracht.

Kreide findet ausgedehnte Anwendung in der Fabrikation von Farben und in den Farben verarbeitenden Gewerben als Pulver und Putzmittel, zur Darstellung von Kohlensäure, zum Abstumpfen von Säuren in chemischen Fabriken, in der Färberei, zu Kitten u. s. w. Die bei vielen chemischen Prozessen abfallenden löslischen Kalksalze bilden ein geringwertiges Produkt und können in

künstliche Kreide umgesetzt werden, wie z. B. eine Chlorcalciumlösung mit Sodalösung, wobei zwar eine sehr fein verteilte Kreide gewonnen wird, es aber doch von besonderen Umständen abhängt, ob die Darstellung auch eine rentable ist. — Yergl. auch Zeichenmittel.

Kreide, schwarze (Schieferkreide? Schieferschwarz, noir de Schiste, slateblack), durch kohlige Teile bläulich bis schwarzgrau gefärbter Thonschiefer, leicht zerreiblich, abfärbend, nur als Zeichenstifte gebraucht, nicht aber als Farbe. Künstliche schwarze Kreide wird hergestellt, indem man Thonerde, Kreide, Kuss oder andere schwarze Farben in gehöriger Menge gut mischt, mit Leimoder Gummiwasser versetzt und die teigige Masse entsprechend formt, oder indem man fein geschlemmte Kreide mit Blauholzabkochung und Kupfer- oder Kisenvitriollösung färbt, die Mischung unter Umrühren der Luft aussetzt und in entsprechenden Formen trocknen lässt.

Kreidepapier, verschiedene Papiersorten, die durch Bestreichen mit Anstrichmasse und auch durch Einreiben von Kreide in die Poren, namentlich für den Kupfer- und Steindruck geeignet gemacht werden (s. Papiersorten).

Andes.

Andes.

Kreis, eine Kurve, deren sämtliche Punkte von einem Punkte, dem Mittelpunkt oder Zentrum, gleichen Abstand haben. Die Verbindung eines Kreispunkts mit dem Mittelpunkt heisst Radius (Halbmesser). Die Gleichung eines Kreises (Fig. 1) vom Mittelpunkt a, h und Radius r ist (x—a)² + (y—b)² = r².

Ein Kreis ist durch drei seiner Punkte (aq y{) ; (x<>_ y%) ; (x₃ y₃) bestimmt; seine Gleichung ** + y'¹ x y 1

ist:    ! 'y¹j-¹ 7/2 ] ⁼ Lie Kreisgleichung hat als quadratische Glieder æ²-)-y²; alle

*fc² + tf>* x3 ys i

)

(a?² -f- 7/²

t «rbiudungsgerade zweier Kreispunkte heisst Sehne, und wenn sie durch den Mittelpunkt geht, Durchmesser. Jeder Durchmesser wird im Mittelpunkt lialbirt. Ein Stück der Kreislinie

heisst Bogen ; ein Stück der Kreisfläche, das von einer Sehne und einem Bogen begrenzt ist, Segment (Abschnitt). Jeder Durchmesser teilt den Kreis in zwei Halbkreise. Ist (Pig. V) AB eine Sehne, 0 der Mittelpunkt, so heisst AOB Zentriwinkel. Die von 4 0, B 0 und Bogen A B begrenzte Fläche heisst Sektor (Ausschnitt) ; speziell Quadrant, Sextant, Oktant, wenn der Zentriwinkel 90 °, 60 °, 45 0 beträgt. Eine den Kreis schneidende Gerade heisst Sekante, und wenn sie durch den Mittelpunkt geht, Zentrale.

Zwei Kreise heissen konzentrisch, wenn sie denselben Mittelpunkt haben, sie berühren sich in den unendlich fernen Kreispunkten, ihre Gleichungen unterscheiden sich nur im Absolutglied.

Das Lot vom Mittelpunkt auf die Sehne halbirt diese, den Zentriwinkel und den Bogen. Zw»'i gleiche Sehnen haben vom Mittelpunkt gleichen Abstand. Ist C ein weiterer Kreispunkt, so ist der Peripheriewinkel ACB gleich der Hälfte des Zentriwinkels A O B. Alle Peripheriewinkel in demselben Bogen sind gleich (Satz des Thaies: Der Peripheriewinkel im Halbkreis ist ein liechter). Die Tangente steht auf dem Radius in seinem Endpunkt senkrecht. Von einem Punkt ausserhalb gehen an einen Kreis zwei Tangenten, deren Länge bis zum Berührungspunkt gleich ist; die Zentrale des Punktes halbirt ihren Winkel. Der Winkel zwischen einer Sehne und der Tangente in einem ihrer Endpunkte (Tangentensehnenwinkel) ist gleich dem zugehörigen Peripheriewinkel. Zwei Kreise schneiden sich entweder in zwei reellen oder in zwei imaginären Punkten, oder sie berühren sich in einem Punkt der gemeinsamen Zentrale.

Zwei Kreise besitzen vier gemeinsame Tangenten; bei den beiden äusseren liegen die Kreise aut derselben, bei den inneren auf verschiedenen Seiten der Tangente. Die Abschnitte der äusseren I angeiiten zwischen den Berührungspunkten sind einander gleich und gleich den Abschnitten der inneren zwischen den äusseren. Gehen durch einen Punkt O mehrere Sekanten, OAB, OA‘B‘

(    2), so ist das Produkt der Abschnitte jeder derselben von 0 bis zum Kreis konstant. Dasselbe

heisst Potenz von 0 in Bezug auf den Kreis und ist gleich dem Quadrat der Tangente von 0 den Kreis. Das Tangentenpaar des Punktes (aq yi) an den Kreis x² -(- yz — r² = 0 hat die ( Tioichung : (aq ²+yx ² — r²) (x* + y² — r ²) — (x xx + y yx — r²) ²=0. Die Gerade x aq + y yx — r *=0 ist die Berührungssehne (Polare) des Punkts aq yx in Bezug auf den Kreis, und dieser Punkt ist ihr I ol. Die. Polaren aller Punkte einer Geraden gehen durch den Pol, die Pole aller ueraden durch einen Punkt liegen auf dessen Polare. Der Inhalt der Kreisfläche ist rz7t, n ^ie Kudolfsche Zahl 3,1415926...; der Inhalt eines Sektors vom Zentriwinkel «°

Kreise scheiden die unendlich ferne Gerade in den imaginären Kreispunkten

Fig. 2.

⁰ !

= op

Fig. 1.

Die

au

wo

ist

r² re a

860

-, der Inhalt des zugehörigen Segments ist

r² Ti n

— ! r² cos «. Die Länge der Kreis-r 71 a 180 '

gemeinsamen Tangenten scheiden, heissen

860

Peripherie ist.2r?r, die Länge des Bogens vom Zentriwinkel a°

) inneren ( i äusseren \

Die Punkte der Zen-

) innerer [ äusserer

trale, in welchen sich die

Aehnlichkeitspunkt (Kontingenzpunkt). Die Verbindungslinie der Endpunkte zweier parallelen

Halbmesser geht durch den ) ausseren ( Aehnlichkeitspunkt , je nachdem die Halbmesser 1*1 i    [ inneren )

I entgegengesetzt J geri°Met sind. Auf jeder Linie durch einen Aehnlichkeitspunkt (Aehnlichkeits-

liuie) werden durch die beiden Kreise vier Abschnitte (vom Aehnliclikeitszentrum aus gemessen) bestimmt. Das Produkt der beiden äusseren und das Produkt der beiden inneren ist je von der Wahl der Aehnlichkeitslinie unabhängig. Satz von Monge: Sind drei Kreise gegeben, so hegen von den Aehnlichkeitspunkten, die sie paarweise bestimmen, die drei äusseren, ebenso je zwei innere mit dem nicht zugehörigen äusseren in gerader Linie : vier Aehnlichkeitsaxen. Der Ort eines Punktes, welcher in Bezug auf zwei Kreise dieselbe Potenz (s. oben) besitzt, ist eine Gerade, die Chordale oder Radikalaxe der Kreise, sie geht durch die Schnittpunkte der Kreise. Sind daher K~ 0 und K = 0 zwei Kreise, so hat das 'Kreisbüschel K-\-kK, = 0 eine gemeinsame Radikalaxe. In dem Büschel existiren zwei Kreise, welche sich auf einen Punkt reduziren : die sog. Grenzpunkte des Büschels. Die Punkte liegen auf der gemeinsamen Zentrale und jeder hat das im andern auf der Zentrale errichtete Lot zur Polare in Bezug auf jeden der Kreise des Büschels. Zieht man von einem Punkt der Radikalaxe an alle Büschelkreise Tangenten, so ist der Ort der Berührungspunkte ein Kreis, der alle Büschelkreise unter rechtem Winkel schneidet und durch die Grenzpunkte geht (Orthogonalkreis). Für drei Kreise, welche nicht einem Büschel angehören, gibt es wenigstens einen Orthogonalkreis. Sein Mittelpunkt ist das Radikalzentrum (Chordalpunkt), in welchem sich die Radikalaxen der einzelnen Kreispaare schneiden. Es existiren acht Kreise, welche je drei gegebene berühren (Taktionsproblem des Apollonius).

Litteratur: [1] Salmon, analytische Geometrie der Kegelschnitte, deutsch von Fiedler, 5. Aufl., Bd. 1, Leipzig 1887, Kap. 7—10. — [2] Fiedler, W., Cyclographie, Leipzig 1882. — [3] Mac Clelland, W. D., Geometry of the Circle, London 1891; s. ferner Litteratur unter

Wölffing.

Kreisbewegung. Beschreibt ein Punkt M einen Kreis vom Radius r,

Geometrie [1]—[5].

so ist seine Normalbeschleunigung cpn = —, wenn v die Geschwindigkeit bezeichnet. Nennt man die Geschwindigkeit eines Punktes auf dem Radius r im Abstande vom Mittelpunkte gleich der Einheit die Winkelgeschwindigkeit co der Kreisbewegung , so wird v = r (o und daher q>„ — r cd², d. h. proportional dem Quadrate der Winkelgeschwindigkeit co.

Ist die Geschwindigkeit konstant, v — a, so wird die

Tangentialbeschleunigung cpt =    = Q und stellt reo²

die totale Beschleunigung dar. Die Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung auf eine Gerade, z. B. einen Durchmesser AB des Kreises (s. Fig.) hat eine veränderliche Geschwindigkeit. Ist nämlich x der Abstand des Projektionspunktes m vom Mittelpunkt G des Kreises und yi der Winkel MCm, so wird x = r cos yj. Es ist aber ry) — s, d. h. gleich dem Bogen A B, und wenn M zur Zeit t— 0 in A sich

befindet, ist s — at, also ip — yt=cat, da die Geschwindigkeit im Abstande gleich der Einheit von C, d. h. gleich co ist. Daher ist x — r cos co t und folglich die Geschwindigkeit vx der Projektionsbewegung vx =

man vx als Ordinate im Punkte m auf, so wird ^(~r^) ~ ^    c^e

Geschwindigkeitskurve der Projektion der gleichförmigen Kreisbewegung ist eine Ellipse von den Halbaxen r und r co. Die Geschwindigkeit erreicht daher ihr Maximum in C und verschwindet im Abstande x = r. Die Projektionsbewegung ist eine oscillirende Bewegung von der Amplitude AB=2r. Die Oscillątionsdauer T ist der Dauer eines Umlaufs des Hauptpunkts M gleich

und ergibt sich aus aT=2jtr. nämlich T == 2 n — = :71 -Sie ist von der Amplitude unabhängig. Die Beschleunigung yx der Projektionsbewegung ist — r co² cos cot — — aß x. Daher besteht für diese oscillatorische

Mm

T/

dx

Y_

A_

reo sin cot. Trägt

Bewegung die Gleichung

+ ofix— 0. Sie sagt aus, dass die Beschleunigung

dt»

Schell.

proportional dem Abstande x und nach dem Mittelpunkt des Kreises gerichtet ist. Der Mittelpunkt des Kreises kann daher für sie die Bolle eines anziehenden Zentrums spielen, dessen Anziehung proportional der ersten Potenz der Entfernung ist. Man erkennt die Eigenschaften der oscillatorischen Projektionsbewegung einer Kreisbewegung übrigens sehr leicht daraus, dass die Geschwindigkeit und die Beschleunigung derselben die Projektionen der Geschwindigkeit und der Beschleunigung der gleichförmigen Hauptbewegung sind.

Kreisbogenabsteckung, s. Kurvenabsteckung.

Kreisel.—Jeder um eine Axe rotirende Körper, jeder rotirende Teil eines Mechanismus zeigt die Beharrung der Axenrichtung und die eigentümliche Reaktion des Körpers gegen Kräfte, welche eine Aenderung der Axenrichtung bewirken, nämlich das Ausweichen der Axe in einer zur störenden Kraft senkrechten Richtung oder wenigstens das Auftreten von entsprechenden Druckkräften zwischen Axe und Lagern. Die Stabilität des bewegten Fahrrads, die Pendelungen der Geschosse gezogener Geschütze [1], die mit den Namen Präcession, Bradley sehe Nutation, Eulersche Nutation, Polhöhenschwankungen, Tagesnutation [2]—[5] belegten Erscheinungen der Astronomie sind ohne die Theorie des Kreisels nicht verständlich.

Besondere Apparate zur experimentellen Prüfung der Kreiseltheorie (Abbildungen geben die Lehrbücher der Physik, z. B. [6]) sind folgende:

1.    Das Bo h n enb erg er s c h e Maschinellen mit einer in drei Ringen cardanisch aufgehäugten Elfenbeinkugel. Es zeigt sowohl bei beliebiger Drehung des Apparats die Beständigkeit der Axenrichtung der vorher in Rotation versetzten Kugel als auch nach Anbringung eines die Axenrichtung verändernden Uebergewichts das seitliche Ausweichen der Axe, deren langsame Bewegung im Kegel um die senkrechte Richtung herum und dient dadurch zur Erklärung der Präzession der Erdaxe.

2.    Das Gyroskop von Foucault, eine Metallscheibe mit wulstförmig verdicktem Rande, welche in ringförmigem Rahmen zwischen Spitzen rotirt. Der mit beiden Händen erfasste Rahmen lässt sowohl den Widerstand des Körpers gegen Aenderungen der Axenrichtung als auch die Richtung der durch die Aenderung inducirten Reaktionskraft des Kreisels, das in-ducirte Kräftepaar erkennen. Mittelst eines um seinen Stiel drehbaren Hakens am einen Axenendpunkt aufgehängt, behauptet die Kreiselscheibe bei rascher Rotation ihre horizontale Axenlage; die Beschleunigung der Sich were bewirkt eine langsame Präcessionsbewegung der Krciselaxe in horizontaler Ebene, um so langsamer, je grösser die Rotationsenergie ist. Wenn man durch Bewegung des Handgriffs der Aufhängung die Präcession zu beschleunigen sucht, so hebt sich der Schwerpunkt des Kreisels, die Axe beginnt sich aufzurichten.

8. Der Fesselsche Apparat, von welchem das Gyroskop eine Vereinfachung darstellt, gestattet die Schwerebeschleunigung und die davon abhängige Präcession nach Grösse und Richtung zu verändern.

4.    Der Kreisel von Mechaniker Schmidt in Dresden lässt dieselben Versuche wie 2. und 3. in einfachster Weise ausführen. Rotirend mit seiner Spitze auf eine berusste < i lasplatte gestellt, zeichnet er, besonders schön bei etwas geneigter Unterlage, die Präcessions-bahn der Axenspitze infolge der um den Körperschwerpunkt sich drehenden Axenrichtung; er verzeichnet zugleich kleine, in regelmässigen Abständen sich folgende Einbiegungen der Bahnkurve, die Nutation der Kreiselaxe darstellend.

die Drehaxe hervorgerufen werden, ent-

um

5.    Der Maxwellsche Kreisel [7] von glockenförmiger Gestalt, der genau in seinem Schwerpunkt unterstützt werden kann. Während die bisherigen Apparate mehr die Aenderung der Axenrichtung im Raume demonstriren, gibt dieser zugleich die Veränderung der Richtung • 1er Drehaxe im Körper selbst, deren veränderliche Abweichung von der Hauptträgheitsaxe des Korpora zu erkennen. Während jene mehr diejenigen Erscheinungen zeigen, welche aus einer Störung der Axe durch äussere Kräfte hervorgehen, zeigt dieser mehr diejenigen Erscheinungen, welche durch eine ungleiche Verteilung der Masse sprechend der Theorie der Trägheitsaxen von Euler [8].

Eine eingehende analytische Behandlung der Kreiseltheorie teilweise mit Hilfe elliptischer Funktionen gibt [3] u. [9], eine gründliche Einleitung in die Theorie gibt [10]. Die Lehrbücher der Physik begnügen sich meist mit der sogen. Poggendorffschen Erklärungsweise, welche eine weitere Ausführung erfährt in [11]. Für eine elementare Behandlung des Kreiselproblems empfiehlt sich eine von Airy [12] stammende Erklärungsart, weiter ausgeführt in [13] u. [14] und die an [9] sich anschliessende Darstellung in [15]. Weiteres s. bei den Artikeln Rotation und Momentanaxe.

u Literatur: [1] Kranz, C., Kompendium der äusseren Ballistik, Leipzig 1896, S. 214. — |2J l oinsot, Précession des équinoxes, Paris 1857. — [3J Tisserand, Traité de mécanique céleste,

I aris 1891    96, IL, Kap. 22—27. — [4] Folie, Annuaire de l’Observatoire royal de Belgique 1890,

Aug. ScJimidt.

S. 299; 1891, S. 272; 1894, S. 312 u. 393. — [5] Förster, Die periodischen Aenderungen der Lage der Erddrehungsaxe, Yerh. der Gesellsch. f. Erdkunde, Berlin 1892, Nr. 2. — [6] Reis, P.. Lehrbuch der Physik, 8. Aufl.; Leipzig 1893, S. 166. — [7] Maxwell, C., On a mechanical top, London 1856, vergl. Fortschritte der Physik vom Jahr 1856, Berlin 1859, S. 134. — [8] Euler, L., Recherches sur la connaissance des corps, Berliner Denkschriften 1758. — [9] Hess, W., Ueber das Gyroskop, Math. Ann. 1881, 19, S. 221, u. Math. Ann. 1887, 29, S. 500. — [10] Schell, W., Theorie der Bewegung und der Xräfte, Leipzig 1870, 4. Teil, Kap. 7. — [11] Koppe, in der Zeitschrift f. phys. u. ehern. Unterricht 1889, IL, S. 103, und 1896, IX., S. 127. — [12] Airy, G. B., Mathematical tracts, 3. Aufl., Cambridge 1845. — [13] Lang, Y. v., Einleitung in die theor. Physik, 2. Aufl., Braunschweig 1891, S. 94. — [14] Schmidt, A., Die elementare Behandlung des Kreiselproblems, Math.-naturw. Mitteil, von Boeklen 1886, III., S. 79—85. — [15] Riecke, E., Lehrbuch der Experimentalphysik, Leipzig 1896, 1, S. 88.

Maxim. Kraft.

Kreiselholländer, eine in der Papierfabrikation, bei der letzten Zerfaserung der Hadern verwendete, den Stoffmühlen angehörende Maschine, deren Hauptbestandteile aus einem mit Messern besetzten Vollkegel besteht, welcher sich in einem ebenfalls mit Messern besetzten Hohlkegel dreht und dadurch das gewöhnlich radial zugeführte Gangzeug zerfasert und bürstet (s. Papierfabrikation).

Kreiselrätter, s. Siebvorrichtungen.

Kreiselwipper, im Bergbau Einrichtung zum Entleeren der Förderwagen.

Kreisevolvente, s. Cykl is che Kurven.

Kreisfunktionen, s. Goniometrie.

Kreislauf, s. Ruder.

Kreisprozess. — Den Zustand eines Körpers denkt man sich durch diejenigen Grössen charakterisirt, welche (als Unabhängigvariable) seine Energie (s. d.) bestimmen. Als Zustandsänderungen sind also die Aenderungen dieser Grössen ins Auge zu fassen. Kehrt der Körper nach beliebigen Zustandsänderungen in seinen Anfangszustand zurück, so hat man es mit einem Kreisprozess zu thun. Ein umkehrbarer Kreisprozess besteht aus lauter umkehrbaren Zustandsänderungen (s. d.). Die allgemeinsten Beziehungen für Kreisprozesse wurden in Bd. 3, S. 738, gegeben , hier mögen die gewöhnlichen Beschränkungen der mechanischen Wärmetheorie (s. d.) gelten, wonach als Energiezufuhr von aussen (Abfuhr gleich negative Zufuhr) nur die Arbeit äusserer Kräfte (s. d.) und T Wärme in Betracht kommen, und die äusseren Kräfte mit

den ihnen von innen entgegenwirkenden fortwährend im Gleichgewicht sind. Bezeichnen dann W= 1/A — 424 das mechanische Wärmeäquivalent __

(s. d.), T~a-\-t die absolute 0 Temperatur (s. d., a = 273°, t Temperatur nach Celsius) und im ganzen oder per Gewichtseinheit U die Energie (s. Innere Arbeit) in Meterkilogramm, L die äussere Arbeit (s. d.) in Meterkilogramm, Q die Wärmezufuhr in Kalorien (s. d.) und 8 die Entropie (s. d.), so bestimmen die den Zustand charakterisirenden Grössen neben U auch T, S und man hat für beliebige Kreisprozesse:

To

So

Fig. 1.

L-^WQ = ^TdS,

Q = AL,

p>

Pl

Fig. 2.

0.

1.

Verallgemeinerungen s. Bd. 3, S. 749. Werden für alle durchlaufenen Zustände die S als Abscissen, die T als Ordinaten angetragen, so stellt Fig. 1 einen Meist werden in der mechanischen Wärmetheorie nur solche

Kreisprozess dar.

Körper untersucht, für welche von äusseren Kräften nur ein auf. die ganze Oberfläche gleichinässig verteilter Normaldruck vonpper Quadrateinheit inBetracht kommt, und dieser zusammen mit dem Volumen v im ganzen oder per Gewichtseinheit die Energie U im ganzen bezw. per Gewichtseinheit bestimmen. Denkt sich dann für die durchlaufenen Zustände p, v die v als Abscissen, die p als

S. auch

man

Ordinaten aufgetragen, so stellt Fig. 2 einen Kreisprozess dar. Aeussere Arbeit.

Die Kreisprozesse wurden durch Carnot in die Wärmelehre eingeführt [1], während Clapeyron ihre analytische Behandlung und graphische Darstellung zeigte [2], der Name rührt von Clausius lier [5], S. 35. Ein Kreisprozess heisst nach Grashof rechtsläufig oder rück-

T,

'1

I?:

-T,

T?

^2.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

läufig, je nachdem der betrachtete Körper während desselben Wärme aufnimmt und Arbeit leistet (Q, L positiv) oder aber Wärme abgibt und Arbeit gewinnt {Q, L positiv). Im ersten Kalle wird der Umfang der Fläche F (Fig. 1 u. 2) vom Endpunkt der Ordinate T oder p

rechts herum durchlaufen, der Bewegung des Uhrzeigers entsprechend, und ist L=WQ = F, im zweiten Falle wird der Umfang jener Fläche vom Endpunkt der Ordinate T oder p links herum durchlaufen und ist L — WQ = — F. Wenn also ein Körper Arbeit leisten soll, wie der Dampf, die Luft u. s. w. in thermodynamischen Maschinen, so müssen die Kreisprozesse rechtsläufig erfolgen, während in Kälteerzeugungsmaschinen (s. d.) rückläufige Kreisprozesse stattfinden und demgemäss Arbeit aufgewandt werden muss. Bei jedem Kreisprozesse eines Körpers V wird letzterem nach einander Wärme zu- und abgeführt. Bezeichnen Qi, Qz die Absolutwerte der Wärmezufuhr und Wärmeentziehung , so ist die grösste äussere Arbeit, welche durch irgend einen Kreisprozess zwischen einer oberen Grenztemperatur T\ und einer unteren Grenztom peratur T% geleistet werden kann (vergl. Disponible Arbeit, Carnotsche Funktion):

^ {Ti — Tz), wobei

Fig. 6.

9X~ (Tl _ Tz) =

Q i Qz

2.

Tz ‘

1 Heselbe entspricht, wie zuerst Carnot erkannte, einem Kreisprozess, welcher aus zwei iso-thunnischen Zustandsänderungen (s. d.) und zwei adiabatischen Zustandsänderungen (s. d.) besteht (Fig. 3, 4) und einfacher Kreisprozess oder Carnotscher Kreisprozess genannt wird. Jeden beliebigen Kreisprozess kann man entsprechend der Zerlegung seiner Arbeitsfläche in Elemente oder endliche Teile derart zerlegen, dass für die Einzelprozesse wie im ganzen die Bedingungen 1. erfüllt sind und für die ersteren zusammen L= 1KÇ den gleichen Wert wie für den resultirenden Kreisprozess hat. In Fig. 5, 6 ist beispielsweise die Zerlegung in elementare Carnotsche Kreisprozesse angedeutet.

Litteratur: [1] Carnot, Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines à développer cette puissance, Paris 1824, p. 32 (2. Aufl. Paris 1878). — [2] Clapeyron, Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur, Journal de l’Ecole polytechnique 1834, XIV, p. 170, 199 (Poggcndorffs Annalen 1843, LIX, S. 446, 566). — [3] Grashof, Theoretische Maschinenlehre, I, Leipzig 1875, S. 78; II, Hamburg u. Leipzig 1890, S. 403, 535, 539, 758, 772 etc. — [4] Rühl-mann, Handbuch d. median. Wärmetheorie, I, Braunschweig 1876, S. 313, 360, 414, 417 etc. —

[5]    Clausius, Die mechan. Wärmetheorie, I, Braunschweig 1887, S. 34, 72, 97, 105, 293 etc. —

[6]    Zeuner, Technische Thermodynamik, I, Leipzig 1887, S. 43, 264, 283; IL, Leipzig 1890, S. 364 etc. — Auch alle anderen Lehrbücher der mechanischen Wärmetheorie behandeln Kreisprozesse.

Kreisprozess, magnetischer, s. Elektromagnetismus.

Kreis winkel, von Bing, s. Zeichen gerate.

Kremnitzerweiss, s. Bleiweiss.

Kremometer, s. v. w. Galaktometer (s. d.).

Krempel, s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 88, und Kammgarnspinnerei, S. 403.

Krempeln (Streichen, Kratzen, Kardiren, Kardätschen) der Wolle stimmt zwar hinsichtlich seines Zweckes und hinsichtlich der Art, wie es verrichtet wird, wesentlich mit dem Krempeln der Baumwolle (s. Baumwollspinnerei, Bd. 2, S. 88 ff.) überein; doch spielt das Krempeln besonders bei der Verarbeitung der Streichwolle noch eine weit wichtigere Bolle als bei der Verarbeitung der Baumwolle, Hede, Jute und der Kammwolle. In der eigentlichen Streichgarnspinnerei findet ein Strecken und Doppeln gar nicht und besonderes Vorspinnen nur selten statt, und durch das Krempeln allein muss die nötige Gleichförmigkeit des der Feinspinnmaschine vorzulegenden Garnes

ATi

A Tz

Ti

Weyrauch.

(Mil

erreicht werden. Man kratzt deshalb die Wolle mehreremal nach einander, meist auf einem Satz von drei, zuweilen auch von zwei oder vier Maschinen (s. Streichgarnspinnerei), meist unter Benützung des Kreuzungsverfahrens (s. Kreuzung).

Krempelwolf, s. Streichgarnspinnerei.

Kremplasclie, s. Ansatzlasche und Oberbau.

Kremser Weiss, s. Bleiweis s.

Kreosot, zusammenfassende Bezeichnung für die sauren Produkte, welche den Mineralölen durch Natronlauge entzogen werden können, und welche zum Teil in die Beihe der Phenole gehören. Das Phenol (s. d.) selbst ist nicht vorhanden. Beim Verdünnen der Kreosotnatronlösung mit Wasser bis zum sechsfachen Volumen scheiden sich die nicht phenolischen Bestandteile als Oele von hohem spez. Gew. ab. Das Kreosotnatron wird entweder als solches zum Imprägniren von Grubenhölzern verbraucht, oder nach der Entfernung der nicht-phenolischen Oele mit verdünnten Säuren zerlegt und das abgeschiedene Rohkreosot verkauft (s. Mineralöle und Paraffine).

Kreosotöl, die am niedrigsten, etwa von 230—270° siedende Fraktion des sogen. Schweröls der Teerdestillation, welche auf Karbolsäure und Naphtalin verarbeitet werden kann, gewöhnlich aber nur zum Imprägniren oder als Schmieröl benutzt wird (s. Phenole und Tee r).

Krepp (Krepon), s. Weberei.

Krepppapier, ein naturfarbiges, weisses, schlichtgefärbtes oder auch gemustertes, feines, mit unzähligen, unregelmässigen Fältchen, Runzeln bedecktes Papier (s. Buntpapiersorten, Bd. 2, S. 780).

Kresol, s. Phenole.

Kreuzband, s. Bänder, Bd. 1, S. 692.

Kreuzbeerengrün, -lack, s. Lackfarben.

Kreuzblech, stärkste Sorte Weissblech.

Kreuzblume, s. Gotischer Baustil, Bd. 4, S. 738.

Kreuzbodenbeutel nennt man eine Gattung in den Kaufläden zum Transport mehlartiger oder klein dimensionirter Produkte verwendeter Papiersäcke, deren Boden nicht in eine Kante ausgeht, sondern als Fläche dadurch gebildet ist, dass ein kreuzweises Uebereinanderkleben zweier gegenüberliegenden Bodenecken zur Ausführung kommt, wie dies die nebenstehende Figur zeigt. Maschinen, welche pro Tag durchschnittlich 40 000 Beutel herstellen, fertigt die Maschinenfabrik

Fischer & Krecke in Bielefeld, auf deren Preisliste wir verweisen.

Maxim. Kraft.

Kreuzdach entsteht bei Durchdringung zweier Satteldächer und kommt bei Türmen mit Giebelbildung vor.

Kreuzdorngrüu, s. Farbstoffe, pflanz- :j|jjjj liche, Bd. 4, S. 124.

Kreuzer, s. Krieg schiff styp en.

Kreuzgelenk, s. Car dani sch es Gelenk.

Kreuzgewölbe mit horizontalen Scheitellinien, nur in Hausteinen ausführbar (Formgebung und Bezeichnungen s. unter Gewölbe).

Die Einwölbung erfolgt dabei stets LÄiky „auf den Kuf“, d. h. mit parallel zu den Axen der Kappen liegenden Schichten (s. Fig. 1) auf vollständig eingeschaltetem Fig. 3. Lehrgerüst. Die Gratsteine greifen

von

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E. Müller-Hannover.

W. Kerf.

W. Kerp.

Maxim. Kraft.

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Sch. I

Sch. I

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Sch. II

Sch. II

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Fig. 2.

in diesem Fall in je zwei benachbarte Kappen und haben ebenso wie die Kämpfersteine und der Schlussstein eine besondere Form; der letztere wird kreuzförmig (s. Fig. 2 u. 3).

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. I.

Bei Ausführungen in Backsteinen (s. Big. 4 u. 5) lässt man in der Hegel die Scheitellinien der Kappen nach der Mitte zu etwas ansteigen (ca. 0,025 der Diagonale), weil sonst durch die stets erfolgende, wenn auch geringe Senkung des Scheitels nach dem Ausrüsten der letztere tiefer als die höchsten Punkte der Schildbögen zu liegen käme (s. Stechen der Gewölbe).

Fig. 8.

Fig. 0.

Fig. 7.

Fig. y.

Fig. 10.

Fig. 11.

Man wendet hier am besten den „Schwalbenschwanz“-Verband an, bei welchem die Lagerflächen senkrecht zur Gratbogenlinie gerichtet sind und die einzelnen Schichten in den Scheitellinien der Kappen grätenförmig über einander greifen. Dadurch sowie durch die Neigung der Kappen gegen die Schildmauern wird ein Teil des Gewölbeschubes auf die letzteren oder auf die Gurtbögen übertragen, und die Stelle im Grat, der meist nach Fig. 4 u. 5 noch eine Verstärkung erhält, -wird für den Backsteinverband konstruktiv einfacher als bei der Kufwölbung. Es braucht bei dieser Einwölbungsweise auch kein vollständiges Lehrgerüst errichtet zu werden ; die Aufstellung einiger Lehrbögen genügt. Erhalten die Schildbögen ungleiche Pfeilhöhen, so kommen auch gekrümmte Scheitellinien zur Anwendung (s. Fig. 6), wodurch die Kreuzkappen „busig“ oder „busenförmig“ werden. Dies ist vielfach der Fall bei den gotischen Kreuzgewölben, und zwar unterscheidet man hier: 1. gleich hoch mit dem Scheitel liegende Schildbogenscheitel (s. Fig. 7), 2. tiefer als der Gewölbescheitel liegende Schildbogenscheitel (s. Fig. 8), 3. höher als der Gewölbescheitel liegende Schildbogenscheitel (s. Fig. 9). Bei dem gerippten Kreuzgewölbe bilden die meist aus Hausteinen gewölbten Diagonalrippen und Gurtbögen ein tragendes Gestell, zwischen welches die Kappen, meist als V2 Stein starke Gewölbe, eingesetzt werden (Fig. 10 u. 11).

L. v. Willtnann.

Litteratur s. unter Gewölbe.

Kreuzgurtung, s. Kreuzzange.

Kreuzhacke, s. v. w. Kreuzpickel (s. d.).

Kreuzhammer, s. Schmieden und Hammer.

Kreuzknoten, s. Takelage.

Kreuzkopf, bildet das Gelenk zwischen

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kreuizkopf •

Kolbenstange und Pleuelstange und wird durch ®gp eine Geradführung geleitet. Der Kreuzkopf- | bolzen (s. d.) sitzt bei kleinen und mittleren 1 Maschinen im Kreuzkopf fest, bei grossen Tj Maschinen aber öfter in dem gegabelten Ende der Pleuelstange, wobei der Kreuzkopf ein offenes oder ein geschlossenes Lager bildet. g Rücksichten auf Ausführung, Zugänglichkeit    1

>-

und Schmierung geben hierüber die Entscheidung. Die Führung (s. Bd. 4, S. 392) richtet sich nach der Gestellform. Ueber die Verbindung mit der Kolbenstange s. Keile.

Die Seitenkraft P tg ß für die Kolbenstangenkraft P und den Ausschlagswinkel ß der Pleuelstange erreicht ihren Höchstwert P.r\l, gewöhnlich P.l:5,    |

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nahe der Mitte des Hubes. Die Richtung der Kraft ist für Hin- und Rückgang des Kolbens dieselbe, z. B. an der Lokomotive beim Vorwärtsfahren nach oben ^ gehend. Bei liegenden Maschinen lässt man sie fast immer nach unten gehen, um Druckwechsel zu ver-meiden; das Gewicht (s. Kolbengewicht) des \

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Kreuzkopfes vermehrt im letzten Falle allerdings die Führungskraft. Auch wirkt das jenseits der Stopfbüchse wirkende Gevficht des Kolbens auf den Füh-ruugsdruck ein. Die Gleitfläche soll, um eine Nachstellung möglichst zu vermeiden, nur 2—3 kg/qcm Druck erhalten. Sie bildet ein Rechteck, das 2—3 mal so lang als breit ist. Je weniger die Gleitfläche von der Stangenkraft absteht, um so geringer fällt das Kippmoment der Reibungskraft aus. Dieser Punkt ist besonders bei einseitiger Führung zu beachten.

Fig. 1 zeigt die Gussform eines gewöhnlichen Kreuzkopfes mit festen Gleitflächen. Es gilt zwar als Regel, dass der Gelenkbolzen gerade üben der Mitte der Gleitfläche liegen soll, um gleichmässigen Flächendruck zu geben. Mit Rücksicht auf die starre Verbindung des Kreuzkopfes mit der Kolbenstange setzt man sich aber vielfach darüber hinweg. Wenn der Gleitschuh nicht als besonderes Stück angesetzt ist, kann man den Gelenkpunkt gegen die Kurbel vorrücken, wodurch die Führung vorn kürzer und daher, dem Ausschlag der Pleuelstange entsprechend, etwas enger gehalten werden kann. Rundführungen bekommen eine Weite, die bei kleineren Maschinen etwa gleich dem Cylinderdurchmesser, bei grösseren Maschinen ⁴/₅ so gross ist.

Bei höherem Flächendruck muss man auf die Abnutzung besonders Rücksicht nehmen. So lässt man z. B. bei Lokomotiven mit 10 kg|qcm Flächendruck Rotgussplatten, die mit übergreifenden Rändern und versenkten Schrauben am Kreuzkopf befestigt sind, auf den Stahllinealen laufen, damit man bei dem Nachschleifen der letzteren die Platten hinterlegen oder auswechseln kann. Sonst setzt man die Gleitschuhe auch als besondere Teile an, so dass sie den Druck gleichmässig übertragen und vom Kreuzkopf dauernd ohne Spielraum mitbewegt werden. Am einfachsten besteht die Verbindung in einem runden Zapfen mit breitem Auflagerring. Ein grosser Kreuzkopf aus Stahlguss mit gehobelten Verbindungsflächen ist in [2] dargestellt. Die Nachstellung der Gleitflächen ist bei losen Schuhen durch Beilagen ermöglicht, sie kann auch durch quer- oder längsverschraubbare Keile bewirkt werden, oder durch Verschraubung an den Tragzapfen der Schuhe. Auch in diesen Fällen ist auf gleichmässige Druckverteilung zu achten. Da infolge der Veränderlichkeit des Bahndruckes die Führung sich ungleichmässig abnutzt, muss die Nachstellung in der Mitte und an den Enden der Bahn geprüft werden.

Fig. 2.

Wenn der Kreuzkopf als offenes Lager ausgebildet wird, erhält er zwei Deckelschrauben, deren Köpfe zweckmässig innerhalb des Lagerkörpers eingelegt sind, weil dabei die Schraubenentfernung möglichst gering wird. Die Schrauben sollen aus zähem Schmiedeeisen (nicht Flussstahl) bestehen, damit sie bei etwaiger Ueberlastung nicht plötzlich brechen ; die Spannung darf höchstens 800 kg/qcm im Kern betragen [3]. Geschlossene Lagerform bedingt, dass der Bolzen erst nach dem Zusammensetzen der Stangen befestigt wird, bietet aber grössere Betriebssicherheit als die offene Bauart. Die Nachstellung liegt an der vorderen oder hinteren Schale und besteht aus einem Keil mit dem Anzug 1:4 und einer senkrecht zur Führung stehenden Stellschraube mit Sicherung. — Ueber Bearbeitung von Kreuzköpfen s. [4]. Fig. 2 gibt das Gelenk für eine Schieberstange in einfacher Ausführung an.

Litteratur: [1] Die Lehrbücher über Maschinenelemente und Dampfmaschinen. — [2] Kiesselbach, Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1890, S. 936. — [3] Desgl., 1891, S. 130, 201, 235, 379, 428 (Unfall an Hammermaschinen). — [4] Usher-Elfes, Moderne Arbeitsmethoden im Maschinenbau, Berlin 1896, S. 128 ; — Specht, Massenfabrikation, Berlin 1893. S. 186. Lindner.

Kreuzkopf bolzen, von Stahl, bildet das Gelenk für den Ausschlag der Pleuelstange im Kreuzkopf oder auch innerhalb des Kolbens bei einfach wirkenden, vorn offenen Cylindern.

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Man berechnet die Bolzenstärke dem für die Stangenkraft Pkg auf 80 kg|qcm Flächendruck mit dem Längenverhältnis l : d — 1,5:1, also aus 1,5². d . 80 = P. Die innerhalb der Kolben von Wärmekraftmaschinen sitzenden Bolzen hat man schwächer zu belasten, um Warmlaufen zu verhüten. Sie werden öfter hohl gemacht, die der Kreuzköpfe selten. Die konischen Enden erhalten je 0,5 d als Länge für Kreuzköpfe von Schmiedeeisen und Stahl, bis 0,9 d für gusseiserne Augen. Die Biegungsspannung berechnet man hierauf aus der Differenz der Momente jeder Bolzenhälfte, wie bei Gabelzapfen (Bd. 4, S. 410) angegeben ist, mit 500 kg|qcm als zulässigem Mass. Der Konus erhält 12° an der Spitze im ganzen. Beide Kegel liegen bei massiger Bolzenlänge in einer geometrisch gemeinsamen Kegelfläche, wodurch das Ab- und Ausdrehen erleichtert wird; bei grösserer Länge setzt man den cylindrischen Mittelteil nur so viel gegen den grösseren _

Fig. 2.

Fig. 1.

lieber cylindrische Einpassung mit Streifkeilen

Konus ab, als das Auslaufen des Stahles am Konus "j erfordert. Zum Festhalten des stramm eingepassten Bolzens genügt meist eine Stirnschraube am dünnen Ende oder eine Deckplatte mit mehreren Kopfschrauben am dickeren Ende ; grosse Bolzen erhalten beiderseits Befestigung. In der Gabel wendet man (s. Keile) an. Beim Einbringen ist jede Verspannung der beiden Augen zu vermeiden. Nur bei grossen Maschinen lohnt sich die Befestigung der Bolzenmitte im Kreuzkopf mit je einem Lager an jedem Gabelende der Pleuelstange. Zur Schmierung dienen am Bolzen ein-geschraubte Oelgefässe oder Auffangtrichter für tropfendes Oel bei stehenden Maschinen oder Fangschalen am oberen Gleitschuh bei liegenden Führungen. Litteratur s. Kreuzkopf. Lindner.

Kreuzkurbelgetriebe, s. Kreuzkurbelmechanismus. Kreuzkurbelmechamsmus besteht (Fig. 1 und 2) aus vier Gliedern a, b, c, d, von denen die Glieder a, c mit dem Gliede b in 0, F durch Drehpaarungen (s. d.) und mit dem Gliede d durch Richtpaarungen (s. d.) verbunden sind [1]. Die Glieder a, c gleiten in Fig. 1 und 2 als Schieber oder Schlitten in den Schlitzen iw, if des Kreuzgliedes d. In anderer Anordnung können die

Glieder a, c auch als Hülsen auf gekreuzten Stangen des Gliedes d gleiten; oder es ist in Fig. 3 und 4 das Kreuzglied d anstatt des einen Schlitzes mit einer Stange X versehen, die sich in einer Hülse H des Gliedes a verschiebt. Der Kreuzkurbelmechanismus wird ein schräger oder ein rechtwinkeliger genannt, je nachdem die Schlitze, wie in Fig. 1, nicht rechtwinkelig oder in Fig. 2 recht-

winkelig auf einander stehen, also der Winkel iy 90° oder i = 90° ist; der

schräge Kreuzkurbelmechanismus wird von Keuleaux [2] schiefwinkelige Kreuzschleifenkette, von Grashof [3] schiefwinkelige Kreuzschieberkette genannt; der reclitwinkelige Kreuzkurbelmechanismus auch bezw. rechtwinkelige Kreuzschleifenkette, rechtwinkelige Kreuzschieberkette.

Aus dem Kreuzkurbelmechanismus gehen drei Getriebe hervor. 1. Das Kreuzkurbelgetriebe entsteht, wenn eines der Glieder a, c, z. B. das Glied a als fest betrachtet wird.

Die Kurbel b dreht i sich dann um die feste ,

Axe <P, der Punkt F \ beschreibt den Kreis y> x und das Kreuzglied d , gleitet hin- und herschwingend \ in Fig. 1 und 2 über der das if\ feste Glied a. Bei der An-

Ordnung in Fig. 3 u. 4 gleitet die Stange l des Kreuzgliedes d hin- und hergehend in der Hülse H des festen Gliedes a. Je nachdem die Schlitze nicht senkrecht oder senkrecht auf einander stehen, ist das Kreuzkurbelgetriebe ein schräges oder ein rechtwinkeliges und letzteres wird auch kurz Kreuzschleife genannt.

Die entsprechenden Benennungen von Keuleaux sind roti-rende Scharkreuz-

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Fig. 1.

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Fig. 2.

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Fig. 3.

oder oscillirende Kreuzschleife; diejenigen von Grashof sind resp. schiefwinkelige und rechtwinkelige Ivreuzschieberkurbel.

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cillirende Schar- i------

kreuzschleife, rotirende Kreuz- \ schleifenkurbel

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Fig. 4.

2.    Das Kreuzschleifengetriebe entsteht, wenn das Glied b fest ist, und es heisst in Fig. 1 und 3 ein schräges, in Fig. 2 und 4 ein rechtwinkeliges. Die Schlitze oder Schleifen des Gliedes d gleiten dann in Fig. 1 und 2 über die Schieber a und c, die sich resp. um die festen Axen </>, F drehen. Die entsprechenden Bezeichnungen von Keuleaux sind rotirende Scharkreuzschleife und rotirende Kreuzschleife.

3.    Das Kreuzschiebergetriebe entsteht, wenn das Kreuzglied d fest ist, und es heisst in Fig. 1 und 3 ein schräges, in Fig. 2 und 4 ein rechtwinkeliges. Die Schieber a, b gleiten dann in den festen Schlitzen und die Punkte F bewegen sich resp. auf den Geraden if, if . Die entsprechenden Benennungen von Keuleaux sind oscillirende Scharkreuzkurbel und oscillirende Kreuzkurbel.

Litteratur: [1] Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 330. — [2] Keuleaux, Theoretische Kinematik, Braunschweig 1875, S. 324. — [3] Grashof, Theoretische Maschinenlehre, Hamburg und Leipzig 1883, Bd. 2, S. 142.    Burmester.

Kreuzmass, s. Messwerkzeuge.

Kreuzmast, s. Bemastung.

Kreuzmeissei, s. Stemmzeug.

Kreuzpliaster, s. Strassenbau.

Kreuzpickel oder Schrotpickel ist die Verdoppelung der Einspitze (s. d.) zu einem der Zweispitze (s. d.) ähnlichen Gerät (s. Fig.) und dient zur Lösung fester Bodenarten und Felsen ; s. auch Bodenarte n.

L. v. Willmann.

Kreuzruten, s. Weberei.

Kreuzsclieibe, das einfachste schon im Altertum bekannte Instrument zum Abstecken rechter Winkel, bestehend aus einem Kreuz, welches zwei sich rechtwinkelig schneidende, durch Stifte,

Lotfäden oder Diopter gebildete Absehlinien trägt (s. auch Winkelkegel -kreuz u. s. w.).

C Reinhertz.

Kreuzscliiebergetriebe, s. Kreuzkurbelmechanismus.

Treptow

Kreuzschlag, diejenige Art des Zusammenschlagens eines Förderseiles (s. d.), bei welcher die Drähte zur Litze im entgegengesetzten Sinne zusammengeschlagen werden, als letztere zum Seil.

Kreuzsclileifengetriebe, s. Kreuzkurbelmechanismus.

Kreuzschwelle (Bundschwelle), Schwelle einer Fach wand.

Kreuzstag, s. Takelage.

Kreuzstein, s. v. w. Harmotom, s. Zeolith.

Kreuzstich, s. Sticken.

Kreuzstock, s. Fensterrahmen.

Weinbrenner.

Kreuztliiire, Thüre, welche durch einen stehenden Mittelfries und einen oder mehrere Querfriese in 4—8 Füllungen geteilt ist.

Kreuzung. — Beim Uebertragen der Wolle von Krempel zu Krempel wird in der Streichgarnspinnerei (s. d.) das Erzeugnis der ersten Krempel (in Pelz-[oder Vliess-] oder Bandform) der nächsten Krempel entweder so vorgelegt, dass die Haare, welche sich nahezu gleichlaufend zur Längsrichtung der Watte eingelagert haben, wieder in der Längsrichtung der Maschine verlaufen oder senkrecht dazu (Uebertragung ohne und mit Kreuzung [1]). In letzterem Falle erzielt man rauheres Garn, aber innige Mischung ; man arbeitet deshalb für Farbe- (Melangen) und Kunstwollmischungen mit Kreuzung, für Herstellung glatter Garne (Halb kämm gar ne, s. d.) aber ohne Kreuzung. Es kommen auch Kreuzungen unter anderen Winkeln als 90° vor, so vielfach unter 45° (Legapparate).

Litteratur : [1] Müller, E., Handb. d. Spinnerei, Leipzig 1892, S. 360 ff. e. Müller-Hannover.

Kreuzungen, der Eisenbahngleise, s. Gleiskreuzungen, Herzstück.

Kreuzungsweiche (früher unlogischerweise Englische Weiche), Vereinigung einer Gleiskreuzung (s. d.) mit Weichen (s. d.) dergestalt, dass die sich kreuzenden (geradlinigen) Gleise innerhalb der Kreuzung durch Weichenstränge auf beiden oder auf einer Seite verbunden werden, danach: beiderseitige oder doppelte und einseitige oder einfache Kreuzungsweiche genannt (s. Fig. 1).

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Fig. 1.

Bedingend für die Ausführbarkeit der Kreuzungsweiche ist eine gewisse Kleinheit des Kreuzungswinkels «

Fig. 2.

(s. die stark verzerrte Fig. 2), damit die Länge zwischen den beiden Herzstücken (s. d.) der Kreuzung ausreicht, um den Winkel mit einem zulässigen Krümmungshalbmesser überwinden zu können und noch den nötigen Platz (w) zwischen den zusammenlaufenden Leitkanten der Kreuzungsschienen übrig zu behalten zum Aufschlagen der Weichenzungen (s. Weichen). Bei der üblichen Vollspur von 1,435 m darf der Halbmesser (r) auf Hauptbahnen (s. Eisenbahn) nicht unter 180 m herab und demnach die Tangente des Winkels kaum über 1:9 hinausgehen (während bei Nebenbahnen noch 150, ja 100 m zulässig sind). Die 4 oder 2 an den Enden der Bogenstränge erforderlichen Lenkvorrichtungen (s. Weichen) werden, um die Zahl der Einzelformen nicht unnötig zu vermehren, übereinstimmend mit den Lenkvorrichtungen der Normalweichen (s. Weichen) hergestellt. Daraus ergibt sich für den gleichzeitigen Aufschlag der beiden Zungenspitzen bei zweiseitigen Kreuzungsweichen mit Rücksicht auf die Materialstärke der Spitzen und ihrer Verbindung mit der Lenkstange ein

gewisses, praktisch festzustellendes Mass w 400 mm ; bei der Preussischen Staatsbahn 440 mm) als mindestens notwendiger Abstand der Schienenleitkanten an der Zungenspitze, und hieraus weiter die erforderliche kleinste Entfernung der Zungenspitzen von der mathematischen llerzstiickspitze (nach Fig. 2) in Richtung der Kreuzungsschienen :

u >

1.

2. sin a/g

(Die Linien der Fig. 2 bezeichnen die Leitkanten der Schienen).

Ausser dieser Länge u muss die Schienenlänge (s : sin «) zwischen Herz-und Kreuzstückspitze noch Platz bieten für die Projektion des Kreisbogenstückes {ab) zwischen Zungenspitze (a) und Rogeumitte (ft) und des Bogenabstandes (b c) ; daraus ergibt sich (unter Voraussetzung gekrümmter Zungen, also durchgehender Kurve mit dem Halbmesser r), wenn s die Spurweite bezeichnet, die Gleichung:

2.

— u — r (sin a/₂ — sin y) -)- r (cos y — cos a\2) tg «/2

s cosec « — u — r (cos y tg a|₂ — sin y) V s cosec a — u

T =----;- .

cos y tg a/₂ — sin y

Es ist nun ausser der Spurweite s in der Regel gegeben: Der Winkel a gleich dem der Normalweiche (Preussische Staatsbahn ¹/₁₀ und i/g—tg«), ebenso der kleine Winkel y, mit dem die Zungenspitze an die Backenschiene anfällt, da er durch die Normalweiche bestimmt ist. Man kann also unter vorläufiger Einsetzung des nötigen Kleinstwertes von u nach Gleichung 1 die höchstens etwra mögliche Grösse des Halbmessers r entweder nach Gleichung 4 oder auch durch Zeichnung ermitteln, sie dann durch Abrundung nach unten auf ein bestimmtes rundes Mass festsetzen und aus Gleichung 3 oder 4 den sich nun etwas grösser ergebenden Wert von u genau ausrechnen, somit die nötige Grundlage für die Anordnung und weitere Berechnung der Einzelheiten gewinnen. Dabei wird das Mass w, also auch u und damit die ganze Anordnung so getroffen, dass sie für ein- und zweiseitige Kreuzungsweichen passt, die nachträgliche Verwandlung der einen in die andere Form also leicht erfolgen kann und die Zahl verschiedener Teile nicht unnötig vermehrt wird. — Bei der Preussischen Staatsbahn werden zwei Formen von Kreuzungsweichen, genau entsprechend den beiden Formen der Normalweiche, mit den Winkeln V10 und ¹/g (=tga) und mit gleichen Halbmessern wie bei diesen (245 und 190 m bis zur äusseren Schiene gemessen) hergestellt.

Die Bewegung der 2 oder 4 Lenkvorrichtungen geschieht, sofern sie nicht an ein Stellwerk angeschlossen sind, in der Regel von einem Stellbock aus mittelst geeigneter Winkelhebel und Stangen- oder Drahtzugverbindung.

Sind die äusseren Zungen der Lenkvorrichtung gerade oder nach anderem Halbmesser gekrümmt als der übrige Bogen, so führt man die Zungenlänge z, ferner statt y den Winkel ß Zungenende und den dort erreichten Abstand e zwischen den Leitkanten in die Rechnung, die sich alsdann ganz ähnlich gestaltet, indem sich z zu u und e zu r (cos ß — cos a/2) addirt. — Kleinere Winkel als tg« = 1:10 sind für Kreuzungen und Kreuzungsweichen zu vermeiden, weil sonst die führungslose Stelle am Kreuzstück zu gross wird. Schon der Winkel 1:10 erscheint reichlich klein; es wird daher neuerdings vielfach der Winkel tg a = 1: 9 vorgezogen und derselbe dann auch den Weichen gegeben, um Gegenkrümmungen zwischen den Weichen und Kreuzungen zu vermeiden.

In den „Technischen Vereinbarungen“ des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen vom 1. Januar 1897 (§ 41) wird für Haupt- und Nebenbahnen der Winkel 1:9 empfohlen; desgl. für Rangirweichen und überall da, wo die schärfere Krümmung weniger nachteilig ist, auch 1:8. Derselbe Verein gestattet in den „Grundzügen“ für Lokalbahnen vom 1. Januar 1897 (§ 24 und 33) auch schärfere Krümmungen (s. Krümmungsverhältnisse).

Litteratur : s. unter Weichen.

Kreuz verband zeigt wie der Blockverband (s. d.) einen regelmässigen Wechsel von Läufer- und Binderschichten (s. d.), deren Stossfugen (s. d.) um

/₄ Stein gegen einander abstelien ; nur sind hier die Läuferreihen abwechselnd um il2 Stein gegen einander verschoben (s. Fig. 1). Dadurch wird das durch Schraffur hervorgehobene Muster der vereinzelten Kreuze, ferner die gleichmässige Abtreppung und die doppelte Verzahnung erreicht.

Bei Mauern, deren Dicke einer geraden Anzahl von Steinbreiten entspricht, genügen drei Schichten, um die obigen Bedingungen zu erfüllen, da Schicht I gleich Schicht III mit den Schichten II und IV abwechselt, wobei sich Schicht IV von Schicht II nur durch den eingeschalteten Binder in Fig. 1 durch die eingeschalteten halben Steine in Fig. 2 unterscheidet.

oder vereinfacht mithin

um

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Fig. 3.

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Fig. 2.

Tu.

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Fig. 1.

3.

4.

Goering.

Bei Mauerstärken von ungerader Steinbreitenanzahl dagegen müssen vier Schickten angelegt werden (s. Fig. 3), da in Schicht III und IY je ein halber Stein einzuschalten ist. — Der Endverband wird in derselben Weise wie beipi Blockverband, am besten durch Dreiquartiere (s. d.) erzielt (s. Fig. 1—3). Die je drei Schichten umfassende Verzahnung bewirkt beim Kreuzverband eine grössere Widerstandsfähigkeit der Mauern als beim | Blockverband.

L. v. Willntann

Kreuzzange, schräg, bezw. diagonal liegende, mit einer YqW andern sich kreuzende Zange bei Turm- und Vierungsdach-Stühlen. Die hierdurch gebildete Verbindung heisst Zangen- J kreuz, eine Reihe solcher Kreuze Kreuzgurtung. Weinbrenner.

Kreuzzapfen, Holzverband zur Verlängerung vertikaler Hölzer. Die .Figuren 1 (für Kanthölzer) und 2 (für Rundhölzer) / zeigen die Formen dieser Holzverbindung.

Kribbe, s. v. w. Buhne, v

Litteratur s. unter Backsteinverband.

<S\

Gusmann.

Fig. 1.

Fig. 2.

Kriegsbrücken haben militärischen Zwecken bei der Landesverteidigung oder im Kriege zu dienen und müssen in erster Linie die Bedingung erfüllen, dass sie mit möglichster Raschheit aufgestellt und auch wieder abgebrochen werden können. Sie bezwecken entweder die Wiederherstellung oder den Ersatz teilweise oder völlig zerstörter stabiler Brücken oder sollen einen sofortigen Uebergang über Flüsse an bestimmter Stelle ermöglichen.

Derartige Brücken wurden früher ausschliesslich aus Holz in Form von einfachen und verstärkten Balkenbrücken, Sprengwerks- und Fachwerksbrücken errichtet [8]. Mustergiltige Beispiele dieser Art enthielten die Feldbahnanlagen im deutsch-französischen Kriege [1]. Je nachdem die Brückendecke durch Böcke oder durch Pontons unterstützt wird, unterscheidet man Bockbrücken und Pontonbrücken. Der Brückenüberbau muss aus einzelnen, nicht zu schweren Teilen bestehen, welche sich auf Wagen verladen und transportiren lassen. Eine Brückenequipage enthält das Material zu einer Brücke von 50—60 m Länge, die zu dessen Fortschaffung nötigen Wagen, die Werkzeuge zur Aufstellung und Zusammensetzung und einen entsprechenden Vorrat von Ersatzstücken.

In neuerer Zeit sind verschiedene Systeme von zerlegbaren eisernen Brücken ausgebildet worden, welche im modernen Kriegsbrückenbau an Stelle der Holzkonstruktionen zu treten bestimmt sind. Sie bestehen sämtlich aus leicht zu verbindenden Einzelgebilden, deren Verschiedenheit für jedes System möglichst eingeschränkt ist.    .    ».

■I

Das System Eiffel [2], welches zuerst aufgestellt wurde (1879),    .

hat als Hauptelement der fachwerkartigen Träger das gleich- N/ PVj schenkelige Dreieck (a, b, c, cl, Fig. 1), dessen Stäbe sämtlich aus y    r. \LV..\

Fig. 1.

einfachen Winkeleisen, die an Knotenbleche genietet sind, gebildet werden. Diese Dreieckselemente werden mit der Spitze nach unten (oder nach oben), sich zur Hälfte übergreifend, an einander gereiht und durch die geraden Gurtstabglieder ef zu einem Träger verbunden. Die Verbindung erfolgt mittelst Bolzen. Ein solches Dreieckselement für eine eingleisige Eisenbahnbrücke von 20 m mit 2 m hohen Trägern wiegt 265 kg, das schwerste Stück sind aber die Querträger (404 kg), die als Blechträger, für leichte Brücken aus Walzträger, ausgeführt sind.

Bei dem System Oottrau [3] erscheinen rechteckige Elemente    ?

angewendet (Fig. 2). Die Rechtecks eiten messen 1,250 m und Jh-—^x"    ¹

1,875 m und wiegt ein Element für leichte Brücken bloss 97 kg.

Diese Elemente werden, paarweise auf einander gelegt, durch horizontale    Flg' ²‘

Gurtungsbleche verbunden. Je nachdem die Rechtecke der Breite oder Höhe nach angeordnet werden, kann man verschieden hohe Träger und verschieden grosses Widerstandsmoment erzielen.

Das System des französischen Obersten Marcille [4] besteht in der Zusammenfügung einer Brücke aus kurzen Blechbrückenabschnitten. Es sind hiernach für diese Brückenelemente vier Typen gewählt : tür Spannweiten bis zu 10 m werden 0,6 m hohe Träger, bis zu 20 m werden 1,2 m hohe Träger, bis 30 m werden 1,5 m hohe Träger und darüber 2,2 m hohe Träger angewendet. Die Teilstücke haben für die kleineren Brücken 1,25 m, 2,5 m und 5 m Länge, für die grossen Brücken 7,5 m und 10 m Länge. Diese Blechbrückenabschnitte sollen fertig zusammengesetzt auf den Feldbahngleisen mittelst eigens konstruirter Wagen transportirt werden.

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Fig. 3.

Fig. 4.

verschiedenartigen Elemente aber sehr vergrössert wird. Brochocki wendet das Ausfachungssystem des gleichschenkeligen Dreiecks ohne Vertikalständer an, mit kastenförmigem Querschnitt sämtlicher Stäbe (Fig. 3). Seyrig konstruirt seine Träger nach Fig. 4, und sind die Gurtstäbe

Die Systeme Brochocki [5], Seyrig [6], Henry [7] und Fives-Lille lösen die Träger ^ in lauter stabförmige Glieder ^ auf, wodurch allerdings das Gewicht der einzelnen Stücke _it vermindert und deren Transport erleichtert, die Zahl der

je zwei Winkeleisen gebildet. Die Verbindung der Stäbe

aus Walzträgern, die Gitterstäbe aus erfolgt bei allen diesen Systemen durch Bolzen.

^ In Oesterreich stehen zerlegbare Gitterbrücken nach System Kohn in Anwendung (Fig. 5). Die Hauptträger sind Gitterträger mit gekreuzten Diagonalen und mit schwachen Vertikalstäben, an welche die Querträger angeschlossen werden. Die Höhe und Maschenweite der Träger beträgt 3 m. Die Hauptelemente, aus welchen sich die Träger zusammensetzen, sind die auf die Spitze gestellten Vierecke a a b b. Dieselben sind aus Winkeleisen unter Ver-~~mittlung von Eckblechen genietet und ist oben mit unten, rechts mit '*? links verwechselbar. An den Zu-* sammenstosspunkten b zweier Elemente werden die Diagonalwinkel mittelst AVinkellaschen und Verschraubung gekuppelt. Die Endelemente ccb sind dreieckig mit kräftiger aasgebildeten Yertikalstäben. Die 6 m bezw. 3 m langen Gurtstäbe sind im Ober- und Untergurt vollkommen gleichartig und bestehen aus je zwei [-Eisen mit versetzten, durch Laschen gedeckten Stössen. Mit diesen Trägerelementen lassen sich Träger mit 3 m, 6 m und 9 m Höhe zusammensetzen (Fig. 5); bei doppelwandiger Anordnung sind damit Spannweiten bis 50 m erreichbar.

Die Aufstellung dieser zerlegbaren Brücken kann entweder auf Gerüsten erfolgen oder aber die Brücke wird auf einem der Ufer montirt und mit Hilfe dem vorderen Brückenende anzubringenden Lancierschnabels auf Wagen oder Bollen in ihre definitive Lage eingeschoben.

Litteratur: [1] Deutsche Bauztg. 1871, S. 233; 1872, S. 61, 73, 104, 120, 174. — Zeitschr. (1. bayr. Arch.- u. Ing.-Ver. 1872. — Mitteil. d. Art.- u. Geniewesens 1880, S. 54, u. 1883, S. 9; 1884, 1. Heft; 1894, S. 365. — [2] Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1887, S. 201;

1890,    S. 78. — Centralbl. d. Bauverw. 1889, S. 470. — Organ f. d. Eortschr. d. Eisenbahnw.

1891,    S. 78 u. 126. — [3] Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1887, S. 204. — Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. Hannover 1888, S. 279. — [4] Zentralbl. d. Bauverw. 1890, S. 278. —

Engineering 1889, S. 323. — Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1890, S. 79. — Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1890, S. 38. — [7] Desgl., S. 166. — [8J Müller, had., Die europäischen Kriegsbrücken-Systeme, Wien 1874.    Melan.

Kriegshäfen, diejenigen Seehäfen (s. d.), welche ganz ausschliesslich zum zur Beparatur und zur Ausrüstung von Kriegsschiffen mit Ausrüstungs-

eines an

Fig. 5.

— -"SO- - —îf

.Bau,

bassins versehen und gegen feindliche Angriffe militärisch sicher gestellt sind. Dieselben besitzen neben den nötigen Werften namentlich grosse Werkstätten und Vorratsdocks.

Kriegsmarine, umfasst alle für den Seekrieg erforderlichen Angriffs- und Verteidigungsmittel.

Kriegsschiffstypen. — Die anfänglich durch Segel getriebenen hölzernen Kriegsschiffe teilt man in Linienschiffe, Fregatten und Korvetten ein.

Linienschiffe, Breitseitschiffe waren Vollschiffe (s. Segelschiffstypen) mit zwei oder mehr Decks zur Aufstellung der glatten Geschützrohre bis zum 32pfündigen Kaliber, und zwar

standen auf den oberen Decks die leichteren, auf den unteren Decks die schwereren und längeren Geschütze. Die Schiffe führten ihren Namen nach der damaligen Seetaktik, da die Schiffe in Linie gereiht wurden, um ihre Breitseite auszunützen, und wurden nach der ..Geschützzahl in mehrere Klassen geteilt, ferner nach der Zahl der Geschütze führenden Decks in Eindecker, Zwei- bezw. Dreidecker. Fregatten waren Vollschiffe mit zwei gedeckten Batterien, Korvetten solche mit einer gedeckten Batterie.

Zschokke.

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Fig. J. „Achilles¹⁻.

Fig. 2. „Monterey“.

Nach Einführung des Dampfes wurden die Kriegsschiffe in Schraubenlinienschiffe, Schraubenfregatten und Schraubenkorvetten eingeteilt nach Analogie der n Segelkriegsschiffe. Für letztere trat dann noch

eine Gliederung in gedeckte und Glattdeckskorvetten ein; erstere - führten eine volle Lage Geschütze unter dem Oberdeck, letztere die Geschütze nur auf

demselben. Man bezeichnete sie später auch als Kreuzerfregatten bezw. Kreuzerkorvetten. Die kleineren Fahrzeuge wurden unter dem Namen Schraubenkanonenboote zusammengefasst. Mit Einführung der Bombenkanonen

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sowie der gezogenen Geschütze und andererseits der Schiffspanzerung (nachdem der Eisenpanzer sich für schwimmende Batterien im Krimkriege bewährt hatte), verschwanden allmälich die Linienschiffe aus den Kriegsflotten und entstanden

Panzerschiffe, nach Art der

neue Schiffstypen einesteils als Schlachtschiffe Panzerung und Armirung benannt — andernteils Kreuzer, Avisos, Torpedofahrzeuge nach den verschiedenen Y er wendungszwecken der neuen Kriegsfahrzeuge.

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Bei den Panzerschiffen entstanden im Anschluss an die Linienschiffe zunächst die Batterieschiffe, Schiffe mit gepanzerter Batterie, und zwar von einer Lage Geschütze und mit ganz oder teilweise gepanzerter Wasserlinie (Fig. 1). Der Kampf zwischen Artillerie und Panzer führte nun dazu, das Kaliber der Geschütze zu erhöhen, die Zahl der schweren Geschütze jedoch zu vermindern, sie dagegen in gepanzerten Türmen aufzustellen, um das Schussfeld zu vergrössern. Ericson erbaute nach diesem Prinzip in Amerika den Monitortyp, Panzerschiffe von geringem Freibord mit Seitenpanzer über die ganze Schififslänge und einem bezw. zwei drehbaren Panzertürmen zur Aufnahme von einem oder zwei schweren Geschützen, welche auf dem Oberdeck aufgestellt waren (Fig. 2). In England -baute Ooles die ersten grösseren Turmschiffe , Panzerschiffe mit grösserem Freibord, Gürtelpanzer und zwei Panzerdrehtürmen, welche fast bis auf das

Zwischendeck hinabreichen, so dass die----

Geschützmündungen aus den Turmscharten nur wenig überdeck hinaus-ragen (Fig. 3.) Hach dem Kentern des „Captain“ kam man wieder auf Batterieschiffe zurück-, doch wurde wegen der stetig zunehmenden Panzerstärke die Zahl

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Fig. 3. „Preussen“.

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Fig. 4. „Alexandra“.

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Fig. 5. „Devastation“.

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der Geschütze und dementsprechend auch die Panzerung der Batterie der Länge nach eingeschränkt.

Es entstanden Schiffe mit Gürtelpanzer und gepanzerter Zentralbatterie, die -sogen. Kasemattschiff e (Fig. 4). Bei \ einigen dieser Schiffe wurde die Auf-

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Stellung der Geschütze in zwei Decks über einander wieder eingeführt und die Bordwand der Kasematte so ausgebaut, um mit den Kasemattgeschützen Bug- und Heckfeuer zu erzielen. ? Die Zunahme [der Panzerstärke insgesamt bis zu 600 mm und der Geschützkaliber bis zu 45 cm zwang jedoch zu weiteren Gewichtseinschränkungen und führte wieder zu den Turmschiffen. Es entstanden die Brustwehrturmschiffe —

Schiffe mit niedrigem Freibord und Panzergürtel, welcher sich mittschiffs nach oben in eine gepanzerte ovale Brustwehr fortsetzt, durch welche der⁻'

Unterbau der Panzertürme geschützt wird (Fig. 5). In ähnlicher Weise baute man auch die Küstenverteidigungsschiffe, die sogen. Brustwehrmonitors. Die deutschen Panzerkanonenboote der Wespeklasse haben Gürtelpanzer und eine Brustwehr für ein schweres Geschütz. Die Seefähigkeit der Panzerschiffe erforderte jedoch grösseren Freibord, und so kam man in England zu den Citadell-schiffen, Turmschiffen mit einer gepanzerten Citadelle auf etwa    der Schiffslänge und

Fig. 6. „Inflexible“.

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Fig. 7. „Jaureguiberry“.

zwei Panzertürmen entweder diagonal mittschiffs aufgestellt (Fig. 6) oder an den Enden der Citadelle mit dazwischen liegender Batterie für leichtere Geschütze. In Frankreich hielt man am Gürtelpanzer über die ganze Schiffslänge fest und stellte die schweren Geschütze meist einzeln in 3—4 Barbettetürmen auf hohem Oberdeck auf mit ungepanzertem, später gepanzertem Unterbau (Fig. 7). Zurzeit ist das Turmschiff mit Gürtel- oder Citadellpanzer sowie gepanzertem Unterbau für die beiden Türme mit 24—28 cm Geschützen in Verbindung mit einer leicht gepanzerten Zentralbatterie oder gepanzerten Türmen und Kasematten für 10—15 cm Schnellfeuergeschütze als den Anforderungen der Neuzeit entsprechend anzusehen (Fig. 8).

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Fig. 9. „Edgar“.

Fig. 8. „Kaiser Friedrich III.“

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Fig. 9 a.

Die Kreuzer zum Schutz der Handelsflotten und Handelsniederlagen haben sich aus len früheren Schraubenkorvetten entwickelt und liegen die Fortschritte mehr in der Bauweise — Komposition, Bau u. s. w. — und der stetig wachsenden Maschinenkraft. Die Armirung verbleibt in den Grenzen von 10—16 cm Geschützen. Seit 1881 führte man zum Schutz der vitalen Teile — Maschinenanlage, Munition, Steuereinrich-tung etc. — das Panzerdeck ein, ein über die ganze Schiffslänge reichendes, ge-wölbtes Deck von 30—125 mm dicken Stahlplatten mit Kork- oder Cellulosezellen F'jfj J au der Bordwand (Korkdamm, Kofferdamm) zur Sicherung der Stabilität bei Ueberflutung des Panzerdecks (Fig. 9 und Querschnitt Fig. 9 a). Infolge der Wirkung der Schnellfeuerkanonen wurde dann die Wasserlinie mit leichterem Stahlpanzer versehen und ergaben sich hieraus die Panzerkreuzer, denen dann einige schwere Geschütze von 21—26 cm Kaliber an Bord gegeben werden.

Die Avisos, aus den schnelleren Kanonenbooten entstanden, erhalten neuerdings auch ein leichtes Panzerdeck und leichte Schnellfeuergeschütze. Sie dienen zum Depeschen- und A uf klärungsdienst.

Die Torpedofahrzeuge haben sich aus den Dampfbeibooten entwickelt und sind später als selbständige seegehende Boote von grosser Geschwindigkeit von 18—30 Knoten gebaut. Sie dienen zur Küstenverteidigung und zum Torpedoangriff auf Schlachtschiffe und besitzen als Hauptwaffe die Torpedoarmirung. Man teilt sie in grössere Boote, Torpedojäger mit grosser Geschwindigkeit bezw. Torpedokreuzer oder Torpedokanonenboote mit geringerer Geschwindigkeit, erstere in der Hauptsache zur Abwehr von Torpedobooten, und in Torpedoboote und Torpedodivisionsboote. Als ein besonderer Typ der Torpedofahrzeuge ist das Torpedo-rammschiff „Polyphemus“ zu bezeichnen, dessen Offensivmittel in der Torpedoarmirung und der Ilamme bestehen ; es ist in seiner Art alleinstehend geblieben. Für grössere Ströme wie Donau und Rhein finden Flusskanonenboote mit Seiten- oder Deckspauzer und Vedetteboote, schnell laufende Wachtboote, Verwendung.

Litteratur: [1] Kronenfels, J. F. v., Das schwimmende Flottenmaterial der Seemächte, Wien 1881. — [2] Marine-Almanach, Pola 1896. — [3] Brassey, The naval annual, Portsmouth 1896. — [4] Dislère, P., Die Kreuzungsschiffe nnd der Kaperkrieg, Pola 1876. —

[5] Ders., Die Panzerschiffe der neuesten Zeit, Pola 1877. — [6] Dietrich, A., Entwicklung der Entwürfe und des Baues der Schiffe der deutschen Kriegsmarine, Zeitschrift d. Ver. d. Ingen. 1896. — [7] Neudeck, Die heutigen Kriegsmarinen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1896/97.

Tj. Schwarz.

eine

Kriegstelegraph ermöglicht den telegraphischen Nachrichtendienst zwischen den Hauptquartieren und den Befehlshabern grösserer, selbst in Bewegung befindlicher Truppenkörper. Die zur Verwendung kommenden Apparate, Morseschreiber, Klopfer, Fernsprecher u. s. w., gleichen im Prinzip denjenigen Pinrichtungen, welche bei den Staatstelegraphenverwaltungen (s. Telegraph und Telephon) gebräuchlich sind; ihre Verwendung im Felde erfordert jedoch möglichst einfache und gegen Erschütterungen genügend widerstandsfähige Ausführung.

Als Stromquelle für den Betrieb der Leitungen mit Arbeitsstrom wird das Leclauché-Element in den verschiedenartigsten Umgestaltungen mit wasserdichtem Verschluss, vielfach auch als sogen. Trockenelement benützt. Wo besondere Vorsichtsmassregeln, wie bei der Mn sch lies sung von Festungen, den Ruhestrombetrieb erfordern, ist man auf das Zink-Kupferelement in den Ausführungen von Minotto, Siemens oder Trouvé [1] angewiesen.

Die Leitungen werden teils als Luftleitungen unter Anwendung von verzinktem Eisen-draht und von leichten, mit Hartgummi-Isolatoren ausgerüsteten Holzstangen gebaut oder durch Auslegen leichter Kabel hergestellt. Bei dem Ziehen der Luftleitungen werden alle sich darbietenden Festpunkte, wie Bäume und Baulichkeiten, zum Einschrauben von Isolatoren benützt. Eine feste Bindung des Drahtes erfolgt im allgemeinen an jedem vierten oder fünften Isolator. Als Rückleitung dient die Erde. Mittelst tragbarer Kabel lässt sich eine telegraphische Verbindung am leichtesten und schnellsten bewerkstelligen, so dass bei Anwendung von Telephonapparaten selbst weit vorgeschobene Posten in das Leitungsnetz einbezogen werden können. Die tragbaren Kabel, von denen ein Mann 500m mit sich führt, werden über Bäume und Buschwerk gestreckt oder auch unmittelbar auf die Erde gelegt. Demzufolge müssen dieselben eine möglichst grosse Zugfestigkeit besitzen, und es wird daher der Leiter aus einer Litze von Stahldrähten gebildet, mit Gummi isolirt und sodann mit imprägnirtem Hanfgarn umsponnen und umklöppelt. Ausserdem besitzt das Kabel unter der äusseren Umhüllung eine als Rückleitung dienende Umflechtung mit feinem Kupferdraht.

In neuester Zeit sind erfolgreiche Versuche mit dem Telephon als Empfangsapparat für Morsezeichen gemacht worden, wobei es sich als ausreichend erwiesen hat, den nicht isolirten Leitungsdraht einfach durch Bäume und Buschwerk zu ziehen oder auch im Notfälle auf die Erde zu legen. Diese Verrichtungen können von berittenen Mannschaften mit grosser Geschwindigkeit ausgeführt werden. Als Stromquelle dient ein kleines Induktorium, dessen primärer, mit Selbstunterbrechung ausgerüsteter Stromkreis die Morsetaste und ein galvanisches Element enthält. Während der Dauer des Tastendruckes entstehen in der sekundären, mit der Leitung verbundenen Wicklung induzirte Wechselströme, die im Empfängstelephon einen summenden Ton erzeugen. Aus kurzen und langen Tönen werden die Morsezeichen gebildet, die nach dem Gehör aufzunehmen sind. Ein gut geschultes Bedienungspersonal ist hierbei Voraussetzung.

Festungstelegraphenanlagen werden schon zu Friedenszeiten nach den in den Staatstelegraphenverwaltungen üblichen Grundsätzen, aber mit unterirdischen Kabeln, hergestellt.

Für den telegraphischen Nachrichtendienst bei der Kriegsmarine findet der optische Telegraph ausgedehnte Anwendung (s. Telegraph).

Müll er-Berlin.

Litteratur: [1] Hauck, W. Th., Die galvanischen Elemente von Volta bis heute, Braunschweig 1881.

Alfr. Birk.

Kriegstransportwagen, bedeckte Güterwagen, die zur Beförderung von Militär oder Pferden eingerichtet sind. Für Militärbeförderung (40 Mann in einem "Wagen) werden Bänke angebracht; zum Aus- und Einsteigen dienen besondere Treppen; fest angebrachte, umlegbare Thürvorleger schützen die Mannschaft gegen das Hinausstürzen bei offener Thtire; die Seitenwände erhalten schliessbare Fensteröffnungen; an der Wagendecke ist ein Biegelschloss für eine Laterne; weiters sind hier auch Haken und Holzleisten zur Aufhängung der Tornister und Bechen zur Aufbewahrung der Gewehre angebracht. Pferde werden an Lattirbäumen, die zwischen Thürsäulen befestigt sind, oder auch an besonderen Bingen derart angebunden, dass sie die Köpfe den in der Wagenmitte befindlichen Wärtern zukehren. Zur Bequemlichkeit und Sicherheit der letzteren sind die gleichen Vorsorgen zu treffen wie bei Militärbeförderung.

Maxim. Kraft.

Krimpen (Krumpen, Krümpfen), diejenige Eigenschaft der nassen, namentlich der aus Wolle hergestellten Gewebe, zufolge welcher dieselben beim Trocknen „eingehen“, d. h. in ihrer Ausdehnung nach allen Bichtungen abnehmen. S. Tuchfabrikation.

Maxim, Kraft.

Krimpkraft (Krumpkraft, Krümpkraft, Krümmkraft, Krumpf-kraft) nennt man (nicht ganz richtig) die Eigenschaft der Gewebe, beim Trocknen „einzugehen“, zu schrumpfen. Es ist dies keine Kraft, sondern bloss eine Eigenschaft, die am besten mit „Krumpffähigkeit“ zu bezeichnen wäre. S. Tuchfabrikation.

Krippen, s. Pferdeställe, Kindviehställe, Schweineställe und Schafställe.

Piissler.

Krispein, bezweckt bei manchen Ledersorten, z. B. bei Vacheleder, das Auswaschen der beim Gerbeprozess aufgenommenen Säure und anderer Substanzen, bei manchen dagegen, z. B. bei Oberleder, ein Erweichen und Geschmeidigmachen. Das Krispein wird mit dem Krispelholz ausgeführt, einem Werkzeug von der Gestalt eines Tischlerhobels, dessen untere Fläche gewölbt und mit Holz- oder Zinkzähnen besetzt ist. In neuerer Zeit wird das Krispein auch mit besonderen, für diesen Zweck konstruirten Krispelm aschinen vorgenommen.

Kristall, s. unter Kristallisation.

Kristallgummi, s. Dextrin fab rikation, Bd. 3, S. 279.

Kristalline, s. Celluloidlacke.

Kristallisation, das Entstehen regelmässiger, Körpern von bestimmter chemischer Zusammensetzung wesentlich zukommender, ebenflächig begrenzter Formen. Kristallbildung erfolgt beim Uebergang fester Körper aus dem beweglichen in den starren Zustand und zwar beim Abkühlen von Dämpfen (Sublimation), beim Erstarren von Schmelzflüssen oder aus Lösungen durch Verdampfung des Lösungsmittels, Temperaturerniedrigung, Veränderung des Lösungsmittels, Aenderung der chemischen Zusammensetzung oder der physikalischen Eigenschaften des gelösten Körpers. Die Kristalle sind endlich begrenzte Aggregate von gleichartigen Molekeln, welche regelmässige, in gleicher Weise unendlich wiederholbare Lagen gegen einander einnehmen. Alle Kristalle lassen in ihrer Masse Minima und Maxima der Kohärenz erkennen, welche in der Eigenschaft einer mehr oder weniger deutlich hervortretenden ebenflächigen Spaltbarkeit nach geometrisch bestimmbaren Eichtungen zum Ausdruck gelangen.

Vollkommen ausgebildete Kristalle entstehen nur dann, wenn sie sich frei entwickeln können ; natürliche Kristalle haben deshalb selten die ideale geometrische Regelmässigkeit. Bei der künstlichen Kristallisation ist es dagegen leichter, auf eine bestimmte Ausbildung der Kristalle hinzuwirken. So scheidet sich z. B. der Schwefel beim Abkühlen seiner Dämpfe in klein-kristallinischer Form, dagegen beim langsamen Verdunsten seiner Lösung in Schwefelkohlenstoff in einzelnen, wohl ausgebildeten Kristallen ab. Die Kristallisation aus Lösungen wird durch Bewegen der Lösung, durch Einsaat eines schon vorhandenen Kristalls oder Kristallfragmentes (Impfen), durch Anbringen von Ansatzpunkten u. s. f. beschleunigt, durch Bewahrung der Lösung vor Erschütterung und durch Einhaltung einer niedrigen Temperatur verlangsamt. Je schneller aber die Kristallisation vor sich geht, um so zahlreicher und um so weniger vollkommen ausgebildet sind die anschiessenden Kristalle, da sie sich gegenseitig in ihrer Ausbildung stören. Dagegen pflegen grosse Kristallindividuen häufig Mutterlauge einzu-schlie8sen. Eine grosse Anzahl von Substanzen nimmt bei der Kristallisation aus Lösungen von dem Lösungsmittel auf, und dieses ist wesentlich für das Bestehen der betreffenden Substanz in Kristallform — Kristallwasser, Kristallalkohol, Kristallbenzol u. s. f. Eine andere Erscheinung der Kristallisation ist die der U eb er s ä ttigung, welche darin besteht, dass man in völliger Ruhe befindliche Lösungen weit unter den Punkt, bei welchem unter gewöhnlichen Umständen die Kristallisation beginnt, unter den Kristallisationspunkt abkühlen kann, ohne dass sich Kristalle abscheiden. Der Uebersättigung analog ist die Ueberschmel zung, welche sich darin äussert, dass sich bei völliger Ruhe geschmolzene Substanzen, wie z. B. Schwefel, unter ihren Erstarrungspunkt ohne Kristallabscheidung abkühlen lassen. Diese tritt aber bei der geringsten Erschütterung der Lösung oder der Schmelze sofort und unter Entwicklung von Wärme ein. Schliesslich bleibt noch die Eigentümlichkeit mancher Stoffe, wie z. B. der arsenigen Säure, zu erwähnen übrig, im Momente der Ausscheidung eines Kristalls aus dem Lösungsmittel im Dunkeln mit einem blitzartigen Eunken aufzuleuchten.

Im chemischen Grossbetrieb arbeitet man je nach dem Zweck auf die eine oder die andere Art der Kristallisation hin. Kochsalz und Kristallzucker z. B. lässt man unter Umrühren aus der wässrigen Lösung kristallisiren, um eine möglichst feinkörnige Abscheidung zu erzielen. Kandiszucker, Blutlaugensalz, Alaun züchtet man in grossen, wohl ausgebildeten Kristallen, indem man Eäden oder Stäbe in die Lösung hängt (s. Kandiszucker). Glasflüsse und geschmolzene Metalle dagegen werden möglichst langsam abgekühlt, um eine Kristallisation und die dadurch bedingte Sprödigkeit der erstarrten Masse nach Möglichkeit zu vermeiden. iv.Kerp.

Maxim. Kraft.

Kristallisationspapier, ein in der Buntpapierfabrikation erzeugtes Papier, dessen Oberfläche mit einer Flüssigkeit überzogen wird, welche beim Erkalten Kristallisationserscheinungen zeigt. S. Buntpapierfabrikation und Buntpapier Sorten, Bd. 2, S. 780.

Kristalloide (Kristalloidsubstanzen), alle kristallisationsfähigen Körper (die grosse Mehrzahl der Stoffe), im Gegensatz zu den Kolloiden. Ueber ihre Unterschiede und Beziehungen s. Kolloide.    Abegg.

Kristallwasser. — Das Wasser (übrigens auch andere Lösungsmittel, wie Alkohol, Benzol) besitzt die Fähigkeit, mit vielen aus seinen Lösungen kristalli-sirenden Stoffen, hauptsächlich Salzen, in einfachen, ganzzahligen, molekularen Verhältnissen sich gleichzeitig in fester Form abzuscheiden und zwar in homogenem Gemisch mit jenem, welches als „feste Lösung“ aufzufassen sein dürfte.

Das Zahlenverhältnis der Salz- und Wassermolekeln ist sehr mannigfaltig, sogar häufig (zugleich mit der Kristallform) bei ein und demselben Salz wechselnd, wie folgende Beispiele zeigen (die Bezeichnung des Kristallwassers in Formeln geschieht häufig als „aq“ = H^O) : Dextrose Cg.ffia0₆ -j- 1 aq ; Lithium chlorid LiCl-\-2aq-, gelbes Blutlaugensalz K±FeCy₆ -f-3 aq-, Eisensulfat FeSOi -j- 4 aq ; dto. FeSOi -j- oaq-, Kupfervitriol CuSOi-\- oaq-, Chlorcalcium CaCl% -f-öag'; Eisenvitriol FeSO^Ą-l aq\ Glaubersalz Na^SOi -j- 10 aq\ Ferrinitrat Fe(NOz)i + 9ag ; Alaun KAl(SOi\-\-\2aq\ Bleiferricyanid Pb^Fe₂Cy\₂ 4- 16aq: Aluminiumsulfat Al<i(SOi)s -j- 18aq ; Cadmiumsulfat 3 CdSOi -)- 8 aq.    '    Abegg.

Kriterien, Kennzeichen, an welchen man indirekt eine Thatsache erkennt, die direkt nicht so leicht festzustellen wäre. Solche Kennzeichen sind z. B. die Konvergenzkriterien (s. Reihen).

Wölffing.

Kritische Daten, Kritischer Druck, Kritischer Zustand, Kritisches Volumen, s. Kritische Temperatur.

u. a.

iPc

Kritische Temperatur. — Cagniard de la Tour [1], Drion, Andrews beobachteten, dass bei genügender Erwärmung von Flüssigkeiten eine Temperatur erreicht werde, für welche die vorher sichtbar gewesene scharfe Grenze zwischen Flüssigkeit und Dampf verschwand und der ganze Raum von einer homogenen Masse erfüllt schien. Man schloss hieraus, dass oberhalb jener sogen, kritischen Temperatur te der Körper nicht mehr als Flüssigkeit existiren könne, wie sehr auch der Druck erhöht werden möge, oder dass doch der Unterschied zwischen dem flüssigen und gasförmigen Zustand oberhalb der kritischen Temperatur hinfällig sei. — Wird anfänglich überhitzter Dampf (s. Dampf und Dampf, überhitzter), bei irgend einer konstanten Temperatur t komprimirt, so geht er unter gewöhnlichen Ver-v    hältnissen zuerst in den gesättigten Zustand und dann

Vc

Fig. 1.

nach und nach in Flüssigkeit über. Die Druckkurve p—f(v) (s. A eus sere Arb eit) würde hierbei nach einander das Gesetz der isothermischen Zustandsänderung überhitzten Dampfes, nassen Dampfes und reiner Flüssigkeit befolgen. In Fig. 1 möge dieselbe durch die fettere Linie angedeutet sein, während G die Grenzkurve des reinen Dampfes und F die Zustandskurve der reinen Flüssigkeit für den Siedepunkt bezeichnen (vergl. Dampf), so dass den auf einer Horizontalen p liegenden Punkten von F und G die spezifischen Volumen 6, s der reinen Flüssigkeit im Siedepunkt t = f(p) und des reinen gesättigten Dampfes von der gleichen Temperatur entsprechen. Der hier an-.    \ genommene Verlauf der Isothermen wurde durch Versuche von

\    \    Andrews mit Kohlensäure von i = 13,1⁰ und 21,5° so weit be-

\\    \    stätigt (Fig. 2) als bei der nicht vollkommenen Reinheit der Kohlen-

\    \ säure zu erwarten war [2]. Dagegen zeigte sich, dass von einer

43,1°

35,5'

■31,1'

Öl

Fig. 2.

gewissen Temperatur an nichts mehr von dem horizontalen Kurvenstück übrig blieb und auch keine Verflüssigung zu bemerken war. Diese Temperatur wäre also die kritische Temperatur gewesen; für die Kohlensäure betrug sie etwa te = 31,1°. Druck und Volumen für den Berührungspunkt der Isotherme tc mit der Grenzkurve F G (Fig. 1) 'FMlij werden kritischer Druck pc und kritisches Volumen vc genannt, wonach pc den höchstmöglichen Druck gesättigten Dampfes und vc das kleinstmögliche Volumen desselben im gewöhnlichen Sinne bedeuten, da oberhalb F G keine Verflüssigung mehr eintreten soll. Der Zustand pc, vc, tc wird häufig als kritischer Zustand bezeichnet. In der Tabelle S. 718 sind die durch Versuche ermittelten tc, pc für eine Anzahl Körper angeführt; weitere Resultate • s. [16], 19, S. 662, 672, über Gemische [16], S. 90, [19], S. 668.

Die kritischen Werte (kritischen Daten) pc, vc, tc lassen sich auch berechnen. Die allgemeinen Beziehungen zwischen p,v,t (Zustandsgleichungen), welche van der Waals,

* Clausius, Sarrau mit besonderer Rücksicht auf das Verhalten der Kohlensäure aufgestellt haben (s. Bd. 4, S. 451) gelten sowohl für reinen Dampf als für reine Flüssigkeit, sie setzen nur die Homogenität der ganzen Masse voraus. Diese ist nun zwischen F und G nicht vorhanden. Verzeichnen wir gleichwohl die Isotherme t entsprechend jenen Gleichungen auch durch dieses Gebiet, so ergibt sich ein Verlauf ähnlich dem in Fig. 1 punktirt angedeuteten. Derselbe würde für den Fall gelten, dass der Dampf ohne Verletzung der Homogenität oder, wie man sich ausdrückt, aufkontinuirliche Weise in Flüssigkeit übergeführt werden könnte. Die wirkliche Isotherme wird von der hypothetischen dreimal geschnitten, entsprechend den drei Wurzeln v, welche jene Gleichungen dritten Grades für ein bestimmtes p besitzen (Fig. 1). Die hypothetische Isotherme zeigt ein Minimum, einen Wendepunkt und ein Maximum. Jene drei Wurzeln wie diese drei Punkte nähern sich mit wachsender Temperatur immer mehr und fallen beim Verschwinden des horizontalen Stücks der wirklichen Isotherme, d. h. für den kritischen Zustand

Stoff

tc in Grad C

pc in Atm.

Beobachter

Aceton . H

Acetylen Aethan .

Aether .

n    •

Aethylen Alkohol .

CsHeO

C,H₂

C₂H

CiH₁₀O

C₂H

C₂H₆0

282,8

237,5

37,05

35

34

197

194,1

10.1

10

Benzol.....

NHs

234.6 234,3

243.6

130

131

- 121,6

140

cgh

141

ri

Br 2

Clo

CCIt

CHCk

HCl

c₂n₂

C₂Ha0₂

11

CHi

11

CO

11

CO₂

291.5

280.6 288,5 302,2

141

146

282,51

260

52,3

12 1

321.5

321,65

81,8

82

139 5

— 141.1

31.35

31.1

n

Sauerstoff .    .

11 ... Schwefelkohlenstoff

11

Schwefelwasserstoff

. ¹¹

Schweflige Säure Selenwasserstoff . Stickoxyd .    .    .

Stickoxydul .    .

Stickstoff . . .

11 ... Untersalpetersäure Wasser ....

11

0₂

CS₂

HS

S0₂ . H₂Se NO N₂0

11

No

N₂Oi

H₂0

31 92 — 118,8 — 118

275

277,68

100.2

100

155,4

138

93,5

35,4

36.4

- 146

146

171.2

364.3

365

358.1

ff 8S|S3SggSp8g3SgggSgg S*gpg ||||8|SS||8?S.p||88|

Sajotschewski

11

Ansdell

Dewar

Olszewski

Batelli

Ramsay & Young Dewar Olszewski

Hannay & Hogarth Sajotschewski Ramsay & Young Dewar

Vincent & Chappuis Olszewski

n    ...

Wasserstoff.    .

Zinntetrachlorid

Ho

370

— 234,5

195,5

SnCli

318,7

20

39,58

Wróblewski

Ramsay

Sajotschewski

Young

Nadejdine

Dewar

Knietsch

Hannay

Sajotschewski

Dewar

11

Pawlewski

Young

Olszewski

Wróblewski

Olszewski

Wróblewski

Amagat

Andrews

11

Olszewski Wróblewski Cagniard de la Tour Hannay Dewar Olszewski Sajotschewski Olszewski 11

Dewar

Jansen

Olszewski

Wróblewski

Nadejdine

Batelli

Cailletet & Collardeau Nadejdine

Strauss berechnet *) Olszewski Young

*) Verfahren s. Beibl. zu Wiedemanns Annalen 1883, S. 676

P<~ i yr,, tc zusammen. Oberhalb der kritischen Temperatur sind alle drei Wurzeln v der erwähnten Zustandsgleichungen imaginär.

Nach dem Gesagten besitzen wir zwei Mittel, die kritischen Grössen pc, vc, tc zu berechnen, indem wir neben der Zustandsgleichung entweder die zwei Gleichungen verwenden können, welche^ durch Gleichsetzen der drei Wurzeln der Zustandsgleichung entstehen, oder aber die zwei Gleichungen, welche die auf die Zustandsgleichung angewendeten Bedingungen dp _ d^p

₍lv —^ und ^    = 0 ergeben. Den ersten Weg hat zuerst van der Waals eingeschlagen

[5], S. 92, der zweite wurde zuerst von Sarrau gewählt [8], S. 944. Mit den Bd. 4, S. 451 erwähnten Bezeichnungen erhält man nach der Zustandsgleichung von van der Waals:

vc = Sh,

nach der Zustandsgleichung von Clausius :

Vc= B b -j— 2 ß ,

nach der Zustandsgleichung von Sarrau :

Vc — 3 b —(- 2 ß ,

Pc

27 b2

Tc —

27 Bb

1.

RTc

Ve 8 Q> + ß)\

Tc —

27 R (b + ß) ’

2.

RTc

8(& + /5) ’

3.

27B(6'+/S) '

Diese Gleichungen ergaben bei geeigneter Wahl der Konstanten genügende Uebereinstimmung mit Versuchsresultaten.

Um die Verdampfung einer Flüssigkeit bei einem bestimmten Drucke p zu bewirken, muss, abgesehen von der Ueberwindung des äusseren Drucks, eine gewisse Wärmemenge, die innere Verdampfungswärme aufgewandt werden (s. Dampf, gesättigter, Verdampfungswärme), welche man sich zur Ueberwindung innerer Widerstände verausgabt denkt. Da jedoch bei Ueberschreitung der kritischen Temperatur die Verdampfung ohne äussere Arbeit (bei konstantem Volumen) von selbst vor sich gehen soll, so schloss zuerst Mendelejeff [2], dass

q — A u

sein müsse (u = s — <r, vergl. Clapeyrons che Gleichung). Aus dem gleichen Grunde wird tc mitunter nach Mendelejeff die abso lu t e Si e d e t e mp er atu r genannt (vergl. D amp f). Lässt sich nun beispielsweise ausdrücken ç = A — Bornit von t unabhängigen A, B, so folgt tc—A/B. Die von Zeuner auf Grund Regnaultsclier Versuchsresultate aufgestellten Gleichungen jener Form (s. Yerdampfungs wärme) liefern zwar von den beobachteten^ stark abweichende Werte, allein die Versuche blieben weit unter der kritischen Temperatur und Avenarius konnte die Konstanten A, B entsprechend den Ergebnissen Regnaults, auch so wählen, dass genügende Uebereinstimmung der beobachteten und aus tc = AjB berechneten tc entstand [4]. Mathias erhielt bei Versuchen mit Kohlensäure bis nahe der kritischen Temperatur (bis 30,82°) Werte von (>, welche für tc auf ^ = 0 schliessen Hessen [10]. — Ramsay [6], Jamin [7] und Lippmann [11] definiren die kritische Temperatur lediglich als diejenige Temperatur, bei welcher die Flüssigkeit und ihr gesättigter Dampf gleiche Dichten, d. h. auch gleiche spezifische Volumen a, s erlangen, wonach wegen u = s — a = 0 Bedingung 4. und die Schlüsse auf Grund von Fig. 1 bestehen bleiben. Andere von den vorgetragenen abweichenden Ansichten über die kritische Temperatur haben vorläufig wenig Anklang gefunden, da die älteren Beobachtungsresultate durch die oben erwähnten Zustandsgleichungen eine gewisse Bestätigung erhielten. Immerhin sind bezüglich des Wesens der kritischen Temperatur noch keineswegs alle Zweifel gehoben. Vergl. z. B. [15] und [19], S. 658, 660.

Nach dem dargelegten Begriffe der kritischen Temperatur besteht eine Kontinuität des gasförmigen und flüssigen Zustandes derart, dass man einen Körper aus dem einen in den andern überführen kann, ohne jemals die Homogenität der ganzen Masse aufzugeben, ohne jemals ein Gemisch von Dampf und Flüssigkeit verschiedener Dichten zu erhalten. Man muss nur den richtigen Weg einschlagen. Bleiben wir immer unter der kritischen Temperatur, so lässt sich die Flüssigkeit nur so in die Gasform überführen, dass wir zeitweise ein nicht homogenes Gemenge von Dampf und Flüssigkeit vor uns haben (zwischen F und G in Fig. 1). Bringen wir jedoch die Flüssigkeit zunächst ohne Verdampfung, z. B. in einem vollständig ausgefüllten Baume, über die kritische Temperatur, so kann sie auch in jeden andern Zustand reinen Dampfes übergeführt werden (ausserhalb FG in Fig. 1), ohne dass von Anfang an jemals die Homogenität verletzt würde. Es hat deshalb schon Andrews den flüssigen und gasförmigen Zustand als weit aus einander gelegene Fälle ein- und derselben Aggregatform angesehen [3], eine Auffassung, welche besonders durch van der Waals weiter verfolgt wurde [5].

Litteratur: [1] Cagniard de la Tour, Exposé de quelques résultats obtenus par faction combinée de la chaleur et de la compression sur certains liquides, Annales de chimie et de physique 1822, XXI, p. 127, 178; 1823, XXII, p. 410. — [2] Mendelejeff, Ueber die Ausdehnung der Flüssigkeiten beim Erwärmen über ihren Siedepunkt, Ann. d. Chemie u. Pharmacie 1861, CXIX, S. 11 (vergl. Poggendorffs Annalen 1870, CXLI, S. 618). — [3] Andrews, On the continuity of the gaseous and liquid states of matter Philosophical Transactions 1869, II, p. 575 (Poggendorffs Annalen 1871, Ergänzungsband Y, S. 64). — [4] Avenarius, Ueber die innere latente Wärme, Poggendorfs Annalen 1874, CLI, S. 303. — [5] Van der Waals, Die Kontinuität des gasförmigen und flüssigen Zustandes, deutsch v. Roth, Leipzig 1881, S. 168. — [6] Ramsay, On the kritical point of the liquefiable gases, Philosophical Magazine 1883, XYI, p. 118 (vergl. S. 71). — [7] Jamin, Sur le point critique des gaz liquéfiables, Comptes rendus 1883, XCVI, p. 1448 (s. auch 1883, XCVII, S. 10). — [8] Sarrau, Sur la compressibilité des fluides, Comptes rendus 1885, CI, p. 941, 994. — [9] Wróblewski, Wiener Berichte 1885, XCI,

für t = tc

(T dt

dp

p) =0

4.

S. 696; 1885, XCII, S. 641; 1888, XCVII, S. 1359. — [10] Mathias, Sur la chaleur de vaporisation de l’acide carbonique au voisinage du point critique, Comptes rendus 1889, CIX, p. 470. — [11] Lippmann, Cours de Thermodynamique, Paris 1889, p. 177. — [12] Zeuner, Technische Thermodynamik, II, Leipzig 1890, S. 186. — [13] Cailletet et Collardeau, Recherches sur la tension de la vapeur" saturée jusqu’au point critique, Journal de physique 1891, X, p. 333 (Wasser). — [14] Gerber, Die kritische Temperatur, Programm d. Realgymnasiums zu Stargard, 1893 (historisch-kritische Studie). — [15] Galitzine, Ueber den Zustand der Materie in der Nithe des kritischen Punktes, Wiedemanns Annalen 1893, L., S. 521. — [16] Landolt u. Börnstein, Physikalisch-chemische Tabellen, Berlin 1894, S. 84. — [17] Olszewski, On the liquefaction of gases, Philosophical Magazine 1895, XXXIX, p. 188 (Tab. S. 210, Aufsätze d. Verfassers S. 211). —

[18] Olszewski, Bestimmung der kritischen und der Siedetemperatur des Wasserstoffs, Wiedemanns Annalen 1895, LVI, S. 133. — [19] Winkelmann, Handb. d. Physik, II, 2. Abt., Wärme, Breslau 1896, S. 654. — [20] Wüllner, Lehrb. d. Experimentalphysik, II, Die Lehre von der Wärme, Leipzig 1896, S. 865.

Weyrauch.

Kröneleisen (Gradireisen), besteht aus einem mit Schlitz versehenen eisernen Stiel, in welchem 13—15 gut verstählte Spitzeisen von etwa 23 cm Länge

L. v. Wilhnann.

durch einen Keil befestigt werden (s. Fig.). Es dient zum Nacharbeiten der mit dem Spitzeisen (s. B ossireisen) oder mit der Zweispitze (s. d.) bearbeiteten Stirnfläche eines Quaders, indem mit demselben in etwas schräger Lage, aber mit sämtlichen unteren Spitzen gleichzeitig auf den Stein geschlagen wird, wodurch die gröberen Unebenheiten abgearbeitet werden und man eine fein gepickte Oberfläche (gekrönelte Fläche) erhält; s. auch Bearbeitung der Werksteine.

Krüneln, die Bearbeitung der Oberfläche eines Quadersteins mit dem Kröneleisen (s. d. und Bearbeitung der Werksteine).

Krtinelschlag, s. Gradier schlag.

Kröpfen, s. unter Gekröpft.

Kröseeisen, s. Böttcherei, B. 2, S. 553.

Kroki (Croquis), ein in beschränkter Zeit hergestelltes, kartographisches Geländebild, wobei nur einfache Messinstrumente und Verfahren zur Anwendung kommen. Es bildet somit eine Zwischenstufe zwischen einer nur nach Augen-mass aufgezeichneten Skizze und der auf exakter Messung beruhenden topographischen oder geometrischen Karte (s. d.). Näheres darüber in [1]—[4].

Litteratur: Von der grossen Anzahl den Gegenstand behandelnder Schriften mögen erwähnt werden: [1] Kahle, Die Aufzeichnung des Geländes beim Krokiren für geographische und technische Zwecke, Berlin 1896. — [2] Kutzen, Anleitung zur Anfertigung von Krokis, Skizzen und Erkundungsberichten, Berlin 1892. — [3] Leitfaden für den Unterricht in der I'VIdkuude (Terrainlehre, Planzeichnen, Aufnahmen) auf den königl. Kriegsschulen, auf Veranlassung der Generalinspektion des Militär-Erziehungs- und Bildungswesens bearbeitet. 8. Auf!., Berlin 1894. — [4] Zaffauk, Edler v. Orion, Gemeinfassliche Anleitung zum Krokiren des Terrains mit und ohne Instrumente, 3. Aufl., Wien 1888.    iReinherts,

Krokoit, s. v. w. Botbleierz.

Krokydolith, s. Hornblende.

Kroms pneumatische Setzmaschine, s. Windseparati'on.

Krondach oder Bitterdach wird mit Dachplatten inBeihen so eingedeckt, dass jede Latte zwei Ziegelreihen trägt, welche unter sich im Verbände liegen.

Vorzug gegen Doppeldach besteht in der leichteren Ausbesserung. Lattweite = ²/₃ Ziegellänge. Uebeçdeckung auf 10 — 12 cm vierfach, sonst doppelt. Dachneigung 1:3 bis 5. Sparrenweite 0,9—1,0 m. Lattweite 25 cm;

Weinbrenner,

1 qm erfordert 55 Ziegel. Gewicht 130 kg. Bei den dem Wetterschlag ausgesetzten Dächern werden die einzelnen Sparren an ihren Kopfseiten durch einen Querschlag von dünnflüssigem Mörtel, oft auch die Stossfugen durch Mörtel gedichtet (s. Figur).

Krone, Bezeichnung für verschiedene Gold- und Silbermünzen:

1. Amtliche Bezeichnung für das deutsche Zehnmarkstück. Von demselben gehen 139 % auf 1 Pfund fein Gold; Gewicht 3,9825 g. Zwanzigmarkstücke werden als Doppelkronen bezeichnet. — 2. Nach der Münzkonvention von 1875 die Münzeinheit der skandinavischen Reiche = ²⁵/₆5 g — lx/₈ deutsche Mark; 2480 Kronen = 1 kg fein Gold. Ausgeprägt werden Stücke zu 20 und 10 Kronen in Gold, zu 2 und 1 Krone in Silber. — 3. Einheit der portugiesischen Goldmünzen (Coroa) = 10000 Reis = 10 Milrei's = 45,357 JŁ; Feingewicht 16,257 g.

Kronenbohrer, s. Fräser, B. 4, S. 376.

Kronenbreite bezeichnet die Breite der oberen, ebenen Dammfläche. Dieselbe ist von der Benützungsart des Dammes abhängig, bei Strassendämmen von der Breite der Strassen, bei Eisenbahndämmen von der Spurweite und der Anzahl der Gleise, bei Deichen von der Höhe und Bauart derselben. S. den Art. Strassenbreiten, Eisenbahnen und Deich.

Kronenventil, s. Doppelsitzventile.

Kronglas (Crownglas), bleifreies Glas, erzeugt durch Zusammenschmelzen unter öfterem Umrühren von 120 Teilen Sand, 35 Teilen Pottasche, 20 Teilen Soda, 15 Teilen Kreide und 1 Teil arsenige Säure. Es dient zur Herstellung optischer Linsen für sogen, achromatische Systeme. Brechungs-koefficient 1,533.

Kronlage, s. Packwerk.

Kronleder, s. Crownie der.

Kronleuchter, s. Gaslampen, Bd. 4, S. 466.

Kronrad, ein Zahnrad, bei welchem die Zähne am Radrande auf der zur Radaxe senkrechten Ebene senkrecht stehen. Es dient in älteren Wand-

L. v. Willmann.

uhren zur Uebertragung der Drehung von einer Axe auf eine zu derselben senkrechten Axe.

Kronraddrehstift, s. Drehstuhl, Bd. 3, S. 431.

Kronradstielkloben, s. Feilkloben, Bd. 4, S. 149, Fig. 4.

Kronschwelle, s. Hölzerne Pfeiler und Holm.

Kropf, eine am Boden des Holländers, im Arbeitskanal desselben angeordnete Erhöhung, welche am höchsten Punkt konzentrisch dem Umfange der Messer walze gestaltet ist, an beiden Seiten allmälich abfällt und in einer Vertiefung das sogen. Grundwerk enthält (s. Papierfabrikation). Maxim. Kraft.

Kropfeisen (Steinklaue), s. Klaue, Wolf und Greifzeuge.

Kropfgosse, besondere Art von Zuführungsvorrichtungen (Gossen) an Walzenstühlen; s. d. Art. Gosse.

Kropfkante, Grat eines gekröpften Gesimses.

Kropf lade, s. Hobel, S. 171.

Kropfrad, s. Wassermotoren.

Kropfstein (gekröpfter Wölbstein, ,!■’ ■■

Hakenstein), ein keilförmiger Bogen- oder ;    \

Wölbstein, dessen Fugenflächen durch eine    ⁵

Abkröpfung in gerader oder gebogener Form -

gebrochen sind. Diese Gestaltung der Fugen findet besonders bei den scheitrechten

. ' Ł Ł "7 Wh

Fig. 1.

Fig. 1 a.

Arndt.

Fig. 4. Maurischer Bogen.

V. , If-

Fig. 2. Fig. 2 a.

Bogen in

Quaderkonstruktion (Fig. 1—3) ihre Anwendung zu dem Zwecke, bei weiten Bogen ein Ab gleiten und Senken der Wölbsteine zu verhindern und zugleich auch die zu spitzen Winkel und Kanten zu vermeiden und durch rechte Winkel zu ersetzen. Solche Kröpfungen kommen in romanischer Zeit, vornehmlich aber an arabischen und maurischen sowie den mit letzteren verwandten spanisch-gotischen Bauten vor

Weinbrenner.

'//ÆL

Fig. 3. Grundriss A B.

(Fig. 4).

Kriickel, s. Tiefbohren.

Krückenspritze, s. Tragspritzen.

Krümelzucker, s. Stärkezuckerfabrikation.

Krümmling (Kröpfling), kurzes, gekrümmtes Wangenstück, welches an Stelle eines Geländerpfostens einer Holztreppe die Verbindung zweier verschieden gerichteten Läufe bildet. Derselbe heisst halber Krümmling, wenn

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

46

sich die Wangen unter 90° treffen, ganzer Krümmling bei Wendung 180°. Die Verbindung an den Stössen geschieht durch Verzapfung, innerhalb welcher gegen Senkung eine Sicherung durch geissfussartige Einschnitte stattfindet (s. Fig.).    Weinbrenner.

um

F‘

Krümmung, die Abweichung einer Kurve von der Geraden resp. einer Fläche von der Ebene.

A. Krümmung der ebenen Kurven. Absolute Krümmung a eines Bogens von der Länge s ist der Winkel seiner Tangenten in den Endpunkten ;

¹¹ heisst mittlere Krümmung. Wird der Bogen unendlich klein, so heisst der

H

Grenzwert, gegen den die mittlere Krümmung konvergirt, Krümmung (Krümmungs-juass); derselbe ist , wo ds das Bogendifferential, da der Kontingenzwinkel, d. h. der Winkel zweier auf einander folgenden Tangenten.

Ist y=f{x) die Kurvengleichung, so ist die Krümmung

(1 + y*)

V“

Der reziproke

Wert der Krümmung

y“

. a+y*)

heisst Krümmungsradius; er ist der Radius desKrümmungs-

kreises, der die Kurve in (x,y) oskulirt. Sein Mittelpunkt, das Krümmungszentrum, liegt auf

(l -I- y‘2)    1_L- w'² \

y -j--—— 1. Der Ort der Krümmungszentra ist die

⁷    .    (r2A_r'2,\$

Evolute. Krümmungsradius der in Polarkoordinaten gegebenen Kurve r=f (cp) ist R~    '

der Normale im Punkt ^jc

y“

y“

^2 _j_    _ y yl>

B. Krümmung der Raumkurven. Raumkurve, gegeben durch die Gleichungen x — <f (t), y — y (t), z = x (0* Absolute Krümmung ist das Verhältnis des Kontingenz winkeis zum Bogendifferential. Der Radius der absoluten Krümmung ist

r y(-£)*+(⁴£),+(⁴4f)

Derselbe ist Radius des Krümmungskreises, welcher die Raumkurve oskulirt und dessen Zentrum in der Hauptnormale liegt. Die Normale der Schmiegungsebene im Krümmungszentrum heisst Kriimmungsaxe; sie ist die Schnittlinie zweier auf einander folgender Normalebenen. Die Krümmungsaxen erzeugen die abwickelbare Polarfläche. Der Winkel zweier konsekutiven

1 d t

Schwingungsebenen heisst Torsionswinkel dr. Das Verhältnis — — “44 heisst Torsion (zweite

, wo X, Y, Z die Deter-

Krümmung oder Windung) ; der Torsionsradius ist q —

v² + Y² + z«

minanten

der Matrix ^2L    ' un<^ M = Xdzc -\- Yd³y + Zd³z. Aus der absoluten Krüm

mung und der Torsion ergibt sich die ganze Krümmung mittelst des Satzes vonLancret :

111 . . M

= -pj- -|--—. Der Schmiegungskegel wird durch drei auf einander folgende Schmiegungs-

ebenen bestimmt; er hat die rektifizirende Gerade zur Axe. Die Kugel durch vier aufeinander folgende Punkte heisst Schmiegungskugel (Krümmungskugel); ihr Radius ist

B*

Die Zentra der Schmiegungskugeln bilden die Rückkehrkante der abwickelbaren Polarfläche. Krümmungsebene heisst eine Ebene durch einen Raumkurvenpunkt, welche mit drei konsekutiven Schmiegungsebenen denselben Winkel einschliesst (KrümmungsWinkel).

C. Krümmung der Flächen. Gehtdurch eine Flächentangente ein ebener Normalschnitt (Schnitt durch die Flächennormale) und ein schiefer Schnitt, so ist der Krümmungshalbmesser des letzteren gleich der Projektion des Krümmungsradius des Normalschnitts auf die Ebene des schiefen Schnitts. Eine parallel zur Tangentialebene unendlich benachbarte Ebene schneidet die Fläche in einem unendlich kleinen Kegelschnitt, der sogen. Indikatrix. Nach dem E uler s ch en Satz sind die Krümmungsradien der Normalschnitte den Quadraten der Durchmesser der Indikatrix proportional, die sie enthalten. Die Indikatrix ist entweder eine Ellipse (Kreis) oder ein Parallelenpaar oder eine Hyperbel ; demnach heisst die Fläche elliptisch, parabolisch, hyperbolisch gekrümmt. Im letzteren Fall existiren, parallel den Asymptoten der Indikatrix, zwei Normalschnitte mit unendlich grossen Krümmungsradien. Ist die Indikatrix ein Kreis, so heisst der Punkt ein Nabelpunkt. Andernfalls hat die Indikatrix zwei Hauptaxen; ihnen entsprechen die zwei auf einander senkrechten Hauptschnitte. Diese besitzen die beiden

Hauptkrümmungsradien, und deren reziproke Werte sind die Hauptkrümmungen und — Die letzteren ergeben sich aus der Gleichung:    A

(P² 4- Ï² + l)² _ Vp² + ?² + 1

I (P² + 1) t + (q² -j- 1) r — 2 p q s j + (rt — s²) = 0.

V(?M-^a+l)³

ist die mittlere Krümmung. Durch jeden Kurvenpunkt gehen in der Richtung der Hauptschnitte zwei Krümmungslinien, d. h. Flächenkurven, deren benachbarte Normalen sich treffen. Die Krümmungsmittelpunkte der Hauptschnitte liegen auf einer zweimanteligen Fläche, der Krüm-mungszentrafläche. Konstantes positives Krümmungsmass besitzt die Kugel, konstantes negatives die Pseudosphäre (Kugel von imaginärem Radius) und die Umdrehungsfläche der Traktrix. Flächen, deren mittlere Krümmung Null ist, heissen Minimalflächen. Radius der geodätischen Krümmung r in einem Punkt einer Flächenkurve ist der Krümmungsradius der Kurve, in welche die Flächenkurve bei Abwicklung der der Fläche längs der Kurve umbeschriebenen Abwickelbaren in eine Ebene übergeht. Ist g der Krümmungshalbmesser der Flächenkurve, O die Neigung

ihrer Schmiegungsebene gegen die Flächennormale, so ist r — - P •

Litteratur : [1] Salmon, Gf., Analytische Geometrie des Raumes, deutsch von Fiedler, 8. Aufl., Leipzig 1880, Teil 2, Kap. 1 u. 2. — [2] Serret, Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung, 2. Aufl., 1. Band, Leipzig 1897. — [3] Stähl, H., und Kommerell, V., Die Grundformeln der allgemeinen Flächentheorie, Leipzig 1893. — [4] Joachimsthal, Anwendungen der Differential- und Integralrechnung auf die allgemeine Theorie der Flächen und der Linien doppelter Krümmung, 3. Aufl., bearb. von Natani, Leipzig 1890. — [5] Knoblauch, J., Einleitung in die allgemeine Theorie der krummen Flächen, Leipzig 1888. — [6] Hoppe, Prinzipien der Flächentheorie, 2. Aufl., Leipzig 1890. — [7] Darboux, Leçons sur la théorie générale des surfaces et les applications géométriques du calcul infinitésimal, Bd. 1—3, Paris 1887—91. — [8] Cranz, Synthetisch-geometrische Theorie der Krümmung von Kurven und Flächen zweiter Ordnung, Stuttgart 1886. — [9] Bianchi, L., Vorlesungen über Differentialgeometrie, deutsch von M. Lukat, Leipzig 1895. — [10] Lilienthal, v., Grundlagen einer Krümmungslehre der

Wölffing.

Kurvenscharen, Leipzig 1897.

Krümmungsebene, -kreis, -kugel, s. Krümmung.

Krümmungslinie, s. Flächentheorie, Bd. 4, S. 303. Krümmungsmass, s. Krümmung und Flächentheorie, Bd. 4, S. 302. Krümmungsmoment, s. Biegung, B. 2, S. 373.

Krümmungsradien hängen bei Strassen von den Abmessungen der grössten verkehrenden Fuhrwerke ab und kann der kleinste erforderliche Halbmesser durch Aufzeichnen der auf einander folgenden Stellungen des betreffenden Fuhrwerkes unter Berücksichtigung des möglichen Drehwinkels des vorderen bezw. hinteren Wagengestells auf zeichnerischem Wege oder durch Ableitung entsprechender Formeln gefunden werden.

Laissle ([1], S. 156) leitet auf diese "Weise folgende Sätze ah:

1.    Der Minimalradius einer Strasse hängt ab von dem Radstande der Fuhrwerke und dem Drehwinkel « des Vordergestells. Für städtische Fuhrwerke, bei denen « bis 90° wachsen kann, ist der Radius am kleinsten. Die Länge des Gespanns hat auf die Grösse des Minimalradius keinen Einfluss.

2.    Die Breite einer Strasse, deren innerer Radius R gegeben ist (wobei R grösser als der Minimalradius), muss um so grösser sein, je kleiner R, je grösser der Radstand und die Länge des Gespanns ist. Der Maximaldrehwinkel des Vordergestelles kommt hierbei nicht in Betracht.

3.    Schliesst eine gekrümmte Strassenstrecke sich an eine gerade an. ist also keine Kontre-kurve vorhanden, so sollte, streng genommen, die Strasse an der Einmündung in den Bogen eine grössere Breite erhalten als in der Kurve selbst, was jedoch nur bei sehr kleinem Radius nötig wird.

l²

In den verschiedenen Ländern werden meist in den Instruktionen die Krümmungsradien, oder wenigstens die kleinsten Krümmungsradien, festgesetzt. So bestimmt die hannoverische

bestimmt

Hieraus folgt

r t — s²

Ci dz

(p² + q² + l)ä

das Krümmungsmass ;

(p² -j- 1) t -j- (q² 4-1) r — 2p q s

technische Anweisung, dass der Krümmungshalbmesser nach der Formel R=-^

werden soll, wobei l die Länge des Gespanns, b die Breite der Strassenbahn bedeutet. Als kleinster Halbmesser gilt R = 9,4 m [2] u. [3]. In den preussischen Bestimmungen ist kein Minimum angegeben; doch soll bei R < 7,5 m die Steinbahn entsprechend verbreitert werden [2] u. [3]. In Sachsen [4] gelten als Minimalradien : für Kommunikationswege R = 25 m, für Feldwege mit Langholztransport R = 30 m, für gewöhnliche Feldwege R — 12 m. In Frankreich werden nach der Instruktion für die Orleans-Bahn [4] festgesetzt: für routes impériales et départementales R — 30—50 m, für chemins de grande communication R = 15 m, für gewöhnliche Vicinalwege R = 10 m, für Wege zu landwirtschaftlichen Zwecken R = 6 m.

Litteratur: [1] Handb. d. Ing.-Wiss., Bd. 1, Abt. 2, 2. Aufl., Leipzig 1884, S. 152.

[2] Handb. d. Bauk., Abt. 3, Heft 4, Berlin 1892, S. 154. — [3] Osthoff, G., Der Strassen- u. Wegebau, Leipzig 1882, S. 32. — [4] Handb. f. spez. Eisenb.-Technik, Bd. 1, Aufl. 4, Kap. 9, Leipzig, S. 527.    -Ł. v. Willmann.

Krümmungsradius, s. Krümmung.

Krümmungsseime (Beschleunigungssehne), die Sehne, welche die

Jiichtungslinie der Beschleunigung eines Punktes in dem Krümmungskreis seiner Balm bestimmt. Ist a der Winkel, den die Beschleunigung mit der Tangente der Bahn bildet, so haben die beiden Komponenten der Beschleunigung, die Tangentialbeschleunigung cft und die Kormalbeschleunigung cpn, die Werte cpt =

cp cos a =

d f , wo v die Geschwindigkeit des Punktes ist, und cpn = cp sin a = —,

wenn £ den Krümmungshalbmesser der Bahn bezeichnet. Aus letzterer Gleichung folgt (|£>sina — v². Es ist aber (Osina die halbe Beschleunigungssehne und daher JpCy—v², d. h. es ist die Geschwindigkeit das geometrische Mittel aus der Beschleunigung und der halben Beschleunigungssehne.    Schell.

Kriimmungsverhältnisse der Eisenbahnen. — Die Krümmung der Eisenbahnlinien wird stets als Kreisbogen gebildet oder als „Korbbogen“ aus solchen zusammengesetzt, weil andernfalls die genaue Erhaltung der Gleislage in Richtung und Höhe erheblich erschwert werden würde. Kur an den Enden der Bögen werden behufs allmählicher Einleitung der Ueberhöhung des äusseren Schienenstranges auf beschränkte Länge Uebergangskurven eingelegt, die jedoch nur wenig von den Kreisbögen abweichen und daher bei der Feststellung der Eisenbahnmittellinie zunächst noch unberücksichtigt bleiben können, dagegen beim Abstecken der Bauwerke und grösserer Erdarbeiten schon beachtet werden müssen. Auch bei den mit verschiedenen Halbmessern gebildeten „Korbbögen“ soll der Uebergang bei erheblichem Unterschiede durch Uebergangskurven vermittelt werden (s. u.). Die Schärfe der Krümmung oder Bichtungsänderung wird gemessen durch den Halbmesser r und ist gleich dem reziproken Werte (l:r) desselben.

Es ist deshalb in Deutschland und in den meisten anderen europäischen Ländern üblich, die Kurven stets durch die Grösse des Halbmessers zu kennzeichnen, und dazu noch die Bogen-länge Tj bezw. den damit überwundenen Abweichungs- oder Zentriwinkel (« in Gradmass) anzugeben. Zwei dieser Grössen bedingen die dritte (L = r an : 180). In England und Nordamerika ist es üblich, die Schärfe der Krümmung durch den auf eine bestimmte Bogenlänge (1 chain = 20,116 m, oder 100' = 30,48 m) erreichten Winkel auszudrücken, also durch eine Zahl, welche (entgegen der vorigen Art) mit zunehmender Krümmung wächst. So ergibt die amerikanische Bezeichnungsweise einer Kurve von a° den Halbmesser (da arc 1 ⁰ = n : 180 = 0,01745 ist):

1746

30,48

0,01745.«    «

Der Einfluss der Krümmung auf die Gleislage äussert sich zunächst in rein geometrischer Weise dahin, dass er für schärfere Bögen die Biegung der Schienen vor dem Verlegen erfordert und dass, entsprechend dem Längenunterschiede zwischen dem äusseren und inneren Schienenstrang, für diesen kürzere sogen. Ausgleichschienen oder Kurvenschienen beim Verlegen der Bögen zur Hand sein müssen.

Die Biegung der Schienen kann durch die Befestigung allein erzwungen werden. Das ist jedoch — bei kleinerem Halbmesser, etwa unter 700—1000 m — nicht ratsam, weil dann erfahrungsmässig die Gleislage schwer richtig zu erhalten ist, da die Schienen namentlich an den Stössen unter der Einwirkung der Zugbewegung von vornherein das Bestreben haben, sich nach aussen zurückzubiegen. Die Ausführung der Biegung geschieht am besten im Walzwerk, in der Hegel aber beim Verlegen auf der Strecke durch (feste oder bewegliche) Schienen-biegemaschinen (s. d.).

muss.

ur :

150 180 200 300 500 1000 m 90    75    67,5 45    27

12 „ J=120 100    90    60    36

Die Verkürzung! des inneren Schienenstranges beträgt bei einem Halbmesser r, einer Spurweite s (von Mitte zu Mitte der Schienen gemessen) und einer Schienen-Iange l: J = sl:r, da l-.r der Winkel ist, welcher auf die Bogenlänge l überwunden werden Dißse Verkürzung beträgt beispielsweise bei Vollsp Halbmesser r .... —

13,5 mm

Schienenlänge l .. =

18

„ l ..

.....„ l ..= 15 „ J = 150 125 112,5 75    45    22,5 ,,

Demgemäss sind für verschiedene Halbmesser mindestens zwei bis drei Sorten von Ausgleich-schienen erforderlich. In den schärfsten Kurven entspricht jeder Schienenlänge eine Ausgleich-schiene mit stärkster Verkürzung ; bei minder scharfen Kurven werden im Innenstrange abwechselnd eine gewöhnliche und eine Ausgleichschiene oder je nach Bedarf eine Ausgleichschiene mit mehreren gewöhnlichen Längen wechselnd verlegt. Kleine Unterschiede können m den Stossliicken ausgeglichen werden, jedoch nur geringe, weil sonst die Querschwellen — zumal eiserne^ zu schräg gegen die Schienen zu liegen kommen. Beispielsweise sind bei der preussischen Staatsbahn für die regelmässige Schienenlänge von 12 m auf Hauptbahnen drei Ausgleichsorten mit ein-, zwei- und dreimal 40 mm Verkürzung vorgeschrieben, und auf Nebenbahnen bei Halbmessern unter 150 m, ausserdem solphe mit 160 und 200 mm Verkürzung. Die

Ausgleichschienen werden in zweifelloser Weise kenntlich gemacht, z. B. durch ein, zwei oder drei kleine Löcher im Steg, etwa 150 cm vom Schienenende entfernt.

AVeiter äussert sich der Einfluss der Krümmung auf die Bewegung der Fahrzeuge und dadurch mittelbar auch auf die Gleislage, indem er die Spurerweiterung und die Ueberhöhung des äusseren Schienenstranges veranlasst.

Die Spurerweiterung. Die Fahrzeuge haben — wenigstens auf den meisten europäischen Bahnen — in weit überwiegender Zahl „feste Badstände“, d. h. die beiden äussersten Axen sind in den Rahmen des AVagens so gelagert, dass sie ihre parallele Richtung gegen einander nicht ändern können, vielmehr ein festes Viereck bilden. Die an diesem festen Viereck befestigten Spurkränze müssen sich also mit den dadurch bedingten Sehnenlängen zwischen die beiden Schienenkurven einpassen. Dazu ist Spielraum, d. h. ein Ueberschuss an Spurweite des Gleises gegen die der Räder nötig. Nun ist zwar ein solcher Spielraum (in Deutschland mindestens 10 mm, höchstens 25 mm in gerader Linie bei 1,435 m Schienenspurweite, in England mehr) vorhanden. Derselbe würde ein Durchfahren gewisser Radstandgrössen in flachen Kurven ermöglichen, dabei aber sehr viel Reibung und Widerstand verursachen und in schärferen Bögen nur ganz kurze Radstände zulassen. Deshalb ist es erforderlich, in den Krümmungen die sonstige Spurweite zu vergrössern, sobald der Halbmesser eine gewisse Grenze (bei Vollspur 500—700 m) unterschreitet.

Die Grösse der Spurerweiterung ist so zu bemessen, dass der in gerader Linie vorhandene Spielraum auch in der Krümmung noch übrig bleibt, d. h. dieser kann überhaupt ausser Betracht, bleiben. Ist nun l der grösste, für eine Kurve zu beachtende Radstand, R ihr Halbmesser, r der Radhalbmesser, t die Spurkranzhöhe und denkt man sich zunächst den Schienenkopf und den anliegenden Spurkranz beide rechteckig begrenzt, so ergibt sich die in den äusseren

-V_

Ir

■1

4.....$

's.

Z......

Fig. 1.

Fig. 3.

Fig. 2.

Schienenstrang einzupassende Sehnenlänge nach Fig. 1 u. 2 (annähernd) zu l\ — l -f- 2 a und ebenso für den inneren Schienenstrang zu l^ — l — 2a, wobei das Mass a aus der Gleichung a ² = 2 r t — t² zu ermitteln sein würde, j edoch genau genug mit a=\J 2 rt bemessen werden kann.

Die erforderliche Spürer Weiterung e findet sich demnach, sofern nur zw eiaxige Wagen in Betracht kommen, nach Fig. 2 :

e =    — 8% =

indem die Bogenhöhen 8 genau genug durch : 8 R und l%² : 8 R ersetzt werden können, wobei der Unterschied des Halbmessers bis zur inneren und äusseren Schiene (Spurweite gegen R) vernachlässigt werden kann.

Sind jedoch dreiaxige Wagen mit festem Radstand zulässig, so muss die Spurerweiterung die volle Grösse der äusseren Bogenhöhe 8₁ erhalten, sofern nicht die Mittelräder vom Spurkränze befreit und entsprechend verbreitert sind (Nordamerika) oder die Mittelaxe um ein gewisses Mass s verschiebbar ist, wie dies im Deutschen Eisenbahnverein für Radstände über 4 m vorgeschrieben (s — 5 mm bei 4,5 m und 48 mm bei 9 m Radstand). In diesem Falle vermindert sich die nötige Spurerweiterung um das Mass dieser Verschiebbarkeit (s. Fig 3) und beträgt

1.

h~

2.

8 R

In Wirklichkeit gestaltet sich die Sachlage dadurch günstiger, dass Schiene und Spurkranz nicht rechteckig, sondern gerundet sind, und dass auch in der Geraden Spielraum, wie gesagt, vorhanden ist.

In der Praxis werden teils Formeln wie Gleichung 1 u. 2 mit Einsetzung bestimmter Werte von l und s benutzt (z. B. bei der preussischen Staatsbahn bis 1895 emm = 7000 : Rm — 12), teils auch rein empirisch gebildete Formeln, wie z. B.

e = (1000 — R)² : 30 000 , die in Preussen 1895 eingeführt und deshalb vorgezogen ist, weil sie auch für die bei voll-spurigen Nebenbahnen zulässigen sehr kleinen Halbmessern noch gut brauchbare Werte ergibt. Unter Bekämpfung solcher Willkür ermittelt Kreuter [1] andere Formeln für die Spurerweiterung. Es ist jedoch zu beachten, dass bei Vollspur in denselben Kurven sehr verschiedene Fahrzeuge verkehren und daher besonders genau abgewogene Erweiterungen doch immer nur für einzelne derselben wirklich passen können. Bei Schmalspurbahnen kann man auf Grund der obigen Formeln je nach den in Aussicht genommenen Betriebsmitteln die nötige Spurerweiterung bestimmen.

Als äusserste Grenzen der Spurerweiterung sind in dem Verein Deutscher Eisenbahnverwaltungen die folgenden Werte zugelassen: für Vollspur 30 mm (üblich 24 mm als Höchstwert); für Spur von 1 m 25 mm, von 75 cm 20 mm, von 60 cm 18 mm (s. Technische Vereinbarungen und Grundzüge für Lokalbahnen vom 1. Januar 1897).

3.

Ueberhöhung des äusseren Schienenstranges. Theoretisch ergibt die Forde-dass die Mittelkraft aus Flieh- und Schwerkraft rechtwinkelig zur Gleisebene stehen soll, für

rung,

die Neigung dieser die Bestimmung (s. Fig. 4): tg«

v²

, wenn

Fliehkraft

mg

v die Geschwindigkeit in Sekundenmetern, r den Krümmungshalbmesser, g die Erdbeschleunigung = 9,81 bezeichnet. Daraus ergibt sich, unter V die Geschwindigkeit in Stundenkilometern und s die Spurweite zwischen den Schienenmitten verstanden, die Ueberhöhung

sv² sv² s V² c V² k

h = s tg « =

Schwerkraft

4.

9,81 .r    127. r

sofern die einzusetzende Geschwindigkeit für die betreffende Kurve feststeht.

mv²

..A

r Y mp

Fig. 4.

Aus Sicherheitsgründen hielt man es bis vor kurzem für nötig, als Geschwindigkeit die grössten auf der betreffenden Strecke zulässigen Werte einzusetzen, oder man nahm auch wohl den Wert k unabhängig vom Halbmesser als Festwert an, machte dabei jedoch die Erfahrung, dass die Ueberhöhungen für grosse Geschwindigkeiten praktisch zu gross ausfielen, zumal in scharfen Krümmungen, so dass die schwereren und an Zahl überwiegenden langsameren Züge die innere Schiene zu sehr angriffen. Es ergab sich daher als notwendig, den theoretischen Formeln gewisse nicht zu überschreitende Grenzwerte (z. B. 150 mm) beizufügen oder — richtiger — für jede einzelne Krümmung eine einzusetzende Grösse der Geschwindigkeit festzusetzen, wofür verschiedene Formeln empirischer Art aufgestellt sind, z. B. die von Rüppell :

5.

V = 4 Vrr — 50 oder allgemeiner « \f r —- ß.

In neuerer Zeit hat man mehr und mehr durch Versuche erkannt, dass die Sicherheit der Fahrt durchaus nicht so grosser Ueberhöhungen bedarf, wie sie früher üblich waren, dass es daher richtiger ist, bei ihrer Bemessung mehr Rücksicht auf die weit überwiegende Zahl der langsameren Züge zu nehmen. Man begnügt sich also mit geringeren Ueberhöhungsmassen und sucht sie so zu regeln, dass die Abnützung beider Schienen etwa gleich, also zusammen am kleinsten ausfällt. Man hat daher in der Praxis vielfach rein empirische Formeln zur Anwendung gebracht, so u. a. auch seit 1895 (auf Rüppells Vorschlag) bei der preussischen Staatsbahn:

6.

kV

— = 0,5 — r    r

welche Formel für alle bei Vollspurbahnen (auch Nebenbahnen) vorkommenden Halbmesser anwendbar sein soll, sobald für V die in der betreffenden Kurve zulässigen Grösstgeschwindigkeiten eingesetzt werden. Näheres betreffs der Ueberhöhungsregeln in verschiedenen Ländern in [3Ju. [4].

Um bei geringer oder ganz fehlender Ueberhöhung die Entgleisung durch Fliehkraft sicher zu verhüten, werden in England (auch in Deutschland u. a. auf der Berliner Stadtbahn) in scharfen Kurven vielfach Streichschienen (Zwangschienen) neben der inneren Schiene angebracht.

Die Ausführung der Ueberhöhung wird in der Kegel nur durch Hebung des äusseren Schienenstranges bewirkt, obwohl es richtiger wäre, die Hälfte durch Senkung der inneren Schiene herbeizuführen, also die Gleisebene um ihre Mittellinie zu drehen statt um die eine Schiene. Es ist jedoch umständlich, auf der schon vorhandenen Bettung die eine Seite des Gleises um ein genaues Mass zu senken. Bei schmalem Bahnkörper (Nebenbahnen) ist indessen diese Senkung oft unerlässlich, weil andernfalls an der Aussenseite die erheblich zu verstärkende Bettungshöhe mit der nötigen Böschung nicht mehr Platz findet. Am richtigsten ist es daher in jedem Falle, schon der Oberfläche des Erdkörpers unter der Bettung, also dem Planum in Kurven, von vornherein das der Ueberhöhung entsprechende einseitige Quergefälle zu geben, so dass die Bettung überall gleich oder nahezu gleich stark bleiben kann. In AVeichenkurven wird die Ueberhöhung meist fortgelassen. Zwischen Gegenkrümmungen der A^eichengleise genügen 6 m Gerade.

Die allmäliche Einleitung der Ueberhöhung an dem Beginn jeder Kurve erfordert ein ganz sanftes relatives Ansteigen der Aussen- gegen die Innenschiene derart, dass die An steigungslänge oder Ueb er höhungsrampe mindestens das 250—300fache der Ueberhöhung h beträgt, damit auf der windschiefen Fläche beim Auslauf aus der Kurve das führende vordere Aussenrad des Fahrzeugs nicht zu sehr entlastet wird und dadurch Gefahr läuft, zu entgleisen, da es zufolge der Steifigkeit des AVagengestells sich nicht oder nur sehr wenig unter die Ebene der anderen drei Kadberührungspunkte senken kann, mithin über der Schiene schwebt. In den für den Bereich des Vereins Deutscher (und österreichischer) Eisenbahnverwaltungen gütigen [7] technischen A^ereinbarungen (1897.

§ 7) ist zwar nur das 200 fache als Mindestmass gefordert. Das kann aber bei

längeren Axständen schon bedenkliche Entlastungen des Vorderrades herbeiführen (bei 7 m schon 35 mm, d. i. bereits das volle Mass der Spurkranzhöhe!), und die Erfahrung lehrt, dass so steile Ueberhöhungsrampen sehr unerwünscht sind, namentlich bei grossen Geschwindigkeiten. In Oesterreich • gilt das relative Neigungsverhältnis von 1:300, in Frankreich 1: 500 als das steilste.

Längenschnitt in der 'h ¹ Bahnaehsa

V"

i—A

Y (jmdriss

P...::

:3.

|<-X=1

-*!

Fig- 6.

Die Ueberhöhung soll nun — so wird im allgemeinen verlangt — am Anfangspunkt des wirklichen Kreisbogens vom Halbmesser r voll vorhanden sein, die Ueberhöhungsrampe also in ganzer Länge vorhergehen. Würde sie aber in der Ge- , raden liegen, so ent- x stände eine Schiefstellung der Fahrzeuge bereits da, wo noch keine Fliehkraft, also auch keine Veranlassung zur Schiefstellung vorliegt. Dieser Widerspruch ist nur lösbar durch (geringe) Verschiebung des Kreisbogens gegen die Gerade (oder umgekehrt, um 5 bis höchstens etwa 30 cm) und Einlegung einer parabolischen Uebergangskurve zwischen Gerade und Kreisbogen, deren Länge gleich derjenigen der Ueberhöhungsrampe, also gleich dem n-fachen der Ueberhöhung h ist und deren Krümmungshalbmesser q an jeder Stelle der augenblicklichen Ueberhöhung z noch demselben Gesetze entspricht, wie die schliesslich erreichte Ueberhöhung h dem Halbmesser r.

Hieraus ergibt sich für die Natur der Uebergangskurve nach Fig. 5 das G-esetz: z = k-.Q und ebenso (für x : l) h — k :r und zugleich, wenn n k durch P bezeichnet wird : x =n z — P: o und ebenso l — n h = P : r. Sobald k und n, also auch l — nh feststehen, ist P ein bestimmter Festwert. Zur Bestimmung der Natur der Kurve ist die Krümmung (1 : (>) bekannt, nämlich :

7.

d²y 1

d x²    ç    P

Die

/7 y    X3

Hieraus ergibt sich (da x = 0, y~x -j — = 0 zusammengehörige Werte sind): y gesuchte Art der Kurve ist also die der kubischen Parabel. Für den Endpunkt (x — l) folgt :

l²

y —-=-= d, und für die Hälfte der Rampenlänge nach dem kubischen Verhältnis :

8.

6 P 6 r

48 r

y% = dis

Zu bestimmen bleibt noch die Lage der Uebergangskurve gegen den Kreis, also das Mass A und m (Fig. 6. Hierfür genügt die Bedingung, dass beide Kurven sich im Anfangspunkt des Kreises (cc = 7, y — d) einander berühren, also gleiche Richtungen, d. h. gleiche erste Ableitungen haben müssen. Nun liefert die Kreisgleichung (x — A)² -)- (y—B)² = r²

die erste Ableitung —-■=—* —A—— undfüræ = Z: -j— = ^s—Bedenkt man

dx    y — ß B — y    dx B — d

nun, dass in Wirklichkeit d gegen r fast verschwindend klein (nur höchstens etwa 30 cm) ist,

l_j i_£

so kann man mit hinreichender Genauigkeit B — d mit r vertauschen oder ^^ = —

setzen. Aus der Gleichung 7 ergibt sich die erste Ableitung der kubischen Parabel für x

dx 2 P

zu    = —— ; demnach die Bedingungsgleichung    ; und hieraus

9.

A. —11%,    _    _

d. h. die Uebergangskurve und Ueberhöhungsrampe verteilen sich mit gleichen Hälften zu beiden Seiten des ursprünglichen Berührungspunktes zwischen Gerade und Kreis.

Weiter findet sich die Verschiebung oder Einrückung (Verkleinerung des Halbmessers)

des Kreises gegen die Gerade : m = d — e = d

12

-— (annähernd) oder nach Gleichung 8:

8 r

10.

2 ya

rn =

l²___l* _ l² = ~4 _

24 r

Bei dem ursprünglichen Berührungspunkt von Gerade und Kreis wird also der Abstand m von der Uebergangskurve halbirt. Diese ist demnach, sobald n und h, also auch l und m feststehen, sehr leicht abzustecken, da drei Punkte ohne weiteres gegeben und weitere nach dem kubischen Verhältnis der gewählten Abscissen sehr leicht einzuschalten sind.

Sind zwei Kreisbögen gleichen Sinnes aber mit verschiedenen Halbmessern ry und r₂ — also Korbbögen — in einander überzuleiten, so hat man denjenigen Teil der kubischen Parabel zu benützen, welcher von Q = ry bis (> = r₂ — also auch von der Ueber-höhung Ai zu der h% — überleitet. Dabei wird der Kreisbogen mit kleinerem Halbmesser r₂ um ein kleines Mass m gegen den grösseren - eingerückt (r₂ um m verkleinert oder ry um m vergrössert), die f 1/j l/j—*1    Uebergangskurve auch hier durch die Mitte dieser Verschiebung ge-

r    legt und zu gleichen Hälften in beide Kreisbögen verteilt, und zwar

ergeben sich (wie leicht nachweisbar) annäherungsweise, jedoch für die Ausführung genau genug, die Werte von l und m gleich den Unterschieden der für die Einzelhalbme8ser zunächst berechneten Werte; man hat also (Fig. 7):

V-£ •••

4

r\ /

l =h — ly — nh\

hl\

ri /

11.

Legt man im ursprünglichen Berührungspunkt der beiden Kreisbögen die Tangent

12

und benützt diese als Abscissenaxe, so findet sich noch 19) d — m-\-s = m-\- ——. Damit ist auch in diesem Falle der Uebergangsbogen leicht festzulegen.    °r%

Ist eine Verlegung des ganzen Kreisbogens um die Verschiebungen m nicht thunlieb und eine Verschiebung oder Drehung der Geraden ebenfalls ausgeschlossen, wie das namentlich bei schon bestehenden Gleisen vorkommt, so ist eine richtige Ausführung der Uebergangskurven nicht möglich. Man hilft sieli dann durch den sogen, inneren Anschluss, d. h. man ersetzt den vorderen Teil des Kreisbogens durch einen solchen mit um 10—50 m verkleinertem Halbmesser, gewinnt hierdurch die erforderliche Verschiebung m am Tangentenpunkte des neuen Kreisbogens und kann alsdann zwischen diesem und der Geraden die Uebergangskurve herstellen. Die Vorschriften der österreichischen Südbahn von 1893 enthalten hierüber die Regel, dass die Verkleinerung A des Halbmessers zu nehmen ist: A = 10 m bei r = 150—300 m, A — 25 m bei r — 300—600 m, A = 50 m bei r = 600—1000 m. Näheres hierüber wie über die Absteckung der liebergangsbögen in [3] und [4].

Aus der Lage und Länge der Uebergangskurve ergibt sich, dass die Zwischengerade zwischen den ursprünglich tracirten Anfangspunkten der Bögen entgegengesetzten und womöglich auch zwischen solchen gleichen Sinnes mindestens die beiden halben Uebergangskurven und zwischen beiden noch etwa 10 m Länge ohne Krümmung und ohne Ueberhöhung enthalten sollte.

Bezeichnet hmax den Grösstwert der Ueberhöhung und 1 : ny die steilste zulässige Neigung der Ueberhöhungsrampe, so würde demnach zwischen zwei solchen Kurven mit h also fiir alle Fälle, die Zwischengerade genügen, wenn ihre Länge Z₀ = «1 hmax -j-10 m beträgt. Nimmt mau als grösste Ueberhöhung 150 mm und ny nach den technischen Vereinbarungen zu 200 an, so wird demnach die Zwischengeradenlänge nur mindestens l₀ = 200.0,15 -(- 10 = 40m, besser aber mit ny = 250 mindestens l<y = 250.015 —f— 10 = 47,5 oder rund 50 m betragen müssen, um für alle Fälle auszureichen. Diese Länge wird denn auch bei der Linienführung für Hauptbahnen als kleinste in der Regel zu Grunde gelegt, während sie bei Nebenbahnen wohl auf

ti, 40—30 m beschränkt wird. Die Ueberleitung 'geschieht auch hier am sanftesten, nämlich l: ohne Hebung und Senkung des Schwer-I punktes, wenn die Ueberhöhung durch Hebung i der äusseren und Senkung der inneren Schiene ¹ geschieht (s. Fig. 8—10).

f*—-----»i

Fig. 8. Mit Zwischengerade.

r*----------

e an

max ?

■O *

a,

Fig. 9. Ueberhöhung allein durch Hebung der äusseren Schiene.

! O_

m-----

j i ;    i ;    j

1    U- • * ~/z l,r    *—~/zli7-------^

--------•>

Fig. 11.

Zwischen Kurven gleichen Sinnes soll nach den Technischen Vereinbarungen (§ 7) die Ueberhöhung durchgeführt werden, sofern die Gerade unter 40 m lang ist. Besser ist es jedoch, so kurze Zwischengeraden auch hier zu vermeiden, z. B. durch einen gemeinsamen, flacheren Kreisbogen zu ersetzen. Wenn das

---m,

-a,

Fig. 10. Ueberhöhung durch Hebung der äusseren und Senkung der inneren Schiene.

nicht thunlich ist, so empfiehlt es sich, die beiden sich schneidenden Ueber-höhungsrampen in der senkrechten Ebene durch einen flachen Bogen zu verbinden, wie dies unter anderen bei der Schmalspurbahn Landquart-Davos Vorschrift ist (s. Fig. 11).

Ist es zwischen Gegenkrümmungen nicht möglich, die erforderliche Länge der Zwischengeraden zu schaffen, so empfiehlt es sich, den fehlenden Rest der Ueberhöhungsrampen in die Kreisbögen zu legen, also in diesen anfangs mit einer etwas zu geringen Ueberhöhung vorlieb zu nehmen. Das ist unbedingt besser, als die Ueberhöhungsrampen steiler zu machen und so durch die verstärkte Windschiefstellung der Fahrzeuge die Sicherheit zu gefährden. Ueber-haupt ist in erster Linie stets die reichliche Länge der Ueberhöhungsrampe massgebend, nicht die Uebergangskurve.

Aus der mit n — 200 zu steil genommenen Bemessung der Rampe erklärt sich der weit verbreitete (auch in die Einleitung von [8] übergegangene) Irrtum, dass es sich empfehle, nach Feststellung der Uebergangskurve nun schliesslich die Ueberhöhungsrampe in ihrer Länge zu verdoppeln und schon um die Länge l vor dem Beginn jener anzufangen: ein Verfahren, das die sachgemässe Bestimmung des Ueberganges völlig wieder umwirft. Nicht die Rampe allein, sondern die Rampe und die — wenn irgend möglich — stets gleichlang zu nehmende Uebergangskurve, beide sollten doppelt (oder doch anderthalbmal) so gross genommen werden wie das zu kleine Mass « = 200 erfahrungsgemäss ergibt. Der Umstand, dass bei einer plötzlich aufhörenden Kreiskurve die noch in ihr befindlichen "Wagen durch die Kupplungen noch auf die ersten schon in der Geraden befindlichen einen seitlichen Zug ausüben, kann bei der all-mälich zu o = oo auslaufenden Uebergangskurve nicht mehr ins Gewicht fallen und jedenfalls keine Veranlassung geben, noch in der Geraden eine Ueberhöhung herzustellen, wo sie widersinnig ist. Das bezeichnete Verfahren ist in Wirklichkeit nicht eine Verlängerung der Rampe, sondern eine Verkürzung der Uebergangskurve gegen ihre natürliche Länge und deshalb nicht zu rechtfertiger.

Der Krümmungswiderstand, d. h. der durch die Krümmung hervorgerufene Zuwachs des Bewegungswiderstandes setzt sich aus manchen Anteilen zusammen. Hierher gehört die Reibung der Radreifen auf der Oberfläche des Schienenkopfes und die der Spurkränze an der Seite desselben. Die erstgenannte Reibung tritt nach zwei Richtungen auf: quer zum Gleise infolge der festen Radstände, weil die dadurch gebannten Axen sich nicht radial frei einstellen können; sodann in der Richtung der Schienen, weil die beiden Räder auf der Axe starr befestigt sind, das äussere Rad aber einen längeren Weg zu machen hat als das innere, dieser Längenunterschied also durch teilweises Gleiten des einen oder des andern Rades (oder beider) überwunden werden muss, soweit es nicht durch das Gegenmittel, nämlich die Kegelgestalt der Radreifen, ausgeglichen wird. Letztere gestattet ein Aufsteigen des äusseren und Absteigen des inneren Rades, so dass der Laufhalbmesser beider Räder verschieden und hierdurch ein Teil jenes Unterschiedes aufgehoben wird. Das wird jedoch wieder durch den festen Radstand beschränkt. Die Reibung der Spurkränze an der Aussenschiene wird durch die Fliehkraft (ebenso wie in gerader Strecke durch Seitenwind) veranlasst; ausserdem aber tritt auch dieselbe Reibung an der innern Schiene ein, weil die Wagen mit festem Radstande sich zwischen die Schienen einstellen müssen (s. o.). Als Gegenmittel zur Minderung dieses letzten Uebelstandes dient die Spurerweiterung, als solches gegen die Wirkung der Fliehkraft die Ueberhöhung der äusseren Schiene. Alle diese Wirkungen sind nur unter ganz bestimmten Annahmen — für den Radstand, die Abmessungen und Gestalt der Räder und Spurkränze, für den Gesamtspielraum der Räder zwischen den Schienen u. s. f. — der Rechnung zu entwerfen, wie dies unter anderen von Bödecker [5] geschehen ist. Da nun aber alle diese Masse in Wirklichkeit bei den verschiedenen Fahrzeugen und bei dem sehr verschiedenen Zustande der Abnutzung von Rad und Schiene ausserordentlich vielgestaltig sind, so können die Formeln für den Krümmungswiderstand ganzer Züge immer nur Mittelwerte bieten, von denen die wirkliche Grösse im Einzelfalle je nach Zusammensetzung des Zuges, nach Spurerweiterung, Ueberhöhung und Abnutzung erheblich abweichen kann. Solche Mittelwerte und darauf begründete Formeln werden auf empirischem Wege durch Versuche gefunden. Der Bau einer solchen Formel muss aber derart sein, dass er die mit Abnahme der Halbmesser (namentlich unter 300 m bei Vollspur) rasch wachsende

Zunahme des Widerstandes und dessen Konvergenz gegen unendlich (bei gewissen Grenzwerten, s. oben) zum Ausdruck bringt. Das geschieht durch die Formel

w —    — worin wr den Krümmungswiderstand (z. B. in °/₀₀) ? k und r₀

r — r₀

Festwerte bedeuten, die jedoch nach Spurweite und vorwiegenden Radstandgrössen (also ob Haupt- oder Nebenbahn) wechseln werden. Die Grösse r0 würde denjenigen Halbmesser darstellen, welcher etwa die Grenze der Möglichkeit des Durchfahrens für die auf der Bahn vorkommenden grössten Radstände bildet. Dieser Wert würde also nach dem Betriebsmaterial zu bemessen, der Wert k alsdann durch Versuche zu ermitteln sein, wie dies unter anderen in den Versuchen v. Röckl’s auf bayerischen Bahnen geschehen ist. Für vollspurige Hauptbahnen dürften die Werte & = 650 und r₀ = 60 m ziemlich zutreffende Mittelwerte ergeben [4]. — Unrichtig ist dagegen die früher viel benutzte Form k:r, weil sie zur Folge hat, dass die Widerstandsarbeit, das ist wr.lr oder wr .rep = kep (wenn lr die Kurvenlänge und cp deren Winkel bedeutet) unabhängig vom Halbmesser wäre, was offenbar falsch ist, da sie mit abnehmendem Halbmesser gewaltig wächst und schliesslich schon bei einer bestimmten, weit über Null liegenden Grösse desselben unendlich wird. In den Technischen Vereinbarungen vom 1. Januar 1897 (§ 123) und den Grundzügen für Lokalbahnen (§ 84) sind für die verschiedenen Kurvenhalbmesser die innezuhaltenden Grenzwerte der festen Radstände (Entfernung der äussersten Axen) angegeben. Darnach soll z. B. auf Haupt- und Nebenbahnen in Kurven von 180 m Halbmesser der Radstand nicht über 4,5 m, womöglich aber nicht über 3,9 m betragen. Wagen mit grösserem festem Radstand sollen demnach auf solche Bahnen nicht übergehen. Es ist daher beim Entwurf einer Bahn stets zu beachten, dass kleine Halbmesser gewisse Wagen von der Bahn ausschliessen. Dieselben Bestimmungen gestatten für Haupt- und Nebenbahnen als äusserste Grenze den Halbmesser von 180 m, verlangen jedoch als Regel den Grenzwert von 300 m für Hauptbahnen. Die für das Gebiet des Deutschen Reichs (mit Ausnahme von Bayern und Württemberg) gütigen Vorschriften [8] gestatten die Unterschreitung von 300 m bis zu 180 m herab nur mit besonderer Genehmigung des Reichs-Eisenbahnamts.

Für Lokalbahnen geben die Grundzüge [7] folgende Grenzwerte als Regel: 150 m, sofern Wagen von Hauptbahnen übergehen sollen; bei vollspurigen Anschlussgleisen sind dagegen noch 60 m Halbmesser gestattet ; ferner : bei 1 m Spur mindestens 50 m, bei 75 cm Spur mindestens 40 m, bei 60 cm Spur mindestens 25 m, auch kleinere Halbmesser, wenn die Betriebsmittel besonders darauf eingerichtet sind. — Auch hier werden parabolische Anschlusskurven und Geraden zwischen Gegenkrümmungen — diese ohne Mindestangabe — empfohlen. Für die Ueberhöhung und deren Auslauf (Ueberhöhungsrampe) gelten die gleichen Vorschriften wie bei Hauptbahnen. Bei Krümmungen von 50 m Halbmesser und darunter wird Auflauf der Spurkränze an den Aussenschienen unter gleichzeitiger Anwendung von Zwangschienen (neben der Innenschiene) empfohlen (§ 2, 7, 24,- 33).

Litteratur: [1] Kreuter, Spurerweiterung, Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1896, S. 95. — [2] Ders., Ueberhöhung, ebd., S. 73. — [3] Sarrazin und Oberbeck, Abstecken von Kreisbögen, 8. Aufl., Berlin 1897. — [4] Leber, v., Uebergangskurven u. s. f. in „Bulletin du Congrès international des chemins de fer“, 1892, Ś. 265 ff.; derselbe im Verordnungsblatt für Eisenb. und Schiffahrt, Wien 1890. — [5J Bödecker, Wirkungen zwischen Schiene inid Rad, Hannover 1887. — [6] Goering, Eisenbahnbau in der „Hütte“, 16. Aufl., Berlin 1896. —

Goering.

M Vorschriften des Vereins Deutscher Eisenbahn Verwaltungen : Technische Vereinbarungen für Haupt-und Nebenbahnen vom 1. Januar 1897; Grundzüge für Lokalbahnen, desgl. ; beide Wies-I taden 1897. — [8] Vorschriften des Deutschen Reichs : Normen und Betriebsordnung für Hauptbahnen ; Bahnordnung für Nebenbahnen; beide vom 5. Juli 1892 mit Aèndêrungen v. 1. Juli 1897.

Krümmungszeiitrafläche, s. Flächentheorie, Bd. 4, S. 303. Krüppelwalm, s. Dach, Bd. 3, S. 95.

Krummaxe oder gekröpfte Axe (Welle) ist eine im ganzen gegossene oder geschmiedete Axe, in deren mittleren Teile eine oder mehrere Ausbiegungen mit Zapfen für den Anschluss von Pleuelstangen ausgebildet sind (Fig. 1 u. 2).

Die Abbildungen stellen Schmiedestücke der Elsässischen Maschinenbau-Gesellschaft in

Grafenstaden vor: Fig. 1 eine Axe mit zwei im rechten Winkel versetzten Kurbelkröpfungen, Fig. 2 mit einer Kurbel und scheibenförmigen Kurbelarmen, die sich auf der Drehbank fertig bearbeiten lassen und zum Aufschieben von exzentrisch ausgebohrten Schwungscheiben eventuell mit Gegengewichten dienen    ,

können. Die Herstellung von

Krummaxen aus altem Schweiss-    1|(1|ësI[h||    ,_______^

eisen geschieht durch Anein-    ji / ,<i)T -■ '    .|jj|    ___

anderschweissen von Paketen    WsÊHtz^^HÊÊBsah Ir r -f

je seitwärts an dem vorher ausgestreckten Ende des bereits fertigen Teils und zwar abwechselnd nach beiden Seiten,

Ausschmieden des so entstandenen zu dicken Endes auf richtige Stärke und Ausstrecken zu einer dünneren, flachen Fortsetzung für die nächsten

Pakete. Der Kurbelkörper wird zuerst gebildet und zwar in derselben Weise in der Richtung des Radius ohne Aussparung. Wenn, wie in Fig. 1, zwei Kröpfungen zu bilden sind, werden beide zunächst in derselben Ebene und, wenn sie nahe liegen, auch ohne Zwischenraum geschmiedet, darauf die Axe bis an die Enden fertig geschweisst. Die Aussparungen zwischen und in den Kurbeln werden sodann warm herausgeschrotet oder kalt herausgesägt und darnach beide Kurbeln gegen einander um 90⁰ verwunden, während nur das Zwischenstück heiss ist, worauf letzteres noch nach Länge und Dicke zu vollenden ist. Die Schwierigkeiten des Schweissverfahrens vermeidet die Herstellung der Axen durch Giessen in Gussstahl mit nachfolgendem Ueberschmieden. Die fünffach gekröpften Kurbelwellen der Strohschüttler in Dreschmaschinen werden aus Rundeisen mit schrägen Uebergängen von Zapfen zu Zapfen gebogen, im Gesenk richtig geformt und mit Buntringen umschweisst ; ihre Bearbeitung beschränkt sich auf das Abdrehen der Zapfen und Wellenenden. Beim Abdrehen des Kurbelzapfens muss die ganze Axe exzentrisch zwischen der Planscheibe und der Reitstockspitze eingespannt und aus-balancirt sein. Die Reitstockspitze wird durch einen am Axenende vorübergehend aufgesetzten Kurbelarm erreicht. Der Drehstahl fasst den zentrisch rotirenden Zapfen von dem über Kurbelarmlänge entfernten Support aus und liegt dabei auf einer schmalen Unterstützung auf.

Litteratur : Civilingenieur, 1881, Heft 6, Tafel 24. -— Schmelzer, Einrichtung und Betrieb der Schmieden, Leipzig 1888. — Usher-Elfes,

Moderne Arbeitsmethoden, Berlin 1896, S. 154.

Lindner.

Krummbalken, 1. Krümmer, krummgewachsener Stamm, der, mit der Krümmung nach oben gelegt, eine grössere Tragfähigkeit besitzt als ein gerader Stamm von gleicher Stärke, J und so für eine grössere als gewöhn- ą liche Spannweite dienen kann; 2. gekrümmter Balken, durch Anwendung einer Zugstange, welche die beiden Enden zusammenspannt (s. Eig.). Weinbrenner.

Krummeisen, s. Böttcherei, Bd. 2, S. 551.

Krummholz, s. Nutzhölzer.

Krummholzöl, s. Terpentinöl.

Krummlauf eu, sich werfen, krummziehen, kommt bei allen natürlichen Hölzern vor, dadurch, dass sich der Splint und die äusseren Teile des Stammes beim Austrocknen mehr zusammenziehen, als der Kern. Bei Brettern hat dies die Wirkung, dass sie auf der Splintseite sich zusammen, an der Kernseite sich auswärts ziehen. Deshalb sollen Balken, welche Lasten zu tragen haben, mit der Kernseite nach oben gelegt werden.

Krummlinige Bewegung eines Punktes ist jede, deren Geschwindigkeit v kontinuirlich ihre Dichtung ändert. Die Beschleunigung <p ändert die Geschwindigkeit , und zwar ändert ihre Tangentialkomponente cpt =

Fig. 1.

Fig. 2.

Ir

TM

In

Weinbrenner.

die Grösse ; ihre

Normalbeschleunigung cpn = v² : q ihre Dichtung (s. Beschleunigung).

In Bezug auf ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der x, y, z stellen die ersten Differentialquotienten der Koordinaten die Komponenten der Geschwindigkeit, die zweiten die der Beschleunigung dar, d. h. es bestehen für jede krummlinige Bewegung eines Punktes die sechs Gleichungen :

v dy Vx' dt

V»'-dt=V*'

dz x _

dt* —px' d t*

<fy >

dz z

~dt*=<fz

zwischen den zehn Grössen x, y, z, t, vx , % , vz, <fx , <py , fz- Da sie allen solchen Bewegungen gemeinschaftlich sind, so bestimmen sie keine von ihnen individuell; vielmehr ist eine Bewegung erst vollständig bestimmt, wenn man neun dieser Grössen als Funktionen der zehnten kennt, z. B. x, y ~ z, vx , Vy , vz, <Px ,    , fz als Funktionen der Zeit t. Um

aber neun Grössen als Funktionen einer zehnten zu bestimmen, sind neun Gleichungen zwischen den zehn Grössen erforderlich; daher müssen zur Bestimmung der Bewegung eines Punktes zu den obigen sechs Gleichungen noch drei andere hinzutreten: 0₁=O, <P₂ = 0, &₃=0, wo die </'u <P₂, </*₃ alle zehn Grössen enthalten können, aber nicht notwendig alle zu enthalten brauchen. Diese drei Gleichungen gehen über in drei Differentialgleichungen zwischen x, y, z und t von der zweiten Ordnung, wenn man mit Hilfe der sechs obigen Gleichungen vx, vy, vz, <px, <fy, fz eliminirt, nämlich in

(x, V, z, t,

dx dy dz d² x d² y d² z ~dt'Tt'~dt' Tt²’ ~dt2"’ Tt²

^ = 0, ^2 (x,y, z, ...) — 0, <P₃ (x, y,z,..

0=0.

Man denkt sie sich meistens nach den zweiten Differentialquotienten aufgelöst und bringt sie

d² z

dzy

Z, worin X, Y, ZFunktionen von*, y, z, t,

= y.

X,

demgemäss auf die Form: dx dy dz dt ’ dt’ dt

Punktes. Ihre Integration liefert drei erste Integrale zwischen x, y, z, t,

dt²

dt²

dt²

X sein können. Diese Gleichungen heissen die Gleichungen der Bewegung des

dx dy dz

dt ’ dt ' dt '

drei willkürliche Konstanten Di, D₂, D₃ und drei zweite Integrale zwischen x, y, z, t, welche ausser diesen Konstanten noch drei weitere Ci, C₂, C₃ enthalten. Zur Bestimmung dieser sechs Konstanten sind sechs Bedingungen erforderlich, welche dadurch erhalten werden,

dx dy dz ,

-r-r der

dass die Werte der Koordinaten x, y, z und diejenigen der Komponenten -

Geschwindigkeit für irgend eine Zeit, z. B. für t— 0 gegeben sind. — Um die drei Gleichungen d*x

dt ’ dt

d*y_— Y ’ dt² ’

d² z

dt²

= Z zu integriren, sucht man sie so mit einander zu kombiniren,

dt*

dass eine solche Kombination auf der rechten Seite sich auf Null, auf der linken Seite sich aber

d.yj

auf den Differentialquotienten solcher Kombinationen, d. h. drei Gleichungen

einer Funktion ip nach der Zeit t reduzirt. Gelingt es, drei

0 zu bilden, so

folgen sofort yj\ = Di,    = I)₂, y;3 = I)₃ als die drei ersten Integrale, in welchen yq, yq, y<₃

enthalten. Löst man diese drei ersten Integrale nach

d ?

w tv iv    w    •    -i •

— a₃ , worin die

dx dy dz

d. V’i

n d-'r2 _A d • V'3

’ dt ’ dt

blo. noch x,y,z und    if, d(

den Differentialquotienten auf, so dass man erhält

dy

dt

3\, 3g, 3₃ Funktionen von x, y, z, t mit den Konstanten Di, D₂, D₃ sein werden, und gelingt es, diese drei Gleichungen in ähnlicher Weise zu kombiniren, so dass man für sie drei Kombinationen der Form

d-X i

n d■X2    n d.x3

’ dt ’ dt

= 0 erhält, so folgen die drei zweiten In-

tegrale, nämlich Xi = Ci, Xs = C₂, xz = C₃.

Die Schwierigkeit der Integration der drei Bewegungsgleichungen beruht in der Auffindung der genannten Kombinationen. Hierfür dienen in vielen Fällen einige Sätze, welche den Kamen „Prinzipe der Bewegung“ führen. Zwei derselben von besonderer Anwendbarkeit sind das Prinzip der Flächen und das Prinzip der lebendigen Kraft oder das Prinzip der Arbeit (s. die Artikel hierüber).

Das Prinzip der Flächen sagt aus: Wenn von den drei Relationen yZ — zY~ 0, z X — xZ = 0, xY—yX— 0 eine oder zwei erfüllt sind, so können eine oder drei erste Integrale dev Bewegungsgleichungen gefunden werden.

Das Prinzip der lebendigen Kraft lautet: Wenn die Grössen X, Y, Z bloss die Koordinaten x, y. z und die Zeit t nicht explicit entfalten und eine Kräftefunktion U existirt, so

•JL.z

dass X

dy

ist, so ist die Gleichung -J v² = U + h ein erstes Integral

der Bewegungsgleichungen mit h als willkürlicher Konstante (s. Kräftefunktion).

Als spezielle Beispiele für die krummlinige Bewegung eines Punktes führen wir an: die parabolische Bewegung (s. d. Art. hierüber), die Zentralbewegung (s. d.) und insbesondere die Zentralbewegung, welcher das Newtonsche Gesetz zu Grunde liegt.

Ist die Bewegung des Punktes nicht frei, sondern derselbe genötigt, auf einer vorgeschriebenen Bahn oder vorgeschriebenen Fläche zu bleiben, so treten zu den drei Bewegungsgleichungen noch die Gleichungen der Bahn oder der Fläche hinzu, auf welcher der Punkt zu bleiben genötigt ist, sowie die Bedingung, welche ausdrückt, dass der Widerstand der Bahn oder Fläche normal ist. Beispiele für die gezwungene Bewegung sind : die Bewegung eines schweren Punktes auf einem vertikalen Kreise oder auf einer Kugelfläche oder die Pendelbewegung mit ihren verschiedenen Modifikationen (s. Pendel).    Schell.

Krummofen, s. Oefen, metallurgische.

Krummzapfen, die Kurbelkröpfung einer Krummaxe (s. d.). Für die Berechnung gilt die Kegel, dass jeder Querschnitt durch die Kräfte des auf

der einen oder der andern Seite von ihm liegenden Axenteils in gleicherweise beansprucht wird, und zwar bewirkt eine Kraft (oder Lagerreaktion) ein Biegungsmoment mit ihrem senkrechten Abstande von der (erweiterten) Schnittebene und ein Drehmoment mit ihrer senkrechten Entfernung von der Schwerpunktsaxe des geschnittenen Axenteils.

Bei der graphischen Berechnung hat man an jedem Winkelpunkte der Axenmittellinie die Schubkraft, die algebraische Summe aller Kräfte des abgeschnitten gedachten Axenteils, zu berücksichtigen, während sie bei geraden Axen vernachlässigt werden darf. Als Beispiel sei die Krummaxe Fig. 1 in senkrechter, Fig. 2 in wagrechter Lage, mit senkrechten Kräften berechnet. Am Schwungradsitz h wirkt das Gewicht G und das Drehmoment M. Dieses ist in Fig. 1 gleich Null, in Fig. 2 gleich Pr; am Kurbelzapfen kl greift die Kraft P an; in den Lagern wirken die Drucke A und B. Man setzt die gegebenen Kräfte G und P im Massstab 1 cm = k kg (z. B. k = 1000) an einander (s. Nebenfigur), nimmt im Abstande Sem (z. B. H=

mil

cf

ÜA

Fig. 1.

C.

10 cm seitwärts den Pol 0 an, zieht die Strahlen a b e, legt zu b die Parallele ß zwischen den Senkrechten der Angriffspunkte von G und P, von G aus weiter a parallel zu a bis zum Lager A und y parallel zu c von P aus bis zum Lager P; schliesslich ist die strichpunk-tirte Schlusslinie a zwischen A und B zu ziehen, wonach die schraffirte Fläche das Seilpolygon gibt. Die Ordi-naten sind an der Axe anzutragen. Sie geben die p Momente für jede Stelle an, z. B. für die Ordinate von z cm der Zeichnung, wenn der Längenmassstab 1:1 (z. B.

IM.

1 : 5) und der Kräftemassstab 1 cm = k kg angenommen war, das Moment gleich ZHkl cm/kg(z. B.Z.10.5.1000).

!»

M-Pr

V -^rnmniTïïlïïnirrm^

-^uujR'

Fig. 2.

Legt man zu a die Parallele ß vom Pol 0 aus, so teilt diese auf G -f- P die Lagerdrucke B und A ab. Bei i geht das Biegungsmoment in den Kurbelarm ik über und wirkt längs desselben als konstantes Biegungsmoment. Die Druckspannung der Arme fällt meist so gering aus, dass man sie vernachlässigen darf. In gleicher Weise erhält der Arm Im ein konstantes Biegungsmoment. Der Zapfen kl erfährt dieselbe Belastung, als ob er in der Axenmittellininie läge.

In Fig. 2, in schräger Ansicht gezeichnet, ist das Seilpolygon, also der Verlauf der Biegungsmomente an der Axe dem vorigen wieder gleich ; doch sind jetzt die konstanten Momente längs der Arme Torsionsmomente. — Das Drehmoment des Schwungrades M=P.r geht von h bis i durch und setzt sich bei i in ein Biegungsmoment des Armes ik um, so dass oben am Arm Zugspannung, längs der Unterseite Druckspannung entsteht. Die Spannungen würden längs des Armes (wie bei Fig. 1) konstant bleiben. Doch bewirkt die in i wirksame Schubkraft durch ihre Beanspruchung des Armes ik eine Aenderung des Biegungsmomentes. Die Schubkraft ergibt sich aus den Kräften des abgeschnittenen Axenteiles zu A — G, aufwärts gerichtet. Sie biegt den Arm so, dass unten Zugspannung entsteht, also dem vorigen Moment entgegengesetzt. Im Punkte k herrscht schliesslich das resultirende Biegungsmoment M—(A—G) r oder (P—A-f- G)r. Dieses geht in den Zapfen kl als Drehmoment über und wirkt im Arme Im bei l wieder als Biegungsmoment, wobei die Zugspannung unten auftritt. Es würde im Arm lm konstant verlaufen, wenn nicht die Schubkraft G—A-f-P bei l ein bis m wachsendes entgegen-wirkendes Moment gäbe, wodurch bei m das Moment verschwindet. Dasselbe findet man, wenn man von B ausgeht und in m die aufwärts gerichtete Schubkraft A berücksichtigt. Diese ist = P — A -j- G, weil alle vier Kräfte an der Axe sich ausgleichen müssen. Soweit die Schubkräfte auf die axialen Strecken wirken, ändern sie das Biegungsmoment, so dass dieses je von den Eckpunkten aus nicht konstant, sondern nach der ursprünglich schon bestimmten Form des Seilpolygons verläuft. Schliesslich berechnet man die Axenstücke bezw. die Spannungen aus den Momenten in der Weise, wie unter Axen angegeben ist (s. Bd. 1, S. 642).

Lindner

Litteratur: Graphische Behandlung in Reuleaux, Constructeur. Braunschweig 1882 ff. — Rechnerische Behandlung, die meist schneller zum Ziel führt, in Bach, Maschinenelemente, 5. Auf!., Stuttgart 1896.

Weinbrenner.

Krummziegel(Kremp-oderEittigziegel, auch kleineD achpfannen), ein c\>förmig gekrümmter Dachziegel. Die Eindeckung geschieht mit Nasen auf Dachlatten. Lattweite 28—32 cm; auf 1 qm kommen 20 Ziegel. Die konvexe Seite des einen Ziegels überdeckt die konkave des andern; der klaffende Zwischenraum wird durch Mörtel ausgefüllt.

Krumpen, s. v. w. Krimpen (s. d.).

Krumpfmass, am Oberharz derjenige erfahrungsmässige Betrag, um den sich beim Zerschlagen grosser Erzstücke das ursprüngliche kubische Mass vermindert.

material

Krums, s. Kraftübertragung beim Bergbau.

Kruppin, von der Firma Krupp in Essen neu eingeführtes Widerstandsweiches sich wegen seines sehr hohen Widerstandskoefficienten

(c = 0,85 bei 20 ⁰ C) und seiner Unveränderlichkeit bei dauernder Beanspruchung bis zu Temperaturen von 600 ⁰ C ausgezeichnet zur Herstellung von Anlass-, Regulir- und Vorschaltwiderständen, elektrischen Heizapparaten und dergleichen eignet. Sein Temperaturkoefticient ist ce — 0,0007007.

Litteratur: Elektrotechnische Zeitschrift, Berlin 1894.

Kruppkanone, s. Schiffgeschütze.

kas

Kruschka (Krushka), russisches Hohlmass = ¹/l0 Wedro — 10 Tschar-= 1,23 Liter.

Kryohydrate. — Kühlt man eine gesättigte wässerige Lösung eines Salzes ab, so erreicht man einen Temperaturpunkt, in welchem sich bei weiterer Wärmeentziehung Eis und Salz gleichzeitig abscheiden, den Gefrierpunkt der gesättigten Lösung, in welchem dieselbe gewissermassen als Ganzes gefriert. Das Mengenverhältnis von ausfrierendem Eis und Salz ist konstant, weil wegen der Sättigung der Lösung sich mit jedem Teilchen als Eis ausfrierenden Wassers die auf dieses Teilchen entfallende, vorher darin gelöst gewesene Menge Salz abscheiden muss [2]. Da das Verhältnis von Eis und Salz häufig sich ganzzahligen molekularen Mengen nähert, so herrschte früher die irrtümliche Ansicht, es seien wirkliche Hydrate wie die kristallwasserhaltigen Salze (s. Kristallwasser), woher auch der Name stammt.

.Solche Kryohydrate entstehen stets, wenn man aus einer Lösung beliebiger Konzentration durch Ausfrieren von Eis (und dadurch bewirktes Anwachsen der Salzkonzentration in der Lösung) so viel Lösungsmittel entzieht, bis der flüssige Best an Salz gesättigt ist, in welchem .Moment die Salzausscheidung beginnt. Es ist ersichtlich, dass entsprechend der Konzentrations-zunahme der Flüssigkeit der Gefrierpunkt (s. d.) immer tiefer geht, um bei Erreichung des „kryohydratischen Punktes“ seine tiefste Lage zu erreichen, auf der auch das-ganze System Lia zum Festwerden der letzten Flüssigkeit bleiben muss, da deren Konzentration (als gesättigt) sich nicht mehr ändern kann. Dieser kryohydratische Punkt ist also auch die tiefste mit einem Gemisch von Salz und Eis erreichbare Temperatur, worin gleichzeitig die Theorie der Kältemischungen (s. d.) enthalten ist: bei der Berührung von festem Salz und schmelzendem Eis (von 0 °) bildet ersteres zunächst eine gesättigte Lösung mit dem Schmelzwasser ; durch fortgesetztes Schmelzen des Eises wird dieser gesättigten Lösung (die durch weiteres Sichlösen von Salz gesättigt bleibt) immer mehr Wärme entzogen, wodurch offenbar die Temperatur schliesslich auf den Gefrierpunkt der gesättigten Salzlösung, also die kryohydratische Temperatur, sinken muss. Die folgende Tabelle enthält einige der von dem Entdecker der Kryohydrate, Guthrie, bestimmte Zahlen [3]:

% Salz

Kryohydr.

Temperatur

o/o Salz

Kryohydr.

Temperatur

Kalk .    .

Kaliumsulfat

Salpeter .

Kohrzucker

Chlorkalium

Bromkalium

Salmiak .

0,14

Natriumnitrat Natriumacetat Kochsalz .    .

Jodkalium Kaliumacetat Jodnatrium .

Chlorcalcium

Die kryohydratische Temperatur und die Zusammensetzung des Kryohydrates ist bei sehr grossen Druckänderungen etwas veränderlich, was auch gegen ihre Auffassung als Molekularverbindung spricht [1].

_ Litteratur: [1] Ostwald, Lehrbuch der allgem. Chemie, 2. Aufl., Leipzig 1891, Bd. 1, S. 777. — [2] Nernst, Theor. Chemie, Stuttgart 1893    — [3] Winkelmann, Handbuch der

Physik. Breslau 1896, Bd. 2, 2, S. 628.    Abegg.

Kryolitli (Grönlandspat), triklines Mineral aus der Ordnung der Doppelfluoride, findet sich selten kristallisirt, meist derb, in grossen Individuen, in körnigen oder schaligen Aggregaten von graulichweisser oder rötlicher Farbe; durchscheinend, mit Glasglanz, spröd, Härte, 2,5—3, spez. Gewicht 2,95—2,97, besteht aus Fluornatrium und Fluoraluminium Na₆ (AU) Fln mit 54,36 Fluor, 12,85 Aluminium und 32,79 Natrium. Es schmilzt vor dem Lötrohr leicht zu weissem Email, färbt die Flamme rötlich gelb, wird durch Schwefelsäure gelöst und namentlich durch Kalk und Kalksalze leicht zersetzt, worauf hauptsächlich seine vielseitige technische Verwendung beruht. Kryolith findet sich mit Eisenspat,

0015

8,5

102

11,2

51,4

2°7

8»5

— II04

19,6

130

— I50

23,3

26,6

— I705 — 18 0

—    230

—    230 ca. — 25°

—    300 ca. — 40°

Dampfbildung.

Eisenkies, Kupferkies, Bleiglanz bei Evigtok am Arksutfjord in Grönland, mit Chiolith bei Miask am Ural und ist ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie zur Darstellung von Aluminium, Natronlauge für die Seifensiederei, kohlensaurem Natron, Aetznatron, schwefelsaurer Thonerde. Ferner dient das Mineral zur Darstellung von Kryolithglas (s. Glas, Bd. 4, S. 687). Kryolith-Soda-Prozess, s. Soda.

Kryophor, zwei durch ein Rohr verbundene Glaskugeln, luftleer, die eine Wasser enthaltend, das bei der Abkühlung der andern Kugel mittelst Eintauchens in eine Kältemischung gefriert infolge des Wärmeverlustes durch

Aug. Schmidt.

Kubatur, die Berechnung des Rauminhalts der Körper.

A. Kubatur in Parallelkoordinaten. Gesucht Volumen V des Körpers, der begrenzt ist durch die Fläche z =f (x,y), die Ebenen x = xq-, x~xx und die Cylinderflächen

y = y (x) und y = y (x).

Xq

Es ist V = J ¹ d x ^ z dy. Beispiel : Kugelgewölbe, Körper be-y (*)

grenzt durch Kugel x² -f- yz -f- zz = c²; Ebenen æ = 0; x — a\ y = 0 ; y — h. Mit sin «

; sin ß =

a    *    i--

Vc² - a²

,---; sin y = sin« sin ß wird V—\ab \ c² — a² — b² -j-£a(3c² — a²) «

y c² — b²

+ *6 (3c² — b*)ß — ic3y.

a. Bei der Drehungsfläche, die durch Drehung der Kurve y—f(x) um die ar-Axe entsteht , hat der von zwei Parallelkreisebenen x — æ₀ und x = xx begrenzte Körper den Inhalt

y² + z²

= 1 : V= 7t a b².

fTl    x

V — 7T l y² d x. Beispiel : Drehungsellipsoid — §-

J

a-o

b. Körper sei begrenzt durch die zwei Cylinderflächen y—f(x) und z — y (x) und durch

xo

die Ebenen x-x₀-, x — xx, so ist V — j yzdx. Beispiel y = ]/az — a?²; z—\a² — x² ; x = 0-, x — a gibt: V—-|u³.

B.    Kubatur im gemischten Polarsystem. Körper begrenzt durch Fläche z = f (r, <p), Oylinderfläche r = fx (9p) und Ebenen y = <p₀ und y = yx hat den Inhalt V =

J^¹ d y J^¹ ^z d r.

<Po    ⁰

C.    Kubatur im reinen Polarsystem. Körper begrenzt durch die Fläche r —

f(y,&) die Kegelfläche y = fx{&) und die Ebenen    und &—-&x hat den Inhalt

V = ł j’⁹’¹ d »    W r³ cos & d y.

i₀ ⁰

Wölffing.

Litteratur: [1] Serret, Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung, deutsch v. Harnack, Leipzig 1885, Bd. 2, 2. Hälfte, Kap. 5. — [2] Schlömilch, Uebungsbuch zum Studium der höheren Analysis, Leipzig 1874, 2. Teil, 2. Aufl., § 16, 25, 26.

Kubikmasse, s. Körpermasse.

Kubische Kegelschnitte, s. Raumkurven.

Kuchenlack, s. Gummilack.

Kudlicz-Feuerung, s. Feuerungsanlagen, Bd. 4, S. 244.

Kübel, kleineres Gefäss von elliptischem Querschnitt für die Schachtförderung (s. d.); dann auch älteres Mass für geförderte Mineralien, in Freiberg z. B. etwa gleich 0,034 cbm.

Küche, Raum mit Kocheinrichtung. In einfachsten Wohnungen bildet dieselbe den Vorraum zum Wohn- und Schlafzimmer (Arbeiter- und Bauernhäuser). Die nächste Stufe ist die, dass sie direkt vom Gange aus zugänglich ist, mit oder ohne Verbindung mit den Wohnräumen. In besseren Wohnungen ist sie von dem Vorplatze wie den Wohnräumen durch einen gesonderten Gang getrennt, um den Küchengeruch abzuhalten. Zu letzterem Zwecke ist die Lage der Küche nach Norden die beste, und die Anordnung im Kellergeschosse ohne geeignete Lüftungsvorrichtungen nicht ratsam; geeigneter ist die Lage in den oberen Stockwerken (mit Aufzug). In England bildet die Küche mit den zugehörigen Vorrats- und Diensträumen einen Anbau oder eine besondere Abteilung des Hauses.

Die Grösse der Küche ist abhängig von der Ausdehnung der Wohnung und der Anzahl der Bewohner, sie sollte nicht unter 9,0 qm betragen. Sie sei hell und gut gelüftet. Die Decke ist am besten auf Eisenträgern gewölbt oder in Gussfüllung. Der Fussboden soll undurchlässig sein, in Steinplatten, Steinzeugplättchen oder Asphalt. In einfacheren Fällen ein Holzboden mit Steinbelag um die Feuerung. Die Wände erhalten glatten Wandputz; auf die Höhe von 1,4 m einen waschbaren Wandbelag aus glasirten Plättchen oder Oelfarbenanstrich.

Die innere Ausstattung bilden : 1. ein Kochherd, welcher an 3, mindestens an 2 Seiten freistehen soll. 2. Der Wasser- oder Spülstein mit Abfluss zur Entwässerung und einem Spülbrett zum Reinigen und Spülen der Geschirre. Eine Zuleitung von kaltem und warmem Wasser ist erwünscht. Bei grösseren Küchen ist hiefür ein besonderer Raum, die S p ü 1-küche, zu erstellen. An Neßenräumen sind ferner nötig: 1. die Speisekammer (oder Küchengewölbe), welche kühl zu halten ist. Aus diesem Grunde ist darauf zu sehen, dass das Küchenkamin nicht in der Nähe liegt ; dass die Lichtöffnungen keine zu grossen seien, deren Lage, wenn thunlich, nach Norden gerichtet sei; auch soll der Küchendunst abgehalten werden, der Zugang also nicht von der Küche direkt erfolgen. 2. Gesindezimmer zum Aufenthalt und als Esszimmer der Dienstboten.

Bei grossen Gebäudeanlagen mit mehreren hundert Bewohnern, wie Kranken- und Irrenhäuser, Kasernen und Kadettenhäuser, Pfründnerhäuser, Gefängnisse u. s. f. bilden die Küchen mit den zugehörigen Wirtschaftsräumen ein getrenntes Gebäude in zentraler Lage. Hier kommt mit Vorteil der Dampfbetrieb in Verwendung, und ist in diesem Falle dem Küchenbau noch ein Kesselhaus und ein hoher Schornstein hinzuzufügen.

Litteratur: [1] Die Fachzeitschriften, in welchen die grösseren Krankenhäuser veröffentlicht sind (s. d.). — [2] Deutsches Bauhandbuch, Bd. 2, Baukunde des Architekten II, Berlin 1884. — [3] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1890. — [4] Klasen, L., Grundriss-

Vorbilder, Leipzig 1879—82, Abt. 4 und Abt. 12.

Küchelsches Pulver, s. G-eschosstreibmittel, Bd. 4, S. 597.

Küchenpumpen, s. Pumpen (f. häuslichen Bedarf).

Küchenschornstein, s. unter Bauchrohre und Wrasen rohre.

Kühlapparat von Hentschel, s. Spiritusfabrikation.

Kühl cylinder. — Bei der Schrotung des Getreides mittelst Mahlgängen, oder auch mittelst Walzenstühlen bei schlechter Aspiration, erhitzt sich das Maidgut derart, dass es die feinen Maschen der Mehlsichtmaschinen sofort zu-setzen würde, wenn nicht für vorherige Abkühlung gesorgt würde. Man führte deshalb häufig, statt besondere Kühlvorrichtungen anzuwenden, die gröberen Vorsichtcylinder so lang aus, dass durch den langen Aufenthalt des Mahlgutes in ihnen gleichzeitig eine Kühlung herbeigeführt wurde. Infolge fast ausschliesslicher Verwendung von Walzenstühlen und Vervollkommnung der Aspirations-einrichtungen sind die Kühlcylinder jetzt fast ganz aus dem Gebrauch. — Vergl. Sicht er ei und Kühlmaschine.    Arndt.

Weinbrentter.

*,®t3T⁼

Kühler (Kondensator) für Gaswerke. —Das Gas, welches die Betörten mit einer zwischen 150 und 220° C. schwankenden Temperatur verlässt, kühlt sich in der Vorlage auf 60—80° C., bedarf aber einer weiteren Abkühlung auf 12 bis 15° C., um die in demselben enthaltenen Teer- und Wasserdämpfe niederzuschlagen, weil sonst diese Ausscheidungen in den folgenden Apparaten und im Bohrnetze erfolgen, diese verschmieren und schliesslich verstopfen würden. Ausserdem würden die Kondensationsprodukte für eine nutzbringende Verwertung verloren gehen. Die Abkühlung soll langsam und stetig erfolgen, um das im Bohgase enthaltene Naphtalin gleichzeitig auszuscheiden, damit Naphtalinverstopfungen in den Bohrleitungen infolge plötzlicher Abkühlung vermieden werden. Wir unterscheiden Luftkühlung und Wasserkühlung, je nachdem dem Gase die Wärme durch die die Wandungen des Kühlers umgebende Luft oder durch Wasser entzogen werden soll.

aus

T-

Der einfachste Lufkühler ist der Röhrenkühler, bestehend einer Anzahl gusseiserner vertikaler Rohre, die das Gas abwechselnd auf-und niedergehend durchströmt, der aber seiner ungenügenden Wirkung wegen nur selten noch angewendet wird. Dagegen findet der ringförmige Luftkühler (Fig. 1) grosse Verbreitung, der aus zwei konzentrischen Oylindern aus schmiedeeisernen Blechen, selten aus Gusseisen, besteht. Das Gas bewegt sich durch den ringförmigen Raum zwischen MBnjanj beiden Cylindern, dessen Querschnitt so zu berechnen ist, dass die rj Durchgangsgeschwindigkeit eine möglichst geringe wird; ausserdem soll der Unterschied beider Cylinderdurchmesser nicht zu gross sein, damit die kühlende Wirkung der Wandungen sich auch auf Fig. l.    die mitten im Gasstrome befindlichen Moleküle erstreckt. Die

Kondensationsprodukte fliessen durch ein am Boden des Kühlers angebrachtes, in einen Teertopf endigendes Tauchrohr ab. Bei der Aufstellung ist die Möglichkeit eines beständigen Luftzuges, der durch Klappen im Dach oder dergl. regulirbar sein muss, durch den innern Cylinder zu berücksichtigen. Darüber, ob das Gas von unten nach oben oder umgekehrt durch

befördert wird.

Auf grossen Gaswerken wendet man häufig Luft- und AVasserkühlung gemeinsam an und lässt das Gas erst durch Luft-, dann durch Wasserkühler gehen oder umgekehrt. — Der Mohr sehe Kühler, ein kombinirter Luft- und Wasserkühler, besteht aus einer Anzahl vertikaler Rohre, die durch Busskasten und oben durch Uebergangskasten verbunden sind; mitten durch die Rohre zieht sich ein Wasserrohr, durch welches beständig Wasser in einer dem Gasstrome entgegengesetzten Richtung fliesst; statt Wasser kann man auch einen Luftstrom durch das innere Rohr streichen lassen. Die AVandungen der äusseren und der inneren Rohre sind zickzackförmig gestaltet, damit durch Reibung an denselben die Teerausscheidung aus dem Gase

Schaar.

Kühler für Maische, s. Bierbrauerei, Spiritusfabrikation.

Kühlgeläger, s. Bierbrauerei, Bd. 2, S. 393.

Kühlkrüge, s. v. w. Alcarrazas (s. d.).

Kühlmaschine. — An Stelle der unter Kühlcylinder erläuterten Yorricbtung benützte man auch Kühlschneeken, lange Transportschnecken, in denen das Mahlgut einen weiten Weg zurückzulegen hatte, oder den sogen. Hopperboy. Dieser besteht aus einem grossen Bottich, an dessen Rande das warme Mahlgut einläuft. In der Mitte befindet sich eine senkrechte Welle mit einem wagrechten, in seiner Höhenlage verstellbaren, kreisenden Arm, der mit schrägen Schaufeln besetzt ist und durch ein Gegengewicht in seiner Höhenlage gehalten wird. Das sich häufende Mahlgut hebt den Arm, und dieser scharrt bei seiner Drehung das Mahlgut nach der mittleren Äusfallöffnung des Bottichs hin. Das gleiche Prinzip findet in den heutigen Bateaux Verwendung.

Arndt„

Kühlschiff, s. Bierbrauerei, Spiritusfabrikation.

Kühlschiff lack, s. Brauerlacke.

Kühltaschen, s. Spiritusfabrikation.

Kühlteiche, bei der Dampfkondensation verwendete flache Teiche von grosser Flächenausdehnung (ca. 3 qm Kühlfläche pro HP), in welche die Luftpumpe ausgiesst und aus welchen die Kaltwasserpumpe wieder ansaugt.

Kühlung geschlossener Räume. — Die durch die Kühlung zu beseitigende Wärmemenge ergibt sich aus der Wärmeübertragung der von der heisseren Aussenluft bespülten Wände, Fenster, Dachflächen durch Strahlung und Leitung auf die Raumluft, ferner aus der Wärmeentwicklung im Raume selbst durch die in ihm befindlichen Personen, wärmeabgebenden Maschinen und Apparate, Beleuchtungsvorrichtungen etc., dann aus der Wärmezuführung durch die absichtlich zugeführte oder durch Undichtheit der Umschliessungswände, Oeffnen der Thüren, eintretende heissere Aussenluft und aus der Wärmemenge, die infolge Verdichtung eines Teils der in der Raumluft und in der zutretenden Aussenluft enthaltenen Feuchtigkeit frei wird ; schliesslich ist bei Kühl- und Gefrierräumen auch den in diese eingebrachten Gegenständen eine gewisse Wärmemenge zu

47

den Kühler zu führen ist, sind die Ansichten geteilt ; bei der Bewe-von oben nach unten werden leicht die sich ausscheidenden

gung

Teer- und Wasserteilchen durch den Gasstrom mitgerissen und scheiden sich erst nach dem Kühler aus, während andererseits bei fjnsgaro dieser Richtung das Gas nach dem Gegenstromprinzip der Luft ent- * gegengeführt wird. Nach den von Grahn im Jahre 1875 angestellten Versuchen ist die Menge der ausgeschiedenen Kondensationsprodukte am grössten, wenn das Gas von unten nach oben durch den Kühler geht. — Bei der Anwendung von Wasserkühlern muss man beständig eine genügende Wassermenge zur Verfügung haben. Der Was ser-kühl er (Big. 2) besteht aus einem guss- oder schmiedeeisernen Cylinder, in welchem sich eine Anzahl Bohre befinden, und der mit einem geschlossenen Untersatz und mit einem offenen Aufsatz versehen ist. In letzteren wird beständig Wasser eingeführt, das durch die Rohre fliesst, sich im Untersatz ansammelt und von diesem abfliesst ; der Abfluss muss so geregelt werden, dass die Rohre beständig mit Wasser gefüllt sind. Das Gas tritt unten ein, bewegt sich aufsteigend zwischen den Rohren in dem Wasser entgegengesetzter Richtung und verlässt den Kühler oben. Bisweilen findet man auch die umgekehrte Anordnung: Gaseintritt oben, Wassereintritt unten. — Reutters Wasserkühler besteht aus über einander aufgebauten Kammern, von denen jede eine Anzahl horizontaler Rohre, durch

‘—^Engang

Trtr j

? Wasser

Fig. 2.

die das Wasser fliesst, enthält; die Verbindung der Kammern mit einander wird durch seitliche Kanäle erreicht.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

entziehen, um sie auf die Temperatur der Räume abzukühlen. Die Berechnung «1er zu beseitigenden Wärmemenge (Kältebedarf) erfolgt wie die Berechnung des Wärmebedarfs von Heizungsanlagen (s. Heizung geschlossener Räume); Angaben über den Kältebedarf von Kühlanlagen enthält der Artikel über Kälteerzeugungsmaschinen (S. 353) und [1].

Durch geeignete Herstellung der zu kühlenden Räume, insbesondere durch Schutz gegen die Besonnung und Verwendung von schlechten Wärmeleitern beim Bau der Wände, ferner durch Anwendung elektrischen Lichts statt der mehr Wärme abgebenden Gasbeleuchtung kann der Kältebedarf vermindert werden; bei Arbeitsräumen sind gegebenenfalls die etwa sich entwickelnden heissen Dämpfe oder Gase abzuleiten, die Feuerungseinrichtungen möglichst abzusperren oder mit wärmedichten Vorrichtungen zu umgeben, die heissen Flächen von Kesseln, Dampfleitungen u. dergl. mit Isolirmaterial zu umhüllen. Nähere Angaben über geeignete Herstellung von Arbeitsräumen gibt [2], über den Bau der Häuser in warmen Ländern [3].

Die Mittel zur Kühlung sind folgende : 1. Einführung frischer Luft, welche an einer vor der Sonne möglichst geschützten Stelle entnommen wird, durch natürliche oder künstliche Lüftung. Die Wirkung ist nur gering und daher vielfach nicht ausreichend; sie kann dadurch erhöht werden, dass die Lüftung hauptsächlich während der Nacht durchgeführt wird.

2.    Lüftung mit frischer Luft, die vorher durch Brunnen, Keller, ausgedehnte im Kellergeschoss befindliche Kanäle, behufs Abkühlung, geführt wird.

Hierbei wird die Erdtemperatur benutzt; die Wirkung ist nicht gross und nimmt im Sommer rasch ab, da sich die Kanalwände allmälich erwärmen. Zur Erzielung der notwendigen grus^n Kühlflächen werden in die Luftkanäle Mauerkörper mit zahlreichen Durchgängen ein-gebaut. Es empfiehlt sich, auch während der Nacht zu lüften.

3.    Lüftung durch künstlich gekühlte Luft. Eine künstliche Kühlung wird bei den Einrichtungen der Luftbefeuchtung (s. Befeuchtung der Luft) erhalten, wenn diese mittelst kalten Wassers (Brunnenwasser, künstlich gekühltes Wasser) erfolgt. Die Kühlung entsteht dabei teils durch die unmittelbare Berührung der Luft mit dem kalten Wasser, teils durch die bei der Wasserverdunstung entstehende Wärmebindung.

Diese Kühlungsart lässt sich mit der unter 2. angegebenen verbinden, wenn die unterirdisch angelegten Luftkanäle und die etwa in diese eingebauten Mauerkörper mit kaltem Wasser berieselt werden. Die Kühlung durch Wasser ergibt einen grossen, vielfach unerwünschten und manchmal auch unzulässigen Feuchtigkeitsgehalt der Luft, sodass dieses Verfahren nur in seltenen Fällen, z. B. bei Spinnereien und Webereien, zweckmässig ist. — Das Vorbeileiten der zuzufiihrenden Luft an Eismassen geschieht vielfach für Brauereikeller; näheres enthält [4]. Durch Schmelzen zu AVasser vonO⁰ bindet 1kg Eis 80 Wärmeeinheiten ; eine weitere Wärmebindung lässt sich durch Vorbeiführen der Luft an dem Schmelzwasser erzielen. — Statt des Eises können Kühlkörper oder Leitungen verwendet werden, durch welche Brunnenwasser oder künstlich gekühltes Wasser oder eine durch Kältemischungen oder eine Kälteerzeugungs-maschiue abgekühlte Flüssigkeit bezw. der verdampfende Kälteträger dieser Maschine (indirekte und direkte Verdampfung, s. Kälteerzeugungsmaschine) fliesst. Solche künstlich gekühlte Flüssigkeiten, gewöhnlich Salzwasser, werden auch in der AVeise verwendet, dass die Luft in unmittelbare Berührung mit ihnen gebracht wird.

Kälteflüssigkeiten werden dann, wenn es sich weniger um Erzielung einer gesundheitlich zuträglichen Luftbeschaffenheit als um Erzeugung sehr geringer Raumtemperaturen, z. B. in Lager- und Gärkellern bei Brauereien, Kühlanlagen in Schlachthöfen und Markthallen, handelt, in der Weise angewendet, dass nicht frische Aussenluft zugeführt, sondern die Raumluft selbst immer wieder gekühlt wird, sodass nur ein Umlauf der Luft, entweder unter Benutzung des durch den Temperaturunterschied der zu den Kühlapparaten strömenden wärmeren und der an diesen gekühlten Luft entstehenden natürlichen Auftriebs oder unter Herbeiführung einer künstlichen Luftbewegung mit Hilfe von Ventilatoren, erreicht wird. Nähere Angaben über diese Arten von Luftkühlanlagen s. Kälteerzeugungsmaschinen S.370 und [ö]. — Künstlich gekühlte Luft wird auch durch Kaltluftmaschinen (s.Kälteerzeugungsmaschine S. 365) erhalten, welche besonders auf Schiffen Anwendung finden. In gleicher AVeise lässt sich die bei der Ausdehnung verdichteter Luft, wie sie den Luftmotoren entströmt, entstehende Wärmebindung benutzen.

4.    Kühlung durch im Raume selbst aufgestellte Kühlapparate, welche Eis oder eine abgekühlte Flüssigkeit enthalten.

Letzteres findet, wie schon erwähnt, vielfach Anwendung bei Kühlanlagen für Brauereien, .Schlachthöfen etc. (s. Kälteerzeugungsmaschine S. 370). Eine geringe, manchmal aber doch für Arbeitsräume u. dergl. erwünschte AVirkung wird durch Aufstellung von AVasserverdunstungs-apparaten (s. Befeuchtung der Luft) erhalten.

5.    Berieselung der "Wand- und Dachflächen, unter Umständen auch Be-sprengen des Fussbodens mit Wasser; Wirkung gering.

6.    Bewegung der Luft durch bewegte fächerartige Flächen.

Dieses in Arbeitsräumen bei vorhandener Transmission leicht anzuwendende Verfahren

ergibt keine Kühlung der Luft ; aber es erfolgt eine stetige Mischung der kälteren und wärmeren Luftschichten, welch letztere bei ruhiger Arbeitsthätigkeit sich an den menschlichen Körpern bilden und dessen Wärmeabgabe besonders hindern. Die bewegte Luft erzeugt eine stärkere Verdunstung des Schweisses und dadurch eine Wärmebindung.

Wenn für Räume, in denen Menschen sich aufhalten, eine Kühlung erfolgt, so ist darauf zu achten, dass nicht kalte und dadurch belästigende Luftströmungen entstehen. Wird künstlich gekühlte Luft in den Raum geleitet, so darf diese nur um einige Grade kälter als die Raumluft sein und muss möglichst verteilt und so eingeführt werden, dass die kalte Luft zuerst sich mit der Raumluft mischt, ehe sie die Menschen trifft (s. a. Lüftung geschlossener Räume). Bei Anwendung von Kühlapparaten im Raum selbst sind diese unter der Becke anzubringen. Eine eingehende Darlegung der Kühlung geschlossener Räume, in denen sich Menschen aufhalten, bieten [6] und [7] ; die Kühlung der Arbeitsräume behandeln [8] und [9]. Kühlanlagen mit niedrigeren Temperaturen s. S. 368 ff.

K. Hartmann.

Litteratur: [1] Berechnung des Kältebedarfs von Luftkühlanlagen, Zeitschrift f. d. gesamte Kälte-Industrie 1896, S. 181. — [2] Nussbaum, H. Ohr., Milderung hoher Wärmegrade in Arbeitsräumen, Gesundheitsingen. 1896, S. 205. — [3] Dessoliers, H., De l’habitation dans les pays chauds, Paris 1883. — [4] Stahl, P., Die Kellerkühlanlagen mittelst Natureis, Zeitschrift f. d. gesamte Kälte-Industrie 1896, S. 188. — [5] Lorenz, H., Ueber Luftkühlung, Zeitschrift f. d. gesamte Kälte-Industrie 1896, S. 106. — [6] Bischer, H., Ueber Kühlung geschlossener Räume, Deutsche Bauzeitung 1880, ;S. 198; Dinglers Polyt. Journal, Bd. 235, S. 1; Gesundheitsingenieur 1880, S. 46; Handbuch der Architektur 3. Teil, 4. Bd., 2. Auf!., Darmstadt 1890, S. 325. — [7] Deny, Ed., Etude sur les moyens de combattre l’excès de chaleur dans les ateliers etc., Bulletin de la Société industrielle ■de Mulhouse 1885, 1. Heft ; auszugsweise im Gesundheitsingenieur 1885, S. 507. — [8] Hartmann, K., Kühlung der Arbeitsräume, im Handbuch der praktischen Gewerbehygiene, Berlin 1894, S. 385. — [9] Weil, Th., Handbuch der Hygiene, Bd. 8, Jena 1897.

Kühlvorrichtungen, Apparate, welche die Abkühlung von Gasen, Elüssig-keiten etc. bezwecken. In derLaboratoriumsteehnik dienen hierzu in der Regel weite Glasröhren, durch welche sich die abzukühlenden Körper bewegen, während kaltes Wasser die Röhren umspült; für medizinische Zwecke Eisbeutel, Eismatratzen, mit Gefriersalzen imprägnirte Kühlkompressen, biegsame Röhren oder plattenförmige Hohlkörper, durch welche kaltes Wasser fliesst; für häusliche Zwecke .ausser den in den wärmeren Ländern gebräuchlichen Kühlkrügen (s. Alcarrazas) die Eisschränke, mit Zink ausgefütterte, doppelwandige Holzkästen, deren Wandungen mit schlechten Wärmeleitern (Häksel, Schlackenwolle etc.) ausgefüllt sind. Das Kühlmaterial (Eis) befindet sich in der Regel in einem besonderen Behälter aus Zink. Wichtig für geringen Eisverbrauch ist, dass das Schmelzwasser nicht mit dem Eis in Berührung bleibt, sondern beständig abfliessen kann. Eisschränke werden gegenwärtig überwiegend fabrikmässig hergestellt (Eschenbach & Hausner, Dresden; Ploschnitznik, Aschaffenburg etc.). Man hat auch versucht, Holz und Zink durch Oelpappe zu ersetzen (D.R.P. 34 569), um sowohl die lästige Oxydation des Zinks zu vermeiden, als auch geringeren Eisverbrauch zu erzielen.

Ueber die Kühlvorrichtungen für geschlossene Räume s. Kühlung geschlossener Räume und Kälteerzeugungsmaschine, S. 370 ff., für die verschiedenen technischen Zwecke die betreffenden Einzelartikel (z. B. Bierbrauerei, Spiritusfabrikation, Kühler, Kühlmaschine, Kondensator etc.).

Litteratur: Parnicke, A., Die maschinellen Hilfsmittel der chemischen Technik, Erankfurt a. M. 1894.

Kiinette, s. Gerinne.

Künstlicher Horizont könnte jede Vorrichtung zur Herstellung einer horizontalen Geraden oder einer Horizontalebene, z. B. also jede Libelle, heissen; die Bezeichnung wird aber beschränkt auf ganz bestimmte Hilfsmittel der praktischen Astronomie und Geodäsie. Wenn man mit irgend einem Reflexionsinstrument (z. B. einem Sextanten) den Höhenwinkel nach einem Punkt (z. B. Gestirn) zu messen hat, so geschieht dies durch Messung des Winkelabstandes zwischen dem Punkt und seinem in einer horizontalen Spiegelfläche erscheinenden Bild.

Ferner kann dieser künstliche Horizont bei der Justirung der Kippaxe altazimutaler Instrumente dienen und auch bei der Theodolit mes sung kann er unter Umständen mit Vorteil gebraucht werden; z. B. hat ihn Borchers zur Horizontalwinkelmessung in der Grube, bei

grossen entgegengesetztzeichigen Neigungen beider Winkelschenkel in stark geneigten Schächten, eingeführt. Selbst für feinere astronomische Messungen wird er gelegentlich benützt ; wichtiger ist iu der praktischen Astronomie (mit fest aufgestellten Instrumenten) allerdings eine besondere Art des künstlichen Horizonts, indem er nicht zur Ausführung von Messungen, sondern nach dem Vorschlag von Bohnenberger zur Untersuchung von Instrumentenfehlern dient, als sogen. Nadir-Horizont.

Man hat bei den zur Messung mit Reflexionsinstrumenten u. s. f. dienenden künstlichen Horizonten Flüssigkeits-Horizonte und Spiegel-Horizonte zu unterscheiden; jene bestehend aus der Oberfläche einer ruhenden Flüssigkeit, die also von selbst das Gewünschte bietet (— Tinte, Rotwein [Jordan [1], Oel-Kienruss-Mischung, Quecksilber [am häufigsten]; Yerf. pflegt meist einfach Wasser in einem grossen, runden Blechgefäss mit mattschwarz gestrichenem Roden und Seitenwänden zu nehmen —), diese aus einer genau eben geschliffenen, spiegelnden Fläche an einem festen Körper, die mit Hilfe einer Libelle horizontal gelegt wird. Statt eines Spiegels aus Spiegelglas nimmt man im zweiten Fall wegen der bekannten Mängel meist die Oberfläche einer dunkeln Glasplatte, das opake Glas wird am Boden der Platte und an der Seitenwand des niedrigen Cylinders matt gemacht und nur auf der Oberfläche fein eben polirt. Eine dritte Art steht gleichsam in der Mitte, indem eine feste Spiegelplatte auf der Oberfläche einer Flüssigkeit schwimmt (z. B. Glas auf Quecksilber).

M.i 6

Die Flüssigkeitshorizonte (10—30 cm Durchmesser mit mög-. liehst niedrigem Rand; besonders wenn kleine Höhenwinkel Vorkommen, ist der Durchmesser möglichst gross zu wählen, womit freilich der sogleich zu erörternde Uebelstand, Verschwinden des Bildes infolge von Zittern der Flüssigkeitsoberfläche, gesteigert wird, während gleichzeitig das Ueberdecken [s. u.] ein teures Dach verlangt) haben den Vorteil der selbstthätigen Wirkung (wobei man nur nicht gar zu nahe an den Rand der Flüssigkeit kommen darf, wo oft augenfällige Störungen der Horizontalität vorhanden sind), den Nachteil, dass Luftzug die -    r

Beobachtung unmöglich macht, wenn F.J_} p gn    r—^ St

kein Dach da ist, das die Form der halbschematischen Fig. 1 erhält. Die H

MH

Fenster müssen mit sehr gut eben ge- - y/    ~~.....-

schliffenen Glasscheiben versehen sein ; Hg ,    P-Platte

Fig. 1.

Fig. 2.

(I

der fast immer vorhandene prismatische Anzug der Fenster bewirkt dann zwar auch noch, wie immer, eine Ablenkung des Lichtstrahls, aber diese bleibt unschädlich (wird eliminirt), wenn die zweite Hälfte der Beobachtung mit umgesetztem Horizontdach gemacht wird. Am Gefäss dieses künstlichen Horizonts ist für die meisten Fälle zweckmässig die Anbringung dreier Stellschrauben oder wenigstens einer Stellschraube nebst zwei festen Füssen. Auch der „Quecksilberamalgam-Horizont“ (vorgeschlagen von Schumacher [2]), bei dem das Quecksilber auf eine flache, angequickte Metallscheibe gegossen werden kann (was den Vorteil einer dünnen, vom Luftzug nicht so leicht gestörten Quecksilberschicht hat) ist hier zu nennen ; Fig. 2 zeigt ein Beispiel (Sammlung der Stuttgarter Technischen Hochschule) : die Kupfer-platte P liegt einfach in einem Holzteller H (mit drei hölzernen Stellschrauben) ; _ß ist eine umlaufende Rinne zum Auffangen des über- und abfliessenden Quecksilbers, das dann durch die mit dem Holzstift St verschlossene Oeffnung abgelassen werden I lg‘ ³⁻    kann. In einer andern Einrichtung ist unter der

anzuquickenden und in der Mitte durchbohrten Kupferplatte ein Ledersack, der das durch leichten Druck auf den Sack dann auf die Oberfläche der Platte zu fördernde Quecksilber enthält; siehe z. B. in [3]. — Für gewöhnliche Flüssigkeits-Quecksilberhorizonte sind Metall-gefiisse u. s. f. misslich, besser ist Holz- oder Porzellantrog; ferner ist die Oberfläche des Quecksilbers nach dem Eingiessen sorgfältig mit der Kante eines starken Papiers abzuziehen. — Die <dashorizonte sind in guter Ausführung teuer (Glasplatten fein polirt, Libelle genügend empfindlich, z. B. jedenfalls 5" für Messung mit 10"-Spiegelprismenkreis) ; die Glasplatte (10    15 cm Durchmesser, etwa 10 mm stark) liegt auf drei Spitzen in der Vertiefung eines

mit drei Stellschrauben versehenen Holzmantels (dabei sind zweckmässig die drei Stellschraubenspitzen nicht zugleich die Aufsetzpunkte dieses Holzuntersatzes, sondern die Schrauben gegen oben wirkend angebracht); vergl. Fig. 3, einen „Häckeschen Glashorizont“ darstellend. Ein weiterer Nachteil ist, dass man sich auf die Neigung der Glasoberfläche, auch wenn sie zu Beginn der Messung mit der berichtigten (stets umzusetzenden) Libelle gut zu 0 gemacht ist, nie längere Zeit verlassen kann, besonders bei Messungen nach der Sonne; es ist stets in geeigneten

Zeitabschnitten die Neigung der Spiegelebene in der Richtung gegen das Gestirn hin zu messen und an dem Höhenwinkel als Korrektion anzubringen. Der grosse Vorzug ist, dass Wind nicht stört. Glashorizonte mit Libellen sind jetzt durch fast alle mathematisch-mechanischen Werkstätten zu beziehen; Preis aber, wie schon angedeutet, hoch (die zwei in der Sammlung der Technischen Hochschule Stuttgart befindlichen 30 und 65 der zweite, von Wanschaff, mit 5"-Libelle, ganz der Fig. 3 entsprechend). Vergl. über feste Glashorizonte z. B. [4], woher auch Fig. 3 entlehnt ist, ferner [5]. — Künstliche Horizonte der dritten Art, bei denen eine feste Spiegelplatte auf Quecksilber schwimmt, sind erst kürzlich wieder von Deichmüller vorgeschlagen (von Wolz in Bonn ausgeführt) worden, vergl. [6]; selbstverständlich muss hier die Spiegelscheibe inmitten der Beobachtungen um 180 ⁰ gedreht werden.

Zahllos sind die Versuche, für die Messung auf Schiffen ebenfalls künstliche Horizonte herzustellen, die in den Fällen anzuwenden sind, dass der natürliche Horizont (Kimm, vergl. den Art.) nicht benützt werden kann (bei Nacht oder bei Nebel am Horizont). Die oft versuchte Anwendung der Libelle (Vereinigung der Libellenbeobachtung und der Fernrohrzielung zu gleichzeitiger Beobachtung in der Art der Freihandinstrumente zur Höhenwinkelmessung (vergl. den Art.) hat noch nicht völlig befriedigende Resultate ergeben ; z. B. ist mit dem Libellen-quadranten von Butenschön (Bahrenfeld-Hamburg), über den sich die Seewarte lobend ausspricht, nicht wohl eine grössere Genauigkeit als+3' zu erlangen. Von Horizonten, die eine Flüssigkeit mit verwenden, ist auf dem Schiff wenig zu erwarten, wenn sich auch die Schwingungen stark dämpfen lassen; vergl. z. B. die Beehlerschen Patente [7]. Eher ist noch von den künstlichen Horizonten, die man als Kreiselhorizonte bezeichnen kann, grössere Genauigkeit der Messung zu erwarten (ein rasch rotirender Kreisel stellt seine Axe lotrecht, eine senkrecht zur Axe gestellte spiegelnde Scheibe kann als künstlicher Horizont benützt werden). Unter diesen Instrumenten hat in der letzten Zeit am meisten von sich reden gemacht der „Horizon gyro-scopique“ des französischen Admirals Fleuriais, der sich in seiner neuen Form (das Gyroskop in luftverdünntem Raum, Rotationsdauer dadurch auf mehrere Minuten verlängert, so dass mehrere Höhen genommen werden können ; das ursprüngliche Instrument stammt aus 1884, das neue aber aus 1894) ausgezeichnet bewährt haben soll und Beobachtungen bis auf P, also ebenso gute als über der Kimm zu machen gestattet. Der Preis ist aber sehr hoch; vergl. [8]—[11].

Litteratur: [1] Jordan, Grundzüge der astron. Zeit- u. Ortsbestimmung, Berlin 1885, S. 163.— [2] Schumacher, Astron. Nachrichten, Nr. 247, 1834.— [3] Handbuch der nautischen Instrumente (amtlich), 2. Auf!., Berlin 1890, S. 43. — [4] Löwenherz, Bericht über die wissenschaftlichen Instrumente auf der Berliner Gewerbeausstellung 1879, Berlin 1880 (das Kapitel der nautischen Instrumente ist von Dittmer bearbeitet; den Häckeschen Horizont s. S. 136; S. 137 ist auch ein Flüssigkeitshorizont (Troghorizont) von Bamberg (Modell der kaiserlichen Marine) erwähnt. — [5] Gelcich, Ueber künstliche Horizonte, Zeitschrift für Instr.-Kunde 1885.

—    [6] Deichmüller, Ueber neue Nadirspiegel und künstliche Horizonte, Astron. Nachrichten, Nr. 3407 (Bd. 142, Nr. 23, 1897). — [7] Zeitschrift für Instr.-Kundè, Bd. 15 (1895), S. 79 u. 459.

Hammer.

1897.

—    [8] Baule, Note sur la toupie du Commandant Fleuriais, Revue maritime 1890 (alte Form des Instruments; Einfluss der Erdrotation auf das Gyroskop, Luftwiderstand u. s. f.). — [9] Schwerer, Sur l’horizon gyroscopique de l’amiral Fleuriais, C. R., Bd. 123, S. 686 (2. November 1896). — [10] Baule, Ebd., S. 1112 (21. Dezember 1896). — [11] Schwerer, Instructions théoriques et pratiques sur l’horizon gyroscopique dans le vide, Paris

Treptow.

Künstlicher Horizont, ein Flüssigkeitsspiegel in kleinem Gefässe, wird bei den Messungen des Markscheiders (s. Markscheidekunst) nur selten angewendet, um steil aufwärts gerichtete Yisuren, welche schwierig auszuführen sind, zu vermeiden. Es wird das Spiegelbild in der Flüssigkeit angezielt und dadurch die aufwärts gerichtete Visur in die leichter auszuführende abwärts gerichtete verwandelt.

Künstlicher Zug, s. Schiffskessel.

Künstliche Seide, s. Kollodiumseide.

Künstliches Holz, s. Plastische Massen.

Künstliche Steine. — Ausser den gebrannten künstlichen Steinen (s. Back -steine) werden — teils um das Brennen zu ersparen, teils um einen Ersatz für nicht vorhandenen, zum Brennen geeigneten Thon durch billige, sonst nicht verwertbare Materialien zu erhalten, oder um Steine mit besonderen Eigenschaften herzustellen (Leichtigkeit, geringes Vermögen für Schall- und "Wärme-leitung) — vielfach ungebrannte künstliche Steine erzeugt und zum Mauern verwendet [1] u. [2]. Hierher gehören:

Die Lehm- oder Luftziegel, welche ebenso wie die zu brennenden Backsteine hergestellt, aber nur an der Luft getrocknet werden, wobei sie etwa um ^20 schwinden.

Bei Verwendung von sandigem Lehm müssen zur Hervorbringung grösserer Festigkeit und Wasserbeständigkeit 4—6 °/₀ gelöschter Kalk zugesetzt werden. Die Abmessungen werden nach Engel [3] zu 30/14/8—10 cm, oder zu 26/12,5/8 cm gewählt. Die .Lehmziegel eignen sich hauptsächlich nur für Innenwände, da sie der Nässe schlecht widerstehen und bei Verwendung für Aussenmauern durch weit überhängende Dächer, hohe Sockelmauern und durch geeignete Verblendung oder Putz vor den Einwirkungen der Nässe geschützt werden müssen.

Als Putz dient gewöhnlich Lehmputz. Kalkputz haftet nur nach vorhergehendem Anstrich mit heissem Teer [4], Dieselben Mängel zeigen die Lehmpatzen, welche aus erweichtem Lehm mit 10—20 °/₀ Pflanzenteilen in etwas grösserem Format hergestellt werden [3].

Kalksandsteine oder Kalkziegel werden aus scharfem, reinem Quarzsand mit 12—14% frisch gelöschtem Kalk und wenig Wasserzusatz hergestellt ([2], S. 141, [5j u. [6]). Die zulässige Belastung beträgt nach Böhme ([7], S. 12) 4,2 kg für den Quadratzentimeter.

Dieselben können zu den verschiedenartigsten Mauern verwendet werden ; nur vertragen sie Glühhitze nicht und zerfrieren leicht nach vorheriger starker Anfeuchtung. Dagegen ist das aus ihuen hergestellte Mauerwerk billig und braucht nicht geputzt zu werden.

Schlackensteine sind poröse, aus granulirter Hochofenschlacke und gelöschtem Kalk im Normalformat, 25/12/6,5 cm, hergestellte, sehr wetterbeständige Steine von lichtgrauer Farbe, die sich gut mit Kalkmörtel verbinden und nach Böhme ([7], S. 13, 28 u. 29) eine Belastung von 4,5—9 kg für den Quadratmeter bei zehnfacher Sicherheit zulassen. Sie werden auch zu Pflastersteinen verwendet.

Die Löschziegel und die Bimsandsteine, auch Schwemmsteine oder Tuffsteine genannt ([1], S. 49, [2], S. 142), sind noch poröser als die Schlackensteine, aber von geringerer Festigkeit.

Bei ersteren wird statt Sand gesiebte Steinkohlenasche, bei letzteren Bimsand verwendet. Sie eignen sich namentlich zur Ausfüllung der Fachwerkwände, zu Deckengewölben und werden als Achtecksteine auch für Schornsteinröhren verwendet [8].

Korksteine, D.B.P. Nr. 13107 (s. unter diesem Stichwort) und [9].

Die verschiedenen Arten der übrigen „Kunststeine“ oder Kunst-Sandsteine bestehen in der Nachahmung der Natur-Sandsteine, indem Sand, Steinbrocken oder Strassenstaub durch hydraulischen Kalk, Gips oder Zement, dem bisweilen noch Wasserglas, verschiedene Harze u. s. w. beigemengt sind, zu einer festen, steinartigen Masse verbunden werden, die je nach der Herstellungsweise verschiedene Festigkeiten aufweist ([1], S. 49; [6], S. 280; [7], S. 28—32, u. [10]).

Litteratur: [1] Haudb. d. Arch., 3. Teil, Bd. 2, Heft 1, Darmstadt 1891, S. 47. — [2] Daselbst, Bd. 1, 1. Hälfte, 2. Auf!., Darmstadt 1895, S. 100. — [3] Engel, F., Die Bauausführung, Berlin 1881, S. 70. — [4] Baugewerksztg. 1885, S. 200. — [5] Krause, F., Anleitung-zur Kalksandbaukunst 1851. — Engel, Der Kalksand-Pisébau, 3. Auf!., Leipzig 1855. — Bernhardi, Die Kalkziegelfabrikation und der Kalkziegelbau etc., 4. Aufl., Eilenburg 1873. — [öl Heusinger v. Waldegg, Die Kalk- und Zementfabrikation, 3. Aufl., Leipzig 1875, S. 195. — |7J Böhme, Die Festigkeit der Baumaterialien, Berlin 1876. — [8] Die Eigenschaften und die Verwendung von Schwemmsteinen, Baugewerksztg. 1894, S. 121. — [9] Zentralbl. d. Bauverw. 1884, 8. 239. — [10] Gottgetreu, R., Die phys. u. chem. Beschaffenheit der Baumat., 3. Aufl., Berlin 1880, Bd. 1, S. 399. — Rombergs Zeitschr. f. prakt. Baukunst 1879, S. 211. — Baugewerksztg.

1880,    S. 374; 1881, S. 626. — Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1880, S. 215. — Deutsche Bauztg.

1881,    S. 199; 1884, S. 60. — Feichtinger, G., Die chem. Technologie der Mörtelmaterialien, Braunschweig 1885, S. 416. — Kunststeine aus Beton, Zeitschr. f. Bauk. 1881, S. 544. — Deutsches Baugewerksbl. 1887, S. 476. — Baugewerksztg. 1887, S. 1014. — Lucht, Phil. Jak., Kurze Anleitung für die Verarbeitung und Verwendung von Portlandzement, Frankfurt a. M. 1897.

Künstliches Terpentinöl, s. Petroleum.    L- v- Willmann-

Küpe, s. Indigoküpen.

Küstenartillerie. — Die Geschütze der Küstenartillerie haben die Aufgabe, Blieden und Hafeneinfahrten gegen feindliche Panzerschiffe zu verteidigen und das Vordringen einer feindlichen Landungsarmee zu verhindern. Sie bestehen daher in der Hauptsache aus Geschützen schwersten Kalibers von grosser Tragweite und grossem Durchschlagsvermögen, um auf weite Entfernungen ein wirksames Feuer auf die gepanzerten Schiffswände und Geschützstände der feindlichen Panzerschiffe ausüben zu können, sowie ferner aus Schnellladekanonen kleinen Kalibers von grosser Treffsicherheit zur Zerstörung der leichten Deckaufbauten und Aussergefechtssetzung der feindlichen Artillerie, sowie zum Schutze eines Minenfeldes für Hafeneinfahrten und gegen Landungstruppen. Die Kaliber der Küstengeschütze halten sich zwischen den Grenzen von 15—42 cm bei einem entsprechenden Bolirgewicht von 4%—120 t, während für die Schnellladekanonen die Kaliber bis zu 5 cm hinuntergehen. Die Anordnung der inneren und äusseren Rohrkonstruktion, der Verschlüsse etc., ist die gleiche wie für Schiffsgeschütze (s. d.). Abweichend von diesen allein ist die Laffetenkonstruktion, da einerseits die Aufstellungsart der Küstengeschütze in Türmen oder hinter Erdwällen eine andere ist, andererseits das Gewicht von Laffete und Panzergeschütz für diese

Zwecke nicht berücksichtigt zu werden braucht. — Die Aufstellung der Küstengeschütze erfolgt ohne Stellungswechsel und möglichst -derart, dass sie dem Gesichtsfeld des Feindes entzogen sind. Vor allem muss die Bedienungsmannschaft vor dem Feuer der Schnellladekanonen geschützt werden, denn es wird immer zunächst das Bestreben eines die Hafeneinfahrt erzwingenden Geschwaders sein, die Küstenbatterien oder Forts zum Schweigen zu bringen. Die Aufstellung der Küstengeschütze erfolgt daher entweder in gepanzerten Türmen oder hinter Brustwehren bezw. Erdwällen.

Die Panzertürme finden im besonderen an denjenigen Punkten Anwendung — Molenköpfe, Seeforts —, welche dem Gesichtsfeld des Feindes nicht entzogen werden können, und sind hier die Kuppeltürme von Gruson aus Hartguss-Panzerplatten bevorzugt. Die Panzerturmgeschütze sind meist auf Minimal-scharten-Laffeten gelagert. Die äussere Umrisslinie der Kuppel hat im Querschnitt elliptische Form, so dass die feindlichen Geschosse die Panzerfläche nur unter spitzem Winkel treffen können. Die einzelnen Hartgussplatten von beträchtlicher Stärke sind durch Falze, welche nach dem Zusammenbauen mit Weissmetall ausgegossen werden, mit einander verbunden, ohne Verwendung von Bolzen und bilden demnach eine kompakte Masse, so dass die lebendige Kraft des auftreffenden Geschosses von der ganzen Masse des Turmes aufgenommen und unwirksam gemacht wird. Da die Platten nach dem Guss an der Oberfläche nicht bearbeitet werden, so bildet die harte Kruste ein vorzügliches Schutzmittel; überdies ist die Herstellung der Hartgussplatten gegenüber gewalzten Panzerplatten verhältnismässig billiger. Die Panzerkuppeln von Gruson haben in den Küstenbefestigungen von Spezia, Pola und Cuxhaven Verwendung gefunden. Ihr Gewicht beträgt bis zu 1400 t. Einen Nachteil dieser Panzerkuppeln bildet der Umstand, dass das Geschützrohr zum grossen Teil aus der Kuppel herausragt und demnach dem feindlichen Feuer ausgesetzt ist.

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Fig. 1 zeigt einen Kuppelturm von Gruson mit zwei 34 cm-Geschützen von 68 t mit hydraulischer Minimalscharten-Laffete von Armstrong. Die Turmplatten, sowie dieLaffeten ruhen auf einer Plattform, welche auf einem Rollenkranz gelagert ist und durch eine hydraulische Maschine gedreht wird. Jedes Geschütz ruht in einem Schlitten, der unterhalb der Pforte um einen horizontalen Zapfen drehbar ist und am hinteren Ende durch den Kolben eines hydraulischen Cylinders gestützt wird. Fiir ■SH80H5 den Munitions-

transport dient ein hydraulischer Aufzug, zur Einführung der

Munition ins Rohr ein hydraulisch bewegter Setzer. Das Richten der Geschütze geschieht von einer Plattform aus, zu welcher die Gestänge von den einzelnen hydraulischen Antrieben geführt sind.

Fig. 1. A Laffetenschlitten. B Hydraulischer Cylinder für die Höhenrichtung. C Munitionsaufzug. D Hydraulischer Setzer. E Plattform für den Geschützführer. F Rollenkranz Cr Zahnkranz. H Turmdrehmaschine. J Hartgussplatten.

Bei Aufstellung der Geschütze hinter Brustwehren oder Erdwällen, wobei die Geschütze alsdann über Bank feuern, finden Rahmen- und Yerschwindelaffeten Verwendung. Die Rahmen-laffeten, nach denselben Prinzipien wie die Schiffsrahmenlaffeten (s. Laffetirung) konstruirt, bieten die einfachste Handhabe. Das Geschütz ruht auf einer Oberlaffete, welche mit Bezug auf die Höhenrichtung der Schiffslaffete ähnelt. Der Rahmen ist jedoch, um eine grössere Feuerhöhe zu eidangen, durch Anordnung grosser Laufräder höher gelagert. In der Regel ist der Rahmen in der Mitte pivotirt und bildet das Fundament des Pivots zugleich den Schienenkranz für die Laufräder. Die Seitenrichtung erfolgt durch ein Kurbelgetriebe mit Zahnkranz, den Geschosstransport besorgt ein am Rahmen gelagerter Drehdavit. Zum Schutze der

Bedienungsmannschaft und des Rohres nebst Laffete gegen die feindlichen Geschosse der Schnellladegeschiitze ist ein Schutzschild sehr erwünscht (Fig. 2).

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Fig. 2. vl Oberlaffete. 7( Rahmen. C Pivot von Stahlguss. 1) Rollenkranz. E Laufrollen. F Hydraulische Rück-laufbi cniHO. U Höhenrichtmaschiue. H Schwenkwerk (Seitenrichtmaschine). J Geschossdavit. K Schutzschild.

Besseren Schutz gegen feindliches Feuer bieten die auf Verschwindelaffeten montirten Küstengeschütze. Die Idee der Verschwindelaffete stammt aus dem Jahre 1864 von dem russischen Oberst Moncrieff und ist dieselbe neuerdings von Armstrong und Canet weiter ausgebildet worden. Die Wirkungsweise dieser Laffete besteht darin, dass das Rohr durch die Kraft des Rückstosses hinter eine gedeckte Stellung verschwindet. Die hierbei aufgespeicherte Kraft wird benützt, um das Geschütz, nachdem dasselbe in geschützter Stellung geladen und gerichtet ist, in die Gefechtsstellung zurückzubringen. Das Geschütz ist dem Feinde nur kurze Zeit sichtbar und bietet daher keinen Zielpunkt. Nach Schiessversuchen zu Portland 1885 hat

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lu.', i. Arl Schwingearme. JSR Luftcylinder, zugleich Zapfen für die Schwingearme. CC Untere Hebel der Schwinge-ari,le" '* ' rrlni<lplatte, auf stählernem Kugelkranz gelagert. F Lagerständer für den Schwingezapfen. G Brems-cj linder, n Bremskolben. J Ventil zwischen Brems- und Luftcylinder. K Höhenrichtmaschine. MM\ Richtstangen.

X Puffer. O Schutzschild.

sieh die Verschwindelaffete als unverwundbar erwiesen. Da auf diese Weise der Panzerschutz entbehrlich wird, so bietet die Verschwindelaffete ein verhältnismässig billiges Verteidigungs-nntfel , wenngleich die Handhabung der Laffete ein geschultes Personal und sorgfältige Be-« icnuiig erfordert. Bei den Verschwindelaffeten von Armstrong und Canet, welche für Geschütze ns zu 2j cm Kaliber gebaut sind, wird das Geschütz durch den Druck eines hydraulischen } mders in die Feuerstellung zurückgebracht. Beim Rücklauf wirkt die durch den hydraulischen v° >en entweichende Flüssigkeit auf bereits unter.Druck stehende Luft und komprimirt dieselbe noi, i mehr. Ist die Kraft des Rücklaufs durch den hydraulischen Cylinder aufgenommen, so is ( as Geschütz in die gedeckte Stellung gesenkt und da die komprimirte Luft die Flüssigkeit

nicht in den Cylinder zurückdrücken kann, so verbleibt das Geschütz in dieser Lage, bis durch Oeffnen eines Ventils die Luft die Flüssigkeit vom Luftbehälter in den Cylinder zu drängen vermag und demnach den hydraulischen Kolben und mit ihm das Geschütz nach oben treibt. Sobald das Geschütz die Feuerstellung erreicht hat, schliesst das Ventil automatisch und das Geschütz kommt zur Ruhe, bis es nach dem Abfeuern wieder nach unten verschwindet.

Fig. 3 zeigt eine Ver-schwindelafiete von Canet.

— Da die Behälter und Rohrleitungen für die kom-primirte Luft Unzuträglichkeiten mit sich bringen, hat man neuerdings die komprimirte Luft durch Federn ersetzt, den modernen Laffeten für Schnellladekanonen entsprechend ; doch geht man alsdann mit dem Geschützkaliber nicht über 20 cm, da die Federn grössere Kräfte nicht aufzuspeichern vermögen. Die Verschwinde-laffete mit Federn hat für die Schnellladekanone eine Zukunft.

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Zeit finden zur Küstenverteidigung auch gezogene Mörser und Haubitzen mit Geschossen von grosser Sprengwirkung Verwendung und verspricht man sich von denselben für die am wenigsten geschützten Teile der Schiffe— Decks und Aufbauten — eine verheerende Wirkung. Derartige Mörser und Haubitzen werden in Batterien zu 4—5 Stück aufgestellt und bilden sie im besondern eine vorzügliche Waffe zum Schutz von Hafeneinfahrten und engen Fahrwassern, bei welchen die Entfernung der feindlichen Schiffe bekannt ist. Sind die Batterien auf Anhöhen und hinter Erdwällen erbaut, so können sie möglicherweise von den feindlichen Geschossen nicht erreicht werden, da Schiffe bis jetzt noch nicht mit Haubitzen armirt sind. Für das Richten und Abfeuern der Mörser sind besondere Zielstationen erforderlich. Die modernen Mörser und Haubitzen sind als Hinterlader konstruirt ; die Laffeten besitzen zur Hemmung des Rücklaufs eine hydropneumatische Bremse und erfolgt die Höhen- und Seitenrichtung durch Zahnradbogen bezw. Schneckenradgetriebe. Fig. 4 zeigt einen Mörser von Armstrong.

Litteratur: [1] Lloyd, E. W. u. Hadcock, A. G, Artillery, its progress and present position, Portsmouth 1893. — [2] Galster, C., Die Schiffs- und Küstengeschütze der deutschen Marine, Berlin 1885. — [3] Dredge, J., Modern French Artillerie, London 1892. — [4] Ueber Hartgusspanzer, Mitteilungen aus dem Gebiet des Seewesens, Wien 1883.

Küstenbefestigung;, s. unter Festungsbau, Bd. 4, S. 204.

Kufengewölbe, s. Tonnengewölbe.

Kulf, s. Segelschiffstypen.

Kufwölbung, die beim Tonnengewölbe übliche Einwölbung, bei welcher die Lagerfugen parallel zu den Kämpferlinien laufen und die einzelnen Scharen oder Gewölbeschichten mit gegen einander versetzten Stossfugen versehen sind. S. Gewölbe und Tonnengewölbe.

Kugel, der Ort eines Punktes P im Raum, der von einem gegebenen Punkt 0, dem Mittelpunkt, eine konstante Entfernung hat. O P = r heisst Halbmesser.

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Fig. 4. 28 cm-Hinterladerhaubitze auf hydropneumatischer Laffete.

AA Drehscheibe. BB Laffetenwände. H Brems- und Luftcylinder. SS Höhenrichtmaschine. W Seitenrichtmaschine. C Gesehossdavit.

Tj. Sch wara.

L. V. Willmann.

Die Gleichung einer Kugel mit Mittelpunkt a, b, c und Radius r ist (x — a)² -f- (y — &)2 -j- (z — c)2 = r². Eine Kugel ist durch vier ihrer Punkte bestimmt. Die Kugelgleichung hat als quadratische Glieder x% -j- g² -j- z% ; alle Kugeln scheiden die unendlich ferne Ebene im sog. imaginären Kugelkreis. Die Verbindungsgerade zweier Kugelpunkte heisst S e hn e , und wenn sie durch den Mittelpunkt geht, Durchmesser. Jeder Durchmesser wird im Mittelpunkt halbirt. Jede Ebene schneidet die Kugel in einen Kreis ; derselbe hat, wenn die Ebene durch den Mittelpunkt geht, den Radius r und heisst Grosskreis. Die Kugel kann durch Drehung eines Grosskreises um einen Durchmesser erzeugt werden. Jeder Kugelkreis teilt die Kugel in zwei Abschnitte, Kappen oder Hauben, ein Grosskreis teilt sie in zwei Halbkugeln. Der Teil der Kugel zwischen zwei parallelen Ebenen heisst Zone. Ein Kegel, dessen Spitze der Mittelpunkt und dessen Leitlinie ein Kugelkreis ist, schneidet aus der Kugel einen Sektor (Kugelausschnitt) aus. Durch zwei Kugelpunkte, die nicht Endpunkte eines Durchmessers sind, geht nur ein Grosskreis ; die Bogenlänge desselben zwischen den Punkten heisst ihre sphäri sehe Entfernung. Zu

iedern Durchmesser gehört ein Grosskreis, dessen Ebene auf jenem senkrecht steht. Die Endpunkte des Durchmessers heissen Pole dieses Grosskreises. Zu jedem Kugeldreieck (sphärisches Dreieck, Figur von drei Grosskreisbögen gebildet) gehört ein Polardreieck, dessen Ecken die Pole der Seiten des ersteren sind. Die Tangentialebene in einem Kugelpunkt steht senkrecht auf dem zugehörigen Halbmesser. Die Tangenten von einem Punkt an eine Kugel sind alle gleich lang. Zwei Kugeln schneiden sich in einem Kreis, dessen Ebene auf der gemeinsamen Zentrale (Verbindungslinie der Mittelpunkte) senkrecht steht. Diese Ebene heisst Potenzebene und die von ihren Punkten an beide Kugeln gelegten Tangenten sind gleich lang. Die drei Potenzebenen, welche drei Kugeln paarweise besitzen, schneiden sich in einer Geraden (Potenzlinie), welche senkrecht zur Ebene der drei Mittelpunkte steht. Die vier Potenzlinien, die zu je dreien von vi₍;r Kugeln gehören, schneiden sich in einem Punkt, dem Potenzpunkt. Zwei konzentrische Kugeln berühren sich im unendlich fernen Kugelkreis. Der Inhalt der Kugel vom Radius r ist K s r³^; die Oberfläche 0 = 4 r² n. Die Kugelhaube von Höhe h und Grundkreisradius e

(3 ^>²-j-7i²) und die krumme Oberfläche 2r ti h— (o²    h²) 7t.

Die Kugelzone von der Höhe h und den Grundkreisradien ç und ^ hat den Inhalt

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(3 <<'■    3 (>i² -(- h~) und die krumme Oberfläche 2rnh. Der Kugelsektor, dessen zugehörige

Kugelhaube die Höhe h hat, hat den Inhalt J- r² nh. — Kugeldruck, s. Dreiecksberechnung, Bd. 3, S. 437.

Litteratur: [1] Reye, Th., Synthetische Geometrie der Kugeln und linearen Kugelsysteme mit einer Einleitung in die analytische Geometrie der Kugelsysteme, Leipzig 1879. — [2] Salmon, G., Analytische Geometrie des Raumes, Deutsch von Fiedler, Bd. 1, Leipzig 1879. — [3] Fiedler, W., Cyklographie, Leipzig 1882. Ferner die unter Geometrie [1]—[4] und [6] aufgezählten Werke.

Wölffing.

Kllgelfallhähne, Hähne oder Ventile, deren selbsttätiger Abschluss durch ein Gewicht (Hügel) erfolgt, welches am Ende eines an der Ventilspindel (bei Honushähnen am Konus) befestigen Hebels angebracht ist. Diese einfachen Selbstschlusshähne linden Anwendung als Zapfhähne und zur Klosetspülung ; sie werden in diesem Falle meistens mit angegossenen Lappen vertikal stehend an der Wand befestigt und oben mit der Wasserleitung, unten mit dem Kloset verbunden; einen solchen Hahn, wie sie bei Brausen zur Anwendung kommen, zeigt Fig. 6, Bd. 2, S. 641.

Kllgelfunktionen heissen die Koefficienten in der Entwicklung von nach steigenden Potenzen von a.

liât den Inhalt

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ö— (3 r — h)

7i h

V 1 — 2 « x -(- «²

Die n-Kugelfunktion ist: 1.3.5...2n—1 /

n V

n (n — 1) {n — 2) (n — 3)

n (n— 1)

cc“⁻⁴--j- . .

X»—2

FM (x)

also z. B. P(°) (x) — 1 ; FU) (x) = x ; P(-) (x) = f (x² — y) u. s. f. Die Kugelfunktionen können

1.2 3...

xn

2(2»— 1)

2.4.(2»-l)(2»-3)

auch durch bestimmte Integrale dargestellt werden : PO) (x) =

y t-*

fX

— cos

(p x²— 1) dp. Sie

a²PM(æ) n^gFM(x)

~    — OC

dX²

n (n -j- 1) FM (x) = 0.

genügen der Differentialgleichung : (1 — x²)

Die Kugelfunktionen können wie die goniometrischen Funktionen zur Entwicklung der Funktionen in Reihen verwendet werden, welche den Fourierschen analog sind. Der genannten Differential-

1.2.3. . .»

gleichung genügen auch die Kugelfunktionen zweiter Art: QM fr)

(x — »

-l

(n+l)(n + 2)

2    (2n + 3) X

2n+l 1.3.5. ..2n —1

— M —3 _j_

(n + l) (” + 2)0* + 3) (w + ja;-B-5 i,. ) Kugel-2.4.(2» + 3)(2» + 5)    *    ^    / g

7*1

funktionen von zwei Veränderlichen & und y heissen die Koefficienten der Potenzen von — in der Entwicklung von

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V r² — 2 r r (cos ■& cos d"i -j- sin & sin &i cos (w — y;i ) -j~ rj² ’ konstant sind. Sie genügen der Differentialgleichung:

aP

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wenn 9'₁ und 'pi

i a(

sin &

9~ P

sin &

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-(- n (» -j- 1) P= 0.

sin²& g y²

Die Kugelfunktionen linden eine ausgedehnte Verwendung in der mathematischen Physik, namentlich bei der Wärmebewegung in einer Kugel.

Litteratur: [1] Heine, Handbuch der Kugelfunktionen und der verwandten Funktionen, 2. Aufl., Berlin 1878—81. — [2] Meyer, G. F., Vorlesungen über die Theorie der bestimmten Integrale, Leipzig 1871. — [3] Neumann, Fr., Beiträge zur Theorie der Kugelfunktionen, Leipzig 1878. — [4] Neumann, C., Vorlesungen über mathematische Physik, Heft 6, Leipzig 1887.

Kugelgelenk, s. Gelenk, Bd. 4, S. 534.    weiffing.

Maxim. Kraft.

Kugellack, s. Farbstoffe, pflanzliche, Bd. 4, S. 120.

Kugelporpliyr, s. Quarzporphyr.

Kugelpunkte, s. Trägheitsmoment.

Kugelsenker, Senkeisen (s. Fräse) mit kugelförmigem Ende.

Kugelstoffmühle, eine in der Papierfabrikation (s. d.) zum letzten Zerfasern des Zeugs verwendete Maschine, aus einem gedrückt kugelförmigen Gehäuse bestehend, in welchem das zwischen zwei Platten zerfaserte Material infolge der Zentrifugalkraft an den Innenwänden in die Höhe steigt, in der Mitte herabfällt und so zur Zirkulation gezwungen wird.

Kugeltonne, s. Bojen.

Kugelventil wird als aufwärts gehendes Rückschlag-und Pumpenventil für dicke und unreine Flüssigkeiten gebraucht, weil sich in solchen die Kugel besser als ein flaches Ventil aufsetzt und infolge der fortwährenden Lageänderung längere Zeit dicht bleibt.

Die Kugeln bestehen aus Metall (Gusseisen, Rotguss, Hartblei etc.) oder aus Gummi mit Blei- oder Eisenkern. Die Fig. stellt Saug- und Druckventil an einer kleinen Pumpe von Klein, Schanzlin & Becker dar.

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Kugelzapfen sind an Stelle cylindrischer Zapfen zu verwenden, wo eine Ablenkung in verschiedenen Richtungen oder auch eine Verdrehung möglich sein soll.

Lindner.

Früher brauchte man sie öfter, um Ungenauigkeiten im Bau der Maschinen auszugleichen, wo seitliche Ablenkungen aus der Bewegungsebene nicht beabsichtigt, aber vorauszusetzen waren, z. B. als Kurbelzapfen. Wegen der ungleichmässigen Verteilung des Flächendruckes eignen sie sich nur für geringere Kräfte oder massige Bewegung, z. B. an Regulatorhängestangen, den Rohrverbindungen zwischen Lokomotive und Tender, als flache Segmente bei Wagenuntergestellen an Lokomobilen u. s. w. (vergl. Lager).

Kulifänger, s. Bahnräumer.

Kulikoten, in der Färberei, besonders Türkischrotfärberei, die Verwendung von Kuhkot zu Bädern.

Die Stücke werden zu diesem Zweck zunächst durch die Passagekufe gezogen, welche auf ca. 5000 1 Wasser 350 kg Kuhmist, 17 1 Wasserglas und 50 kg Kreide enthält. Man setzt die Stücke der Einwirkung dieses, auf 65° R. gebrachten Bades ca. 1 Minute aus. Das Nachbessern erfolgt mit 5 1 eines Bades aus 100 1 Wasser, 60 kg Kuhkot, 25 kg Kreide und 10 1 Wasserglas für je ein Stück. Nach dieser Operation kommt die Ware auf die sogen. Rundkufe, in welcher sie einem Bade von ca. 700 1 Wasser, 70 kg Kuhmist für je 10 Stück bei einer Temperatur von 65° R. eine halbe Stunde umläuft, um hierauf auf dem Clapot (s. Strang-waschmaschinen) gewaschen zu werden. Sodann bringt man die Waren nochmals auf die mit 35 kg Kuhmist nachgebesserte Rundkufe, lässt wiederum eine halbe Stunde umlaufen und wäscht endlich auf dem Clapot eine halbe Stunde. — An Stelle der angegebenen Mischungen werden auch andere benützt. Die Wirkung des Kuhmistes beruht auf seinem Gehalt an Phosphaten, welche auf Thonerde und Eisen einen fällenden Einfluss ausüben. Man kann ihn deshalb durch arsensaures Natron ersetzen.

Kuhle, s. Kaule.

Kulilmannpapier, s. Buntpapiersorten, Bd. 2, S. 781.

Andes.

Kuhlmanns Grün (giftfreies Grün), grüne Farbe, welche in der Nuance die grösste Aehnlichkeit mit dem Schweinfurtergrün hat, aber haltbarer und billiger als dieses ist. Es ist ein basisches Chlorid des Kupfers, welches man durch Erhitzen von zwei Aequivalenten Kalk mit einer Lösung von drei Aequi-valenten Kupferchlorid herstellt, wobei die Anwesenheit eines Ueberschusses an letzterem von 'Wichtigkeit ist.

Kuhstaken, s. Rindviehställe.

Kuliren, die von dem französ. Worte cueillir abgeleitete Bezeichnung der Schleifenbildung in der Wirkerei.

Kulirstuhl, s. Wirkerei.

Kulissenrad, s. Wasser moto r en.

Kulissen Steuerungen, eine besondere Klasse von Steuerungen (s. d.) an Dampfmaschinen, welche es ermöglichen, den Gang der Maschine beim Stillstand oder auch während des Betriebes aus Vorwärtsgang in Rückwärtsgang und umgekehrt umzusteuern. Sie finden Anwendung bei allen Lokomotiven,

Schiffsmaschinen, bei Fördermaschinen, Aufzügen, Dampfkranen (s. Krane), ferner bei manchen andern Arbeitsmaschinen, welche eine Bewegungsumkehr erfordern, so bei lleversirwalzenzugmaschinen, Baggermaschinen, Exkavatoren etc. Die wichtigsten und verbreitetsten Kulissensteuerungen sind die folgenden:

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Stephensonsche Kulissensteuerung. Auf der dem Dampfeylinder am nächsten liegenden, in der Fig. im Querschnitt dargestellten und mit A bezeichneten Lokomotivaxe sind zwei gleichgrosse Exzenter B und B\ (s. Bd. 4, S. 15) unter einem bestimmten Winkel gegen einander und gegen die Maschinenkurbel aufgekeilt. Mittelst zweier Exzenterstangen C und Ci sind dieselben mit dem oberen bezw. unteren Ende der bogenförmig gekrümmten Kulisse DD verbunden, welche am unteren Ende mittelst zweier Hängestangen an dem dreiarmigen Umsteuerhebel GG aufgehangen ist. Im Innern der Kulisse ist ein bogenförmiger Schlitz, in welchem sich ein kleiner Stahlklotz, der Kulissenstein, verschiebt, an welchem die zur Bewegung des Muschelschiebers F\ (s. Steuerungen) dienende Schieberschubstange E angreift. Durch den Handhebel oder Steuerhebel F, welcher an dem mit Verzahnung versehenen Gradbogen K sich hin- und herbewegt, kann die Kulisse gehoben und gesenkt werden. In der gesenkten Stellung (vgl. Fig.) wirkt das sogen. Vor-wärtsexzenter auf die Kulisse und den Schieber und bewirkt die richtige Dampfverteilung, wie wenn überhaupt nur ein einziges Exzenter vorhanden wäre. Soll nun der Drehsinn der Maschine umgekehrt werden, so wird die Kulisse in die höchste Stellung gehoben, wodurch eine Verschiebung des Muschelschiebers derart herbeigeführt wird, dass der Dampf auf der entgegengesetzten Seite des Dampf-cylinders wie bei der vorigen Stellung der Kulisse einströmt, die Maschine also entgegengesetzte Drehrichtung bekommt. Diese Umsteuerung findet meistens während des Stillstandes der Maschine statt, kann jedoch auch ausnahmsweise während des Ganges erfolgen, so bei Lokomotiven, um in Fällen dringender Gefahr die Maschine möglichst rasch zum Stillstand zu bringen. Man nennt das Umsteuern dann Gegendampfgeben [1], weil der frisch einströmende Dampf bremsend auf die Maschine wirkt.

Die am Gradbogen des Steuerhebels vorhandenen Verzahnungen 0, 1, 2, 3 gestatten, die Kulisse in verschiedenen Zwischenlagen zwischen der höchsten und tiefsten Stellung festzuhalten, zu welchem Zwecke man eine am Steuerhebel befindliche, verschiebbare Klinke in die gewüuschte Zahnlücke einspringen lässt. Bei der Mittelstellung der Kulisse steht die Maschine überhaupt still, weil sodann auf keiner der beiden Cylinderseiten infolge der Ueber-dcckungen des Schiebers Dampfeinströmung stattfindet. Je weiter nun die Kulisse aus der Mittellage gehoben oder gesenkt wird, desto grösser ist die Füllung der Maschine, oder umgekehrt desto geringer die Expansion (s. d. unter Dampfmaschinen, Bd. 3, S. 181 ff.). Beim Anfahren eines Eisenbahnzuges, wo die meiste Arbeit zu leisten ist, oder bei Steigungen wird daher die Kulisse am weitesten ausgelegt, während sonst mit geringerer Füllung, also auch geringerem Dampfverbrauch, weil erhöhter Expansion, gefahren werden kann.

Zu den Kulissensteuerungen, welche ebenfalls mit zwei Exzentern arbeiten, gehören diejenigen von Gooch, Allan-Trick u. a. [2], während die Steuerungen von Pius Fink [3], Heusinger v. Waldegg [2], Joy 4], Klug [5], Belpaire und Walchaërt nur ein Exzenter besitzen.

Bei der Goochschen Kulisse, welche fest aufgehangen und nach entgegengesetzter Hich-tuug wie die Stephensonsche Kulisse gekrümmt ist, wird die Schieberschubstange gehoben und gesenkt. Bei der Allan-Trickschen Steuerung ist ein doppelarmiger Hebel vorhanden, an dessen kürzerem Arm die (gerade) Kulisse, am längeren Arm die Schieberschubstange aufgehangen ist, so dass bei einer Verstellung des Hebels gleichzeitig die Kulisse gesenkt und die Schieberschubstange gehoben wird und umgekehrt, beide sich also gegen einander bewegen, mithin für gleiche Relativbewegung beider gegen einander ein geringerer Winkelausschlag erforderlich ist. Ueber die Theorie findet sich Ausführliches in [1] und [2].

Litteratur: [1] „Ueber die Gegendampfwirkung bei Maschinen mit Umsteuerung“ in Zeuner, Schiebersteuerungen, 4. Auf!., Leipzig 1874, Anhang, S. 163. — [2] Blaha, Die Dampfmaschinensteuerungen, 4. Aufl., Berlin 1895. — [3] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ingen. 1894,

S. 769. — [4] Ebd. 1886, S. 1052; 1887, S. 254, 588; 1888, S. 989. — [5] Ebd. 1885, S. 949.

Ferner: Anchincloss-Müller, Die praktische Anwendung der Schieb-u. Kulissensteuerungen, Berlin 1886. — Inhalt der Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ingen. 1883—1893, Art. Steuerungen.

v. Ihering.

Kultivator, Kollektivbegriff für mehrscharige Bodenbearbeitungsgeräte, mit welchen der Boden auf geringere oder grössere Tiefe durchwühlt und gelockert wird. Einzelne Formen sind der Exstirpator und der Grubber (s. d.).

Strebei.

Kultur, im allgemeinen die Pflege einer Idee oder einer Sache zum Zweck der Vervollkommnung derselben. Im einzelnen werden in der Forst-und Landwirtschaft die zusammenhängenden Neuanpflanzungen von Bäumen und anderen Gewächsen Kulturen genannt. Weiter bezeichnet man mit dem Worte Kulturanlagen die Verbesserungen des landwirtschaftlich benützten Bodens durch Rodungen, Planirungen, Ent- und Bewässerungen. Bezüglich der letztgenannten Bedeutung des Wortes s. Landeskultur.

Lubberger.

Kulturarten des Bodens (topographische), d. h. die verschiedenen Arten der Bodenbedeckung und Bodenbenutzung werden bei topographischen Aufnahmen (s. d.) und Katastervermessungen (s. d.) ermittelt und in den Karten durch besondere Zeichen (Signaturen) dargestellt.

Die hauptsächlichsten dabei in Betracht kommenden „Kulturarten“ sind: Ackerland, Gärten (Haus-, Feld-, Weingärten, Rebland, Park), Wiesen, Weiden (Viehweiden, Gutung), Holzung und Wald (Nadel-, Laub-, Schälwald, Gebüsch, Gestrüpp), Heide, nasser Boden (Bruch, Sumpf, Moor), Wasser (Teich, See, Meer, Fluss, Bach), Felsen, Sand, Düne, Lehm-, Mergel-, Kies-, Sandgruben, Steinbrüche etc. Bei den Katastervermessungen werden innerhalb der steuerpflichtigen Grundstücke unterschieden: Ackerland, Gärten, Wiesen, AVeiden, Holzungen, Wasserstücke, Oedland und daneben noch als keinen selbständigen Reinertrag aus der Bodenbenutzung bietend: Unland, ertraglose öffentliche Grundstücke (öffentliche Anlagen, Wege, Eisenbahnen, Kanäle, Bäche), sowie die zu den Gebäuden gehörigen Flächen, welche als „Hofräume“ bezeichnet werden.    Reinhertz.

Kulturtechnik, s. Landeskultur.

Kumarin, eine durch ihren Wohlgeruch ausgezeichnete organische Substanz, welche als inneres Anhydrid der o-Oxyzimmtsäure aufzufassen ist und die Kon-

stitution

— CO

! besitzt. Es findet sich in vielen Pflanzen, vornehmlich

x O

Es kristallisirt in farblosen, Ueber seine chemischen Be-

im Waldmeister, in den Tonkabohnen und im Steinklee. Künstlich entsteht es nach verschiedenen Methoden, so namentlich durch Erhitzen von Salicylaldehyd mit Natriumacetat und Essigsäureanhydrid, kleinen Prismen, welche bei 67° schmelzen.

Ziehungen vergl. [1]. Das Kumarin ist das aromatische Prinzip des Maitranks und wird daher in der Parfümerie zur Darstellung von Waldmeisteressenz verwertet.

Litteratur: [1] Beilstein, Handbuch der org. Chemie, Hamburg und Leipzig, 2. Aufl. 1888,

Bd. 2, S. 1054.

W. Kerp.

Das aus den Tonkabohnen, den Früchten des in den Tropenländern wachsenden Tonkabaumes gewonnene Kumarin wird bei der Fabrikation der Kunstbutter zuweilen verwendet, um dieser das Aroma der Naturbutter zu geben.

Weitz.

Die zerkleinerten Tonkabohnen werden mit starkem Alkohol ausgezogen, wobei das Kumarin, aber auch Fett und eine geringe Menge Farbstoff in Lösung gehen. Von dieser Lösung wird der Alkohol abdestillirt und der Rückstand mit Wasser gekocht und fütrirt, wobei nur die Lösung des reinen Kumarins durch den Filter geht. Aus dieser Lösung scheidet sich beim Abkühlen das Kumarin in weissen Kristallnadeln, welche in heissem Wasser leicht, in kaltem sehr schwer löslich sind, aus. Diese Kristallnadeln werden, um der Kunstbutter jenes Aroma zu geben, in Alkohol unter vorsichtigem Zusatz in AVasser gelöst und der Butter hinzugesetzt. Zu demselben Zweck wird aber auch ein blosser Alkohol unter Auszug der Tonkabohnen direkt verwendet.

Kummersche Fläche, s. Fläch en théorie, Bd. 4, S. 302. Kummerscher Verschluss, s. Stauanlagen.

Kump, in der Tuchfabrikation (s. d.) die Höhlung des Walktroges einer

sogen. Hammerwalke, in welcher Höhlung sich das zu befindet.

walkende Stück Tuch

Maxim. Kraft.

Arndt.

Kundenmühle (Lohnmühle), Gegenteil: Handelsmühle (s. d.). Erstgenannte kauft kein Getreide auf eigene Rechnung und vertreibt kein Mehl als Handelsware, sondern beschränkt sich darauf, das ihr von den Besitzern (Bauern) zugefahrene Getreide gegen eine entsprechende Vergütung in Geld oder Getreide zu vermahlen.

Kunst, s. Kraftübertragung beim Bergbau.

Kunstakademie, auch Kunstschule, staatliche Anstalt, in welcher die angehenden Künstler in den Fächern ihres Berufes unterrichtet werden. Die gewöhnliche Einteilung besteht in 1. Elementarklassen für freies Handzeichnen. 2. Vorbereitungsklassen für Zeichnen nach der Antike nach Akt, nach Gewandungen, für Lehre der Perspektive, der Anatomie u. s. f. 3. Fachklassen für Maler, Bildhauer, Architekten, Kupferstecher u. s. f.

Das Gebäude für eine solche Anstalt umfasse etwa

A.    Im Erdgeschosse : Neben dem Haupteingange Ausstellungsräume, Wohnung des Dieners, Packräume und die Werkstätten für Bildhauer.

B.    In den Obergeschossen : Bäume für Zeichenunterricht und Ateliers für die Maler, Kupferstecher u. s. f. Für die Beleuchtung ist unbedingt Nordlicht als das gleichmässigste und ruhigste zu beschaffen ; auch ist Sorge zu tragen, alles grelle Reflexlicht von Gebäuden, Plätzen u. s. w. fernzuhalten. Eine gleichmässige Beleuchtung von Oben verlangt der Aktsaal ; hohes Seitenlicht : die Arbeitsräume der Maler und Bildhauer ; niederes Seitenlicht : die Zeichensäle für Unterricht, für Architekten und Kupferstecher, s. Aktsaal, Atelier, Modellir-saal, Zeichensaal.

Weinbrenner.

Die Höhe der Atelierräume sei bedeutend. Die Aussenarchitektur sei edel und von leichten Verhältnissen, und für Ausschmückung durch Statuen, Reliefs und Malerei geeigneter Baum vorhanden.

Kunstblumen, aus biegsamen Rohstoffen, meist aus Papier, Gewebe, Leder hergestellte Blumen und Gewächse imitirende Produkte, die heutigentags gewerbsmässig und in Hausindustrien in grossen Mengen erzeugt werden; s. Papierblumen.

Kunstbutter oder Margarine, wie die gesetzlich vorgeschriebene Bezeichnung für dieselbe lautet, auch Oleo-Margarine und Sparbutter genannt, gehört zu den wichtigsten der für die Ernährung bestimmten Fette. Sie verdankt ihre Entstehung dem Missverhältnis zwischen Produktion und Konsumtion der natürlichen Butter, welch letztere an manchen Orten nicht nur für die ärmeren, sondern auch für die mittleren Bevölkerungsklassen kaum mehr erschwinglich war. Im Jahre 1869 gelang es dem französischen Chemiker Mège-Mouriès, ein Buttersurrogat zu finden, und es bildete sich auch in Frankreich sofort eine Gesellschaft zur Ausnützung seines Yerfahrens, welche aber infolge des deutsch-französischen Krieges den Betrieb einstellte und ihn erst 1875 wieder aufnahm. Die Mège-Mourièssche Methode verbreitete sich sehr schnell über andere Länder, und auch heute noch arbeitet man, abgesehen von einigen Verbesserungen, im wesentlichen noch nach derselben.

Das Nierenfett des Rindes liefert das Rohmaterial zur Kunstbutter, ist aber nur in ganz frischem Zustande, also gleich nach dem Schlachten des Rindes, zu verwenden. Dieses Fett wird durch sehr intensives Waschen von Schleimteilen, Blut u. dergl. gereinigt, mittelst Maschinen in kleine Stücke zerschnitten und die Gewebteile derselben vollständig zerrissen, so dass der Talg nicht mehr von diesen geschützt, sondern für die späteren Prozesse vollkommen freigelegt ist. Der so zerrissene Talg stellt eine vollkommen breiige Masse dar, von welcher, auf 45⁰ 0. erwärmt, nur das Fett schmilzt, so dass die auf dem Fett schwimmenden Gewebeteile leicht abgeschöpft werden können. Das von den Gewebeteilen befreite Fett besteht aus verschiedenen Fettarten, von denen Stearin, Palmitin, Olein und Margarin zu nennen sind und von welchen sich nur die beiden letzten Fettarten zur Verarbeitung auf Kunstbutter eignen, während die beiden ersteren zur Kerzenfabrikation verwendet und daher von Olein und Margarin getrennt werden. Die Trennung dieser Fettarten wird durch ihre verschiedenen Schmelzpunkte sehr leicht ermöglicht, da, auf Ą 25⁰ C. abgekühlt, das Palmitin und das Stearin bereits erstarren, wälirend Olein und Margarin bei dieser Temperatur noch flüssig sind und von den erstarrten

Fettarten abgegossen werden können. Die in letztere noch eingeschlossenen flüssigen Mengen von Olein und Margarin werden Bl durch Auspressen gewonnen.

pi    Das auf diese AVeise rein dargestellte Gemenge von Olein

HP

HJ und Margarin wird durch gegenströmendes Wasser gut ausgell I waschen und mit einem Zusatz bis zu 50 °/₀ Milch durch Kneten Bi weiter zu Butter verarbeitet, welche dann gesalzen wird.

Bei der Herstellung der sogen. Marinebutter ist das Ver-\ fahren insofern ein anderes, als dieser vor dem Verbuttern kein / Zusatz von Milch gegeben wird. Da nun die stickstoffhaltigen Substanzen der Milch in erster Linie die Haltbarkeit der Butter beeinträchtigen, so ist die Marinebutter weit haltbarer als die natürliche und die mit Milch verbutterten Kunstbutterarten und hierdurch besonders für den Konsum auf Seereisen geeignet.

Das Buttern geschieht in grossen Tonnen, welche durch Maschinen-\'füll    kraft um eine ihrer Axen geschleudert werden, wie solche auch bei der

Herstellung der natürlichen Butter im Gebrauch sind. Nach dem Verbuttern wird die halbweiche Masse in kaltes Wasser von 8—10° C. gegossen, wo sie erstarrt und nun die Konsistenz der Butter des Handels hat.

Die unter Milchzusatz hergestellte Kunstbutter schliesst aber noch manchmal recht beträchtliche Mengen von Buttermilch ein, welche ihre Haltbarkeit in hohem Masse beein-tracntigt und daher entfernt werden muss. Es ist der Gehalt der Buttermilch an Milchsäure, Milchzucker und Kase'in, welcher das sogen. Ranzigwerden der Butter in die AVege leitet. Das Auswaschen der Buttermilch geschieht mittelst eines A\Taschapparates, wie ihn nebenstehende

Figur zeigt. Die Butter wird iu den unten mit einem Schlitz C versehenen Kasten A gebracht und mittelst eines genau in den Kasten passenden Deckels durch einen Druck auf den Stempel B in Gestalt eines breiten, dünneu Bandes aus dem Schlitz C herausgepresst. Dieses Band wird von den beiden sich in der Richtung der Pfeile gegen einander bewegenden Walzen D aufgenommen, noch dünner gepresst und auf der schräggestellten Fläche È nach dem Kasten H geleitet. Auf der Fläche È wird das dünne Butterband von zahlreichen Wasserstrahlen getroffen, welche aus dem mit Siebverschluss versehenen Rohre G unter starkem Druck ausströmen und die Butter auf diese Weise gründlich auswaschen. Hierauf wird das Wasser aus dem Kasten JI abgelassen und die Butter nach tüchtigem Durchkneten in die klossartige Form gebracht, in welcher sie in den Handel kommt [1],

Butterine ist eine in grossen Mengen, besonders in Amerika, dargestellte Kunstbutter, welche der Hauptsache nach gleichfalls nach dem Mège-Mourièsschen Verfahren dargestellt wird und sich nur in einzelnen Manipulationen von diesem Verfahren unterscheidet.

Eine wie vorstehend beschrieben dargestellte Kunstbutter ist ein durchaus empfehlenswertes Nahrungsmittel unter der selbstverständlichen Voraussetzung, dass es als Kunstbutter und nicht etwa als Naturbutter zu dem höheren Preise der letzteren verkauft wird. Bei der Strenge des sogen. Margarinebuttergesetzes mag das wohl recht selten der Fall sein; leider aber wird die Kunstbutter in ausserordentlich zahlreichen Fällen der Naturbutter — manchmal in recht hohem Prozentsatz — hinzugesetzt und letztere dann als reine Naturbutter verkauft. Diese Fälschungen haben um so mehr überhand genommen, als es bisher an einer absolut sicheren Methode fehlte, dieselben nachweisen zu können, bis es in allerneuester Zeit Brülle, dem Direktor des „Institut agronomique“ in Paris gelang, eine Methode aufzustellen, nach welcher jeder Zusatz fremder Fette zur Naturbutter sofort und sicher erkannt werden kann.

Das Brulléscke Verfahren besteht, je nachdem es sich um Prüfung auf Samenöle oder tierische Fette handelt, in folgendem: Bei der Prüfung auf Samenöle erhitzt man 12 cbcm Butterfett in einem Reagensglase mit 5 cbcm 2,5prozentiger Silbernitratlösung, wodurch alle Samenöle, mit Ausnahme des Olivenöls, eine charakteristische Farbenänderung geben. Das Olivenöl erkennt man mit Hilfe des Mikroskops an den nach dem Erkalten erhaltenen Kristallen. Bei der Prüfung auf tierische Fette erhitzt man 5 cbcm des geschmolzenen und filtrirten Butterfettes in einer flachen Schale von 7 cm Durchmesser im Oelbade auf 148 ° C. und gibt, wenn die Temperatur 130° C. erreicht hat, eine Fingerspitze gepulverten Bimsteins, ferner acht Tropfen rauchender Salpetersäure hinzu und erhitzt nach dem Mischen noch etwa 12 Minuten, worauf man das Gemisch auf 21° C. erkalten lässt. Nachdem das so behandelte Gemisch etwa eine Stunde gestanden hat, wird es mittelst Oleogrammeters geprüft. Der Oleogrammeter besteht aus einer vertikalen Stange, welche in einem an einem Stativ befestigten Ringe gleitet und am oberen Ende einen grossen Teller trägt, auf welchen Gewichte gesetzt werden können. Zur Prüfung wird das untere Ende der Stange auf die erkaltete Fettmasse gesetzt, auf welcher es unbelastet, ohne einzusinken, stehen wird. Nun werden so lange Gewichte auf den Teller gelegt, bis die Stange schnell in das Fett einsinkt, und die Höhe der Belastung, die hierzu notwendig ist, zeigt nicht nur eine etwaige Verfälschung der Naturbutter mit Margarine, sondern auch den Grad der Verfälschung ziemlich genau an. Es bedarf einer Belastung von 250 g, damit die Stange in reine Butter eindringt, und von 5000 g, dass das bei unvermischter Kunstbutter geschieht. Die zwischen 250 und 5000 liegenden Zahlen lassen auf das Mengenverhältnis der Vermischung schliessen; so bezeichnen z. B. 900—1000 g eine Vermischung der Naturbutter mit 10 °/o Margarine.

das sich bereits bewährt haben soll, veröffentlicht neuerdings

Diese Angaben werden unsicher, wenn die Margarine mit Samenölen vermischt ist; durch Anwendung von Silbernitrat aber wird diese Schwierigkeit beseitigt [2]. Ein anderes Verfahren, Kunstbutter von Naturbutter zu unterscheiden C. Bischoff, Berlin.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es weder erheblichen Zeitaufwand noch besondere Vorkenntnisse erfordert. Beim Schmelzen von reiner Naturbutter sondert sich das in jeder Butter enthaltene Wasser und auch der Käsestoff, welcher bei dem scharfen Schlagen des Butterfettes gewissermassen koagulirt wurde, schnell als Bodensatz ab. Ueber diesem Bodensatz von AVasser und Käsestoff erscheint schon beim Beginn des Schmelzens, spätestens aber wenn der Schmelzprozess einer kleinen Menge (20—25 g) vollendet ist, das reine Butterfett klar und durchsichtig, welches bei normaler Wärme ungefähr die Durchsichtigkeit des Olivenöls besitzt. Die Margarine hingegen schmilzt bei diesem Versuch vollkommen trübe und das Fett über dem Bodensatz von AVasser und Käsestoff liegt unterhalb einer trüben und undurchsichtigen Fettschicht, welche das Aussehen von bei niedriger Temperatur erstarrtem Olivenöl hat. Die Mischbutter endlich, d. h. Naturbutter, welcher Margarine hinzugesetzt ist, zeigt ein Verhalten, welches nicht wesentlich von demjenigen der Margarine selbst verschieden ist. — Der Zusatz von Erdnussöl zu Butter kann leicht bei Behandlung mit Schwefelsäure dadurch erkannt werden, dass reine Butter nur strohgelb, mit Erdnussöl versetzte tiefbraun wird.

Litteratur: [1] Weitz, Ernährung im „Buch der Erfindung“, 1893. — [2] Fühlings Landwirtschaftliche Zeitung, Heft 21, Leipzig ^1893.    _    Weit».

Maxim. Kraft.

Kunstflruckpapier, zu den Kreidepapiersorten zählendes, namentlich für den Illustrationsdruck verwendetes, mit entsprechend zusammengesetztem Anstrich versehenes Papier (s. Papiersorten).

eines an seinem

Kunstflug, nach Lilienthal, willkürliches Fliegen eines Menschen mittelst Körper befestigten Flugapparates [1]. Nach den bisherigen Erfahrungen in der Flugtechnik hat es den Anschein, als ob der Kunstflug früher zu praktischen Ergebnissen führen wird als der Bau von Flugmaschinen. Lilienthal ist es mit seinem Flugapparat (Preis 500 Ji) gelungen, von den Kinower Bergen herab Strecken bis zu 200 m zu durchfliegen, und er hoffte, durch Flügelschläge mittelst eines mitgenommenen Kohlensäuremotors jene Flugstrecke bedeutend zu verlängern [2], [3]; inzwischen ist er aber gestorben.

Litteratur: Moedebeck, Taschenb. f. Flugtechniker u. Luftschiffer, Kap. 8, Berlin 1585. — [2] Lilienthal, Her Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst, Berlin 1889. — [3] Zeitschr. für Luft Schiffahrt und Physik der Atmosphäre, Berlin 1889—1894.    Moedebeck.

Klinstgestälige, die in Schächten hängenden, auf und ab bewegten Gestänge (s. d. Bd. 4, S. 618) für Wasserhaltung oder Fahrkünste.

Kunstgewerbe. — Im allgemeinen gehört zum Kunstgewerbe alles, bei dessen Herstellung eine gewisse künstlerische Thätigkeit sich entfaltet; wie weit diese Thätigkeit gehen muss, das lässt sich nicht bestimmen, und es bleibt der persönlichen Auffassung ein weiter Spielraum. Es verhält sich ähnlich wie mit den Begriffen Handwerk und Fabrik, die ohne grosse Willkürlichkeit nicht in feste Rahmen gefasst werden können. Die erste Eigenschaft, die jeder kunstgewerbliche Gegenstand haben muss, ist die, dass er technisch vollkommen und vollendet sei ; erst auf der technischen Solidität baut sich die künstlerische Ausgestaltung auf. Ein Widerspruch in diesen beiden Eigenschaften wirkt ab-stossend und macht den Gegenstand wertlos. Auch die übrigen Forderungen, welche die praktische Aesthetik an gewerbliche Produkte stellt, müssen gerade bei kunstgewerblichen besonders hoch gestellt werden: es muss die äussere Form dem Material, der Technik und dem Gebrauchszweck vollständig entsprechen. Das Holz kann nicht wie Metall, Glas und Thon können nicht wie Bronze und Eisen ausgebildet werden; die Ornamente müssen Sinn und Verständnis haben: die Bänder, Schnüre, Wülste etc. müssen da angebracht werden, wo zwei Teile der Idee nach sich verbinden, Konfliktssymbole da, wo bestimmte Tendenzen aufsteigender und aufliegender Art sich begegnen, hängende, aufsteigende, abfallende oder alternirende Motive müssen bloss dazu dienen, die innerlich vorhandene Tendenz der Objektsteile auch äusserlich zu markiren. Recht charakteristisch tritt dieser Formenkanon an den antiken Vasen und den griechischen Bauwerken auf [1], [2], und eine gründliche Kenntnis derselben ist für jeden Kunstgewerbetreibenden notwendig, wenn er sich vor geschmacklosen Verirrungen bewahren soll. Eine Einteilung der kunstgewerblichen Objekte kann von verschiedenen Gesichtspunkten aus erfolgen. Man kann von einem Kunstgewerbe des Orients und des Abendlandes reden, von einem Kunstgewerbe der verschiedenen Jahrhunderte, der verschiedenen Kulturvölker, von einem Kunstgewerbe nach den zu bearbeitenden Stoffen, also von einem Kunstgewerbe in Eisen, Leder, Thon etc. Wir wollen nur letztere Einteilung wählen und die einzelnen kunstgewerblichen Produkte nach dem Material ordnen.

Die Textilarbeiten teilen sich nach der Art ihrer Herstellung in Flechtarbeiten, Gewebe, Stickereien, Spitzen und Näharbeiten ; nach der Art des dabei verwendeten Materials in Seiden-, Baumwollen-, Wolle-, Jutestoffe etc., nach der Art ihrer Verwendung in Teppiche, Ausstattungs- und Bekleidungsstoffe.

Unter den Flechtarbeiten nehmen die Posamente den ersten Platz ein. Wir haben hier nur jene Posamente im Auge, die als Abschluss von Dekorations- oder Bekleidungsstoffen dienen und in Quasten, Franzen, Gitterungen und Knüpfungen bestehen und lassen die mehr gewebten Litzen und Bänder für Livreezwecke weg. Der Name Posamente ist von passamano allgeleitet, welches eine Art Treppengeländer bezeichnet. Die Franzosen machten daraus passementerie, die Deutschen Posamenterie. Die Posamenterie hat sich erst in den letzten Jahrzehnten wieder zu einem kunstgewerblichen Zweige ausgebildet, nachdem die früheren schönen, längst vergessenen Arbeiten in den Museen und Sammlungen die Aufmerksamkeit der Fachleute wachriefen und eine etwas feinere Wohnungsausstattung das Bedürfnis erregte. Wichtiger

als die Posamente sind die Produkte der Weberei und der damit verwandten Techniken. In erster Linie müssen wir die Teppiche erwähnen, die aber bezüglich ihrer Herstellung in vier ganz verschiedene Kategorien fallen: in geknüpfte, gewirkte, gewebte und gefilzte Arbeiten. Der Knüpfteppich ist wohl der ursprünglichste von allen. Die Herstellung erfolgt zumeist von Frauen und Kindern. Wir treffen den Knüpfteppich im ganzen Bereiche des Islam und als gesuchten Importartikel im ganzen Abendland. Bei der Fertigung des Knüpfteppichs wird in primitivste Weise eine Kette an zwei Balken vertikal befestigt und je nach Wahl und Muster werden an diese Kettenfäden einzelne kurze Wollfäden angeknüpft und darüber zur Verbindung des Ganzen kräftige Schlussfäden angezogen und angeschlagen. Der Knüpfteppich besteht aus Wolle und man liât es in der Hand, durch nochmaliges Ueberscheren die geknüpften Wollenfäden kürzer oder länger, also den Teppich dünner oder dicker zu gestalten. Geber die Geschichte der Knüpfteppiche haben vor allem die bahnbrechenden Arbeiten Riegls und das Prachtwerk über orientalische Teppiche, welches das k. k. österreichische Handelsmuseum herausgab, ganz neues Licht verbreitet. Besondere Arten dieser Teppiche, die auch im Abendlande — Wassersdorf in Böhmen, Schmiedeberg in Schlesien etc. — hergestellt werden, haben eigene Kamen : so z. B. die Gebetsteppiche mit einem in eine Spitze auslaufenden Mittelfeld, worauf der Moslemin sich setzt, wenn er sein vom Koran gebotenes Gebet verrichtet. Die Kameltaschen, in denen der Reisende seinen nötigen Proviant mitnahm, fanden bei Tapezirern willige Aufnahme zu Ueberziigen für Sofas und werden zu diesem Zwecke neu angefertigt, die Smyrna-, Mekka- und andere Teppiche haben ihren Namen von den Häfen, von denen aus sie ins Abendland exportirt werden.

Die zweite Klasse der Teppiche bilden die gewirkten Teppiche: in die vertikal gespannte Kette wird mit einer langen Nadel ein Muster mit Schussfäden eingewirkt und nur durch einige Fäden bleiben diese gemusterten Teile mit dem Grund verbunden. Ein solcher gewirkter Teppich zeigt die einzelnen Ornamente, Farben und Abteilungen wie mit kleinen Löchern konturirt und erlaubt selbstverständlich eine viel feinere und freiere Ausführung als der geknüpfte. Im Orient scheint seine Aufnahme in uralter Zeit durch die gewirkten Kleiderstoffe bedingt gewesen zu sein. Der orientalische Wirkteppich ist geschichtlich und technisch der Vorläufer unserer sogen. Gobelinteppiche (ar azzi etc.). Seiner ganzen Bedeutung nach ist er darauf angewiesen, L als Wandverkleidung zu dienen, und nur die gewöhnlicheren Arten dienen als Diwandecken u, dergl.

Der gewebte Teppich ist ein abendländisches Produkt.

wolle, Seide, Jute und anderen neueren Materialien unterscheidet Fig. 1. Antike Kostümfigur, zu-man nach der Art, wie die Schussfäden zu den Kettenfäden sich ^    ïi d o ii Si i u iac s i tz. c^v oiï

zeigen, und man spricht von einer Leinwand-, Köper- und Atlas- 1SC 1111 bindung, die sich natürlich wieder in Varianten teilen.

Von den Wollgeweben. haben wir die ältesten Reste. Man fand in Aegypten einen Kirchhof mit alten Gewandresten, die etwa bis ins sechste Jahrhundert nach Christus reichen in den herrlichen Purpurfarben der Alten, rot, violett, braun, gelb, schwarz, grün etc.; die sämtlichen Stoffe sind jedoch nicht gewebt, die Verzierungen sind nicht gestickt, sondern mit der Nadel eingewirkt. Auf diese Weise erklären sich die Ausdrücke alter Schriftsteller aeu pictus als Werknadelarbeit, und da die kunstvolle Wirkerei, wie sie uns hier entgegentritt, auf eine mehrhundertjährige Tradition sich gründen muss, so ist es auch wahrscheinlich, dass die Bilder auf den Kleidern, gegen welche die alten Kirchenväter eifern, ungewirkt waren, dass die Gewandsäume, welche wir auf den Kleidern der Griechinnen auf Vasenbildern sahen, eingewirkte Verzierungen sind, dass endlich die Frauen des heroischen Altertums, Penelope, Helena etc., ihre Gewänder mit kunstvollem Schmucke zu durchwirken verstanden. Ja, ein sogar ganz moderner Zug begegnet uns in diesen alten Stoffen : wir sehen aus ihnen deutlich, dass einzelne Teile für sich gewirkt und auf den gewebten Grund aufgenäht wurden, wie heute noch Stickereien etc. in Läden gekauft und von weniger kunstgeübten Händen zur Verzierung praktischer Haushaltungsgegenstände verwendet werden. Im Mittelalter kam die Wirkerei vom Orient ins Abendland durch Vermittlung der Moslemin; wenigstens begegnen wir im frühen Mittelalter in Frankreich einer besondern unter dem Namen tapissiers saracinois auffallenden Handwerksgenossenschaft, in der wir die historischen Vorläufer der Gobelinkünstler sehen.

Die Gewebe aus Flachs und Planf zeichnen sich durch ihre Festigkeit und Reinheit aus und sind deshalb für Leib- und Tafelwäsche bevorzugt. In der Regel sind die früheren derartigen Gewebe ohne jede Musterung; wrenn eine solche notwendig schien, wurde sie mittelst Stickerei in waschecht gefärbtem Garn —- rot, blau, braun — angebracht. Für Vorhänge, Bettgardinen etc. diente vielfach ein blau und weiss gemustertes Gewebe, das mitunter volle

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. Y.

Ob derselbe plüsch- und sammtartig oder glatt gewoben wird, immer erscheint er als der eigentliche Bodenteppich für unsere Verhältnisse. In diesem Jahrhundert hat sich auch der Jacquard-webstulil der gemusterten Weberteppiche angenommen und auf diese Weise sie sehr verbilligt, ohne dass ihre Güte eine Einbusse erlitten hätte. Der Filzteppich, wie er namentlich in Ostasien sehr verbreitet ist, ist der orientalische Gebrauchs- und Fussteppich. Die Gewebe werden auf dem Webstuhl hergestellt; die darauf gefertigten Stoffe in Leinwand, Wolle, Baum-

Dr. Erik.

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Städteansichten, Figuren

und anderes brachte. Der Haupt erzeugungsort dieser Art Stoffe scheint

am

Rhein, in der Nähe von Köln, gewesen zu sein.

Mit der Einführung der Jacquardwebstulils in die Textilindustrie wird auch die Bildweberei in die Leinenfabrikation eingeführt.

Die Baumwollenindustrie kommt nur insofern in Betracht, als sie das Material liefert für den Kattundruck. Beiläufig sei bemerkt, dass, wie die Baumwolle, selbst ein orientalisches Produkt, zunächst aus Indien kam, auch der Zeugdruck im Orient auf ein viel höheres Alter als bei uns sich zurückführen lässt.

dann

Die interessanteste unter allen Textilindustrien ist unstreitig die der Seide; die Chinesen waren hierin die ersten. Von China kam die Seide nach Japan, Persien, Indien durch die Araber nach Aegypten, Nordafrika und Spanien. Durch Köuig Rogers Kriegszug

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nach Griechenland und durch die Eroberung des nach der Fülle der Maulbeerbäume in Morea umgenannten Peloponneses kam die Seidenindustrie nach Sizilien, von da nach Italien, Frankreich, Deutschland etc. Die ältesten Seidengewebe zeigen alle, wie heute noch die ostasiatischen , eine Musterung mit Tier- und Pflanzenfiguren. In den Inventarien alter Kirchenschätze wer-

Fig. 3. Italien. Sammtstoff (Renaissance).

Fig. 2. Sarazcn. broschirter Seidenstoff.

lischen Bildersprache klar.

Die Musterung vollzog sich ebensowohl auf geköperten, wie auf glatten und sammtenen Geweben. Die Sammtgewebe haben ein mehr oder weniger hohes Vlies, durch Aufschneiden der Schossnippen entstanden, können dann stellenweise niedriger geschoren oder mit einem eingepressten Muster versehen werden (ziselirtcr Sammt) oder werden mit Gold- oder Silberfäden durchwirkt (broschirte Gewebe). Diese Gold- oder Silberfäden werden heutzutage in Ostasien durch Goldpapierfäden und wurden früher durch cyprisches Gold — vergoldete und zu Fäden geschnittene Tiermembrane — ersetzt. Ein Versuch, diese cyprischen Goldfäden wieder einzuführen, ist leider gescheitert.

Die geköperten, mit Gold und Silber durchwirkten Gewebe heissen Brokatgewebe. Eigentümlich ist ihnen, wie den Sammtgeweben, das grosse Muster und namentlich das sogenannte Granatapfelmuster in allen Formen und Variationen. Das steife Verhalten dieser Stoffe und der daraus gefertigten Gewänder bedingte einen knitterigen, eckigen Faltenwurf, wie er uns in den Figuren und Bildern der Künstler des Mittelalters fast ausnahmslos begegnet. Erst in der Renaissance, als die Tracht kleidsamer, mehr dem Körper angemessen erschien, wandte man sich von den grossen Mustern ab und bevorzugte kleine Streublumen, die namentlich an Sammtgeweben sehr vorteilhaft wirken.

Der Entwicklungsgang der Ornamentik der Seidengewebe ist kurz folgender: Unter Frankreichs Führung kamen die Spitzenmuster auf, daun die grossen Blumen, unter Ludwig XV. und Ludwig XVI. die kleinen Blumen, dann blumige Streifen — nach der Revolution wieder Blumen, bis in die vierziger Jahre dieses Jahrhunderts, zu welcher Zeit man auf kirchlichen Gebieten zuerst zu den mittelalterlichen Stoffen, dann auf weltlichem Gebiete zu allen formschönen Motiven früherer Zeit zurückkehrte. Eine besondere Bevorzugung hat in dieser Zeit auch der schillernde Damast gewonnen, dann die mit Seide dem Schein nach imitirten broschirtenGewebe— Brokatell genannt. Hat die Muster- und Bildweberei der modernen Zeit an den Beispielen der Alten eine neue Blütezeit erlebt, so hat sie auch etwas Eigenes von unvergänglichem AVerte geschaffen, den .Jacquardstuhl 1802, der den Webstuhl mit einer mechanischen Vorrichtung bereicherte, durch die alle die früheren mechanischen Hilfsleistungen von Menschenhänden überflüssig wurden und die Bildweberei jene Verbreitung und jenen Grad der Vollkommenheit erreichen konnte, der ihr heute eigen ist.

waren.

Schliesslich müssen wir noch eines Ausdrucks erwähnen, der so häufig vorkommt, des By ss us. Dieses Gewebe ist nach den analysirten Proben aus Leinen- oder Nesselfasern hergestellt, ist ungemein dünn und zart, von einem herrlichen glänzendem Schimmer und war das Materials dein die durchschimmernden choischen Gewänder der Alten, der sogen, g e wr e b t e

Die Stickerei hat die Aufgabe, Gewebe und Stoffe mit Ornamenten etc. zu versehen, die mittelst der gewöhnlichen Nähnadel angebracht werden. Die Technik der Stickerei ist sehr alt; wir begegnen ihr an den altägyptischen Stoffen und im frühesten Mittelalter. Vorzugsweise in Schlössern und Klöstern von Frauen ausgeübt, wurde die Stickerei eine Hausindustrie, die bei allen Völkern heute noch blüht, bei denen sich eine nationale Tracht erhalten hat. Im Norden Europas, in Norwegen, Schweden und Russland, in der Schweiz, in Spanien, Italien, in den Ländern des südlichen Donaugebietes ist sie hoch entwickelt. Der Technik nach kann man folgende Hauptarten der Stickerei unterscheiden:

1. Stickereien mit aufgenähten Fäden, vorzüglich bei der ostasiatischen Goldstickerei gebräuchlich. 2. Stickereien, welche auf beiden Seiten vollständig gleich aussehen, doppelseitiger Plattstich, vielfach im Orient angewendet, aber auch im Abendlande nicht unbekannt. 3. Stickerei einseitig, mit neben ein

ander gereihten Fäden, der einfache

Plattstich. 4. Stickerei, auf einem Fj&'NK.jjSLp n iJpjŁ trommelartigen Geräte mittelst eines Jjjpp1 einer Häkelnadel ähnlichen Instru-

mentes ausgeführt, die Tambour- l^'s^r<SES^-    ÆB,,S

Stickerei.

welche einzelne nach einem Plane aus-

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5. Applikationsstickerei,

Fig. 4. Italienische Stickerei, geschnittene Gewebestücke auf den Grundstoff anlieftet, sie mit Schnüren konturirt und die allenfalls entstandenen Lücken durch Plattstich ausfüllt.’ 6. Kanevas- oder Straminstickerei, auch Kreuzstich genannt; die kunstloseste aller Techniken. Wird der Kreuzstich nur halb ausgeführt, wie bei ganz feinen Arbeiten, so heisst diese Stichart der kleine Stich — petit point. 7. Weissstickerei mit ausgezogenen oder ausgeschnittenen Fäden und Flächen, gewöhnlich auch schleswigholsteinische Technik genannt. 8. Weissstickerei auf beiden Seiten gleich. 9. Filetstickerei, durch teilweises Ausfällen eines Maschengewebes hergestellt und endlich 10. die Maschinenstickerei. Die einzelnen Sticharten selbst haben im geschäftlichen Leben eine Unmasse eigener Namen wie Holbeinstich, Stielstich, Hexenstich, Gobelinstich etc. Eine besonders schöne und eigene Art der Stickerei findet sich noch auf Stoffen in den Ländern am Mittelmeer und besteht darin, dass anstatt der Ornamente der Grund gestickt wird, die leer gelassenen Stellen aber das Ornament bilden.

In neuester Zeit hat die von Heilmann in St. Gallen erfundene Stickmaschine mit der Handstickerei einen Kampf aufgenommen, der aber nur in Massenartikeln zu Gunsten der ersteren ausfallen kann.

Die Spitzen datiren aus derZeit der Renaissance. Man unterscheidet technisch Nadel-, Klöppel- und Maschinenspitzen. Die Nadelspitzen nahmen ihren Ausgangspunkt von der Stickerei auf Leinen mit ausgezogenen Fäden und eingenähten Mustern. Man fertigte dann Spitzen ganz mit der Nadel, indem man Leinenfäden auf Pergament nach bestimmter Zeichnung anheftete und dann diese Fäden mit Knopflocliseide überstickte, erweiterte, vervielfachte und schliesslich Knöpfchen, Rosen u. dergl. ansetzte. Zahlreiche Künstler machten Vorlagewerke zu diesen Spitzen, namentlich in Italien ; Frankreich und Deutschland folgten nach. In Frankreich wurden die points de France eine gefeierte Spezialität. Statt die Spitzen mit der Nadel herzustellen, verfiel man auf den Gedanken, sie zu flechten — zu klöppeln. Das Muster wird auf Pergament oder Karton gezeichnet, diese Vorlage auf ein wulstartiges Klöppelkissen befestigt und daran werden durch Steckuadeln die Verschlingung- und Knüpfstellen markirt. Die mit Fäden versehenen Klöppel werden von der Klöpplerin um diese Stecknadeln geschlagen und dann ein künstliches Flechtwerk hergestellt. Das Heimatland der Klöppelspitzen ist gleichfalls Italien; von da aus verbreitete sich die Kunst nach Frankreich und England, nach der Schweiz und Deutschland, nach den Niederlanden und dem Norden. Von verschiedenen Städten und Ländern erhielten die Spitzen gewisse Namen, die aber weniger die Technik als vielmehr ein bestimmtes Muster bezeichnen. Eine besondere Spezialität sind die spanischen Seidenspitzen mit Goldfäden durchzogen, die Blonden.

In neuester Zeit hat man auch die Spitzen maschinell auf dem Bobbinetweb stuhl herzustellen verstanden. Diese Maschinenspitzen sind aber nur ein schwacher Ersatz für die Handspitzen, wie sie in Wien, im Erzgebirge und anderswo wieder in voller Feinheit herzustellen versucht werden.

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In engstem Zusammenhänge mit den Spitzen stehen die leonischen Fabrikate Abschiussverzierungen von Kleider- und Gewandstücken. Der Name hängt mit Lyon zusammen, von woher die französischen Reformirten nach Aufhebung des Ediktes von Nantes diese Kunst nach Deutschland brachten. Diese leonischen Gold- und Silberfaden haben gewöhnlich eine Seele aus Kupfer. Diese Spitzen, Zacken und Litzen werden ausschliesslich geklöppelt und zwar in hausindustrieller Uebung. Hauptfabrikationsort ist Mittelfranken in Bayern.

Näharbeiten, dann die Produkte der Strick- und Häkelnadeln, fallen nur in seltenen Fällen in das Gebiet des Kunstgewerbes ; erwähnenswert dürften die sogen. Frivolitäten sein, welche mittelst eines schiffchenartigen Gerätes in Spitzenart zu Ueberzügen und Decken hergestellt werden.

Das Papier ist nach zwei Richtungen hin von grösster Bedeutung: zur Aufnahme von Schrift und als Ersatz für Gewebe. Es hat von der Papyrusstaude in Aegypten den Namen bekommen. Diese heute in Unterägypten ganz ausgerottete und nur im Sudan, ausserdem in Syrakus in Sizilien noch vorkommende Staude ist ein 2—3 m langes Binsengewächs, das in einen fächerartigen Wipfel verläuft; aus dem Stamme wurde das Papier hergestellt. Man

schnitt , das Bastgewebe des Stammes in dünne Streifen, die neben einander und über einander gelegt, mit Wasser befeuchtet und mit hölzernen Hämmern auf fester Unterlage so geschlagen wurden, dass sich die einzelnen Fasern in einander verfilzten. Heutzutage machen die Neuseeländer ihre Matten — tappas — in ganz ähnlicher Weise noch aus dem Baste verschiedener Pflanzen. Neben diesem eigentlichen Papyrus gefertigten Papier entstand frühzeitig eine Leinen-Papierindustrie (s. Papierfabrikation) und zwar zuerst durch chinesische Arbeiter in Samarkand. Eine kunstgewerbliche Bedeutung ersten Banges beanspruchen die Papiertapeten und Buntpapiere.

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Die Papiertapete ist chinesischen Ursprungs und vertritt dort die Stelle unserer ZiiL'jalouBieu an den Flechtwänden und Gitterungen. Um das Jahr 1740 kamen durch eine

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englische Handelsgesell-d schaft solche Tapeten nach Enghmd und fanden bei ider Vorliebe fur Chinese-V" t;)\    iä%reien der damaligen Zeit

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Fig. 5. Alte Tapetenborde, mit 5 Holzmodeln bedruckt.

dann um 1780 in Frank-reich, 1808 in Wien. Die Tapeten mussten bei der Mangelhaftigkeit der damaligen Papierfabrikation aus einzelnen geschöpften Bogen zusammengeklebt

mul mit Holzmodeln gedruckt werden (s. Fig. 5). Zuweilen wurde das Muster mit einer K uptVrplatte vorgedruckt und mit Handmalerei vollendet. Mit der allgemeinen Aufnahme der Papiermaschine entstand, der Kattundruckmaschine nachgebildet, auch die Tapetendruckmaschine (s. Tapetenfäbrikation).

Die B un t papierfab rikati on (s. d.) ist älter als die abendländische Tapetenindustrie. Ihr Hauptsitz in Deutschland ist Aschaffenburg in Bayern.

Schweinsleder und Pergament ausgenommen — lohgares Leder, russische Juchten oder feine orientalische Leder, die von den Ausfuhrstädten die Namen Corduan, Saffian.etc. erhielten. -

Von (len Le de rarbeiten beschäftigen uns zunächst die Ledertapeten und die Bucheinbände. In technischer Beziehung haben wir es mit Lederpressung einschliesslich Vergoldung, Bemalung und Einlage und mit sogen. Lederplastik zu tliun. Das Material zu diesen Arbeiten ist

von

Die Ledertapeten kamen wohl zuerst in Spanien auf und verbreiteten sich über Frankreich, Deutschland und den Norden. Ihrem eigensten Wesen nach sind es Sommertapeten, •lie zuerst in den fürstlichen Schlössern die aus Wolle hergestellten Wintertapeten ablösten und deshalb nur lose an der Wand befestigt wurden. Mit der Verwendung dieser Tapeten für biii'_!erliche Wohnungen hörte diese Befestigungsart auf und die Tapeten wurden auf festen Kahmengestellen dauernd mit der Wand verbunden. Ihre historisch nachgewiesene Ver-wemlung als Sommertapeten gründet sich namentlich auf deren leichte Reinhaltung, ihre Unangreifbarkeit durch Motten u. dergl. und ihren feinen, von der Gerbsäure stammenden Geruch. Die Herstellung dieser Tapeten, meistens aus Pferdeleder, geschah in der Weise, dass mit einem grossem, mit Ornamenten versehenen Druckbrett das Leder in feuchtem und weichem Zustande gepresst, dann getrocknet, mit Blattmetall belegt und bemalt wurde. Wollte man grössere W irkttng erzielen, so griff man zur Lederplastik und behandelte das Leder wie Blecli, trieb rückwärts Erhöhungen heraus, die man dann unterlegte und halb trocknen liess und wie Metall mit Punzen und Hämmern nach Art der Ziselir- und Treibarbeiten behandelte. Die Ledertapeten kamen vom 16. Jahrhundert bis Mitte des 18. Jahrhunderts vor. Das zierliche Knkoko fand an denselben keinen Gefallen. Erst in allerneuester Zeit sind diese Tapeten wieder in bevorzugte Aufnahme gekommen und dienen sowohl für Wanddekorationen wie für Möbel-über/.üge und als Antipendien in Kirchen, wozu sie in früherer Zeit vielfache Anwendung landen. Eine ganz umfassende Verwendung hat das Leder in der Buchbinderei er-lahron. Lange vor Erfindung der Buchdruckerkunst sehen wir die Klostereinbände in derber, massiver Erscheinung, aus Juchten oder Schweinsleder mit messingenen Beschlägen und Sclilicssen. Das Leder ist als schützende Decke des Buches über Holzdeckel gezogen und mit Stempeln, Fileten und Rollen gepresst (s. Buchbinderei). Nachträglich wurde sodann das Leder die verschiedenste Art ornamentirt. Die einfachste Art war die Blindpressung mit heissen Stempeln, Rollen und Eileten, dann kamen diese Pressungen in Gold und Silber vor, endlich wurden einzelne Streifen und Bänder mit Lackfarben bemalt und ausgezeichnet. Der Schnitt wurde vielfach vergoldet, um das Eindringen des Staubes in die Blätter zu verhindern, vielfach auch vor der Vergoldung bemalt und nach derselben mit Punze und Hammer ziselirt. Für den festen Zusammenschluss des Buches dienten entweder kunstvolle Beschläge oder seidene Bänder, die durch die Deckel gezogen wurden.

Die Blütezeit des Bucheinbands war das 16. Jahrhundert. Damals erhielten gewisse Einbände nach der Vorliebe einzelner Bücherfreunde eigene Namen, wie Eranzband, Grolier- und Majolibände und die fürstlichen, klöstei’lichen und Privatbiblio-    --

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theken legten einen Stolz darein, ihre Bücher im vollendeten schönen Gewände zu zeigen.

Auch im Orient begegnen wir der Buchbinderei auf hoher Stufe, und da sind es namentlich die Koraneinbände mit ihrenreichenPressungen, Vergoldungen und Farben, welche unser Erstaunen erregen. Charakteristisch für diese Einbände ist auch der •.<

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unseren

Fig. 6. Gebetbuch mit silbernen Schliessen und ziselirtem Schnitt.

Umstand, dass der hintere Deckel mit einer Klappe versehen ist, die sich beim geschlossenen Zustande des Buches auf den vordem Deckel legt, ähnlich wie das bei früheren Brieftaschen der Fall war. Ein Abweichen von der Manier der alten Buchbinder trat ein, als man den Bücken nicht mehr fest mit dem Buche verband, sondern hohl gestaltete. Das Buch liess sich dadurch leichter aufschlagen, aber seine Solidität litt darunter und dies wurde noch schlimmer, als in unserer Zeit die Plattenpressung aufkam, welche die Deckel unabhängig vom Buche herstellte und in einfacher, aber ebenso leichter Weise mit dem Buche mehr wie zum Scheine verband. Für bessere Arbeiten — Diplome, Adressen oder Luxusbände — geht der Buchbinder heute am liebsten zur Lederplastik über, mit der er am sichersten Erfolge erzielt.

Diese Lederplastik zeigt sich in mannigfacher Art. Die einfachste ist die, dass die Konturen der Ornamente mit einem scharfen Messer Umschnitten und die Grundflächen des Leders mit Hammer und Punze zurückgetrieben werden.

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Fig. 8. Pulyorflasche, italienisch.

Fig. 7. Kästchen mit Ledevplastik.

Man erhält so ein leichtes Flachrelief, das auch durch die verschiedene Farbe von Grund und Ornament wirkt. Eine andere Art besteht darin, dass die Konturen der Ornamente in derber, fester Weise in das Leder vertieft eingepresst und eingeschnitten sind. Diese Art findet namentlich an grösseren Gegenständen, wie Beisekoffern, Anwendung und ist häufig auf spanischen Arbeiten zu sehen. Eine weitere Art endlich besteht darin, dass das Leder vollständig wie Blech behandelt, getrieben und ziselirt wird. Da nun das in Buckeln herausgetriebene Leder leicht wieder zurückgeht, so hat man häufig diese von rückwärts herausgetriebenen hohlen Stellen mit Baumwolle, die man mit Lack getränkt hat, ausgefüllt und dadurch ein Zurückgehen verhindert. Anwendung fand diese Art namentlich für Kästchen, Pulverflaschen, Futterale, Schilde etc. in Deutschland, Frankreich und Italien.

Wie in der Lederplastik ein geschulter künstlerischer Sinn sich geltend macht, so ist das im höhern Grade noch der Fall bei den kleinen Bildner -arbeiten aus Holz, Horn, Elfenbein und anderen ähnlichen Stoffen. Den ersten Platz nehmen die Elfenbein arbeiten ein; ihre Geschichte ist uralt. In der Römerzeit wurde Elfenbein vorzugsweise zu jenen Diptychen verwendet, die wir am besten Notizbuchdeckel nennen könnten, und die Abbildungen der Konsuln in erhabener Arbeit zeigten, während die inneren Flächen, mit Wachs ausgekleidet, zur Aufnahme von Notizen dienten. Die christliche Kirche nahm diese Deckel gleichfalls in Dienst, versah sie mit religiösen Darstellungen und benutzte sie nicht selten als Zierdecken für liturgische Bücher. — Neben diesem Gebrauche fand das Elfenbein Verwendung für kleine Figuren z. B. Schachfiguren, religiöse Darstellungen und namentlich für Luxusgefässe. Letztere Verwendung wrar durch die Meinung gefördert, dass Elfenbein das Gift unschädlich mache, und wir sehen deshalb solche Gefässe vorzüglich in der ersten Zeit der

Nashorn, die

Renaissance an fürstlichen Höfen und in vornehmen Häusern. Das Elfenbein spielte hier die nämliche Rolle wie die seltenen Beinsubstanzen, angeblich vom mit kostbaren Fassungen von Gold und Email versah.

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Seiner Härte und doch verhältnismässig leichten Bearbeitungsfähigkeit halber war das Elfenbein ein gesuchtes Material für die Dreherei, und es wurden daraus nicht bloss einfachere Arbeiten auf der Drehbank hergestellt, sondern man setzte einen besonderen Stolz darein, auf der sogen. Passigdrehbank wahre Kunststücke der Dreherei zu liefern. Berühmt war in dieser Beziehung die Familie Zick in Nürnberg, aus deren Werkstätte die schönen Kunstdreharbeiten, Augen, ineinander gedrehte Kugeln etc., hervorgingen, die in unseren Museen das Interesse der Fachleute erregen und auch mit Erfolg wieder nachgebildet werden.

Eine besondere Berücksichtigung verdient bei Erwähnung der Elfenbeinschnitzereien unser moderner Fächer. Die Geschichte des Fächers geht in das früheste Altertum zurück. Vom Orient kam er zu den Griechen und Römern, und zum zweitenmale später zu den Spaniern, Holländern, Italienern und Franzosen ;

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|j heute ist er in der ganzen Welt verbreitet. Rechnet man doch, dass jährlich tausend Millionen dieses zierlichen Gerätes gefertigt werden. Die Elfenbeinstäbe \M| unserer Fächer wurden in der mannigfaltigsten Weise jl ausgestaltet, und wenn nicht der ganze Fächer aus    IS

dünnen Elfenbeinplatten bestand, so wurden doch    Là

Fig. 10. Passig-drelierei aus der Zickschen Werkstätte.

Fig. 9. Komischer Konsular-dlptychon.

die beiden äussersten Endplatten mit plastischem und malerischem Schmucke reich verziert. In der Æ zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts finden Ä ] wir an den Fächern auch zuweilen kleine Pikan-terien angebracht, wie Vergrösserungsgläser, Spiegel etc. Heutzutage spielt der ostasiatische Fächer in der Handelswelt eine grosse Rolle und man kann den dritten Teil der gesamten Fächerexpedition auf gjńjSa die Fabrikate aus China und Japan berechnen.

Eine der schönsten, interessantesten und zugleich ältesten Industrien ist die des G 1 a 8 e 8. Schon im alten Aegypten waren die Glasmacher bekannt, wie die Abbildungen von Glasbläsern zeigen. Da das Glas kein einfacher Körper, sondern ein künstliches Produkt aus Kieselerde, Kalk und einem Alkali ist, so Et seine Bearbeitung und Herstellung in so alter Zeit rätselhaft und die späteren in historischer Zeit versuchten Erklärungen über die Erfindung des Glases beweisen bloss, dass man von dieser Erfindung nichts Sicheres weiss. Technisch unterscheidet man Kalikalkglas, das böhmische Kristallglas ; Natronkalkglas, das Fensterglas und das Kronglas für optische Zwecke und das Kalibleiglas, besonders lichtbrechend und deshalb auch zur Herstellung künstlicher Edelsteine verwendet. Nach der Art der Verwendung unterscheidet man Hohl- und Tafelglas. Eine besondere Verwendung findet das Glas noch als Email zur Dekoration von Gebrauchs- und Ziergegenständen aus Metall. Auch die Glas-mosaiken verdienen wenigstens Erwähnung (Näheres s. Glas). Die Ver-zierungsarten umfassen Schleifen, Gravuren oder Schneiden, Aetzen, Bemalen,

\ ergolden und Arersilbern. Gewöhnlich zeigt das Glas eine mehr oder weniger liefe grüne Farbe; reines, farbloses Glas kann erst durch Entfärbungsmittel: Braunstein, Salpeter, Arsen etc., so rein hergestellt werden. Zum Färben des

<    1 lases werden Metalloxyde verwendet. Eine eigene Art bilden die Ueberfang-gläser, d. h. Gläser, welche aus zwei oder mehreren von einander in der Farbe abweichenden Glasschichten bestehen. Ursprünglich dürfte das Glas seines

<    »lanzes und seiner Farbe wegen zumeist als Ersatz für Edelsteine gedient haben.

dann durch ös sere Ver-dem festen

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Die erste bedeutende Glasindustrie begegnet uns bei den Römern, und wir sehen dort Geht nur einfache Gefässe, Graburnen, Medizingläser u. dergl. sondern Kunstwerke ersten Hanges, die erst in neuerer Zeit wieder herzustellen mit Erfolg versucht wurde. Dazu gehören dir sogen, diatretischen Gläser und die gravirten Ueberfanggläs er. Erstere sind Miser, welche eine sehr dicke Wand ursprünglich hatten; diese Wand ,wur Mavirung oberflächlich in ein netzartiges Gebilde zerlegt und durch immer tii'lung dieser Gravirung stand schliesslich dieses Netz, nur mit einigen Stäben Glaskörper noch verbunden, als freies Gebilde auf der darunter liegenden Gefässwand. Die

gravirten Ueberfanggläser haben ihr schönstes Beispiel in der sogen. Portlandvase im Britischen Museum in London-, es ist dies eine Vase von blauem Glas mit weisser Glasschicht überfangen und der weisse Ueberzug ist stellenweise so weit weggeschliffen, bez. weggravirt, dass fein modellirte, reliefirte Darstellungen auf blauem Grunde sich zeigen. Erwähnenswert dürften noch die sogen. Goldgläser sein, von denen man mehrere in den Katakomben fand. Ihre Eigentümlichkeit besteht darin, dass auf dem Boden des fertigen Gefässes ein dünnes Goldblättchen befestigt war, in dem man mit der Radirnadel Wörter, Konturen von Figuren etc. auskratzte und das man dann durch wiederholtes Eintauchen in die flüssige Glasmasse mit einem Glasüberzug versah.

In der nachrömischen Zeit wird Alexandrien in Aegypten das Zentrum der Glasfabrikation ; die Araber verbreiten diese Industrie weiter und zu Ausgang des Mittelalters tritt Venedig an die Spitze derselben. Um diese Industrie als Monopol zu erhalten, begünstigte der Rat die Glaskünstler und verbot deren Auswanderung. Die Glasmacher galten als halb adelig, d. h. eine Donna nobile vergab ihrem Range nichts, wenn sie einen Glasmacher heiratete. Andererseits war ein Gesetz, dass ein Glasmacher, der seine Kunst nach auswärts bringen wollte, sofort aufgefordert wurde, zurückzukehren ; that er es nicht, wurden seine Verwandten und Freunde gefänglich eingezogen, und rührte ihn auch dieses nicht, wurden Häscher ausgeschickt, ihn zu erdolchen. Die Venetianergläser sind 1. weiss und zeichnen sich durch ihre Dünnwandig-

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keit, Reinheit und die Originalität ihrer wahrhaft künstlerischen Formen aus, da sie vielfach mit freier Hand gebildet wurden. Eine besondere Klasse bilden die Elügelgläser, deren Euss in kunstvoller Weise aus vielfarbigen Glasstäben so geflochten wurde, dass dadurch Rosetten, Tiergestalten und andere phantastische Formen entstanden. 2. Filigrangläser mit

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Fig. 11 a. Venetianerglas.

Fig. 11. Venetianerglas.

jjjg denden und umziehenden Fäden aus weissem durchsichtigen oder milchweissem undurchsichtigen Glase. Werden die Fäden nach zwei entgegengesetzten Richtungen dem Glaskörper angelegt, so entsteht das artikulirte oder Netzglas. Werden die farbigen Fäden vor ihrer Erstarrung mit einem Eisen nach oben oder unten gezerrt und die Glaskörper dann weiter aufgeblasen, so erhält man die gerissenen Filigrangläser. 3. Eisgläser, die im glühenden Zustande ins Wasser getaucht werden. Die Oberfläche bedeckt sich dadurch mit zahllosen kleinen Rissen, welche durch wiederholtes Anwärmen des Glases sich oberflächlich schliessen und dem Gelass einen eisartigen Charakter geben. 4. Farbige Gläser und zwei einfarbige — braun, rot, blau, grün, oder Edelsteine nachahmend, namentlich Achate, Onyxe, Opale etc. 5. Millefiorigläser, hergestellt aus Abschnitten bunter, zusammengeschmolzener Glasstäbe, die entweder mit einem durchsichtigen Ueberzug versehen und in demselben eingeschlossen werden, oder mit diesem weiter ausgezogen und ausgeblasen werden. Endlich 6. Bemalte und vergoldete Gläser.

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Von Italien aus verbreitete sich die Glasindustrie in die übrigen Länder, obgleich die Verhältnisse überall weniger günstig waren. Von einer direkten Einwirkung italienischer Arbeiter kann aber nur in sehr seltenen Fällen die Rede sein, und die Veneti, die urkundlich oft in Deutschland genannt wurden und denen die Sage an manchen Orten die Einführung der Glasfabrikation andichtet, waren keine Venetianer, sondern bergbaukundige und erzsuchende Wenden. Die deutsche Glasindustrie reicht bis ins 15. Jahrhundert zurück. Auf der Appianischen Karte finden wir schon fünf Glashütten im bayrischen Walde; in Böhmen und Schlesien können einzelne Hütten ihre Geschichte noch weiter zurückdatiren. Charakteristisch für die ältesten deutschen Gläser ist deren Schwere und die Unreinheit des Materials, obgleich sie in einzelnen Stücken nicht einer derb realistischen Schönheit entbehren. Eines haben aber die deutschen Glashütten vor allen andern voraus: .,1 sie haben die Glasindustrie mit einer Gefässform

bereichert, die durch Anmut Zierlichkeit und —    ₁₂. Römer.

Zweckmässigkeit sich bis auf den heutigen lag    c ,    , «nolarlendpn

erhalten hat — den Römer. Ursprünglich war das Gefäss hohl bis auf den untern a    ß

Fussteil; dann wurde diese Höhlung weiter nach oben geruckt, bis endlich nur dei c° , Kelch blieb. Der Fuss wurde gesponnen, d. li. er wurde aus Glasfaden über einen Gip gezogen und dann geschmolzen. Die Riefen, welche den Kelch des Römers --chl    ’ .

die gesponnenen Füsse hatten den Zweck, das Licht besser zu brechen und dem Wein einen besonderen Glanz zu geben. Andere spezifisch deutsche Gläserformen waren der umi

Willkomm (nicht Wiederkomm) von cylindrischer Form und häufig mit Mversehen. Gesucht sind die alten Humpen mit dem Reichsadler, den Kurfürsten, Zunftemblemen etc. Eine sehr beliebte Form war ferner das Passglas. Es war gleichfalls cylindrisch mit stark ausladendem Fuss und hatte in regelmässigen Zwischenräumen Glasfädenumschnürungen. Der Raum zwischen zwei solchen Fäden hiess Pass, und es galt als Trinkerregel, dass man jeweilig nur einen Pass trank; wer den Abstand nicht ganz erriet, musste zur Strafe einen weiteren Pass sofort nachtrinken. — Der Angster, wohl gleichbedeutend mit Gutrolf, bestand ^ der Haupstache nach aus einem flaschen- /V? artigen Gefäss mit mehrrohrigem Halse, w In alten Inventaren kommt häufig der fr —

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Fig. 14. Specliterglas.

Ausdruck Spechter vor. Dieses Wort öfr-— scheint weniger die Bezeichnung einer bestimmten Form gewesen zu sein als ^ vielmehr die für die Produkte .der

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Spessarter Hütten. Charakteristisch für Fig'¹³' Altdeutscher Angster, dir meisten dieser Produkte ist, dass sie in rautengemusterten Modeln geblasen sind. Eine besondere künstlerische Bedeutung kommt denselben keineswegs zu. Aehnlich verhält es sich mit den Fichtelberger Gläsern, die deswegen eine besondere Erwähnung verdienen, weil ihre (irschichte eine sehr alte ist. Häufig sind auf diesen Gläsern Malereien angebracht, am häufigsten ein hoher Berg (Ochsenkopl) mit Wild aller Art und vier Flüssen, die an dessen Kn - entspringen (.Main, Naab, Saale, Eger). Die Phantasie des Glaskünstlers hat in alter wie in neuer Zeit noch eiue Menge von Formen geschaffen: Tier- und Menschenfiguren, Nachbildungen von Blech- und Holzwaren, Scherzartikel u. dergl. Auf den jüngsten Ausstellungen konnte man derartige Gegenstände in neuer Gestalt oft genug sehen und „der Hausrat der <Wasinacherleute im bayrischen Wald“ zeigt eine Mannigfaltigkeit von solchen Dingen, die höchlich ergötzt und belustigt. Eine besondere Spezialität sind die von Kunkel erfundenen Rubingläser, die erst in der neuesten Zeit wieder herzustellen der rheinischen Glashütten-Aktiengesellschaft Ehrenfeld bei Köln gelungen ist. Die Verzierung der Gläser kann zugleich mit ihrer Herstellung oder nach derselben selbständig geschehen. Wird der Model mit einem Muster versehen, so di’ückt sich dieses Muster in die weiche Glasform beim Blasen derselben ein ; am schönsten geraten solche Muster beim Pressoder Gussglas, wie solches in Böhmen, England,

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Amerika in grossen Massen hergestellt wird. Von grosser Wichtigkeit ist das Schleifen des Glases und das Graviren. Für ersteres benützt man Schleifsteine und zum Poliren dann Holzräder. Durch das Schleifen ; entstehen Ecken und Kanten, Prismen und geome-I trisclie Körper, die, wenn das Glas ein weiches Bleiglas ist, das Licht in vorzüglicher Weise brechen und

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dem Gefäss ein diamantglänzendes Ansehen geben. Fig. IG. Trinkgefäss in ng. 15. Fichtelbergerglas. Mit Schleifen werden auch Nachbildungen alter Form einer Frau. Herokristallgefässe von besonderer Feinheit erzielt. Das Graviren geschieht auf einer Art Drehbank mittelst kupferner Rädchen und Schmirgel in Oel; die Glashütten haben für gewisse \ erziorungsarten besondere Ausdrücke wie ordinär, halbfein, ganzfein, und erst bei feineren Kunstarbeiten tritt der Glasgraveur oder Glasschneider als selbständig schaffender Künstler auf. In Holland war eine Zeit lang das Graviren der , Gläser mittelst des Diamantstifts beliebt ; die Wirkung dieser Verzierungs-, art ist eine unbedeutende.

|j    Bemalte, vergoldete und versilberte Gläser sind im all-

j gemeinen mehr Dekorationsstücke ; beim Gebrauch wirkt die opake Farbe JÉ unschön und störend, namentlich wenn zu viel verwendet wurde. Eine antiquarische Rarität bilden die von Schaper in der Mitte des 17. Jahr-

1¹ - - ,¹⁷- Becher mit hunderts mit besonderer Feinheit braun und schwarz gemalten Gläser, die Scliaper-Malerei.

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nach ihm auch genannt werden.

Bei den vergoldeten Gläsern müssen die mit Zwischenvergoldung besonders erwähnt werden. Vielfach wurde ein Teil eines Glases herausgeschliffen und ein anderer dafür in die entstandene Höhlung hineingepasst; durch Anbringung von Gold und Farben in der Mitte zwischen den zwei Glasschichten entstand eine spiegelnde, vornehme Wirkung. Häufiger noch bestehen diese Gläser aus zwei in einander geblasenen Exemplaren, von denen das innere bemalt oder vergoldet und am oberen Rande dann mit dem äusseren fest verkittet wurde. — I'linc ähnliche Technik zeigen auch die sogen, eglomisirten Gläser, welche ihren Namen von einem französchen Rahmenmacher haben und deren wesentlichste Eigenheit die ist, dass sie mit Malerei auf der Rückseite versehen sind, die verkehrt aufgetragen wurde, wie dies bei

Abziehbildern der Fall ist, und dass dann Goldblättchen aufgelegt wurden, welche den Grund der Malerei bilden.

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Aus Glasmosaik eu, d. h. Glaswürfeln mit vergoldetem Grund, setzen sich auch die alten Glasbilder in den Kirchen zusammen. In der neueren Zeit hat die Glasindustrie überall einen hohen Aufschwung genommen. In Deutschland verdient besonders die Itheinische Glashütten-Aktiengesellschaft Ehrenfeld bei Köln hervorragende Erwähnung; in Fig. 19 zeigen wir eine Doppelhenkelflasche aus Ehrenfeld, nach römischem Vorbild gefertigt.

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Fig. 18. Becher mit Zwischenvergoldung.

Fig. 19. Doppelhenkelflascho aus Ehrenfeld.

Die G la s mal er ei ist bekanntlich eine |\ deutsche Erfindung, die, soweit jetzt unser Wissen reicht, in Tegernsee oder Umgegend gemacht wurde. Man unterscheidet verschiedene Arten derselben, wie die Gr is ai 11 e-malerei, wobei mit dunklen Tönen auf das weisse Glas gezeichnet und gemalt wurde — die Mosaikmalerei, nämlich dieZusammen-setzung der Fenster aus farbigen Glasstücken mit eingezeichneten Konturen und Schraffirungen —, die eigentliche Glasmalerei mit Figuren. Die Alten verwendeten zu ihren Fenstern ein derbes, rauhes Glas und sahen darauf, dass einzelne Partien von einer und derselben Farbe, je nachdem diese Farben stellenweise heller oder dunkler erscheinen sollten, von mehr oder weniger dickem Glase geschnitten wurden. Die Glasmalerei war die eigentliche kirchliche Malerei der Gotik. Die grossen, zwischen den Pfeilern so leeren Räume erhielten durch die Glasgemälde ein strahlendes Farbenlicht und wirkten erhebend und mit weihevoller Stimmung auf die Beter. Es kam den alten Glasmalern zunächst nicht darauf an, fehlerlose und wirklich tadellose Figuren zu bilden, sondern darauf, einen möglichst harmonischen Gesamteindruck in Licht und Farbe zu erzielen. Sie standen unter Umständen sogar nicht an, die Haare violett zu geben, wenn diese Farbe ins Ganze passte. Dabei darf aber nicht vergessen werden, dass sie trotz alledem an einen gewissen, durch Tradition überkommenen Kanon gebunden waren, ähnlich den Malern vom heiligen Berge Athos. Zu diesem Kanon gehörten die typologischen Zusammenstellungen von Darstellungen aus dem Leben Jesu mit solchen Begebenheiten aus dem alten Testamente, die man dazu in Verbindung setzen konnte. Mit dem Ausgang des Mittelalters wurde die Glasmalerei auch in die Privat- und öffentlichen Gebäude ' eingeführt und feierte durch häufige Anwendung einer gelben, durchsichtigen Farbe eine zweite Blütezeit. — Fast mit dem 17. Jahrhundert geht die Glasmalerei unter, um im achtzehnten ganz zu verschwinden. In unserem Jahrhundert war es ein Nürnberger, — Frank — der die Kunst wieder zu beleben versuchte, und unterstützt durch König Ludwig I. von Bayern, wurde München die Zentrale der Glasmalerei, von wo aus sie sich nach allen Richtungen verbreitete. Sehr zu statten kam ihr die romantische Bewegung der fünfziger Jahre, die Errichtung von Museen und das genaue Studium der Alten, wobei noch der Umstand schwer ins Gewicht fiel, dass eine Reihe der besten Künstler diesem Fache ihre Kräfte widmete. — Die letzte amerikanische Ausstellung hat sogar eine amerikanische Erfindung auf diesem Gebiete vorgeführt, Fenster aus opalisirendem Glas, das — allerdings nur bei grellem Sonnenlichte — bezaubernde Reflexe gibt. Vgl. auch Glasmalereitechnik.

Zum Schluss dürften auch noch die Spiegel einer kurzen Erwähnung wert sein, weniger ihres eigenen Wesens als ihres Rahmens wegen. Man hat sich daran gewöhnt, von Spiegeln mit Rahmen, die aus geschliffenen und zusammengesetzten Glasstücken bestehen, als von Venetianerspiegeln zu reden. Diese Technik ist aber mehr deutsch als italienisch und wird heutzutage in der Spiegelstadt Fürth noch geübt. Die Venetianer setzen ihre Rahmen mehr aus Glasblumen zusammen, die freilich sehr gebrechlich sind. In jüngster Zeit kam die Mode auf, die Spiegelgläser zu bemalen. Vom rein technischen wie ästhetischen Standpunkt aus ist diese Neuheit wenig wertvoll.

Eine mit der ganzen Kultur und Geschichte der Menschheit aufs engste zusammenhängende Industrie ist die der Thonwaren. Thonscherben sind vielfach die einzigen Zeugen menschlicher Thätigkeit in prähistorischer Zeit: Thon ist das Material, das der Mensch zur selbständigen Herstellung von Ge-fässen zuerst benützte. Die wichtigsten, heute noch im Gebrauche stehenden Thonwaren teilt man nach der Zusammensetzung des Scherbens in folgende Klassen: 1. Arbeiten aus gewöhnlichem Thone mit Lehm oder Bleiglasur; 2. Fayencen, aus besserem Thone mit Zinnglasur; 3. Steingutwaren aus einer sorgfältig bereiteten Masse mit Bleiglasur; 4. Steinzeugwaren aus stark kieselsäurehaltigem Thon mit Salzglasur, und 5. Porzellane aus Kaolin mit Porzellanglasur. — Die Fabrikation der gewöhnlichen Thonwaren erreichte ihre höchste

Ausbildung im klassischen Altertum. Die griechischen und römischen Gefässe sind wahre Wunder von Kunst und Technik und in ihnen offenbart sich ein so vollendeter Formenkanon und eine so zweckmässige Gesetzmässigkeit der

Ornamentik, dass sie für alle Zeit nach diesen Dichtungen hin Muster j[    und Vorbild bleiben.

Ausser seiner Verwen-dung für Gefässbild-IÜ nerei wurde der Thon auch zur Herstellung von plastischen Erzeugnissen bei den Antiken mit Vorliebe angewendet. Stirnziegel und Verkleidungen an Bauwerken waren vielfach

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Fig. 20. Antike Thongefässe.

Ihre höchsten Leistungen lieferte die antike Thonplastik in

von Thon.

den bekannten kleinen Figuren und Gruppen, die unter dem Generalnamen Tanagrafiguren in neuester Zeit so viel Aufsehen erregten. In Bezug auf cliai tkteristische Darstellung und farbige Behandlung sind diese Figuren für unsere moderne Thonbildnerei fast ebenso wichtig geworden wie die antiken Vasen für unsere ( Jefässindustrie.

Das hl ittelalter machte von den gewöhnlichen Thongefässen ausgiebigen Gebrauch und ihre Verwendung für Küche und Tafel war damals viel umfassender als heutzutage.

Kino besondere Rolle spielte der gewöhnliche Thon für die Herstellung von Oefeu und llodi nfliesen, von denen unsere Museen noch zahlreiche Beispiele aufweisen. Die Oefen wurden später wahre Volksbücher durch die figürlichen Darstellungen aus Geschichte und •Sage und fanden in Deutschland ihre höchste Ausbildung und Vollendung. Einzelne Hafner in der Schweiz und Deutschland — Krauth, Leibold etc. — nehmen in "der Kunstgewerbe-geschichte ehrenvolle Plätze ein.

Die Fayencen datiren in alte Zeiten, lang vor Christus zurück und stammen aus dem Orient. Ihr Ursprung dürfte mit der Fliesenfabrikation im mesopotamischen Tieflande beginnen, wo man Gebäude aus ungebrannten Ziegeln errichtete und deren Wände durch gebrannte Fliesen oder Alabasterplatten vor schnellem Zusammenfall sicherte. Noch in späterer Zeit bis auf heute ist die Fliesenfabrikation in Persien und den Ländern mit islamitischer Bevölkerung in Betrieb und bewirkt die Fliesenverkleidung an Moscheen und Grabmälern jenen farbigen Zauber, ohne den wir uns die orientalische Architektur nicht denken können. Vom Oriente kam die Fliesen- und

) Fayencefabrikation A nach Holland, ,d|

Deutschland, Spa- dPj nien, Italien und Frankreich. Beson- (iäÄ ders in Holland ayl \ und Deutschland \    wurden mit

n| Fayencefliesen die W Küchen ausgeklei-W det, zuweilen auch '0 Prachträume, z. B.

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Fabrikation allerwarts wieder aufgenommen.

Eine Perle der Fliesendekoration ist das refreshment room im South Kensingtonmuseum in Eondon; in Deutschland besitzt die Firma Villeroy & Boch in Mettlach eine der hervorragendsten Fabriken. Die ältesten Fayencegefässe sind gleichfalls orientalischen Ursprungs. Bekannt sind die persisch-rhodischen Teller, Krüge und Flaschen, die über Rhodus und. von da aus in alle Bänder gingen. Unter dem Einfluss der Araber entwickelte sich eine ausgedehnte Industrie in Spanien.

In Frankreich entstand eine selbständige Fayence-Industrie, unabhängig von den übrigen Kündern, durch Palissy, dessen Arbeiten als Bauernmajolika bezeichnet wurden, heute noch

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Fig. 21.

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in geringer Anzahl vorhanden sind und als seltene Stücke ungemein geschätzt werden. — Das Charakteristische dieser Majoliken ist ihre .Reliefdekoratiou, die häufig natürliche Pflanzen, Schlangen, Fische, Krebse nachbildet und in bunter Bemalung erscheinen lässt, dann der jaspisartige Grund. Eine andere französische Spezialiltät, von der auch nur wenige Stücke noch vorhanden sind, sind die sogen. Henry Deux-Gefässe oder die Fayencen von Osron, die in Porchaire von einem dilettirenden Künstler gefertigt und mittelst einer Art Buchbinderstempel verziert wurden, die von da aus den Weg in die übrigen Länder fand. Es ist sogar wahrscheinlich, dass der Name Fayence, der zuerst bei den Franzosen aufkam, auf die Stadt Valencia sich bezieht. Die Italiener gaben diesen Gefässen, weil sie dieselben aus Majorka oder Majolika bezogen, den letzteren Namen, und beide Ausdrucksweisen sind heute noch üblich, obgleich technisch kein Unterschied zwischen den betreffenden Produkten! besteht. Im Handel nennt man Majolika I gewöhnlich das bunt bemalte Geschirr, ' während Fayence vorzugsweise für das blau- oder einfarbig bemalte Produkt angewendet wird. Den höchsten Grad der Vollkommenheit erreichte die Fayence-Industrie in Italien (Castel -durante, Pesaro, Gubbio, Urbino etc.).

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— Die bedeutendsten Fayencefabriken waren später Rouen, Marseille, Nevers und Moustiers. Von Rouen kamen Fayencisten nach Aufhebung des Ediktes von Nantes nach Deutschland und trugen wesentlich zur Hebung der deutschen Fayence-Industrie bei, die zu Beginn des

Fig. 23. Deutscher Fayencekrug.

18. Jahrhunderts ihre Blütezeit hatte. Fig. 24. Salzburger Steinzeugkrug. Hervorragende Produktionsstätten waren Ansbach, Bayreuth, Crailsheim, Göppingen, Hanau, Höchst, Nürnberg, Strassburg etc. — In Holland konzentrirte sich die Fayence-Industrie um Delft, welches seiner engen Verbindung mit dem Orient es verdankte, dass es orientalische Muster dem Abendlande zuführen und dieselben in etwas modernisirter Art als gesuchten Handelsartikel in alle Länder verführen konnte.

Einen wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung der Fayence-Industrie übte die 1709 in Deutschland angefangene Porzellanindustrie, deren Produkten die Fayence äusserlich in etwas ähnlich sah, weshalb die alten Fayencefabriken häufig in den Urkunden Porzellanfabriken genannt wurden. Bei dem niederen Stand der chemischen Wissenschaft hielt man es für möglich, die Fayence durch allmäliclie Verfeinerung und Verbesserung in Porzellan überführen zu können. Die Konkurrenz des Porzellans und ganz besonders des um die Mitte des vergangenen Jahrhunderts in England aufgekommenen Steinguts richteten die Fayence zu Grunde, die von ihrer einstigen Höhe längst zu gewöhnlicher Ware herabgesunken war und erst der neueren Zeit war es Vorbehalten, auch dieser Industrie wieder neues Leben und neuen Aufschwung zu geben.

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Das Steingut besteht aus feingeschlemmtem, meist weissem Thon, der im Feuer einen hohen Härtegrad erreicht und mit Bleiglasur glasirt wird. Im Aeussern dem Porzellan sehr ähnlich, ist es das Material für unser gewöhnliches billiges Gebrauchsgeschirr. Eine besondere Art von Steingut ist das Wedgewood- /P g es chirr, aus einer feinen, weissen, sehr verschiedenartig zu- ËÉ sammengesetzten Masse mit Feldspatglasur und mit Metalloxyden l| gefärbt. Wedgewood war ein englischer Töpfer (gestorben 1795) yi und seine Arbeiten zeichnen sich durch künstlerische Vollendung 11 in Nachahmung antiker Gemmen etc. aus. In Deutschland wurden w die weniger guten Arbeiten Wedgewoods vielfach nachgemacht. \

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Steinzeug besteht aus einem eigenartigen feuerfesten Tlione von weisser bis brauner Farbe, der nur in gewissen Gegenden , wie im Nassauischen, in Preussen, in einzelnen Orten in Sachsen vorkommt. Deshalb ist die Fabrikation des Steinzeugs auf gewisse Orte beschränkt, wie Siegburg, Raeren, Frechen, Höhr,

Fig. 25.

Grenzhausen, Kraussen etc. Die Salzglasur macht die Gefässe widerstandsfähig gegen Säuren, weshalb diese Geschirre besondere Verwendung finden für Aufbewahrung von Mineralwassern, Konserven, Bier etc.

Die alten Steinzeuggefässe haben meistens eine Reliefornamentation, welche aus Modeln gedrückt und dann auf die Oberfläche der Gefässe aufgeklebt wurde. Die Ornamente und Figuren sind meistens von wunderbarer Schärfe und Vollendung und erinnern an Goldschmiedarbeiten. Zumeist finden sich an diesen Krügen Bauerntänze, Bildnisse und Wappen der Kurfürsten u. a. Eine besondere Spezialität sind die sogen. Trauerkrüge mit Kerbschnittmusterung und bunter Bemalung und von hoher künstlerischer Wirkung. Sie gehören zu einer

Klasse von braunen und schwarzen Gelassen mit auffallend frischen Farben, Darstellungen von Jagden, dazwischen oft das sächsische Wappen, deren Fabrikationsart bis jetzt nicht genau bekannt ist.

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Die Porzellane wurden uns zuerst aus China zugeführt, woselbst die Fabrikation sehr alt ist. Böttcher in Tschirnhausen gelang die Herstellung eines roten Geschirrs von so grosser Härte und so vorzüglichen Eigenschaften, dass dasselbe geschliffen, gravirt und vergoldet und sehr hoch geschätzt wurde.

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Da auch aus China ähnliche Gefässe ins Abendland gekommen und bekannt geworden waren und man auch diese Gefässe für Porzellan hielt, so glaubte a Böttcher, er habe damit wirkliches Porzellan vor sich, während seine Produkte, gerade so wie die gleichen ; chinesischen, in die Klasse des Stein- j guts gehörten. Auch heute spricht man i vom roten Böttcherporzellan, obwohl dessen Natur längst bekannt ist.

Bei den Brennversuchen mit verschie-m,    denen Erdarten kam Böttcher auf den Ge-

Fig. 27. Porzellanflgur.

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«kiSglü^danken, die schöne weisse Auesche Erde zu ^ a&v-- verwenden, und das Resultat war, dass hs diese Erde eine Art'Schmelzprozess einging Gs und an den Rändern durchscheinend wurde — er hatte Kaolin gebrannt und das Gela'minis der Porzellanbereitung gefunden. Es wurden nun Geschirre nach chinesischer Art aiigi'lciiigt, an denen nichts mehr auszusetzen war; auch die Bemalung wurde nach chinesischen Vorbildern ausgeführt. Später trug man dem abendländischen Geschmacke Rechnung, und die .MAssener Porzellanfabrik wurde die Mutter der gesamten abendländischen Porzellanindustrie. Hs entstanden, obgleich das Geheimnis sorgfältig gehütet werden sollte, Fabriken in Wien, Höchst, Berlin, München, Ludwigsburg etc.

In Frankreich gelang die Einführung des Porzellans verhältnismässig am spätesten; hier hatte man ein künstliches Porzellan, das man im Gegensatz zu dem echten (pâte dure) mit pâte tendre bezeichnete und das im grossen und ganzen aus einer mehr glasartigen, ausserordentlich komplizirt zusammengesetzten Masse, bestand. Die Auffindung des französischen Kaolins, welche das echte Porzellan ermöglichte, beruhte auch auf einem Zufall. Was die Porzellan-industrie in früherer Zeit leistete, das ist heute, dank unserer fortgeschrittenen chemischen Wissenschaft, mehr als erreicht, und die Neuheiten mehren sich jeden Tag. Selbst das eigenartige weiche chinesische Porzellan, das eine reichere

Palette verträgt, ist durch den jüngst verstorbenen Seeger als Seegerporzellan bei uns eingeführt worden.

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In einem aber haben die alten Porzellan-statten noch einen Vorzug vor den unseren sich erhalten : in der Herstellung jener kleinen niedlichen Figuren, in denen sich besser als in irgend einem andern Stoffe die Kunst des Rokoko verkörpert. In diesen Figuren liegt eine Fülle der interessantesten Motive, in ihnen zeigt sich das schwächliche und doch so lustige Leben der Rokokogesellschaft von der heitersten Seite, sie sind die beste Illustration einer Kulturperiode, die das Leben von der heitersten Seite nahm und wenig an die Zukunft dachte.

Fig. 29. Eiserner f    Weit verzweigt ist das Gebiet der

i ig. 28. Tiiürkiopfer mit in Eisen Zirkel mit ausge- i Metallindustrie. Die alte Theorie,

geschnittenen Figuren.    feilten Verzierungen.    -,    -i • T-r -i,    •    -.    .    r*. •

wgIcIic die Kulturperioden in

Bronze- und Eisenzeit teilte, ist wohl gefallen, aber gerade in der Metallindustrie ist noch vieles unklar. Wie alt ist das Eisen? Konnten die ägyptischen Pyramiden r4000 v. Chr. ohne Eisenwerkzeuge gebaut worden sein?

Die neuere Wissenschaft sagt nein. Wer hat zuerst die Bronze aus Kupfer und Zinn hergestellt ? Wir wissen es nicht. Das notwendigste und nützlichste Metall ist unstreitig das Eisen. Abgesehen von den g.    technischen Herstellungsweisen des Eisens durch

Schmieden, Hämmern, Schweissen, Giessen etc. be-uJintt»    schuftigen uns zunächst jene Techniken,

JP welche künstlerische Anforderungen stellen.

In erster Linie kommt kier das Schneiden,

Feilen und Sägen in Betracht. Dolchgriffe, Degen-und Schwertgriffe etc. wurden in Eisen geschnitten, d. h. es wurde mit Sticheln und spitzen Stahl-instrumenten das gewöhnliche Eisenstück in ein plastisches Gebilde mit erhabenen, reliefirten Darstellungen und Ornamenten versehen. Dieser Eisenschnitt erfordert eine ungemein lange Arbeit, ist aber dafür künstlerisch von desto höherem Wert, je feiner und exakter er durchgeführt ist. Das Feilen diente wesentlich dazu, die Kanten der Eisenwaren zu verzieren. Alte Werkzeuge, wie Zirkel und Hämmer, Beschläg-stiicke und Handhaben, Schlösser und Schlüssel, sind häufig wahre Kunststücke dieser Technik. Das Sägen beschränkt sich zumeist auf die Herstellung der Schlüsselbarte, Schlüsselgriffe und Eingerichte. Eine besondere Anwendung findet die Säge im Orient, wie die schönen persischen Arbeiten mit ihren filigranartig ausgesägten Ansätzen aus Messing und einzelne Geräte aus Eisen beweisen.

Eine weitere Verzier un gsart des Eisens besteht in Gravirung und Aetzung. Beide Arten kommen weilen mit Treibarbeit verbunden — an einem und dem-

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Fig. 31. Geätzte Waffe.

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Fig. 32. Gürtelstück aus alemannischen Gräbern mit Tauschirung.

selben Objekte vor. Das Aetzen und Graviren fand seine hauptsächlichsten Anwendungen an den Rüstungen und Waffen, breitete sich aber auch auf alle möglichen Gebrauchsgegenstände — Kästchen, Schlösser, Thürbänder etc. — aus. Auch die Eisentreibkunst feierte an den Rüstungen ihre grössten Triumphe. Mit dem Allgemeinwerden der Schusswaffen gingen die meisten dieser Techniken und Fertigkeiten zu Grunde, um erst in der neueren Zeit wieder eine besondere Aufnahme zu finden.

Erstreckten die vorgenannten Verzierungsweisen sich hauptsächlich darauf, durch Wegnehmen das Eisen zu verzieren, so gehen andere darauf aus, durch Zugabe demselben eine künstlerische Weihe zu verleihen. In erster Linie haben wir eine Technik zu besprechen, die man Tauschiren nennt. Das Wesen der Tauschirung besteht darin, dass in die Eisenfläche mit einem Stichel Verzierungen schwalbenschwanzartig eingegraben und dann mit Silber- oder Golddraht ausgefüllt werden. Das Verfahren ist uralt; wir begegnen derartig hergestellten Verzierungen bereits in -alemannischen Gräberfunden, im Mittelalter und ganz besonders in der Renaissance. In letzterer Periode kamen zahlreiche Arbeiten aus Persien ins Abendland, namentlich nach Venedig. Sie wurden dort persische Arbeiten genannt, und da Persien von den Arabern Al Dschem genannt wird, galten diese Arbeiten als Al gern inaarbeit en und wurden die Veranlassung, dass man in Italien selbst dieselben nachmachte. Die Technik war aber nicht mehr die der echten Tauschirung, sondern schon ein Ersatz derselben. Man rauhte nämlich die ganze Oberfläche mit Feilen und spitzen Instrumenten so, dass sie unter dem Ver-grösserungsglas ein stacheliges Aussehen erhielt. Darauf wurden dann nach einer bestimmten Zeichnung Fäden und Blätter von Gold oder Silber aufgeschlagen und die übrige rauhe Fläche

Fig. 33. Helm mit Tauschirung, - Aetzung und Gravirung.

Fig. 34. Moderne spanische Algeminaarbeit.

wieder geglättet. Die meisten, in unseren Museen erhaltenen tauschirten Arbeiten zeigen 11 i, , 11 Charakter. Tn der Neuzeit hat namentlich Spanien diese Technik wieder kultivirt und -i,. zur Herstellung von Schmuckgegenständen und kleinen Geräten und Nippsachen mit Erfolg verwendet, während man anderswo durch einfaches Aufträgen und Einbrennen von Gold auch dafür wieder einen, allerdings sehr zweifelhaften, Ersatz suchte.

Die Vergoldung des Eisens als etwas Allbekanntes übergehend, erwähnen wir noch eine Technik, die namentlich an Schlössern und Thürbändern sich geltend machte, das Blauanlaufen, dadurch bewirkt, dass man das Eisen mit einer Schablone deckte und diese dann mit glühend fêqS?,* heissem Sande überschüttete, wodurch alle von der Schablone nicht gedeckten freien Stellen eine blaue Farbe erhielten. •

Viel wichtiger aber als diese Technik ist die Damascirung (s. Dama sei re n). Der Name selbst stammt von der Stadt Damaskus. Das Wesen des Damasts besteht darin, dass Säbelklingen, Flintenläufe, Schilde etc. aus einem Eisen gebildet werden, welches aus verschiedenen Eisen- und Stahlstäben zusammengescliweisst wurde, nachdem die Stäbe alle einzeln für sich vielfach gedreht und gewunden und dann gemeinsam wieder und wieder zusammengedreht und zusammengescliweisst wurden, bevor sie die beabsichtigte Gestalt erhielten. Die fortwährende Drehung der Stäbe bewirkte nun, dass die Gegenstände im fertigen Zustande, wenn sie mit Säuren behandelt wurden, an jenen Stellen, wo das Eisen sichtbar war, mehr, da aber, wo der Stahl auf der Oberfläche erschien, weniger angegriffen ward. Es war eine durch einander gehende lineare Verwicklung der Linien, die von den Orientalen wegen ihrer Aehnlich-keit mit bewegten Wasserwellen Wasser genannt wurde. Dieser echte Damast wird auch heute gemacht, meistens wird er aber künstlich durch Aetzung hervorgebracht oder gar bloss aufgemalt.

Der Hauptgrundsatz, dass ein kunstgewerblicher Gegenstand durch schöne und angemessene Form allein schon einen Anspruch auf Kunstschätzung hat, findet gerade in den Eisenwaren am meisten Geltung. Das ganze Mittelalter bis tief herab zu Ende des vergangenen Jahrhunderts sind die Schmiede Künstler ihres Faches. Die Gitter zeigen viel Phantasie und grosse Mannigfaltigkeit, Lebendigkeit und Geschmeidigkeit. In Schlössern, Schlüsseln, Beschlägen, Geräten — kurz, überall äussert sich ein gestaltungskundiges und gestaltungsfreudiges Talent. Aus den Schmieden und Schlossern gingen die Uhrmacher und Mechaniker hervor, und sie waren es, die selbst den kleinsten Geräten für Haus und Küche, den Werkzeugen und den Geräten für Tisch und Tafel eine künstlerische, bedeutungsvolle Form zu geben wussten.

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In neuerer Zeit hat man

gerade die Kleinkunst in Eisen wieder grossgezogen und den ganzen alten Hausrat, wie er in Küche, Keller und Stall früher gebraucht wurde, in etwas feineren I'urmen reproduziert. Das hatte das Gute, dass man der Schmiedekunst die alten Geheimnisse ablausclde und Werke zu schaffen lernte, die die Bewunderung aller anderen Völker erregten, wie das Armbrüster Gitterthor auf der Ausstellung in Chicago.

Ebenso alt wie die Eisenindustrie scheint die des Kupfers zu sein. Homer kennt Gold,

Silber, Eisen und /ccluög, und man hat mit Recht vermutet, dass unter diesem Worte Kupfer zu verstehen sei. Much hat in seinem Werke [4] über die Geschichte des Kupfers diesem einen kulturell höchst wichtigen Platz eingeräumt. Die Haupteigenschaft des Kupfers ist seine Dehnbarkeit j =gL und Plastizität: es ist das beste m 201 Material für Treibarbeit. Wegen j|| seiner leichten Angreifbarkeit von H Säuren etc. ist sein Gebrauch auf Ü Nutzgegenstände beschränkt, wodurch auch die Treibarbeit ein mehr derberes Ansehen bekommt, tüv Bauzwecke — Wasserspeier, Dachrinnenaufsätze, Wetterfahnen etc. — eignet sich vupior vorzüglich, und die Alten haben diese Gegenstände häufig in der phantasievollsten eise behandelt.^ Auch für die Bildnerei, zur Herstellung grosser getriebener Figuren und Gruppen findet Kupfer Verwendung. In mehr künstlerischer Beziehung ist Kupfer das Substrat

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Fig. 30. Moderne getriebene Kupfergefässe.

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Fig. 37. Chinesisches Zellen-emailgefàss.

für Emaillen. Von den verschiedenen Emailarten kommen hier besonders drei in Betracht: das Zellenemail, das Grubenemail und das Maleremail. Das Zellenemail wird in folgender Weise gefertigt. Auf dem Kupfergrunde wird die Zeichnung mit schwarzer Farbe aufgetragen. Hierauf werden die Striche der Zeichnung mit breitgeschlagenen Drähten belegt, diese dann aufgelötet und in die durch diese Streifen gebildeten Zellen wird pulverisirtes Email eingefüllt, das Ganze gebrannt, bis die Glasflüsse schmelzen, uud diese Prozedur wird so oft wiederholt, bis alle Zellen über den Band mit geschmolzenem Email gefüllt sind. Hierauf werden die Gegenstände abgeschliffen, polirt und die jetzt wieder oberflächlich zum Vorschein kommenden Drähte vergoldet. — Die Technik des Zellenemails ist orientalischer Abkunft. Im Abendlande, namentlich in römischer Zeit, hat man für dieses Email einen Ersatz geschaffen in den Zellen-Glasmosaiken,d. h. man hat Würfel aus Glasflüssen in Metallhälsen eingesetzt und den Gegenständen aufgelegt. Später hat man vom Oriente fertige Zellenemailverzierungeu bezogen und dieselben den Gegenständen angenietet oder angelötet. Die Schwierigkeit der Technik

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veranlasste das frühe Mittelalter, eine leich- n/j tere Art zu erfinden, was mit Erfolg im / J sogen. Grubenemail geschah. Bei dieser Art / J|

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Fig. 33. Bronzevase mit Grubenemail.

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Pig. 38. Persisches Kupferwaschgefäss mit aufgelegten Emailrosetten.

der Emaillirung werden nicht durch Auf- / lötung von Stegen Zellen gebildet, sondern diese werden durch Aushebung des Grundes, durch Herstellung von kleinen Grübcheu gebildet, mit Email gefüllt, gebrannt und in der oben geschilderten Weise behandelt. Während das Mittel-alter auch für dieses Email Kupfergrund verwendete, wird heute vielfach Bronze genommen, welche weniger der Beschädigung ausgesetzt ist.

Das Maleremail unterscheidet sich von den vorgenannten Arten dadurch, dass es weder in Zellen noch in Gruben gefüllt, sondern mit dem Pinsel auf die Oberfläche der Gegenstände nach Art anderer Farben aufgetragen wird. Durch nachträgliches Brennen und Schmelzen und mehrfache Wiederholung dieses Verfahrens werden die reizendsten Lichteffekte erzielt. Da diese Technik früher namentlich in Limoges geübt wurde, nennt man sie auch Limogesmalerei oder Limogesemail. Eine weniger künstlerische Art wird in China geübt und war früher in Venedig einheimisch, woher die Bezeichnung Venetianeremail stammt, welche heute noch angewendet wird.

Das Zinn (der Name ist chinesisch) ist ein vorzügliches Gehrauchsmetall für Herstellung von billigem Tafelgeräte. Es ersetzt in Bürgershäusern das Silber und unterliegt im ganzen den gleichen Dekorationsgesetzen wie das Silber. Die vorzüglichsten Zinnwaren fertigen die Japaner, welche ihre Geräte leicht und malerisch graviren und diese Gravirungen dann mit Lack ausfüllen. Neben den gewöhnlichen Gebrauchsgeschirren treten auch Zinnarbeiten von hohem künstlerischen Werte auf, hauptsächlich zu Beginn des 17. Jährig hunderts, und wahrscheinlich

Fig. 41. Beschlägstück einer sella curulis aus Bronze mit Metalleinlagen.

Enderlein zurückgehen, von Sachen beeinflusst.

Ersatz des Silbers zur Montirung von Glasgefässen _    #

in ähnlicher Weise, wie früher Gefässe aus Bergkristall in Gold und Silber gefasst wurden.

wurden diese Gefässe, welche auf zwei berühmte Künstler, den Franzosen k Briot und den Æ

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Fig. 40. Zinnkanne à la Briot.

Nürnberger getriebenen Silber-Das Zinn dient ferner als

J)i<* wichtigste Verwendung findet das Zinn als Legirungsraetall in Verbindung mit Kupfer zur Herstellung der Bronze (s. d.). Bronze, spätlateinisch bronzium, leitet sich von persischen Wort baranz ab, welches glänzen bedeutet. Die Bronze diente in der frühesten römischen und vorrömischen Zeit als Ersatz des Goldes und fand seine Verwendung für Schmuck, dann für Gebrauchs- und Kunstarbeiten. In erster Linie ist die Bronze das bevorzugte Material für Kunstgüsse, die dann ziselirt werden. Die Orientalen verzierten ihre Bronzegefässe mit cinm-chlagenen Silberfäden, die wie ein schimmerndes Spinnengewebe den Leib der dunkel .... Beizten Gefässe umzogen. Man nennt diese Gefässe, die in Japan, China, Indien sehr beliebt sind. K o ft gar i w a r en. Im Abendland finden wir Bronzegeräte, die mit andersfarbigen Metallen, namentlich Kupfer, Silber etc. eingelegt sind. Herrliche Beispiele dieser Technik und einzelne kurulische Stühle auf dem Kapitol in Born.

Ausser mit Zinn wird das Kupfer legirt mit Zink und es entsteht daraus das Messing und der Tombak; neuere Kupferlegirungen sind das Britanniametall und das Neusilber, dann das sogen. Weissmetall u. a. Letzteres findet eine künstlerische Ausstattung • in den bekannten orientalischen Bidriarbeiten, von der Stadt Bidar genannt. Die Dekoration dieser Gefässe besteht, darin, dass auf den Gefässkörper Silberplättchen und Silberfäden so eingeschlagen werden, dass die Ränder in das weiche Metall eingreifen, die dazwischenliegende Fläche aber auf dem Grunde ohne weitere Verbindung auf liegt.

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Zu den Edelmetallen übergehend, ist das Silber in ähnlicher Weise wie Kupfer das bevorzugte Metall für Treibarbeiten feinerer Art. Herrliche getriebene Arbeiten hat nur die Antike hinterlassen, wie der prächtige Hildesheimer Fund zeigt. Im Mittelalter und durch alle folgenden Zeiten war das Silber für kirchliche Gefässe und für Ausstattung von Tisch und Tafel bevorzugt, und Gold- und Silberschmiede genossen das

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Fig. 42. Schale von getriebenem Silber (Hildesheimer Silberfund).

Fig. 43. Renaissancekanne von getriebenem Silbor.

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grösste Ansehen. Eigene Ordnungen und Gesetze sorgten für richtige Legirung, und die Silberschmiede unerschöpflich in der Herstellung der originellsten Formen für Geräte und Gefässe äusseren Zierat.

Das Silber wird in

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!• ig. 44. faschenuhr mit gravirten, äer chemiscben Zei-getriebenen und ausgesägten    chensprache mit der Jfl

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einen mondglanzähnlichen Schein, und darauf die Dekoration sich stützen. Die dem Silber eigenste Verzierung ist ausser dem Treiben das

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Einlegen von schwar-sc zem Schwefelsilber in Ä die weissen Flächen,

|3 eine Dekoration, die man nach einer russischen Stadt auch *    ulaar be it nennt. Verschiedene andere Verzierungsarten sind

das Graviren, das Aussägen (namentlich an Bepetiruhren) das Vergolden und Emailliren. Letzteres ist bei Silber in dreifacher Art angewendet Man hat das translucide Email, das Drahtemail und das Email à jour. Das translucide Email wird auf die gra-„    .    ^i ⁶i EllPlda'»e so aufgetragen, dass es an den weniger vertieften

Das Drahtpmm'l bot c, •    anken Stellen heller, an den tieferen aber dunkler erscheint.

Glasflüsse an^enasst sTnd⁶¹¹ tÎTÎVT ^ pdrehten und fassonnirten Drähten, mit denen die land zu Hause. Das Fm ml les.e Teclinik ist vorzugsweise m Ungarn, Siebenbürgen und Buss-zmn Schmelzen e-ebranlif xx ' A JC\rł'    hergestellt, indem es zwischen zwei Metallplatten

der Glasfluss ist^mx frei ^l jT'h deS- Erkalten werden die Metallplatten weggenommen ;

un frei m den kleinen Bing eingeschlossen, der es als haltender Steg umo-ibt.

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Fig. 46. Silberbrocbe mit Email à jour.

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Fig. 45. Russisches Theegefäss mit Drahtemail.

Das Gr o 1 d ist das eigentliche Schmuckmetall und seiner Dehnbarkeit und seines Wertes wegen stets sparsam anzuwenden. Die eigenste Goldtechnik ist die des Filigrans. Die Antike hat vom Goldfiligran den umfassendsten Gebrauch

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Fig. 47. Antike Fibula aus Goldfiligran.

gemacht, und die herrlichen Nadeln, Gehänge, Kettchen, J Broschen etc. zeigen das Filigran in allen Arten und 1 Formen. Vom Golde weg hat das Filigran Eingang gefunden in der Silberindustrie für den charaktervollen Bauernschmuck. Goldfiligran nach alter Art hat sich bei der bäuerlichen Bevölkerung in Italien erhalten und hat Castellani veranlasst, die alten Techniken zu studiren und wieder eine neue Blüte der gesamten Goldschmuckindustrie zu ermöglichen.

Das Gold als edelstes Metall kann nur mit Materialien weiter verziert werden, die noch wertvoller sind, das sind Edelsteine und das denselben ähnlich wirkende Email, Perlen u. a.

Als Email kommt hier das Goldschmiedeemail zur Verwendung, welches ganze Figuren, Knöpfe u. dergl. bedeckt ; selbstverständlich können auch Zellen- und Grubenemail angewendet werden.

Fig. 48. Italienischer Goldschmuck mit Edelsteinen und Email.

Zum Schlüsse müssen die neueren Prozesse der Dekoration — namentlich die galvanischen — wenigstens erwähnt werden. Sie ersetzen eine Reihe anderer Techniken und sind für das ganze Gebiet der Metallindustrie von der grössten Wichtigkeit geworden.

Mit keinem Material kommt der Mensch so vielfach in Berührung als mit dem Holze. Eigenartig und verschieden wie die menschlichen Charaktere sind die einzelnen Holzarten, und eigensinnig wie der Mensch bewahrt das Holz seine Natur, wenn es längst zu Gebrauchszwecken verarbeitet ist; es arbeitet weiter, wirft und dehnt sich und verlangt Rücksicht auf seine Beschaffenheit. Zwei Handwerke sind es vor allem, die der Holzindustrie ihre Bedeutung verdanken, das des Zimmermanns und das des Schreiners oder Tischlers. Der Zimmermann hat vom Zimmer den Namen: er stattete die Gelasse mit Fuss-böden, Täfelwerken und Decken aus und zog sich dann, als diese Arbeiten mehr verfeinert wurden und in die Hände der Schreiner übergingen, auf die Beschaffung des Hauses zurück und entwickelte im deutschen Holzbau eine Geschicklichkeit, die mit der Kunst eng verschwistert war. Noch sind mehrere deutsche Holzbauten im Norden, unsere Gebirgshäuser im Süden, unsere Bauernhäuser lebendige Typen und Zeugen dieser alten, spezifisch deutschen Kunst-tliätigkeit.

Der Schreiner hat vom Schreine, der Tischler vom Tisch den Namen, und Tisch und Schrein waren die ersten und wichtigsten Möbel. Am Tisch versammelte sich die Familie, der Schrein, truhen- und kastenartig, barg die Schätze der Hausfrau. Als Sitzmöbel war in früherer Zeit nur ein Stuhl — der des Hausherrn — vorhanden; sonst dienten hierfür Bänke und Truhen. Nach den Kreuzzügen und infolge eines verfeinerten Luxus erschienen dann verschiedene Möbel, die schon im Namen die ausserdeutsche Abstammung bekunden, das Buffet, die Credenz, das Sopha, der Diwan und das Kanapee.

Selbstverständlich änderten sich mit der Zeit Name.

Gestalt und Bestimmung und neue Arten und Namen kamen auf. Aus der Lumpenkiste wurde die Chiffonnière, aus dem Kanapee die Chaiselongue, das Milieu u. s. f. Die Verzierungsarten des Holzes sind mancherlei Art: sie bestehen in Einlagen, Auflagen, Schnitzerei und in Flachverzierung der Oberfläche. Die Einlagen können aus Holz, Elfenbein, Bein oder Metall bestehen und bezwecken, dem Holz ein malerisches Gepräge zu geben. Am gebräuchlichsten waren die Holzeinlagen oder die Intarsia— gleichen Stammes wie die Metalltauschirung. Die originellsten

Fig. 49.

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Italienische Intarsia.

Fig. 50.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

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mul schönsten Intarsien kommen an italienischen Arbeiten vor; in Deutschland verband sich frühzeitig die Einlagearbeit mit farbigen Bildern in der Art, dass ganze Landschaften, Genrebilder und dergl. auf den Schränkchen, Kästchen und Möbeln angebracht waren. Um an

einem und demselben Holze verschiedene Töne zu erzielen, wurde das Holz stellenweise mit heissem Sande überschüttet, welcher dasselbe braun färbte. Zu diesen Einlagen wurden ausserdem noch Auflagen von ausgeschnittenen Laubsägearbeiteu angebracht, wodurch in die Dekoration eine grössere Abwechslung kam. Ueberaus reich sind die Beispiele von einge-

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Fig. 51. Deutscher Schrank mit Intarsien.

Fig. 52. Kästclien mit Elfenbeineinlage. Fig. 53. Boule-Postament.

legten Holzarbeitern Am meisten Wirkung erzielten die Elfenbeineinlagen in Ebenholz; es wurden aber auch andere Materialien, wie Marmor, geschliffene Halbedelsteinplatten, Kalksteine, Bein und dergl. verwendet. Eine besondere Art von Einlage kam unter Ludwig XIY. in Frankreich auf, die bekannte Boulearbeit. Das Wesentliche dieser Verzierungskunst bestand

darin, dass der ganze Holzkörper mit Schildkrotplatten bedeckt wurde, in welche Einlagen von Zinn und Messing gemacht wurden. Eine reiche Bronze-montirung vollendete das Ganze. Der Vollständigkeit wegen müssen hier die sogenannten Piquearbeiten erwähnt werden, deren Verzierung in eingeschlagenen messingenen Linien, Kreisen und Punkten besteht, dann das Tar Idaschi der Indier (Silberdrahteinlagen in schwarzes Holz), welche Technik in Bosnien, Siebenbürgen etc. gepflegt und in neuester Zeit in Cortina im Apezzothale schulmässig gelehrt wird.

Neben den Einlagen müssen wir auch die Mosaikarbeiten nennen. Unter Mosaik verstehen wir heute Ornamente undVerzierungen, die aus einzelnen kleinen Holz- etc. -Stücken zusammengesetzt wurden. Am bekanntesten sind zwei Arten: die Certosa-

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mosaik, sogenannt, weil sie meistens in italienischen Karthäuserklöstern gepflegt wurde, und die Bombaymosaik. Erstere besteht aus geometrischen Mustern, für deren einzelne Stücke der Grund vom Holz erst ausgehoben wurde ; letztere bestehen aus zusammengesetzten Stäbebündeln, die zusammengeleimt, four-nierartig abgeschnitten und dann nach einer bestimmten Musterung eingelegt wurden. Heutzutage tritt eine neue Art der Mosaik auf, die Reliefmosaik, welche die eingelegten Mosaikstückchen oberflächlich als Relief ausbildet.

Die Schnitzerei ist entweder Flach- oder Reliefschnitzerei. Erstere war namentlich im Mittel-

Fig. 54. Deckel eines Kästchens.

aller in Gebrauch, und es wurde das Ornament entweder einfach mit dem Messer konturirt oder aber es wurde der vom Ornament nicht berührte Grund mehr oder weniger vertieft und mit Farben ausgemalt. Namentlich an kirchlichen Möbeln erhielt sich diese Art sehr lang. Die Reliefschnitzerei ist entweder Flach- oder Hochreliefarbeit, je nachdem d ic ( Imminente und Figuren mehr oder weniger hoch vom Grund sich abheben. Ihren höchsten um mph feiert die Schnitzerei in den ganz durchbrochenen, frei modellirten und geschnitzten Arbeiten, wie sie in der Renaissance und den darauf folgenden Zeit- und Stilperioden des

Barock und Rokoko Vorkommen. Namentlich die Zeit des Rokoko zeichnete sich in dieser Art aus, und die geschnitzten Rahmen, Gitterungen, Konsolen u. a. sind Meisterstücke der Kunst und Technik und werden mit Recht heute wieder in erhöhtem Masse bevorzugt und nachgebildet.

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Fig. 55. Geschnitzte Büclise.

Fig. 56. Moderner Eokokorahmen.

Eine besondere, namentlich im Norden heimische Schnitzart ist die des K erb Schnitts, welche heute als Dilettantenarbeit viele Hände beschäftigt. Das Hauptaugenmerk ist bei dieser Technik vorzugsweise auf sichern Schnitt und exakte Ausführung der geometri-sehen Zeichnung zu richten, was bei Dilettantenarbeiten vielfach unbeachtet bleibt. Die Schwierigkeit der Holzschnitzerei hat vielfache Versuche erzeugt, dieselbe auf mechanischem Wege zu ersetzen. Da sind vor allem das sogen, bois durci, eine französische Erfindung, zu nennen, das aber bald wieder abkam, das carton

pierre und verschiedene andere Stoffe, denen durch Pressung das Aussehen der Schnitzerei gegeben wurde. Die Versuche sind noch nicht abgeschlossen und kehren in vielgestaltigen Formen immer wieder, ohne indes der feinen, wahrhaft künstlerischen Schnitzerei besonderen Abbruch zu thun.

Weitere Verzieruugsarten der Holzarbeiten beschränken sich darauf, die Oberflächen der Gegenstände ohne weiteren Eingriff in das Holz selbst zu verzieren. Es gehören hierher das Poliren, Vergolden, Bemalen und Lackiren.

Das Poliren kam namentlich mit der allgemeineren Verwendung der Fourniere in Aufnahme, um die Struktur des Holzes vorteilhaft zur Geltung zu bringen. Das Vergolden — teilweise oder ganz — geht in die früheste Zeit zurück und erlebte seine feinste Ausbildung

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in Italien zur Zeit der Renaissance und seine grösste Verbreitung in der Zeit des Rokoko und des Barock. qgg|

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Das Bemalen V der Möbel war im M Mittelalter fast I überall angewen- j|

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Fig. 58. Japanische Lackmalerei.

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<13 det und erhielt sich S in den Bauern- B <gj möbeln, auf die erst lg in jüngster Zeit H mit Recht die all- ig gemeine Aufmerk- fgj samkeit gelenkt wurde, um diese charaktervollen Reste einer Volkskunst vor gänzlichem Verschwinden zu bewahren.

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Fig. 57. Bemalter Sehrank.

Das Lackiren als Kunstarbeit führt uns nach dem Orient, wo verschiedene Bäume, vor allem die rhus vernicifera, eine milchsaftartige Flüssigkeit enthalten, die, wenn die Rinde aufgeschnitten wird, herausfliesst, an der Luft erhärtet und schwarz wird und den vortrefflichen japanischen und chinesischen Lack liefert, der unvermischt das glänzendste Schwarz zeigt, mit Gold und Farbe gemischt auch . andere Farbentöne annimmt. Solche Lackarbeiten I kamen ins Abendland und regten zu Nachahmungen » an, wobei man sich bei dem Mangel des autochtonen Materials mit Surrogaten behelfen musste. Erst in neuerer Zeit ist es den Bemühungen des verdienstvollen Professors Rein in Bonn gelungen, im Botanischen Garten in Frankfurt orientalische Lackbäume zu akklimatisiren. Eine oberflächliche Verzierung der Holzarbeiten bietet auch der sogen. Holzbrand; doch kommt diese

Technik über Dilettantenarbeit nicht hinaus (vgl. Holzbrandtechnik). Nicht unerwähnt .,,U ;iu dieser Stelle die hohe Bedeutung bleiben, welche für die Holzarbeiten das schöne Be-<:hbi'_re hat. Erst durch ein schönes, tadelloses Beschläge gelten unsere Möbel als vollendet und schön, und es ist charakteristisch, dass das möglichste Verbergen und Verstecken des Be--elilüges mit der schlechtesten Zeit unserer Möbelindustrie zusammenfällt.

Neben den genannten Handwerken, die mit Herstellung von Holzwaren sich beschäftigen, müssen wir noch die Drechsler, Presser und Bildhauer erwähnen. — Die kunstvollen Arbeiten des Drechslers bestanden nicht bloss in Geräten und Phantasieartikeln (das alte Spinnrad nicht zu vergessen), sondern sie schmückten fast alle Objekte, die der Zimmermann, der Schreiner, der Schnitzer geschaffen. Sie finden sich an Möbeln, Vertäfelungen und Decken, sie treten überall teils selbständig, teils ergänzend und verzierend auf. Vorzüglich geschätzt ist die Drechslerei im Orient, wo die schönen Gitterungen an Häusern, in Moscheen und Zimmern die Bewunderung aller Kunstfreunde

erregen.

Das Pressen von Holzgegenständen findet und fand zumeist bei Spielwaren und Spielgeräten Anwendung. Im 16. Jahrhundert erfand ein gewisser Danner in Nürnberg die Kunst, sogen. Dambrettsteine zu pressen. Bald darauf kam man auf den Gedanken, Medaillenstempel, welche dazu bestimmt waren, Erinnerungs- und Gedächtnismedaillen zu prägen, für die Herstellung solcher Spielstücke zu verwenden. Die grösste Sammlung solcher Dambrett-steine besitzt das Bayerische Gewerbemuseum in Nürnberg. Den Glanzpunkt erreicht die Holzindustrie in den figürlichen Bildhauerarbeiten, wie sie namentlich zur Ausstattung der Kirchen und Altäre gefertigt, dann aber für profane Zwecke hergestellt wurden. Mit diesen Arbeiten tritt die Holzindustrie in das Gebiet der bildenden Künste ein und verlässt die Grenzen des Kunst

gewerbes.

y. Stockbauer.

Litteratur: [1] Stockbauer, J., und Otto, H., Die antiken Thongefässe in ihrer Bedeu-tmiy für die moderne Oefässindustrie, Nürnberg 1878. — [2] Bötticher, K., Tektonik der iMlenni, 2. Aufl., Berlin 1873. — [3] Anastasius, Historia ecclesiastica, 869 (gedruckt Paris 16 19, Venedig 1729). — [4] Much, M., Das vorgeschichtliche Kupferbergwerk auf dem Metter-bijrg bei Bischofshofen, Wien 1879.

Kunstgosse, das Kolbenrohr an Pumpensätzen (s. Wasserhebung).

Kunstguss, s. Statuenguss.

Kunsthefe (Maischhefe, Hefenmaisclie), gärende Maische, welche an Stelle von Presshefe oder aus Brauereien bezogener Hefe als Gärmaterial dient. Man bedient sich der Kunsthefe in den meisten deutschen Brauereien, besonders wenn man Maischen verarbeitet, welche selbst keine Hefe erzeugen, wie z. B. die Melassenmaische. Zu ihrer Züchtung wird ein kleiner Teil der entsprechend abgekühlten Maische in einem Gefäss mit Presshefe unter Beigabe von etwas Bierhefe in lebhafte Gärung gebracht. Sobald dieselbe das höchste Stadium erreicht hat, ist die Kunsthefe gebrauchsfertig und wird der Gesamt-maische zugesetzt. Ein Teil der Hefenmaische wird stets als sogen. Mutterhefe reservirt, um nicht auf Verwendung fremder Hefe angewiesen zu sein. Für die Erzielung möglichst günstiger Kulturergehnisse ist die Begünstigung der Bildung von Milchsäure von Wichtigkeit, weil dieselbe die Prote'inverbindungen des Malzes, des Hauptnährstoffes des Hefepilzes, in Lösung bringt. Die Bildung von Essigsäure ist dagegen zu vermeiden, weil sie auf die Vegetation des Hefepilzes äusserst hemmend einwirkt. Die Erreichung dieser Ziele ist auf sehr verschiedene Weise möglich und dementsprechend die Verfahren in den Betrieben sehr verschieden und häufig Betriebsgeheimnis. — Vergl. auch Mal ton weine.

Kunstholz, s. Plastische Massen.

Klliistkreuz, Kunstkreuz, s. Gestängekreuz, Bd. 4, S. 619. Kunstleder, s. Ledersurrogate.

Arndt.

Kunstmühle. Das „gangbare Zeug“ alter Mühlen hiess bekanntlich auch „die Kunst“. In diesem Sinne ist jede Mühle, die durch eine elementare Kraft getrieben wird, eine „Kunstmühle“. Angewendet wird das Wort als Auszeichnung für eine Mühle modernen Stiles, also etwa in dem Sinne: „besonders kunstvolle, d. h. technisch hervorragende, Mühle“.

Kunstrad, s. Kraftübertragung im Bergbau.

Kunstsandsteine, s. Künstliche Steine.

Kunstscliaclit, ein Schacht (s. Schachtban), welcher ausschliesslich der Wasserhebung dient; zuweilen auch gleichbedeutend mit Kunsttrum (s. d.).

Klinstsclilosserarbeiten umfassen hauptsächlich folgende Einzelheiten: 1. Verzierte Stäbe; und zwar durch Winden oder Torsiren, durch Umwickeln, durch Aufschlitzen, durch Veränderung des Querschnitts, durch Ausschmieden von freien Endigungen u. s. w. 2. Blatt- und Kelchbildungen, welche teils naturalistisch, teils stilisirt gehalten sein können. 3. Blumen.

4.    Rosetten, welche eigentlich nichts anderes als stilisirte Blumen sind.

5.    Lanzenspitzen und Knöpfe, welche besonders bei den Gittern eine grosse Rolle spielen. 6. Kartuschen, d. h. Schilder aus Blech mit auf- oder eingerollten Rändern zur Aufnahme von Schriftzeichen oder Wappen. 7. Kränze, Sträusse und G ewinde, welche besonders im Barock- und Rokokostil Verwendung fanden. 8. Ketten. 9. Figürliche Ornamente, die besonders in der Renaissance Eingang gefunden haben. 10. Verschiedenes, wie Monogramme, Wappen, Verdopplungen, Stabkreuzungen, Netzwerke u. s. w. — Die Kunstschlosserei bemüht sich in der jüngsten Zeit, sich zur Kunstschmiederei auszubilden, weshalb die Blecharbeiten immer mehr verschwinden und den Arbeiten „aus dem Vollen“ Platz machen. Bei den Kunstschmiedearbeiten sollen die Feilen nicht verwendet werden und soll man die einzelnen Hammerschläge erkennen, während die Kunstschlosserei auch die Verschönerungsarbeiten in das Bereich ihrer Arbeit ziehen kann.

Litteratur : [1] Krauth u. Meyer, Die Kunst- und Bauschlosserei, Leipzig 1891. — [2] Friedeberg, Handbuch für Kunstschlosser, Berlin 1890.    Julius Hoch.

Kunstsilber, s. v. w. Neusilber, auch s. v. w. Britanniametall.

Kunstspodium, Produkte, bestimmt die Knochenkohle zu ersetzen. Es wird aus Braunkohlenstaub oder fein gemahlener Braunkohle durch Kochen mit Natronlauge, Auswaschen mit Wasser, Trocknen und Pulverisiren hergestellt und findet für Schuhwichse Anwendung. Bei einer zweiten Art Kunstspodium benützt man als Ausgangsmaterial die bei der Raffination und Destillation der Harzöle resultirenden Rückstände, ebenso die Kalkrückstände der Ansatzmassen der Wagenfette, vermischt diese mit Sägespänen, gelöschtem und pulverisirtem Kalk und sonstigen Rückständen, z. B. dem sauren Mineralölsatz, der sich bei der Reinigung und Bleichung ergiebt, ferner Rückständen der Firniserzeugung u. s. w. Unter dem Mikroskop zeigen diese Surrogate die Struktur der Knochenkohle natürlich nicht.

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Kunststein, marmorartiger, von Gran in Aalberg angegebenes Gemisch aus 100 Teilen Gips, 180 Quarz, 70 Feldspat und 25 Borsäure, welches mit Wasser verrührt, geformt, getrocknet und gebrannt wird (D.R.P. Nr. 84998).

L. von Willmann.

Kunststrassen sind im Gegensatz zu den Natur- und Erdstrassen (s. d.) Verkehrswege mit entsprechend befestigter und hinreichend entwässerter Oberfläche, so dass letztere auch bei nasser Witterung keine Aufweichung erleidet und schwer belastete Fuhrwerke zu tragen im stände ist. Ein weiteres Merkmal einer Kunststrasse ist ihre zweckentsprechende Tracirung (s. d.) und Anpassung an das Gelände (s. Strassenbau und Trace).

Kunstsumpf, im Bergbau Wasserbehälter, aus welchem die Schachtpumpen (Kunstsätze) das Wasser ansaugen, bezw. in welchen sie es heben.

Kunsttrum, diejenige Abteilung im Schachte (s. Schachtbau), in welcher die Schachtpumpen eingebaut sind.

Kunstwaclis, ein Gemenge von gereinigtem Kolophonium, Paraffin und Ceresin, als Glanzmittel für Fussböden und als Wachsersatz dienend. Andes.

Kunstwolle, s. Spinnfasern.

Kunst Wollspinnerei, s. unter Streichgarnspinnerei.

Kupelliren, s. Kapelle (in der Prohirkunst).

Kupfer, Cu, Atomgewicht 03, ein Metall von gelbroter Farbe, starkem Glanz und körniger (Kupferguss) bis faseriger oder sehniger (Schmiede- oder Walz-kupfer) Struktur und hoher Festigkeit und Dehnbarkeit. Durch mechanische Bearbeitung oder plötzlichen Temperaturwechsel hart gewordenes Kupfer lässt

sich durch massiges Erhitzen (200—300°) wieder geschmeidig erhalten. Seine Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität ist sehr hoch. Bei lebhafter Rotglut ist es, wenn auch schwierig, schweissbar. Kurz vor dem Schmelzen wird es heim Erhitzen so spröde, dass es sich pulverisiren lässt. Schmelzpunkt: 1050 his 1100°, Siedepunkt in der Nähe von 3000°.

Kupier besitzt im geschmolzenen Zustande ein grosses Lösungsvermögen für einige Gase (Wasserstoff, Kohlenoxyd. Schwefeldioxyd), die es beim Erstarren wieder abgibt; ferner für viele M. talle (Aluminium, Nickel, Kobalt, Zink, Kadmium, Zinn, Blei, Wismut u. a.). In dichten

.....•liiiiiedeten oder gewalzten Stücken mit glatter Oberfläche hält es sich an der Luft lange

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unverändert; es ist aber bei gleichzeitiger Gegenwart von AVasser und sauer wirkenden Stoffen miter Bildung basischer Salze (Grünspan) leicht oxydirbar. Schon bei schwacher Rotglut überzieht es sich mit Oxydschichten, die aus Gemischen von Oxyd und Oxydul bestehen ( K u p 1er h a mm er s ch lag, Glüh span). — Dem Schwefel gegenüber entwickelt es eine weit grössere chemische Energie als sämtliche übrigen Erzmetalle, für die Kupfergewinnung .•ine bemerkenswerte Eigenschaft. — Auch mit den übrigen Metalloiden, ausgenommen Wasserst öl'. Stickstoff und Kohlenstoff, vereinigt sich Kupfer leicht direkt. Ein Vereinigungsprodukt Kupfer und Wasserstoff ist zwar bekannt, doch wird es nicht von allen Chemikern als chemische Verbindung angesehen. Als Lösungsmittel für Kupfer dienen besonders Salpeter-ümv, konzentrirte Schwefelsäure und Königswasser. Salzsäure und verdünnte Schwefelsäure lösen Kupfer nur bei Luftzutritt oder bei Gegenwart anderer Oxydationsmittel. Obwohl das Kupfer mit Sauerstoff zwei Verbindungen eingeht, Kupferoxydul Cu₂0 und Kupferoxyd CuO, auch mit dem Schwefel ein Sulfür Cu₂S und ein Sulfid CuS, bildet, kann es mit Sauerstoff-HÜurcu doch nur eine Reihe von Salzen (Cuprisalze) eingehen. Nur von den Haloidsäuren sind a n li sogen. Oxydul- oder Cuprosalze bekannt. Kupfer zeigt eine grosse Neigung- zur Bildung von busisehen Salzen.

Von den natürlich vorkommenden Kupfer führenden Erzen mögen folgende erwähnt sein: Gediegenes Kupfer; Rotkupfererz Cu₂0; Schwarzkupfererz CuO-, Kupferkies Cu₂SFe₂S₃ ; Huntkuphrerz (Cu₂S)₃Fe»S₃ ; Kupferglanz CuS ; Kupfervitriol CnS0₄. ölfO ; Malachit (HO)₂CuoC0₃ ;

K upferlasur (Bergblau), (.H0)₂Cu₃(Ö0₃\.

Für die Kupfergewinnung kommen in erster Linie die sulfidischen Erze in Betracht; sie sind die verbreitetsten. Gediegenes Kupfer, die Oxyde und Sülze bilden nur ganz vereinzelt die Rohstoffe eines selbständigen Hüttenbetriebes.

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1. Die Röst- und Reaktionsarbeit. — Der mechanischen Scheidung dos kupferhaltigen Materiales von dem Nichtkupfer der Erze sind durch die geringen Dichtigkeitsunterschiede der Bestandteile, durch innige Verwachsungen Logirungen und auch chemische Bindungen Grenzen gesteckt, die von vornherein nur ein sehr metallarmes Produkt zu erzielen gestatten. Ein direktes Verschmolzen solcher Erze und Aufbereitungsprodukte auf Kupfer würde aber, ganz abgesehen von Verlusten in zahllosen Nebenprodukten, ein für die meisten Zwecke kaum brauchbares Metall liefern oder ganz enorme Raffinationskosten verursachen. Man wird daher der Kupferabscheidung stets eine chemische Aufbereitung oder Anreicherung vorausschicken. Diese Anreicherungsarbeit stützt sich auf die hohe chemische Energie zwischen Kupfer und Schwefel im schmelz-llüssigen Zustande. Man röstet daher einen Teil des Schwefels der Erze ab, bei dem darauf folgenden Schmelzen das Kupfer in einem Doppelsulfide, dem Kupferstein, Lech oder Matte, Cii₂S.xFeS, zu erhalten. Dieses Verfahren wird so oft wiederholt, bis ein zur Kupferabscheidung hinreichend kupferreicher Stein vorliegt. Auch dieser wird wieder so geröstet und gleich darauf oder gleichzeitig so verschmolzen, dass sich die gebildeten Oxyde mit den noch vorhandenen Sulfiden unter Verschlackung des Nichtkupfers (besonders des FeO) zu Metall und Schwefeldioxyd umsetzen.

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In England, wo dieses Verfahren früher fast ausschliesslich in Ausführung stand und den Namen englischer Prozess erkalten hat, war die Arbeitsweise folgende:

a. Das Rösten der Erze geschieht je nach der Natur derselben und nach den finden Gesamtbetrieb in Betracht kommenden Umständen in Haufen, Stadeln, Flammöfen, Fort-sehaufeluugsöfen (s. Bd. 2, S. 458), in Stück- und Feinkiesöfen (s. Schwefelsäure), in Revolveröfen. Unter den letzteren ist die Konstruktion von Brückner in den Vereinigten Staaten sehr verbreitet. Dieser und andere Oefen mit drehbarem Herde sind in [5] und [7] m'ngehond beschriehen. Soweit nun die an den Hauptreaktionen teilnehmenden Substanzen in Betracht kommen, stellt das in diesem Arbeitsstadium erhaltene Röstgut ein Gemisch < Kyden und Sulfiden des Kupfers und des Eisens dar. Bei dem nun folgenden

1). Steinschmelzen sammelt sich das Kupfer und, soweit der noch vorhandene Schwefel reicht, auch Eisen in dem oben erwähnten Doppelsulfide, Roh st ein genannt, an, während der übrige Teil gemeinschaftlich mit anderen Oxyden verschlackt wird. AVie sich die

Arbeitsweise bei Gegenwart yon Nickel ändert, wird unter Nickel berücksichtigt werden. Zur Ausführung des Rohstein schmelzen s dienen einfache Flammöfen mit unten möglichst frei liegendem Herde. Die älteren Oefen sind in [1], [2] und [3], die neueren in [5] und [7] eingehend berücksichtigt. — Der bei dieser Arbeit fallende Rohstein ist selten kupferreich genug; es folgt daher jetzt zum Zwecke weiterer Anreicherung das

c.    Rösten des Rohsteines, bei welcher Arbeit wieder eine zur Kupfersulfürbildung ausreichende Menge Schwefel in dem Röstprodukte Zurückbleiben muss. Als Apparate dienen Kilns, rotirende Oefen und vereinzelt auch Fortschaufelungsöfen.

d.    Ein nochmaliges Steinschmelzen (in Flammöfen) liefert dann meist verarbeitungs-würdiges Material, den Konzentrationsstein, von der Ofenzustellung her auch wohl Spur st ein genannt. Ergab auch dieses Schmelzen ein unzureichendes Material, so musste das Rösten und Konzentrationssteinschmelzen noch einmal wiederholt werden. Dieser Fall bildete jedoch eine Ausnahme (Wales-Prozess). In der Regel schreitet man nach dem ersten Konzentrationsschmelzen zu der abschliessenden

e.    Röst- und Re a kt i on sar beit, welche sowohl in zwei getrennten Operationen als auch in einem einzigen Durchsetzen der Beschickung, dem Röstreaktionsschmelzen, oder kurz Röstschmelzen, ausgeführt wird. Die Apparate sind Flammöfen; die Arbeit selbst ist ein oxydirendes Schmelzen, bei welchem sich, wie schon kurz erwähnt, die entstehenden Oxyde 'mit noch unzersetzten Sulfiden zu Schwefeldioxyd und Rohkupfer (S chwarzkupfer) umsetzen. Fremde Metalloxyde sucht man hierbei nach Möglichkeit durch saure Zuschläge (saures Ofenfutter, Herd) zu verschlacken.

An Stelle der alten Methode des Röstschmelzens ist in neuerer Zeit in einigen grösseren Werken das Kupfer bessemern oder Verblasen getreten. Man arbeitet in diesem Falle nach dem Vorbilde des Bessemer-Verfahrens, indem man durch den geschmolzenen Kupferstein einen kräftigen Luftstrom hindurchpresst. Die chemischen Vorgänge bleiben dieselben wie bei der alten Arbeit. Nur musste mit Rücksicht auf die geringe Wärmekapazität und das gute Leitungsvermögen des Kupfers und die daraus resultirenden Uebelstände (Erstarren des ausgeschiedenen Kupfers am Boden des Konverters) die Form der ursprünglichen Bessemerbirne eine Veränderung erfahren. Manhés benützte horizontal liegende, mit saurem Futter versehene, nach Art der Revolveröfen drehbar angeordnete Eisenblechcylinder (Manhés Konverter), in denen die Luftzuführungsöffnungen alle in einer horizontalen Mantellinie liegen, so dass die Luft stets oberhalb des Metallspiegels in den geschmolzenen Stein eingeblasen werden kann. — Näheres in [8], S. 160.

Nach dem Röst- und Reaktionsverfahren werden fast nur sulfidische Erze verarbeitet. Oxydische können jedoch an Stelle von Röstprodukten mit in den Betrieb eingeführt werden.

2.    Die Reduktionsarbeit.— Wie bei dem vorhergehenden, so bezieht sich der Name auch dieses Verfahrens nur auf die Schlussarbeit des Schwarzkupfer-schmelzens. Hier wie dort sind fast ausnahmslos Anreicherungsarbeiten der Erze erforderlich, welche sich mit den eben beschriebenen prinzipiell vollständig decken. Die früher in Deutschland und Schweden übliche Arbeitsweise (daher auch der Name deutscher bezw. schwedischer Pr ozess) unterschied sich von der jetzigen vorwiegend durch die Apparate und die dadurch wieder bedingte Arbeitsausführung. Die chemische Grundlage des jetzigen Verfahrens ist die alte geblieben. Wir können uns daher hier auf das neuere deutsche Verfahren beschränken; es setzt sich aus folgenden Arbeiten zusammen:

a.    Erzrösten, Zweck, Ausführung und Apparate, wie beim englischen Verfahren.

b.    Rohsteinschmelzen, fast ausnahmslos in niedrigen Schachtöfen (6—9m hoch) ausgeführt, liefert einen Stein mit 35—40% Cu. Die Einrichtung der alten schwedischen oder Sulu-, der Okerscheu und M an s feld er - 0 efen, ist aus [1]—[5] zu ersehen.

c.    Rösten des Rohsteines. Apparate: Kilns und Revolveröfen.

d.    Das Konzentrations - oder Spursteinschmelzen, früher ausschliesslich in Schachtöfen, jetzt vielfach in Flammöfen ausgeführt, liefert einen Stein mit 60—70% Cu.

e.    To trösten des Spur steines in Kilns oder Revolvern mit darauf folgender Haufenröstung.

f.    Reduzirendes Verschmelzen des totgerösteten Steines auf Schwarzkupfer in Flammöfen. Dieser Teil der Arbeit wurde bei dem alten deutschen Verfahren in niedrigen, meist als Spuröfen zugestellten Schachtöfen ausgeführt. Ueber dem so erschmolzenen Schwarzkupfer sammelte sich in der Regel eine dünne Schicht eines sehr reichen Kuptersteines an, den man Dünnstein (Feinstein, Dünnlech, Obe riech) nannte und der natürlich wieder in den Betrieb zurückging. Die bei Anwesenheit von anderen Metallen, besonders Nickel und Kobalt, erforderlichen Abweichungen von dieser Arbeitsweise s. unter Nickel.

Zur Verarbeitung nach diesem Verfahren eignen sich in erster Linie sulfidische Erze. Bei oxydischen oder salzhaltigen Erzen und Hüttenprodukten (Rotkupfererz, Karbonaten, Silikaten etc.) können die Röstarbeiten unter Umständen in Wegfall kommen, so dass nur ein einfaches reduzirendes Verschmelzen übrig bleibt.

3.    Auslaugen des Kupfers aus Erzen und Hüttenprodukten.—

Liegen Erze vor

OX

vitriol) enthalten, so ist der Lösungsvorgang ein sehr einfacher. Auch Oxyde und Karbonate eignen sich unter Umständen für diese Arbeit. Als Lösungsmittel dienen dann Salzsäure, Chloridlösungen oder Schwefelsäure. Aber selbst Cr/.e mit weniger leicht löslichen Kupferverbindungen wird man dann stets auf dein sogen, nassen Wege zugute zu machen suchen, wenn wegen zu geringen Kupfergehaltes Schmelzprozesse ausgeschlossen sind. Durch Verwitterung, ydirendes oder chlorirendes Küsten, Behandeln mit als Oxydations-, bezw. Chlorirungsmittel bekannten Ferrisalzen (Hunt- und Douglas-Prozess), Cuprichlorid etc. müssen dann Sulfate oder Chloride (Dötsch-, Dutscli-Proze ss) erzeugt werden, die sieli nun durch Wasser oder verdünnte Säuren leicht in Lösung bringen lassen. —Aus allen diesen Lösungen fällt man das Kupfer, nötigenfalls nach Ausscheidung anderer Metalle, meist, durch Eisenabfälle als Metall (Zementkupfer, Zementiren), ausnahmsweise auch als Sulfid oder Hydrat.

Auch edelmetallhaltiges Schwarz- und Garkupfer wurde früher allgemein, jetzt nur da duivh Auslaugen verarbeitet, wo die Nachfrage nach Kupfervitriol den betrieb noch bezahlt. Mau gruuulirt das Kupfer, füllt die Granalien in einen mit Blei ausgelegten Holzbottich, in ■ |.-:t unten Luft eintritt, während die Granalien von oben von Zeit zu Zeit mit massig verdünnter Schwefelsäure bespült werden, um die sich durch Einwirkung der Luft bildende Owdschioht zu losen und mit dem zurückbleibenden Schlamme von Edelmetallen, Bleioxyden und anderen unlöslichen Substanzen abzuspülen. Letztere setzen sich am Boden eines die Kupli-rsulfathiuge ableitenden Gerinnes ab, werden gesammelt, gewaschen, getrocknet und dann beim Treibprozess (s. Silber) eingetränkt. Die Kupfersulfatlauge wird auf'Vitriol verarbeitet. Früher pflegte man dieselbe durch Eisen wieder zu fällen, hat aber heute da, wo man für Kupfervitriol keinen Absatz findet, diese Schwefelsäurelaugerei, auch Affination oder Affiner io genannt, durch die Elektrolyse (s. unten) ersetzt.

4. Raffinationsschmelzen metallführender Erze und Hütten-

Produkte. — Wenn auch vereinzelt, so kommt doch gediegenes Kupfer in solchen Massen und von solcher Reinheit vor, dass ein einfaches Einschmelzen ein direkt zur Raffination geeignetes Metall liefert. — Auch die bisher beschriebenen Hüttenprozesse ergeben, wie schon erwähnt, nur ein Rohmetall, das Schwarz- bezw. Zementkupfer, das direkt nur selten verwendbar ist. Die Verunreinigungen aller dieser Kupfersorten können bestehen aus Silber, Gold, Zink, Blei, Wismut, Kobalt, Nickel, Eisen, Sulfiden, Arseniden, Antimoniden etc. In erster Linie ist die Gegenwart oder Abwesenheit von Edelmetallen von Einfluss auf die Wahl der Raffinirarbeit. Bei Abwesenheit derselben wird man stets mit einem oxydirenden Schmelzen (Spleissen) auf der sauren Sohle eines Herdofens oder eines Gebläseflammofens (Garherd, Spleissofen) beginnen. Die Verunreinigungen werden verschlackt oder verflüchtigt, doch lässt es sich nicht vermeiden, dass gleichzeitig eine gewisse Menge Kupfer ebenfalls oxydirt und nun in Form von Kupferoxydul von dem sonst reinen Metalle gelöst wird. Man nennt diesen Teil der Raffination das G arm ach en, das erhaltene Produkt das Garkupfer.

Eine besondere Art von Garkupfer ist das Rosettenkupfer, dadurch erhalten, dass man auł das noch in der Herdgrube befindliche, eben gar geblasene flüssige Kupfer ein wenig \V asser giesst und die an der Oberfläche erstarrten Platten (Rosetten) abhebt. Diese bei einem Nirkelgehalte des Kupfers früher sehr gebräuchliche Arbeit nennt man das Rosettiren oder «Scheibenreissen.

man

Um das für mechanische Verarbeitung absolut ungeeignete Garkupfer ha miner gar, d. h. zum Schmieden und Walzen geeignet zu machen, muss das Kupferoxydul entfernt wrnrden. Dies geschieht natürlich am einfachsten durch ein dem Oxydiren folgendes reduzirendes Schmelzen, welches man in den Garungsöfen ähnlichen Herd- oder Flammöfen ausführt. Meistens ist für das Gar- und das Hammergarmachen nur ein einziger Ofen vorhanden; man pflegt dann die vereinigten Arbeiten als Raffination, das erhaltene Metall als raf finir tes Kupfer oder Raffinad zu bezeichnen. Geschieht das reduzirende Verschmelzen unter Vermittlung von Baumstämmen, die man in das flüssige Metall ein taucht, so dass die Dissociationsgase des Holzes durch lebhaftes Aufrühren der Schmelze eine schnelle Reduktion des Kupferoxydules bewirken, so nennt diese Arbeit das Polen des Kupfers.

5. Elektrolytische Metallraffination und Elektrolyse. — An

Stelle der Affination von edelmetallhaltigem Kupfer ist in allen grösseren Werken die Elektrolyse getreten. In mit Blei ausgelegte oder sonstwie wasserdicht gemachte Holzbottiche hängt man das von den Edelmetallen und von anderen metallischen Verunreinigungen zu scheidende Kupfer in Plattenform ein. Zwischen diese Platten, auch vor und hinter die Endplatten der Beihe, aber isolirt von denselben, hängt man in gleichmässigen Entfernungen Feinkupferbleche auf; als Elektrolyt (s. Elektrolyse) hält man eine saure, nicht zu verdünnte Kupfervitriollösung in den Bottichen. Verbindet man nun alle die zu raffinirenden Kupferplatten und alle Feinkupferbleche so mit einer Stromquelle (Dynamo), dass erstere als Anoden, letztere als Kathoden in dem Elektrolysirbottiche fungiren, so muss das Kupfer der Anoden in die Lösung übertreten, um an den Kathoden wieder zur Absclieidung zu gelangen.

Mit dem Kupfer gehen nun zwar verschiedene Verunreinigungen aus den Anodenplatten in Lösung, z. B. Eisen, Nickel, Kobalt, werden aber bei den für Kupfer zu wählenden Stromdichten und Stromspannungen nicht eher mitgefällt, bis ihre Menge in dem Elektrolyten eine bestimmte Grenze überschritten hat, in welchem Falle der Elektrolyt zu reinigen bezw. auf Kupfervitriol oder Zementkupfer zu verarbeiten ist. Andere Bestandteile des für die Anoden benützten Kupfers, wie z. B. Gold, Silber, Blei (dieses als Bleisuperoxyd und Sulfat), Kupferoxydul u. s. w., fallen, da sie mit der Auflösung des Kupfers ihren Zusammenhang verlieren, in Pulverform unlöslich zu Boden. Sie bilden den sogen. Anodenschlamm, der wie der von der Affinerie fallende edelmetallhaltige Schlamm verarbeitet wrird. Näheres über den ganzen Betrieb und alle Einrichtungen einer elektrolytischen Kupferraffinerie findet sich in [6j.

Versuche zur direkten Verarbeitung von Kupfererzen und Hüttenprodukten auf elektrolytischem Wege sind mehrfach angestellt worden, sie sind aber zum Teil an praktischen Schwierigkeiten vollständig gescheitert (Marchese) oder haben dieselben noch nicht überwunden (Siemens & Halske und Hopfner).

Verwendung des Kupfers. — Als solches dient es zur Herstellung einer grossen Zahl von Geräten, Apparaten, Maschinenteilen u. dergl. für Haushalt und Technik; besonders als Leitungsmaterial in der Elektrotechnik. Auch das Kunstgewerbe braucht grosse Mengen Kupfer für Kunstschmiedearbeit und galvanoplastische Erzeugnisse. In der Legirtechnik bildet das Kupfer die Grundsubstanz einer grossen Anzahl wichtiger Legirungen (Kupferlegirungen, Bronzen, Messing, Neusilber u. dergl.). Zur Herstellung einiger Kupferverbindungen, z. B. des Kupfervitriols, des Kupferoxydes, des Phosphorkupfers u. a., geht man, soweit dieselben nicht, wie z. B. der Kupfervitriol, als Nebenprodukte im Hüttenbetriebe fallen, ebenfalls von metallischem Kupfer und Abfällen der Kupferwalzwerke und Kupferschmieden aus.

Das Kupfer findet in der Technik die meiste Verwendung in Form von Kupferblech (s. Blech), das in Platten bis zu 2,4 m Breite und bis zu 10 m Länge, und in Dicken von 1—26 mm handelsüblich ist, sowie in Form von Kupferdraht hergestellt wird. — Infolge weiterer Vervollkommnung der Technik sind die im Artikel Drahtfabrikation (Bd. 3, S. 385) für die Herstellung gegebenen Verhältniszahlen nicht mehr zutreffend. Gegenwärtig wird folgende, von Malmedie & Co., Düsseldorf, aufgestellte Tabelle allgemein als zutreffend anerkannt:

Dicke des Drahtes mm

Geschwindigkeit der Scheibe in der Sekunde

Durchmesser Umdrehungen der Scheibe in der Minute

Betriebskraft für jede Scheibe

in

0,61-0,80 0,86—1,15 1,04—1,18 0,99—1,10 0,88—1,00 0,86—0,94 0,78—0,85 0,72—0,84 0,71—0,82

Die Zugfestigkeit nimmt bei höheren Temperaturen ab ; während sie für Bleche bei 10 ⁰ C 2000—2800 kg/qcm beträgt, vermindert sie sich bei 100 ⁰ auf 95, 200 ⁰ auf 85, 450 ⁰ auf 51 und 550° auf ca. 33%. Elektrolytisch hergestellter reiner Kupferdraht hat 3300 kg|qcm Zugfestigkeit. Im übrigen ist auch die Verwendung zu Dachdeckungen, Schiffsbekleidungen, Geschirren, Pfannen, Kesseln und Köhren eine grosse.

Die Geschichte des Kupfers fällt fast mit der der Bronze zusammen (s. d.). Das Kupfer ist aber wohl noch länger bekannt gewesen wie die Bronzen [9] bis [11]. — Ueber die Kupferhütten und Kupferstatistik s. [12].

9,0—5,0

5.5— 3,0 3,0—2,0

2.5— 1,6

1.3— 1,0

1.3— 0,8 1,0—0,8 1,0-0,6 0,8—0,3

o o o' cf cf cf cf o o'

18—25

30—40

40—45

45—50

48—55

55—60

60—65

60—70

65—75

2—2 ł/a Pferdekräfte

lVs-2

³U

Va

Vio

¹112

liitteratur: [1] Kerl, Hüttenkunde, 2. .Aufl., Leipzig 1865. — [2] Balling, Metallhütten-Kuudi;, Berlin 1N85. — [3] Stützet, Metallurgie, Braunschweig 1886. — [4] Kerl und Stohmann, Kneyklojilidisches Handbuch der Chemie, 4. Aufl., Braunschweig 1895. — [5] Schnabel, Metall-iiiittenkunde, Berlin 1894, Bd. 1. — [6] Borchers, Elektrometallurgie, 2. Aufl., Braunschweig 1K95. — [7J. Peters, Modern Copper Smelting, 7. Aufl., New-York und London 1895. — |*| Bmehers, Anorganische Chemie, Braunschweig 1893. — [9] Zippe, Geschichte der Metalle, Wien 1857. — [lOj Bischoff, Das Kupfer und seine Legirungen, Berlin 1863. — [11] Kopp, < b -rhichte der Chemie, Braunschweig 1843/47. — [12] Bentzscli, Keichsadressbuch für die M<>ntan-, Metall- und Maschinenindustrie, Berlin u. Leipzig 1892.    w. Borchers.

Leppla.

Kupfer, gediegen, Mineral, reines Kupfer, kristallisirt regulär (Oktaeder und Würfel), auch in dünnen, moosförmigen Ueberzügen auf Kluftflächen. Kupferrot, hraun oder grün angelaufen. Sehr dehnbar; nicht spaltbar; Bruch hakig. Härte 2i/<l—3. Spez. Gew. 8,5—8,9. Schmilzt leicht vor dem Lötrohr, löslich in Säuren und in Ammoniak bei Luftzutritt. Oxydirt an der Luft zu Hotkupfererz Cu0₂ und geht dann unter Aufnahme von Kohlensäure in Malachit über. Häufig mit anderen Kupfererzen im Ural, am Oberen See (Michigan), Chile u. s. w. Wird mit anderen Kupfererzen zur Kupfergewinnung verwendet.

Kupferacetate, s. Essigsäure, Bd. 4, S. 3.

Klipferammoniiim, s. Kupferoxydhydrat.

kupferbeschlag, s. Anwuchs.

Kupferbesseinern, s. unter Kupfer.

Kupferblau, s. Mineralblau.

Kupferbolzen, s. Schiffbau.

Kupferborat (Glanz grün), s. Bor grün.

Kupferbraun, s. Hatchetts Braun.

Kupfer bronze, s. Bronzefarben.

Kupfercllloride. — Das eigentliche Chlorid CuCl₂, mit 2 H^O in hell-griineii Nadeln kristallisirend, bildet ein in Wasser leicht lösliches Salz, das schon mehrfach zur Auslaugung von Kupfer aus armen Erzen vorgeschlagen ist. Man kann es leicht durch Lösen von Kupferoxyd in Salzsäure erhalten; es bildet sich auch als Zwischenprodukt in dem elektrolytischen Kupferextraktionsprozesse von Höpfner an den Anoden. Durch Reduktion des Chlorides mit Kupier oder beim Einleiten von Schwefeldioxyd in eine Lösung von Kupfer-sulfat und Kochsalz entsteht das Kupferchlorür Cu^Cl^, ein in Wasser unlösliches Salz, dessen saure und ammoniakalische Lösungen bekannte Lösungsmittel für Kohlenoxyd sind und deswegen bei der Untersuchung von gasförmigen I hcnnstofl’en oder der sogen. Rauchgase Verwendung linden. Es wird vielleicht bei der elektrolytischen Kupfergewinnung oder bei der Erzeugung von Elektrizität direkt aus gasförmigen Brennstoffen noch grosse technische Bedeutung erlangen.

Kupferdach, s. Metalldächer.    W. Borchers.

Kupferdruck, s. Kupferstecherkunst.

K u pferdruckerschwarz (P r a n k f u r t e r s c h w a r z), s. R e b e n s c h w a r z.

Maxim. Kraft.

Kupferdruckpapier, ein meist aus weichen Baumwollfasern hergestelltes, oft bis zu 10 °/₀ mit China Clay gefülltes, harzgeleimtes Papier von oft geringer Festigkeit und Dehnbarkeit (s. Papiersorten).

Kupferdruckpresse, s. Kupferstecherkunst.

Kupferfarben, aus Kupfersalzen dargestellte, meist sehr schöne ausgiebige und haltbare, aber auch giftige Farben, welche nur als Oelfarben, nicht als Leim- oder Wasserfarben gebraucht werden sollen. Eine Ferrocyan-Kupfer-kaliumverbindung ist das Hatchetbraun ; Kupferkarbonat kommt als natürliches Bergblau und Berggrün in den Handel, während arsenigsaures Kupferoxyd uns das zwar sehr feurige, aber äusserst giftige Schweinfurtergrün liefert; das Ccmenge von arsenigsaurem Kupferoxyd, Kupferoxydhydrat und Gips ist Braunschweigergrün, ebenso findet Kupferoxychlorid als grüne Farbe Anwendung.

arsenigsaurem Kupferoxyd

von

\\ eitere Kupferfarben sind zinnsaures Kupferoxyd (Genteies Grün), Basisches Ivupferehlorid (Kuhlmanns Grün), schwefelsaures Kupferoxyd mit Kupferoxydhydrat (Casselmannsches Grün), ein Gemenge

und schwefelsaurem Kalk (Kalkgrün), arsenigsaures Kupferoxyd und Gips (Patentgrün), borsaures Kupferoxyd (borsaures Kupfergrün), Kupfersilikat, halb-

essigsaures, zw eidrittel- und eindrittel-essigsaures Kupferoxyd (Grünspan), Kupfer-oxydhydrat (Bremerblau oder Bremergrün), Kupferoxydhydrat mit Calciumkarbonat (Payensches Bergblau), Schwefelkupfer (Oelblau).    Andes.

Kupferfest, s. Schiffbau.

Kupferführung, s. Schiffsgeschütze.

Leppla.

Kupferglanz (Chalkosin, Kupfer glas), Mineral, Schwefelkupfer Cu-fi(79,8 °IqCu, 20,2 % S mit geringen Mengen von Eisen). Kristallisirt rhombisch in dicken Tafeln, ausserdem derb. Dunkelbleigrau, oft braun oder blau angelaufen, schwach glänzend. Strich schwarz. Muschelig bis uneben brechend. Sehr mild und mit dem Messer sclmeidbar. Härte 2 %—3. Spez. Gew. 5,5—5,8. Schmilzt leicht vor dem Lötrohr. Löslich in warmer Salpetersäure unter Abscheidung von Schwefel. Ziemlich verbreitet, aber selten massenhaft; meist mit Kupferkies und Buntkupfererz vergesellschaftet. Verwittert leicht zu Kupferoxyd und Malachit. Als reiches Kupfererz zur Kupfergewinnung verschüttet.

Kupferglas, s. v. w. Kupferglanz.

Leppla.

Kupferglimmer (Chalkophyllit), Mineral, wasserhaltiges Kupfer-Arseniat H^Cu^As-fO^-\-lH.fO, etwas thonerdehaltig. Kristallisirt hexagonal rhomboödrisch ; auch derb und blätterig. Smaragdgrün mit grünem Strich ; durchsichtig bis durchscheinend, perlmutterglänzend. Vollkommen spaltbar. Mild. Härte 2. Spez. Gew. 2,4—2,6. Erhitzt zerspringt er und gibt Wasser ab ; geglüht schmilzt er unter Abgabe von Arsendämpfen. Löslich in Säuren und Ammoniak. Nicht sehr verbreitet und daher unwichtig.

Kupfergrün, s. B o r g r ii n.

Andes

Kupfergrün, natürliches, in der Natur vielfach, namentlich in Sachsen, Bayern, im Harz, in Ungarn, Tirol, Norwegen, am Ural, in Süd- und Zentralamerika vorkommendes Mineral von schön spangrüner Farbe, aus wasserhaltigem, kieselsaurem Kupferoxyd bestehend. Auch Malachit wird als natürliches Kupfergrün bezeichnet.

Kupferhaut, s. Kupferbeschlag unter Schiffbau.

Kupferhydroxyd, s. Kupferoxydhydrat.

Kupferindig, s. v. w. Covellin (s. d.).

Kupferkarl)onate, sowohl die natürlich vorkommenden (s. Malachit

und Kupfer la sur), wie die durch Fällung von

karbonaten erhaltenen Erzeugnisse sind basische Salze wechselnder Zusammensetzung; sie finden als blaue und grüne Farben Verwendung (s. Sclieelsclies Grün, Mineralblau).

Kupferkies (Chalkopyrit), Mineral, Scliwefel-Kupfer-Eisen Cu Fe S2 (34,57% Cu, 30,54% Fe, 34,89 % 8), kristallisirt tetragonal in tetraederähnlichen Formen, meist aber clerb und feinkörnig. Messing- bis goldgelb mit grünlichem Stich, oft blau an gelaufen. Strich schwarz. Muschelig bis uneben brechend; mild bis wenig spröd. Härte 3%—4, also weicher als Schwefelkies. Spez. Gew. 4,1 bis 4,3. Vor dem Lötrohr zerknisternd und leicht schmelzbar; beim Rösten entwickelt er schweflige Säure. In Salzsäure sehr schwer, in Salpetersalzsäure leichter unter Abscheidung von Schwefel löslich. Meist mit Schwefelkies, Bleiglanz, Blende vergesellschaftet. Verwittert leicht zu Kupfervitriol oder auch Malachit und zu anderen Verbindungen. Sehr verbreitetes und für die Kupfergewinnung wichtigstes Erz.    Leppia.

Kupferlade, s. Wirkerei.

Kupferlasur (Azurit, Chessylith, Bergblau), Mineral, haltiges, basisches Kupferkarbonat Cu₃C\0₇ + H^O (69,21 °/₀ CuO, 25,57 °/₀ CO% 5,22°l₀ H)0). Kristallisirt monoklin, kurzsäulen- und tafelförmig, auch derb, strahlig und dicht bis erdig. Dunkelblau, Strich hellblau, glasglänzend, schwach durchscheinend. Bruch muschelig bis uneben und splitterig. Spröde. Härte 3%_4. Spez. Gew. 3,7 — 3,8. Schmelzbar vor dem Lötrohr zu Kupfer. Löslich in Säuren unter Entweichen von Kohlensäure, auch in Ammoniak. Veiwandelt sich häufig in Malachit. Mit anderen Kupfererzen vergesellschaftet. "Wird Gewinnung von Kupfer, zur Darstellung von Kupfervitriol und blauer laibe

i , ,    Leppla.

benutzt.

Kupferlösungen mit Allcali-

IV. Borchers.

wasser-zur

Kilpferlegirungeil. — Von den durch Lösung von Kupfer in anderen Metallen bezvv. anderer Metalle in Kupfer entstehenden Legirungen sind die technisch wichtigeren unter Bronze, Messing, Keusilber, Nickellegirungen und 1 iote (s. Löten) eingehend berücksichtigt worden. Kupferstahl (Silicium-bronze) zu weiteren Legirungen verwendet, erhält man durch Schmelzen von Kieseltiuorkalium mit Kupferdrehspänen.

JV. Borcliers.

Kupfermanganerz, Mineral, wasserhaltigesKupfer-Manganoxyd 2CuMnOi r 3 11,0 aber meist in Bezug auf die Oxyde schwankend ; derb, nierenförmig, braunschwarz, undurchsichtig, fettglänzend, spröd. Härte 3%. Spez. Gew. 3,1 bis 3.2. Gibt beim Erhitzen Wasser ab; schmilzt nicht vor dem Lötrohr. In Salzsäure unter Chlor-Entwicklung löslich. Wird zur Kupfergewinnung benutzt.

Leppla.

Kupfernickel, s. v. w. Rotnickelkies.

Ktipferoxydanimoniak, s. Kupferoxydhydrat.

Klipferoxyde. — Das eigentliche Kupferoxyd bildet ein schwarzes, in verdünnten Säuren leicht lösliches Pulver, das man durch oxydirendes Rösten von Kupfer selbst oder durch Zersetzung von Kupfernitrat erhalten kann. Wo roter oder schwarzer Kupferhammerschlag, ein beim Schmieden und Walzen von Kupfer entstehendes Produkt, leicht zu haben ist, befeuchtet man solches mit Salpetersäure, trocknet und glüht schwach.

Das Ivupferoxyd dient zum Blaufärben von Glasflüssen, Emaillen u. dergl., in denen es iidi in der Schmelzhitze leicht löst. Es ist auch ein bei der Analyse von Kohlenstoffverbindungen beliebtes Oxydationsmittel (Elementaranalyse). Sein Hydroxyd besitzt wenig technische Bedeutung. — Kupferoxydul Cu^O, rotes, beim Schmieden von Kupfergegenständen bei massiger Temperatur entstehendes Pulver, das man auch durch Reduktion von Kupferlösungen mittelst Traubenzucker erhalten, aber schwierig ohne weitere Oxydation zu Kupferoxyd trocknen kann, findet ebenfalls in der Glasfärberei (s. Aventuringl as) Verwendung. — Beide Oxyde kommen auch in der Natur als Rot- und Schwarzkupfererz vor.    iv. Borchers.

Kupferoxydhydrat (Kupferhydroxyd), chemische Verbindung von der Zusammensetzung Cu(HO)₂, durch Fällung von Kupferlösungen mit Alkali-hydraten, Filtration, Auswaschen und Trocknen erhalten, tvird als blaue und grüne Farbe benutzt (s. Mineralblau und Mineralgrün). Es ist in Kali-und Natronlauge unlöslich, dagegen in Ammoniak mit schön blauer Farbe löslich. Letzere Lösung (Kupferoxydammoniak, Kupfer ammonium), besitzt in Irischem Zustande die Eigenschaft, Cellulose zu lösen.    w. Borchers.

Kupferoxyd, schwefelsaures, s. v. w. Kupfervitriol (s. d.). Kupferoxydul, s. Kupferoxyde.

Kupferpapier, ein in der Buntpapierfabrikation ähnlich wie das Gold-und Silberpapier erzeugtes, an der Oberfläche mit einem Kupfer- oder kupferähnlichen Ueberzug versehenes Papier (s. Buntpapiersorten, Bd. 2, S. 778).

Maxim. Kraft.

von

JV. Borchers.

Kupferphosphide sind in einem unter dem Namen Phosphorkupfer in den Handel gebrachten Produkte enthalten, das man leicht durch Erhitzen eines Gemisches von nicht zu dicken Kupferabfällen (Blechschnitzeln, Feilspänen u. dergl.) mit rotem Pliosjjhor in geschlossenen Tiegeln erhalten kann. Es bildet eine blauschwarze, metallisch glänzende, kristallinische spröde, leicht zerbrechliche Masse und wird mit garantirten Phosphorgehalten von 10—15% chemischen Fabriken geliefert. Es wird für die Raffination von Kupfer-legirungen (s. Bronze) benützt.

Kupferproben, analytische Methoden zur Ermittelung des Kupfergehaltes der Erze und Hüttenprodukte unter Ausbringung des Kupfers als Metall.

vor dem Lötrohre ausgeführt wurden (deutsche, Müsener, Man führt dieselben kaum mehr aus. Nach der

Die älteren. Kupferproben bestanden in Schmelzprozessen, die in kleinen Tiegeln (Tuten, Scherben), in Muffeln oder auch englische, komische Probe), schwedischen Probe bringt man das Kupfer aus den Erzen als Sulfat in Lösung, fällt es mit Eisen, wäscht, trocknet und wiegt. Aus der Sulfatlösung kann man es auch elektrolytisch liillen (galvanische, elektrolytische Probe). Näheres über die Ausführung enthalten dio untenstehend aufgeführten Werke.

Litteratur: [1] Kerl, Metallurgische Probirkuust, 2. Auf!., Leipzig 1882 (sehr ausführlich).

— |2] Ilers., Probirbuch, 2. Auf!., Leipzig 1894 (kurz gefasst). — [3j Balling, Probirkunde,

Ih aunschweig 1897 (ausführlich). — [4] Plattner-Richter, Probirkuust mit dem Lötrohre,

(i. Aull., Leipzig 1897. — [5] Classen, Quantitative Analyse durch Elektrolyse, 4. Aufl., Berlin 1897.    m. Borchers.

Andes.

Kupferraffinerie, elektrolytische, s. Kupfer und Silber.

Kupferrauch, s. v. w. Zinkvitriol (s. d.).

Kupferrot, Bezeichnung für eine dem metallischen Kupfer in der Nuance ähnliche Farbe, gleichviel welcher Beschaffenheit.

Kupferschiefer, in der Geologie ein bituminöser, schiefriger Mergel, welcher reich an Kupfererzen, besonders an Kupferglanz, -kies, Buntkupfererz, Malachit, Kupferlasur, auch Eisenkies, ist.

Das Gestein ist meist sammtschwarz, etwas glimmerführend und besitzt flachmuscheligen Bruch. Die Kupfererze sind fein verteilt und nur selten mit blossem Auge erkennbar, zuweilen Anflüge bildend. Im Mansfeldischen, wo der Kupferschiefer Gegenstand eines sehr bedeutenden Bergbaues ist, liefern 1800 kg Schiefer, 50 kg Kupfer und 250 g Silber. Die abbauwürdige Schicht ist hier etwa 10 cm mächtig, liegt an der Basis der Zechsteinformation, unmittelbar über dem Botliegenden und enthält meist zahlreiche Reste von ausgestorbenen Fischen (Ganoiden), auch Reste von Blättern und Früchte (Ullmannia). Der Kupferschiefer ist auf die deutsche Zech stein formation beschränkt und tritt am Ostrand des Harzes, bei Ilmenau, Saalfeld und Bärnsdorf in Thüringen, dann noch in Kurhessen (Richelsdorf) auf.

Litteratur: Schrader, Zeitschrift f. Berg- u. Hüttenwesen im preussischen Staat, 1869. Bd. 17, S. 251. — Leuschner, ebd. — Erdmenger, ebd., 1871, Bd. 19. — Babanek, Oesterr, Zeitschrift f. Berg- u. Hüttenwesen. 1884, Bd. 32.

Kupfersilberglanz, s. v. w. Silberkupferglanz.

Kupfer spat, s. v. w. Malachit.

Kupferspitze, bei den Blitzableitern die oberste Endigung der Auffangstangen. Um gegen Oxydation geschützt zu sein, ist sie vergoldet und bildet so die Ausströmungsspitze für die Erdelektrizität (s. Blitzableiter, Bd. 2, S. 487).

Leppla.

Weinbrenner.

Kupfersteclierkunst (C halko grap hie), graphische Kunst, bei welcher in eine ebene polirte Kupferplatte die zu vervielfältigende Zeichnung so ein-gravirt wird, dass alle Stellen in der Platte vertieft sind, welche im Druck schwarz erscheinen sollen. Der Abdruck von der Platte (Kupferstich, Kupferdruck) wird dadurch erhalten, dass man die vertieften Stellen mit Druckerschwärze einreibt, das angefeuchtete Papier auf die Platte legt und durch den Druck einer Walze (Kupf erd ruck presse) das Anhaften der Schwärze in den Vertiefungen der Platte an das Papier bewirkt. Von einer Kupferplatte können nur einige hundert guter Abdrücke genommen werden. Aus diesem Grunde benützt man die Originalplatten nicht zum eigentlichen Druck, sondern stellt von denselben entweder galvanische Vervielfältigungen her, oder man macht die Platte durch galvanische Verstählung widerstandsfähiger. — Nach den verschiedenen Methoden der Gravirung unterscheidet man drei Arten des Kupferstichs: 1. Linienmanier (Grabstichelarbeit); die Linien der Zeichnung werden vom Stecher mit dem Grabstichel (s. d.) in die Kupferplatte gravirt. Das auf beiden Seiten der Linien (Furchen) aufstehende Metall (Barbe, Grat) wird mit einem scharfkantigen stählernen Werkzeug (Schaber), das Unebene der Platte mit dem Polirstahl entfernt. Abarten der Linienmanier sind die Punktirmanier (an Stelle der Linien nur Punkte), der Kartonstich (Wiedergabe nur der notwendigsten Schatten) und der Kontur-oder Umrissstich (ohne Schatten). — 2. Badirung (s. unter Aetzen). — 3. Schabmanier (Schwarzkunst, Mezzotinto); nach Aufpausung der Zeichnung wird die Platte mit einem stählernen Werkzeug (Wiege) gekörnt (rauh gemacht), dieselben Stellen mit dem Schabeisen geglättet und die ganz hellen Stellen eilig polirt. Abarten der Schabmanier, d. li. Verbindungen dieser mit der Linienmanier, sind die Aquarell- oder Aquatinta- und Crayonmanier (Kreidestich).

Litteratur : Lostalot, Les procédés modernes de la gravure, Paris 1883 ; Toifel, Handbuch der Chemigraphie, Wien 1883.

Kupfersulfat, s. v. w. Kupfervitriol (s. d.).

Kupfersulfide.— Kupfersulfid CuS, erhält man aus Kupferoxydsalzlösungen durch Fällung mittelst Schwefelwasserstoff oder löslicher Sulfide als tief blauen, fast schwarz ausselienden pulverigen Niederschlag, der nach der Filtration in Filterpressen und Auswaschen in denselben als Paste für Färbereizwecke in den Handel gebracht wird. Ein durch Verschmelzen von feinen Kupferabfällen mit Alkalipolysulfiden und Auslaugen der Schmelze erhaltenes

Sulfid findet als blaue Oelfarbe (Oelblau) Verwendung. Beim Erhitzen des Sulfides in reduzirender Atmosphäre liefert es unter Abgabe der Hälfte seines Schwefels Kupfersulfür Cu₂S, das im Kupferglanz rein und im Kupferkies und Buntkupfererz mit Eisensulfiden verbunden vorkommt. Auch in den als Kupferstein bekannten Hüttenprodukten ist es neben Eisensulfiden enthalten. Die Naturprodukte und der im Kupferhüttenbetriebe fallende Stein werden zur K upfergewinnung benutzt.

IV. Bor chers.

Kupfersulfiir, s. Kupfer sulfide.

Kupfersulfuret, s. v. w. Kupfersulfid.

Kupfervitriollösungen werden

IV. Borchers.

Kupfervitriol (blauer Gali tz en st ein, Cyper), kristallisirtes Kupfer-sulfat der Zusammensetzung CuS0Ą.5II₂0 bildet blaue, durchsichtige Kristalle, dit* in Wasser leicht löslich sind. Kupfervitriol kommt als Verwitterungsprodukt udfidischer Erze natürlich vor und ist als Auslaugungsprodukt aus solchen Lagerstätten auch in manchen Grubenwässern enthalten. Diese und auch die bei manchen Hüttenprozessen fallenden Kupfervitriollösungen bezeichnet man mit dem Namen Zementwässer, da aus ihnen das Kupfer durch den sogen. Zementir-prozess (s. Kupfer) gewonnen wird. Aus den durch Auslaugen des natürlichen Vitrioles oder von Hüttenprodukten erhaltenen Lösungen gewinnt man den Vitriol durch Verdampfen und Kristallisiren. als Elektrolyte bei der Kupferraffinerie und bei galvanoplastischen Arbeiten benutzt, zur Herstellung der zahlreichen Kupferfarben, in der Färberei von Textil-stofi’on, als Gift gegen Erdinsekten (Reblaus) u. s. w.

Kupfervitriol (Chalkanthit), Mineral, rvasserhaltiges Kupfersulfat (,'hSOą -b f)H₂0 (31,85 % CuO, 32,07 % SO%, 36,08 °/₀ H-fO), kristallisirt triklin, aber in der Natur selten, weil leicht löslich; meist nierig und traubig. Blau, durchscheinend; muschelig brechend; widerlich schmeckend ; Härte 2,5; spez.Gew. 2,2    2,3. Wird vor dem Lötrohr weiss unter Anschwellen und Wasserabgabe.

Leppla.

Kupirungen sind Sperrbuhnen zum Abschlüssen von Flussarmen behufs Verlandung der letzteren. Sie überqueren den Flussarm und ihre Krone liegt anfangs in der Regel nur weniges höher als der niederste Wasserstand, damit bei mittleren und hohen Wasserständen die Sinkstoffe übertreten können. Mit dem Fortschreiten der Verlandung soll sodann eine Erhöhung der Krone gleichen Schritt halten. Feste Uferanschlüsse sind zur Sicherung des Bauwerkes, dessen Ausführung mit Packwerk, mit Sinkstücken oder am besten mit Steinschüttung erfolgt, unentbehrlich. Stromaufwärts der Sperrbuhne ist durch Erdvorlage Vorsorge zu treffen, dass die Durchsickerungen möglichst verringert werden, während sich stromabwärts zur Verhütung von Auskolkungen beim Hochwasserüberfall die Anlage eines Sturzbettes empfiehlt.

Kupolöfen, s. Eisengiesserei (Bd. 3, S. 616) und Oefen, metallur

gische.

Klippel, ein in Form einer Halbkugel oder in halbkreisförmigem, flachem oder steiler ansteigendem Querschnitt ausgeführtes Gewölbe über kreisrundem, vieleckigem, aber auch über quadratischem Grundrisse. Bei rundem Raume steigt die Wölbfläche direkt aus den Umfassungsmauern auf und ruht ringsum auf denselben. Man kann dies als die Urform bezeichnen.

Das älteste bestehende, zugleich auch das schönste und berühmteste Beispiel ist das nahezu zweitausendjährige Pantheon zu Rom von 43,5 m Durchmesser, dessen überwältigende Raumwirkung zu allen Zeiten, sowohl in der späteren Kaiserzeit wie im Mittelalter, bewundernde Nachahmung fand, besonders aber in der Zeit der Wiedererweckung des Altertums der Renaissance, für welche der Zentralbau mit der Kuppel die höchste architektonische Kunstform bildete.

Aehnlich der Kuppel über kreisrundem Raume erhebt sich das über dem vielseitigen, meist achteckigem Grundplane aufsteigende Gewölbe, seiner Form nach ein Klostergewölbe (s. Gewölbe), indem es auf allen Seiten gleichmässig aufruht und äusserlich wenig zur Erscheinung kommt.

Anders dagegen verhält sich die über quadratischem Grundriss aufragende Kuppel. Diese berührt nur in den vier Hauptaxpunkten die Scheitel der unterstützenden Gurtbogen, im übrigen ruht sie auf dem oberen Kranz der

zwischen diesen letzteren in Kugelform ansteigenden Gewölbezwickel (Pendentifs), s. Gewölbe, Fig. 29. Da aber bei dieser Anordnung die Lichtzuführung eine mangelhafte, so kann hier als Lichtgaden ein senkrecht aufsteigender Cylinder der sog. Tambour eingeschaltet und auf diesen die Kugel aufgesetzt werden. In Entwicklung dieses formalen Gedankens entstanden jene grössten Meisterleistungen der letzten Jahrhunderte: die Kuppeln von St. Peter in Pom ca. 1560, von St. Paul in London ca. 1690 und des Pantheon in Paris 1780.

Die weiten Spannungen und schweren Lasten eines so kühnen Bauwerks zu einer dauerhaften Konstruktion zu verdichten, wussten schon die Römer der ersten Kaiserzeit, unsere Lehrmeister in der Gewölbetechnik, meisterhaft zu lösen. Die zwei Gewölbeschalen aus Backsteinrippen mit Zwischenfüllungen in Gussmörtel (Pantheon) geben für die späteren Kuppelbauten die Weise an, wie die riesigen Massen durch Schaffung von Hohlkörpern eine Entlastung, und durch eine Zerlegung in Haupt- und Zwischengurten eine Verspannung und eine Verteilung auf Hauptstützpunkte erfahren konnten. Ueber die Prinzipien dieser Technik geben die unten bezeichneten Werke [1]—[7]) Aufschluss.

Das Material der Kuppelgewölbe wird nur bei verhältnismässig kleinen Durchmessern, der zu grossen Belastung wegen, in Hausteinen bestehen. Viel geeigneter sind die Backsteine und zwar die Hohlziegel (s. d.), oder porösen (Spreuer) Steine auch Bimsteine, welche eine geringere Belastung ausüben. Von bestem Erfolge waren die Wölbungen aus Hohlgefässen (heil. Sophia in Konstantinopel und hienach S. Vitale in Ravenna 547 nach Chr.), während das wichtigste und zumeist angewandte Material der Römer der Gussmörtel war, aus welchem der bei weitem grösste Teil ihrer Kuppelbauten bestand.

Die dekorative Ausbildung der Kuppelflächen im Innern besteht 1. iu den wirksamen Teillinien von wagrechten und ansteigenden Gurtungen mit dazwischen liegenden vertieften Feldern, den Kassetten oder Kassaturen, deren Mitte ein Stern oder Rosette schmückt; 2. in Bemalungen und Vergoldungen; 3. in Mosaikarbeit auf Goldgrund.

Weinbrenner.

Litteratur: [1] Isabelle, Les édifices circulaires etc., Pai'is 1843. — [2] Hübsch, Der altchristliche Kirchenbau, Karlsruhe 1860. — [3] Violet-le-duc, Dictionnaire raisonné de Parch., Bd. 4 coupole und Bd. 9 voûte. — [4] Handbuch der Architektur, 2. Teil, Bd. 2 Baukunst der Römer von Durm. — [5] Choisy, L’art de bâtir chez les Romains, Paris 1873. — [6] Breymann, Baukonstruktionslehre, Bd. 1, Konstruktion in Stein, 6. Auf!., von Warth, Leipzig 1896.—-[7] Zeitschrift für Bauwesen 1887, S. 353 ff. Zwei Gxosskonstruktionen der italien. Renaissance von Durm. — [8] Baukunde des Architekten, Berlin 1884, Bd. 1, S. 252 ff.

Alfr. Birk.

Kuppelaxen, jene Lokomotivaxen, die mit der Treibaxe, also mit der vom Kolben direkt bewegten Axe, durch Kuppelstangen verbunden sind, so dass auch das auf ihnen ruhende Lokomotivgewicht. zur Erzeugung von Leibung (Adhäsion) ausgenützt wird (s. unter Lokomotiven).

Kuppeldach, ein Dach in gebogener Form über rundem oder rechteckigem Grunde errichtet. Nur in südlichem Klima kann es zulässig sein, eine Kuppelwölbung ohne eine zweite Schutzkuppel zu erstellen, welche am besten in Dacli-form zur Ausführung kommt. Dabei ist jedoch die gekrümmte Fläche für eine schuppenförmige Deckungsweise nicht so günstig wie für Metall. Der Dacli-stuhl wird in Holz oder in Eisen zu erstellen sein. Die Konstruktion in Holz, welche in früherer Zeit allein in Betracht kam, wurde in starkem Sprengwerk durchgeführt, besonders dann, wenn der Aufbau einer Laterne als Bekrönung die Belastung bildete (Dom der Invalidenkirche in Paris u. dergl.). War dies nicht der Fall, so konnte die Bildung der Bogensparren aus Bohlen erfolgen, wozu schon Philibert de l’Orme 1560 die ersten Motive gab, in diesem Jahrhundert aber Möller in Darmstadt und Schinkel in Berlin erneute Anregung erteilten. lieber die technische Durchbildung der Bohlendächer s. Dacli-stuhl, Bd. 3, S. 109.

Litteratur: Molier, G., Beiträge z. Lehre d. Konstr., Darmstadt 1833—1844. Weinbrenner,

Kuppeldächer in Eisen. — Kuppeldächer bilden ihrer äusseren Form nach meist Rotationsflächen mit lotrechten Drehaxen und krummlinigen Erzeugenden, überdecken also polygonal oder kreisförmig, unter Umständen auch elliptisch oder unregelmässig geformte Grundrisse. Die kleinste Zahl der Seiten ist vier ; sind die Meridian- oder Leitlinien gerade statt gekrümmt, so geht das Kuppeldach in das Zelt-, Kegel- oder Pyramidendach über. Nach der inneren Anordnung des Gerüstes sind die drei nachstehend beschriebenen verschiedenen Arten von Kuppeln zu unterscheiden, doch kommen daneben auch noch Ueber-gangsformen vor.

a. Die ältere Art des Kuppeldaches entsteht auf die Weise, dass Balkenbinder mit gekrümmter Obergurtung derart auf die Umfangsmauern gelegt

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werden, dass sich ihre Gurten in einem Zentrum treffen, in welchem sie durchschnitten werden müssen (s. die schematische Fig. 1).

Hei kleinen Dächern können alle zusammenstossenden Binderhälften an gemeinsamer Knutenplatte im Zentrum mit einander verbunden werden; bei grösseren stossen dieselben an rinen zentralen Bing, der gewöhnlich noch eine Laterne trägt. Dieser Bing besteht im allgemeinen aus einem oberen Druckring und einem unteren Zugring, welche beide durch ein Fach werk zu einem steifen Träger zu vereinigen sind. Zug- und Druckring sind so stark zu machi n, dass üie die nach den Ringseiten zerlegten Kräfte der Bindergurtungen aufnehmen und die bei ungleich massig verteilten Belastungen auftretenden Scherkräfte übertragen können.

Die Binderfüsse sind auf der einen Hälfte des Umfanges verschiebbar gelagert. Die a Pfetten liegen frei auf den radialen Obergurten (Sparren) und senkrecht zu der Mittellinie zwischen zwéien ; sie ^ nehmen nur

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Biegungsspan-''\j/\ nungen auf. Der Windverband vereinigt am besten je zwei /    / benachbarte Binder zu einem “

/    / Paar. Diese Konstruktions art

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Fig. 2.

Fig. 1.

\. / eignet sich nur für den Pall, dass der Baum unter der Dachfläche nicht offen bleiben a soll (Kernkuppeln), vielleicht gegenteils die untere Gurtung zur Aufbringung einer Decke benützt werden kann. Ferner kann sie von Vorteil werden bei der I rberdcckuug rechteckiger Bäume, s. Fig. 2, in welchen für diesen Fall dd die Hauptbinder, ac Gratbinder sind. Die Möglichkeit der Benutzung vorhandener grosser Konstrukt ionshöhen kann sie sogar ökonomisch vorteilhafter machen als die Ueberdeckung nach System b. Besondere Aufmerksamkeit erfordern die Durchdringungsstellen der Hauptbinder dd. Von den Druckgurtungen durchschneidet man gewöhnlich je eine ganz und stösst sie mittelst Winkellaschen stumpf gegen die andere; die Untergurtungen vereinigt man an einem gemeinsamen Knotenblech, s. [1], S. 262.

b. Wird noch ein Fussring auf dem Umfangs mauer werk angeordnet, welcher alle gegen ihn sich stützenden Binderfüsse mit einander verbindet und welcher im Stande ist, den in diesem Fall vorhandenen Horizontalschub der bogenförmigen Binder aufzunehmen, oder kann das Mauerwerk diesen bei fest gelagerten Binder-fiissen selbst übernehmen, oder endlich sind diese unmittelbar und unverschieblich auf den Erdboden gelagert, während im Zentrum die Binderhälften sich wieder gegen einander oder gegen einen steifen Druckring stützen, so brauchen die Binder nicht tiefer in den überdeckten Raum hineinzuragen, als es die verhältnismässig meist geringe Trägerhöhe erfordert. Die untere Gurtung ist in diesem Fall selbstverständlich ebenfalls gekrümmt und läuft meist mit der oberen parallel, doch ist das nicht durchaus erforderlich. Die Pfetten liegen wieder lrei auf den Sparren und arbeiten nur auf Biegen.

Die bogenförmigen Träger oder ihre Obergurten werden am besten wieder je zu zweien mittelst eines Kreuzverbandes zu einem Paar vereinigt, welches in diesem Fall auch das seitliche Ausknicken derselben zu verhindern hat, wenn dies nicht durch die gewählte Querschnittsform oder durch die Verschalung überflüssig gemacht wird; eventuell kann auch ein Kreuzverband ringförmig herum gelegt werden, wie z. B. in Fig. 3a. — Diese Bauart eignet sich besonders auch für Eindeckungen aus Glas, weil nicht in allen Teilen der Dachhaut störende Windkreuze vorhanden sein müssen; ferner zur Ueberdeckung quadratischer Räume (Fig. 2), wo die Bogenbinder als Gratsparren a a angeordnet werden. Mit Hilfe von Schiftsparren c d kann man auf diese Weise, eine grösste Pfettenlänge von 10 m vorausgesetzt, Räume bis zu 3 ) m Seitenlange, bei gebrochenen Ecken (Fig. 4 und 4 a) bis zu 44 m Seitenlange überdecken.

Die Schiftsparren sind als in c und d frei auf liegende Balken anzuordnen, eventuell mit Rollenauflagern in d ; sollen sie in den Punkten c keine lotrechten Biegungskräfte auf die Gratsparren übertragen, so muss ein Ring cc eingezogen werden, wodurch allerdings die Arbeitsweise des Systems geändert wird.

Oft wird der mittlere Teil über dem Ring cc als Laterne mit fachwerkförmigen Seitenwänden Uber die übrige Dachfläche herausgehoben. Dann bildet der obere, parallel über cc liegende Ring den gezogenen Fussring des Laternendaches und gleichzeitig den gedrückten des Ringfach Werkes, wie es schon unter a. beschrieben; der untere Ring cc dagegen ist die Zuggurtun g des letzteren und gleichzeitig der Druckring für die Sparren ac der Hauptbinder; in beiden Bingen wirken sich also die Spannungen in günstiger Weise entgegen.

Ein Beispiel für Kuppeldächer von der hier besprochenen Bauart mit in der Dachfläche liegenden Bogenbindern über kreisförmigem Grundriss und wohl eine der grössten erstellten Kuppeln bildete der innere Teil des Ausstellungsgebäudes der Lyoner Ausstellung des Jahres 1894,

von 'welchem in Fig. 3 und 3 a Schnitt und Grundriss nach [8] gegeben sind. Der Durchmesser der Kuppel hat 110 m, ihre Höhe beträgt 55 m. Im Zentrum stützen sich die Binderhälften gegen einen steifen, kastenförmig aus Blechen und Winkeln gebildeten Ring von 1,84 m Höhe und 0,5 m Breite bei 6 m Durchmesser. Die Binderfüsse sitzen drehbar auf abgedrehten Zapfen der direkt auf dem Boden fundirten Auflager. Der Windverband ist ringförmig angeordnet und besteht in zwei Dreieckzügen, welche zwischen der dritten und vierten und zwischen der vierten und fünften Pfettenreihe liegen. Um die Kuppel herum zieht sich ein

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Holzpfosto

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Fig. 3.

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Fig. 4.

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Fig. 3 a.

ringförmiges Pultdach, welches auf zwei konzentrischen Säulenreihen ruht; die Säulen der inneren Reihe sind an ihrem Fuss mit den Enden der Kuppelbinder vereinigt. Das obere frei überkragende Ende des Pultdaches legt sich an das Kuppeldach an ; das untere frei tragende Ende trägt noch ein Gegenpultdach.

c. Die dritte, in der Neuzeit sehr häufig gebaute Art der Kuppeldächer ist die von Schwedler [3] eingeführte und nach ihm benannte Form der Flechtwerkkuppeln. Sie bilden eine besondere Art des allgemeinen FlechtWerkes, unter welchem nach Föppls Definition [4] ein stabiles räumliches Fachwerk zu verstehen ist, dessen Knotenpunkte und Stäbe sämtlich auf einem Mantel enthalten sind, welcher einen inneren Kaum vollständig umschliesst.

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Fig. 4 a.

Die Schwedlerschen Kuppeln im besondern bilden Flechtwerke über meist regelmässigen Vielecken, bestehen aus Meridian- oder Sparrenstäben, aus Parallelkreis- oder Ringstäben und aus doppelten schlaffen Diagonalen in den vierseitigen Feldern. Die Anzahl der Meridiane ist gewöhnlich eine grosse.

Die Föpplschen Netzwerkkuppeln unterscheiden sich von den geschilderten Schwedlerschen dadurch, dass bei diesen letzteren je zwei Dreiecke der Mantelfläche in eine Ebene fallen und ein durch schlaffe Diagonalen ausgesteiftes viereckiges Fach bilden, während bei jenen nur je ein Dreieck in einer Ebene liegt. Die Meridiansparren entfallen, der Raum zwischen zwei Parallelkreisen ward durch einen Dreieckszug ausgefüllt.

Beide Systeme sind stabil und unter gewissen Bedingungen statisch bestimmt. Sie

gelenkförmige

übertragen die Knotenpuuktlasten durch blosse Zug- und Druckspannungen Knotenpunkte vorausgesetzt — auf die Umfangsmauern. Zwischen den Knotenpunkten aufgelegte Lasten erzeugen in den betreffenden Stäben natürlich zusätzliche Biegungsspannungen ; so dienen die Ringstäbe oft als Sparrenunterzüge oder direkt als Pfetten, die Meridianstäbe als Auflager für weitere Pfetten.

Selten werden die Meridiansparren in eine Spitze zusammengeführt ; gewöhnlich stemmen sie sich gegen einen Laternenring, wie auch die Fiisse an einen Fussring angeschlossen werden. Dieser gehört aber nicht zum eigentlichen Fachwerk, indem er wegbleiben kann, falls das Mauerwerk bei fest gelagerten Füssen der Meridiansparren die Ringspannung resp. den derselben entsprechenden Schub nach auswärts aufnehmen kann. Im allgemeinen wird der Fussring stets auf Zug, der Schlussring auf Druck beansprucht, die Zwischenringe haben vorwiegend Druck bei schwächerer Krümmung, vorwiegend Zug bei stärkerer Krümmung der Sparren. Für jede Belastungsart gibt das mit beliebigem Horizontalschub konstruirte Seilpolygon diejenige Form der Meridiane der Schwedlerschen Kuppeln, für welche die Zwischenringe keine Spannung erhalten. Für gleichmässig über die Grundfläche verteilte Belastung ist dies die kubische

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. V.

50

ff

Parabel, die daher auch oft gewählt worden ist, namentlich für flache Dächer. Kuppeln mit dieser Meridianform erfordern theoretisch den geringsten Materialaufwand. In Wirklichkeit ist de- freilich nicht immer zutreffend und können andere Gesichtspunkte für die Wahl derselben

massgebend sein. r z. B. der AVunsch oder die Notwendigkeit, dass die unteren, oft sehr langen Ringstäbe nur Zugbeanspruchungen erhalten , andernfalls dieselben wie die Meridianstäbe gegen seitliches Ausknicken besonders gesichert werden müssten. I Die doppelten Kreuzstäbe f werden bloss auf Zug beansprucht ; da sie als Flachbänder oder Rund-stangen auszuführen sind,

soll das Dach nicht vielfach statisch unbestimmt werden.

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yyy/

So

Schnitt oo

o---

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---o

Fig ö.

In konstruktiver Hinsicht ist folgendes zu bemerken : Die Auflager sollen feste sein mit nur so viel Spiel in radialer Richtung, als die Verlängerung und Verkürzung des Fussringes infolge Temperaturänderungen und Spannungs-ümlerungen erfordert, falls überhaupt ein solcher vorhanden. Ohne dieses Spiel bleibt das Mauer werk trotz des Fussrings nicht ohne Spannung. Der Fussring besteht meist aus einem stehenden Band, das bei grösserer Länge der Polygonseiten mit AVinkeln gesäumt wird. Big. b zeigt einen bandförmigen Fussring mit Auflager; die gusseiserne Unterlagsplatte desselben würde zweckmässig etwas gewölbt. Bei steilen Dächern sind die Auflager wegen des Kippmomentes des AVindes zu verankern.

Der Scheitelring wird ebenfalls meist aus Blechen und

AVinkeln

mmm

Schnitt a—b.

Fig 5.

SS*

zusammen

gesetzt ; wird er möglichst steif konstruirt, so werden die Kräfte /- f in den anstossenden

- \ / /i Sparren und Diago-i nalen kleiner (s. [1],

’ S. 251), als

sehr biegsam ist. Stabil ist aber das Dach auch bei. gelenkför-

i ,ii    'ill===    ' migen Ringknoten

punkten. Fig. 6 zeigt den Anschluss eines

(Iratsparreus an einen aus zwei Stehblechen und einem Winkel bestehenden Laternenring eines Schwedlerschen Daches über einem Gasbehälter in Berlin, von welchem Fig. 7 und 7a Ansicht und Grundriss darstellen.

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0 1 II

Fig 7.

Fig. 7 a.

Die Grate werden wegen der leichter vorzunehmenden Biegung der Oberkante nach der

Meridiankrümmung am besten aus AVinkeln mit Stehblech, das an den Knotenpunkten zu stossen ist, wie z. B. in Fig. 8, oder mit Gitterwerk zwischen Kopf und Fussgurtung ausgeführt. S Daneben richtet sich l—,

Querschnittsgrösse und Form wesentlich nach dem Umstand, ob die Sparren neben den Hauptspannungen noch Biegungsspannungen durch zwischen den Knoten aufgelegte Pfetten aufzunehmen haben. — Auch für die AVahl der Querschnitte _    der Zwischenringe ist

dieser Umstand natürlich von Einfluss; dienen diese nicht gleichzeitig als Pfetten, so genügt meist ein Winkeleisen. — Die AVindkreuze werden bis zu 3^-lm Länge aus Flacheisen, bei

Sc hnitt i i.

Fig. 8.

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Fig. 9.

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Fig. 8 a.

Schnitt hh

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Fig. 8 b.

grösserer Länge besser aus Rundeisen mit Spannschlössern gebildet. Dabei ist darauf zu achten, dass sie nach dem Schnitt der Ringe und Sparren zentrirt werden (Fig. 8 und 8 a), und dass so viel wie möglich die Schwerebenen der Ringe, Sparren und Windkreuze in eine einzige zusammenfallen, um Zusatzbiegungsspannungen zu vermeiden, wie es z. B. in Fig. 9 streng geschehen ist. Hier bestehen die Meridiansparren aus konform zur Dachoberfläche abgebogenen J-Eisen, welche unmittelbar die hölzernen Pfetten tragen. Die Knotenbleche, an welche die Ring- und Schrägstäbe angeschlossen sind, liegen in halber Höhe der Sparren, während sie bei der in Fig. 7 und 7 a dargestellten Kuppel auf deren Kopf aufgenietet werden mussten.

Eindeckung der Kuppeldächer. Es sind die zwei Fälle zu unterscheiden , dass entweder das Polygon des Eisengerippes auch äusserlich zum Ausdruck gelangen darf, d. h. sichtbare Grate vorhanden sein dürfen oder nicht. Im ersteren Fall werden die Dachflächen in den Zwickeln zwischen den Graten Cylinderflächen mit geraden horizontalen Seitlinien, im letzteren Fall werden sie auch in horizontaler Richtung gekrümmt und bilden meist Rotationsflächen. Die ersteren gestatten alle Eindeckungsarten; die letzteren schliessen Wellblechdeckung auf Lattung aus.

Die Verwendung von AVellblech wird man freilich wegen der Schwierigkeit der Eindeckung der Grate auch selbst bei Kuppeln mit polygonalem Umriss auf solche mit geringer Anzahl Seitenflächen beschränken. — Deckungen mit Holzschalung auf Holzpfetten sind in allen Fällen möglich.

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Fig. 10.

Je nachdem die Pfetten als gerade Balken verwendet oder an ihrer Oberfläche nach der stetigen Wölbung des Daches ge- ||bf krümmt werden, erhält man eine polygonale Dachhaut mit, oder aber eine stetig gekrümmte Dachhaut ohne Orate. Ist die Entfernung der ....A Gratsparren für die Tragfähigkeit der Holz- W\ pfetten zu gross, so werden Zwischensparren fö^ auf die Ringe aufgelegt oder an die Haupt- IM sparren angeschiftet. Soll die Verschalung t||\ auf Sparren verlegt werden, so werden diese ||V auf die als Pfetten auszubildenden Ringstäbe |M gelagert, welche auch die Sprosseneisen für IfA Glaseindeckungen direkt aufzunehmen haben (Fig. 10). Bei Eindeckungen mit glatten Blechen werden die Leisten zweckmässig auf die Grate gelegt, wobei am wenigsten Verschnitt entsteht, wie man aus dem gleichen Grund die Schalhölzer am besten senkrecht zur Traufe stellt.

Berechnung der Kuppeln. — Allgemeines. Bezüglich der Belastung der Kuppeln ist in erster Linie auf den besonderen Umstand aufmerksam zu machen, dass die Belastungsfläche der Sparren und damit die Belastung selbst, abgesehen vom Bindergewicht, vom Fuss nach dem Scheitel zu abnimmt, da die Binder fächerförmig aus einander laufen. Bei Kuppeln über regelmässigen Grundrissen ist die Belastungsfläche ein Kreissektor oder angenähert ein Dreieck mit der Spitze im Mittelpunkt der Kuppel; für die gleichförmig verteilte Last ist daher die Stützlinie eine kubische Parabel. Diese Kurve ist mit Vorliebe sowohl für die Form der Obergurten der Balkenbinder von Kernkuppeln, wie auch der Meridiansparren von Kuppeln mit freiem Innenraum gewählt worden, da sie theoretisch den geringsten Materialaufwand gewährleistet.

Bezeichnet man mit p die gleichmässige Belastung auf den Quadratmeter der Horizontalprojektion der Dachfläche, mit p' das Bindergewicht pro laufenden Meter, mit 2P eine das Laternengewicht darstellende Einzellast im Mittelpunkt, mit n die Anzahl der Sparren oder Halbbinder und mit r den Radius der überdeckten Grundfläche, so ist die Querkraft Qx für einen

P^r(r ~    +*' o—D+F

Schnitt im Abstand x von einem Auflager für jede Rippe Qx

Uk-W)²]^-

M-)1

und das Moment Mx

Diese Momentenkurve tritt an Stelle der kubischen Parabel und gibt die theoretische Form für den Meridianschnitt des Kuppeldaches, wenn man neben der gleichförmig verteilten Belastung noch das Bindergewicht selbst und ein konzentrisches Laternengewicht berücksichtigen will. Da aber nicht immer die gleichmässigen Belastungen die tragenden Teile am stärksten beanspruchen, sondern auch der halbseitige Schnee- und der halbseitige Winddruck eine wesentliche Rolle spielen, oft auch andere, namentlich konstruktive Gründe für die Formgebung zu berücksichtigen sind, so ist diesen theoretischen Begrenzungsformen der Kuppeln nicht zu viel Gewicht beizulegen.

Die Windkräfte nehmen nach dem Scheitel hin ebenfalls ab und zwar in noch grösserem Verhältnis als die lotrechten Lasten. Man hat für jeden Knotenpunkt die ihm zukommendö

_p 7i r⁸

senkrechl auf die Windrichtung — die m den meisten Fällen als mit der Vertikalprojektion zu o (innenfallend angenommen werden dürfte — für die Windlast. Diese wird in jedem Knotenpunkt tangential und normal zu der Dachfläche zerlegt; die letztere Teilkraft allein bildet die \\ indlast des betreffenden Knotens. Die Windrichtung ist bei Kuppeln über kreisförmigem Grundriss beliebig, bei solchen über länglichem Grundriss käme hauptsächlich der Winddruck auf die Breitseite in Frage.

Kuppeln mich A us führ un gs art a. — Die radial liegenden Binder sind Balkenträger. Sind sie in der Mitte an eine zentrale Axe befestigt, so sind die Auflagerdrücke für eine Einzellast P (Fig. 12) statisch nicht bestimmbar, sondern müssen aus der Bedingung gefunden werden, dass die Belastung sich so uuf alle Träger verteilt, dass ihre Einsenkung in der Mitte die nämliche wird. Für alle nicht direkt belasteten Binder würden also die Auflagerdrücke gleich gross. Für die Hauptfälle der gleichmässig verteilten lotrechten Belastung aber, totale und halbe Dachfläche, erhalten alle Binder die nämliche Bast und senken sich bei derselben Bauart und Länge in der Mitte um gleich viel, können also als unabhängige Balkenträger berechnet werden. — Der Wind belastet die ihm zugekehrten Binder ungleich, um so geringer, je näher sie der Belastungsscheide a e (Fig. 12) liegen. Angenähert und etwas zu ungünstig rechnet man, wenn man alle Träger gleich stark wie die der AVindrichtung am nächsten gelegenen belastet annimmt. Ist der überdeckte Grundriss nicht kreisförmig, haben also die Binder ungleiche Länge, so sind die Auflager-drücke auch für halbe und ganze Dachbelastung statisch nicht bestimmbar. Sind die radialen Binder in der Mitte an einen Bing angebunden, wie in big. 1, so ist das Gebilde dagegen statisch bestimmt, vorausgesetzt natürlich, dass die Träger wie der Bing nicht an und für sich überzählige Stäbe besitzen.

Um fiir eine auf dem Träger AD Fig. 13 liegende lotrechte Einzellast die Auflager-drüokc A BCDE und F, sowie die Kräfte für das Bingfachwerk zu bestimmen, kann man wie f'dgt verfahren: Man zerlegt den Auflagerdruck A in zwei Kräfte Q\ und Q\ in den Ebenen rtA.un^    denen derselbe am Knoten a im Gleichgewicht sein muss. Drei parallele

Kräfte können aber nur im Gleichgewicht sein, wenn sie in einer Ebene liegen; also müssen Vi und Q\ mit A in einer Ebene liegen, diese muss der Symmetrieverhältnisse wegen normal

Träger A a stehen, woraus Q₁ — Q\

zum

S]

JL

Lastfläche zu berechnen (siehe das schraffirte Viereck in Çj Fig. 11 und 11a). Dieselbe ist massgebend für die Belastung durch die Dachhaut und ihre Unterlagen, die Horizontalprojektion für die Schneelast, die Projektion

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Fig. 13.

Fig. 11.

Fig. 11 a.

Fig. 12.

— folgt. Die Kraft Qi hinwieder als ausserhalb

wirkende Kraft für die Ringebene ab, setzt sich im Punkt b mit Kräften B und in den I. heuen bc und bB ins Gleichgewicht ; alle müssen in der Ebene Q\B liegen, wodurch die ,H<rç. Vim Qz gegeben ist; die Grösse von B und Q2 folgt aus Qi und den Hebelarmen y und §. Endlich wird noch am dritten Ringeck c Gleichgewicht zwischen den Kräften Q2, Qs und C bergest eilt, woraus Q₃ und C folgt. Da ferner die Kräfte bei d, d. h. Q₃ und (/s einerseits, / und 1) andererseits ebenfalls wieder in einer Ebene liegen müssen, die durch Q₃ Q‘3 bereits gegeben, so ist in die Lage der Kraft für die Ebene dD gegeben, ihre Grösse folgt aus-P und den Hebeln x und r' — Q± D; Q₃ und Q‘₃ sind je die Hälfte von Ç4. Indem man jetzt, '"in letzten Träger Dd ausgehend, rückwärts rechnet, erhält man alle Auflagerkräfte sowie diejenigen für die Ringflächen. Es wird

D—P

C=P^-

B - = P /

r‘

2r‘ ‘ u-\- ß

Qi = P-

o, = p —

Vs 2r'

Q2 = p~

2 r‘ n -\r ß

A = P-2— ._ _

F « -f ß y 4- 8

Im vorliegenden Beispiel mit r = 1 ; r' = 1,065 ; «

Qi = p~

2 r‘ ' a ß ' y -\- 8 0,65 ; ß = 0,67 ; y = 0,67 ; 5 = 1,56 wird

(■-P

Qi

Qs

Qi

0,254 — P 0,172-p- P 0,148— PO,5    P^-0,246

r'

r‘

r‘

0,074 4- P.

r‘

Aus den Auflagerdrücken erhält man durch Cremonasche Kräftepläne die Stabkräfte in den radialen Fachwerkträgern, aus Lage und Richtung der Q die Stabkräfte in den entsprechenden Ringebenen. Legt man die Kraft P auf die verschiedenen Knotenpunkte von I) d und macht jedesmal die Zerlegungen, so kann man Einflussliuien für alle Stabkräfte ermitteln. Legt man weitere Lasten P noch auf andere Träger auf, so hat man nur das Kräftebild in entsprechender Weise gedreht auf das frühere zu legen und die zusammenfallenden Stabkräfte sinnentsprechend zu addiren, um die Wirkung der Gesamtbelastung zu erhalten. Selbstverständlich gilt, was hier für die Kuppel mit sechs Strahlen gezeigt worden, für jede beliebige Anzahl von Armen, und es kann das Verfahren auch auf eine ungerade Anzahl solcher ausgedehnt werden.

Für die Hauptbelastungsfälle, Belastung des ganzen Daches mit dem Eigengewicht und mit Schnee, und Belastung des halben Daches mit Schnee und Wind kommt man rascher zu den Stabkräften durch Zerlegung der Gesamtauflagerdrücke und der Gesamtquerkräfte Q nach den Fachwerkgliedern. Nennt man die volle Belastung eines Trägers, im vorliegenden u

—ÿ— entsprechend, G, so wirkt diese Last im Schwerpunkt eines Kreissextanten

0,363. r'

Fall der Fläche

im Abstand x = 0,3634 r vom Auflager D und ~ wird

D    C    B    A    Qi    Q₃

0,660 0,086 0,059 0,050 0,170 0,084 0,025 x G.

Für halbseitige Belastung durch Schnee erhält man durch entsprechende Addition

D    G    B    A    Qi    Qs    Q₂

0,832 0,805 0,195 0,168 0,084 0,279    0,084 . G.

Die Q darf man aber nicht einfach zusammenzählen ; man muss den Sinn und wenigstens für die Ringgurtungen die Lage der drei in eine Ringebene zu liegen kommenden Querkräfte berücksichtigen. In Fig. 13a sind die Kräfte Q\. Q% und Q₃ für die Ringebene bc eingetragen; .    .    .    in Fig.    13 b    diejenigen

Schnittes m‘ n‘ wirkend, Ijj mit umgekehrten Zeichen zu nehmen ist.

Geht man zur Totalbelastung über, so werden alle Auflagerdrücke gleich G, und zu den drei Querkräften Q% Qs Qi einer Riugebene treten die gleichen entgegengesetzten Q₂‘ Q₃ Qi , so dass sich also die Kräfte auf ein Paar reduziren, welches ausschliesslich die Ringgurtungen beansprucht.

man für

t;

Fig. 13 b.

1,065 r‘

II

?Z

0,341 und damit erhält

Q2

Ql

Fig. 13 a.

Die Windkräfte gestatten keine genaue Behandlung auf einfachem Weg, weil für deren Aufnahme der Scheitelring in horizontaler Richtung steif gemacht werden muss, was zur Folge hat, dass die einzelnen Binder sich gegenseitig beeinflussen. Angenähert kann man einen solchen, AD z. B. als von A bis D reichenden Balkenträger behandeln, der am stärksten beansprucht ist, wenn er in der Richtung des Windes liegt. Die auf die einzelnen Knoten wirkenden Windkräfte sind in die lotrechten und wagrechten Seitenkräfte zu zerlegen, von denen die ersteren nach der oben beschriebenen Weise behandelt werden. Für die letzteren muss die Richtung der Auflagerkräfte gesucht werden, wobei die Art der Auflagerung in Frage kommt. Entweder werden die einen Enden fest, die gegenüberliegenden gleitförmig gelagert sein, in welchem Fall die Richtungen der Auflagerdrücke nur angenähert, oder aber es sind feste und diesen gegenüber Rollenauflager vorhanden, in welchem Fall die Auflagerdrücke genau bestimmt sind (s. S t ü t z e n d r ü c k e). Aus diesen Auflagerdrücken werden die Stabspannungen ermittelt, sowohl für die Hälfte mit dem festen als für die mit dem beweglichen Auflager und diejenigen Anteile gewählt, welche mit den von der Eigenlast und dem Schnee herrührenden zusammen die grössten Gesamtspannungen bilden.

Der an die oberen Gurtungen anstossende Ring ist gedrückt, der an die unteren Gurtungen anstossende gezogen. Aus den Spannungen der anstossenden Gurtstäbe können die Ringspannungen auf die im folgenden Abschnitt angegebene Weise angenähert berechnet werden. — In ähnlicher Weise wie für die horizontalen Kräfte können natürlich auch diejenigen für die lotrechten annähernd gefunden werden, wenn der strenge Weg nicht eingeschlagen werden soll.

Kuppeln nach Ausführung sa rt b.— Bogenförmige Tragrippen sind in der Mitte an einem gemeinsamen Knotenblech befestigt oder stemmen sich Mittelring. Eine genaue Berechnung für ungleich verteilte Lasten

gegen einen

würde äusserst umständlich. Bei der Verbindung der Rippen durch ein ge-lvnotenblech im Scheitel kann man für ganze und halbseitige gleicli-

memsames

massige Belastung Gelenke an den Küssen und im Scheitel voraussetzen, da das Knotenblech einer kleinen Verdrehung der oberen Bogenenden keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzen wird und alle Bogen auch ohne Verbindung die gleiche Höhenlage im Scheitel einnehmen würden. Dies ist nicht mehr richtig l itr die ungleichinässige Belastung durch den Wind, und erhält man für diese nur angenäherte, aber immerhin genügend richtige, weil etwas zu grosse Ergebnisse.

\[

Fig. 14.

Heim Anschluss an einen Zentralring bilden die halben Träger Bogen mit einem drehbaren Ende am Kuss und einem elastisch drehbaren Ende am Ring, welches Ende überdies für unregelmässige Belastungsarten elastisch in annähernd lotrechter Richtung verschiebbar ist. Kür Totalbelastung kommt der letztere Umstand nicht in Krage und darf man mit ausreichender Genauigkeit das Einspannungsmoment am Ringende des Bogens vernachlässigen, denselben also als angelehnten Balken mit drehbarem Auflager am Kuss und mit einem lotrechten Gleitauflager am Ring versehen behandeln (s. Stützendrücke.) Kür gleiclnnässige halbseitige Belastung senken sich die Ringenden auf der belasteten Seite mehr als auf der unbelasteten; es treten also, abgesehen vom Einspannmoment durch den Verdrehungswiderstand des Ringes, an den Ringenden der belasteten Seite aufwärts gerichtete, an der unbelasteten Seite abwärts gerichtete Kraftkomponenten auf. Der Bogen-schub ist am Ringende nicht mehr genau horizontal gerichtet wie bei Total-belastung, sondern auf der belasteten Seite etwas nach aufwärts, wodurch die Beanspruchungen erhöht werden können. Sie sind zwischen zwei Grenzen enthalten, von denen man die untere durch die Totalbelastung erhält, die Binderhälften, wie erwähnt, als angelehnte Balken betrachtend, die obere dadurch, dass man sie für die belastete Dachhälfte als Zweigelenkbogen mit Gelenken am huss- und Ringende behandelt. — Kür den Wind, welcher die Rippen ungleich belastet, nämlich abnehmend nach der Lastscheide zu, erhält man die bessere Annäherung nach der Theorie des angelehnten Balkens. — Der Scheitelring ist in mannigfacher Weise beansprucht; hauptsächlich nur auf Druck für Eigengewicht und Totalbelastung, indem sich die für alle Rippen gleichen Bogenschübe nach den Ringseiten zerlegen. Der Kussring ist nur gegen Zug widerstandsfähig zu machen, da die beschränkte, nur für das Temperaturspiel berechnete Beweglichkeit der Binderfüsse in radialer Richtung eine weitergehende Kormänderung unmöglich macht. Die grösste Zugspannung erhält man durch Zerlegen eines Binderschubes für die verschiedenen Lastarten nach den Richtungen der anschliessenden Polygonseiten des Kussringes. — Bei “; ungleichmässiger, resp. auch bei halbseitiger Belastung treten im Scheitelring noch Torsions-, Biegungs- und Scherkräfte auf. Die Torsions- und Scherkräfte rühren daher, dass der Ring die unabhängigen Hebungen und Senkungen der oberen Sparrenenden hindert. Die hieraus resultirenden Beanspruchungen sind nicht leicht

genau zu berechnen, und wird man sich in den meisten Källen mit Annäherungen begnügen müssen. Uebrigens sind diese Kräftewirkungen untergeordneterer Natur und können durch reichliche Dimensionirung des Ringes berücksichtigt werden.

Kur die Biegungsspannungen in der horizontalen Ebene sind bedeutender. Sie rühren her vom Ueberschuss des Horizontalschubes der belasteten Sparren gegenüber demjenigen unbelasteter, und dieser Ueberschuss muss durch die Steifigkeit des Ringes aufgenommen werden können. Man rechnet die verbiegenden Momente im Ring zu ungünstig, geht also sicher, wenn man sich nach Schwedlers Vorgang zwei gegenüberliegende Viertel des Daches belastet denkt. Eür den elliptisch verbogenen Ring erhält ' man dann als grösste Biegungs-

momente in den Punkten a (Fig. 14) Ma—$pç2, wo p die gleichmässig verteilt gedachte Belastung pro Längeneinheit des Ringquadranten durch die Sparrendrücke bedeutet.

Fig. 15.

Fig. 15 a.

Kuppeln nach Ausführungsart c. —• Die Schwedlerschen und Föpplschen Flechtwerkkuppeln, regelrechte räumliche Fachwerke, sind stabil und unter gewissen Bedingungen statisch bestimmt. Die Bedingung für die statische Bestimmtheit des räumlichen Fachwerkes lautet bekanntlich s = 3 Je — a, in welcher Gleichung s die Anzahl der vorhandenen Stäbe, Je diejenige der Knotenpunkte und a diejenige der Auflagerbedingungen bedeutet. Ist ein Scheitelring vorhanden und werden jedem Auflager drei Bahnen zugeschrieben und dieselben als fest betrachtet, so zeigt ein Blick auf Fig. 15 und 15 a, dass diese Bedingung erfüllt ist. (Der Fussring ist nur zur Entlastung des Mauerwerkes vorhanden und zählt nicht mit zu den Teilen der Kuppel.) Eine Kuppel mit Spitze dagegen über w-seitigem Grundriss besitzt n—3 überzählige Stäbe, ist also statisch unbestimmt; sie kann statisch bestimmt gemacht werden durch Weglassen der Diagonalen des untersten Stockwerkes bis auf drei.

Die Berechnung der Schwedlerschen Kuppeln ohne Spitze ist äusserst einfach, so lange es sich um regelmässig verteilte volle Belastung handelt. In diesem Fall haben die Stäbe eines Ringes und ebenso die Sparrenstäbe jedes Stockwerkes gleiche Spannung. Die Diagonalstäbe sind ohne Spannung. An jedem Knotenpunkt setzen sich die Ringspannungen R zu einer in der .Meridianebene liegenden Horizontalkraft H zusammen (Fig. 16), die mit den Spannungen der beiden anstossenden Meridianstäbe und mit der auf den Knoten wirkenden

P₃

P,

,1)

?!

H₂

äusseren Last im Gleichgewicht sein muss. Stellt a, h (Fig. 17) einen Meridian-u \ sparren dar, so hat man nur die erste >—F- Last P\ (Fig. 17 a) in die Ringspan-; nung JSx und die Sparrenkraft Sn zu zerlegen, um nun fortschreitend auch an {Jj jedem folgenden Knoten Gleichgewicht ÿ herstellen zu können. Die Sparren sind -jp-immer gedrückt, die Ringe gezogen oder gedrückt, je nach der Form der Sparren. Der Sinn der Beanspruchung findet sich aus dem Krafteck. Für die hohe Kuppel mit der Leitlinie a, b ist H nach innen gerichtet, die Ringstäbe haben Zug ; für die flache Kuppel mit der Leitlinie ac ist H nach aussen gerichtet , die Ringstäbe haben Druck Im ersten Fall sind die Kraftzüge, die an einem Knotenpunkt, z. B. (Fig. 17a), Gleichgewicht herstellen, überschlagen, im zweiten Fall (Fig. 17b) nicht. Es ist auch leicht, für gegebene Lastenreihen P Kuppeln mit bestimmten Eigenschaften zu finden. In Fig. 18 b z. B. sind mit Ausnahme des ersten die H gleich gemacht worden, das zugehörige Seileck ac gibt demnach %/ ; die Form der Leitlinie einer Kuppel, für welche alle Ringe / A ¹ •

bei Totalbelastung gleich stark gespannt sind. Für die j■+ -A ;--

kubische Parabel ad werden die H und damit die Ring-; ;    ■

Spannungen gleich null. — Auch für schiefe Belastung der ganzen Kuppel durch Wind ist die Kräftebestimmung ;    \; ,r

genau auf dem gleichen Weg möglich, und wenn auch dieser Belastungsfall nicht möglich ist, so kann er doch l vorausgesetzt werden, um etwas zu gross ausfallende Annäherungswerte zu berechnen.

Für solche gleichmässige Belastungsarten erhalten die Sparren ihre grösste Beanspruchung bei völlig belasteter Kuppel, ein Ring seine grösste Zugspannung, wenn die höher liegenden Ringe voll belastet, seine grösste Druckspannung, wenn er allein vollbelastet ist. Die Diagonalen erhalten ihre grösste Spannung bei Belastung der halben Kuppel und zwar in den Feldern der Belastungsscheide. Der Spannungsunterschied der Sparren beidseitig der Belastungsscheide muss durch die Diagonalen übertragen werden. Nach diesen angenäherten Regeln sind bis jetzt die meisten der Schwedler-Kuppeln berechnet worden und haben sich auch als vollkommen standsicher erwiesen, zum Teil allerdings infolge günstig wirkender Nebenumstände.

R.

P₅

fl

RR

Hi

aJ

-4

Fig. 16.

Fig. 17.

Fig. 18.

PA

P₃'

Pt

p₅

W Fig. 17 a.

RR

V.

H₄

Fig. 17 b.

C/ii

,B

Î i/A

pi

Fig. 18 a.

Die genaue Berechnung für ungleich verteilte oder Einzellasten ist wesentlich umständlicher. Sie gründet sich auf die Möglichkeit, eine Kraft in drei nach einem Knoten zusammen-s tos senden, nicht in einer Ebene liegenden Stäbe zu zerlegen. Es geschieht dies mit Hilfe » im- räumlichen Kräfteviereckes, das in zwei Projektionen gezeichnet werden muss. Man legt iim li Fig. 18 durch zwei der Stäbe, z. B. a und b, eine Ebene und schneidet dieselbe durch die Ebene Pc. In der Schnittlinie SD müssen sich, wenn Gleichgewicht am Knoten bestehen -»11, die Mittelkräfte A-\-B und C-\-P aufheben, aus welcher Bedingung die Zerlegung von P mich ( ', B und A in Aufriss und Grundriss erfolgen kann (Fig. 18 a). Um die wirklichen Kräfte zu erhalten, müssen die wahren Längen von deren Projektionen aufgesucht werden. Durch wiederholte Anwendung dieses Verfahrens, indem man, von Knotenpunkt zu Knotenpunkt vor-hohniiteiid, Gleichgewicht zwischen Stabspannungen und Belastung herstellt, die erhaltenen Spannungen eines Stockwerkes für das unterhalb folgende als äussere Lasten einführend, gelangt den Kräften in allen Stäben. Am besten trennt man die verschiedenen Lasten und behandelt Eigenlast, »Schneelast und AViuddruck gesondert. Man kann dabei noch zwei ver-M-hiedeue Wege einschlagen insofern, als man entweder den Einfluss einer einzigen Knotenlast auf »la gesamte Dach ermittelt und für die einzelnen Stäbe Einflusslinien zeichnet, oder aber iudeni man gleich allen Knotenpunkten ihre Lasten zuweist. Der letztere AVeg ist einfacher, gewährt aber nicht einen ebenso vollständigen Einblick in die AVirkung jeder besonderen Last.

miin zu

1 >as Verzeichnen der Eiuflusslinien wird übrigens durch folgenden Umstand erleichtert.

Die Wirkung einer Einzellast erstreckt sich nicht über die ganze Kuppel, es bleiben vielmehr die meisten der von dem belasteten Knotenpunkte aus nach der andern »Seite hin O' legenen »Stäbe ohne Spannung, weil nämlich von vier Stäben, von denen drei in einer Ebene ln-gi-u, der vierte spannungslos ist, falls am Knotenpunkt keine äussere Kraft oder nur eine »I»-ln- angreift, die in der Ebene der drei Stäbe wirkt. In den Fig. 15 und loa ist der stark bezoichuete Knotenpunkt belastet gedacht, die Stäbe, welche Spannung erhalten, sind stark ausgezogen, die spannungslosen leicht; das Bild der Kräfteverteilung gilt für alle Knotenpunkte de -»dlirii Ringes. Von dem belasteten Knotenpunkte gehen nur drei Streben aus, die Spannung erhalten; die Kräftezerlegung, von diesem Punkte ausgehend, kann also leicht erfolgen. —-Wichtig ist in allen Fällen die Beachtung der Rolle, welche die Schrägstäbe in den recht-»ckignu Feldern spielen. Damit die Kuppel statisch bestimmt sei, müssen dieselben bei ch 'ppeltcr Ausführung als Bänder ausgebildet werden ; sobald man daher bei der Kräftezerlegung auf einen stösst, welcher Druck erhalten würde, muss er ausgeschaltet, durch den andern im nämlichen Feld ersetzt und die Zerlegung entsprechend geändert werden. Die wirkliche Durchführung von Zerlegungen über die ganze Kuppel hin für die verschiedenen Belastungs-fälle kann in [5], [6], [4] nachgesehen werden. Eine halb zeichnerische, halb rechnerische Behandlung nach Müller-Breslau s. [10]. Ausführlich behandelt angenäherte Rechnungsarten Jlreymann ( 1].

Die Richtigkeit der auf vorstehend geschildertem AVeg erhaltenen Stabspannungen wird beeinträchtigt durch die feste Vernietung an den Knotenpunkten, indem diese sowohl Zusatz-biegungs8pannungen hervorruft, als auch solche Stäbe, die andernfalls spannungslos geblieben wären, zur Mitarbeit heranzieht, dadurch die in erster Linie betroffenen entlastend. Ist dieser I in.stand bei Kuppeln über sechs- bis achteckigem Grundriss noch nicht von wesentlichem F.influss, so ist er schon bedeutend beim Zwölfeck, und bei einem dreissigeckigen Grundriss, wie er bei »Schwedler-Kuppeln oft vorkommt, stört er das Bild der Kräfteverteilung durchaus. Die direkte Zerlegung gibt für Einzellasten bei der geringen Neigung, unter welcher bei solchen Kuppeln die Stäbe in den Knotenpunkten zusammenstossen, enorme Kräfte, welche nicht der Wirklichkeit entsprechen. Es bleibt für solche Fälle nichts übrig, als nach ihm eingangs gegebenen angenäherten Regeln Schwedlers zu konstruireu und da sich seine Dächer für die gewöhnlich vorkommenden Belastungsarten bewährt haben, so darf dies auch unbedenklich geschehen. Die aus der Abmietung der Knotenpunkte lierriihrende Vergrösserung «1er Steifigkeit der Konstruktion wird auf diese AVeise bei den Schwedler-Kuppeln in durchaus erwünschter AVeise ausgenützt.

Wem es widerstrebt, Konstruktionen auszufüliren, die nicht mit Hilfe der ( îrundspannungen allein, sondern nur unter Mithilfe der Wirkung der steifen Knotenpunkte im stände sind, die Lasten mit Sicherheit zu übertragen, muss sich an den Vorschlag Föppls halten, nur sechs- oder achtseitige Kuppeln zu bauen und die Nachteile der zu grossen Maschenweiten resp. zu grosser Stablängen durch Konstruktionsänderungen zu vermeiden. In erster Linie empfiehlt Föppl Ausfüllung der viereckigen Felder durch einen Dreieckzug steifer Schrägstäbe statt durch bloss zwei flache Diagonalen. Die Berechnung solcher Kuppeln ist leicht auf diejenige normaler Schwedler-Kuppeln zurückzuführen (s. [5],

S. 55 u. f.). Unangenehm bleibt freilich gegenüber Kuppeln mit engen Maschen die grössere Abweichung der Maschenflächen von der Fläche der Dachhaut, wenn diese stetig gekrümmt verlaufen soll. Die Föpplschen Netzwerkkuppeln lassen sich ähnlich wie die Schwedlerschen durch von Stockwerk zu Stockwerk fortschreitende Zerlegung der Kräfte berechnen (s. [5], S. 89). Aber auch für sie beschränkt sich, der festen Knotenverbindungen wegen, die Richtigkeit der Frgebnisse auf Kuppeln mit geringer Seitenzahl. Föppl empfiehlt ein Fünfoder Siebeneck als Grundriss, wobei zu bemerken, dass diese Kuppeln nur für Grundrisse mit ungeraden Seitenzahlen stabil sind, für solche mit geraden Seitenzahlen dagegen labil. Infolge der Steifigkeit der Knotenverbindungen verliert sich dieser Unterschied aber bei grösserer Seitenzahl des Grundrisses.

Litteratur: S. diejenige des Art. Eiserne Dachkonstruktionen und [1] Breymann, G. A., Allgem. Baukonstruktionslehre, 3. Teil, Leipzig 1890. — [2] Scharowsky, Musterbuch für Eisenkonstruktionen, 1. Teil, Leipzig u. Berlin 1888. — [3] Schwedler, Konstruktion der Kuppeldächer, 2. Auf!., Berlin 1877. — [4] Hacker, Zeitschr. f. Bauwesen 1888; Zeitschr. d. Hannov. Ing.- u. Arch.-Ver. 1888. — [5] Eöppl, Das Fachwerk im Baume, Leipzig 1892. —

[6] Ritter, W., Anwendungen der graph. Statik, 2. Teil, Zürich 1890. — [7] Handbuch der Architektur, 3. Abt., 2. Abschn., E (Dachstulil-Konstruktionen), Darmstadt, im Erscheinen. — [8] Zentralbl. d. Bauverwalt. 1893. — [9] Gottgetreu, Lehrbuch der Hochbaukonstruktionen, 1. Teil, 1885. — [10J Zentralbl. d. Bauverwalt., 1891 u. 1892. Aus [8]—[10], erschienen im Verlage für Architektur von W. Ernst & Sohn, Berlin, sind die Fig. 3 u. 6—10 in verkleinertem Massstab entnommen. Mantel.

Kuppelöffniliig*. Bei dem ringförmigen Aufbau des Kuppelgewölbes ist jede Schichte, in sich verspannt und im Gleichgewicht. Es kann also gegen den Scheitelpunkt hin eine beliebig grosse Oeffnung angeordnet werden. Im nördlichen Klima ist Sorge zu tragen für einen das Licht wenigst hemmenden Abschluss der Oeffnung durch ein Oberlicht (s. d.). Bei den berühmten französischen Kuppeln ist über der weiten Oeffnung der unteren Kuppel eine zweite Kuppel mit seitlichem Unterlicht gespannt, welche zur Aufnahme einer Deckenmalerei dient.

Weinbrenner.

Litteratur: Isabelle, Les édifices circulaires, Paris 1843.

Kuppelsclileuse (Koppelschleuse), gekuppelte Schleuse, manchmal auch Schleusentreppe (s. Fig.) genannt, besteht aus n, d. i. zwei oder mehr (in der Ausführung bis acht) gleich grossen Kammerschleusen (s. d.) von je h Meter Gefälle, welche ohne Zwischenraum (Haltung) hinter einander angeordnet sind.

'M

BO

Hierbei kommen also (w-f-1) Thore vor. Der Wasserver- _ brauch der Kuppelschleuse ist a. im ganzen wohl geringer als jener jg~g§|0 einer einfachen Kammerschleuse (ohne Spareinrichtung) von gleichem    jgg

Gesamtgefälle H = nh (s. Schachtschleuse), aber b. n mal so gross bei Schiffskreuzuugen, als wenn die nämliche Anzahl Kammern je vom Gefälle h durch Haltungen (s. d.) von einander getrennt ist.

Den Zeitaufwand für das Durchschleusen bei einer gekuppelten Schleuse ist im Falle a. grösser, in jenem b. hingegen kürzer. Heutzutage vermeidet man wegen der Nachteile hinsichtlich der Zeitdauer bei a. und des Wasserverbrauchs bei b. die Anwendung von Kuppelschleusen. Kresnik.

Kuppelstangen verbinden paarweise die Kuppelaxen mit der Treibaxe an der Lokomotive. Die Kurbelzapfen, auf denen die Stangenköpfe sitzen, haben an beiden Axen genau gleichen Abstand vom Axenmittel und sind rechts und links an der Maschine um 90° versetzt. Dadurch ist eine vorzügliche Ueber-tragung mit gleicher Umdrehungszahl der gekuppelten Axe bewirkt.

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Fig. 2.

Fig. 1.

Die Kuppelstangen liegen dicht ausserhalb der Räder. Bei innen liegendem Triebwerk sind die Kuppelzapfen an der Treibaxe um 180° gegen die Kurbelzapfen versetzt. Die Kuppelstange (Fig. 1) für eine dreifach gekuppelte Maschine enthält ein Gelenk neben dem mittleren Kopf, um vertikalen Biegungen bei ungleicher Höhenstellung der Räder nachgeben zu können. Die Köpfe (Fig. 2) gestatten eine Nachstellung der Lagersqhale je in derselben Richtung. Dagegen enthält die Stange (Fig. 3) für rnj, zweifach gekuppelte - -H-Maschinen in den > 1 Köpfen (Fig. 4) einfache Buchslager

ohne Nachstellung, die um so leichter auszuwechseln sind. Der Stangenschaft wird auf Knickung und Zug beansprucht und ausserdem auf Biegung in senkrechter Richtung, indem die Zentrifugalkraft der Stangenmasse in der obersten und untersten Lage über die Stange verteilt wirkt. Daher gibt man ihr in der Mitte grössere Höhe hm als an den Enden he bei gleichmässiger Breite b. Der schwächste Querschnitt he b erhält 0,88 so viel

lie

lim

lie

Fig. 3.

Fig. 4.

Klucho als der schwächste Querschnitt der Pleuelstange (s. d.) [1]. Hat man zunächst hm~2b /,    angenommen, so lässt sich die Stange für die Uebertragungskraft P kg

I .-r. eliiu ii : Für Zug und Druck gilt hebs — P. Auf Knickung ist der mittlere Querschnitt ln rechnen : .7= V12 b*hm — @ PI* :    mit @ = 5 und _E = 2150000 für Flusseisen; l cm ist

.i 1,. Stanu'-uläiige von Mitte zu Mitte Zapfen. Die Biegung ergibt sich aus der Zentrifugalkraft ; diese beträgt für je 1 cm der Länge m v°~ : r (in Metern gerechnet) oder [bh 1 (y : 1000)\g\ (_> , ii ()i , n ; 60)²: 0,01 r (alle Masse, auch den Kurbelradius in Zentimetern gerechnet); d. i. 7 h b r n - : 11500000 kg/cm. Der Aenderung von h entsprechend, wirkt eine gleichmässig \ti-ilti; Fast entsprechend der Höhe he und eine von der Mitte aus von (hm—he) nach den K,,,Im gli'ichinüssig abnehmende Last. Für erstere ist das Moment in der Mitte ql²:8 = h, l*b r n- : 8.11 500000, für letztere ql²:6 — (hm — he) (l : 2) l b r nz : 6.11500000. Beide zusammen ,,, bi-n das Moment 37= (2 -f- lie '• hm) hm l² b r n² : 24.11500000 = ¹j₆ b lim ² Sb , woraus die Bi.'gmmsspaimung Sb hervorgeht; diese gibt mit dem Werte für Druck bezw. Zug die wirkliche Spannung.

Litteratur: [1) Meyer, Grundz. d. Eisenbahnmaschinenbaues, Berlin 1886, Bd. 1.

Kupplungen, in Triebwerken, verbinden an einander stossende Wellen oder lose sitzende Scheiben mit Wellen so, dass sie die Drehung übertragen. Die Wellenkupplungen sind in der Regel nahe neben ein Lager zu legen, wo die Biegungsmomente gering sind. Feste Kupplungen dienen zur starren Verbindung zweier Wellenenden. In längeren Wellensträngen wiederholen sie hch in Abständen der Wellenlänge von ca. 5 m. Uebergangskupplungen verbinden stärkere mit schwächeren Wellen, indem sie entweder mit zweierlei Bohrung aufgesetzt sind oder —was sich der Bauart gewöhnlich besser anpasst — indem die stärkere Welle am Ende auf den Durchmesser der schwächeren abgenutzt ist. Bewegliche Kupplungen gestatten eine gewisse Beweglichkeit der Wellen gegen einander, sei es in axialer Richtung, sei es im Winkel oder

zusammen

Lindner.

Mi

Fig. 1.

Fig. 2.

«l‘i* Querrichtung. Ausrückbare Kupplungen lassen sich während des Betriebes plötzlich losen; soll auch die Einrückung während des Granges der i reibenden Welle ohne Stoss, ohne plötzliche Beschleunigung der angehängten Massen stattfinden, so ist die sanft wirkende Reibungsverbindung zu benützen. Heibungskupplungen dienen auch insbesondere neben den Klauenkupplungen zur Verbindung loser Scheiben mit ihren Wellen, kupp 1 ungen haben noch die besondere Aufgabe zu erfüllen, zwei Motoren an einen Wellenstrang so anzuschliessen, dass sie sich nicht gegenseitig treiben oder stören. Im weiteren Sinne kann man auch Riementriebe und Reibräder, weniger gut Zahnräder, als ausrückbare Kupplungen benützen.

Eie Muftenkupplung (Fig. 1) wird trotz ihrer Einfachheit nur in beschränktem Masse verwendet.

Sie bestellt aus einer gusseisernen Hülse, innerhalb deren beide Wellenenden mit einem duivligehemicn Nutkeil oder besser einzeln mit zwei Nasenkeilen (Schutzhauben) festgetrieben ni'l. Sie beansprucht der Keile wegen grosse Wellenlänge und ist nicht leicht zu lösen; die ' ilfii müssen ziemlich genau gleich stark sein.

Die Kernaulsche Kupplung (Fig. 2) enthält über jedem Wellenende ' in bogenförmiges Keilstück, das sich durch Reibung am Wellenumfang in je exzentrischen Aussparung der über beide Wellenenden geschobenen Muffe

festzieht und bei Rückwärtsdrehung der Welle lösen kann. Mit Hilfe von

Kraftmaschinen

einer

rrn \ Stellschrauben lässt sich jeder Keil «... festdrücken oder lösen. Die Schwie-rigkeit der Ausarbeitung und die Einseitigkeit der Wirkung haben die Anwendung dieser Kupplung beschränkt.

Die Schalenkupplung (Fig. 3) bildet eine in diametrale Ebenen geteilte Mulle, deren Hälften durch vier oder sechs seitliche Schrau en zusammen-

C77"

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nnn

Fig. 3.

er¹

gezogen werden, ohne sich zu berühren. Die Reibung auf den Wellenköpfen wird noch durch einen Hakenkeil oder eine Klammer gesichert.

Schraubenköpfe und Muttern kann man bei schnelllaufenden Wellen diametral gegenüber anbringen, um einseitiges Gewicht zu vermeiden. Zum Anziehen der Schrauben bedarf man besonderer Steckschlüssel, wenn man die Aussparungen nicht zu gross halten will. Das Ganze ist mit einem glatten Schutzmantel von Blech zu überziehen. Die Kupplung sitzt nur auf gleich stai'ken Wellenenden gut.

Die Hülsenkupplung, Fig. 4 u. 5, ist eine für Transmissionswellen sehr geeignete Klemmverbindung. Zwei gusseiserne, aussen schlank konische Hülsen werden durch Auftreiben zweier schmiedeeisernen Ringe auf den Wellenenden festgespannt, während ausserdem, wie in Fig. 5, jedes Wellenende mit Feder und Nut in der einen Hülse gegen Drehung gesichert ist oder beide Wellenenden nach Lorenz durch einen Querkeil (Fig. 4) unverdrehbar und unver-

schiebbar verbunden sind.

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Fig. 5.

Fig. 4.

Die Kupplung lässt sich auf- und abbringen, ohne die Wellen um mehr als die Breite der Ringe aus einander zu schieben. Dagegen muss die einteilige geschlitzte Hülse nach Fig. 5, die auch mit Feder und Spannringen ausgei’üstet ist, ganz

übergeschoben werden. Die Anwendung der Hülsenkupplung setzt voraus, dass beide Wellenenden genau gleichen Durchmesser haben. Das Aufsetzen erfordert Geschick: die beiden Hülsen dürfen nicht gegen einander verschoben sein, und die Ringe sind mit dem Hammer gleichmässig und ringsum aufzutreiben. Für weniger als d — 50 mm Wellendurchmesser wird die Länge verhältnismässig grösser als bei Fig. 4 angegeben.

Die Seilers-Kupplung (Fig. 6, Cottbuser Maschinenbau-Anstalt, Cottbus) verdankt ihre Verbreitung der vorteilhaften Eigenschaft, geringe Unterschiede der Wellenstärke zuzulassen, indem sie jede Welle mit einer besonderen Hülse fasst.

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Diese Hülsen sind aussen konisch und an einer Stelle geschlitzt, so dass sie sich um so fester um die Weile legen, je tiefer man sie in den gemeinsamen , doppelt konisch ausgedrehten Mantel hineinzwängt.

Fig. C.

Dazu dienen drei längs durchgehende Schrauben, deren Köpfe und Muttern mit Unterlagsplatten auf die Stirnflächen der Hülsen drücken ; sie werden durch die Ränder des äusseren Mantels noch überdeckt. Zur Sicherung der Reibung dient eine Feder, ein Nutkeil ohne Anzug, für jedes Wellenende, während die Schrauben eine Drehung des Mantels gegen die Keilbuchsen verhindern. Eine kleine diametrale Bohrung des Mantels lässt nachsehen, ob die Wellen in der Mitte der Kupplung zusammenstossen oder sich vielleicht getrennt haben. Zum Herausziehen der Keilbuchsen beim Lösen der Kupplung braucht man Haken, die an Stelle der Schrauben eingesteckt werden.

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Fig. 7.

Die Scheibenkupplung (Fig. 7, Cottbuser Maschinenbau-Anstalt, Cottbus) bietet eine feste Verschraubung für stärkere Wellen, von 100 mm aufwärts. Sie überträgt Biegungsmomente der Wellen besser als andere Kupplungen. Da die Scheiben auf den Enden jedes Wellenstückes unlösbar fest aufgekeilt oder warm aufgezogen sind, so kann man weder Ringe und ungeteilte Scheiben auf diese Welle bringen, noch die Welle selbst durch geschlossene Hängelager etc. ein-schieben. Die Kupplung lässt sich gut als Uebergangskupplung ausführen, wobei Modell und Preis nach der grösseren Bohrung genommen werden.

Die Scheiben übertragen die Drehung durch ihre gegenseitige Reibung. Doch sind zur Sicherung die Schrauben stramm einzupassen. Der Absatz an den Scheiben hält beide Teile zentrisch zusammen, erfordert aber, wenn eine Welle aus einem Wellenstrang herauszunehmen i-t, eine axiale Verschiebung um die Absatzhöhe. Die Nabenkeile werden von der Stirnseite eingetrieben und nachträglich mit dieser abgeglichen. Um die richtige Stellung für die Nabe zu sichern, setzt man das AVellenende auf Nabenlänge um 2 mm ab. Auch dreht man die Scheiben erst nach dem Aufziehen ab, damit sie genau senkrecht zur Welle stehen. Den äusseren Mantel dreht man ballig als Riemscheibe ab.

aus

Sehr starke Wellen (von etwa 300 mm), z. B. Schiffswellen, erhalten angeschmiedete Flantsche und in diesen konisch eingepasste Schraubenbolzen.

Die Kupplungen durchgehender Wellen für Laufkrane bieten besondere Schwierigkeit, weil sie innerhalb der Wellenstärke bleiben müssen.

ül

Man kann die einzelnen Wellen beim Einbau ver-schweissen und an den Schweissstellen nacharbeiten. Vierkantwellen werden mit geraden Zapfen in einander gesteckt und mit versenkten Nieten versehen (Fig. 8). Runde Wellen werden mit Schraubenmuffen von gleichem Durchmesser, hohle Wellen mit eingeschraubten Kernen gekuppelt und vernietet.

Zu den beweglichen Kupplungen gehört die Ausdehnungskupplung ( s. 1hl. 1, S. 590), welche Längenänderungen der Wellenstränge zulässt.

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Die Kreuz Scheibenkupplung von Oldham vermittelt die Drehungs-iibertragung zwischen Wellen, die nicht genau in derselben Linie, doch parallel einander stossen. Wegen der starken Keibung und Abnützung bei merklichem Axenabstand ist sie für Triebwerke nicht geeignet.

Zwischen den Stirnscheiben der Wellenenden liegt unbefestigt eine Zwischenplatte, die in jede Stirnscheibe mit diametral laufender Feder und Nut eingreift und zwar so, dass beide Fi dern um 90° gegen einander verstellt sind.

Die Kreuzgelenkkupplung, Universalgelenk, Hookescher Schlüssel, überträgt die Drehung zwischen zwei im stumpfen Winkel zu-sammenstossenden AVellen. Sie wird besonders bei dem Anschluss von Göpeln an transportable Maschinen (Fig. 9), bei einzelnen Werkzeug- und Arbeits-maschinen zum Antrieb einer verschiebbaren Welle, und in Triebwerken (Fig. 10) dort benützt, wo man der geraden Richtung zweier AVellen wegen Einbau-schwierigkeiten oder dergl. nicht sicher ist.

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Fig. 9.

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Fig. 10.

Bei den Kupplungen (Fig. 9) trägt jede Welle eine gusseiserne Gabel, die beide gegen einander im rechten Winkel verstellt sind und zwischen sich ein Kreuzstück mit dicht neben einander vorbeigehenden Bolzen halten. — In Triebwerken benützt man gedrungenere Bauart (Fig. 10, Berlin-Anhaltische Masch.-A.-G., Dessau), wobei jede Nabe ein Zapfenpaar trägt und alle vier Zapfen mit Buchsen in einem Ringe gelagert sind; dieser ist in der Zapfenebene geteilt und zusammengeschraubt. Die Bewegungsübertragung ist nicht gleichförmig, sondern es weicht die AViukelgeschwindigkeit der getriebenen Welle gegenüber der treibenden bis zum Verhältnis 1 : cos a und cos a : 1 während einer Umdrehung nach oben und unten ab. Treibt die zweite Welle wieder durch ein Kreuzgelenk eine dritte, so kann man, je nach der Ablenkungsrichtung der dritten Welle, durch geeignete Stellung der beiden Gelenke auf der Zwischenwelle, die Unglcichmässigkeit mindern, eventuell ausgleichen.

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Die Laschenkupplung

Die A⁷erbindung von Elektromotoren mit Arbeitsmaschinen hat mehrere Kupplungen gezeitigt, die den AVellen eine gewisse Beweglichkeit lassen. — Die Stiftenkupplung, bei welcher mehrere Stifte in der Stirnscheibe der AVelle festgeschraubt sind und die zweite Scheibe frei durchdringen, erlaubt axiale Verschiebung der AVellen gegen einander. Koch unabhängiger, auch bezüglich der Richtung, werden die AVellen bei Anwendung nur zwreier einseitig befestigten Stifte mit ballig gedrehten Köpfen, wie sie schon früher, sogar liir schwere Schiffswellen, benützt worden sind.

Kupplungen

besitzt wegen der Benützung von Leder zur Verbindung der Wellen Beweglichkeit und Elastizität ohne Reibung.

Die AVellenenden tragen Stirnscheiben in einigem Abstande, so dass die drei oder vier am Umfange axial vorstehenden Stifte jeder Scheibe die Gegenscheibe nicht berühren. Die Stifte der beiden Scheiben sind abwechselnd mit doppelten und einfachen Lederlaschen in der Umfangsrichtung verbunden, so dass die Doppellaschen die Kraft übertragen.

Die Raffardsche Kupplung geht in der Elastizität noch über die vorige hinaus und treibt in der einen wie in der andern Drehrichtung, jedoch

unter ungünstiger Belastung der Zugbänder.

Die axialen Stifte der einen Stirnscheibe stehen je radial innerhall) der Stifte der Gegenscheibe, und es sind immer nur die in einem Radius stehenden Stifte durch Gummibänder von Kettengliedform umschlungen. Bei der Drehung einer Welle in der einen oder andern Richtung ziehen sich die Gummibänder schräg, so dass sie mit der Tangentialkomponente ihrer Zugkraft die Drehung übertragen.

Statt der vorigen baut jetzt J. M. Voitli in Heidenheim (Brenz) eine Bandkupplung (D. R. P. 81852) mit einem einzigen endlosen Bande, das nach Fig. 11 die beiden Scheibenkränze verbindet.

Klauenkupplung s. Fig. 1 u. 2, S. 547.

Fig. 11.

damit sie nicht fressen und rosten. Von dem Anpressungsdruck wirkt nur ein kleiner Bruchteil, nach Massgabe der Reibungsziffer, zur

Uebertragung der jff|- Umfangskraft. Man strebt bei den verschiedenen Bauarten darnach, den Druck innnerhalb der Kupplung so wirken gp. zu lassen, dass keine I UjU Kraft von aussen auf die Transmission wirkt, höchstens nur und dass jede unnütze Reibung ver-

Reibungskupplungen enthalten rotilgende Gleitflächen, die fettig zu halten sind,

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Fig. 13.

Fig. 12.

während des Aus- und Einrückens mieden wird.

Die einfache Kegelreibungskupplung erfüllt diese Anforderung nicht zuverlässig, sie eignet sich aber trotzdem sehr gut für Ausrückungen und Umsteuerungen, z. B. bei Kranen, für Umfangskräfte bis zu 100 kg.

Ein Voll- und ein Hohlkegel (Fig. 12) lassen sich axial so weit in einander schieben, bis sie nicht mehr gleiten, und sind dann während des Ganges geschlossen zu halten. Der Normaldruck der Kegelflächen von N kg muss so gross sein, dass seine Reibung f N grösser als die Umfangskraft P — M: r wird, für r cm mittleren Radius gerechnet. Im Grenzfall ist gerade f N — P. Die axiale Komponente von N ist Q — N sin « für « <* Neigung der Kegelflanke gegen die Axe ; daher ist Q = P sin a z. B. für « = 10° und / = 0,06 ist Q = 3P, also verhältnismässig gross. Man rechnet sonst zu der Axialkomponente N sin « noch die Reibung der Radialkomponente fN cos « hinzu, so dass Q\ = N (sin « + / cos «) wird; doch ist das nur für den Fall zutreffend, dass beide Kegel beim Stillstand in einander geschoben werden sollen. Wenn sich aber der treibende Kegel dreht, wird der getriebene Kegel beim EinrückeD so lange gleiten, bis er wirklich fest mitgenommen wird, und während der Gleitung in der Umfangsrichtung genügt schon die geringste Axialkraft zur Ueberwindung der Reibung. — Beim Lösen (während des Ganges oder beim Stillstand) ist aber die Reibung ./ N cos « zu überwinden und zwar durch eine Axialkraft Q, unter Mitwirkung des Druckes N sin a. Dabei ist also Qi — f, N cos « — N sin a — P (f cos « — sin n) : f. AVenn f— tg « ist, z. B. = tg 10 ⁰ = 0,17, so wird Çj=:0; d. h. die Kupplung hält sich selbst geschlossen und ist sehr leicht zu lösen. AVenn aber / < tg n bleibt, bekommt Q\ einen negativen AVert, d. h. die Kupplung muss mit der berechneten Kraft geschlossen gehalten werden. Man wählt a nicht kleiner als 10°, sondern bis zu 15°, damit die Lösung sicher erfolgen kann.

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Fig. 14.

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Fig. 15.

I )ie Kupplung von Lohmann & Stolterfoth in Witten (Ruhr) vereinigt Sperrklinken und Reibung.

Sie enthält zwei Sperrklinken, welche durch schiefe Ebenen

an der verschiebbaren Muffe auB-elost werden können, sich aber beim Zurückziehen der Muffe durch Federn in die Sperr-Zähne des treibenden Teiles einlegen. Die .Klinken sitzen nicht unmittelbar am getriebenen Teile fest, sondern an einem losen Reib-jjS kegel, der mit bestimmter Kraft an den getriebenen Teil gepresst ist. *    Die Lamellen kup p 1 u n g von

Gebr. Gawron in Stettin benützt ebenfalls Klinken mit einem Weston-schen Reibungspuffer.

Dieser besteht aus mehreren flachen schmiedeeisernen Ringen, abwechselnd mit gusseisernen Ringen, die sämtlich unter axialem, etwas elastischem Druck stehen. Eie Gussringe sitzen auf der Nabe des treibenden W dienendes, gegen Drehung gesichert, während die schmiedeeisernen Ringe aussen mit Zähnen auf die Klinken wirken.

Für die Mehrzahl der Reibungskupplungen für ...    . . Triebwerke ist die von Dohmen-Leblanc kennzeichnend.

F lg. 14 zeigt sie in der einfachsten Anordnung nach Ausführung der Berlin-Anhaltischen Mascbiuenbau-Aktiengesellschaft m Dessau. Die vier Reibbacken sind auf einer Scheibe in uhrungen radial beweglich und stehen durch elastische, doppelt geschwungene Stahlblätter

mit der verschiebbaren Muffe so in Verbindung, dass sie beim Einrücken der Muffe nach aussen gehen und sich mit elastisch wirkendem Druck an den inneren Rand der treibenden Scheibe legen. Die Federkraft der Stelzen gestattet, die Muffe noch so weit einzuschieben, dass die Stelzen wie Kniehebel noch ein wenig über die radiale Richtung hinaus durchschlagen, so dass sie die Büchse selbst festhalteu, jedoch der Lösung nur geringen Widerstand bieten. Bezüglich des Einbaues einer solchen Kupplung vergl. Bd. 1, S. 603, Fig. 1.

Fig. 15 zeigt eine ähnliche Kupplung von J. M. Grob in Leipzig-Eutritzsch mit Gegengewichten gegen die Zentrifugalkraft der Reibbacken.

Diese Ausführungsform benützt man bei Kupplungen in solchen Fällen, wo die Gleitbacken, während die Kupplung gelöst ist, rotiren, z. B., wenn bald die eine, bald die andere Welle die treibende ist.

Th. & Ad. Frederking in Leipzig und Lindenau verwenden Hebel mit Keilverstellung nach Fig. 16. Die Kupplung Fig. 17 von Polysius in Dessau enthält einstellbare Stelzen auf einem federnden Ringe der Muffe. Die Fig. 17 ver-

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Fig. 16.

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Fig. 17.

anschaulicht zugleich die Verbindung einer Welle mit einer übergeschobenen, besonders gelagerten Hohlwelle. Diese Bauart entlastet die Transmissionswelle von dem Riemenzug und verhütet ihre Abnützung durch lose aufgesetzte Büchsen.

Der letzteren Absicht entspricht auch die Leerlaufbüchse in der Habe der lose sitzenden Riemscheibe in Big. 18. Die daneben sitzende Kupplung der Peniger Maschinenfabrik in Penig i. S. enthält Kniehebel zur radialen Verschiebung zweier Keilstücke, die ihrerseits zwei den ganzen übrigen Umfang einnehmende Bremsbacken aus einander pressen.

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Fig. 19.

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Fig. 18.

Die Kupplung Pig. 19 vom Eisenwerk Wülfel vor Hannover enthält zwei halbrunde, auf Druck beanspruchte Bremsbänder, deren Enden durch kleine Kniehebel auseinander gedrückt werden, sobald deren Mittelgelenke durch die Stelzen von der Muffe aus nach aussen gedrückt werden. Die Stelzen sitzen auch hier federnd an der Muffe (vergl. Bd. 1, S. 604).

Abweichend von den vorigen ist die Kupplung der Maschinenfabrik von Lorenz in Ettlingen gebaut (Big. 20). leichten Zug löst sie sich schnell; sie eignet sich besonders zur Benützung an einzelnen Arbeitsmaschinen.

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Die Drehung überträgt sich von der Riemscheibe B durch das stählerne, belederte Bremsband A, welches mit eigener Federkraft innen am Kranz der Riemscheibe anliegt, auf die Festscheibe K, indem das vorausgehende Ende des Bremsbandes sich gegen den Befestigungspunkt an der Festscheibe stemmt. Beim Ausrücken legt sich ein sattelförmiger Bremsklotz auf die beiden Ränder der Losscheibe S und der Festscheibe K und hält die lose Scheibe S schneller auf als die schwerere Festscheibe K mit der Arbeitswelle. Die Scheibe S bewegt sich daher relativ rückwärts gegen K und zieht das mit einem Stift an ihr befestigte nachfolgende Ende des Bremsbandes zurück. Dabei krümmt sich das Band und hebt sich von dem Kranze der Riemscheibe B nach innen ab. Die Maschine bleibt dann so lange ausgerückt, bis man das Band wieder frei federn lässt.

Die Bürstenkupplung von G. Luther, Maschinenfabrik in Braunschweig, enthält keine beweglichen Glieder.

Sie überträgt die Drehung von einer Stirnscheibe auf die andere durch eine aus flachen Stahlborsten gebildete Bürste, deren Spitzen in radiale Furchen der Gegenscheibe eingreifen. Bei übergrossem Widerstande, auch während der Beschleunigungsperiode beim Einrücken, gleiten die Borsten auf der gefurchten Fläche, bis sie im stände sind, mit geringer Biegung die zweite Scheibe in gleichem Gange zu halten. Hieraus ergeben sich Vorzüge für viele Fälle.

Kraftmaschinenkupplungen werden nach Art der Big. 17 mit Hohlwelle eingebaut, oder nach Big. 2 auf S. 604, Bd. 1, ohne Hohlwelle. Wenn -

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Fig. 20.

eine Turbinenanlage mit einer Dampfmaschine zugleich auf eine Hauptwelle treibt, hat die letztere so viel Arbeit zu leisten, dass die richtige Umdrehungszahl eingehalten wird. In den Fällen, wo der Widerstand beständig beide Kraftquellen braucht, genügt eine einfache 11 Klauenkupplung. Wo aber zeitweise die Leistung der Turbinen den Widerstand übertrifft, so dass die Geschwindigkeit wächst, soll die Dampfmaschine mit ihrer Leergangsgeschwindigkeit Zurückbleiben, auch soll sie zeitweise ganz abgestellt werden können, um später bei Bedarf wieder einzugçeifen. Dazu erhält die Kupplung am innern, von der Dampfmaschine angetriebenen Teile Sperrklinken, welche auf den üus.sern Teil treiben, sobald sie yorauseilen könnten. Fig. 21 zeigt die sogen, lihlhornsche Kupplung (Cottbuser Maschinenbau-Anstalt, Cottbus).

Die Kraftmaschinenkupplung von Pouyer bildet ein stummes Gesperre von der unter Klinken“ (Fig. 2) S. 557 angegebenen Wirkungsweise.

Fine Kupplung von J. Schuckert in Nürnberg für veränderliche Geschwindigkeit des getriebenen Teiles bei sehr kleinen Kräften, z. B. für Stickmaschinen mit elektrischem Antrieb, ist so gebaut, dass eine flaclie Leder-schcibe unter dem Druck einer Feder die Kraft überträgt und dabei um so mehr gleitet, also langsameren Gang gibt, je mehr man die Spannung der Feder nachlässt.

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Fig. 21.

Abgerundete Mittelwerte zur Uebersiclit über die Hauptgrössen und Preise der Kupplungen : Muffenk.    Schalenk.    Hülsenk.    Sellersk.

bitteratur: Ernst, Ad., Ausrückbare Kupplungen, Berlin, Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingen. 1889. — Hers., Zeitschr., 1896, S. 405, Kupplung mit Bremszugband von Springer. Lindner.

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S. 323, Zeile 33 von oben lies „F“ anstatt „P“.

S. 323, Zeile 33 von oben lies „Permanganaten“ anstatt „Isomanganaten“.

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S.    323,    Zeile    42    von    oben    lies    „Ir“ anstatt „Zr“, „Fd“ anstatt „Td“

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