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Otto Luegers

Lexikon der gesamten Technik

und ihrer Hilfswissenschaften

Zweiter Band

Ballistisches Problem bis Calciumkarbonat

Holzfreies Papier

Otto Luegers

Lexikon der gesamten Technik

und ihrer Hilfswissenschaften

Im Verein mit Factgenossen herausgegeben

Mit zahlreichen Abbildungen

Zweiter Band

Ballistisches Problem bis Calciumkarbonat

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Deutsche Verlags-Anstalt Stuttgart, Leipzig, Berlin, Wien

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Alle Rechte, besonders die der Uebersetzung, Vorbehalten.

Druck und Papier der Deutschen Yeilags-Anstalt in Stuttgart.

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Ballistisches Problem. Ballistik ist die Lehre von der Bewegung der Geschosse. Sie zerfällt in eine äussere und eine innere Ballistik. Das äussere ballistische Problem umfasst die Bestimmung der Bewegung des Geschosses von dem Momente an, wo es das Bohr verlässt, das Problem der inneren Ballistik betrifft die Bewegung desselben im Bohre. Beiden gemeinsam ist die Bestimmung der Form der Geschosse. Die äussere Ballistik zerfällt in mehrere Teile. Zunächst ist von Bedeutung die Bewegung des Schwerpunktes des Geschosses und zwar sowohl ohne Widerstand der Luft, als auch mit Widerstand. Der Schwerpunkt ist im ersten Falle ein Punkt, der sich unter dem blossen Einfluss der Schwere bewegt. Seine Bahn ist eine Parabel und die Bewegung führt den Namen der parabolischen Bewegung oder auch einfach der Wurfbewegung. Im anderen Falle kommen der Luftwiderstand (s. d.) und die verschiedenen Gesetze in Frage, nach welchen derselbe wirken kann. Die Flugbahn des Schwerpunkts ist nicht mehr parabolisch, sondern besitzt Asymptoten, wovon eine vertikal ist. Da die Bewegung des Schwerpunktes eine irdische Bewegung ist, so ist sie eine relative, relativ mit Bücksicht auf die Bewegung der Erde. Die parabolische Bewegung wird dadurch sehr wesentlich modifizirt und veranlasst dies eine umfangreiche Lehre von der Abweichung der Wurfgeschosse (s. d. Art. Belative Bewegung). Neben der Bewegung des Schwerpunktes kommt aber die Bewegung um den Schwerpunkt in Frage, im einen wie im anderen Falle, d. h. mit oder ohne Widerstand der Luft. Die innere Ballistik betrifft die Bewegung des Geschosses im Bohr und spaltet sich nach der Form der Geschosse und nach der Beschaffenheit des Bohres, seiner Züge u. s. w. Der Name „Ballistik“ stammt von dem griechischen ßäÄAeiv, d. h. werfen. Der fast gleichbedeutende Name „Artillerie“ ist aus „ars tollendi“,

d. h. Kunst des Werfens oder Schleuderns, entstanden und lautete früher „Artollorei“. S. d. Art. Ballistik.

Schell.

Ballistisches Schlagwerk, s. Schlagversuch.

Ballistik Ein Gemenge von Nitroglycerin mit Nitrocellulose, welchem geringe Mengen von Kampfer und Anilin zugesetzt sind. In seiner Eigenschaft und in seiner AVirkungsweise unterscheidet sich der Ballistit nicht wesentlich von der gewöhnlichen Sprenggelatine.

Ballon (Aerostat). In der Luftschiffahrt versteht man unter Ballon einen meist kugel- oder birnenförmigen Körper, der, mit einem leichteren Stoff als die Luft gefüllt, in die Höhe steigt und Personen und Lasten mitzunehmen ver-mag. Der Füllung nach unterscheidet man: Warm 1 uftba 11 ons oder Mont-golfieren, Wasserstoffballons oder Charlieren und Leuchtgasballons. Eine Vereinigung von Warmluft- und Gasballon wird nach dem Erfinder Boziere genannt. — Die Erfindung des Ballons reicht zurück bis 1670, wo der Jesuit Lana [1] die erste Anregung dazu gab. Den ersten Warmluftballon Hess dann der portugiesische Jesuit Lourengo de Gusmao am 8. August 1709 in Gegenwart des Königs von Portugal zu Lissabon aufsteigen. Allgemein bekannt wurde die Erfindung ganz besonders durch die Versuche der Gebrüder Montgolfier zu Annonay in Frankreich im Jahre 1783, welche die Erfindung des Gasballons durch Professor Charles zur Folge hatten, die der Luftschiffer Blanchard in wenigen Jahren bald der gesamten Kulturwelt vor Augen führte [2],

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Litteratur: [1] Lana, Prodromo ovvero Saggio di alcune invenzioni nuove, Brescia 1670, — [2] Kramp, Geschichte der Aerostatik, historisch, physisch und mathematisch ausgefiihrt. Strassburg 1784; Sircos et Pailier, Histoire des ballons et des ascensions celebres, Paris 1876; H. Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt, Leipzig 1885; Tissandier, Histoire des ballons et des aeronautes celebres, Paris 1887 und 1890, 2 Bde.

H. Moedebeck.

Ballon, in der Baumwollspinnerei (s. d.); in der Chemie mehr oder minder kugelförmiges Gfefäss, meist aus Glas, zur Aufbewahrung, bezw. zum Versand gewisser Chemikalien (Schwefelsäure, Salpetersäure etc.).

Ballonbau. Luftballons werden im allgemeinen kugel- oder birnenförmig gestaltet; ihre Hülle wird entweder aus Geweben zusammengenäht oder aus Goldschlägerhäutchen zusammengeklebt. Zum Nähen einer Hülle bedarf man zunächst einer Schablone, die von der geplanten Ballongrösse und von der Breitenlage des Stoffes abhängig ist. Diese Grössen als bekannt vorausgesetzt, lässt sich die Schablone leicht berechnen oder graphisch ermitteln. Näheres darüber findet man in [1]—[5],

Litteratur: [1] Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt, Leipzig 1885. — [2] E. Lasse, Epure et construction des aerostats et montgolfieres, Paris 1883. — [3] Don Anselmo Sanchez Tirado, Aerostacion militar, Madrid 1889. — 14"] H. de Graffigny, Traite d’aerostation theorique et pratique, Paris 1891. — [5] Moedebeck, Taschenbuch für Flugtechniker und Luftschiffer, Berlin 1895.    h. Moedebeck.

Ballon captif, s. Fesselballon.

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Fig. 1.

Dg- 2.

Ballonelement nennt man ein modifizirtes Daniell- (Zinkkupfer) Element, welches keine Thonzelle oder sonstiges Diaphragma besitzt; es ist hervorgegangen f aus dem von Meidinger (1859) konstruirten und nach ihm benannten Elemente [1], Die Form dieses letzteren zeigt Fig. 1. Auf dem Boden eines unten etwas verengten Glasgefässes A ist ein kleineres Glas d aufgekittet, in welchem sich ein Kupferblech e befindet; an dieses ist ein mit einer Guttaperchahülle oder mit einem aufgeschobenen a Glasröhrchen versehener Kupferdraht f gelötet. Kupferblech kann auch ersetzt werden durch eine flache Kupferdrahtspirale oder durch eine Bleiplatte, die sich beim Gebrauch des Elementes bald verkupfert und dann wie eine Kupferplatte wirkt. Das Zink, in Form eines ijjPBlechringes Z, ruht auf der Verengerung des Glases A und ist ebenfalls mit einem Draht Je versehen. Durch den Holzdeckel des Glases A ist eine Glasröhre h geführt, welche in das Glas d hineinragt und unten eine enge Oeffnung besitzt. Das Glas A wird bis zum oberen Rande des Zinkrings mit verdünnter Bittersalzlösung, das Glasrohr h mit Kupfervitriolkristallen und entsprechender Lösung oder Wasser gefüllt. Die sich bildende spezifisch schwerere Kupfervitriollösung sammelt sich an dem Kupferblech in dem Glase d. Eine / Diffusion des Kupfervitriols bis zum Zinkblech findet ) nur sehr langsam statt; eine solche hat zur Folge, dass sich auf dem Zinkcylinder ein schwarzer Schlamm von niedergeschlagenem Kupfer bildet und sich dieser infolge der dadurch auf ihm entstehenden lokalen Ströme rasch auf löst. Die durch die genannte Wirkung nachteilige langsame Diffusion des Kupfervitriols bis zum Zinkcylinder hat man dadurch zu vermeiden gesucht [2], dass man mit der unteren Kupferplatte eine zweite in einiger Entfernung darüber befindliche Kupferplatte in Verbindung brachte, auf der sich dann, wenn die Kupfervitriollösung bis zu ihr vorgedrungen ist, das in dieser enthaltene Kupfer niederschlägt. J. Moser [3] sucht denselben Effekt dadurch zu erreichen, dass er ein Stück Zink bis etwa in die Mitte zwischen der Kupferplatte unten und dem Zink oben an einem Faden in das Element einhängt. Steigt die Kupferlösung bis zur Höhe des Zinks, so schlägt sich auf diesem das Kupfer nieder. Der Widerstand

dieser Elemente ist ziemlich bedeutend infolge der ungünstigen Lage der Metallplatten und der geringen Leitungsfälligkeit der Bittersalzlösung. Die elektromotorische Kraft ist nahezu gleich der eines Daniellelementes. Sie geben sehr konstante Ströme und halten sich bei richtiger Behandlung mehrere Monate, ohne einer besonderen Wartung ausser dem Nachfüllen von Kupfervitriol zu bedürfen. Als Elemente für Telegraphenbatterien haben sie eine bedeutende Verbreitung gefunden. Sie sind wenig transportabel, da eine Mischung ihrer Flüssigkeiten durch Erschütterungen möglichst vermieden werden muss. Eine neuere Form des Meidingerelementes nach der Konstruktion von Kayser & Schmidt zeigt Fig. 2. Bei diesem Elemente ist die Glasröhre li zweckmässig ersetzt durch einen Glasballon, welcher unten durch einen paraffinirten Kork- oder Kautschukstöpsel geschlossen ist, der durchsetzt ist von einem kurzen Ausflussröhrchen.

Litteratur: [1] Meidinger, Pogg. Annalen Bd. 108, S. 602. — [2] GL Wiedemann, Die Lehre von der Elektrizität, Braunschweig 1898, Bd. I, S. 865. — [3] ,T. Moser, Polyt. Notiz-

blatt Bd. 34, 8. 257.

Wilh. Penkert.

Ballonet, kleiner Ballon, der im Innern eines grossen Luftballons angebracht und nach Massgabe des Gasverlustes des letzteren mit Luft aufgeblasen wird, um die vollgespannte Ballonform stetig zu erhalten. Das Ballonet ist eine Erfindung des französischen Generals Meusnier (1784).

Ballonfahrt, Verwendung eines Ballons für eine Fahrt durch die Luft. Der Ballon muss hierzu mit Wasserstoff- oder Leuchtgas gefüllt und mit allem nötigen Zubehör, nämlich: Anker mit Tau, Sand, Ballast in Säcken, Barometer

und Landkarten versehen sein. — Man unterscheidet bei Ballonfahrten folgende Kategorien:

1.    Ballonauffahrten werden von gewerbsmässigen Luftschiffern und Akrobaten bei öffentlichen Lustbarkeiten unternommen. Ihre Ausführung erfordert keine fachtechnische Bildung.

2.    Wissenschaftliche Ballonfahrten dienen zur

\    Fortbildung der Bal-

Nv    lonfahrkunst und zur

Xn.    Schulung in letzterer.

\. Je nach dem mit ihnen verbundenen Zwecke Smr kann man sie wie folgt einteilen: a. Dauer

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/yfy    es darauf    ankommt,

sy/y    mit dem    mitgenom-

yy    menen Ballast so

y    lange wie    möglich in

der Luft zu bleiben.

b.    Schnell- und Weitfahrten, bei welchen ein Weg in möglichst kurzer Zeit oder mit gegebenen Mitteln eine grosse Strecke zurückgelegt werden soll.

c.    Schleppfahrten, für welche ein Ballon mit Ballonet (s. d.) und langem Schlepptau nötig ist, und die in niedrigen Fahrthöhen derart ausgeführt werden, dass das Ende des Schleppseiles auf dem Erdboden nachgezogen wird, d. Hochfahrten, die mit der Absicht, bald grosse Höhen zu erreichen, unternommen werden.

Für militärische, meteorologische und Sportszwecke werden die vorbenannten Schulfahrten häufig kombinirt angewandt.

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Korb des Ballons „M. W.“ mit voller Ausrüstung, nach Assmann.

Die Figur gibt eine Vorstellung

von der Korbausrüstuiig eines zn einer meteorologischen Freifahrt eingerichteten Ballons. An den Korbstricken hängt ein Aneroid- und ein Quecksilberbarometer ferner ein Schwarzkugelthermometer und, im Kästchen, ein Barograph. Aul dem Tischchen liegen Landkarte, Kompass und Fernglas. Weitab vom Korbe hängt in einer Gabel das Assmann’sche Psychrometer zur Bestimmung von Wärme und Feuchtigkeitsgehalt der Luft. Infolge seiner Entfernung muss dieses Instrument mittelst eines am Korbrande angeschraubten Fernrohres abgelesen werden. Aussen hängen Ballastsäcke, eine Ankeregge mit Tau und Pack-gefässen zur Unterbringung der Instrumente vor der Landung.

Litteratur: Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt, Leipzig 1885. — Zeitschrift für Luftschiffahrt und Physik der Atmosphäre, Berlin 1882. — L’aeronaute, Paris 1868 ff. — lievue de l’aeronautique, Paris 1888—91. •— Moedebeck, Taschenbuch für Flugtechniker und Luftschiffer, Berlin 1895.    '    h. Moedebeck.

Ballonfirilis besteht aus eingekochtem Leinöl mit geringen Zusätzen von Bleiglätte, Braunstein oder Manganborat.

Litteratur: Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt. Leipzig 1885.

Ballonkabel, für Fesselballons, wurden früher aus Hanfwerken, jetzt aus Stahl-oder Wolframdraht gefertigt. Hie Telephonleitung befindet sich bei Hanfkabeln aussen herum, bei Metallkabeln als Seele im Innern angebracht.

Litteratur: G. Tissandier, Le grand ballon captif ä vapeur de M. Henry Giffard, Paris 1878. — Zeitschrift für Luftschiffahrt, Berlin 1890 ff.    h. Moedebeck.

H. Moedebeck.

Ballonkanone, ein 1870 von der Firma Krupp konstruirtes Geschütz, bestellend aus einem 3,6 cm Kaliber starken gezogenen Gussstahlrohr, welches auf einer Säule als Lafette so montirt war, dass nach allen Richtungen hin schnell grosse Erhöhungen genommen werden konnten. Das Geschütz war atu einem vierräderigen Wagen befestigt und sollte während des Fahrens durch zwei Mann bedient werden. Vor Paris wurde am 12. November 1870 der Ballon Daguerre vermittelst der Ballonkanone herabgeschossen.

Ballonmaterial. Zur Anfertigung der Ballonhülle wird beste chinesische Pongheeseide oder feinste, dicht gewebte Baumwolle (Perkale) verwendet. Letztere wird ihrer Wohlfeilheit wegen der Seide vorgezogen. Zum Ballonnetz wird italienischer oder russischer Hanf genommen. Sämtliche Holzteile am Ballon werden mit Vorliebe aus dem elastischen Eschenholz gefertigt. Für Metallteile werden Eisen, Messing und in letzter Zeit häufiger Aluminium gebraucht.

Litteratur: Moedebeck, Handb. d. Luftschiffahrt, Leipzig 1885, II. T. — H. de Graffignv, Traite d’aerostation theorique et pratique, Paris 1891.    h. Moedebeck.

Ballonnetz. Her Zweck des Ballonnetzes ist die gleichmässige Ueber-tragung des Zuges der am Ballon angehängten Last zu vermitteln und ein leichtes Festhalten und Verankern des Ballons zu ermöglichen. Las Ballonnetz legt sich mit einem Tauring um den oberen Ventilkranz des Ballons und gellt von da in nach unten hin sich stetig vergrössernden rhombischen Maschen bis unter den Ballonäquator herab. Hie Maschen werden dann, indem immer je zwei durch einen Ring verschiebbar verbunden werden, in sogen. „Gänsefüsse“ verwandelt, welche schliesslich in eine Leine (Auslaufleine) auslaufen. Je nach der Anzahl der vorhandenen Maschen erhält man mehrere Reihen Gänsefüsse, gewöhnlich drei, kleine, mittlere und grosse, bis das Ansetzen der Aus-laufleine erfolgt. Hie letztere endigt in einer Schlaufe, vermittelst welcher die Befestigung des Netzes an den Knebel des Ballonringes geschieht. Zum leichteren Festhalten und Transportiren von Fesselballons wird bei diesen in Nähe des Aequators ein sogen. Haltenetz angespliesst, welches aus einem System von Gänsefüssen besteht, die in lange Halteleinen auslaufen.

Bailonpark, s. L u ft s cli i ff e r p a r k.

Ballonphotographie. Bei der sogen. Ballonphotographie ist zu unterscheiden zwischen einem Photographiren aus dem Fessel- und aus dem Freiballon. Ersteres ist sehr schwer, weil der Fesselballon fortwährenden Schwankungen

Litteratur: Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt, Leipzig 1885. — E. Casse, Epure et construction des aerostats et montgolfieres, Paris 1883. — H. de Graffigny, Traite d’aerostation theorique et pratique, Paris 1891. — Zeitschrift für Luftschiffahrt, Berlin 1882 ff. — L’aeronaute, Paris 1869 ff. — Moedebeck, Taschenbuch für Flugtechniker und Luftschiffer, Berlin 1895.    jj. Moedebeck.

unterliegt, welche das Fassen des Objektes, sowie die Erzielung einer scharfen Aufnahme sehr erschweren. Der Aufnehmende selbst muss sich hiebei sehr ruhig verhalten, weil jede seiner Bewegungen ein neues störendes Moment, eine Bewegung des Ballonkorbes mit sich bringt. Beim Photographiren aus dem Freiballon kommt nur die letztere Störung in Betracht und dem zufolge sind von ihm aus Aufnahmen sehr viel leichter. Ob ein derartiger Ballon steigt oder fällt oder sich dreht, kommt für die Praxis nicht in Betracht und kann die Schärfe des Bildes wenig beeinflussen, weil diese Bewegungen sich alle in viel zu langen Zeiträumen abspielen. Jedes lichtstarke Objektiv ist für Aufnahmen vom Ballon aus geeignet. An Momentverschlüssen wähle man solche, die nicht leicht durch hineinfliegende Sandkörner unbrauchbar werden, denn es kommt häufig vor, dass beim Ausschütten von Ballast der Apparat in eine Sandwolke eingehüllt wird. Gute Bilder erhält man nur bei klarer Luft und heller Beleuchtung mit kurzer Exposition. Es empfiehlt sich, den Apparat mit einem Sucher zu versehen und ihn auf einem leicht nach allen Punkten hin drehbaren

Stativ am Korbrande zu befestigen.

Litteratur: Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt, Leipzig 1885. — Tissandier (Gaston), La Photographie en ballon, Paris 1886. — Pizcighelli, G., Handbuch der Photographie, Bel. 111: Die Anwendungen der Photographie, Halle 1892. — F. Stolze, Die Mittel der Ballouphoto-graphie, in „Photographischen Nachrichten“ Nr. 24 und 26, Juni 1890. — Moedebeck, Taschenbuch für Flugtechniker und Luftschifier, Berlin 1895.    H. Moedebeck.

Ballonregulatoren, s. Gebläse.

Ballonsegel, s. Besegelung.

Ballonstoff. Als sogen. Ballonstoff verwendet man entweder sehr feine uml dichte Seiden- oder Baumwollengewebe von möglichst gleicher Fadenzahl in Schuss und Kette oder Goldschlägerhaut, die in vier bis neun Lagen über einander geklebt wird, um die erforderliche Dichtigkeit und Festigkeit zu erhalten. Die Gewebe werden bezüglich ihrer Feinheit und Fadenzahl mit dem Fadenzähler untersucht. Die Haltbarkeit aller Ballonstoffe wird nach jeder Richtung auf der Zerreissmascliine (von Perreau aus der mechanischen Werkstatt von Otto Bonsack, Berlin) geprüft. Das Zerreissen von 5 cm breiten und 15 oder 20 cm langen Streifen verschiedener Stoffe auf dieser Maschine gibt einen guten Anhalt für die Festigkeit derselben. Der Versuch wird mit einer grösseren Anzahl Streifen des gleichen Stoffes vorgenommen, um richtige Mittelwerte zu erzielen. Mit dem gedichteten Stoff, was bei Geweben durch Firnissen oder Guinmiren geschieht, muss die Zerreissprobe wiederholt werden, um festzustellen, ob und wie der Stoff durch das Dichten an Haltbarkeit verloren hat. — Schliesslich ist die Feststellung des Gewichtes und der Dichtigkeit des Ballonstoffes von Wert. Beides wird durch Wägen desselben, bezw. durch Prüfung auf dem Gasdruckapparat ausgeführt.

Litteratur: Moedebeck Handbuch der Luftschiffalirt, Leipzig 1885. — Derselbe, Taschen-

buch für Flugtechniker und Luftschiffer, Berlin 1895.

II. Moedebeck.

Ballontelegrapli. Eine optische telegraphische Uebermittelung unter Zuhilfenahme von Ballons, kann bei Tage oder bei Nacht geschehen. Bei Tage werden die vereinbarten Zeichen vom Fesselballon aus mit weithin sichtbaren Körpern, die man an Leinen herunterhängen lässt, gegeben. Bei Nacht sind kleine transparente Ballons gebräuchlich, die, innerlich durch Glühlampen erleuchtet, weithin sichtbar werden. Durch verschieden langes Ausschalten des Stromes werden Punkte und Striche des Morsealphabets leicht zur Darstellung gebracht.

H. Moedebeck. --

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Litteratur: Moedebeck, Gedanken über den Luftschifierdienst, Berlin 1893.

Ballonventil. Zum Herauslassen des Füllgases sind grössere Ballons oben, häufig A)P auch unten am Füllansatz mit Ventilen ver-    '

sehen. Die Eigenartigkeit der Ballonventile    jä

^ er- Yons Ballonventil mit Spiralfedern und Gummidichtung.

beruht auf der an sie gestellten Anforderung, 481 einen gasdichten Verschluss zu bilden. Man hat, um diesen Zweck zu erreichen

schiedene Wege eingeschlagen, nämlich: Pressen einer scharfen Kante gegen einen Gummiring, Pressen eines Gummiringes gegen eine Metallfläche, Pressen zweier Gummiringe gegen einander und Eintauchen eines scharfen Bandes in eine dickflüssige zähe Masse. Vorstehende Figur zeigt das Metallventil Konstruktion Von, bei welchem ein Metallteller vermittelst Spiralfedern gegen einen Gummiring gepresst wird.

Litteratur: Moedebeck, Handbuch der Luftschiffahrt, Leipzig 1885. — H. de Graffigny, Traite d’aerostation theorique et pratique, Paris 1891. — Moedebeck, Taschenbuch für Flugtechniker und Luftschiffer, Berlin 1895.    //. Moedebeck.

Ballot, Mass für Glastafeln = 25 Bund ä 6 Tafeln farbloses oder 12¹/2 Bund ä 3 Tafeln farbiges Glas.

Balmain’sche Leuchtfarbe, s. unter Luminiszenz.

Balpum, Steatite oder Talktropfstein aus Madras in Indien, ist ein filzig schuppiges, grünlich-graues bis schwärzlich-grünliches Gestein; die Masse ist mild, weich, lässt sich mit dem Messer ritzen und schneiden und besteht der Hauptsache nach aus Magnesiasilikat. Es dient als Putz- und Polirmittel. Andds.

Balsame (Weichharze), dickflüssige Gemische von Harzen und ätherischen Oelen (Kopaiva-, Kanadabalsam), häufig noch ungelöstes Harz enthaltend (Terpentin) oder Lösungen geringer Mengen harzähnlicher Körper in einer neutralen Substanz, aus der aromatische Stoffe, wie z. B. Zimtsäure, hervorgehen (Perubalsam). Sie fliessen aus zahlreichen Pflanzen von selbst oder aus Einschnitten und erhärten an der Luft allmälich. Von diesen natürlichen Balsamen sind die künstlichen zu unterscheiden: pharmazeutische Präparate von verschiedener Beschaffenheit, salbenartige Mischungen, Lösungen ätherischer Oele in Alkohol etc.

Litteratur: Wiesner, Die technisch verwendeten Gunmiiarten, Erlangen 1869.

Baltimoregelb, s. Chromgelb.

Baluster (Docke n), kleine, reihenweise neben einander gestellte Stützen der Geländer, die sich säulen- oder kandelaberartig aufbauen und hauptsächlich in

der Benaissancezeit angewendet wurden, seltener bei mittelalterlichen Bauten. Die ältesten Baluster besassen die Form von kleinen Säul-chen, so z. B. am Pal. Pitti in Florenz. Man gelangte indes bald zu der Erkenntnis, dass es viel zweckmässiger sei, einem Baluster eine J andere Gestalt zu geben, denn die eminent stützende Funktion der Säule erfordert eine zu

ernste Formbehandlung während die struktive Aufgabe des Baluster mehr spielend aufzufassen ist. In der ersten Periode der Frührenaissance ^    entstand daher eine Balusterform, die sich durch

Schlankheit auszeichnet und nach zwei Richtungen hin symmetrisch ist (Fig. 1), während die Hochrenaissance sich einer etwas kräftigeren, nur nach einer Axe symmetrischen Gestalt zuwandte (Fig. 2). Später begannen dann diese Formen sehr zu variiren und sich in neue, sehr mannigfaltige Gestalten umzuwandeln. Ein Beispiel einer modernen Docke gibt Fig. 3.

Balustrade, im Mittelalter eine Brustwehr für Bogenschützen. Im modernen Sinne versteht man darunter

Fig. n Vom Pal. Ugguccioni.

Fig. 2.

Von der Villa di P.'tpa Giulio.

Fig. 3. Modern.

von Schubert- Sol dem.

.    Terrassen, Baikonen, Treppen u. dergl. eine

Einrichtung, welche das Herunterfallen von Personen verhindert, demnach ebenfalls als Brustwehr aufzufassen ist. Die Balustrade umzieht das betreffende Objekt und besteht aus einem Kopfgesimse, einem Fussgesimse und einem Mittelteil, welch letzterer der Träger der Dekoration ist. Derselbe erhält entweder Baluster (s. d.) oder vertiefte oder erhabene Felder, die zwischen Postamenten angebracht sind und häufig plastischen Schmuck erhalten. Als Material wird Stein, Backstein, Eisen oder Holz verwendet.

Bamboo, 1. ein rohr- oder strohfarbiges uuglasirtes Steinzeug der Fabrik von Wedgewood and Sons in Etruria und Stoke upon Trent in England (siehe Wedgewood ware und Thonwaren); 2. auf Sumatra Flüssigkeitsmass = 4 1 und Getreidegewicht = 1,85 kg; 3. in Birma Längenmass — 4,09 m.

an

zion Schubert- Soldern.

Bamboucbutter, s. Bassiafett.

Bambus, s. Stöcke.

Bambuspapier, das aus den Fasern der einjährigen Bambusrolirtriebe (Bambusa arundinacea) namentlich von den Chinesen hergestellte Papier. —

S. Papiersorten.

Bananenstroli, getrocknete Blätter von Musa paradisiaca; Rohstoff für die Papierfabrikation.

Bane Abegg, s. Baumwollspinnerei.

Bane a broclie, s. Flachsspinnerei.

Bane fort, s. Gr ob kalk.

Bosshard.

Baild, in der Baumwollspinnerei, heisst das Produkt der Karden, der Wattenmaschinen und der Streckmaschinen und besteht aus den durch die Karden aus einander gelegten und durch die Strecken parallel und gerade gezogenen, in ihrem Gesamtquerschnitt ausgeglichenen Baumwollfasern von 10—45 mm Länge, welche, durch mechanischen Druck zusammengepresst, mit einander einen runden Querschnitt bilden. Es kann das Band in dieser Zusammensetzung, in Kannen (Blechtöpfen) oder auf kreuzweis gewundenen Spulen transportirt, den Weg von einer Maschine zur andern machen und in diese hinein geleitet werden, ohne zu brechen oder sich zu verziehen. Vergl. auch Flachsspinnerei.

Band, Gewebe, s. unter Weberei.

Band, in der Ornamentik, als Holzverbindung, Beschlag, s. unter Bänder.

Bandagen, s. Radreifen.

Bandanaweiss, s. Aetzfarben, Bd. I, S. 161.

Bandbohrer (Dobel-, Riegelbohrer), Bohrer der Zimmerleute zum Herstellen der Dobellöcher und zum Vorbohren der Löcher beim Vernageln der Zapfen, ist ca. 0,75 m lang, 3—5 cm dick, band-schraubenförmig gewunden und besitzt an der Aufsatzfläche ein kleines Aufsatzgewinde.

Bandbremse für Eisenbahnfahrzeuge. Ein mit seinen Enden an einem AVinkelhebel befestigtes Stahlband legt sich entweder selbst oder mittelst aufgenieteter Futterstücke um eine auf der AVagenaxe festgekeilte Bremsscheibe. Durch Drehung des AVinkelhebels um einen mit dem Rahmen verbundenen Bolzen findet der Anzug oder die Lösung des Stahlbandes statt. Der Reibungswiderstand des Stahlbandes auf der Bremssclieibe verursacht die Bremswirkung. Solche Bandbremsen nutzen sich verhältnismässig rasch ab, sind deshalb teuer in der Unterhaltung und haben für Eisenbahnfahrzeuge nur selten Anwendung

gefunden.

Albert Frank.

Bande, im Schiffbau grosses Krummholz zur Vereinigung der Innenhölzer und Planken; in der AVeberei langer Streif in gewirkten, besonders seidenen und halbseidenen Zeugen; in der Architektur bei manchen Säulenordnungen glatter Teil des Architravs.

Bandeisen nennt man das vierkantig ausgewalzte Eisen, dessen Dicke nur gering (0,8—7 mm) und dessen Breite 10—32inal so gross ist. Dasselbe kommt in vielen Sorten, je nach der Dicke und Breite, und in grossen Längen im Handel vor. Eacli dem Dickenverhältnis unterscheidet man wohl dünnes, Gefaches, lt/₂faches und doppelt dickes, welchen vier Sorten beispielsweise bei 15 mm Breite 1,4, 1,75, 2,1 und 2,8 mm Dicke und bei 105 mm Breite 3,5, 4,4, 5,25 und 7 mm Dicke entsprechen. Die dickeren Sorten zwischen 6 und 40 mm Dicke und der doppelten bis 40fachen Breite führen den Kamen Flacheisen. Das Bandeisen wird zu allerlei Beschlägen, Fassreifen und dergleichen mehr verarbeitet.

Herrmann.

Litteratur: Karinarsch, Meoh. Teclmol., 5. AuH., Hannover 1875, Bd, I.

Bandenspektrum, s. S p e k tr a 1 a n a 1 y s e.

Bandfabrikation, s. unter Weberei.

Baildfries (Bandhöhe), das senkrecht stehende Rahmenstück an einer eingeschobenen Thür, an welchem die Bänder befestigt sind._

Bandgesimse, ein in der Hochrenaissance gebräuch-liches Gesimse, bestehend aus einem breiten Bandstreifen

mit einem Untergliede von beigezeichnetem Profil (vergl. Fig.). Als Schmuck werden Bandornamente verwendet, insbesondere der Mäander und die Meereswelle, seltener ein Zopfgefiecht oder Ptlanzenformen. Auch in der modernen Architektur findet sich das Bandgesimse häufig.

von Scliubert-Soldern.

Bandgetriebe ist ein Getriebe (s. d.), bei welchem die Uebertragung aller oder einzelner Glieder durch fügsame Körper, Kiemen, Bänder, Seile, Schnüre, Ketten etc. bewirkt wird.

Burmester.

Litteratur: Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, Bd. I, S. 387. Ders., Civilingenieur 1889, Bd. 35, S. 131.

Bandhacke, s. Axt.

Bandhaken, in der Schlosserei eiserner Haken zur Aufnahme des Bandes (s. Bänder) an Thiiren; Werkzeug der Böttcher, mit welchem die Reifen auf die Dauben gezogen werden. S. auch Klammern.

Bandhobel, Böttcher- oder Binder Werkzeug zum Abziehen der Fassreifen, im wesentlichen ein Schabhobel (s. Böttcherei und Hobeln).

Bandjaspis, s. Quarz.

Bandmass. Unter Bandmassen versteht man Längenmasse von rechteckigem Querschnitt, bei welchen die Dicke im Verhältnis zur Breite nur gering ist. Nach der Eichordnung für das Deutsche Reich sind für grössere Längen als 10 m nur Bandmasse zulässig, für kleinere Längen als 1 m sind Bandmasse dagegen unzulässig. Die Einteilungsmarken dürfen durch Striche, Punkte, Stifte u. dergl. hergestellt werden, doch dürfen Striche nicht aufgemalt, wohl aber aufgeätzt sein. Endlich können Bandmasse auch mit Endringen versehen sein, deren Mittelpunkte oder deren Begrenzungsfiächen in unzweideutig be-zeichneter Weise die Enden des Masses bilden. Das Material des Bandes ist Leinwand, welche in Oel gesotten und gefirnisst und zuweilen mit eingewobenen Metallfäden versehen ist, oder Leder, Pergament etc., am besten aber Metall und zwar dünnes Stahlblech oder Draht (Stahl oder Messing).

Plato.

S. auch Messband.

Bandmeissel, Meissei mit halbmondförmiger, zweispitziger Schneide zur Herstellung von Thürbändern.

Bandmesserspaltmaschine, s. Spaltmaschine.

Bandmühle (Mühlstulil, Bandmacherstuhl), s. Weberei.

Bandliagel, hölzerner Zapfennagel; s. unter Nägel.

Bandplatte, s. Flachsspinnerei.

Bandriegel, an der Hobelbank die beiden vierkantigen, mit den Querhölzern verbundenen Hölzer, auf welchen das Blatt liegt.

Bandsägen, s. Sägen und Sägemaschinen.

Bandseil, s. Förderseil.

aus

von

Bandstuhl, s. W eh er ei.

Bandtriel) heisst die Uebertragung der Bewegung durch fügsame Körp Riemen, Bänder, Seile, Schnüre, Ketten etc., die über Scheiben, Rollen, Trommeln gespannt sind oder in andererWeise die Bewegung von einem Körper auf einen andern vermitteln.

Litteratur: Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Leipzig 1888, Bd. I, S. 387. Burmester.

Bandtriebmechanismen, s. Mechanismen mit Bandtrieb.

Bandspirale Bulfs, ein Apparat, um die Anziehung und Abstossung elektrischer Ströme zu zeigen. Ein langer Kupferstreifen ist mit isolirendem Stoff umgeben und zur Spirale aufgewickelt. Zwei solche aus Spiralen gebildete Scheiben, die leicht beweglich neben einander hängen, zeigen beim Durchleiten von Strömen die Anziehung gleichgerichteter, die Abstossung entgegengesetzter Ströme. Bleibt die Mitte der Scheibe frei, so kann die Bandspirale auch benützt werden, um Stahlstäbe zu magnetisiren. Während ein kräftiger Strom durch die Spirale geht, führt man den Stahlstab von seinem einen bis zum andern Ende in der Oeftnung einigemale hin und her und unterbricht dann den Strom, während der Stab gerade bis zur Mitte durchgesteckt ist, worauf letzterer der Spirale herausgenommen werden kann. Aehnlich wird die Drahtspirale Elias verwendet.    Aug. Schmidt.

er

Bandwächter, s. Baumwollspinnerei.

Band-, wand-, liiet- lind nagelfest (fixa vincta), im engeren Sinne alles an einem Gebäude durch Schmied oder Schlosser mit Eisen Befestigte, im weiteren Sinne alles, was im Verhältnis zu einem Grundstück Pertinenz ist (Zäune, Bäume etc.).

Bandwirkerei (Bandfabrikation), s. AVeberei.

Bandzange, AVerkzeug der Schlosser zum Schmieden kurzer, schwacher Röhren. Das Arbeitsstück wird über die cylindrisehen Schenkel geschoben, die während des Gebrauchs durch 8-förmige Spannringe geschlossen sind.

Bank, Gerät, welches im Gegensatz zum Stuhl erheblich länger als hoch und tief ist. Um bei geistiger Beschäftigung möglichste körperliche Ruhe gewähren zu können, versieht man sie mit Lehne von 50—70 cm Höhe bei 40—45 cm Sitzhöhe und 45—50 cm Sitztiefe für Erwachsene. Das Profil der Bank muss sich möglichst dem darauf sitzenden Körper anpassen. Die zweck-mässigsten Dimensionen sind aus folgender Tabelle ersichtlich 11 ]:

Grösse der Person

Sitzhöhe Sitztiefe

Höhe der Lehne

Grösse der Person '

I Sitzhöhe i Sitztiefe

Höhe der Lehne

cm

cm

cm

cm

cm

cm

cm

cm

60

65

15.5

17

17

70

18

20

.. \Q

22

24

26

110

120

28

31

38

75

19,5

22

28

130

30,5

34

33

80

21

85

22

90

23

100

23.5

24.5

25.5 27,7

140

30

32

34

36

150

160

170

180

36

39

42

44

46

36,8

40

43,3

46,5

40

42

44

47

50

48,8    |    54

25

Ganz besondere Sorgfalt ist in neuerer Zeit der Konstruktion zweckmässiger Schulbänke zugewendet worden [2], [3], [4], [5], Man verlangt von denselben, dass bei der Benützung der Schwerpunkt des Oberkörpers ein wenig hinter eine durch die Hauptstützen desselben, die Sitzbeinhöcker, senkrecht gelegte Ebene fällt. Hie Entfernung des Tisches von den Augen soll mindestens 26 bis höchstens 32 cm betragen. Hie Tischplatte muss gegen das Auge geneigt sein, so dass ein Sehwinkel von ca. 60° entsteht. Die Lehne soll nach vorne so geschweift sein, dass der Rücken auch beim Schreiben eine Stütze findet. — In Werkbank, Hobelbank, Drehbank, Fensterbank etc. ist mit der Bezeichnung ein anderer Begriff verbunden.

Litteratur: [1] Mothes, Illustr. Baulexikon, 4. Aufl., Leipzig 1881, Bd. I, S. 252. — [21 Baginsky, Schulhygieine, 2. Aufl., Stuttgart 1883. — [3] Klette, Der Bau und die Einrichtung d. Schulgeb., Karlsruhe 1886. — [4] Linsmayer, Die Münchener Schulbank, München 1876. — [5] Kuby, das Volksschulhaus, Augsburg 1875 (das. Litteraturzusammenstelluug über Schulbautenhygieine).

Bank, in der Geologie, s. Schicht.

Bankdurchschlag, stählernes, dem Durchschlag der Schmiede ähnliches AVerk-zeug, welches zum Schlagen von Löchern in dünne kalte Metallstücke auf der AVerk-

51

58

r° °)

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bank dient.

Die

Bankeisen, in der Bau sc blosser ei diejenigen eisernen Verbindungsteile, welche dazu dienen, den Rahmen von Fenstern oder Thüren in den dazu gehörigen Maueröffnungen zu befestigen oder auch um bewegliches Mobiliar fest und sicher mit der Mauer selbst zu verbinden. Die schweren und grossen Bankeisen nennt man auch Kloben.

Bankeisen können entweder mit einer Spitze zum Einschlagen mittelst des Hammers versehen sein, oder sie sind zum Einmauern bestimmt und müssen entweder gleich bei der Aufführung der Mauer eingelegt oder in einem Mauerloche eingegipst

Jul. Hoch.

werden. Sind die Bankeisen zum Einmauern bestimmt, so ist gewöhnlich das in der Mauer befindliche Ende stärker und kräftiger gehalten als der herausragende Teil und erhält, um das Befestigen in der Maueröffnung zu erleichtern, Widerhaken, ähnlich denjenigen, welche bei Steinschrauben (s. d.) verwendet werden. Nach der Form des herausstehenden Endes unterscheidet man wie bei den Bändern (s. d.) verschiedene Arten von Bankeisen und zwar: Gerades Bankeisen (Fig. 1), Schippenbankeisen mit oder ohne Auge (Fig. 2), gekröpftes Bankeisen (Fig. 3), winkeliges Bankeisen (Fig. 4) und endlich verzweigtes Bankeisen (Fig. 5 u. 6). Zur Erhöhung der Sicherheit empfiehlt es sich, an allen jenen Bankeisen, die eingemauert werden sollen, den in der Mauer befindlichen Teil entweder aufzuhauen oder mit einem Schwalbenschwanz (Fig. 7) zu versehen. Auch bei den zum Einschlagen bestimmten Bankeisen lassen sich an der Spitze Einkerbungen oder Widerhaken anbringen, nur dürfen diese nicht zu lang sein.

Bankeisen (Bankhaken) der Holzarbeiter, die eisernen Kloben zum Einspannen der Arbeitsstücke an der Hobelbank (s. d.) Her [ vierkantige Schaft A (vgl. Fig.) wird in eins der in der Bank angebrachten Löcher bis zu bestimmter Tiefe eingeschoben, wobei die Feder B ihn Durchfallen hindert. Der Kopf C drückt beim Schliessen der Hinterzange der Hobelbank mit einem der beiden feilenartig aufgerauhten seitlichen Ansätze gegen das Arbeitsstück. Für gewöhnlich sind zwei solcher Bankhaken im Gebrauch.

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tianen im ueoraucn.    Gust. Herrmann, j _____

zu einem

einem Materialabladeplatz, auch bisweilen im Sinn einer

Bankett (Banquette), ursprünglich der unterste Absatz einer [ ij Fundamentmauer, jetzt vielfach für die Strassenverbreiterung Fusswege oder zu

Benne (s. d.) gebrauchte Bezeichnung.    l. von waimann.

Bailkhakeil, vierkantiger, in die Hobelbank einzusteckender Stützen als Anschlag für das Arbeitsstück; s. Bankeisen.

Bankhammer, s. v. w. Niethammer (s. d.).

Bankkohle, s. Brennstoffe.

Bankmeissel, s. Meis sei.

Banknotendruck, keine besondere Art des Drucks, wohl aber eine Vereinigung verschiedener graphischen Druckverfahren, behufs tliunlichster Erzielung der Unnachahmbarkeit von Wertpapieren aller Art. Man verwendet dabei auch oft eigens angefertigte Papiere mit Wasser- oder sonstigen Geheimzeichen, eigenartiger, sich bei Anwendung von Chemikalien verändernder Färbung etc. und sucht jeder Fälschung durch komplizirten Druck vorzubeugen. Diesem Zwecke dienen mit Hilfe der Guillochirmaschine, des Pantographen, der Kelief-maschine u. s. w. hergestellte und in matten Farben gedruckte Untergrundplatten, aut welche dann der Text in Buch-, Stein- oder Kupferdruck gedruckt wird, den man oft noch mit einem, bei gewöhnlicher Betrachtung unsichtbaren Ueber-druck versieht, welcher, sollte das Wertpapier photographisch nachzumachen versucht werden, in der Photographie in unvertilgbarer AVeise zum Vorschein kommt und Fälschung aut diesem Wege verhindert. Der Banknotendruck wird vorzugsweise in Staatsanstalten ausgeführt, doch gibt es auch eine Anzahl grosser Privatgeschäfte, welche hierin Ausgezeichnetes leisten. In Deutschland steht an deren Spitze die Firma Giesecke & Devrient in Leipzig. Theod. Goebei.

Banksteiiie. Bei Kippenpfiaster (s. Strassenbau) die schwach gewölbte Ausfüllung zwischen den Querrippen aus unregelmässigen, meistens kleineren Pflastersteinen.

zusammen-

Bankwerkzeuge, jenes kleine Werkzeug des Schlossers zur auschliess-lichen Benützung, das in einem besonderen Kasten oder Schrank gestellt ist. Dieses Bankwerkzeug, welches in so viel Sätzen vorhanden sein muss, als eine Werkstätte Arbeiter (Gesellen und Lehrlinge) beschäftigt, wird meistens in einem verschliessbaren Kasten der Werkbank in der nächsten Nähe des Schraubstockes angebracht. Ausser einem Massstabe, einer Schublehre und einem Greifzirkel, die in der Kegel Eigentum des einzelnen sind, muss ein Satz Bankwerkzeug vor allem enthalten die kleinen Hämmer, Flach- und Beisszangen, Schraubenzieher, Feilkloben, die verschiedenen Sorten von Feilen und Meissei,

Durchschläger, Reibahlen, Winkel u. s. w. Wenn irgend möglich, sollte auch eine Brustleier, sowie die Bohr- und Drehstahle jedem einzelnen zur Verfügung gestellt werden.

Jul. Hoch.

Banndeich, s. Winter deich.

Banquette, s. unter Bankett.

Bansen (Tass, Fach) nennt man diejenigen Räume der Scheunen, in denen die Halmfrüchte aufbewahrt werden. lieber ihre Einrichtung, Abmessungen und Verbindung mit den Scheunentennen s. Scheunen.

Bann (Mehrzahl Bani), rumänische Münze = 0,01 Leu= 1 Centime = 0,8 Pf.

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Das Baptisterium S. Maria maggiore bei Nocera; Durchschnitt.

Baptisterium ist eine in christlicher Zeit von der Hauptkirche getrennt angeordnete Taufkirche. Der Name scheint schon bei den römischen Thermen für Schwimmbassin gebräuchlich gewesen zu sein. Die christlichen Baptisterien sind zumeist achteckige, selten runde Bauten. Im Innern findet sich ein ziemlich tiefes Bassin, in welchem in den ersten Zeiten fast nur Erwachsene durch Untertauchen in das Wasser die Taufe erhielten. Diese feierliche Handlung geschah insbesondere zu Ostern und zu Pfingsten und fand vor einer grösseren Anzahl von Taufzeugen statt, die sich in einem Umgang aufstellten. Der Mittelteil erhielt zumeist eine hohe, auf Säulen ruhende Kuppel, während sich niedrigere Abseiten herum legten. Die bedeutendsten Anlagen sind: Das Baptisterium beim Lateran in Rom, ein achteckiger Bau mit einem gewölbten hohen Mittelschiff und kleineren Sei- |p tenschiffen; in der fji Mitte befand sich ein tiefes Bassin (die immersio), während sich aussen eine Vorhalle vorlegte. S.Ma- m ria maggiore zu Nocera besitzt einen 11,7 m im Durchmesser fassenden

Mittelbau, dessen eigentümliches, mässig ansteigendes Kuppelgewölbe auf 28 gekuppelten Säulen aufruht, die zugleich ein niedrigeres Seitenschiff abgrenzen. Der Kirche ist im Osten eine Apsis und im Westen eine Vorhalle angebaut. Die Gewölbkonstruktionen dieses wahrscheinlich im 6. Jahrhundert entstandenen Baues sind von grossem Interesse (vergl. Fig.). Auch hier fehlt das tiefe Bassin in der Mitte nicht. Die Säulclien, die auf xler Brüstung stehen, trugen ein Tabernakel. Endlich ist noch das recht altertümliche Baptisterium beim Dome von Neapel zu erwähnen. Dieses verhältnismässig kleine Gebäude bildet ein Quadrat, welches durch Vermittlung von vier Bogenzwickel zuerst in ein Achteck und dann in die Kreisform der Kuppel übergeht.

von Schubcrt-Soldern.

Bereits im 9. Jahrhundert wurde aus dem Bassin ein Taufstein und im 10. Jahrhundert begann man in Deutschland den Taufstein in die Kirche zu verlegen. In Italien aber erhielt sich die alte Anordnung viel länger, sogar bis in das 15. Jahrhundert hinein.

Baracke, leichtes Gebäude aus Holz, Fachwerk etc., vielfach nur zu vorübergehendem Gebrauch errichtet. Barackenbauten werden namentlich für die bequeme und gesunde Unterbringung von Truppen bei längeren Uebungen und Lagerungen, von Kriegsgefangenen und Verwundeten errichtet. In der neueren Zeit finden sie auch bei Krankenhäusern ausgedehnte Anwendung; s. Krankenhäuser.

Barbe (Grat), s. Kupferstecherkunst.

Barbettescliiff, s. Kriegsschiffs typen.

Barbetteturm, s. S cli i ffs arm i r un g.

Barchent (Parcliend), s. Weberei.

Barclientspinnerei, s. unter Abfallspinnerei.

Bardiglio fiorito, s. y. w. Marmor, s. Kalkstein.

Bar ege, s. Weberei.

Barile, in Italien, Amerika etc. Hohhnass für Wein, Mehl etc. von schwankendem (33—140 1) Inhalt. Für Mehl 1 B. = 196 engl. Pfund = 87,9 kg.

Barillaknpfer (Kupfersand), gediegenes Kupfer von Chile und Peru.

Barillasoda (Alicante-, Malaga-, spanische Soda), in Spanien aus Salzpflanzen (Salsola Soda) gewonnene Rohsoda mit ca. 25—30%, mitunter jedoch auch nur 3—4% kohlensaurem Natron.

Barisches Gesetz, s. Buys-Ballot’sches Gesetz.

Barium, s. unter Baryum.

Bark, s. Segelschiffstypen.

Barkasse, s. Bootsbau.

Bai'kliolz, s. Schiffbau.

ßarksegel, s. Besegelung.

Barlowkessel, s. Bäuchkessel.

G oering.

BarloWSchiene, nach dem Erfinder benannte, um 1850 in England einige Zeit benützte Schienenform von nebenbezeiclmeter Gestalt,, welche die Unterschwellung entbehrlich machen sollte und das Vorbild geworden ist für die später in Deutschland hin und wieder verwendeten dreiteiligen Langschwellensysteme; s. Oberbau.

Leppla.

Barmsteinkalk wird ein der oberen Juraformation in den Ostalpen angehöriger, dichter, graulichweisser, oft Hornsteinknollen und Thonschief er-bröckchen führender Kalkstein genannt. Das Gestein besitzt einen kleinsplitterigen Bruch, oft eine Neigung zu oolitischer Struktur und schliesst zahlreiche organische Ueberreste, vornehmlich Korallen, ein. Sein Vorkommen hält sich an das Salzachgebiet und dessen westliche Nachbarschaft.

Barnicion, Aetzmasse zum Entfernen alter Lack- und Farbenanstriche, besteht aus Pottasche und Kalkpulver.

Barockstil (Spätrenaissance), die spätere Entwicklung des Renaissancestils, ungefähr von 1580—1780. S. unter Renaissancestil.

Barograph, Registrirapparat für den Luftdruck, welcher diesen in gewissen Zeiträumen oder kontinuirlich aufzeiclmet, bedient sich entweder des Quecksilberbarometers oder der Aneroidbarometer. Die Mängel dieser Instrumente haften auch den Aneroidbarographen an, so dass selbst die besten ihrer Art, die von Hipp und die von Richard in Paris gelieferten, zu wissenschaftlichen Zwecken nur als Interpolationsinstrumente Verwendung finden, indem ihre Aufzeichnungen an regelmässige Ablesungen von Quecksilberbarometern angeschlossen werden. Um ein Quecksilberbarometer registrirend einzurichten, bedient man sich verschiedener Prinzipien. Sehr einfach ist die auch sonst vielfach in Anwendung gebrachte photographische Methode, auf lichtempfindlichen, durch Uhrwerk Bewegten Papierstreifen den Abstand der Quecksilberkuppe eines Gefässbarometers von einem weiter oben am Rohr angebrachten Ring photographisch aufzeichnen zu lassen, wobei noch dafür gesorgt ist, dass jener Ring sich unter dem Einfluss der Wärme um gleiche Beträge wie die Kuppe des Quecksilbers hebt und senkt. Besser ist die Einrichtung, auf dem offenen Schenkel eines Heberbarometers einen Schwimmer anzubringen, dessen Bewegungen durch einen damit verbundenen Zeiger auf der Registrirplatte von Papier aufgezeichnet werden. Derartige Platten werden teils auf ebenen Tafeln, teils auf Metallcylindern befestigt, welche durch ein Uhrwerk bewegt werden.

Grössere Anwendung als diese Barographen, welche die Verschiebung der Quecksilbersäule benützen, finden die Gewichtsbarographen. Hängt man ein mit Quecksilber gefülltes, genügend langes, cylindrisches Rohr an die eine Seite einer AVage und lässt es unten in ein Gefass mit Quecksilber eintauchen, so wird man finden, dass das Gewicht gleich ist dem Gewicht der Röhre und der im Rohre befindlichen Quecksilbersäule, gerechnet von der oberen Kuppe bis zum Niveau des Quecksilbers im Gfefäss. Wenngleich diese Quecksilbersäule vom Luftdruck getragen wird, so lastet doch oben auf dem Barometerrohr der Druck der Atmosphäre, welche keinen Gegendruck erfährt, so dass scheinbar jene Säule einen ihrem Gewicht gleichen Zug ausübt. Bei steigendem Luftdruck tritt demnach ein Sinken, bei abnehmendem ein Steigen der Wage auf der Seite des Barometers ein, während offenbar eine Verlängerung der Quecksilbersäule durch Zunahme der Temperatur keine Gewichtsänderung herbeizu-tühren vermag. Da ersichtlich die Gewichtsänderungen proportional dem innern Querschnitt sind, so lag der Gedanke nahe, den obern Teil des Rohres, in welchem die Kuppe sich auf und ah bewegt, zu einem grösseren cylindrischen Bohr, der Kammer, zu erweitern; doch hat diese Konstruktion den Nachteil, dass die Temperatur dann ebenfalls das Gewicht beeinflusst. Schon 1670 oder 1680 konstruirte Samuel Moreland ein solches registrirendes Wagbarometer oder Wagbarographen, wie sie in abgeänderter Form noch heute vielfach in Gebrauch sind. Das Barometerrohr hängt an dem einen Arm eines Winkelhebels, dessen anderer oder zwei andere Arme Gegengewichte tragen und an welchem ein langer Zeiger befestigt ist, der sich an seinem Ende längs der Begistrirplatte bewegt; auf dieser bewirkt er in verschiedener Weise die Aufzeichnung, diskontinuirlich oder stetig. Bei einigen Apparaten dieser Art ist das Barometerrohr starr angebracht, während die Gewichtsänderungen des Ge-fässes auf den Winkelhebel wirken. Einen bedeutenden Fortschritt gegen diese Apparate stellt der Gewichtsbarograph von Sprung [1] dar in der Genauigkeit seiner Aufzeichnungen und deren Unabhängigkeit von der Temperatur. Das Barometerrohr hängt an dem einen Arm eines zweiarmigen geraden Hebels, dessen längerer Arm ein Gegengewicht trägt und durch ein darauf gleitendes Laufgewicht im Gleichgewicht, und zwar in horizontaler Lage, erhalten wird. Die Verschiebung des mit der Registrirfeder verbundenen Laufgewichts wird durch das Uhrwerk bewirkt, welches durch Vermittlung des elektrischen Stroms einen Impuls nach der rechten oder linken Seite erteilt, je nachdem der einen kleinen Spielraum zur Bewegung besitzende Hebel mit dem linken oder rechten Arm auf dem die Bewegung begrenzenden Widerlager auf liegt. Nach dem gleichen Prinzip hat Rung [2] seinen Barographen konstruirt, mit der Abänderung, dass statt des elektrischen Stroms ein zweites, lediglich als Triebkraft dienendes Uhrwerk benützt wird, der Apparat somit rein mechanisch registrirt.

Grossmanu.

Litteratur: [1] Bericht über die wissenschaftlichen Instrumente, auf der Berliner Gewerbeausstellung, Berlin 1879. — [2] Rung, G., Selbstregistrireude meteorologische Instrumente (Verhandl. d. naturw. Abt. d. k. Dän. Ak. d. Wiss., 1885, Bd. 111. — Abbe, Cleveland: Treatise on Meteorological Apparatus and Methods, Washington 1888.

Barometer, Instrument zur Messung des Luftdrucks, im engern, gewöhnlichen Sinne gleichbedeutend mit Quecksilber bar orneter im Gegensatz zu den Aneroidbarometern, die man kurz Aneroide (s. d.) nennt. Die Beobachtung florentinisclier Brunnenmeister, dass Wasser mittelst Säugpumpen auf keine 32 Fuss übersteigende Höhe zu heben sei, wurde 1638 von Galilei erhärtet und bekannt gegeben, jedoch erst 1643 von seinem Schüler Torricelli auf den Luftdruck als Ursache zurückgeführt; als dieser ein ca. meterlanges, an einem Ende geschlossenes Rohr mit Quecksilber füllte und die andere, zunächst mit dem Finger verschlossene Oeffhung in ein zur Hälfte mit Quecksilber, zur andern mit Wasser gefülltes Gefäss eintauchte, sank das Quecksilber, falls die Oeffhung im Quecksilber frei gegeben wurde, auf einen Stand von ca. 760 mm Höhe; wurde dann die Oeffhung bis zur Wasserschicht gehoben, so floss das Quecksilber aus und es füllte sich dann die ganze Röhre mit Wasser (Torricellis Versuch). Dass die Quecksilbersäule in der Torricelli’schen Röhre, dieser einfachsten Form des Baroskops, durch den Luftdruck getragen werde, wurde 1648 auf Pascals Anregung durch eine Beobachtung auf dem Puy-de-Döme zu erweisen unternommen, wobei sich, wie vorausgesagt, eine Verkürzung der Säule im Vergleich zur Ebene um ca. 80 mm ergab. Die feste Verbindung der Torricelli’schen Röhre mit einem Gefäss und einem Massstab ergab unmittelbar die älteste Form des

Barometers, welche Bezeichnung von Boyle stammt, das Gefässbarometer. Da der Luftdruck durch die Länge der Säule von der Kuppe bis zum Niveau im Gefäss gemessen wird, dieses jedoch bei steigendem Luftdruck infolge Eintritts von Quecksilber in das Barometerrohr sinkt, bei abnehmendem Drucke steigt, so müssen bei festem Gefäss entweder, falls die Skala in wahre Millimeter geteilt ist, besondere Korrektionen zur Reduktion auf das Normalniveau im Gefäss zugefügt werden, oder es wird eine reduzirte Skala am Barometer angebracht. Von letzterer Konstruktion sind die heutigen (verbesserten) Kappeller’sehen Station sgefässbarom et er. Das Gefäss bestand bei diesen Barometern früher aus einem Ledersack, welcher aber nur dazu diente, durch Hebung seines Bodens mittelst einer Schraube das Quecksilber im Rohr bis zum oberen Ende zu heben, um den Transport zu ermöglichen, während der Boden aber bei sonst ganz herabgedrehter Schraube stets die gleiche Lage einnahm. Heute erhalten diese Barometer meist ein eisernes Gefäss, wodurch die durch Volumänderungen des Ledersacks bedingten Aenderungen der Angaben des Barometers vermieden werden. Zu Zwecken des Transports wird das Barometer umgekehrt, die in der Mitte des Bodens für gewöhnlich befindliche Schraube entfernt und an ihre Stelle eine speziell für den Transport bestimmte längere Schraube eingeschraubt, welche sich mit einem federnden Gummipolster gegen die Oeffnung des Barometerrohrs anlegt, diese somit gegen den Eintritt von Luft schützt und ausserdem noch für die Ausdehnung des Quecksilbers durch die Wärme Rechnung trägt. Ramsden führte 1786 zuerst beim Gefässbarometer den beweglichen Boden ein, indem er als Gefäss einen Ledersack benützte, dessen Boden durch eine Schraube gehoben oder gesenkt wurde, um das Niveau des Quecksilbers im Gefäss genau auf den Nullpunkt der Skala einzustellen. Das bekannteste dieser Gefässbarometer mit beweglichem Boden ist das Fort in’ -sehe Gefässbarometer (1820), welches viel zu Reisezwecken benützt wird; die Einstellung des Gefässniveaus wird hier durch eine an der oberen Wandung des Gefässes von Glas angebrachte Elfenbeinspitze bewirkt, indem das Niveau zur Berührung mit der Spitze gebracht wird. 1694 konstruirte Boyle das Heberbarometer, in seiner einfachsten Form aus einer Torricelli’schen Röhre mit U-förmig umgebogenem unterem Ende und damit verbundener Skala bestehend; da der Luftdruck gleich ist dem Niveauunterschied im geschlossenen und im offenen Schenkel, so bedarf es beim Heberbarometer zweier Ablesungen. Im Falle einer beweglichen Skala wie bei den Heberbarometern von G reiner, die noch vielfach als Normalbarometer benützt werden, wird indessen der Nullpunkt der Skala auf die untere Kuppe eingestellt, so dass es dann nur einer Ablesung bedarf. Bei den gewöhnlichen Heberbarometern, wie sie früher finden Hausgebrauch geliefert wurden, war der kurze Schenkel bimförmig erweitert und hierdurch eine derartige Verringerung der Schwankungen des untern Niveaus erreicht, dass diese für das gewöhnliche Leben ausser Betracht gelassen werden konnten. Einen wesentlichen Fortschritt bedeuteten die Gefäss lieber bar o-meter, bei welchen das eigentliche Barometerrohr wie ein kürzeres Rohr fest eingesetzt ist in ein Gefäss mit beweglichem Boden (s. o.). Bei fester Skala wird bei diesen Instrumenten durch Heben und Senken des Bodens das Niveau im Gefäss auf den Nullpunkt der Skala eingestellt, indem das Quecksilber bis zu einem bestimmten Stand im kurzen Schenkel gehoben wird, sodann der obere Nonius auf die Kuppe eingestellt und der Stand abgelesen. Vorzüglich sind die Fuess-Wild’sehen Gefässheberbarometer, durch einen besonderen Verschluss Reisezwecken gut geeignet, zumal sie auch darauf eingerichtet sind, eine Prüfung auf etwaigen Luftgehalt im oberen Vacuum leicht ausführen zu lassen. Das sogenannte Marinebarometer ist ein Gefässstationsbarometer mit Bunten’scher Spitze (s. u.) und im untern Teil verengertem Rohre, um den Zu- und Austritt des Quecksilbers zu erschweren und dadurch das sogenannte Pumy>en des Barometers, die durch das Schwanken des Schiffes bei gewöhnlichen Barometern hervorgerufenen unruhigen Schwankungen der Quecksilbersäule, zu verhindern. Hängt man eine Torricelli’sche Röhre, die unten in Quecksilber taucht, an eine Seite einer Wage, um aus ihrem Gewichte den Luftdruck zu ermitteln, so hat

zu

man die Einrichtung eines Wagebarometers (vgl. Barograph). Unter einem Normalbarometer versteht man im eigentlichen Sinn ein Barometer höchster Vollkommenheit, in der Idee wie in allen Teilen derartig ausgeführt, dass die mittelst desselben gemessenen Luftdruckwerte die grösste erreichbare Genauigkeit besitzen. Nach dem Prinzip des Gefässheberbarometers besitzen sie, allen gemeinsam, ein Barometerrohr und ein offenes Rohr, beide mit einem Quecksilbergefäss verbunden, und einen gesonderten, geteilten Massstab, auf welchen die Höhe der Quecksilbersäulen in beiden Röhren mittelst Ablesefernrohr gemessen wird. Behufs beliebiger Veränderung des vom Vacuum im Barometerrohr eingenommenen Raumes lässt sich das Quecksilber beliebig hoch lieben und in dieser Weise die Kontrolle des Vacuums ausführen. Als Normalstand gelten die Angaben des von Turretini für das Internationale Bureau für Gewichte und Masse in Sevres konstruirten Normalbarometers. Eine der Hauptbedingungen der Güte eines Barometers ist möglichst vollkommenes Vacuum. Um den Zutritt von Luft zum Vacuum zu verhindern, dient die Bunten’sehe Spitze, welche Vorrichtung ursprünglich am Heberbarometer angebracht wurde-und darin besteht, dass der geschlossene Schenkel in eine enge Spitze endigt, über welche als Fortsetzung ein weiteres Rohr geschoben und angeschmolzen wird; die etwa unten in ein derartig vorgerichtetes Barometerrohr gelangende Luft kann nicht in das Vacuum eintreten, sondern wird von dem Raum zwischen jener Spitze und Rohrwandung aufgefangen. Als Greiner’schen Verschluss bezeichnet man einen von Greiner für das Hellerbarometer erfundenen Verschluss, der dem Quecksilber sich auszudehnen gestattet und ein Eindringen der Luft bei seiner Zusammenziehung verhindert (vgl. Schneid, Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig 1860, § 871). Neben Unvollkommenheit des Vacuums sind als Fehlerquellen und Mängel der Barometer besonders hervorzuheben: Verunreinigung des Quecksilbers durch fremde Bestandteile, die von der Höhe der Kuppe des Quecksilbers abhängige und somit durch die Weite wie die Beschaffenheit der inneren Wandungen des Rohrs bedingte Kapillardepression, welche sich der genauen Berechnung entzieht und mehr oder weniger grossen Veränderungen unterworfen ist, die Abweichung des Nullpunkts des Niveaus vom Nullpunkt der Skala, sowie deren Teilungsfehler, die Schwierigkeit der Ermittlung der Temperatur der Quecksilbersäule sowie Fehler der Angaben des am Barometer befestigten Thermometers, des sogen. Thermometre attache, ferner bei Metallskalen die genaue Ermittlung von deren Temperatur und deren Inrechnungstellung. Ausserdem zeigen noch, durch Trägheitserscheinungen bedingt, manche Barometer beim Steigen und Fallen des Druckes ein Zurückbleiben, so dass sich bei fallendem und steigendem Druck andere Instrumentalkorrektionen ergeben, wenn man das Barometer zu dem Zweck mit einem besseren Barometer von bekannter Gesamtkorrektion vergleicht; die hierzu an den meteorologischen Zentralstellen benützten Barometer nennt man im uneigentlichen Sinne Normalbarometer (vgl. oben). Die Gesamtkorrektion eines Barometers setzt sich zusammen aus der eigentlichen Instrumentalkorrektion und der durch einen Fehler des Thermometre attache bedingten Korrektion, welch letztere offenbar bei zu hohen Angaben des Thermometers positiv, bei zu niedrigen dagegen negativ sein muss. Ergeben ein zu prüfendes Barometer und das zum Vergleich dienende Normalbarometer (im uneigentlichen Sinne), dessen Gesamtkorrektion 4* ist, nachdem sie längere Zeit gleicher Temperatur ausgesetzt waren und somit als von gleicher Temperatur angesehen werden dürfen, die Ablesungen B bezgl. Btl und die zugehörigen Thermometerablesungen t und t,h so sind jene B und Ba mittelst t und tH nach den bekannten Tabellen auf 0° C zu reduziren, was B' und B\ ergeben möge, und man hat dann die Gesamtkorrektion des zu prüfenden Barometers bei jenem Barometerstand 4-, = R) — Bl + zQ welche den Fehler des Thermometre attache einschliesst. ITm vergleichbare Masse für den Luftdruck zu gewinnen, werden die Barometerstände zunächst von Instrumentalfehlern befreit, auf den Gefrierpunkt reduzirt; ausserdem bedürfen sie zu Zwecken ihrer Vergleichbarkeit von Ort zu Ort, wie bei der Anfertigung von synoptischen Wetterkarten, einer Reduktion auf Meeresniveau wie auch auf gleiche Schwere, als welche in Europa die Schwerkraft im Meeresniveau in 45° Breite angenommen wird. Letztere Schwerekorrektion wird nach der Formel A, = B (— a cos 2(p — ßH) berechnet, wobei B der Luftdruck in mm, (p die geographische Breite, H die Höhe über dem Meeresspiegel in Metern bedeuten und a = 0,00259, ß — 0,000000 196. Bei der Reduktion auf Meeresniveau zu meteorologischen Zwecken genügt für Stationen mit geringeren Höhen die Annahme einer mittleren Temperatur, während bei höher gelegenen Stationen die Meeresniveaukorrektionen für verschiedene Temperaturen berechnet werden müssen. Neben den heutzutage nicht mehr angefertigten Barometern mit Skalen nach Pariser Linien und Beaumurgraden sind in Gebrauch Barometer mit Angaben in englischen Zoll und Fahrenheitgraden sowie in Millimetern und Celsiusgraden. Tafeln zur Umwandlung der verschiedenen Masse wie zur Reduktion von Ablesungen an Barometern der letztgenannten beiden Skalenkombinationen sind enthalten in dem Werk „Internationale meteorologische Tabellen, veröffentl. gemäss einem Beschluss des Kongresses zu Rom 1879,“ Paris 1890.

Litteratur: Clevelaiitl Abbe, Treatise cm Meteorological Apparatus aucl Methods, Washington 1888. — Jelinek, Anleit, zur Anstell, ineteorolog. Beobacht., 4. Aufi., Wien 1893. Grossmann.

Barometrische Einschaltung* nennt man diejenige Methode der barometrischen Höhenmessung, bei welcher die zu bestimmenden Höhen unmittelbar aus den Barometerständen durch Interpolation auf gegebene Abschlusshöhen berechnet werden unter der Annahme, dass die Barometerstände sich proportional den Höhen ändern. Der Reduktionsfaktor ist gleich dem Quotienten aus Höhenunterschied und Barometerdifferenz der Anschlusspunkte. Die Rechnung wird am zweckmässigsten mit dem Rechenschieber ausgeführt und von Schaltpunkt zu Schaltpunkt vorgenommen, so dass zur Probe die Höhe des Endpunktes sich ergeben muss. Die zur Bestimmung der gegenseitigen Lage der Höhenpunkte bezw. zur Eintragung derselben in eine Karte gemessenen Strecken, welche durch Schrittmass oder Messband gewonnen werden, können unmittelbar mit Hilfe der Aneroiddifferenzen nach einer dafür aufgestellten Tabelle (oder Diagramm)' auf die Horizontale reduzirt werden. S. hierzu [lj. Der Fehler dieser vereinfachten Höhenbestimmung wächst mit dem Quadrate des Höhenunterschiedes der Anschlusspunkte. Das Verfahren bietet nur für ganz einfache Fälle einen Vorteil gegenüber dem exakten Verfahren unter Benützung der barometrischen Höhenformel, wobei die Ablesungen auf allen Anschlusspunkten im Zusammenhang verwendet und dadurch gleichzeitig kontrollirt werden. Näheres s. Baro-metrische Höhenmessung.

Reinherta.

Litteratur: [1] Hammer, Zeitschr. für Yermess. 1885, S. 305 und 1892, S. 353; Jordan, Zeitschr. für Yermess. 1884, S. 485.

2 V') 0 + t ) (lo- f + h. 0,868589) ;

Barometrische Höhenformel. Die barometrische Höhenformel bringt die Beziehung zwischen dem Höhenunterschied zweier Punkte und den an denselben herrschenden Luftdrücken zum Ausdruck, so dass der erstere unmittelbar aus den letzteren berechnet werden kann. Nachdem durch Torricelli (1643) der Druck der Luft entdeckt sowie das zur Messung desselben geeignete Instrument angegeben war und Pascal zum erstenmal die vermutete Abnahme des Luftdruckes mit der Höhe experimentell festgestellt hatte, indem er durch Perier (1648) den Puy de Dome mit einem Quecksilberbarometer besteigen liess, versuchten viele Forscher das Gesetz der Abnahme des Luftdruckes mit der Höhe zu erkennen. Die Versuche wurden sowohl auf empirischem, wie auf theoretischem Wege unternommen, durch unmittelbare Ausführung von Höhenmessungen und durch Benützung der schon bekannten Gesetze von Mariotte und Gay Lussac über Druck und Ausdehnung der Luft. Nach den Arbeiten von Halley [1], Fontana [2], Deine [3] und anderen stellte Laplace (1799) [4], ausgehend von den Gleichungen über das Gleichgewicht bei Flüssigkeiten die erste vollständige Barometerformel auf, unter Berücksichtigung der neuen auf genauen Messungen der französischen Akademie der Wissenschaften gegründeten Bestimmungen für die einzelnen Koefficienten der Gleichung. Die Gleichung lautet (auf Meter-mass umgerechnet):

cos

h = 18336 (l ff- 0,004 T-~-) (l + 0,002845

darin bedeutet h den Höhenunterschied, T, t bezw. B, b Temperatur- bezw. Barometerstand an den beiden Punkten, deren Höhenunterschied bestimmt werden soll, y) die mittlere geographische Breite dieser Punkte, und r den Erdradius. Das erste Glied 18 366 (in Meter umgerechnet) ist die „barometrische Konstante“ und bringt alle konstanten Werte der Gleichung zum Ausdruck; das zweite Glied berücksichtigt die Ausdehnung der Luft, das dritte bezw. vierte Glied die Aenderung der Schwere mit der Breite bezw. Höhe; das fünfte Glied enthält die gemessenen Barometerstände unter Beachtung der Schwerekorrektion. Diese Formel ist nun mehrfach umgerechnet und unter Einführung neuer Ivoefficienten späterhin weiter entwickelt worden, so von Lindenau [5], Biot [6], Soldner [7], Gauss [8], Bessel [9], Babinet [10], Baeyer [11], Plantamour [12], Bauernfeind [13], Rühlemann [14], Jordan [15]. Die von den drei letztgenannten aufgestellten Formeln lauten:

Bauernfeind:

cos

18405 (\ + 0,00367    (1 + 0,0026

(te*T-V-IÄ+⁰'⁸⁶⁸⁵4)-

Rühlemann:

18400,2 (l,00157 + 0,00367

/ — + —\ B

(1 -f 0,00262 cos 2 yO (l +    1 + 0,378 B ^ b j log ■

Jordan:

18400

(1 + 0,003665

(1 + 0,002652 cos

²y)(i + G) (:

r,

l°gT-

Die einzelnen Glieder entsprechen ihrer Bedeutung nach denjenigen der Laplace’schen Formel, im vierten Gliede bedeutet z die Seehöhe, hinzugekommen ist das vorletzte Glied der drei Gleichungen, welches den Einfluss des Druckes des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes (und der Kohlensäure) in Rechnung bringt, darin bedeutet 6 die Dampfspannung. — Diese Formeln liefern Werte, welche für den praktischen Gebrauch keinen wesentlichen Unterschied zeigen. (Näheres über diese Formeln in der angegebenen Litteratur [13], [14], [15].) Sollen die Formeln zur Berechnung von Höhenmessungen, welche mit Federbarometern ausgeführt sind, benützt werden, so muss die Schwere- und Temperatur-Korrektion der Quecksilbersäule ausgeschieden werden, wie es in der Jordan’schen Formel mit Rücksicht auf diesen Zweck geschehen ist. Für die praktische Durchführung der Berechnung von Höhen nach diesen Formeln sind Tabellen, welche die ausgerechneten Werte der einzelnen Glieder nach den Argumenten geordnet enthalten, unentbehrlich. Derartige Tabellen sind mehrfach berechnet worden, z. B. von Biot, Gauss, Babinet, Bessel u. s. w. [6], [8],

[9], [10]. Bei der Berechnung nach solchen Tafeln wird nach Beilegung der erforderlichen Instrumentkorrektionen zunächst der „normale Höhenunterschied“ unmittelbar aus den beiden Barometerständen B und b entnommen und diesem der Betrag der einzelnen Glieder, das ist die „Korrektion“ wegen der Temperatur der Luft, die „Korrektion“ der Schwere wegen Breite und Höhe, und die „Korrektion“ wegen der Luftfeuchtigkeit beigelegt. Für örtlich eng begrenzte Gebiete, wie sie bei einer ausgedehnten technischen Verwendung der barometrischen Höhenmessung in Betracht kommen, sind die Korrektionsglieder für die Schwere wegen Breite und Höhe, und für die Luftfeuchtigkeit als konstant zu betrachten, deshalb dürfen diese Glieder zusammengefasst und mit der barometrischen Konstanten vereinigt werden; dadurch vereinfacht sich dann die Höhenformel entsprechend. So hat z. B. Jordan [16] für Mitteleuropa seine allgemeine Formel umgewandelt in den Ausdruck:

to

h = 18 464 (l -f 0,003665 ~    log ,

indem die Breite y> = 50°, die mittlere Höhe über dem Meere h = 500 m, der mittlere Dunstdruck = 7,2 mm gesetzt wurde. Damit ergibt sich unter der eingeführten Beschränkung der Höhenunterschied in der einfachsten Weise, indem neben den Barometerständen nur noch die mittlere Lufttemperatur in Betracht kommt. Wird weiterhin einer der Barometerstände für eine solche Tafel als konstant eingeführt, z. B. 6, und so gewählt, dass er dem mittleren auf den Meeresspiegel reduzirten Barometerstände für das betreffende Gebiet entspricht, so liefert die Formel sofort „genäherte“ oder „rohe Meereshöhen“. So z. B. hat Jordan in die erwähnte Formel für Mitteleuropa einen auf den Meeresspiegel reduzirten mittleren Barometerstand von 762 mm eingeführt und darnach eine sehr empfehlenswerte Tafel [16] gerechnet, welche für die einzelnen Grade der Lufttemperatur von + 5° bis -f- 30° C. (eine Erweiterung der Tafel für geringere Lufttemperaturen wäre wünschenswert) geordnet ist und nach Zehntelmillimeter des Barometerstandes von 630 mm bis 764 mm fortschreitet und demnach bis zu Höhen von rund 1600 m ausreicht; für generelle Messungen ist eine erweiterte Tafel von 0° bis 30° C. und 450 mm bis 765 mm, also bis -j- 4500 reichend, beigegeben. Die nachstehende Tabelle gibt einen Auszug aus dieser zuletzt erwähnten Tafel für 15° mittlere Lufttemperatur:

oo e

Eine andere Form für die praktische Auflösung der Höhenformel ist diejenige nach Höhendifferenzen („Höhenstufen“), welche auf einander folgenden Barometerintervallen (z. B. einzelnen Millimetern) entsprechen. Diese Form wird erhalten durch Differenzirung der allgemeinen Höhenformel und ist für die Berechnung kleiner Höhenunterschiede geeignet. Eine solche Tafel wurde zuerst von Babinet

[10]    aufgestellt. Folgende Beihe gibt einen Ueberblick über die einem Millimeter Barometerdifferenz bei 15° C. Lufttemperatur entsprechenden Höhenunterschiede:

B | 450

500 | 550 j 600 [ 650 | 700    | 750

mm

4h | 18,8 | 16,9 | 15,4 | 14,1 | 13,0 | 12,1 | 11,3 m

An Stelle der Barometertafeln [16], [17] können zur praktischen Durchführung der Höhenrechnungen auch sonstige Hilfsmittel benützt werden, entweder graphische Tafeln [18] oder der Bechenschieber [19].

Litteratur: [1] Halley, A discurse of the rule of the decrease of the hight of the mercury of the barometer; Philos. transactions 1686, 1687, T. 16. — [2] Fontana, Delle altezze baro-metriche etc., Pavia 1771. — [3] Deluc, Recherches sur les modifications de l’atmosphere, Paris 1772. — [4] Laplace, Mecanique celeste, Paris 1799. — [5] Lindenau, Tables barometriques pour faciliter le calcul des nivellements et des mesures des hauteurs par le barometre, Gotha 1809, und „Ueber Laplaces Ausdruck für Höhenmessungen durch das Barometer“ in Zach, Monatl. Korrespondenz, Bd. XIV. — [6] Biot, Tables barometriques portatives etc., Paris 1811. — [7] Soldner, Ueber den Einfluss der Feuchtigkeit auf das Höhenmessen mit dem Barometer in Gilberts Ann., Bd. XXXII. -— [8] Gauss, Astronomisches Jahrbuch für 1818. — [9] Bessel, Astronomische Nachrichten, Bd. XII. — [10] Babinet, Comptes rendus, Vol. XXX. —

Reinhertz.

[11]    Baeyer, Poggendorfs Annalen, Bd. XCVIII. —[12] Plantamour, Resume des observations thermometriques et barometriques etc. Mem. de la soc. etc. de Geneve, Vol. XIII. — [13] Bauernfeind, Beobachtungen und Untersuchungen über die Genauigkeit barometrischer Höhenmessungen und die Veränderungen der Temperatur und Feuchtigkeit der Atmosphäre, München 1862. — [14] Rühlemann, die barometrischen Höhenmessungen etc., Leipzig 1870. — [15] Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, Stuttgart 1877. — [16] Jordan, Barometrische Höhentafeln,^Stuttgart 1879. — [17] Schoder, Hilfstafeln zur barometrischen Höhenbestimmung, Stuttgart 1872. — Jelinek, Anleitung zur Anstellung meteorologischer Beobachtungen, Wien 1876, sowie die vorher genannten Tafeln.’— [18] Vogler, Graphische Barometertafeln, Braunschweig 1880, sowie Anleitung zum Entwerfen graphischer Tafeln, Berlin 1877. — [19] Koppe, Zeitschr. für Vermessungswesen 1874, Bischoff ebenda 1891.

Barometrische Höheiimessuiig ist ein Höhenmessungsverfahren, welches auf der durch die barometrische Höhenformel (s. d.) ausgedrückten Beziehung

zwischen Meeresliöhe und Luftdruck beruht. Wird eine in ungestörter Gleichgewichtslage befindliche Atmosphäre vorausgesetzt, so erhält man nach der Barometerformel den Höhenunterschied zweier Punkte, wenn an denselben

l. die Barometerstände bestimmt, 2. die Lufttemperaturen gemessen, sowie

3. die übrigen nach der vollständigen Barometerformel erforderlichen Elemente, nämlich die mittlere Meereshöhe, die geographische Breite und die Feuchtigkeit der Luft bekannt sind.

1.    Die Bestimmung der Barometerstände kann geschehen mit Hilfe des Quecksilber- oder des Federbarometers (wegen der verschiedenen Systeme, der Behandlung, der Ablesung, der Korrektionen etc. s. Barometer und Aneroid). — Das Federbarometer (Aneroid) ist im Vergleich zum Quecksilberbarometer als ein Interpolationsinstrument zu betrachten; seine Angaben sind auf Quecksilberbarometerstände zu reduziren, liefern aber für die Einzelbestimmung hei ausgedehnten Höhenmessungen mit vielen verschiedenen Punkten geeignetere Werte, als sie mit einem Quecksilberbarometer zu erlangen wären. Die barometrische Höhenmessung ist überhaupt erst durch Anwendung der leicht transportablen und bequem zu behandelnden Aneroide für die Technik verwendbar und besonders für topographische Aufnahmen und technische Vorarbeiten (bei Eisenbahn- und Wegebauten) im hügeligen oder gebirgigen Gelände ein sehr zweckmässiges Höhenmessungsverfahren geworden. Die Quecksilberbarometer finden in der Technik nur als Vergleichungsinstrumente bei ausgedehnten Aufnahmen unmittelbare Verwendung während der Messung, im übrigen dienen sie zur Prüfung und Bestimmung der Korrektionen der Aneroide. Den an den Höhenpunkten abgelesenen Barometerständen müssen zunächst sämtliche in Betracht kommende Korrektionen zugefügt werden, so dass stets nur „verbesserte Barometerstände“ der weiteren Höhenberechnung zu Grunde gelegt werden.

2.    Die Bestimmung der Lufttemperatur geschieht mit Hilfe von Thermometern und soll die Temperatur des für die Grösse des Luftdruckes an den Höhenpunkten in Betracht kommenden Luftraumes ausdrücken. Als Thermometer sind mit C°-Teilung versehene, gute und sorgfältig geprüfte (mit Normalthermometern verglichene) Instrumente mit langem und starkem Gefäss zu verwenden. Die Messung der Temperatur geschieht am zweckmässigsten in der Weise, dass das an einer starken Schnur befestigte Thermometer eine Zeit lang (1—2 Minuten) im Kreise herumgeschleudert und dann schleunigst abgelesen wird. Dadurch kommt das Quecksilbergefäss mit vielen Luftteilchen in Berührung, nimmt schnell ihre Temperatur an und wird nicht von der strahlenden Wärme der Umgebung schädlich beeinflusst. (Die Ablesungen an hängenden Thermometern geben bei nicht bewegter Luft wegen der Wärmestrahlung unbrauchbare Werte.) Das Schleudern wird so lange fortgesetzt, bis der Stand des Instrumentes genügend konstant bleibt. Die Glasröhre wird zweckmässig in eine Messinghülse mit Auszugrohr und Windlöchern gelagert, man hat dann ein „ Schleuderthermometer“. (Zweckmässige Instrumente konstruirt Fuess, Berlin.) Nach der Barometerformel sollen die Lufttemperaturen an den Höhenpunkten gemessen werden, indem vorausgesetzt wird, dass dadurch die mittlere Temperatur der in Betracht kommenden Luftmasse gefunden werde. Diese Voraussetzung trifft nun aber in aller Strenge nicht zu, denn die Aenderung der Lufttemperatur ist nicht ohne weiteres proportional der Höhe, sodann ist diese Beziehung nicht einmal allgemein bekannt, und selbst wenn sie bekannt wäre, würde man nicht aus den unmittelbar an der Erdoberfläche unter der Einwirkung der lokalen Einflüsse angestellten Beobachtungen auf die Temperatur der überhaupt in Betracht kommenden Luftmasse schliessen, oder eine unmittelbare Ueberein-stimmung der thermischen und dynamischen Eigenschaften der Atmosphäre voraussetzen dürfen (besonders in stark wechselndem Gelände). Ueber die Beziehung zwischen Lufttemperatur und Höhe aus barometrischen Messungen sind eingehende Untersuchungen an gestellt worden von Bauernfeind [1] und Bühlemann [2], welche zu der Erkennung einer täglichen Periode der Höhenfehler führten.

3. Die weiteren nach der Barometerformel erforderlichen Elemente sind für die technische Ausnützung der barometrischen Höhenmessung als konstant zu betrachten und in die Barometerkonstante aufzunehmen. Die geographische Breite und mittlere Meereshöhe des Messungsgebietes sind aus jeder geographischen Karte, sowie aus genäherten Bestimmungen der Meereshöhe (unmittelbar aus den Barometerständen) zu entnehmen.

Die Spannung des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes, der sogen. Dunstdruck (er der Barometerformel), wird mit Hygrometern (s. Feuchtigkeitsmesser) gemessen und in Millimetern der Quecksilbersäule zum Ausdruck gebracht. Für die technische Ausführung von Barometermessungen kann der Dunstdruck nicht jedesmal mit dem Hygrometer besonders bestimmt, es muss vielmehr für das Äufnalmiegebiet ein geeigneter Mittelwert für den mit den Witterungsverhältnissen, der Jahreszeit und der Temperatur veränderlichen Feuchtigkeitsgrad eingeführt werden. Für Mitteleuropa schwankt der Dunstdruck (im Meeresspiegel) etwa zwischen den Grenzen 4 und 12 mm mit einem Mittel von beiläufig 8 mm (derselbe ändert sich ausserdem mit der Höhe). Da der Einfluss dieser Faktoren auf die Höhenmessung nur ein geringer ist und gegenüber anderen Unsicherheiten kaum in Betracht kommt, so können dieselben, ohne der Genauigkeit der Messung merklich zu schaden, für weite Gebiete als konstant in die Bechnung eingeführt werden. Dementsprechend hat Jordan eine für Mitteleuropa gütige barometrische Höhenformel (vergl. S. 17 unten) aufgestellt und darnach eine Tafel berechnet, indem er die geographische Breite mit 50°, die mittlere Meereshöhe mit 500 m und den Dunstdruck mit 7,2 mm eingeführt hat. Mit dieser Einschränkung ist zur barometrischen Höhenmessung nur erforderlich die Messung von Barometerständen und Lufttemperaturen.

Soll der Höhenunterschied von zwei Punkten 1 und 2

Apparaten sind noch andere, besonders für |

Baumaterialprüfung, s. Bausteine und Hydraulische

h. Wickelapparat. Die an der Oberfläche längskanne

feg

II'-

Schuss mit Selfaktors 8 = 18,4 fN,

Bayreuther Vitriol, s. Eisenvitriol.

Wohl die bekanntesten Pissoire sind die sogen. Sch

Beitel,

Die zweite Form des elektrischen Lichtes ist das G

Bellit, ein aus Dinitrobenzol und Ammoniumnitrat b

Bergart, s. Erz.

Berliner’sclies Mikrophon, s. Fernsprecher.

Beschneidbank (Beschneidmesser), s. Drahtfabrikati

Betriebsdienst, Betriebsmaschinendienst, s. Eisenbahnverwaltung.

Bei

Litteratur: Hugo Koch, Dachdeckungen. Handbuch der

Da bei gleichem Mx der Wert von 6e zufolge 4. mit

-=-F+4)W

nznu

Bifilaraufhängung, s. Aufhängung.

Blattzapfen, s. Zapfen.

Nachdem die vorläufige Ermittelung der Querschnitt

Bleigell), Bleiglätte, s. Bleioxyd.

JE

Bockpfettendaclistuhl, s. Dachs tu hl.

d. Das Yerdunstungsvermögen des Bodens wird am zwe

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Belastungen. Bestimmt man hiernach eine Kraft H =

Strecken an. Die Diagonalen können auch andere Ste

Bogenrippen, s. Gewölbe.

Bolirschaclit, -schere, -Schwengel, s. Tiefbohren.

Bonnetalle, s. Boride.

Braimkolilenöle, s. Teer.

Bremsstreckeii, s. Bremsweg.

c. Heizgase.

Brillantgelb (Kadmiumgelb), s. Kadmiumsulfid.

c

Brückenstation, s. Bahnhöfe.

Die gefalzten Bogen kommen nun in die Stockpresse;

Buhnenkopf, -kröne, s. Buhnen.

Burtlan’sches Verfahren, s. Gleichungen.

^Jlllll lll|ljP

Soll der Höhenunterschied von zwei Punkten 1 und 2 ermittelt werden, so sind in den beiden Punkten die Barometerstände Bi und B₂ und die mittlere Lufttemperatur T zu bestimmen, z. B. Bi = 759,6 mm, B₂ = 749,2 mm, T= 14,8°. Hach der Jordan’schen Tafel sind die „rohen Meereshöhen“ mit dem Argument 15° Lufttemperatur (auf welche die gemessene Temperatur 14,8° abgerundet wird): 7?t=26,7 m, h₂ — 143,3 m, also der Höhenunterschied Ah= 116,6 m, oder mit Anwendung der Höhendifferenzen für 1 mm Barometerstand bei dem

Luftdruckmittel +    = 754 mm, mit der für 15° gütigen „Höhenstufe“ 11,22,

Ist für einen der Punkte eine bestimmte

(759,6 — 749,2). 11,22 = 116,7 m.

Höhenzahl gegeben, z. B. LTj = 60,3 m, so ist die absolute Höhe Br₂==60,3 + 116,6=176,9 m. Bei einer grösseren Anzahl zu bestimmender Höhenpunkte ist das Verfahren dasselbe. Diese Bestimmung ist aber nur dann richtig, wenn die Barometerstände in demselben Augenblick gemessen werden, oder wenn bei Messung zu verschiedenen Zeiten der Luftdruck im Aufnahmegebiet unverändert geblieben ist. Da nun aber der Luftdruck fortwährenden Schwankungen unterworfen ist, so muss auf diesen Umstand Rücksicht genommen werden. Die Barometerablesungen sind daher gleichzeitig auszuführen und demnach mehrere Instrumente zu verwenden, z. B. während ein Instrument auf dem Punkt 1 bleibt, wandert ein zweites der Reihe nach auf die übrigen Punkte. Damit tritt als ein weiteres Element „die Zeit“ in die Messung ein. Das Messungsverfahren ist nunmehr das folgende: An dem auf einem bestimmten Beobachtungspunkte verbleibenden Barometer, dem „Standbarometer“, werden in bestimmten Zeitintervallen (z. B. alle 10 oder 15 Minuten) Ablesungen vorgenommen, aus denen die den Zeiten des wandernden Barometers, „Feldbarometers“, entsprechenden Werte durch Interpolation nach der Zeit gefunden werden können. Diese Art der korrespondirenden Beobachtungen nennt man die Höhenmessung mit „Standbeobachtungen“. Das „Standbarometer“ wird dabei an geeigneten, gegen die Sonne geschützten Punkten, etwa in der Mitte der zu bearbeitenden Geländeabschnitte aufgestellt und das „Feldbarometer“ mit ihm von Zeit zu Zeit verglichen. Bei diesen Vergleichungen wird das „Feldbarometer“ unmittelbar neben das „Standbarometer“ gestellt, während im übrigen das „Feldbarometer“ stets in einer konstanten Höhe (Brust- oder Augenhöhe) über den zu bestimmenden

oder gegebenen Höhenpunkten abgelesen wird. Das folgende auszugsweise mit-geteilte Beispiel erläutert das Aufnahme- und Messungsverfahren:

Standbarometer

Stand

punkt

Zeit

Temperatur

Barometer-

Verbesserung

der

für

Uhr Min.

Luft

Temperatur Ablesung

mm

Temperatur

mm

Teilung

mm

Verbesserter

Barometer

stand

Rohe

Meereshöhen

mm

00 00 00 00

O lO o o © cO

CO CD CC CO V| oxlfnlo

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-1,6

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VJ <1 V| Ol Ol OI Ol CD CD CD CD

'zd'cc'^'cc

CO CO' O-T r-T

Ol Ol 03 (M

t-H rH r—I r—l

Feldbarometer

Höhenberechnung

Zeit

Punkt

Uhr Min.

Temperatur Verbesserter der    Barometer

stand

Luft

Rohe

Meereshöhen

Korrespondirende

Höhen des Differenzen Standbarometers

mm

hi

7?s

hs —

Verbesserte Höhenunterschiede gegen das Stand-barometer A. h

Ol

OD OC 00 OD

o o 00 o

+    16j6

+ 60,4 +108,4 + 19+

}+ 18,2

Für das Standbarometer ist die Zulegung der Instrument - Korrektionen (wegen Temperatur und Teilung, s. Aneroid) mit aufgenommen, für das Feldbarometer sind sogleich die verbesserten Barometerstände eingeführt. Mit den verbesserten Barometerständen werden für das Stand- und Feldbarometer unter Einführung des auf ganze Grade abgerundeten Temperaturmittels die rohen Meereshöhen aus der Barometertafel entnommen und darnach aus den Standbarometerhöhen die den Zeiten der Feldbarometerablesungen entsprechenden Höhen rechnerisch, oder bei grösseren Aufnahmen graphisch interpolirt. (Die graphische Interpolation erfolgt durch Aufträgen der Standhöhen als Ordinaten zu den Zeitabscissen auf quadrirtem Papier und Ausziehen der Kurve.) Sodann werden die Unterschiede zwischen den Feld- und den korrespondirenden Standhöhen gebildet. Dabei ergeben die so oft wie möglich auszuführenden Stand Vergleichungen der Barometer die den Höhenunterschieden wegen der Standänderungen zuzulegenden Verbesserungen, welche (im Beispiel unterstrichen) entweder, wie in dem einfachen Fall des Beispiels geschehen ist, durch Mittelbildung    = 18,2^ oder bei grösseren Aufnahmen mit mehrfachem An

schluss durch graphische Ausgleichung (nach der Zeit oder mit Berücksichtigung der überwundenen Höhenunterschiede [3]) gewonnen werden. Hiermit erhält man die verbesserten Höhenunterschiede gegen das Standbarometer, wobei diejenigen der Standvergleichungen gleichzeitig ein Urteil über die Genauigkeit der Bestimmung ermöglichen. Kommen bei grösseren Aufnahmen erhebliche Aenderungen der Lufttemperatur in Betracht, so werden die (auf ganze Grade abzurundenden) Rechnungstemperaturen den beobachteten mittleren Temperaturen mit den Standvergleichungen fortschreitend angepasst, so dass zwischen je zwei Standvergleichungen stets dieselbe Rechnungstemperatur beibehalten wird (auch diese Ausgleichung kann graphisch vorgenommen werden). Der bei dieser Methode für das Standbarometer erforderliche zweite Beobachter kann auch durch Verwendung eines registrirenden Instruments (Barograph, s. d.) ersetzt werden.

Ol

Mitteltemperatur J

CO I OOlo

oT cT (jj" I os

cc cqo

749,1

'+ b< ro

122,6

128,1

128,1

121,5

Mittel der Stand-untefschiede

1.6

+ 42,2 + 90,2 + 1,7

Anstatt den Einfluss der Veränderung des Luftdrucks durch korrespon-dirende Beobachtungen zu eliminiren, kann auch so verfahren werden, dass durch Rückkehr auf denselben Punkt die Aenderung des Barometerstandes ermittelt und unter der Voraussetzung gleichmässiger Aenderung die Verbesserungen proportional der Zeit den Beobachtungen zugelegt werden. Dieses Verfahren nennt man die barometrische Höhenmessung „in Schleifen“,

Das folgende Beispiel, welches dem früheren unter Fortlassung der Standbeobachtungen entspricht, erläutert das Bechnungsverfahren.

Punkt

Zeit

Uhr Min.

Rohe

Meereshöhen

Verbesserung Verbesserte nach der Zeit Meereshöhen

Höhenunterschied gegen

H (UCOH

00 OO 00 00

O 00 CM o OOOH

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H H Ol H

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Zeit

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14,3

759.8

757.2

754.9 752,6

751.3

24,4

53,3

78,9

104,6

119,2

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163,4    -1 44,2

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65,5

95,3

121.4 147,6

163.4

Mittel 14

Mit der mittleren Lufttemperatur werden die rohen Meereshöhen berechnet, für die Anschlusspunkte die Unterschiede der gegebenen Höhen und rohen Meereshöhen H—h gebildet, und damit proportional der Zeit eine Verbesserung z (die Zeitverbesserung) ermittelt, welche die rohen Meereshöhen unter Beseitigung der Widersprüche auf die gegebenen Höhen reduzirt. Bei grossen Aufnahmen mit wiederholtem Anschluss werden diese Zeitverbesserungen stets graphisch ermittelt, indem die Unterschiede H—h als Ordinaten zu den Zeitabscissen aufgetragen werden. Aenderungen in der Bechentemperatur werden, wenn erforderlich, wie vorerwähnt den Anschlusspunkten angepasst. Die Genauigkeit barometrischer Höhenmessungen, welche nach den skizzirten Verfahren (unter Zugrundlegung guter Karten und Einträgen der Punkte durch Schrittmass, vergl. Nivelliren) mit guten Instrumenten, deren Korrektionen genau bekannt sind, ausgeführt werden, ist bei Höhenunterschieden von einigen hundert Metern auf etwa it 1 bis 2 m mittleren Punktfehler zu schätzen, bei Interpolations-messungen im Anschluss an ein gegebenes Festpunktnetz ergeben sich oftmals Fehler, welche die Grenze ±1 m nicht erreichen. Bei grössten Höhen (über 1000 m) wächst der Fehler schnell, bei nicht geprüften Instrumenten ist eine Genauigkeitsgrenze überhaupt nicht anzugeben.

Die Ausführung barometrischer Höhenmessungen in sehr ausgedehnten Gebieten (z. B. Durchforschung unbekannter Länder) geschieht im wesentlichen nach denselben Gesichtspunkten, erfordert aber einzelne besondere Massnahmen, für welche [4] als ein Beispiel dienen kann.

Weitere Beispiele zu Höhenmessungen finden sich in [5], [6] [7], [8].

Litteratur: [1] Bauernfeind, Beobachtungen und Untersuchungen über die Genauigkeit, barometr. Höhenmessungen, München 1862; desgl., Heue Beobachtungen über die tägliche Periode barometrisch bestimmter Höhen, München 1883. — [2] Kühlemann , Die barometrischen Höhenmessungen, Leipzig 1870. — [3] Reinhertz, Elastische Nachwirkung beim Federbarometer, Zeitschr. f. Instrumentenkunde, 1887, S. 207. — [4] Jordan, Geographie und Meteorologie der

libyschen Wüste, Kassel 1876. — [5] Schreiber, Das Flächen-Nivellement mit Aneroidbarometern, Zivil-Ingenieur, Bd. XXI, 4.-6. Heft. — [6] Schreiber, Handbuch der barometrischen Höhenmessung, Weimar 1877. — [7] Hartl, Praktische Anleitung zum Höhenmessen mit Quecksilberbarometern und mit Aneroiden, Wien 1884. — [8] Koppe, Das Verfahren der Ausführung und der Berechnung barometrischer Höhenaufnahmen, Zeitschr. des Hannov. Archit.- und Ingen.-Vereins, 1888.

Reinhertz.

Barometrische Maxima und Minima, Gebiete hohen und niedrigen Luftdruckes,'welche auf jeder Isobarenkarte (s. Isobaren) hervortreten, sei es, dass diese eine mittlere Druckverteilung oder eine bestimmte Wetterlage als synoptische Wetterkarte darstellen. In den auch Anticyklonen genannten Hochdruckgebieten nimmt der Druck vom Kern höchsten Druckes nach aussen ab; in den barometrischen Minimis, auch Cyklonen oder barometrische Depressionen genannt, steigt der Druck vom Zentrum nach aussen. Die Isobaren der Anticyklone oder die anticyklonalen Isobaren wenden die konkave Seite dem hohen Druck, die cyklonal gekrümmten Isobaren dem niedrigen Druck zu. Als das Depressionsgebiet eines Minimums rechnet man die Umgebung des Minimums so weit, wie die cyklonalen Isobaren sich erstrecken, und entsprechend begrenzen die anticyklonalen Isobaren das Gebiet des Maximums. Als Lurche niedrigen Druckes treten in den Isobarenkarten zuweilen langgestreckte Gebiete niedrigen Druckes, zu beiden Seiten durch höhere begrenzt, auf, welche häutig Zentren niedrigen Druckes verbinden, ebenso wie Kücken hohen Druckes als langgestreckte Gebiete gegen ihre Umgebung relativ hohen Druckes hervortreten und oft die Verbindung zweier Maxima herstellen. Als Teilminimum bezeichnen wir eine barometrische Depression, welche zunächst von geringerem Umfang am Rande eines Depressionsgebietes auftritt, in ihrer Bewegung von diesem Minimum zunächst beherrscht wird und eine geringere vertikale Höhe der cyklonalen Bewegung besitzt. Dem Maximum strömt auf der nördlichen Halbkugel die Luft in der Höhe in spiraliger Bahn zu, der Bewegung des Uhrzeigers entgegengerichtet, dann unten aus dem Maximum im Sinn der Uhrzeigerbewegung heraus und dem benachbarten Minimum wieder in entgegengesetzt gerichteten Spiralen zu, steigt in diesem in die Höhe und tritt dann wieder in spiraliger Bahn, gleichgerichtet mit dem Uhrzeiger, aus. Die Höhe, bis zu welcher die Luftmasse an den längs der Oberfläche auftretenden Bewegungen teilnimmt, ist eine sehr verschiedene. Diese Luftbewegung in der Umgebung der Maxima und Minima erfolgt nach dem Buys-Ballot’sehen Gesetz (s. d.). In unseren Breiten mit ihrer veränderlichen Luftdruckverteilung bedingen die barometrischen Maxima und Minima mit ihren Umwandlungen und Bewegungen die Veränderlichkeit der Wetterlage, so dass die Erforschung ihrer Entstehung, Umwandlungen und gegenseitigen Beziehungen die Grundlage für die Wetterprognose liefert. Als besonders wichtige, aus der Erfahrung abgeleitete Regel gilt der ziemlich allgemein angenommene Satz, dass ein Minimum sich so bewegt, dass es hohen Druck (und hohe Temperatur) zur rechten, niedrigen Druck (und niedrige Temperatur) zur linken lässt. Minima bewegen sich daher um einander im umgekehrten Sinn der Drehung des Uhrzeigers. Die Minima schreiten in unseren Breiten meist in einer östlichen Richtung fort, im Winter mehr südlich, im Sommer mehr nördlich gerichtet. Veränderliche Witterung mit Niederschlägen, starken Winden und Gewittererscheinungen charakterisirt die Minima, ruhige, teils heitere, teils neblige Witterung mit keinen oder geringen Niederschlägen die Maxima. Indem die Druckverteilung die Winde ihrer Richtung (und Stärke) nach bedingt, ist sie auch massgebend für die Temperatur, insofern ozeanische, westliche Luftströmungen in Europa im Sommer kühles, im Winter warmes Wetter bedingen, während bei östlichen kontinentalen Winden die entgegengesetzten Verhältnisse obwalten. Die für die Minima typische Trübung des Himmels wirkt ferner im gleichen Sinne wie ozeanische Luftströmungen, der vorwiegend klare Himmel aber im Sinne der kontinentalen Winde, vermöge der verstärkten Ausstrahlung im Winter erkaltend, im Sommer erwärmend. Bedingt durch die Abhängigkeit der Temperatur von der geographischen Breite und die hierdurch hervorgerufene allgemeine atmosphärische Zirkulation, erfolgt eine Anhäufung von Luft und somit höherer Druck in den Gebieten der Wendekreise,

von welchem indessen infolge des störenden Einflusses der ungleichen Erwärmung von Meer und Land nur die mehr oder weniger stationären Maxima der Wendekreise auf den Ozeanen angetroffen werden. Die Lage dieses Maximums auf dem nordatlantischen Ozean, wie ein mehr oder weniger stationäres Minimum, welches im Winter über den isländischen Gewässern lagert, wirken sehr erheblich auf die Wetterlage Europas ein. — Litteratur s. unter Wetterprognose.

Grossmann.

Grossmann.

Barometrischer Gradient, ein von der neueren Meteorologie geschaffenes Mass für die Grösse des barometrischen Gefälles, der Aenderungen des gleichzeitig herrschenden Luftdruckes von einem Ort zum andern. Da die Isobaren diejenigen Orte verbinden, wo die auf Meeresniveau und 0°, sowie vielfach auch auf gleiche Schwere reduzirten Barometerstände gleich sind, so trifft man die grössten Luftdruckänderungen beim Eortschreiten senkrecht zur Isobare und man bezeichnet die in Millimeter gemessene Druckabnahme, wenn man in dieser .Richtung um einen Aequatorgrad (111 km) fortschreitet, als den barometrischen Gradienten; die Richtung des Gradienten nach dem niedrigen Druck hin gibt zugleich die Richtung des barometrischen Gradienten. Zuweilen nennt man diesen den horizontalen barometrischen Gradienten, im Gegensatz zu dem vertikalen barometrischen Gradienten, welcher ein Mass der Druckabnahme nach der Höhe darstellt; bei seiner Berechnung werden ebenfalls auf Meeresniveau reduzirte Barometerstände zu Grunde gelegt oder, was das Gleiche ergibt, es wird der Unterschied der nur auf 0° korri-girten Stände, um das Gewicht der zwischenliegenden Luftsäule verringert, in Rechnung gebracht. Mit der Zunahme des barometrischen Gradienten wächst die Stärke des Windes. Untersuchungen über dies Verhältnis haben ergeben, dass die Windgeschwindigkeit im allgemeinen schneller wächst als der Gradient und dass dieser trotz der täglichen Periode der Windgeschwindigkeit im Laufe des Tages nahe konstant bleibt. Den stärkeren Winden in den Nachmittagsstunden würden also relativ kleinere Gradienten entsprechen, in Uebereinstimmung mit der Erfahrung, dass die Gradienten bei gleicher Windstärke in der wärmeren Jahreszeit kleiner als im Winter sind, gleichen Gradienten also im Sommer stärkere Winde als im Winter entsprechen.

Barometrisches Gefälle, s. Barometrischer Gradient.

zusammen-

Grossntann.

Baroskop, Instrument zur Messung des Luftdrucks (vgl. Barometer und Aneroid). — Man bezeichnet auch als Baroskop zugeschmolzene Röhren von ca. 15 cm Länge und 2 cm Weite, welche kohlensaures Kali oder Kampfer, in Weingeist gelöst, enthalten, die sich, abhängig von der Temperatur, in grösserer oder geringerer Menge aus der Lösung niederschlagen. Diese Apparate vermögen natürlich weder Druckänderungen noch damit hängende bevorstehende Aenderungen der Witterung anzuzeigen. Barothermometer, s. Hypsometer.

Barras, s. Fichtenharz.

an

Barre, 1. eine Sandanschwemmung vor Flussmündungen, auf welcher häufig schwere Grundsee steht ; 2. im Münzwesen in Stangen ausgegossene Stücke Gold oder Silber von verschiedenem Feingehalt. Dünnere Stücke heissen mitunter Planchen, kegelförmige Könige. Ein grosser Teil des Vermögens der Bank von England besteht aus Barren, in Nordamerika haben sie Bankvaluta; 3. im Bauwesen Querholz, Streichstange beim Baugerüst, auch die Querleiste Brettthüren; 4. in der Schlosserei s. v. w. Riegel.

Barrel, in England Flüssigkeitsmass = 2 Kilderkins = 4 Firkins = 36 Imperialgallons == 163,5645 1; in den Vereinigten Staaten von Nordamerika Gewicht, bei gesalzenen Fischen und Pökelfleisch = 90,7 kg netto, bei Mehl = 88,9 kg netto, bei Harz 127 kg brutto; daselbst Flüssigkeitsmass für Petroleum = 170,34 1 raftinirt und 158,98 1 roh; 1 Barrel Heringe = 1200 Stück.

Barren, ein von Fr. L. Jahn eingeführtes Turngerät, besteht aus zwei parallelen, horizontalen, auf je zwei gleich hohen Stützen ruhenden Hölzern (Holmen). Höhe und Abstand der Holme richten sich nach den verschiedenen

Alterstufen, von welchen das Gerät benützt wird. Gegenwärtig benützt man gewöhnlich stellbare Barren aus Eisen mit tragbarem Fussgestell.

Litteratur: Lion, Werkzeichnungen zu Turngeräten, Hof 1883.

Barrette, s. Flachsspinnerei.

Barrier eil, s. W e g e s c h ranken.

Barril, in Portugal und mehreren amerikanischen Staaten Flüssigkeitsmass von 68—301,32 1 Inhalt; Lissabon = 301,32 1; Mexiko = 75,632 für Wein, 108,897 1 für Branntwein; Buenos Aires = 76 1; Uruguay = 75,9 1; Chile - 68,136 1.

Barring nennt man auf Schiffen Träger oder Balken, auf welchen die Reserverundhölzer und Spieren verstaut werden; auch werden auf denselben in Klampen häufig Beiboote aufgestellt.

Barrique, Weinmass = iji Tonneau, in Bordeaux = 228 1, in Marseille

= 224 1.

Bart, 1. ein kraus geschnittener Holzspan, der im Bergbau früher mehrfach Verwendung fand. Im Oberharz diente ein auf die Fördertonne gesteckter Bart oder ein Fichtenreis als Zeichen, dass die Schachtförderung aufhören soll; beim Feuersetzen (s. d.) bediente man sich des Bartes (vergl. Fig.) zum Anzünden der Holzstösse. 2. Die lappenartige Verlängerung des Blattes der Keilhaue (s. d.) unterhalb des Auges zur besseren Befestigung des Stieles.

it

Litteratur: Schell, Die technischen Ausdrücke und Bezeichnungen beim Oberharzischen Gangbergbau, Zeitschr. für Bergrecht, 1884, Bd. 25, S. 186.    Treptow.

Bart eines Schlüssels, s. Schloss.

Barte, das Breitbeil der Böttcher.

Bartkluppe, s. Schloss.

Bartnagel, Nagel mit grossem, gezacktem Kopf.

Bartonische Irisknöpfe, s. Beugung des Lichtes.

Bar-wood, s. Farbstoffe, pflanzliche.

Barwoodkomposition, in der Färberei als Beize (s. d.) dienende Lösung von 1 Gew.-Tl. Zinn in 12 Gew.-Tln. eines Gemisches aus 5 Vol.-Tln. Salzsäure, 1 Vol.-Tl. Salpetersäure und 1 Vol.-Tl. Wasser.

Baryt, s. Baryumoxyd und Schwerspat.

Baryterde, s. V. w. Baryumoxyd (s. d.).

Barytgell) (Steinbühlergelb, gelbes Ultramarin, Gelbin), selten als Malerfarbe angewendete schwefelgelbe Farbe, ist chromsaurer Baryt und findet gegenwärtig hauptsächlich in der Zündholzfabrikation Verwendung, wo es ganz oder teilweise als Ersatz des roten chromsauren Kali dient. Es wird dargestellt durch Fällen von Barytsalzen, meistens Chlorbaryum mit einfach chromsaurem Kali oder Kali-Natron und Auswaschen des sich rasch absetzenden schwefelgelben Niederschlages.

Barytgrün, hellgrüne, an der Luft unveränderliche Malerfarbe, durch lang andauerndes Glühen von Barytgelb (s. d.) dargestellt.

Barythydrat (kaustischer Baryt) s. v. w. Baryumoxydhydrat (s. d.).

Barytpulver, Schiesspulver, bei welchem der Kalisalpeter zum Teil durch Barytsalpeter ersetzt ist. Es brennt langsamer ab, greift aber die Rohre mehr und erreicht die Wirkung des gewöhnlichen Schiesspulvers nicht. Zuerst in Belgien (1865) versucht.

Barytsalpeter (salpetersaurer Baryt),

Barytwasser, s. Baryumoxydhydrat.

Barytweiss, Baryt-Zinkweiss, s. Permanentweiss.

Barytzement, s. unter Zement.

Baryum, Ba, Atomgewicht 137, spez. Gew. annähernd 3,8, ist ein gelbes, glänzendes Metall. Sein Schmelzpunkt liegt in der Nähe desjenigen des Eisens. Es oxydirt sich leicht an der Luft, zersetzt Wasser bei gewöhnlicher Temperatur, auch Säuren mit grosser Heftigkeit. Die Darstellung reinen Metalles bietet grosse Schwierigkeiten. Zu diesem Zwecke sind zwar viele Methoden vorge-schlagen, aber

an

nur

s. v. w.

Attdes.

Baryumnitrat (s. d.).

wenige derselben sind praktisch ausführbar.

Die Zerlegung der Baryumhaloidsalze durch Alkalimetalle oder deren Amalgame gelingt nur höchst unvollkommen, da leicht Rückzersetzungen ein-treten. Ausserdem ist das auf diese Weise abgeschiedene Metall nie rein und schwer in zusammengeschmolzenen Massen zu erhalten. Die einzige Methode, nach welcher reines Metall gewonnen werden kann, ist die der Elektrolyse geschmolzener Haloidsalze. Eür dieses Yerfahren gelten noch immer dieselben Bedingungen, welche Bunsen und Matthiessen schon anfangs der fünfziger Jahre ermittelt hatten [2], [3]. Der damals vorgeschlagene Apparat gestattete aber nur die Darstellung sehr geringer Mengen des Metalles. Die Schwierigkeiten der Ausführung dieses Verfahrens, welche eingehend in [4] und [5] geschildert sind, liegen hauptsächlich in der Erfüllung zweier sich ent-gegenstehender Anforderungen. Die Rücksicht

1111

fff......... auf die Haltbarkeit der Schmelzgefässe verlangt

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zu

llpiilj eine niedrige Temperatur, also leicht schmelzbare Elektrolyte, der hohe Schmelzpunkt des Metalles dagegen hohe Temperatur, wenigstens am Orte der Abscheidung. Diesem Umstande kommt allerdings die Notwendigkeit einer sehr hohen Stromdichte an der Kathode zu Hilfe. Nach vielen vergeblichen Versuchen hat sich schliesslich folgender in [5] veröffentlichter Apparat von Borchers bewährt, um einiger-massen greifbare Mengen Metall zu erhalten: Als Zersetzungsgefäss dient ein schmiedeeiserner Tiegel T (vergl. nebenstehende Eig.), in welchen ein Einschnitt gemacht ist. Dieser Einschnitt wird durch ein gut passendes U-förmig gebogenes Eisenblech TJ ausgefüllt. Unterhalb desselben sind in die Tiegelwandung Stifte K eingeschraubt, welche als Kathoden dienen sollen. Die Grösse derselben ist so gewählt, dass auf jeden Quadratmillimeter während der Elektrolyse frei bleibender Oberfläche etwa 1 Ampere Strom trifft. Als Anode dient ein kräftiger Kohlestab A oder ein Bündel von dünnen Kohlestäben oder Kohleplatten. Zur Ableitung des Halogens ist ein Rohr C vorgesehen. Die Arbeitsweise ist folgende: der Elektrolyt, geschmolzene Haloidsalze des Baryums, wird in den kalten Tiegel eingegossen. Gleich darauf taucht man oben in die Schmelze den erhitzten Kohlestab ein und stellt Verbindung mit der Stromquelle her. Die Wandungen des Behälters werden sich mit einer Kruste erstarrter Schmelze bedecken. Man erhält diese Kruste an den Wandungen dadurch, dass man dem Gefässe von aussen dauernd oder von Zeit zu Zeit irgend ein Kühlmittel, kaltes Wasser oder kalte Luft, zuführt. Die Kruste isolirt die Tiegelwandungen vollständig. Nur von den tiefer in die Schmelze hineinragenden Stiften K wird dieselbe schnell wieder abgeschmolzen sein. Es beginnt dann sofort die Stromarbeit. Den Widerstand der Schmelze wählt man so gross, dass der elektrische Strom eine hinreichend starke Erwärmung veranlasst, um den Elektrolyten flüssig zu erhalten. Infolge der grossen Stromdichte an der Kathode wird diese ausserdem weit über die Temperatur der Umgebung erhitzt. Das sich hier abscheidende Metall kann sich daher an dieser Stelle zu geschmolzenen Massen vereinigen, welche abfallen oder in die Höhe steigen, um Boden des Tiegels oder unter dem schräg eingefügten Einsätze U zu erstarren. Man kann nämlich bei den Erdalkalimetallen beobachten, dass das Verhältnis der spezifischen Gewichte von Metall und Schmelze mit Temperaturschwankungen ganz wesentlichen Aenderungen unterworfen ist. Das Metall wird also, diesen Temperaturschwankungen entsprechend, zum Teil zu Boden sinken, zum Teil nach oben steigen. Durch eine Einrichtung, wie sie der Apparat zeigt, sind jedoch viele Metallverluste vermieden. Alle Metallverluste sind nicht umgehen. Die grosse Stromdichte verursacht in der Schmelze starke Strömungen, so dass viel Metall in den Anodenraum hineingeschwemmt wird, wo es natürlich verbrennt. Ein Teil des Metalles wird auch nach dem

Abtropfen von der Kathode von den Haloidsalzen unter Bildung von Oxydulsalzen gelöst. Verfasser hat trotz dieses Apparates nur Ausbeuten von höchstens 20°/0 der theoretischen erreicht. Es ist dies aber immerhin ein ganz wesentlicher Fortschritt, wenn man hei Benützung der bisher bekannten Vorrichtungen mit einer Ausbeute von höchstens 5% der theoretischen zufrieden sein musste. — Anwendung fand das Metall in der Technik seines hohen Preises (10 bis 30 per Gramm) wegen bisher gar nicht.

Wenn es auch schon anfangs dieses Jahrhunderts von Davy [1] entdeckt wurde, so ist es doch unwahrscheinlich, dass er reines Metall bei seinen Versuchen erhalten hatte. Das erste reine Metall wurde in den fünfziger Jahren von Bunsen und Matthiessen dargestellt.

Litteratur: [1] Davy, Philos. Transact. 1808. — [2] Bunsen, Pogg. Ann. Bei. XCI, S. 619. — [3] Bunsen und Matthiessen, Liebigs Ann. Bd. XCIII, S. 277. — [4] Bouchers, Elektrometallurgie, Braunschweig 1891. —J5] Borchers, Zeitschr. f. angew. Chemie 1893, S. 486. Borchers.

Baryumchlorid (Chlorbaryum), BaCl₂, Mol.-Gew. 208, spez. Gew. (des zuvor geschmolzenen Salzes) 3,7, wird in zwei Formen in den Handel gebracht , als calcinirtes und kristallisirtes Chlorbaryum. Ersteres, ein fast wasserfreies Salz, bildet weisse, zusammengesinterte, kristallinische Brocken, letzteres, der Formel BaCl₂ + 2H₂0 entsprechend, farblose, rhombische, tafelförmige Kristalle. Beide Formen sind löslich in Wasser. Das wasserfreie Salz schmilzt bei lebhafter Kotglut. Das kristallisirte Salz verliert beim Erhitzen (Calciniren) sein Kristallwasser. Alle in Wasser löslichen Baryumsalze sind giftig.

an

Die Darstellung des Baryumclilorides geschieht durch reduzirendes Schmelzen eines Gemisches von Baryumsulfat (Schwerspat), Kohle und Calciumchlorid, dessen Stelle auch Manganchlorür (Nebenprodukt der Chlorfabrikation) benützt werden kann, in einem Flammofen (s. unter Soda):

BaSOi + 2 C₂ + CaCl₂ = BaClz + CaS + 4 CO

Durch Zusatz von etwas Kalkstein zu der Beschickung wird das sich bildende Calciumsulfid in Wasser vollständig unlöslich. Man laugt aus der erkalteten Schmelze das Baryumchlorid durch Wasser aus. Durch Konzentration und Abkühlung der erhaltenen Lösung wird ein kristallisirtes Salz gewonnen, welches durch Umkristallisiren gereinigt oder durch Erhitzen in rohes calcinirtes Salz übergeführt wird.

fabriken.

Das Baryumchlorid dient als Kohstoff zur Darstellung anderer Baryum-verbindungen, kann bei der Reinigung von Kesselspeisewasser zur Abscheidung der Sulfate dienen (de Haens Verfahren), ist aber zu diesem Zwecke nur bei Wasser anwendbar, welches frei von Magnesium- und Aluminiumverbindungen ist, da die entstehenden Chloride nachteiliger wirken, als die entfernten Sulfate. Schliesslich mag auch noch seine Verwendung als Reagens auf Schwefelsäure oder Sulfate erwähnt sein, deren Gegenwart es durch weisse Trübungen oder Niederschläge (BaSOA) anzeigt. Bezugsquellen: viele Soda- und Pottasche-

Borchers.

Borchers.

Baryumchromat, chromsaures Baryum oder chromsaurer Baryt, BaCrOA, ein gelbes, in Wasser fast unlösliches Pulver, wird durch Umsetzung wässeriger Lösungen von Alkalichromaten und Baryumchlorid, Filtriren, Waschen und Trocknen des Niederschlages erhalten. Es dient als Farbstoff und als Zusatz zu Zündstoffen und Feuerwerkssätzen.

BaCO

es uii-

es m

Baryumliydroxyd, s. v. w. Baryumoxydhydrat (s. d.). Baryumkarbonat (kohlensaures Baryum, kohlensaurer Baryt), Mol.-Gew. 197, spez. Gew. 4,3, ist ein weisses amorphes bis durchscheinend kristallinisches Salz, bei starker Weissglut unter Abgabe geringer Mengen von Kohlendioxyd schmelzbar. In kohlensäurefreiem Wasser ist löslich, in den meisten Säuren unter Abscheidung von Kohlensäure löslich. Da grossen Mengen natürlich vorkommt (Witherit), ist seine künstliche Darstellung von geringer Bedeutung. Man erhält es durch Zersetzung einer Baryumchloridlösung mit Soda- oder Ammoniumkarbonatlösungen als weisses amorphes Pulver, welches filtrirt, ausgewaschen, getrocknet und zerkleinert in

chemischen Laboratorien und bei der Darstellung bezw. Reinigung vieler organischen Säuren Verwendung findet. Das natürlich vorkoimnende Karbonat dient als Rohstoff für die Fabrikation anderer Baryumverbindungen. Bezugsquellen: Verkaufsstellen bezw. Handlungen für Bergwerksprodukte.

Borcliers.

Baryumnitrat (s alp et er saures Baryum, s alp et er saurer Baryt), Ba(N0₃)₂, Mol.-Gfew. 261, spez. Gew. 3,2, bildet farblose, durchsichtige Kristalle (vag. Okt.), in Wasser löslich, beim Erhitzen unter Zersetzung schmelzbar. Es wird entweder durch Umsetzung von Baryumchlorid mit Alkalinitraten BaCk + 2 NaNOs = Bn (.N0₃)₂ + 2 NaCl

Borchers.

in wässeriger Lösung oder durch Lösen von Witherit in verdünnter Salpetersäure erhalten. Das in beiden Fällen als Kristallpulver und in gröberen Kristallen gewonnene Rohsalz wird durch Umkristallisiren gereinigt. — Anwendung: Zur Darstellung von Baryumoxyd und Baryumsuperoxyd und in der Feuerwerkerei, da Baryumverbindungen eine grüne Flammenfärbung veranlassen (Grünfeuer). — Bezugsquellen: Fabriken chemisch-pharmaceutischer Produkte.

153

Baryumoxyd (Baryt, Baryterde, Schwererde), BaO, Mol.-Gew. spez. Gew. 5,5, graue kristallinische, bei Weissglut eben ins Schmelzen geratende Masse. Mit Wasser bildet es ein Oxydhydrat, welches in überschüssigem Wasser leicht löslich ist. Entgegen den Angaben vieler Lehrbücher ist es durch Kohlenstoff bei sehr hohen Temperaturen reduzirbar. Das bei der Reduktionstemperatur flüchtige Metall reduzirt aber das mit den Dämpfen gemischte Kohlenoxyd bei Abkühlung des Gasgemisches. — Darstellung: Erhitzen von Witherit mit Kohle liefert ein unreines, nie kohlensäurefreies Oxyd. Ein reineres, besonders zur Darstellung des Superoxydes geeignetes poröses Oxyd erhält man durch erst vorsichtiges, dann stärkeres Erhitzen von Baryumnitrat in Thontiegeln. — Anwendung: Zur Darstellung von Baryumoxydhydrat und Baryumsuperoxyd. — Bezugsquellen: Fabriken chemischer und pharmaceu-tischer Produkte.    Borchers.

Bezugsquellen:

Baryumoxyclliydrat (Bary thy drat, Aetzbaryt, kaustischer Baryt), Ba(OH)₂, kommt fast nur in wasserhaltigen Kristallen der Formel Ba(ÖH)₂-\- 8H₂0 (Mol.-Gew. 415) in den Handel. Als solches bildet es durchsichtige, farblose, blätterige Kristalle, welche bei 78° in ihrem Kristallwasser schmelzen, über 100° erhitzt, bis zu 7H₂Obei Rotglut das letzte Kristallwasser abgeben. Das Hydratwasser entweicht erst in der Nähe des Schmelzpunktes des Oxydes langsam. Es löst sich leicht in Wasser; die Lösung heisst Barytwasser. — Darstellung: Am einfachsten erhält man das Barytoxydhydrat durch Behandlung des durch Glühen von Baryumkarbonat (Witherit) mit Kohle gebildeten Oxydes. Unzersetztes Karbonat und Kohle bleiben dabei ungelöst. Es wird auch direkt durch Behandlung von Witherit bei hoher Temperatur mit Wasserdampf dargestellt, sowie durch Zersetzung des Sulfides mit Wasserdampf. Das Hydrat wird, wie das Karbonat, vielfach zur Reindarstellung organischer Präparate benützt, wurde auch zur Zuckerraffination in Vorschlag gebracht. Diese Verwendungsart ist jedoch der Giftigkeit aller löslichen Baryumverbindungen wegen in den meisten Kulturstaaten verboten.

Borchers.

Fabriken chemisch-pharmaceutischer Produkte.

BaSO

Bezugsquellen:

Baryumsulfat (schwefelsaures Baryum, schwefelsaurer Baryt), Mol.-Gew. 233, spez. Gew. 4,3, ist ein weisses kristallinisches oder amorphes, in Wasser und Säuren fast unlösliches Salz. Das Naturprodukt ist unter dem Namen Schwerspat, das Kunstprodukt als Permanentweiss oder Blanc fixe bekannt. Es zeichnet sich in beiden Formen durch grosse Beständigkeit, namentlich auch bezüglich seiner Farbe, gegen atmosphärische und andere chemische Einflüsse aus. Ausser durch Zerkleinerung von Schwerspat und als Nebenprodukt von chemischen Prozessen werden grosse Mengen Baryumsulfat durch Fällung von Baryumchloridlösungen mit Schwefelsäure erhalten. Der ausgewaschene und filtrirte Niederschlag wird meist in feuchtem Zustande versandt und verbraucht (s. auch Blanc fixe, Permanentweiss). — Anwendung: Vorzugsweise als Deck- und Mischfarbe.

Borchers■

Zahlreiche Farben- und andere chemische Fabriken.

Baryumsulfid, s. v. w. Baryumsulfuret (s. d.).

Borchers.

Baryumsulfuret, BciS, Mol.-Gew. 169, graue amorphe, kaum schmelzbare, in Wasser lösliche, leicht oxydirbare Masse, welche man am billigsten durch Reduktion von Baryumsulfat (Schwerspat) mit Kohle darstellt. Man erhält es zwar selten frei von Kohle und unzersetztem Sulfat. Diese Substanzen stehen aber seiner weiteren Verwendung nicht im Wege. Es dient zur Herstellung anderer Baryumverbindungen, z. B. des Oxydhydrates; wird auch direkt zu sogen. Leuchtfarbe (Bologneser Leuchtstein) benützt, da es die Eigenschaft besitzt, nach der Belichtung durch Sonnenlicht im Dunklen mit gelbem Lichte selbst zu leuchten. — Bezugsquellen: Zahlreiche chemische Fabriken.

Borchers.

Baryumsuperoxyd (Baryumhyperoxyd, Baryumdioxyd), Ba0₂, Mol.-Gew. 169, bildet ein schweres, grünlich - weisses, in Wasser unlösliches Pulver. Beim Erhitzen über 500° (in luftverdünntem Raume schon unterhalb dieser Temperatur) zerfällt es in BaO+O. Mit Wasser bildet es ein weisses, in Wasser unlösliches Hydrat. Zu seiner Darstellung erhitzt man das durch Zersetzung von Baryumnitrat erhaltene poröse Oxyd in einem trockenen, kohlensäurefreien Luftstrome am besten unter Druck (2 Atmosphären) in geschlossenen eisernen Rohren zwischen 400⁰ und 500 °. Es wird zur Sauerstoffgewinnung aus Luft benützt und dient als Rohstoff zur Darstellung eines wichtigen Bleich-und Oxydationsmittels, des Wasserstoffsuperoxydes. — Bezugsquellen: Fabriken chemischer und pharmaceutischer Produkte.

Baryzentrische Methode, s. Guldin’sche Regel.

Basalte werden die jüngeren, tertiären Vertreter der Diabase und Mela-pliyre bezeichnet, also kieselsäurearme (weniger wie 55°/₀), dafür eisen-, kalk-und magnesiareiche Gesteine, welche wesentlich Feldspat, Augit, Olivin und Magneteisen enthalten. Als unwesentliche Gemengteile kommen Apatit, Hornblende, Biotit, Titaneisen, Glasbasis hinzu. Der Feldspat ist meist ein Kalkoder Kalknatronfeldspat und tritt in den porphyrischen Abarten in frischem Zustand als glasglänzender Kristall in Tafeln und Leistchen hervor. Augit ist mit blossem Auge meist schwer erkennbar, nur wenn er in grossen Kristallen vorhanden ist, sieht man die schwarzen Augite deutlich. Der Olivin hat in frischem Zustand eine grünlichgelbe bis ölgrüne Farbe und ist meist leicht kenntlich. Im äusseren Ansehen sind die Gesteine, wenn frisch, ihres fein verteilten Eisenerzes (Magneteisen) wegen meist dunkel bis schwarz, oft porphyrisch mit aus einer feinkörnigen Grundmasse hervortretenden Einsprenglingen von Olivin, Feldspat oder Augit oder allen drei zu gleicher Zeit. Die meist feinkörnige Grundmasse enthält dieselben Mineralien, jedoch gewöhnlich ohne Olivin, ausserdem noch in vielen Fällen Glas (Basis) in den von den übrigen Gemengteilen nicht eingenommenen Zwischenräumen. Die nicht porphyrischen Basalte zeigen sich dem blossen Auge als eine gleichmässige, meist feinkörnige bis dichte, dunkle Masse, Anamesite. Basalte, wt eiche keine Grundmasse besitzen, sondern ein mittel- bis grobkörniges Gefüge ohne deutliche Einsprenglinge werden als Dole rite bezeichnet. Zur sicheren Erkennung der einzelnen Gemengteile und zur genaueren Untersuchung bedarf man stets des Mikroskopes [2]. — In vielen Fällen, besonders dann, wenn sie Lavaströme bilden, zeigen sich die Basalte blasig, und wenn die Hohlräume mit nachträglich eingeführten Umwandlungsprodukten (Kalkspat, Zeoliten, Quarz u. s. w.) ausgefiillt sind, entstehen Mandelsteine, Basaltmandelsteine.

Ihre Absonderung ist ge-

Die Basalte füllen Spalten und Risse in anderen Gesteinen und Erdschichten aus, bilden also Gänge oder aber sie stellen geflossene Massen, Lavaströme in Form von Decken und Lagern dar. wohnlich eine sehr regelmässig säulenförmige, besonders bei den eingepressten Basalten (Gängen, Lagergängen) und bei den Kuppen. Die Säulen sind vier-und mehrkantig, meist parallel, zuweilen auch radial strahlig angeordnet und lösen sich in der Regel leicht von einander ab; dünne Ausfüllung von Zersetzungsprodukten (Kalkspat, Serpentin, Zeoliten) siedeln sich oft in den feinen Spalten zwischen den einzelnen Säulen an. Quer gegliederte Säulen geben kugelige Absonderungsformen. Plattige und plumpe Absonderung fehlt nicht.

Die Umwandlung und Verwitterung der Basalte besteht chemisch in der Oxydation des Eisens und Hydratisirung, Wegführung der Alkalien, Bildung kohlensauren Kalkes u. s. w.; es entstehen graue, rote lind braune Farben, die Olivine verwandeln sich in Serpentin und endlich in Eisenerz, der Feldspat wird weiss und trübe, die Augite fallen heraus und verwittern zu Chlorit, Kalkspat und Quarz und das aufgelöste lockere Verwitterungsprodukt ist ein meist zäher, wenig durchlässiger, rostbrauner Lehm, der auch Wack ent hon oder Bas alt-wacke und, wenn eisenreich, als Basalteisenstein (Kieselsäure, Thon und Eisenhydroxyd) bezeichnet wird. Bei hohem Eisengehalt wird letzterer zur Eisendarstellung verwendet, während der Basaltlehm oder Wackenthon, wegen seiner Fruchtbarkeit zur Bodendüngung benützt wird. Auch der Beauxit (s. d.) wird als ein Endprodukt der Verwitterung der Basalte angesehen. Der chemischen Zusammensetzung nach enthalten die Basalte [1] 42—55°/₀$iO₂, 8—14°/₀Ai₂O₃, 3—10% Fe₂0₃, 4—13% FeO, 3—12% MrjO, 4—13°/₀ CaO, 1—5% Na₂Ö, 0,5—3 ü/n K₂ 0. Das spezifische Gewicht schwankt zwischen 2,8 und 3,3. Die Härte der Hauptgemengteile ist 5—6. Durch starke Zerklüftung und Absonderung bilden sich, trotz einem geringen Vermögen, Wasser aufzunehmen, an der Sohle ausgedehnter und mächtiger Basaltdecken und -Lager, wenn die Unterlage wenig durchlässig ist (Keuper, Köth, Tertiärthon u. s. w.) nicht unbeträchtliche Quellen, die meist nachhaltig sind, wenn die Basaltdecke bewaldet ist (Hessen, Rhön). Die Sickerwasser fühlen ziemlich Kalk in kohlensaurer Verbindung. — Die Verwendungsart des Basaltes bezieht sich im allgemeinen auf Strassenbau als Pflastermaterial und Kleinschlag; in wenigen Fällen wird er auch für rauhes Mauerwerk verwendet. Die natürlichen Basaltsäulen dienen vielfach als Eckenschutz, Strassengeländer, zu Damm- und Wasserbauten u. s. w. Die Verwendungsart hängt oft von der Form der Absonderung ab. Dünnplattige Absonderung verbietet die Benützung als Pflasterstein. Die glasreichen und dichten Abarten werden bei längerer Benützung an den Köpfen der Pflastersteine meist sehr glatt und verursachen Ausgleiten des Hufes und Fusses. Die doleritischen Abarten haben diesen Nachteil nicht, nützen sich aber leichter ab. Kleingeschlagen gibt Basalt ein sehr geschätztes Material für Unterhaltung von Fahrstrassen. Für Festungsbauten sind Basaltsäulen besonders geeignet [4]. Preis:

1 cbm Kleinschlag in Wagenladungen 2—8 dl., Pflastersteine 8 — 25 dl. Die Druckfestigkeit auf den Quadratcentimeter schwankt zwischen 900 und 200 kg. Die Wasseraufnahme beträgt bis zu 2% bei den kompakten Gesteinen.

Man unterscheidet nach der mineralischen Zusammensetzung: Feldspatbasalt, Plagioklasbasalt, Basalt schlechtweg, mit wesentlichem Feldspat-(Plagioklas-) Gehalt neben Augit und Olivin. Eukrit wurde ein aus Kalkfeldspat (Anorthit) und Augit bestehender, von Salzsäure leicht angreifbarer Feldspatbasalt genannt. Durch das Hinzutreten von Nephelin und Leucit zu den wesentlichen Gemengteilen der Basalte, gehen diese in Abarten über, die in manchen Fällen gar nicht mehr als zur Familie der Basalte gehörig betrachtet werden. Nephelintephrit oder Tephrit wird ein aus Feldspat, Nephelin und Augit bestehender Basalt genannt und Nephelinbasanit oder Basanit, wenn zu diesen wesentlichen Gemengteilen noch Olivin tritt. Tritt an Stelle des Nephelines der Leucit, so werden die Gesteine Leucittephrit und Leucitbasanit oder kurz Tephrit und Basanit genannt. Leucit-dolerit ist eine ältere Bezeichnung für körnige Leucitbasalte (s. Leucitit). Diese Abarten des Basaltes sind nicht sehr verbreitet und technisch von geringer Bedeutung, ausgenommen der als Mühlsteinlava bezeichnete blasige Tephrit von Niedermendig und Mayen (Rheinprovinz), der zu allen Hoch- und Tief bauten, sowohl als Haustein wie für rauhes Mauerwerk, eine sehr bedeutende Verwendung und weiten Versand geniesst. Das Gestein ist dunkelgrau, feinblasig, zellig und schaumig, bleibt stets rauh bei geringer Reibung, eignet sich also für Treppenstufen, Bürgersteige und Mühlsteine sehr gut, für stark benützte Fahrstrassen weniger [3]. Es lässt sich in feuchtem Zustand gut bearbeiten und gibt wegen seiner leichten Mörtelaufnahme ein vorzüglich bindendes Mauerwerk. Druckfestigkeit 500—600 kg auf 1 qcm. Wasseraufnahme 5°/₀ und mehr. Wegen seines verhältnismässig niedrigen Schmelzpunktes ist er wenig feuerbeständig. Preis: 1 chm fertig behauen 40—100 Jt., profilirt 80—150 Ji.

Litteratur: [1] Kalkowsky, Elemente der Lithologie, Heidelberg 1886. — [2] Rosen-busch, Mikrosk. Physiograpbie der massigen Gesteine, Stuttgart 1887. — Zirkel, Lehrbuch der Petrographie, 2. Auf!., Leipzig 1894, Bd. 2. — [3] Koch, Die natürlichen Bausteine Deutschlands, Berlin 1892. — Dietrich, Die Baumaterialien der Steinstrassen, Berlin 1885. — [4] Staven-hagen, Mitteil. üb. Gegenstände d. Art-ill.- u. Geniewesens, Wien 1893, XXIV, 329—46. Leppla.

Basalteisensteiii, s. Basalte.

Basaltglas (Lavaglas, Hyalitglas), dunkelgrüne bis schwärzliche Glasmasse, durch Zusammenschmelzen von Eisenschlacken, Basalt oder Lava mit 2 % Kohlenpulver oder 5—6 °/₀ Knochenasche erhalten. Es dient zur Herstellung von Gefässen für lichtempfindliche Substanzen.

Basaltgut, ein schwarz gefärbtes, unglasirtes, sehr politurfähiges Steinzeug der Fabrik von Wedgewood and Sons in Etruria und Stoke upon Trent in England. S. Wedgewood wäre und Thon waren.

Basaltkouglomerat, s. Konglomerat.

Basaltlava, s. Lava.

Basaltmagma, s. Magma.

Basaltmandelstein, s. Basalte.

Basaltmasse, basaltfarbiges Steinzeug ohne Glasur.

Basalttuff ist eine aus basaltischen Auswürflingen (Aschen und Sanden) oder aus Basaltbrocken, die durch Verwittern und mechanische Zerstörung von Basalt entstanden sind, zusammengesetzte, geschichtete Ablagerung von grauer bis brauner oder violettgrauer Farbe. Die einzelnen Brocken haben verschiedene Grösse von Staubform bis Faustgrösse, sind teils eckig, splitterig, teils abgerollt und machen daher entweder einen breccienartigen oder einen konglomeratischen Eindruck. Das Bindemittel ist teils Kalkspat, teils Zeolit oder andere bei der Zersetzung des Gesteins erzeugte Mineralneubildungen (Silikate); im allgemeinen ist das Bindemittel sehr untergeordnet und daher der Zusammenhalt der einzelnen Bröckchen sehr gering, das Gestein meist locker. Dies hindert auch die technische Verwendung und setzt die Wetterbeständigkeit auf ein geringes Mass herab. In der Umgebung von Wilhelmshöhe bei Kassel wurde Basalttuff zu Hoch- und Wasserbau gewonnen. Fester gebundene Tuffe werden bei grobem Korn den Mörtel gut binden und sich zweifellos zu rauhem Mauerwerk eignen.

Die Verbreitung ist eine ziemlich geringe.

Basaltwacke, s. Basalte.

Basament, s. V. w. Unterbau, Fundamentmauer.

Basane, ähnlich wie Kalbfelle bearbeitete Hammelfelle, die besonders zu Büchereinbänden verwendet werden.

Leppla.

Basanit, s. Basalte.

von Schubert-Soldern.

Base (Basis), in der Baukunst im allgemeinen Auflager eines Bauteiles, in besonderer Bezeichnung für den Säulenfuss. Die architektonische Durchbildung der Säule erfordert dort, wo sie auf dem Unterbau aufruht, ein bezeichnendes Glied und das ist eben der Säulenfuss oder die Base. Alle Säulen, mit Ausnahme der griechisch-dorischen, haben Basen. Die Formgebung ist in jeder Stilart eine andere, was in den Artikeln über die verschiedenen Bauweisen behandelt wird. — In der Chemie, s. Basen.

Baselergrüll, s. Schweinfurter grün.

Basen sind nach der Bezeichnungsweise der älteren Chemie diejenigen Verbindungen, welche, mit Säuren vereinigt, Salze bilden. Die neueren Anschauungen der physikalischen Chemie erlauben eine schärfere Definition. Darnach sind Basen diejenigen Elektrolyte (s. Elektrolyse), deren Anion die einwertige OH-Gruppe (Hydroxyl) ist. Dieses Jon ist demnach bestimmend für die allgemeinen Eigenschaften der Basen, von denen insbesondere die alkalische ^Reaktion hervorzuheben ist, d. h. die Fähigkeit, gewisse Farbstoffe, die sog. Indikatoren (s. d.), in gewisser Weise zu verändern, z. B. rote Lackmustinktur zu bläuen, Phenolphthalein zu röten etc. Die speziellen Eigenschaften der Basen hängen andererseits von der Natur des mit dem OH-Anion verbundenen Kations ab. Hiernach unterscheidet man zunächst anorganische und

organische Basen. Die Kationen ersterer sind wesentlich die sog. Metalle, die Repräsentanten der drei ersten und der achten Vertikalreihe des periodischen Elementensystems in der üblichen Anordnung (s. Atomgewichte). Die stärksten (s. w. u.) Basen sind die Hydroxylverbindungen der Alkalien und alkalischen Erdmetalle. Die Kationen der anorganischen Basen sind somit fast ausschliesslich Elemente, doch gibt es auch zusammengesetzte Kationen: Ammonium Nffi} Phosphonium PHi} Arsonium AsH^ Stibonium SbU₄, Sulfinium SH,t. Tellurinium TeH3, deren Existenz in Gestalt von Basen, d. h. als Hydroxylverbindung, jedoch nur bei ersterem möglich zu sein scheint. Alle die genannten zusammengesetzten Kationen liefern durch Substitution von Wasserstoffatomen durch organische Radikale die existenzfähigen organischen Basen. Für die Stärke der Basen, ihre Affinität (s. Verwandtschaft, chemische) ist ihre elektrolytische Dissoziation (s. d.) massgebend: je weiter die Hydroxylverbindung in ihr Kation und OH"-Anion zerfallen ist, desto stärker basisch ist sie. Der Grad dieses Zerfalls hängt von der Temperatur, der Konzentration und namentlich von dem Lösungsmittel ab und ist bisher nur für wässerige Lösungen untersucht. Hiernach bilden ausser den oben erwähnten Kationen der Alkalien und alkalischen Erden

noch diejenigen organischen Kationen starke Basen, bei denen sämtliche Wasserstoffatome des anorganischen Radikals durch organische Gruppen ersetzt sind. Die Ermittlung der Stärke der Basen ist nach obigem gleichbedeutend mit der ihres Dissoziationsgrades, wofür die Methoden der Molekulargewichtsbestimmungen in Lösungen (s. d.) oder die Untersuchung der Leitfähigkeit (s. d.) zu Gebote stehen.

Litteratur: Arrhenius, Zeitschr. f. physik. Chemie, II, 284 (1889). — Bredig, Zeitschr.

Abegg.

f. physik. Chemie, XIII, 289 (1894).

Basileion, das königliche Gebäude, die Königsburg.

Basilika, in seiner ältesten Bedeutung ein königlicher Bau, aber schon in griechischer Zeit als Gerichts- und Geschäftshalle bekannt. Der Karne in letzterer Bedeutung soll von der Stoa Basileios herrühren, einer Säulenhalle in

Athen, in welcher der Archont Basileus Gerichtssitzungen abhielt. Das Grundprinzip der Basilika findet sich bereits im Säulensaal des ägyptischen Tempels. Wir haben zu unterscheiden:

I. Die antike Basilika, welche erst im römischen Stile eine architektonische Gestalt von Bedeutung annahm. Der Zweck dieses Baues scheint ein ziemlich vielseitiger gewesen zu sein; am meisten dürfte sich derselbe mit dem unserer modernen Börsen decken. In der antiken Basilika befand sich zugleich der Sitz eines Gerichtshofes. Dementsprechend zerfällt auch der Bau in zwei Hauptteile: einengrossen, länglich viereckigen Raum, der ringsum von Säulenhallen umgeben und für die geschäftetreibenden Personen bestimmt war, ferner in einen gewölbten halbkreisförmigen Raum, der an der Lang- oder Schmalseite des Hauptbaues angebracht war und zum Aufenthalt des Gerichtshofes diente. Dieser Teil liiess Apsis, Tribuna oder Conclia. War nur eine rings herumlaufende Säulenhalle vorhanden, so entstand eine drei-schiffige Basilika. In Rom, wo man mächtige Anlagen zu errichten liebte, liess man fast immer zwei Säulenhallen rings herum laufen und so entstanden die grossen fünfschiffigen Basilikas. Die bedeutendsten derselben waren: die Basilika Ulpia am Forum Trajanum in Rom, ein fünfschiffiger Bau mit unbedecktem Mittelschiff. Von diesem Bau

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Fig. 1. Grundriss der Basilika Ulpia am Forum des Trajan.

ist nur ein kleiner Teil ausgegraben worden, doch fand man den vollständigen Grundriss auf einer Marmorplatte eingravirt (Fig. 1). Eine schöne säulengeschmückte Tribuna befindet sich mit zwei Stiegenanlagen an der Schmalseite des Baues angebracht, während sich an der einen Langseite zwei Flügelanlagen vorlegten, die für die Kurien bestimmt waren. Vor den Flügelanlagen befanden sich Baikone (Calcidicae), die bei feierlichen Anlässen den fremden Gesandten und hohen Persönlichkeiten als Aufenthalt zu dienen hatten. In dem so umschlossenen kleinen Platz stand die mächtige Trajans-säule. —Die Basilika Julia am Forum romanum in Rom, von Julius Cäsar begonnen und von Augustus beendet, war ebenfalls ein mächtiger fünfschiffiger Bau.

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Fig. 2. Grundriss der Basilika des Constantin oder des Maxentius (Rom).

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An der nördlichen Langseite desselben Forums lagen die Basilika F ul via und die mit ihr verbundene BasilikaAemilia,

ebenfalls sehr bedeutende Prachtanlagen.

Ein Bau, der sich von den bisher angeführten wesentlich unterschied, war die in allen Teilen gewölbte Basilika des Constantin oder auch die des Maxentius genannt. Es ist eine in kolossalen Dimensionen durchgeführte Anlage, deren Mittelschiff aus drei mächtigen Kreuzgewölben von 25 m Breite bestand, während sich zu beiden Seiten tonnengewölbte Seitenschiffe von 15,5 m Spannweite anschlossen (Fig. 2). Die Gewölbe waren mit reichen Kassetten geschmückt. Die Tribuna befand sich an der Langseite und war durch zahlreiche Nischen gegliedert. — Auch ausserhalb Roms fanden sich zahlreiche Reste von antiken Basiliken. Wohl die besterhaltene dürfte jene zu Pompeji sein, welche sich überdies durch eine rechtwinkelig in den Bau eingeschobene Apsis auszeichnet. Schliesslich befanden sich in den Palästen der Grossen, namentlich der römischen Kaiser, einschiffige oder dreischiffige Basiliken, so insbesondere im Palast des Diocletian zu Spalato und im Palast der Flavier zu Rom.

Fig. 3. Grundriss der Kirche zu Hecklingen.

II.    Altchristliche Basiliken. Dieselben besitzen im allgemeinen die gleichen Hauptteile, wie die antiken, nämlich einen grossen rechtwinkeligen Raum und eine kleine Nische, welche ebenfalls Apsis, Tribuna oder Concha genannt wird. Während aber bei der antiken Basilika die Säulenstellungen rings herumliefen, besitzt die altchristliche Basilika nur zwei (bezw. vier) parallel neben einander angeordnete Säulenreihen, welche einerseits einen stets bedeckten und höheren Mittelraum (das Mittelschiff) und andererseits zwei (bezw. vier) niedrigere Seitenräume (die Seitenschiffe oder Abseiten) abgrenzen. In das Mittelschiff war der Chorus hineingebaut (Niederchor, Akoimetenraum). Die Säulenreihen führen zu dem geistigen Zentrum der ganzen Anlage, zu dem Altar hin, welcher sich unmittelbar vor der Apsis befindet. Eine Bereicherung erfuhr dieses einfachste Schema durch Hinzufügung eines Querschiffes, das vor der Tribuna eingeschaltet wurde und die Höhe des Mittelschiffes hatte. Dort, wo das Querschiff an das Mittelschiff stiess, errichtete man einen mächtigen, auf Säulen ruhenden Bogen, den Triumphbogen. Am entgegengesetzten Ende wurde ein grosser, von Säulen rings umzogener Vorhof gebildet, welcher das Atrium genannt wurde und in dessen Mitte sich ein Brunnen, der Kantharos, befand. Das Nähere hierüber s. unter Altchristliche Bauweise.

III.    Die Basiliken des Mittelalters. Diese entstanden aus wesentlichen Umgestaltungen der altchristlichen Basiliken, insbesondere blieb das Querhaus nicht mehr ein ungeteilter Raum, sondern zerfiel in drei mächtige Qua-

drate, die durch Gurtbögen abgegrenzt waren.

Das mittlere Quadrat hiess

die Vierung; zwischen dieser und der Apsis wurde ein weiteres Quadrat eingeschoben, so dass die Apsis weiter hinausgerückt erschien. Entsprechend den Seitenschiffen wurden im Querhaus kleine Apsiden angeordnet (Fig. 3). lieber die weitere Durchbildung der mittelalterlichen Basilika s. die Art. Romanischer und Gotischer Baustil.

von Sclmbert-Soldern.

Basilikaform, in der Architektur Bezeichnung für einen Bau, der ein höheres Mittelschiff und zwei oder mehrere niedrigere Seitenschiffe besitzt.

Basis wird in der Gesteinskunde derjenige Gemengteil von glasartiger und amorpher Beschaffenheit genannt, welcher in den Eruptivgesteinen, besonders in den jüngeren (Porphyren, Melaphyren, Porphyriten, Pechsteinen, Basalten, Andesiten u. s. w.j nach der Auskristallisirung der Gemengteile zwischen diesen die Ecken ausfüllt oder eine Art Teig für sie bildet. Diese nur unter dem Mikroskop deutlich erkennbare, glasartige Masse, Glasbasis, stellt den beim Erkalten eines feurigflüssigen Magmas nach der Bildung der einzelnen Mineralien des Gesteins nicht oder nur unvollkommen auskristallisirten Rest des Magmas dar. dessen Menge um so grösser ist, je rascher die Erkaltung erfolgte. Bei den jüngeren und jüngsten Eruptivgesteinen (Laven) nimmt sie einen grossen Anteil an der Zusammensetzung des Gesteins und wenn sie in ihm vorwaltet, dann werden die Gesteine glasartig (Pechsteine) oder gehen in natürliche Gläser über (Obsidian u. s. w.). Sie ist selten ganz rein und farblos, meist getrübt, auch später wieder entglast und enthält allerlei kleine unbestimmbare Einschlüsse von runder (Globulite) oder haarartiger Form (Tricliite). Ihrer Zusammensetzung nach stellt sie meist eine kieselsaure Verbindung von ein- und zweiwertigen Metallen, alkalischen Erden und Alkalien dar. In reichem Masse an der Zusammensetzung von dichten Gesteinen beteiligt, macht sie diese für Pflasterung wenig tauglich, da die der Abnützung ausgesetzten Flächen rasch glatt werden.    Leppia.

Basis, in der Mathematik, Grundlinie einer geometrischen Figur, Grundfläche eines Körpers, Grundzahl eines Logarithmensystems. — Basis, zur Verwandlung von Flächen, s. gemeinschaftliche Basis von statischen Momenten unter Parallelkräfte.

Basis, in der Kristallographie, die durch die Nebenaxen gelegte Ebene oder das den Kristall in beliebiger Entfernung von dieser Fläche begrenzende und mit derselben parallele Flächenpaar; vergl. Kristall.

Basis, in der Architektur, s. Base.

aus

u. s. w.

Basis (Grundlinie, Standlinie) nennt man bei trigonometrischen Bestimmungen diejenige durch unmittelbare Längenmessung erhaltene Linie, der weitere Linien rechnerisch abgeleitet werden sollen. — Eine „Basis“ in einzelnen Anschlussdreiecken mit kurzen Seiten kommt vor bei der Zentrirung trigonometrischer Messungen (s. Zentriren), bei dem Anschluss von Polygonzügen an unzugängliche Punkte, beim Umgehen von Geländehindernissen Im allgemeinen versteht man aber unter einer Basis die einem Dreiecksnetze zu Grunde liegende, unmittelbar gemessene Linie. Bei einzelstehenden kleinen Dreiecksnetzen, welche sich nur über ein beschränktes Gebiet erstrecken, z. B. bei der Vermessung einer einzelnen Gemarkung, wird eine geeignete Dreiecksseite unmittelbar mit Messlatten so genau wie möglich gemessen (s. Längenmessung); bei den ausgedehnten Dreiecksnetzen einer^Landestriangulation erfordert die Messung jedoch besondere Apparate und Verfahren (s. Basismessung). — Da die Hauptdreiecksseiten einer Landestriangulirung eine Länge von mindestens 30 km bis 60 km und darüber haben, so ist es praktisch unmöglich, eine solche Seite unmittelbar mit der erforderlichen Genauigkeit zu messen; es handelt sich daher darum, eine für die unmittelbare Messung geeignete kürzere Strecke auszuwählen und aus dieser auf trigonometrischem Wege eine dem Dreiecksnetze angehörende Seite abzuleiten. Damit hat also gewissermassen eine trigonometrische Vergrösserung der unmittelbar gemessenen Länge stattzufinden. Wie stark diese Vergrösserung sein kann, ergibt sich aus dem Genauigkeitsverhältnis der Längen- und Winkelmessung und der Form und Anzahl der Rechnungsfiguren, wobei die Schwierigkeit der

einzelnen Operationen, sowie ihre Dauer und Kosten in Bücksicht zu ziehen sind. Früher wählte man verhältnismässig lange Basen (vergl. weiter unten die Tabelle), späterhin kürzere. Heber diesen Gegenstand sind eingehende Untersuchungen angestellt worden, von denen besonders diejenigen von Schwerd zu erwähnen sind, welcher in seiner Schrift „Die kleine Speyerer Basis, oder Beweis, dass man mit einem geringen Aufwand an Zeit, Mühe und Kosten durch eine kleine genau gemessene Linie die Grundlage einer grossen Triangulation bestimmen kann“ [1], für Verwendung kürzerer Strecken eintrat, sowie diejenigen von Helmert [2] und Schreiber [3]. Diese Untersuchungen beziehen sich hauptsächlich auf die Anordnung des ver-grössernden Netzes des „Basismultiplikationsnetzes“.

Sieqburij

Bergheim

M,

Dransdorf

^^KTinkenbsrg

Die günstigste Form desselben ist die „rhombische“, C^ielsdorf welche entsteht, wenn zwei gleichschenkelige Drei-    /

Löwenbuj

ecke mit ihrer Grundlinie an einander gesetzt / werden, wobei die längere Diagonale aus der kür- /    .

zeren zu berechnen ist. Das Schema eines solchen Netzes zeigen die Dreiecke zwischen N—S und Gielsdorf - Bergheim in Fig. 2.

Fig. 1.

Bonner Basisnetz 18+7.

jchelsberg

Für die Vergrösserung kommen in erster Linie die spitzen Winkel in Betracht; diese sind daher am sorgfältigsten zu messen. In einem rationell angelegten Basisnetze sollen bei der Messung die Gewichte der Winkel derart angeordnet werden, dass unter der einmal gegebenen Netzform die günstigsten Besultate erzielt werden [3].

Die nebenstehenden Skizzen des Bonner Basisnetzes von 1847 und 1892 (Fig. 1 und 2) geben ein Beispiel für die Anordnung derartiger Netze und gleichzeitig ein Bild von dem Fortschritt auf diesem Gebiete, welcher in der Erzielung einer möglichst einfachen und zweckmässigen Form besteht.

Birkhof

Bergheim

'S

(^ielsdori

Aus den Messungen wird die Länge der gesuchten Dreiecksseite nach den Hegeln der Ausgleichungsrechnung auf Grund der Methode der kleinsten Quadrate abgeleitet, wobei sich ein Urteil über die Genauigkeit der Uebertragung ergibt. — Die Länge der Basis muss auf die Berechnungstiäche (Meeresspiegel oder N. N., s. Erde) reduzirt werden, wodurch dann alle trigonometrisch abgeleiteten Längen auf diese projizirt erhalten werden.

Löwenhuri

— Das Prinzip dieser Beduktion ist das folgende: Sei B die (parallel zum Meeresspiegel) in der Meereshöhe H gemessene Basis,

Bq die auf den Meeresspiegel reduzirte, und R

der zugehörige Erdradius, so ist B₀ = B ß und daraus die Beduktion

Fig. 2.

Bonner Basisnetz 1892.

Für ausgedehnte Landestriangulationen ^^ichelsberg genügt nicht eine einzige Basis, weil bei sehr weitgehender trigonometrischer Uebertragung die Längenfehler infolge der Winkelfehler entsprechend zunehmen; es sind daher für grössere Gebiete mehrere in entsprechenden Abständen angeordnete Basen erforderlich, so z. B. kommen auf das Gebiet der preussisclien Landestriangulationen 11 Grundlinien, auf das der österreich-ungarischen 19.

Die nachstehende Tabelle gibt eine Uebersicht über einige Basen, welche seit Snellius, dem Erfinder der trigonometrischen Methode, für die Entwicklung des in Bede stehenden Messungsverfahrens von besonderer Bedeutung gewesen sind.

Jahr

Nr.

der

Benennung

Name

der

des

Messung

Basis

Beobachters

Benennung

des

Basis

apparates

Länge

Prinzip des Apparates

der

Basis

1615

Leiden

Snellius

hölzerne Latten

328

1669

1736

Villejuif-

Juvisy

Peru

(Yarouqui)

Picard

La Condamine

1736

Lappland

(Tornea)

Maupertius

4 hölzerne Massstäbe (2 Toisen lang)

3 hölzerne Massstäbe mit kupfernen Endschneiden (20 Fuss lang)

8 hölzerne Massstäbe

11 040

12 226

14 436

1740

Villejuif-

Juvisy

Cassini

1792

Melun

Delambre

Borda

monometallisch — 4 eiserne End-massstäbe von T-förmigem Querschnitt — 15 Fuss lang — Temperaturbestimmung mit Quecksilberthermometern — Kontaktmessung

bimetallisch — 4 Stäbe aus Platin und Kupfer, 4 m lang — Intervallmessung mit Endschiebern — Metallthermometerablesung mit Nonius

11 166

11 842

7    1819

Rheinbaye-rische Basis bei Speyer

Lämmle

Reichenbach

1820

kleine

Speyerer

Basis

Schwerd

Schwerd

1834

Königsberg

Bessel,

Baeyer

Bessel

10

1858

Madridejos

Ibanez

alter spanischer Apparat von Brunner

monometallisch — 5 eiserne Stäbe von 4 m Länge mit keilförmigen gestählten Endschneiden— Quecksilberthermometer — Intervall-messung mit Messkeil

dem Reichenbach’schen Apparate nachgebildet und demselben ähnlich

bimetallisch — 4 Stangen Eisen und Zink, 4 m lang — keilförmige Schneiden für Metallthermometer und Stangenenden — Intervallmessung mit Messkeil

bimetallisch — eine Stange Platin und Kupfer— Strichmass,

4 m lang — mikroskopische Coin-cidenzmessung

19 795

860

aus

aus

1822

14 664

11

1877

Chicago

Neuere Basismessungen:

Comstock I amerikanischer Apparat Repsold-Comstock

bimetallisch — eine Stange aus Zink und Stahl — Strichmass — mikroskopische Coincidenz-messung

7513

12

1879

Strehlen

13

Preussisches geodätisches Institut (Fischer)

Spanische und

Schweizer Ingenieure

Göttingen Preussische Bessel (durch Landesaufn. Schreiber (Schreiber) verbessert)

Litteratur s. unter Basismessung.

preussischer Apparat von Brunner

1880

1880

Aarberg

(Schweiz)

vereinfachter spanischer Apparat von Brunner

bimetallisch — eine Stange aus Platiniridium und Messing — Strichmass — mikroskopische Coincidenzmessung

monometallisch — eine Stange aus Eisen — Quecksilberthermometer — Strichmass — mikroskopische Coincidenzmessung

wie oben bei Nr. 9 — Apparat und Verfahren durch Schreiber verbessert

5972

2400

5192

Reinhertz.

Basismessung. Eine Basismessung ist dem Prinzip nach eine verfeinerte Längenmessung (s. d.), wobei die einzelnen Operationen einer solchen: Ausrichten der Linie, Einrichten der Massstäbe in die Linie, Einrichten der Mass-stäbe in die Horizontale oder Messung der Neigung derselben, Aneinanderreihung der aufeinanderfolgenden Massstablagen, Ablotung und besonders die Bestimmung der wahren Länge der Massstäbe mit der ihrer Bedeutung entsprechenden Genauigkeit zu erfolgen haben. Bei den älteren Basismessungen (vergl. die Tabelle zu Art. Basis Nr. 1—4) fanden einfache Holzmassstäbe und dementsprechende Messungsverfahren Anwendung, bei den heutigen Arbeiten sind für die einzelnen Operationen besonders konstruirte instrumentelle Hilfsmittel, die man unter der Bezeichnung „Basisapparat“ zusammenfasst, erforderlich. Diese Entwicklung erfolgte in den letzten zwei Jahrhunderten; die wesentlichsten Etappen derselben sind in der Tabelle angedeutet [4]. Der bedeutendste Fortschritt war der Uebergang vom Holzstab zum Metallstab (vergl. Tabelle Nr. 5 und 6); er war gebunden an die Kenntnis der Ausdehnungs-koefficienten der Metalle und ermöglichte überhaupt erst eine scharfe Bestimmung des Masswertes. Cassini hatte zur Temperaturbestimmung noch das Quecksilberthermometer verwendet, Borda gab den Basisstangen ihre heutige Einrichtung, indem er dieselben aus zwei Metallstäben mit sehr verschiedenen Ausdehnungs-koefficienten zusammensetzte und den mit der Temperatur variablen Unterschied der Stablängen, das sogen. „Metallthermometer“, zur Reduktion auf eine konstante und bestimmt definirte Länge benützte. Damit war der Anstoss zu weiterer Vervollkommnung gegeben. Zur Vermeidung der durch das einfache Aneinanderschieben der Massstäbe, die „Kontaktmessung“, entstehenden Fehler wurden verschiedene Verfahren ersonnen, und zwar die „Intervallmessung“, welche darin besteht, dass die Basisstangen bis auf kleine Abstände aneinandergeschoben, diese Abstände gemessen und in Rechnung gestellt werden, und ferner die „Coincidenzmessung“, bei welcher der Endpunkt einer Basisstange durch eine Marke fixirt und diese Marke als Ausgangspunkt für die nächste Stablage benützt wird. Die Intervallmessung wurde zuerst von Boscovich 1751 versucht, indem er die Intervalle mit Zirkel und Massstab bestimmte, und später von Reichenbach (vergl. Tabelle Nr. 7) durch Anwendung des Messkeiles auf die heutige Form gebracht. Den allerdings sehr rohen ersten Versuch einer Coincidenzmessung machte Beccaria 1760, indem er, anstatt die Stäbe in Berührung hinter einander zu legen, die Stabenden in Coincidenz neben einander legte. Zu besonderer Schärfe entwickelte sich diese Methode als zur Markirung durch den Indexstrich eines lotrecht und fest aufgestellten Mikroskopes übergegangen wurde, was anscheinend zuerst von Hassler 1824 geschah. Auch die einlache Kontaktmessung wurde durch Einführung besonderer Vorrichtungen verfeinert. Mit diesen Verbesserungen gingen Hand in Hand diejenige der Lagerung der Stäbe und der Einrichtung derselben in die Linie. Die Stangen wurden auf besonderen Böcken und Stativen montirt, welche späterhin mit Feinbewegungsvorrichtungen versehen wurden. Die Neigung der Basisstangen wurde mit Libellen gemessen, für die Ablotung an den Endpunkten oder eventuellen Zwischenpunkten der Basis nicht mehr wie früher das Schnurlot, sondern die optische Ablotung durch ein besonderes Ablotfernrohr oder durch den Theodoliten angewendet. So entstanden nach einander eine ganze Reihe sehr sinnreich konstruirter Apparate, von denen die wichtigsten sind: die Apparate von Reichenbach [5], Schwerd [1], Bohnenberger [6], Schumacher [7], Struve [8], Colby [9], Porro (10], Bessel [11], Repsold für Java [12], Repsold-Comstock für Nordamerika [13], Brunner-Ibanez für Spanien [14], Brunner für Preussen u. s. w.

Für die modernen Basismessungen kommen besonders zwei Typen dieser Apparate in Betracht, die nach dem Prinzip der Intervallmessung mit Messkeilen und die nach dem der mikroskopischen Coincidenzmessung eingerichteten Apparate. Als Vertreter dieser beiden Gattungen sind von besonderer Bedeutung geworden die Apparate von Bessel und Brunner-Ibanez.

Der Bessel’sche Basisapparat [11], von Bessel 1830 für die ost-preussische Gradmessung konstruirt, ging später in den Besitz der preussischen

Landesaufnahme über und wurde in den letzten Jahrzehnten durch Schreiber

in mancher Beziehung verbessert. Der Apparat hat vier einander gleiche Messstangen von 2 Toisen = 3,9 m Länge. Dieselben sind (Fig. 1) aus einem Eisenstabe E und einem Zinkstabe Z’, welche ihrer Länge nach auf einander liegen und nur an einem Ende (bei f, Stange II) fest verbunden sind, zusammengesetzt. Die Stäbe endigen in Stahlschneiden S, eine Doppelschneide S₂ ist auf dem Eisenstab, dem freien Ende des Zinkstabes gegenüber befestigt. Die Figur zeigt die einander zugekehrten Enden zweier Stangen I und II Das bei Stange I sichtbare Fig. i. Bessei’scher Basisapparat. Intervall i\ zwischen den Schneiden St und S₂ ist das mit dem Messkeil K (dessen Lage angedeutet ist) zu messende Metallthermometer-Intervall; zwischen S₂ und S₃ vorhandene Intervall i₂ ist der Stababstand. Der Eisenstab E ruht mittelst Bollen r auf einer starken Tragstange T und kann auf dieser durch die Mikrometerschraube M feinbewegt werden. Die Keile sind aus Glas geschliffen, etwa 1 dm lang, und die Ordinatendifferenz zweier aufeinanderfolgenden Teilstriche beträgt 0,01 Pariser Linie, so dass noch 0,001 Pariser Linie geschätzt werden kann (s. Messkeil). Die Neigung der Stangenlagen wird durch Libellen mit Neigungsschrauben gemessen. Jede Stange ist in einem entsprechend geformten (0,23 x 0,23 in Querschnitt) Schutzkasten Holz gelagert, aus dem nur die Stangenenden mit den Schneiden und die Libellenschraube hervorragen. Diese Kästen werden bei der Messung auf besonderen Böcken montirt; diese Basisböcke, bei Bessel einfache Holzgestelle, sind durch Schreiber zur schnellen mikrometrischen Einrichtung der Stangen in vertikaler und horizontaler Bichtung hergerichtet worden. (Schreiber verbesserte ausserdem die Lagerung der Zinkstange und die Anordnung der Schneiden.) — Das Messungsverfahren bedarf bestimmter Vorbereitungen: Zunächst der Herrichtung der Bahn zur Messung durch Beseitigung kleiner Geländeschwierigkeiten, sodann der vorläufigen Ausrichtung der Linie. Dazu werden mit Hilfe eines Theodoliten von den Basisend]iunkten aus in bestimmten Abständen Pfähle in die Linie eingerichtet (s. Abstecken) und festgetrieben, so dass durch Anlegen von Schnüren bequem und schnell eine genügend genaue Vormessung zur Bestimmung der Plätze für die Basisböcke erfolgen kann. Weiterhin werden in bestimmten Abständen über der so gefundenen Linie Balimen (etwa 1,1 m hoch) aus starken Balken die sogen. „Alignirungsgalgen“ errichtet, auf welchen durch äusserst scharfe Absteckung Linienpunkte bezeichnet werden, von denen aus während der Messung die Stangen eingewiesen werden. Nach diesen Vorbereitungen ist der Vorgang der Basismessung der folgende: durch die erwähnte Vormessung werden eine Anzahl disponibler Basisböcke in den gehörigen Abständen aufgestellt und zur Aufnahme der Basisstangen vorbereitet, Basisstange I wird nunmehr auf ihre Böcke gelegt, ihr Anfangspunkt m die Lotlinie des Basisanfangspunktes gebracht und ihr Endpunkt in die Linie eingerichtet. Die Ablotung geschah bei Bessel mit dem Schnurlot, Schreiber führte dafür die indirekte Ablotung mit zwei einander gegenüber (einige Meter seitlich der Basis) aufgestellten Theodoliten ein [15]. Das Einrichten des vorderen Stangenendes geschieht durch Einweisen (mit Hilfe von Flaggen-signalen) eines am Stangenende befestigten Zielscheibchens von einem auf der Alignementsmaike des nächsten „Galgens“ aufgestellten Fernrohr aus. An Stange I wird II, an diese III und IV angelegt, wobei die Feinstellungs-vorrichtung der Böcke und der Stangen derart benützt werden, dass die Inter-vaile zwischen den Endschneiden für die Einlegung des Messkeiles geeignet werden 111 einer bestimmten Beihenfolge die Keilablesungen für die Metallthermometer sowie die Stangenintervalle und die Ablesungen der Libellen

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vorgenommen, daraufhin Stange Z darnach II u. s. w. in ihre folgende, bereits vorbereitete Lage gebracht. Muss die Arbeit unterbrochen werden, z. B. am Ende eines Arbeitstages, so wird das Ende der letzten Stange auf einem in den Boden getriebenen Pfahl (Endpfahl) herabgelotet (Ablotung wie oben angegeben), durch eine Zentrirnadel bezeichnet, beim Fortsetzen der Arbeit diese Stange wieder in dieselbe Lage gebracht und die Ablotung wiederholt. Um während der Messung eine Kontrolle und über die Genauigkeit der Messung (unregelmässiger Messungsfehler) ein Urteil zu gewinnen, wird eine bestimmte Anzahl von „Zwischenfestlegungen“ angeordnet und für diese das Mass erhoben. Dies geschieht durch eine den Basisstangen an Länge gleiche, aber eingeteilte Stange, „Festlegungs- ( stange“, auf welche der Zwischenpunkt % heraufgelotet wird; diese Festlegungsstange wird an Stelle der Basisstange nachträglich eingeschaltet, so dass die fortlaufende Messung nicht gestört wird und das Mass in diese interpolirt werden kann.

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Fig-. 2. Stangonlager.

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Von grosser Bedeutung für die Genauigkeit der Messung und die Beseitigung störender Einflüsse ist ein stetiges, glattes Fortschreiten der Arbeit. Zu dem Zweck ist eine bestimmte Reihenfolge und bestimmte Verteilung der Einzeloperationen, welche exakt in einander greifen müssen, auf das Personal (etwa 15 geschulte Beobachter und 50 Gehilfen) angeordnet. Die Geschwindigkeit der Basismessung beträgt bei der preussischen Landesaufnahme etwa vier Minuten für eine Lage von vier Stangen (15,6 m).

Die Berechnung der Basislänge erfordert eine genaue Massverglei-chung und die Aufstellung einer Gleichung für jede Stange, welche die Beziehung zwischen ihrem Mass-wert und den Metallthermometer-

angaben (Keilablesungen) zum Ausdruck bringt [ 16]. Mit Hilfe dieser Gleichungen werden die einzelnen Stangenlängen berechnet, nach den Libellenablesungen auf die Horizontale reduzirt, die Keilablesungen

für die Stangenintervalle beigefügt .........................

und endlich die ganze Basislänge    F'g-³- Baslsmikr,jmeter m,t Ablotefernrolir-

auf die Normalnullfläche (Meeresspiegel) projizirt. Die Genauigkeit der Basismessung wird ausgedrückt durch Angabe des mittleren unregelmässigen Messungsfehlers für 1 km; derselbe betrug bei der ostpreussischen Basismessung (Bessel-Baeyer) ± 2,8 mm, bei den letzten Messungen der preussischen Landesaufnahme mit dem verbesserten Apparate und Verfahren ± 0,7 mm.

Der Brunner’sehe Apparat [14]. Der Apparat ist konstruirt nach dem Prinzip der mikroskopischen Coincidenzmessung. Der erste, den Brunner (Paris) anfertigte, wurde nach den Angaben von Ibanez für die spanische Landesaufnahme (1856) konstruirt [14] a. Im Jahre 1864 baute er einen vereinfachten Apparat [14] b, späterhin noch einige, darunter einen für das geodätische Institut

in Potsdam. Das Prinzip dieser Apparate ist im wesentlichen folgendes: Der Massstab (4 m lang) ist aus zwei Metallen kombinirt, Platin und Kupfer beim älteren spanischen Apparat, Platiniridium und Messing beim Apparat des geodätischen Instituts, dagegen Eisen (monometallisch mit Quecksilberthermometer) beim vereinfachten spanischen Apparat. Auf der Oberfläche der Basisstange ist durch Striche das Stangenmass (4 m) bezeichnet. Der Massstab wird getragen von zwei auf starken Stativen befestigten Metalldreifüssen (Fig. 2).

welche durch zwei mikro

metrische Schlittenführungen eine Bewegung des Massstabes nach zwei Bichtungen (Basisrichtung und der dazu rechtwinkeligen Dichtung) zur bequemen Einrichtung der Stange ermöglichen. Unabhängig von dieser Aufstellung des Massstabes ist die der Mikroskope, deren r Fäden auf die End-, punkte der Massstabstriche eingestellt den, um für die auf einander folgenden Stablagen die Anlegepunkte zu markiren. Zu dem Zweck ist eine durchaus unveränderliche Aufstellung dieser Mikro-skoj3e Grundbedingung I der Methode. Diese Basismikrometer sind

Fig. 4. Basismikrometer mif AiignementAi-nrohr.    theodolitartig gebaute

neben ihrem Hauptzweck, Bezeichnung der ft fm,,..,,    . J"Sf1' J¹" ’⁰¹¹¹2,’- V®Iche

der Stangen in die BasiWichtung “d zAr ATotef auf 7wi" I zu dienen haben. Diesen Zwecken entsprechend ist ihr bL AlAA P“nkte Mikroskoptheodoliten (Big. 3, 4, 5) »fflCteÄS “

(Fig. 5) eingelegt werden, je nachdem 1. die Vertikalaxe fwelnlf Axenmire hchung einer lotrechten Visur durchbrochen ist) mtt dem    f

über einem bestimmten Punkt ö P    \    . aem Wbiotternrohr

Alignementsfernrohr in die BasisrShtim^ P?dpU?^u em§elotet> oder 2- das diesem 3. die AxenmireeinzuwZln?v    werden soll, um mit

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bildet durch zwei sich kreuzende schwarze pnn 68 Fernrollres eine Mlro, ge-Horizontalaxe befindet sich fest mit dem TTnte h j⁶¹¹’    ln der Ebene der

Weise wie beim    (Meter

lotrecht stehende Abselilinie der Endstrich de« 4 as Mikioskop M, m dessen geschoben wird, so dass also der Massstab parolhät^TT •ankrometrisc*¹ ein-m dem konstanten Abstande der Mikroskopaxe von ^aS1S\¹₇nie .f⁸* und zwar Messungsverfahren mit diesem Apparate <?est«üef «‘ n df Y®rtlkalaxe. Das ATach der erforderlichen Herrichtunff er Mp» ¹¹¹ der folgenden Weise: Stangenböcken und Instrumentstativen d rch eine v**    eiPe Anzahl von

entsprechenden Abständen aufgestellt und die «ÄSSÜSi

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(etwa vier Stück) auf die ersten Stative aufgestellt. Mikroskop Nr. 1 wird auf dem Basisendpunkt unter Benützung des Ablotfernrohrs zentrirt, dann das Ablotfernrohr mit dem Alignementsfernrohr vertauscht, mit diesem Instrument Nr. II, in welches die Axenmire eingelegt ist, alignirt, weiterhin in gleicher Weise von II aus III alignirt u. s. f. Sodann wird die Basisstange mikrometrisch unter Mikroskop I gebracht (bezw. die Abweichung mikrometrisch gemessen), Mikroskop II ^    Ai«

auf das Stangenende eingestellt , Metall- oder Quecksilberthermometer und die Libelle abgelesen, die Stange in die nächste Lage zwischen II und III gebracht u. s. f.

Zum Schutz gegen die Witterung wird die Messung unter tragbaren Zelten vorgenommen. —

Die Geschwindigkeit der Messung betrug bei der mit dem spanischen Apparate bei Aarberg in der Schweiz im Jahre 1880 gemessenen Basis D/₂ Minuten für eine Stangenlage, die Genauigkeit , in mittlerem Kilometerfehler ausgedrückt, + 0,7 mm. —

Neben den erwähnten

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Apparaten sind noch andere, besonders für |

Fig. 5. Basismikrometer mit Axenmire.

Schott für die nordamerikanische

Messungen zweiten Ranges, konstruirt, so®ü ein bimetallisclier (Zinkstahl) Kompensationskontaktapparat von Landesvermessung [17]. Ebenso wie dieser Apparat ist besonders für eine möglichst schnelle Messung berechnet, eine Anordnung von Jaederin [18], bei welcher statt der Basisstangen Metalldrähte verwendet werden, deren Enden mit Millimetereinteilung versehen sind. Diese Drähte werden von Stativen getragen, auf welchen die Endpunkte einer Lage durch vertikale Nadeln bezeichnet sind. Die Spannung der ihrer ganzen Länge (20, 25 oder 50 m) nach freihängenden Drähte wird durch Eederwagen regulirt. Der Masswert einer Lage wird durch Vergleichung mit dem Ergebnis scharfer Bestimmungen mit einem der oben erwähnten Stangenapparate durch Messung kurzer Linien bestimmt.

Litteratur: [1] Schwerd, Die kleine Speyerer Basis, Speyer 1822. — [2] Helmert, Studien über rationelle Vermessungen, in Schlömilchs „Zeitschrift für Mathematik und Physik 1868. — [3] Schreiber, Die Anordnung der Winkelbeobachtungen im Göttinger Basisnetz, Zeitschrift iur Yermessungswesen 1882, S. 129. — [4] Westphal, Basisapparate und Basismessungen, Zeitschrift für Instrumentenkunde 1885, S. 257; 1888 S. 189. — [5] Die bayerische Landesvermessung, München 1873, S. 36. — [6] Köhler, Die Landesvermessung des Königreichs Württemberg. Stuttgart 1858, S. 45. — [7] Schumacher, Nachricht über den Apparat zur Messung der Basis bei Braake, Altona 1821. — [8] Struve, Breitengradmessung in den Ostseeprovinzen Russlands, Dorpat 1831, S. 51. — [9] Ordnance trigonometrical survey of Great Britain and lreland, London 1858, S. 200. — [10] Memorial du depöt general de la guerre. Tome jr⁶“! _ geometrique de l’Algerie. Premiere Partie, Mesure des Bases par P. Perrier, Paris 1871, ¹ •

[11] Gradmessung in Ostpreussen von Bessel und Baeyer, Berlin 1838, S. 4. — [12] Oudemamii Triangulation von Java, erste Abteilung, Batavia 1875, zweite Abteilung, Im Haag • [13] Professional papers of the corps of engineers, U. S. Army Nr. 24. Report upon le pn mary triangulation of U. S. Lake Survey, AYashington 1882, und Zeitschrift für Yermessungs wesen 1884, S. 533. — [14] a. Experiences faites avec l’appareil ä mesurer les bases, Paris 18bU,

1,

b. Koppe, Der Basisapparat des General Ibanez und die Aarberger Basismesung, Zürich 1881.— [15] Zeitschrift für Vermessungswesen 1880, S. 384. — [16] Gradmessung in Ostpreussen S. 18, und Publikation des König]. Preussischen geodätischen Instituts, Berlin 1872: Massvergleichungen; 1881: Westphal, Die Ausdehnungskoefficienten der Küstenvermessung. — [17] Report of the Superintendent of the U. S. Coast and Geodetic Survey for .1882, Washington 1883. — [18] Zeitschrift für Instrumentenkunde 1885, S. 362.    Reinhertz.

Basismethode, beim Messtisch, s. Messtischaufnahme.

Basisnetz, s. Basis, S. 35.

Basküle (Basquill). Unter einer Basküle versteht man eine Drehvorrichtung, mittelst welcher gleichzeitig zwei Stangen oder Riegel nach entgegengesetzter Richtung bewegt werden. Es ist also darunter jener Maschinen-! teil oder jenes Maschinenelement zu verstehen, welches die Aufgabe hat, eine drehende Bewegung in eine hin- und 11 hergehende zu verwandeln. Besonders in der Schlosserei Z wird die Basküle viel bei Beschlägen (s.Espagnoletten-verSchluss), wie auch bei Schlössern angewendet. Die Drehung wird in diesen Fällen entweder durch einen Drehgriff (Olive) oder durch einen Schlüssel bewirkt. Für den guten Gang der Basküle ist die Konstruktion der Oeffnung oder des Schlitzes für den die Bewegung übertragenden Zapfen von grosser Bedeutung. Wird die Scheibe S (Fig. 1) mittelst eines in das vierkantige Loch gesteckten Drehgriffes um den Winkel w gedreht, so nimmt der Zapfen 1 in der Mitte der Bewegung die Stellung 2 und am Ende derselben die Stellung 3 ein; ganz ähnlich verhält es sich mit dem diametral gegenüber liegenden Zapfen Z. Der Zapfen 1 muss demnach sich in einem Schlitz bewegen, dessen Enden in der Längsrichtung durch Halbkreise begrenzt werden, deren Mittelpunkte so weit von einander entfernt sind, wie die Bogenhöhe des Bogens 1, 2, 3 beträgt. Daraus ergibt sich, wie gross der Schlitz sein muss, um dem Zapfen 1 die Bewegung bei der ft" Drehung um den Winkel w zu gestatten. Aus Fig. 2 lässt J sich die Uebertragung der drehenden Bewegung der Scheibe / in eine hin und her gehende zweier Stangen noch besser erkennen. Hier trägt die Scheibe S die beiden Zapfen a und b. Wird die Scheibe S in die Richtung des Pfeiles 1 gedreht, so bewegen sich durch Vermittlung der Zapfen a und b die Stange G nach oben, die Stange D hingegen nach unten. Findet hingegen eine Drehung der Scheibe S in der Richtung des Pfeiles 2 statt, so bewegen sich die beiden Stangen C und D gerade entgegengesetzt. Selbstverständlich kann auch die Scheibe S, statt die Zapfen zu tragen, mit den entsprechenden Schlitzen versehen und die Zapfen nach den Stangen verlegt werden. Die häufigste Anwendung findet die Basküle bei Fensterverschlüssen und bei dem sogenannten Baskülen- oder Stangenschloss.

Basrelief (Flachrelief) nennt man jene Werke der Bildhauerkunst, die nur wenig vor dem Grunde hervortreten.

Basselisseweberei, Webarten, bei welchen die Kette horizontal gespannt ist, im Gegensatz zu jenen, wo sie vertikal angeordnet ist (Hautelisseweberei), im engeren Sinne Teppich- und Gobelinweberei.    Vergl.

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Fig. 1.

Fig. 2.

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Bassiafett (Bambarra-, Bambouc-, Choorie-, Chorea-, Djave-, Galam-, Illip«-, Madhuca-, Mafura-, Mahwa-, Noungon-, Phulwara-, Sheabutter, vegetabilische Butter), das Samenfett mehrerer Sapotaceenpflanzen. Eine genaue Feststellung der Abstammung der unter dem Namen Bassiafett vereinigten Fettarten ist gegenwärtig noch nicht möglich. Im allgemeinen lässt sich sagen, dass alle jene Sapotaceensamen, welche kein Nährgewebe, aber grosse Keimblätter besitzen, durch den Fettreichtum der letzteren ausgezeichnet sind und auch auf Fett ausgebeutet werden [3J. Nach der neuesten Bearbeitung der Sapotaceen von Engler [4] lautet die Liste der Bassiafett liefernden Pflanzen folgender-

massen: 1. Illipe latifolia (Roxb.) Engl. (Moa tree der Engländer, Mahwa, Irup mara der Inder, im Sanskrit Madhuka) bewohnt das indische Tropengebiet und liefert das Eett Illipe, Mahwa [1]. Die Oelkuchen dienen zum Töten der Fische. 2. Illipe Malabrorum König (Bassia longifolia L.), Verbreitungsgebiet wie vorige Art; liefert dieselben Fettarten. 3. Illipe butyracea (Roxb.) Engl. (Bassia butyracea Roxb., Chiura in Kamaon) in Nordindien, Nepal, liefert Sheabutter oder Choorie-Chiura-Chaiura ka pina in Kamaon, Phulel in der Ebene, vegetabilische Butter. Die Samenkörner und Oelkuchen können genossen werden. 4. Butyrospermum Parkii Kotschy in Oberguinea und im oberen Nilgebiet liefert Sheabutter, wahrscheinlich auch das Djave- und Noungonfett [4]. — Die in Marokko heimische Argania Sideroxylon liefert ein dem Olivenöl ähnliches Fett. Aus dieser Uebersicht ist zu ersehen, dass unter dem Namen Bassiafett Fette vereinigt sind, die infolge ihrer verschiedenen Abstammung auch bis zu einem gewissen Grade verschiedene Eigenschaften besitzen müssen. Als gemeinschaftliche Eigenschaften sind anzuführen: Die Butterkonsistenz bei gewöhnlicher Temperatur, die grünlichgelbe Farbe, die mit dem Aelterwerden des Fettes verbleicht, der kakaoähnliche Geruch (in frischem Zustande) und die Dichte von 0,948 — 0,959 [1], nach neueren Untersuchungen [5] bei 15° 0,9175. Der Schmelzpunkt schwankt innerhalb weiter Grenzen von 25° bis 43°, der Erstarrungspunkt ist bei 17,5 —18,5°, die Verseifungszahl beträgt 192,3 [5]. Die Fettsäuren bestehen aus 63,49 % Oelsäure und 36,51 festen Fettsäuren; letztere enthalten hauptsächlich Palmitinsäure [5]; Schmelzpunkt derselben 62 °, Erstarrungspunkt 60,5 bis 60,9 °. In Aether sind sie meist leicht und vollständig löslich. NachWiesner ist Ulipeöl grünlichgelb, verbleichend, Sheabutter anfangs grünlich, später grünlicliweiss, schmilzt bei 43°, Choorie-Chaiura-Phulwara soll ganz weiss sein, Djave grüngelb, durch den Kakaogeruch besonders bemerkenswert mit dem Schmelzpunkt von 40°, Noungon besitzt einen rauchähnlichen Geruch. Als beste Sorte gilt Sheabutter (mit höchstem Schmelzpunkt), als geringste Illipefett, das bei 25—29° schmilzt. In ihrer Heimat dienen diese Fette als Speise- und Brennöl [1], [2], [4], für die europäische Industrie ist ihre Verwendung zur Kerzen- und Seifenbereitung in neuerer Zeit bemerkenswert geworden. Ihre Konsistenz empfiehlt sie auch als Bestandteile von Maschinenschmiermitteln.

T. F. Hanausek.

Litteratur: [1] Wiesner, Rohstoffe des Pflanzenreiches, Leipzig 1873. Daselbst die ältere Litteratur nahezu vollständig. — [2] Gleissler-Moeller, Realencyklopädie der gesamten Pharmacie, Wien 1887, Bd. II, S. 166. — [3] Radlkofer, Sitzungsber. der k. bayer. Akad. d. Wissensch. XII (1881), 265—344 und XIV (1884), 397—486. — [4] Engler-Prantl, die natürl. Pflanzenfamilien, Leipzig 1890, IV. Teil, 1. Abt., S. 133. — [5] Valenta, Dinglers polytechn. Journal, Bd. 251, S. 461.

Bassin, Becken, besonders grösseres Wasserbecken, geschlossener Hafen (Binnenhafen), in der Kegel ausgemauert.

Bassinschleuse, s. Schleuse.

Bassinwagen, s. Gefässwagen.

Bast, 1. im technischen Sinne die geschmeidigen, festen, als Bindematerial dienenden inneren Teile der Baumrinden, z. B. Lindenbast, seltener Gewebe anderer Pflanzenorgane, z. B. Kaphiabast aus den Blättern der Raphiapalme. Die mechanisch wirksamen Elemente der technischen Baste sind die Bastzellen (vergl. Spinnfasern), deren Festigkeit innerhalb der Elastizitätsgrenzen diejenige des Schmiedeeisens erreicht. Zur Gewinnung legt man die von den Stämmen abgelöste Kinde ca. 6—8 Wochen lang in Wasser, wodurch das Kindengewebe so gelockert wird, dass sich der Bast leicht mit der Hand in bandförmigen Streifen von der äussern Rinde ablösen lässt. Die Bastproduktion ist besonders in Russland sehr beträchtlich, wo für dieselbe jährlich ca. 1 Million Lindenbäume gefällt und ca. 14 Millionen Bastmatten (davon 3 ij₂ Millionen für den Export) fabrizirt werden. — 2. Ein buntes Gewebe, zur Hälfte aus Seide und zur Hälfte aus dem Bast einiger ostindischen Bäume hergesteilt, meist aus Ostindien eingeführt; auch ein sehr glänzender, vierbändig geköperter Baumwollstoff mit grobem Schuss, welcher auf der rechten Seite zu drei Vierteln von der Kette gedeckt wird.

Bastardeisen, s. v. w. Nickel (s. d.).

Bastardfeilen, s. Feilen.

Bastardfenster, Bezeichnung für quadratische oder doch nahezu quadratische Halbgeschossfenster.

Bastardküpe, s. Indigoküpen.

Bastardschloss (Sch nipp schnapp), einfaches Schloss ohne eigentliche Zuhaltung. Der Riegel wird durch eine Blattfeder nach unten gedrückt und heim Drehen des Schlüssels ein wenig gehoben, wodurch an der untern Seite des Riegels ein Ausschnitt aus einer entsprechend angebrachten Zarge heraustritt. Erst jetzt ist ein Vorwärtsbewegen durch den Schlüssel möglich, das durch einen Ansatz am Riegel begrenzt wird. Bastardschlösser bieten nur geringe Sicherheit.

Bastei, s. Festungsbau.

Basterzucker. Die verschiedenen Sirupe, welche bei der Herstellung der Raffinade (s. d.) abfallen, werden zum kleineren Teil beim Auflösen des Rohzuckers wieder zugesetzt, zum grösseren Teil aber für sich behandelt und liefern die untergeordneten Sorten des Verbrauchszuckers, welche in abnehmender Reinheit Melis, Baster-, Lumpen- oder Kochzucker und Farinzucker heissen. Die Verarbeitung der Sirupe auf diese Sorten geschieht nach denselben Grundsätzen wie die der Raffinade; nur erfordert die Kristallisation derselben durchaus eine langsame, weniger rasche Abkühlung. Die Formen, in welche die Masse zur Kristallisation gefüllt wird, sind daher viel grösser als die Formen der Zuckerhüte oder-Brote (s. Zucker) und werden Basterformen, Bastern oder Lumpen (franz. bätardes) genannt. Diese Formen fassen bis zu einem Zentner Masse und werden, gefüllt, einer um so höheren Temperatur ausgesetzt, je unreiner der darin enthaltene Zucker ist. Dieser trägt von den Formen seinen Namen, w. Kerp

Bastille, ursprünglich hölzerner Belagerungsturm, später Aussenwerk einer Burg, eines Festungswerkes, in neuerer Zeit s. v. w. Gefängnis.

Bastion, s. Festungsbau.

Bastit, s. Augit.

Bastkohle, s. Brennstoffe.

Bastseife ist die schwach alkalisch reagirende Seifenlösung, welche beim Abziehen (s. Abziehbäder) oder, was dasselbe ist, beim Entbasten (Entlehnen, Degummiren) roher Seide verbleibt. Sie enthält 12 bis 15 g Kali-Olivenölseife per 1 Wasser samt dem von den Seidesträhnen bei 90° C. abgezogenen Sericin oder Seideleim und findet in der Seidengarnfärberei Verwendung, wenn mit Teerfarbstoffen gearbeitet wird. Um letztere langsam und gleichmässig auf die Seide aufgehen zu lassen und um dieser ihren Glanz zu erhalten, werden dem Farbbade 5 bis 10% (von der Flottenflüssigkeit) Bastseife zugesetzt. Muss oder darf aus Rücksicht auf die Natur des Teerfarbstoffes in „gebrochenem“ Seifenbad gefärbt werden, so fügt man der Flotte nach dem Zusatz der Bastseife noch so viel Essigsäure, wohl auch Schwefelsäure, hinzu, dass das Bad ganz schwach sauer reagirt. Als Ersatz für 1 1 Bastseife kann die Lösung von 25 g Marseiller Seife und 4 bis 6 g Gelatine in 1 1 Wasser dienen, wovon der Flotte ebenso viel zugefügt wird wie von der Bastseife [lj. Ed. Weiler empfiehlt als Ersatz die Lösung von 20 g Marseiller Seife, 2 g Gelatine und 1 g Kochsalz in 1 1 Wasser. Französische Seidefärber benützen wohl auch statt der Gelatine einen dünnen Stärkekleister [2].

Die künstlichen oi’ganischen Farbstoffe, Berlin 1893.

Bätardcoupes, s. Halbcoupes.

Bathmetall, s. Messing.

Bathometer, Instrument zum Messen der Meerestiefen. In einfachster Form besteht es aus einem Senkblei, dessen Leine aus Hanf oder Stahldraht besteht und durch farbige Tuch- oder Lederstreifen in Meter eingeteilt ist. Das Bleigewicht hat gewöhnlich die Form eines gestutzten Kegels und wiegt 2,5 bis 25 kg. Für die Ausmittelung grösserer Tiefen dienen verschiedene Patentlote (Brooke, Belnap, Hooke, Massey etc.), namentlich aber die Drahtlotmaschine (s. d.) von Sir William Thomson.

Litteratur: [1] A. Kertesz, Die Anilinfarbstoffe, Braunschweig 1888. — [2] A. Lehne,

Kielmeyer

Batikdruck, s. Baum wo 11 druck.

Batist, s. Weberei.

Batman, Handelsgewiclit, in der Bucharei = 127,77 kg, in Smyrna == 7,71 kg, in Konstantinopel = 7,67 kg.

Batterie, s. Schiffsarmirung und Festungsbau.

Batterie, sekundäre, s. Akkumulatoren, für Elektrizität. Batteriedeck, s. Deck.

Batteriepanzer, s. Festungsbau.

Batteriescliiff, s. Kriegsschiffstypen.

Batterieweclisel, s. Telegraph.

Batteur, s. Baumwollspinnerei.

Battikdruck, s. v. w. Batikdruck, ein Zeugdruckverfaliren der Malaien, s. Baumwolldruck.

Battist, s. Weberei.

Battuta, s. v. w. terrazzo venetiano; s. unter Estriche.

Bail. Im allgemeinen jede im Vollzüge begriffene Bauausführung; im Bergbau von besonderer Bedeutung (s. Abbau und Grubenzimmerunng).

Bauabnahme, s. unter Abnahme.

nur

Bauabrechnung ist die vollständige Zusammenstellung des Kostenaufwandes, welchen ein ausgeführtes Bauwesen veranlasst hat. Hiehei sind nicht die eigentlichen Baukosten, sondern auch die allgemeinen Verwaltungskosten, die Kosten der Kapitalaufnahme, die Bauzinsen, die Kosten für Grunderwerb, Erwerb von Servituten etc. zu berücksichtigen. Der Bauabrechnung werden sämtliche Zahlungshelege und für den Fall, dass der Bauvollzug durch Unternehmer erfolgte, auch die Verträge und besonderen Preisvereinbarungen beigelegt. Bei allen aus öffentlichen Mitteln hergestellten Bauten (Staatsbauten, Gemeindebauten etc.) wird die Bauabrechnung einer Revision unterzogen und jeder Beleg auf seine Berechtigung geprüft; erst nach dieser Prüfung bezw. der Beseitigung aller hiebei sich ergebenden Differenzen ist die Bauabrechnung als abgeschlossen zu betrachten.

von

Bauakademie, höhere Lehranstalt zur Ausbildung von Architekten. Fach Absolvirung der Hilfs- und VorbereitungsWissenschaften, insbesondere nach Aneignung einer ausreichenden Fertigkeit im Freihand-, Ornament-, Linear-, Konstruktionszeichnen, im Modelliren von Holz- und Steinkonstruktionen, werden kleinere, dann grössere architektonische Entwürfe ausgearbeitet. Die hierzu erforderlichen Gebäude sind, ausser mit Verwaltungs- und Diensträumen, hauptsächlich mit zweckmässig beleuchteten Zeichen- und Konstruktionssälen, die in der Regel zugleich als Hörsäle dienen, auszustatten, ferner mit Sammlungsräumen für Modelle und Gipse. Ein mustergiltiges Beispiel für die Einrichtung eines solchen Gebäudes, auch zugleich in ästhetischer Beziehung, ist die 1832—1835 Schinkel erbaute Bauakademie zu Berlin. — Die Bauakademien sind in Deutschland nicht mehr selbständige Lehranstalten, sondern bilden seit 1879 Fachabteilungen der technischen Hochschulen. Im Ausland dagegen (Paris, Petersburg etc.) bestehen sie noch fort und dienen dort hauptsächlich der künstlerisch-praktischen Ausbildung von Baumeistern.

wesen

Bauamt ist vielfach offizieller Farne für staatliche und städtische, mit der Wahrnehmung bestimmter Bauausführungen und der Bauunterhaltung betrauter Behörden. Hat das Bauamt die gesamte Bauthätigkeit für eine bestimmte Korporation zu besorgen, wie z. B. Stadtbauamt, Landesbauamt, Kreisbauamt, erzbischöfliches Bauamt, fürstliches Bauamt u. s. w., so ist sein Wirkungskreis der einer sogen. Oberbehörde (Baudirektion). In der Regel, z. B. bei der in Deutschland üblichen Organisation werden die Bauämter nach der zurzeit üblichen Spezialisirung des Baufaches gegliedert. Dem Fache der Architektur z. B. teilt man die sog. Hochbauämter (meist kurzweg Bauinspektionen genannt, zu; jenem der Bauingenieure die Strassen- und Wasserbauämter (Strassenbau) inspektionen, Wasserbauinspektionen, Flussbauämter, Meliorationsbauämterstädtisches Tiefbauamt, Kanalbauamt, Bauamt für das Wasserversorgungs-etc.); jenem der Bauingenieure und Maschineningenieure die Eisenbahn-

bauämter, Telegraphenbauämter, Marinebauämter etc. Je vielseitiger clie Bautätigkeit, um so mehr Unterabteilungen.

Bauanschlag wird vielfach der detaillirte Kostenvoranschlag im Vergleiche zum generellen genannt, welch letzterer sich wieder von der ungenauesten Grundlage, der Kostenschätzung, unterscheidet. Bei allen technischen Staatsbehörden, Stadtbaubehörden, Eisenbahnverwaltungen etc. bestehen Vorschriften für die Methode, nach welchen die Bauanschläge zu fertigen sind. Wesentlich bestimmend für die Gliederung derselben ist die Absicht, wie gebaut werden will: ob in Regie, in Generalentreprise, in Einzelvergebung u. s. w. (s. Kosten Voranschläge).

Bauart, Bezeichnung für den Charakter von Bauwerken in Bezug auf ihre Konstruktion; so spricht man von leichter oder solider Bauart u. s. w.

vor-

Bauaufsicht begreift in sich die Ueberwaclmng des richtigen Vollzuges der allgemeinen und besonderen Bedingungen, welche für die Ausführung eines Baues vorher festgestellt werden; ebenso der Einhaltung aller in Plänen und Voranschlägen angegebenen Masse und Arbeitsqualitäten. Während die Bauleitung eventuell von einem ausserhalb der Baustelle gelegenen Orte her die allgemeinen und speziellen Dispositionen für die Bauausführungen trifft (die sogen. Bauvorschrift gibt), hat das Aufsichtspersonal (die Bauführung) an der Baustelle selbst die Befolgung dieser Anordnungen zu sichern. Insbesondere gehört zu den Pflichten der Bauführer (des Aufsichtspersonales) die Vornahme der Absteckungen und Kontrolle der Einzelmasse verschiedener Bauteile, die Prüfung, Zulassung oder Ablehnung der Baumaterialien, die Anordnung für vorschriftsmässige Einfügung aller im Bau verbleibenden Teile, die Sorge für die Sicherheit aller Baugerüste und die Beischaffung und richtige Unterhaltung aller Baugeräte, die Führung der Arbeiterlisten, des Bautagebuches (Geschäftsjournals), die Aufrechterhaltung der Ordnung und Sicherheit auf der Baustelle u. s. w. Werden die Bauarbeiten in Regie betrieben, so haben die Bauführer auch die Thätigkeit der Arbeiter zu überwachen und den je nach den Leistungen verschiedenen Lohn für dieselben bei der Bauleitung zu beantragen, soweit ihnen hier nicht selbständige Befugnisse eingeräumt sind. — Die Zahl der bei der Bauaufsicht verwendeten Personen hängt in erster Linie von der Grösse und Ausdehnung des Bauobjektes, sodann aber von der Art des Baubetriebs: ob in Generalentreprise, in Einzelakkorden, in Regie (im Tagelohn) etc. ab. — Erfolgt der Baubetrieb durch einen sogen. Generalunternehmer (in Generalentreprise), so hat derselbe nur innerhalb gewisser, im Vertrage gesehener Schranken den Anordnungen der von der Bauleitung zur Beaufsichtigung vertragsmässiger Ausführung der Arbeit bestellten Bauführer Folge zu leisten. Bei Meinungsverschiedenheiten bleibt ihm die Berufung auf die Bauleitung stets Vorbehalten. In diesem Falle übernimmt die Bauleitung in der Regel durch die Aufstellung von Aufsichtspersonal keinerlei Verantwortung für die vorschriftsmässige Herstellung der Arbeiten; es kann dann der General-unternehmer eine schlechte oder von der Bauvorschrift abweichende Arbeit auch nicht damit entschuldigen, dass sie unter Aufsicht der Bauführer ausgeführt worden sei. Gegen die Anordnung der Bauführer, die nach Meinung des Unternehmers eine Abweichung von der Bauvorschrift der Bauleitung zur Folge haben, muss derselbe sofort reklamiren unter gleichzeitiger Angabe etwa erhöhter Preisforderungen für den Fall, dass die Bauleitung nachträglich eine die Arbeiten verteuernde Anordnung ihrer Bauführer gutheissen sollte.

Während sich bei Ausführung in Generalentreprise die Zahl der Aufseher auf ein Minimum reduziren lässt, muss bei Vergebung eines Bauwerkes an verschiedene Akkordanten diese Zahl wesentlich erhöht werden. Keben der Ueber-wachung der Arbeitsqualität liegt hier der Bauaufsicht auch die Sorge für das zeitlich richtige Ineinandergreifen der Leistungen der Einzelakkordanten ob. — Erfolgt die Bauausführung in Regiebetrieb, so erreicht die Zahl der Bauaufseher ihr Maximum. In diesem und dem vorhergehenden Falle übernimmt die Bauleitung durch die Aufstellung der Bauaufsicht auch die volle Verantwortung für die vorschriftsmässige Herstellung der Bauarbeiten und es ist deshalb das

Personal nur aus gründlich erfahrenen, hei ähnlichen Ausführungen bewährten, mit den verschiedenen Bauhandwerken vertrauten Technikern zu wählen. Vielfach wird den Bauführern bezw. dem Aufsichtspersonale auch die Anfertigung der Werkzeichnungen, Schablonen etc. übertragen. Allgemein lässt sich über die Zulässigkeit oder Unzulässigkeit dieser Disposition nichts sagen; es muss der Bauleitung im speziellen Falle die Bestimmung der Obliegenheit jedes Bauführers überlassen bleiben. — Die grosse Mehrzahl aller Differenzen mit den Bauunternehmern wickelt sich erst nach Vollendung des Bauvollzuges ab, weil dieselben während des Bauvollzuges ihre Beschwerden gegen das Aufsichtspersonal nicht gerne der Bauleitung kundgeben, um sich gegen Repressalien zu sichern. Da es sich bei Lösung der Differenzen meist um Entschädigungsforderungen für erhöhten Aufwand infolge verlangter, die Vertragsvorschrift überschreitender Arbeitsqualität oder abnormaler Arbeitsschwierigkeiten handelt, ist die richtige Führung des Bautagebuches und die Eintragung aller besonderen Vorkommnisse als Anhaltspunkt für die richterliche Entscheidung oder den gütlichen Vergleich von eminenter Bedeutung. Dass bei Regiebauten die Bauaufsicht von erheblichem Einflüsse auf den Gesamtaufwand ist, brauchen wir kaum besonders hervorzuheben.

von

Goering.

BaiiailSSChreibung oder Submission, die Bekanntgabe der auszuführenden Bauarbeiten oder -Lieferungen nach Art, Umfang, Oertlichkeit, zulässiger Zeitdauer u. s. f. zum Zweck der Heranziehung von Unternehmern und Lieferanten. Die Bauausschreibung geschieht entweder durch öffentliche Anzeigen in Bauzeitungen u. s. f. (öffentliche Bauausschreibung) oder durch unmittelbare Aufforderung bestimmter Unternehmer oder Lieferanten in engerer Zahl („beschränkte" oder „engere Bauausschreibung“). In der Regel wird in gedruckten näheren Bedingungen („Bedingnislieften“), deren Bezug den etwaigen Bewerbern gegen ein geringes Entgelt frei steht, die Art der Arbeit genau beschrieben und den Bewerbern die Abgabe ihrer Einzel- oder Gesamtpreise verlangt. Die Bekanntgabe eines Kostenanschlages und die Aufforderung zu „Abgeboten“ von den Einzel- oder Gesamtsätzen desselben geschah früher mehrfach, kommt jetzt aber wohl nur selten in Anwendung. Nach Eingang und Prüfung der Bauangebote oder Bauofferte auf eine bestimmte Arbeit oder Lieferung und nach Befund solcher als annehmbar wird einem der Bewerber „der Zuschlag erteilt“ und ihm unter Abschluss des Bauvertrages die Arbeit oder Lieferung übertragen (Bauvergebung); vergl. Submissions wesen.

Baubehörde ist ein Kollektivname für alle die verschiedenen technischen Instanzen, welche auf die Ausführung eines Baues Einfluss nehmen. Man unterscheidet gewöhnlich die oberste Baubehörde (s. Bau dir ektion), die Zwischenstellen (s. Bau amt) und die diesen untergeordneten Abteilungen. Verschieden davon ist die mit Einstellungs- und Strafbefugnissen ausgestattete Baupolizeibehörde (s. Baupolizei), bei welcher die Techniker in der Regel nur eine beratende Thätigkeit ausüben; ebenso die sogen. Baukommission als beratende Verwaltungsbehörde für den Bauherrn (Auftraggeber).

Baubeschreibung heisst die im voraus auf gestellte, möglichst eingehende Darstellung der gewünschten Bauausführung und ihrer Einzelheiten. Sie erfolgt teils in den als Grundlage des Bauvertrages anzusehenden allgemeinen und besonderen Bedingungen für die Vergebung der Arbeiten und Lieferungen, teils auch in den ausführlichen Kostenvoranschlägen bei jedem einzelnen Gegenstände und dient als Richtschnur für den Bauunternehmer oder bei Ausführungen in Regie für den Bauführer. Da man mit den Bauplänen nur den Umfang der vorzunehmenden Arbeiten in den Ausmassen feststellt, so gibt die Baubeschreibung die nötigen Ergänzungen über die Art und Reihenfolge der Arbeiten, die Vollendungsfristen und die Verpflichtungen für etwaige Nebenleistungen, z. B. Einfriedigung, Bewachung, Beleuchtung der Baustellen, Schutz der Baumaterialien und fertigen Arbeiten vor deren endgiltiger Abnahme, unentgeltliche Stellung der Gerüste und Gerätschaften etc. etc. Sie muss so gehalten werden, dass — besonders bei Ausführung in Unternehmung — keinerlei Zweifel über die Tragweite der Verpflichtungen des Unternehmers

G oering.

aufkommen können und den Auftraggeber vor dessen Einrede schützen, dass er sich bei Abschluss des Vertrages im Irrtum über die Verhältnisse befunden habe. Eine klare, eingehende Baubeschreibung ist ungemein wichtig zur Vermeidung von Nachforderungen und Prozessen sowie zur Erzielung wohlüberlegter Angebote bei der Vergebung. — In anderem Sinne bedeutet Baubeschreibung auch die Darstellung des Ganges einer grösseren Bauausführung und wird in diesem Falle erst nach deren Vollendung angefertigt.

Röttinger.

Baubewilligung zur Führung eines Neubaues ist in allen Kulturstaaten einzuholen. Die zur Erteilung befugte Behörde wahrt durch ihre Intervention bei dem Zustandekommen von Neu-, Um- und Zubauten die Interessen und Hechte des Staates, des Landes oder der Gemeinde, sowie die Interessen der Angrenzer und jener Personen, welche späterhin und während der Ausführung in dem Bauwerke verkehren sollen. Die Erteilung der Baubewilligung ist abhängig von der strikten Einhaltung der bestehenden Baugesetze und diesbezüglichen Verordnungen. Identisch mit dem Begriffe Baubewilligung ist der an manchen Orten übliche Ausdruck Baukonsens.

Baublock, s. Städtebau.

Baubucll (Baujournal), s. Bau auf sicht und Bauleitung.

Baubureau, s. Bauhütte.

Bauclieisen, s. Amboss.

Bauchgording, s. Takelage.

Bauchrisslatte, s. Böttcherei.

Bauchsäge heisst die von ihrer bogenförmigen Gestalt so genannte Handsäge, welche an jedem Ende von einem Arbeiter an einem Handgriffe erfasst wird und insbesondere zum Querschneiden, z. B. zum Durchschneiden von Stämmen dient. Die Säge schneidet nach beiden Seiten, weshalb die Zähne entweder in Form gleichschenkeliger Dreiecke oder M- förmig gestaltet sind. Die Figur zeigt eine ameri- I kanische Säge dieser Art von H. Disston & Sons in Philadelphia. §|

Die Bauchform erleichtert die Handhabung wegen der wiegenden

ggiüyf

Bewegung des Arbeiters. Nach Hoyer haben solche Sägen 1,33—1,68 m Länge, in der Mitte 120—170 mm und an den Enden 90—'130 mm Breite, während die Dicke 1,5—2 mm beträgt.

Litteratur: Hoyer, Lehrbuch der vergleichenden mechanischen Technologie, Wiesbaden 1878, S. 265.    Gust. Herrmann.

Bauchung (Ausbauchung, Bauch) nennt man im Bauwesen das Vorstehen über eine geradlinige oder ebene Begrenzung, die teils aus ästhetischen Bücksichten erwünscht ist (z. B. die Anschwellung der Säulen [Entasis], der Kuppeln etc.), teils einen Fehler in der Ausführung bedeutet, wie bei Stützmauern, Brückenwiderlagern, Einfassungsmauern etc. Vielfach sind Veranlassung zu unerwünschter Bauchung nicht die unrichtig (zu gering) bemessenen Mauerstärken, sondern zu früh aufgesetzte Belastungen oder vorzeitige Erdhinter-füllungen (ehe die Mauer völlig ausgetrocknet ist, bezw. der Mörtel genügend abgebunden hat).

Bauchventile, Bezeichnung für die als Durchgangsventile konstruirten Absperrventile wegen der Bauchform des Ventilgehäuses. Sie sind in geradlinigen Bohrleitungen eingebaut, im Gegensatz zu den Eckventilen, welche am Schnittpunkte winkeliger Bohrleitungen sitzen. S. auch Absperrventile. Gutermuth.

Bauchwalzen nennt man die vier Bäder (Walzen) der Treibetonnen für flache Schächte, welche auf den mit Schienen besetzten Strossbäumen laufen.

Bauchzange (Tiegelzange), Werkzeug zum Halten bezw. Aufnehmen der Schmelztiegel, eine Zange mit kalbkreisförmig gebogenen Armen, die im geschlossenen Zustande einen Bing um den Tiegel bilden.

Baudenkmale — Bauernhäuser

49

Baudenkmale, monumentale Werke der Architektur, die geeignet sind, auf die Nachwelt überzugehen und Zeugnis der vergangenen Kultur und Kunst abzulegen.

Baudeputation, s. Baukommission.

Baudirektioil ist im allgemeinen jene Instanz, welche die endgiltigen technischen Entscheidungen bei Ausführung eines Baues zu treffen hat. Diese Behörde empfängt den Bauauftrag von dem Bauherrn (Staat, Gemeinde, Private etc.) und ist je nach dem Auftraggeber staatlich, städtisch, korporativ, privat u. s. w. Die staatlichen Behörden bilden in der Hegel besondere Ministerialabteilungen; in grossen Staaten sind sogar teilweise Bautenministerien eingerichtet. Organisation und Geschäftsbehandlung sind sehr verschieden und in den Staatshandbüchern der einzelnen Staaten nachzusehen.

Baueiilleitung, die Vorbereitung zur wirklichen Bauausführung, insbesondere die Grundeinlösung, die Heranziehung der Unternehmer, die zu Anfang erforderlichen Absteckungen, die Herstellung von Zufuhrwegen und Lagerplätzen für grössere Baustellen, die Probegruben und Probeversuche, Materialprüfungsanstalten, die Einrichtung von Lazareten für erkrankte Arbeiter, beim Kegiebau auch die Errichtung von Arbeiterbaracken, wo solche nötig sind u. s. w. Goering.

BaueinSchätzung, s. v. w. Feststellung des Wertes eines Gebäudes zum Zwecke der Beleihung, Versicherung etc. etc.

Baueinstellung, Unterbrechung der Bauarbeiten vor deren Vollendung, kann erforderlich werden, wenn die Geldmittel zur Fortsetzung fehlen, das Bauvorhaben vom Bauherrn aufgegeben wird oder andere zwingende Gründe (politischer oder militärischer Art) die Weiterausführung verbieten. Bauerngehöfte, s. Gehöftanlagen.

Bauernhäuser. In dem deutschen Bauernhause lassen sich noch heute

Goering.

manche Spuren aus den ältesten Zeiten deutscher Ansiedlungen erkennen. Das in Westfalen noch erhaltene altsächsische Bauernhaus beherbergt die Wohnung und den Viehstall unter einem Dach. Den Mittelraum bildet die Diele (Deele) oder das Fleet, die eigentliche Arbeitsstätte für Futterbereitung, Zerkleinern des Holzes und sonstige Wirtschaftsarbeiten. Rechts und links davon liegen, q— ursprünglich nur durch Säulenreihen davon getrennt, die Vieh- -U Stallungen, darüber der Hillen oder Heuboden. Im Hintergründe der Diele steht der steinerne Herd mit mächtigem Rauchfang.

An der Rückseite des Hauses liegen einige Wohn- und Schlafzimmer, eine Zuthat späterer Jahrhunderte. Fig. 1 gibt den Grundriss des altsächsischen Bauernhauses wieder [lj. — Unter dem Einfluss weiter gehender Ansprüche, namentlich der feuerpolizeilichen Vorschriften, die den Zusammenbau von Wohn- und Stallgebäude nur gestatten,

0 e el e.

Fig. 1.

wenn

zwischen beiden eine Brandmauer ohne Tliüröff-

nungen besteht, hat sich dieser Grundriss wesentlich verändert. Vielfach hat sich zwar die Vorliebe für den geräumigen Hausflur, der den Namen Diele behalten hat und gern zugleich als Küche und Esszimmer benützt wird, erhalten; der Zusammenbau mit den Ställen ist aber nur noch bei kleinbäuerlichen Gehöften üblich und hier wegen der besseren Erhaltung der Wärme, sowie aus Sparsamkeitsrücksichten wohl zu empfehlen. — Zahl und Grösse der Wohn- und Schlafräume sind selbstverständlich sehr verschieden. Als Regel gilt, dass vom Familienwohnzimmer aus der Hof, namentlich dessen Eingang übersehen werden kann und dass die wichtigsten Wohn- und Schlafräume im Erdgeschoss vereinigt werden. Die Küche muss geräumig genug angelegt werden, um auch Viehfutter darin kochen zu können. Ist das Haus grösser, so kommt zur Küche die Waschküche hinzu. Das Kochen des Viehfutters, Putzen des Gemüses, Aufwaschen des Geschirres u. s. w. wird dorthin verlegt. Eine Räucherkammer im Dachboden darf nirgends fehlen. An Vorräteräumen wird

Rumitur

Stube

Küche

Stall

für 6 Stück

Flur

Fig. 2.

Grossvielt

meist ein Milchkeller, ein Gemüsekeller und einige Bodenkammern für trockene Vorräte verlangt. — Als Beispiel eines Bauernhauses kleinster Ausdehnung teilen wir den von der Kommission zur Beförderung deutscher Ansiedlungen in der Provinz Posen und Westpreussen für einen Grundbesitz von 10—15 ha empfohlenen Grundriss (Fig. 2) mit [1]. Die Wohnung des Bauern besteht aus Wohnstube, Kammer und Küche im Erdgeschoss und einer Giebelstube im Dach. Der angebaute Stall hat Baum für sechs Haupt Grossvieh. Ein zweiter, von derselben Kommission empfohlener Grundriss für einen Besitz von 36 ha wird in Fig. 3 mitgeteilt [1]. Hier sind die Ställe bereits vom Wohnhause getrennt. Der Grundriss enthält im Erdgeschoss ein Zimmer und eine Speisekammer mehr als der vorige.

=f| -I Kiirhr = 1

Krimmer

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Speise

Kn ehe

Schlafstube

Flur

Fig. 3.

Fig. 4.

Als Beispiel eines grösseren Bauernhauses möge hier noch der Grundriss Fig. 4 Platz finden [1], der, Avenn auch für grösseren Grundbesitz bestimmt, doch die volkstümliche Bauweise deutscher Bauernhäuser, namentlich den grösseren Mittelflur (die Diele) und die in einigen Gegenden vorkommende überbaute Vorlaube festhält. Die durch einen Kamin mässig heizbare Diele wird als Wohnraum, namentlich Esszimmer, mitbenützt. Ein kleiner Hinterflur unter dem Treppenpodest vermittelt den Verkehr von den Wohnzimmern und der Küche nach dem Wirtschaftshof. Die Waschküche liegt hier entAveder im Untergeschoss oder in Verbindung mit einem der Hofgebäude.

von Tiedemann.

Litteratur: [1] Ludw. v. Tiedemann, Das landwirtschaftliche Bauwesen, Handbuch für Bautechniker und Landwirte, 2. Aufl., Halle a. S. 1891. — [2] Jaspers, Der Bauernhof, Anleitung zur praktischen Anlage etc., Berlin 1890. — [3] C. Schäfer, Das deutsche Haus, Vortrag, Zeitschr. f. Bauwesen, 1883, S. 209. — [4] Meitzen, Das deutsche Haus in seinen volkstümlichen Formen, Berlin 1882.

Bauernmajolika, ein Irdengeschirr aus der Gegend von Thun in der Sclrweiz (Heimbach bei Thun) und vom Schwarzwald, das sich stofflich nicht von dem geAvöhnlichen Irdengeschirr unterscheidet, durch geschmackvolle Formgestaltung und Dekoration aber einen höheren künstlerischen Wert hat. Es sind ZAvei Hauptvarietäten zu unterscheiden, die älteren schwarzgrundigen und die weissgrundigen. Erstere sind auf dem schwarzen Mangangrund mit altüberkommenen Mustern verziert, während die neueren, weissgrundigen mehr unter künstlerischer Leitung dekorirt sind. Zur Herstellung dieser Art ist das rote Thongefäss zuerst wieder schwarz begossen und auf diesem dunklen Grund wird die Aveisse Engobe über das ganze Stück angebracht. Das Malen geschieht auf das Bohgut. Vor dem Glasiren werden die Gefässe geschrieht, d. h. verglüht, um die Farben zu fixiren. Vergl. Thonwaren und Majolika.

Litteratur: Alex. Schmidt, Die Keramik auf der Pariser Ausst. 1878, Berlin 1880. llohmann.

Baufälligkeit ist der Zustand eines Bauwesens, bei welchem der Einsturz einzelner Teile oder des Ganzen droht. Auf Antrag von Angrenzern oder am BauAvesen interessirter anderer Beteiligten kann in den meisten Kulturstaaten der Eigentümer eines baufälligen Anwesens, dessen Einsturz Gefahren und Nachteile für Leben und Besitz anderer befürchten lässt, zur ordnungsgemässen Instandsetzung verhalten werden, sobald sich die Baujmlizeibehörde von der Baufälligkeit überzeugt hat. In vielen Fällen ist es jedoch sehr schwer, die Baufälligkeit in überzeugender Weise zu konstatiren.

Bauformen nennt man speziell jene Dekorationen, Avelche zum architektonischen Schmuck der Hochbaukonstruktionen in Holz, Stein, Eisen etc. beigezogen werden. Aus der antiken Kunst sind nach dieser Bichtung übernommen die architektonischen Formen und die Säulenordnungen der Griechen und Börner [1], aus der italienischen Benaissance die Säulenordnungen, Fassadengliederungen, Thür- und Fensterbildungen, Fassadenbildungen und Ausbildungen der inneren Gebäudeteile [2], aus der mittelalterlichen Baukunst die Formen der deutschen, französischen und englischen, der romanischen und gotischen Baustile [3]; die architektonische Formenlehre für Ingenieure enthält [4]. Vergl. die Einzelartikel über die verschiedenen Baustile.

Litteratur: [1] Handbuch der Architektur, Teil II, Darmstadt 1889. — [2] Italienische Renaissance, Originalaufnahmen von architekt. Details etc., Leipzig 1875|82. — [3] Redten-bacher, R., Leitfaden zum Studium der mittelalterlichen Baukunst, Leipzig 1881. — [4] Baumeister, R., Architekton. Formenlehre für Ingenieure, Stuttgart 1866.

Baufortschritt, s. unter Bauleitung.

Bauführung ist als Leistung der untergeordneten Organe der Bauleitung gleichbedeutend mit Bauaufsicht (s. d.). Die Bauführung des Unternehmers ist davon wesentlich verschieden, weil für diesen das Hauptinteresse darin liegt, alle Bauarbeiten mit dem zulässigen Minimum an Aufwand zu vollziehen. Die Organisation des Aufsichtsdienstes bei grossen Unternehmungen (Bauleitung des Unternehmers) richtet sich daher im speziellen Falle nach den gegenüber-stehenden Dispositionen der zur Kontrolle bestimmten staatlichen, behördlichen oder privaten Bauleitung. Das Personal muss nicht bloss dem Unternehmer, sondern auch der Bauleitung, deren Interessen meist anderer Art sind, gehorchen, alle Gegensätze thunlichst vermitteln und die angestellten Arbeitskräfte so gut als möglich ausnützen. Zu welchen Anordnungen diese Rücksichten führen, lässt sich allgemein nicht angeben.

Ballgeräte (Baugeschirr) heisst man das für bestimmte Bauzwecke von dein Unternehmer bezw. der Bauverwaltung häufig gebrauchte, gewöhnlich in den Bauhöfen vorrätige Inventar. Mit Ausnahme der sehr kostspieligen, nur in wenigen besonderen Fällen nötigen Einrichtungen, z. B. für Luftdruckgründung, für Massenaushub, Lokomotivtransport, Tiefbohrungen etc., welche meist nur von Grossunternehmern gehalten werden können, sollten alle jene Geräte vorhanden sein, die bei einfacheren Hochbauten, Strassenbauten, Wasserbauten etc. fast täglich Verwendung finden. Hierher gehören z. B. die folgenden: Aexte, Baupumpen, Beile, Blechscheren, Dreifüsse, Eimer, Erdbohrer, Feldschmieden, Flaschenzüge, Hacken, Handbagger, Haspel, Hebeisen, Hebel, Hebeladen, Heber, Kalkfässer, Kalktragen, Kippwagen, Leitern, Mörtelpfannen, Niethämmer, Pickel, Rammen, Rollbahnen, Rollwagen, Sandgitter, Schaufeln, Schlegel, Schraubstöcke, Schubkarren, Seile, Stocklaternen, Wagen, Waagen, Winden, Zangen etc. Meistens versteht man unter Baugeräten auch die beim Bau nötigen Messgerätschaften: Hohlmasse für Zement, Sand etc., Masslatten, Setzlatten, Senkel u. s. w.

Baugerüst. Bei der Aufführung sowohl, als auch bei Reparaturen von Bauwerken sind zur Schaffung eines sicheren Standortes für die Arbeiter und zur Beförderung des Baumaterials an die Verwendungsstellen Gerüstkonstruktionen erforderlich, die, je nach der besonderen Verwendung verschieden ausfallend, im allgemeinen Holzverstrebungen sind, welche, entweder als festes Ganzes für sich bestehend oder mit dem Bauwerk verbunden, mit demselben in die Höhe wachsend, oder an dasselbe angehängt, oder verschiebbar und auf Rädern oder Rollen beweglich, ausgeführt werden. Darnach unterscheidet man: feste Gerüste, bewegliche Gerüste, fliegende und hängende Gerüste (s. unter diesen Bezeichnungen). Je nach der Verwendungsart und der daraus entstehenden Beanspruchung ist die Zusammensetzung und die Stärke der einzelnen Teile eine verschiedene, worauf bei den einzelnen Gerüstarten zurückgekommen wird [1]—[4]. — In neuerer Zeit haben sich auch die eisernen Gerüste Eingang verschafft, die nach dem D. R. P. 3806 von Max Hahn aus schmiedeeisernen Siedröliren von 75—100 mm Durchmesser und 4—6 m Länge zusammengesetzt werden. Die Streichstangen (s. d.) werden mittelst sog. Hänger, welche mit Bremsfallen ausgerüstet sind, an die Pfosten befestigt, während die Netzriegel (s. d.), aus kürzeren, bis zu 2,35 m langen Röhren bestehend, ihre Befestigung an den Streichstangen durch Doppelringe erhalten. Zum Verlängern der Pfosten dienen Aufsatzmuffen, welche einfach auf die Röhren gesteckt und mittelst einer Klemmschraube festgezogen werden [5]—-[8]. Auch teleskopartig in einander verschieb- und verstellbare eiserne Pfosten oder Gerüstbäume werden nach einem amerikanischen Patent verwendet [9].

Litteralur: [1] Handb. d. Ing.-Wissensch., Leipzig 1885, Bd. IV, Abt. II, Kap. VI, S. 9. — [2] Breymann, Allgern. Baukoustr.-Lehre, Stuttgart 1868, Teil II. — [8] Wanderley, Die Konstruktionen in Stein, Leipzig 1878, S. 176. — [4] Menzel & Schwatlo, Der Steinbau, Leipzig 1879, S. 456. — [5] Wochenschrift d. Ver. d. Ing., 1878, S. 240. — [6] Der Rohrleger (Gesundheitsingenieur), 1879, S. 12. — [7] Baugewerksztg., 1878, S. 350. — [8] Deutsche Bauztg., 1878, S. 279. — [9] Deutsche Bauztg., 1893, S. 328.

L. von Willntann.

Baugeschichte, s. v. w. die Entwicklungsgeschichte der Architektur; s. Baukunst.

Baugewerbe nennt man jedes Handwerk oder jede Unternehmung, welche sich mit der Herstellung von vollständigen Heubauten aus dem Gebiete der Architektur oder des Bauingenieurwesens, einzelnen Teilen derselben, mit Reparaturen etc. befasst.

Baugewerksclmie, eine technische Lehranstalt, stellt sich in der Regel die Aufgabe der theoretischen Heranbildung von Technikern mittleren Ranges, insbesondere von Baugewerkmeistern, niederen Hochbautechnikern, Wasserbautechnikern, Kulturtechnikern, Maschinentechnikern und Bauhandwerkern aller Rächer für grösseren Betrieb. An manchen dieser Lehranstalten werden auch Geometer ausgebildet. Mit Rücksicht auf die sehr verschiedene Vorschulbildung der eintretenden Zöglinge sind die Baugewerkschulen vielfach mit Vorklassen versehen, in welchen durch mathematischen und zeichnerischen Unterricht etwa die Stufe erreicht wird, auf der die Abiturienten niederer Realschulen stehen. Der Eintritt in die Fachklassen setzt neben Absolvirung der Vorklassen (eventuell dem Nachweise der entsprechenden Kenntnisse durch eine Vorprüfung) eine vorherige praktische Ausbildung auf Werkplätzen oder in Werkstätten voraus. Die Schulklassen haben in der Regel keine ganzjährige, sondern meist eine vier- bis fünfmonatliche Dauer; an einigen Anstalten sind jedoch auch Sommerkurse eingeführt. Die inneren Einrichtungen der Baugewerkschulen erfordern, wie jene an technischen Hochschulen, Hörsäle und Zeichensäle; dagegen werden Chemie und Physik nur in geringerem Umfange gepflegt und kommen deshalb grössere Laboratorien meistens nicht zur Ausführung. Eine Uebereinstimmung im Lehrplane und der Durchführung desselben besteht bei den deutschen Baugewerkschulen nicht. Die Schulen sind aber meistens gut besucht und haben, wie z. B. jene in Stuttgart, hervorragende Erfolge.

Baugrube. Im Trockenen werden die Baugruben von den sie begrenzenden Erdwänden umschlossen; Baugruben im und am Wasser müssen durch besondere Umschliessungen gebildet werden. Haben Baugruben eine langgestreckte und schmale Grundform (wie z. B. für die einzelnen Mauern eines Gebäudes), so heissen sie Fundamentgräben; dienen sie dazu, um Wasserleitungs-, Ent-wässerungs-, Gas- oder andere Rohre verlegen zu können, so werden sie auch Rohrgräben genannt, — Fester Felsen, fest gelagertes Gerolle etc. können in lotrechter Begrenzung abgesprengt, bezw. abgegraben werden. Auch etwas loserer Boden bleibt auf geringe Tiefen lotrecht anstehen. Bei grösserer Tiefe und bei noch lockererem Boden werden die Gruben- bezw. Grabenwandungen geböscht ausgeführt; um an Ausschachtungsmasse zu sparen, hält man die Böschungen möglichst steil; bei grösserer Tiefe unterbricht man sie durch Bankette oder Bennen, damit kein Nachstürzen erfolgt (s. Ausschachtung der Baugrube). Sollen in lockerem Boden Baugruben mit lotrechten Wandungen ausgeschachtet werden, so müssen letztere durch eine Zimmerung oder Bolzung (s. d.) vor dem Zusammenstürzen bewahrt werden. Im und am Wasser bildet man eine Baugrube nur dann, wenn man das Wasser ausschöpfen oder in anderer Weise entfernen kann (s. Trockenlegen der Baugrube). Das Umschliessen solcher Baugruben kann in verschiedener Weise geschehen: 1. Durch hölzerne oder eiserne Spundwände (s. d.); meist für Betonfundamente und solche aus Sandbettung verwendet; die Wände verbleiben zum Schutz des Fundamentes.

2. Durch Pfahlwände (s. d.); in denselben Fällen, jedoch bei grösserer Wasser-tiele gebiäuchlich. 3. Durch langdämme (s. d.).    4. Durch Scliwimmkasten

(s. d.) ohne oder mit Boden, auch Senkkasten genannt; die Scliwimmkasten verbleiben ganz oder in ihrem unteren Teile zum Schutz des in der Regel aus Beton hergestellten Fundamentes. 5. Durch das Verfahren der Gefriergründung

(s. d.); bei Boden, der sehr stark vom Wasser durchzogen ist, besonders bei solchem, der eine breiartige Konsistenz besitzt, wird derselbe durch Einführung von Kältemischungen zum Erstarren gebracht.

Schmitt-Darmstadt.

Baugrund, die natürliche Bodenschicht, auf welche das Fundament eines Bauwerkes gesetzt wird; er heisst auch Untergrund. Für die Wahl des Gründungsverfahrens und für verschiedene, bei der Fundirung zu treffende Massnahmen ist die Beschaffenheit, Güte oder Qualität des Baugrundes von grosser Wichtigkeit. Auf diese Beschaffenheit ist seine Festigkeit oder Tragfähigkeit, d. i. seine Widerstandsfähigkeit gegen den vom Bauwerk ausgeübten Normaldruck, von grösstem Einfluss. Bezüglich dieser Eigenschaft unterscheidet man pressbaren und unpressbaren Baugrund; zu letzterem gehören alle Bodenarten, welche dieselbe oder eine grössere Druckfestigkeit haben, wie das Eundamentmauerwerk; alle übrigen Bodenarten werden pressbar genannt. Unpressbarer Baugrund wird auch als sehr guter bezeichnet. Die pressbaren Boden werden unterschieden als: 1. guter Baugrund, der sich in nur geringem Masse zusammenpressen lässt (grober und festgelagerter Kies, Gerolle, fester Mergel, zerklüfteter Felsen, fester Lehm und Thon etc.); 2. ziemlich guter Baugrund, der zwar pressbarer als der gute Baugrund ist, dessen Nachgiebigkeit jedoch für den Bestand des Bauwerkes meist unschädlich ist (fester Lehm, wasserfreier, festgelagerter Sand etc.);

3. schlechter Baugrund, welcher zwar nicht knetbar ist, aber jedem etwas stärkeren Drucke nachgibt, dabei zum Teile seitlich ausweicht (feiner Sand, nasser Lehm und Thon, Damm- und andere vegetabilische Erde, aufgefüllter Boden etc.); 4. sehr schlechter Baugrund oder ganz weicher, meist knetbarer Boden, der seitlich ausweicht, sobald er belastet wird (Torf, Moorboden, Humus, Flugsand, Triebsand etc.).

vor-

Schmitt-Darmstadt.

Auf die Beschaffenheit des Baugrundes sind ausser seiner Festigkeit auch noch von Einfluss: die Mächtigkeit der betreffenden Bodenschichten; die Neigung derselben, je nachdem dadurch ein Abgleiten begünstigt wird oder nicht; das Fehlen bezw. Vorhandensein von Wasser (Grundwasser, offenes, stehendes, fliessendes oder wellenschlagendes Wasser), welches das Bodenmaterial erweichen, dasselbe auswaschen kann etc.; die Möglichkeit, dass später nachteilige Veränderungen in den Bodenschichten eintreten können (Butschungen, unterirdische Baue, wie Bergwerke, Stollen etc.). —- Nur in sehr seltenen Fällen bildet die oberste Erdschicht einen brauchbaren Baugrund; bloss vollständig frost- und wetterbeständiger Felsen gehört dazu. Auf dem flachen Lande ist es häufig die sog. Mutter- oder Ackererde, welche die oberste Erdschicht bildet und die unter allen Umständen als Baugrund ungeeignet ist. Bei den meisten Bauausführungen muss man demnach die lockeren, nicht genügend festen Bodenschichten abgraben, bis man, wenn möglich, auf eine ausreichend tragfähige Schicht gelangt; man stellt also die Baugrube (s. d.) her. Ist dieses Verfahren nicht zulässig, so muss durch entsprechende Konstruktion und Ausführung des Fundamentes selbst dem Bauwerk die erforderliche Standfestigkeit verliehen werden. Bisweilen kann schlechter Baugrund innerhalb gewisser Grenzen verbessert werden (s. Verbesserung schlechten Baugrundes). Auf ziemlich guten Baugrund können Bauwerke ohne weiteres gesetzt werden, wenn sie nur geringen Druck ausüben und einiges Setzen des Bauwerkes für dessen Bestand unschädlich ist. Der gute Baugrund ist im stände, die meisten vorkommenden Bauwerke mit Sicherheit zu tragen; bei sehr gutem Baugrund ist die Grenze der Tragfähigkeit noch niemals erreicht worden. Da hiernach die Kenntnis der Baugrundverhältnisse von grosser Wichtigkeit ist, sollten stets, wenn dieselben nicht vornherein genügend bekannt sind, sorgfältige und sachgemässe Baugrunduntersuchungen (s. d.) genommen werden. Bei Gebäuden, welche zum Aufenthalt von Menschen und Tieren dienen, kommen zu den technischen Bedingungen, die der Baugrund zu erfüllen hat, auch noch die hygienischen Anforderungen hinzu. Diese beziehen sich im wesentlichen darauf, dass die Innenräume solcher Gebäude durch den Baugrund nicht feucht gemacht werden sollen und dass er an diese Bäume keine gesundheitsschädlichen, von der Verwesung organischer Stoffe hauptsächlich her-riihrenden Gase abgeben darf.

ßailgrundentwässerung. Manche Bodenarten, die an und für sich genügend tragfähig wären, sind es nicht oder doch in geringerem Masse, weil Wasser vorhanden ist, welches sie erweicht oder Rutschungen veranlasst. Handelt es sich dabei um vielfach verteilte Wasseradern, die den Baugrund durchziehen, so entwässere man denselben durch eine sog. Drainage; dies geschieht entweder mit Hilfe von Sickergräben (s. d.) oder mittelst der zur Wiesendrainage verwendeten Drainrohre oder durch beide Mittel zugleich. Sind Quellen vorhanden, so fasse man sie oberhalb des Fundamentes derart ab, dass ihr Abfluss keine Störung erleidet (s. auchVerbesserung schlechten Baugrundes). Schmitt-Darmstadt.

belastungen (s. d.).

Baugrunduntersuchungen können in verschiedener Weise vorgenommen werden: 1. Durch Aufgraben des Bodens, was das beste und sicherste Verfahren ist, da man die Lage und Beschaffenheit der Bodenschichten, sowie deren Neigung und Mächtigkeit vor Augen hat; dieses Verfahren ist meist sehr teuer, weil man bei grösseren Tiefen die Grube auszimmern und vorhandenes Wasser ausschöpfen muss. 2. Durch Anlage von Probe- oder Versuchsschächten, ein Vorgang, der mit dem vorhergehenden nahe verwandt ist; bei grösseren Tiefen nimmt die Grube die Form eines Schachtes an, der dann in bergmännischer Weise abzuteufen und auszubauen ist. 3. Durch Anlage von Probe- oder Versuchsstollen, ein Verfahren, welches dann in Anwendung kommen kann, wenn die Baustelle an einem Abhang gelegen ist; auch hier ist bergmännisch vorzugehen. 4. Durch Verwendung des Sondireisens oder das sog. Sondiren; aus dem geringeren oder grösseren Widerstand beim Eindringen in den Boden, ferner aus dem Gefühl beim Hineinstossen des Eisens, endlich aus den Bodenteilchen, die nach dem Herausziehen des Eisens daran haften, kann man auf die Beschaffenheit der durchstossenen Bodenschichten schliessen. 5. Durch Einschlagen von Probepfählen, wodurch man nur über die Widerstandsfähigkeit, nicht aber über die Schichtung des Baugrundes Kenntnis erhält; das Verfahren empfiehlt sich, wenn voraussichtlich eine Pfahlgründung notwendig werden wird. 6. Durch Erd- oder Tiefbohrungen (s. Tiefbohren), bei grossen Tiefen anzuwenden; die Bohrarbeiten werden meist mit steifem Gestänge ausgeführt. 7. Durch Probe-

Schmitt-Darmstadt.

bildet.

Bauherr wird derjenige genannt, der die Kosten einer Bauausführung trägt und dessen Willensäusserung die allgemeinste Direktive für das Bauwesen Selbstverständlich steht demselben auch der Haupteinfluss auf die spezielle Gestaltung des von ihm gewünschten und bezahlten Bauobjektes zu, den er entweder persönlich oder durch Uebertragung seiner Rechte auf die ihn beratenden Zwischenbehörden (Baukommission, Baudirektion, Bauleitung etc.) zur Geltung bringt.

Bauhof nennt man den Raum, in welchem die häufiger gebrauchten Baumaterialien und Baugerätschaften auf bewahrt bezw. in Vorrat gelagert werden. Die grösseren Städte haben in der Regel mehrere Bauhöfe, die stets so gelegen sein müssen, dass sie von allen Stellen des betreffenden Bezirkes ohne zu grossen Zeitaufwand erreicht werden können. Auf bewahrt werden an diesen Orten auch die städtischen Fuhrwerke (Strassenreinigungsmaschinen, Wagen für Kehrichtabfuhr und Abortentleerung etc.), die notwendigsten Bauhölzer aller Art, die Vorräte an Pflastersteinen und Kleingeschläg, Sand u. s. w. Die Bauhöfe sind ebenso der Strassen- und Wasserbauverwaltung, der Eisenbahnbauverwaltung, beim Schiffbau, Seebau etc. unentbehrlich; im letzteren Falle heissen sie Seearsenale. Werkmeister nennen sie auch manchmal Plätze, z. B. Zimmerplatz, Werkplatz u. s. w. Sie sind mit ausreichenden, luftigen und hellen Schuppen auszustatten, gut zu entwässern und einzufriedigen.

zur

um-

Bauholz. Holz spielt als Baustoff auch im Zeitalter der Eisenkonstruktionen noch immer eine hervorragende Rolle und ist sowohl als Material für Konstruktion . wie für Ausbau in den meisten Fällen unentbehrlich. Seine Vorzüge beruhen in der hohen Elastizität und grossen Festigkeit, insbesondere parallel & Axe, bei ausserordentlich leichter Bearbeitungsfähigkeit zu tragenden, schliessenden und verbindenden Bauteilen. Die leichte Formbarkeit eignet auch das Holz in hohem Grade als Stoff für künstlerisch schöne Gestaltung beim

inneren Ausbau. Dagegen bedingt der anatomische Bau der Hölzer in Bezug auf hygroskopische Empfindlichkeit und auf den Widerstand gegen zerstörende Einwirkung pflanzlicher und tierischer Feinde, insbesondere aber die Brennbarkeit desselben, technische Eigenschaften, welche der Verwendbarkeit gewisse Schranken setzen und Vorsichtsmassregeln und Schutzmittel erfordern, um die günstigen Eigenschaften möglichst voll ausnützen und die grösste Dauerhaftigkeit erzielen zu können. Unter dem Einflüsse wechselnder Feuchtigkeit und Trockenheit quillt und schwindet das Holz; es „arbeitet“, so lange der anatomische Bau nicht angegriffen ist durch Fäulnis oder durch Pilzbildung und tierische Schmarotzer der Zerstörung anheimfällt. Quellen und Schwinden rufen "V olumveränderungen hervor, auf die bei der Verwendung Rücksicht zu nehmen ist, und diese Volumveränderungen bewirken auch selbstredend Veränderungen im Eigengewichte. Je stärker die Quellung, der Feuchtigkeitsgehalt, desto grösser das Eigengewicht. Bei der Fällung hat das Holz ca. 45% Wassergehalt; dabei ist das Eigengewicht, in der Praxis Grüngewicht genannt, am grössten. Vor der Fällung durch Alter oder Kranhheit abgestorbene (abständige) Bäume sind als Bauholz untauglich. Bei längerem Aufbewahren unter Bedeckung in trockenen luftigen Räumen sinkt der Wassergehalt auf 15—20% und das Lufttrockengewicht ist dabei dementsprechend geringer, die Schwindung aber grösser. Der nach und nach austrocknende Saftgehalt bewirkt, verbunden mit der Faserstruktur, die Erscheinungen des Schwindens, Verziehens und Werfens. In der Faserrichtung ist dabei die Volumänderung nur unbedeutend, dagegen in allen auf diese senkrechten Richtungen ganz wesentlich, und es muss deshalb stets dafür gesorgt werden, dass das Holz dem Bestreben zu schwinden und zu quellen ungehindert folgen kann, weil es im eingespannten Zustande sonst unregelmässige Formveränderungen, oft von Trennungen und Rissen begleitet, zeigt. Hierauf beziehen sich die üblichen Vorkehrungen in Betreff der Vorbereitung zum Fällen durch Entästen und teilweises Abrinden von denAesten bis zur Wurzel schon im Frühjahr, während das Fällen in der saftarmen Zeit — Spätherbst und Winter des gefällten und auf die nötigen Längen zerteilten Stammes muss zweckmässig geschehen, nicht zu rasch und nicht ungleichmässig; in neuerer Zeit wird künstliche Holztrocknung angewendet, um den sonst jahrelangen Prozess zu beschleunigen, in Trockenkammern mit regulirbarer Ventilation. Das Auslaugen, besonders in fliessendem Wasser, bewirkt ebenfalls durch Entfernung des Saftes Verminderung des Schwindens, am besten jedoch wirkt das Dämpfen, die Behandlung der Hölzer mit Wasserdampf von nicht ganz 100°, wobei die Saftstoffe weit energischer zur Lösung kommen und bei erhöhter Elastizität das Verziehen vermindert wird. Ferner ist bei Verarbeitung zu Bauteilen stets die Lage zur Faserrichtung und zum Kern, ob radial oder tangential, zu berücksichtigen und beim Zuschneiden und Aneinanderfügen zu beobachten. In speziellen Fällen schützen gegen Quellen Harze und Oele, darauf beruht das Tränken mit Leinöl, die Firnisse, Oelanstriche etc.

stattfindet. Das Lufttrocknen

Die Elastizität der Hölzer hängt ebenfalls mit ihrem anatomischen Bau zusammen und ist verschieden bei einem und demselben Stück, je nachdem dasselbe nach seiner Faserrichtung oder senkrecht auf diese im Sinne des Radius oder der Sehne in den Jahresringen beansprucht wird. Massgebend hiefür sind sowohl der Elastizitätsmodul als die Elastizitätsgrenze. Auf den Elastizitätsmodul hat der Wassergehalt nur geringen Einfluss und ist für Zug und Druck der Koefficient fast gleichgross, in der Faserrichtung im Mittel rund 114 t pro Quadratceutimeter. Dagegen auf die Elastizitätsgrenze hat der Wassergehalt grossen Einfluss; bei stark getrocknetem Holz liegt die Elastizitätsgrenze nahe der Bruch grenze und beträgt für Zug im Mittel etwa 0,27 t pro Quadrat-centimeter, für Druck durchschnittlich das 0,44fache davon. Auch die übrigen mechanisch-technischen Eigenschaften, die Tragfähigkeit und Festigkeit hängen beim Holze von den verschiedenen Faktoren ab, die auf die Struktur, Dichte u. dergl. einwirken, also von Klima, Standort, Bodenbeschaffenheit, Fällungszeit und die Ziffern für die verschiedenen Beanspruchungen auf Zug, Druck, Knickung, Biegung und Abscherung sind deshalb meist von Fall zu Fall

verschieden und schwanken weit mehr als bei den homogenen Metallen. Deshalb muss auch bei Holz mit hohen Sicherheitsgraden gerechnet werden. Am meisten wird Holz auf Biegung beansprucht, die auch beim Angriff auf Zerknickung bei Säulen, Pfosten etc. ins Spiel kommt. Nach Bauschinger wird als Klassifikation für weiches Bauholz erster Qualität eine Biegungsfestigkeit von mindestens 450 kg pro qcm, für zweite Qualtität 300 kg pro qcm gefordert.

Die Bauhölzer werden in zwei Hauptabteilungen geschieden: Nadelholz oder weiches Holz aus der Fichte, Tanne, Föhre oder Kiefer und Lärche gewonnen; geradwiichsiger, im unteren oder Stammteile astfreier, nach dem Gipfel oder Zopfe sich weniger verjüngend, längere Balken liefernd. Fichte und Tanne sind sehr wichtige Bauhölzer für Hochbauten, Tannenholz, obwohl sonst dem Fichtenholz nachstehend, zu Bauten in feuchten Bäumen und zu Dachschindeln vorgezogen. Föhre, ebenfalls vorzüglich im Trocknen, aber leicht dem In-sektenfrass anheimfallend, dagegen gut zu Brunnenröhren etc. Lärche, hervorragend verwendet zu Brücken-, Wasser- und Grubenbauten, im Ausbau zu Parquetböden, Lambris, Getäfel.

Laubhölzer, meist auch harte Hölzer genannt, haben dichteres Gefüge und nehmen leichter Politur an, sind schwerer bearbeitbar und liefern kürzeres Stammholz. Die Eiche liefert an gesundem Standort das dauerhafteste Holz für Hoch- und Tiefbau, sowie zu massiven Möbeln und Getäfel. Botbuche, für direkte Wasserbauten, zu Brückenbelag und Strassenpflaster, und besonders in gedämpftem Zustand zu Möbeln aus gebogenem Holz verwendet. Ulme, ähnlich wie die Eiche verwendet, bevorzugt zu Glockenstühlen etc. Esche als Bauholz von geringerer Dauer, dem Splintkäfer sehr ausgesetzt, als Möbelholz, besonders zu Fournieren und Brettern gesucht. Weniger konstruktive als dekorative Hölzer, ausgezeichnet durch besondere Farbe und Struktur, liefern noch Ahorn zu feinen Tischlerarbeiten; Linde bestes weiches Holz zur Holzbildhauerei, Pappel zu Täfelungen und Tischplatten, Nuss bäum zur Möbeltischlerei, besonders zu Fournieren; von ausländischen Holzarten finden die amerikanischen Kiefern als Pitch-Pine und Yellow-Pine statt Eichenholz Verwendung im Hochbau, während Mahagoni und Ebenholz edle Zierhölzer liefern.

Die mechanischen Eigenschaften der wichtigeren einheimischen Bauhölzer bringt folgende Tabelle:

Fichte

Tanne

Föhre

Lärche

Eiche

Kotbuche

Ulme

Esche

0,729

0,569

Grüngewicht . . .    0,735

lufttrocken ....

Saftgehalt.....

in %

Schwinden in°/₀ .

Querholz:

Quellen in °/₀ . . .    2,4—6

Querholz:

Zugfestigkeit. . . 746-867 111—1048 144—1278 588 223—1451 111—1527 182—1040 522—716

in kg

Druckfestigkeit . . 296—448 Biegungsfestigkeit Abscherung, senkrecht zur Faser

Die Gewinnung und Bearbeitung der Bauhölzer liefert dieselben in herkömmlichen Formen und Dimensionen für den Handel. Je nach der Art des Transportes vom Standort zur Verarbeitungsstelle unterscheidet man Flössholz und Waldholz oder ungeflösstes Holz. Ersteres ist dem Schwinden weniger ausgesetzt, weil es auf dem Transport zu Wasser ausgelaugt ist. Je nach dem Grade der Bearbeitung unterscheidet man Bundholz, auch unbebeiltes Holz genannt, und Kantholz, welches entweder mit dem Beile oder der Säge in Balken von günstigstem Querschnitt behauen oder geschnitten ist und daher entweder bebeiltes oder Schnittholz genannt wird. Nach den Begeln für Balken grösster Tragfähigkeit verhalten sich die Breiten b und die Höhen h

0,47

45,2

3,3

425

260

1,00

0,558

37,1

39,7

1,7—4,82

4,8

312

430

273

0,760

0,62

48,6

2,2

4,02

3,04

2,17

302

327

210

550

850

246

1J

0,86

22—39

0,986

0,745

20-43

0,955

0,92

3,3

3,9

364

618

386

349

709

391

0,69

0,74

22—44

14—34

4,25

2,94

236

437

269

5,67

4,05

705

eines Balkens, der aus einem Bundholz vom Durchmesser <5 geschnitten wird: b = und h = y»f₃T oder annähernd b = 5, h— 7. Daraus ergibt sich beifolgende Querschnittsform als die günstigste, welche auch die Ausnützung der weniger brauchbaren Abschnitte der Peripherie, der Splintpartie, gestattet und deshalb auch bei weiterer Teilung zu flächenförmigen Holzsortimenten oder Brettern bessere Ware liefert; thatsächlich werden auch Sortimente aus Kantholz, die durch Kantholzschnitt gewonnen sind, den Sortimenten aus Rundholzschnitt vorgezogen. Nach den Beschlüssen des Verbandes deutscher Architekten- und Ingenieur-Vereine gelten folgende Benennungen und Masse für den Holzhandel:

Starke am Zopf Stärke am Stammende

Benennung

Länge

cm

cm

Besonders starkes Bauholz .    .    12—16

Gewöhnliches Bauholz ....    11—14

10—12 9—11 8-9,5 5-7,5

32—36

26—32

20—24

16—18

8—10

30—60

48

42

32—36

Mittelbauholz .

Kleines Bauholz Bohlstämme Sägeblöcke .    .

Wird starkes Bauholz durch einen Sägeschnitt getrennt, so ergibt es das sogen. Halbholz; dieses durch Quersägeschnitt wieder geteilt das Kreuzholz. Bei überwiegender Breite entstehen Bohlen oder Dielen, 5—10 cm dick. Diese werden in Stammbohlen, aus dem astarmen Stammende, daher wertvoller und in Zopf bohlen, aus dem Zopfende der Stämme unterschieden. Von 4—5 cm Dicke abwärts wird das Schnittholz als Bretter bezeichnet; schmale Bretter von ca. 15 cm Breite heissen Riemen, solche von 2—2,5 cm Dicke Schalbretter. Die gewöhnliche Länge ist hiebei 3—4,5 m. Latten heissen Schnitthölzer zu Dachdeckung von 2—3 cm Dicke und 5—7 cm Breite; Doppellatten, welche von 3—5 cm Dicke und 6—10 cm Breite; Spalierlatten sind 2 cm dick und 4 cm breit, bei gleicher Länge wie Bretter; Fourniere haben eine Stärke von 6—15 mm und eine Länge von 1—3 m. Die Abfälle aus wenig wertvollem Splintholz bei Gewinnung von Balken aus Rundhölzern heissen Schwarten und Schwartenbretter [1].

Die Mittel gegen Schwinden, welche oben angeführt sind, bewirken schon zum Teil eine längere Dauer der Hölzer; länger einwirkende Feuchtigkeit bewirkt aber doch früher oder später sogen, nasse Fäulnis, mangelnder Luftwechsel bei geringem, aber wechselndem Feuchtigkeitszustande dagegen trockene Fäulnis, Stockung oder Vermoderung. Gegen diese wirken eine Reihe von Konservirungsmitteln, allerdings meist erst, wenn die Hölzer vor der Verwendung entsprechend ausgetrocknet sind, wozu gewöhnlich 4—6 Jahre nötig sind. Diese sind entweder deckende, die Feuchtigkeit abhaltende Mittel, Anstriche von Oelfarbe, Firnis, Teer, ähnlich wirkt das Tränken mit Talg, Wachs, Paraffin, Leinöl und Lösungen von Harzen in Oelen, besonders im erhitzten Zustande; oder es findet wirkliches Imprägniren mit verschiedenen Substanzen statt, die teils direkt fäulniswidrig sind, teils die Saftstoffe chemisch verändern. Sehr verbreitet ist die Verwendung von Chlor zink und von Kupfervitriol nach der Methode von Boncherie, wobei die Hölzer mittelst hydraulischen Druckes imprägnirt werden. Häufig werden als Imprägnirungsmittel angewendet: Kreosot und ähnliche unter dem Namen Karboline um bekannte Destillationsprodukte der Teerindustrie, Phenyl, Naphthalin und zwar mit besonderem Vorteile in Dampfform oder von Wasserdampf mechanisch mitgerissen, wobei auch schöne Färbung erzielt werden kann. Gegen den schlimmsten Feind des Bauholzes, den Hausschwamm, schützen insbesondere von den angeführten Mitteln völlige Entziehung von Feuchtigkeit und gute Luftzufuhr, sogen. Luftdrainage, und die antiseptischen Metallsalze und Kohlenwasserstoffe, auch kieselflusssaure Salze und Quecksilbersublimat (nur für unbewohnte Räume). Als spezielle Mittel gelten das Mykothanaton von Vilain & Cie. und das Anti-merulion von Zerenner | 2]. Weiteres hierüber s. unter Holzkonservirung.

Hauenschild.

Litteratur: [1] Exner u. Lauböck, Holz, Handbuch der Architektur, Darmstadt 1883, Bd. T, S. 159; Lange, W., Das Holz als Baumaterial, Holzminden 1880. — [2] Buresch, E., Der Schutz des Holzes gegen Fäulnis und sonstiges Verderben, Dresden 1880.

Bauhütte (Baubureau, Baubude, Baufabrik, Grotte) wird errichtet, wenn in Nähe eines auszuführenden grösseren Bauobjektes passende Räumlichkeiten zur Unterbringung der Akten und Pläne, der Bauführer, Zeichner etc. nicht zu mieten sind oder der Mietpreis zu hoch ist. Die Grösse bezw. die Anordnung der Hütte ist sehr verschieden, je nach dem Umfange und der Dauer des Baues. Für kleine, rasch vollzogene Bauten genügt ein Zimmer, häufig ein sogen. Marktstand. Grosse, auf mehrere Jahre im Gebrauch befindliche Bauhütten werden an einsamen Baustellen mit Schlafstätten für die Bauführer, Schuppen zur Aufbewahrung von Baumaterialien und Baugerätschaften etc. verbunden. Verschieden und in der Regel getrennt davon sind die Kantinen und Schlafstätten der Bauarbeiter u. s. w. In neuester Zeit werden einfache Bauhütten auch in Eisen, zusammenlegbar und transportabel, konstruirt. — Unter dem Namen Bauhütte (Baubrüderschaft) bestand früher eine Gewerksverbindung und Schutzgilde der Steinmetzen und Bauleute; deren Ideen und Gebräuche gingen teilweise auf die Zünfte über.

Bauhygiene, s. W o h n u n g s h y g i e i n e.

Baujournal, s. unter Bauleitung.

Baukalender, Kompendien für Baukunde (s. d.).

Baukammer (Schirrkammer), s. Werkstätten, landwirtschaftliche.

zur

im

Baukommission (Baudeputation) ist 1. eine von dem Bauherrn zu seiner Beratung bestimmte oberste Instanz, welche das Bauvorhaben auf Zweckmässigkeit und Durchführbarkeit prüft, darüber Bericht erstattet und eventuell nach Feststellung der leitenden Grundsätze die Bauausführung in stetem Benehmen mit dem Bauherrn überwacht; 2. eine staatliche, städtische oder Gemeindebehörde, welche den Auftrag hat, bei allen öffentlichen und Privatbauten die Einhaltung der durch gesetzliche Vorschriften (Bauordnung, Ortsbaustatut etc.) bestimmten Bedingungen zu sichern. Kommissionen ad 1 werden gewöhnlich in Parlamenten, Gemeinderäten, bei Aktiengesellschaften etc. für grössere Bauvorhaben ad hoc gebildet und lösen sich entweder schon vor dem Bauvollzuge auf. wenn der letztere den Regierungsbehörden, Stadtbehörden etc. nach gegebenen Direktiven überlassen wird, oder sie bleiben als oberste Instanz bis Vollendung des Bauwesens bestehen, sofern der Bauherr dies als nötig erachtet. Kommissionen ad 2 bilden eine gesetzliche Institution der Verwaltung, besonders Gemeindebauwesen. Zu Mitgliedern der Baukommissionen werden in der Regel nicht bloss Techniker, sondern auch Juristen und, je nach dem Zwecke des Baues, besondere Sachverständige gewählt (Aerzte bei Krankenhäusern, Lehrer bei Schulhäusern, Industrielle bei Strassen- und Eisenbahnbauten etc.).

Baukonstruktionen, Verbindung von Baumaterialien entsprechend den Gesetzen des Gleichgewichts der äusseren und inneren Kräfte zu einem haltbaren Bauwerke. Im allgemeinen umfasst der Begriff also alle jene Anordnungen, welche in den Spezialfächern des Bauwesens (Hochbau, Brückenbau, Strassenbau, Eisenbahnbau, Wasserbau, Maschinenbau etc.) nach bestimmten, durch die technische Mechanik gegebenen Regeln getroffen werden. Gewöhnlich versteht man jedoch darunter die am häufigsten vorkommenden Konstruktionen des Architekten. Letztere gliedern sich in die Konstruktionen in Stein, Holz, Eisen und die des inneren Ausbaus.

Litteratur: Frauenholz, W., Baukonstruktionslehre für Ingenieure, München 1875—77. — Wanderley, Handbuch der Baukonstruktionslehre, 2. Aufl., Leipzig 1877—78, 3 Bände. — Wittmann, W., Statik der Hochbaukonstruktionen, 3 Teile, Berlin 1879—85. — Breymann, Allgemeine Baukonstruktionslehre, mit besonderer Beziehung auf das Hochbauwesen, 5. Auf!., Leipzig 1881—85, 4 Bände. — Handbuch der Architektur, Teil III, Bd. 1: Die Hochbaukonstruktionen in Stein, Holz und Eisen, Darmstadt 1886. — Handbuch der Ingenieurwissenschaften, 4 Bände, Leipzig 1884—90. — Weisbach-Hermann, Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinenmechanik, 5. Auf!., Braunschweig 1880.

Baukunde bezeichnet allgemein die Kenntnis aller Theorien und Erfahrungen auf dem Gebiete des Bauwesens. Nachdem das letztere in Unterabteilungen zerfällt, unterscheidet man Baukunde des Architekten, des Ingenieurs etc. Die Bücher über Baukunde sind in der Regel nützliche Kompendien, meistens mit Preisangaben; hieher gehören auch die sog. Baukalender.

Litteratur: Baukunde des Architekten, unter Mitwirkung von Fachmännern der verseil. Einzelgebiete bearb. von den Herausgebern der Deutschen Bauzeitung, Berlin 1881; Baukunde des Ingenieurs, gleiche Verfasser, Berlin 1879. — Becker, Allgemeine Baukunde des Ingenieurs, Leipzig 1884. — Hoyer, E. v., Kurzes Handbuch der Maschinenkunde, München 1891. — Unter den jährlich in deutscher Sprache neu erscheinenden technischen Kalendern erwähnen wir: Deutscher Baukalender, Berlin; Oesterr. -ungar. Baukalender, Wien; Schweizerischer Baukalender, Zürich; Berg- und Hüttenkalender, Essen ; Deutscher Brennereikalender, Frankfurt a. 0.; Deutscher Chemikerkalender (f. Chem. Fabrikant., Bierbrauer, Branntweinbr., Zuckerfabrik.), Dresden; Eisenbahnkalender für Oesterreich-Ungarn, Wien; Schweizerischer Eisenbahnkalender, Zürich; Deutscher Feuerwehrkalender, München; Oesterreichischer Feuerwehrkalender von Fromme, Wien; Sächsischer Feuerwehrkalender, Leipzig; Kalender für Gas- und Wasserfachtechniker von Schaar, Leipzig; Fehlands Kalender für Maschinen- und Hütteningenieure, Berlin; Stühlens Kalender für Maschinen-und Hüttentechniker, Essen; Oesterr. Ingenieur- und Architektenkalender, Wien; Kalender der Baugewerkszeitung, Berlin; Kalender für Eisenbahntechniker (Heusinger v. Waldegg), Wiesbaden; Kalender für Geometer, und Kulturtechniker, Stuttgart; Kalender für Maschineningenieure (Uhland), Leipzig; Kalender für Messkunde, Trier; Montanistischer Kalender für Oesterreich-Ungarn, Wien; Kalender für Strassen- und Wasserbauingenieure (Bheinbard), Wiesbaden; Kalender für Textilindustrie (Uhland), Leipzig; Kalender für Vermessungskunde (Jordan), Stuttgart; Marine-Almanach, Berlin; Deutscher Metallindustrie-Kalender, Berlin; Oesterreich. Montanhandbuch, Wien; Ungarisches Montanbandbuch, Wien; Deutscher Mühlenkalender, Leipzig; Oesterreich.-ungar. Mühlenkalender, Wien; Deutscher Schlosser- und Schmiedekalender, Berlin; Taschenkalender für die Metallindustrie, Wien; Taschenkalender für Zuckerfabrikanten, Berlin; Telegraphenkalender, Wien.

Baukunst ist der Inbegriff jenes Wissens und Könnens, welcher zur Errichtung von Bauwerken befähigt, die nicht nur bestimmten Bedürfnissen des menschlichen Lebens vollkommen genügen, sondern auch eine ansprechende äussere Gestaltung erhalten sollen. Während die dürftigste Hütte oder Höhle ihren Bewohnern im wesentlichen den gleichen Schutz bietet, wie der Palast dem Reichen und die Eigenschaft der Zweckmässigkeit auch der unschönsten Schöpfung des gewöhnlichsten Handwerkes innewohnen kann, soll die Baukunst— wie überhaupt jede Kunst — ihren Gebilden vollkommene Harmonie zwischen Form und Inhalt (Zweck) zu geben wissen, die auch der Laie bei Betrachtung solcher Bauwerke empfinden und die ihn angenehm berühren muss. Insoferne scheiden gewisse Produkte des technischen Bauwesens, die ausschliesslich auf dem Wege der Ueberlegung zu stände kommen, aus dem Gebiete der Baukunst aus; eine Baggermaschine, ein Eisbrecher, eine Wasserleitungsröhre, ein Kloakensystem, ein Schwedlerträger, eine Baupumpe, ein Ziegelofen etc. können durchaus zweckmässig sein, aber nicht den Anspruch auf Schönheit machen.

In diesem Sinne ist die Baukunst — im Gegensätze zu allen, dem Bauwesen zugehörigen unschönen Zweckmässigkeitsprodukten — von jeher verstanden und, weil sie sich infolge dessen auf Bauten beschränkt, die über der Erde aufgerichtet sind, auch Hochbaukunst oder Architektur genannt worden. Die sogen. Tief bauten — Kanalisationen, Gas- und Wasserleitungen, soweit sie in die Erde eingegraben sind, Bergwerke, Tunnels etc. — gehören wohl zum technischen Bauwesen, nicht aber zur Baukunst. Andererseits können viele der im Ingenieurwesen in der neueren Zeit entstehenden, grossartig in die Erscheinung tretenden Bauwerke: steinerne Brücken, ein Teil der eisernen Brücken, Bahnhöfe, Aquädukte, Maschinenhäuser, Wassertürme etc. zu dem Gebiet der Baukunst gerechnet werden, sobald zu dem rein praktischen Motive das dekorative getreten ist. Die Schönheit eines Bauwerkes ist natürlich nichts Absolutes; der Begriff entwickelt sich nur durch Vergleichung und ist in zivilisirten Staaten bezüglich des Minimums in gewissem Sinne konventionell bei der kirchlichen, bürgerlichen, öffentlichen und privatenB aukunst. In fast allen Bauordnungen haben Vorschriften hinsichtlich der äusseren Erscheinung der Gebäude Aufnahme gefunden. Es darf z. B. weder in Städten, noch auf dem Lande ein Gebäude errichtet werden, welches gegen die Strasse hin nur eine Mauerfläche ohne Fenster und Thiiren zeigt, wenn es für den Bauherrn aus anderen Gründen auch zweckmässig erscheinen würde, die Fassade nur gegen den Hof zu haben u. s. w. In vielen Städten werden für schöne Fassaden seitens der Stadt besondere Prämien bewilligt. — Gesteigerte Ansprüche an die äussere Erscheinung führen dort, wo die Mittel vorhanden sind, zu den Werken der Monumentalbaukunst, die

als Denkmäler der religiösen, staatlichen und kulturhistorischen Entwicklung eines Volkes Jahrhunderte überdauern, wie z. B. Kirchen, Museen, Parlaments-gebäude, Rathäuser, Bibliotheken etc. im Hochbau, Brücken, Aquädukte, Bahnhöfe etc., im Ingenieurbauwesen u. s. w.

Die Baukunst ist ohne Zweifel sehr alt; aus ihr entwickelten sich erst die übrigen bildenden Künste. Ueberall bildeten sich gewisse Regeln (Gesetze) in der Kunst aus, die auch bis zu einem gewissen Grade für die Formgebung der Erzeugnisse der Kleinkunst massgebend wurden, so dass die Entwicklung der Baukunst für den jedesmaligen Kulturzustand eines Volkes oder einer Epoche ein getreues Spiegelbild ist. Aufschluss über einen Teil dieser Entwicklung in der Vergangenheit gibt uns die Baugeschichte, bezw. Kunstgeschichte. — Die Urgeschichte .der Baukunst ist, wie die der anderen Künste, in Dunkel gehüllt. Die wahrscheinlich ältesten Baudenkmäler finden sich in Aegypten (vergl. Aegyptische Bauweise). Die Urform der monumentalen Baukunst ist die Pyramide, neben welcher im Obelisken auch schon die Säulenform angedeutet erscheint. Letztere wurde besonders in Griechenland und Rom in verschiedenen Stilarten ausgebildet, dort nur mit geradliniger Ueberdeckung, hier zum Teil mit Anwendung des Rundbogens. Die Weiterbildung der Säulenformen führte zum römischen (kompositen) Stil, während die altitalischen Bauwerke, mit Ausnahme die der Etrusker (vergl. Etruskischer Baustil), dieselbe Richtung bekunden wie die griechischen Werke des heroischen Zeitalters. Vom zehnten Jahrhundert an bildete der Rundbogen die Grundform des sogen, romanischen Stils. Daneben bestanden der byzantinische und maurischarabische Stil, beide mit antiken Grundformen, jedoch mit Anwendung und Weiterbildung des Bogens zur Hufeisenform und zum Spitzbogen. Letzterer bildet das hervorstechendste Merkmal der gotischen Baukunst, in welcher bei den religiösen Bauten (Kirchen, Basiliken, Tempeln) an die Stelle der alten, massigen Bauart eine durchbrochene, schlankere, mehr aufstrebende tritt, während die Profanbauten (Burgen, Paläste) den massigen Charakter noch beibehielten, bis die Renaissance auch hier leichtere und gefälligere Formen schuf. Der nun folgende Barockstil wich vom Charakter des Antik-gediegenen ab und legte das Hauptgewicht auf das dekorative Moment. Die Baukunst unserer Zeit ist noch im Stadium der Entwicklung begriffen.

Litteratur. Die Litteratur über Baukunst ist ausserordentlich reichhaltig. Als Führer kommt in erster Linie W. Lübke, Geschichte der Architektur, 6. Auf!.. Leipzig 1884 (enthält sehr vollständige Litteraturnachweise und führt insbesondere die zahlreichen Einzelpublikationen und Sammelwerke auf) in Betracht; daneben als Hauptwerke: Kugler, Geschichte der Baukunst, Stuttgart 1856—59, Bd. 1—8, fortgesetzt von Burckhardt und Lübke (Renaissance in Italien, Frankreich und Deutschland, 2. Aufl., ebd., 1878—82), und Schnaase, Geschichte der bildenden Künste, 2. Auf!., Düsseldorf 1865—78, 8. Bde. Als inhaltreichstes, am grössten angelegtes Werk über die Baukunst des Altertums ist Perrot und Chipiez, Geschichte der Kunst im Altertum, Bd. 1: Aegypten, deutsche Ausgabe, Leipzig 1882—84, anzuführen, daneben Reber, Geschichte der Baukunst im Altertum, Leipzig 1867. Als grundlegend für die Kenntnis der griechischen Baukunst ist Iv. Bötticher, die Tektonik der Hellenen 2. Aufl., Berlin 1869 ff., hervorzuheben. Die beste bautechnische Prüfung der Ueberreste der klassischen griechischen Baukunst findet sich in J. Durm, Baukunst der Griechen, Darmstadt 1881. Einen vorzüglichen Leitfaden der Geschichte der Baukunst lieferte W. Lübke, Abriss der Geschichte der Baustile, 4. Auf!., Leipzig 1878. Wertvolles und reiches Material über eine Hauptepoche der italienischen Baukunst enthält 0. Mothes, die Baukunst des Mittelalters in Italien, Jena 1888. — Durch Monographien, Einzelpublikationen und Sammelwerke ist im Laufe der Zeit die Zahl der bildlichen Darstellungen geradezu ins Ungeheure angewachsen. Die wichtigsten hierher gehörigen Sammelwerke sind: Gailhabaud, Denkmäler der Baukunst aller Zeiten und Länder, a. d. Franz, von Lohde, Hamburg 1842—50, 4 Bde.; Lübke und Lützow, Denkmäler der Kunst, 4. Aufl., Stuttgart 1884; Kunsthistorische Bilderbogen, 2. Aufl., Leipzig 1884 (mit Textbuch von A. Springer); Semper, Der Stil in den technischen und tektonischen Künsten, 2. Aufl., München 1878—79; Yiollet-le-Duc, Dietionnaire de l’architecture frangaise, Paris 1878. Für die deutsche Renaissance :

Deutsches Bauhandbuch, eine systematische Zusammenstellung der Resultate der Bauwissenschaften, Berlin 1874—83 (mit zahlreichen Abbildungen); Handbuch der Architektur. herausgeg. von Durm u. a., Darmstadt 1881 ff. (mit zahlreichen Abbildungen).

Zeitschriften: Zentralblatt der Bauverwaltung (amtliches Organ des preuss. Arbeitsministeriums); Zeitschrift für Bauwesen; Deutsche Bauzeitung (erscheinen sämtlich in Berlin);

A. Ortwein, Deutsche Renaissance, Leipzig 1871 ff., und ergänzend hierzu Fritsch, Denkmäler deutsch. Renaissance, Berlin 1882 ff., und E. Förster, Denkrn. deutsch. Baukunst, Leipzig 1857—59.

zu nennen:

Als Lehrbücher sind in erster Linie

Allgemeine Bauzeitung (Wien); Zeitschr. d. österr. Archit.- und Ingen.-Yereins (Wien); die Zentralorgane des Auslandes sind: für England The Architect, The British Architect, The Builder und The Building News; für Frankreich .Revue d’Architecture, Encyclopedie d’Archi-tekture und Gazette des Architect es et du Bätiment; für Holland Bouwkundig Weekblad und Bouwkundig Tijdsi'hrilt; für die Vereinigten Staaten American Architect and Building News; für Italien Atti della J. R. Accademia: delle belle arti in Milano, in Venezia u. s. w.

Baulänge heisst das Mass des Einzelteiles einer Bauausführung, genommen zwischen den zwei Anschlüssen an die benachbarten Teile. Die absolute Länge des betreffenden Einzelteils ist dabei in der Regel grösser, z. B. bei allen übergreifenden Yerbindungen (Blechschüssen, inneren Verschraubungen, Muffenverbindungen etc.), manchmal auch kleiner, z. B. bei Elantschverbindungen mit zwischengelegtem Bleiring oder Gummiring.

Bauleitung, zunächst 1. Inbegriff aller zur Vorbereitung, Ausführung und Abrechnung eines grösseren Baues erforderlichen Verwaltungsgeschäfte, welche durch eine wohl zu gliedernde Beamtenschaft ausgeübt werden, sodann 2. auch Bezeichnung für diese Beamtenschaft selbst. Bei architektonischen Ausführungen ist die Baustelle stets relativ klein, die Uebersicht erleichtert und deshalb fast ohne Ausnahme die Bauleitung einem einzigen Architekten übertragen, der das Aufsichtspersonal (die Bauführer) bestimmt und im Baubureau die zeichnerischen und schriftlichen Erledigungen dirigirt. Für grosse Bauausführungen von Eisenbahnen, Kanälen u. dergl. von seiten eines Staates oder einer Privatgesellschaft werden dagegen besondere Baudirektionen oder Baukommissionen bestellt oder von der bestehenden Eisenbahndirektion abgezweigt, sofern dieselbe nicht schon eine eigene „Neubau-Abteilung“ besitzt. Abgesonderte Baukommissionen pflegen aus technischen und rechtskundigen Mitgliedern zusammengesetzt zu werden. Diesen Behörden — bei weniger umfangreichen Baustrecken von Eisenbahnen auch unmittelbar den Eisenbahndirektionen — werden die örtlichen Bauleitungen unterstellt und zwar in Norddeutschland als „Bauabteilungen“ mit je einem Abteilungsbaumeister (auch Bauinspektor, Abteilungsingenieur) an der Spitze und „Sektionsbaumeistern“ (auch Sektionsingenieuren, in Oesterreich „Losbauführern“) für die Teilstrecken der Abteilungen. Diesen pflegen dann „Bauführer“ und das nötige Unterpersonal an Bauaufsehern u. s. f. für kleinere Bezirke oder einzelne grössere Bauplätze unterstellt zu werden. Die Sektionsingenieure haben mit Hilfe ihres Personals alle Absteckungsarbeiten nach Mass-gabe der Bauentwürfe auszuführen, auch diese, soweit nötig, zu ergänzen und umzugestalten, alle örtlichen Anordnungen zu treffen und deren sachgemässe Ausführung zu überwachen; ferner die regelmässigen Rechnungen für die Abschlagszahlungen an die Unternehmer, sowie die sonstigen Akkord- und Tagelohnrechnungen, soweit sie die Bauleitung direkt angehen, aufzustellen und dem Abteilungsbaumeister vorzulegen, ebenso auch nach Vollendung des Baues die Schlussabnahme und die Abrechnung zu bewirken. Sie haben sodann während der ganzen Bauzeit in regelmässigen Zwischenräumen (Monaten, Vierteljahren) Berichte über den Baufortschritt einzusenden und ihre Baubücher (Baujournale) zu führen, in denen der dienstliche Schriftwechsel und jede wuchtigere dienstliche Vornahme vermerkt wird, so insbesondere in den Materialien- und Inventarienbüchern der Verbleib der verwaltungsseitig gelieferten Materialien, Geräte, Instrumente u. s. f. Die Bauabteilung hat sodann die Aufsicht über die Sektionen zu führen, die sämtlichen Rechnungen zu prüfen, der Direktion (Baukommission) vorzulegen und sie nach deren Genehmigung bei der Baukasse der Abteilung zur Zahlung zu bringen. Die Abteilung bedarf demnach eines grösseren Personals, nämlich einiger Hilfstechniker und Zeichner, eines Rechnungsführers und meist noch weiterer Schreibhilfe, in der Regel auch einiger höherer technischer Hilfsbeamten (Bauführer, Ingenieure, unter Umständen auch Architekten). Die Kassengeschäfte werden häufig einem ortsangesessenen zuverlässigen Beamten oder Kaufmann übertragen, weil sie mit Vollendung des Baues auf hören. An Orten, wo die betreffende Verwaltung bereits eine Kassenführung (z. B. Fahrkartenausgabe) besitzt, kann dieser die Baukassenführung übertragen werden. Die Ausdehnung des Abteilungsbezirks ist je nach der Schwierigkeit des Baues sehr verschieden, bei Eisenbahnbauten von den kleinsten Strecken (etwa von 15 km) an bis 50 km oder mehr. — In Oesterreich, der Schweiz und teilweise auch in Süddeutschland entsprechen die „Sektionen“ etwa den vorbezeichneten Bauabteilungen und die „Lose“ den obengenannten Sektionen. Auch werden dort wohl mehrere solche Sektionen zu einem Bauinspektorat (auch „Bauabteilung“) als besondere Stufe vereinigt, welche der Zentralbehörde (Baudirektion) untersteht. — Von der zweckmässigen Gliederung der Bauleitung und der Besetzung der verschiedenen Aemter mit durchaus sachkundigen und zuverlässigen Beamten hängt der rasche und zugleich sparsame Fortgang des Baues, sowie dessen gediegene Ausführung wesentlich ab. Beides ist nur dann zu erreichen, wenn einerseits mit technischem Personal nicht zu sehr gespart wird, dem einzelnen also nicht zu lange Baustrecken übertragen werden, andererseits aber auch eine zu grosse Zahl von Instanzen und eine die notwendige Verfügungsfreiheit des einzelnen lähmende Weitläufigkeit des Geschäftsganges vermieden wird, was bei Staatsbauten oft nicht der Fall ist. — Ueber die Art der Bauausführung (Bausystem) in Regie und in Unternehmung vergl. Bauvollendung. Bei dem Regiebau liegt die gesamte Bauleitung bis herab zu den Bauaufsehern, Schachtmeistern und Vorarbeitern dem Bauherrn (der bauenden Staatsbehörde oder Privatgesellschaft) ob, verlangt also ein sehr umfangreiches Personal. Bei dem Bau in Generalunternehmung ist die Bauleitung dagegen deren Sache und der Bauherr beschränkt sich — je nach der Vertrauenswürdigkeit der Unternehmung — auf Materialprüfungen, Masskontrolle und auf mehr oder weniger seltene Insichtnahme der Baustrecke durch einen Oberingenieur oder dessen Gehilfen. Bei der in den meisten europäischen Ländern vorherrschenden mittleren Ausführungsart, dem „Akkordbau mit Nachmessung“ bedarf der Bauherr einer wohlgegliederten Bauleitung bis herab zu den Bauaufsehern, jedoch mit weniger Beamten als beim Regiebau; die Unternehmer pflegen dann ihrerseits mit Vorarbeitern und Schachtmeistern unter eigener Beaufsichtigung oder solcher durch ihrerseits angestellte Bauaufseher zu arbeiten, seltener mit eigenen Ingenieuren.

G oering.

Bailin, der oberirdische, bleibende, sich verdickende, senkrechte Stamm der Holzgewächse, der sich erst nach dem Scheitel zu verzweigt. Wird der Stamm in der Technik verwendet, so behält er in manchen Fällen den Namen Baum bei: z. B. bei seiner Benützung als Wellbaum für Wasserräder, als Sperrbaum zum Schliessen eines Hafens, als Leib des spanischen Reiters, als Hebebaum etc. S. auch Bemastung.

Pässler.

Baum. Der Baum (Haar-, Scher-, Schabebaum) des. Gerbers besteht aus der Hälfte eines ca. D/₄—D/2 m langen Stockes vom Stamm eines Baumes, die mit dem einen Ende auf dem Erdboden aufruht, während das andere Ende sich auf zwei sich kreuzende Eisenfüsse stützt. Die Oberfläche dieses Baumes ist meist mit Zinkblech oder verzinktem Eisenblech bedeckt. Der Baum dient als Unterlage für die Haut bei den Reinmachearbeiten wie Enthaaren, Scheren, Schaben, Putzen u. s. w.

Baumalerei, s. Dekorationsmalerei.

Im weitern Sinne rechnet man auch

u. s. w.

Baumaschinen finden bei Ausführungen von Bauten, sowohl des Hochbaufaches als auch des Ingenieurbaufaches Anwendung. Hiezu gehören Pumpen aller Art, Winden, Rammen, Bagger solche Maschinen noch hierher, welche zur weiteren Benützung des Bauwerks notwendig sind, z. B. Kranen und Aufzüge. Ferner gehören hierher auch Arbeitsmaschinen, die zur Herstellung solcher Baumaterialien dienen, welche auf der Baustelle unmittelbare Verwendung finden. Dem genannten Zwecke entsprechend müssen alle Maschinen, welche im engeren Sinne zu den Baumaschinen gerechnet werden, derart beschaffen sein, dass sie ohne besondere Fundamente leicht aufgestellt werden können und zwar namentlich auch deshalb, weil beim Fortgange des Baues eine Ortsveränderung bei denselben häufiger vorkommt. Wenn ferner z. B. Dampf kraft erforderlich ist, so wird man, um eine Ortsveränderung leicht bewirken zu können, eine Lokomobile verwenden. Derartige im engeren Sinne zu den Baumaschinen gehörende Maschinen müssen möglichst einfach und solide gebaut sein, selbst auf Kosten ihres Nutzeffektes, weil eintretende Reparaturen einerseits zu Betriebsstörungen beim Bau Anlass

geben und andererseits auf der Baustelle, namentlich wenn der Bau etwas entlegen ist, meist nur mit grossem Zeitverluste ausgeführt werden können; ferner stehen zur Bedienung bezw. Reparatur solcher Maschinen nicht immer geübte und fachkundige Leute zur Disposition. — Die verchiedenen vorkommenden Maschinen sind in den Einzelartikeln nachzusehen.

Baumaschinen. Leipzig 1883—90.

Litteratur: Heusinger v. Waldegg, Handbuch der Ingen.-Wissenschaften. Bd. IV: Die

Georg Meyer.

Baumaterialien. Die materielle Unterlage der Baukunst sind die Baumaterialien oder Baustoffe, deren sich der Baumeister bedient, um sie in der Form, in welcher sie am günstigsten nach den statischen und physikalischen Gesetzen dem jeweiligen Zweck entsprechend, zur Anordnung zu bringen. Die Baustoffe werden nach ihrer Bedeutung entweder als Elemente der Konstruktion, zu den stützenden, tragenden, umschliessenden oder verbindenden Bauteilen verwendet, oder sie dienen zum Schutze oder zur Zierde der fertigen Konstruktion, zur Ergänzung oder zum Ausbau derselben. Deshalb unterscheidet man zwei Hauptgruppen von Baumaterialien: Materialien der Konstruktion und Materialien des Ausbaues. Indessen ist klar, dass eine strenge Einteilung nach diesem Gesichtspunkte nicht möglich ist, sondern die hauptsächlich zu Konstruktionen verwendeten Baustoffe können auch zugleich dem Ausbaue dienen und manche Materialien des Ausbaues auch Bestandteile von raumbegrenzenden Konstruktionen werden. Den verschiedenen Grundstoffen entsprechend, unterscheidet man in der Gruppe der Konstruktionsmaterialien: Bausteine, und zwar natürliche und künstliche; Bauholz, Verbindungsmaterialien oder Mörtelstoffe, und Konstruktionsmetalle, insbesondere Eisen (s. d.). Zu den Materialien des Ausbaues zählen ausser verschiedenen Formen und Yerwendungsweisen der Konstruktionsmaterialien insbesondere die Metalle: Kupfer, Zink, Blei, Zinn und verschiedene Legirungen derselben, wie Messing, Bronze, Neusilber, ferner Glas, Asphalt, Kautschuk und Papiermasse, sowie eine Anzahl von Nebenstoffen : Kitte, Anstriche, Farben und Füllmassen. Die Technik der Baustoffe hat unter diesen nach einheitlichen Gesichtspunkten die für jeden Fall passende Auswahl zu treffen und für die richtige Verwendung nach Feststellung der passenden Qualität - zu sorgen. Die Qualität an sich ist die Summe der mechanischen Eigenschaften, daher ist die Prüfung auf die mechanischen Eigenschaften eine der ersten und wichtigsten Aufgaben, welche den Prüfungsanstalten und Versuchsstationen für Baumaterialien obliegt. Im einzelnen Fall sollen die Materialien auf diejenigen mechanischen Eigenschaften geprüft werden, auf welche sie bei ihrer Verwendung beansprucht werden. Die Feststellung einheitlicher Prüfungsmethoden für Bau- und Konstruktionsmaterialien haben die internationalen Konferenzen, welche seit 1884 stattfinden, in Angriff genommen und grösstenteils durchgeführt. Sie beziehen sich auf Arbeitshärte oder Formbarkeit, auf Festigkeit, Elastizität und Dauerhaftigkeit und auf spezielle, den einzelnen Baustoffen eigene Eigenschaften. Näheres s. unter den verschiedenen Einzelartikeln (Bauholz, Bausteine, F estigkeitspr obirmaschinen. Hydraulische Bindemittel etc.).    Hauenschild.

Baumaterialprüfung, s. Bausteine und Hydraulische Bindemittel,

Baume-Grad, s. unter Aräometer.

Baumhaar, s. Polstermaterialien.

Baumhippe, Messer zum Beschneiden der Aeste an Bäumen.

Baumkantig (waldkantig, schalkantig), Bezeichnung für behauenes Bauholz, welches keine scharfen Kanten hat, sondern an diesen die ursprüngliche Rundung des Baumes erkennen lässt.

Baumkarst, zweizinkige Hacke zum Aufhacken der Erde in Baumschulen.

Baumkitt, Masse zum Verstreichen grösserer Wunden der Bäume, um schädliche Wirkungen der Atmosphärilien und die Ansiedlung von Parasiten zu verhüten. Nachdem die Wunde glatt geschnitten worden ist, wird der Kitt

3—4 mm dick aufgetragen, glatt gestrichen und schliesslich mit trockener Erde oder Holzasche beworfen. Bewährte Baumkitte sind: mit Russ oder Kohlenpulver verdickter Steinkohlenteer; ein Gemisch von Lehm, Holzasche und Kuhhaaren, dem man dicken Terpentin zufügt, bis dasselbe Salbenkonsisteuz erreicht hat; ²/₃ Lehm, Kuhfladen mit wenig Kuhhaaren und Kalk oder Terpentin.

Baumkörbe (Baummäntel) nennt man die etwa 2 m hohen, 0,3 m weiten Schutzhüllen für den untern Stammteil junger Bäume von Alleen und Anlagen. Sie werden aus Weidengeflecht, ausgeschnittenen Brettern, durchlochtem Blech, Drahtgeflecht auf 3—4 Stangen oder cylindrisch, konisch oder hyperboloidisch zusammengestellten und entsprechend verbundenen Eisenstangen hergestellt. Bräuier.

Baumkratzer, Werkzeug zur Beseitigung trockener, loser Rinde, der Moose, Flechten von den Bäumen, um den schädlichen Insekten die Ansiedlung und Ueberwinterung zu erschweren. Am geeignetsten sind hierzu die zu diesem Zwecke hergestellten Stahldrahtbürsten.

Baummantel, s. Baumkörbe.

Baummesser, s. v. w. Dendrometer (s. d.).

Baumöl, s. Olivenöl.

Baumpfähle, zum Anbinden junger Bäume dienende Pfähle von Fichten-, Lärchen- oder Tannenholz. Sie werden entrindet, getrocknet, geglättet, womöglich geteert und am unteren Ende der grösseren Haltbarkeit wegen verkohlt oder noch besser gebeizt. Zu diesem Zwecke legt man die Pfähle einige Tage lang in Kupfervitriollösung und bestreicht sie nach dem Trocknen mit Kalkmilch oder man imprägnirt sie mit schwerem Steinkohlenteeröl oder bestreicht sie mit Antinonnin (s. d.), oder mit Karbolineum und Kopallack, seltener mit einem billigen Terpentinfirnis. Noch wirksamer, aber etwas umständlicher und teurer ist das Imprägniren mit Quecksilberchlorid (Kyanisiren). Speziell gegen das Faulen der Pfähle empfiehlt sich folgendes Verfahren: 4—6 Teile Leinöl werden in einem eisernen Kessel zum Sieden gebracht, sodann 50 Teile Fichtenharz, 40 Teile pulverisirte Schlämmkreide und 200—300 Teile scharfer weisser Sand hinzugefügt, zu einem Brei gerührt, gut aufgekocht, dann mit einem Teil Kupferrot und endlich mit einem Teil roher Schwefelsäure versetzt, die Mischung gut umgerührt und noch heiss mit einem starkborstigen Pinsel aufgetragen.

einigen: die Strassen zu

Baumpflanzungen an Strassen verfolgen teils den Zweck, als Einfriedigungen zu dienen, teils die Begrenzung der Strassen auch im Dunkeln und bei tiefem Schnee erkennbar zu machen, womit sie die Annehmlichkeiten ver-

von

verschönen. einen gewissen Ertrag zu liefern und dem Fussgänger Schatten zu bieten. Als Nachteil steht dem gegenüber, dass häufig die benachbarten Aecker und die Strasse selbst zu sehr beschattet werden, so dass auf ersteren das Reifen der Frucht beeinträchtigt wird und letztere nicht genügend austrocknen kann. Auch können bei sehr weit wurzeltreibenden Bäumen (Pappeln, Eschen, Ulmen) die benachbarten Aecker direkt geschädigt werden. Die Höhe der Baumkronen spielt ebenfalls eine Rolle, da zu tief herabhängende Zweige den Verkehr stören. Es ist daher die Art der Bäume, ihre Höhe und ihr Abstand so zu wählen, dass die erwähnten Nachteile nicht zu befürchten sind. Die Wahl der Baumarten hängt wesentlich vom Klima und der Lage der Strasse ab. In südlicheren Gegenden wird man, des guten Ertrages wegen, Obstbäumen und unter diesen den hochstämmigen Apfelsorten den Vorzug geben, während in höheren Lagen und auf weniger gutem Boden Kirschen, in feuchten Lagen Birken und Ahorn, in geschützten Lagen wärmerer Gegenden W alnussbäume und Akazien (Robinien) gewählt werden können. Als Stammhöhe werden in der Regel 2,5 Meter genügen, während der Abstand im Durchschnitt zu 10 m, bei Obstbäumen zu 5 bis 8 m anzunehmen ist, wobei die Bäume gewöhnlich am Strassenrande, mindestens 0,3 m von der Kante entfernt, anzupflanzen sind, wenn sie den Fuhrwerken Schutz gegen das Abgleiten bieten sollen, der nicht mehr vorhanden ist, sobald sie ausserhalb des Strassenplanums gepflanzt werden. Schmale, sowie an Berghängen hinziehende Strassen sollten nur einseitig, letztere an der Thalseite bepflanzt werden.

„ -o ^itteratur: Handb. d. Ing.-Wiss., 2. Anfl., Leipzig 1884, Bd. I, Abt. 2, 8. 241. — Handb. der Bauk., Berlin 1892, Abt. III, Heft 4, S. 189. — Otto Beck, Instruktion über das Pflanzen etc. j ■ * Alleebäume, 4. Aufl., Irier 18/3. Parisius, Anlage u. Unterhaltung von Obstpflanzungen an den Kunststr., Göttingen 1883. — L. Abel, Die Baumpflanzungen in der Stadt und auf dem Lande, Wien 1882.    ,    „r.„

Li. v. Wtllmann.

Baumpottasclie, s. Pottasche.

Bräuler.

Baumrost, diagonal gebaute gusseiserne Platte, die zur Ueberdeckung der um den Stamm städtischer Strassenbäume an verkehrsreichen Stellen von Befestigung frei gehaltenen Erdfläche benützt wird. Diese Platte wird nach einem Ziermuster durchbrochen und erhält in der Mitte ein Loch für den Baumstamm. Baumrute, s. Weberei.

Baumsäge, s. Sägen und Sagemaschinen.

Baumschere, s. Scheren.

Baumschule, Grundstück, auf welchem Holzpflanzen zum späteren Versetzen gezogen werden. Man unterscheidet: Samen- (Saat-), Pflanz- (Versetz-), Beben-, Obst-, Wald- und Zier- (Edel-) -Baumschulen. Die Baumschule muss eine freie, sonnige, luftige, gegen Nord und Ost geschützte Lage und einen tiefen, weder zu magern, noch zu fruchtbaren Boden haben, damit sich die Bäume ausreichend kräftig entwickeln können, ohne für ihr späteres Gedeihen ausserhalb der Baumschule zu sehr verwöhnt zu werden. Bei rationellem Betrieb ist Wechselwirtschaft durchaus erforderlich. Nach jedesmaligem Aufräumen einer Abteilung muss gedüngt und rigolt werden. Letzteres geschieht bei jeder folgenden Abteilung um je 10—15% tiefer, bis zu einer Tiefe von höchstens 4 m, in welchem Falle die Baumschule nicht mehr weiter zu Imtreiben ist. Bei der Saatschule ist das Bigolen kaum nötig.

Litteratur: Lucas, Vollständiges Handbuch der Obstkultur, 2. Aufl., Stuttgart 1887. — Gaucher, Handbuch der Obstkultur, Berlin 1888. — Fürst, Die Pflanzenzucht im Walde, Berlin 1882. — Jäger und Benary, Die Erziehung der Pflanzen aus Samen, Leipzig 1887.

BaumwacliS, Mischungen aus Harz, Wachs, Talg etc. zum Bedecken kleiner Wunden an Holzpflanzen, insbesondere zum Verbinden frisch gesetzter Edelreiser, um das Heilen und Verwachsen zu unterstützen. Unter den zahlreichen Mischungen sind folgende zu empfehlen:

250 g Wachs, je 125 g Harz und dicker Terpentin mit etwas Baumöl; oder je 500 g Wachs und dicker Terpentin, 250 g weisses Pech und 100 g Talg; oder je 100 g weisses Pech und Harz, 70 g Wachs und 50 g Talg. Jede dieser Mischungen wird vor dem Gebrauch geschmolzen und mit einem Pinsel aufgetragen. Billig und leicht zu bereiten ist das sogen, kaltflüssige Baumwachs (Baumharz): 500 g gelbes Fasspech (Küblerharz) werden bei gelinder Wärme geschmolzen und unter Umrühren allmälich mit 80—100 g gutem Spiritus versetzt. Diese Mischung lässt sich nach Belieben durch Zusatz von Spiritus verdünnen oder durch Verdunsten desselben verdicken; sie ist in verschlossenem Gefäss kühl aufzubewahren. Baumwachs nach Lucas: 150 g dicker Terpentin werden mit 450 g Fasspech zusammengeschmolzen und sodann mit 150 g Spiritus versetzt. Das aus Pech und Fisclithran bestehende Mastic l’homme Lefort oder Mastic liquide ist ebenfalls von guter Wirkung, trocknet jedoch ziemlich langsam, ln neuerer Zeit wird vielfach Kollodium an Stelle der genannten Mischungen mit Erfolg verwendet.

Baumwollblau, blauer Farbstoff, erhalten durch Behandeln von in Wasser unlöslichem Anilinblau mit 3—4 Teilen Schwefelsäure. Die entstandene Sulfo-säure wird in das Natrium- und Ammoniumsalz übergeführt. Die Farbe zieht auf Baumwolle nach Tannin- oder Thonerdebeize und dient zur Erzeugung von Mischfarben auf Wolle und Seide.

Baumwolldruck steht in einem gewissen Gegensatz zur bedeutend älteren Glattfärberei, sofern er dazu bestimmt ist, eine oder mehrere Farben nach einem gegebenen Muster über Garne (s. Flammiren), hauptsächlich aber über Gewebe stellenweise zu verteilen, während der Baumwollgarn- und Stückfärberei (s. d.) die Aufgabe zufällt, auf der Oberfläche des Stoffs eine einzige, durch kein Weiss oder sonstige Farbtöne unterbrochene, gleichmässige, glatte Farbe herzustellen. Der Baumwolldruck begann im Abendland mit dem Wachs- oder „Porzellandruck“, den die Franzosen in ihren ostindischen Kolonien vorfanden und im 17. Jalirh. benützten, um zunächst den weissblauen Leinenartikel zu erzeugen. Das Leinengewebe wurde anfänglich mit einer in der Hauptsache aus Wachs bestehenden Schutzmasse oder Beserve (s. Beservage) bemalt und dann in lauwarmer Waidküpe blaugefärbt, wobei die mit Wachs bedeckten Stellen keine Farbe annahmen und nach Entfernung des Wachses „porzellanweiss" erschienen. Das Verfahren wurde gleichzeitig auf die ebenfalls aus dem Orient eingeführte Baumwolle übertragen und nicht bloss in der Indigo-, sondern auch in der Krappfärberei benützt, um dieselben weissen Figuren in braunem, schwarzem

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

oder rotem Grund zu erhalten. Diese primitive Fabrikation bestellt heute noch im Orient und wird sogar von europäischen Druckereien zu imitiren versucht. Die Frauen der Malaien zeichnen mit kunstfertiger Hand die Reserven für ihre Batiks (Hüften- und Kopftücher) in Form eines geschmolzenen Gemenges von Wachs und Harz auf das Baumw ölige webe, wobei sie die flüssige Masse aus einem kleinen, warmen Topf mit hervorstehender Schnauze auf den Stoff auftragen. Nach dem Trocknen der Wachsreserve an der Luft werden die Baumwollstoffe in Indigo, Katechu oder Krapp gefärbt, dann in Aschenlauge gekocht, um das Wachs zu entfernen und das Weiss unter ihm erscheinen zu lassen. Wie die französischen Handdrucker im 17. Jahrh. für ihren Porzellandruck bald den ebenfalls dem Orient entlehnten Holzmodel einführten, so benützen die Malaien, wenn sie die Muster nicht in angegebener Weise aufmalen, einen aus China stammenden Model, um ihre Batiks von Hand zu drucken (Batikdruck). Es ist leicht begreiflich, dass dieser Druck in jeder Beziehung unvollkommen ist, aber die heutigen Druckereien der Schweiz und Hollands, welche der Industrie der Eingeborenen aut dem Markt des malaiischen Archipels Konkurrenz machen, sind gezwungen, die Unvollkommenheiten mit ihren modernen Verfahren möglichst treu nachzuahmen, wenn sie für ihre Batiks im Osten Abnehmer finden wollen. In Holland hat man zu diesem Zweck sogar direkt auf den sonst völlig aufgegebenen Walkdruck zurückgegriffen. Koch auf eine andere Weise wurden und werden von den Färbern des Ostens plumpe Druckeffekte erreicht. Sie pressen oder binden die aufgerollten Baumwolltuche an einzelnen Stellen fest zusammen und gehen dann mit ihnen in die Farbflotte (meistens Indigoküpe), wo sich die unterbundenen Stellen nicht oder unvollkommen anfärben. Auch diese primitive Druckerei hat in europäischen Fabriken Nachahmer gefunden, und es ist sogar einem Engländer (D. "V. Hulme in Sulford) ein Apparat patentirt worden, derartige grobe, unregelmässige, geschmierte oder gekleckste Muster für den Markt im fernen Osten naturgetreu herzustellen. — Nachdem die Franzosen den Modeldruck eingeführt und angefangen hatten, ausser der Wachsreserve auch verdickte Beizen auf Leinwand und Baumwolle aufzudrucken und im Krappbade bunt auszufärben, war der Grund für eine ansehnliche Druckindustrie in Frankreich gelegt. Da trieb die Aufhebung des Edikts von Nantes (1685) eine Menge Flüchtlinge ins Ausland, darunter manche Industrielle, die mit der Kunst des Leinwand- und Baumwolldrucks vertraut waren. So entstanden die Baum-wolldruckereien in Neufchätel (1689), Riclnnond (1690). ferner in Bromley Hall. Essex, Surrey und in Augsburg (1698). Mit dem Anfang des 18. Jahrh. erhielt sodann der Baumwolldruck, vornehmlich der Blaudruck, durch Einführung des wiederum aus Indien stammenden Pinselblau oder Schilderblau und durch die zufällige Erfindung des Berlinerblau (1704) eine wesentliche Bereicherung. Aber weit grösserer Bedeutung für den Blaudruck und die Blaufärberei der Baumwolle war die um die Mitte desselben Jahrh. bekannt gewordene kalte Vitriolküpe. Die bisherige Summe von Erfindungen, Verbesserungen und Erfahrungen in der gesamten Baumwollfärberei, die Echtheit, Dauerhaftigkeit und Vielseitigkeit des Fabrikats machten den gesamten Baumwollartikel immer beliebter, so dass der Reihe nach neue Druckereien errichtet wurden: in Berlin (1741), in Mülhausen i. E. die Indiennefabrik von Köchlin, Cabendzer und Dollfus (1746). in Bamber Bridge bei Preston (1764), in Augsburg die Scliüle’sche Fabrik (1765), in Josefsthal-Kosmanos die Leitenberger’sche Druckerei u. a. m. Das Jahr 17/0 brachte dem seit 1754 begonnenen und ausschliesslich mit Handdruckmodeln ausgeführten Tücheldruck die Plancheplatte (s. Druckmaschine n) als exakt arbeitende V ordruckmaschine. Dann folgte ein an wichtigen Entdeckungen und Erfindungen überreicher Zeitabschnitt. Beils’ Walzendruckmaschine, die 1785 in Lancashire eingeführt wurde, legte den Grund zum heutigen Rouleauxdruck. Anfangs der neunziger Jahre erhielt das giftige Pinselblau einen mehr als vollwichtigen Ersatz durch das Fayenceblau das gleich dem etwas späteren (1805) Lapisartikel (s. d.) und dem ersten Aetz-druck (s. Aetzfarben) in englischen Fabriken eingeführt wurde. Während der für die deutschen und französischen Druckereien ungemein günstigen Zeit

um

von

der Kontinentalsperre fanden diese englischen Errungenschaften der Keine nach ihren Weg nach dem Festland. Hingegen wurde das Gegenstück des Aetz-drucks, das Keserviren von Küpenblau mit Hilfe von Kupferoxydsalzen, das zugleich als Ausgangspunkt für die anderen Reservagen (s. d.) gelten kann, 1812 in Frankreich erfunden, während wiederum die dem amerikanischen Banknotendruck entlehnte Stahlmolette von einem Engländer in das Graveuratelier der Indiennefabriken übertragen wurde (1808). Der Bisterartikel (s. Mang anbist er), das Seitenstück des älteren Eisenchamois ist eine Elsässer Erfindung aus dem Jahre 1815, in welches Jahr überdies die erste Anwendung des Cachous (in Augsburg) fällt. Damit war zugleich, nach Einführung des Chromkalis in die Druckerei (1819), der Grund für den später so wichtig gewordenen Chromartikel (s. d.) gelegt. Der Schüle’schen Druckfabrik in Augsburg verdankt man ferner den ersten Dampfartikel (s. Dampffarben) auf Baumwolle (1820), nachdem die Befestigung von Farblacken auf schafwollenen Geweben, einige Jahre zuvor an verschiedenen Orten eingeführt, den AVeg hierzu gewiesen hatte. Der baumwollene Dampfartikel erhielt sodann 1830 von Frankreich aus einen Zuwachs durch die Albuminfarben (s. d.) und spielte nunmehr auf Kosten der echten Fabrikation längere Zeit eine grosse Rolle im Baumwolldruck. Unterdessen wurde (1826) in England das Fayenceblau vom Solidblau (s. Blaudruck) abgelöst und im gleichen Jahre auch das Aetzen von Küpenblau in Angriff genommen (s. Aetzfarben), woraus sich später ein wichtiger Zweig des Baumwolldrucks entwickelte. Von besonderer Wichtigkeit, vor allem für den gesamten Blaudruck, wurden um diese Zeit die Erfindungen mehrerer Modeldruckmaschinen, von denen die aus Frankreich (1834) stammende Perrotine (s. Druckmaschinen) grosse Verbreitung fand. Sie zeigte sich jedoch späterhin, als der Zug der Zeit mehr und mehr auf die Massenproduktion der Druckwaren gerichtet war, der Konkurrenz der älteren, rasch arbeitenden Rouleauxdruckmaschinen nicht gewachsen und ist fast ganz vom Schauplatz abgetreten. Die längst in Angriff genommenen Krappstudien und die Versuche, den reinen Krappfarbstoff aus der Wurzel zu ziehen, führten zunächst zur Darstellung einer Anzahl von Krapppräparaten (s. d.), die dazu bestimmt waren, die Fabrikation des wegen seiner Echtheit beliebten Krappartikels (s. d.) zu vereinfachen und zu beschleunigen. Das erste im Handel vorkommende Krapppräparat kam 1839 in einigen nordfranzösischen Druckereien mit Erfolg zur Verwendung. Um dieselbe Zeit wurden in den chemischen Laboratorien auch die Ferrocyanverbindungen gründlich studirt, um die beste Zusammensetzung für ein Dampfblau auf Baumwolle zu finden. Eine Frucht der fortgesetzten Arbeiten war (1841) das Bleu de France (s. Dampffarben), das vermöge der Lebhaftigkeit und Reinheit seiner Nuance bis weit in die Zeit des Anilinblau hinein in den Farbküchen der Baumwolldruckereien sich zu behaupten verstand. Es beginnt nunmehr eine für die theoretische wie für die angewandte Farbenchemie gleich fruchtbare Zeit, in welcher die berühmtesten Namen und die bedeutendsten Laboratorien ihre Thätigkeit auf das Untersuchen der natürlichen und das Auffinden künstlicher Farbstoffe konzen-trirten, die glänzende Zeit der Teerprodukte, der Anilinfarbstoffe (1857), des Anilinschwarz (1863), des Alizarins (1868), dem als letztes Krapppräparat das Extrait Pernod (1867) vorausgegangen war, und sämtlicher Alizarinfarbstoffe, zuerst 1876 das Älizarinorange. In welchem Masse gerade das Anilinschwarz und das Alizarin (letzteres namentlich seit dem Hinzukommen des Türkischrotöls 1875) die Musterkarten der Baumwolldruckereien umgewandelt und verschönert haben, wie sie die ganze Fabrikation vereinfacht, verbilligt, beschleunigt und echter gemacht haben, ist bei den betreffenden Kapiteln zur Genüge hervorgehoben worden. In den letzten Jahren hat die Chemie der Azofarbstoffe dem Baumwolldruck die neue, sensationelle Errungenschaft gebracht, welche darin besteht, dass gewisse Azofarbstoffe, ähnlich und doch wieder grundverschieden vom Anilinschwarz, auf der Baumwollfaser entwickelt, also nicht fertig von den Farbenfabriken geliefert werden. Das sogen. Entwicklungsverfahren hat in der Baumwolldruckerei und Färberei seit mehreren Jahren im grossen Anwendung

gefunden und wird sich für manche Artikel, bei denen es auf allseitige Echtheit nicht ankommt, dauernde Geltung verschaffen. Das auf der Baumwolle ohne Beize entwickelte Rot, Braun, Bordeaux u. s. w. ist sammtweich im Vergleich zu den weniger glänzenden kompakten, mit Metallheizen verkörperten Alizarinfarben. Litteratur ^ Otto N. Witt, Chem. Technologie der Gespinnstfasern, Braunschweig 1888.

— Prometheus, Jahrgang 1891.

Kielmeyer.

Baumwolle* s. Garn, Zwirn, Gewebe und Spinnfasern.

Baumwollfarbstoife, s. Farbstoffe, künstliche organische.

zu

vor!

Baumwollgarnbleiche. Der erste Teil der Bleiche besteht in dem Bäuchen (s. d.) der zu langen Ketten geknüpften Garnsträhne, der zweite Teil aus dem Weissmachen der gebäuchten, gewaschenen und zentrifugirten Garne, deren Ketten jetzt geöffnet werden, um die einzelnen Keitel zunächst in klare, verdünnte Chlorkalklösung einzulegen. 1000 kg Garne beanspruchen im ganzen 30 kg festen Chlorkalk (mit 26 Gewichtsprozenten Chlor), welcher täglich in einem gemauerten Bassin mit Hilfe einer Trommelsiebmaschine (s. Chlorkalkauflöser) im Vorrat aufgelöst wird, so dass die Flüssigkeit ca. 3° Be zeigt. Diese Lösung wird nach Bedarf in fünf Holzbottiche oder in gemauerte, mit Zement ausgeschlagene Behälter verteilt, von denen jeder 3000 1 Wasser und 200 kg Garne aufnehmen kann. Die Chlorkalkflüssigkeit wird in den Behältern auf 0,3° bis 0,7° Be gestellt, je nach der Feinheit des für sie bestimmten Garnes. Je höher die Garnnummer, desto schwächer ist das Chlorkalkbad zu nehmen. Die Bestimmung nach Beaumegraden genügt übrigens nicht, namentlich nicht, wenn man feinere Kümmern, zweiunddreissiger und vierziger Garn, weiss-zumachen hat. Es ist vielmehr unerlässlich, wenn man vor morscher Ware gesichert sein will, dass man die Konzentration sowohl der im Vorrat gehaltenen Chlorkalklösung als auch jedes einzelnen Chlorkalkhades durch Titriren nach einer der bekannten Methoden bestimmt, eine Arbeit, die zwar etwas umständlich aussieht, aber, wenn einmal eingeführt, schnell aus der Hand geht. Die Garne werden Keitel für Keitel in die Chlorkalkbäder geworfen, verbleiben darin 5—6 Stunden oder auch über Hacht, 'worauf die in der Regel nur halb ausgenützte Bleichflüssigkeit in einen leeren Behälter hinübergepumpt wird, um bei späteren Bleichposten wieder verwendet und mit neuer Stammlösung aufgefrischt zu werden. Bei der angegebenen Zusammenstzung der Chlorbäder ist es nicht nötig, die Garne vor dem Säuern abzuwässern. Der Schwefelsäureverbrauch für 1000 kg Garne beträgt 20 kg ä 66° Be (mit 98,5% H^SO^). Je der fünfte Teil davon kommt in einen der fünf mit je 3000 1 Wasser angesetzten, hölzernen Säurebottiche, in welche die Garne direkt aus den Chlorkalkbädern Keitel für Keitel eingeworfen werden, um höchstens vier Stunden in der verdünnten Säure liegen zu bleiben, worauf man die stark nach Chlor riechende Flüssigkeit in das Abwasserbassin laufen lässt. (Zahlreiche Versuche, die Operationen des Chlorens und Säuerns in einem einzigen Bade auszuführen, gaben kein befriedigendes Resultat. Die Garne lagen schön weiss in dem mit Säure vermischten Chlorkalkbad, aber sobald man anfing, sie in Wasser zu waschen, wurden sie wieder gelblich. Es scheint, dass das durch seinen Kalkgehalt alkalische Chlorkalkbad den Faden aufschliesst und zur Aufnahme der Chlorkalklösung öffnet, während das Garn in dem mit etwas überschüssiger Säure versetzten Chlorkalkbad den Faden zusammenschliesst und deshalb nur oberflächlich gebleicht wird). Koch im Bottich werden die Garne nach dem Ablassen der Säure mit schwach sodahaltigem Wasser ausgesüsst, dann gründlich in reinem Wasser gewaschen, wozu man sich in grösseren Bleichanstalten der Garnwaschmaschine (s. d.) bedient. Wird im Trog mit und abfiiessendem Bach- oder Brunnenwasser gewaschen, so ist es ratsam,

Zeit zu Zeit etwas Salmiakgeist oder Antichlor (s. d.) in den Trog zu geben. Schliesslich werden die fertiggewaschenen, weissen Garne mit sorgsam angerührtem Ultramarin oder auch mit einem geeigneten Anilinfarbstoff in einem iroge geblaut, zentrifugirt und getrocknet, wofür sich im Sommer eine Lattenhänge im Freien empfiehlt, weil das Weiss im Sonnenlicht infolge einer leichten Kaclibleiche besonders klar wird. Die getrockneten Keitel kommen dann in

die Garnpresse und werden, immer so viel, als ein Paket der betreffenden Garnnummer verlangt, fest zusammengebunden und zusammengepresst [1]. In ganz grossen Bleichanstalten lässt man die verdünnte Chlorkalklösung oder Säure durch die Garne zirkuliren. Der Chlorkalk- oder Säurebottich wird zu diesem Zweck über einer Zisterne aufgestellt, welche mit der einen oder andern der beiden Flüssigkeiten angesetzt is.t. Eine Pumpe hebt die Flüssigkeit aus der Zisterne in einen flachen, über dem Bottich aufgestellten Behälter, dessen durchlöcherter Boden gleichen Umfang wie der unter ihm stehende Warmbottich hat. Durch den Siebboden verteilt sich die Flüssigkeit über die im oben offenen Bottich eingelegten Garne, dringt nach unten zum Lattenboden, auf dem diese aufgeschichtet sind und gelangt durch eine Oeffnung im äusseren Boden des Bottichs wieder in die Zisterne, um von neuem durch die Pumpe in die Höhe gehoben zu werden u. s. w. — Ueber das Bleichen aufgespulteu Garns s. Copsbleiche.

Kiclmeyer.

Litteratur: [1] Leimes Färberzeitung, Berlin 1893/94, S. 212.

B«iumwollgarnf ärber ei und Baumwollstückfärberei (s. d.) unterscheiden sich, was ihren chemischen Teil betrifft, nicht von einander, wohl aber von der Färberei bedruckter Baumwollwaren, mit der die beiden ersteren nur den Grundgedanken und das Resultat gemeinsam haben, während der Färber einer Druckerei gezwungen ist, sein Ziel unter Benützung etwas anderer Mittel und Wege zu verfolgen. Tlionerde ist die aller Färberei gemeinsame Grundlage für Alizarin-rot, -Rosa und für verschiedenes Gelb; Eisenbeize liefert Grau, Lila und Schwarz •, ein Gemenge von Thonerde- und Eisenbeize führt gleich den Chromoxydsalzen zu echtem Braun, Bordeaux und zu einer bunten Reihe von Modetönen. Die Acidität der verwendeten Beizen ist dieselbe in der Garn- wie in der Stückoder Unifärberei, d. h. sie darf stärker sein als in der Druckerei zulässig ist, die überdies mit den gewöhnlichen oder abgestumpften Sulfaten nicht durchkommt, sondern der Acetate oder Sulfatacetate als Mordants sich bedienen muss (vergl. Aluminium ver bin düng en). Sind die Garne oder Färberstücke gebeizt, so geht man vor dem Färben mit der nassen Ware direkt in das mit Kalk, Kreide, Soda oder Silikat augesetzte Fixations- oder Abziehbad (s. d.); aus der Druckerei hingegen kommen die mit verdicktem Mordant bedruckten Gewebe in vollkommen trockenem Zustand in die Hänge und von hier in die Färberei, um gekuhkotet und gefärbt zu werden. Der Garn- und der Stückfärber legen (wenn letzterer nicht vorzieht, die Klotzmaschine zu verwenden) ihre in verdünnter Sodalösung ausgekochte Ware, bevor sie in einem basischen Anilinfarbstoff ausgefärbt wird, in eine kochend heisse Tanninlösung mit 4 bis 6°/0 Tannin vom Warengewicht, nehmen sie nach dem Erkalten der Flüssigkeit heraus, zentrifugiren oder winden sie aus und gehen direkt mit ihr in ein heisses Brechweinsteinbad (s. Antimon salze), das mit 2^ bis 3% Metallsalz und !/₂ bis 1 °/₀ kristallisirter Soda (vom Warengewicht) angesetzt ist [1]. Fach kürzerem oder längerem Aufenthalt im Brechweinsteinbad wird die Ware herausgenommen, ausgewunden, gewaschen (ohne zu trocknen) und das auf der Baumwolle befestigte gerbsaure Antimonoxyd in der heissen Farbflotte mit dem basischen Farbstoff zu einem echten Doppellack verbunden. Der Baumwoll-drucker hingegen schlägt den umgekehrten Weg ein: er vermischt und verdickt die Lösung des Farbstoffs und Tannins, drückt die Mischung auf das Gewebe, befestigt den einfachen Tanninlack im Dampfkasten auf der Baumwolle, zieht die trockene, breitgelegte Ware durch ein kochend heisses Brechweinsteinbad und lässt hier den Antimon-Tannin-Farblack entstehen. In gleicherweise halten Baumwollgarn- und Unifärberei immer zusammen, auch wenn sie ausser den angeführten Verfahren die Baumwolle türkischrot färben, mineralische Farbstoffe (Eisenchamois, Manganbraun, Bleiorange oder Chemischblau) auf der Faser befestigen, Indigoblau oder Anilinschwarz (s. d.) auf ihr entstehen lassen oder Azofarbstoffe ohne Beize aus der mit Seife, Kochsalz, Glaubersalz, Soda, Pottasche, phosphorsaurem Natron oder Wasserglas versetzten Flotte auf den Faden auffärben. Was die Garn- und Unifärberei allein von einander trennt, ist die verschiedene Form des Materials. Diese verlangt für jeden der beiden

Litteratur: [1] A. Kertesz. Die Anilinfarbstoffe, Braunschweig 1888. — [2] R. Möhlau, Organische Farbstoffe, Dresden 1890.    Kielmeyer.

Zweige der Baumwollfärberei besondere Handgriffe und Apparate. Und wiederum der Form des zu färbenden Garnes bat die Garnfärberei selbst es zu verdanken, dass sie mit dreierlei Maschinen arbeiten muss, je nachdem die Fäden aufgespult oder nach Strähnen geordnet oder, wenn es sich um Kettgarne handelt, der Länge nach parallel neben und über einander gelegt sind und einen Strick oder Strang bilden. Yergl. Bobinenfärberei, Garn quetsche, Ausring-, Garnfärbe-, Garn wasch- und Trocken maschinell.

Baumwollmolton, s. Wehere i.

Maxim. Kraft.

Baumwollp&pier, ein ausschliesslich aus ursprünglichen Baumwollfasern, nicht aus Baumwollhadern, bestehendes Papier, welches angeblich schon im 7. Jahrhundert in Samarkand erzeugt wurde. Die Herstellung dieses Papieres wird jetzt bezweifelt. Baumwolle wird gegenwärtig nur gemischt mit anderen Fasern zur Papierherstellung verwendet. S. Papiers orten und Papierfabrikation.

Baumwollpresse» s. unter Pressen.

um das noch darin enthaltene Oel abzuscheiden, und dann aut Seile verarbeitet. -—- Das raffinirte Oel wird in grosse Sammelbassins gebracht, wo es lagert, bis es in die Versandgefässe gefüllt wird. 1000 kg Saat geben, je nach Beschaffenheit, 110—115 kg Oel. Baumwollsamenöl erscheint in grösseren Mengen rötlich, in kleineren schmutziggelb. Uebrigens hängt die Farbe des 'Oels sehr von der Behandlung bei der Fabrikation und von der Samensorte ab. So sind die in England und in Marseille aus den Samen von Gossypium barbadense gewonnenen Oele dunklerer Farbe als die aus amerikanischer Uplandsaat fabrizirten. Das rohe Baumwollsamenöl ist dickflüssig und hat ein spez. Gew. von 0,922 bis 0,930 bei 15° C. Unter 10° C. fängt es an, Palmitin auszuscheiden, bei —2° bis — 3° C. fängt es an zu erstarren. Das raffinirte Oel hat eine strohgelbe Farbe und bei 15° C. ein spez. Gew. von 0,923 bis 0,928. Während das rohe Oel im

Baumwollsamenöl, auch Kotton öl genannt, wird aus dem Samen der Baumwollpflanze (Gossypium) gewonnen, welche zu den Malvaceen gehört. Es gibt verschiedene Arten von Gossypium, die sämtlich in den heisseren Zonen und zwar am besten in der Nähe des Meeres auf feuchtem, den Seewinden zugänglichem Boden gedeihen. Der Baumwollsamen wird nach C. Widemann [1] zunächst von allen Beimengungen an Staub und Schmutz gereinigt, indem er durch heftigen Luftzug gegen einen Windschirm geblasen wird, so dass alle beigemischten schweren Körper herabfallen müssen. Die Samenkörner werden dann in die Putzmaschinen übergeführt, in welchen die den Samenkernen anhaftende Baumwolle abgeschieden wird. Die gereinigten Kerne gelangen in einen Drehcylinder, welcher 24 walzenförmig gestellte Messer nebst vier gegenüber angebrachten Schneidemessern enthält, die den Samen in die kleinsten Teilchen zerkleinern. Die Hülsen werden hier von den Körnern getrennt. Die Kerne werden dann zwischen Walzen gepresst und das Oel rinnt frei herab. Letzeres wird in wollene Presssäcke zwischen Bosshaareinlagen gethan, die mit geriffeltem Leder überzogen sind, damit das Oel leichter austreten kann, und dann unter hydraulische Pressen gebracht. Die Säcke bleiben 17 Minuten einem sehr starken Drucke ausgesetzt, während welcher Zeit das Oel vollständig ausgepresst wird und sich in einer Kinne ansammelt. Nur die trockenen Kerne bleiben zurück, die als Baumwollsamenkuchen in den Handel gelangen. Das Oel wird alsdann in den Oelraum gepumpt und, wenn es als Kohöl versendet werden soll, in die Versandgefässe gefüllt. Soll es raffinirt werden, so behandelt man es, je nach seiner Beschaffenheit, mit 7—15% kaustischer Soda. Das Oel wird während dieser Zeit beständig mit Schaufeln umgerührt oder mittelst einer Luftpumpe bewegt, welche durch ein im Kaffmirgefässe liegendes und mit kleinen Oeffnungen versehenes Eisenrohr Luft treibt. Alle Verunreinigungen fallen hier zu Boden, und das gereinigte Oel, etwa 82% des Kohproduktes, wird dann abgelassen. — Der Bodensatz ist von dunkler Beschaffenheit und führt den Namen Seifenlager. Er wird nochmals erwärmt

Das rohe

von

Geruch und Geschmack dem Leinöl ähnlich ist, hat das raffinirte Oel einen rein nussartigen Geschmack. Nach den Untersuchungen von Slessor [2] bestellt die Baumwollsaat nur aus Palmitin und viel Olein. Da das Baumwollsamenöl ein wenn auch nur schwach trocknendes Oel ist, so kann dies nicht richtig sein. Nach W. Gilmoncl [3] enthalten die Baumwollsamen 12 bis 20% eines dunklen, gereinigt gelben Oeles von 0,928 bis 0,930 spez. Gew., das hei +2° C. fest und seihst hei längerer Aufbewahrung am Sonnenlicht nicht ranzig wird, also in der Mitte zwischen trocknenden und nicht trocknenden Oelen steht. Die Verseifungszahl des Baumwollsamenöls ist 191 bis 196,5, die der abgeschiedenen Fettsäuren 203,9 bis 208. Die Jodzahl des Oels ist 102 bis 108,5, die der Fettsäuren 110,9 bis 111,4. Die abgeschiedenen Fettsäuren schmelzen bei 35 bis 38° C. und erstarren bei 32 bis 36° C.

Das rohe Baumwollsamenöl dient in Amerika zu Schmierzwecken, zur Firnisfabrikation, als Ersatz für Leinöl und zur Seifenfabrikation; das raffinirte Oel wird zur Seifenfabrikation, als Speiseöl und besonders zur Verfälschung anderer Oele benützt. Es sollen Olivenöle Vorkommen, welche zur Hälfte aus Baumwollsamenöl bestehen. — Das rohe Oel ist weit leichter verseifbar als das raffinirte, was seinen Grund wohl darin hat, dass ersteres freie Fettsäuren enthält, während letzteres infolge der Behandlung mit Alkali hei der Raffination neutral ist. Das raffinirte Oel verseift sich allein mit stärkeren Laugen nur sehr schwer, dagegen leicht in Gemeinschaft mit leicht verseif baren Fetten, wie Palmkernöl, Kokosöl u. s.w. Allein kann man es nur allmälich mit schwachen Laugen zur vollständigen Verseifung bringen; eine auf diese Weise gewonnene Seife hat aber die unangenehme Eigenschaft, dass sie sich schlecht aussalzen lässt und selbst bei grossem Salzzusatz das überschüssige Wasser nicht vollständig abgibt. Frisch ist solche Seife weiss; nach dem Austrocknen wird sie gelb und hat einen eigentümlichen, unangenehmen Geruch. Während in Amerika, wie schon erwähnt, auch das rohe Baumwollsamenöl zur Seifenfabrikation dient, findet in Deutschland zu diesem Zwecke nur das raffinirte Oel Verwendung. Man nimmt es sowohl zu harten wie zu weichen Seifen, aber fast nie allein, sondern in Gemeinschaft mit anderen Fetten. Hieran ist die schwere Verseifbarkeit des reinen Oeles und der unangenehme Geruch schuld, welchen Baumwollsamenölseifen nach längerem Liegen zeigen. Dieser schlechte Geruch erscheint aber nicht nur bei reinen Baumwollsamenölseifen, sondern auch bei Seifen, zu welchen dieses Oel in grösseren Mengen neben anderen Fetten Verwendung fand. Wesentlich vermindern lässt er sich, wenn man das Oel vor seiner Verwendung einige Zeit mit 25gradiger Sodalauge (Aescherlauge) kocht. — Die Gegenwart von Baumwollsamenöl in anderen Oelen erkennt man am sichersten, wenn man dieselben mit dem gleichen Vol. Salpetersäure von 1,37 spez. Gew. schüttelt, es erfolgt dann eine kaffeebraune Färbung. Feste baumwollsamenölhaltige Fette (Talg, Schweineschmalz) werden nach Muter im flüssigen und erstarrten Zustande rot bis rotbraun, wenn man 5 g der geschmolzenen und filtrirten Probe noch flüssig mit 15 Tropfen Salpetersäure von 1,380 spez. Gew. behandelt.

Die Eigenschaft des Baumwollsamenöls, einige Grad über 0° Palmitin auszuscheiden, hat man in Amerika benützt, ein Oel zu gewinnen, das weniger Palmitin enthält und sich zum Verfälschen von Olivenöl noch besser eignet als das gewöhnliche raffinirte Oel. Das abgeschiedene Fett, welches von schmalz-artiger Konsistenz ist, kommt unter der Bezeichnung „Baumwollenstearm“, „Kottonstearin“ oder „vegetabilisches Stearin“ in den Handel. Ein von Muter [4] untersuchtes derartiges Fett zeigte bei 38° C. ein spez. Gew. von 0,9115 bis 0,912, lieferte beim Verseifen 95,5 % Fettsäuren, welche sämtlich zu den im Wasser unlöslichen gehörten, und war vollkommen löslich in Aether und in lieissem Alkohol. Obwohl das Fett erst bei 32° C. vollkommen flüssig wurde, so erstarrte das geschmolzene nach dem Erkalten doch nicht wieder, sondern bildete ein gelbes Oel, welches erst bei längerem Abkühlen auf ungefähr 4,5° C-seine ursprüngliche Konsistenz wieder annahm. Das Kottonstearin soll vielfach zum Fälschen von Talg benützt werden. Ausserdem findet es Verwendung in der Seifenfabrikation; doch haben die Seifen daraus ebenfalls die unangenehmen

Litteratur: [1] X. Wochenschr. f. d. Oel- u. Fettenhdl., 1878, S. 217. — [2] Chem. Zentralbl.. 1859. S. 140. — [3] Jahresber. der chem. Tech., 1886, S. 1084. — [4] Scient. Americ., 47, S. 24, und Bl. 1882, S. 261.    Deite.

Eigenschaften, dass sie beim Lagern gelbe Flecke bekommen und einen üblen Geruch annehmen.

Baumwollsammt (Manchester), s. Weberei.

Bosshard.

Baumwollschniire (Saiten), die treibenden Glieder zwischen Blechtambour und Spindelwirtel an Spinn-, Zwirn- und Spülmaschinen u. s. w., dürfen ihrer Haltbarkeit beim Treiben wegen nicht, wie Zwirn, durch Drehung ihrer Fasern um die gemeinschaftliche Axe hergestellt sein. Ihr Grundfaden ist Baumwollzwirn, der mehrfach zopfartig zusammengeflochten wird, welchen Prozess man Dündteln nennt. Die gedündtelten Saiten werden auf der Diindtel-maschine (s. d.) hergestellt.

Lindner.

Baumwollseile, für Transmissionen, werden wie Hanfseile, aber wegen des höheren Preises viel seltener verwendet. Sie sind geschmeidiger als diese und können deshalb auf kleineren Scheiben unter 1 m Durchmesser (etwa 30facher Seildurchmesser) laufen und bei geringerer Axenentfernung (bis herab auf 3 m). Auch werden sie bei stossendem Gang bevorzugt. Sie strecken sich im Betrieb nach und werden dabei dünner. Die für den Antrieb von Kranen benützten Baumwollseile von etwa 16 mm Stärke mit schnellem Gang (25 m/₈) erhalten bei der grössten Last 20 kg/qcm Spannung, berechnet auf die doppelte Umfangskraft der Seilscheibe, so dass sie sieben Pferde übertragen können. Der ganze Billenwinkel im Scheibenprofil beträgt hierbei 30°. Oeftere Seil-brüclie sind unvermeidlich.

Baumwollspinnerei. Die Baumwollspinnerei bezweckt, aus der 15—38 mm langen Baumwollfaser einen zusammenhängenden gleiclunässigen Faden herzustellen. Sie thut dies, indem sie eine der verlangten Fadenstärke entsprechende Anzahl Fasern parallel legt, sie zu einem Bündel vereinigt und demselben eine Drehung um seine Mittelaxe erteilt. Dadurch werden die Fasern unter gegenseitiger Beibung an einander gepresst. Je grösser die Anzahl Drehungen per Längeneinheit ist, desto grösser ist die Beibung. Diese soll beim fertigen Faden so gross sein, dass sie die Zugfestigkeit einer einzelnen Faser übertrifft. Dann wird auch der Halt (die Zugfestigkeit) des Fadens für jede Qualität genügen.

Die Anzahl der Drehungen am Faden soll über die ganze Länge dieselbe sein für dieselbe Längeneinheit, ferner soll der Faden gleich stark sein,

d. li. er soll in jedem Querschnitt die gleiche Anzahl Fasern enthalten.

Die mechanische Baumwollspinnerei verfolgt zur Erreichung oben erläuterten Ziels folgenden, aus verschiedenen Operationen bestehenden Arbeitsprozess :

I.    Das Mischen. Durch Zusammenlegen gleicher Volumina verschiedener Sorten oder verschiedener Ballen gleicher Sorten soll das Bolimaterial billiger, gleiclimässiger werden.

II.    Das Oeffnen undBeinigen. Dadurch sollen die durch das Pressen beim V erpacken auf der Plantage entstandenen Klumpen gelockert und die Unreinheiten, sowie zu kurze Fasern von der Baumwolle ausgeschieden werden.

III.    Das Karden oder Krempeln bildet zunächst die Fortsetzung des Beinigungsprozesses und hat sodann den Zweck, die wirr durch einander liegenden Fasern gerade zu strecken, parallel zu legen und aus dem so hergestellten Vlies ein Band zu bilden.

IV.    Das Kämmen oder Peigniren, wobei die Baumwolle für starke Garne mittlerer Kümmern von den kurzen Fasern befreit wird.

A. Das Strecken und Doubliren, wodurch die Fasern völlig gerade gelegt und „verzogen” werden. Dadurch und in Verbindung mit dem Doubliren oder Zusammenlegen mehrerer Bänder entsteht ein gleichmässiges Band.

AI. Das A orspinnen. Dieser Prozess bildet durch weiteres Verziehen den dünnen Vorgespinnstfaden, welchem zum Halt auch eine kleine Drehium gegeben wird.

VII.    Das Fe ins pinnen, wobei das Vorgespinnst noch weiter, bis zur Feinheitsnimimer des fertigen Fadens verzogen und ihm die endgiltige Drehung gegeben wird.

VIII.    Das Haspeln, Sortiren und Verpacken für den Handel. — Egreniren [1], Entkörnen der Baumwolle, ist ein Arbeitsprozess, welcher am Erzeugungsort zu dem Zweck vorgenommen wird, die Fasern von den Baumwoll-samen, an denen sie als ihre Erzeuger hängen, abzutrennen. Es gibt Walzen-, Sägen-, Macarthy-Egrenirmaschinell. Die beiden ersten eignen sich für geringere Sorten, die letzte für bessere. Leistung 5 Zentner bei der Macarthy-, 8—10 Zentner per Tag bei Handbetrieb bei der Walzen-, 50 Zentner bei der Sägenmaschine mit zwei Pferden.*) Nach dem Egreniren wird die Baumwolle mittelst hydraulischer Schrauben- oder Hebelpressen zu einer harten, das gelingst mögliche Volumen einnehmenden Masse zusammengepresst und in Ballen mittelst Jutestoff und Bandeisen verpackt.

I. Das Mischen.

Der oben an gedeutete Zweck des Mischens der Baumwolle kann auf verschiedene Art erreicht werden:

a. Durch das Mischen am Stock,

auf dem Batteur, c. „    „    „    „ den Karden.

a.    Werden beim Mischen am Stock verschiedene Baumwollsorten vermengt so geschieht dies, indem man im Mischungslokal, wo stimmter Raum durch Lattenverschläge abgegrenzt ist, vor diesem die Baumwoll-ballen, welche die betreffenden Sorten enthalten, hinlegt und von ihrer Umhüllung befreit. Es wird nun von jeder Sorte eine gleich hohe Lage gebreitet, so dass die Anzahl der Lagen dem Mischungsverhältnis entspricht, z. B. ostindische und Luisiana, wie 1:2, erfordert eine Lage ostindische, zwei Lagen Luisiana. Man fährt so fort, bis der kubische Stock die Höhe des Lokales (4—4¹/.₂ m) erreicht hat. Nimmt man dann zum Gebrauch die Baumwolle mit einem abgebogenen Dreizack in vertikalen Schichten vom Stock, so hat man

das Mischungsverhältnis richtig in der Auflage der Oeffnungsmascliine.

b.    Wird die Mischung am Batteur vorgenommen, so hat man für jede Mischung gehörende Sorte einen besonderen Stock in der eben beschriebenen

Weise anzusetzen, d. li. jede Lage ist dann einem andern Ballen derselben Sorte entnommen. Nun sind dem Batteur die einzelnen AVickel, welche vorher auf dem Opener hergestellt wurden, nach dem Mischungsverhältnis aufzugeben. Auf diese Weise wird die Mischung genauer, weil jede Baumwollsorte einzelnen AVickel mit gleichem Volumen vertreten ist. Nur muss jede Sorte getrennt den Opener passiren.

c.    Das Mischen auf der Karde kann nur dann stattfinden, wenn das heute auf dem Kontinent wenig mehr angewandte Kanalsystem vorhanden ist. Es arbeiten dann eine Anzahl in einer Reihe aufgestellter Karden so neben einander, dass jede ihr Band in einen am Boden vor der Kardenreihe hinlaufenden Kanal abliefert. Diese Bandreihe wird von einer AVickelmaschine aufgerollt. Hier sind nun die Baumwollsorten nach dem Mischungsverhältnis vertreten gibt man für Luisiana: Bengal — 3: 1 15 Bänder Luisiana, 5 Bänder Bengal— 15 Karden für Luisiana, 5 Karden für Bengal. Hier hat man den Vorteil, dass jede Sorte Baumwolle durch ihren Eigenschaften entsprechend besonders gestellte Karden geführt werden kann.

Ballenbrecher (bale breaker, cotton puller). Die harten Klumpen, welche die Baumwolle nach der Verpackung bildet, müssen vor dem Mischen und Oeffnen zerteilt werden, um einen gleichmässigen Stock zu bekommen und der Oeffnungsmascliine vorzuarbeiten. Das geschah früher von Hand aut dem Baumwollstock. Heute bedient man sich dazu der Ballenbrecher [2], Diese werden in zwei Konstruktionen hergestellt: mit drei AValzenpaaren und mit zwei AValzenpaaren (ohne die Zufuhrwalze).

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für jede Mischung ein be-

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z. B.

*) Aus 250 bis 650 kg Rohwolle gewinnt man

etwa 100 kg gereinigte Wolle.

Der erste Brecher bearbeitet die Baumwolle von dem Ballen aus und befördert sie mittelst endloser Transportgitter auf den Stock. Der zweite

S.

bearbeitet die Baumwolle vom Stock und führt sie auf die Oeff-nungsmaschine. Häufig wird auch nur eines von beiden Systemen verwendet. Eine Ballenbrecherkonstruktion, welche gegenüber der

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Fig. 1.

von Bosshard in [3] publizirten Bieter’schen einige Yorteile in der Anordnung der Transportgitter bietet, ist die von Platt, welche die Eig. 1 und 2 zeigen.

Der Ballenbrecher mit den Walzen I, II, III, IV und dem Speisegitter a gibt die gelockerte Baumwolle dem Horizontalgitter b. Die Vertikalgitter c und cl nehmen das Material zwischen sich nach oben und fördern es auf das Horizontalgitter e an der Decke. In Stellung wie ausgezogen schafft dieses die Baumwolle nach Gitter f u. s. w. Ist aber Rolle r in Stellung zurückgezogen, so fällt das Gut auf das Quergitter g, welches, wenn in Pfeilrichtung laufend, den Stock S bildet, in umgekehrter Richtung den Stock Si. Die Transportgitter werden durch Seilrollen und konische Getriebe vom Ballenbrecher aus umgedreht. Letztere sind ausrückbare Doppelgetriebe für Vor- und Rückwärtsgang.

S,

Am Stock muss ein Mann die Wolle vom zentralen Ablieferungspunkt aus verteilen. Mit dieser Gitteranordnung ist die Anzahl der zu bildenden Baumwollstöcke nur beschränkt durch den verfügbaren Baum. Der Verzug zwischen Walze I und IY ist 32-fach und

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TT

S.

gleichmässig zwischen alle vier verteilt. Die Walzen sind aus Grauguss, an der Oberfläche mit Zacken versehen Durchmesser von 140 mm» — Walze I macht 6,5, Walze IY macht 275 Umdrehungen per Minute» Obere Walzen mit Feder-Es werden

haben einen

pression. durch diese Anordnung

Fig. 2.

nicht nur die Klumpen aus einander gezogen, es fallen auch grobe Unreinheiten ab. Per zehn Stunden werden 65 Ballen ä 200 kg gestockt, was eine tägliche

Leistung von 13000 kg macht. Raumbedarf 1,2 x 3 m ohne Gitter. Der Ballenbrecher mit zwei Walzenpaaren macht zwischen beiden einen 10 fachen Verzug. Walzendurchmesser 150 mm. Die zweite AValze macht 125 Umdrehungen per Minute.

II. Das Oeffnen und Reinigen.

Der Oefhmngsprozess soll, was beim Brechen nicht geschehen, jede einzelne Baumwollfaser aufschliessen und alle Unreinheiten, wie Samenteile, Laub und

Stengelfragmente, Sand u. s. w. aus der Baumwolle entfernen. Die erste und primitivste Art, dies zu thun, war das Klopfen der Baumwolle, die auf ausgespannte Tücher gelegt wurde, mit Weidenruten (battage, beating). Der Maschinen, welche heute in den Spinnereien diesem Zwrecke dienen, gibt es je nach dem — -    Rohmaterial und seiner

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Zweckbestimmung ver-v schiedene. Die älteste V\ Maschine dieser Art ist der Wolf oder Teufel, der heute wenig mehr Verwendung findet. Er besteht entweder aus einer Trommel mit langen konischen Eisenstiften, die, zwischen den Stiften einer Haube hin-V durch rotirend, die Baumwolle öffnen oder aus einem sogen. Tambour mit spitzen Stahlstiften, welcher, an einer Blechhaube oder einem Drahtgitter passirend, das Oeffnen besorgt. Näheres hierüber findet man in [4].

Eine Oeffnungsmaschine, ähnlich dem Wolf, welche heute zur Verarbeitung geringer, unreiner Baumwollsorten oder für Abgang verwendet wird, ist der Willow oder Zausler (Willow = Weidenrute), Fig. 3.

Er hat eine Trommel T mit sechs Reihen konischer Stifte z. Sie sind so gestellt, dass sie im Grundriss (Fig. 3 a) zwischen gleichen Stiften in der Haube, deren zwei bis vier Reihen vorhanden sind, hindurchgreifen. Die Trommel dreht sich in einer Haube, deren oberer Teil aus starkem Eisenblech doppelwandig, der untere aus einem Stabrost R R‘ erstellt ist. R wird aufgeklappt und, nachdem ein Quantum Baumwolle aufgelegt, geschlossen. Hierauf erfassen die Stifte z die Baumwolle, öffnen sie zwischen den Gegenstiften, und durch die Lücken des Rostes RR¹ entfliehen die gelockerten Unreinheiten. Die schweren derselben legen sich zwischen dem Maschinengestell zu Boden und werden durch die Seitenthüren von Zeit zu Zeit entfernt. Die leichten Unreinheiten und zu kurze Fasern werden durch die Schlitzöffnung L in die Seitenrohre v des Ventilators V hinein und durch das Rohr H in den Staubkanal befördert.

Nach 35—45 Trommelumdrehungen wird der bewegliche Rost R von Hand oder, indem ein Zählapparat den Haken p löst, geöffnet, das bearbeitete Material entfernt, ein frisches Quantum aufgegeben,

R geschlossen u. s. f.

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Fig. 3.

Trommel-Umdrehungen 300 per Minute, „ Durchm. aussen 1100 mm,

„ Breite .    .    .    1400    „

Fig. 3 a.

Lieferung bis 1000 kg täglich. Die Maschine hat neuestens folgende Verbesserungen erfahren: Nach der nötigen Anzahl Trommeltouren öffnet sich oben an der Haube P eine Klappte und die Baumwolle wird hinaus auf ein Transportgitter geworfen, welches sie wegführt. Die Klappe schliesst sich wieder und gleichzeitig öffnet sich der Rost R zum Aufgeben. Hier ist noch ein Arbeiter zum Auflegen nötig. Ist die Maschine ganz selbstthätig [ 5], so sind beim Einlauf 1 Paar Speisecylincler angebracht. Diese laufen während der Bearbeitung und stehen still beim Auswerfen der Baumwolle. Ein Räderwerk vom Tambour T aus rückt in diesem Fall durch eine Muffenkupplung die Zufuhrcylinder aus und hebt durch einen Stift am letzten Rad die Klappe der Haube. In dieser Ausführung liefert die Maschine -3000—4000 kg gereinigte Wolle täglich. Abfall 3—6%.

Raumbedarf bei Handbetrieb 2,250 x 2,170 m „    „ selbstthätiger Zuführung und

Ablieferung 4,500 x 2,250 m.

Der Willow darf nie für gute Baumwolle verwendet werden. Er macht

sie fädig.

Der IVhip per [6], ein von Mason erfundener Oeffner mit Stiftentrommel, ist heute ausser Gebrauch.

Der Oeffner (ouvreuse), meist nach seiner englischen Bezeichnung Opener benannt, wird heute wesentlich nach der von Taylor, Lang & Co. in Stalybridge angewandten Konstruktion (wenn mit liegendem Tambour) ausgeführt, welche Eig. 4 und 5 im Querschnitt zeigen.

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Die Baumwolle wird, wenn sie nicht vom Transportgitter des Ballenbrechers in dei* oberen Etage auf das Zufuhrgitter Z fällt, hier von Hand aufgegeben und gleichmässig verteilt. Die Gitteraxe zi ist verstellbar, damit das

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Fig. 4.

Fig. 5.

Diese ist inwendig mit kantig

Gitter oben immer angestreckt sei. Ueber der letzten Gitteraxe zx, welche die treibende ist, liegt eine kannelirte Gusswalze p, welche die Baumwolle zwischen die Stachelwalze s und die Traverse l hinein leitet. Die Walze s hat ihrer Dreli-richtung entgegen gekrümmte kurze spitze Zähne aus Stahlguss, welche das Material den Schlagzähnen n des Tambours T darbieten. Die Anordnung mit zwei übereinander liegenden kannelirten Cylindern hat den Nachteil, dass etwa noch vorhandene Samenkörner zerquetscht werden und ihren öligen Inhalt der Baumwolle mitteilen können. Der Tambour T hat 8 Reihen Zahnschienen (für geringe Baumwolle 12 Reihen ä 34 Zähne) ä 24 und 25 Zähne, welche um die halbe Teilung versetzt sind. Form der Zähne und Befestigungsart der Schienen aus Weich- oder Stahlguss sind aus Fig. 5 ersichtlich. T hat vier Rosetten auf einer Axe, welche in Einschnitten t die Zahnschienen n tragen. Ober- und Seitenflächen von T sind mit Schwarzblech bedeckt. Ueber T wölbt sich eine Haube U aus 9 mm dickem Eisenblech.

gehobelten Winkeleisen u—u⁷ versehen. An u⁷ schliesst sich der Hechelstab y an, eine schmiedeeiserne Traverse l mit dicht besetzten spitzen Stahlstiften. Die Fortsetzung bildet der Stabrost g, welcher aus dreikantigen (oft verstellbaren) Stäben aus Guss besteht. Die Zähne n erfassen nun die Baumwolle von der Walze s, welche sie der rückwärts gekrümmten Zähne wegen leicht loslässt, streifen sie an der Traverse l ab und führen sie an den Winkeleisen u vorbei, wo ein intensives Aufschlüssen der Klumpen stattfindet, nach dem Hechelstab. Dieser zerteilt die Baumwolle in die einzelnen Fasern und verhindert das Fädig-werden (Aneinanderhaften mehrerer Fasern). Auch der Bost g lockert mit seinen Stabkanten die Baumwolle weiter, und die Zentrifugalkraft treibt die groben Unreinheiten zwischen den Stäben hindurch zu Boden.

Die Baumwolle wird endlich von der Siebtrommel S angesaugt. Sie ist ein Hohlcylinder aus gelochtem Zinkblech, der auf beiden Seiten durch einen Kanal k in Verbindung mit dem Ventilator V steht. S wird deshalb auf der hintern Seite, wo nicht vom Blech Sl verdeckt (zwischen A und F), die Baumwolle aspiriren und ihr die Unreinheiten entziehend, dieselben in den Staubkanal befördern. Die Siebtrommel S tangirend, liegt unter ihr das schräge Auslaufsgitter A. Es hat die gleiche Geschwindigkeit wie der Umfang der Siebtrommel und befördert die gereinigte Baumwolle aus der Maschine heraus. Die Deckel d¹ und d'¹ dienen zur Entfernung des Abfalles aus dem Maschinengehäuse. Die Haube U aus Gusssegmenten mit angegossenen Käsen u zu machen, ist gewagt. Erstere platzen bei Verstopfungen. Der Zahntambour macht 450 bis 550 Umdrehungen per Minute, erstere Geschwindigkeit für lange, letztere für kurze Wollsorten.

12 Zahnreihen sind verwendet für kurze, 8 Zahnreihen für lange Baumwolle. Es kommen daher dort 12 Schläge auf die Faser per ein Trommelumgang, hier nur vier, weil hier die Käsen versetzt sind, dort nicht.

in diesem Fall

= 4 Schläge auf 1 cm Baumwolllänge. Für kurze ostindische Baumwolle findet man bis 60 Schläge per 1 cm angegeben [1], S. 74. Für bessere Wollsorten ist immer die Begel festzuhalten: lieber die Baumwolle zweimal durch die Maschine lassen, als sie durch zu starkes Forciren verderben. Bei obiger Zufuhrgeschwindigkeit beträgt die tägliche Leistung, wenn 1 Yard (0,916 m) zugeführte Baumwolle 2 Pfd. engl, wiegt = 5800 Pfd. engl. = 2627 kg. Verlust an Abgang 2—3 °/₀.

Bei der erwähnten Bieter-Konstruktion beträgt die Ablieferungsgeschwindigkeit 21,417 m pro Minute, und es hat deshalb die Baumwolle eine Längsverstreckung, einen Verzug in der Maschine erfahren =

= rund Sfacli.

Die Zufuhrgeschwindigkeit beträgt bei 8 Zahnreihen für mittlere und gute Wollsorten an Bietermaschinen 4,56 m oder 4,99 Yards pro Minute und kommen 4 x 450

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Lieferung _ 21,417

4.560

Zuführung

Der Zahntambour hat 1060 mm Durchmesser über clie Zähne.

Die Siebtrommel „    450    „    „    „    „

Der Ventilator macht 1200—1500 Umdrehungen pro Minute.

Die selbsttliätige Speise Vorrichtung [7] für Oefinungsmaschinen enthebt den Arbeiter der Sorge für das regelmässige Auflegen der Baumwolle auf dem Zufuhrgitter. Sie besteht aus einem tiefen auf dem Fussboden stehenden Kastengestell. Am Boden desselben liegt ein horizontales Lattentuch. Die in den Kasten geworfene Wolle wird von einem schräg aufwärts laufenden, mit Stacheln besetzten Laufgitter erfasst und aufwärts einem Schläger mit vier Schienen, in welche Stahlspitzen eingesetzt sind, zugeführt, der die Baumwolle an einem Bost voröffnet. Vor dem oberen Ende des Stachelgitters liegt eine Trommel, in welche vier Stiftenreihen sich durch eine Exzenterbewegung zurückziehen, nachdem sie das Zuviel am Stachelgitter weggenommen und sich so dieses Materials selbst entledigen. Die Speisevorrichtung wird auch als Zuführung für Batteurs benützt und soll hier die Begulirung ersetzen. — Die Vorrichtung ist der amerikanischen Firma Potter & Athertlion Mach.-Comp, in

Pawtucket als Erfinder zuerst patentirt und wird lieute auch von der Firma Howard & Bullough in Accrington (England) und andern gebaut.

Zwei verbundene Opener. Um die Arbeit des zweimaligen Durch-lassens der Baumwolle zu vereinfachen, hat man in grossen Spinnereien zwei der eben behandelten Opener gekuppelt, so dass man das schräge Auslaufgitter (Ä) des einen verlängert bis über die Mitte des Einlaufgitters z des andern. Die zu reinigende Baumwolle passirt so bei einmaliger Aufgabe zwei Maschinen und fällt zwischen beiden (unter A) zu Boden.

Opener mit Wickelapparat. Ein Wickelapparat (vgl. S. 80) hat den Zweck, die von der Maschine gebildete Watte, während sie stark gepresst wird, spiralförmig aufzurollen. Sie bildet dann einen cylindrischen kompakten Körper, das Wickel, von welchem an der folgenden Maschine die Watte unbeschädigt wieder abgerollt wird. Man hat am Auslauf der Opener (nach dem schrägen Auslaufgitter) diesen Apparat angebracht ([1], S. 132, mit persp. Abbildung) und damit folgende wesentliche Vorteile erzielt: 1. die Baumwolle, die aus dem Opener kommt, liegt nicht mehr in losen Haufen im Batteurlokal herum, wird weniger staubig und die Eeuersgefahr ist geringer.;

2. das Auflegen der Wickel auf den Batteur nimmt bedeutend weniger Zeit in Anspruch als das Auflegen der losen Wolle; 3. das Wickel, welches der Batteur liefert, wird gleichmässiger infolge des Doublirens von 3—4 Wickeln.

In diesem Fall muss aber das Auflegen des Materials auf dem Opener sorgfältig geschehen, und sollte darum dieser etwa 30 Umdrehungen weniger per Min. machen als sonst.

Baumbedarf des Opener ohne Wickelapparat 3,070x 1,845 m, Baumbedarf des Opener mit Wickelapparat 4,200x 1,845 m. (Ueber Kraftbedarf s. die Tabelle weiter unten.)

Opener mit liegendem Messertambour. Bestrebt, dem Opener einen Tambour zu geben, welcher ihn für geringere (namentlich ostindische) Sorten zum voraus geeignet macht, hat man ihn als Messertambour konstruirt, d. li. am Umfang mit 17 Beihen ä 14 Stahlschienen versehen, ähnlich der Trommel des Crigliton-Opener, aber cylindrisch. Unter der Trommel liegt konzentrisch ein Stabrost, die vordere Hälfte mit dreikantigen, die hintere mit flachen Stäben. Hinter dem Tambour aspiriren zwei Siebtrommeln die Baumwolle, von da leiten sie zwei Pressionswalzen nach einem Wickelapparat, Durchmesser des Tambours über die Messer = 4000 mm. Umdrehungszahl 640 pro Minute. Lieferung 60—70 englische Zentner pro Tag. — Konstrukteure: Grether, Manchester (Vertreter), und J. J. Bieter & Co., Winterthur.

Kombinirter Opener ist eine Maschine, bestehend aus Oeffner und Batteur ([1], S. 133, mit persp. Abb.). An das Auslaufgitter A des Opener (Fig. 4) wird ein Batteur mit seinem Zufuhrcylinder angeschlossen. Die Baumwolle wird also in der gleichen Maschine geöffnet und geschlagen und verlässt, weil der Batteur eine Selbstregulirung hat, diesen als gleichmässiges Wickel.

Umdrehungszahl des Opener-Tambour = 450 pro Minute, „    „ Schläger-Flügels = 1500    „    „

Baumbedarf 5,980 X 1,800 m.

"Verbesserte Taylor-Lang-Open er. Durch Vergrösserung der Bostfläche ist die Maschine ein besseres Produkt zu leisten im stände. Ausser dem halbrunden Bost bestreicht die Baumwolle einen gekröpften Planrost, der durch einen Kanal mit zwei Siebtrommeln in Verbindung stellt, Ablieferung durch Wickelapparat. Das fertige Wickel fällt in eine Mulde, wodurch der Wiederbeginn der Arbeit beschleunigt wird. Schieberrosetten in den Gestellwänden lassen den Luftzug reguliren. Lieferung 45 Zentner pro Tag [8].

Opener v o n P1 a 11. Die Konstruktion will das Fädigwerden bei mehrmaligem Durchlässen der Baumwolle verhüten. Sie hat zwei bis vier hinter einander liegende Zahntrommeln von nur 400 mm Durchmesser. Für lange Wolle werden zwei, für kurze vier Trommeln verwendet. Die erste Trommel macht 1000, die andere 11—1200 Umdrehungen pro Minute bei vier Tambours, bei zwei Tambours macht die zweite Trommel 1400 Umdrehungen. Jede ist

unten von einem Rost aus Dreikantstäben uncl Loehplatte, oben von einer Haube umgeben. Hach der letzten Trommel passirt die Baumwolle noch einen Stab-Planrost und geht zuletzt durch zwei Siebtrommeln auf das schräge Auslaufgitter [1], S. 77, mit Abb. Lieferung pro Tag 55 englische Zentner. Verzug neunfach. Schläge pro 1 cm = 41. Raumbedarf 4,35 resp. 5 X 2,235 m.

Der Crighton- Op euer. Dieser nach seinem englischen Erfinder benannte Opener mit vertikalem Tambour ist eine Schöpfung der siebenziger Jahre und eignet sich vorzüglich zur Verarbeitung stark unreiner Baumwollsorten. — Die vertikale Trommelaxe W (Fig. 6) hat sieben runde Scheiben aus 7 mm

starkem Schwarzblech. Auf diese von unten nach ; j n oben grösser werdenden Scheiben sind radial Schienen/

aus Stahl aufgenietet, welche so aufgebogen sind, dass ihre Spitzen eine Spirale an einem Konus-

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mantel bilden. Die Axe W ist mit ihrem Fuss in der Lagerpfanne pf— welche vertikal mit Spindel verstellbar — am Ende in einem Halslager l geführt, über welchem der Antrieb mit horizontalem, halbgeschränktem Riemen oder Seil steht. Ein konisches Gehäuse bb umgibt die Messerwelle so, dass zwischen den Messerspitzen und der Gehäusewand ein Abstand von 25—30 mm bleibt für kurze (ostindische) oder amerikanische Baumwolle und Makko. Die Wand des Gehäuses besteht aus innen gerippten, durchlochten Gusssegmenten oder besser (Fig. 7) aus dreikantigen gusseisernen Stäben, die unten und oben in entsprechend ausgesparten Segmenten ruhen. Der unterste Teil des Gehäuses aber ist ein geschlossener Gusstrichter 1c mit Seitenöffnung zur Einmündung des Einlauf-rolires e, dessen oberes Ende der Einfülltrichter t bildet. Um hier Verstopfungen der Baumwolle zu verhüten, bringt man an der Innenwand von t den kleinen Trichter t, an, welcher beständig Luft ansaugt.

Durch die kreisrunde Oeffnung im Boden des Kastens K steht das Rostgehäuse b in Verbindung mit dem Siebtrommelraum n. Die Siebtrommel S, von gleicher Konstruktion wie beim Taylor-Lang-Opener, tangirt das Auslaufgitter a, reinigt und fördert die Baumwolle zu Tage. Wirkungsweise: der im Trichter t aufgegebene Rohstoff wird durch die Wirkung der mit 1000 Umdrehungen rotirenden Messerwelle w und der Siebtrommel S in das Gehäuse Je hinabgezogen, von den Messern f erfasst, gegen die Rostwand b geschleudert und geöffnet. Dadurch leichter geworden, steigt sie in die Höhe, während ihr die groben Unreinheiten zentrifug durch b hindurch entfliehen. Vollständig aufgelöst erscheint die Baumwolle in K und wird von der Siebtrommel S angesaugt, ihrer feineren Unreinheiten durch den Ventilator V entledigt und vom Auslaufgitter a aus der Maschine befördert.

Zwei wesentliche Vorteile zeichnen dieses System vor den anderen aus: 1. Kommt keine Baumwolle oben im Gehäuse an, bevor sie vollständig gelockert

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Fig. 6.

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Fig. 7.

1000 pro Minute,

ist, 2. wird die Faser während der Bearbeitung nicht festgehalten, kann also nie beschädigt werden.

Trommel-Umdrehungen Ventilator- „

bei einfachem Opener, bei doppeltem „

1200 „

„    „    1400    „    „

Durchmesser der oberen Scheibe f — 520 mm,

„    „    unteren „ f — 200 mm,

Obere Scheibe .14 Messer, untere 3. Durchmesser der Siebtrommel 750 mm. Tägliche Lieferung 6000—8000 engl. Pfund — 2718—3624 kg.

Paumbedarf 4,120 X 1,740.

Fig. 7 a.

Doppelter Crighton-Opener. Derselbe besteht aus zwei neben einander gestellten Gehäusen obiger Konstruktion und dem Auslauf und bezweckt, die Baumwolle zweimal zu bearbeiten, was bei ostindischer Bengal und Dhollerali nötig ist. Eine Klappe rechts am Gehäuse K verdeckt, wenn niedergelegt, den schräg abwärts gehenden Verbindungskanal beider Gehäuse, macht also die Maschine zur einfach wirkenden. Ist die Klappe aufgestellt, so kommuniziren beide Gehäuse (Fig. 7 a). Baumbedarf 5,97 X 1,74 m.

Crighton-Opener mit Zufuhrgitter.

Um namentlich bei stark gepresster Baumwolle die Leistungsfähigkeit des Crighton-Opener zu erhöhen, wird vor seinem Einlaufrohr ein Zufuhrtisch von 400 mm Breite, zwei kannelirte Walzen von 80 mm Durchmesser und eine Zahnwalze mit 400 mm äusserem Durchmesser angebracht. Zähne nasenförmig, mit fischbauchartigem Querschnitt. Unter der Walze ein Stabrost.

Saugöffner mit selbstthätigem Baum wolltransport. Der Crighton-Opener eignet sich vorzüglich zum Ansaugen der Baumwolle vom Mischungsraum her [9]. Es wird in diesem Fall unten im Gehäuse k (Fig. 6) ein Schraubenflügel (Schiffsschraube) auf die Axe W gesetzt; dieser (mit der Messerwelle W und dem Windflügel V) ist im stände, die vom Ballenbrecher in eine Bohrleitung beförderte Baumwolle aus dieser, welche bei e in den Opener einmündet, anzusaugen. So wird aller offene Baumwolltransport vermieden. In den Bohrleitungen werden Staubkästen angebracht, in welchen die Unreinheiten, von einem Querrost gefangen, sich ablegen, während die Baumwollfasern ungehindert oben wegfliegen. Die Wolle wird so, gut vorgereinigt, nach dem Crighton-Opener geleitet. Wird die Blechklappe unter dem Staubkastenrost herunter gelassen und wieder geschlossen, so ist der Staub in einen Kasten gefallen, aus dem er seitlich entfernt werden kann, ohne dass der Betrieb gestört wird. Kleinere Ballenbrecher und Opener müssen gekuppelte Abstellungen haben, damit beide Maschinen gleichzeitig Stillstehen. — Auch Platt Brothers in Oldham bauen einen horizontalen Saugöffner mit Transportrohren und Staubkästen [10]. — Die Firma Lord Brothers in Todmorden legt das Gehäuse vom Crighton-Opener wagrecht, lässt das Saugrohr in die kleine Oeffnung einmünden und durch die grosse einem Batteur die Baumwolle zuwerfen [11].

Crighton-Opener mit Wickelapparat. Auch hier wird an das Ende des Auslaufgitters a (Fig. 6) ein Wickelapparat angeschlossen, ganz gleicher Konstruktion wie am Batteur, welcher statt der losen Baumwolle als Ablieferung ein Wickel formt.

verbessert ([1], S. 133, mit persp. Abb.). Ein Wickelapparat bildet die Ablieferung dieser Maschine.

Crighton-Opener, kombinirt mit Ba11eur. An die Siebtrommel 8 (lig. 6) wird eine Auslaufplatte und an diese ein Schläger angeschlossen. Zwischen diesem und der zweiten Siebtrommel befindet sich ein rotirender Querrost, welcher als Laub-Extraktor wirkt und das Produkt bedeutend

zu

Die Schlagmaschine (Flackmaschine, frz. Batteur). Hauptelement dieser Maschine ist der Schläger (batte, scutcher), Fig. 8, zwei oder drei prismatische schmiedeeiserne Schienen Sx S₂, mittelst Armen i aus gleichem Material an einer mit 1500—1200 Umdrehungen pro Minute rotirenden Axe (parallel ihr) befestigt. Dieser Schläger liegt genau parallel zum Zufulircylinder Z₎

welcher, eine kannelirte AValze, die Baumwolle kontinuirlich zubringt, und übt auf die AVatte per Minute 3000—3600 Schläge aus, die er ihr über einem TJntercylinder oder einer längs dem Zufulircylinder liegenden gusseisernen Muldenkante m beibringt. Dadurch und durch den gleichzeitig mittelst der Schlägerbewegung und Ventilation er-zeugten Luft- /y ström werden die / / Baumwollfasern <1 .P. . von einander ge- | \ trennt.

Staub, der sich dabei von der Baumwolle löst, tliegt zunächst

mit seinen schwereren Tei- ^ len durch einen halbrunden 50 Rost R unter dem Schläger und wird später in seinen Laubteilen durch einen Planrost R‘ abgesondert, während / die leichteren Unreinheiten | durch die Siebtrommeln ss, ‘T hindurch vom Ventilator V \ in eine Staubgrube /SR befördert werden ([1], S. 83 ff., mit Abb., [12]). —

Die Bearbeitung der Baumwolle im Batteur wird nach der Natur des Materials und der Zweckbestimmung auf ver schiedene Art vorge- ■ nommen. (Geringere ostindische Sorten (Bengal, Surat) passi-ren 1 AVillow, 1 Opener, oder 2 Opener, dann 1 Batteur mit T 2 Schlägern und 1 Batteur mit 1 Schläger.

(Vor- und Ausbatteur, batteur eplucheur und batteur etaleur.) —

Bessere ostindische und mittlere ameri- > kanische Baumwollen passiren einmal den Opener, 1 Batteur

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

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mit 2 und 1 Batteur mit 1 Schläger. Ganz gute, langfaserige Baumwollsorten, wie Orleans und Sea Island werden sofort dem Batteur übergeben. Während früher das Auflegen auf all diesen Maschinen von. Hand geschah (beim Batteur durch Abwägen und Auflegen immer des gleichen Quantums auf eine durch Striche begrenzte Fläche des Lattentuches), wird heute der Opener, der Vor- und der Ausbatteur mit Wickelapparat versehen. Auch auf den Opener wird das Material, wie schon gezeigt, selbstthätig aufgeschüttet, so dass der Arbeiter nur noch dem Batteur die Wickel aufzulegen und abzunehmen hat. So brauchen drei Maschinen heute nur eine Frau (früher drei Mann) zur Bedienung. Ausserdem ist damit das für gleichmässige Watten so wichtige Houbliren verbunden.

In neuester Zeit ist man eben deshalb dazu gekommen, statt einen Zwei-und einen Einschläger, drei Einschläger hinter einander zu verwenden. Den Längenschnitt eines Batteurs neuer Konstruktion zeigt Fig. 8.

a. Zuführung. Das Lattentuch oder Zufuhrgitter z besteht aus prismatischen, oben abgerundeten Holzlatten, welche auf vier endlose Lederriemen aufgeschraubt sind. Diese werden von den gekerbten Rollen der vier Axen g, gx, g-2, g₃ vorwärts getrieben. Die Axe g₃ wird vom Zufuhrcylinder Z angetrieben. Die Axe g muss verstellbare Lager haben, damit sie zurückgestellt ■werden kann, wenn die Riemen sich strecken. Beidseitig ist das Zufuhrgitter begrenzt von innen polirten Seitenschilden a zur Führung der Wattenenden. An jene sind 3—4 vertikale Schlitzführungen für die Stäbe der Watten A befestigt. Alle drei Watten w, wi und w₂ passiren, über einander gelegt, die Maschine, indem sie, zunächst von der Presswalze p niedergedrückt, zwischen den schmiedeeisernen kannelirten Cylinder Z mit 54 min Durchmesser und die ausgehobelte Mulde M hineinlaufen. Die Entfernung der Kante m von der Peripherie von Z wird der jeweiligen Faserlänge angepasst, damit auch kurze Wolle nicht nur vom Schläger erfasst werde, bevor die Faser von Z losgelassen ist, sondern auch stärker geschlagen werde als lange [13]. Langer Wolle gibt man 6—8, kurzer ca. 24 Schläge per 1 cm. Für kurze ostindische Wolle werden oft, um den Zufuhrcylinder möglichst klein halten zu können, zwei über einander liegende Cylinder angeordnet [14].

b. S elbstregulirung. Das Grundprinzip derselben ist die von Lord, dem Begründer der für Schlagmaschinen kompetentesten Firma Lord Brothers & Co. in Todmorden, gegebene Idee, die Umfangsgeschwindigkeit des Zufuhrcylinders proportional dem grossem oder kleinern zugeführten Volumen ab- oder zunehmen zu lassen.

Diese ist hier so verwirklicht: Die Zufuhrmulde M ist zusammengesetzt aus so viel 30—50 mm breiten Teilen, als zwischen die Schildwände der Maschine hineingehen. (Die Schilddistanz ist nach der Kardenbreite 30—50" engl.

1270 mm.) Jene Teile sind die kürzeren Arme der doppelarmigen Regulirhebel NXM. Diese sind hinten an ein System von Gelenken angehängt {NNX, ÖO{, RR, U), welche Fig. 9 zeigt, wo- ^ ^ Ä durch die vertikale Bewegung irgend eines oder mehrerer Punkte N, Wj u. s. w. summirt auf den Drehpunkt 0~ (resp. auf J) übertragen wird.

Die Summe der Hebel N muss eine Potenz von 2 sein. Der Kniehebel LT, Fig. 8, überträgt diese Bewegung in horizontalem Sinn auf    ,

das Lenkstück F, welches die Riemenführer E und I) hin und her L \ G zieht, und den Riemen auf den Konen (Rotationshyperboloide) C und Cj verschiebt. Der untere Konus wird durch Seil und Riemen Schlägerwelle S aus angetrieben, der obere treibt durch Schnecke und Räder den Zufuhrcylinder Z. Passirt

= 760

mm

von

u.

nun irgendwo unter Z eine f%. ö. dickere oder dünnere Lage Baumwolle, so wird nach Massgabe der Breite und Stärke dieser Lage der Haken MW auf- oder abwärts gehen und diese Bewegung durch das Gelenksystem auf die Riemengabeln Ex und H, übertragen. Geht der Riemen nach rechts, so nimmt die Geschwindigkeit Z proportional dem grossem Baumwoll- Volumen ab, geht er nach links,

von

läuft Z entsprechend schneller. Es wird also dem Schläger S in jeder Zeiteinheit dasselbe Baumwoll - Volumen zugeführt [13], Nro. 20. — Die ursprüngliche Konstruktion dieser Regulirung von Lord hatte statt des Gelenksystems vertikale Stangen, die mit ihrer am unteren Ende befindlichen konischen Verbreiterung beim Auf- und Abwärtsgehen einen Gelenkstift nach rechts oder links drängten, der dann den Riemen vorschob [1], S. 104 ff. Diese Einrichtung versagt oft ihren Dienst, wenn Staub und Schmutz die Regulir-stangenfülirung hemmen. Auch ist bei der Regulirung (Fig. 8) die Geschwindigkeit der Konen C und C{ die doppelte, weshalb die Riemengabel rascher wendet. Ueberdies ist der Antrieb der Konen hier vom Schläger aus genommen und mit dem Wickelapparat verbunden, während dort letzterer von einer besonderen Axe aus getrieben ist, wobei, wenn dieser Riemen abfällt, Verstopfung in der Maschine erfolgt. Wesentlich ist, dass bei der neuen Konstruktion die Konen horizontal (früher vertikal) gelegt sind, so dass das Riemengewicht die Verschiebung nicht mehr beeinflusst.

Proben von Watten, mit dieser Regulirung erzeugt, haben von Yard zu Yard Differenzen ergeben, die sich höchstens nach J/io » beziffern.

c.    Schläger. Die Axe des Schlägers S (Fig. 8) ist hohl, aus Gusseisen. Die Rotation des Flügels S) zieht so beständig einen Luftstrom durch die Axe, welcher diese kühlt, denn die Oberfläche der Axe ist auf Flügellänge mit Schlitzen versehen. Ferner hilft dieser vermehrte Zug Staub absondern. Damit die Luftströmung nicht zum Schaden der Baumwolle zu stark werde, sind an den Seitenwänden des Schlägergehäuses Schieber angebracht, bei deren Oeffnung Gegenzug entsteht.

Die Arme i sind aus Schmiedeeisen und abgedreht. Deren vier halten die prismatischen, vierseitigflachen Schienen S‘, welche auf i aufgenietet sind. Genaue Bearbeitung aller Teile des Schlägers ist für ruhigen Gang bei 1500—1800 Umdrehungen per Minute unerlässlich. Der Riemenzug ist so eingerichtet, dass dieser den Schläger nicht nach Z hinzieht. Für verschiedene Faserlänge muss S verstellbar sein, weil verschieden lange Mulden M eingeschoben werden.

Man baut die Schläger auch mit drei Schlagschienen. In diesem Fall erhält man bei gleicher Umdrehungszahl l/₃ mehr Flügelschläge. Daher sind diese von Vorteil z. B. bei kurzen Fasern [4], S. 36 (mit Abb.). Für kurze Baumwolle ist auch der Schläger mit cliarnirbaren Flügeln von Whitehead & Atherton [15] zweckmässig, weil er eine grosse Anzahl Schläge zulässt, ohne der Wollfaser zu schaden. Neuestens ist von Kirschner, St. Etienne, der Schläger für langhaarige Wolle als Kardenschläger konstruirt worden. — Die Schlagschienen sind ersetzt durch je eine aus 3 mm starken konischen Stahlzähnen bestehende Garnitur von der Breite der Schlägerschienen [16]. Der Schläger $ (Fig. 8) ist oben konzentrisch von einer Haube H aus Schwarzblech überdeckt, welche aufklappbar ist. Damit sie während des Ganges nicht geöffnet werden kann, ist sie mit Sicherheitsverschluss zu versehen (Vorschrift aller Fabrikinspektorate). I ist ein Leder zum Luftabschluss. Einfache Konstruktionen in [1], S. 129 (mit Abb.).

d.    Roste. Die schweren Unreinheiten lösen sich durch den Schläger S von der Baumwolle und fliegen, der Zentrifugalkraft folgend, durch den halbrunden Rost R. Ob mehr oder weniger Abfall und wie viel noch brauchbare Fasern entfliehen, hängt von der Beschaffenheit und Stellung der Roststäbe r ab. -— Früher hatte man flache Schienen [4], S. 40 (mit Abb.), die fixe Stellung erhielten. Neuerdings haben die Roststäbe r dreikantigen Querschnitt (Fig. 8) und sind einzeln verstellbar, um sie der jeweiligen Beschaffenheit des Materials anpassen zu können [17]. Die Roststäbe gegen die Walze Z hin sind weiter vom Schläger abzustellen als die letzten.

Der Planrost R¹, welcher sich an R anschliesst, hat viele Abänderungen erfahren. Zunächst hatte man'eine schräg nach einer Siebtrommel führende Blechplatte [4], S. 34 ff (mit Abb.). Die Unreinheiten rutschten dabei vielfach wieder nach R zurück. Dann wandte man rotirende endlose Siebe an (Tatham & Cheetham). Dann kam eine Einrichtung mit Quer-Roststäben und'Staubkasten (System Lord),

aber nur eine Siebtrommel. Später baute Bieter Eoste mit Längsstäben und Verschlussblech unten am Eost anliegend. Hier entstand der Uebelstand, dass die Unreinheiten durch den Siebtrommelzug wieder teilweise in die Watte über dem Planrost sich versetzten. — Eieter baute deshalb zunächst wieder einen Planrost aus gelochtem Blech mit Staubkasten. Lord hat dagegen einen Planrost aus aufgestellten Querstäben (Fig. 8) mit Staubkasten. Hier werden Unreinheiten nicht mehr über die Stäbe hinausgezogen, während erstere und kurze Fasern von den Eoststabkanten gut abgefangen werden. Das Verschlussblech v, das vom Halbmond h gehalten ist, muss behufs Abfallentleerung herabgeklappt werden.

Diese Arbeit wird erspart beim Laubextraktor [18]. Ein endloses, dichtes Tuch läuft zwischen Eost II und Siebtrommeln ss₁ horizontal über zwei Walzen, mit oberem Ende der Baumwoll-Eichtung entgegen. Auf dem Tuch sind stehende Querschienen befestigt. In deren Zwischenräumen setzt sich nun der Abfall nieder, so gut wie zwischen den Stäben (Fig. 8). Beim Wenden des Tuches aber über der vorderen Walze entleeren sich die Staubzellen selbstthätig.

e. Die Siebtrommeln. Dieselben bilden an der Schlagmaschine das dritte reinigende Element. Sie sind Hohlcylinder aus Drahtgeflecht, oder besser aus gelochtem Zinkblech, an beiden Grundflächen offen und hier mit Luftkanälen k in Verbindung. Diese Kanäle mit rechteckigem Querschnitt führen aussen an den Gestellwänden abwärts und münden unten mittelst Böhren seitlich in den Ventilator V ein. Dieser saugt, mit 1500—1800 Umdrehungen rotirend, den Staub durch beide Siebtrommeln s und si hindurch der Baumwolle ab und befördert ihn durch den Auslauf v in den Staubkanal SK. Die Klappe d verhindert, dass, wenn dieser Batteur ruht, von einer anderen Oeffnungsmaschine Staub durch den gemeinschaftlichen Kanal SK in ersteren hineingetrieben wird. d öffnet sich bei Zug von v her und schliesst v ab bei Zug von SK her, eine ebenso einfache als wesentliche Einrichtung. Da, wo die Siebtrommeln die inneren Wände der Kanäle K in Bohrungen durchdringen, sind um letztere herum über dem Siebtrommelende Ledermanschetten l aufgenietet r~ zur Vermeidung falschen Luftzuges (Fig. 10). —

Damit die Siebtrommeln nur auf der Einlaufseite "r£

Je

Fig. 10.

Baumwolle aspiriren, ist ihre Oberfläche überall / nach vorne, wo kein Zug stattfinden darf (von g2 bis g₃ und gA bis g^) von innen durch ein konzentrisches Blech g, g‘ zu verdecken. Diese Verdecke sind mit Segmenten auf die fest liegenden Axen x und y verschraubt, während die hohlen Nahen n der Siebtrommel-Endrosetten m (Fig. 10) sich auf x drehen. Die treibenden Stirnräder (r) sind aussen an K auf den holden Naben fest. Lager h ist gegen K abgedichtet [13].

f. Die Staubkanäle. Wie dieselben unter der Maschine anzuordnen sind, zeigt Fig. 8. Das Gestell Gr der Maschine wird auf einen Bahmen q‘ aus eichenen Balken aufgeschraubt, welcher auf dem Fundament TJ liegt, das zugleich als Umfassungsmauer des Staubkanals SK dient. Dieser ist zwischen der Maschine durch Bretter t abgedeckt und damit zum Zweck des Beinigens leicht zugänglich gemacht. Der Querschnitt des Staubkanals muss per 1 Flügel 0,12—0,13 qm halten, dürfte also 0,3 x 0,4 m sein. Sind mehrere Windflügel über einem Kanal, so darf die Holzklappe d (Fig. 8) nicht fehlen, oder es muss jeder Flügel seinen eigenen Kanal haben [1], S. 125 (mit Abb.). Alle Einzelkanäle müssen in einen Sammelraum ausmünden, dessen Boden tiefer liegt als die der Kanäle und der womöglich die vierfache Bodenfläche im Verhältnis zum Kanalquerschnitt hat. Kann dieser Sammler von abfliessendem Wasser durchzogen werden, so schlägt sich da der Staub nieder. Liegt der Staubsammler im Freien, so muss er zur Lokalisirung des Staubes von einem Turm mit vergitterten Öeffnungen überbaut sein (Staubturm). Wichtig ist auch die Temperatur und Feuchtigkeit der durch die Maschine angesaugten Luft. Deshalb ist eine Vorrichtung zum Einziehen warmer äusserer Luft im Sommer und erwärmter

innerer Luft im Winter, wie sie [1], S. 117 (mit Abb.) angibt, empfehlenswert. Jedes Batteurlokal muss heizbar sein. Die Baumwolle ist stark hygroskopisch und feuchte Baumwolle, namentlich bei langem Stapel, wird beim Oeffnen fädig (Zusammenhaften mehrerer Fasern).

g.    Die Wattenpression. Jede Oeffnungsmaschine, welche die bearbeitete Baumwolle in Wickelform abliefert, muss nach den Siebtrommeln eine Vorrichtung haben, welche die Watte so zusammenpresst, dass die Fasern durch Druck an einander haften. Wäre dies nicht der Fall, so gingen beim Abrollen des Wickels Fasern aus der einen Lage in die andere über, die Watte würde beschädigt. — Der Zweck wird dadurch erreicht, dass man die lockere Watte, welche zwischen beiden Siebtrommeln gebildet wurde, nachdem sie eine Führungsplatte b (Fig. 8) oder zwei dünne, kannelirte Cylinder passirt hat, durch die Pressions walzen oder Komprimirwalzen P führt. — Die Anordnung dieser Walzen ist von jeher eine verschiedene gewesen: Lord wandte zuerst die Konstruktion mit vier vertikal über einander liegenden Walzen an, wie sie Fig. 8 zeigt und heute wieder vorwiegend gebaut wird. Man hat auch zwei neben einander liegende Walzenpaare, nur zwei über einander liegende Walzen, zwei untere und eine mitten über diesen beiden und vier Walzen konzentrisch über einer grossen Walze verwendet [4], S. 34, 36, 37, 39 (mit Abb.).

Die Bauart mit den vier senkrecht über einander liegenden massiven, platt abgedrehten Pressionswalzen P, Pl7 P₂, P₃ hat den Vorteil, dass der Druck auf die Watte (Durchlauf nach Strichpunkt. Linie) (Fig. 8) von oben nach unten stetig zunimmt. Ein kleiner Verzug von P bis P₃ (28:29:30:31) glättet die Watte, was wiederum vorteilhaft für das Wickel ist. Jede Walze hat ein Gewicht von 80 kg. Ausserdem drückt auf die beweglichen Lagerbacken eine Pression mittelst einer oder zweier Zugstangen, die unten im Gestell von einem Hebel mit verschiebbarem Gewicht gefasst und belastet werden. Gesamtbelastung 1600 kg. Genauere Angaben finden sich in [13], Nr. 19. Die Glattwalze O (Fig. 8) überführt die Watte auf die Wickelwalzen W.

h.    Wickelapparat. Die an der Oberfläche längskannelirten Wickelwalzen TUTFj drehen sich in Lichtung des Uhrzeigers und rollen die nun gebildete Watte auf einen Wattenstab T spiralförmig auf. Währenddem ist der Stab T beständig unter Druck. Dieser wird behufs leichter Wechselbarkeit von T nicht durch Gewichte ausgeübt. Es ist über jedes Ende des Stabes T der hakenförmige Kopf einer vertikalen Zahnstange gelegt. Ein Räderwerk, welches auf eine Bremsrolle treibt , greift in die Zahnstange ein. Die Rolle ist gebremst durch einen mit Leder beschlagenen Bremsklotz, der am kurzen Ende eines zweiarmigen Gewichthebels sitzt. Die Belastung beträgt 1000 kg. Der Brems-liebel kann durch Fusstritt gelöst werden, wodurch die Zahnstangen gehoben und die Watte gut herausgenommen werden kann. Näheres, auch über Wickelapparat, in [13], Nr. 19. — Rationell ist es, den Wattenstab T durchaus hohl

zu

machen. Bei vollem Wickel wird dann eine dünne Stahlstange mit Knopf durchgeschoben. Wird später der Wattenstab T herausgenommen, so bleibt zum Transport und Weiterauflegen des Wickels die Stange stecken.

i.    Selb st ab Stellung bei vollem Wickel. Um eine Kontrolle für das gelieferte Quantum zu erhalten und um Unordnung bei Bildung zu grosser Wickel zu vermeiden, versieht man den Wickelapparat mit selbstthätiger Abstellung, d. h. wenn die Wickelwalze W eine bestimmte Anzahl Umdrehungen gemacht hat, so rückt durch fallenden Hebel der Antrieb für die Pressionswalzen, Siebtrommeln und den Zufuhrcy linder aus, während Wickel walzen und Schläger weiter rotiren. Dadurch wird die Watte quer über den V ickelwalzen abgerissen [1], S. 114 mit Abb. (Konstr. Lord), S. 102 mit Abb. (Konsti. Schwalbe); [13], Nr. 19 (Konstr. Bieter). Ist der Arbeiter nicht gleich da, um eine neue Watte anzufangen, so bleibt das Wickel doch in der gegebenen Grösse und harrt, rotirend, der Abnahme. So wird ein Wickel so lang wie das andere und bei durchaus gleicher Wattenstärke auch gleich schwer.

k. Wattentransport. Wo, in älteren Spinnereien, die Vorbereitungsmaschinen im Souterrain der Spinnerei stehen, werden die Watten durch Aufzüge

in den darüber liegenden Kardensaal spedirt. Ist aber das Oeffnungs- und Reinigungslokal, wie meist bei Keuanlagen, in einem besonderen Gebäude, wo dann im zweiten Stock die Mischungsapparate und die Ballenbrecher, im ersten Stock die Willows und Opener, im Parterre die Schlagmaschinen sind, da werden die fertigen AVickel mittelst Transportwagen auf Schienen am Boden [1], S. 258 (mit Abb.), oder mittelst vertikaler Ständer, die an zwei vertikal über einander liegenden Schienen fortrollen [19], zu den Karden gefahren. Erstere (gewöhnliche kleine Rollwagen mit flacher Brücke) sind etwas schwerfälliger, nehmen aber bis zehn AVickel auf. Letztere müssen, wenn nicht die obere Schiene den Verkehr hemmen soll, an einer AVand entlang geführt werden, nehmen dann aber wenig Platz ein und können Kurven von 0,8 m Radius befahren. AVird der Batteur mit zwei Schlägern gebaut, so schliesst sich an die Platte b (Fig. 8) wieder ein Zufuhrcylinder Z mit Klaviermulde an. Die hinteren Hebelarme der Mulde endigen aber hier in ein angegossenes Gewicht und wird so die AYolle überall an Z angepresst. Der Anschluss ist eine AViederholung von Z bis B (Fig. 8). Die Auflage am Batteur (Vorbatteur) beträgt im AVickel 2 Pfd. engl, per 1 Yard bei 1 Yard AVattenbreite oder rund 1 kg per 1 qm. und variirt je nach Material von 0,8—1,3 kg per qm. Verzug 2,5—Sfach. Tägliche effektive Leistung 1100—1400 kg am Vorbatteur, 700—1000 kg am Ausbatteur.

Die Verlustp rozente im Batteur durch Abgang an Baumwolle betragen

4—6—10—13—18, ja 22% für Sea Island, Georgia, gute ostindische (Ingel-hant, dann Bengal) bis Dhollerahwolle (geringe ostinidische). Die AVattenbreite (gleich der Distanz der AVattenschilde w ivu Fig. 8) ist verschieden und beträgt für gewöhnlich: 36 %" engl, bis 47" engl. (927 bis 1194 mm) für 40" engl, bis 50" engl. (1017 bis 1270 mm) Garniturbreite der Karden.— Es folgen hier die Zusammenstellungen der Organ-Dimensionen und Geschwindigkeiten eines Zweischläger-Batteurs von Bieter und eines Einschlägers von Lord Brothers, zugleich als Typ für Vor- und Ausbatteur:

Batteur mit zwei Schlägern von Bieter & Cie.

Arbeitsorgan

Durchmesser in mm

Umdrehungs- Umfangs-

zahl geschwindigkeit per Minute mm per Minute

Verzug

Lattentuch......

Wickelwalzen.....

Ventilator......

70

80

405

305

52

405

305

128

307

8,53

8,33

1500

4,74

33,2

1500

5,162

14,1

5.954

1824.271 2085 2008000 4541,7 4722 2008000 4944,2 5669,89! 5738,77j

T17

2,25

1,04

1,045

1,14

1,02

1200

Beide Siebtrommeln haben gleiche Umfangsgeschwindigkeit. Verzug zwischen Zufuhrcylinder und AVickelwalzen = 2,75. Anzahl Schläge für Ein- und Zwei-Schläger per 10 mm Zuführung — 14,3 (2 Schienen).

Batteur mit einem Schläger von Lord Brothers.

Arbeitsorgan

| Durchmesser in mm

Umdrehungs-) Umfangsgeschwindigkeit Verzug | per Minute I mm per Minute

zahl

Lattentuch.....

Zufuhrcylinder Obere Siebtrommel .

Untere Siebtrommel Pressions walze ....

Wickelwalze ....

Schläger......

Gesamt-Verzug zwischen Lattentüch und Wickel walze 2,06. — Anzahl Schläge per 10 mm = 10,9.

70

50

485

300

125

240

400

10,29

2240

18

2,2327

3,696

10,544

6.105

2526 3545 l 3482 i 4140 4650 j

1,11

1,4

I—* h-*

1338

Es ist nötig eine Bodenfläche von

1,920x9.300 m für einen doppelten Crighton-Opener mit Batteur,

1,920 X 7,450 m „ 1,800 x 5,980 m „ 1,730 x 5,850 m „ 1,730 x 4,330 m „

. einfachen    „    „    „    „

Opener mit liegendem Tambour mit Batteur,

Batteur mit zwei Schlägern,

„    „ einem „

Ernst Müller, Hannover, gibt in [14], S. 83, zur Berechnung der Lieferung eines Opener oder Batteur, wenn bekannt:

n das Gewicht der Auflage in Kilogramm per 1 m,

v die Geschwindigkeit des Lattentuchs in Millimeter per Sekunde,

p Abfall in Prozent,

L — 3,6 . f . v . a (l

lOö) k«-

/ den für Stillstand der Maschine beim Oelen, Putzen etc. täglichen Zeitverlust, die allgemeine Formel:

1824

= 30,4 f — 0,9, d. h. auf 10 Arbeitsstunden = 1 Stunde

60

Wird z. B. a — 1,

⁹ )

100/

Versäumnis, p = 9 °/₀ angenommen, so wird

L = 3,6.0,9.30,4. 1 (l

= 89,63 kg per Stunde,

= 896 kg per zehnstündigen Arbeitstag.

Der vom Opener und Batteur gelieferte Abgang ist zweierlei Art: der Flügel macht Abfall, der noch mit vielen brauchbaren Fasern vermengt ist. Der Abfall, welcher durch die Siebtrommeln hindurch in den Staubkanal geht, ist minderwertig; ebenso der Abgang im Opener. Der gute Abgang wird durch den Willow und Crighton-Opener und einen Batteur gelassen; darnach kann er zum Verspinnen von Garnen Nr. 6—8 verwendet werden (mit 80 °/₀ Abgang). Geringer Abgang wird im Willow oder einer Spezialmaschine mit Stiftentrommel gereinigt und zur Wattefabrikation benützt.

V o r k a r d e von R i s 1 e r.

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Fig. 11.

G. Risler in Sennheim [20] baute für die 1851er Ausstellung in London den Epurateur [1], S. 136 (mit Abb.), [4], S. 47 (ein mit grober Garnitur und Hechelstäben versehener Kardentambour bearbeitet die Baumwolle an Rost-stäben und Beschlagtrommeln). Dieses Zwischending zwischen Batteur und Karde war der Vorläufer der jetzt vom gleichen Konstrukteur erbauten Risler’-sehen Vor- oder Expresskarde. Sie ist geeignet, für Webgarne den letzten Batteur zu ersetzen und der Karde ein besser durchgearbeitetes Material zu schaffen, worin namentlich die Fasern besser parallel gelegt sind und doch weniger Abgang entsteht als im Batteur. Bei geeigneten Baumwollsorten kann sogar die Vorkarde damit erspart werden. Die Risler-Karde hat als Einlauf eine Wickelauflage. Daran

schliesst sich eine Mulde mit Speisecylinder. Hierauf folgen 3 Tambours b, c und d, Fig. 11, welche für die Maschine charakteristisch sind. Die folgenden Siebtrommeln und der Wickelapparat sind genau wie heim Ausbatteur.

Der Tambour b mit 400 mm Durchmesser ist entweder mit grobzahniger Kardengarnitur (Briseurgarnitur) oder mit Sägezähnegarnitur belegt. Er arbeitet gegen einen Stabrost e, durch welchen die schwersten Unreinheiten fallen, während die ganz reinen Fasern ihren Weg bereits von b aus nach der Siebtrommel li nehmen, durch den Ventilator v angezogen. Das übrige wird vom

III. Das Karden, Kratzen oder Krempeln.

Durch diese Operation sollen die Baumwollfasern einzeln und endgiltig von einander getrennt, auch gerade gelegt werden und so die Eigenschaft erhalten, nachdem aus der 80- bis lOOmal dünnem Watte des Batteur, dem sogen. Ylies, ein Band gebildet ist, dieses in annähernd paralleler Lage auszufüllen. Zu dem Ende bedient man sich des Kardenbeschlages oder der Kardengar n i t u r.

aus

von

pro

Flächeneinheit. Hier einige Angaben über die übliche englische und französische Garniturnumerirung:

zweiten Tambour c mit 200 mm Durchmesser an sich selbst und am Kost / weiter verarbeitet, der den Abfall in einen gesonderten Behälter wirft. Eine dritte Walze d arbeitet mit c zusammen, kämmend und die letzten feinen Unreinheiten durch den engen Kost g absondernd. Die Baumwolle aber wird von den Siebtrommeln h und i angesaugt über den Planrost r hinweg, mit der bekannten staubbefreienden Wirkung. Die Walzen c und d haben Sägezalm-

Umdrehungszahl 900—1000 650 725

Die Maschine liefert 375—455 kg Abfallmischung per Tag. Für langfaserige Baumwollsorten ist die Maschine nicht geeignet.

garnitur.

Ta mb. b

Umfangsgeschwindigkeit per Min. 1200 m 408 „

456 „

Dieser bildet den Ueberzug der teils Hachen, teils cylindrischen arbeitenden Teile der Maschine, welche man Karde, Kratze oder Krempel (französisch Garde, englisch Carding engine) nennt. Die Kardengarnitur wird erstellt hart gezogenem Stahldraht mit rundem, dreikantigem oder ovalem Querschnitt. Der Draht wird von besonderen Maschinen TJ-förmig gekrümmt; jeder Schenkel des U ist auf der halben Länge in einem Winkel von 140—150° in gleicher Kich-tung abgebogen. Der Querstab, die Achsel des U ist 4—5 mm, die Höhe bis zum Knie 5—6 mm. Diese Garnitur zähne werden in Bänder oder Blätter 30—100 mm Breite eingesetzt, die aus Leder, Baumwollstoff mit Gummieinlage, in letzter Zeit aber fast ausschliesslich aus Caoutchouc naturel hergestellt sind. Wird dann der Garniturstreifen auf eine harte (gusseiserne) Unterlage befestigt, so bildet der Quersteg zweier Zähne die zwischen Band und Unterlage eingeschlossene Befestigung der oben vorstehenden, genau gleich gerichteten Garniturzähne. Letztere sind so ihrem Material und der Befestigungsweise nach fest, aber doch für Widerstände elastisch. Je nach der Verwendung für gröbere oder feinere Baumwolle werden 10—60 solcher Doppelzähne auf 1 qcm gesetzt. Zur Bezeichnung der Kardengarnitur wird dieselbe numerirt; die betreffende Nummer steht in Beziehung sowohl zur Drahtdicke als zur Zähnezahl

engl. Garn. Nr.

franz. Garn. Nr.

Drahtstärke 0,42 mm 0,40 „

0,38 „

0,36 „

0,33 „

0,30 „

0,28 „

0,26 „

0,24 „

Will man die Anzahl einfacher Zähne, z. B. per 1 Q] Zoll engl, für eine bestimmte Garniturnummer bekommen, so hat man die Crown (d. h. die Anzahl Doppelzähne per lZoll engl. = der Nummer [60—130] X 10) durch 4 zu dividiren.

—~— = 200 Doppelzähne per 1 Q Zoll engl, oder, da

= 31 Doppel- oder

Wirkungsweise der Kardengarnitur. — Um ein Geradelegen bewirken, stellt man zwei Garnituren so einander gegenüber, dass zwischen den Spitzen derselben ein ganz kleiner Abstand bleibt (z. B. 0,1 mm). Die Stellung

50

60

70

80

90

100

110

120

130

Z. B. für Nr. 80 hat

12

14

16

18

20

22

24

26

28

man

Anzahl einf. Zähne per 1 qcm

89

46

54

62

70

77

87

93

100

1 □ Zoll engl. = 6,45 qcm, hat man für Beschlag Nr. 80 = 62 einfache Zähne per 1 qcm.

200

6,45

zu

und Be weg un" der Zähne kann dabei eine verschiedene sein und dementsprechend auch die Wirkungsweise:

Fig. 12.

U)

1.    Die Zähne stehen einander so gegenüber, dass ihre Oberschenkel, verlängert, parallel liegen, die Garniturspitzen stehen einander entgeg en (Fig. 12), die obere Garnitur steht still, die untere bewegt sich in Pfeilrichtung. — Steht in diesem Fall eine Faser so weit über Garnitur a vor, dass sie in b hineinhängt, so wird sie von den scharfkantigen Spitzen der Garnitur b erfasst und fortgezogen. Die Spitze von a sucht mit ihrer entgegenstehenden scharfen Kante die von b erfasste Faser festzuhalten und so wird dieselbe gerade gezogen. Auch wird notwendig da mehr Wolle sich an b an-hängen, wo mehr Wolle beisammen liegt (Büschel); b wird daher auch eine Ausgleichung des Vlieses bewirken.

Fig. 13.

2.    Gleiche Richtung der Garniturzähne wie vorhin. Aber es bewegt sich auch die obere Garnitur a in gleicher Richtung wie b, nur langsamer (Fig. 13). Es findet wieder ein Geradelegen der Fasern statt; ausserdem wird die mit Baumwolle gefüllte Garnitur b ihre Fasern mehr oder weniger an a abgeben.

3.    Beide Garnituren stehen so, dass die Oberschenkel der

Zähne verlängert, sich unter stumpfem Winkel schneiden, die (Y/    ^

Zähne sind gleich gerichtet. Die untere Garnitur b bewegt yy sich rasch in Pfeilrichtung (Fig. 14), die obere a steht still oder    0

bewegt sich langsam in gleicher oder umgekehrter Richtung wie b.

Fig. 14.

In diesem Fall finden die Fasern, von b fortgezogen, keinen erheblichen Widerstand an der stumpfen Seite der Zähne von «. Die Garnitur b wird alle Wolle von a abnehmen. Den Fall 1 können wir auch das Karden der Baumwollfasern, den Fall 2 das Ueberführen, 3 das Ahne Innen derselben nennen. Die angeführten Prinzipien geben uns die Mittel an die Hand, die Maschine, welche Karde heisst, wirken zu lassen.

Die Fig. 15 gibt die arbeitenden Organe, welche an einer Karde Vorkommen, vom Einlauf bis zum Auslauf der Reihe nach an. Ein Paar kannelirter Cylinder

,d

rf

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Fig. 15.

oder 1 Cylinder c mit Mulde zieht die Watte von dem Batteurwickel ab und gibt sie dem V o r r e i s s e r b (englisch taker-in, französisch briseur), welcher, langsamer rotirend als der Tambour t (Umfangsgeschwindigkeit = 2,5 mal kleiner als beim grossen

j. Tambour f), mit grober ■ Garnitur die Baumwolle • schonend zuführt. Oft wird unter b noch eine Walze b‘ angeordnet, welche langsamer als b und langsamer als t rotirt. Daher findet nach 2. ein Geradelegen zwischen b und bx und ein Vollfüllen von bl statt, während der grosse Tambour t dem b‘ die Wolle abnimmt (nach 3.). Der grosse Tambour t hat einen Durchmesser von 900 bis 1300 mm, eine Breite von 800—1200 mm und ist über die ganze Oberfläche mit Garnitur bezogen. Seine Umdrehungszahl beträgt im Mittel 140 per Minute (also mittlere Umfangsgeschwindigkeit bei 1 m Durchmesser = 439,6 m per Minute). Ueber dem grossen Tambour können als arbeitende Organe kleine Tambours, parallel mit jenem, liegen. Der erste (w), 80 mm im Durchmesser, mit etwa viermal weniger Umfangsgeschwindigkeit als der grosse Tambour, heisst Wender, der zweite (a), etwa 80mal langsamer umlaufend als der grosse Tambour, heisst Arbeiter (130 mm Durchmesser), t gibt, weil schneller laufend, nach 2., die mitgebrachte Baumwolle an a ab, nachdem sie zwischen beiden gerade

gelegt, iv kämmt nach 3. alle Baumwolle aus a heraus, weil die Garnituren gleich gerichtet sind und w schneller läuft als a.

Der grosse Tambour t nimmt nach 3. dem Wender w die Baumwolle ab und bringt sie, unter a nochmals kämmend, weiter. Die Anordnung, bei welcher der Arbeiter vor dem Wender liegt, wird mehr für Flachs und Jute getroffen. Alsdann haben beide kleine Trommeln gleiche Garniturstellung wie hier, und es wird die Baumwolle zuerst zwischen t und ci gekardet und dann von a durch iv auf t zurückgeführt. In diesem Fall findet also nur ein einmaliges Kämmen zwischen t und a statt.

Ebenso oft wie Tambours werden sogen. Deckel als arbeitende Organe verwendet. Es sind dies vierseitige Holzprisma d oder t-förmige Gussstäbe, welche parallel zur grossen Tambouraxe auf seitlichen Führungsbogen über dem Tambour t liegen, diesem ihre Garniturfläche zukehrend. Zwischen t und d findet ein Karden, ein Kämmen der Fasern nach 1. statt, wobei der grosse Tambour die gekämmten Fasern weiter führt und sie am Ende der Deckelreihe abgibt an das letzte kardende Organ, den Abnehmer (oder das Fillet) /. Da dieser etwa 35mal geringere Umfangsgeschwindigkeit hat als t und die Garniturzähne sich entgegen stehen (Fall 2), so findet ein Kämmen und zugleich ein Vollfüllen der Äbnehmergarnitur durch die des grossen Tambours statt. Vor dem Abnehmer / liegt der Kamm Je, eine unten scharf ausgezackte Zahnschiene, welche 1000—1200 Oszillationen per Minute macht und dem Abnehmer f das Baumwollvlies der ganzen Breite nach abkämmt. Alle diese Organe müssen fleissig gereinigt werden von dem Abgang, der sich in die Garnitur festsetzt.

Am häufigsten (alle 10—15 Minuten) ist dies bei den Deckeln nötig, wo es durch automatische Apparate an der Karde selbst geschieht. Die Tambours haben bei der gezeigten Anordnung für Baumwolle das Reinigen weniger oft nötig, weil sie mit ganz leerer Garnitur zurückkommen; dagegen gibt Rieter den Wendern eine Putzschiene mit Kennel, in welchem das abgekämmte Abgangvlies von einem Stab aufgewickelt wird. Dem grossen Tambour hat man einen Putzapparat gegeben, bestehend aus einem Tambour r, dem Reiniger (140 mm Durchmesser), mit langer, feiner, wenig abgekröpfter Garnitur, welcher dem grossen Tambour t die noch vom Fillet her anhaftenden Fasern abkämmt, während ein zweiter kleinerer Tambourp, der Putzer, dem Reiniger den Abgang wieder abnimmt. Ausserdem strecken sich die Zähne des Reinigers in der Tambourgarnitur und greifen in diese ein, die Unreinheiten herausnehmend und sie wegschleudernd. Garniturstellung zwischen t und r nach 2. zum Vollfüllen aus t auf r und zwischen r und p nach 3. zum Abnehmen. Ausserdem müssen alle diese Organe wöchentlich zwei- bis sechsmal von Hand mittelst eines Garniturblattes gereinigt, ausgestossen werden.

Findet das Reinigen der Garnitur nur von Hand statt, so muss es täglich drei- bis achtmal geschehen.

Die verschiedenen Karden Systeme, welche zur Verarbeitung verschiedenen Materials verwendet werden, unterscheiden sich nun dadurch, dass jedesmal bestimmte der in Fig. 15 gezeigten Organe für die betreffende Maschine verwendet werden. Es gibt wesentlich dreierlei Systeme:

1.    Walzen- oder Tambourkarden. Sie haben über der grossen Trommel als kämmende und verteilende Organe nur Arbeiter (a) und Wender (b), und zwar meist 6 Arbeiter, 6 Wender oder 7 Arbeiter, 7 Wender.

2.    Gemischte Karden mit Walzen und Deckeln. Vach dem Vorreisser sind Tambours, 1 Arbeiter 1 Wender bis 3 Arbeiter 3 Wender, und anschliessend 12 bis 20 Deckel über dem grossen Tambour gelagert.

3.    Deckelkarden. Nur Deckel (d, Fig. 15) liegen'über dem Tambour, je nach dem Durchmesser desselben, 16—24 Stück.

Verwendung der verschiedenen Kardensysteme.

Die Walzenkarden haben von allen Systemen die grösste Arbeitsfläche, weil letztere aus Cylinderoberflächen besteht. Deshalb können sie eine starke Auflage bekommen, woraus wieder eine grosse Lieferung resultirt. Das Produkt

dieser Karden ist aber deshalb etwas rauh, weil beim Uebergang der Fasern vom Wender w auf den grossen Tambour t jene sich über der Wendergarnitur zurückbiegen. Deshalb wird Vlies und Band einer Walzenkarde vorstehende Haare im ganzen eine gewisse Rauheit zeigen. Jene eignen sich deshalb gut zur Verarbeitung kurzfaseriger Sorten oder Mischung mit Abgang. Für Strumpf- oder Webgarne aus ostindischen und amerikanischen Baumwollsorten ist die gemischte Karde am Platz. Zur Verarbeitung feiner, langhaariger Baumwollsorten aber wird die Deckelkarde verwendet, da sie das Kämmen am besten besorgt. Bezüglich Lieferung stellt sie der Walzenkarde nach, da ihre Arbeitsfläche eine kleinere ist. Auch ist bei dieser immer die ganze arbeitende Garnitur mit Faserstoff behaftet. Bei der Walzenkarde aber wird der Arbeiter a (Fig. 15) vom Wender w ganz entladen, bevor er wieder mit t Kontakt bekommt. Deshalb ist die Walzenkarde mehr Stoffanhäufung auszugleichen im stände als die Deckelkarde.

Einfache und doppelte Kardirung. — Es gibt Baumwollsorten und Mischungen, welche zweimal kardirt werden müssen, und zu diesen gehören alle für Garnnummern von 20 an aufwärts verwendeten. Für gröbere Kümmern genügt einmaliges Karden.

Bei Doppelkardage werden entweder reine Tambourkarden oder gemischte Karden als Vorkarden und Deckelkarden als Auskarden verwendet. Bei Einfachkardage nimmt man für Garnnummern bis 10 Walzenkarden mit 7 Arbeiter 7 Wender, von Kr. 10—20 gemischte Karden. Keuestens werden Deckelkarden mit wandernden Deckeln für Kümmern von 40 an aufwärts und statt der Auskarden Kämmmaschinen (Peigneusen) angewendet. Letzteres namentlich für feine Makkogarne zu Nähfaden.

Nachstehende Tabelle zeigt die Verw endung und Produktion von Karden für Garnnummern 6—100.

Gfarn-Nr.

Kardensystem

Produktion

Kardirung per eff. Arbeitstag

kg_

Pfd.E.

7 Arb. 7 Wend.

Einfach

120

54

SS 5

oder

>7

(3

,,    3

„    3

12 Deck.

120

54

12

110

50

100

„ 12 „

„ Yorkarden 24 Deck. Auskarden j 3 Arb. 3 Wend. Yorkarden ) 24 Deck. Auskarden . 3 Arb. 3 Wend. Yorkarden ) 24 Deck. Auskarden } 3 Arb. 3 Wend. 12 Deck. Yorkarden [ 24 Deck. Auskarden 2 Arb. 2 Wend. 12 Deck. Vorkarden ( 24 Deck. Auskarden j 24 Deck. Yorkarden ( 24    „    Aaskarden

| 24 Deck. Yorkarden | 24    „    Auskarden

Doppelt

Makko

100

110

100

95

90

50-60

40

35

45

50

45

43

41

23—27

18

16

Diese Karden haben 1165 mm Tambourdurchmesser, 975 mm Wattenbreite 140 Hauptaxentouren per Minute.

Karden mit 1000 mm Tambourdurchmesser, im übrigen gleich liefern 10% weniger. Yorkarden haben stets gröbere Garnitur als Auskarden.

Halb Tambour-, halb Deckel-Karden. Figur 16 zeigt eine gemischte Karde, worin die sämtlichen Organe aller Kardensysteme enthalten

sind, in der Seitenansicht.

Batteurwickel W so, dass per Minute nur 165 mm Watte (im Mittel) ablaufen. Die Watte läuft über der Mulde f unter den Biffelcylinder Z mit 60 mm Durch-Der Briseur B hat grobzahnige Garnitur, macht 300 Umdrehungen per Minute, hat also bei 257 mm Durchmesser mit Garnitur eine minütliche

lieber zwei Blechtrommeln Q dreht sich der

messer.

Umfangsgeschwindigkeit = 241385 mm, d. h. es wird die eingeführte Watte zwischen Q und B so aus einander gezogen, dass sie auf B schon eine 1463mal grössere Fläche bedeckt. Der grosse Tambour T hat bei 140 Umdrehungen in der Minute und 1186 mm Durchmesser mit Garnitur eine Umfangsgeschwindigkeit von 521360 mm per Minute. Er nimmt, wie S. 89 gezeigt, dem Briseur B

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- (8)

die Fasern ab und verbreitet sie über eine Fläche, die nunmehr das 3160fache der Einführung beträgt. Durch dieses intensive Verziehen erfolgt eben das Gerade-

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Fig. 16.

legen der Fasern und Ausgleichen des Vlieses, das dem Kardenprozess eigen. Der grosse Tambour wurde früher mit Gipsmantelfläche und Holzeinlagen zum Aufnageln der Garnitur, über Gussrosetten auf eine Drehaxe erstellt. Heute ist er ein gusseiserner Hohlcylinder, abgedreht, mit inneren Längsrippen für die konischen Löcher zum Einbringen der Holzzapfen für die Garniturnägel. Die Gusstrommel hat beidseitig angegossene Bosetten, mit denen sie auf einer Gussaxe festsitzt. Die Garnitur wurde früher in 100 mm breiten Blättern der Länge nach auf den Tambour befestigt. Zwischen je zweien blieb dann für die Nägel je ein garniturfreier toter Streifen; daher zieht man heute die Garnitur in 30 mm breiten Streifen spiralförmig auf [1], S. 149, [14], S. 100. Gewöhnliche Kardentrommelbreiten 800—1300 mm. Die Wendertrommeln w werden aus gezogenen schmiedeeisernen Böhren mit 80 mm äusserem Durchmesser, abgedreht, hergestellt und mit Garnitur spiralförmig bezogen. An beiden Enden eingepasste und verschraubte Böden mit Gusszapfen. Ebenso die Arbeiter a. Das Verdeck v aus Holz oder geschl. Blech schützt Arbeiter und Wender vor Staub.

Die De ekel -d liegen beidseitig auf je zwei Stellschrauben n nl in der oberen Bippe des Kardenbogens B. Wenn aus Holz, sind sie des Verziehens wegen aus verschiedenen Stücken verleimt, wenn aus Guss, t-förmig. Das 30—50 mm breite Garniturblatt wird mit je einer Nagelreihe an jeder Längsseite befestigt. Sind die Deckel festliegend, so steht ihre Garnitur etwas schräg gegen die Tambour-Oberfläche, so dass erstere gegen den Einlauf zu etwas weiter absteht. Der Abnehmer (Fillet) A ist ein gusseiserner Hohlcylinder mit seitlich eingesetzten Zapfenscheiben. Durchmesser ohne Garnitur im Mittel 500 mm. Umdrehungszahl im Mittel minütlich 10, Umfangsgeschwindigkeit bei 510 mm Durchmesser mit Garnitur und 8,9 Umdrehungen = 14450 mm per Minute; diese ist demnach rund 36 mal geringer als die des grossen Tambours. Daher die S. 90 erklärte beständige Abgabe von gekardetem Vlies an den Abnehmer.

Der Kamm 7c, dessen Geschwindigkeit derart ist (1000-—1200 Oszillationen per Minute, bei 25 mm Hub), dass sie der Umfangsgeschwindigkeit des Abnehmers etwas voreilt, kämmt diesem alles von unten herauf gebrachte Material ab. Die ältere Einrichtung, bei welcher das Vliess als Watte auf eine hölzerne Trommel

gewunden und so den Auskarden übergeben wird, ist meist abgeschafft. Der Auslauftrichter i, trompetenförmig mit vorgelegter halbmondförmiger Schiene, nimmt das Vlies zusammen und bringt es in Bandform.

Noch folgen gewöhnlich 2 Paar Riffelcylinder von 25 mm oder 1 Paar glatter Cylinder mit 50 mm Durchmesser (qqj), welche das Band komprimiren und schwach verziehen und dasselbe in die Kannenpresse (oder Drehtopf-Kanne) K abliefern, ein Mechanismus (s. Pig. 17), welcher mittelst eines rotirenden schrägen Rohres k₂ das Band in spiralförmigen Windungen (Fig. 17a) in ein cylindrisches Blechgefäss, die Kanne K, von 230 mm Durchmesser und 900—1000 mm Höhe legt. Da auch die Kanne sich langsam dreht, legen sich die Spiralwindungen an der Kannenwand herum schräg über einander und sind so beim Transport vor dem Verwirren geschützt.

Der Beiniger R, der Uebertrager B, sowie der Briseur B (Fig. 16) und der grosse Tambour T sind unten von einem konzentrischen Rost r umgeben. Unter B besteht derselbe aus kantigen Schienen, an welchen die wegfliegenden Unreinheiten sich abstossen. Im übrigen besteht er aus gelochtem Zinkblech oder dünnen Dreikantstäben, welche zu kurze Fasern und Staub durchlassen, lange Fasern aber zurückhalten, verhindert also das Zurückkehren von Schmutz auf den grossen Tambour und zuviel Fasernabgang.

Verstellbarkeit der Organe. Die Kardengarnitur nützt sich ab, von 11 auf 6 bis 5 mm. Darum ist ein exaktes Nachstellen aller arbeitenden Organe parallel gegen einander nötig, weshalb überall Stell-Lager. Abnelimer-und Briseurlager A und B sind als Rumpflager auf der obern Rippe der Maschinenschilde G parallel zu T stellbar (Fig. 16).

Die Lager von R und B‘ sind auf radialen Kulissen d d{ verschiebbar und um den Befestigungspunkt drehbar, also verstellbar K in radialer und konzentrischer Richtung zum grossen Tambour.

Fig. 17 a.

Ebenso alle Lager eex für Arbeiter und Wender. Zudem sind diese so eingerichtet, dass bei Entfernung eines Stiftes der Tambour ausgehoben werden kann. Kein Organ darf mit seiner Garnitur die des benachbarten berühren. Behufs genauen parallelen Einstellens werden Stahlblechlehren von 0,1 mm an zwischen die Garnituren geschoben. Auch der Kamm K ist verstellbar.

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Antrieb der Organe. Sämtliche Organe werden von T aus getrieben: Kamm K und Reiniger R (Fig. 17) mit Riemen und Seil über Zwischenrolle x\ Tambour B mit Riemen von T aus. Abnehmer A durch Zwischenrolle und Stirnräder von T aus {A treibt durch Stirnräder Aus-laufcylinder q und Kannenpresse K). Abnehmer A treibt durch Längsaxe g den Zufuhrcylinder Z. Mit konischen Wechselrädern wird hier der Verzug geändert. Von# aus wird mit Rädern p und Ketten (mit Spannrolle) auf die Arbeiter a getrieben. Ein Seil S treibt von T aus die Wender w. Die Watten- -{• zufuhrwalzen Q werden durch Stirnräder von Z aus getrieben. Alle Organe sind also derart angetrieben, dass sie beliebig verstellt werden können.

Fig. 17.

Die De ekel-Kar den gewöhnlicher Konstruktion haben, wenn der grosse Tambour 1165 mm Durchmesser hat, 24 Holzdeckel als kardende Organe; man hat sich also in Fig. 16 die Arbeiter und Wender durch Deckel ersetzt zu denken. Werden die Deckelkarden als Auskarden benützt, so fällt der Briseur weg. An seine Stelle treten dann zwei Paar kannelirter Cylinder von 25 mm Durchmesser, welche die zugeführte Bänderwatte von der Vorkarde schwach verziehen.

Geschwindigkeiten einer gemischten Karde von Bieter mit 1164 mm (46" engl.) Tambour-Durchmesser und 1020 mm (40" engl.) Wattenbreite-Beschlagb reite.

Arbeitendes Organ

Durchmesser

mit

Garnitur

Um drehungszahl per Minute

Umfangs

geschwindigkeit

min

Zufuhrwalze.........

Zufuhrcylinder........

Yorreisser (Briseur)......

Grosser Tambour.......

Arbeiter .    .    . .    ......

Wender..........

Putztambour (über dem Briseur) .

Reiniger..........

Putzwalze (unter dem Briseur) .

Abnehmer.........

Auslaufcylinder.......

Kamm...........

162

0,83

60

257

1164

299

0,88

140

151

104

151

185

203

510

54

14

420

0,03

1080

81

8,9

80

1224

156.4

165.4 241885 521360

6 630 137 130

14,7

626 584 51632 14450 13 603 *)

*) bei einem Auslauf-cylinder.

Ein automatischer Deckelputzapparat e (Fig. 16) hebt einen Deckel um den andern und reinigt ihn. Es gibt verschiedene Konstruktionen: v. ‘Weltmann, Higgins, Hetherington u. a. [1]. S. 212 ff. Eine verbesserte Bauart des einfachsten, desjenigen von Weltmann, zeigen die Figuren 18, 19 und 20 in der Konstruktion von Bieter.

Der Apparat führt drei Funktionen aus: Das Heben und Beinigen der Deckel und das Fortbewegen des Apparates. Er ist am Hebel H mit Gegengewicht g montirt, welches um das Zentrum A des grossen Tambours drehbar ist (Fig. 18). Die kleine Seilscheibe auf A treibt auf eine ebensolche S oben am Diese treibt durch die Stirnräder B, R₂ den mittlern Zahnkranz Z des Kurvenrades C. Dieses rotirt beständig. Mit der Kurve C{ (eingefräster Kanal an der Hinterwand des Bades C) hebt es den Bollenstift J mit dem Damnen N, der sich mit Schieber an H führt. Von N wird der Deckel d so hoch gehoben, dass die Bürste b, welche nun von der Kurve C0 am Stift i des Hebels B veranlasst, nach rechts oszillirt, unter die Garnitur von d hinein fährt und beim Zurückgehen nach links, während J im Kurventeil c₂ liegt, die Deckelgarnitur reinigt. Jetzt fällt J und Deckel d durch c{ abwärts an seinen Bulieplatz. Kun schreitet C vor- oder rückwärts, je nachdem der 6er Kolben G sich unten oder oben an der mit A konzentrischen Stiften-zahnstange 2 abrollt. Der Grundriss (Fig. 20) zeigt, dass G getrieben wird von 0₂ durch eines der verschiebbaren Halbmondräder (Halbmond M, Fig. 18, zum Arretiren) M oder . Je nach ihrer durch Schaltrad W und Gabel t vorgeschriebenen Stellung treibt das Zahnsegment Z₂ mit 20, oder das Segment Z{ mit 40 Zähnen den Kolben G an. Je nachdem rückt G und mit ihm der Hebel H um 6 oder um 12 z — 2 oder 4 Deckelteilungen d fort. Das Schaltrad TU ist nun so konstruirt (und das ist charakteristisch für diesen Rieter’schen Apparat) dass z. B. bei 20 Deckeln die Hälfte der Deckel gegen den Briseur -zu doppelt so oft gereinigt werden, als die Hälfte gegen den Abnehmer; nämlich so, wenn die Deckel vom Briseur an numerirt sind:

Hebel H.

1. 2 3.

4^5.

6 7. 8. 9

:0. II. 12. 13 M. 15. 18.    17. 18. 19. 20.

Die grösste Arbeit hat die Karde beim Einlauf zu bewältigen; hier sind am meisten Unreinheiten zu beseitigen; daher jene Deckel doppelt so oft geputzt werden (bei jedem Hin- und Hergang einmal). Die Kümmern 10—20 aber gegen den Abnehmer werden für einen Hin- und Hergang des Apparates nur alle zwei geputzt, die anderen beim nächsten Hin- und Hergang. Während zwei Hin- und Hergängen werden gereinigt: Deckel 1 —10 je zweimal, Deckel 10—20 je einmal. Es wird demnach gegenüber der ursprünglichen Wellmann’schen Konstruktion, wo immer nur ein Deckel um den andern geputzt wird, ein Viertel

der Zeit gespart, resp. um das mehr gereinigt. Zwei Hin- und Hergänge (wie im Schema gezeigt) erfordern 18 Minuten Zeit. Also wird ein Deckel von Nr. 1—10 alle 9 Minuten, ein Deckel von Nr. 10—20 alle 18 Minuten einmal gereinigt. Per Minute werden 0,9—0,55 Deckel gereinigt. Die Konstruktion des Schaltrades ll; (Fig. 20) lässt auch noch andere Intervall-Verteilungen zu.

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Fig. 1!>.

1F wird nach jedem . v.. ,, Umgang der Axe 0 P^jl/ (Fig. 20) geschaltet ''AAVj vom Daumen D, die übrige Zeit arretirt von der Sperrfalle y (Fig. 18). Kurve c lässt p ausrücken. Während des Hebens und Fallens führen sich die Deckel ■

d am Stifte F i 1 11 (Fig. 19) mit dem Aus-

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schnitt/. Im Ruhezustand dient s dem Deckel d als seitliche Führung, während er zur

Einstellung der Garnitur mit den beidseitigen Sohlen auf vier Stellschrauben liegt (Fig. 16). Will man noch mehr Zeit ersparen, so gibt man dem Deckel d (Fig. 18) Schnellsteigung, indem man der mittleren Verzahnung des Kurvenrades C da, wo sie die Steigung treibt, eine Zahnstange als Sehne gibt, in welche ein exzentrisches Rad (neben li angebracht) eingreift.

(Unterdeckel-Karde. Diese sehr leistungsfähige Spezies von Deckelkarden ist in den siebenziger Jahren den Amerikanern Foss & Pevey patentirt und seitdem hauptsächlich bezüglich der Ausführung (von Amerika kamen die Maschinen

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Fig. IS.

Fig. 20.

nach Art der landwirtschaftlichen Maschinen ausgeführt, z. B. Holzstangen mit Lederkappen zum Betrieb des Kammes) von der Dampf- und Spinnereimaschinenfabrik (vorm. Wiede) in Chemnitz und J. J. Bieter & Cie. in Winterthur wesentlich verbessert worden [1], S. 196 (mit Abb.), ferner [21]. Es wird die Arbeits-Hache dieser Karde mit 2x17 Deckeln dadurch eine grosse, dass der Einlauf W und der Auslauf E auf dieselbe Seite verlegt sind (Fig. 21) und damit beinahe der ganze Umfang des Tambours T arbeitet. Ein zweiter eminenter Vorteil ist der, dass der grosse Tambour T sich vom Briseur D aus nach abwärts bewegt; daher wirft er gleich anfangs alle Unreinheiten von sich. Auch wird Platz gespart, weil Ein- und Auslauf auf gleicher Seite.

Die zwischen zwei Schilden auf die Trommel w aufgelegte Watte W wird mittelst kannelirten Cylinders Z und Federplatte F (feder-füttern, zuführen) dem Briseur oder Vorreisser B übergeben. Der Bost B unter diesem fängt die zentrifug von B ausgehenden Schalenteile ab. Die Uebertragungswalze D ist Abnehmer für B und T ist Abnehmer für D. Senkrecht unter der Axe 0 liegt der erste Deckel d, bis zur Traverse t sind 17 Stück. Diese untere Deckelreihe muss durch Stifte y mit Kopf i und Federn x am Kardenbogen festgehalten werden. Beim Heben durch den automatischen Apparat ist dann bei diesen Deckeln der Federdruck (bei den oberen das eigene Gewicht) zu überwinden. Zum Herausheben des Deckels von Hand dient der Verschluss Fig. 22, 23, 24. Wird der Biegel a herausgezogen, so kann der Kopf i des Stifts y durch die Oeffnung in a passiren. Die obere Deckelreihe 18—34 geht von Traverse i bis V. Hier schliesst sich der Abnehmer A mit Kamm K und Auslaufcylinder E und Kannenpresse an.

Der Deckelputzapparat System Wellmann ist hier doppelwirkend. Das Kurvenrad C hebt einen obern Deckel und während der gleichen Umdrehung

einen untern durch die Kulisse n, die Lenkstangen h und und die

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Fig. 21.

Für den doppelarmigen Bürstenhebel BB{ hat das

Kulisse n{ (Fig. 21).

Kurvenrad zwei Hebekurven c¹ und c². Es wird so von der untern Deckelreihe je der zweite Deckel geputzt im Hin- und im Hergang. Bieter schaltet nun für die oberen Deckel bei jeder zweiten Umdrehung des Bades C (Fig. 25) ein konzentrisches Stück Cj ein. Die obere Kulisse n macht dann keine Bewegung. Es werden also in der obern Deckelreihe nur alle vier Deckel geputzt. Damit

ist zweierlei erreicht: die unteren Deckel werden doppelt so oft gereinigt wie die oberen und es wird je für einen Putzumgang die Zeit für das Heben von 24 Deckeln gespart. Die Konstruktion Poss & Pevey hat für die unteren und für die oberen Deckel ein besonderes Kurvenrad und reinigt unten alle Deckel nach einander, oben nur je den zweiten.

Abmessungen der Unterdeckelkarde von Rieter.

Abnehmer    Briseur    Zufuhrcyl.

Auslaufcyl.

(ohne Garnitur)

74 mm

Tambourbreite 1046 mm. Umdrehungszahl 140 per Min. Liefer. 36—41 kg (80—90 Pfd. E.) per Tag. Unterdeckelkarde von Foss & Pevey.

Briseur

Gr. Tambour

1200 mm

406 mm

180 mm

60 mm

Auslaufcyl.

100 mm

Tambourbreite 864 mm. Umdrehungszahl 120 per Min. Lieferung 32 kg (70 Pfd. E.) per Tag.

Die Unterdeckelkarde eignet sich vorzüglich zur Ersetzung der gemeinen Karde bei Einfachkardage. Sie kämmt die Wolle besser und gibt einen stärkern Für AV atergarne

Gr. Tambour.

Abnehmer

900 mm

335 mm

180 mm

Zufuhrcyl. 34 mm

Faden.

über Nr. 40 liefert sie, mit ^    ^

V Peigneusen, ein ausgezeich- -Fig. 24. netes Produkt. Die Ameri-kaner bauen die Karde nur mit Kanal- iS System, weil dann das Doubliren bei Doppelkardage ersetzt wird.

Doppelkarden. Es werden, um die Arbeit bei Doppelkardage zu vereinfachen, Karden konstruirt, die zwei einfache Karden hinter einander in einem Gestell enthalten.

Fig. 22 und 23.

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feci.l

tä\

Das können für grobe Nummern zwei AValzen-, für mittlere , W) Nummern eine AValzen- und Deckelkarde sein [1], S. 207 ff.

(mit persp. Abb.) Hier wird aber das Doubliren eingebüsst.

Auch an derselben Karde sind schon zwei Einläufe und gegenüber zwei Ausläufe angebracht worden [22].

Karde mit wandernden Deckeln. Sie gewährt so wesentliche A^or-teile, dass sie sich, zuerst vom Engländer Evan Leigh hergestellt, rasch überall

Eingang verschaffte und heute von allen Konstrukteuren für Spinnmaschinen

Fig. 25.

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gebaut wird [1], S. 187 ff. (mit Abb. und Berechnungen), [14], S.102 ff., [23]. Fig. 26.    Die 90 bis 110 eisernen

Deckel d, Fig. 28 c und d, hängen beidseitig bei a an einer eisernen Gelenkkette k, Fig. 26 und 28 und 28a (geführt von den Kettenscheiben g, /(und i, von denen i die Antriebscheibe ist), und bewegen sich auf einer genau einstellbaren

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Führungsbalm a, Fig. 28, konzentrisch über dem grossen Tambour, langsam vorwärts schreitend, während sie mit ^ seiner Garnitur zusammen arbeiten. & ^ Heber der (mit Garnitur aufwärts)

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Fig. 27.

rückgehenden Deckelreihe (Fig. 26), befindet sich ein Kamm e, welcher die Unreinheiten im Deckel auskämmt, eine Zirkularbürste b mit Reinigungskamm Je, welche die Deckelgarnitur vollständig reinigt und eine Schmirgelwalze d. welche die auf den Tambour zurückkehrenden Deckel fortwährend schleift. Alle diese Prozesse, welche sonst hei stillstehender Maschine auszuführen sind, unterbrechen also hier den Arbeitsprozess nicht, woraus sich grosse Zeitersparnis ergibt. Der grosse Tambour wird bei seiner täglichen Reinigung mit einer mechanisch getriebenen Bürste ausgestossen. Dazu kommt noch, dass die Karden jetzt alle mit gehärteter, seitlich angeschliffener Stahlgarnitur bezogen sind, welche nur alle 1 — 1V2 Monate ausgeschliffen werden muss und dass man diesen Karden möglichst grosse Trommeln und dem grossen Tambour 160—170 Umdrehungen per Minute gibt. Diese Karde produzirt deshalb 160 Pfd. engl. Baumwolle in Band Nr. 0,162 per Tag ä 10 effektiven Arbeitsstunden, wenn ihre Organe beschaffen sind, wie folgt:

Abmessungen einer Karde mit laufendem Deckel, System Rieter:

Abnehmer 182i.Br. 610 mm Dm.

94,5 „

Briseurdurchm. Gr. Tamb. Schleifwalze Kettenscheiben Bürste

120 mm 730    „

224 mm 380 „

1270 mm 160 „

180 mm 1,4    „

Kamm 1242

16,4 „ minutl. Umdr.

Die allgemeine Konstruktion der Karde (mit Ausnahme der Deckelreihe) ist wie bei der gemischten Karde, Fig. 16. Anzahl Deckel: 108, wowon 42 arbeitend.¹) Vorwärtsbewegung der Deckel 68,2 mm per Minute, d. li. bei 38 mm Deckelbreite kommen per 1 Minute 1,8 Deckel frisch gereinigt und geschliffen zur Arbeit. Die 108 Deckel sind in 60 Minuten einmal durch (im Vergleich mit dem Putzapparat der gewöhnlichen Deckelkarde i&fb zwei- bis dreimal mehr). Die Bewegungsrichtung der Deckel-’ kette auf dem Tambour ist meist gleich wie die des letztem.

Fig. 27 a.

Hier ist ein Hauptmoment für das gute Arbeiten der Karde die Konstruktion der Deckelführung, welche derart 'sein muss, dass bei sich abnützender Garnitur die Häkchendistanz zwischen Tambour und Deckel gleich bleibt. Dieses Ziel erreichen die Konstrukteure durch Verstellbarkeit der Deckelführung auf verschiedene Weise.

Hier die Ausführungen einiger Firmen:

1. Rieter stellt die Deckelbahn aus 7 Segmenten s (Fig. 27 und 27 a) zusammen, welche mit den Skalamuttern a höher oder tiefer gestellt werden können. Stehen die Teilstriche aller Segmente gleich, so ist die Deckelführung konzentrisch: 1 Teilstrich = ¹/₂₅ mm Radialverstellung. Die Bogenabweichung von etwa 0,04 mm, welche beim Stellen der Segmente am Zusammenstoss derselben entsteht, wird durch ein übergelegtes Stahlband ausgeglichen. Bei dieser Anordnung können die Deckel gegen den Briseur weiter vom Tambour abgestellt werden [24]. Solche Konstruktionen mit einzeln verstellbaren Segmenten haben noch Lord, Whitworth & Elce.

2.    Howard & Bullough unterstützen die Deckelkette d (Fig. 28 und 28a) durch einen dehnbaren Gussbogen a, welcher durch den vertikal zu verstellenden keilförmigen Bogen b einen grösseren oder kleineren Durchmesser erhält; s. Skalamutter.

3.    Ashworth erreicht die Veränderung des Bogendurchmessers auf die einfache Art, dass er Stahlbänder a verschiedener Stärke und Zahl zwischen

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Bogen b und Deckelreihe d einschiebt (Fig. 29 und 29 a). \X    F'g. 28.

4. Die Elsässische Maschinenfabrik, vormals Köchlin, verschiebt das keilförmige Bogenstück mit Zahnstange b konzentrisch unter der keilförmigen biegsamen Unterlage a (Fig. 30 und 30 a) mittelst Schneckengetriebe sr.

Fig. 28 a.

5. Einige Ersteller, wie Platt, Asa Lees, Cur- - a tis, Dobson & Barlo w [25] haben einen dehnbaren ^ t Bogen für die Deckelauflage, welchen sie in einzelnen

Punkten unterstützen, Avelcli letztere (z. B. durch Exzenter) Fis-2Sc> zu heben und zu senken sind. Weil durch Auslaufen der Lager auch der grosse Tambour herabsinkt, sind erstere vertikal stellbar [26].

Kardendimensionen: Eine Karde mit 7 Arbeitern, 7 Wendern und Briseur und v 1165 mm Tambourdurchmesser (47 Zoll engl.) \—— erfordert eine Grundfläche von 2,930x1,705 m;    ipÄÄpj||

Karde mit 1002 mm Tambourdurchmesser \ n IriTj (41 Zoll engl.), 975 mm im Draht (Wattenbreite) braucht 2,790 X 1,785 m mit Deckeln;

Unterdeckelkarde 2,280 X 1,735 m; Karde mit wandernden Deckeln 3 x 1,8 m.

IIeinigen der Kardengarnitur. Mehrmals täglich soll die Garnitur der Deckel, der Tambours und des grossen Tambours ausgeputzt werden bei den Tambourkarden, gemischten, und den Deckelkarden durch einen Mann geschieht, welcher, von Karde zu Karde gehend, die Deckel ab nimmt, auf ein Gestell legt und mit einem Brett, das mit Garnitur beschlagen ist, ausstösst, ebenso die Tambours. Zu dieser

Operation ist die Karde    i j ,

abzustellen. Ein Mann bedient bis 20 Maschinen. Wenn Karden den oben erwähnten Putzapparat für den grossen Tambour und die Deckel haben, genuöt einmaliges tägliches Ausstossen von Hand. Bei den Karden mit wandernden

Deckeln wird alles mechanisch besorgt (s. d.). ^    -

Schleifen der Kardengarnitur. — Damit die |ö|gj;

Spitzen der Garnituren gut arbeiten, müssen sie geschärft 1 werden. Das geschieht durch Schleifen mit Schmirgel-scheiben. An gewöhnlichen Karden (Tambour-, Deckel-,

Unterdeckelkarden), welche alle 6    8 Tage, wenn mit

Eisengarnitur, und alle 4 bis 6 Wochen, wenn mit Stahlgarnitur, geschliffen werden müssen, werden die Deckel    .

und Tambours von der Karde abgenommen und auf der Schleifmaschine geschärft. Zum Schleifen des grossen Tambours und Abnehmers wird aut dei Karde selbst ein Schleiftambour aufgelegt. Bei der Karde mit laufenden Deckeln wird alles auf der Karde selbst geschliffen.    T ..

Die Schleiftambours sind entweder hohle Tambours von 1 m Lange Durchmesser oder schmale Scheiben, welche auf einer Spindel

Fig. 281.

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Fig. 29.

Fig. 29 a.

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Fig. 30.

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Fig. 30 a.

Fig. 31.

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und 200—400 mm

hin- und herlaufen, während sie mit 300 Umdrehungen in der Minute machen. Auf den abgedrehten Tambour wird eine Schicht heisser Leim und auf diese eine Schicht grobkörniger Naxos-Schmirgel gebracht. Letztere wird mit eigener Vorrichtung konzentrisch an den Schleiftambour angepresst. Während der Rotation muss der Schleiftambour um ca. 30 mm hin- und hergeschoben werden, damit die äussersten Schmirgelspitzen eine sich stets bewegende Cylinder-fläche bilden, welche die Garniturspitzen schärft. Die Schleiftasche, Fig. 31 welche auf den Zapfen des Tambours aufgeschoben wird, bewirkt durch den exzentrischen Stift a[ welcher die Gabel b (weil diese in a festgehängt ist) nicht verschieben kann, die Verschiebung des Zapfens Z um die doppelte Exzentrizität iax. — Anders ist die Einrichtung beim traversirenden Schleifapparat (Fig. 32). Hier ist die Schmirgelscheibe e von 150 mm Breite auf das Rohr c gesteckt, welches von der Scheibe a umgedreht wird. Im Rohr dreht sich die

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Fig. 3>.

Fig. 33 zeigt die Seitenansicht einer Schleifmaschine von

Spindel d mit eingedrehtem rechts- und linksgängigem, an den Enden verbundenem Gewinde. Durch einen Längsschlitz in c greift ein Stift s in die Nabe der Schleifscheibe. Dieser Stift liegt mit seinem halbmondförmigen Unterteil im Gewindegang von cl und wird durch das If-Gewinde hin-, durch das L-Gewinde hergeschoben, während der Stift s von a durch den Schlitz in c umgedreht, die Schleifrolle e mitnimmt. So traversirt die Schleifrolle e beständig über die ganze Länge des Kardentambours, schleift die Garniturspitzen scharf und macht sie gleich lang. Hörsfall hat diese Apparate zuerst gebaut.

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/ Dronsfield in Oldham [1], S. 259 / (mit Abb.) zum Schleifen von 2 Tambours w und a und 2 Deckeln dd².    Alle diese können mit

Stellvorrichtungen, bestehend aus Schneckengetriebe und Exzenter genau an den Schmirgeltambour o angestellt werden. Dies geschieht nach dem Gehör. Der Ton, den , die Schallwellen der zu schlei-' fenden Garniturdrähte

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erzeugen,

/ sagt dem Arbeiter, wenn alle Garniturspitzen oder nur wenige angreifen. Die Deckel d d² werden während des Schleifens um ihre

eigene Breite tangential 0 hin-und hergeschoben. Die Arbeiterund Wendertamboure a und w drehen sich während des Schleifens mit etwa 500 Umdrehungen per Minute. Der Schleiftambour O macht 300 Umdrehungen per Minute. Die Stellvorrichtungen ergeben sich aus der Figur ohne weiteres. Ein Ventilator V saugt aus einer Mulde den Staub von der Maschine ab in eine Staubgrube. Für die neue Stahlgarnitur, welche seitlich angeschliffen werden muss, sind Schleifwalzen nötig, welche aus einzelnen Scheiben zusammengesetzt und an der Peripherie zugespitzt sind. Diese Kanten greifen zwischen die Garniturzähne hinein.

Fig. 33.

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Ueberall, wo die Baumwolle doppelt kardirt wird, muss zwischen Vor- und Auskarde die Wickelmaschine (Doublirmaschine, Lappingmaschine, Derby Do übler) eingeschaltet werden. — Die Ma-    ...... ■ji.iuijui»—^

Watten- oder Wickelniaschine.

schine ist, wie die isometrische Fig. 34 zeigt, so eingerichtet, dass eine Anzahl

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Fig. 34.

aufgegeben.

Wirkung. Eine Maschine ä 24 Bänder bedient 20 Karden. Raumbedarf: 2,790 X 1,380 m für 24 Bänder.

Kannen (24, 48, 60) einem halbrunden oder trapezförmigen Tisch vorgestellt werden, woraus die Bänder durch geeignete Führungen und Pressionswalzen hindurch einem Wickelapparat (wie am Batteur) zugeführt werden. Die Bänder werden also wieder zur Watte vereinigt. 4 solche Watten ä 24 oder 2 ä 48 oder 1 ä 60 Bänder werden neben einander dem Auflegtisch der Auskarde Das Doubliren hat natürlich für die Watte eine ausgleichende

IY. Kämmen der Baumwolle.

um

Die Kämmmaschine [1], S. 351 ff. (mit Abb.), [27J, welche im Prinzip ein fest gehaltenes Baumwollbündel mittelst eines oszillirenden Stahlkammes auskämmt und so die kurzen Fasern von den langen trennt, während jene gerade gelegt werden, ist ursprünglich nur für Garne über Nr. 100 verwendet worden, ein hochfeines Produkt, teilweise für Halbseide, zu gewinnen. Heute werden Garne, die zu Näh- und Stickzwirn Verwendung finden, schon von Nr. 30 an gekämmt. Die Systeme, welche existiren, sind die von Heilmann, Hübner und Imbs. Ersteres System, von Schlumberger, Platt und Hetherington gebaut, ist das für mittlere Baumwollnummern meist angewendete. Von Karden mit laufenden Deckeln oder Unterdeckelkarden kommen die Bänder in ein Streckwerk mit 4 Cylinderpaaren, in welchem die Fasern parallel gelegt werden und von da durch die Kämme.

Bezüglich der Konstruktion der einzelnen Systeme sei auf den Artikel Kammgarnspinnerei verwiesen.

Hübner, welche die Baum-

Die Heilmann’sche Kämmmaschine für Baumwolle wird meist mehrköpfig gebaut und so eingerichtet, dass etwa 16 Bänder neben einander gelegt und gestreckt ein Vlies bilden, welches, zum Wickel aufgerollt, noch etwa sechsfach über einander gelegt, die Kammwalze passirt. Eine sechsköpfige Heilmannmaschine produzirt 20—30 kg per effektiven Arbeitstag und braucht 4 m X 1,25 m Bodenfläche. Die ausgekämmten kurzen Fasern werden für sich weiter zu gröberen Garnen verarbeitet.

Die Kämmmaschine (Peigneuse) von wolle mit einem ringförmigen Nadelkamm in kontinuirlichem Arbeitsprozess auskämmt, wird meist in Feinspinnereien zur Produktion von Nr. 80 und höher verwendet. Lieferung pro Tag 15—20 kg. — Die Kämmmaschine von Imbs

führt einen geradlinigen Nadel kämm in eine von einer Zange gehaltene Faserpartie ein, worauf diese durch den Kamm gezogen wird. Sie verarbeitet täglich 30 kg und bedarf mit 6 Köpfen 4,2 m x 1,22 m Platz.

V. Strecken.

Zweck des Streckens ist das möglichst vollständige Ausgleichen des Bandquerschnittes und das Geradeziehen sämtlicher Baumwollfasern im Band. Das wird dadurch erreicht, dass man 4—6 über einander liegende Cylinderpaare neben einander lagert (IV, III, II, I, Fig. 38) mit einem Axenabstancl gleich der mittleren Faserlänge der Baumwolle, von denen jedes folgende Paar schneller läuft, —SG so dass das letzte (I) die sechs- bis achtfache Geschwindigkeit des ersten (IV) hat. Wird ein Faserbündel durch das erste Cylinderpaar eingeführt, so zieht immer das _J.. nächste Paar die zuerst hier angekommenen Fasern aus H-gG ihrer Umgebung heraus, es findet ein Verschieben der Fasern statt: längere treten an Stelle von kürzeren, mittlere an Stelle von ganz kurzen Fasern. Damit die Fasern genau die Geschwindigkeit der Cylinder annehmen, sind die Untercylinder an der Oberfläche der Länge nach kanne-lirt, die oberen beledert (Fig. 37 a) und durch Gewichte an die unteren gepresst (Durchmesser 25 — 32 mm). Ein Geradestrecken der Fasern findet bei diesem Prozess deshalb statt, weil der Vorgang gleichbedeutend ist mit Festhalten der Faser am einen Ende, während am andern Ende ein Zug auf sie ausgeübt wird. In

der That sieht man beim Betrachten am Licht, dass die Fasern des Bandes ? der Strecke parallel, die des Karden-^ bandes durch einander liegen. Weil verschieden lange Baumwollfasern verarbeitet werden, sind die Cylinder-lager c₂, c₃, c₄ (Fig. 38) auf einer gehobelten Bahn rechtwinkelig zur Cylinderaxe verschiebbar, damit die Cylinder-abstände dem Stapel (unter Stapel versteht man die mittlere Faserlänge der

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Fig. 35.

Fig. 36.

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Fig. 37.

Baumwolle) angepasst werden können. — Die möglichst vollkommene Ausgleichung des Bandquerschnittes wird an der Strecke dadurch erreicht, dass

man nicht nur die einzelnen Bänder verzieht, sondern 4—8 Bänder neben einander durch die Cylinder führt, jedes vier- bis achtfach verzieht und sie vor dem letzten Cylinder wieder zu einem Band vereinigt. Da der Verzug nur wenig grösser als die Doublirung ist, hat das auslaufende Band eine Feinheitsnummer, die nur wenig höher _g ist als die eines Bandes beim Einlauf. Da man $ den gleichen Prozess gewöhnlich dreimal wiederholt, so ist der Streckprozess im letzten Band z. B. 6 X 6 x 6 = 216 mal wiederholt und damit genügende Garantie für ein gleichmässiges glattes Band geboten. Man hat deshalb Streck maschinell (französisch Laminoir, englisch drawing frame) mit mehreren Sy-

Fig. 37 a.

stemen oder Köpfen, welche je wieder zu einem Maschinenteil c (Passage) zusammengesetzt sind (3x5 bis 3x8 System). 'V Bezüglich der Zusammenstellung dieser Teile sind zwei Arten gebräuchlich: Man stellt die einzelnen Passagen als einzelne Maschinen hinter einander oder man stellt sie zu einer Maschine zusammen neben einander (Fig. 35 und 36). Letztere Anordnung nimmt weniger Platz ein und braucht nur einen Hauptantrieb A. — Man erhält z. B. die auslaufende Bandnummer diese iVj ist, und die des einlaufenden Bandes N, nach der Rechnung:

bei sechsfacher Doublirung (und drei-

Fig. 37 1).

wenn

Ni =

Verzug

X W; und wenn

Doublirung

maligem Strecken) die Verzüge waren 5,8; 6,2; 6,3, also der Gesamtverzug = 5,8 X 6,2 X 6,3 = 226,5, und die Doulilirung 6x6x6 = 216, so ist, wenn die einlaufende Nummer

0,6, die auslaufende Nummer

226

= 0,63.

216

JVi = 0,6 x

Man hat Strecken mit 4, mit 5 und 6 Cylindern. Die kleinere Cylinderzahl wird verwendet für lange, die grössere für kurze Wolle. Bei sechsfachem Verzug ist dieser zu verteilen wie 1:1,5:2,5 : 6 bei 4 Cylindern und wie 1:1,67:3,33: 3,67 : 7,5 bei 5 Cylindern. Das Verziehen muss anfangs langsam, nachher rascher geschehen, um die Fasern zu schonen. Der Druck auf ein Cylindersystem muss 10 — 30 kg betragen, je nachdem der Verzug kleiner oder grösser ist. Die Pression ist so eingerichtet, dass innerhalb der beiderseitigen Lagerzapfen z eines Druckcylinders bei l und 1‘, Fig. 37 a und b, ein Sattel s meist aus Messing über 2 Cylinder gelegt ist, an welchem Schienen z hängen, die an d Gussgewichte tragen. Die Kettenpression zieht durch eine Gliederkette v, die über entsprechend gestellte Leitrollen n geführt ist, mittelst eines einzigen Gewichts g am Ende der Kette v alle Druckcylinder einer Passage abwärts. Hier wird so viel mal weniger Gussgewicht gebraucht als Systeme sind und die Entlastung aller Cylinder zugleich wird bewerkstelligt durch Heben eines einzigen Gewichthebels h (Fig. 37). Der Antrieb der Cylinder erfolgt vom Vorder-cylinder aus und wird durch Stirnräder auf die anderen Cylinder übertragen (Vordercylinder, erster Cylinder, soll immer derjenige heissen, welcher die Ablieferung des Materials besorgt).

Während nach Fig. 37 der Vordercylinder auf den dritten auf der Antriebseite der Passage (Räder R) und auf den zweiten und vierten an der Endseite der Passage (Räder r) treibt, verlegt man heute den ganzen Antrieb auf die gleiche Seite, um die etwa beim Anlassen vorkommende Verdrehung des Vordercylinders unschädlich zu machen [28]. Der Triebzapfen A‘ des Vorder-cylinders trägt Voll- und Leerscheibe p‘, und die Uebersetzung vom einen Cylinder zum andern geschieht durch wechselbare Doppelräder (R₆,R^ und R^, -ß₂), (rt r₂) Fig. 37. — Die Druckcylinder werden oft, um nicht durch Reibung angehalten zu werden, als Hülsen druckcylinder (Antifriktionsroller) hergestellt [29].

Selbstabstellungen. — Um zu verhüten, dass im Band durch Ausbleiben eines Teilstückes Fehler entstehen, versieht man die Strecken mit selbst-thätigen Abstellungen. Wenn ein einzelnes durchlaufendes Band beim Einlauf

oder beim Auslauf bricht, steht der Antrieb still. Auch Zählwerke (z. B. wie die Transmissionstourenzähler) werden angeordnet, damit die Maschine abstellt, wenn eine bestimmte Bandlänge in die Kanne gelaufen ist. Oder man verhütet das Ueberfüllen der Kanne dadurch, dass bei gefüllter Kanne eine polirte

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Fig. 38.

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Blechscheibe über ersterer einen Stift hebt, welcher eine der unten beschriebenen Abstellmechanismen in Aktion setzt (Fig. 38). Das Prinzip aller dieser Selbstabstellungen, der sogen. Bandwächter, besteht darin, dass bei Bandbruch die bewegliche Führung des Bandes sich hebt und diese Motion eine Axe arretirt, wodurch die Abstellschiene verschoben wird.

Fig. 39 und 39a zeigen die mechanische Selbstabstellung von Platt in Schnitt und Grundriss, welche sehr einfach ist. Bricht das Band,

so hebt sich l, das Einlaufohr des Bandes und gx, bisher oszillirend, wird angehalten, während die Schub-stange b, noch eine Bewegung mit der arbeitenden Maschine machend, den Hebel c zurückstösst, so dass die Scheibe c² die Polle r nicht mehr hindert, dem Zug der Feder / zu folgen und die Schiene h und durch diese die Riemenschlaufe R nach rechts und auf die Leerrolle zu leiten. Die Stange x, Fig. 39 a, wirkt auf die Selbstabstellung beim Auslauf.

Die elektrische Selbstabstellung benützt das schlechte Leitungsvermögen der Baumwolle, um bei Bandbruch die beiden Elektroden eines Elektromagneten zu schliessen und durch Anziehen eines Hebels abzustellen. Fig. 39 b zeigt eine solche nach Howard & Bollougli: Der negative Pol der kleinen

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Fig. 39.

Dynamomaschine a ist mit den metallenen Obercylindern g, der positive Pol mit den unteren Auslaufcylindern h leitend verbunden. In das Drahtende d ist der Elektromagnet n eingeschaltet. So lange Baumwolle zwischen g und h

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Fig. 39 a.

passirt, sind die Spulenkerne i und k nicht magnetisch, wed erstere als schlechter Leiter den Strom unterbricht. Heisst aber der Faden zwischen g und h, so zieht der nun magnetische Eisenkern k den HebeH an. Weil jetzt der Ansatz»» auf l auftrifft, steht die Muffe m (Fig. 39c) still; mx, das bis jetzt oszillirte, gleitet infolge dessen nach rechts, der Winkelhebel q₂ hebt aus dem Einschnitt q aus und die Feder qi zieht die Abstellstange qx mit dem Kiemenführer p nach rechts und den Riemen auf die Leerrolle.

Der Drehtopf. Das Band, welches die Streck- z"" cylinder verlassen hat, wird durch zwei glatte Liefer- f walzen A senkrecht abwärts in ein cylindrisches J j Blechgefäss K von 900 mm Länge und 250 mm V Durchmesser geleitet und hier in schraubenförmig v aufsteigender Spirale niedergelegt durch die Kannen- N presse k. Ein schräger, runder Kanal d erteilt dem Band, rotirend, spiralförmige Bewegung (Fig. 38), während die Kanne K eine langsame Drehung macht, mit dem Teller-Rad /, in dem sie steht. Auf eine Umdrehung von t macht k 108 Umdrehungen.

Putzen der O b e r c y 1 i n d e r.    Am Leder

der Druckcylinder hängen sich fortwährend Baum-    Sgjjnn-

wollfasern an. Wenn diese nicht sofort entfernt werden, wickeln die Cylinder. Man legt deshalb über    iMg-30 h‘

die Ledercylinder Putzdeckel, Putzwalzen oder laufende Putztücher. Erstere sind flache Decken aus Holz oder Eisen, welche inwendig über zwei Längsdrähte gelegte Filztücher tragen. Diese liegen federnd auf den Cylindern und werden von Hand entleert. Die Putzwalzen sind rund oder prismatisch. Erstere drehen sich m mit den Cylindern, letztere werden von Hand^[4^e^^-Ki₎^ gekehrt. Die Putztücher laufen über Holzrollen, W r welche innen an eisernen Deckeln gelagert sind, .j

Laminoir mit Watten-Aufsteckung.

Wo das veraltete Kanalsystem für Karden angewendet ist, also die Ablieferung von der Bandoder Lappingmaschine aus in Wattenform erfolgt, wird beim hintern Cylinder-paar IY (Fig. 38) der Unter- und der Obercylinder kannelirt. Beim Streckprozess sind immer die Nummern der 4—5—6—7—8 zu einem neuen vereinigten Bänder einander gleich; dann ist die auslaufende Bandnummer Nu wenn N die Nummer des Kardenbandes, V der Verzug, D die Doppelung (Bänderzahl) im Laminoir ist,

Ni=^- . N (s. obiges Beispiel), und wenn Verlust-Prozente p für Abgang ein-

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bezogen werden, wird    Ni = yy. N.

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Fig. 39 c.

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Die Geschwindigkeit des Vorder- (Antrieb-) Cylinders I richtet sich nach der Art der Baumwolle. Geringe Sorten vertragen nicht die Umfangsgeschwindigkeit wie gute Sorten.

Für Makko und Louisiana gibt man 270—300 Umdrehungen per Minute, für ostindische (Sarat) 200—250 Umdrehungen per Minute. Die Untercylinder bekommen je nach der geringeren oder grösseren Faserlänge Durchmesser von 25—34 mm. Die beiden äusseren Cylinder gewöhnlich gleiche und grössere Durchmesser als die mittleren, z. B. 30-25, 25-30 mm.

Die Nummer des gelieferten Bandes liegt zwischen 0,1 und 0,25 für Garne Nr. 6—100. Tägliche effektive Arbeitszeit 9—10 Stunden bei elfstündigem Arbeitstag.

Die Produktion am Laminoir kann bestimmt werden, wenn man die Band-Nummer kennt, nach der Formel:

N= —

ff’

1.

wenn l die Anzahl der per Zeiteinheit gelieferten Längeneinheiten, g die Anzahl Gewichtseinheiten bedeuten. Der "Wert von l ist proportional der Umdrehungszahl c des Vordercylinders, seinem Durchmesser d, der täglichen effektiven Arbeitszeit t in Stunden und einer für die betreffende Masseinheit Konstanten, welche die Reduktion auf die Mass- und Zeiteinheit angibt. Der Zahlenwert der Konstanten ist:

für engl. Mass und engl. Nummer = für Metermass und engl. Nummer =

60 • 3,1416 36 • 840 -12    1925’

60 ■ 3,1416 36 • 840 • 25,4

4075

Nach Einsetzung dieser Grössen folgt aus Gleichung 1:

c ■ t •

wenn d in engl. Zoll gegeben,

für engl. Mass g =

für Metermass g =

Ist z. B. c per Minute = 270, d-270 • 9,5 • 32 0,15 • 4075    _

Grenzwerte nach diesen Formeln ergeben für Band-Nr. 0,22 und 200 minütliche Umdrehungen bis Band-Nr. 0,1 und 320 minütliche Umdrehungen bei 10 effektiven Arbeitsstunden eine tägliche Lieferung von 121 bis 266,5 Pfd. engl, per System.

Platzbedarf für Streckmaschinen: Laminoir mit einz. Passage und 4 Cylinder: Breite 1,327 m, Länge bei 6 System 3,4 m. Laminoir, mit einz. Passage und 6 Cylinder: Breite 1,625 m, Länge bei 6 System 2,4 m. Laminoirs mit zusammenhängenden versetzten Passagen: bei 4 Cylinder: Breite 1,45 m, Länge bei 3 Passagen ä 5 System 8,5 m; bei 6 Cylinder: Breite 1,78 m, Länge bei 3 Passagen ä 5 System = 9 m. Die Länge ist allgemein und abgerundet = Anzahl System (ä 420 mm) + 800 mm für 1 Passage.

Eine früher angewendete Art von Streckmaschinen war die, durch Verdichten der Bänder die Fasern einander zu nähern. Zu diesen Einrichtungen gehört die Molette [30], bestehend aus zwei glatten, über einander liegenden Walzen, von denen die eine eine rechteckige Vertiefung, die audere ein entsprechendes erhöhtes Stäbchen hat. Beim Durchgang durch diesen Presskanal wird das Band verdichtet, sein Querschnitt geringer.

Bei der Pressionsstrecke wird das aus den Streckcylindern kommende Band nicht in eine Kanne, sondern in cyklischen Windungen um eine vertikale Spindel gelegt und nimmt so die Form einer grossen Spule an.

Mit dem Kanalsystem für Karden war auch die Kan als trecke [31] verwendet. 6—15 Bänder machten in ebenso viel Cylindersystemen neben einander den Streckprozess durch und wurden zusammen durch einen gemeinschaftlichen Kanal längs vor der Maschine nach einer Kanalmaschine (Wickelmaschine) geführt, welche aus diesen Bändern ein Wickel rollte. Diese Wickel werden

N - 1925 c • t •

2.

~, wenn d in mm gegeben.

3.

N • 4075

= 32 mm, t = 9,5, N (engl.) = 0,15, so wird nach 3: 134,28 Pfd. engl, per Tag.

zum zweiten- und drittenmal gleichen Kanalstrecken vorgelegt. Ablieferung für die Vorspinnmaschine in Wickelform, wie auch die Auflage für die erste Strecke ein Wickel der Kanalmaschine der Karde ist. Hier ist eine starke Doublirung möglich. Auch werden die Bänder geschont.

VI. V o r s p i n n e n.

Dieser Arbeitsprozess soll das Streckenband durch fortgesetztes Verziehen dem Querschnitt des fertigen Fadens näher bringen. Zugleich muss das Vorgarn oder Vorgespinnst, wie man das Arbeitsprodukt hier nennt, teils um dem feinen Fasergebilde Halt zu geben, teils um der endgiltigen Drehung des Fadens vorzuarbeiten, eine leichte Drehung um die Axe des Faserbündels erhalten.

Im Gegensatz zu dieser Methode des bleibenden Drahtes wird auch ein Verfahren angewendet, welches dem Vorgarn eine Drehung gibt, die während der Arbeit wieder aufgehoben wird und daher vorübergehender oder falscher Draht genannt wird. Letzteres Verfahren ist wegen des geringen Haltes des Vorgarns, verbunden mit viel Abgang, selten mehr angewendet.

1.    Maschinen mit bleibendem Draht. a. Die Laternenbank (Bane ä lanternes, can frame) gleicht der Streckmaschine [32]. Sie hat aber schneller umgehende Kannen und Streckcylinder.

b.    Die Bank Abegg (nach ihrem Erfinder benannt) gleicht der Pressions-Strecke [1], S. 517 (mit Abb.); [4], S. 99 (mit Abb.); [33]. Das Band erhält Drehung beim Durchgang durch eine rotirende Scheibe und wird auf eine eiserne Spindel gewunden.

c.    Die Spulenmaschine (Jackmaschine) wickelt das verzogene Band auf wagrechte Spulen und gibt ersterem Drehung, indem sie zugleich die Spule um eine senkrechte Axe dreht [34].

d.    Die Flügelvorspinnmaschine (Spindelbank, franz. Bane ä broches, engl. Fleyer). Dies ist die heute fast ausschliesslich verwendete Vorspinnmaschine und soll daher unten näher besprochen werden [1], S. 409 fi. (mit Abb.); [14], S. 131 ff. (mit Abb.).

2.    Maschinen mit falschem Draht, a. Die Böhrenmaschine [35] dreht das Band zu und auf in einem 4—6 mm weiten, horizontalen Kohr und windet es in so verdichtetem Zustand auf eine Spule wie die Jackmaschine.

b.    Die Eklipsmaschine [36] leitet das Baumwollband aus den Cylinder-paaren senkrecht durch zwei naheliegende, entgegengesetzt laufende Teile desselben endlosen Kiemens und wickelt sie unterhalb auf wagrechte Spulen.

c.    Der Kota-Frotteur (Nitsclielmaschine) verdichtet das Band in ähnlicher Weise wie die vorige Maschine, nur macht der endlose Lederriemen und die über ihm liegende Lederwalze ausser der drehenden noch eine hin- und hergehende Bewegung (beide in entgegengesetztem Sinn). Das gewürgelte Band wird auf Spulen gewunden oder fällt in Kannen [4], S. 114 (mit Abb.), [37]. Dieser Apparat wird auch angewendet bei der Vorspinnkarde für Abfallspinnerei. Vergl. auch den Art. Streichgarnspinnerei.

Die Flügel-Vorspinnmaschine.

a. Wirkungsweise der Maschine. Das Prinzip dieser neuesten Maschine ist nach Fig. 40 folgendes: Das Material wird entweder als Band der Streckmaschine in Kannen hinter dem Gestell g oder auf Spulen auf einem Gatter über g vorgelegt und läuft horizontal durch die drei Cylinder-paare III, II, I, in welchen es einen vier- bis sechsfachen Verzug erhält. Vor den Cylindern stehen 1—2 Spindelreihen s vertikal, an der Spitze mit Flügeln versehen. Diese leiten die Vorgarnfäden durch ihr hohles Flügelbein/' auf die über der Spindel liegenden hohlen, cylindrischen Holzspulen S. Die Rotation des Flügels gibt dem Vorgarn seine Drehung und besorgt mit dem Spulen die Aufwindung auf den letzteren. Die Spindeln haben, konstante Geschwindigkeit und erteilen dem ebenfalls gleichförmig schnell aus den Cylindern heraustretenden Vorgarn auf jede Längeneinheit gleich viel Drehungen. Die Spule muss, damit das Vorgespinnst sich regelmässig auf die Spulen legt, eine

auf- und abgehende Bewegung machen; diese muss für jede folgende AVindungs-lage sich ändern, sowie auch ihre Rotationsgeschwindigkeit. Andernfalls würde der schwache Vorgarnfaden ohne jegliche Beanspruchung mit immer gleichem Fadenzug sich auf den stätig wachsenden Spuldurchmesser legen. Deshalb werden die Spindeln von den Hyperbelrädern SJR₁, die Spulen von den Rädern gleicher Artrr^ angetrieben. Die Spulen-triebaxen o steigen und sinken mit den Spulen S und erhalten eine ungleichförmige Geschwindigkeit. Die Spindel-triebaxen liegen fest und drehen sich gleichförmig. Die W indungs-lagen legen sich cylin-drisch eine über die andere und müssen, wenn die Spule

keine Scheiben hat, in ihrer Länge von innen nach aussen abnehmen, /,

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Al

jf

•rA

Fig. 40.

so dass die Aufwindung cylindrische Form mit konischen Enden hat (Fig. 40).    .

Folgende Betrachtung soll zeigen, wie die verschiedenen Bewegungen der Spulen sein müssen, damit eine richtige Aufwindung stattfindet.

b. Spulenbewegung. 1. Die rotirende Bewegung der Spule. Es bezeichnen: d, den Spulendurchmesser, n den Spulenumfang, ^ die minütliche Umdrehungszahl der Spindel, — die minütliche Umdrehungszahl der Spule, L die

aufgewundene Fadenlänge per Minute. Steht die Spule fest und die Spindel wird einmal umgedreht, so ist die Länge der Aufwindung = u und in einer

Minute wird L = u • Wird nun auch die Spule einmal in gleicher Richtung gedreht, so wickelt sich obige Länge wieder ab und es ist:

Macht aber die Spule nur — Umdrehungen, so wird:

Schnitt ab in Fig. 40.

IAj •    * " K/ •

es folgt also, da u=izd ist:

/ n n\

= u \~s~lb

1.

s S 71 d

Beim Wenden der Spule legt sich eine cylindrische Schicht über die andere. Die wirkliche Vergrösserung des Spuldurchmessers für jede nächste Windungslage ist aber nur = der einfachen Vorgarndicke ö, da die Fäden zusammengepresst werden und sich zudem je zwischen zwei Lagen der vorigen Schicht legen. Es wird demnach

für die 2. Lage =

— für die 3. Lage =

s

(Naturgrösse) Fig. 40 a.

CQ! $ CQ| £

7t {d —f- 8)

2.

TZ

3.

S lOQ

— für die xte Lage = s

Die Gleichungen 1—4 sind Werte für die Spulegeschwindigkeit j, welche

je um die gleiche Grösse ö zunehmen. Daraus folgt: Bei voreilendem Flügel muss die Geschwindigkeit der Spule eine gleichförmig beschleunigte sein. Auf gleiche Weise lässt sich zeigen, dass die Geschwindigkeit der Spule eine gleichförmig verzögerte sein die Spule schneller läuft als der Flügel.

2. Die vertikale Bewegung der Spule. In den einzelnen cylindrischen

an einander anliegende Spiral-

TZ (d + (x— 1) 8)

4.

muss, w e n n

Windungslagen bilden die Vorgarnfäden hart Windungen. Während sich eine Windung um die Spule legt, verschiebt sich diese vertikal um <5 und eine Garnlänge L, die in der Minute geliefert wird,

legt sich ~ mal um die Spule, während ihr Weg v:

v = <5 • für die 1. Schicht

7Z d

1.

und, weil der Durchmesser immer um ö wächst, ist:

v für die 2. Lage = ö •

2.

TZ {d -)— S)

v für die 3. Lage = <3 ■ u für die aste Lage = ö ■    +

Die Gleichungen 1—4 geben Werte für v, welche je um ö abnehmen, also muss die vertikale Geschwindigkeit der Spule von Schicht zu Schicht gleich viel ab nehmen. Das Mass der Verzögerung zwischen zwei Schichten entspricht der Vorgarnstärke.

3. Die Länge der vertikalen Spulenbewegung. Ist die Spule oben und unten mit Scheiben versehen, so wird eine vertikale Windungslage so lang wie die andere. Wird aber auf Spulen ohne Scheiben gewunden, so müssen die Enden konisch sein. Dazu lässt man jede folgende Windeschicht oben und

Es wird demnach die

um

—, also im ganzen um d kürzer werden.

unten um

Länge l der vertikalen Windungsschichten eine von innen gleichmässig abnehmende sein müssen.

aussen

3.

4.

nach

c. Die Organe der Maschine. 1. Die Cy lind er. Es liegen drei kannelirte Cylinder hinter einander (Fig. 41). Sie sind einzeln, oder die zwei hinteren gegen den vorderen verstellbar. Die Obercylinder sind beledert. Die Pression erfasst mittelst Sattel zwei Hintercylinder und mit Haken den Vordercylinder. Mit gleichförmiger Geschwindigkeit wird der Yordercylinder von der Hauptaxe aus angetrieben. Er treibt die beiden hinteren. Ihre Durchmesser sind 28, 25, 28 mm für kurze, 27, 22, 27 mm oder 30, 25, 30 mm für mittlere, und 32, 27, 32 mm für lange Wolle. Der Hauptverzug (4—6fach) findet zwischen Vorder- und Mittelcylinder statt. — Die Lieferung nach dem Gewicht kann gefunden werden aus der Formel

⁹⁼ n’

wo g das gelieferte Gewicht, l die gelieferte Länge, n die sortirte Hummer ist. Hat z. B. der Vordercylinder einen Durchmesser = D/G engl. (32 mm) und macht 150 Umdrehungen per Minute, so wird l — 1,25 • 150 • 3,1416" engl. Sortirt das Vorgarn auf der Wage-Nr. 0,858 engl., engl. Zoll in Hanks, die Masseinheit für die engl. Nr. umzuwandeln, d. h. mit

so

sind die gelieferten

36 • 840    30240

zu multipliziren (1 Hank = 840 Yards ä 36 Zoll) und es wird: 1,25 • 150 • 3,1416

0,22 Pfd. engl, per Minute.

0,858 • 30240

Ist der Cylinderdurchmesser in mm gegeben, so muss der Nenner noch mit 25,4 (1" engl. = 25,4 mm) multiplizirt werden. — Für 10 effektive Arbeitsstunden gibt dies eine tägliche Lieferung per Spindel = 0,22 • 600 = 13,2 Pfd. engl. Das Vorgarn passirt die Vorspinnmaschine je nach dem Material 2—6mal. Das erstemal werden die Fäden nicht, die folgendenmale gewöhnlich zweifach doublirt. Man hat deshalb Grob-, Mittel- und Fein- Bane ä broche.

2. Die Flügel. Sie bewegen sich gleichförmig und haben dem vom Vordercylinder gelieferten Vorgarn seine Drehungen zu geben. Auch ihr Antrieb erfolgt deshalb direkt von der Hauptaxe durch die Stirnräder 68, 162, 68 auf die horizontale Spindeltriebaxe (Fig. 41), welche durch die kontinuirlichen Räder 62 auf 21 jede Spindel treibt. Grob-B. ä. br. haben 54/28er, Fein-B. ä. br. 68/22er. Diese kontinuirlichen Räder sind Hyperbel-Bäder, weil ihre Axen sich nicht schneiden. Der Quotient aus der Flügeltourenzahl, dividirt durch die Cylinder-Lieferung per Zeiteinheit, gibt die Anzahl Drehungen am Faden. Die für jeden bestimmten Vorgarnfaden zulässige Drehung aber hängt von zwei Faktoren ab: von der Grösse des Fadenquerschnittes und von der Qualität der Baumwolle. Soll der Winkel, den die Drehungen mit der Fadenaxe bilden, immer der gleiche sein, was für die gleiche Festigkeit Bedingung ist, so kommen um so weniger Drehungen auf die Längeneinheit, je grösser der Fadenquerschnitt J ist. Der Fadendurchmesser d ist bei kreisförmigem Querschnitt = 2 \fj7n. Weil nun die Nummer umgekehrt proportional ist dem Fadenquerschnitt, so muss die Drehung direkt proportional sein der Wurzel aus der Nummer. Der Wert, welcher weiter für die Drehung bestimmend ist und Giite-verhältnis heisst, hängt ab von der Verwendung des Fadens, der Faserlänge und der Güte der Baumwolle. Er wird auch Zwirneinheit genannt. Wird diese mit a, der Zwirn (Anzahl Drehungen per Längeneinheit) mit Z, die Nummer mit n bezeichnet, so ist Z=cc\'n.

Hier eine Anzahl Werte für die Zwirneinheit «:

Yorgarn « für Bengal

Nr.

0,65

1,2

0,7

1,21

« für a für 1 Louisiana Louisiana 2 Bengal.

9    0,84

Vorgarn « für Nr. Bengal

2,5

1,2

0,8

L2

0,9

1,25

0,84

1,25

3,5

n für a für 1 Louisiana Louisiana 2 Bengal 0,94 0,93 0,93 0,98

0,9

00 Ol 4^ tO

77

1,2

1,2

0,94

77

0,9

4,5

5.5

1,06

0,96

0,97

1,1

1,2

6,5

LC

1,1

Nach dieser Tabelle bekommt z. B. Vorgarn Nr. 4, hergestellt aus Louisianawolle für englische Numerirung: Anzahl Drehungen Z per Längeneinheit (1" engl.).

^=o,98 • yr= i?96.

3. Die rotirende Spulenbewegung. Sie muss, wie oben gezeigt, bei voreilenden Flügeln eine beschleunigte, bei voreilenden Spulen eine verzögerte sein. Das wird erreicht durch ein Differentialgetriebe und zwei Konen. Die Hauptaxe (Fig. 41) treibt durch das 51er konische Bad und das Planetenrad 50 zunächst das 51er Rad am Spulentriebrad 68, und weiter durch Stirnräder (das erste ist der Zwirnwechsel, weil er zugleich die Cylinder treibt) den oberen Konus. Der untere Konus treibt durch Stirnräder (28, 84, 19) das 150 er

Differentialrad, welches lose um die Hauptaxe mitsamt den zwei konischen 50ern sich dreht. Bei dieser Anordnung macht das 51er

20

Vo'ZUjp'b'l 3- , Wtthi

9'.)

26    S.

•B C J OT—m wn Hinterer Cylir.dcr HC

^^    ^    ^    ^ ^    c r d jj-

25

Vorder Cylinder Z

30

36

Oberer Conus

60

VAL

150

68

50

64

68

Hauptachse

BW

51

fiten

/ist/

Sperr rac/acbse

2ah nsta

30 . 45

diLL

ncje

ffTTT

c?

42

S2

SpuhU/A Trieb j

,21

16

34

2 wischet aebsr

68g

62i|

13

M-

60

lü

HÜ

j—

-tW

fVagena*

dkl

28

25

Unterer Conus

2.5    ,8

45

Aufuyacb.se

25.40'

Wnpan-Wechset

Alternahnachse

Fig 41.

45

62

cd ;

18 - 32

Schaltrdder

Rad links eine Umdrehung infolge der Uebersetzung vom 51er rechts durch das 50er konische Rad, aber in umgekehrtem Sinn (—). Zwei Umdrehungen werden auf das 51er links durch das 150er übertragen, eine durch Herumrollen des 50er auf dem 51er, die andere, weil das 50er, auch wenn im 150er feststehend, eine Umdrehung auf das 51er links überträgt. Da das 51er links fest mit dem 68er Stirnrad verbunden ist, welches direkt die Spulentriebaxe treibt, so ist die Umdrehungszahl des Spulentriebrades per Minute gleich der Umdrehungszahl der Hauptaxe minus der zweifachen Tourenzahl des 150er. Dieses heisst deshalb Differentialrad. Da die Spulentriebaxe auf- und abgeht, sind die Uebersetzungsräder auf dieselbe (67er, 52er) in einem Zaum gelagert, der um das mittlere Transportrad ein Scharnier bildet (Räderzäum). Der Konusriemen wird durch eine horizontale Zahnstange von einem 'Wagenhub zum andern um gleich viel nach links geschoben. Das Differentialrad macht daher stufenweise abnehmende Umdrehungszahlen. Nach obiger Ableitung sind aber diese Werte von der konstanten Hauptaxen-Geschwin-digkeit zu subtrahiren. Deshalb ist die Geschwindigkeit der Spulen eine von Schicht zu Schicht um die gleiche Grösse zunehmende. Dies ist der Fall wenn Differentialrad und Hauptaxe in entgegengesetztem Sinn sich drehen. Dann laufen die Spindeln schneller als die Spulen. Dreht sich aber das Differentialrad in gleichem Sinn wie die Hauptaxe, so Hauptaxe zu addiren, um läuft dann dem Flügel vor.

Werte der Konusübersetzung zu der konstanten Hauptaxengeschwindigkeit addiren sind, wird die Umdrehungszahl der Spule von Schicht zu Schicht ab-

68

Spi ndcltn e b

106 106

21

sind seine Touren zu jenen der die Spulenumdrehungen zu bekommen. Die Spule Da in diesem Falle die immer kleiner werdenden

zu

nehmen. Der Vorzeichen wegen wird erstere auch die negative, letztere die positive Auf Windung genannt.

Da die Spulen wegen der Mehrzahl von Uebersetzungsrädern etwas später anlaufen als die Spindeln, wird für die ersten zwei bis drei (die Grob- und Mittel-) Vorspinnmaschinen positive, für die feinen negativ e Aufwindung angewendet. Die durch das anfängliche Zurückbleiben der Spule erzeugte Gefahr des Bruches ist für die Vorgarne mit noch wenig Drehung bei positiver Aufwindung geringer als bei negativer Windung. Bei stärkeren Vorgarnen der Fein-Spindelbänke aber wirkt der voreilende Flügelfinger glättend auf das Vor-gespinnst. Das Differentialgetriebe hat neuestens z. B. durch Curtis & Platt Verbesserungen in dem Sinn erfahren, den Drehsinn des Differentialrades in jedem Fall gleich dem der Hauptaxe zu machen, wodurch der Reibungswiderstand vermindert und die Abnützung eine bedeutend geringere wird [38], und Brooks hebt mit seiner Konstruktion auch das frühere Anlaufen der Spindel [39].

4. Die vertikale Spulenbewegung. Diese muss, wie oben gezeigt, auch stufenweise abnehmen. Sie wird daher auch vom unteren Konus (Fig. 41) durch die kon. Räder 16/53, 9/106, und die Stirnräder 25—40/88, 44/60 getrieben. Das 60er Rad sitzt auf der Wagentriebaxe, die mit 18er Kolben und auf je 1,5 m Distanz eine vertikale Zahnstange auf- und abtreibt, welche an der Spulenrahme befestigt ist. Ausserdem muss der Wagen nach jeder vollendeten Bewegung auf-oder abwärts umkehren und jeder folgende Weg soll um die Vorgarnstärke kürzer werden. Beides wird bewirkt durch das Kehrzeug, wovon verschiedene Konstruktionen in der Praxis Vorkommen. Platt benützt dazu einen

Balancier-Apparat: Ein doppelarmiger Hebel L (Fig. 41a) wird von einer verschiebbar in ihm liegenden runden Zahnstange Q, deren anderes Ende mit der Spulenrahme sr auf- und abgeht, zum Oszilliren gebracht. Ein zweites, mit seitlichen Ankerstangen an den Hebel L und einer starken Spiralfeder 0‘ am Gestell aufgehängtes T- förmiges Stück L‘ bekommt das Bestreben, immer wieder in wagrechte Lage zurück zu kehren. Es thut dies mit schnellender Bewegung, nachdem durch den vollen Ausschlag des Wagebalkens L bei beendigtem Wagenhub je ein Sperrkegel P oder P‘ aus einem Ansatz über ihm ausgeschnappt ist, und bringt durch eine Zugstange R² eines der 106er konisch in Eingriff mit dem 9er, die Wagenaxe B dreht sich entgegengesetzt. Durch die Bewegung des Balanciers L ist momentan ein Sperrkegel k² am Schaltrad sp ausgerückt und die Axe sa durch Rolle ul und Gewicht u² gedreht, die Zahnstange Z nach links geschoben worden, sa bringt am Drehstift M des Balanciers eine Teildrehung hervor, welche die runde Stange Q verschiebt. Durch diese Verschiebung wird nun der Wagenweg reduzirt, da die Stange immer den gleichen Ausschlagwinkel macht, aber nach jedem Hub kürzer wird; die Verkürzung des vertikalen Wagenweges ist für jede Schicht dieselbe, weil die Zähne des Schaltrades sp gleiche Teilung haben. Also wird nach Vorschrift die Aufwindung konische Enden erhalten.

zu

Wechseln. Der Verzug zwischen den Cylindern kann geändert werden durch Aenderung des Doppelrades am 90er zwischen Vorder- und Hinter-cylinder (Fig. 41) (Verzug-Wechsel). Der Zwirn (Drehung) ändert sich, wenn durch Einsetzen des Zwirn-Wechsels (Fig. 41) die Cylindergeschwindigkeit im ganzen ab- oder zunimmt. Die vertikale Wagengeschwindigkeit ist modifiziren durch den Wagen Wechsel, womit auch, je nach der (geringeren oder grösseren) Fadenstärke das Sperrrad sp mehr oder weniger Zähne bekommen muss.

Selbstabstellungen. — Jede Vorspinnmaschine stellt ab, wenn mit dem Wagenhub für die letzte Windungsschicht eine vertikale Stange x vom Balancier (Fig. 41a) gehoben wird, welche eine Falle ast ausrückt, so dass der Abstellhebel S¹, S², S³, dem Zug eines Gewichtes g folgend, die Riemen-fiihrerstange S über die Leerrolle schiebt. Das ist die mechanische Selbstabstellung bei vollen Spulen [40]. Auf elektrischem Wege wird die Selbstabstellung bei Fadenbruch [41] angeordnet (Fig. 42). Der nichtleitende Vorgarnfaden wird über einen besondern Cylinder C unter Metallfadenführern b hindurch geleitet. Ersterer ist mit dem einen (—),

ll jvi 1

/r'

kr³

letzterer mit dem andern (+) Pol eines Elektromagneten lll verbunden. Bricht der Faden t, so schliesst sich der Strom, die Eisenkerne iil des Elektromagneten ziehen einen Hebel ky an, welcher durch mechanische Zwischenglieder

AWiPXa-lo/O'ieu/ (t ~\    ^

die Maschine ab-

Bei der

stellt.

Konstruktion von Howard - Bollough (Fig. 42 und 42 a) arretirt der Win-

--i-

__r__

kelhebel ky das Sperrrad y, wodurch die Axe h nach links sich verschiebt und den Abstellhebel / mitnimmt, welcher seinerseits die

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Fig. 41a.

Riemenführerstange e ausrückt. Man verhindert damit das Einfachlaufen der Fäden. Auch wenn die Stange u (Fig. 42 a) beim letzten Wagenhub die Schiene d berührt, wird der Strom geschlossen und die Maschine elektrisch bei vollem Spulen abgestellt.

Ausführung und Verwendung der Vorspinnmaschinen. Für grobe Garne genügt einmaliges Vorspinnen, für mittlere Kümmern muss man mindestens zwei, eine Grob- und eine Feinspindelbank verwenden. Die erste empfängt das Band aus den Kannen der Streckmaschine, die zweite liefert das Vorgespinnst der Feinspinnmaschine ab. Für mittelfeine und feine Kümmern werden drei bis fünf Vorspinnmaschinen nach einander verwendet. Man nennt die Maschinen Grob-, Mittel-, Fein-, Doppelfein-, Extradoppelfein-Fleyer oder gibt den Maschinen Kümmern, welche man durch Division der Spindeldistanz (in einer Längsreihe gemessen) der betreffenden Maschine in diejenige der gröbsten bekommt.*) Von Grob bis Fein Kr. 1, D/2, l³/^ 2, 2¹/₄, 2¹/₂, 3, 4. Die Spindeldistanzen und damit die Grösse von Spindeln und Spulen und die Maschinendimensionen richten sich nach der Vorgarndicke. Hier einige bezügliche Angaben:

Grob

Mittel

Fein

Doppel

fein

Extradoppelfein-

Fleyer

30—100

50-120

70—180

100—190

100—240

Spindelzahl......

Baumwollgewicht a. Spulen

in Gramm.....

Yorgarn-Nr......

Umdrehungszahl der Spulen per Minute ......

Spindeln per Arbeiterin .

*) Ein Rieter-Fleyer Nr. 1 z. B. hat 275 mm Längsspindeldistanz; Nr. l¹j₂ hat 184 mm;

630

0,25—1,25

500

— 550 50—70

450

1—2

550

— 750 70—80

340

120

80

1,75-6 750 — 900 80—150

4-12

900

— 1000 120—160

.12 und mehr 1000 — 1400 140-160

,    275

denn ■ <^>

184

1 Vse

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. IT.

¹

Andere geben 72 Deckel mit 51 mm oder 90 Deckel mit 41 mm oder 106 Deckel mit 35 mm Breite, wovon 28, 35 und 43 arbeitend.

II'-

«Al¹'

Die Produktion ist nach der Cylinderlieferung und nach folgenden Normen per Tag zu bestimmen: die tägliche effektive Arbeitszeit beträgt bei Grob-Pley er 7,5 Stunden, bei Mittel-Fley er 8— 8’/₂ Stunden, bei Fein-Fleyer 9^2 Stunden, bei Ganzfein-Fleyer 10 Stunden.

Kaumbedarf. Die Fleyer haben zwei Spindelreihen. Es brauchen:

2 Vs 21/4 8 8

bei Fleyer Kr. Spindeln

1V8 l¹/* l³/4 4    6    6

8 und 4

12 (Anzahl Spindeln per System) Länere in mm 545 485 545 485 545 520 485 440    545 (Systemlänge).

rH

00

Um hieraus ^ die totale Maschinenlänge zu be- c kommen, hat man je für eine ^

Maschine noch eine Konstante' von rund 1 m zu addiren.

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d.

’rv

Fig. 42.

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r-:i

If

a*' /;

Uly

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Al

~r'

Dynamo-Maschine (7 Volts).

Obige Angaben geben zugleich die Spindelzahl und die Länge für ein System gleich der Cylinderlagerdistanz. Die Längsspindeldistanz ergibt sich durch Division der Systemlänge durch die betreffende halbe Spindelzahl.

Fig. 42 a.

VII. Feinspinnen.

A. Zweck des Feinspinnens.

Der Verzug, welcher an der Fein-

Fadengattungen. Der Spinn- oder Feinspinnprozess verzieht das Vorgarn auf die für den fertigen Faden gewünschte Feinheit und gibt demselben seine endgiltige Drehung.

Spinnmaschine gewöhnlich zwischen drei Cylinderpaaren gegeben wird, ist je nach der Nummer des Vorgespinnstes und nach der Fadennummer seclis-bis zwölffach. Bei Nummern über 60 wird gewöhnlich das einlaufende Vorgarn auch doublirt. — Die Drehung hängt wesentlich von denselben Faktoren ab wie beim Vorgarn: von der Verwendung des Fadens, Faserlänge und Güte des Materials. Eine kurze schwache Faser braucht mehr Drehung als eine lange starke. Zettelfaden, Geschirrfaden, Stickgarn braucht mehr Drehung als Schussgarn, Strumpfgarn.

Das Güteverhältnis (Zwirneinheit), ein für die einzelnen Fälle durch die Praxis festgestellter Koefficient, gibt hierüber Anhaltspunkte. Da die Drehung des Fadens direkt proportional ist der Wurzel aus der Nummer, so gibt das Güteverhältnis, mit pA multiplizirt, jeweils die Anzahl Drehungen per Längeneinheit im Mass der betreffenden Numerirung. Die Zwirneinheit ist zu nehmen:

4,5 für AVatergarn (starkes Zettelgarn von AVaterspinnmaschinen),

3,7 bis 4 für Mulegarn (auf Mulespinnmaschinen hergestellt) zu Zettel für Gewebe,

8 „ 3,5 für Schussgarn zu Geweben,

2,7 „ 3

3 „ 3,2 „ Zettelgarn in höheren Nummern aus langer Baumwolle,

„ Stickgarn und Zwirn (Nähfaden),

2,5

„ Strumpfgarn.

Die niederen Werte gelten für langfaserige Wolle und niedere Nummern, die höheren für kurze Wolle und höhere Nummern [1], S. 538 ff, [42]. Darnach

wäre z. B. für Schussgarn Nr. 36 engl, aus langer Wolle die Anzahl Drehungen per 1 Zoll engl. = 3 • ^36 =3*6= 18.

Will man diese Angaben auf die internationale oder metrische Numerirung übertragen, so hat man zu beachten, dass die englische (Ne) Nummer angibt, wie viel Hanks (Schneller, Zahlen) ä 840 Yards (768 m) auf 1 Pfd. engl. (0,454 kg) gehen, während die metrische Nummer (.Nm) zeigt, wie viele Kilometer auf 1 kg gehen. Deshalb ist Ne = 0,592 • Nm und Nm = 1,690 • Ne.

B. Die verschiedenen Spinnmaschinen-Systeme.

Die Handspinnerei kannte zwei verschiedene Arten von Handspinnrädern: das Handrad und das Trittrad. Bei ersterem wurde eine horizontale, fliegend gelagerte Spindel durch die Saite eines Handrades angetrieben und das Faserbüschel mit der Hand so geleitet, dass es, streckenweise festgehalten, die Drehungen der Spindel annahm, wonach die betreffende Strecke, freigelassen, sich auf die Spindel aufwickelte. Beim Trittrad liegt die Spindel in zwei Lagern und wird durch eine Saitenscheibe mit Tretvorrichtung von unten angetrieben. Die Spule liegt lose auf der Spindel. Der Faden, welcher vorne in die hohle Spindel geleitet wird, läuft über die Häkchen eines Flügels, der sich mit der Spindel dreht, senkrecht auf die Spule. Der Flügel gibt dem Faden die Drehung und die Spule windet das Spinngut auf, indem sie nach Massgabe der Lieferung hinter der Spindelgeschwindigkeit zurückbleibt. Diese beiden Typen der Handspinnräder liegen den zwei prinzipiell von einander verschiedenen Spinnmaschinen-Systemen zu Grunde, welche beide fast gleichzeitig (1767—1769) von R. Arkwright und J. Hargreaves in England erfunden wurden und heute noch als zwei verschiedene Systeme neben einander bestehen. Aus dem Trittrad mit Spule sind die W ater spinn maschinell entstanden, aus dem Handrad mit fliegender Spindel die Mulespinnmaschinen. Die erstere Maschinengattung dient zur Herstellung von stark gedrehten, namentlich Zettelgarnen von Nr. 1—40, die letztere zur Anfertigung aller Nummern von 1—360. Bis jetzt konnten schwach gedrehte und Garne über Nr. 40 auf der Water-m aschine nicht mit Vorteil erstellt werden. Allein diese Maschinen haben für sich: grössere Produktion (3:2), geringeren Raumbedarf und eine gegen die Mulemaschinen sehr einfache Konstruktion.

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a. Die Wat er Spinnmaschinen [1], S. 556 (mit Abb.), [4], S. 185 (mit Abb.), [14], S. 153 (mit Abb.).

1. Die Flügelspinnmaschine (Fig. 43). Zwischen zwei Cylinderablieferungen, ä 3 Paar Cylinder, steht die Aufsteckung A der Vorgarnspulen.

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Diese sind entweder an oben geschlossenen Blechrohren über vertikale Eisen-

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spindein, alles auf einem hori-    Fig-⁴³-

zontalen Brett montirt, gesteckt, oder in zwei vertikalen Reihen über einander zwischen Holzlatten oder Eisenschienen an vertikale Laufspindeln angesteckt.

Die Cylinderanordnung (Fig. 44) weist drei kannelirte Untercylinder auf; die zwei hinteren (II und III) sind gegen I verstellbar, da der Verzug wesentlich zwischen II und I erfolgt. Obercylinder beledert und durch den Chapeau a gehalten. Sie sind belastet durch die beiden Pressionssättel u¹, den Hebel g und das verstellbare Gewicht/. Infolge dieser Sattelanordnung bleibt der Druck auf alle drei Cylinder unverändert, wenn sie verstellt werden. Heuestens sind die drei Cylinderreihen in eine zur horizontalen um 11—20° schräge Linie gelegt, weil dann der Faden nur noch wenig den Cylinder unterhalb des Berührungspunkts ^ des Druckcylinders tangirt und so der Zwirn weniger Hot leidet. Es entstehen bei grösserer Geschwindigkeit weniger ijy \ Fadenbrüche. Die Fadenleitschiene h hinter den Cylindern ^ geht um 25 mm hin und her und verhindert ein einseitiges Ablaufen (Rinnen ausfressen) in den Cylindern. ■— Hach dem Austritt aus Cylinderpaar I wird jeder Faden durch eine Drahtspirale i (Fig. 43) (wegen ihrer geringelten Form Sauschwänzchen genannt), welche genau ob der Spindelmitte liegt, geführt und geht von da über das Bein/1 des Flügels und durch die unten an jenem befindliche Drahtöse nach der Spule SK Der Flügel / ist auf der Spindelspitze lösbar befestigt (Fig. 45, 45 a und 45 b). Die Spindel S wird durch den r Blechtambour T (Fig. 43) mit Baumwollsaiten, die auf den Wickel w laufen, angetrieben. Früher erfolgte der Antrieb durch konische, Friktions- oder Schraubenräder. Die Spulen Sl haben unten eine glatte, starke Scheibe mit Einschnitt 1c (Fig. 45) am Umfang für k eine Bremsschnur, oben eine abgerundete Scheibe i und führen sich % mit ihrer Bohrung auf der Spindel S oder einer dünnen Gussbüchse, welche die Spindel führt. Die Spulen stehen auf der die Spulenlänge auf- und abgehenden Spulenrahme B. Der Spindelfuss t führt sich in einem Messingpfännchen n in der unteren festen Spindelrahme B¹, während das obere Spindellager "| (A, Fig. 43) die Spindel über der Verstärkung führt. Die ver-i tikale Bewegung der Spulrahme B wird auf verschiedene Art vermittelt. In Fig. 43 treibt eine Schnecke sn am Tambour I das Schneckenrad snr und der Sechser Kolben d‘l das Mangelweiches durch konische Räder cc¹ seine links- und Fig. 45h. rechtsgängige Rotationsbewegung auf die Längsaxe W überträgt. Diese zieht durch Gelenkketten k die Stützen e links und rechts aufwärts, während sie durch das Wagengewicht abwärts gleiten (Wagen heisst die Spulrahme B mit ihren Führungsstützen). Die Flügel geben dem Faden seine Drehung. Wn Das Aufwinden desselben auf die Spule erfolgt, weil letztere & durch ihr Eigengewicht auf der Spulenrahme B Reibung erzeugt und daher hinter der Spindelgeschwindigkeit zurückbleibt. Die rotirende Spulenbewegung kann regulirt werden durch Bremsschnüre mit Gewichtchen, welche an der unteren Spulenscheibe mehr oder weniger reiben. Die oben gezeigte gleichförmige vertikale Hin- und Herbewegung der Spule legt die Windungslagen an der Spule regelmässig an einander. Durch Wechseln der Räder c an der Wagenaxe W (Fig. 43) kann diese vertikale Geschwindigkeit nach der jeweiligen Fadenstärke regulirt werden. Gewöhnlich ist die Windung eine ganz cylindrische. Sie kann bauchig gemacht werden durch geeignete Konstruktion des Mangelrades m oder, wenn die Wagenbewegung durch Exzenter geschieht, durch deren einseitige Form.

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Fig. 44.

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Fig. 45 a.

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Fig. 45.

Geschwindigkeiten und Lieferung. — Die Umdrehungszahl der Flügelspindel beträgt je nach Bauart und Spinngut 3500—5500 per Minute. Der Vordercylinder I ändert seine Umdrehungszahl je nach der Drehung des

Fadens. Er wird durch Stirnräder (r, Fig. 43) vom Tambour T angetrieben; r⁴ ist ein Wechselrad. Anzahl Drehungen pro Längeneinheit = Anzahl Spindelumgänge dividirt durch Lieferung per Zeiteinheit. Cylinder I macht 50—120 Umdrehungen per Minute. Der Cylinderdurchmesser beträgt für III, II, I 22, 19, 22 mm oder 23, 20, 23 mm. Verzug zwischen Cylinder III und II = 1,2 bis 1,34fach, zwischen III und I = 4 bis 10fach. Der Verzug wird geändert durch ein Wechselrad zwischen Cylinder III und II. — Die Lieferung lässt sich nach der Formel g = — berechnen, wenn n die Hummer, l die Cylinderlieferung, g das

Garngewicht ist. Hierbei ist aber, wüe immer, für Versäumnis ein Prozentsatz abzurechnen, der sich hauptsächlich nach der Nummer richtet (für Nr. 4—40 = 30—7%). Die Fadenlänge verringert sich durchschnittlich um 8 °/₀ durch Drehung.

Hat z. B. der Vordercylinder einen Durchmesser von 1 Zoll engl., und spinnt man Nr. 30 mit 22 Drehungen per 1 Zoll und 4000 Spindeltouren per Minute, so liefert man, weil die Lieferung per Zeiteinheit = der Anzahl Spindelumgänge, dividirt durch die Anzahl

Drehungen per Längeneinheit, ist, per Minute ~ ~ 181,8 Zoll engl, und per 10 effektive

Arbeitsstunden 181,8 • 600 = 109080,0 Zoll engl. = 3,6 Hanks (Schneller). Die Gewichts-

lieferung ist nach obiger Formel = ^

tive Leistung, wenn 11 Stunden gearbeitet wird, mit 10% Abzug. Wird nur 10 Stunden gearbeitet, so sind hier noch die Verlustprozente abzurechnen. Folgende Zusammenstellung hat letztere Annahme zur Grundlage.

^ = 0,12 Pfd. engl, per Tag. Dieser Wert gilt als effek-

Verlust in %

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Für die Drehungen ist die Zwirntabelle von J. Hyde zu Grunde gelegt. Die Flügelspinnmaschine wird mit Spindeldistanzen von 70—75 mm und Spindelzahlen von 100—300 gebaut.

2. Die Ringspinnmaschine. Diese Maschine, in den siebenziger Jahren aus Amerika zu uns herübergekommen, hat, ihrer Einfachheit und grossen Leistungsfähigkeit wegen, eine ausserordentliche Verbreitung gefunden. Das Hauptorgan der Maschine [43] ist der Stahlring b (Fig. 46). Er liegt konzentrisch um die Spindel S und bewegt sich mit der Ringrahme Rr um die Spulenlänge auf und ab. Der Faden kommt von einer Führung über der Spindelmitte und wird durch ein Stück Flachstahl von der Form eines liegenden C auf die Spule Sp ^

(Fig. 46 a) geführt (den ^

Läufer,traveller).Die sich drehende Spule S ^ nimmt den Faden / mit herum und dieser schleppt den Läufer t auf dem Ringbord b konzentrisch um die Spindel. Der Faden läuft vom Sauschwänzchen bis zum Läufer frei in der Luft; er baucht sich bei der grossen Spindelgeschwindigkeit von 6000—8000 Touren per Minute aus und bildet den Ballon. Der kleine Läufer t aber ersetzt den Flügel, gibt also dem Faden seine Drehung und besorgt zugleich die Aufwindung. Die Reibung, welche er am Ring b erzeugt, lässt ihn nämlich

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Fig 46.

Fig. 46 a.

hinter der Spindelgeschwindigkeit Zurückbleiben und diese Differenz besorgt gleichwie bei voreilenden Spulen an Fleyern die Aufwindung des Fadens. Dabei wird die dort bewiesene nötige Verzögerung des aufwindenden Organs von der ersten zur letzten Windungslage dadurch geregelt, dass der Läufer beim leeren Spulen mehr Reibung am Ring erzeugt als beim vollen [44]. Durch diese, bei konischer Windung mit jeder konischen Windungslage wechselnde Läufergeschwindigkeit entsteht im Faden eine kleine, wiederkehrende Zwirndifferenz (²/₁₀ Drehungen auf 25 mm Fadenlänge), welche aber beim Abspulen über die Spitze wieder ausgeglichen wird [14], S. 8.

Die Fad ensp annung [45] und damit die straffere oder lockerere Windung am Spulen wird durch schwerere und leichtere Läufer erreicht. Die Läufer sind nach ihrem Gewicht von Nr. 15—1 und 1°—13° numerirt. Nr. 15, der schwerste Läufer, wird für Faden Nr. 1 und der leichteste, Nr. 13°, für Garn Nr. 70 verwendet. — Die oben erwähnte vermehrte Reibung zwischen Läufer und Ring wird bei geringem innerem Durchmesser der Aufwindung    | \n~

so gross, dass, nament- «gr

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Fig. 47.

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Faden reisst. Deshalb sind die Versuche, auf 5r® die nackte Spindel zu ~ spinnen, bis jetzt nicht von grossem praktischem Erfolg gewesen [46]. Man spinnt deshalb auf der Ringspinnmaschine fast ausschliesslich auf eine dünne, glatte Holzspule h (Fig. 51 S. 121) von 20 mm Durchmesser oder auf eine Papierhülse von annähernd demselben Durchmesser und baut die Windung in konischen Lagen 1, 2, 3; I, II, III über einander, so dass die Endform des Garnkörpers eine cylindrische mit konischen Enden wird (Fig. 51). Cylindrische Windung auf Scheibenspulen wird seltener angewendet [47]. Die Ringspinnmaschine hat dojDpelte Ablieferung (Fig. 48). Auf jeder Seite liegen 3 Streckeylinderpaare (III, II, I), zwischen welchen sich die Aufsteckung befindet: dieselbe wie bei Flügelspinnmaschinen. Die Cylinderanordnung ist die gleiche wie in Fig. 44, nur hat die Verzugslinie eine Steigung von meist 35° zur Horizontalen.

Die Cylinderdurchmesser sind für kurze, mittlere und lange Fasern 23, 18, 23 mm, 24, 19, 24 mm und 25, 20, 25 mm. Der Verzug zwischen Cylinderlll und II beträgt nicht über 1,5; zwischen III und I 5—7. Der Antrieb der Cylinder erfolgt von der Tambouraxe T aus durch Stirnräder (45, 60, 100, 116, 80). — Der Zwirn Wechsel bestimmt durch seine Zähnezahl die Geschwindigkeit des Vordercylinders und damit den Zwirn des Fadens. Die

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Fig. 48.

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Spindelgeschwindigkeit ist konstant. Die Spindeln sp sind Hülsenspindeln. Die Spindelliülse, in welcher sich die Stahlspindel dreht, ist mit Gewind und

Mutter in die U-förmige Spindelrahme sr eingeschraubt. Angetrieben sind die Spindeln von zwei s grossen Tambours mit 230 bis 260 mm Durchmesser. Die Saiten für den Spindelantrieb sind so eingezogen, dass T‘ die Spindel-5z| reihe links, T die Spindelreihe rechts treibt, wobei immer der eine Tambour als Leitrolle dient.

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T‘ wird meist nur durch die Friktion der Saiten getrieben. Um die Saiten zu schonen, hat man auch am Ende der Maschine durch Seil- oder Riementrieb den Leittambour vom Antriebtambour aus getrieben. Die Spindelsaiten laufen so horizontal auf die Wirtel auf und ab, und die Tambours jr/~ können wie 4,5:3 grösser sein, als wenn nur 1 Tambour treibt, also im glei-

Fig.

47 t>.

chen Verhältnis langsamer laufen. Am meisten hat zur hohen Produktion und Spindeltourenzahl (bis jrz-, trn 11000 per Minute) die fortwährend verbesserte Konstruktion der Spindeln beigetragen. Grosse Verbreitung hat die Rabbethspindel gefunden (Fig. 47 a und 47 b). Die Spindel s dreht sich im oberen und unteren Lager e und d der JTI. Spindelhülse b, welche, mit Oel gefüllt, eine kontinuerliche Sclnnie-^ ruiig unterhält. Der Wirtel iv ist der unterste Teil der Hülse a, welche über dem oberen Spindellager e an der Spindel steckt. Die Spule S führt sich oben an der Spindelspitze, unten im Spulenbecher /. Der Gusshaken b hält die Wirtelhülse a zurück, wenn die Spule abgezogen wird. Wird die Wirtelhülse a zur konischen Büchse verlängert, oder auf a ein Holzkonus aufgesetzt, so kann eine Papierhülse (Fig. 47 c) aufgesteckt werden. Die Rab-bethspindeln machen bis 7000 Touren. Höhere Geschwindigkeiten werden erreicht durch lose innere Büchsen, wie bei der Gravityspindel (Fig. 49) und Acine-spindel (Fig. 50). Es sind solche Spindeln mit 9000 bis 11000 Touren in Betrieb und probeweise wurden bis 14 000 Touren erreicht. Die losen Büchsen sind nur beim Wirtel

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Fig. 49.

Fig. 47c.

passend in der äusseren Büchse, unten liegt die lose Büchse der Gravity-Spindel auf Kork (K Fig. 49); die Acmespindel schwebt unten ganz frei und hängt in der Wirtelhöhe an 4 Angeln.

Die äussere Hülse bildet ein Oelreservoir. Es hängt also auch die Spindel frei: daher eine Ausgleichung der

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Fig. 50.

zentrifug wirkenden Kräfte bei Stössen und Schwankungen und Ermöglichung der hohen Tourenzahl.

Die Wagenbewegung, d. h. die Auf- und Abbewegung des Kingrahmens, muss so erfolgen, dass die letztere zur Bildung jeder Aufwindlage 1, 2, 3; I, II, III (Fig. 51) um 36 mm auf- und abgeht, nachdem sie um eine Fadenstärke aufwärts gerückt und immer wieder den Weg einer Schichtlänge I, II, III etc. von 36 mm macht. Damit zum bessern Halt der Windung eine Fadenkreuzung entsteht, soll der Fadenweg aufwärts langsamer als abwärts erfolgen. (Fig. 51a).

Der unsymmetrische Herzexzenter h (Fig. 48) treibt den Copingplat-Hebel*) cp, an dessen Kopf G mittelst der Gelenkkette k und Winkelliebeln (Fig. 47) die Kingrahmen rr hängen. Die Hebel ga sind mit 1,200 m Distanz über die ganze Maschinenlänge verteilt und tragen auf Köllen die vertikalen Kingrahmenstützen ws. Die Kette k wird bei jedem Abwärtsgang des Hebels cp durch die Vorrichtung im Kopf C um so viel zurückgezogen, als der Kingrahmen nach jeder Windung aufwärts gestellt werden muss. Das Mass des Aufwärts-stellens kann mit der Zähnezahl vom Sperrrad sr nach der Fadenstärke geändert werden. — Die Leitrolle O der Wagenkette kann durch Kurbel k b nach Beendigung der Spulenaufwindung rasch abwärts gestellt werden, womit der Kingrahmen rapid in die unterste Stellung zum Wiederbeginn einer neuen Spule kommt und so möglichst wenig Faden verloren geht.

Die Wagenbewegungshebel ga sind beidseitig an den Axen ga fest, heben also die Kingrahmen rr beidseitig. Das Wagengewicht wird kompensirt durch die Gewichte g'. Zur Verringerung der Ballon-Durchmesser und damit verbundenem weicherem Drehen des Fadens bei leichteren Läufern hat man die Antiballonringe oder die Ballonbremse angewandt, bestehend in einem vorne offenen King a, der in 2/5 Ballonhöhe über den Kingrahmen r steht und mit ihm durch die Träger b c verbunden ist (Fig. 52), oder einen zweiten Kingrahmen mit eigener Bewegung; oder einem Draht, der hinter der Spindelreihe gespannt ist [48].

In den meisten Fällen erfolgt der Antrieb der Maschinen einfach so, dass auf dem einen der Tambours auf seinem letzten verlängerten Lagerzapfen eine Kiemenscheibe P (Fig. 47) und daneben auf einer Büchse die Losscheibe sitzt. In diesem Fall müssen die Maschinen, in einer Keihe stehend, halbgeschränkt oder mittelst Leitrollen angetrieben werden. Für offenen Riemenbetrieb wird daher auch eine Queraxe vor den Triebschild gelegt und diese durch Seil- und Leitrollen treibend mit den Tambours verbunden.

Die Lieferung lässt sich, wenn man die Spindelumdrehungszahl und die Drehung des Fadens, sowie die zu erzeugende Kummer kennt, berechnen, wie bei der Flügelspinnmaschine.

Folgende Tabelle gibt für die Kümmern 6—40 engl, die Lieferung und entsprechenden Umdrehungszahlen, Kingdurchmesser, Aufwindlänge und Distanz der Spindeln. Der Aufwindungsdurchmesser ist 5 mm kleiner als der innere Ringdurchmesser. Die Daten sind Maschinen von Platt brothers entnommen.

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in Zoll engl. (I Fig. 51)

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Der Raumbedarf ist: 900 mm Breite und eine Länge gleich der Spindeldistanz mal der Spindelzahl mehr einem Zuschlag von 1 m per Maschine. Der Antrieb erfolgt bis zu 300 Spindeln auf einer Seite; für Maschinen mit über 300 Spindeln wird der Antrieb in die Mitte gelegt, so dass jede Maschinenhälfte ihre Betrieb- ; scheibe hat.

b. Die Mule Spinnmaschinen (Mule- ;

Jenny, Spinning mule). Während die Water- !

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Spinnmaschinen den Baden in kontinuirlichem Ar- I beitsprozess lierstellen, (metiers continus), ist es j für alle Mulespinnmaschinen bezeichnend, dass sie i\ den Faden in verschiedenen Arbeitsperioden er- ! zeugen. Aus der Hand-Mule, bei welcher die I Hälfte der Arbeit für das Spinnen noch von Hand < durch Umdrehen eines Schwungrades erfolgte, ist ; nach und nach eine ganz selbstthätige Maschine, i seif acting machine, Selfaktor, entstanden, wel- j eher heute ausschliesslich verwendet ist.    1

Fig. 51.

Fig. 51 a.

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1. Die verschiedenen Bewegungsperioden. Yon einem Aufsteckrahmen hinter den drei St r ec keylinder paaren laufen die Vorspinnfäden in das hintere Cylinderpaar III, wo sie fünf- bis neunfach verzogen und von den horizontal hinter einander liegenden Cylindern C auch horizontal auswärts nach den Spitzen der Spindeln S (Fig. 53) laufen. Diese nackten Stahlspindeln haben eine Länge von 390—430 mm, sind nach oben und c= unten von der Mitte aus verjüngt, wo sie 7,5 — 9,5 mm messen.

Sie sind am Fuss und in der Mitte gelagert. Die Hälfte der Spindel steht über das Lager hinaus frei vor , und auf diesen Teil wird die Aufwindung, cylindrisch mit konischen ®

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Enden, gemacht (Fig. 60). Die Spindeln haben gegen die Cylinder hin eine Neigung von 11—17° zur Vertikalen und stehen in einer Reihe zu 100—600 neben einander in gleicher Distanz von 30—55 mm. Obere und untere Spindellager    _

Fig. 52.

liegen in Schienen (den sogen. Platbandes) eines beweglichen v Holzgestells W, welches auf Rädern ruht und Wagen genannt wird (Fig. 58).

Der Faden wird nun auf folgende Weise von der Maschine erzeugt:

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Fig. 53

Erste Periode. (Fig. 53.) Die Cylinder drehen sich nach auswärts und liefern das gestreckte Vorgarn auf die Spindelspitzen S, welche sich anfangs hart vor dem Cylinderpaar I befinden, während gleichzeitig der Wagen W sich, auf Schienen laufend, mit einer Geschwindigkeit nach auswärts bewegt, welche wenig grösser ist als die Cylinder-Umfangsgeschwin-digkeit. Während dieser 1600—1700 mm langen Wagenausfahrt drehen sich die Spindeln mit 7000—9000 Umdrehungen per Minute.

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Fig. 54.

Der Faden nimmt die Drehungen derselben an infolge der Reibung, welche der Fadenzug zwischen dem spiralförmig sich auflegenden Faden und der Spindel erzeugt. Er empfängt so viel Drehungen auf die ausgezogene Fadenlänge, als die Spindeln während der Ausfahrt Umdrehungen machen.

Zweite Periode. (Fig. 54.) Der Wagen W hat das Ende seiner Bahn erreicht und die Spindeln S drehen sich noch einige Sekunden in gleicher Richtung weiter, während die Cylinder c still stehen. Es erfolgt das Nachdrehen der Fäden. Bei dem ziehenden

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Einfluss des Wagens auf den Faden ist es nicht gut möglich, demselben beim Auszug schon den fertigen Draht zu geben. Bei Garnen über Nr. 80 werden die Cylinder oft still gestellt, wenn der Wagen noch 30—150 mm vom Endpunkt entfernt ist, man spinnt mit Nachzug. Es werden dadurch die dicken Fadenstellen aus einander gezogen, weil diese am wenigsten Drehung haben. Der Faden wird gleichmässiger. Um Zeit zu sparen, hat man auch die Einrichtung getroffen, dass die Spindeln während Nachzwirn und Nachzug schneller rotiren (Schnellzwirn).

Dritte Periode. (Fig. 55.) Cylinder und Wagen noch in Buhe wie vorhin. Die Spindeln aber drehen sich um einige Touren rückwärts. Es wird der Faden locker (um das abgewundene Stück). Der Aufwinddraht A über dem Faden geht abwärts, der Gegenwinddraht G unter dem Faden aber um so viel aufwärts, als es das Straffhalten der Fäden verlangt. A senkt sich bis auf die Stelle der Aufwindung, wo die nächste Fadenschicht beginnen soll. — Das Aufwinden selbst erfolgt in der vierten Periode. Während die Cylinder immer noch still stehen, bewegt sich der Wagen W (Fig. 56) wieder nach den Cylindern zu, die Spindeln drehen sich im Sinn der ersten zwei Perioden und winden den in der ersten Periode gezwirnten Faden in konischen Lagen auf

die Spindel. Der Aufwinddraht bewegt sich so nach aufwärts, dass die Fadenwindungen in regelmässigen Spiralen sich auflegen. Dabei macht G eine von A abhängige Bewegung un hält die Fäden gespannt. Ist W bei C ngekommen, so gehen die Drähte A und G in ihre Buhelage über und unter den Fäden zurück, und es beginnt wieder die erste Periode.

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Fig. 55.

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Fig. 56.

2. Allgemeine Anordnung der verschiedenen Organe des Selfaktors. Eine Uebersicht der Lage aller Organe des Selbstspinners gibt der Grundriss Fig. 57. Im Kopfgestell a ist die Hauptantriebaxe b ^der Maschine gelagert. Sie trägt zwei oder drei Antriebscheiben, je nachdem durch ein Vorgelege mit Leerrolle auf die Maschine getrieben wird oder direkt von der Transmission. Im letzteren Fall ist die Leerrolle auf der Antriebaxe (Fig. 57). Das konische Bad an der Spitze der Hauptaxe treibt den Vordercylinder I und dieser die beiden hinteren II und III. Auch die Axe c, welche den Wagen nach auswärts zieht, wird von I getrieben. Das grosse konische Bad d treibt die Spindeln rückwärts für die Abwindung. Das konische Bad e treibt eine vertikale Axe v und diese die Schneckenwelle / für den Wageneinzug (Fig. 57 a). Das Stirnrad g treibt die Steuerwelle i, welche alle Bewegungsänderungeh vermittelt. Die Cylinder erstrecken sich vom Kopf aus nach links und rechts so lang, als die Spindelzahl beider Wagenhälften w‘ und w es verlangt. Die Cylinderlager stehen auf Winkeleisen (den sog. Cylinderbänken) und haben eine Entfernung, welche 8-—12 Spindelteilungen entspricht. Diese Cylinder-längen, Systeme genannt, sind einzeln hergestellt und mit viereckigen Zapfen in einander gesteckt. Hinter den Cylinderbänken läuft der Aufsteckgatter, in welchem die Vorspinnspulen vertikal aufgestellt sind. Die Verlängerung k des Kopfgestells lässt dem Wagen w auf dem Boden freien Kaum (zum Ausfahren), während am vorderen Teil von k die Bollen für die Bewegungsteile des Wagens gelagert sind, sowie der Quadrant l, welcher den Spindeln die Bewegung beim Aufwinden erteilt. Das sog. Wagenm.ittelstück, ein Bahmen W aus Guss, verbindet die beiden hölzernen Wagenhälften w{ und w₂ und enthält die Mechanismen zur Bewegung des Aufwinddrahtes und der Saitentambours SSlr welche die Spindeln antreiben.

3. Funktion der einzelnen Mechanismen in den verschiedenen Bewegungsperioden, a. Hauptantrieb. Die Fig. 58 S. 124 zeigt den

Längenschnitt durch den Antriebkopf eines Selfaktors. Der Konstruktionen gibt es auch hier verschiedene. Alle aber zeigen im wesentlichen die hier skizzirten Teile. Bezüglich Hauptantrieb zeigt die Fig. 58 eine einfache, mit zweckmässigen Neuerungen versehene Bauart. Auf der Hauptaxe A ist fest die Riemenscheibe I,

neben ihr lose die Scheibe II (bei indirektem Antrieb mit Deckenvorgelege). Die Riemen-

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Wechsel

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^    scheibe I treibt

® l~    nun mittelst des

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konischen Rades c vorne an der Hauptaxe A: 1) die Cylinder, indem Cylinder I

den Antrieb empfängt und zwar auf 1 Rohr x (Fig. 59), welches lose auf Cylinder I aufgesteckt ist und sich nur dreht, wenn die Klauenkuppelung mm1 eingerückt ist. Yom gleichen Rohr x (dem Cylindermittelstück) wird durch Stirnräder 2) die WagenauszugaxeAf getrieben. Die hier liegenden Transporträder C'¹ C³ (7⁴ drehen sich in einem um den Cylinder I beweglichen Support, dem Rosskopf-Support (wegen seiner Gestalt) R, durch dessen Hebung dieser Antrieb ausrückt. Auf der Auszugaxe M, welche so lange wie der ganze Wagen ist, befinden sich auf jeder Seite des Kopfes 2—4 Seilrollen mit spiralförmig eingedrehter, links- und rechtsgängiger Spur (d Fig. 59). Das 12 mm dicke Wagenauszugseil d‘ ist mit einem Ende oben am rechtsgängigen, mit dem andern unten am linksgängigen Lauf von d befestigt, geht über die Leitrolle d2 am Vordergestell und ist bei d³ an den Wagen W ri angehängt. Soll also der Wagen W hinausfahren,_LA_jh so dreht sich die Auszugaxe M nach Pfeilrichtung, y \ das obere Seilende d' wird von d aufgewunden

und zieht den Wagen auswärts, während das-

untere Ende d⁴ sich von d abrollt. — 3) Ist am hintern Ende der Hauptaxe A eine gewöhnlich doppelspurige Seilrolle Z mit zwei Schrauben an einer Scheibenbüchse zum Auswechseln befestigt, die Zwirnscheibe. Ihr Name besagt, dass mit ihrem Durchmesser die Spindelgeschwindigkeit und damit der Zwirn sich ändert. Sie treibt durch das 12 mm Baumwollseil e die Spindeltrommel e³ im Wagen W so, wie es Fig. 58 deutlich zeigt, dass es, über Leitrollen e⁷, e⁸, el geführt, im Wagen S-förmig um die

31

19

23

2 + 7»

Fig. 57.

150 7»

Si

Wi

so

e,

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24

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26

52

'1Z A

Fig. 57 a.

Mfc

Seilscheibe e³ am Saitentambour und über eine Spannrolle e⁴ am Vorderkopf wieder zurück auf die Zwirnscheibe Z lauft. TV kann also seinen Weg machen, während die Saitentrommel e³ kontinuirlich angetrieben wird. Sie treibt durch halbgeschränkte Baumwollschnüre die Spindeln S beim Wagenauszug. Man trifft

auch die Anordnung, dass auf der Axe T konische Bäder sitzen, welche einzelne stehende Saitentrommeln treiben, von denen jede bis 20 Spindeln mit offenen liegenden Saiten treibt. Letztere Konstruktion gibt etwas

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1h

Fig. 58.

Kraftersparnis, da liegende Tambours sehr rasch laufen müssen (sie können nicht über 150 mm Durchmesser haben); deshalb und des Saitenzuges wegen geben letztere bedeutende Lagerreibung.

Hauptaxe rückt nach beendigter Rückwindung der Spindeln die Falle z aus und regulirt damit den Zeitpunkt für den Beginn der Einzugperiode.

Man ist in letzter Zeit immer mehr dazu gekommen, die Hauptaxe A zu entlasten, indem man, früheren Beispielen für Feingarn-Selbstspinner folgend,

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H    ■:    //

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4) Die Zählerschnecke zi auf der

den Antrieb von 2 Axen aus vermittelte, denn man will immer grössere Tourenzahlen, ohne dass die Güte des Produktes leiden soll. Auch kann auf diese Weise z. B. zwischen Einzug-und Spindelgeschwindigkeit mehr geändert werden, weil im Antrieb von einander unabhängig. — Die Hilfsaxe A¹ wird also durch I Riemen oder Seil separat angetrieben. Sie H vermittelt folgende Bewegungen: Durch die “ konischen Räder bb^ treibt sie die vertikale W'.SßJ) Axe b° und diese treibt, ausrückbar, die Axe B Um (Fig. 59), auf welcher sich die Seilrollen BiB²B³ mit schneckenförmig angeordneten Seilläufen befinden, die Einzug-Schnecken.

B, Je ein Seil 8¹ von 25 mm Durchmesser ist l an eine der äusseren Schnecken Bl und B3 V am Seilgangende befestigt (so dass es oben auflauft) und mit dem andern Ende am Wagen fest. Ein drittes Seil S² lauft von unten auf die mittlere Schnecke B² auf (die Gegen-Flg'⁵⁹‘    Schnecke), geht am Vorderkopf über eine

Leitrolle S³ und fasst W vorne bei S⁵ (das Gegenseil). Dreht sich nun die Schneckenaxe B, so zieht sie den Wagen W nach den Cylindern mit einer Geschwindigkeit, welche infolge der schneckenförmigen Seilgänge bis Mitte Weg wächst und von hier an bis auf 0 abnimmt. Gleichzeitig wickelt sich das Gegenseil von der Gegenschnecke B² ab, bildet also den notwendigen Halt für die Wagenführung am Mittelstück. — Ferner treibt die Hilfsaxe A1 durch das Stirnrad fl, das lose auf der Hauptaxe sitzende Rad / als Transporteur benützend, die W eile Fy die Steuer welle. Diese veranlasst die Umsteuerung der Bewegungsorgane im gegebenen Moment. Weil A¹ ununterbrochen rotirt,

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D³

dreht sich auch die Steuerwelle F fortwährend. Das Rad / dreht auch, wenn die Friktion V des Rades f in I einrückt, die Hauptaxe A entgegen ihrer sonstigen Drehrichtung. Dann treibt die Zwirnscheibe Z die Spindeln für die Abwindung rückwärts um. V heisst daher auch Abwindungsfriktion.

b. Aufwindungs-Meclianismen [49].    «. Die Spindelbewegung

~d

Fig. 60.

AJT’

beim Einzug. Der Aufbau der Windung für die Spule (engl, cops, franz. bobine) geschieht nach Fig. 60 so, dass über ein Papierröhrchen h auf der nackten Spindel s eine cylin-drische Lage, 36 — 40 mm lang, gewunden wird, dann der Aufwinder, um je eine Fadenstärke aufwärts rückend, so viel Lagen zu einem Doppelkonus, dem Satz $, auf baut, dass der grösste Durchmesser 28 mm für Schuss- und 36 mm für Zettelgarn wird, Alle folgenden Windungslagen legen sich, an der nackten Spindel aufwärts steigend, als Konen über den oberen Satzkonus, bis die Bobine eine Länge von 125—150 mm für feine und mittlere Garnnummern erreicht hat. Der Windungs-Durchmesser nimmt also für Schicht i, ix, i² u. s. w. z. B. von 36 bis 8 mm ab und muss die Spindel, soll die Umfangsgeschwindigkeit der

-rrt-

B.

iti

Fig.«61.

Bobine während der Windung dieselbe bleiben, beim Wageneinzug ihre Geschwindigkeit beschleunigen. Das ist der Fall, wenn o nahe am Drehpunkt Q steht. Weil o während der Satzbildung immer höher steigen soll, befindet sich im Rohr qr eine Spindel qs, mittelst welcher die Mutter o höher gestellt wird durch die Quadrant-Regulirung, deren Konstruktionen mancherlei Art sind. Deshalb werden die Spindeln beim Einzug nicht von der Zwirnscheibe Z, sondern vom Auszugseil dl getrieben. Dieses wird, während die Auszugaxe M ausgerückt ist, beim Einzug vom Wagen W mitgenommen und treibt die Rolle d‘l am Vorderkopf so an, dass diese den Zahnkranz q, den Quadranten, im Pfeilsinn dreht. Das Rohr qr vom Quadrant neigt sich deshalb, während der Wagen einfährt, nach vorne. Nun ist am verschiebbaren Stift 0 eine Gliederkette k angehängt, welche um eine Trommel g im Wagen gelegt ist. Weil o einen Bogenweg beschreibt, während g linear vorwärts geht, wird o mit zunehmendem Einzug immer mehr hinter g Zurückbleiben, also fortwährend mehr Kette von g abwickeln, die Umdrehungszahl von g beschleunigen. Durch Stirnräder gx g² wird diese Beschleunigung von g auf T und von da auf die Spindeln 8 übertragen. Beim Winden des Satzes 8 (Fig. 60) muss diese Beschleunigung grösser sein als für den übrigen Teil der Windung, damit sich rasch ein bauchiger Ansatz bildet. Fig. 61 stellt eine solche dar. Hat beim Einzug die vom Aufwinddraht gehaltene Garnreserve den kleinsten Wert erreicht, so senken sich Auf- und Gegenwinder d und g mit den Armen h und i so tief, dass die Kette k den Daumen n in die tiefgängige Schraube S ein-greifen lässt; die Schraubenstange B dreht mittelst Schrauben- und konischen Rädern (qp) die Quadrantspindel s; o steigt aufwärts. Nach der Satzbildung stehen h und i so hoch, dass der Daumen n nicht mehr in S eingreift; o bleibt

für die ganze übrige Windung oben am Rohr qr stehen. Zum Reguliren von Hand hat die Quadrantspindel oben bei y ein Viereck mit Kurbel. Beim Wagenauszug geht das Quadrantrohr infolge Rückwärtsdrehens des Kolbens ql durch

<7

Jb

©■

[Fig. 62.

das Auszugseil (Fig. 58) wieder zurück. Zugleich muss aber die Kette wieder auf die Trommel aufgewunden werden. Das geschieht durch ein Seil S (Fig. 62), welches am Hinterkopf bei a fest, um eine Seilrolle an der Trommel g geschlungen und vorne am Gestell vom Gewichtshebel b gespannt wird.

ß. Bewegung des Aufwinders. Während dem Abwinden (Rückwärtsdrehen) der Spindeln in der dritten Periode senkt sich der Aufwinder Ad (Fig. 63) auf die Fadenkette, um sie an den Ort der Aufwindung auf die Spindel zu bringen. Es wird nämlich durch eine Schaltung mit Klemmfeder durch den Saitentambour auch die Kettentrommel k³ an demselben rückwärts bewegt. Diese zieht mit Kette k² am Hebel k den Aufwinder Ad abwärts, während Gd, weil nach Fig. 63 in seinen Bewegungen    Ad,--

abhängig von A d, aufwärts geht.

Zugleich zieht Kette k² durch die Hebel l und m den Arm g einwärts, nachdem er vom Hebel g² an der Stange As aufwärts gezogen wurde und so mit seinem Ansatz auf die

-rvg

i-

\s

MÄs /Ais

G)\

Rolle y gehoben wird, g wird deshalb gezwungen, während dem Einzug die Bewegungen des Hebels y² y mitzumachen, welche durch die Form des Copin gplat-Lineals ff1 bestimmt wird.

Dieses geht, getrieben von e⁴e², durch die Zahnstange d am Boden beim Einfahren samt Rahmen a nach rechts, führt also auf seiner schiefen Bahn / den Aufwinder. Ad langsam aufwärts zur Anlegung der Windungslagen. Die Spindel a3 wird durch die Schaltung a⁵aßa⁴a° (Fig. 63 und 63 a) nach jeder Wagenausfahrt gedreht und zieht je das untere Lineal pp ein Stück nach rechts, so dass fß immer tiefer sinkt und jede folgende Anfangstellung von Ad entsprechend dem Ansteigen der Windelagen höher liegt. Die innere Form von fß gibt die Bewegungsänderungen des Aufwinders für die Spitze, die obere Form von p jene für den Anfang jeder konischen Windungsschicht i (Fig. 60).

4. Steuerung. Sie hat für jede Bewegungsperiode die betreffenden Mechanismen in Bewegung zu setzen. Die Vorrichtung dazu ist verschiedener Art. Dobson und Barlow verwenden Hebelanordnungen. Mehr gebräuchlich ist die von Curtis, Platt u. a. verwendete Steuerwelle C (Fig. 58). Auf einer innern schmiedeeisernen Welle F, welche, wie oben gezeigt, beständig sich dreht, liegt eine eiserne gusseiserne Welle C. Diese macht nach jedem Wagen-Ein- und Auszug ⁴/₂ Umdrehung, wobei die drei Exzenter C² C³ C⁴ auf ihr eine solche Stellung annehmen, dass sie die über sie gelegten Gabelhebel verschieben.

Fig. 63 a.

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fc

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=3*S555=Ä

|AVvv],

Ja

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"g⁻

Fig. 63.

Ist der Wagen W am Ende des Einzuges, so drückt die Stange As die Nase P abwärts und mit ihr die Steuerungsplatte C⁵. Diese Bewegung hat den

Fig. 64.

'TS²

CÄ

Stiften Hl (Fig. 64 und 64 a) von der schiefen Bahn H auf die Ebene cV hinunter gedrückt durch die Feder P1 (Fig. 64 a), welche nun auch die Kuppelungshälfte C⁷ und C⁶ einrückt.

JL irr

II

11

C dreht f§|. sich so lange, Ü® bis der Stift Hl (Fig. 64 u. 64 a), auf die untere schiefe Bahn e

\t

Jetzt ist die treibende Welle F mit C verbunden.

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/yy//syy

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c⁶ c

Fig. 64 a.

äufgelaufen, am Yorsprung c an-

|c; ; i steht, macht also eine halbe Umdrehung. Umgekehrt wird ¹ C⁵ (Fig. 58) gehoben, wenn W am Ende des Auszuges ankommt, wo dann P‘ niedergedrückt wird. C macht wieder eine halbe Drehung.

Schnitt a-b. Fig. 64 b.

Es erfolgen nun je vier Umsteuerungen:

a. Die Cylind er Steuerung, dirigirt vom Exzenter C⁴, stellt den Hebel h¹ für den Wagenauszug so, dass die Cylin-dermuffe m¹ einrückt, während für den Einzug durch Drehen von c⁴ um 180° der Hebel h⁷ die Cylinder ausrückt, b. Die Wagenauszugsteuerung stellt mit dem Exzenter C³ den Hebel P° (Fig. 59) für den Auszug so, dass die Stange P¹ den Bosskopf-Support P sinken und das Bädertriebwerk c² — c⁵ zwischen Cylinder und Auszugaxe einrücken lässt, während am Auszugende die Cylinder durch Verdrehung von C³ ausrücken, c. Die Biemenführersteuerung. Die Hubscheibe C² hält den, Stift P³ des Biemenführers E so, dass P⁴, die Biemen-schlaufe, während Auszug- und Nachzwirn auf Scheibe 1 bleibt. Die Steuerwmlle hat schon vor dem Nachzwirn gekehrt, aber E‘ bleibt über- Scheibe 1, die nach genauer Zeit die Zählerfalle Z ausrückt und mit dem Hinüberziehen von E‘ auf Scheibe II durch Feder x die Abwindung beginnt. Jetzt erst kann der dreiarmige Hebel DD¹ P²P³ dem Druck der Stange P⁴, veranlasst durch das Abdrücken des Hebels P¹⁰ P⁹ P⁸ durch die Gabel P¹¹ am hinausgestellten Wagen, folgen und die Abwindfriktion einrücken, d. Die Einzugsteuerung wird kommandirt durch den Exzenter C³ für das Bosskopfgetriebe, resp. seinen Hebel P³ (Fig. 59); der Stift P⁵ desselben lässt den Arm O für die Einzugsfriktion abwärts gehen, sobald dies nach beendigter Abwindung der Knacken Z)⁴ (Fig. 58), der jetzt nach rechts gegangen, zulässt.

5. Die Lieferung des Selfaktors wird durch die Anzahl Auszüge bestimmt, welche per Minute gemacht werden, und diese ist ausser der Feinheitsnummer von verschiedenen Faktoren, namentlich von der Konstruktion und Wartung der Maschinen, Geschicklichkeit der Arbeiter, der Leitung, aber auch von den Vorarbeiten und der Beschaffenheit der Saaltemperatur und dem Feuchtigkeitsgrad der Luft abhängig. — Für mittlere Garnnummern macht man mit neueren Maschinen 4—5 Auszüge per Minute.

Die Spinde 1 -Umdrehungen per Minute betragen für Zettelgarne:

32—70.

Engl. Nr.    4—12

Spindel-Umdrehungen 3500—6500 7000—8000 8000—10000 per Minute.

Aus der Drehung Z, Auszuglänge l und Spindel-Umdrehungszahl v per Sekunde lässt sich die Anzahl Auszüge per Minute A bestimmen, wenn man bei jedem Wagenspiel 5 Sekunden für Steuerung und Einzug rechnet:

Es ist A = 60;    -■ J- 5^

16—30

Aus der Formel g = —, wo g das gelieferte Gewicht (Pfd. engl.), I die gelieferte Länge in Hanks, n die Feinheitsnummer bedeuten, bestimmt sich die Gewichtslieferung. Beistehende Figur zeigt ein Lieferungsdiagramm für 11 Arbeitsstunden Brutto, 7000 Spindeltouren.

10 20 SO 40 SO SC 10    80    90 IOC 110 120 130 140

Die Spindeldistanz ist zu nehmen: 30 mm für Nummer 40 und höher, 35 mm für Nummer 20—40, 40 mm für Nummer 6—20, 55 mm für Nummer 8 und niedriger. Je nachdem wird der

Raumbedarf:

Das gibt z. B. für Nr. 40 Kettengarn mit 25 Drehungen per 1" engl, und 8000 Spindeltouren, sowie 65" engl. (1650 mm) Auszuglänge:

4 — 60:

\\

5 Schneller (Hanks)

perTag u, SpindeL

/25 ■ 65\ \ 8000 /

= 60:12,2 = ^ 5.

FA

60

>V.

Aus der Anzahl Auszüge und der Auszuglänge lässt sich durch Multiplikation sofort die gelieferte Garnlänge finden.

6. Spindeldistanz und Baumbedarf.

5.*-

j:

Mit lirk

ud r.i.0

lls

***■ bei 1650 mm x ' Auszug: Kopf-_ länge 3500 mm - | bei Antrieb mit Vorgelege,

5. 3270 mm bei £ direktem An-. trieb; bei Hilfs-:L- axe für die Cy-l| linder wird die ’:si*    Länge gleich

J    Anzahl Spin

deln mal Spindeldistanz ver-

mehrt um 2500,

ohne Hilfsaxe für die Cylinder (bei langen Maschinen werden die Cylinder durch eine eigene Welle vom Kopf aus für jede Wagenhälfte von der Mitte aus angetrieben) vermehrt um 1700 mm. Zwei Selfaktors brauchen einen Spinner, zwei Aufstecker. Die Maschinen werden immer so aufgestellt, dass je zwei gegen einander ausfahren. Säulendistanz 3500 mm. Eine Säulenreihe kommt hinter die Aufsteckung, die nächste zwischen zwei gegenüber ausgefahrene Wagen zu stehen.

Kraftbedarf der Spinnmaschinen.

5 PS 6,75 „

2    „ (4500 Umdrehungen per Min.)

4    „ (1500 Schläger-Umdr.).

⁷ »

0,7 „ (150 Tambour-Umdr.).

1 Crighton-Opener ä 1 Tambour .

*    n    n ä 2    „    .........

1 Opener mit liegendem Tambour........

1 Batteur mit 1 Schläger............

1 Batteur mit 2 Schläger............

1 Karde, 24 Deckel (1164 mm Tambour-Durchmesser) .

1 Schleifmaschine mit Ventilator

Laut dem obenstehenden Arbeitsdiagramm, genommen mit einem Zahndruck-Dynamometer, brauchte ein Selfaktor mit 600 Spindeln, 37 mm Distanz, auf dem Kettengarn Nr. 20 gesponnen wurde und die Spindeln eine

Umdrehungszahl von 7450, entsprechend 576 Hauptaxen-Umdrehungen, hatten, für ein Wagenspiel 13,4 Sekunden und absorbirte 6,6 PS (eingeschlossen das Vorgelege), welche sich auf die Bewegungsperioden so verteilten:

. . 235 kg von 235 bis 120 kg . . 120

Während der 1. Sekunde des Auszuges . .

„    „ 2. und 3. Sekunde des Auszuges .

Der hieraus resultirende mittlere Druck ist 101 kg. Dies multiplizirt mit 66,5 m, d. h. dem Weg des Dynamometers während 13,4 Sekunden, und dividirt durch

75 mal 13,4 (Arbeitssekunden) gibt 6,6 PS. Also

des Einzuges

600

6,6

= 90,9 Spindeln per 1 PS.

8. Haspeln, Sortiren, Verpacken.

Diejenigen gesponnenen Garne, welche roh in den Handel kommen und ein Teil der zu färbenden werden auf

dem Garnhaspel (Weife) von den Selfaktor-Bobinen oder Bingspinnspulen zu Strängen abgewunden [1], S. 757 (mit Abb.), [50]. Der Haspel trägt auf einer Axe sechs ihr parallel gerichtete Holzlatten, deren äussere abgerundete Kanten zusammen ein reguläres Sechseck bilden. Vor der Haspelwelle läuft eine Latte, in welche die Aufsteckspindeln für die Spulen eingesteckt werden, 20, 30, 50 an einer Beihe. Immer, nachdem der Haspel 80 Umdrehungen gemacht hat, wird die Welle axial verschoben und von jeder Spule werden sieben solche Gebinde ä 80 Umgänge in kleinen Distanzen neben einander aufgewunden. Das Ganze bildet den Garnstrang, in welchem, weil der Haspelumfang 1¹/₂ Yards (ä 36 engl. Zoll) = 914,4 mm misst, eine Gesamtgarnlänge = 7 X80 X D/₂ = 840 Yards = 1 Hank oder Schneller enthalten ist (— 768 m). Der Kreuzhaspel windet die Gebinde kreuzweise, damit sie sich beim Abwinden nicht verwirren. Der Doublirhaspel trägt in rotirenden Scheiben 3 : 6 Bobinen im Kreis gestellt, welche die Fäden während des Haspelns zwirnen.

Das Sortiren begreift in sich die Titrirung oder Bezeichnung der Garne und diese hat aus verschiedenen, wesentlich folgenden Gesichtspunkten zu geschehen:

a.    Nach dem Zweck, dem es in Zukunft dienen soll: Zettelgarn oder Kettengarn (warp, chäine), Schussgarn (weft, trame), Strumpfgarn (hosiery yarn, fil ä tricoter). Stickgarn (embroidery yarn, fil ä broder). Letztere beiden werden meist noch durch Zwirnen verstärkt.

b.    Nach der Art der Herstellung: Watergarn (water twist), wenn auf Flügel- oder Bingspinnmaschinen gesponnnen, Mulegarn (mule twist), wenn auf Mulespinnmaschinen hergestellt. Erstere Garne sind im allgemeinen aus langer, guter Wolle mit harter Drehung, letztere aus allen Wollsorten, mit allen Drehungszahlen erstellt. Medio oder Halbkettengarn oder kleine Kette ist stark gedrehtes Mulegarn, meist für Zettel feiner Gewebe verwendet.

c.    Nach der Qualität der Baumwolle: beste Prima, gute Prima, Sekunda etc.

d.    Die wichtigste und bezeichnendste Benennung der Garne ist ihre Numerirung. Die Nummer bezeichnet immer die Anzahl Längeneinheiten, welche auf die Gewichtseinheit eines und desselben Landesmasses gehen. Am gebräuchlichsten sind die englische und die metrische (internationale) Numerirung. Für erstere gibt z. B. die Nr. 1 an, dass 1 Hank (Schneller) ä 840 Yards ä 3 Fuss ä 12 Zoll = 768 m Garnlänge 1 Pfd. engl, (ä 0,453 kg) wiegt. Für Garn Nr. 60 gehen 60 Hanks auf 1 Pfd. engl.

Nach dem metrischen System (nicht zu verwechseln mit dem französischen Nummersystem, wo 1 km auf */₂ kg Gewicht die Einheitsnummer gibt) ist Nr. 1 das Garn, bei dem 1 km = 1 kg wiegt. Letzteres ist in Deutschland und Frankreich hauptsächlich für Schafwolle gebräuchlich, während im übrigen die englische Numerirung die verbreitetste ist. Verhältnis der metrischen zur englischen zur französischen Nummer ist 1:0,59 : 0,5. Nr. 10 metrisch = Nr. 5,9

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

englisch

Nr. 5 französisch. Der naheliegendste Weg zur Ermittelung der (Tarnnummer ist der, dass man eine abgemessene Fadenlänge auf die Wage

legt und nach der Formel n — — die Nummer berechnet.

⁹ 1

Hat man z. B. eine Garnlänge = 1 Yard =^r^Hank =

840

0,00119 Hank mit dem Gewicht = 0,0001 Pfd. engl., so gibt das die Nummer

0,00119

= 11,9. Man kann sich eine

0,0001

Tabelle anfertigen, welche für gewisse Werte für l und g die Nummer zeigt. Wohl hat man auch Gewichte, welche für eine bestimmte Länge mit dem absoluten Gewicht sofort auch die Feinheitsnummer angeben, wenn sie dem betreffenden Schneller auf der

[7

Wage das Gleichgewicht halten, d. h. es ist z. B. für Nr. 50 hei 1 Hank Länge,

nach der Formel g = —, g = ^ Pfd. engl.

Der einfachste Weg aber, die Nummer zu

bestimmen, ist der mittelst der Garnwage. Die einfachste Garnwage ist eine kleine Schnellwage, an welcher die Skala des Krafthebelarms die Nummer für jeden am Lastarm angehängten Schneller ahlesen lässt. Gebräuchlicher sind die Sortirwagen (quadrant, romaines), welche, ohne Gewicht, auf einer kreisförmigen Skala mittelst des linkseitig vom Drehpunkt zum Zeiger ausgebildeten Wagebalkens die Garnnummer ablesen lassen [51]. Die Skala ist hier trigonometrisch eingeteilt. (Die angehängten Gewichte sind proportional den Tangenten der Ausschlagwinkel des Zeigers.) Die Einteilung ist deshalb eine ungleichförmige. Diese Wagen werden auch erstellt für Wägungen von Teillängen eines Hank mit Skala für die end-giltige Feinheitsnummer. Bei der Beciprokwage von Professor Amsler [52] ist die Skala gleichmässig eingeteilt.

Das Verpacken. — Die sortirten Garnstränge werden dem Handel in Paketen übergeben, d. h. Garnbündel zu 5 oder 10 Pfd. engl., verschnürt und in Papier gehüllt, worauf die Benennung, Nummer, Qualität angegeben ist. Zu dem Zweck wird jeder Strang mit der Vorrichtung Fig. 65 gezopft oder gedoggt, so dass er die Form der Fig. 66 bekommt. Die durch das Paketgewicht vorgeschriebene Anzahl gedoggter Stränge werden zusammen in den Packpressenkopf ab cd (Fig. 67) gelegt, nachdem die Zwischenräume zwischen den Schienen a und c die Packschnüre aufge-nommen. Sind die Schienen b und c geschlossen, so kJ wird der Tische mittelst Kurbelrad und Schubstangen/ in die Höhe getrieben und presst die Stränge im Kopf abc zu einem vierseitigen Prisma zusammen. Die Schnüre werden verknüpft, das Garnpaket (Fig. 68) ist fertig. Das Paketgewicht, multiplizirt mit der Feinheitsnummer, gibt die Anzahl Schneller im Paket (nach Formel l = ng). Hat aber, wie üblich, eine Dogge so viel Schneller als das Paket Pfd. engl., so gibt die Anzahl Doggen im Paket die Garnnummer an.

, Z. B. hat ein 10 Pfd.-Paket, das Faden Nr. 20 ent-

fa hält und in einer Dogge 10 Schneller fasst =    =

20 Doggen.

Qualitätsbestimmung des Fadens. Um die Gleichmässigkeit zu bestimmen, hat man eine Federwage, deren Schwankungen durch die dicken und dünnen Stellen des Fadens auf eine Bolle an der Wage übertragen, die schwachen und starken Stellen anzeigen [53]. Die einfachste Art für diese Prüfung sind die von Goldschmid, Usteri u. a. verfertigten Apparate, wo der

Fig. 66.

_A _A jA _AlA VA..; ^A _a _aAAaAZ

A-iA■.

A^AA -^A _A _A.A.A»; LA.jwA

:c \\

Fig. 67.

f^rv^rv

yy\W

K\\A \ v n a

Fig. 68.

fl

Fig. 65.

Faden in gleiclimässigen Lagen auf ein schwarzes Brettchen aufgezogen wird, so dass zwischen je zwei Lagen ein kleiner Zwischenraum bleibt, welcher die Ungleichheiten erkennen lässt. — Die Festigkeit gegen das Zerreissen wird auf ähnlichen Maschinellen bestimmt, wie die Festigkeitsmaschinen für Metalle. Der Faden wird an einer Stelle eingespannt, am andern Ende zieht mittelst Schraube oder Hebel eine Kraft so lange, bis der Faden reisst. Die grösste Belastung kann an einer Skala abgelesen werden und die Dehnung während der Belastung gibt der Weg der beweglichen Klemme. Nach diesem Prinzip sind gebaut die Festigkeitsmesser von David [54], von Goldschmid [55], von Kobinet, von liensch [56]. Letzterer verzeichnet mit Schreibstift ein Diagramm über Dehnung und Beanspruchung, eignet sich deshalb gut für wissenschaftliche Zwecke. Hier einige von J. Köchlin [4] festgestellte Resultate über Fadenfestigkeit:

Nummer engl.

36—42    0,2076

48—52    0,1651

59—64    0,1432

70—75    0,1112

83—88    0,1024

95—99    0,0819

111—116    _    0,0655    _    ^

9. Allgemeines. Disposition eines Maschinensortimentes zur Herstellung einer bestimmten Nummer. Zur Bestimmung der Maschinen für eine vorgeschriebene Produktion muss zunächst aus der Batteurauflage die Verteilung der Verzüge auf die verschiedenen Maschinen vorgenommen werden. Zur Herstellung mittlerer Garnnummern (20—40) sind gewöhnlich verwendet: eine erste, eine zweite Schlagmaschine, eine Vor-, eine Auskarde (über das System s. Karden, S. 88), 3 bis 4 Passages Strecken, eine Grob-, eine Mittel-, eine F ein-Vor Spinnmaschine, eine Feinspinnmaschine. Für grobe Nummern kann statt Doppelkardage Einfachkardage, für feine Nummern statt drei, vier bis fünf Vorspinnmaschinen und statt des zweiten Kardage eine Peigneuse eingeschaltet werden. Hat man z. B. zur Herstellung einer Garnnummer 36—37 am Batteur eine Auflage von 2 Pfd. engl, pro 1 Yard = 1 Pfd. engl, pro Yard, so ist die Nummer der einlaufenden

₁ t Ah = Nr. 0,00059; denn es ist 1 Hank = 840 Yards.

Ib80 lb80    '

Batteurwatte = Nr.

Z err eis sge wicht

kg

Dehnung in Baumwolle o/o der Länge 5,53

J umel

co co' CO co

Georgia (lange)

I 1

— Hank und nach Formel n =

m = °>⁰⁰⁰⁵⁹-

— ist hier n —

also */₂Yard =

Die Verzüge werden im Batteur 2-bis 3fach, in den Karden 80-bis 120fach, in den Strecken 0 bis l,5fach, bei den Vorspinnmaschinen 4- bis öfacli und am Selfaktor 5- bis 12fach (an der Kingspinnmaschine höchstens 7fach) genommen und hängt die Verteilung der Verzugswerte nicht nur vom Material, sondern auch von örtlichen Umständen (Verwendung gegebener Maschinenzusammenstellungen u. s. w.) ab. Es muss nun zur Gewinnung der Nr. 36 die Batteurwatte

1680

0,000595 so verteilt:

60500mal verzogen werden und würden hier die Verzüge zweckmässig

Ablieferung von

Verzug

Doublirung

Nr.

Batteur .... Karden .... Laminoir I. Passage

2,76 fach 100 „

II.

„ III.

Grob-V orspinnmaschine Mittel-    „

Pein-

Spinnmaschine .    .    .

Gesamtverzug

8 „ 8 „ 4,2 „

4,9    „

5,4 „ 7,9 „

2,76 . 100.8.8.8 .

r—1 rH OO GO OO rH Ol Ol rH

11

11

11

11

11

11

11

0,001628

0,16284

0,16284

0.16284

0,16284

0,6839

1,675

4,5225

. 4,9 . 5,4.7,9

Gesamtdoublirung    1.1.8.8.8.1.2.2.1

= 60 500facher Totalverzug, und Totalverzug mal aufgelegte Batteur-Nr.=End-Nr.; 60 500 X 0,000595 = Nr. 36 wie oben. Um sicher zu gehen, dass schliesslich

auch wirklich die gewünschte Nummer herauskomme, muss bei jeder Maschine täglich mehrmals .die gelieferte Nummer mittelst der Wage geprüft werden; denn es bleiben immer, bald mehr bald weniger, .Fasern an den Cylindern hängen; die Cylinder haben nicht immer genau denselben Durchmesser u. s. w.

Will man die Produktion für eine zu erstellende Spinnerei im voraus bestimmen, so geht man wieder von der Feinspinnmaschine aus. Man rechnet nach der Zahl der Auszüge per Minute die tägliche Produktion einer Spindel und bestimmt auf Grund der vorgeschriebenen Garnproduktion und Nummern die Anzahl der dazu nötigen Spindeln. Wenn S die Spindelzahl, P die Gesamtproduktion, p die Produktion einer Spindel per Tag, so ist

n . P

1.

Nun muss die verlangte Produktion vom Batteur aus durch Karden, Streckmaschinen, Vorspinnmaschinen bis zur Spinnmaschine mit Zuschlag der jeweiligen Verlustprozente hindurch gerechnet werden, um daraus die nötige Anzahl Maschinen und Spindeln für jede Maschinengattung zu bekommen.

Beispiel. Aus Louisiana sollen täglich 2500 Pfd. engl. Zettelgarn Nr. 20 erstellt werden. Bei 1600 mm Auszuglänge und 4 Auszügen per Minute ist die

1600.4 . 600 768 000 20 . 2500

tägliche Produktion einer Spindel (10 effektive Stunden) =

= 5 Schneller (Hanks). Nach 1. ist nun die Spindelzahl S =

= 10 000 Spindeln. Das gibt z. B. 12 Selfaktors ä 834 = 10 008 Spindeln. Der Batteur muss per Tag 2500 Pfd. engl, plus 20 °/₀ für Abgang = 3000 Pfd. engl, liefern. Nach Kapitel Schlagmaschine braucht’s dazu 1 Batteur. Die Karden haben zu liefern 2500 + 15% ⁼ 2875 Pfd. engl, täglich. Da nach Kapitel Karden hier einfache Kardirung mit gemischter Karde genügt und diese 100 Pfd.

engl, täglich liefert, haben wir zu verwenden:

12 D. Nimmt man Karden mit laufenden Deckeln, so braucht es bei einer Lieferung von 160 Pfd. engl, täglich =

Deckeln bei 160 Umdrehungen. Die Strecken müssen liefern 2500 + 5% = 2625 Pfd. engl. Bei 280 Umdrehungen der Vordercylinder, 32 mm Durchmesser, Band Nr. 0,18 ist nach der Formel bei Streckmaschinen die Lieferung 280 . 10 . 32 i —    4075 . 0,18“

2625

nehmen = 22 Systeme. Das Band soll dreimal gestreckt und doublirt werden,

wozu im ganzen 3 X 22 = 66 Systeme nötig sind. Wir würden z. B. nehmen: bei Einzelmaschinen. 3 Lam. ä 2 x 5 System = 30 Systeme,

= 36

2875

160

2875

100

= 29 Karden ä 3 A., 3 W.,

= 18 Karden mit 108 laufenden

= 122 Pfd. engl, per Tag und per System.

Also sind zu

4 2x6

zusammen = 66    „

Die Vorspinnmaschinen sollen liefern: 2500 + 4% = 260 Pfd. engl. -— Nehmen wir für die Grob-Fleyer Vorgarn Nr. 0,9 (500 Spindeltouren), Cylinderumdrehungen per Minute = 150*) Durchmesser = 1% Zoll engl. (32 mm) und eine effektive tägliche Arbeitszeit =7,5 Stunden (s. Lieferungsberechnung bei Vorspinnmaschinen, S. 114), so ist die Tageslieferung einer Spindel _ 1,25 x 150 x 3,14 x 7,5 x 60

264937,5

0,9 x 30240

27216

= 9,7 Pfd. engl.

*) Die Cylinderumdrehungen per Minute können gefunden werden aus der bekannten Spindeltourenzahl (s. Tabelle S. 113) und der Anzahl Drehungen, die für eine bestimmte Vorgarnnummer nach der Zwirntabelle S. 110 auf 1 Zoll engl, kommen; denn nach Kapitel Flügel

sind die Drehungen =

Flügeltouren

per Zeiteinheit. Flügeltouren für unsern Fall = 500. Lieferung

Lieferung

= 1,25 x 3,14 x Cylindertouren. Die Drehung ist nach Tabelle für Kr. 0,9 und Louisiana = 0,9 x Vb,9 — 0,85; also

0,85 =

und daraus die Cylinderumdrehungen per Minute

500

500

Cylinderumdrehung . 3,14 . 1,25 ’

0,85 . 3,14 . 1,25

Das erfordert

2600

9,7

= 268 Grob-Fleyerspindeln. Wir nehmen hierzu 4 Grob-Fleyer

272 Spindeln. Für die Mittelfein-Fleyer nehmen wir

ä 68 Spindeln

700 minütliche Spindeltouren, 8 Produktionsstunden, Vorgarn Nr. 2,5. Cylinder-durchmesser 1,25 Zoll engl. Daraus ergibt sich nach Zwirntabelle S. 110 eine

Drehung = 0,94 . i%*> = 1,5. Daraus Cylindertourenzahl =

= 120 per Minute; also eine effektive Tagesproduktion __ 1,25 . 120 . 3,14 . 8 . 60 —    1,5 . 30240

Die Lieferung soll sein 2500 + 3 °/₀ = 2575 Pfd. engl. Wir benötigen .    = 526 Feinspindeln und würden dazu verwenden: 4 Fein-Fleyers

ä 132 Spindeln = 528 Spindeln. Die Lieferung für Fleyer kann auch auf folgende Weise gefunden werden. Wenn bedeutet:

4,9 Pfd. engl.

deshalb

2575

P tägliche Produktion in Pfd. engl, per Spindel, c Umdrehungszahl der Spindeln per Minute, ■> t die effektive Arbeitszeit in Stunden per Tag, z Güteverhältnis oder Zwirneinheit, n die Nummer des Vorgespinnstes,

so ist

700

1,5 . 3,14 . 1,25

1.

504 . z . in . n

wenn der Cylinderdurchmesser in englischen Zoll gegeben ist (Drehungen per 1 Zoll engl.) und

2.

12 800 . z . in . n ’

wenn der Cylinderdurchmesser in Millimeter gegeben ist (Drehungen per 1 mm). Oben berechnete Lieferung des Grob-Fleyers wird nach Formel 1, weil

c = 500

t = 7,5

z = 0,9

3750

387

500 . 7,5

~~ 504 . 0,9 . VÖV ■ 0,9 V = 9,7 Pfd. engl, per Spindel wie oben.

n — 0,9

Ausserdem benötigen wir: 1 Ballenbrecher, 1 Opener, 1 Schleifmaschine. Als Verzugsverhältnisse sind angenommen:

Karde Laminoir Grobballenbrecher Mittelfein

Nr. 0,0018 mit lOOfachem Verzug = Nr. 0,18,

= ,, 0,18,

0,18 0,18

0,9    ,, 5,55 ,,    ,,

(und 2facher Doublirung)

,, 2,5 mit 8fachem Verzug

Hier einige Verzugsverhältnisse, die in der Praxis verwendet werden:

Spinnmaschine

= „ 0,9, = „ 2,5,

„ 20.

Nr. Karde

Strecke

Grob-

Vorspinn

maschine

Mittel-

Vorspinn

maschine

Pein-

Vorspinn

maschine

Gänzfein-Vor Spinnmaschine

Spinn-

masch.

Verzug

Verzug Doubl. Verzug Doubl. Verzug Doubl.

Verzug Doubl. Verzug | Doubl.

Verzug

14

20

GO GO 04

4,16    1    4,6

4,8    1    5

X) CD CO CO CD OO GO

Mit Hilfe dieser und ähnlicher Verzugsverhältnisse können nach obigem Beispiel beliebige Spinnereidispositionen gerechnet werden. Soll ein Maschinensortiment für Zettel und Schuss verschiedener Hummern verwendet werden, so nimmt man zur Organisationsberechnung das arithmetische Mittel zwischen Zettel- und Schussnummer. Z. B. für Nr. 36 Zettel und 42 Schuss die Nummer 42 . 36

60 120

6,2

6,3

8,5

8,5

8,4

10

— 39. — Zur Bestimmung des Kraftbedarfes gibt E. Müller,

Hannover [36], S. 198 (mit Tabellen), wenn N die Feinheitsnummer, 8 die Spindelzahl per 1 Pferdestärke bedeutet, bei

Schuss mit Selfaktors 8 = 18,4 fN,

2.

Zettel „    „    S=17,3^W,

„    „ Ringspinnm. 8    13,4 ]/n,

oder nach Prof. Vavra 8 = 30 + 1,4 iV, also z. B. für Nr. 30 S = 72 oder nach 2. 8 = 17,3 . V§ö = 17,3 . 5,47 = 94,6.

Die Bedienung einer Spinnerei ist der Zahl nach ziemlichen Schwankungen unterworfen, je nach Intelligenz der Arbeiter, der Leitung, der Qualität der Maschinen und des Rohmaterials. Im Mittel kann man per 100 Peinspindeln eine Person rechnen, von denen etwa 60 °/₀ Prauen und Mädchen sind. — Die Anlagekosten belaufen sich im Mittel auf 50 <41., für die Maschinen allein auf 30 im Mittel per Spindel. Betriebskosten im Mittel 18 M. [1], S. 814 ff. Kleinere Spinnereien kosten verhältnismässig mehr als grössere. Die benötigte Bodenfläche für die Maschinen beträgt 0,3—0,2 qm für Nr. 16—42 per Spindel. Der Gesamtverlust an Faserstoff von der Rohbaumwolle bis zum fertigen Paden beträgt im Mittel 16% (12% für feine Sorten, 18% für mittlere, 20% für geringe Sorten Baumwolle). Hierbei sind aber die Verluste in Opener oder Willow nicht inbegriffen.

Litteratur: [1] Niess, Baumwollspinnerei in allen ihren Teilen, 2. Aufl., "Weimar 1885.— [2] Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1888, S. 146 (mit Abb.); Leipziger Monatschr. für Textilindustrie, 1892, Nr. 11 und 12; Karmarsch-Fischer, Handbuch der mechanischen Technologie, 6. Auf!., Leipzig 1892, S. 61 ff. (E. Müller). — [3] Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie, 1892, Nr. 12. — [4] Hülsse, Technik der Baumwollspinnerei, 2. Aufl., Stuttgart 1863 (mit Abb.); Dingl. polyt, Journ. 1838, 69; 1854, 133 (mit Abb.). — [5] Niess, Baumwollspinnerei in allen ihren Teilen, 2. Aufl., Weimar 1885, S. 69 (mit Abb.). — [6] Hülsse, Technik der Baumwollspinnerei, 2. Aufl., Stuttgart 1863, S. 27 ff. (mit Abb.). — [7] Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie, 1893, Nr. 9 (Chicagoer Ausstellungsbericht); Zeitschr. für Oesterreichs Wollen- und Leinenindustrie, Reichenberg 1893, Nr. 8. — [8] Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1888, S. 146 (mit Abb.); Karmarsch-Fischer, Handbuch der mechan. Technologie, 6. Aufl., Leipzig 1892, 3. Bd., 1. Abteil., S. 68 (mit Abb.). — [9] Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie, 1892, Nr. 12, S. 544 (mit Abb.). — [10] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1888, S. 147 (mit Abb.). [11] Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie, 1889, S. 512. — [12] Karmarsch-Fischer, Handbuch der mechan. Technologie, 6. Aufl., Leipzig 1892, S. 72 ff. (mit Abb.); Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen., 1888, S. 148; 1890, S. 486 (mit Abb.); Dingl. polyt. Journ., 1824, 16; 1843, 90; 1847, 103; 1852, 126; 1876, 220; 1880, 238; 1886,262 (mit Abb.).— [13] Bosshard, Oesterr. Wollen- und Leinenindustrie, Reichenberg 1893, Nr. 19 und 20. — [14] Karmarsch-Fischer, Handb. d. mechan. Technologie, 6. Aufl., Leipzig 1892, III, 1, S. 76 (mit Abb.). — [15] Dingl. polyt. Journ. 1876, Bd. 220, S. 36 (mit Abb.); Niess, Baumwollspinnerei, 2. Aufl., Weimar 1885, S. 126 mit Abb.). — [16] Oesterr. Wollen- und Leinenindustrie, Reichenberg 1891, Nr. 20; 1893, Nr. 14. — [17] Niess, 1. Aufl., S. 57 (mit Abb.); Oesterr. Wollen- und Leinenindustrie, Reichenberg 1893, Nr. 19 (mit Abb.). — [18] D. R. P. Nr. 8476; Allgem. Zeitschr. für Textilindustrie, 1882, Nr. 5.

■— [19] Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1888, S. 165 (mit Abb.). — [20] D. R. P. Nr. 2324, Nr. 22920, Nr. 31439; Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie, 1886, S. 241 (mit Abb.); Dingl. polytechn. Journ., 1879, Bd. 234, S. 109 (mit Abb.; 1880, Bd. 238, S. 467; Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen., 1890, S. 487 (mit Abb.). — [21] D. R. P. Nr. 17 976, Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie, 1886, S. 97 (mit Abb.). — [22] Kunst- und Gewerbeblatt d. polytechn. Yer. für Bayern 1853, S. 335. — [23] Dingl. polytechn. Journ. 1887, Bd. 263. S. 545 (mit Abb.); Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1888, S. 165. — [24] Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1890, S. 489 (mit Abb.). — [25] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1888, S. 167 u. 168 (mit Abb.). — [26] Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie 1891, S. 61 (mit Abb.). —

[27]    Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1886, S. 107.; 1888, S. 242; 1890, S. 512 (mit Abb.). —

[28]    Dingl. polyt. Journ. 1881, Bd. 239, S. 354. — [29] Zeitschr. d. Yer. deutscheringen. 1888,

S. 243 (mit Abb.). — [30] Prechtl, Technolog. Encyklopädie, Stuttgart 1830—69, Bd. 21, S. 136. — [31] Armengaud, Puhl, ind., Bd. 13, S. 395, (mit Abb.). — [32] Polyt. Centralbl. 1847, S. 1239. — [33] Dingl. polyt. Journ. 1856, Bd. 142, S. 323. — [34] Dingl. polyt. Journ., Bd. 67, S. 373; Bd. 107, S. 22; Bd. 111, S. 102. — [35] Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1886, S. 66 (mit Abb.). — [36] Karmarsch, Techn. Wörterbuch, 2. Aufl., Prag, Bd. 1, S. 138 (mit Abb.). — [37] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1890, S. 516 (mit Abb.). — [38] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1888, S. 244 (mit Abb.).— [39] Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie 1892, Nr. 5 (Differentialbetrieb von Brooks). — [40] Dingl. polyt. Journ. 1881, Bd. 239, S. 358 (mit Abb.). — [41] Dingl. polyt. Journ. 1878, Bd. 230, S. 198 (mit Abb.). — [42] James Hyde, Die Wissensch. der Baumwollspinnerei, Breslau 1868 (Tabelle über den Draht). — [43] Rud. Escher, Theorie d. Ringspindel, Zivilingen, Bd. 29, Heft 7. — [44] Oesterr. Woll- und Leinenindustrie, Reichenberg 1891, Nr. 14. — [45] Zentralbl. für Textilindustrie 1882, Nr. 7. — [46] Ringspinn, mit bewegl. Fadenleiter von Bourcart, ebenda; Fadenleiter von Ernst Gessner, Anl. s. P.

Nr. 1776. — [47] Zivilingen. 1887, Heft 7. — [48] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1886,

S. 109 (mit Abb.). — [49] Rud. Escher, Studien über Aufwindemechanismen, Zivilingen, Bd. 33, Heft 7. — [50] Bosshard, Baumwollzwirnerei, S. 95 ff (mit Abb.). — [51] Dingl. polyt. Journ. 1884, Bd. 251, S. 396 (mit Abb.); Prechtl, Technolog. Encyklopädie, Stuttgart 1830—69, Bd. 1,

S. 598; Bd. 4, S. 148; Bd. 20, S. 125. — [52] Karmarsch-Heeren, Teclin. Wörterbuch, 8. Auf!., Prag 1888. Bd. 10, S. 208 (mit Abb.). — [53] Dingl. polyt. Journ. 1886, Bd. 261, S. 368; 1887, Bd. 264, S. 606 (mit Abb.), — [54] Dingl. polyt. Journ. 1860, Bd. 156, S. 411 (mit Abb.). — [55] Dingl. polyt. Journ. 1867, Bd. 185, S. 438 (mit Abb.); Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1884, S. 163. — [56] Dingl. polyt. Journ. 1880, Bd. 235, S. 414; Zeitschr. d. Yer. deutscher Ingen. 1884, S. 164 (mit Abb.).

Bosshard.

Baumwollstramin, s. Weberei.

einem

Baumwollstückbleiche, die vereinfachte Leinwandbleiche, wird erst betrieben seit der Zeit, wo die Baumwolle nicht bloss als Schuss neben Leinenkette, z. B. in den Barchenten, Verwendung gefunden hat, sondern auch zur Herstellung von Geweben mit baumwollenem Zettel und Schuss gebraucht wird (1790). Gehr. Köchlin in Mülhausen im Eisass bleichten 1786 ihre Druckkattune nach folgender Vorschrift: Einweichen der Stücke in kaltem Wasser, zweimaliges Abbrülien mit kochendem Wasser, Durchnehmen der Ware durch ein heisses Seifenbad, vierstündiges Kochen in Kalk und Pottasche (Leblancs Sodafabrikation wurde erst einige Jahre später eingeführt), dreitägiges Auslegen auf die Wiese, vierstündiges Kochen in Pottaschenlauge, viertägiges Auslegen auf die Wiese, drittes Kochen in Lauge, Auslegen auf die Wiese, Absäuern, Waschen, Trocknen. Bei schönem Wetter dauerte das Verfahren drei Wochen, bei ungünstiger Witterung oder im YVinter fünf Wochen [1]. 1785 schlug Berthollet zuerst vor, für das Weissmachen der Baumwolle das gasförmige Chlor anstatt des Sonnenlichts zu verwenden und es wurden auch ernstliche Versuche in Angriff genommen, die Chlorbleiclie im grossen einzuführen. Aber die Bereitung und Anwendung von Chlorgas in den Bleichen war mit vielen Umständen und grossen Schwierigkeiten verknüpft, weshalb der Gedanke wieder aufgegeben wurde, bis Tennant 1798 das Chlor in handlicherer Form, als gesättigte Chlorkalklösung, lieferte, nachdem zuvor schon mit der Javelle’sehen Lauge (unterchlorigsaurem Natron) Bleichversuche angestellt worden waren. Keiner von beiden Flüssigkeiten gelang es, sich dauernd in den Bleichen zu behaupten, während Tennants pulverförmiger Chlorkalk (1799) sofort ungeteilten Beifall der Bleicher fand. Der ohne das nötige Verständnis verwendete Chlorkalk richtete jedoch anfänglich manches Unheil in den Bleichen an, so dass ums Jahr 1810 ein Rückschlag eintrat und die Bleicher wieder zur alten Rasenbleiche zurückkehrten. 1820 kam dann die vorsichtig kombinirte Chlor- und Rasenbleiche auf und wurde in folgender Weise ausgeführt: Einweichen der Gewebe in heissem Wasser, zehnstündiges Kochen in Kalk, Waschen, zehnstündiges Kochen in Soda- und Natronlauge, Waschen, sechstägiges Auslegen auf die Wiese, schwaches Chlorkalkbad, Säuern, Waschen, Abkochen in Soda, Waschen, Trocknen. Was das Säuern betrifft, so ist bei dieser Vorschrift verdünnte Schwefelsäure gemeint, während bis zu Beginn unseres Jahrhunderts die Säurebäder der Bleichen mit saurer Milch oder mit Kleie angesetzt wurden. Nachdem mit der Zeit in verschiedenen Ländern Europas die Sodafabrikation nach der Leblanc’schen (1789) Erfindung eingeführt worden war, hatten die Bleicher die Wahl zwischen Schwefelsäure und Salzsäure und sie entschieden sich für die eine oder andere je nach der Entfernung der nächsten Schwefelsäure- oder Sodafabrik. In den sechziger Jahren trat alsdann der in seiner Art einzige Fall ein, dass die Sodafabriken die Salzsäure als lästiges Abfallprodukt umsonst verschickten und der Bleicher nur die Transportkosten zu bezahlen hatte. Damals bleichte man, wenigstens in Deutschland, fast allgemein mit Salzsäure, während in Oesterreich mit Schwefelsäure, in der Schweiz mit Gemenge beider Säuren gearbeitet wurde. Unterdessen hat die Fabrikation der Solvay- oder Ammoniaksoda, die auf Kosten der Leblancsoda immer weitere Verbreitung gefunden hat, eine Aenderung der Produktions- und Preisverhältnisse für die Salzsäure und im Zusammenhänge damit auch für den Chlorkalk herbeigeführt. Vom Standpunkt der reinen Chemie betrachtet, eignet sich für die leichte und gründliche Reinigung der im Kalk gekochten Gewebe verdünnte Salzsäure besser als Schwefelsäure, weil erstere mit dem der Ware anhaftenden Kalk eine lösliche Verbindung bildet, und aus dem gleichen Grund ist auch für das Säuern nach dem Chlorkalkbad die Verwendung von Salzsäure angezeigt.

Dazu kommt, dass eine nach dem letzten "Waschwasser in der Ware zurückgebliebene Spur von Salzsäure auf den heissen Trockencylindern sich verflüchtigt, während eine Spur von Schwefelsäure, beim Trocknen sich konzentrirend, die Faser während des Durchlaufens durch die heissen Trockenmaschinen angreift und gelb nuancirt. —• Der erste Teil des heutigen Bleichverfahrens für baumwollene Markt- oder Druckware ist beim Bäuchen (s. d.) beschrieben worden. Der zweite Teil, das Weissmachen, schlägt für beiderlei Bleichgut denselben, schon für Baumwollgarne angegebenen Weg ein (s. Baumwollgarnbleiche). Der hauptsächliche Unterschied zwischen Garn- und Stückbleiche besteht in dem weit rascheren und leichteren Transport der Stückware von einem Apparat und einem Lagerplatz zum andern, und am deutlichsten erkennt man diesen Unterschied bei der in allen grösseren Bleichen durch geführten Continübleiche, bei welcher sämtliche 200 bis 500 Stücke, die eine Bleichpost ausmachen, mit ihren Enden zusammengenäht, im Strang durch sogen. Porzellan- oder Glasbrillen nach Bedarf im Bleichhaus hin- und herbefördert werden und bis zum Trocknen zusammengenäht bleiben. Da die Zentrifuge nur eine beschränkte Zahl einzelner Stücke aufzunehmen vermag, so passt sie nicht in den Rahmen der Continübleiche und wird durch den weniger gut entwässernden Squeezer (s. Ausringmaschinen) ersetzt. Die Chlorkalklösung für die gebäuchten und gewaschenen Stücke wird ¹/2Ü Be stark genommen und befindet sich in einem Holzbottich oder gemauerten Bassin, aus dem sie, wie bei der Garnbleiche angegeben worden ist, über die in einem oberen Holzbottich oder Bassin eingelegte Ware gepumpt Avird. Man lässt auf diese Weise die Chlorkalklösung 5—6 Stunden lang durch die Ware und die beiden Bassins zirkuliren, wäscht die Stücke leicht im Wasser und geht mit ihnen in das 1° Be. starke Salz- oder Schwefelsäurebad, für dessen Zirkulation in gleicher Weise durch eine Pumpe vorgesorgt ist. Nach dem Säuern wird gut gewaschen und getrocknet, wobei man der Vorsicht halber die Stücke, wenn sie das Clapot (s. Strangwaschmaschinen) verlassen und bevor sin durch den Squeezer zur Trockenmaschine laufen, durch einen kleinen, mit verdünntem Salmiakgeist gefüllten Kasten geleitet werden, um sicher die letzte Spur freier Säure aus dem Stoffe zu entfernen. — Nach einer aus England stammenden Methode werden die gebäuchten und geAvaschenen Stücke nicht in einen Bottich eingelegt, sondern auf einem kleinen, nur 6—-7 Gänge zählenden Clapot durch die im Kasten des Clapots angesetzte Chlorkalklösung oder verdünnte Säure genommen und einem Lagerplatz zugeleitet, avo sie, um der Reaktion des Chlorkalks oder der Säuren genügend Zeit zu lassen, ca. 4 Stunden gut zugedeckt liegen bleiben.— Chlor- und Rasenbleiche, 'in oben angegebener Weise mit einander kombinirt, kommt nur noch in kleineren, mit Wiesengrund verbundenen Baumwollbleichen vor. Der mit dem Auslegen auf die Wiese verbundene Zeitverlust verträgt sich mit der Massenfabrikation schlecht, die ein Unterbrechen des Gangs einer Continübleiche nicht zulässt. Seit einiger Zeit liefert die Fabrik von Peohing & Co. in Salindres (Frankreich) und die chemische Fabrik in Rheinau bei Mannheim ein unter einem Druck von 50 Atm. flüssig gemachtes Chlor in starken eisernen Gefässen, die 50 kg des Produktes fassen. Diesen Gefässen soll das Chlor in den Bleichen entnommen werden, um es an Stelle von Bleichkalk zu verAvenden. Die Eisenbahnen halten übrigens den Transport dieser eisernen Ballons für gefährlich und verweigern ihre Beförderung, weshalb dem flüssigen Chlor keine grosse Zukunft beschieden sein dürfte. — Das Weissmachen der gebäuchten Stücke nach Thompsons Verfahren besteht in einem 3 Minuten dauernden Durchzug durch einen in 15 Abteilungen getrennten, langen Rollenkasten [2j. Die einzelnen Abteilungen, durch welche die Stücke, breit oder im Strang, ihren Weg auf und nieder über Leitwälzchen nehmen, sind abwechslungsAveise mit Chlorkalklösung, mit gasförmiger Kohlensäure für die Zerlegung des Chlorkalks auf dem GeAvebe, ferner mit Wasser, warmer Sodalösung und verdünnter Salzsäure gefüllt. Das Verfahren wurde in einer grossen englischen Fabrik eingeführt, hat sich aber nicht bewährt und ist wieder aufgegeben Avorden. Ebenso hat man die oft und mit Eifer wiederholten Versuche, Baumwolle mit Wasserstoffsuperoxyd oder mit Kaliumpermanganat zu bleichen,

aufgegeben. Ueber die Verwendung von Ozonin und von fabrikmässig hergestelltem Ozon zum Weissmachen von Geweben s. Leinenblei ehe. — Wie man jetzt in England an mehreren Orten, dann in Saint Jean de Maurienne (Savoyen), in Mansbo (Schweden), Yallorbes (Schweiz) und in Bitterfeld bei Halle a. d. S. angefangen hat, Chlorkali und Chlorkalk auf elektrolytischem Wege im grossen zu fabriziren, so wurden schon um die Mitte des letzten Jahrzehnts in Stückbleichen und Papierfabriken wiederholt Versuche gemacht, mit einem durch Elektrolyse gewonnenen Chlor zu bleichen Ammoniaksoda zu befürchtenden Chlorkalknot oder -Verteuerung vorzubeugen. Hermite hat 1885 den Anfang mit einer Reihe von Patenten gemacht, die er auf Herstellung von Bleichfiüssigkeiten auf elektrolytischem Wege erhalten hat (D. R. P. 30 790, 35 549, 42 358, 42 455, 49 851). Die Patente, ursprünglich wohl für die Papierfabrikation, bezogen sich teils auf die Anordnung der positiven Platin- und der negativen Zink-Elektroden, teils auf die Zusammensetzung der das Chlor freigebenden Flüssigkeit. Zuerst zerlegte er eine Chlormagnesiumlösung [3], dann (im Jahre 1888) benützte er eine billigere, 4—5° Be. zeigende Lösung eines Gemenges von 1 Teil MgCl₂ und 4 Teilen Na CI und im Jahre 1890 eine 4—öprozentige Lösung des namentlich in Stassfurt vorkommenden grauen Karnallits (Doppelsalz von der Zusammensetzung Mg Cl2 -f- KCl-\- 6H₂0). Hermite’s Verfahren, das im grossen Anwendung gefunden hat, wurde bald günstig, bald ungünstig beurteilt; nach der letzten, aus dem Jahre 1890 stammenden Nachricht ist eine grosse und kostspielige, auf dem Kontinent nach dem System Hermite eingerichtete Bleichanlage wieder aufgegeben worden [4]. — Gebauer-Knöfler in Charlottenburg verwenden eine verdünnte Kochsalzlösung, durch deren elektrolytische Zerlegung in einem vom Bleichgut getrennten Gefäss sie eine billige und besser als Chlorkalk bleichende, ein nachfolgendes Absäuern ersparende Natriumhypochloridlösung erhalten. —-K. Kellner (1891) in Wien imprägnirt die gebäuchten Stücke mit einer Kochsalzlösung und führt sie dann zwischen einem oder zwei Paar Walzen hindurch, welche die Kathoden und Anoden eines elektrischen Stromes vorstellen (D. R. P. 57 619). Jede Walze wird nach ihrer ganzen Länge von einer Metallbürste bestrichen, durch welche die obere Kohlenwalze mit dem positiven, die untere Eisenwalze mit dem negativen Pol der benützten Stromquelle verbunden wird. Um die sich drehende Eisenwalze bewegt sich ein endlos laufendes, ebenfalls mit Kochsalzlösung getränktes Filztuch; zwischen diesem und der oberen Kohlenwalze wird das zu bleichende Baumwollgewebe in gespanntem Zustand hindurchgeführt; das auf der Kohlenwalze entstehende, elektronegative Chlor wirkt bleichend auf die Baumwollfaser; das auf der Eisenwalze aus dem Kochsalz sich bildende, elektropositive Aetznatron wird von dem Filztuch aufgenommen und in einen mit Kochsalzlösung gefüllten Trog fortgeschafft. Das Baumwollgewebe rollt sich am Ende der Maschine auf eine horizontale Walze auf und bleibt längere Zeit aufgerollt liegen, damit das Chlor genügend Zeit für seine Bleicharbeit findet. Jede Kohlen- oder Eisenwalze wird von einem Abstreichmesser (s. d.) von anhängenden Woll- oder Baumwollfasern gereinigt.

einer seit Einführung der

um

Endlich (1892) hat

S. Stepanow ein Patent auf die elektrolytische Herstellung von Bleichflüssigkeiten erhalten (D. R. P. 61708) und das Privilegium für die Ausbeutung der Erfindung in Russland an die Lodzer Baumwollmanufaktur von Heinzei & Co. verkauft. Stepanow lässt den von einer Dynamomaschine gelieferten Strom auf die wässerige Lösung eines Gemenges von Kochsalz (4 Mol.) und Kalkhydrat (2 Mol.) einwirken, wobei 1 Mol. CaCl₂, 1 Mol. Ca(OCl)₂, 4 Mol. N • OH und 4 Atome Wasserstoff entstehen sollen. Die Lösung befindet sich in 20 staffelfönnig hinter einander aufgehängten Bleikisten von je 250 mm Höhe, 530 mm Länge und 45 mm lichter Weite. Die Bleiwandung jedes Kastens bildet die negative, ein in ihm an einem Kupferstab aufgehängtes (400 mm langes, 200 mm hohes) Platinblech die positive Elektrode des Stromes, der zuerst dem untersten, von hier dem nächsthöheren, zuletzt dem am höchsten stehenden Kasten zugeleitet wird. Umgekehrt fliesst in dem obersten Kasten fortwährend frische Mischung zu und gelangt, während der elektrische Strom von unten nach oben die Kästen

durchzieht, durch ein gläsernes Ueberfallrohr, das bis auf den Kastenboden hinabreicht, immer vom höheren in den nächst niederen Kasten, bis sie, auf dem längsten Wege beim untersten Kasten angekommen, auch diesen von unten nach oben an- oder nachfüllt. Schliesslich läuft die fertige Bleichflüssigkeit aus dem untersten Bleikasten in einen von mehreren derartigen elektrolytischen Batterien bedienten Sammelbehälter. Sie enthält, entsprechend einer Chlorkalklösung, einen Ueberschuss von Erdalkali bezw. Alkali, wirkt also unter ähnlichen Bedingungen auf die vegetabilische Faser ein, wie ein gewöhnliches Chlorkalkbad, und setzt demgemäss ein nachträgliches Absäuern der in einem besonderen Bottich mit ihr gechlorten Ware voraus.

Litteratur: [1] J. Persoz, Traite theorique et pratique de l’impression des tissus, Paris 1846. — [2] Textile manufactures, Jahrg. 1886. — [3] L’industrie textile, Jahrg. 1886. —

[4] Chemical Trade Journal, Jahrg. 1890.

Kielmeyer.

Baumwollstiickfärberei (-Glatt-, Unifärberei) und Baumwollweberei mögen im Abendland, wenn man von der weit älteren Baumwollindustrie Griechenlands und der maurischen in Spanien absieht, im vorigen Jahrhundert mit einander begonnen haben, als anfangs der siebenziger Jahre in England die ersten Watergarne gesponnen wurden und die baumwollene Kette für rein-baumwollene Gewebe abgaben, die zuvor aus Ostindien bezogen werden mussten. Als Grundlage dienten der Baumwollstückfärberei die Erfahrungen der Leinen- und Wollenfärberei, sowie der Türkischrotgarnfärberei und einiger schon bestehenden, auf den Import ostindischer Rohgewebe sich stützenden Indiennedruckereien. Für das Indigofärben benützte man die heute noch gebrauchte Küpe des Leinenfärbers, zu welcher erst seit den siebenziger Jahren unseres Jalirh. die Roulette- oder Continüküpe hinzugekommen ist (s. Indigoküpen). Für das heisse Färben der mit Thonerde- oder Eisensalz gebeizten Gewebe in Krapp, Cacliou, Blau-, Rot-, Gelbholz etc. wurde von der Wollfärber ei der runde, über einem Feuerungsroste eingemauerte, heute noch anzutreffende Kupferkessel mit gewölbtem Boden entlehnt. Die Behandlung der in Wasser oder Sodalauge

jd__ abgekochten rohen Stücke vor dem Färben mit kalter Beizflüssig-

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keit, in lauwarmem Kreidebad u. s. w. wurde in einem runden Holzbottich oder viereckigen Holzkasten vorgenommen. Quer über den Rand des Kupferkessels, Bottichs oder Holzkastens wurde ein Gestelle mit einem hölzernen Lattenhaspel gestellt und dieser mit einer Handkurbel in Bewegung gesetzt, um eines oder mehrere, an ihren Enden zusammengeknüpfte oder zusammen-j 1 genähte Stücke in die Flüssigkeit einzuziehen und wieder aus ihr lA heraufzuziehen, wobei ein Arbeiter bemüht war, die über den Haspel laufende Ware mit zwei Holzstäben, so gut es gehen wollte, nach der Breite auszustreifen. Aus dem Holzkasten hat sich später der grosse Rollenkasten mit Dampfheizung entwickelt, in Wß welchem heute noch die gebeizten Stücke über eine grössere An-* zahl oberer und unterer Leitwälzchen breit und in gespanntem Zustand durch ein warmes Kreide-, Kuhmist-, Kalk-, Brecliweinsteinbad u. s. w. gezogen, „passirt“ werden oder irgendwelche „Passage“ vor oder nach dem Färben erhalten. An die Stelle des kupfernen Farbkessels trat später die hölzerne Farbkufe, für die man wohl auch die Bezeichnung „Farbkessel“ beibehalten hat. Die Farbkufe (s. Fig.) hat meist die Form einer tiefen Mulde mit schmalen, senkrechten Seitenwänden, während die beiden Längsseiten AA, von oben nach unten gegen einander gerichtet, in einen schmalen, muldenförmig gewölbten Boden sich verlaufen. Eine nicht ganz bis zu diesem Boden hinabreichende hölzerne Scheidewand trennt die Kufe ihrer Länge nach in zwei ungleiche Teile. Ueber dieser Scheidewand ist ein hölzerner Lattenhaspel E montirt mit eiserner Axe, auf deren einer Seite eine Riemenscheibe sitzt. Durch die mit der Haupttransmission in Verbindung gesetzte Riemenscheibe erhält der Haspel seine Drehung um die über den Seitenwänden festgelagerte Axe und zw'ar in dem Sinn von der kleineren zur grösseren Abteilung der teilweise mit Wasser und Farbstoff gefüllten Kufe. Je nach der Länge des Haspels bezw. der Kufe

lässt man in demselben Sinne 10, 20 oder 30 einzelne Stücke ä 50 m im Strang über den Haspel in die grössere Kesselabteilung hinunterlaufen und verbindet die beiden Enden jedes Stücks durch einen Weberknopf mit einander. Nun laufen die Stücke G in demselben Sinn 1, 2 bis 3 Stunden lang unter der Scheidewand hinweg und werden nach längerem Aufenthalt in der Flotte im Strang wieder zum Haspel hinaufgezogen, um von neuem frei in die Flotte hinunterzufallen, wobei ein dem Haspel parallel laufender (in der Zeichnung nicht sichtbarer) Holzrechen die einzelnen Stücke auf ihrem Weg von unten nach oben von einander getrennt hält. Etwas oberhalb des Kesselbodens, so dass die in der Flotte aufgehäuften Stücke unberührt bleiben, geht der Länge nach ein geschlossenes oder durchlöchertes Dampfrohr von einer zur andern Seite der Kufe und eine den Haspel verdeckende, zum Aufklappen eingerichtete Holzverschalung BCD hält die kalte Luft von der heissen Ware und Flotte ab. Ende der sechziger Jahre getraute man sich die hölzernen durch gusseiserne Kufen zu ersetzen und gleichzeitig richtete man sie zu Continüfärbkufen ein. Diese haben an Stelle des Haspels zwei schwere, auf einander rollende Holzwalzen, von denen die untere, durch Riemenbetrieb in Bewegung gesetzt, die obere mitnimmt. Die zu färbenden Stücke sind mit ihren Enden zusammengenäht, nehmen ihren Weg von der kleineren zur grösseren Abteilung des Kessels zwischen den Holz walzen hindurch, bleiben nach jedem Durchgang kürzere oder längere Zeit in der Flotte liegen und rücken mit jedem Durchgang eine kleine Strecke gegen das eine Ende der Walzen vor. Hier angekommen, wird der Strang von einem über beiden Holzwalzen laufenden Presswälzchen erfasst und horizontal in der Luft durch zwei Brillen hindurch zum entgegengesetzten Walzenende zurückgeführt, wo er, wieder von einem Presswälzchen erfasst und freigegeben, von neuem in die Flotte hinabfällt, um diesen spiralförmigen Weg entlang der Kufe um die Holzwalzen und durch die Flüssigkeit als endloses, schmales Band bis zur Beendigung der Färbung fortzusetzen. Der Vorteil der ganzen Anordnung besteht darin, dass der Strang seinen Platz in der Flotte regelmässig wechselt, dass er von Zeit zu Zeit ausgequetscht und in neue Falten gelegt wird. Für das Seifen der Alizarin- und andern Ware verwendet man die Continüfärbkufe gern in der Weise, dass man drei, vier und mehr solcher Kessel neben oder hinter einander zusammenspannt, um die Stücke von dem ersten in den zweiten Kessel u. s. w. durch Brillen hinüberzuleiten, so dass sie zuletzt eine fast ungefärbte Seifenflüssigkeit passiren, was für das Weiss der Druckware von besonderer Wichtigkeit ist. Für die zum Färben bestimmten Continüfärbkufen zieht man das geschlossene Dampfrohr dem perforirten vor, damit nicht die Flotte gegen das Ende der Färbung durch das Kondensationswasser mehr und mehr verdünnt wird. Trotzdem bei den bis jetzt besprochenen Farbkesseln die Stücke zu schmalen Bändern zusammengelegt in der Flotte liegen, hat man doch bei sorgfältigem Arbeiten keine Ungleichheit der Färbung zu befürchten, so lange es sich um dunkle Töne und um Farbstoffe handelt, welche auf den mit abgestumpftem Thonerde- oder Chromalaun oder mit Eisensalz getränkten und durch Kreide etc. genommenen Geweben langsam „ziehen“. Als aber die Baumwollstückfärberei nach langem Zögern die basischen Anilinfarbstoffe und später (1884) die äusserst bequemen, auf ungeheizter Baumwolle rasch ziehenden Azofarbstoffe aufgenommen hatte, sah man sich genötigt, um Ungleichheit in der Färbung zu vermeiden, die Stücke breit und gespannt durch die Flotte laufen zu lassen. Die hierfür am meisten benützte Breitfärb em aschine ist der Jigger (auch Aufsetzmaschine genannt), der aber wie zum Färben, so auch zum Auskochen und Durchnehmen der Ware durch Kreide, Kalk, Soda, Tannin, Brechweinstein, Chromkali oder Seife und zum Waschen der gefärbten Stücke in kaltem oder warmem Wasser dient. Der Jigger wird verschieden konstruirt; er besteht in der Hauptsache aus einem hölzernen oder kupfernen Trog zur Aufnahme der Flottenflüssigkeit. Fünf oder mehr Stücke werden auf eine Holzwalze aufgerollt, von der aus man sie breitgespannt über mehrere, in der kalten oder warmen Flüssigkeit um ihre horizontale Axe sich drehende Leitwälzchen zur andern Seite des Troges

hinüberzieht. Dort rollen sie sich auf eine leere Holz walze auf, von der aus sie der Reihe nach so viele Gänge herüber und hinüber durch den Trog und die Flotte zu machen haben, als für den betreffenden Artikel erfahrungsmässig zu seiner Fertigstellung notwendig sind. Yor jedem Gange aber muss die möglichst konzentrirt gehaltene Flüssigkeit im Trog entsprechend „nachgebessert“ werden. Zu den Breitfärbemaschinen ist ferner zu zählen die Graufärbemaschine, in Wirklichkeit eine Kombination mehrerer hinter einander aufgestellten Jigger, dann die Klotz- oder Paddingmaschine (s. d.), welche gleich dem Jigger für die Baumwollstückfärberei von besonderer Bedeutung geworden ist, nachdem diese auch das Anilinschwarz und seit 1887 die modernen Entwicklungsfarben in ihr Arbeitsprogramm aufgenommen hat.

Litteratur: Gr. Meissner, Die Maschinen der Färberei u. s. w., Berlin 1872. — Hummel-Knecht, Färberei u. s. w. der Gespinnstfasern, Berlin 1891. — J. Herzfeld, Die Praxis der . Färberei, Berlin 1893. — J. Zipser, Die Maschinen der Färberei u. s. w., Leipzig und Wien 1894.

Baumwollstuhl, s. Weberei.    Kteimeyer.

Lindner.

Baumwolltreibriemen bestehen aus 4, 6, 8 oder 10 Lagen von starken Baumwollgeweben, zum Ganzen verbunden, imprägnirt zum Schutz gegen den Einfluss von Feuchtigkeit. Sie haben vor Lederriemen voraus, dass sie ganz gleichmässig in Breiten von 25 mm bis über 1 m und in beliebiger Länge hergestellt werden, gegen Dämpfe sich besser schützen lassen, auch etwas billiger sind. Im Betrieb strecken sie sich aber immer mehr, so dass sie, anfangs oft zu straff angespannt, die Wellen und Lager übermässig anstrengen und später doch zu lose werden, um noch genügend durchzuziehen. Bei seitlicher Streifung, z. B. in Riemengabeln, reiben sich die Ränder ab.

Bauökonomie, die Innehaltung der für den wirtschaftlichen Erfolg eines Bauunternehmens erforderlichen Rücksichten und Grundsätze. Während in der Architektur dieser Gesichtspunkt nicht immer im Vordergründe steht, sogar hinsichtlich der öffentlichen Gebäude gegenüber der berechtigten Forderung auf das gute Aussehen dieser Bauten zurücktreten sollte, spielt er bei den Ausführungen des Ingenieurs, insbesondere bei Eisenbahnhauten, die Hauptrolle. Für Privatunternehmung wird in der Regel der Grösstwert des Geldbetrages oder der Rente angestrebt, d. i. der Verzinsung des Anlagekapitals nach Abzug der Betriebs- und Unterhaltungskosten von den Roh- (oder Brutto-)Einnalimen. Für Staatsbahnen sollte der rein volkswirtschaftliche Nutzen die oberste Riclit-

Goerittg.

schnür sein (soweit es die Finanzen des Staates erlauben), d. h. das Bestreben, die gesamten Verkehrs kosten, welche sich aus der Verzinsung der Anlagekosten und den jährlichen Betriebs- und Unterhaltungskosten zusammensetzen, möglichst klein zu gestalten. Da nun die Ermässigung der Betriebs- und Unterhaltungskosten (also Verminderung und Abflachung der Kurven und Steigungen, sowie Ermässigung der Abnützung) eine Erhöhung der Anlagekosten bedingt, so darf vom Standpunkte der Gemeinwirtschaft aus das Anlagekapital in der Regel ein höheres sein, als von dem der Privatwirtschaft. Aber auch hei dieser würde eine allzu grosse Verminderung der Baukosten zu übermässig hohen Betriebs- und Unterhaltungskosten führen und deshalb verwerflich sein. Die richtige Begrenzung der zulässigen und der wirtschaftlich nützlichsten Höhe der Anlagekosten, sowie die innerhalb dieser Höhe möglichst sparsame, aber doch gediegene Ausführung des Baues ist hiernach die eigentliche Aufgabe der Bauökonomie.

Bauoffert (Bauangebot), s. Bauausschreibung und Eisenbahnbau.

Bauordnung, s. Gesetzgebung, technische.

Bauplan nennt man die mit genauen Massen versehene Zeichnung, nach welcher ein Bauobjekt herzustellen ist, bezw. nach welcher sich die Bauaufsicht und die Unternehmer zu richten haben. Als Arbeitszeichnungen werden die Baupläne in der Regel auf Pausleinwand gefertigt oder auf Leinwand aufgezogen, um ihnen die bei der häufigen Benützung nötige Widerstandsfähigkeit zu geben.

Bauplanke, die gewöhnlich aus Pfosten mit vorgenagelten Brettern versehene Einfriedigung einer Baustelle.

Bauplatz ist in der Regel die Bezeichnung für das meist eingefriedigte Areal, innerhalb dessen ein bestimmtes Bauwesen zur Ausführung gelangt. Dieselbe Bezeichnung wird jedoch auch — besonders in Städten — für jene Grundstücke gebraucht, die sich zum Bau von Häusern etc. eignen, für diesen Zweck aber noch nicht in Angriff genommen sind.

Baupolizei, s. Gesetzgebung, technische.

Bauprograium, die im voraus aufgestellte Beschreibung des beabsichtigten Arbeitsvorganges bei grösseren Bauten, behufs geregelter und deshalb sparsamer Ausführung. Das Bauprogramm muss in letzterer Hinsicht hauptsächlich die Zeiteinteilung der verschiedenen Arbeiten nach Vierteljahren und Monaten unter Berücksichtigung des Ausfalls durch Wintermonate, sowie Fest- und Regentage, der Erschwerung durch besondere Umstände (Wasserzudrang, Arbeiten unter Tage bei Tunnelbauten, Schächten, pneumatischen Gründungen) u. s. f. zur Anschauung bringen und für jeden solchen Zeitabschnitt den Bedarf an Geldmitteln, Baustoffen und Arbeitskräften, auch etwaigen Baumaschinen und sonstigen Hilfsmitteln klarstellen und als zutreffend nachweisen.

Goering.

Bauprogramme nennt man sodann auch die für Konkurrenzausschreibungen zur Erlangung von Bauentwürfen aufgestellten Bedingungen, welche Zweck, Umfang und zulässige Ausführungskosten einer beabsichtigten Anlage darlegen. — In verschiedenen Ländern hat sich eine bestimmte Regel ausgebildet, auf Grund welcher derartige Konkurrenzausschreibungen erlassen werden.

eingehen. V ergl.

Bauprojekt (Bauentwurf) nennt man die Zeichnungen, Beschreibungen und Kostenvoranschläge, auf Grund welcher die Ausführung eines Bauwesens erfolgen kann. Unterschieden werden generelle Projekte (Vorprojekte, Vorentwürfe), welche nur in grossen Umrissen das Bild des Bauvorhabens darstellen, und Detailprojekte, die auf alle Einzelheiten desselben — soweit dieselben zum vornherein mittelst der sog. Vorarbeiten feststellbar sind d. Art. Vorarbeiten.

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Baupumpen (Schachtpumpen, Gruhenpumpen) dienen zum Entfernen des beim Bau von Fundamenten, Herstellung von Rohrgräben etc. auftretenden Grundwassers und finden auch sonst mancherlei Anwendung, z. B. zur Beseitigung des Wassers aus Kellern, Entleeren von Abortgruben etc. Die einfachsten älteren Pumpen sind so angeordnet, dass sich an dem unteren Ende einer langen Blechröhre ein mit Leder- (jQjp ~1 stülpen versehener, an hölzerner Stange befestigster, durchbrochener Kolben mit Rückschlagklappe befindet. Die das ganze Rohr durchziehende Pumpenstange hat oben einen Griff, durch dessen hin- und hergehende Bewegung das Wasser mittelst des Kolbens angesaugt wird, welches dann an dem oberen Ende der Blechröhre seitlich durch eine Schnauze austritt (Blechpumpen). Auch die neueren Baupumpen sind meistens für Handbetrieb eingerichtet (2 bis zu 8 Mann, je nach erforderlicher Leistung), 1 einfach wirkend, mit zwei Cy-lindern, deren Kolbenstangen an einem Doppelhebel befestigt sind, an den Enden desselben kräftige Handhaben zum Angriff. Eine solche Pumpe, auf Holzbohle montirt, öfter auch auf Rädern fahrbar, wird neben der auszupumpenden Grube aufgestellt und unten ein Saugschlauch, eventuell eisernes Saugrohr angeschlossen; das Wasser tritt oben frei aus und wird durch eine

untergestellte Holzrinne oder dergl. abgeleitet. Baupumpen liefern alle grösseren Spezialpumpenfabriken; die in vorstehender Fig. dargestellte Pumpe wird von der Deutschen Wasserwerk-Gesellschaft in Höchst a. M. in drei verschiedenen Grössen hergestellt; Dimensionen und Preise sind: Kolbendurchmesser 100 mm di. 134, Kolbendurchmesser 150 mm dl. 190, Kolbendurchmesser 180 mm dl. 320. Leistung 2]J₂, 7⁴/₂ und 13 1 per Hub. Vergl. auch Pumpen.

Blecken.

Baurechnung, die auf Grund von Verträgen oder von Regie-Arbeit von der Bauleitung aufgestellte Berechnung des Gesamtaufwandes für eine Bauausführung.

Baurecht, s. Gesetzgebung, technische.

Bauriss (Werkriss) heisst der zum unmittelbaren Gebrauche für die Bauführer bezw. Unternehmer, Handwerker etc. bestimmte, gewöhnlich in grösserem Massstabe ausgeführte Bauplan (s. d.).

Bausand ist eines der wichtigsten, zur Mörtelbereitung bei Maurer- und Beton-Arbeiten verwendeten Baumaterialien. Man unterscheidet gewöhnlich Grubensand und Flusssand; der erstere gilt gegenüber dem letzteren als minderwertig, weil er meist nicht frei von Schlamm und Unreinigkeiten ist. Der zur Mörtelbereitung dienende Bausand soll nämlich möglichst rein, von scharfem festem Korn und mittlerer Korngrösse (ca. 0,8—1,0 mm Korndurchmesser) sein; Quarzsand ist jedem andern vorzuziehen. Um ein gleichmässiges Korn zu erreichen, wird das aus Gruben oder Flussbetten entnommene Rohmaterial für den Sand durch Sandgitter entsprechender Spiegelweite geworfen. Grubensand muss erforderlichenfalls noch rein gewaschen und dadurch dem Flusssande, der vermöge seiner Entstehung schon gewaschen ist, gleichwertig gemacht werden. Vielfach, besonders im Hochbau, wird bei der Auswahl und Vorbereitung des Sandes nicht mit der nötigen Sorgfalt vorgegangen, woraus dann beklagenswerte Missstände, sogar Einstürze von Mauern, sich ableiten. Im Bauingenieurwesen geht man bei der Auswahl des Sandes strenger vor. In der neueren Zeit ist bei grossen Bauwerken, für welche ein brauchbarer Sand in genügender Menge schwer zu beschaffen war, mit Erfolg die Umwandlung festen Gesteines zu Sand mittelst der Granulirwerke versucht worden, so z. B. bei der Virnwy-Thalsperre und bei neueren Thalsperren im Eisass.

Bauscht (Pauscht) nennt man den bei der Handpapiererzeugung durch das Uebereinanderschichten der frisch erzeugten Papierbogen und der dazwischen gelegten Filzplatten entstehenden Stoss, in welchem sich gewöhnlich 180 bis 181 Papierbogen befinden. S. Papierfabrikation.    Maxim. Kraft.

Bausteine werden geschieden in natürliche und künstliche; beide dienen im Mörtelverbände zur Herstellung von Mauern. Natürliche Bausteine sind hauptsächlich Sandsteine, Kalksteine (mit Einschluss der kristallinischen Kalke), vulkanische Gesteine (Granite, Syenite, Basalte etc.), kristallinische und Thon-scliiefer, Konglomerate u. dergl. Die Bausteine kommen entweder in den nach aussen sichtbaren Flächen des Mauerwerks zur Verwendung, wobei bestimmte Ansprüche in Bezug auf Wetterbeständigkeit, Grösse, Struktur, Farbe und Korn gestellt werden, oder sie werden in das Innere der Mauer versetzt, in welchem Falle dann hauptsächlich ihre Lagerhaftigkeit und leichte Bearbeitung in Betracht zu ziehen sind. Die Sandsteine werden unter den natürlichen Bausteinen [13] am häufigsten verwendet und zeigen in den Brüchen stets geschichtete Struktur; sie sind daselbst in Bänke mittelst deutlicher Fugen getrennt, durch welche auch erkenntlich wird, in welcher Grösse man die Schichtenhöhe einer aus solchen Steinen gefertigten Mauer halten kann. Man trifft fast bei allen Sandsteinarten in einzelnen Brüchen Blöcke von 1—2 m Schichtenhöhe und bis zu 10 m Länge. Die Grösse des Korns ist sehr verschieden, ebenso die Härte des Gesteins, je nach dem kieseligen, kalkigen oder thonigen Bindemittel. Harte, kieselige Sandsteine gestatten keine feine Bearbeitung; bei der Sprödigkeit des Materiales sind nur derbe Glieder und Vorsprünge von Bestand. Weichere Sandsteine mit kalkigem oder thonigem Bindemittel dagegen kann man zu allen, auch den feinst profilirten Gliedern einer Fassade verwenden, wofür die verschiedenen Kathedralen in Deutschland, Oesterreich, Frankreich, Belgien etc. Beispiele

geben. Je kleiner und je weniger rundlich die Körner eines Sandsteines sind, desto feiner lässt er sich bearbeiten, desto geringer ist die an der bearbeiteten Fläche zurückbleibende Rauhigkeit und umgekehrt. Auf diese Weise kommt jeder Verschiedenheit im Korne der Sandsteine eine besondere Behandlungsart für die in die Sichtflächen bestimmten Werkstücke zu: der zarte, weiche Sandstein eignet sich zum Scharriren und Schleifen, der gröbere Buntsandstein zum Stocken, die ganz grobkörnige Grauwacke zum Rauhspitzen und Bossiren. Sandsteine mit thonigem Bindemittel haben die Eigenschaft der Spaltbarkeit, parallel zu den offenen Lagerebenen im Bruch; diese, für Gewinnung von Platten und lagerhaften Bruchsteinen so vortreffliche Struktur hat aber auch ihre Kehrseite, weil die Zwischenlager leicht durch den Frost aufgehen. In Bezug auf Farbe gibt es eine reiche Auswahl: rot, gelb, weiss, grünlich bis blau (Molasse) in allen Nuancen. Die Kalksteine treten ebenfalls grösstenteils als lagerhafte Gesteine auf, jedoch mit ausserordentlich verschiedenem Masse der Schichtendicke. Stiche, Kreuz- und Querrisse, manchmal durch Kalkspat und Kalksinter wieder verwachsen, sind häufig. Als Bausteine sind sie deshalb im allgemeinen weniger gesucht. Man gewinnt kolossale Blöcke von Kalkstein, bis zu Hausgrösse; sehr viele Formationen haben andererseits Bruchschichten von sehr geringer Höhe, bis zu Schiefern herab. Kalksteine mit kristallinisch körniger Textur (carrarischer Marmor etc.) gestatten beliebige Feinheit in der Bearbeitung, auch Schleifen und Poliren, und sind sehr haltbar; solche mit dichter Struktur eignen sich für feine Bearbeitung weniger. Der Stein zeigt sich unter dem Meisel spröde und splitterig; auch unterliegt er mehr oder weniger rasch der Verwitterung. Gewisse Sorten von Kreide, Korallenkalken, Tuffen, Grobkalken etc. sind für alle Profile, bei welchen Genauigkeit der Form gewünscht wird, nicht zu gebrauchen. Die Kalksteine zeigen unter allen Bausteinen den grössten Farbenreichtum, besonders die Marmorarten; für den inneren Ausbau der Häuser werden deshalb die letzteren überaus häufig verwendet. — Die vulkanischen Gesteine (Basalte, Granite, Syenite, Porphyre etc.) mit ihrer grösstenteils massigen Struktur kommen ebenfalls in grossen Blöcken vor. Die Bearbeitung der Steine mit dichter Textur verursacht zwar grosse Schwierigkeiten und Kosten, ist aber bis zu den feinsten Profilirungen durchführbar; weniger eignen sich für letztere die blasigen Basalte und Laven. Zu Mauersteinen werden vielfach die plattigen Porphyre und Basalte verwendet; auch die grossen Blöcke von Granit etc. sind bei dicken Mauern (z. B. Thalsperren etc.) im sog. Cyklopenverband gut brauchbar, nicht dagegen bei Stockwerksmauern. Die Dauerhaftigkeit dieser Steine ist meist sehr gross; auch ist ein grosser Farbenreichtum vorhanden. — Die kristallinischen Schiefer eignen sich zu Werksteinen in Sichtflächen meistens nicht, sind jedoch in der Regel gute Mauersteine. Thonschiefer sind die am wenigsten zu Mauerwerk geeigneten Steine, während es unter den Konglomeraten sein-brauchbare, teilweise (in Tirol u. a. a. 0.) in den Fassaden verwendete Bausteine gibt. Zu erwähnen sind noch die Findlinge (Feldsteine, Rollsteine, Lesesteine): dadurch, dass sie seit Jahrhunderten den Einflüssen der Witterung widerstanden haben, empfehlen sie sich zur Verwendung in Aussenflächen, sind aber meist sehr hart und deshalb in der Bearbeitung kostspielig. Preise und Bezugsquellen natürlicher Bausteine für Deutschland in [13]. Künstliche Bausteine sind vor allem die Backsteine (s. d.), sodann die Betonklötze, Zementsteine, Chamottesteine, Schlackenziegel etc. etc. Sie werden in bestimmten Formen gemodelt und ist Herstellungsweise etc. unter den betr. Stichworten nachzusehen. Die wichtigsten sind jedenfalls die Backsteine oder Ziegel. Lueger.

Bausteine werden in Bezug auf ihre Güte beurteilt nach der Festigkeit, dem spez. Gewicht und der Frostbeständigkeit; Ziegel hauptsächlich nach der Wetterbeständigkeit, Porosität und dem Gehalt an schädlichen Beimengungen. Für Dachziegel kommen ausserdem in Frage das Volumengewicht, das Wasser-aufsaugevermögen und die Wasserdurchlässigkeit. — Die Festigkeit wird bei natürlichen Gesteinen an würfelförmigen Proben ermittelt, welche an den Druckflächen zu behobeln und bei 30° C. bis zum konstanten Gewicht zu trocknen sind. Man hat zu unterscheiden zwischen der Festigkeit senkrecht und parallel

zum Lager. Die Kantenlänge der Würfel ist je nach der Festigkeit des Materials möglichst gross zu wählen, doch reichen im allgemeinen 10 cm hin; im Gebrauch sind meistens 6 cm. Ziegelsteine werden entweder in ihrer ursprünglichen Form geprüft, oder man stellt annähernd würfelförmige Körper her, indem man zwei halbe Steine auf einander legt und durch eine schwache Mörtelschicht aus reinem Portlandzement mit einander verbindet und ausserdem die Druckflächen mit einer ebensolchen Mörtelschicht abgleicht. Dachziegel werden auf Biegungsfestigkeit geprüft bei 10 cm Stützweite und Belastung in der Mitte. Hierbei werden sowohl die Auflager als auch die Angriffslinie der Belastung aus 1 cm breiten Leisten aus Portlandzement gebildet, die auf dem Ziegel anzubringen sind. Die Festigkeit der Ziegel ist abhängig sowohl von dem Magerungsgrad, in welchem die Ziegelerde verarbeitet wurde, als auch von dem Brenngrad. Man pflegt daher für die Versuche immer die schwächstgebrannten Steine der Lieferung auszusuchen. Dies gilt auch von den Probesteinen für die übrigen Untersuchungen [1], [2]. Angaben über die Druckfestigkeit der natürlichen Bausteine in [12].

Das spezifische Gewicht, d. h. das Verhältnis des Trockengewichtes der Steinmasse zum Gewicht eines gleichen Volumens Wasser, ist wegen der mehr oder weniger grossen Porosität der Gesteine, strenge genommen, mit Sicherheit nur an der staubfein zerkleinerten Masse mittelst eines Volumenometers zu bestimmen. Dieses sehr umständliche Verfahren ist indessen nur bei der Prüfung von Dachziegeln im Gebrauch. Die Proben werden hierzu so weit zerpulvert, dass die Masse durch ein Sieb von 900 Maschen auf den Quadrat-centimeter hindurchgeht. Der feinste Staub wird dann durch ein zweites Sieb von 4900 Maschen entfernt [2]. Für die übrigen Steine wird das Volumengewicht an sogen. Handstücken im wassersatten Zustande auf hydrostatischem Wege durch Ermittelung des verdrängten Wassers bestimmt und zwar nach voraufgegangener Feststellung des Gewichtes für den bei 30 ⁰ C. erzielten Trockenzustand. Die Wassersättigung vor der hydrostatischen Wägung ist erforderlich, um die Luft gänzlich aus der Probe auszutreiben. Sind durch die Wassersättigung grössere Verluste zu befürchten, z. B. bei Ziegeln durch Auslaugen löslicher Salze, so wird die Probe zweckmässig mit einem Paraffinüberzug versehen und das Volumengewicht unter Berücksichtigung der Masse des Ueber-zuges mit Hilfe eines Volumenometers bestimmt [3]. Bei Dachziegeln hat die Ermittelung des Volumengewichtes stets neben derjenigen des spezifischen Gewichtes zu erfolgen. — E. Müller folgert aus seinen Versuchen, dass das spezifische Gewicht eines Steines im direkten Verhältnis zu seiner Festigkeit stehe, so dass aus demselben auf letztere geschlossen werden könne [4]. Für Bruchsteine widerlegt Böhme diese Anschauung damit, dass das spezifische Gewicht der Steinmasse von demjenigen der einzelnen Bestandteile abhängig sei [5], was spätere Versuche auch für Ziegelsteine bestätigen [6],

Frostbeständigkeit nennt man das Widerstandsvermögen der Bausteine gegen die Sprengwirkung des in den Poren gefrierenden Wassers, welche nach Braun besonders bei allmälichem Gefrieren eintritt, während bei plötzlich scharfem Frost nur die äusseren Schichten gefrieren, ohne dass der Frost in das Innere des Gesteines eindringt. Zur Prüfung auf Frostbeständigkeit kocht Brard das möglichst scharfkantig bearbeitete Probestück in einer gesättigten Glaubersalzlösung, taucht es dann wiederholt in ein heisses Bad derselben Lösung und lässt das Glaubersalz an der Luft herauskristallisiren. Hierbei soll die Expansionskraft des Salzes Teile des nicht frostbeständigen Steines absprengen [7j. Dr. Lunge und Fuchs sprechen diesem Verfahren jede Bedeutung ab, weil mit der Kristallisation des Glaubersalzes keine Expansion, sondern eine Volumenverminderung verbunden sei [7], Nach den Beobachtungen im Laboratorium von Seeger und Cr am er ist die Volumenverminderung indessen nur anfänglich vorhanden. Ihr folgt ein allmäliches Wachsen der Kristalle, welche dann einen Druck auf das sie umgebende Gestein ausüben, der bei ungenügender Frostbeständigkeit zu Absplitterungen an den Oberflächen und Kanten führt. Das Brard’sehe Verfahren soll daher für weniger feste Steine mit Nutzen anwendbar

sein, besonders wenn man die Kristallbildung dadurch fördert, dass man die Steine nach ausreichender Tränkung mit der Salzlösung austrocknet [8]. Hauenschild fand, dass nicht frostbeständige Steine dem Brard’schen Verfahren sicher unterliegen, dass aber auch gut haltbare Steine Gewichtsverluste durch Abblätterungen erleiden können, deren Grösse im geraden Verhältnis mit der Porosität wächst und mit steigender Zugfestigkeit abnimmt. Nach seinen Versuchen sind 6 kg/qcm Zugfestigkeit und 70 kg/qcm Druckfestigkeit im feuchten Zustande des Materials als unterste Grenzwerte anzusehen, bei denen der Stein noch frostbeständig ist [9],

A. Braun bemisst die Frostbeständigkeit eines Gesteines nach dem Verhältnis seiner Zugfestigkeit zu der Expansionskraft des in seinen Poren im Augenblick der Eisbildung enthaltenen Wassers und stellt liiefür die Formel auf: [1 — (a + cq)J ß '>_ 33,68 . m. In dieser Formel bedeuten:

« einen Sicherheitskoefficienten, nach Hodgkinson = ^ der Zugfestigkeit,

«! einen Iioefficienten des gestörten Gleichgewichtes, ß die Zugfestigkeit in kg/qcm und

m die in 1 ccm des Materials enthaltene Wassermenge, von der 1 kg von 0° 0. zur Eisbildung 33,68 kgm mechanische Arbeit erfordert [3], [10].

Gegen die Vollgiltigkeit dieser Gleichung ist in erster Linie einzuwenden, dass nur ein Teil und nicht die gesamte, beim Gefrieren des Wassers freiwerdende Wärmemenge in mechanische Arbeit umgesetzt wird. —- Tetmajer erklärt mangelhafte Frostbeständigkeit damit, dass die vom Stein kapillar aufgesaugte Feuchtigkeit die Kittsubstanz (bei Sandsteinen) oder die Körpermasse selbst (bei oolithischen, erdigen Kalksteinen) erweicht, so dass die Festigkeit des Steines schliesslich nicht mehr hinreicht, der Expansionskraft des im Stein sich bildenden Eises hinreichenden Widerstand zu leisten. Die Frostbeständigkeit sei daher abhängig von der Porosität, dem Wasseraufnahmevermögen und dem Grade der Erweichung. Alle drei Eigenschaften kämen summarisch zum Ausdruck in der Grösse des Verhältnisses der Festigkeit im wassergesättigten Zustande zur Trockenfestigkeit. Tetmajer nennt dieses Verhältnis den Be-ständigkeitskoefficienten und bezeichnet diejenigen Steine als frostbeständig, deren Trockenfestigkeit und Beständigkeitskoefficient unter einen angemessenen geringsten Wert nicht heruntergehen. Die Festigkeit könne durch den Druckversuch, welcher einfacher durchzuführen sei als der Zugversuch, ermittelt werden, da beide Festigkeiten in gleichem Masse durch die Erweichung der Kittsubstanz litten und das Verhältnis von Zug zu Druck für das gleiche Material konstant sein müsse. -— Unter Berücksichtigung der gesamten praktischen Erfahrungen und der Ergebnisse seiner Untersuchungen teilt Tetmajer die Trümmergesteine und oolithischen Kalksteine in verschiedene Güteklassen und schreibt für diese folgende geringste Beständigkeitskoelhcienten i] vor [3]:

Material

Trümmergesteine oolithisclie Kalksteine

Geringste Werte für rj

Klasse I „ II „ III

Von Gary wird die Berechtigung des „Beständigkeitskoeflicienten“ bestritten [11]. — Die Beschlüsse der Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren [2] schreiben zur Prüfung auf Frostbeständigkeit vor: die Ermittelung der Druckfestigkeit der trockenen Steine, der wassergesättigten Steine, sowie der im wassersatten Zustande 25mal gefrorenen, wieder aufgetauten und dann getrockneten Steine, ferner die Ermittelung des Gewichtsverlustes der 25mal gefrorenen Steine, wobei die durch das Gefrieren mechanisch abgetrennten und die in einer bestimmten Menge Wasser löslichen Bestandteile zu berücksichtigen sind; schliesslich die Besichtigung der gefrorenen Steine unter Zuhilfenahme der Lupe, wobei besonders zu beachten ist, ob Bisse oder Absplitterungen eintraten. Die Proben der natürlichen Steine sind für die Druckversuche auf Würfelform mit möglichst 7 cm Kantenlänge zu bringen, und zwar sind für jeden der genannten drei Zustände sechs Proben zu verwenden, von denen drei senkrecht

Lueger, L'xikon der gesamten Technik. II.

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und drei parallel zum Lager gedrückt werden. Mit Ziegeln sind je fünf Versuche bei den drei genannten Zuständen auszuführen. Die Festigkeiten für den wassersatten Zustand und nach dem Gefrieren sind mit der Trockenfestigkeit in Vergleich zu stellen. Zur Erzeugung des wassersatten Zustandes werden die Proben zunächst 2 cm tief und dann nach und nach vollständig unter Wasser gebracht und zwar ist destillirtes Wasser von 15—20° C. zu verwenden. Zum Gefrieren werden die Proben in wassergefüllte Blechdosen gelegt, diese verschlossen und 4 Stunden lang in eine Kältemischung gebracht, deren Temperatur während der ganzen Dauer des Gefrierens auf —10 bis —15° C. erhalten bleiben muss. Alsdann werden die Proben in einer bestimmten Menge destillirten Wassers von 20° C. wieder aufgetaut, bevor sie der nächsten Einwirkung des Frostes ausgesetzt werden. Da nun nach mehrfach gemachten Erfahrungen die Zeit des Brechens bei vielen Steinsorten von wesentlichem Einfluss auf deren Dauerhaftigkeit ist, so soll zu dem Probematerial natürlicher Bausteine die Zeit der Gewinnung bezw. der Lagerung angegeben werden; immer aber soll bei starker Feuchtigkeit des Bruches die Gewinnung im Sommer erfolgen.

Die Wetterbeständigkeit künstlicher Bausteine wird durch das Vorhandensein löslicher Salze im Material beeinträchtigt; diese Salze gelangen entweder als Bestandteile der Bohmaterialien, des Tliones und des Wassers oder aus den sauren Bestandteilen der Heizgase (Schwefelsäure oder Salzsäure) in den Stein und veranlassen sein Zerfallen. Die aus den Heizgasen stammenden löslichen Salze lagern sich in den Oberflächenschichten ab; die Salze der Roh-materialien werden beim Brennen in den äusseren Schichten zerstört und finden sich daher mehr im Innern der Steine. Zur Untersuchung einer Steinlieferung auf das Vorhandensein solcher Salze ist demgemäss das Probematerial zweckmässig dem Innern schwachgebrannter Steine zu entnehmen. Hierzu sollen nach den Beschlüssen der Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren fünf solche Steine nach drei Richtungen gespalten und dann die nach Innen gelegenen Ecken abgeschlagen und so weit zerstampft werden, dass alles durch ein 900 Maschensieb hindurchgeht. Der feine Staub ist mittelst eines Siebes von 4900 Maschen zu entfernen. Von dem Rückstand werden dann 25 g mit 250 ccm destillirten Wassers ausgelaugt, eine Stunde unter Ersetzung des verdampfenden Wassers gekocht, abfiltrirt und ausgewaschen. Die erhaltene Lösung ist zu verdampfen und die Menge der zurückgebliebenen Salze nach schwachem Glühen in Prozenten des Steingewichtes anzugeben. Ferner ist die erhaltene Salzmasse quantitativ zu analysiren. Besonders ist der Gehalt an Schwefelsäure und Chlor zu ermitteln, indem die Salzmasse in verdünnter Salpetersäure gelöst und das Chlor durch Silberlösung, die Schwefelsäure durch schwefelsauren Baryt aus der Lösung ausgefällt wird.

Neben den löslichen Salzen wirken kohlensaurer Kalk, Schwefelkies, Marienglas und ähnliche Stoffe schädigend auf die Wetterbeständigkeit. Ihr Vorhandensein ist in erster Linie an dem ungebrannten Thon festzustellen, indem die groben Teile ausgeschlemmt und durch ein Sieb von 400 Maschen abgesondert werden und der gewonnene Sand dann durch eine Lupe und Salzsäure auf seine mineralogischen Bestandteile geprüft wird. Findet sich kohlensaurer Kalk im Rohmaterial, so sind Bruchstücke des gebrannten Steines nach dem Verfahren von Olscliewsky in einem Papin’sehen Topf drei Stunden einer Dampfspannung von ¹ji Atm. auszusetzen, wobei die Probestücke mit dem Wasser nicht in Berührung kommen dürfen. Die schädlichen Beimengungen machen sich hierbei durch das Absprengen einzelner Teile bemerkbar. Schwefelkies und Marienglas sind unschwer durch die Lupe zu erkennen [1], [2].

Die Prüfung der künstlichen Bausteine auf Porosität erfolgt zur Kontrolle der Gleichförmigkeit des Materials. Als Mass der Porosität dient die Wasseraufnahme, berechnet auf Raumteile des Steines; daneben ist das Gewicht des aufgenommenen Wassers in Prozenten des Gewichtes des trockenen Steines anzugeben. Nach dem Verfahren von Lang sind die Steine bei 100°C. zu trocknen, abzukühlen, zu wiegen und dann mit Hilfe einer hydraulischen Presse einem Wasserdruck von 3 Atm. auszusetzen. Tetmajer empfiehlt, die

Porenräume aus dem spezifischen Gewicht des Materials und dem Gesamtvolumen des Steines zu berechnen. Letzteres soll hierzu für den bei 100° C. getrockneten, erkalteten und gewogenen Stein nach Anbringung eines Paraffin-Überzuges volumetrisch bestimmt werden. Auf den Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren wurde folgende Prüfungsweise empfohlen: zehn Proben und zwar dieselben, welche zur Ermittelung der Frostbeständigkeit Verwendung finden sollen, werden auf einer eisernen Platte völlig ausgetrocknet, gewogen und darauf 24 Stunden bis zur Hälfte der Steindicke in Wasser gelegt, um vermöge der Kapillarität zur Verdrängung der im Stein enthaltenen Luft mit Wasser getränkt zu werden. Alsdann verbleiben die Proben nochmals 24 Stunden gänzlich unter Wasser, werden oberflächlich abgetrocknet und nochmals gewogen. Die Gewichtszunahme ergibt die Menge des aufgenommenen Wassers. Bei Dachziegeln werden das Wasseraufnahmevermögen der Oberfläche und die Wasserdurchlässigkeit in der Weise ermittelt, dass Scherben, welche 20—25 ccm Wasser aufzusaugen vermögen, an den Bändern mit einem Wachsanstrich abgedichtet werden. Dann wird eine Glasröhre von 10 qcm lichtem Querschnitt auf die Oberfläche gesetzt, mittelst Wachs ab-gedichtet, dreimal mit Wasser gefüllt und die Zeit beobachtet, welche vergeht,

1. bis zum Einziehen der ersten Auffüllung, 2. bis zur tauartigen Durchfeuchtung nach der zweiten und 3. bis zur Tropfenbildung an der unteren Fläche nach der dritten Auffüllung.

Litteratur: [1] Rudeloff, Hilfsmittel und Verfahren der Materialprüfung, Leipzig 1889.—

[2]    Beschlüsse der Konferenzen über einheitliche Untersuchungsmethoden bei der Prüfung von Bau- und Konstruktionsniaterialien auf ihre mechanischen Eigenschaften, München 1893. —

[3]    Tetmajer, Mitteilungen der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien am eidgenössischen Poly

technikum zu Zürich, Heft 1, 1884, S. 15. — [4] Müller, Zur Prüfung der Baumaterialien, Deutsche Bauzeitung 1882, S. 23. — [5] Die Druckfestigkeit und das spezifische Gewicht von Bausteinen, Dinglers polyt. Journal 1882, Bd. 246, S. 414. — [6] Thonindustriezeitung 1891, S. 522. — 17] Gottgetreu, Physikalische und chemische Beschaffenheit der Baumaterialien, Berlin 1880, S. 144. — [8] Thonindustriezeitung 1893, S. 25. — [9] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1883, S. 88. — [10] Dietrich, Die Baumaterialien der Steinstrassen, Berlin 1885, S. 181. — [11] Gary, Zur Frage der Frostbeständigkeit der Bausteine, Zentralblatt der Bauverwaltung 1887, S. 371. — [12] Gary, Die deutschen natürlichen Bausteine in Bezug auf ihre Festigkeit und physikalischen Eigenschaften, Zentralblatt der Bauverwaltung 1890, S. 53. — [13] Koch, H., Die natürlichen Bausteine Deutschlands, Berlin 1892.    Rudeloff.

Baustile, die einem Volke zu einer gewissen Zeit eigentümliche Art zu bauen. Dabei darf man aber nicht annehmen, dass sich ein Baustil unbeeinflusst von anderen Stilen in einem Volke entwickelt hat; es zeigen vielmehr sämtliche Baustile einer Völkergruppe eine Kette von gegenseitigen Einflüssen, wobei den Nationen immerhin noch genug Selbständigkeit erhalten bleibt, um einen eigenartigen Baustil ausbilden zu können. So entstand beispielsweise der auf der höchsten Stufe der Vollendung stehende griechische Baustil nicht lediglich aus sich selbst, sondern durch Beeinflussung von Mittelasien und Aegypten auf die im Lande bereits ausgeprägten Bau traditionell. Aegyptisch ist am griechischen Tempel insbesondere das isodome Gemäuer, sowie die Steinbalkendecke, asiatisch dagegen die Gesamtanlage, wesentlich hervorgegangen aus der architektonischen Umgestaltung des Männersaales des altgriechischen Herrscherpalastes. Aehnlich.es gilt von der Stilentwicklung der meisten Architekturen. Wenn wir nur jene Baustile ins Auge fassen, die bei uns grössere Beachtung gefunden haben, so lässt sich folgende Einteilung aufstellen:

B. Baustile des Mittelalters.

a)    Der altchristliche Baustil.

b)    Der byzantinische Baustil.

c)    Der mohammedanische Baustil.

d)    Der romanische Baustil.

e)    Der gotische Baustil.

C. Baustile der Neuzeit.

a) Die Renaissance.

«. Die Frührenaissance.

II. Die klassische Baukunst.    ß. Die Hochrenaissance.

a)    Der griechische Baustil.    y. Der Barockstil.

b)    Der etruskisch-römische Baustil.    b) Der Stil des 19. Jahrhunderts.

Näheres s. unter den Artikeln über die einzelnen Baustile.

A. Baustile des Altertums.

I. Die Baukunst des Orients.

a)    Der ägyptische Baustil.

b)    Der babylonisch-assyrische Baustil.

c)    Der persische Baustil.

d)    Der phönizisch-hebräische Baustil.

e)    Der kleinasiatische Baustil.

f)    Der indische Baustil.

von Schubevt-Soldem.

Röttinger.

Baustoffe, s. d. Art. Baumaterialien.

Bausystein, s. d. Art. Bauvollzug.

Bautagebucll (Baujournal, Geschäftsjournal) hat den Zweck, über alle Leistungen, zu deren Beaufsichtigung der Führer des Tagebuches verpflichtet ist, so wie sie an jedem einzelnen Tage erfolgen, zu orientiren. Es sind also sowohl die Arbeiten des Unternehmers, als auch die in Begie betriebenen täglich aufzuzeichnen, insbesondere die Zahl der Arbeiter, der Arbeitsfortschritt, etwaige aussergewöhnliche Vorkommnisse etc. Die Bauleitung schreibt im übrigen genau vor, wie der Bauführer, der Polier etc. sein Tagebuch zu führen hat und stellt die Ergebnisse auch zu dem Zwecke zusammen, um bei etwa nachträglich sich ausbildenden Differenzen Anhaltspunkte zu deren Lösung zu gewinnen. Insoferne ist das Bautagebuch sehr wichtig.

Bautaxe nennt man die an verschiedenen Orten behördlich festgesetzten, im Falle von Streitigkeiten zur Erzielung von Vergleichen oder richterlichen Entscheidungen sehr wichtigen ortsüblichen Preise der Arbeitslöhne und Materiallieferungen verschiedener Bauhandwerke.

Bauübernahme. Vach Vollendung eines Bauwesens findet eine genaue

bei zufriedenstellendem

die Bauübernahme folgt. Von diesem Zeitpunkte ab hört die

Untersuchung des Baugegenstandes statt, welcher Ergebnisse

Röttinger.

Verpflichtung des ausführenden Bauunternehmers (der Bauverwaltung), das Bauwerk zu schützen bezw. alle daran entstehenden Beschädigungen auf eigene Kosten zu repariren, auf und geht auf den Bauherrn über. Die erfolgte Ueber-nahme wird bei grossen Bauten stets durch ein von sämtlichen Beteiligten unterschriebenes Protokoll bestätigt.

Bauimternehmuiig ist entweder eine Gesellschaft , die zum Zwecke des Gewinns auf eigene Gefahr selbständig Bauten herstellt, im Betriebe ausnützt, wieder verkauft etc., oder aber der Karne für das Geschäft eines einzelnen bezw. einer Anzahl von Sachverständigen, welche bestimmte Klassen von Bauausführungen unter staatlicher, kommunaler oder privater Leitung auf Grund von Verträgen in General-Entreprise oder Einzelakkorden vollziehen.

Bauvergebung, die Uebertragung einer Bauausführung an einen oder mehrere Unternehmer in General-Entreprise oder im Einzelakkorde. Die Vergebung erfolgt entweder ohne weiteres (aus der Hand) oder nach Erhebung von wenigen Angeboten geeigneter Unternehmer (beschränkte Submission) oder auf Grund einer Ausschreibung. Vergl. Bauausschreibung, Eisenbahnbau, Submissionswesen.

Bauvertrag heisst man die schriftliche oder mündliche (letztere nicht empfehlenswert) Festsetzung der gegenseitigen Leistungen von Auftraggeber und Unternehmer bei Ausführung eines Baues. Es ist vor allem notwendig, den Gegenstand des Vertrages in unzweideutiger Weise zu bezeichnen, was gewöhnlich dadurch geschieht, dass man Baupläne, Baubeschreibung, Kostenvoranschlag und Submissionsangebot als Bestandteile des Vertrages betrachtet und diesem anheftet. Sind zur vollständigen Ausführung des Baues Arbeiten notwendig, die der Unternehmer zwar vollziehen könnte, welche man ihm aber einstweilen oder überhaupt nicht übertragen will, so ist dies in nicht misszuverstehender Weise zu bemerken. Andernfalls setzt man sich leicht der Einrede des Unternehmers aus, dass er sich beim Vertragsabschluss im Irrtum über die Ausdehnung der übernommenen Arbeiten befunden habe. lieber die formelle Behandlung des einen Bestandteil vom Vertrage bildenden Submissionsangebotes s. Submissions verfahr en. Für die Vertragserfüllung hat der Unternehmer Sicherheit zu leisten, sei es durch Deponirung eines Wertobjektes oder durch Bürgschaft mit solidarischer Haftung des Bürgen. In der Kegel dürfen auch Bestimmungen darüber, was im Todesfälle oder im Konkursfalle des Unternehmers zur weiteren Sicherung des Vertragsvollzuges zu geschehen hat, nicht fehlen. Sehr wichtig sind ferner präzise Abmachungen für den Fall, dass ein von dem Unternehmer zu vertretender Verzug mit dem Beginn der vertragsgemäss übernommenen Arbeiten und Lieferungen eintritt, dass das Vorrücken seiner Leistung mit dem Vorrücken der Zeit nicht im richtigen Ver-

Das letztere Vorkommnis gibt am häufigsten Anlass zu Differenzen; es ist deshalb stets empfehlenswert, zu bestimmen, dass Erhöhungen der Einheitspreise dem Vertrage gegenüber sofort nach Eintreten der Ursache vereinbart werden, weil man nur dann zu einer richtigen Würdigung der Verhältnisse gelangt. Die Vereinbarung, dass eventuell die Bauleitung auf Kosten des Unternehmers Vorgehen kann, wenn derselbe den übernommenen Verbindlichkeiten nicht nachkommt, wird in manchen Fällen der rechtlichen Folgen wegen bedenklich; es dürfte sich daher stets empfehlen, nur die Berechtigung, nicht aber die Verpflichtung zu diesem Vorgehen in den Vertrag aufzunehmen. Dass entweder der Unternehmer selbst oder ein mit entsprechender Vollmacht ausgestatteter Vertreter ständig oder auf Anfordern der Bauleitung zu einer von der letzteren zu bestimmenden Zeit auf der Baustelle anwesend sei, muss festgehalten werden; ebenso sind Bestimmungen hinsichtlich Aufrechterhaltung der Ordnung auf der Baustelle, der Fürsorge für die Arbeiter und der Sicherung der letzteren gegen Beschädigung, der Einhaltung von Polizeivorschriften, der Zahlung von Ordnungsstrafen etc. erforderlich.

hältnisse stellt, dass die Leistungen qualitativ den besonderen Bedingungen nicht entsprechen, dass die Vollendung der Arbeit nicht rechtzeitig erfolgt oder dass sein persönliches Verhältnis oder das seiner Vertreter zur Bauleitung ein unhaltbares wird. Andererseits ist es gerecht und notwendig, zum Schutze des Unternehmers Abmachungen zu treffen, welche festsetzen, was seitens der Bauleitung geschehen muss, wenn der Unternehmer sich durch Naturereignisse, durch Anordnungen der Bauleitung oder durch von dieser oder anderen Unternehmern verursachte Verzögerungen in Herstellung eines von ihm als Unterlage zu benützenden Bauobjektes in der ordnungsmässigen Fortführung seiner Arbeiten behindert sieht, wenn Unterbrechung, zeitweise oder gänzliche Einstellung seiner Arbeiten verlangt wird oder wenn sich die Qualität der von ihm übernommenen Leistungen auf Verlangen der Bauleitung den Vertragsbestimmungen gegenüber wesentlich ändert.

Einigen sich mehrere Unternehmer zur Ausführung eines Baues, so sind rechtliche Bestimmungen hinsichtlich Haftbarkeit, Gerichtsstand, Folgen des Ausscheidens eines Teilhabers etc. nötig. Ferner muss festgesetzt werden, ob Unterakkord, eventuell unter welchen Bedingungen, zulässig ist, ob Werkplätze, Gerüste und Geräte von dem Unternehmer oder von der Bauleitung und in welchem Umfange gestellt werden, wer für die Sicherheit des Verkehrs auf öffentlichen Strassen oder privaten Eigentums in Nähe der Baustelle zu haften hat und wie es bei Auffindung wertvoller Gegenstände oder Altertümer während des Bauvollzuges gehalten werden soll. — Die zusammenstimmenden Willenserklärungen der Vertragschliessenden sind in allen Fällen, in welchen Verpflichtungen bedingt werden, deren Erfüllung den bestehenden Gesetzen widerspricht, wertlos. Insbesondere gilt dies von Bestimmungen, die gegen alles Herkommen verstossen, Unmögliches oder im Verhältnis zu der Gegenleistung notorisch Ungerechtes verlangen oder den Verzicht auf das Beschreiten des Rechtsweges für den Unternehmer aussprechen. Im Vertrage festgesetzte Schiedsgerichte haben keine unbedingt entscheidende Bedeutung; wohl aber ist es von Wert, über ihre Zusammensetzung im Vertrage Bestimmungen aufzunehmen, weil sie bei Streitigkeiten zur gütlichen Beilegung, bei Prozessen wesentlich zur Orientirung des Gerichtes beitragen.

Hat der Unternehmer die Herstellung eines Bauobjektes als Ganzes übernommen, so gehören hierzu alle zur Vollendung nach Brauch und Herkommen erforderlichen (sog. observanzmässigen) Arbeiten, auch wenn sie in den Bauplänen nicht besonders bezeichnet und in der Baubeschreibung bezw. dem Kostenvoransclilage nicht ausdrücklich angeführt sind; diese Arbeiten werden dann auch nicht besonders bezahlt. Trifft aber die Bauleitung während des Bauvollzuges Abänderungen an den Bauplänen oder zeigt es sich, dass gewisse Bauvorschriften unausführbar sind und durch andere ersetzt werden müssen, so sind dem Unternehmer die entstehenden Mehrkosten zu vergüten oder die Mehrarbeiten auf Kosten der Bauleitung zu vollziehen. Das Verfahren, wie im ersteren Falle die Preisvereinbarung zu erfolgen hat, ist im Vertrage genau festzusetzen.

Ebenso sind Bestimmungen darüber erwünscht, welche Einheitssätze angewendet werden sollen, wenn der Unternehmer Taglohnarbeiten auf Rechnung der Bauleitung ausführt.

Bei vielen Vertragsabschlüssen, z. B. bei General-Entreprise,

bei Lieferung und Aufstellung von Maschinenanlagen aller Art etc. werden meistens keine vollständigen Baupläne, sondern nur generelle Skizzen und Beschreibungen zu Grunde gelegt und die Unternehmer verpflichtet, innerhalb bestimmter Fristen die Spezialpläne vor die Bauleitung zur Genehmigung zu bringen. In diesen Fällen sind nicht bloss die Termine für Einlieferung dieser Zeichnungen, sondern auch genaue Bestimmungen darüber, in welcher Zeit die Genehmigung durch die Bauleitung zu erfolgen hat, innerhalb welcher Grenzen sich der Unternehmer Abänderungen gefallen lassen muss, innerhall) welcher Zeit auch diese zu vollziehen sind und wer sie vollziehen muss, aufzunehmen. .. Ebenso empfiehlt es sich, den Massstab für die Zeichnungen, das zu verwendende Format und Papier, die zeichnerische Behandlung (Kolorit, Einschreiben von Massen etc.) vorzuschreiben und genaue Angabe der Material- und Arbeitsqualitäten zu verlangen. — Es ist nicht mehr als gerecht, dass der Unternehmer bei Nichteinhaltung von im Vertrage festgesetzten Terminen aller Art seinen Auftraggeber schadlos hält für die infolge dieser Nichteinhaltung entstandenen Nachteile. Deshalb werden zum vornherein diesbezügliche Schadenersatzforderungen unter dem Namen Konventionalstrafen in den Verträgen vereinbart. Auf der andern Seite sollte man aber dem Unternehmer dann, wenn der wirklich entstandene Schaden notorisch geringer ist, als die Konventionalstrafe im voraus feststellt, nicht mehr als einen, dem wirklich entstandenen Schaden entsprechenden Geldbetrag abziehen. Entschädigungen der Unternehmer wegen entgangenem Gewinn werden in der Regel in allen Verträgen ausgeschlossen; unter besonderen Umständen wird jedoch auch diese Bestimmung vor Gericht hinfällig. Das Gleiche gilt von der in der Regel bestehenden Bestimmung, dass alle Ansprüche auf Preiserhöhung infolge besonderer äusserer Verhältnisse, z. B. gesteigerter Arbeitslöhne und Materialpreise, ungünstiger Witterung und Bodenbeschaffenheit, Aenderungen in der ursprünglichen Transportweise für Materialien etc. etc. in Wegfall kommen müssen. Immerhin ist derartigen Bestimmungen eine gewisse abschreckende Wirkung nicht abzusprechen und deshalb kann ihre Aufnahme nichts schaden. — Eine ganz wesentliche, besonders bei General-Entreprise wichtige Bestimmung ist die Angabe des Verfahrens, das für die Wertschätzung von Ausführungen Platz zu greifen hat, die von der Bauleitung nicht ohne weiteres zurückgewiesen werden wollen, aber den im Vertrage festgesetzten Qualitäten nicht entsprechen. Wo dies möglich ist, sollte man zum vornherein Geldbeträge nennen, die für gewisse Minderwertstufen in Abzug zu bringen sind, z. B. bei Dampfmaschinen, Wassermotoren u. dergl. für einen bestimmten Prozentsatz geringerer Nutzleistung etc. Ebenso sind Bestimmungen für den Fall zu treffen, in welchem die Leistung des Unternehmers unbrauchbar erscheint, also zurückgewiesen und durch eine andere ersetzt werden muss.

Bezüglich der Vorschriften über die Betreibung der Arbeit im allgemeinen und speziellen lässt sich ohne Vorführung von Beispielen wenig sagen; wir verweisen auf [2], [3], [4], [6 J und die von den Regierungen der meisten Kulturstaaten festgesetzten und landesüblich gewordenen, gewöhnlich gedruckten, allgemeinen und besonderen Bedingungen für Ausführungen im Staatsbauwesen. Diese beziehen sich in der Regel auf zahlreiche, im Hochbau, Tiefbau und Maschinenbau vorkommende gewöhnliche Arbeiten, und ihre Kenntnis ist schon deswegen unentbehrlich, weil das im betreffenden Lande gepflegte Herkommen daraus hervorgeht. Wesentlich ist bei allen diesen Bestimmungen, dass nichts aufgenommen wird, was die Arbeiten unnötigerweise erschwert, und nichts weggelassen wird, was zur vollkommenen Bestimmung aller Eigenschaften des speziell verlangten Objektes gehört. Genaue Zeichnungen und Baubeschreibungen sind hierbei von grösster Wichtigkeit. Soweit dies nicht schon aus dem Kosten-voranschlage hervorgeht, muss der Vertrag Bestimmungen über die bei Berechnung des Guthabens vom Unternehmer anzuwendenden Masse und Gewichte

enthalten, wobei wir bemerken, dass besonders im Hochbau nicht immer der wirkliche Kubikinhalt, die wirkliche Fläche etc. berechnet, sondern an verschiedenen Orten verschiedene Gebräuche in dieser Hinsicht festgehalten werden. So misst man vielfach den Kubikinhalt eines Quaders nach dem kleinsten umschriebenen Parallelepiped, jenen eines Gewölbes nach dem Produkte aus äusserer Wölbfläclie und Gewölbestärke, bei Blechner-, Schreiner-, Glaser- etc. Arbeiten die Flächeninhalte teils ohne, teils mit Rücksicht auf übergreifende Teile u. s. w. Hierauf ist zu achten und, um Missverständnisse zu verhüten eventuell im Vertrag der Modus für die Berechnung anzugeben. Hinsichtlich der Zahlungen ist festzustellen, welche Beträge während des Bauvollzuges ausgefolgt werden (Abschlagszahlungen), wann und wo das Geld zu erheben ist und welche rechtliche Bedeutung den Zahlungen als Anerkennung für zufriedenstellende Leistungen des Unternehmers innewohnt. Ferner ist zu bestimmen, wann die Schluss-Abrechnung zu erfolgen hat und das Restguthaben ausbezahlt wird. Das letztere wird ohne Ausnahme abhängig gemacht von dem Resultate der Prüfung der vollendeten Arbeit, bei vielen Ausführungen auch von dem Ablaufe der Garantiezeit, während welcher der Unternehmer verbunden ist, alle sich an dem Bauwesen zeigenden Gebrechen auf seine Kosten zu verbessern. Hierüber sind ebenfalls besondere Bestimmungen im Vertrage notwendig; nach Ablauf der Garantiezeit erfolgt auch die Rückgabe der Sicherheitsleistung (Kaution). — An Stelle des im Vorstehenden gekennzeichneten Vertrages tritt bei kleineren Arbeiten der mündliche Auftrag und, je nach dem Unternehmer, für kleine und grosse Arbeiten die einfache Korrespondenz, in welcher die Bauleitung auf Antrag des Unternehmers Preise und Bedingungen annimmt. Die letztere Methode ist vielfach der von Privaten eingeschlagene Weg, während Staats- und Gemeindeverwaltung in der Regel den Abschluss auf Grund umständlicher Dokumente vorziehen. Gewöhnlich werden die allgemeinen und besonderen Bedingungen gedruckt vor der Submission veröffentlicht; heftet man sie dann dem eigentlichen Vertrage als integrirenden Bestandteil an, so ist die Ausfertigung meist ausserordentlich einfach.

Strenge Vertragsbestimmungen sind ursprünglich von den Baubehörden zu dem Zwecke aufgestellt worden, um unfähige Unternehmer fern zu halten; man hat jedoch diesen Zweck nicht erreicht, hauptsächlich deswegen nicht, weil in den meisten Fällen an die in Nachteil geratenen Unternehmer Nachbewilligungen zur Schadloshaltung erfolgen. In den heutzutage üblichen Vertragsbedingungen sind alle Härten und Ungerechtigkeiten gegen die Unternehmer vermieden. Die Fassungen, welche es ermöglichen, den Unternehmer zur Erfüllung seines bei Vertragsabschluss gegebenen Versprechens mit aller Strenge zu zwingen und ihm eventuell den Vollzug abzunehmen, sind angesichts der Erfahrungen mit untüchtigen Unternehmern nur zu sehr gerechtfertigt. Andererseits wird ein tüchtiger Unternehmer unter dem bei Staat und Kommune üblichen Vorgehen auch bei den strengsten Bedingungen keine Gefahr laufen; bei Verträgen mit Privaten hat er natürlich in erster Linie sich über die Person des Bauleiters und dessen Intentionen Klarheit zu verschaffen. Vergl. auch die Art. Bau-auf sicht, Bauvollzug, E isenb’alinb au und Submissionsverfahren.

Litteratur: Verschiedene Anregungen zur Umgestaltung des Submissionsverfahrens und der Vergebung von Bauausführungen wurden in der Deutschen Bauzeitung, Jahrg. 1875 und 1876, gegeben. Ferner erwähnen wir: [1] Denkschrift des Verbandes deutscher Ärchitekten-und Ingenieur-Vereine über die Vergebung der Bauarbeiten und Bauakkorde, Berlin 1877. — [2] Vergebung öffentlicher Bauten und Lieferungen in Hamburg, Hamburg 1881. — [3] Freudenstein, Gr., Die Gebrechen und die Reform der Bauverträge etc., Minden 1882. — Allgemeine und besondere Bedingungen findet man in den verschiedenen Bauhandbüchern, in [4] Schmidt, O., Comptoir-Handbuch für Architekten etc., Leipzig 1881, und [5] Oppermann, L., Allgemeine und technische Bedingungen bei Verdingung von Arbeiten etc. für Ingenieurbauten, Leipzig 1895. —• Von erheblichster Bedeutung sind aber die überall im Druck vervielfältigten diesbezüglichen allgemeinen und besonderen Bedingungen für die Lieferung und Vergebung von Arbeiten der staatlichen (städtischen) Bauverwaltung, die in der Regel alle Zweige des öffentlichen Bauwesens umfassen und besonders wegen der darin niedergelegten landesüblichen Observanz in erster Linie berücksichtigt werden müssen.    Lueger.

Bauvollzilg nennt man die Erledigung aller jener Arbeiten, welche nach Fertigstellung eines Bauprojektes oder Feststellung eines Bauvorhabens im allgemeinen bis zur Vollendung bezw. Uebernahme des Bauobjektes erfolgen müssen. In der Hauptsache werden drei Wege zur Erreichung des Zieles eingeschlagen: Vollzug in Begie, in General-Entreprise oder in gemischtem System (Einzelakkorde und Begie).

Der Vollzug in Begie, d. li. in Selbstverwaltung ohne die

wie z. B. bei der Staatsverwaltung, im

Mittelsperson eines Unternehmers, eignet sich für Erdarbeiten, Maurer- und Steinhauerarbeiten, Strassenüberschotterung, Strassenreinigung, Bahnerhaltung, Beparaturen aller Art im Hochbau und Tiefbau etc., überhaupt für alle durch Einzelleistungen von Taglöhnern und Handwerkern unter Aufsicht der Bauverwaltung und bei Zugabe des nötigen Baumateriales, der gewöhnlichen Werkzeuge und Gerätschaften erreichbaren Ausführungen. Er empfiehlt sich stets, wenn die Qualität der Arbeit während der Ausführung in einer vorher nicht festzustellenden Weise wechselt, d. h. je nach Befund der äusseren Bedingungen an einzelnen Stellen besser sein muss, an anderen wieder geringer sein darf, um dem Zwecke des Baues vollständig zu entsprechen. Bauobjekte, deren Kosten sich im voraus nicht bestimmt berechnen lassen, weil Zufälligkeiten den Vollzug erschweren oder erleichtern können (z. B. Hochwasser bei Flusskorrektionen und Wasserbauten aller Art), ferner solche, welche eine besonders solide und vorsichtige Ausführung und eine erst von Fall zu Fall bestimmbare Anordnung der Einzelheiten erfordern, wie schwierige Fundationen, Abtragung und Wiederersatz von Mauern etc. bei Veränderungen an Gebäuden, Wasserfassungen u. s. w. sind ebenfalls vorzugsweise zur Ausführung in Begie ver-eigenschaftet. Je grösser die nötige Anzahl von Arbeitern bezw. Handwerkern ist, desto höher wird auch im allgemeinen der Lohn gegriffen werden müssen, denn um so grösser wird dann die Entfernung sein, aus welcher die Arbeiter beizuziehen sind. Besonders auf abgelegenen Baustellen ■— weniger in grossen Städten — macht sich dies fühlbar. Jede Massregel, welche die Verpflegung und den Unterstand der Arbeiter erleichtert (Menagen, Schlafstätten etc.) wirkt auf Verminderung des Lohnes. Im übrigen ist klar, dass bei solchem Bauvollzug, bei welchem die Bezahlung an jeden einzelnen Mitwirkenden nach Mass-gabe der von demselben verwendeten Zeit zu erfolgen hat, zur Verhütung von Geldverschleuderung an träge oder untüchtige Kräfte eine tüchtige Bauaufsicht erforderlich ist, deren Mitglieder nicht bloss praktisch erfahren, sondern auch behutsam, rechtlich und unparteiisch sein und jeden Arbeiter an die richtige Stelle zu setzen, bezw. die zu Gebot stehenden Mittel für die Ausführung richtig zu benützen wissen müssen. Auch die Bauleitung muss durch geschickte Dispositionen, Fürsorge für die rechtzeitige Anlieferung der Baumaterialien, pünktliche und regelmässige Lohnzahlungen, Vermeidung aller unnötigen Disziplinarverordnungen, Ungerechtigkeiten etc., besonders aber durch richtige Instruktion der Bauaufseher und Verhinderung jeder herab würdigenden Behandlung sich die nötige Autorität sichern und das Zutrauen aller am Bauvollzuge Mitwirkenden erwerben. — Treffen diese Voraussetzungen zu, so wird auch bei Neubauten, die sich zur Vergebung in Akkord eignen würden, die Ausführung in Begie billiger, als durch Unternehmer. Eine richtige Disposition wird jedoch zweifelhaft, wenn den leitenden Technikern oder Bauführern zwar eine gute sogen, theoretische Ausbildung zur Seite steht, aber die nötige Erfahrung fehlt; in der Begel wird dann experimentirt, wodurch Autorität und Zutrauen verloren gehen und finanzielle Nachteile entstehen, welche häufig den von einem Unternehmer erzielten Gewinn weit überwiegen. — Ein nicht zu unterschätzender Vorteil des Begiebaues ist die Schulung bezw. praktische Ausbildung der jungen Bauführer, welchem Zwecke deshalb da und dort gerne Opfer gebracht werden, sofern man

städtischen Bauwesen etc. -— annehmen darf, dass das geschulte Personal im Dienst verbleibt. Unter den Begriff Begiebau fallen auch noch jene Dispositionen, bei welchen Arbeiterverbände unter Führung eines Vorarbeiters gegen Akkordsätze, die dem letzteren ausbezahlt werden, zur Verwendung gelangen, was besonders bei fremden Arbeitern (Italienern etc.) üblich ist. Vielfach zählt man sogar noch jene Ausführungsweise, bei welcher einzelne Teile des Bauobjektes an kleine Meister oder Gesellen nach Ausmass oder Stückzahl zur Vergebung

gelangen oder nach Preislisten bezahlt werden, zum Regiebau, sofern bei der Gesamtausführung die Bauleitung in dem Yerhältnis des Arbeitgebers zu den dabei beschäftigten Arbeitern bleibt.

General-Entreprise eignet sich hauptsächlich dann für eine Bauausführung, wenn zu deren Herstellung ganz besondere, nur wenigen Personen eigentümliche Kenntnisse und Erfahrungen oder kostspielige Einrichtungen, grosse Werkstätten etc. gehören oder wenn geeignete Sachverständige für die Bauleitung bezw. die Bauführung im speziellen Falle nicht oder nicht in genügender Zahl zur Verfügung stehen. Grosse Maschinenanlagen, Dampfschiffe und Seeschiffe, Eisenkonstruktionen aller Art im Hochbau und Tiefbau, Elektrizitätswerke, Luftdruckgründungen, Hebewerke etc. gehören in erster Linie hieher. Es werden aber auch öffentliche und private Gebäude (wie man zu sagen pflegt: den Schlüssel in die Hand), grosse Eisenbahnanlagen mit aller Betriebsausrüstung, ganze Brücken-, Hafen- und Kanal-Anlagen, Wasserversorgungen, Entwässerungen, Meliorationen, Strassen etc. in General-Entreprise gebaut. Man kauft so gewissermassen die Bauausführungen wie einen auf Bestellung gefertigten Rock; es ist Sache des Unternehmers, dafür zu sorgen, dass er bei der Uebergabe passt. In diesem Sinne ist dann zur Ueberwachung des Bauvollzuges wenig Personal erforderlich. — So einfach dies System in der Theorie erscheint, so gefahrvoll ist es bei seiner Anwendung für den Auftraggeber. Es ist geradezu unmöglich, einen grossen Bauauftrag so zu erteilen, dass alle Zweifel über Umfang und Qualität der abzuliefernden Arbeiten und über die Tragweite der übernommenen Verpflichtungen ausgeschlossen sind. Jeder diesbezügliche Vertrag lässt Auslegungen zu, welche besondere Rechnungen des Unternehmers für allerlei Unvorhergesehenes begünstigen. Nachforderungen gegenüber dem beim Vertragsabschlüsse stipulirten Gesamtpreis sind deshalb die Regel und meist schwer zu bekämpfen. Das Schlimmste aber ist, dass im Falle unbefriedigender Arbeit es in praxi die Umstände nur ganz ausnahmsweise gestatten, das fertige Bauobjekt ohne weiteres abzulehnen. Meistens braucht man dasselbe sehr notwendig und drückt dann auch bei weniger befriedigender Arbeit lieber ein Auge zu, als dass man sich unsicheren Prozessen und unabsehbaren Verschleppungen durch dessen Zurückweisung aussetzt. Die am wenigsten gewissenhaften Unternehmer haben deshalb bei der General-Entreprise die grössten Chancen; im übrigen muss man sich auch bei sonst vertrauenswürdigen Unternehmern zum mindesten auf die vorhin erwähnten Nachforderungen gefasst machen. Ausser in den eingangs genannten und ähnlichen Fällen, in welchen keine andere Wahl bleibt, empfiehlt sich also General-Entreprise nur mit vielfach bewährten, solventen und als durchaus gewissenhaft und vertragstreu bekannten Unternehmern.

Das gemischte System (Einzelakkord und Regie) des Bauvollzuges besteht darin, dass die Arbeiten für das zu erstellende Bauwesen teilweise in Regie betrieben, dagegen alle für kleinere Akkorde geeigneten Teile an verschiedene Gewerbetreibende (und zwar meistens Lieferung und Arbeit zusammen) übertragen werden. So wird z. B. im Hochbau die Fundamentarbeit in der Regel in Regie hergestellt, Maurer- und Steinhauerarbeit, Zimmermannsarbeit, Schreinerarbeit, Glaserarbeit, Schlosserarbeit, Blechnerarbeit, Malerarbeit, Dachdeckerarbeit etc. etc. dagegen einzeln an die betreffenden Handwerker ver-akkordirt. Vielfach besteht jedoch auch der Gebrauch, Materialien und Arbeit getrennt zu vergeben, z. B. bei Eisenbahnbauten die Lieferung der Schienen, der Schwellen, des Zementes und anderer Baumaterialien, während das Verlegen derselben bezw. Einbau und Verwendung durch besondere Unternehmer erfolgt; manchmal geht die Trennung noch weiter, z. B. bei Rohrleitungen, wo Lieferung der Röhren, Grabarbeit, Verlegen und Dichten in verschiedene Hände gelegt werden. Endlich besteht die Uebung, bei allen grösseren Ausführungen die Arbeiten in Lose zu trennen, in welchen dann jeweils alle ebengenannten Unterabteilungen eintreten. Bei dem gemischten System bedarf die Bauleitung keines so umfassenden Aufsichtspersonales, wie beim Regiebetrieb, und die Erfahrung lehrt, dass mit demselben in Rücksicht auf die derzeit mit den üblichen

Bezahlungen erreichbaren Aufsichtspersonen und auf die dem gemischten System angepassten Einrichtungen der Gewerbetreibenden und den Ausbildungszustand der letzteren in allen Kulturstaaten der Gesamtaufwand bei sonst gleicher Tüchtigkeit der Ausführung das Minimum erreicht.

Lueger.

Von grösster Bedeutung für einen richtigen Bauvollzug, ganz einerlei, welches System dabei angewendet wird, ist die Sachkenntnis der Bauleitung; nur dann, wenn von dieser die Spezialprojekte rechtzeitig und brauchbar gefertigt, jeder Vollendungstermin korrekt bestimmt und für das richtige Ineinandergreifen der Einzellieferungen und Arbeiten gesorgt wird, wird der Zweck: eine gute Ausführung mit dem Minimum an Kosten, erreicht werden. Leider wird dies noch nicht überall von den Verwaltungsbehörden erkannt. Gar nicht selten führen Bauingenieure Schulbauten, Wohnhäuser; Architekten Maschinenanlagen und Elektrizitätswerke; Maschineningenieure Fluss- und Strombauten u. dergl. aus; dass in solchen Fällen „der Generalunternehmer die meisten Chancen hat“, ist leicht zu begreifen.

Bauvorschrift ist die aus den Bauplänen, Baubeschreibungen und Kostenvoranschlägen hervorgehende Anweisung für die Ausführung von Bauarbeiten, ergänzt und erläutert durch daran anschliessende besondere mündliche und schriftliche Anordnungen der Bauleitung hinsichtlich der Details.

Bauweise bedeutet nicht nur das an verschiedene Orte oder Länder geknüpfte, denselben eigentümliche Verfahren, die Mehrzahl aller, besonders der öffentlichen Bauten in einem bestimmten Stile (s. Baustile) auszuführen, sondern man bezeichnet damit auch die von dem verwendeten Baumaterial abhängige mehr oder weniger grosse Solidität der Ausführung selbst. Massive (solide) Bauweise, d. h. Anwendung von Mauerwerk ohne Holzeinlage für alle Wände, Fachwerksbau, d. h. Herstellung von Riegelwänden statt gemauerter Wände, Holzbau etc. gehören hieher und sind unter den einzelnen Stichworten nachzusehen.

Bauwesen ist ein Kollektivname für alle Bestrebungen und Thätigkeiten, welche die Vorbereitung, Ausführung und Unterhaltung öffentlicher und privater Bauten, die Herstellung der zugehörigen Hilfsmittel, die Gewinnung der Materialien, die zur wohnlichen und gewerblichen Ausstattung gehörigen Einrichtungen, die Anlagen zur Versorgung mit Wasser, Luft, Licht, Kraft etc. zum Gegenstand haben. Die Herstellung aller Transportmittel für Personen und Lasten, der maschinellen Anlagen zur Fabrikation aller Bedürfnisse der menschlichen Gesellschaft etc. werden ebenfalls hieher gerechnet. Entsprechend dem Lehrplan der meisten technischen Bildungsanstalten, welche die im Bauwesen nötigen Kräfte liefern, unterscheidet man bei uns drei Hauptabteilungen im Bauwesen: Hochbauwesen, Bauingenieurwesen und Maschineningenieurwesen. Das erstere umfasst alles, was zur eigentlichen Baukunst (s. d.) gehört. Dem Bauingenieurwesen werden die Wege- (Eisenbahn)-, Wasser- und Brückenbauten zugeteilt. Dem Maschineningenieur wesen fallen jene Aufgaben zu, deren Lösung eine kunstgerechte, mechanisch vollkommene und statisch richtige Anfertigung und Anordnung von Metallarbeiten erfordert. Bergbauwesen, Hüttenwesen, Kriegsbauwesen, landwirtschaftliches Bauwesen, Marinebauwesen, Tiefbauwesen etc. etc. sind Unterabteilungen oder Spezialitäten. Die Gliederung ist eine unvollkommene, und es dürfte überhaupt eine strenge Scheidung der verschiedenen Bautätigkeiten (ähnlich wie im früheren Zunftwesen) sich kaum durchführen lassen. Ueberdies erfordert die Besorgung des Bauwesens, besonders für Staat, Gemeinde, Korporationen, Gesellschaften etc. vielfach administrative Thätigkeit und werden deshalb auch juristisch und kaufmännisch gebildete, in den obengenannten Hauptabteilungen nicht unterzubringende Kräfte notwendig.

Bauwürdig ist die Bezeichnung für die Nützlichkeit bezw. Rentabilität der Ausführung eines Bauvorhabens oder ausgearbeiteten Bauprojektes. Insbesondere gebraucht man dieses Eigenschaftswort in ebengedachtem Sinn, wenn verschiedene Wege zur Erreichung eines Zieles untersucht worden sind, von welchen nur einer das in ökonomischer Hinsicht beabsichtigte Resultat erreichen lässt für den letzteren. Vergl. die Artikel Abbauwürdig und Eisenbahnbau. Bauxit, s. Beauxit.

Bauzaun ist eine den Bauplatz von der Strasse absperrende vorläufige Einfriedigung, die sowohl das Betreten des Bauplatzes durch Unbefugte als auch jede gegenseitige Störung des Strassen Verkehrs und der Bauarbeiten verhindern soll. Hierzu ist erforderlich, dass die Bauzäune aus gutem Material, gewöhnlich aus festen Bohlen, hergestellt werden und weder durch vorstehende Nägel, noch durch splitteriges Holz die Vorübergehenden gefährden. Je nach den Vorschriften der Ortsbaupolizei darf der Bauzaun auf Baustellen an befahrenen Strassen 2 m oder mehr, an manchen Orten bis zur Mitte der Strasse, vor die Bauflucht vortreten. Versperrt der Bauzaun den ganzen Fussweg, so ward an den meisten Orten billigerweise verlangt, dass um denselben ein auf gezimmerten Unterlagen ruhender Brettersteg von mindestens 1 m Breite herumgeführt wird, damit die Fussgänger eine Fortsetzung des Fusssteges vorfinden und nicht genötigt sind, den Strassendamm zu betreten. In Berlin schreibt die Baupolizei in diesem Fall sogar vor, dass der Bürgersteig für den Fussgängerverkehr in einer Breite von 2 m frei gelassen werden muss und in einer Höhe von 3 m mit doppelten Brettern abzudecken ist. In sehr verkehrsreichen Strassen wird man meist schon nach Aufführung des Erdgeschosses den Bauzaun entfernen müssen, wenn nicht die Baustelle selbst zu wenig Raum für die Aufstapelung des täglichen Materialbedarfes bietet, so dass aus diesem Grunde der Bauzaun bis zur Vollendung des Rohbaues stehen bleiben muss. In ersterem Falle ist, wenn dies, wie in Berlin, von vornherein geschieht, unterhalb des Baugerüstes für die Dauer der ferneren Bauzeit ein Schutzdach für den ungestörten Verkehr auf dem Bürgersteige zu errichten.

L. von Willtnann.

Bauzeichnung, s. v. w. Bauplan (s. d.).

Bauzeit, im allgemeinen der zur Ausführung eines Baues erforderliche Zeitaufwand. Mutmasslich wird derselbe festgestellt bei Projekten, in der Regel auf Grund anderwärts gemachter Erfahrungen (s. Bauprogramm); bei fertigen Bauten erfolgt die Feststellung nach den Bautagebüchern. Bauzeit hat sodann noch eine andere Bedeutung, wenn das Wort in Verbindung mit den Eigenschaftswörtern günstig, ungünstig etc. gebraucht wird, wodurch man die für die Ausführung gewisser Arbeiten geeignetste Jahreszeit oder das Gegenteil bezeichnet. Vergl. d. Art. Ausbau.

für die Verzinsung 2—3°/₀.

Bauzinsen nennt man die Kapitalzinsen für diejenigen Beträge, welche während einer Bauausführung bis zur definitiven Uebernahme des Baugegenstandes nach und nach erhoben werden müssen, um Unternehmer, Arbeiter, Bauleitung etc. auszahlen zu können. Bei langer Bauzeit erreicht der Aufwand für Bauzinsen oft eine beträchtliche Höhe; in der Regel rechnet man von dem zu erhebenden Jahresbetrag des Baukapitales — je nachdem diese Erhebung in regelmässigen Raten oder unregelmässig erfolgt

Baxter-Anker, s. Schiffsanker.

Deite.

Bayöl wird aus den Blättern von Myrica acris D. C., einer westindischen Myricacee, gewonnen. Das wohlriechende Oel ist dünnflüssig, gelbbräunlich, leichter als Wasser und besteht aus einem Terpen und 30—40°/₀ Eugenol. Das spez. Gew. schwankt zwischen 0,975 und 0,995. Das Bayöl dient zur Herstellung des sog. Bayrums.

Bayreuther Vitriol, s. Eisenvitriol.

Baysalz, s. Kochsalz.

Bazar, eine arabische oder türkische Markthalle, in kleineren Orten oft nur aus wenigen Läden bestehend, in grossen Städten aber mächtige Anlagen bildend. Am häufigsten bestehen diese letzteren aus zwei sich rechtwinkelig schneidenden, völlig überdeckten Hauptstrassen, in welchen sich zahlreiche Läden befinden. Zumeist sind diese nach der Gattung der zum Verkaufe ausgebotenen Waren angeordnet. In modernen europäischen Städten pflegt man eine grössere Anzahl von Kaufläden, namentlich wenn dieselben in einem grossen Hofraume oder einer sog. Passage angeordnet sind, ebenfalls Bazare zu nennen, von Schubert-Soidem.

B/c, s. AAAA und Kammgarnspinnerei.

Be, Abkürzung bei Aräometerangaben für Grade nach der Teilung von Baume; s. Aräometer.

Beamtenhäuser, ländliche. Die in einem landwirtschaftlichen Betriebe angestellten Beamten, für welche eigene Wohnhäuser gebaut werden, sind die Wirtschaftsinspektoren verschiedener Grade, vom Wirtschaftsdirektor oder Administrator bis herab zum Voigt, Hofmeister, Feldaufseher oder wie sie sonst genannt werden. Die Leiter landwirtschaftlicher Gewerbe, Brenner, Meier u. s. w., erhalten Dienstwohnung im Fabrikgebäude, und Angestellte, wie Schäfer, Gärtner, Kutscher, Stellmacher u. s. w., werden in besseren Arbeiterwohnhäusern (s. d.) untergebracht. Mit dem Beamtenwohnliause wird häufig das Amtszimmer vereinigt. Ist der Gutsbesitzer Standesbeamter und Amtsvorsteher, so gehören dazu wohl mehrere Zimmer, die man am besten in das Erdgeschoss verlegt, teils um den Verkehr mit dem Publikum zu erleichtern, teils um die zugehörige Begistratur und die Standesamtsregister feuersicher unterzubringen.

von Tiedemann.

Die Ansprüche an die Wohnungen der einzelnen Beamten sind, je nach ihrer Stellung und Bildung, so verschieden, dass allgemein gütige Kegeln sich für die Gestaltung der Bauprogramme kaum aufstellen lassen. Während unverheiratete Beamte, selbst höherer Bildung, in einem geräumigen Zimmer mit Schlafkammer angemessen untergebracht werden, sind die Wohnungen der Wirtschaftsdirektoren unter Umständen von denen kleinererGutsbesitzer(s.Guts-b e s i t z e r w o h n hä u s e r) nicht verschieden. Wo nicht gerade die Verhältnisse einen Bau nach grösserem Massstabe bedingen — wenn z. B. der Gutsherr auf dem Gute wohnt, ohne es selbst zu bewirtschaften — wird der Bau ländlicher Beamtenwolmliäuser immer zu den Seltenheiten gehören. Meistens werden die Wirtschaftsinspektoren in Häusern untergebracht, die gleichzeitig anderen wirtschaftlichen Zwecken dienen.

Beamtenliäuser, staatliche, s. Dienstwohnungen.

Nach Ausführung dieses zweiten Schlages ist die

Bearbeitung der Werksteine. Der aus dem Steinbruch bezogene rohe Quader muss in seinen Abmessungen ein das herzustellende Werkstück umhüllendes Parallelepiped um einige Centimeter, den sogen. Arb eitszoll, nach jeder Richtung hin übertreffen. Dieser so aus dem Bruch kommende roh zugerichtete Stein wird vom Steinmetz in einer solchen Höhe aufgebankt (s. Aufbanken), dass derselbe zunächst die später als Lager dienende Oberfläche des Steins bequem bearbeiten kann. Dann wird mit dem Schlageisen an der einen Kante ein „Schlag“, d. h. ein ebener, schmaler Streifen angearbeitet, auf welchen das Richtscheit seiner Breite nach gelegt werden kann, über welches auf der entgegengesetzten Seite ein zweites Richtscheit parallel einvisirt (Fig. 1) und mit Hilfe desselben die Linie für den zweiten, dem ersten parallelen, Schlag vor gezeichnet wird.

Ebene der Lagerfläche bestimmt, und nach Herstellung der beiden verbindenden Seitenschläge kann der rauh stehengebliebene mittlere Teil, der sogen. Posten, abgearbeitet werden, wobei man das Richtscheit öfter in verschiedenen Richtungen auf die in Arbeit befindliche Fläche legt, um zu prüfen, ob dieselbe auch „eben“

v:

wird. Von dieser so abgearbeiteten Lagerfläche aus werden die Schläge für die Seitenflächen bei rechtwinkeligen Steinen mit Hilfe des eisernen Winkels abgewinkelt, worauf die Seitenflächen bearbeitet und schliesslich von ihnen aus die obere Lagerfläche des Steins in ähnlicher Weise, durch Aufzeichnen der Schlaglinien, abgeleitet werden kann. Hat der zu bearbeitende Stein eineJ komplizirtere Gestalt, so wendet man zum Uebertragen stumpfer oder spitzer Winkel die Schmiege an oder überträgt die Seitenflächen durch die mittelst der Abbrettung erhaltenen Schablonen oder bestimmt durch Sticlimass die Ecken und Kanten des auszuhauenden Steins. Zur Bearbeitung gekrümmter Flächen werden bei abwickelbaren Flächen (Cylinder-, Kegel- und windschiefe Flächen) die Endpunkte a a¹, b b‘ etc. (Fig. 2 und 3) der Erzeugenden auf den Lagerflächen aufgetragen, dann wird mit dem Nuteisen (s. d.) in jeder dieser Richtungen eine Nut eingearbeitet und die gerade Verbindung der

Endpunkte durch häufiges Einlegen eines Richtscheites kontrollirt, schliesslich werden die zwischen den Nuten stehen gebliebenen Posten abgearbeitet. Je dichter die Lagen der Erzeugenden gewählt werden, um so genauer kann die gekrümmte Fläche hergestellt werden. Sphärische Flächen dagegen müssen auf der Drehbank abgedreht werden.

Das Abarbeiten des zwischen den Schlägen rauh stehen f'' 'x gebliebenen Teils der Seitenflächen (Posten) geschieht j ff durch mehrmaliges Ueberarbeiten je nach der Härte des \

Fig. 2.

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LjA

Fig. 3.

Steins in verschiedener Weise. Bei weicheren Steinarten \ wird die rauhe Fläche zuerst mit dem Spitzeisen oder der Zweispitze bearbeitet (gespitzte oder bossirteFläche), ^ worauf das Kröneleisen zur Anwendung kommt (ge-krönelte Fläche). Dann kann das Scharrireisen benützt werden, wobei die Fläche fein gestreift erscheint (scharrirte Fläche), während der Schlag am Rande immer noch ein etwas tiefer liegender glatter Streifen bleibt. Soll derselbe verschwinden, so dass die Fläche eine vollkommen glatte wird (Lagerflächen, Fenster- und Thürgewände, Treppentritte etc.), so werden die Flächen geschliffen, was bei Sandstein dadurch geschieht, dass die scharrirte Fläche erst mit einem gröberen, dann mit einem feineren Sandsteinstück unter Begiessen mit Wasser abgerieben wird. Bei harten Steinen (Granit, Syenit etc.) wird statt des Spitzeisens die Fläche und statt des Kröneleisens der Stock- oder Kraushammer benützt (gestockte Fläche). Ein Poliren der Flächen durch Grünstein und Blutstein wird nur in besonderen Fällen bei harten und politurfähigen Gesteinen (Marmor, Granit etc.) angewendet. Soll der Materialverlust, der durch das Anliefern der Steine mit dem „Arbeitszoll“ entsteht, vermieden werden, so verwendet man bei weicheren Gesteinsarten zur Herstellung der Quadern die Steinsäge, durch welche man Flächen erhält, die bloss scharrirt und allenfalls geschliffen zu werden brauchen.

—    In neuerer Zeit werden die Steine auch vielfach mit Maschinen bearbeitet (s. S t e i n b e a r b e i t u n g s m a s c h i n e n).

L. von Willmann.

Litteratur: Handb. der Arch., Darmstadt 1880, Teil I, Bd. I, 1. Hälfte, S. 91. — Gottgetreu, Lehrb. der Hochbaukunst, Berlin 1880, Teil I, S. 56; derselbe, Baumaterialien, 3. Aufl., Berlin 1879, Teil I, S. 195. — Wanderley, Die Konstr. in Stein, Leipzig 1878, S. 127. — Menzel und Schwatlo, Der Steinbau, Leipzig 1879, S. 18. — W. F. Exner, Die techn. Hilfsmittel des Steinbildhauers, Wien 1877.

Beaufort-Skala, s. Wind.

Beaufschlagung“, s. Wassermotoren.

Beaune’sche Aufgabe, von dem Mathematiker Florimonde de Beamte 1692 gefundene Gleichung einer Kurve (De aequationum constructione et limitibus, Amsterdam 1683), bei welcher jede Ordinate sich zur Subtangente, wie eine gegebene Strecke zur Differenz der Ordinate und Abscisse verhält.

Beauxit (Bauxit, Wo che init), in der Hauptsache ein Thonerdehydrat

—    Äl₂ 0₃ + 2 H₂ 0 (mit 30—7 5 % Thonerde) nebst starken Beimengungen von Eisenoxyd, Quarz. Der Vogelsberger Beauxit besteht aus 50—53% Äl₂ 0₃, 10—16% Fe₂0₃, 1—5% Si0₂ und 25—28% H₂0 [1]; Beauxit von Beaux bei Arles enthält 52% Äl₂ 0₃, 27,6 Fe₂Oi, 20,4 H₂0; Beauxit von Wochein (Krain) enthält bis 73% Äl₂0₃, ausserdem Titan und Vanadin. Derb, in weichen thonartigen Massen von heller, roter oder brauner Farbe. Härte 2—3. Ist in einigen Fällen aus der Verwitterung und Umwandlung von Basalten hervorgegangen; ausserdem lagerartig zwischen Kreide und Tertiär (Beaux) oder zwischen Jura und Keuper (Wochein). Er dient zur Herstellung von feuerfesten Steinen, Schmelztiegeln und in neuerer Zeit wird aus ihm Aluminium in grossen Mengen dargestellt.

Litteratur: [1] Liebrich, Beitrag z. Kenntnis d. Beauxits im Vogelsgeb., Giessen 1891. Leppla.

Beaver, ein aus gezwirntem Wollgarn hergestelltes, stark gewalktes und gerauhtes, oft mit geschorenen Mustern versehenes, tuchartiges Gewebe. — S. Tuchfabrikation.

verstellt werden, bis die Kette gespannt ist.

Treptow.

Becherwerksgrube, s. Becherwerk.

Becken nannte man im geologischen Sinne breite, wannenartige Einsenkungen, in denen die Schichten womöglich von den erhöhten Aussenwänden nach der tiefsten Stelle einfallen, also eine Art über einander liegender, tellerartiger Schalen bilden. Man spricht von Steinkohlenbecken, von Kreidebecken u. s. w. und meint damit flache, kesselartige Einsenkungen aus der Zeit der Steinkohlenformation, der Kreideformation, des Tertiärs (Mainzer, Pariser Becken). Indes ist der Ausdruck ungenau und veraltet, denn die meisten geologischen Becken sind nicht von einem erhöhten, geschlossenen, sondern von einem meist vielfach unterbrochenen Aussenrand umgeben; der Schichtenbau hat vielmehr meist den Charakter der Muldenform (s. Mulde) oder bildet eine Ausbuchtung eines grossem Senkungsgebietes, wie das Mainzer Becken, das Münsterer Becken. Die früher für Becken bezeichnende Lagerungsform der Schichten ist in den meisten Fällen keine ursprüngliche, sondern die Schichten sind durch Gebirgs-störungen nach ihrem Absatz in die scheinbar beckenartige Lagerung gebracht worden. "Würde in einem beckenartigen Senkungsgebiet eine mächtige, durchlässige Schichtenreihe, die an den Bändern zu Tag ausgeht, von wenig durchlässigen Schichten überlagert, so wäre im Innern des Beckens die Möglichkeit

für die Anlage von artesischen Brunnen gegeben.

Beckensclilägerlatun, s. unter Messing.

Beckhammer (Bick-, Pickhammer), ein scharfer Hammer der Kupferschmiede zum Unterschlagen (Einbecken) des Drahtes; ein spitzer Hammer (Bicke) der Steinhauer.

Bedeckte Güterwagen sind mit fester Decke versehene Eisenbahnwagen, deren Stirn- und Seitenwände bis zur Decke hinaufreichen und durch Schiebe-thiiren in den Längswänden zugänglich bezw. verschliessbar gemacht werden. — Diese Wagen dienen zum Transport solcher Gegenstände, welche den Einflüssen der AVitterung entzogen oder wegen Feuergefährlichkeit vor den Funken der Lokomotive geschützt werden müssen. Manche bedeckte Güterwagen werden für den Transport bestimmter Güter mit besonderen Einrichtungen versehen, so z. B. die AVagen zum Transport von Bier, Kalk, Luxuspferden, Kleinvieh u. s. w.

Bebauungsplan, s. Stadtbauplan.

Bechereisen, kleiner Amboss mit zwei Hörnern zum Treiben von becherartigen Gegenständen aus Blech.

Becherwerk, früher auch Paternoster-werk genannt, ist eine häufig gebrauchte, übrigens schon von den alten Kulturvölkern angewendete Vorrichtung zum Heben der verschiedensten Stofie in senkrechter oder stark geneigter Richtung. Es besteht aus einem Bande (Kette) K ohne Ende, an welchem in gleichen Abständen Gefässe (Becher) B K zur Aufnahme des Fördergutes befestigt sind; das ^ Band ist über zwei cylindrische oder prismatische Trommeln T und zwischen denselben angebrachte Führungen F gelegt.

Gewöhnlich wird die    Axe der oberen

Trommel angetrieben,    der untere Füh

rungskörper ist in einer Vertiefung, der i Becherwerksgrube G verlagert; hier ; £, füllen sich die Becher und entleeren sich bei der Drehung um den oberen Führungskörper. — Das ausgeschüttete Gut wird durch Schüttbleche S zusammengehalten; durch eine Stellvorrichtung St kann die Axe der oberen    Trommel

K TA

Wh

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Leppla.

Diese werden unter genannten Stichwörtern eingehender behandelt werden. Hier sollen solche Wagen besprochen werden, welche nur einen sicher geschlossenen, gegen äussere Einflüsse geschützten Raum verlangen. Die Untergestelle der bedeckten Güterwagen unter- fe w h iÜ scheiden sich nicht von denen anderer f p-n-H i-th KH P Eisenbahnwagen. — Die Wagenkasten { werden meist unabhängig von dem Untergestell gebaut, so dass sie für sich ein -Ganzes bilden; sie bestehen aus dem [

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Fussboden, den Stirn- und Seitenwänden und der Decke (Eig. 1, la und lb).

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Der Fussboden wird aus kiefernen, quer j zur Wagenlängsaxe gelagerten Bohlen hergestellt, welche mit Nut und hölzernen Federn zusammengearbeitet sind und unmittelbar durch die Längsträger und Schrägstreben des Untergestells ge- [ tragen werden. Entweder werden diese [

Fig 1 a.

Fig. 1.

Fussbodenbretter ringsum von ; einem Eichenholzrahmen ein- * gefasst, der dann auch zur f Aufnahme der senkrechten Säulen des Kastengerippes dient oder sie ruhen mit ihren Enden auf zwei den Längsträgern parallelen Winkeleisen, welche ebenso wie die Längsbalken des Eichenholzrahmens durch Flacheisenkonsolen getragen werden. Im letzteren Falle werden die senkrechten äusseren Flächen dieser Konsolen zum unmittelbaren Anschrauben der aus Eichenholz oder ¹—'förmigen Walzeisen hergestellten Säulen der Seitenwände benützt.

Die Säulen der Stirnwände werden an die Bufferplatten geschraubt, die vier Ecksäulen werden zweckmässig aus Winkeleisen gebildet.

Fig. 1 b.

Die Verschalungsbretter der Seitenwände werden in dem unteren Teile des Wagenkastens, wo sie stärker angegriffen werden, bis auf eine Höhe von 1200 mm etwa 25 mm stark gemacht, darüber 20 mm. Die Stirnwände erhalten sogar in den unteren Teilen 40 mm starke Bretter. Diese Verschalungsbretter werden in der Regel wagerecht angeordnet und auf Nut und Feder zusammengearbeitet. Ist indes das Kastengerippe auf besonderen Eichenholzrahmen aufgeführt und mit entsprechenden Querbalken versehen, so werden die Verschalungsbretter auch wohl senkrecht oder schräg angeordnet. Mit ihren oberen Enden tragen die Kastensäulen einen eichenen Deckenrahmen, in welchen die Deckenspriegel zur Aufnahme der Deckenverschalung eingezapft sind. Diese Deckenspriegel bestehen aus geschweiften Eichenhölzern. Sie tragen die aus kiefernen Längsbrettern bestehende Deckenverschalung, die zur bessern Dichtung mit Nut und Feder zusammengearbeitet ist. Zwischen Decke und Seitenwänden bleibt zweckmässig ein Zwischenraum von etwa 40 mm zur Lüftung des Wagenraums, der aber durch die überragende Wagendecke genügend überdeckt ist, um den Regen abzuhalten. Die Schiebethüren werden aus einem Rahmen aus Eichenholz oder Winkeleisen gebildet und mit Holzverschalung versehen. Sie tragen unten zwei Rollen mit zweiseitigen Spurkränzen, welche auf einer festen Laufschiene rollen und ihr zugleich die Führung geben. Oben umfassen sie mit angeschraubten Laschen eine feste Flachschiene, durch welche sie hier ihre Führung erhalten. Im geschlossenen Zustande legen sie sich gegen eine senkrechte Kastensäule mit geeigneter Verschlussvorrichtung. Die Schiebethüren der bedeckten Güterwagen der preussischen Staatsbahnen erhalten einen dreifachen \ erschluss, nämlich: ein Kastenschloss mit dreikantigem Dorn für den Schlüssel, einen

Ueberwurf und einen Plombenverschluss. Die Abmessungen des Dorns sind vom Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen festgesetzt; der Ueberwurf ist so geformt, dass sowohl die ganz geschlossene Thür als auch die teilweis geöffnete Thür in ihrer jedesmaligen Lage gehalten wird. Für die Anbringung des Plombenverschlusses sind zwei Oesen vorgesehen, von denen die eine an der Schiebethür, die andere in entsprechender Lage an dem Schlosskasten befestigt ist [1]. — Der Anstrich (s. d.) erfolgt ebenso wie bei den offenen Güterwagen. Die Dichtung der Decke geschieht am besten durch übergespanntes starkes Segeltuch, Avelches durch Deckmasse, Farbe oder Waterprooffirnis überstrichen und durch aufgestreuten Sand feuersicher gemacht wird. Bei Blechbedachung ist es wichtig, dass der Anstrich stets gut erhalten bleibt; Holzdecken sind jedoch besser als solche von Blech, weil Holz ein schlechter Wärmeleiter ist und dabei die Temperaturunterschiede im Wageninnern geringer ausfallen. Für Truppenbeförderung, sowie zur Beförderung von Verwundeten werden die Wagen mit besonderen Einrichtungen versehen. S. Kriegstransport wagen und Kranke n wage n.

Litteratur: [1] Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1879, S. 137. Alb. Frank

Bedienung der Hydranten und Feuerhahnen bei Brandfällen. Der Feuerwehrmann kommt in die Lage, die Hydranten am Tage, zur Nachtzeit und bei jeder Temperatur, also auch bei strenger Kälte, zum Löschen eines Schadenfeuers verwenden zu müssen und es ist hierbei stets Gefahr im Verzug. Der Hydrant muss also nicht nur bei Tag, sondern auch bei Nacht leicht zu finden sein, darf nicht eingefrieren, soll ohne Zeitverlust und ohne jede Schwierigkeit bedient und in Thätigkeit gesetzt werden können und hierzu einer möglichst geringen Anzahl einfacher Geräte und Handgriffe bedürfen. Demjenigen Hydrantensystem, das diesen Voraussetzungen am meisten entspricht, muss vom Standpunkte des Feuerwehrtechnikers der Vorzug gegeben werden. Die Frage, ob es sich um eine Hochdruck- oder um eine Niederdruckwasserleitung handle, kommt hierbei zunächst noch nicht in Betracht. Die Schachthydranten, bei denen die Klauen zum Einsetzen des beweglichen, durch den Hydrantensteg festzuhaltenden Standrohres unmittelbar über der Bohrleitung liegen, bedürfen des Schutzes gegen ein Einfrieren durch Einlegen eines eichenen Zwischenbodens und eines Bundes Stroh zwischen diesem und dem Schachtdeckel; die Unterflurhydranten mit festem, eingegrabenem Aufsteigrohr, sowie die Ueberflurhydranten müssen gegen Frost durch eine selbstthätige Vorrichtung zum Ablaufen des nach dem Gebrauch im Aufsteigrohr zurückbleibenden Wassers geschützt sein und bei den Schachthydranten und den anderen Unterflurhydranten sollen ausserdem die Schachtdeckel, damit sie weniger leicht festfrieren, vor Eintritt des Winters in Fett gelegt werden. Zum Auftauen eingefrorener Hydranten, behufs deren Benützung bei Brandfällen kann man sich in den mit Hydranten versehenen Landorten nur des heissen Wassers bedienen, während man in den grösseren Städten, wenn eine Dampffeuerspritze vorhanden ist, diese benützt, andernfalls einen während der Winterszeit stets geheizten Dampfkessel nebst Schlauch auf einem AVagen bereit hält. Festgefrorene Schachtdeckel werden entweder durch Aufgiessen heissen AVassers oder mittelst der Auftaulampe, oder auch dadurch losgelöst, dass man Lumpen auf den Deckel legt, Oel darauf giesst und dann anzündet. Bei den Unterflurhydranten muss deren Lage durch an den gegenüber befindlichen Gebäuden angebrachte, die Abstände vom Hydranten angebende Täfelchen oder in anderer AVeise näher bezeichnet sein, damit, wenn die Hydranten mit Schutt, Schnee oder Eis bedeckt sein sollten, das Aufsuchen der ersteren nicht zu viel Zeit in Anspruch nimmt. Die Ueberflurhydranten können jederzeit ohne Zeitverlust und ohne dass es besonderer Kennzeichen bedarf, aufgefunden werden, Strassenwasser kann in dieselben nicht eindringen und die Möglichkeit des Festfrierens und des Zugedecktseins von Schachtdeckeln fällt bei ihnen ganz weg. Das bewegliche Standrohr ist bei den Schachthydranten etwa 1,6 m lang und es liegt die Ansatzstelle für dasselbe so tief, dass der Feuerwehrmann, auch wenn kein AVasser im Schacht ist, bei Nacht nicht zu ihr sehen kann, also

mit dem Standrohr, wie man sagt, nach derselben greifen muss; überdies bedarf man noch eines besonderen HydrantenSchlüssels von der nämlichen Länge wie das Standrohr. Bei den Unterflurhydranten mit festem Aufsteigrohr, innerhalb dessen sich die Ventilspindel befindet, hat der Feuerwehrmann die Ansatzstelle vor Augen, das bewegliche Standrohr selbst ist nur halb so lang und halb so schwer als dasjenige für den Schachthydranten und es ist ein besonderer Hydrantenschlüssel nicht erforderlich, da solcher mit dem beweglichen Standrohr verbunden ist. Für den Ueberfhirhydranten fällt, wenn die Ausströmungsöffnungen an dem festen Aufsteigrohr selbst angebracht sind, das bewegliche Standrohr ganz weg; man bedarf nur eines ganz kurzen Hydrantenschlüssels, auch sind die bei den Unterflurhydranten notwendigen Hydrantenschachtdeckelschlüssel bei den Ueberflurhy dranten ganz entbehrlich. Bei den beweglichen Standröhren mit Kapselverschluss (Fig. 1) muss, wenn während der Benützung beider Ausströmungsöffnungen einer der beiden Schlauchführer kein Wasser braucht oder seinen Platz zu wechseln hat, der Hydrant geschlossen werden, so dass auch der andere Schlauchführer vorübergehend keinW asser erhält. Diesem Uebelstande hat Gustav Dittler in Pforzheim abgeholfen, indem er das Standrohr mit einer Vorrichtung zum abwechslungsweisen Oeffnen und Schliessen der beiden Ausströmungsöffnungen mittelst eines Schneckeneingriffs mit Zeiger versah (Fig. 2). Noch einfacher und praktischer sind diejenigen beweglichen Standröhren, deren Ausströmungsöffnungen Ventilverschluss mit Handrad haben (Fig. 3). Bei den obengenannten Ueberflurhy dranten mit am festen Aufsteigrohr angebrachten Ausströmungsöffnungen bedarf man, da diese nur Kapselverschluss haben, für jede Ausströmungsöffnung eines besonderen kurzen Ansatzrohres mit Hahnenverschluss ; es erscheint daher zweckmässiger, die Ausströmungsöffnungen an dem festen A.ufsteigrolir ganz wegzulassen und statt zweier Ansatzröhren und eines besonderen Hydrantenschlüssels ein kurzes, bewegliches Standrohr gleich demjenigen Fig. 3 anzuwenden. — Neben den zur Inbetriebsetzung der Hydranten selbst erforderlichen Geräten bedarf man zur Bedienung der ersteren bei Brandfällen noch einer entsprechenden Anzahl Schläuche, (s. Feuerspritzenschläuche), Einhängwinkel zum Einhängen der Schläuche in den Wasserkasten der Feuerspritzen beim Speisen derselben mittelst der Hydranten, Strahlrohren zum Direktspritzen von den Hydranten aus, sowie eines Hydrantengerätewagens. Auch in kleinen Landgemeinden mit Hydranteneinrichtung sollen mindestens 150 m Schläuche zu denselben, drei Standröhren nebst Zubehör und, falls sämtliche Hydranten oder nur ein Teil derselben direkt zum Löschen verwendet werden können, mindestens drei Strahlrohren vorhanden sein. Die Hydrantengerätewagen dürfen samt den darauf untergebrachten Geräten und Ausrüstungsgegenständen nur so schwer sein, dass sie durch zwei Mann leicht transportirt werden können. Sie sollen zweiräderig, mit den nötigen Schlauchhaspeln, einem Bequisitenkästchen und einem Baum für nasse Schläuche versehen sein. Die Haspel sollen Triehel haben und zum Aushängen eingerichtet sein. — Fig. 4 und 5 zeigt einen

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Fig. 3.

Fig. 2.

Fig. I.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II

Hydrantengerätewagen, wie er in allen württembergischen Albwasserversorgungs-gruppen eingeführt ist. In den grösseren Städten werden ausser den im Feuerwehrgerätemagazin befindlichen Hydrantengeräten noch je die zu einem Hydranten erforderlichen Geräte in anderen öffentlichen Gebäuden oder in Privatgebäuden in entsprechenden Abständen untergebracht und in besonderen Kästen aufbewahrt, auch die betreffenden Gebäude mit einer Tafel mit der Aufschrift „Hydrantengeräte für Brandfälle“ versehen. Sehr zweckmässig, namentlich für Brandfälle bei Nacht, ist die längst in der Schweiz eingeführte Unterbringung von Hydrantengeräten auf jeder der vorhandenen Polizeistationen, wobei die wachhabenden Schutzmänner verpflichtet und darauf eingeübt sind, bei einem in ihrem Distrikt ausbrechenden Schadenfeuer sofort mit den Geräten zur Brandstätte zu eilen, den Hydranten in Thätigkeit zu setzen, das

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Fig. 4.

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Fig. 5.

Feuer, wenn möglich, im Entstehen zu löschen, andernfalls zunächst nur die in der betreffenden Strasse wohnenden Feuerwehrmänner zu alar-miren. Die zur Bedienung der Hydranten bestimmte Abteilung der Feuerwehr, die Hydrantenmannschaft, erhält als persönliche Ausrüstung Gurte, Armband, Signalpfeife, ausserdem zum Teil Beil, Holzhammer oder Steigerlaterne. Sie muss mit ihrer Aufgabe vollkommen vertraut sein, sie muss Avissen, welche Hydranten direkt (von 2 V₂ Atmosphären Druck an) und welche nur zum Speisen der Spritzen verwendbar sind, und sie muss einen Uebersichtsplan der Wasserversorgung mit Angabe der Hydranten und Schieber und ein Verzeichnis über die Nummern, Strasse und Ort, Entfernung der Hydranten von der Nummerntafel, besitzen. Im übrigen richtet sich die spezielle Dienstinstruktion für die Hydrantenmannschaft nach dem zu bedienenden Hydrantensystem. Beispielsweise gehören zur Bedienung eines Schachthydranten sechs Mann, von 1 bis 6 numerirt; auf das Kommando „Hydrant fertig“ ergreift Nr. 1 die Deckelschlüssel und hebt den Deckel ab, Nr. 2 öffnet mit dem Hydrantenschlüssel den Hydranten und lässt das Wasser einige Sekunden überströmen, damit Sand und sonstiger Unrat beseitigt wird, alsdann schliesst Nr. 2 den Hydranten, Nr. 3 schraubt das Standrohr fest, Nr. 2 steckt den Hydrantenschlüssel wieder ein, Nr. 4 macht den Steg fest, Nr. 5 und 6 schrauben die Schläuche an, legen solche aus und bringen das Strahlrohr bezw. den Einhängwinkel an. Auf das Kommando „Wasser“ wird der Hydrant geöffnet, auf das Kommando: „Schliesst den Hydranten“ wird derselbe sofort zugedreht, im übrigen alles in demselben Zustand belassen, und auf das Kommando „Fertig zum Abmarsch“ werden Schlüssel und Standrohr ausgehoben, der Deckel aufgelegt und die Geräte zur Hand genommen.

Feuerhahnen werden nur an gewöhnlichen Brunnenleitungen angebracht.

In einem Schacht befindet sich an der Brunnenleitung ein kurzer Kohrstutzen

mit einfachem Niederdruckhahnen, bis unter den Scliachtdeckel reichendem Aufsteigrohr, Zugstange zum Oeffnen und Schliessen des Hahns, sowie eine Vorrichtung an letzterem zum Entleeren des Aufsteigrohrs. Der Feuerhahn dient in der Regel nur zum Spritzenfüllen. Im Gebrauchsfalle wird nach Abhebung des Schachtdeckels an das mit dem örtlichen Spritzenschlauchgewinde versehene Aufsteigrohr ein kurzes Bogenrohr und an dieses die Schlauchleitung nebst Einhängwinkel angeschraubt und, nachdem alle von der Brunnenleitung abzweigenden laufenden Brunnen abgestellt sind, der Feuerhahn geöffnet. Die ganze Einrichtung trifft man heutzutage selten mehr; sie ist auch nicht zweckmässig.

Bedingte Beobachtungen sind solche direkte oder vermittelnde Beobachtungen (s. Methode der kleinsten Quadrate), die von einander abhängig sind dadurch, dass die wahrscheinlichsten Werte der direkt beobachteten Grössen oder der nach den vermittelnden Beobachtungen zu bestimmenden Grössen bestimmte Bedingungen erfüllen müssen. Hiernach werden unterschieden bedingte direkte oder kurzweg bedingte Beobachtungen und bedingte vermittelnde Beobachtungen oder, wie oft gesagt wird, vermittelnde Beobachtungen mit Bedingungsgleichungen. Bedingte Beobachtungen sind beispielsweise die beobachteten Winkel eines Dreiecksnetzes, welche die Bedingungen erfüllen müssen, dass die Winkel auf jedem Punkte zusammen gleich 360°, in jedem Dreieck gleich 180° + sphärischer Exzess sind u. s. w. — Die Anzahl der notwendig zu erfüllenden Bedingungen ist gleich der Anzahl der vorliegenden überschüssigen Bestimmungen der beobachteten und der aus den Beobachtungsergebnissen zu bestimmenden Grössen, so dass z. B. in einem Dreieck, dessen drei Seiten und drei Winkel beobachtet sind, wofür also drei überschüssige Bestimmungen vorliegen, auch drei Bedingungen zu erfüllen sind. Die Bedingungen, die die wahrscheinlichsten Werte der beobachteten Grössen I, II, III, IV. . . erfüllen müssen, werden durch Bedingungsgleichungen dargestellt in der Form

Grosmann.

(Fa (I, II, HI, IV. . .) = Sa, ! Fb (I, II, III, IV. . .) = Sh, ' Fc (I, II, HI, IV. . .) =SC,

worin Sa, Sb, Sc... die zu erfüllenden Sollbeträge sind. Die Beobachtungsergebnisse 1, 2, 3, 4... genügen in der Regel den Bedingungsgleichungen nicht genau, vielmehr liefern sie nach

(Fa (1, 2, 3, 4 .. .) = 2 2. Fb (1, 2, 3, 4...) = 2b, Fc (1, 2, 3, 4 . . .) = 2

die Beobachtungsergebnisse Aa, Zb, Zc... für die Sollbeträge, deren Abweichungen von den Sollbeträgen

fa — Sa —    ,

3. \fb=Sh— Sb,

\ fc = Sc-2

die auszugleichenden Widersprüche bilden. Diese Widersprüche müssen durch die den Beobachtungsergebnissen 1, 2, 3, 4... beizufügenden Verbesserungen (J), (2), (3), (4)... gehoben werden, aus welcher Forderung sich nach (I) und (3) die umgeformten Bedingungsgleichungen oder Verbesserungsgleichungen

f    a\    (1)    4“    a2    (2)    «3    (3)    -f- «4    (4)    -f- .    •    •    —fa ,

4. ]    &i    (1)    +    ^2    (2) +    &3    (3)    + bi    (4)    -j- .    .    .    =fh,

I    ci    (1)    +    ci    (2) +    C3    (3)    + c4    (4)    + •    •    •    — fc ,

d Fa

ergeben, worin an =

d Fb

cn =

d Fc

dn ’

. . ist.

Die Verbesserungen (1), (2), (3), (4) . . . sind nun so zu bestimmen, dass sie erstens den umgeformten Bedingungsgleichungen 4 genügen und dass zweitens die mit Berücksichtigung der Gewichte Pi, P21 Vs > V\ ? • • • c^er ^e" obachtungsergebnisse gebildete Quadratsumme der Verbesserungen 5. [p (n) (n)] = p₁ (1) (1) +p₂ (2) (2) + p₃ (3) (3) +Pi (4) (4) + . .

ein Minimum wird.

Diese beiden Forderungen werden erfüllt, wenn die Verbesserungen nach den Korrelatengleichungen

f (i) = ^ ha + - h + kc + ..

Pi

Pi

6.

(2)    = — ka H—-

Pst Pu

(3)    = --ka + h

Pz

(4)    = 0i ka -f — Äft + — Äc + . •

Pz

kh -f — 7ec + . .

Pst

kb -f- ~ kc -{"•••>

Pz

Pi

Pi

Pi

mit den sich aus den Normal- oder Endgleichungen

~aa

a c~

-P -

-P -

kc -j- ► . . —f a ,

7.

Ta 61

-p J ~a cl

ka +

~b 6'

-P -

kb -f-

~h c

ka -j-

"6 c

LP

kc -f- . . • — fb,

-P-

ergebenden Zahlenwerten der Korrelaten ka, Jcb, k

In den sehr oft yorkommenden Fällen, wo in einem Teil der umgeformten Bedingungsgleichungen 4 die Koefficienten der Verbesserungen sämtlich + 1 sind, können die reduzirten Normal- oder Endgleichungen (s. Normalgleichungen) direkt aus reduzirten Bedingungs- und Korrelatengleichungen gebildet werden [2], § 50.

Der mittlere Fehler der Gewichtseinheit (s. d.) ergibt sich aus der Quadratsumme [p (n) (ff)] der Verbesserungen und der Anzahl r der Bedingungen, die gleich der Anzahl der überschüssigen Beobachtungen ist, nach

C) •

. . berechnet werden.

_ ₊ |/[p 00 0)1

8. m

und die mittleren Fehler mi, m₂, ni3 obachtungsergebnisse 1, 2, 3, 4, . . ., deren Gewichte pl} p₂, P , Pi, • • • sind, nach

. . der unverbesserten Be-

fl-

f

i Pi

Das Gewicht PL und der mittlere Fehler ML der verbesserten Werte der beobachteten Grössen oder irgend einer Funktion

10. L = y> (I, II, III, IY, . . .)

dieser Werte wird mit den Differenzialquotienten 1„ = den Uebertragungsgleichungen

~a 61

9. wii — + m

fk>

aa

L p -J

-p -

1113 = + m

-p -

Pz’

rc + ...

-p -

«?4 = + m

und den sich aus

11.

Ta -f-

_6 6"

Vb n

-P-

Ta -f-

"6 c

rc + ...

pJ

L P ~

ergebenden Zahlenwerten der UebertragungskoefficientenV„, rh, rc,. • ■ nach

Ia = h H⁻ Ta -f- b\ r\) -f- Ci rc -f- . .

Li — h 4" ai Ta -j- b-i rb -j- Ci rc -j- . .

L*Z = /₃ -f- «3 Ta -f- 63 rb -j- C3 r c -j- . .

Li = I4 -f- (I4 Ta -f- 64 rb -f- C4 r C -f- . .

12.

und

13.

Pl

[¥]

Pl

Li Li .    £3 £3    , Li £4

Pi

sowie

14. Ml — + m

fl

Pz

Pi

+ . • •>

erhalten.

Litteratur: [1] s. Methode der kleinsten Quadrate. — [2] Koll, Die Theorie der

Otto Koll.

Beobachtungsfehler und die Methode der kleinsten Quadrate, Berlin 1893.

Bedingungsgleichungen, s. Bedingte Beobachtungen. Bedrucktes Papier nennt man in der Buntpapierfabrikation ein mit ein-oder mehrfarbigen Mustern, Figuren, Ornamenten u. s. w. durch Druck versehenes Papier. S. Buntpapiersorten.

Bedürfnisanstalten sind im weiteren Sinne alle baulichen Anlagen, welche dem Menschen gestatten sollen, die Leibesentleerungen bequem und unter Wahrung von Anstand und Sitte vorzunehmen, während die Ausscheidungen selbst entweder einem Sammelbehälter — Grube, Reservoir, Bassin, Tonne, Eimer — zugeleitet und von diesem aus besonders beseitigt werden oder zur unmittelbaren Fortleitung gelangen (Waterklosets in Verbindung mit Schwemmkanalisation). Im engeren Sinne verstehen wir unter Bedürfnisanstalten diejenigen der eben genannten Anlagen, welche für die Benützung durch eine grössere Anzahl von Menschen, also für den Massen gebrauch, bereit gestellt sind. Es ist hierbei zu unterscheiden zwischen den Bedürfnisanstalten in öffentlichen Gebäuden, insbesondere in Gasthäusern, Theatern, Krankenhäusern, Irrenhäusern, Schulen, Fabriken, Gefängnissen, Bahnhöfen u. s. w., überhaupt allen Orten, welche bestimmungsgemäss Menschen in grösserer Anzahl aufzunehmen haben, und den eigentlichen öffentlichen Bedürfnisanstalten auf städtischen Strassen und Plätzen. Diejenigen Anstalten, welche zur Aufnahme sowohl der festen als auch der flüssigen Abscheidungen dienlich sind, heissen Aborte; soweit sie nur zur Aufnahme des Urins und zwar vorzugsweise zum Gebrauche für das männliche Geschlecht geeignet sind, besitzen sie allgemein den Namen Pissoir.

«]

»J ^

Bedürfnisanstalten für den Einzelgebrauch. Die Einzel-aborte und die verschiedenen Abortsysteme sind in dem Art. Abort bereits beschrieben und in [1] hinsichtlich der Wasserklosets gut und kurz behandelt. Das Einzelpissoir kann im Gegensatz zu dem Einzelabort in Privatgebäuden, in > welchen es sich nicht um A Massenanlagen handelt, in JI der Regel entbehrt werden, da daselbst der Abort allein %h zur Aufnahme der sämtlichen ^

Fig. 2. Pissoirbecken, Schnabelform.

Fig. 1. Pissoirbecken, halbkreisförmig.

Auswurfstoffe vollständig ausreichend ist. Es ist in solchen Aborten nur dann zweckmässig anzuordnen, wenn Wasserspülung vorhanden ist, weil es andernfalls nur zur Quelle üblen Geruches wird. Die durch Wasser spülbaren Einzelpissoire bestehen am geeignetsten aus offenen Wandbecken von Steingut, Porzellan oder emaillirtem Eisen, welche halbkreisförmige oder t| Schnabelform besitzen (s. Fig. 1 und 2) und von welchen durch ein besonderes, mit Wasserverschluss versehenes Ablaufrohr die Flüssig- \ gfer keiten abgeleitet werden. Die Wasserspülung geschieht entweder ^ |111 vermittelst eines über der Schale ausmündenden Zapfhahns oder noch besser durch kontinuirliclie Randspülung. Behufs Wasser- ^    \\

ersparnis können die Pissoirschalen mit selbstthätiger intermittirender y Spülung mit Hilfe eines Hebers oder einer Kippschale versehen ^ werden [3], S. 302 ff. Für Einzelpissoire haben die J. L. Mott ^

Iron Works, New-York, die in Fig. 3 dargestellte Konstruktion auf den Markt gebracht (Shanks Patent). Bei dieser Anordnung ist ^ TT eine kleine Kippschale am oberen Ende des Pissoirbeckens ange-    g

bracht, durch deren Umkippen die Spülung erfolgt. Das Umkippen Pissoirbeckän mit und Wiederaufrichten des Gefässes erfolgt selbstthätig nach Füllung ’sjmi^n^d'urd!' bezw. Entleerung desselben. Am Zulaufhahn lassen sich der Kippsehaie. Wasserzufluss und damit die Füllungsdauer und somit die Spülintervalle genau reguliren. Auch selbstthätige Spülung eines Pissoirs durch Niederdrücken einer Trittplatte seitens des Besuchers ist hie und da angewendet worden [3]. Wo wenig Platz, wie z. B. in Eisenbahnwagen, vorhanden ist, werden zweckmässig Klapppissoire angewendet. Die Konstruktion nach Fig. 4 rührt von den J. L. Mott Iron Works, New-York, her. Bei diesem Klapppissoir steht die Klappschale durch eine Stange mit dem Wasserhahn in der Weise in Verbindung,

dass beim Oeffnen der Schale auch der Hahn geöffnet wird und somit, solange das Pissoir offen stellt, eine Wasserspülung desselben stattfindet [4j. Ein einfaches Klapppissoir hat auch Kommerell angegeben, jedoch ohne Spülung, ähnlich Fig. 5. Diese Apparate sind aus Eisenguss hergestellt, welche innen emaillirt, aussen bron-fflp. zirt sind [5], Bl. 21.    IJjjjpp

AnStelle der Pissoir-    xüjqji

schalen oder Becken    '

treten nicht selten    '

mü

die Binnen. Hierbei

Fig. 5.

Klapppissoir mit oder ohne Spülung. a geschlossen, 6 geöffnet.

Fig. 4.

Klapppissoir mit selhstthätiger Wasserspülung. g^ld ZU Unterscheiden

solche mit erhöhter Ablaufrinne oder solche mit Bodenrinnen. Erstere sind weniger empfehlenswert und namentlich für Wasserspülung unzweckmässig (s. Fig. 6). Bei Anordnung der Bodenrinne kann die Biickwand entweder geradlinig, winkelig oder halbkreisförmig sein (s. Fig. 7). Der Ablauf befindet sich bei solchen Einzelpissoiren in der Mitte der Bodenrinne. Vom Fussstande aus muss der Boden Gefälle nach der Binne hin besitzen; hierdurch geht bei der winkel- und halbkreisförmigen Bückwand die Binne mehr in eine muldenförmige Fläche über, deren tiefsten Punkt der Ablauf bildet. Ueber diesen Mulden werden nicht selten eiserne Fuss-gitter gelegt, um ihnen ein recht grosses Gefälle geben zu können. Die Wasserspülung bei den Pissoiren mit Fuss-rinnen erfolgt durch ein besonderes gelochtes Spülrohr derart, dass aus dem die Bücken- und zweckmässig auch Pis/?irstali.    die Seitenwände umsäumenden Spülrohr diese Wände ver

mittelst nach innen gekehrter Locher vollständig mit Wasser berieselt werden. Auch durch eine mit Einkerbungen versehene, horizontal an den Pissoirwänden laufende Wasserrinne kann diese Berieselung erfolgen.

Als Material für die Pissoirwände sollten Platten aus Marmor, Granit, Syenit, Schiefer, Steinzeug und allenfalls Zementverputz gewählt werden. Holz

Fig. 7. a gerade, 6 winkelige, c halbkreisförmige Rückwand, hält sich auf Dauer nicht Ulld Wild

ausserdem übelriechend. Die Binnen werden zweckmässig aus Stein, Thonplättchen (Mettlacherplättchen), emaillirtem Eisen, Asphalt oder Zement hergestellt. Die vielfach noch üblichen Zinkrinnen oder gar solche aus Holz sind ihrer Billigkeit wegen für provisorische Anlagen zwar zulässig, für definitive aber entschieden zu verwerfen.

nnrnim

stand mit Bodenrinne.

Bedürfnisanstalten für den Massengebrauch in öffentlichen

Gebäuden u. s. w.

Bei den Bedürfnisanstalten, welche dem Massengebrauch dienen sollen, ist, soweit es sich nicht um die ausschliessliche Benützung für das weibliche Geschlecht, wie z. B. in Schulen und Lehranstalten für Mädchen, handelt, das Massenpissoir mit dem Massenabort meist in nahe räumliche Verbindung gebracht. Gewöhnlich geschieht dies dadurch, dass der Vorraum zu den Männeraborten mit Pissoirständen versehen wird. Wo Ansammlungen der beiden Geschlechter, wie in Theatern, Gasthäusern, Bahnhöfen, Fabriken stattfinden, müssen selbstredend eigene Massenaborteinrichtungen für die Frauen getroffen werden. Diese Frauenaborte sollten einen besonderen Eingang haben und von den Bedürfnisanstalten der Männer mindestens durch eine Zwischenwand getrennt, bei starker Benützung aber, möglichst ganz, und zwar nach verschiedenen Bichtungen hin, auseinander liegen. Bei besseren öffentlichen

Gebäuden sind die Bedürfnisanstalten stets mit einem Vorraum zu versehen, welcher eine Wascheinrichtung enthält. Bei Bedürfnisanstalten für Männer werden, wie schon erwähnt, in diesem Vorraum gewöhnlich auch die Pissoirstände untergebracht. Sofern in Orten bezw. Gebäuden, in welchen sehr grosse Menschenansammlungen stattfinden, besondere Pissoiranstalten errichtet werden müssen, z. B. auf Ausstellungsplätzen, in sehr grossen Vergnügungslokalen und Wirtschaftsgärten u. s. w., sind dieselben ganz ähnlich herzustellen, wie die mit den Aborten gemeinsam errichteten Bedürfnisanstalten und, sofern sie im Freien untergebracht werden sollen, nach den gleichen Grundsätzen und in ähnlicher Ausführung, wie die später beschrieben werdenden öffentlichen Strassen-pissoire.

Bei Errichtung der Bedürfnisanstalten ist folgenden teils technischen, teils hygieinisclien Anforderungen zu entsprechen: a. Die Aborte und Pissoire sollen in genügender Anzahl vorhanden sein, ausreichende Abmessungen besitzen und in allen Teilen aus festen und widerstandsfähigen Baustoffen hergestellt sein. b. Jede Anstalt sollte durch direktes Licht beleuchtet sein und reichliche Lüftung zulassen, c. Auf die Ermöglichung der Wasserspülung ist ein grosser Wert zu legen, weil die Erfahrung unwiderleglich bewiesen hat, dass die Aborte und Pissoire mit Wasserspülung am leichtesten in reinlichem Zustande gehalten werden können und thatsächlich am wenigsten durch üble Gerüche belästigen, d. Gegen Zugluft und Kälte ist das Abortinnere ausreichend zu schützen, e. Die Bedürfnisanstalten sind möglichst in der Nähe von Nebenräumen oder auch an abgesonderten Orten zu errichten, besonders wenn Wasserspülung unthunlich ist. Sie dürfen indessen nicht zu weit von den Aufenthaltsräumen entfernt liegen, müssen leicht zu finden und bequem zu erreichen sein. f. Wo die Exkremente nicht sofort Schwemmkanälen übergeben werden können, hat ihre Ansammlung unter Vermeidung jeder Verunreinigung des Bodens und der Luft ganz besonders der Innenluft der Häuser zu geschehen. Alle die verschiedenen Abortsysteme, wie Gruben, Tonnen, das System des pneumatischen Transports durch Röhren, das der Gruben mit Ueber 1 äufen,' im Zusammenhang mit Desinfektionseinrichtungen, sind deshalb auf das vollkommenste einzurichten.

Im Nachstehenden wird nunmehr an

der Hand mehrerer Beispiele gezeigt, wie die Bedürfnisanstalten, je nach der Art der I Gebäude und dem Zweck der Versammlungs- d orte den an sie gestellten Ansprüchen ent-

i i    i -i t ,    1    •    -i .    1 Fig. 8. B' rf'nisanstalt Fig. 8a. Bedürfnisanstalt

sprechend ausgeblldet und eingerichtet im deutschen Reichstags- im deutschen Reichstags-Werden müssen, und welche Konstruktions- eebäude< «Kiesels, i. Vor- gebäude « Kiosets. & vor-

’    raum, c Pissoir und Toi- raum und Pissoir, c ioi-

weisen je nach der Art des Abortsystems

bei den Massenbedürfnisanstalten in Gebrauch sind. Fig. 8, 8 a, 9 und 10 zeigen die Anordnung der Bedürfnisanstalten in solchen öffentlichen Gebäuden, welche vorwiegend oder fast ausschliesslich von Angehörigen des männlichen Geschlechts besucht werden, wie Parlamentsgebäude, s. Fig. 8 und 8a, Hochschulen und Kollegiengebäude s. Fig. 9 und 10, Rathäuser u. dergl. — Fig. 8 und 8 a stellen die Anordnung im neuen deutschen Reichstagsgebäude dar.    |p

Bei Fig. 8 dient der Vorraum zu den a | b Klosets gleichzeitig als Pissoirraum. Die nebenanliegende Toilette ist mit dem Vorraum durch eine Tliüre verbunden und kann sowohl als Vorzimmer zur Bediirfnis-

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lette. d Korridor.

lette. d Korridor.

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.    .    ic.. • l    • i ... i Fig. 9. Bedürfnisanstalt im Fig. 10. Bedürfnisanstalt im

anstalt Wie auch lur Sich allein benutzt pathologischen Institut der Uni- elektrotechnischen Institut n,irl Tnilaftanrfnim ip versität Bonn. «Chemisches der technischen Hochschule

werden, da Pissoir und 1 oiiettenraum je Laboratorium> 6K]eiderablage> za Hannover. a piss0ir. einen eigenen Eingang vom Korridor aus c Pissoir, a Aborte, e sek- & Gänge, c Abtritte, a Vor-

.    ..    ⁰ -|—*.    _ °    , t i j    tionszimmer. f Korridor.    platz, e Toilette.

besitzen. Fig. 8 a zeigt die Anordnung

einer mit dem Pissoir vereinigten Toilette, welche gleichwie die Aborte vom Korridor aus nur durch Vermittelung eines gemeinsamen Vorraums zugänglich ist.

Fig. 9 zeigt die Anordnung der Bedürfnisanstalt im pathologischen Institut der Universität zu Bonn, bemerkenswert durch den zur Kleiderablage bestimmten Seitenkorridor, aus welchem der Eingang in das als Vorraum für das Kloset dienende Pissoir führt. Eig. 10 gibt die Anordnung in der technischen Hochschule zu Hannover wieder. Pissoir und Kloset sind durch einen Vorraum getrennt und die ganze Bedürfnisanstalt ist als kleiner Gebäudeflügel an den Korridor angebaut, wodurch eine in mancher Hinsicht günstige, abgesonderte Lage geschaffen ist.

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Eig. 11 bis 15 einschliesslich zeigt die üblichen Anordnungen der Bedürfnisanstalten in Kliniken und Krankenhäusern. Es ist hierbei zu beachten, nn/ifkrank'ensaai.

Fig. l! (und ¹¹ a); Disposition ₍]asg (Jie Aborteinrichtungen ja nicht ZU h und h' Korridor, der Aborte in der Berliner cliirur-    .    o ⁰ „    c Treppen haus, e Theo-

gischen Klinik, a Treppenhäuser weit VOI1 den .Krankensälen entleiTlt an- küche. f Badezimmer.

g Aborte.

rBait.mIfürdSrWärtSarf Aborte, gelegt werden. Zweckmässig werden die

e Badezimmer.

ia

f Theekammer. Räume für die Bedürfnisanstalten, sowie für Bad, Thee-küche und Wartepersonal unmittelbar neben einander gelegt, vergl. Fig. 11 und 11a: Anordnung aus der chirurgischen Klinik zu Berlin und Eig. 12: Teilgrundriss der Frauenklinik zu Breslau. Die Forderung nach möglichster xl Geruchlosigkeit der Bedürfnisorte, sowie einer guten Erhellung und Lüftung derselben ist '/% für Krankenhäuser beson-ders wichtig. Waterklosets /| mit kräftiger Spülung ver-dienen mit Rücksicht auf ! die Erfüllung der ersteren d | Forderung x den Vorzug.

Vielfach wird

unmittelbar ne- Figf. 13. Bedürfnisräume in einem Flügel der Irrenklinik .    T7-    der Universität Tübingen, a Nachtstuhl, b Aborte, c Haupt-

ben dem Kran- korridor. d Krankensäle, e Bäume für den Wärter, f Tliee-

küche. g Krankenzimmer.

kensaal ein

Fig. 12. Anordnung der Aborte in einem Teil der Breslauer Frauenklinik. a Krankensaal, b Baum für den Wärter. c Theeküche. d Korridor, e Badezimmer, f Aborte. g Badezimmer für die Aerzte.

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Raum für bewegliche Aborte, Nachtstühle vorgesehen, vergl. Fig. 13 (Flügel der Irrenklinik der Universität zu Tübingen), wodurch der Vorteil erreicht ist, dass für die weniger gehfähigen Kranken, welche noch nicht in die Leibschüssel (Steckbecken) ihre Entleerungen von sich geben müssen, den Abort fast ohne Temperaturwechsel noch erreichen können. ■ j ■ Auch für den Zweck der nicht selten erforderlichen Aufbewah- | "    |    |

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rung der Exkremente bis zur Visite des Arztes sind die Nachtstühle sehr geeignet. Nachahmenswert erscheint die Anordnung der Bedürfnisanstalt für die ^    <

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Fig. 15. Anordnung der Bedürfnisanstalt der Universitätsklinik zu Halle, a Badezimmer, b Vorraum. c Aborte, d Krankensaal. e Korridor, f Theeküche. g Baum für den Wärter, h Absonderungszimmer.

Kranken der 3 SV Irrenklinik der Universität Marburg, in welcher

besonderer AVert Fig- u_ Bedürfnisorte in der Irrenklinik der Uni-auf die Ermög- versitiit Marburg, a Krankensäle, b Korridore.

■i • i    -i    j • c Badezimmer, d Aborte, e Treppenhaus. fKranken-

licnung CI e S Ul- Zimmer, g Assistentenzimmer. h Theeküche. »Halle, rekten Eintritts    * Baum für den Wärter.

in die Kloseträume vom Krankensaale aus gelegt ist, s. Fig. 14. — Eine ähnliche Anordnung, wobei jedoch in sehr zweckmässiger Weise die

Bedürfnisanstalt unter Vermittelung einer zwischen dieser und dem Baderaum angeordneten Halle vom Krankensaal aus betreten wird, zeigt die Klinik der Universität zu Halle (Big. 15).

Es wird angenommen, dass für mindestens zehn Kranke ein Abort herzustellen ist [7], S. 40.

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Fig. 16. Gelüfteter

sei es thüre. Fallrohrs

In Irrenhäusern ist ausser einer reichlichen Zahl von Aborten und auch Einzelpissoire für die männlichen Insassen gleichfalls dafür Sorge zu tragen, dass die Kranken möglichst kurze Wege aus ihren Zimmern oder Sälen zum Bedürfnisort zu gehen fester Uftlsjtz haben. Die Klosets sind hierbei äusserst solid und, soweit es sich ^"Anstalten. e c‘ um Waterklosets handelt, womöglich mit selbstthätiger Spülung herzustellen, entweder durch Vermittelung eines beweglichen Sitzes oder der Eingangs-

Der Klosetsiphon soll, wie auch das Fussende des ............

mit luftdicht zu schliessenden Revisionsöffnungen versehen sein, weil es häufig vorkommt, dass die Irren allerlei x ungehörige Gegenstände, welche zu Rohrverstopfungen Veranlassung geben, in die Aborte werfen.

Fig. 17.

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Der Sitz hat

Fig. 18.

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Fig. 19. Bedürfnisanstalt im Restaurant zum

Für Irren-, grosse Erziehungs- und Strafanstalten, von welch letzteren später noch die Rede sein wird, sind auch gelüftete, feste Spülaborte, bei welchen die Spülung täglich zwei-bis dreimal gleichzeitig durch das Aufsichtspersonal vorgenommen wird, empfehlenswert. Sitze solcher Abortanlagen werden durch die Aktiengesellschaft Schäfer & Walker, Berlin ([6], Tafel 44) geliefert (s. Fig. 16, 17, 18). einen Wasserverschluss, in dessen trichterförmige Erweiterung das Klosetbecken unter Belassung eines Zwischenraumes mündet, so dass sich die oberhalb des Wasserverschlusses etwa befindende übelriechende Luft nicht im Abortbecken ansammeln und in den Abort- oder Zellraum entweichen kann. Sie wird vielmehr nach einem besonderen Abführungsrohre x, welches mit einem Lüftungsschlot y in Verbindung steht, angesaugt und abgeführt. Durch das zweite, vom Sitz ausgehende Rohr l, welches den frischen Luftzutritt vermittelt, mündet das von einer für alle Klosets gemeinschaftlichen Wasserleitung abzweigende Spülrohr w. ____ _ Durch letzteres können nach Oeffnung des Absperrhahns der Wasserleitung sämtliche Aborte in bestimmten Zwischenräumen gespült werden, ohne dass der Kranken- oder Gefangenenraum etc. betreten zu werden braucht. Beschädigungen können bei diesem Kloset, welches bewegliche Teile überhaupt nicht besitzt und dessen Sitz Franziskaner in Berlin, a Korridor bezw. Vor- und Deckel aus starkem Holze bestehen, während

A Gesinde- alles übrige von Eisen ist, kaum Vorkommen. In

aborte. g Aborte für Damen, h Bierstuben. G a S t h ä U S e V n , R e S t a U r a t i 0 11 e n , KasinOS

sind die Bedürfnisanstalten so anzubringen, dass sie nicht allzu auffällig erscheinen, trotzdem aber leicht gefunden werden und von Männern und Frauen ohne Begegnen zu erreichen sind. Auf hundert Männer werden zwei Pissoirstände und mindestens ein Abort und dieselbe Zahl für je zweihundert fernere Gäste gerechnet. Auf einhundert Frauen sind zwei und für jedes Hundert mehr je

ein Abort anzunehmen [8], S. 25. Beispiele Fig. 20. Bedürfnisanstalt im Ratskeller zu Wiesbaden.

.    , L    jno    «* Korridor, b Trennungswände mit Spiegel, c Aborte

SillU. ailS _Elg. 10 , 20, 21 und 22 ZU er- für Damen, d Aborte lind Pissoir, e Restaurationsräume.

sehen. Fig. 19 zeigt die Anordnung der    fBuffet- ⁹ Köche- h vorratsraume.

Bedürfnisanstalten im Restaurant „Franziskaner“ zu Berlin, Fig. 20 diejenige im Ratskeller zu Wiesbaden. Ein Vorraum vor den Abortanlagen, der gleichzeitig

räume, b Putzstube, c Treppenhaus, d Pissoir e Köche, f Aborte für Herren.

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als Toiletteraum dient, sollte bei besseren Lokalen nie fehlen, ganz besonders ist ein solcher für grössere Kasinos und Versammlungsräume notwendig. Fig. 21 und 22 geben ein leicht verständliches Beispiel einer grösseren Massenanlage

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Fig. 21 (für Herren).    Fig. 22 (für Damen).

a Pissoir, b Toilettenräume. c Aborte, d Gang, e Oberliclit.

[8], S. 66. Wo es schwierig ist, Männer- und Frauenaborte streng trennen, ist jedenfalls die Pissoiranlage von den Aborten getrennt zu halten. Bei Massenanlagen ist auch die Trennung der Pissoiranlagen von den Männerabtritten zu befürworten. — In Theatern sind für jedes Stockwerk die zugehörigen Bedürfnisanstalten für das Publikum womöglich zu beiden Seiten

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und zwar von den Rundgängen aus erreichbar anzuordnen. Hierbei sind die Eingänge für Männer und Frauen wieder möglichst so getrennt zu halten, dass das Schicklichkeitsgefühl nicht verletzt wird. Die Anordnung, dass auf einer Seite die Männeraborte, auf der andern Seite die Frauenaborte sich befinden, verdient in Rücksicht hierauf den Vorzug. Die Frauen-_ aborte sollten hier stets durch einen Toiletteraum von dem allgemeinen Zugang getrennt sein. Bei den Bedürfnisorten für

Fig. 2‘.i. Klosetstuhl für Gefängnisse mit Einzelhaft. (Jie Männer kann WaSCllgelegenlieit ill

von

Fig. 24. Aborteinrich- yrr: „ tung in bayerischen Po- '' lizeigefängnissen.

den Pissoiren Platz finden. In allen mit Schauvorstellungen etc. verbundenen Versammlungsräumen beschränkt sich der Besuch der Bedürfnisanstalten auf verhältnismässig kurz andauernde Pausen. Deshalb sollte mit der Zahl der Aborte und Pissoire nicht allzu sehr gespart werden; auf je hundertundfünfzig Männer sollten durchschnittlich zwei Pissoirstände und ein Abortsitz, auf je hundertundfünfzig Frauen zwei bis drei Abortsitze entfallen. — Die Bedürfnisanstalten in Gefängnissen werden, wo es sich um gemeinschaftliche Haft handelt, gleichwie in öffentlichen Gebäuden an den Enden der Korridore als Massenanlagen errichtet [9], S. 263. Es ist hierbei auf kräftige und solide Ausführung aller Teile zu achten; Wasserspülung ist sehr empfehlenswert, jedoch ist die Handhabung derselben nicht den Gefangenen, sondern dem Aufsichtspersonal zu überlassen. Die Spülung findet hierbei zweckmässig einem die ganze Bedürfnisanstalt versorgenden Behälter statt. In Gefängnissen mit Einzelhaft bestehen gegenwärtig noch meist die Abort- und Pissoireinrichtungen aus einzelnen Leibstühlen, die in den Zellen untergebracht sind (vergl. 23 und 24).

aus

wie

Fig. 23 hervorgeht, durchsetzt hierbei ein gewöhnlich eiserner Kasten, welcher nach dem Korridor fest verschlossen ist, die Zellenmauer. Das entweder in das Zelleninnere oder in eine Nische, bei Fig. 24 (Einrichtung bayerischer Zellengefängnisse) hineinragende Kastenende ist nach oben hin mit Holz belegt und mit einer Sitzöffnung versehen, welche mit einem Deckel dicht abgeschlossen werden kann. Unmittelbar unter der Sitzöffnung steht ein Eimer, in welchen die Exkremente einfallen. Dieser ruht auf einem eisernen Untersatz, auf welchen er mittelst einer Zugstange nach dem Korridor herausgezogen werden kann. Behufs Ventilation ist die Mauer mit einem Luftschlot versehen, nach welchem eine Luftströmung von der Zelle her durch den Eisenkasten stattfindet. Die Eimer werden alltäglich durch die Gefängniswärter oder hierzu kommandirte Gefangene herausgeholt und nach einer am Ende des Korridors liegenden sog. Spülzelle, welche mit AVasserspiileinrichtung, sowohl zum Ausspülen der Eimer, als auch zur Reinigung des Zellenbodens und des Fallrohres ausgestattet sein muss, gebracht. Geruch in

den Zellen und Korridoren ist hei diesem System nicht zu vermeiden und es ist aus sanitären Gründen zu wünschen, dass auch in den Zellengefängnissen das Wasserspülsystem eingeführt würde. Hierbei wäre direkte Abschwemmung oder, wo diese nicht zulässig, wären Abortbehälter mit Desinfektionseinrichtungen nach Friedrich Süvern, Zeitler etc. [2], [3] und [8] anzuwenden.

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Die Bedürfnisanstalten für Kasernen

Die Spülung hat hierbei durch das Wärterpersonal täglich zwei- bis dreimal von einer Zentralstation aus zu geschehen.

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erhalten für je zwanzig bis fünfundzwanzig Mann einen Abortsitz und einen Pissoirstand [3], Bd. 1Y, 7, S. 489. preusskche KaYern’en”⁸ VFrauen! Es ist vielfach, so in Preussen, Yorschrift, die Bedürfnis- b Helzraum* c Unteroffiziere, anstalten für die Mannschaften nicht in den Kasernen selbst, sondern in eigenen Gebäuden unterzubringen. Fig. 25 zeigt die Normaleinteilung der Bedürfnisanstalten in preussischen Kasernen für ein Bataillon. Abortanlagen mit direkten Abfuhrwägen, mit festliegenden Kotbehältern (Bassinsystem), sowie das Tonnensystem und bei Wasserspülung die sogen.

Fig. 26. Arbeiterbedürfnisanstalt in der Halbergpr Hütte.

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Trogaborte (vergl. Fig. 32, 33, 34 und 29) finden hier am häufigsten Anwendung. — Für Fabriken, grosse Lagerplätze etc. kommen die gleichen Konstruktionstypen zur Verwendung. Fig. 26 zeigt eine durch die Haiberger Hütte zur Ausführung gebrachte Anordnung, welche wegen der leichten und schnellen Entleerung des Fäkalienbehälters Beachtung verdient [11]. — Die Bedürfnisanstalten für Schulen sind mit ganz besonderer Sorgfalt zu entwerfen. Sie sollen, sofern man nicht in der Lage ist, Klosetanlagen mit reichlicher Wasserspülung im Anschluss an eine gediegene Ortskanalisation anzuwenden, sofern also nicht immer Geruchlosigkeit der Anstaltsräume mit Sicherheit vorauszusetzen ist, ausserhalb des Schulhauses errichtet werden. Die Lage der Bedürfnisanstalt nach Osten und Norden verdient den Vorzug. Dass für beide Geschlechter eigene Zugänge zu schaffen sind, ist selbstverständlich. Bei grösseren Schulen, besonders bei Mädchenschulen, muss unbedingt gefordert werden, dass die Kinder vor den Unbilden schlechter Witterung geschützt, also vermittelst überdachter Gänge zu den Bedürfnisanstalten gelangen können und dass diese behufs Schutzes vor der strengen Winterkälte heizbar eingerichtet werden.

Bei Wasserklosetanlagen ist letzterer, an sich gesundheitlichen, Forderung schon wegen des gebotenen Schutzes der Wasser-leitung gegen Einfrieren nachzukommen.

In Volksschulen wird für je 40 Knaben    zu bedienender spuiung).

ein

ein Abortsitz und ein Pissoirstand und für je 25 Mädchen ein Sitz angenommen [12], S. 134 u. f. Auch für Schulen finden die durch die Fig. 27, 32, 33 und 34 versinnbildlichten Abortsysteme vorzugsweise Anwendung. Eine in den Schulen Wiesbadens durch den Verfasser eingeführte Konstruktion, welche sich gut bewährt, ist in Fig. 28 und 28 a dargestellt. Bei dieser Anordnung ist

Spülreservoir, welchem konstant Wasser zufliesst und dessen Füllungszeit am Zulaufhahn geregelt werden kann, durch eine Rohrleitung sowohl mit allen Klosetsitzen, als auch den Pissoirrinnen verbunden. Die Klosettrichter münden unmittelbar in ein in schwachem

Gefälle liegendes Rohr ein, welches an seinem unteren Ende mit einem Siphon derart abgeschlossen ist, dass es stets völlig mit Wasser gefüllt bleibt. An seinem oberen Ende ist dieses Sammelrohr mit dem von dem Zentralspülbehälter ausgehenden Hauptspülrohr verbunden. Wenn das Spülreservoir vollständig gefüllt ist, was je nach der Zulauf hahnstellung drei- bis achtmal des Tages geschieht, so entleert es sich durch einen Heber, der durch ein Fig. 2». EinricFt.ng ,i« Ab.rt- Kippgefäss zur Wirksamkeit gebracht wird, selbsttätig, aniagen in der Bieichatrassenecimie Hierbei strömen mit grosser Gewalt reichliche Wasser-zu Wiesbaden Grundriss). mengen durch die Klosetbecken, Pissoirrinnen und das erwähnte Sammelrohr, alle Flächen gut abspülend und alle Fäkalstoffe mit sich fortnehmend. — Auf Bau- und Werkplätzen empfiehlt sich, wo Wasser-

spiilaborte zulässig sind, die Errichtung der einfachen Trogklosets, wie solche in Fig. 29 veranschaulicht sind. In Städten stösst man ge-^ wohnlich auf Schwierigkeiten, wenn es sich darum handelt, den Strassen-arbeitern eine Bedürfnisanstalt be-

Fig. 28 a. Einrichtung der Abortanlagen in der Bleichstrassenscliule reit ZU Stellen, beSOlldei'S auch zu Wiesbaden (Längenschnitt).    deshalb, weil die Baustellen stets

wechselnde sind. Für solche Fälle verwendet das Tiefbauamt der Stadt Leipzig eine fahrbare Bedürfnisanstalt für den Gebrauch ihrer Arbeiter. Die Konstruktion derselben ist aus Fig. 30, 30 a und 30 b ersichtlich. — Am einfachsten müssen notgedrungen die Bedürfnisanstalten auf Militärbiwaks und vorübergehenden Lagerplätzen hergestellt werden, weil es sich hier darum handelt, schnell

?    und billig derartige Anstalten zu beschaffen.

|    Man hebt hier einen ca. 1,20 m tiefen Graben

lYT    von 0,80 bis 1,00 m Sohlenbreite und von

IpaB    12,00 m Länge für je ein Bataillon aus. Der

Sitz wird durch ein auf Kreuzböcken am Grabenende ruhendes Rundholz gebildet, während die auf der gegenüberliegenden Seite und den Schmalseiten aufgeworfene Erde die

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jjT Rückendeckung bildet. Mit Aufhebung des Lagers wird die ausgeworfene Erde wieder auf die Fäkalien gefüllt [11], S. 267.

Fig. 29. Trogkloset.

Bei Schiffen ist zu unterscheiden zwischen den über und den unter der Wasserlinie liegenden Bedürfnisanstalten. Erstere weisen keine prinzipiellen Unterschiede gegenüber den Landbedürfnisanstalten auf; nur sind vielfach Rückstauventile angeordnet, damit niemals von der See zurückstossendes Wasser eindringen kann. Bei den unter Wasser liegenden Bedürfnisanstalten müssen sämtliche Dejekte mit dem Spülwasser, als welches das durch natürlichen Druck einfliessende Seewasser benützt wird, hochgepumpt werden. Dies geschieht entweder durch Handpumpen, welche an den einzelnen Klosets angebracht sind ([6], Tafel 47) oder wohl auch vermittelst einer Schiffspumpe aus einem eisernen Zentralbassin, in welches die gesamten Auswurfstoffe eingeleitet werden.

Bedürfnisanstalten in den Eisenbahn Waggons beschränken sich in der Regel auf die möglichst wenig Platz einnehmende Anordnung je eines Abortsitzes und eines Klapppissoirs in gleichem Raume für eine, höchstens zwei Abteile. Die Auswurfstoffe werden durchweg durch einfache Fallrohren dem Bahnkörper überantwortet. Beim Abort dient als Fallrohr eine Verlängerung des Trichters. Die Gepflogenheit der einfachen Ablagerung der Fäkalien auf der

Bahnstrecke, oft in nächster Nähe der Stationen, ja selbst unmittelbar an diesen, ist zu Zeiten von Epidemien, insbesondere bei herannahender und vorhandener

Fig. 30. Fahrbare Arbeiterbedürfnisanstalt.

Ablaut a wird thunlichst über einen Kanaleinlauf gestellt.

Fig. 30 a (Längenschnitt).

Choleragefahr nicht unbedenklich, weshalb die Einrichtung der Bedürfnisanstalten in den Eisenhahnwaggons nach Art der mit Wasserspülung oder Torfstreu

sehenen Zimmeraborte zu empfehlen sein    *.......

würde. Die Eimer würden in die Aborte der Stationsgebäude zu entleeren sein. Eine Desinfektion wäre hierbei leicht und sicher auszuführen, ebenso die Lüftung der Klosets durch die während der Eahrt herrschende Luftströmung In Bahnhöfen ist darauf zu achten, dass die Bedürfnisanstalten, sowohl von den Wartesälen als auch vom Bahnsteig aus leicht erreicht werden können. In ausgedehnten Bahnhofs-    w

anlagen, besonders in solchen mit unterirdischen Fig. 30b. Fahrbare Arbeiterbedürfnisanstalt Durchgängen, ist man mit Rücksicht auf diese    (Grundriss).

Forderung vielfach genötigt, die wichtigsten Zwischensteige mit besonderen Bedürfnisanstalten auszustatten. Es dienen hierfür Baulichkeiten, wie sie im folgenden Abschnitt (Oeffentliche Bedürfnisanstalten) beschrieben sind. Eine recht zweckmässige Einrichtung ist es, wenn die Bedürfnisanstalten in Empfangsgebäuden, sowohl vom Bahnsteig als auch vom Gebäudekorridor aus erreichbar sind. Einfache, auf dem Bahnsteig stehende Pissoirstände ohne Schutzwände, wie sie auf italienischen Bahnhöfen noch anzutreffen sind, widerstreiten dem Schicklichkeitsgefühle und müssen deshalb unter allen Umständen als unzulässig Fig. 31. Bedürfnisanstalten im Bahnhof zu Bern.

, «Ti    i    • tt i • i    a Vor- und Aufsichtsraura. b Vorraum, c Aborte

bezeichnet werden. Die Verbindung von für Damen mit freiem Eintritt, d Desgl. für Herren.

Toiletteräumen mit den Bedürfnisanstalten ist «p“ee £ S^ie C JwSÄÄ”»; bei grösseren Bahnhofsanlagen zweckmässig. zahlende Damen, i Desgl. für zahlende Herren. Ein Beispiel bietet Eig. 31 [12]. Auf kleinen und mittleren Bahnhöfen werden die Bedürfnisanstalten im Gegensatz zu der Anordnung in den neuen grösseren Bahnhöfen fast durchweg als freistehende Baulichkeiten aufgeführt. Ihre Innen-räume sind für die beiden Geschlechter in der Weise getrennt, dass für dieselben der Zutritt auf verschiedenen Seiten erfolgen muss. Die Pissoirräume sind oft den Aborten für die Herren vorgelegt. Ein besonderer Eingang für Pissoir-und Abtrittsraum verdient aber schon mit Rücksicht auf die bessere Kommunikation den Vorzug.

Bei Bahnhöfen mit ausserordentlich starkem Massenverkehr hat sich die Einrichtung von Bedürfnisanstalten zum getrennten Gebrauch für Ankommende und Abreisende als zweckmässig gezeigt [13], S, 67.

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Die Bedürfnisanstalten aller anderen, im Vorhergehenden nicht genannten Ansammlungsorte der Menschen wie Markthallen, Friedhöfe, Festplätze, Schlachthöfe u. s. w. verlangen gegenüber den vorher besprochenen Orten keine prinzipiell

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Fig. 32. Bedürfnisanstalt mit Längenschnitt, direktem Abfuhrwagen.

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Querschnitt.    Fig. 33. Bassinsystem.    Längenschniti

a Entleerungsrohr mit Ansatzstelle für den Saugschlauch, b Absperrschieber* c Sicberheitstopf für die Zurückhaltung fester Gegenstände.

andere Anlage und Einrichtung. Auch für sie gelten deshalb die gegebenen und noch folgenden Beispiele. — Bei grossem Massenverkehr, an welchem das weibliche Geschlecht wesentlichen Anteil nimmt, sind auch besondere Frauenpissoire angelegt worden. — |Q Bestimmend zu solchen Anlagen ist vielfach der Umstand, dass bei bedeutendem Massenverkehr fi die ausreichende f* Beschaffung von Aborten als Bedürfnisort für das weibliche Ge-

schlecht nicht unbedeutende Kosten verursacht und des weiteren die Thatsache, dass die Frauenaborte bei ihrer Benützung, namentlich durch die den unteren

Klassen der Bevölkerung Angehörigen, eine stete Verunreinigung aufweisen. Dementsprechend sind Massenpissoire für Frauen vielfach, so z. B. auf dem Südfriedhof zu Leipzig, ohne Sitze kon-struirt; es sind vielmehr die Fussböden als Zementtröge ausgebildet, über welchen nur eiserne Gitter eingelegt wurden [14], S. 299.

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In den vorstehenden Fig. 32, 33 und 34 sind Beispiele verschiedener Massenabortanlagen unter Zugrundlegung der verschiedenen Trockenabort-ol _    .... .    Systeme zur Darstellung gebracht. Für Wasser-

Fig. 34. Querschnitt einer Bedürfnisanstalt J    °    °    lnnT

nach dem Tonnensystem, a Laufwagen zur kloSetaillageil bieten I lg. 27, 28a U. Job U1K1 29 Clie Entfernung der Tonnen.    entsprechenden Beispiele.

nur

Material. Die Abortsitze werden stets aus Holz hergestellt. Bei einfacheren Anlagen wird lackirtes Fichten- oder Kiefernholz am häufigsten gewählt, bei besseren Anlagen wird mit Oelfarbe gestrichenes, meist aber polirtes hartes Holz, besonders Eichenholz und bei den feinsten Ausführungen polirtes Mahagoniholz genommen. Die Aborttrichter werden überall da, wo sie leicht Beschädigungen ausgesetzt sind, wie bei Schulen, Fabrikanlagen u. s. w., aus Gusseisen mit Email-überzug, bei besseren Ausführungen dagegen aus Fayence hergestellt. Die Fallleitungen sollten durchweg aus starkwandigen, mit Asphaltüberzug versehenen, gusseisernen Röhren mit Bleidichtung bestehen. Steinzeugröhren sind mit Vorsicht und da anzuwenden, wo sie vor Beschädigungen gut geschützt sind. Für die Pissoirschalen ist gleichfalls entweder emaillirtes Eisen, Steinzeug und bei besseren Ausstattungen Fayence zu verwenden. Die Rückwände sind mindestens zu

zementiren, desgleichen Fussböden oder Binnen. Am empfehlenswertesten ist die Bekleidung der Wände mit Tafeln aus Schiefer, bei eleganten Ausführungen aus polirtem Marmor oder Granit. Die Trennungswände können bei einfachen Anlagen aus Holz bestehen, sofern Beckenpissoire verwendet sind; aber auch für sie ist die Verwendung von Steintafeln am vorteilhaftesten. Auch die Bekleidung der Wände der Bedürfnisanstalten mit (Mettlacher) Thonplättchen hat sich sehr bewährt. Der Fussböden der Bedürfnisanstalten sollte Zementstrich, Asphaltoder Plättchenbelag aufweisen.

Kosten. Bei einfachster Ausführung von Massenklosets stellen sich die Kosten für den Sitz einschliesslich Fallrohren, Ventilation und Kotbehälter, an dessen Stelle beim Schwemmsystem die Kanalleitung tritt, aber ohne Gebäude, auf durchschnittlich 120 dl. Dieser Preis steigt bei besseren auf etwa 150 dt. und bei den feineren Klosetanlagen oder bei Abortanlagen mit Desinfektion auf ungefähr 200 dt. Bei Pissoireinrichtungen ist ohne Berücksichtigung der Gebäude bei sparsamer, sich nur auf das Kotigste beschränkender Ausführung für den Stand eine Ausgabe von 20 dl. anzunehmen, sofern für Wasserspülung keine Vorsorge getroffen wird. Bei Wasserspülung und mittelguter Ausführung kommt der Stand durchschnittlich auf 50 di., um bei feiner Ausführung bis auf 200 dl. und mehr zu steigen.

Oeffentliche Bedürfnisanstalten.

Die Errichtung von öffentlichen Bedürfnisanstalten ist für jede grössere Stadt eine unbedingte Notwendigkeit. Obwohl schon im alten Born öffentliche Aborte bestanden haben, unter Vespasian sogar für die Unterhaltung der zum Uriniren öffentlich aufgestellten Fässer eine Steuer erhoben wurde, so ist man doch der Forderung nach Aufstellung von Bedürfnisanstalten in Städten erst in diesem Jahrhundert wieder näher getreten, und erst in den letzten vierzig Jahren sind die Städte des Kontinents in den Besitz solcher Bedürfnisanstalten gelangt, welche den Forderungen der öffentlichen Gesundheitspflege und den guten Sitten ausreichend Bechnung tragen. Möglichste Geruchlosigkeit, ausreichende Versorgung mit Licht und Luft, Erhaltung grösster Beinlichkeit und Ordnung, Biicksiehtnahme auf das Anstandsgefühl der Passanten und Bewohner der Nachbarhäuser sind die Forderungen, welchen die Bedürfnisanstalten in Städten, neben ausreichender Anzahl, ganz besonders genügen müssen.

Die für den Gebrauch seitens des männlichen Geschlechts bestimmten öffentlichen Pissoire einer Stadt sollten so zahlreich sein, dass auf mindestens zweitausend Einwohner ein Pissoirstand trifft. Berlin besass beispielsweise 1891/92 140 Pissoiranstalten mit 693 Ständen und Stuttgart 14 Pissoire mit 64 Ständen, entsprechend der oben für einen Stand angegebenen Bevölkerungsziffer. Es kommen z. B. für Städte, abgesehen von den später noch zu erwähnenden Oelpissoiren, nur Pissoire mit Wasserspülung in Betracht. Die kontinuirliclie Wasserspülung verdient hierbei vor der intermittirenden den Vorzug, weil die zu letzterer erforderlichen Einrichtungen: Spülbehälter, Schwimmer, Heber etc. in den öffentlichen Anstalten leicht Beschädigungen ausgesetzt sind und in strengen Wintern Betriebsstörungen durch Einfrieren eher zu befürchten stehen. Alle Pissoirstände sollten zum Schutz gegen Begen- und Schneefälle überdacht werden. Das Offenhalten der Begenschirme in den Pissoiren ist beschwerlich und unbequem. Aeltere offene Pissoire sind daher nachträglich zu überdachen; leichte Blechbedachungen genügen hierzu vollkommen. Die Herstellung solcher ist mit geringen Kosten verknüpft. Jede öffentliche Pissoiranlage muss mit eine r die ganze Nacht brennenden, ausreichende Helligkeit verbreitenden Laterne, gewöhnlich Gasbeleuchtung, versehen werden. Hierbei wird vielfach die Anordnung so getroffen, dass durch eine grosse, halb über das Pissoirdach hinausreichende Gaslaterne gleichzeitig die Umgebung und das Innere der Bedürfnisanstalt erleuchtet werden.

Wohl die bekanntesten Pissoire sind die sogen. Schneckenpissoire. Dieselben, ursprünglich aus England bezogen und später nach englischen Modellen konstruirt, haben in deutschen Städten eine ziemliche Verbreitung erlangt. Bei

ihnen wird (vergl. Fig. 35 und 36) gegen die Umfassungswand, welche auf den grössten Teil ihrer Länge bespült wird und an deren Fuss sich eine Rinne befindet, urinirt. Diese Pissoire haben den Nachteil, dass Fuss- und Beinbekleidung des Besuchers leicht vom Spülwasser bespritzt oder sonstwie verunreinigt werden können, und dass der Ein-|? tretende dem Herauskommenden schlecht aus-weichen kann. Dies ist besonders beim zwei-

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und mehrständigen Pissoir der Fall. Letzteres entsteht einfach durch Yergrösserung der Grundrissdimensionen des zweiständigen Pissoirs auf etwa das Doppelte, wodurch die Möglichkeit der Benützung der ganzen Innenwand gegeben ist. Allerdings muss dann der Eingang zur Anstalt durch eine besondere Schutzwand den Blicken Vorübergehender entzogen werden. In solchen Pissoiren können aber keine Trennungswände behufs Einteilung in einzelne Stände angebracht werden, weil es an Platz mangelt. — Um den Nachteil der bei Schneckenpissoiren unangenehm nahen Begegnung der Aus- und Eintretenden zu vermeiden, sind solche Pissoire mit je einem besonderen Zugang zu jedem ,Standplatze konstruirt worden (s. Fig. 37).

Eine entschiedene Verbesserung gegenüber den Schneckenanlagen sind die in neuester Zeit fast nur allein zur Anwendung kommenden Ständepissoire. Bei diesen Anlagen sind die Stände entweder in Reihen- oder in Fächerstellung angewendet. Die verschiedenen Grundrissanordnungen, welche sich hieraus ergeben und am meisten in Verwendung stehen, sind in den Fig. 38 — 48 veranschaulicht. Je nachdem die Stände am Umfang der Pissoiranlagen oder freistehend im Innern derselben angebracht sind, unterscheiden sich die . Pissoirein solche mit Umfangsständen und diejenigen mit freien Innenständen. Solche der ersten Art sind in Fig. 38—45, der zweiten in Fig. 46-—48 veranschaulicht. Hierbei ist in Fig. 39, 46 und 47 Fächer-Stellung und in Fig. 40—45 und 48 Reihen-'/ Stellung angewendet. Die Umfangspissoire haben gegenüber denjenigen mit Innenständern den Vorteil, dass ihr Inneres vom Besucher vollständig übersehen werden kann, wodurch der Besucher vor, besonders in

Fig. 35. Einständiges Schnecken-pissoir.

Fig. 36.

¹ Zweistündiges Schneckenpissoir.

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Fig. 37. Zweiständiges Schneckenpissoir mit getrennten Eingängen (Glaskedachung).

ganz grossen Städten in Betracht kommenden Ueberfällen geschützter erscheint. Ausserdem ist aber auch reichlicherer Platz für das Ausweichen geboten. Dieser Vorteil wird indessen wesentlich in all den Fällen beschränkt, in welchen nur Oeffnung dem Aus- und Eintritte dient. Allen Umfangspissoiren haftet der Nachteil an, dass grosse Flächen vom Urin benetzt werden und die Reinhaltung daher eine schwierige ist oder doch mehr Spülwasser erfordert. Bei der Innenstellung der Stände weist die Reihenstellung keine besonderen Vorzüge gegenüber den Unifangspissoiren auf, höchstens denjenigen, dass die Aussen-wände in ihrem unteren Teil entweder ganz offen oder, was vorzuziehen ist, durchbrochen hergestellt werden können, wodurch eine wirksame Ventilation erzielt wird. Indes können auch bei den Umfangsständen die durchbrochenen

eine

Aussen wände angewendet werden, sofern zwischen den Ständerückwänden und den Umfangswänden, sei es durch Schrägstellen oder Abrücken der ersteren,

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Fig. 38.

Fig. 39.

Fig. 40.

Fig. 41.

Fig. 42.

Fig. 43.

Fig. 44.

Fig. 45.

ein Zwischenraum von etwa 15 cm gelassen wird. Die Anlagen nach Fig. 38 und 39 sind übrigens frei von den Mängeln der Umfangspissoire. Sie vereinigen mit den Vorzügen der Umfangsstände die Vorteile der freien Fächerstände, welche in der aufs möglichste beschränkten Grösse der vom Urin benetzten Fläche besteht. — Bei den Anlagen mit Fächerständen sind zwei Arten der Urinabführung zu unterscheiden. Vergl. Fig. 49 und 50. Bei der einen ist ein zentrales Urinbecken mit beständigem oder intermittirendem Wasserzulauf und Ablauf durch ein Ueber-laufrohr angeordnet, bei der andern fehlt das Becken ganz und wird durch eine Bodenrinne, welche durch ein Eisengitter abgedeckt ist, ersetzt. In diesem Fall werden die Trennungswände bis zum Boden hinabgeführt und liefern das sie bespülende Wasser an die Bodenrinne ab, wodurch auch diese eine Spülung erfährt. Besondere Randspülung für Bodenrinnen ist bis jetzt wohl nur selten ausgeführt worden, dürfte aber zu empfehlen sein. Die Konstruktion mit Bodenrinne verdient erfahrungsgemäss den Vorzug. Der Inhalt des Zentralbeckens nimmt nämlich durch den Urin, durch Cigarren- und Papierreste etc. bald ein sehr unsauberes Aussehen an. Auch Verstopfungen des Ueberlaufrohres treten sehr leicht ein. Die Anordnung von einzelnen Urinbecken wird bei den öffentlichen Bedürfnisanstalten als nicht

zweckmässig erachtet, mit Rücksicht auf die hier vorhandene Gefahr ,    der Beschädigung und

1    j    Verstopfung. Betreffs

1    j ' der Dimensionirung der

|    i    Pissoire ist darauf zu

1 j! I achten, dass für Gang-jl,_li ;;;; j 1 fit und Standbreiten aus

reichende Weiten eingehalten werden. Die Standweiten sollten durchschnittlich 0,75 bis 0,90 m, die Eingänge 0,85 bis 1,20 m Weite haben. AVo nur ein

Fig. 46.

Fig. 47.

Fig. 4 8.

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Fig. 49. Sechsständiges offenes Fächerpissoir mit Urinbecken.

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Eingang zu mehreren

Ständen Vorhanden, ist Fig. 51. Siebenständiges Umfangspissoir.

Fig. 50. Sechsständiges Fächerpissoi*.

derselbe mindestens 1,20 m breit zu wählen. Die Höhe vom Fussboden bis Unterkante des Daches soll wenigstens 2,40 m betragen. Die Trennungswände der Stände müssen durchschittlich 0,42 m tief und mindestens 1,40 m hoch sein. Bei Fächerständen darf kein kleinerer AVinkel als 60° gewählt werden. In Fig. 49 bis 51 sind einzelne der gebräuchlichsten Typen im Grundriss und Ansicht dargestellt. Im allgemeinen ist hinsichtlich des Kostenaufwandes anzunehmen, dass bei der üblichen Ausführungsweise: „Glatte oder gewellte

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

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Eisenblechwände zwischen guss- oder walzeisernen Pfosten, Zink- oder Eisendach, undurchlässiger Stein-, Asphalt- oder Zementfussboden, Zwischen- und Rückwände der Stände aus polirtem Stein“, die Pissoiranlagen, einschliesslich

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Querschnitt c i y®

Wasserzu- und Abführung, lämenschnitt ai> nebst Beleuchtungsvorrich-tung, unter der Annahme kurzer Anschlussleitung 200 , bis 300 dl. oder durch- c §? schnittlich 250 dl. und bei V feiner Ausstattung durch-¹ schnittlich 500 dl., auf den

Stand gerechnet, kosten. ■    ±

Die jährliche bauliche

Unterhaltung der öffent--------

Fig. 52. Oelsiphon.

Damen

Wärterin

Pissoir

Herren

Fig. 53. Oeffentliche Bedürfnisanstalt für Herren nnd Damen.

liehen Pissoire erfordert für den Stand durchschnittlich z/' nUUsküt 20 dl. — Die Wartung wird gewöhnlich durch das Strassenreinigungspersonal besorgt. Der Wasserverbrauch beläuft sich für den Stand auf jährlich 1000 bis 1500 cbm. — Dieser grosse Wasserverbrauch hat in einigen Städten zur Einrichtung der sogen. Oelpissoire geführt (Patent Beetz, Wien). Bei denselben wird auf Wasserspülung vollständig verzichtet und das Pissoir dadurch geruchlos gehalten, dass alle durch den Urin benetzbaren Flächen täglich einmal mittelst eines Lappens oder harten Pinsels mit Oel abgerieben werden. An den mit Oel befeuchteten Flächen kann der Urin nicht mehr haften und fliesst vollständig dem tiefsten Binnenpunkte zu, an welchem zu seiner Aufnahme der sogen. Oelsiphon eingebaut ist, vergl. Fig. 52. Dieser besteht aus einem runden Behälter, in welchen ein mit Abschlussdeckel versehener Cylinder von geringem Durchmesser und in diesem ein noch engeres Bohr so steckt, dass ein sogen. Glockenwasserverschluss gebildet wird, in welchen der Urin durch die im Deckel angebrachten Oeffnungen einfiiesst. Dieser Glockensiphon ist zum Teil mit Oel gefüllt, welches in einer Stärke von 1—2 cm oben auf schwimmt. Fliesst nun in den Siphon Urin, so sinkt dieser sofort unter die leichtere Oelschicht und bringt dadurch eine entsprechende Menge des im Siphon unter der Oelschicht befindlichen Urines zum Abfluss durch den Auslauf des Siphons. Durch die stets oben schwimmende Oelschicht wird jeder Geruch des im Siphon vorhandenen Urines nach dem Pissoir zu abgehalten. Das Oel für die beschriebenen Pissoire wird von den Patentinhabern besonders präparirt und besteht aus einem Gemenge von Teer- und Mineralölen. Das Oelpissoir ist für alle Städte, welche zu grösster Sparsamkeit im Wasserverbrauche genötigt sind, von nicht zu unterschätzender Bedeutung, da es bei guter Wartung zweifellos gelingt, ein solches Pissoir, abgesehen von dem nicht unangenehmen Oelgeruch, ebenso geruchfrei zu halten als eine mit ausreichender Wasserspülung versehene Anlage.

Die öffentliehenifAborte werden gewöhnlich mit den Pissoiranlagen gemeinsam errichtet und besitzen in der Begel eine Männer- und Frauenabteilung.

Ein Beispiel dieser Art ist in Fig. 53 dargestellt. Bei dieser Anordnung ist jedoch die Benützung der Anstalt für die Frauen um so peinlicher, als sie sich bei der fast stets starken Frequenz des Männerpissoirs von den Besuchern desselben beim Aus- und Eintritt in die Bedürfnisanstalt zu sehr beobachtet linden. Es ist daher sicherlich entsprechender, wenn die öffentlichen Aborte ohne Pissoiranlagen, welch letztere für sich aufgestellt werden sollten, errichtet werden, sobald dieselben auch für die Benützung von Frauen dienen sollen. Ein Beispiel bietet Fig. 54. Selbstredend sind die Eingänge für Männer und Frauen auch bei den Abortanlagen möglichst entfernt von einander zu Den Schicklichkeitsrück-

legen.

sichten gegen die Frauen ist durch Anordnung eines Warteraums im Gebäudeinnern Bechnung zu tragen. r Den Pissoiranlagen Aborte anzu- ' fügen, welche nur für Männer bestimmt sind, steht selbstverständlich nicht das geringste Bedenken entgegen. Diese Anordnung erweist sich

Städten als eine sehr gute. Leider wird aber bis jetzt in solchen Städten für besondere, den Frauen allein geöffnete Bedürfnisanstalten nicht ausreichend gesorgt. Jede ^ mit Abort versehene öffentliche Be-diirfnisanstalt bedarf einer stän-

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sogar in verkehrsreichen

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Wärterin

digen Aufsicht und Wartung; es ist daher im Innern ein Baum für den Aufenthalt der Aufsichtsperson (Wartefrau) anzubringen. In diesem ^ oder im Vorplatz bezw. Warteraum, -bei ganz grossen Bedürfnisanstalten wohl auch in besonderen Zellen, ist Waschgelegenheit zu bieten.

Für die AVinterzeit ist die Bedürfnisanstalt mit Heizeinriclitung zu versehen. Dieselbe besteht gewöhnlich aus einem im Vorraum aufgestellten Füll- oder Gasofen. Der Gebrauch der öffentlichen Aborte kann leider wegen der grossen Bau-, ^

Unterhaitungs- und Aufsichtskosten 2. Klasse. C Eingang fär Frauen zur 1. Klasse. D Eingang für dem Publikum nicht ohne Entgelt    Frauen zur 2. Klasse.

Die Kosten der öffentlichen Bedürfnis-

gestattet werden. Gewöhnlich wird für die Benützung eines Aborts eine Gebühr von 5 bis 10 Pfennig verlangt. Die Einnahmen werden vielfach der Wartefrau überwiesen, welche dann eine sonstige Vergütung der Stadtgemeinde nicht mehr erhält. Wo die Aborte in solche erster und zweiter Klasse eingeteilt sind (vergl. Fig. 54), kostet die Klosetbenützung in der ersten Klasse 10 Pfennig und in der zweiten 5 Pfennig. Es dürfte zu empfehlen sein, die Benützung der Klosets zweiter Klasse unentgeltlich zu gestatten, wie dies z. B. die Stadt Posen eingeführt hat. anstalten sind, wie bereits erwähnt, nicht unbedeutend. Einschliesslich Beleuchtung, Heizung, Wasserversorgung und Kanalisation stellten sich beispielsweise Baukosten einer Bedürfnisanstalt mit vier getrennten Sitzabteilungen, Wärterin- und Toiletteraum in einfacher Ausführung auf 4400 dl., eine solche mit eisernem Oberbau in Verbindung mit einem sechsständigen Pissoir auf 8 600 dl.

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Eine Bedürfnisanstalt nach Fig. 54 erfordert bis zu 7000 JL Baukosten. — Durchschnittlich muss für den Klosetsitz C auf eine Ausgabe von 1000 .Ji. gerech- | net werden. — Die Wahl desPlatzes

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des Wassers von ______

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Fig. 55. Unterirdische Bedürfnisanstalt auf dem Charing-Cross-Platz in London.

der Bedürfnisanstalten macht gewöhnlich viel Schwierigkeiten und Kopfzerbrechen. Es liegt in der !Natur der Sache, dass sie dort aufgestellt werden müssen,

sich ein grosses Verkehrsleben entwickelt, aber gerade da werden sie gewöhnlich als recht hinderlich pfunden. Die Besitzer der benachbarten Häuser pflegen stets lebhaft gegen die Errichtung einer Bedürfnisanstalt zu protestiren. Wo irgend angängig, sollten daher die Bedürfnisanstalten mit Pflanzungen umgeben werden, wodurch sie weniger auffällig erscheinen; wo dies nicht angängig oder passend ist, sollte das Aeussere der Anstalten in zierlichen, architektonisch hübsch ausgestatteten

J\_Formen sich darstellen. Trotzdem

werden diese Gebäude in den Zentren grösserer Städte vielfach missständig empfunden, weil sie dem Verkehr hinderlich sind und den Ueberblick über einzelne Strassen und Platzteile erschweren. — In den grösseren südfranzösischen Städten, namentlich in

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Vig. 56. Unterirdisches Pissoir, a Brunnen oder Lithfasssäule mit Kandelaber. — Entwurf.

Marseille, sind deshalb die dem öffentlichen Gebrauche dienenden Aborte in die Häuser in der Art verlegt, dass sie sich an der Trottoirseite, von welcher aus sie betreten werden können, wenig von den umgebenden Kaufläden unterscheiden. Man tritt zunächst in einen Vorraum, in welchem sich die Wartefrau befindet. Derartige, nur gegen Eintrittsgebühr zu benützende Bedürfnisanstalten müssen allerdings stark besucht werden, um für eine Stadtgemeinde kein Defizit oder für den Unternehmer einen Gewinn zu ergeben, weil die eingenommene Fläche als Ladenlokal bewertet werden muss. In der Hegel ist eine Eintrittsgebühr von ff 20 Cts. festgesetzt—

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Fig. 57. Bedürfnisanstalt mit Verbrennung der Exkremente (Feuerkloset). 1. Aufgang für Frauen und Warteraum. 2. Aufgang für Männer. 3. Kloset. 4. Pissoire. 5. Fallthüre nach dein Unterraum. 6. Verbindungsthüre der Pissoire mit den Klosets. 7. Kloset-Abfallrohre. 8. Pissoir-Abfallrohre. 9. Retorte des Feuerklosets. 10. Ofen des Feuer-klosets. 11. Abzugrohre der Heizgase. 12. Schornstein. 13. Direkter Abzug der Heizgase in den Schornstein. 14. Luftleitung für Ventilation bezw. Kühlung des Schornsteins.

15. Regulir-Ventilationsklappe. 16. und 17. Putzdeckel.

längsten Platz weg, hindern nicht den freien Ausblick und erweisen sich am wenigsten störend für den Verkehr, so dass sie für grosse Städte

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besonders empfehlenswert sind. Die grösste derartige unterirdische Bedürfnisanstalt, welche gleichzeitig besonders elegant eingerichtet ist, ist wohl diejenige auf dem Charing-Cross-Platz in London [17]. Dieselbe, in Eig. 55 dargestellt, enthält zwei nach den Geschlechtern getrennte Abteilungen. Die Männerabteilung hat 28 Pissoirstände, 12 Wasserklosets, einen Waschraum mit zwei Waschbecken und eine Wärterkabine nebst Gerätekammer. Sie ist von der Frauenabteilung, welche ihre eigene Wärterin hat, durch eine Mauer getrennt. Diese Abteilung enthält fünf Wasserklosets und zwei Waschbecken im Warteraum. Die Gebühr für Wasserklosets und Waschbecken beträgt je 10 Pence für die Person.

Der Gebrauch der Pissoiranstalt ist unentgeltlich.

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Jede Thüre zu einem Wasserkloset öffnet sich von selbst, nachdem in einen Schlitz ein Zehnpencestück eingeworfen ist. Diese Einrichtung dient gleichzeitig sowohl zur Erleichterung als auch zur Kontrolle des Wärters bezw. der Wärterin. Das .

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Fig. 57a.

Licht erhält die Anstalt von oben durch Fayward’-sche prismatische Glaslinsen. Die Lüftung erfolgt durch im Fusssteg liegende durchbrochene Gitter und durch die Eingänge. Abgeleitet wird die Luft nach dem als Ventilator dienenden, über der Mitte der Anstalt oberirdisch stehenden grossen Gaskandelaber. Die Entwässerungskanäle werden durch eine andere Laterne besonders entlüftet.

Die Innenmauern der Anstalt sind mit elfenbeinfarbig glasirten Ziegeln bedeckt, zu den Holzarbeiten ist Eichenholz verwendet. Die Anstalt hat 81200 di. gekostet, welcher Preis sich jedoch aus dem Ertrage der Anstalt decken soll. In London bestehen mehrere derartige Anstalten, u. a. eine solche, aber nur für Männer, unter dem Mansionhouse-Platz, rings um den Unterbau des Wellington-Beiterdenkmals, und eine kleinere Anlage mit 5 Klosets und 9 Pissoirständen unter einer Bürgersteig-Insel in der Mitte der Farringtonstr. ([3], Bd. 9, S. 339, [16], S. 40 u. f.).

Die beträchtlichen Kosten der unterirdischen Bedürfnisanstalten haben bis jetzt die Städte des Kontinents von der Errichtung derselben abgehalten; es wäre aber zu wünschen, dass die unterirdischen Anstalten ihrer mannigfachen Vorzüge halber trotzdem eingeführt würden. Selbst unterirdische Pissoiranstalten ohne Klosets empfehlen sich zur Einführung. Die Kosten können ausserdem durch einfachere, aber trotzdem noch gediegene Ausführung so gemindert werden, dass eine unterirdische Bedürfnisanstalt mit etwa neun Ständen und drei Klosets um den Betrag von 9—10 000 di. herzustellen ist. Eine unterirdische Pissoiranstalt nach dem in Fig. 56 dargestellten Entwürfe mit acht Ständen würde in einfacher Ausführung etwa 5000 di. Baukosten erfordern.

Bedürfnisanstalten mit Verbrennung der Exkremente.

In neuester Zeit hat man die Aufgabe gelöst, die Exkremente unmittelbar nach ihrer Entstehung in der Bedürfnisanstalt selbst durch rauch- und geruchlose Verbrennung unschädlich zu machen und aus ihnen eine düngerhaltige Asche zu gewinnen. Hierzu dient das Patent-Feuerkloset mit Löhnholdt’scher Patent-Sturz-

tlammenfeuerung [15]. Eine Bedürfnisanstalt nach diesem System ist aus Fig. 57, 57 a auf S. 181 und 57 b zu ersehen. Die Fäkalien, sowie der ITrin fallen durch das unmittelbar an die Aborte angeschlossene Bohr in die im unteren Teile des Löhnholdt’schen Ofens befindliche, nach aussen verschlossene Trockenschale (Betörte), in welcher die flüssigen Bestandteile durch die durchziehenden Heizgase völlig verdampft und die festen Bückstände zu geruchloser Poudrette ausgetrocknet werden.

— Die nach der Betörte führenden Klosetfallröhren sind unter den Aborttrichter durch eine bewegliche Klappe, welche sich nur bei der Benützung selbst-thätig öffnet, geschlossen. Der Betrieb der oberhalb der Trockenschale befindlichen Feuerung ist ein kontinuirlicher. Trotzdem wird wohl eine fortdauernde aufmerksame Bedienung nicht entbehrt werden können. Eine solche Bedürfnisanstalt ist in der Armaturen- und Maschinenfabrik, A.-Gr., vormals J. A. Hilpert, in Nürnberg zur Ausführung gekommen, wird dort durchschnittlich während der Woche tausendmal von Arbeitern benützt und soll sich gut bewährt haben. Kosten des Brennmaterials sollen pro Tag und Kopf 3 Pfennige betragen. Sofern die bisher gemachten Erfahrungen andauernd gute bleiben, dürften die Bedürfnisanstalten mit Löhnholdt’scher Patentfeuerung, für Städte, welche nicht im Besitz einer Schwemmkanalisation sind, sowie für Fabriken, Bahnhöfe etc., ganz besonders aber für Krankenhäuser, noch grosse Bedeutung gewinnen, da durch sie alle Infektionskeime am sichersten zerstört werden.

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Litteratur: [1] Emmerich, Ueber Wasserklosetanlagen, Sonderabdruck aus Bayer. Industrie-und Gewerbeblatt, München 1892. — [2] Behring, Bekämpfung der Infektionskrankheiten, Hygienischer Teil von Brix, Pfuhl und Nocht, Leipzig 1894. — [3] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1883. — [4J Katalogabteilung I, von W. und It. Hobel, Leipzig 1892. — [5] Illustr. Preisverzeichnis, David Grrove, Berlin. — [6] Preisliste Nro. 119 der Aktiengesellschaft Schäfer und Walker, Berlin. — [7] Zentralblatt der Bau Verwaltung, Berlin 1890. — [8] Baumeister, Städtisches Strassen wesen und Städtereinigung, im Handbuch der Baukunde, III, 3, Berlin 1890. — [9] Taschenkatalog von Rud. Boecking & Co., Haiberger Hütte bei Saarbrücken. — [10] Eulenberg & Bach, Schulgesundheitslehre, Berlin 1891. — [11] Mothes, Baulexikon, Leipzig und Berlin 1882. — [12] Katalog von Yolz & Wittmer, Strassburg. — [13] Zentralblatt der Bauverwaltung, Berlin 1892. — [14] Verwaltungsbericht der Stadt Leipzig, 1888. — [15] Gesundheits-Ingenieur, München 1894. — [16] Weyl, Studien zur Strassenhygiene, Jena 1893. — Ausser dieser im Text erwähnten Litteratur wird noch verwiesen auf: Broschüre Das Eisenhütten- und Emaillirwerk, Neusalz a. 0., Abortanlagen, erste Ausgabe. — Katalog Nro. 6 von Heinrich Pichler, Frankfurt. — Broschüre von C. Maquet über Sanitätsgerätschaften, Heidelberg und Berlin. — Katalog Nro. 4 der Tangerhütte. — Zirkular von E. v. Koppen & Co. Köln-Ehrenfeld, Ueber Latrinenanlagen. — Desgl. von Schmahl, Mainz-Mombach. — Otto Poppe, Kirchberg i. S., Ueber Torfmüll-Abortanlagen. — Katalog der Torfmüllklosetfabrik, Karl Fischer, Bremen. — Zirkulare der Aktiengesellschaft für Eisen- und Wellblechkonstruktionen, vormals Breest & Co., Berlin. — Zirkulare und Preislisten von Kullmann & Lina, Frankfurt a. M. — Zirkulare Wilh. Tilmanns, Remscheid. — Broschüren von Gebrüder Schmidt, Weimar, Fabrik für Abortanlagen; desgl. von D. Aktienges. Hemelingen bei Bremen, Fabrik für Torfmüllstreu-Klosetanlagen. — Dietrich, Ueber öffentliche Uriniranstalten, Nro. 81 des Wochenbl. für Bau-

künde, 8. Jahrg., 1886.

Beefwood, s. Nutzhölzer.

y. Brix.

Beer, s. Süsswassernetzfischerei.

Beerengelb, s. v. w. Berberisgelb (s. d.).

Andes.

Beerit ist ein von Bildhauer Beer in Paris erfundenes Material, sowohl zur Herstellung von Abgüssen der kleinsten als auch der grössten Dimensionen geeignet und sind in beiden Fällen die Konturen und Zeichnungen von einer Schärfe, die beim Gips niemals zu erreichen ist. Die Oberfläche der Abgüsse, die sich auch poliren lässt, ist klar weiss und zeigt beinahe den Glanz und Lichtreflex des Marmors; so zeigt sich besonders bei Abgüssen von Statuen die dem Marmor eigentümliche, durch das Licht- und Schattenspiel hervorgerufene Weichheit und Lebendigkeit auch bei dieser Masse. Im Bruche ist das Beerit von kristallinischem Gefüge und besitzt deshalb einen ziemlich hohen Härtegrad. Der Abguss ist schon nach drei Stunden, nachdem er in die Giessform gebracht worden, vollkommen erhärtet und bedarf nur selten einer Nacharbeitung. Beerit soll aus 100 Teilen Marmormehl, 10—25 Teilen Glasmehl, 5—10 Teilen gepulvertem Kalk, mit Wasserglas angemacht, bestehen.

Beerntung der Wiesen soll stattfinden bei beginnender Blüte der Mehrzahl der auf den Wiesen vertretenen Gräser, weil in dieser Zeit das Futter einen höheren Nährwert besitzt als nach der Blüte. Wird gar erst nach erfolgter Samenbildung gemäht, so geht durch das Ausfallen vieler Samen der Nährwert des Heues grösstenteils verloren. Das bei Landwirten häufig auftretende Bestreben, die Heuernte hinauszuziehen, weil durch das noch weiter erfolgende Wachstum der Gräser mehr Masse gewonnen werde, ist deshalb fehlerhaft. -— Die Beerntung findet jährlich einmal (einschürige Wiesen) oder zweimal (zwei-schürige Wiesen) statt; drei oder noch mehr Ernten werden nur unter besonders günstigen Verhältnissen gewonnen, so in Oberitalien drei, bei den Winterwiesen (marcite) sogar bis zu sieben Schnitten. Bei den zweischürigen Wiesen heisst das Ergebnis des ersten Schnittes Heu, des zweiten Oe hm d oder Grummet. — Das Mähen geschieht mit der Sense oder auf grösseren Flächen vorteilhafter mit der Mähmaschine (s. d.). Das geschnittene Gras wird zum Zweck der Aufbewahrung getrocknet, wobei entweder Grünheu oder Braunheu bereitet wird. Bei der Grünheubereitung wird das auf der Wiese ausgebreitete Gras durch Luft und Sonnenwärme vollständig getrocknet (jedoch nicht ausgedörrt), wobei es seine grüne Farbe behält, und hierauf unter Dach gebracht. Bei der Braunheubereitung dagegen erfolgt nur teilweises Trocknen durch Luft und Sonne, worauf das auf grössere Haufen (Feimen oder Schober) gebrachte Gras einer mehrere Monate währenden Gärung unterliegt und unter Verlust eines Teiles seiner Kohlehydrate in eine braune, ziemlich feste Masse sich verwandelt.

Die letztere Behandlungsweise greift da Platz, wo die Grünheubereitung wegen ungünstiger klimatischer Verhältnisse nicht gut möglich ist.

Drach.

Litteratur: Dünkelberg, Der Wiesenbau, 3. Auf!., Braunscliweig 1894. — Fries-Dünkelberg, Lehrbuch des Wiesenbaues, 2. Aufl., Braunschweig 1880.

Beetlemaschine (Beetlingmaschine), s. Kalander.

Befahren, s. Fahrung.

Bei den ganz- oder halbechten Dampffarben (s. d.) werden Mordant und adjektiver Farbstoff zusammen auf die Wolle oder Baumwolle aufgetragen und die Fixation der Farbe, d. h. die Vereinigung der Metallbasis mit dem Farbstoff und der Gespinnstfaser im Dämpfkasten auf#einmal vollzogen, wobei die Befestigung der Dampffarben durch den Zusatz von in der Hitze neutralisirenden Alkali- und Erdalkaliverbindungen mit flüchtigen Säuren gesichert wird. — Albuminfarben auf Baumwolle werden ausschliesslich durch die Hitze

Befestigen der Farben ist die gemeinsame Bezeichnung für die je nach Art der Gespinnstfasern und Farbstoffe verschiedenen Mittel und Wege, deren der Färber und Drucker sich bedient, um auf loser Wolle, auf Garnen und Geweben mehr oder weniger wasch- und reibechte Farben herzustellen. Das Befestigen oder Fixiren der adjektiven Holz- und Teerfarbstoffe, z. B. des Flavin, Alizarin, Alizarinblau u. a. auf Schaf- und Baumwolle verlangt für die Färberware zwei getrennte Operationen: erstens das Beizen oder Mordanciren mit einem Metallsalz, zweitens das Vereinigen der von der Faser in irgend einer Form aufgenommenen Metallbasis mit dem Farbstoff zu einem mehr oder weniger unlöslichen Farblack. Die Wolle nimmt die Beize (s. d.) beim Ansieden direkt aus saurem Bade auf. Die Baumwolle wird mit dem abgestumpften Mordant getränkt oder bedruckt, worauf infolge der Dissociation des Metallsalzes (vergl. Aluminiumverb indun gen) die Befestigung eines basischen Metallsalzes auf der Faser vor sich geht und in einem heissen Neutralisationsbad zu Ende geführt wird, oder aber man setzt, wie dies meist in den Färbereien der Kattunfabriken der Fall ist, die Basis des in der Wasserhänge dissociirten Acetats oder Sulfacetats in ein unlösliches Metallsalz auf der Faser um, indem man das Gewebe breit durch die erwärmte Lösung eines kieselsauren, arsensauren oder phosphorsauren Alkali zieht. Nach der Befestigung der Beize folgt bei der Baumwolle wie bei der Schafwolle der zweite Teil der Fixation: die Lackbildung in der heissen Flotte des adjektiven Farbstoffes.

Viele saure

des Dampfes, die Albuminchromätzfarben auf Küpenblau (s. Aetzfärben) durch die Einwirkung einer heissen Säurelösung fixirt. — Feinste Niederschlagsarbeit ist die Befestigung des für das Ausfärben in Chromkali bestimmten Bleioxyds auf Baumwolle, wofür Kalkhydrat, Soda- oder Glaubersalzlösung oder verdünntes Ammoniak als Fällungsmittel dienen (s. Bleisalze), und alle basischen Anilin- und Teerfarbstoffe verhalten sich zur Wolle und Seide wie substantive Farbstoffe, sofern sie zur Befestigung auf diesen Gespinnstfasern keiner metallischen Beize bedürfen. Auf Baumwolle ziehen die sauren Farbstoffe gar nicht oder nur unvollkommen und dann nur unter Vermittelung einer Metallbeize. Die basischen Anilinfarbstoffe verlangen zu ihrer Befestigung auf Baumwolle die Bildung eines Doppellacks, der sich aus Farbstoff, Antimonoder Zinnoxyd als Metallbasis und aus Gerbsäure als einer Hilfsbeize zusammensetzt. Der Baumwollfärber befestigt zuerst mit Hilfe von zwei auf einander folgenden Bädern die Gerbsäure als gerbsaures Antimon- oder Zinnoxyd auf der Faser, um hernach in einem dritten, heissen Bade den Farbstoff, z. B. Methylenblau, Malachitgrün u. s. w., mit dieser unlöslichen Verbindung zu einem noch unlöslicheren Doppellack zu vereinigen, in welchem der Farbstoff überdies eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung des Lichts zeigt. Der Baumwolldrucker trägt zuerst den einfachen Tanninfarblack auf, fixirt ihn im Dampfkasten und befestigt ihn ein zweitesmal im heissen Brechweinsteinbade auf der Faser. Doch gibt es auch eine kleine Zahl natürlicher und eine grosse Zahl künstlicher Farbstoffe aus der Reihe der Azofarbstoffe, mit denen Baumwolle direkt gefärbt werden kann. Nach welchem physikalischen oder chemischen Gesetze die direktfärbenden Farbstoffe auf Baumwolle, Wolle und Seide waschecht

sich befestigen, ist immer noch eine offene Frage, die trotz mannigfacher Untersuchungen und Hypothesen bis jetzt keine allseitig befriedigende Lösung gefunden hat, wie man überhaupt zu einer vollkommen einwandsfreien Theorie, welche das Wesen alles Färbens auf vegetabilischen und animalischen Gespinnst-fasern, also auch der Färberei mit adjektiven Farbstoffen klarlegen würde, noch nicht gelangt ist. Die zur Baumwolle wie substantive Azofarbstoffe sich verhaltenden Benzidinfarbstoffe haben die besondere Eigenschaft, wenn sie auf die Faser aufgefärbt sind, den basischen Anilinfarbstoffen nachträglich als Beize zu dienen, während letztere sonst nur mit Hilfe von Albumin oder gerbsaurem Antimonoxyd auf der vegetabilischen Faser sich befestigen lassen. Ein Teil der auf der Baumwolle aufgefärbten Azofarbstoffe kann auch auf der Faser in einem kalten, schwachsauren Nitritbade diazotirt (s. Entwicklungsfarben) werden, worauf der entstandene Diazokörper durch Kupplung mit einem Phenol, Amin, überhaupt mit einem Entwickler, in einen neuen, unlöslichen Azofarbstoff übergeführt wird, der solider auf der Baumwolle sich befestigt, als die vorgefärbte Grundfarbe. In gleicher Weise liefert a,uch das die Baumwolle direkt gelb färbende Primulin, auf der Faser diazotirt und mit verschiedenen Entwicklern gekuppelt, waschechte Nuancen (s. Ingrainfarb en) und erhält man ferner durch Imprägniren der weissen Baumwolle mit einem Amin in saurer Lösung oder mit einem Phenol in alkalischer Lösung und nachfolgendes Kuppeln mit einer diazotirten, organischen Base, z. B. Anilin, einen unlöslichen Azofarbstoff auf dem Garn oder Gewebe, der durch sich selbst waschecht genug auf der Faser fixirt ist. — Endlich ist noch der Befestigungsweise zu gedenken, die auf der Oxydation gewisser Farbstoffe durch Chromkali oder ein Kupfersalz beruht, die für die Entwicklung z. B. der Cachoufarben unentbehrlich ist und in einer nach dem Dämpfen oder Färben vorgenommenen Passage durch heisse Chromkalilösung besteht. Mit demselben Becht bezeichnet man auch in der Anilinschwarz-Praxis (s. Anilinschwarz) die Kupfer-Vanad- und andere dergleichen Metallsalze als Fixirsalze, obgleich sie in das Schwarz selbst nicht eintreten, sondern nur die Oxydation des Anilins durch die Zersetzungsprodukte der Chlorsäure einleiten, unterhalten und auf diese Weise die Entwicklung und Befestigung des unlöslichen Anilinschwarz auf der Baumwolle, wenn auch indirekt, so doch in erster Linie veranlassen.

Kielmeyer

Befestigung der Eisenbahnschienen, s. Oberbau. Befestigungskeile, s. Nabenkeile.

Befestigungskunst, s. unter Festungsbau.

von

Befeuchtung der Luft. Für die Erzeugung gewisser Industrieprodukte, insbesondere in der Textilindustrie, ist ein bestimmter Feuchtigkeitsgehalt der Luft vorteilhaft, z. B. soll das Yerhältnis der in der Luft wirklich vorhandenen Wassermenge zum Wassergehalt der Luft im gesättigten Zustande bei derselben Temperatur, die relative Feuchtigkeit, bei Wollspinnereien 70—75%, bei Baumwollspinnereien 50—70%, je nachdem ein wenig oder stark gezwirnter Faden versponnen wird, bei Webereien 70—80% betragen. Ferner ist der Feuchtigkeitsgehalt der Luft auch auf den Gesundheitszustand des Menschen Einfluss und wird daher bei Heizungs- und Lüftungsanlagen (s. Heizung und Lüftung geschlossener Bäume) die Erzeugung zu trockener oder zu feuchter Luft zu vermeiden sein. Der für die Gesundheit zuträglichste Feuchtigkeitsgrad ist wissenschaftlich noch nicht festgestellt; im allgemeinen wird erfahrungsgemäss ein Feuchtigkeitsgehalt von 50—60 % im Winter, von 00—70% im Sommer den Anforderungen entsprechen. Da der Wassergehalt der atmosphärischen Luft stark wechselt, so ist häufig in den genannten Fällen eine besondere Befeuchtung notwendig, insbesondere dann, wenn die Luft in den Arbeits- oder Aufenthaltsräumen stark erwärmt oder behufs Lüftung im Winter erhitzte Aussenluft in die Bäume eingeführt wird* denn infolge Erwärmung sinkt der relative Feuchtigkeitsgrad, so z. B. enthält Luft von 0° im gesättigten Zustande 4,9 g Wasser, bei 80% relativem Feuchtigkeitsgehalt also 3,9 g; wird diese Luft auf 20° erwärmt, so sinkt der Feuchtigkeitsgrad auf 22,7%, da gesättigte Luft von 20° 17,2 g Wasser enthält; dieser maximale Feuchtigkeitsgrad

beträgt bei —20° 1,06, bei —10° 2,3, bei + 10° 9,4, bei 30° 30,2, bei 40° 51,0, bei 50° 87,7 g. Der Wassergehalt der Luft wird durch Hygrometer oder Psychrometer (s. Feuchtigkeitsmesser) bestimmt. Ein sicheres, leicht regulirbares, aber meist zu umständliches Mittel zur Erzielung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes in einem Raum besteht darin, dass die von aussen entnommene Luft bei der durch Rechnung bestimmbaren Temperatur mit Wasser gesättigt und dann auf die Temperatur des Raumes erwärmt wird. Die gewöhnlichen Mittel der Luftbefeuchtung bestehen in Einrichtungen zur Verdunstung und Zerstäubung von Wasser oder zur Dampfzuführung. Die Wasserverdunstung erfolgt in einfacher Weise durch Aufstellung flacher, offener, mit Wasser gefüllter Schalen in den Arbeitsräumen oder in den zur Erwärmung der Luft angeordneten Heizkammern; behufs Regulirung der Verdunstung werden die Gefässe mit nach oben sich erweiterndem Querschnitt hergestellt und wird durch Veränderung der Wasserhöhe die Verdunstungsfläche geändert. Zur Verstärkung der Verdunstung wird auch das Wasser durch eingelegte Dampfröhren erhitzt. Für die Abgabe grosser Wassermengen eignen sich besser Einrichtungen, bei welchen ein Luftstrom an benetzten Flächen vorbei oder durch diese geführt wird, z. B. benetzte Gewebefilter, benetzte Tücher, die in den Räumen selbst aufgehängt werden, Lattenwerk oder durchbrochene, aus über einander gestellten Mauersteinen gebildete Pfeiler, welche berieselt werden (Einrichtungen von ten Brink und von Mehl). Eine Befeuchtung der Luft an benetzten Flächen findet auch statt bei dem von Schmid und Köchlin angegebenen Apparat, der vielfach in Elsässer Spinnereien und Webereien benützt wird; in einem unter der Decke des Arbeitsraumes aufgehängten Gehäuse saugt ein von der Fabriktransmission getriebenes Schraubenradgebläse einen Luftstrom durch einen aus zahlreichen Längsstäben gebildeten, langsam in Drehung versetzten Korb, gegen dessen Stäbe aus einem in der Axe angebrachten, mit feinen Löchern versehenen Rohr Wasser spritzt. Bei anderen Befeuchtungseinrichtungen wird die Luft durch Wasserschleier oder Wasserschichten getrieben. Häufig finden Zerstäubungsvorrichtungen (s. d.) Anwendung, bei welchen das Wasser in sehr feine Tröpfchen aufgelöst wird, mit denen die Luft in innige Berührung gelangt. Manchmal wird die Befeuchtung von Luft auch durch zugeführten Dampf bewirkt, wobei zur Milderung des beim Ausströmen desselben aus einer gelochten Röhre entstehenden Geräusches diese mit Drahtgewebe mehrfach umwickelt oder in ein mit Kies, Glaskugeln, kleinen Steinen gefülltes Gefäss gelegt wird; dieses Verfahren ist nur anwendbar, wenn die damit verbundene Erwärmung der Luft nicht unzulässig ist.

Hartmann.

Litteratur: Rietschel, Leitfaden zum Berechnen und Entwerfen von Lüftungs- und Heizungsanlagen, 2. Aufl., Berlin 1894, S. 5, 6, 20. — Albrecht, Handbuch der praktischen Gewerbehygiene, 2. Teil, 4. Abschn , Heizung und Lüftung der Arbeitsräume, von Hartmann, Berlin 1894, .8. 373.

Begichtung’, s. Beschickung.

Begräbilisplatz, s. Friedhof und Leichenverbrennung.

Bellälter, im allgemeinen ein Raum zur Aufbewahrung von festen, tropfbar flüssigen und gasförmigen Produkten. Für die ersteren kommen vor allem die Speicher, Kasten etc. in Betracht. Tropfbar flüssige Körper bedingen durch ihre Beschaffenheit das Material, aus welchem der Behälter bezw. die unmittelbar von der Flüssigkeit berührte Wand zu bestehen hat. So müssen z. B. Säuren in Behältern aus Blei, Glas, Thon u. s. w. auf bewahrt werden. Für Wasser eignen sich Behälter aus Mauerwerk, dessen Innenwände mit glattem Zementverputz oder glasirten Kacheln verkleidet sind; doch werden auch solche in Monierkonstruktion, aus Schmiedeeisen, Gusseisen und anderen Metallen, für vorübergehende Benützung aus Holz, hergestellt. Gleicher Art sind die Oel-behälter. Zur Aufbewahrung von Gasen benützt man Ballons, Kessel, Glocken etc. Die Wandstärken der Behälter richten sich nach der Belastung bezw. der Pressung in den letzteren; für die üblichen Konstruktionen finden sich eingehendere Angaben in den Art. Ballonbau, Dampfkessel, Gasbehälter, Receiver, Speicher etc.

Beharrungsschluss. Befindet sich ein Körper in Bewegung, so wird derselbe infolge des Gesetzes der Beharrung die Bewegung fortsetzen, wenn

keine äusseren Ursachen auf ihn einwirken. Tritt bei einem Mechanismus ein bewegtes Glied in eine Unstetigkeitslage, in der also die Bewegung durch geometrische Bedingungen nicht eindeutig bestimmt ist, so wird das Glied durch das Beharrungsvermögen seine Bewegung stetig fortsetzen. In derartigen Fällen wird die stetige Bewegung über eine Unstetigkeitslage durch Beharrungsschluss bewirkt.

Litteratur: Burmester, Lehrbuch der Kinematik, 1888, B. I, S. 279.

Burmester.

Beharrungsvermögen, s. Trägheitsmoment.

Beharrungszustand kann jeder Bewegungszustand genannt werden, bei welchem eine oder mehrere seiner charakteristischen Eigenschaften eine endliche Zeit fortbestehen. So ist die gleichförmige Rotation eines starren Systems um eine feste Axe ein solcher Beharrungszustand, weil jeder Punkt seine Geschwindigkeit und Beschleunigung unverändert behält; auch die Ruhe ist ein Beharrungszustand. Dagegen kann nur uneigentlich die Bewegung eines starren Systems ohne Kräfte (infolge eines blossen Stosses) ein Beharrungszustand genannt werden, da die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen wechseln und nur die invariable Axe und die lebendige Kraft konstant bleiben. Anderseits kann jede periodische Bewegung im gewissen Sinne einen Beharrungszustand repräsentiren, wenn das System in der regelmässigen Wiederkehr seiner Bewegungsin diesem

Schell.

phasen, Geschwindigkeits- und Beschleunigungszustände beharrt. allgemeinsten Sinne ist auch die eben angeführte Bewegung ein Beharrungszustand. In dieser Allgemeinheit verliert aber der Begriff für die Anwendungen an Bedeutung. Man wird daher wohlthun, die Permanenz nur auf besondere Eigenschaften der Bewegung zu beziehen, in dem Sinne, in dem man von permanenten Axen spricht. Bei den Maschinen nennt man Beharrungszustand denjenigen Bewegungszustand, bei welchem die Arbeit der Motoren die Arbeit der Widerstände genau tilgt und infolge dessen keine Arbeit auf die Veränderung des Ganges der Maschine, vielmehr alle disponible Arbeit auf die Herstellung des Fabrikats der Maschine verwendet wird. Die Maschine kann dabei gleichförmig oder periodisch (mit möglichst kurzen Perioden) laufen. Für jede Periode für sich findet im letzteren Falle die gegenseitige Tilgung der Arbeiten der Motoren und Widerstände statt.

Beheizung, s. Heizung geschlossener Räume.

so dass das Wärme-

Beheizung der Eisenbahnwagen. Der Zweck einer guten Heizung, auch bei geringen äusseren Temperaturen im Innern des Wagens eine gleich-mässige Erwärmung der Luft auf 12—15° C. zu erhalten und dabei zugleich eine genügende Menge frischer Luft einzuführen, wird von den verschiedenen Heizmethoden zum Teil nur unvollkommen, zum Teil mehr oder weniger vollkommen erreicht. Das Wärmeerfordernis der einzelnen Abteilungen eines AVagens hängt von der Grösse der Aussenwände ab, ist also verschieden, je nachdem die Abteilung in der Mitte oder am Ende des Wagens liegt; sie hängt ab von der Ausführung der Decke und AVände, von der Grösse und Dichtigkeit der Fenster und Thüren. Auch das Oeffnen der Thüren bringt erhebliche und naturgemäss sehr wechselnde Wärmeverluste mit sich erfordernis zwischen weiten Grenzen schwankt. Es ist daher erklärlich, dass die darüber vorliegenden Erfahrungen noch lückenhaft und wenig zuverlässig sind. Folgende Arten der Beheizung kommen hauptsächlich in Betracht:

1. Heizung mit AVärmf 1 aschen oder Wärmkisten, gefüllt mit heissem Wasser, heissem Sand oder essigsaurem Natron; 2. Heizung mittelst Presskohle in besonderen Heizkisten; 3. Ofenheizung; 4. Luftheizung; 5. Dampfheizung;

6. AVarmwasserheizung.

ver-

Die Heizung mit Wärmflaschen oder AA'ärmkisten ist wohl die älteste Art der Personenwagenheizung. Man stellt die Wärmflaschen oder AVärmkisten aus Kupfer, Eisen oder Zinkblech her, gibt den Wärmflaschen meist einen runden oder elliptischen Querschnitt, den AVärmkästen auch wohl einen rechteckigen Querschnitt, versieht erstere mit einer A⁷erschraubung, letztere mit einem schliessbaren, dicht schliessenden Schieber oder Deckel und gibt beiden bei 1 m Länge etwa einen Inhalt von 14—18 1. Die Erhitzung der mit Wasser gefüllten

Wärmflaschen geschieht wohl durch Einhängen in einen offenen Kessel mit kochendem Wasser, während die Sandkisten jedesmal neu mit heissem Sand gefüllt werden. Damit die Wärmeabgabe nicht zu rasch erfolgt, erhalten die Wärmflaschen eine blanke Oberfläche oder werden mit einem leicht abnehmbaren Wollstoffe überzogen. Solcher Wärmflaschen werden meist zwei Stück in ein Coupe gebracht und zwar werden sie durch die Seitenthüren zwischen die Sitze gelegt, während die Sandkisten wegen der höheren Anfangstemperatur auch wohl durch besondere Oeffnungen der Seitenwände unter die Sitze geschoben werden. Trotz dieser höheren Anfangstemperatur ist die Gesamtwärme der Sandkästen wegen der geringeren spezifischen Wärme des Sandes doch geringer als die der Wärmflaschen, so dass man nur den Nachteil der stärkeren Temperaturschwankung in den Kauf nehmen muss, ohne einen besonderen Vorteil dadurch zu erreichen. Den mit heissem Wasser gefüllten Wärmflaschen ist deshalb der Vorzug vor den Sandkisten zu geben. Aber auch die Wärmflaschen vermögen nur wenig Wärme abzugeben und sind nach etwa 2—3 Stunden zu erneuern. Sie verursachen daher viel Arbeitslohn für die Bedienung und sind unbequem für die Reisenden. Sie halten sich daher nur noch in Ländern milderen Klimas, als England, Frankreich und Italien, während sie in Deutschland, Oesterreich, Russland anderen Heizverfahren mehr und mehr Platz gemacht haben. Neuerdings hat man in Frankreich die Wärmflaschen mit kristallisirtem essigsaurem Natron gefüllt, welches durch Eintauchen der Wärmflaschen in siedendes Wasser zum Schmelzen gebracht wird und dabei eine bedeutende Wärmemenge bindet, so dass etwa die vierfache Wärmemenge der gewöhnlichen Wärmflaschen erreicht wird. Von 80—59° C. sinkt die Temperatur der Flasche, während der Inhalt geschmolzen bleibt. Dann aber kristallisirt der Inhalt und erhält durch die dabei sich entwickelnde Wärme die Temperatur der Wärmflasche auf nahezu gleicher Höhe. Erst nach Beendigung der Kristallisation sinkt die Temperatur weiter, bis die Wärmflaschen von neuem durch Eintauchen in heisses Wasser erhitzt werden. Die Füllung der Wärmflaschen muss jeden Winter einmal erneuert werden [1].

Bei der Presskohlenheizung wird ein in Ziegelform hergestelltes Gemisch von pulverisirter Holzkohle, salpetersaurem Kali und Stärke (als Bindemittel) verwendet, von denen einige Stücke mittelst Drahtsiebkästen, die zugleich als Rost dienen, in die unter den Sitzen befindlichen eisernen oder kupfernen

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Fig. 1.

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Fig. 1 b.

Fig. 1 a.

Heizkisten eingeschoben werden (Fig. 1, 1 a, 1 b) [2]. Das salpetersaure Kali soll nämlich bei der Verbrennung der Kohlenziegel freien Sauerstoff abgeben, um auch bei geringer Luftzuführung langsam verbrennen zu können, ohne zu verlöschen. Beim Stillstehen der Wagen ist^dies von Wichtigkeit, weil dabei

weit weniger Luft Zutritt, als während der Fahrt. Die Heizkisten haben einen ovalen oder rechteckigen Querschnitt und müssen gegen das Innere des Wagens völlig dicht sein, damit weder Verbrennungsgase noch brennende Kohlenteilchen hinein gelangen können. Sie haben deshalb an dem einen Ende einen ange-scliweissten Boden, an dem andern Ende einen angenieteten Rahmen, der zur Verschraubung mit dem Bekleidungsbleche des Wagens und zur Aufnahme der Thüre dient. Die Thüren müssen gut schliessen und sind mit Windfängen versehen, welche die Luft unabhängig von der Fahrtrichtung in die Heizkisten einführen, während die Verbrennungsgase am gegenüberliegenden Ende des Heizkastens durch ein senkrechtes Rohr unter dem Wagenboden ins Freie abziehen. Die Regelung der Wärme geschieht dadurch, dass je nach der Aussentemperatur mehr oder weniger Kohlenziegel in die Heizkisten eingelegt werden. Damit die Wärme der Heizkisten sich nicht in unbequemer Weise den Sitzen mitteilen kann, ist über den Heizkisten ein doppelter Schirm angebracht, zwischen dessen Wandungen die Luft frei zirkuliren kann. Das obere Blech schliesst sich an das Rahmenholz des Sitzes an und lässt die warme Luft vor dem Sitze aufsteigen. Zum Schutze der Kleider befindet sich vor dem Heizkasten ein Schutzgitter. Auch ist der Wagenhoden unter dem Heizkasten durch eine Blechplatte geschützt. — Die Presskohlenheizung zeigt gegenüber der Heizung mittelst Wärmflaschen den Vorteil, dass leichter eine genügende Erwärmung der Wagen damit erreicht werden kann und dass die Bedienung von aussen ohne Belästigung der Reisenden erfolgt. Allein die Bedienung erfordert zur raschen Abfertigung der Züge viel Personal. Die Heizung ist teuer und mit gewisser Feuersgefahr verbunden. Sie ist ungleichmässig, weil die Luftzuführung und damit die Verbrennung von der Stärke und Richtung des Windes abhängt. Die Heizkasten werden oft stellenweise so heiss, dass der sich darauf lagernde Staub verbrennt und die Luft im Wagen schlecht und trocken wird.

Oefen werden entweder innerhalb der Wagen aufgestellt (Ofenheizung) oder sie werden ausserhalb derselben angebracht (Luftheizung).

Die Ofenheizung ist da mit Vorteil zu verwenden, wo es sich um Heizung grösserer Räume handelt, als Salonwagen und Wagen IV. Klasse. Bei den Wagen II. und III. Klasse hindern die Sitze und Rücklehnen, selbst wenn sie nicht bis zur Decke hinaufgeführt werden, die gleichmässige Erwärmung des Wageninnern. Die Oefen werden als eiserne Füllöfen ausgeführt, um nicht zu viel Bedienung zu erfordern, und mit Blechmantel versehen, um die Erwärmung durch die zwischen Mantel und Ofen aufsteigende erwärmte Luft zu bewirken, die strahlende Wärme aber thunlichst zu vermindern. Die Oefen müssen mit dem Fussboden sicher befestigt sein. Ihre Rauchrohre sind mit genügendem Spielraum durch das Dach zu führen, um eine Entzündung des Holzes zu verhüten.

Luftheizung. Auf österreichischen Bahnen hat die Luftheizung, Bauart Thamm-Rothmüller, mit gutem Erfolg Anwendung gefunden. Unter dem Wagenkasten befindet sich dabei ein wagrecht gelagerter Heizcylinder mit darunter angebrachtem Aschkasten zur Aufnahme eines aus Eisenstäben gebildeten cylindrischen, einzuschiebenden Kokskorbes, dem die zur Verbrennung nötige Luft durch einen, die Verbrennungsgase abführenden Saugkorb zugeführt wird. Der so gebildete Ofen wird durch einen doppelten Blechmantel umhüllt, aus dem die erwärmte Luft durch Heizkanäle dem Wageninnern zuströmt. Der ganze Heizapparat wird von einem Kasten umschlossen und so ein Raum gebildet, der durch Oeffnungen im Fussboden mit dem Wageninnern in Verbindung steht und dazu dient, die strahlende Wärme des Heizapparates, einschliesslich der Heizkanäle zur Heizung nutzbar zu machen [3j. Die badische Staatsbahn ist wegen der etwas schwierigen Behandlung von der eben beschriebenen Luftheizung zurückgekommen und gibt der Luftheizung von Pape-Maey den Vorzug [4], welche sich von der Thamm-Rothmüller’scheu Heizung im wesentlichen durch die Form des Ofens und die bessere Durchbildung der Einzelheiten unterscheidet. Der Ofen ist hier als Füllofen ausgebildet und ebenso wie das Rauchrohr mit einem Mantel umgeben, um einen Raum für die zu erwärmende Luft zu schaffen,

die durch Heizkanäle mit dem Wageninnern in Verbindung steht. Dieser Mantel besteht aus doppelten Blechen, deren Zwischenraum mit schlechten Wärmeleitern, z. B. Schlackenwolle, gefüllt wird. Die Begelung der Erwärmung geschieht durch einen beweglichen Schieber, der je nach der Falirt-j richtung den einen oder andern zweier Luftfänger öffnet und eine mehr oder weniger grosse Oeffnung gestattet, gleichzeitig aber mit einem zweiten Schieber in Verbindung steht, um auch die Aschkastenöffnung entsprechend einstellen zu können und somit die Verbrennung zu regeln. Einige Abweichungen der Einzelheiten zeigt die an der österreichisch-ungarischen Staatsbahn bei einer grösseren Anzahl Personenwagen zur Ausführung gelangte Luftheizung von Oehme, bei welcher die Heizkanäle für die einzelnen Wagen-i abteile getrennt angeordnet sind, um eine gleich-mässigere Erwärmung des Wagens zu erreichen [5j. Von Pintsch ist eine Luftheizung mit Gasfeuerung für Eisenbahnwagen ausgeführt, bei welcher statt des Füllofens ein kleiner, mit Bippenheizkörpern versehener Gasofen unter dem Wagenkasten angebracht ist. Die Begelung des zuströmenden Gases geschieht wie bei Pintschs Gasbeleuchtung [6].

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Fig. 2.

Während noch 1874 im Vereine deutscher Eisenbahnverwaltungen zum Heizen der Personenwagen überwiegend Fusswärmer, Oefen und Presskohlen Anwendung fanden und annähernd gleich verbreitet waren, so hat von dieser Zeit an die Dampfheizung ganz erhebliche Fortschritte gemacht. Namentlich hat in Deutschland die zuerst an der bayerischen Staatsbahn nach dem System Haag in Augsburg eingeführte Dampfheizung mehr

und mehr Eingang gefunden. Die Dampfentnahme erfolgt unmittelbar von der Lokomotive; nur bei langen Zügen wird ausserdem ein Dampfkesselwagen zu Hilfe genommen. Dem Dampfauslassventil gegenüber befindet sich ein durch Spiralfeder geschlossenes Sicherheitsventil (Fig. 2), um den Höchstdruck in der Leitung zu bestimmen. Dieser Leitungsdruck soll 3y₂ Atm. nicht überschreiten. Ein Manometer an der

Fig. 3 a.

Fig. 3.

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Fig. 3 b.

Lokomotive und ein solcher im Gepäckwagen lassen den Leitungsdruck jederzeit erkennen. Die Leitung selbst besteht aus scliweisseisernen Böhren von 34 mm Weite und wird unter sämtlichen Fahrzeugen fortgeführt, wobei die Verbindung von Fahrzeug zu Fahrzeug durch Schlauchkupplungen erfolgt. Um den zur Dampfheizung bestimmten Wagen verschiedener Verwaltungen des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen ein Zusammenkuppeln zu ermöglichen, sind durch § 160 der technischen Vereinbarungen des Vereins deutscher Einbahnverwaltungen für die Mundstücke der Leitungen und der Schlauchkuppelungen ganz bestimmte Abmessungen vorgeschrieben. Die Leitung jedes Wagens erhält nämlich an den Enden einen Abschlusshahn (Fig. 3 und 3 a), dessen Mündung abwärts gerichtet und kegelförmig erweitert ist, um das kegelförmige Bohrende der Schlauchkuppelung aufzunehmen. Die mit den Bohrenden verbundenen Gummischläuche tragen mit ihrem andern Ende ein selbstthätiges Ventil (Fig. 3 b), welches teils durch Eigengewicht, teils durch

den Dampfdruck niedergedrückt, durch eine Spiralfeder aber so weit entlastet wird, dass der Auftrieb im Wasser zur Hebung des Ventils und zum Ablassen des Kondenswassers genügt. Das durch Wärmeabgabe aus dem Dampf gebildete Wasser braucht daher nicht erst durch die ganze Leitung fortzulaufen, sondern kann jedesmal zwischen den Wagen abfliessen.

Die Kuppelung und Lösung der Schläuche ist ohne weiteres aus Fig. 3 und 3 a ersichtlich. Die Dampfleitungsrohre sollen nach § 160 der technischen Vereinbarungen unter den Wagen so geführt werden, dass deren beiderseitige Enden auf der gleichen Seite der Längsaxe der Wagen und von dieser 200—270 mm horizontal entfernt befindlich sind. Die Entfernung von der Bufferfläche bis zur Mitte des Konus am Ende des Dampfleitungsrohrs soll 460—470 mm

betragen und die Mündung des__

Konus 260—290 mm unter der    \ \L

Buffermitte liegen. Unter den Sitzen    .

werden Heizkörper aus Schweiss-eisen oder Flusseisen von etwa 3 mm Wandstärke und von 100—150 mm innerer Weite mit angeschweissten oder hart angelöteten Böden angebracht, welche da, wo die Dampfleitung angeschlossen werden soll, mit angeschweissten Flanschen versehen sind. Diese Flanschen sind mit Gewinden zur Aufnahme der schweisseisernen, etwa 20 mm weiten Dampfrohre versehen, welche mit den Flanschen nach dem Einschrauben hart verlötet werden. Von diesen Anschlussstellen aus sind die Heizkörper nach beiden Seiten hin etwas aufgebogen, damit das darin gebildete Wasser leichter durch die Zuführungsrohre auch n wieder zurückfliessen kann. Aus I demselben Grunde erhalten auch | die Leitungsröhren Gefälle von | der Wagenmitte nach beiden Stirnseiten hin. Beide Heizkörper eines Wagenabteils sind >| mit einem gemeinsamen Stell- | hahn (Fig. 4 und 4 a) versehen, der auf die Hauptleitung aufgesetzt ist. Sämtliche Dich- :j tungen erfolgen mittelst ein- ; geschliffener Kegelflächen, der '

Anzug geschieht durch aufgeschraubte Flanschen und Schrau- J ben. Zur Regelung der Heizung dienen Winkelhebel und Gestänge, welche bei den Wagen I I. - und II. Klasse vom Innern

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Fig. 4.

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Fig. 4 a.

des Wagens aus (Fig. 5), bei den Wagen III. und IV. Klasse

Fig. 5.

von aussen durch das Zugpersonal eingestellt werden. — Beim Schliessen der Absperrhähne (Fig. 4 und 4 a) kann das in den Heizrohren vorhandene Wasser durch eine Seiteubohrung B derselben abfliessen, während der Abfluss bei geöffneten Hähnen durch die am unteren Ende der Schlauchkuppelungen befindlichen selbstthätigen Ventile erfolgt. Um eine ordnungsmässige Wirkung der Dampfheizung zu erzielen, muss der Zug schon vor der Abfahrt gut durchwärmt und dauernd für einen vollständigen Abfluss des Niederschlagwassers gesorgt sein. Im allgemeinen muss aus dem Schlusshahn des letzten Wagens noch ein kräftiger Dampfstrahl entweichen. — Nach den bis 1894 im

Vereine deutscher Eisenbalmverwaltungen gemachten Erfahrungen können bei einer Dampfspannung von 3 Atm., einer Aussentemperatur von -— 10 bis — 15° C. noch 10—12 zwei- oder dreiaxige Wagen der üblichen Grössenverhältnisse genügend erwärmt werden. Die Kupplung hat sich hinsichtlich ihrer Bauart bewährt, die Durchgangs Verhältnisse sind jedoch etwas knapp. Auch ist für die Schläuche ein beständigeres Material als Gummi erwünscht, weil oft ein Abblättern der inneren Schichten der Schläuche stattfindet und ein Zusetzen der Ventile bewirkt [7]. — Eine Abweichung von der hier beschriebenen Haag’schen Bauart zeigt die auf den schwedischen Staatsbahnen und später auf den sächsischen Staatsbahnen zur Anwendung gelangte Heizung Bauart Lilliehöök, bei welcher der ganzen Länge nach unter dem Wagen ein mit Kippen versehenes Dampf heizrohr angebracht ist, welches von einem trapezförmigen hölzernen Kasten eingeschlossen wird. In diesem befinden sich einige vom Innern der Wagenabteile zu öffnende Ventile, durch welche frische Luft in den Holzkasten eintritt, an dem Heizrohre sich erwärmt und sodann vorgewärmt unter den Sitzen in das Wageninnere einströmt. Auf diese Weise wird zugleich für mässige Lüftung gesorgt. Die Ablassventile des Wassers befinden sich nahe den Enden der Heizrohre. Die Schlauchkupplungen sind nach oben über den Wagenkupplungsketten hinweggeführt und sind demnach frei von Wasser [8]. Auf einigen amerikanischen Bahnen ist eine Dampfheizung Bauart Gold zur Anwendung gelangt, bei welcher innerhalb der 100 mm weiten, unter den Sitzen angeordneten Heizkörper 90 mm weite, zu ⁷/s mit Salzwasser gefüllte Köhren angebracht sind, um Wärme aufzuspeichern und langsam wieder abzugeben. Dadurch findet eine ziemlich gleichmässige Heizung statt, wenn auch zeitweilig kein Dampf von der Lokomotive abgegeben wird. Man kann auf diese Weise die Dampfabgabe an die Heizung besser dem Bedarf der Lokomotive anpassen.

Vereinzelt sind auch Warmwasserheizungen zur Anwendung gelangt; so hat die Eisenbahndirektion Köln (linksrheinisch) neuerdings einige vieraxige Personenwagen I. und II. Klasse mit Seitengang, Schlafabteilung und Kursabteilung zur Erzielung einer möglichst gleichmässigen Erwärmung mit Warmwasserheizung versehen. In einer Wagenecke befindet sich der Ofen, von welchem ein Heizrohr unter der Fensterbrustleiste am Wagenkasten entlang läuft. Das heisse Wasser gelangt von hier durch die unter den Fenstern angebrachten Kippenheizkörper in ein unteres, dicht über dem Fussboden angeordnetes Rohr, um durch dieses wieder zum Ofen zurück geführt zu werden. Diese Kippenheizkörper sind mit gelochten Blechen überdeckt und mit je einem Hahne versehen, um den Durchfluss des heissen Wassers und damit die Wärmeabgabe für die einzelnen Abteile zu regeln. Zur Heizung des Seitenganges dienen ein Hin- und ein Kücklaufrohr, welche, ohne durch Rippenheizkörper verbunden zu sein, unmittelbar über dem Fussboden des Wagenkastens der Länge nach hin-und hergeführt wird. Zur Sicherung gegen Ueberliitzung des Ofens ist dieser durch das Heizrohr des Seiten ganges mit einem im Dachaufbau aufgestellten Warmwasserbehälter verbunden [10],

Litteratur: [1] Revue generale d. chem. d. fer 1889, II, S. 309. [2] Organ f. d. Fortschr. d. Ebw. 1871, S. 217. — [3] Org. f. d. Fortschr. d. Ebw. 1873, S. 142. — [4] Org. f. d. F. d. Ebw., 4. Ergänz.-Bd., S. 313. — [5] Org. f. d. F. d. Ebw. 1885, S. 266. — [6J Dingler, Polyt. Journ. 1886, Bd. 260, S. 32 u. 33. — [7] Org. f. d. F. d. Ebw., 11. Ergänz.-Bd., S. 321. —

[8] Org. f. d. F. d. Ebw. 1880, S. 96. — [9] Railroadgazette Nov. 1886, S. 772; Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1887, S. 729. — [10] Org. f. d. F. d. Ebw., 10. Ergänz.-Bd., II, S. 7. Alb. Frank.

Bellenöl wird aus dem Samen der Moringia ole'ifera Lamark, welche in Aegypten, Arabien, Syrien und Ostindien heimisch ist und schon seit langem im tropischen Amerika kultivirt wird, hergestellt. Das durch sorgfältige Pressung gewonnene Oel ist schwach gelblich, geruchlos und von schwach süssem Geschmack.

Es enthält neben Ole'in, Palmitin und Stearin das Glycerid einer hochschmelzenden Säure, welche Völker Behensäure (s. d.) nennt. Das nachgepresste Oel ist dunkler gefärbt, hat einen bittern, scharfen Geschmack und wirkt abführend.

Deite.

Das Oel hat bei 15° C. ein spez. Gew. von 0,9120. Es scheidet bei 7° C. Kristalle aus und erstarrt bei 0° vollständig. Es wird sehr schwer ranzig und ist wegen dieser Eigenschaft als Uhrenöl sehr geschätzt.

Beliensäure, eine der höheren Fettsäuren (s. d.) von der Zusammensetzung C-n Hu 0%, welche in Nadeln kristallisirt und bei 73° schmilzt. Als Glycerinester ist sie im Behenöl (s. d.) enthalten und wird aus demselben durch Verseifung

Kerp.

dargestellt.

Beiboot, s. Bootsbau.

Beibootsmaschine, s. Dampfbeiboot.

Beichtkapelle, s. Beichtsaal.

Beichtsaal (Beichtkapelle), bei grossen protestantischen Kirchenanlagen ein heizbarer Baum zur Vornahme der gemeinschaftlichen Beichte.

Beichtstuhl, der Stuhl, auf welchem in katholischen Kirchen der Priester sitzend die Beichte anhört. Es scheint, dass vor dem Tridentinisclien Konzil (1550) der Beichtvater auf einem gewöhnlichen Stuhle hinter dem Altäre sass, während das Beichtkind vor ihm kniete. Nach dem oben erwähnten Konzile erhielt der Beichtstuhl einen hohen Aufbau und zwei Seitenwände, welche Sprechgitter mit Vorhängen besassen, sowie eine Thüre, die zu dem Sitze führte. Auch wurden die Beichtstühle von da an fast ausschliesslich an einem

v. Schubert-Soldern.

abseits gelegenen Ort der Seitenschiffe angebracht.

Beiderwand, ein tuchartiges, früher zu Mänteln und Frauenkleidern viel verwendetes, ein- oder mehrfach gestreiftes oder karrirtes, glattgeschorenes Gewebe, welches aus Baumwollkette und Streichgarnschuss, mit Leinwand- oder Köperbindung hergestellt ist (s. Tuchfabrikation). Ferner in der Papierfabrikation bei der Vorsortirung angewendete Hadernsorten-Bezeichnung für grobwollige Hadern.

Beier, Lagerstein bezw. Lauftrog der Pulverrollen in der Pulverfabrikation.

Beigesehlitz, s. Schiffsarmirung.

Beil, unterscheidet sich von der Axt hauptsächlich durch die geringere Grösse und Länge des Stiels, der mit wenigen Ausnahmen mit einer Hand geführt wird. Da ferner Beile weniger zum Spalten des Holzes, sondern meist    zur '/ Bearbeitung ebener

r]y~. Flächen dienen, so wird die vA® Schneide durch eine nur einseitige Zuschärfung auf der dem Holze abgewendeten Seite gebildet; auch macht    man das Blatt meistens

breiter als das der Axt, um sicherer eine ebene Arbeitsfläche hersteilen zu können. Der Stiel wird oft leicht nach aussen, d. h. von der Arbeits-fläche    ab gekrümmt, auch wohl IJI |

etwas    schräg gegen diese Fläche    1

gestellt, und zwar unterscheidet man in dieser Hinsicht linke und rechte Beile. Um mit umgekehrtem ^^«§3*«^

Beile Nägel einzuschlagen, wird die Haube viel- [ fach zu einem verstärkten, hammerartigen Kopfe gestaltet, auch durch einen Einschnitt im Blatte oder zwei an der Haube angebrachte Zinken die Möglichkeit gegeben, das Beil gelegentlich zum Ausziehen von Nägeln zu benützen. Die Beile werden von den verschiedensten Holzarbeitern, wie Zimmerleuten, Schreinern, Böttchern, Wagnern, Müllern, und ebenso von den Metzgern zum Durchhauen von Fleisch und Knochen

Maxim. Kraft.

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Fig. 5.

Fig. 2.

Fig. 3.

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Fig. 4.

Fig. 1.

Fig. 6.

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II

Fig. 7.

gebraucht und haben dementsprechend sehr verschiedene Namen und Formen des Blattes und der Schneide. Die in den Haushaltungen zum Zerkleinern des Brennholzes dienenden Beile sind ähnlich den Aexten von beiden Seiten zugeschärft und mit einem geraden, in der Mittelebene stehenden Stiele versehen. In Fig. 1 bis 8 sind einige der gebräuchlichsten Beile dargestellt.

Fig. 8.

Hiervon ist Fig. 1 ein (rechtes) Breitbeil für Zimmerleute, Fig. 2 ein Runcl-beil für Böttcher, Fig. 3 ein Müller-Handbeil und Fig. 4 ein solches für Schiffszimmerleute, während Fig. 5 ein Schindlerbeil mit Hammer und Nagelzieher vorstellt. Das von den Böttchern gebrauchte Breitheil, Fig. 6, führt auch den Namen Binder barte, wie man denn überhaupt Beile mit breitem, dünnem Blatt vielfach als Barten bezeichnet; die Fleischharte der Metzger hat ein fast quadratisches Blatt mit einem hölzernen Hefte statt des eingesteckten Stiels. Fig. 7 stellt ein amerikanisches Küchenbeil und Fig. 8 ein Handbeil mit ovalem Auge vor. Yon sonstigen Beilen ist noch anzuführen die Spitzhacke der Wagner mit grossem, dünnem Blatt und einer nach dem Stiele zu viertelkreisförmig gerundeten und nach dem Ende in eine lange Spitze auslaufenden Schneide. Die Gewichte der gewöhnlichen Beile schwanken zwischen 2 und 5 Pfund, ausnahmsweise grosse Beile wiegen dagegen zuweilen bis 9 Pfund. Die Beile macht man neuerdings gänzlich aus Gussstahl; wenn sie aus Eisen hergestellt werden, so verstählt man die Schneide nur auf der einen der Zuschärfung entgegengesetzten Seite, damit beim Nachschleifen die Schneidkante immer durch

Stahl gebildet wird.

S. auch Grubenzimmerung.

Herrmann.

Litteratur: ICarmarsch, Mech. Technologie, 6. Auf!., Leipzig 1888.

Beilstein, s. v. w. Nephrit; s. Hornblende.

Beiltasclie, s. Ausrüstung der Feuerwehrmannschaft. Beimwindsegel, s. Besegelung.

Beinasche, s. Knochenasche.

Beinliaus (Bein sch au er), eine kleine Kapelle oder ein Anbau an eine solche, die bei Friedhöfen zu dem Zwecke angebracht wird, um die Knochen aus den alten Gräbern darin aufzubewahren.

Herrmann.

Beinsäge ist eine kleinere Bogen- oder Spannsäge zur Bearbeitung von Knochen und Elfenbein, die sich von den gleichartigen Sägen für Holz durch die grössere Härte und feinere Zähne, sowie dadurch unterscheidet, dass sie nur wenig und für Elfenbein gar nicht geschränkt wird, um den Verlust durch Spanbildung möglichst zu verkleinern.

Beinschwarz, aus ausgekochten Knochen unserer Säugetiere durch Verbrennen unter Luftabschluss hergestellt, wird heute meistens nur als Nebenprodukt der Knochenkohlen-Fabrikation betrachtet, indem die kleineren und harten Knochen zu Beinschwarz gebrannt werden, während die anderen zu Knochenkohle, wo ein gewisses Korn gefordert wird, dienen. Poröse, mürbe Knochen geben ein schlechtes Beinschwarz. Elfenbeinschwarz ist nur eine Bezeichnung für ein sehr fein gemahlenes und tiefschwarzes Beinschwarz, welches, weil ein höherer Preis dafür bezahlt wird, meistens in Hütchen geformt wird. Andes.

Leppla.

Beintürkis wird ein in Südfrankreich vorkommender Ersatz für Türkis genannt, welcher durch Blaufärben von versteinerten Tierzähnen mittelst phosphorsaurem Eisen entstanden ist. Der Beintürkis hat ein ungleiclimässigeres Aussehen (hellere Streifen), ist weniger hart und auch spezifisch leichter als der echte Türkis.

Beipassregulator, s. Umlaufregler und Gasfabrik.

Reinhertz.

Beipimkt nennt die preussische Vennessungs-Anweisung IX solche trigonometrische Punkte niederster Ordnung (s. Dreieckspunkte), welche im Anschluss an das Dreiecksnetz IV. Ordnung zur gehörigen Sicherung des Polygonnetzes bestimmt werden und zwar besonders zur Erlangung möglichst kurzer und gestreckter Polygonzüge und zur Vermeidung wiederholter Zugverzweigungen. — Näheres IX. Anweisung vom 25. Oktober 1881 für die trigonometrischen und polygonometrisclien Arbeiten bei Erneuerung der Karten und Bücher des Grundsteuerkatasters, Berlin 1894, § 24.

Beischlag’, ein niedriger Vorbau oder Nebenhau an einem grösseren Gebäude; in manchen älteren Städten auch die vor den Häusern angeordneten Einrichtungen zum Sitzen, Aufstellen von Blumen u. dergl.

Beisszange, eine Zange, deren Backen zu zwei gegen einander gekehrten, meisseiartigen Schneiden gestaltet sind, welche, wenn die Zange durch den Druck der Hand geschlossen wird, sich in das zwischen sie gebrachte Arbeitsstück

darstellt.

eindrücken, so dass nun die Zange wie ein Hebel, z. B. bei dem Ausziehen eines Nagels oder zum Ab kneipen eines Metallstückes gebraucht werden kann (Drahtzange, Zwickzange). Fig. 1 zeigt eine ge- __ wohnliche Beisszange mit einfacher Hebelwirkung, Bjjp während Fig. 2 eine Abzwickzange für Draht mit Hebelgelenkübersetzung von H. Hommel in Mainz

Herrmann.

ein zum Behauen von Hölzern

Beitel,

dienendes Werkzeug des Schiffszimmermanns. —

S. auch Stemmzeug.

Fig. 1.

Fig. 2.

Beitragsstrecken, positive und negative, i! heissen in der Ingenieurmechanik diejenigen Strecken eines Trägers, deren Belastungen positive bezw. negative Beiträge zu einer betrachteten Grösse (Stabkraft, Biegungsmoment, Stützenreaktion u. s. w.) Iff liefern. Vielfach kann man auf dieselben schon aus demjf allgemeinen .(für beliebige Belastung gütigen) Ausdruck der betreffenden Grösse schliessen. Mit Verzeichnung der Ein- ' flusslinie ergeben sich die verschiedenen Beitragsstrecken von selbst. Oft bildet der ganze Träger nur eine Beitragsstrecke, es findet dann kein Zeichenwechsel der Beiträge statt, doch kommt es auch vor, dass gewisse Strecken weder positive noch negative Beiträge liefern (z. B. zu den Stabkräften der Füllungsglieder von Dreiecksträgern, s. d.). — Vergl. Grenzwerte, Einflusslinien.    Weyrauch.

Beizbrüchigkeit nennt Ledebur [1] die Eigenschaft des Eisens, namentlich als Draht bei der Einwirkung von Säuren durch den Einfluss des gebildeten Wasserstoffes eine Verringerung der Biegungsfestigkeit zu erleiden, während die Zugfestigkeit unverändert bleibt. Die Beizbrüchigkeit dürfte auf die Haltbarkeit von Schachtförderseilen (s. Förderseil) des öfteren nachteilig einwirken, da die Schachtwasser nicht selten sauer sind.

Treptow.

Litteratur: [1] Ledebur, Stahl und Eisen, 1887, S. 681, und 1889, S. 745.

L. von Willmann.

Beizeiseil. Das grosse wie das kleine Beizeisen sind Meissei von 20 bezw. 16 cm Länge, die am Stiel einen Querschnitt von 1,5 cm im Quadrat und eine Schneide von 2,5 bezw. 1,5 cm Breite besitzen. Sie dienen zum Einhauen schwacher Falze, um denjenigen Teil eines Steines zu bezeichnen, der abgehauen werden soll.

Beizen sind Flüssigkeiten, mit denen lose Gespinnstfasern, Garne und Gewebe vegetabilischen oder animalischen Ursprungs für die Aufnahme bestimmter Farbstoffe vorbereitet werden. Das Beizen oder Ansieden der Wolle geschieht in kochendem saurem Bade. Für Bot dient die Alaunbeize (s. Alizarin, Aluminium Verbindungen), für Schwarz, Grau und andere Modetöne die Eisenbeize, bestehend aus Eisenvitriol und Weinstein, denen meist noch ein Zusatz von Kupfervitriol gegeben wird. Bei den auf Eisenbeize gestellten AVollfarben wird auch der umgekehrte Weg eingeschlagen, indem man die Wolle mit dem Farbstoff, z. B. mit Blauholzabkochung, ansiedet, dann in demselben Bade mit Ferrosulfat nachbeizt, nach dunkelt oder abdunkelt (s. Eisensalze). Das heute mit Vorliebe verwendete Verfahren, Wolle schwarz zu färben, benützt den Chromsud, wobei die Wolle vor dem Färben in Blauholz mit 2—4% ihres Gewichtes Kaliumbichromat unter Zusatz von so viel Schwefelsäure, Weinsäure, Weinstein oder Weinsteinpräparat angesotten wird, dass alle Chromsäure des Chromats frei wird. In gleicher Weise dient der Chromsud auch für das Färben der Wolle mit anderen adjektiven, insbesondere den Alizarinfarbstoffen (s. Alizarin, Alizarinfarbstoffe), wobei in manchen Fällen das Chromiren durch das Vor- undNachbeizen mit Fluorchrom mit Erfolg ersetzt worden ist (s. Chromverbindungen). Zinnsalz oder salpetersaures Zinnoxydul sind die Beizen der Scharlach- und Gelbfärberei der Wolle, sie werden zum Ansieden (4—6 °/₀ Zinnsalz nebst einer entsprechenden Menge von Weinstein oder Oxalsäure) vor dem Färben in Kochenille, Flavin oder in den neuen für Gelb und Ponceau

bestimmten Teerfarbstoffen verwendet oder aber direkt der Farbfiotte zugegeben. Mit Zinnsalz (SnCl₂) und Chlorzinn (Sn CI4) bereitet sich der Wolldrucker seit 1847 nach Broquettes Vorgang seine Cochenille-, Gelb- und andere buntfarbige Lacke, und mit beiden grundirt er seine Ware für die meisten Artikel vor dem Bedrucken der gebleichten Wollstücke, wenn er nicht vorzieht, den die Farben erwärmenden Zinngrund in einem Zinnsodabad mit darauffolgender Schwefelsäurepassage herzustellen (s. Zinn verbin düngen). — Eine Beize besonderer Art ist die Schwefelbeize für das Färben der Wolle in Methyl-, Malachit- und Brillantgrün. Das Verfahren rührt von Lauth her und besteht darin, dass man 30% (vom Gewicht der Wolle) unterschwefligsaures Natron (Natriumthiosulfat, Na₂S₂0₃ + 5H₂0) und 15% Salzsäure 20° Be in einer Holzkufe auf löst, auf 70° C. erwärmt und in dieser Flüssigkeit die Wolle 17*2 Stunden lang umzieht. Hierbei schlägt sich (in Schwefelkohlenstoff unlöslicher) Schwefel auf der Wolle nieder, der in noch nicht aufgeklärter Weise als Beize für die genannten grünen Farbstoffe dient und ihre sichere Anwendung auf Wolle überhaupt ermöglicht hat. — Seitdem die Anilinfarben in der Seidenfärberei Anwendung finden, haben die alten Beizen (basischer Alaun, essigsaure Thonerde, Chrom- und Zinnverbindungen) nur noch eine untergeordnete Bedeutung für diesen Zweig der Färberei; nur die Eisenbeizen bilden nach wie vor die Grundlage für das Blauholzschwarz auf Seide. Als solche findet der Eisenvitriol nur beim sogen. Englischschwarz Verwendung, und auch hier nicht allein, sondern in Gesellschaft mit basischem Ferrisulfat (ßouille) und Grünspan, die alle drei zusammen mit Gelbholz, Blauholz und Seife ausgefärbt werden. Holzessigsaures Eisen dient zum Schwarzfärben und Beschweren von Bohseide für Fransen, billige Bänder u. dergl., wobei der Stoff abwechslungsweise ein oftmaliges Eisen- und Kastanienextraktbad erhält. Die am häufigsten vorkommende Eisenbeize ist das basische Ferrisulfat, mit welchem Soupleseide und abgekochte Seide schwarz gefärbt werden. Bei ersterer wird das kalt auf die Seide gebrachte Eisensalz mit 30—40° C. Sodalösung auf der Faser niedergeschlagen, bevor man mit Ferrocyankalium den blauen Grund gibt, dem dann ein Galläpfelabsud, Dividivi oder sonst ein Gerbstoff bei 90° C. aufgesetzt wird, um schliesslich die schwarzgefärbte Soupleseide in einem Zinnsalzbad mit gerbsaurem Zinn zu beschweren. — Für abgekochte Seide dient das basische Ferrisulfat gleichfalls als Schwarzbeize; aber das Sodabad wird in diesem Fall durch ein Seifenbad ersetzt und dem Färben in der Blaukaliflotte folgt ein 70° C. warmes Katechu-, dann ein Alaun- und ein seifenhaltiges Blauholzbad. Aehnlich wie dieses Lyonerschwarz wird auch Schwerschwarz auf Seide gefärbt, nur erhält das wesentlich stärkere Katechubad für die Beschwerung einen Zusatz von Zinnsalz und wird die Seide vor dem Ausfärben in Blauholz durch holzessigsaures Eisen genommen. Endlich wird die Eisenbeize auch in Form von salpeteressigsaurem Eisen gegeben und dann die abgekochte Seide, z. B. für Hutplüsch, in Blauholz- und Gelbholzextrakt unter Zusatz von wenig Ferrosulfat und Kupferacetat schwarz gefärbt, —- Die Botbeize des Baum Wollfärbers (abgestumpfter Alaun) und der rote Mordant des Baumwolldruckers (sogen, essigsaure Thonerde) sind im Zusammenhang mit den anderen hierher gehörigen Thonerdesalzen in dem Art. Aluminiumver-bindungen eingehend besprochen worden. Sie gelten als Lackbilder ausser für Rot auch für Gelb und eine Reihe von Farben, die mit adjektiven Farbstoffen hergestellt werden, und sie gelten nicht bloss für Baumwolle, sondern auch für Leinwand. — Die vom Baumwolldrucker am häufigsten angewendete Eisen-beize ist das holzessigsaure oder holzsaure Eisen, das schon beim Alizarinlila (s. Alizarin) zur Sprache gekommen ist. In besonders grossen Mengen wendet er es als Schwarzbeize beim Trauerartikel, wobei er dem holzsauren Eisen einen schwachen Zusatz von holzsaurer Thonerde gibt, um beim Ausfärben in Blauholz ein etwas blaustichiges Schwarz zu erhalten. Vor dem Färben wird das mit der Schwarzbeize geklotzte Gewebe scharf getrocknet, dann mit Aetzweiss (s. Aetzfarben) überdruckt, nochmals in der Hitze getrocknet, in der Warmhänge oxydirt (s. Hänge) und durch ein Kreidebad genommen. Der

warmer

ver-

Baumwollstückfärber kann sich, wenn er Giattschwarz zu färben hat, an das basische Ferrisulfat oder an das sogen, salpetersaure Eisenoxyd (richtiger salpeterschwefelsaures Eisenoxyd, gemischt mit nichtoxydirtem Ferrosulfat) halten, da er die Ware zwischen dem Beizen und Färben in Blauholz nicht zu trocknen, also von der sauren Eigenschaft der anorganischen Eisenoxydsalze keine Schwächung des Fadens zu befürchten hat. Es wiederholt sich also hier dasselbe Verhältnis wie bei der Alaunbeize (s. Aluminiumverbindungen), dass der Baumwoll-, Glatt- oder Garnfärber zum billigeren Sulfat oder Nitrat greifen kann, während der Drucker durch die Rücksicht auf die Festigkeit der Faser mehr an das teurere Acetat gebunden ist. Zugleich erspart sich der Glattfärber im vorliegenden Fall, wo er mit einem fertigen Oxydsalz oder mit der Mischung eines Oxyd- und Oxydulsalzes arbeitet, die Oxydation der Eisenbeize, während der Drucker das Eisenoxydul seiner holzsauren Schwarzbeize durch Verhängen der mit ihr geklotzten Gewebe erst in Eisenoxyd oder Eisenoxydoxydul überführen muss, um beim Färben in Blauholz ein sattes Schwarz zu erhalten. Doch macht der Baumwolldrucker ebenfalls von dem sogen, salpetersauren Eisenoxyd Gebrauch als Eisenbeize für das Tafelschwarz und teilweise auch für das Dampfschwarz. Gleich dem Stückfärber verwendet er salpetersaures Eisenoxyd als Grundlage für das mit Ferrocyankalium zu färbende Chemischblau und zur Herstellung einer intensiven Rostfarbe auf Baumwolle, während er für helleres Klotzchamois auf gemusterter, weissbodiger Ware beim holzsauren Eisen bleibt und die von der brenzligen Substanz der Eisenbeize herrührende Trübung der Chamoisnuance nach dem Kreiden durch ein kräftiges Dampfchloren (s. d.) überwindet. Beim Chamois ist also das Eisensalz zugleich Beize und Farblösung wie das Manganchlorür bei der Fabrikation des Manganbrauns auf Baumwolle (s. Mang anbist er) oder wie die Chromoxydsalze, die nicht bloss als lackbildende Unterlage oder als Zusatz beim Färben oder Bedrucken der Baumwolle mit adjektiven Farbstoffen dienen, sondern auch benützt werden, um ein echtes, im Stil Louis XVI. gehaltenes Grüngrau in Form von Chromoxydhydrat auf dem Baumwollgewebe zu fixiren. Die Chromoxydsalze finden hauptsächlich Verwendung für die Zusammensetzung von echtem Dampfschwarz, -Braun, -Olivegrün, -Blau u. s. w. mit Holz- und Alizarinfarbstoffen, wo der Dampf als sicherstes Befestigungsmittel für Chromoxydhydrat und Chromoxydlacke auf Baumwolle sich bewährt hat, während eigentümlicherweise die Befestigung des Chromoxyds in der Färberei, also ohne Beihilfe des Dämpfkastens, weniger glatt vor sich geht, als bei der sonst in mancher chemischen Beziehung mit dem grünen Sesquioxyd übereinstimmenden Thonerde. — Zinnsalz wird auf Baumwolle ausschliesslich als Beizsalz für gelbe und andere bunte Dampf färben gebraucht, während das Zinnchlorid als Beize des baumwollenen Zettels in der Halbwollfärberei dient. Das gemischte Gewebe wird zu diesem Zweck, nachdem der Wollfaden gefärbt ist, sumachirt oder tannirt, dann durch ein 2—3° Be starkes Zinnchloridbad genommen, wobei auf dem Baumwollfaden gerbsaures Zinnoxyd sich befestigt, das dann die Ausfärbung der Baumwolle in Rotholz, Blauholz, Flavin, Koclie-nille oder in basischen Anilinfarbstoffen vermittelt. Zinnsaures Natron ist früher zu ähnlichem Zweck für Dampfartikel der Kattundruckerei mit Anilinfarben und mit braunem, aus Farbliolzextrakten zusammengesetztem Decker benützt worden. Die Stücke passirten eine Lösung von Zinnsoda (s. Z i n n-verbindungen), dann eine verdünnte Schwefelsäure, dann eine Tanninlösung, um auf diese Weise die Baumwolle mit gerbsaurem Zinn für die leichtere Aufnahme und solidere Befestigung der Holz- und Anilinfarben zu „präpariren“. Wie der Reihe nach die gerbsaure Thonerde und das gerbsaure Zinnoxyd als Doppelbeizen für die basischen Anilinfarbstoffe durch das gerbsaure Antimonoxyd in der Baumwollfärberei und -Druckerei abgelöst worden sind, kann in den Artikeln Antimonsalze und Befestigen der Farben nachgelesen werden. Die Bleibeizen, normales und basisches Bleiacetat und -nitrat (s. Bl ei salze), werden als Bleioxydhydrat, -karbonat oder -sulfat auf der Baumwolle niedergeschlagen. Beim darauffolgenden Ausfärben in Chromkali entsteht dann auf der Faser Chromgelb, welches eine „fliegende“ Passage durch kochende

Kalklauge erhält und dabei in hohes Chromorange übergeht. Betreffs der Bolle, welche die Benzidinfarbstoffe als Beizen für basische Anilinfarbstoffe auf Baumwolle spielen, s. Befestigen der Farben. Der alten Oelbeize, der Emulsion des Tournantöls mit verdünnter Alkalikarbonatlöspng, mit der die gebäuchten, aber nicht gechlorten Baumwollgewebe in der Türkischrotfärberei vor dem Alauniren getränkt werden, verdankt das eigentliche Türkischrot seine besondere Sattheit, Lebhaftigkeit und Echtheit (s. Türkischrot). Doch stimmen die Ansichten über die Art und Weise der Wirkung dieser Emulsion noch nicht überein, wie in dieser Beziehung auch die Arbeiten der Theoretiker über die neue Oelbeize, das sulfonirte Olivenöl oder besser Bicinusöl, bekannt unter dem Barnen Türkischrotöl, dessen sich die Baumwolldrucker und -Färber zur Belebung und solideren Befestigung des Alizarins, mancher Alizarin- und Anilinfarbstoffe mit grösstem Erfolge bedienen, noch zu keinem definitiven Besultate geführt haben.

Litteratur: Hummel-Knecht, Färberei und Bleicherei der Grespinnstfasern, 2. deutsche Auflage, Berlin 1891.    Kielmeyer.

Beizen. Unter Beize versteht man in den verschiedenen Zweigen der G-erberei denjenigen Prozess, durch welchen die Häute geschwellt (s. Schwellen) oder von dem aus dem Aescher herrührenden Kalke und sonstigen Unreinigkeiten befreit werden sollen. Man verwendet hierzu entweder direkt stark verdünnte freie Säuren oder sauer reagirende Salze (Schwefelsäure, Salzsäure, Kohlensäure, Kresotinsäure, Borol) oder Flüssigkeiten, in denen durch Gärung sich Säuren gebildet haben (weisse SchAvellbeize: in saure Gärung übergegangener Aufguss von Gerstenschrot, Weizenkleie u. s. w; rote Schwellbeize: durch Gärung sauer gewordene Lohbrühe) oder schliesslich in Gärung übergegangene und mit Wasser abgebrühte Exkremente von Tieren (Hunde-, Tauben- und Hühner kotbeize). Die Säuren und sauren Salze wirken infolge ihrer sauren Eigenschaften schwellend auf die Haut und führen zugleich den aus dem Aescher herrührenden Kalk in lösliche Kalksalze über. In welcher Weise eigentlich die Kotbäder wirken, ist nicht bekannt.

von

nur

Kassier.

In der Lederfärberei versteht man unter Beize diejenigen Lösungen, welche vor der eigentlichen Farbstofflösung auf das Leder aufgetragen oder oft auch direkt mit der Farbstofflösung vermischt werden und welche den Zweck haben, die Farbstoffe durch den zuletzt stattfindenden Auftrag von Metallsalzlösung (s. Bach dunkler, das sind Lösungen von schwefelsauren Salzen, wie Alaun und die verschiedenen Vitriole) besser und schneller zu fixiren. Als Beizen verwendet man solche Substanzen, die die genannten Salze in basische überführen, weil die Farbstoffe von diesen schneller und besser fixirt werden, als neutralen Salzen. Es dienen als Beizen z. B. fauler Urin, welcher seine Wirksamkeit dem Gehalt an doppeltkohlensaurem Ammon (Hirschhornsalz) verdankt, ferner verdünnte Lösungen von Hirschhornsalz, Soda oder Pottasche, ebenso verdünntes Ammoniak. Zuweilen setzt man diesen Lösungen auch noch Kalium-bichromat zu, wodurch die Farben dunkler werden. Es bedürfen natürlich diejenigen Farbstoffe einer Beize, die nicht direkt färben, wie z. B. die verschiedenen Farbholzabkochungen, während die meisten in der Lederfärberei verwendeten Anilinfarben das Leder direkt färben.

Beizen der Hölzer, ein Verfahren, durch welches dem Holze, einerlei ob in unbearbeitetem oder in bearbeitetem Zustande, eine Färbung gegeben wird, welche es ursprünglich nicht hatte, die aber nicht, wie es beim Anstrich der Fall ist, die Textur des Holzes verdeckt, sondern im Gegenteile schärfer hervortreten lässt. Das Beizen des Holzes kann entweder durch seine ganze Masse (wie bei Fournieren, Brettern bis zu einer gewissen Dicke) oder aber nur oberflächlich (bei vollendeten Gegenständen, wie Möbeln und Galanteriearbeiten u. dergl.) erfolgen und es geschieht:

1. um hellem, weniger schönem Holze einer und derselben Holzart ein dunkleres Aussehen zu verleihen, wie es z. B. stattfindet, wenn helles Bussbaumholz mit dunklem zu einem Stück verarbeitet wird; 2. um ein wertvolleres Holz zu imitiren; 3. um dem Holz eine in der Batur selten oder gar nicht vorkommende Farbe, z. B. rot, grün, blau etc. zu verleihen. Bicht alle Hölzer lassen

sich gleich schön und dauerhaft färben und nicht auf allen Hölzern lässt sich mit einer und derselben Beize die gleiche Wirkung erzielen, ja selbst Hölzer einer und derselben Gattung, wenn auf anderen Standorten und unter anderen Verhältnissen gewachsen, nehmen mit einer und derselben Beize nicht die gleiche Färbung an. Linden- und Ahornholz lässt sich mit Teerfarbstoffen weit schöner färben als Fichten- und Tannenholz; Ahorn- und Fichtenholz erhalten durch eine Lösung von doppeltchromsaurem Kali in Wasser eine gelbe, Eichenholz aber infolge seines Gerbstoffgehaltes eine dunkelbraune Färbung. Hölzer mit schwammiger und poröser Struktur nehmen die Beizen rascher und leichter auf als solche mit dichtem Gefüge und werden infolge dessen meist dunkler gefärbt als erstere. Ueber Hirn geschnittenes Holz saugt die Beizen begierig auf, es wird sehr dunkel, während dieselben Jahresringe im Längsschnitt viel dichter als das übrige Holz und deshalb weit lichter gefärbt sind als dieses. Das Beizen der Hölzer kann erfolgen: 1. Durch Veränderung der Farbe des Holzes mittelst eines chemischen Agens, welches an und für sich keine Farbe besitzt; so färbt Salpeter* säure alle Hölzer gelb, Salmiakgeist das Eichenholz schön braun. 2. Durch Färbung oder Veränderung eines Bestandteiles der zu verwendenden chemischen Verbindung durch das Zellgewebe des Holzes selbst; übermangansaures Kali färbt alle Hölzer braun, doppeltchromsaures Kali Buchenholz braun. 3. Durch Färbung der Holzfaser mit vegetabilischen Farben und Salzen, analog dem Färbeprozess in der Textilindustrie mit Blauholzextrakt und doppeltchromsaurem Kali.

4. Durch Fällung des Farbepigmentes in dem Zellgewebe, ein Verfahren, das sehr selten angewendet wird. 5. Durch Färbung der Holzfaser mit fertigen wirklichen Beizen — Sandelholzbeize, Gelbbeerenbeize —, und 6. durch Färbung mit Lösungen von Teerfarbstoffen in Alkohol oder Wasser. Die nach dem einen oder dem andern Prinzip hergestellten Färbungen des Holzes sind nun entweder licht-, säure- oder alkalifest oder nicht; sie verschwinden bei Einwirkung von Luft, Säuren oder Alkalien entweder gänzlich oder sie verblassen, werden missfarbig, nehmen ganz andere Farben an, als sie ursprünglich hatten. Es sind dies alles Umstände, welche beim Beizen wohl berücksichtigt werden müssen. — Ob ein Holz seiner ganzen Masse nach oder nur oberflächlich gebeizt werden soll, hängt von den Zwecken ab, denen es zu dienen hat. Eine Beizung durch seine ganze Masse wird nur in seltenen Fällen angestrebt und lässt sich nur unter Zuhilfenahme besonderer Apparate (BeizÖfen) — im luftleeren Baume — durch lange anhaltendes Kochen mit der Färbeflüssigkeit durchführen und sie ist absolut undurchführbar bei solchem Holz, welches verarbeitet ist. Dünne Bretter, allenfalls auch noch dünne Pfosten, lassen sich durch Anwendung besonderer technischer Hilfsmittel durch und durch beizen. Es tritt aber der Uebelstand dabei auf, dass durch die Aufnahme von Salzen, durch in dem Zellgewebe niedergeschlagene Verbindungen etc. das Holz sich viel schwieriger bearbeiten lässt als in seinem Naturzustände. Möbelstücke jedweder Art, Galanterie- und Drechslerarbeiten können nie anders als nur oberflächlich gebeizt werden, weil durch die Einwirkung der Hitze, des Dampfes die Leimung sich lösen und die Stücke in einzelne Teile zerfallen würden; und selbst bei der oberflächlichen Beizung muss man mit wasserhaltigen Beizen sehr vorsichtig verfahren, um ein Verziehen und Loslösen einzelner Teile zu verhüten. Man trachtet daher, die Arbeit des Beizens immer so rasch als möglich zu beenden, bringt die zu beizenden Stücke in erwärmte Bäume, in denen sie rasch austrocknen, streicht mit Pinsel oder Schwamm die Beize auf und belässt sie noch einige Zeit in dem erwärmten Baum, damit das Wasser möglichst rasch verdampfe. Die Wahl der Beizen hängt natürlich von der Färbung ab, welche man anstrebt und muss immer von den früher genannten Gesichtspunkten aus erfolgen. Eichenholzmöbel lassen sich dauerhaft und ohne jedwede Gefahr für Verziehen oder Loslösen sehr schön braun beizen, wenn man sie in einen festverschlossenen Baum bringt, auf dessen Fussboden man mehrere Schalen mit Salmiakgeist aufstellt; die Salmiakgeistdämpfe dringen in die Oberfläche des Holzes und färben es je nach der Dauer der Einwirkung mehr oder weniger dunkel. — Die Behandlung von Kussbaum- und Eichenholzmöbeln mit Wachs,

Baumleim, Asphaltlack, Mattirung u. s. w. kann nicht als Beizen, sondern nur als Anstrich angesehen werden.

Andes.

Litteratur: Andes, Die technischen Yollendungsarbeiten der Holzindustrie, 3. Aufl., Wien 1895. — Haubold, Das Färben und Imitiren des Holzes etc., Berlin 1888. — Schmidt, Beizen, Schleifen und Poliren des Holzes etc., Weimar 1878.

Beizofen, s. Beizen der Hölzer.

Beklebmaschinen nennt man diejenigen Maschinen, welche in der Pappefabrikation das Uebereinanderkleben zweier oder mehrerer Papierbogen kontinuirlich durchzuführen haben. S. Pappefabrikation.

Bekleidung (Verblendung) nennt man die vor einem Rohbau oder auf einem Rohmaterial zwecks ansprechender äusserer Erscheinung oder zur Erhöhung der Bestandsdauer angebrachte Vorlage. Bei Erdkörpern z. B. besteht diese Vorlage aus Rasen, aus Faschinen, aus sogen. Blend- oder Futtermauern; vor das rauhe Mauerwerk setzt man in Fassaden Hausteinbekleidung oder eine solche aus sauberen Backsteinen (Verblendziegeln); bei Schreinerarbeiten überzieht man einen Teil des Holzes mit Fournieren u. s. w.

Bekrönung, architektonische Verzierung, charakterisirt sich im allgemeinen durch eine Form, die aufrecht gestellt und unbelastet erscheint. Die Urform der Bekrönung dürfte die aus Blättern oder Vogelfedern gebildete Krone der wilden Völker gewesen sein. Das architektonische Symbol der Bekrönung scheint einen ähnlichen Ursprung und aus neben einander gestellten Blättern bestanden zu haben, die unbelastet erschienen. Daraus entstanden zwei Hauptformen.

i__fl

am

von Schtibert-Soldern.

1. Die Hohlkehle, bei welcher sich die Glieder neben einander reihen und i nur die Spitzen derselben leicht nach abwärts gebogen sind Wir (vergl. Fig.); diese Form kommt namentlich in Aegypten k 1 und Assyrien vor. 2. Der Kami es, entstellt, wenn die an einander gereihten Glieder nicht nur die Spitzen leicht nach abwärts neigen, sondern wenn auch der untere Teil derselben ein wenig ausgebaucht erscheint. Die Form des Karnieses erhielt bei den meisten griechischen Tempeln die Wasserrinne (sima), die dann zugleich als oberste Bekrönung aufzufassen ist. Die Renaissancezeit wandte den Karnies noch häufiger und in demselben Sinne an. Die Ornamentirung des Karnieses besitzt in allen Stilarten zumeist Blattform, welche, um als passendes Symbol der Bekrönung zu dienen, aufrecht gestellt ist. Ausserdem ist in der antiken Kunst die Palmette die beliebteste Form einer Bekrönung. Sie findet sicli griechischen Tempeldache als Stirn- und Firstziegel, als Akroterie und bei Grabstelen als obere freie Endigung derselben. Firstkrönungen sind fast in allen Stilarten gebräuchlich, namentlich aber in der Gotik, wo sie ebenfalls durch aufrecht gestellte Pflanzenformen charakterisirt werden. Einzelne Bauteile können ferner auch bekrönt werden durch die Form des Kreuzes, eine Kreuzblume, einen Pinienzapfen, eine Vase, eine Wetterfahne und ähnliche Formen. Die Bekrönung grösserer Gebäudeteile erfolgt am häufigsten durch einen Giebel oder einen Attikaaufsatz.

wenn

Belag’ nennt man die über eine Fläche gelegten Dielen, Platten etc., sie lose aber ohne erhebliche Stossfugen an einander gereiht sind. Der Belag dient entweder als Bahn (auf Gerüsten, Brücken etc.) oder als Schutzdecke während der Bauausführung für darunter liegende empfindliche Bauteile. Belageisen, s. Brückenbelag.

zu

Belastung’ der Eisenbahn wage n. Dieselbe ist zunächst begrenzt durch die Tragfähigkeit der Axen, welche für eine bestimmte aufzunehmende Last genügende Dimensionen erhalten müssen. Die untere Grenze dieser letzteren ist in § 38 der Formen für den Bau und die Ausrüstung der Haupteisenbahnen Deutschlands besonders festgesetzt. Das hier in Betracht kommende Gewicht besteht aus dem Eigengewicht des Wagens (ausser dem Gewicht der Axen) und der vom Wagen aufzunehmenden Last. Ferner wird das Gesamtgewicht der Wagen durch § 29 der vorhin genannten Normen begrenzt. In diesem Paragraph ist bestimmt, dass bei sämtlichen Fahrzeugen der Druck eines Rades gegen die Schienen beim Stillstände 7000 kg nicht übersteigen soll. Ferner ist hier

beachten, dass der durch die Erhöhung des Gesamtgewichts bedingte grössere Eigenwiderstand bei der Bewegung des Wagens namentlich dann von ungünstiger Wirkung ist, wenn beladene Wagen auf kleinen Stationen durch Arbeiter verschoben werden sollen. Die gebräuchliche Belastung der Güterwagen beträgt 10000 — 15000 kg. Um einer Ueberbelastung der Eisenbahnwagen vorzubeugen, werden dieselben, wenn angängig, nach der Beladung auf einer Centesimalwage gewogen. Da das Eigengewicht der Wagen bekannt, bezw. am Untergestell angeschrieben, so ist auch damit das Gewicht der Ladung bekannt. Für etwaige Ueberladung ist ein bestimmter Prozentsatz (5 °/₀) als zulässig erachtet worden. Die Beladung des Wagens ist nun in der Weise auszuführen, dass das Ladegewicht möglichst gleichmässig verteilt ist, da andernfalls leicht hierdurch Veranlassung zum Heisslaufen von Axen u. s. w. gegeben werden kann. Bei der Beladung ist ferner das Ladeprofil zu beachten. Endlich kommt noch die A x z a h 1, d. h. die Anzahl der Axen sämtlicher in einem Zuge laufenden Fahrzeuge. Für Deutschland beträgt die Maximalaxzahl für Güterzüge 150, für Militärzüge 110, für Personenzüge 100, in Oesterreich (die Axen der arbeitenden Lokomotiven nicht mitgerechnet) für Güterzüge höchstens 200, für Personen-

züge 100.

Georg Meyer,

Belastung* der Eisenbahnzüge. Dieselbe wird gewöhnlich dargestellt durch die Zahl der in einem Zuge vorhandenen Axen. Nach § 23 der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands ist über die Stärke der Züge folgendes bestimmt: „Mehr als 150 Wagenaxen sollen in keinem Eisenbahnzuge laufen. Personenzüge sollen nicht über 100 Wagenaxen stark sein. Militärzüge und solche Güterzüge, welche fahrplanmässig zur Personenbeförderung mitbenützt werden, dürfen, sofern ihre Fahrgeschwindigkeit nicht über 45 km in der Stunde beträgt, bis 110 Wagenaxen stark sein.“ Innerhalb dieser Grenzen darf sich die Zahl der in einem Zuge zu befördernden Axen bewegen. Hinsichtlich der von den Lokomotiven mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortzuschaffenden Zahl von Axen sind für die mit verschiedenen Steigungen versehenen Strecken besondere Tabellen (Belastungstabellen) festgesetzt oder man hat auch wohl dem Lokomotivführer die Bestimmung der von ihm unter Innehaltung der vorgeschriebenen Fahrzeit zu befördernden Axenzahl überlassen. Das von einer Lokomotive fortzuschaffende Gewicht bezw. die Axenzahl ist im wesentlichen zunächst abhängig von der Arbeitsleistung der Lokomotive. Wird eine Lokomotive von bestimmten Dimensionen vorausgesetzt, so ist der Zugwiderstand (s. d.), welcher durch die Fahrgeschwindigkeit, Steigungen, Krümmungen, sowie durch ungünstige Witterungsverhältnisse wesentlich beeinflusst wird, auch noch begrenzt durch die Dimensionen der gebräuchlichen Kuppelketten bezw. Zugvorrichtungen an den Wagen. Die Dimensionen der Kupplung sind für eine Zugkraft von 6500 kg bestimmt. Man findet indes auch höhere Inanspruchnahmen für Güterzüge (bis zu 50 °/0 darüber). Bemerkt mag werden, dass der Beharrungszustand hier vorausgesetzt ist, d. h. die Lokomotive eines Zuges bewegt sich so, dass in gleichen Zeiten gleiche Triebradumdrehungen gemacht werden. Namentlich wird der Zugwiderstand zunächst durch die Zunahme der Fahrgeschwindigkeit vermehrt, und zwar wächst derselbe annähernd bei hohen Geschwindigkeiten mit dem Quadrat der letzteren. Es wird also die Stärke der Züge zunächst durch die festgesetzte Geschwindigkeit bedingt. Aber auch die Steigungen sind hier von wesentlichem Einfluss. Wenn z. B. w den Widerstandskoefiicienten für eine gerade horizontale Strecke, d. h. diejenige Zahl darstellt, mit welcher das Zuggewicht einschliesslich Lokomotive und Tender multiplizirt werden muss, um den Zugwiderstand zu bestimmen, und

bestimmt ist, wobei m in mm

1000

wenn ferner die Steigung durch einen Bruch

für 1000 mm angegeben, so ist, wenn w — m, der Zugwiderstand etwa doppelt so gross als auf der horizontalen Strecke. Es kann also bei gleicher Arbeitsleistung die Zugbelastung in diesem Falle nur halb so gross sein als auf der geraden horizontalen Strecke. Man muss den Zug daher entweder mit geringerer Geschwindigkeit auf der Steigung befördern oder Vorspann- bezw. Schiebe-Lokomotiven von gleicher Stärke nehmen. Wenn nun ein Zug bergwärts eine

grössere Zugkraft erfordert, so könnte hingegen thalwärts eine grössere Zugbelastung ohne Vermehrung der Zugkraft stattfinden, weil die hier vorhandene Schwerkraftskomponente im Sinne der Zugkraft wirkt. Es wird dies aus Sicherheitsrücksichten nur in geringerem Masse beachtet, da z. B. bei starken Güterzügen und nicht ganz zuverlässiger Bedienung durch Bremsen der Lokomotivführer den Zug nicht in seiner Gewalt behält, auch ausserdem die durch Gegendampfgeben bewirkte Vermehrung des Bremswiderstandes bei starken Güterzügen von nicht wesentlicher Bedeutung und ferner das Auftreten einer grösseren Bremskraft an der Spitze des Zuges etwas bedenklich ist. In den Belastungstabellen wird nun für eine bestimmte Strecke und für eine bestimmte Geschwindigkeit die Zahl der zu befördernden Axen bei mittleren Witterungsverhältnissen angegeben. Bei ungünstigem Wetter, z. B. Sturm, werden diese Zahlen entsprechend vermindert.

Litteratur: Roll, Encyklopädie d. ges. Eisenbahnw., Wien 1890, S. 391 u. 394. Georg Meyer.

Belastung der Träger. Dieselbe kann aus konzentrirten Lasten und stetig verteilten Lasten bestehen. Bei ersteren sind die Angriffspunkte durch messbare Strecken getrennt (Fig. 1 und 10), bei letzteren bilden sie eine stetige Folge (Fig. 2—9). Die stetig verteilte Last heisst auf einer

p, p,__.

1111

Tf

a, a₂_.

Strecke gesetzmässig verteilt, wenn sich für alle Elemente der Strecke die Belastung per Längeneinheit durch dieselbe Gleichung,

Fig. 1.

« = /(«)>

Fig. 2.

da

das Gesetz der Verteilung, ausdrücken lässt; sie heisst im besonderen gleichmässig verteilt, wenn die Belastung per Längeneinheit konstant ist. Trägt man bei beliebiger stetig verteilter Last an i¹ jeder Stelle a die Belastung per Längeneinheit daselbst als Ordinate an, so entsteht in der Verbindungsgeraden der Endpunkte die entsprechende Belastungslinie, die Fläche zwischen dieser und der Abscissenaxe wird Belastungsfläche

_ genannt. In Fig. 2—4 sind die Belastungslinien

Fig. 3.

da

const

Fig. i.

P = u da= f(a) d a ,

und eine Summe solcher unendlich kleiner Summanden als Integral bezeichnet wird, so dass z. B.

¹ für eine beliebige stetig verteilte Last, eine gesetzmässig verteilte Last und eine gleichmässig verteilte Last verzeichnet. Als Verkehrslast (s. d.) bezeichnet man diejenigen Lasten, welche der Träger neben - dem Eigengewicht (s. d.) der Konstruktion aufzunehmen hat. Eigengewicht und Verkehrslast zusammen bilden die Gesamtbelastung (Vollbelastung, Totalbelastung). Da die Verkehrslast in der Regel ganz oder teilweise ihren Ort wechseln kann, so pflegt man auch von fester Last und bewegter Last zu sprechen, welche vereint ebenfalls die Gesamtbelastung ausmachen. Von der B elastungsart eines Trägers spricht man im Hinblicke auf das Vorkommen konzentrirter, gesetzmässig und gesetzlos verteilter Lasten (man fragt, wie die Lasten wirken); der Ausdruck Belastungsfall dagegen bezieht sich auf die Anordnung der Lasten am Träger (man fragt, w o die Lasten wirken). Zu vollständiger Berechnung eines Brückenträgers hat man oft eine ganze Anzahl von Belastungsfällen zu berücksichtigen (s. z. B. Balken, kontinuirliehe). Da aber auch verschiedene Belastungsarten Vorkommen, so empfiehlt es sich, die Formeln zur Berechnung der wichtigsten Träger zunächst für ganz beliebige Belastungen zu geben, wonach sich dieselben für besondere Belastungen leicht spezialisiren lassen, indem je nach der Belastung nur diejenigen Glieder (Summenausdrücke 27) besondere Formen annehmen, welche eben die Lasten enthalten. Dabei ist zu beachten, dass eine stetig verteilte Last von u=f(a) per Längeneinheit für die Strecke da eine unendlich kleine konzentrirte Last ergibt (Fig. 2—4):

X    /*' jg    /*jj

2¹P=\ uda — l f(a)da, ⁰    Jo    Jo

und speziell für gleichmässig verteilte Last, d. h. bei konstantem u,

X

2P=u

da = ux.

Dabei ist wie im folgenden vorausgesetzt, dass die Summengrenzen als Abscissen aufzufassen sind. (Yergl. Balken, Bogen.) Es möge nun auf die wichtigsten Fälle hingewiesen werden.

I. Gleichmässig verteilte Last. Die Belastung sei innerhalb der Summengrenzen auf die ganze Länge gleichmässig verteilt, u per Längeneinheit. Dann erhält man in der angeführten Weise:

X

2 P — u x

2 Pa

u x²

2 P= u l 0 l

2P(l-a) = =2

2 P—u(l — x)

ux³

U X*

ul ²

. u n2 2P(u-a)=^-

Weiter kommen mitunter zur Verwendung:

i

2Pa²(l — a)² =

i

2 P a³ (l — a) —

0

ul³

u!»

20

2P(l-a) = ^(l-x)z

2 P (a — x)

2Pa = ~

o    2

<1

u d²

~2

- (l - d)².

2Pß(?-a)(I + «)=!i⁴

i

2P a (l — a)² (5 a — 21) = 0 0

l

2Pa² (l — a)(3l—5a) — 0 0

l    75

JPaQ-ay^,

5 u P

16 ’

Die Berechnung kann oft durch Zerfällung umgangen oder erleichtert werden. So ist

i    i    i

2 Pa(l — a)(l² + l a — a² — ßl²) = 2 Pa (l — a)(l² 4 la — a²) — ßl² 2Pa(l — a)

0    0    0

ul³ u l⁵

~5    ^ ~IT’

Näheres s. insbesondere [5], S. 14, 29 und [6], S. 2.

II. Konzentrirte Lasten und gleichmässig verteilte Last. Es sei innerhalb der Summengrenzen u die gleichmässig verteilte Last per Längeneinheit (gewöhnlich das Eigengewicht). Die von ihr herrührenden Teile der Summenwerte U sind aus I zu entnehmen. Beziehen sich im folgenden die Summen rechts nur noch auf die konzentrirten Lasten, während diejenigen links alle Lasten umfassen, so hat man:

X

u x -j- 2 P u. s. w.

0

und wenn d= —

2 Pa²(3l-ia) = —

o    16

2 P a (3 l² — 4 a²) — 0

2P =

2 Pa

u x² , „r,

—4-2Pa u. S. w.

2    o

III. Zweierlei gleiclimässig verteilte Lasten. Die gleichmässig verteilte Last sei (Fig. 5, 6):

u’

u von a — 0 bis a — z, dann liat man auf die Länge da: von o bis z P=uda, wonach für x <C z

u' von a—z bis a — l’

von z bis l P—u'da,

Fig. 5.

2P =

! und für x^> z

X    Cx    Cx

2 P = u d a -f- I

⁰    Jo

u‘ d a = u z -j- u‘ (x — z).

In gleicher Weise lassen sich die sonst vorkommenden Summen spezialisiren. In praktischen Fällen pflegen u, u‘ das Eigengewicht und die Gresamtbelastung per Längeneinheit zu sein, so dass ± (u' — u) =p die Yerkehrslast per Längeneinheit bedeutet.. Näheres s. insbesondere [1] S. 70, [5] S. 14, [6] S. 2 und [7] § 13<

IV. Beliebige gesetzmässig verteilte Lasten. Die Werte der Summenausdrücke ergeben sich in der oben angeführten Weise. Wäre z. B. die

Belastung per Längeneinheit nach der Andeutung in Fig. 7 veränderlich, dann hätte man bei a l — a

r u° ’

Fig. 6.

u’

uo

Fig. 7.

womit Jp_«o f*

“ ~~l Jo

TT

Fig. P.

(Z — d)d a — L- x ^Z — ~

und sollte u entsprechend Fig. 8 durch die Parabel-

n    \ 4 /

u = a(l a) -|2 ausgedrückt sein, so würde wieder mit P=uda:

gleichung

⁴/JX(Z a — «2) da =    (31 — 2 x).

i_ Die Resultate gelten natürlich auch für x = 0 J¹ oder l. Mit den Ausdrücken für die gleichmässig verteilte Last und die Dreieckslast hat man auch diejenigen für die Trapezlast, welche sich aus jenen beiden zusammensetzen lässt, so dass bei den Bezeichnungen in Fig. 9

2 P = u x -(- A x [l — —

Näheres s. insbesondere [5] S. 14, [6] S. 2.

Y. Konzentrirte Lasten bei variablem x. Mitunter hat man Summen der unter I. behandelten Art bei konstanten a (bestimmter Laststellung) und variablen x zu differentiren oder zu integriren. Für Differentiationen gilt die Formel:

s:

11

Fig. 9.

2P =

21

X

d 2! P f (x, a) 0

J p d T (s. a)

so dass einfach die mit P multiplizirte Funktion cp (x, a) nach x zu differentiren ist. Beispielsweise wird

d 2 P (x — a) 0

% pd(x a)

2P.

Für Integrationen hat man

wonach beispielsweise

Cx X

2 P tf (x, a) d x — 2 P | f(x, a) d x

Jo ⁰

I 2P{x — a)dx=2P\ ix — a)dx = ~2Pix — «)². Jo 0    0 Ja    2 o

Näheres s. insbesondere [5] S. 12, [6] S. 1.

VI. Konzentrirte Lasten bei variablem a. In manchen Fällen sind Summen der unter I. erwähnten Art bei konstantem x aber variablem a zu differenziren. Bewegt sich ein System von Lasten P1?P₂, ... in festen Entfernungen (Lastzug, z. B. Fig. 10) zwischen den Summengrenzen, so ändern sich mit jeder unendlich kleinen Verrückung alle a um das gleiche da, es ergibt sich:

d 2 P <f (x, ci) 0

___ vjdyfag)

da    o d a

dass jetzt die mit P multiplizirte Funktion cp (x, a) einfach nach a differentiren ist. Beispielsweise erhält man:

d 2 P(x — a)

0

so

zu

_ %pA{x — a)

= — 2P,

und allgemeiner bei konstantem n:

d 2 P(x — a)n 0

. a,

P,

Fig. 10.

Ql

,^n

P„

n2P(x — a)n ’•

0

Näheres s. insbesondere [5] S. 16, [6] S. 4.

S. auch die Art. Schnittkräfte (Einfluss der Zwischenträger), Lastäquivalente, Eigengewicht, Verkehrslast.

Litteratur: [1] Weyrauch, Allgemeine Theorie und Berechnung der kontinuirlichen und einfachen Träger, Leipzig 1873, S. 70, 167. — [2] Derselbe, Zeitschr. f. Mathem. und Physik 1873, S. 396, und 1874, S. 547. — [3] Derselbe, Zeitschr. d. Archit.- und Ingen. - Vereins zu Hannover 1875, S. 467. — [4] Derselbe, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 2. — [5] Derselbe, Theorie der statisch bestimmten Träger f. Brücken und Dächer, Leipzig 1887, S. 9. — [6] Derselbe, Beispiele und Aufgaben zur Theorie der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, Leipzig 1888, S. 1. — [7] Derselbe, Elastische Bogenträger, München 1895, § 13.    Weyrauch.

Belastungsart, Belastungsfall, Belastungsfläche, s. Belastung der Träger.

Belastungsgescliwindigkeit, s. Zerreissversuch.

Belastungsgrenze, im gewöhnlichen Sinne die grösste zulässige (ohne Gefahr nicht zu überschreitende) Belastung eines Bauwerkes oder einzelner Teile desselben.

Belastungsgrenze. Bei der statischen Berechnung der Bauwerke wird auch „Belastungsgrenze“ oder „Belastungsscheide“ diejenige Stelle des Bauwerkes genannt, bis zu der die verteilt gedachten zufälligen oder Verkehrslasten reichen müssen, damit in irgend einem Gliede des Bauwerkes die grösste oder kleinste Inanspruchnahme entsteht. Lasten, die links oder rechts von der Belastungsgrenze angreifen, üben auf das betreffende Glied entgegengesetzten Einfluss aus. Eine Last, die auf der Grenze selbst steht, übt auf dieses Glied keinen Einfluss aus. — Die Belastungsgrenze für die Streben eines Fachwerkes mit untenliegender Fahrbahn fin- ^ det man zeichnerisch auf folgende Weise: Man verlängert (Fig. 1) die Richtungslinie des oberen Gurtstabes bis zu den Auflagerlinien, verbindet Al mit A‘ und Bx mit B'; dann bestimmt der Schnittpunkt C der Verbindungs- j, linien die Belastungsgrenze für die PUL Strebe S. Denn man kann A¹ CB' als das Seilpolygon (s. d.) für eine auf dem Zwischenträger A‘B‘ ruhende Einzellast und Ai A‘ B‘ PL als das Seilpolygon für die am Hauptträger angreifenden Auflagerdrücke des Zwischenträgers betrachten. Dann geht die

D.-

C,

B' Fig. 1.

Fig. 2.

WB

Mittelkraft der links vom Schnitte CCi angreifenden Kräfte durch den Schnittpunkt der Seilpolygonseiten At Bt und A‘ B‘, also durch den Drehpunkt der Strebe S. Die Strebenkraft wird somit gleich null. Bei obenliegender Fahrbahn vertauschen die obere und die untere Gurtung ihre Rollen. — Bei einem Bogenträger werden die Belastungsgrenzen für Gurtungen und Streben mittelst der Kämpferdrucklinie (s. d.) gefunden. Beispielsweise findet man die Grenze G für den Stab U eines zweigelenkigen Bogens (Fig. 2) dadurch, dass man dessen Drehpunkt D mit A verbindet und die Verbindungslinie bis zur Kämpferdrucklinie KK‘ verlängert. Denn die Auflagerdrücke für eine unter G angreifende Last nehmen die Richtungen AG und B6r an, und da AG durch D geht, so wird bei dieser Belastung die Stabkraft U gleich null. Ist der Bogenträger vollwandig gebaut, so treten an Stelle der Drehpunkte die Kernpunkte (s. d.) der Trägerquerschnitte. Vergl. auch Einflusslinien, w. Ritter

Belastuiigslinie, s. Belastung der Träger.

vor-

von

ein

Belastungsprobe bei Brücken, Probebelastung oder Brückenprobe, das programmmässige Aufbringen einer Belastung auf der Brückenfahrbahn, welche die äusserste Grenze und ungünstigste Einwirkung der beim Verkehr auftretenden Belastungen in sich schliessen soll. Derartige Belastungsproben werden insbesondere bei eisernen Brücken immer vor deren Inbetriebsetzung vorgenommen und haben dieselben bei dem heutigen Stande der Brückenbautechnik wohl weniger den Zweck, die Haltbarkeit einer Brückenkonstruktion nachzuweisen, als vielmehr durch das Mass der bleibenden Einsenkung ein Urteil über die Güte der Anarbeitung der Tragkonstruktion, insbesondere der Verbindungen, zu gewinnen, dann aber auch durch die Beobachtung aller übrigen Formänderungserscheinungen sich die Ueberzeugung zu verschaffen, dass keine offenkundigen Mängel in dem Entwürfe und in der Ausführung der Brückenkonstruktion vorhanden sind. Die Belastungsprobe wird in der Regel mit ruhender und rollender Last vorgenommen [1]. Bei Strassenbrücken begnügt man sich meist mit einer ruhenden Probebelastung allein, die bei kleineren Brücken durch das Aufbringen einer entsprechend hohen Schotter- oder Steinwürfelschichte, bei grösseren Brücken durch möglichst dichte Aufstellung schwerer Lastwagen auf der Fahrbahn der Brücke bewerkstelligt wird. Bei Eisenbahnbrücken von grösserer Spannweite wird ein eigener Belastungszug zusammengestellt, der für Hauptbahnen aus drei Lokomotiven der schwersten Gattung samt Schlepptendern und der Belastungslänge entsprechend vielen vollbelasteten Güterwagen besteht und der zuerst langsam so weit auf die Brücke gefahren wird, dass die grösste Anstrengung für die Trägermitte hervorgebracht wird. In dieser Stellung verbleibt der Zug eine bestimmte Zeit ruhig stehen, worauf derselbe nach erfolgter Messung der Durchbiegungen etc. zunächst mit mässiger Geschwindigkeit und sodann in Schnellfahrt über die Brücke hin- und zurückbewegt wird. Vor Ausführung der Probe sind aber gewisse Vorbereitungsarbeiten zu machen, um die eintretenden Formänderungen richtig messen zu können. Dieselben sind von der Art und Weise der Vornahme der Messungen abhängig. Es empfiehlt sich, die Durchbiegungen unter allen Umständen nicht bloss in der Trägermitte, sondern an so vielen Punkten zu messen, als zur Feststellung der geometrischen Form des deformirten Trägers erforderlich ist. Die Messungen können entweder mittelst des Nivellirinstrumentes oder direkt genommen werden. Im ersteren Falle ist es notwendig, einen oder mehrere der Brücke unabhängige Fixpunkte und eine Anzahl von Höhenmarken an den Brückenträgern selbst anzubringen. Letztere bestehen am besten aus angeschraubten eisernen Rahmen, in welche ein nach Millimeter geteilter Massstab eingeschoben wird, der unten auf einer abgerundeten, aus vernickeltem Stahl hergestellten Fläche aufsitzt [2]. Für das Nivellement soll ein Präzisionsinstrument in Anwendung kommen, welches sowohl für kurze wie für lange Distanzen genaue Ablesungen ermöglicht. Dieser Anforderung entspricht von Sprenger nach den Angaben von Dr. Zimmermann konstruirtes Nivellir-instrument [3], das drei Okulare mit verschiedener Vergrösserung besitzt und für Distanzen von 4 m bis 100 m noch auf Zehntelmillimeter abschätzen lässt.

Verzichtet man auf die Messung der für Einzelbalkenträger auch bedeutungslosen Senkungen der Auflagerpunkte, so ist es nach dem Vorgänge von Seefehlner [4] am einfachsten, das Fernrohr an dem einen Endständer der Brückenkonstruktion und am andern Ende eine Zielscheibe zu befestigen und hiedurch eine feste Visirlinie für alle Zwischenpunkte zu schaffen. Die Anbringung des natürlich abnehmbaren Fernrohrs und der Zielscheibe muss aber derart sein, dass bei späterer Wiederholung der Messungen genau dieselbe Visur erhalten wird; man ist alsdann von ausserhalb der Brücke gelegenen Fixpunkten unabhängig. Die Ablesungen werden vor der Belastung (u₀), während derselben (uj) und dann nach erfolgter Entlastung (y₂) vorgenommen. %—v₀ gibt die bleibende Ein-senkung, —v₂ die elastische Einsenkung. Diese gefundenen Masse dürfen gewisse Grenzwerte keinenfalls überschreiten. Die elastische Einsenkung lässt sich für jede Konstruktion mit einem gewissen Genauigkeitsgrade rechnerisch feststellen. Für die bleibende Durchbiegung, die überhaupt nur bei der erstmaligen Belastung auftreten darf, sind Erfahrungsziffern massgebend; dieselbe soll für unsere üblichen genieteten Fachwerksträger in der Trägermitte nicht über V4000 bis V5000 der Spannweite betragen. Mit dem obenerwähnten Instrumente lassen sich die vertikalen Einsenkungen und auch die horizontalen Ausbiegungen eines Trägers unter ruhender Belastung recht gut messen. Die Vertikal- und Horizontalschwankungen jedoch, die während der rasch bewegten Belastung auftreten, sind damit nur schätzungsweise zu ermitteln. Diese sind genauer durch direkte Messung bezw. durch direktes Verzeichnen mittelst Schreibapparaten zu erhalten. Ist ein festes, von der Brückenkonstruktion unabhängiges Gerüst — z. B. das noch stehende Montirungsgeriist — vorhanden oder lässt sich ein solches ohne grosse Kosten unter der Brücke aufstellen, so sind derartige Messapparate leicht anzubringen. Sie bestehen aus Marken, deren gegenseitiger Abstand mittelst Noniusschiebern gemessen wird oder aus einem Schreibstift, der an dem Träger festgemacht wird und auf einer Tafel aus Papier oder dünnem Zinkblech, welche man an einem Gerüstpfahl in senkrechter Stellung zur Brückenaxe anbringt, die vertikalen und horizontalen Bewegungen verzeichnet; Feinere Apparate dieser Art schreiben auf einem durch ein Uhrwerk sich abwickelnden Papierstreifen ein Diagramm, wobei durch Uebersetzung auch eine Vergrösserung der Stiftbewegung erzielt werden kann. Man hat nun auch solche . Schreiimpparate konstruirt, welche zur Anbringung eines festen Gerüstes nicht bedürfen, sondern ihren Festpunkt an einem Drahte finden, der mit dem unteren Ende durch ein Gewicht verankert ist und oben durch eine Feder gespannt erhalten wird. Hierher gehören die Durchbiegungszeichner von Fränkel [5], Trau, Klopsch und Pfeuffer [6], welche sämtlich auf dem gleichen Gedanken beruhen und sich nur durch grössere oder geringere Feinheit in der mechanischen Anordnung unterscheiden. Verlässliche Besultate sind mit diesen, sonst in vielen Fällen sehr vorteilhaft anzuwendenden Apparaten nur dort zu erreichen, wo der Draht nicht allzu lang wird und nicht starkem Winde oder Wasserströmung ausgesetzt ist.

Wichtig ist es, bei der Vornahme der Messungen auf die Einwirkung der Temperatur gebührend Rücksicht zu nehmen. I11 dieser Hinsicht ist folgendes zu bemerken: Eine gleiche Temperaturänderung des Ober- und Untergurtes verursacht bei einfachen und kontinuirliclien Balkenträgern, deren Auflager eine Dilatation zulassen, keine Aenderung in der Höhenlage der Knotenpunkte, dagegen tritt aber eine solche bei den Bogen- und Hängeträgern immer ein. Eine ungleiche Erwärmung der beiden Gurtungen, wie sie namentlich durch Sonnenstrahlen hervorgerufen werden kann, bedingt bei jedem Trägersystem eine Aenderung seiner geometrischen Gestalt und zwar ist dieselbe im allgemeinen bei allen statisch unbestimmten Systemen mit dem Auftreten von Spannungen verbunden, während dies beim einfachen, statisch bestimmten Balkenfachwerksträger theoretisch nicht der Fall ist. Dieser letztere ändert nur seine Form und zwar wird bei der Spannweite l, der Trägerhöhe h, der Temperaturdifferenz At in (7° zwischen Ober- und Untergurt der Biegungspfeil ziemlich an-

genähert rj — 0,00000154 At; bei wärmerem Obergurt tritt eine Sprengung nach aufwärts, bei wärmerem Untergurt eine Einsenkung ein. Hiernach empfiehlt es sich, clie Belastungsproben wo möglich bei bedecktem Himmel und ruhiger Luft vorzunehmen und Messungen, welche längere Zeit in Anspruch nehmen, entweder ganz zu unterlassen oder doch während derselben sorgfältige Temperatur-beobachtmigen zu machen. Zu diesem Behufe empfiehlt es sich, in einzelnen Nietköpfen der Gurtungen 12—15 mm weite Löcher auszubohren , welche bei den Messungen mit Quecksilber ausgefüllt werden und zur Aufnahme der Thermometer dienen.

Bei Brücken, welche sonst in gutem Zustande sind, wird es nicht notwendig sein, wiederkehrende Belastungsproben anzustellen, sondern es wird in der Hegel als zureichend erkannt, die durch den Verkehr hervorgerufene Belastung zur Erprobung zu benützen. Werden aber periodisch wiederkehrende eigene Belastungsproben angestellt, so ist anzustreben, dass immer wieder dieselbe Belastungsweise und das gleich grosse Belastungsmaterial angewendet wird. Hierbei ist vor allem das Augenmerk darauf zu richten, oh nicht mit der Zeit wachsende Durchbiegungen, bezw. neuerliche bleibende Einsenkungen entstehen. Die Resultate dieser periodischen Untersuchungen werden in die Brückenrevisionsbücher eingetragen.

In der Hegel beschränkt man sich hei den Belastungsproben auf die Messung der vertikalen Einsenkungen in der Trägermitte und noch an einigen anderen Stellen des Trägers und etwa noch auf die Beobachtung der horizontalen Ausbiegungen der Trägergurtungen. In neuerer Zeit trachtet man aber zur besseren Beurteilung einer Brückenkonstruktion und zur Gewinnung gewisser ■wissenschaftlichen Aufschlüsse bei den Erprobungen grösserer Brücken noch weitergehende Erhebungen anzustellen. Diese bestehen in direkten Spannungsmessungen an einzelnen Konstruktionsgliedern, wozu die sogen. Dehnungszeichner (s. d.) benützt werden und ferner in der genaueren Beobachtung der Schwingungserscheinungen, welche in einer Brücke unter der bewegten Last entstehen. Prof. Eränkel hat hiefür einen sinnreichen Apparat, den Horizontal-und Vertikalschwingungszeichner [7] konstruirt, der ohne jedes Gerüst oder sonstige Vorbereitung nur auf eine beliebige Stelle eines Bauwerkes aufgesetzt zu werden braucht, um Diagramme der auftretenden Schwingungen zu liefern. — Von jeder Brückenbelastungsprobe wird ein Protokoll aufgestellt, welches alle Ergebnisse derselben und den sonstigen Befund der Besichtigung der Brücke zu enthalten hat.

Litteratur: [1] Normalbedingungen für Lieferung und Prüfung von Eisenkonstruktionen für Brückenbau, aufgestellt vom Verbände der Ingen, u. Arch. 1893; Prüfungsvorschriften für Brücken der preuss. Staatseisenbahnen und anderer Bahnen; Handbuch der Ingenieurwissenschaft, Bd. II, Brückenbau, 5. Abteil., Kap. XVI mit ausführlichem Litteraturnachweis; Roll, Encyklopädie des gesamten Eisenbahnwesens, Wien 1890, S. 756 ff. — [2] Instruktion für die Ausführung der Durchbiegungsmessungen bei den Brücken der Reichseisenbahnen in Eisass-Lothringen. •— [3] Zentralblatt der Bauverwaltung 1885, S. 23. — [4] Allgemeine Bauztg. 1893. — [5] Zivilingenieur Bd. XXX, 7. Heft. — [6] Wochenschrift d. österr. Ing.- u. Architektenvereins 1890, S. 13. — [7] Zivilingenieur Bd. XL, 3. Heft.

Belegeklampe, Vorrichtungen an Bord von Segelschiffen zum Belegen von Tauwerk und Takelageteilen.

Für horizontal stehende Enden benützt man Klampen aus Holz oder Metall. Für vertikalstehendes Tauwerk kommen Belege- oder Koffeinägel in Anwendung, welche meist um den Mast herum an Oberdeck angebracht sind (vergl. Eig.).

Belegen, s. Grubenbetrieb und Her dar beit.

Belegenagel, s. Belegeklampe.

Beleg-flache der Wagen, s. Bo den fläche.

Belegraum der Wagen, s. Laderaum.

Bel-etage, das Hauptgeschoss, in der Regel das erste Stockwerk, das sich häufig durch grössere Höhe auszeichnet und die Räume der Repräsentanz enthält.

Tj. Schwärs.

Melan.

•II

a Mast, b Mastknecht, e Belegeoder Kotfeinägel, d Scheihgat.

von Schubert-Soldern.

Beleuchtung der Bahnhöfe. Man kann hierbei innere und äussere Beleuchtung unterscheiden, welche bei Beginn der Dunkelheit durch besondere

zur

Mittel bezw. ikpparate bewirkt wird. Die innere Beleuchtung kommt für alle bedeckten Räume in Betracht und die äussere Beleuchtung für den ausserhalb der bedeckten Räume liegenden Teil der Station. Allgemeine Regeln für die Einrichtung der Beleuchtung auf den Stationen lassen sich nicht geben; es muss vielmehr für jeden Balmhof diese Frage besonders erwogen werden. Bei Bahnen mit Tag- und Nachtdienst ist die Beleuchtung selbstverständlich für die ganze Dauer der Dunkelheit notwendig; bei Bahnen ohne eigentlichen Nachtdienst bis Abwicklung bezw. zum Wiederbeginn des Verkehrs. Als Beleuchtungsmittel kommen hierbei nur in Frage: Petroleum, Gas und elektrisches Licht. Stationen von mehr untergeordneter Bedeutung erhalten Petroleumbeleuchtung; Gasbeleuchtung kommt erst in Frage, wenn die Station von etwas grösserer Bedeutung oder eine Gasanstalt in der Nähe ist. Bei einer grösseren Zahl von Flammen ist immer in Erwägung zu ziehen, ob es nicht zweckmässig wäre, seiten der Bahnverwaltung selbst eine Gasanstalt zu bauen und in Betrieb setzen, da die Abhängigkeit von anderen Betrieben dann fortfällt. Bei grossen Stationen ist die Wahl zu treffen zwischen Gas- und elektrischer Beleuchtung. Hierbei ist zunächst zu bemerken, dass, wenn aus anderen Gründen die Anlage elektrischen Zentralstation notwendig wird, alsdann die Verwendung des

von

zu einer

zum

elektrischen Lichtes, da dasselbe zu geringem Preise erzeugt werden kann, vorzuziehen ist. Zu erwägen ist die Verwendung von elektrischem Licht auch dann schon, wenn eine elektrische Zentralstation sich in der Nähe befindet. Ein .Kostenvergleich zwischen beiden Beleuchtungsarten ist immer dabei aufzustellen. Bei der elektrischen Beleuchtung der Bahnhöfe ist dabei als Grundsatz festzuhalten, dass für die äussere Beleuchtung Bogenlicht und für die innere Beleuchtung Glühlicht verwendet wird. Die Höhe der Säulen bei der äusseren Beleuchtung ist dabei zu 8 —10 m anzunehmen. — Bei der im Juni 1893 in Strassburg i. E. stattgehabten vierzehnten Technikerversammlung des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen sind bezüglich der elektrischen Beleuchtung der Bahnhöfe folgende Fragen beraten bezw. beantwortet worden: „Welche Erfahrungen über die Anwendung der elektrischen Beleuchtung auf Bahnhöfen Zwecke der leichten und ungehinderten Vornahme aller, den verschiedenen Bahnhofsteilen zukommenden Verrichtungen liegen vor und zwar:

zu

a.    wie stellen sich die Kosten der elektrischen Beleuchtung im Vergleich einer andern Beleuchtungsart;

b.    welche Mindestbeleuchtungsstärke (in Meterkerzen auf den wagerechten Boden bezogen) hat sich für die verschiedenen Zwecken dienenden Bahnhofsteile als notwendig, aber auch als genügend erwiesen, um sämtliche Verrichtungen, wie am Tage vornehmen zu können;

c.    hat sich die elektrische Beleuchtung als vollkommen verlässlich ergeben oder sind Störungen und aus welcher Ursache vorgekommen;

d.    ist für Notbeleuchtung vorgesorgt;

e.    hat die Aufstellung der starken* Lampenmaste zwischen den Gleisen zu Unzukömmlichkeiten für die ungehinderte Ausübung des Dienstes geführt;

f.    wie hat sich die elektrische Beleuchtung mittelst hoch angebrachter Lampen bei starken Stürmen und bei Nebel bewährt;

g.    liegen Versuche darüber vor, ob bei der starken elektrischen Beleuchtung die eigene Beleuchtung der Weichensignale unterbleiben kann;

h.    wurden Versuche gemacht, die Wechselsignale (Weichensignale) mit elektrischem Glühlichte zu beleuchten und mit welchem Erfolge?

Die Schlussfolgerungen aus den Fragebeantwortungen der einzelnen Bahnverwaltungen lauten wie folgt:

Zu a. Es haben sich die Kosten für elektrische Beleuchtung unter der Voraussetzung zugehöriger Erzeugungsstätten mit Rücksicht auf die gesteigerten Ansprüche meist höher gestellt als die Kosten für Gasbeleuchtung. Zieht man lediglich die mit dem elektrischen Lichte erzielte Wirkung in Vergleich, so wird sich die gleiche Leuchtstärke bei Glühlicht, welches im Eigenbetrieb erzeugt wurde, ebenso hoch oder teurer stellen als das Gaslicht, je nachdem man das Gaslicht selbst erzeugt oder von fremden Gasanstalten bezieht. Beim Bogenlicht wird die gleiche Lichtstärke stets weit billiger zu stehen kommen als jene des Gaslichtes, gleichviel ob das Bogenlicht im Eigenbetrieb erzeugt oder von Zentralanlagen geliefert wird.

Nach den Fragebeantwortungen stellen sich bei grösseren elektrischen Beleuchtungsanlagen bei Eigenbetrieb — ständige Dampfmotoren vorausgesetzt — die reinen Betriebskosten (ohne Verzinsung und Tilgung des Anlagekapitales) je nach dem Preise des Brennstoffes durchschnittlich: bei Glühlampen von 16 Normalkerzen für die Stunde auf 1 bis 1,5 Pfennige, bei Bogenlicht von 400 bis 900 Normalkerzen für die Stunde auf 5 bis 13,5 Pfennige, bei Bogen-liclit von 1000 bis 3000 Normalkerzen für die Stunde auf 10 bis 22 Pfennige. Ein verlässliches Urteil über die Kosten des elektrischen Lichtes und ihr Verhältnis zu den Kosten der Gasbeleuchtung und anderer Beleuchtungsarten, sowie ein Urteil bei Erzeugung des elektrischen Stromes im Eigenbetrieb oder durch fremde Unternehmungen ist erst dann möglich, wenn die Kosten von Fall zu Fall auch einschliesslich der Zinsen und der Tilgung für das Anlagekapital vorliegen.

Zu b. Die Beantwortung der gestellten Fragen einer Mindestbeleuchtungsstärke in Meterkerzen auf den wagerechten Boden bezogen erfolgte nur von drei Verwaltungen, und zwar bezeichnen die königl. sächsischen Staatseisenbahnen für Verschubbahnhöfe 0,2, die Reichseisenbahnen in Elsass-Lothringen für Ver-schubbahnhöfe 0,09 bis 0,22, für Bahnsteige 1,00 bis 3,34 und die k. k. privilegirte Kaiser Ferdinands-Nordbalm für Verschubbahnhöfe 0,15 Meterkerzen als erforderlich; die übrigen Eisenbahnverwaltungen, welche Angaben lieferten, beschränken sich lediglich auf Mitteilungen über die Stärke und Stellung der Lampen, woraus sich folgendes ergibt: In Bahnsteighallen haben sich nach den vorliegenden Angaben Bogenlampen von 800 bis 900 Normalkerzen Leuchtkraft in einer Höhe von etwa 6,5 m bei einer Entfernung von ungefähr 30 m bewährt. Zur Beleuchtung der Verschub- und Güterbahnhöfe, Ladeplätze und Umladestellen haben sich Bogenlampen mit stärkerem Licht (1200 bis 3000 Normalkerzen) in einer Höhe von 10 bis 20 m und in Entfernungen von 100 bis 150 m bewährt. Hieraus ergeben sich rechnungsmässig als Mindestbeleuchtungsstärken für Bahnsteighallen 0,60 bis 1,00 Meterkerzen, für Verschubbahnhöfe u. dergl. 0,03 bis 0,16 Meterkerzen.

Zu c. Die elektrische Beleuchtung hat sich als ebenso verlässlich erwiesen als alle bisher angewendeten Beleuchtungsarten; bei wichtigeren Beleuchtungsanlagen werden entsprechende Ersatzeinrichtungen (Motoren, Dynamos, Akkumulatoren), sowie die Einschaltung der Leuchtkörper abwechselnd in verschiedene Stromkreise als nötig erachtet.

Zu d. Bei Neuanlagen wurde meist keine besondere Notbeleuchtung eingerichtet; wo Gasbeleuchtung schon bestand, ist sie in den meisten Fällen als Notbeleuchtung beibehalten worden. In jenen Fällen, wo durch Ersatzeinrichtungen in den Motoren, in den Dynamos oder Akkumulatoren die Sicherheit des ununterbrochenen Betriebes gewährleistet ist, kann eine besondere Notbeleuchtung entfallen.

Zu e. Die Aufstellung starker Lampenmaste zwischen Gleisen von 4,5 bis 4,75 m Entfernung hat keinerlei Unzukömmlichkeiten für die ungehinderte Ausübung des Dienstes ergeben; als zweckmässig wird von einzelnen Verwaltungen erachtet, die Lampemnaste, wenn thunlich, an solchen Stellen aufzustellen, wo die Gleise eine grössere Entfernung haben.

Zu f. Das elektrische Licht auf hohen Masten, wenn Mast und Lampe dauerhaft befestigt waren, hat sich auch bei starken Stürmen gut bewährt; bei starken Nebeln nimmt die Wirkung des elektrischen Lichtes wesentlich ab.

Zu g. Es empfiehlt sich nicht, bei elektrischer Beleuchtung die bisherige Beleuchtung der Weichensignale aufzugeben.

Zu h. Bisher wurden keine Versuche gemacht, die Weichensignale mit elektrischem Lichte zu beleuchten.

Litteratur: Roll, Encyklopädie des gesamten Eisenbahnwesens, Wien 1890, S. 404. —

Organ für Eisenbahnwesen, XI. Ergänzungsband, S. 212.

Georg Meyer.

Beleuchtung der Brandstätte. Bis vor etwa dreissig Jahren bediente man sich zur Beleuchtung der Brandstätte allgemein der Pechpfannen mit Pechknoten oder Pechkränzen., wozu dann noch die Pechfackeln kamen. Im Jahr 1860 wurde in Breslau nach Angabe des dortigen Brandmeisters Tholuk eine Lampe konstruirt, welche bei Schadenfeuern die frühere Beleuchtung ersetzen sollte. Dieselbe war an einem gewöhnlichen hölzernen Stiele befestigt, aus starkem Messingblech angefertigt, ruhte in zwei eisernen Bügeln dergestalt, dass sie mit Leichtigkeit nach allen Bichtungen hin, ohne die Füllung zu verschütten, beweglich war, wurde mit Solaröl Mmm gespeist und brannte ohne Cylinder; auch hatten Begen und Sturm keinen nachteiligen Einfluss auf ihre Flamme.

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Fig. 1.

Fig. 3. Fig. 2.

Grosmann,

Infolge der sehr gestiegenen Harzpreise und des bedeutenden Kostenunterschieds (Docht und Füllung der neuen Lampe, auf anderthalb Stunden ausreichend, kamen auf etwa 5 Silbergroschen preussisch, während für die gleiche Zeit etwa drei Harzfackeln erforderlich waren, deren eine 20 Silbergroschen kostete) wurden für die Breslauer Feuerwehr im Jahre 1862 mehrere solcher „Fackellampen“ angeschafft. Die Tholuk’sche Lampe war somit, abgesehen von der Verwendung von Solaröl und von den inzwischen eingetretenen Verbesserungen nichts anderes als die jetzt überall bei den Feuerwehren zur Beleuchtung der Brandstätte eingeführten Erdölstandfackeln (Fig. 1 und 2). Die heutige richtig konstruirte Erdölstandfackel für Feuerwehren soll ausser dem Brenndocht noch einen Saugdocht haben, durch den erreicht wird, dass der Brenndocht auch dann noch mit Oel getränkt und also ganz ausgenützt wird, wenn er in letzteres nicht mehr hinabreicht. Die inneren Teile sollen sich leicht herausnehmen lassen und eine einfache mechanische Vorrichtung zum Beguliren der Flamme auch während des Brennens vorhanden sein. Der Oelbehälter (Ballon) soll aus Stahlblech bestehen, welches vor dem sonst verwendeten Messingblech den Vorzug hat, dass der Ballon nicht heiss wird. Zum raschen Auslöschen der Fackel ist sie mit einem an einer Kette hängenden Deckel versehen und zum Schutze gegen Flachwehen der Flamme ist ein Windschirm beigegeben, der erforderlichenfalls an der entsprechenden Seite derselben aufgesteckt wird. Die so beschaffene Erdölstandfackel hat je nach der Grösse des Ballons eine Brenndauer bis zu 12 Stunden, besitzt eine weit grössere Leuchtkraft als die frühere Pechbeleuchtung, gibt keinen lästigen Bauch und erlischt bei Wind und Begen nicht. Neben den Stand- oder Platzfackeln bedarf die Feuerwehr aber noch einer Anzahl Handfackeln für die Schlauchlager, Hydrantenmänner, Wasserträger etc. und verwendet hierzu die Erdölhandfackeln mit gewöhnlichem Docht (Fig. 3). Bei denselben wird dem Docht das Oel nach Bedürfnis durch Neigen der Fackel zugeführt und die Begulirung der Flamme geschieht durch Stifte. Noch gibt es Erdölhandfackeln mit unverbrennbarem Docht, Wachsfackeln, Pech- und Harzfackeln, Kolophon-, Ligroin-, Zink- und Magnesiumfackeln, welche jedoch bei den Feuerwehren seltener zur Verwendung kommen und von denen die Zinkfackeln mit besonderer Vorsicht zu gebrauchen sind, insofern der beim Abbrennen aus den Bestandteilen der Füllung der Zinkhülse sich entwickelnde Dampf giftige arsenige Säure enthält. Schliesslich ist noch der Petroleumsturmlaternen Erwähnung zu thun, welche auch bei Feuersbrünsten in besonderen Fällen zweckmässige Verwendung finden können.

Beleuchtung der Eisenbahnwagen. Man kann bei Beleuchtung der Eisenbahnwagen äussere und innere Beleuchtung unterscheiden. Die äussere dient hauptsächlich zur Herstellung der für den Betrieb notwendigen Signale.

Wesentlich ist die Beleuchtung im Innern der Wagen, namentlich der Personenwagen. Man kann hierbei folgende Beleuchtungsarten unterscheiden: 1. Kerzenbeleuchtung. 2. Oelbeleuchtung. 3. Gasbeleuchtung. 4. Elektrische Beleuchtung. Die Beleuchtung der Personenwagen im Innern ist nicht gleich beim Anfänge des Eisenbahnbetriebes vorhanden gewesen; teils fuhren in der ersten Zeit die Eisenbahnzüge nicht bei Dunkelheit, teils hielt man eine Beleuchtung im Innern der Personenwagen nicht für notwendig. Es bedurfte erst einer besonderen

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Fig. 1.

Erleuchtung im Innern versehen sein müssen.

Anregung, z. B. in Preussen von allerhöchster Stelle, um eine Beleuchtung der bei Dunkelheit fahrenden Züge im Innern der Personenwagen herbeizuführen. — Nach § 14, Abs. 4 der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands ist bestimmt, dass die Personenwagen mit Vorrichtungen zur — Die Zahl der in einem Wagen vorhandenen Laternen ist verschieden bei den einzelnen Wagenklassen. Dieselben sind in der Wagendecke angebracht und müssen so tief in den Abteil hineinreichen, dass der letztere genügend erleuchtet wird. Um das Licht im Wagen dämpfen zu können, werden die Glasglocken in den höheren Wagenklassen wohl noch mit verschiebbaren Vorhängen versehen. — Kerzenbeleuchtung ist nur wenig in Anwendung (z. B. in Württemberg). Die Kerze ist

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Fig. 2.

hierbei in einer Blechhülse angebracht, in welcher zwischen Boden und Kerze eine Feder derart auf die Kerze wirkt, dass dieselbe sich gegen den oberen kegelförmigen Teil der Hülse, die den Docht hindurchtreten lässt, legt. Die ungenügende Leuchtkraft dieser Kerzen ist wohl die nächste Ursache des Verschwindens bezw. der geringen Anwendung dieser Beleuchtung. — Bei Oelbeleuchtung wird entweder vegetabilisches oder Mineralöl angewendet. Die hierbei gebrauchten Lampen bestehen gewöhnlich aus zwei Teilen, dem Lampengehäuse und der eigentlichen Lampe. Die letztere muss in ihrem oberen Teile so gebaut werden, dass durch die überdeckten Luftspalten Luft in die Glocke eintreten kann; die Verbrennungsgase müssen dabei austreten; dagegen darf kein Regenwasser eindringen. Die Oeleinsätze sind Flach- oder Rundbrenner. Die Bedienung der Lampen geschieht in der Regel von aussen;

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Fig. 3.

sie kann aber auch von aussen und innen geschehen. Mineralöl wird wegen der vorhandenen Explosionsgefahr wenig angewendet. — Die Gasbeleuchtung der Personenwagen ist eine Errungenschaft der Neuzeit und auf den deutschen Bahnen bei einer grossen Zahl von Personenwagen in Anwendung. Die Einrichtung dieser Beleuchtung ist von Pintscli in Berlin angegeben und seit 1867 in Anwendung. Das hierbei zur Verwendung gelangende Gas ist ein Fettgas und wird auch aus den bei der Paraffinfabrikation verbleibenden Rückständen gewonnen. Die Gesamtanordnung bezw. die wesentlichsten Teile dieser Beleuchtung sind in den Eig. 1, 2 und 3 dargestellt. Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung. Unter dem Wagen sind mehrere Gasbehälter B entweder rechtwinkelig oder parallel zu der Längsaxe an geeigneten Punkten befestigt, welche durch ein kleines Rohr mit einander verbunden sind und von welchen ein Rohr nach dem Druckregulator R führt. Von diesem aus geht ein Rohr mit Abzweigung nach den einzelnen Laternen. Hähne sind hierbei derart eingeschaltet, dass alle Laternen zugleich und auch jede einzelne für sich von den Gasbehältern abgesperrt werden kann. Die Gasbehälter werden in cylindrischer Gestalt aus Eisenblech mit gewölbten Böden hergestellt. Zum Zweck sicherer Dichtung werden die Bleche innen und aussen

verzinnt und an den zu dichtenden Stellen verlötet. Um keinen grossen Fassungsraum bei den Behältern nötig zu haben, wird das Gas mit einer Pressung von 6 bis 10 Atmosphären in die Behälter übergeführt. Zu diesem Zwecke sind an jeder Langseite des Wagens geeignete Füllventile angebracht. Um nun das Gas den Brennern mit einer geringeren, aber dabei konstanten Pressung zuzuführen, ist von Pintsch der bereits vorhin erwähnte Druckregulator angewendet (Fig. 2). Dieser letztere besteht zunächst aus einem gusseisernen Gehäuse, dessen obere kreisrunde Oeffnung mit einer gasdichten Membran M bespannt ist, welche eine Zugstange mit dem Hebel H verbindet. Wird die Zugstange nach oben gezogen, was durch den Druck des eintretenden Gases auf die Membran geschieht, so drückt der Hebel H auf das Yentil V, worauf der Eintrittskanal durch die Bewegung des Ventils verringert wird, so dass das Gas nunmehr mit einer geringeren, aber konstanten Pressung nach den Brennern hingeleitet werden kann. Die bei dieser Beleuchtung verwendete Laterne ist in Fig. 3 dargestellt. Die Glocke ist kugelförmig, das Gehäuse von Gusseisen und der Deckel nebst Schornstein von Eisenblech. Zur Erzielung einer schönen Flamme werden Zweilochbrenner aus Speckstein angewendet. Die Abführung der durch die Flamme entwickelten Brenngase geschieht derart, dass dieselben nicht in den Abteil ein-dringen können. Die Grösse der Gasbehälter wird für etwa 30 bis 40 Stunden Brennzeit bemessen. Die elektrische Beleuchtung der Eisenbahnwagen ist in neuerer Zeit mehrfach versucht worden und zwar sowohl mit Dynamomaschinen als auch mit Akkumulatoren. Es liegen aber bis jetzt sowohl über Zweckmässigkeit als auch über Billigkeit des Betriebes noch keine ausreichenden Erfahrungen vor.

Litteratur: Georg Meyer, Grundzüge des Eisenbahnmascliinenbaues, Berlin 1884, II. Teil, S. 187. — Roll, Encyklopädie des gesamten Eisenbahnwesens, Wien 1890, S. 408. Georg Meyer.

Beleuchtung der Gruben, s. Geleucht.    J?

Beleuchtung der Signale, s. Signal wesen.    yf

Beleuchtung der Strassen, s. Gasbeleuchtung.    //

Fig. 1.

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<2.

Beleuchtung des Fadenkreuzes ist für astronomische Nachtbeobachtungen notwendig, damit man die Fäden (vergl. d. Art. Fadennetz) im Fernrohr des astronomischen Theodolits, Universalinstruments oder Durchgangsinstruments oder im Mikrometer eines ^ parallaktisch aufgestellten Fernrohrs wahrnehmen kann; n auch Markscheider-Instrumente, Theodolite u. s. f. ver-langen oft Beleuchtung der Fäden. Bei kleineren Theo- j« doliten beleuchtet man in der Regel „vom Objektiv j| her“, indem mittelst eines auf die Fassung des Objek- NB tivs aufzusetzenden Rings mit Spiegelfläche (bei den Markscheidern Illuminateur genannt) etwas Licht auf die Fäden geworfen wird, die dann dunkel auf hellem Grund erscheinen. In Fig. 1 ist ein grösserer, in der Mitte, um die \isur frei zu lassen, breit durchbohrter Metallspiegelring angedeutet, in Fig. 2 ein zentrales Metallspiegel-chen von nur wenigen mm² Fläche, das dieVisur nicht stört; durch beide Vorrichtungen kann etwas Licht, das , von einer seitlich aufgestellten Licht- jl quelle ausgeht, nach den Fäden hin jj reflektirt werden. Bei grösseren In- tffl strumenten beleuchtet man in der J Regel „von der Axe aus“ (nach dein "

Fig. 2.

Vorgang von Ramsden), indem die Kippaxe (bei in der Kippaxe gebrochenem Fernrohr also auch ihr zweiter Teil) durchbohrt ist und ebenfalls ein Spiegel oder ein kleines

Prisma in die Ziellinie gesetzt wird. Dabei ist durch genügende Entfernung der Lichtquelle, Schirme, Anwendung von elektrischem Glühlicht u. s. w., dafür zu sorgen, dass die Zapfen der Kippaxe sich nicht ungleich erwärmen, da sonst durch Yergrösserung des einen Zapfens Aenderung der Neigung i der Kippaxe entsteht, die durch Umsetzen des Niveaus nicht zu bestimmen ist. In der Regel braucht man, um die Fäden genügend sichtbar zu machen, nur eine sehr y»-¹    geringe Lichtmenge, so dass die Lichtquelle ziemlich entfernt

Fig. 3.

ii sein kann; bei Beobachtung kleiner Sterne darf die Beleuch-tung des Fadenfelds nicht stark sein, da jene sonst ver-| xv schwinden. Die Beleuchtung ist deshalb regulirbar, beim Illuminateur vom Objektiv her einfach durch die grössere oder Jei - toL kleinere Entfernung der Lichtquelle, sonst oft auch durch die verschiedene Grösse und Lage der einzusetzenden Spiegelchen 'oder dadurch, dass man die Beleuchtung an sich konstant lässt, aber durch einzuschaltende Blendgläser (s. d.) nach Bedarf dämpft. — Man kann die Fäden auch hell auf. dunklem Grund erscheinen lassen, indem man von der Okularseite her etwas Licht auf die Fäden wirft [1]; eine solche Anordnung, mit unter 45° geneigter, in der Mitte freier, am Rand mit Spiegelbelag versehener und durch eine kleine seitliche Oeffnung in der Okularröhre beleuchteter Glasplatte zwischen den zwei Linsen eines Ramsden’schen Okulars zeigt z. B. Fig. 3 [2]. — Oft sind an demselben Fernrohr beide Einrichtungen, für dunkle und helle Fäden, vorhanden. Mehrfach hat man neuerdings versucht, das elektrische Licht nicht nur als Lichtquelle für eine der beschriebenen Anordnungen, wobei es viele Yorzüge hat, zu verwenden [3], sondern zur direkten Herstellung heller Fäden auf dunklem Grund dadurch zu benützen, dass man statt Spinnfäden Fäden aus sehr feinem Platindraht einzieht und diese durch einen Strom glühend macht, ohne dass diese Einrichtung die früher beschriebenen hätte verdrängen können. Yergl. auch d. Art. Mikrometer.

Hammer.

Litteratur und Anmerkungen: [1] Vielleicht zuerst von Pictet vorgeschlagen (1827). — [2] Ausführung von C. A. Steinheil Söhnen in München; in dieser Anordnung, die einem ganz bestimmten Zweck dient, meist als Gauss’sches Okular bezeichnet. Einen Vorschlag von Littrow s. in Wien. Akad. Sitz.-Ber. 1856, 20: lieber lichte Fäden im dunklen Felde bei Meridianinstrumenten. — [3] S. im weitern Sinne auch Marcuse, Einrichtung zur elektrischen Beleuchtung astronomischer Instrumente, Astr. Nachr., Bd. 130 (1892) S. 41.

Beleuchtung’, elektrische. Eine der wichtigsten technischen Anwendungen, welche die Elektrizität bisher gefunden hat, ist die zu Beleuchtungszwecken. Als künstliche Lichtquelle dient das elektrische Licht in zwei verschiedenen Formen, als Bogenlicht und als Glühlicht. Dadurch sind auch zwei verschiedene Systeme der elektrischen Beleuchtung bedingt, zwischen welchen wesentliche Unterschiede bestehen. Beiden Systemen liegt ein gemeinsames Prinzip zu Grunde, sie beruhen nämlich beide auf der durch den elektrischen Strom in einem Leiter erzeugten Wärme. Diese ist abhängig von der Stärke des elektrischen Stromes und dem Widerstande des Leiters, somit von der materiellen Beschaffenheit und der Dimensionirung des letzteren. Nach dem Joule’sclien Gesetze ist die von einem Strome J in einem Widerstande R in der Zeiteinheit entwickelte Wärmemenge proportional dem Ausdrucke J²R. Durch entsprechende Wahl dieser für die Wärmeentwicklung massgebenden beiden. Faktoren kann die Temperaturerhöhung in einem Leiter bis zur Glühhitze gesteigert und dieser dadurch selbst zur künstlichen Lichtquelle werden. Die von Hümphry Davy (1813) [1] zuerst beobachtete glänzende Lichterscheinung des elektrischen Lichtbogens ist nichts anderes als ein Strom glühender Luft-und Kohlenteilchen, welche den Uebergang des elektrischen Stromes von einer Kohle zur andern vermitteln und einen kontinuirlichen Funkenstrom von intensivem Glanze bilden. Die Luft- und Kohlenteilchen bilden gewissermassen ein System von äusserst feinen glühenden Stromfäden. Humphry Davy verwendete zu dem Yersuche eine Batterie von 2000 Elementen, deren Strom er durch zwei einander berührende Kohlenstifte leitete und diese allmälich von einander entfernte. Er erhielt auf diese Weise einen Lichtbogen von mehr als 10 cm Länge. Der

Entstehung eines solchen Lichtbogens muss immer eine Berührung der beiden Kohlen vorhergehen, bei deren Trennung dann eine Verringerung des stromleitenden Querschnittes stattfindet, bis dieser vor der vollständigen Trennung nur noch so gering ist, dass ein Glühen und Losreissen der Kohlenteilchen an den letzten Berührungspunkten stattfindet und auf diese Weise ein Stromübergang auch bei weiterer Entfernung der Kohlen von einer zur andern ermöglicht wird. Der elektrische Lichtbogen ist somit nichts anderes als ein kontinuirlicher Oeffnungsfunke. Ein elektrischer Lichtbogen kann zwischen allen leitenden Körpern hervorgebracht werden; der erzielte Flammenbogen kann aber um so länger gemacht werden und das Licht ist um so stärker, je leichter die Körper (Elektroden genannt) sich verflüchtigen oder verbrennen lassen. Für die Zwecke der elektrischen Beleuchtung werden ausschliesslich Kolilen-Elektroden verwendet. Die von Davy benützten Zeichenkohlenstifte, die sehr rasch verbrannten, wurden bald ersetzt durch prismatische oder cylindrische Stäbe aus Retortenkohle, wie solche als Rückstand bei der Gasfabrikation gewonnen wird (Leon Foucault 1844). Dadurch wurde es zwar möglich, ein lange andauerndes elektrisches Bogenlicht zu erhalten, bei welchem sich aber die Ungleichförmigkeiten des Elektrodenmaterials in störender Weise bemerkbar machten. Dem Bedürfnisse nach einer möglichst gleichförmigen Kohle wurde bald durch Herstellung künstlicher Kohle Rechnung getragen, indem es gelungen war, aus feinem Kohlenpulver unter Zusatz von kohlehaltigen Bindemitteln, wie Teer, Sirup u. s. w. eine sehr dichte und gleichmässige Kohle herzustellen, welche in beliebige Formen gebracht werden kann und jetzt ausschliesslich in der Praxis verwendet wird. Eine wesentliche Verbesserung erhielten die künstlichen Kohlenstäbe noch dadurch, dass sie mit einem Kern (Docht) aus einem andern, leichter abbrennbaren Kohlenmateriale versehen werden (Dochtkohle), wodurch der Lichtbogen nicht nur länger wird, sondern auch, von dem Dochte festgehalten, ein sehr ruhiges Licht liefert. — Lässt man den Lichtbogen zwischen feststehenden Kohlenspitzen übergehen, so verlängert er sich allmälicli infolge Abbrennens der beiden Kohlen. Von beiden Kohlen werden Teilchen losgerissen und übergeführt, aber in ungleich starkem Masse. Die Kohle, welche mit dem positiven Pole der Stromquelle in Verbindung ist, nützt sich bedeutend stärker ab wie die andere, und zwar etwa im Verhältnis 8:5, gleichzeitig höhlt sie sich kraterförmig aus, während die andere (negative) sich zuspitzt. Mit zunehmendem Lichtbogen wächst sein Widerstand, der Strom nimmt ab, und hat der Lichtbogen eine gewisse Länge erreicht, so reisst er ab und erlischt. Soll somit der Lichtbogen lange Zeit möglichst gleichförmig unterhalten bleiben, so müssen die Kohlen in demselben Masse, als sie sich abnützen, einander genähert werden. Zu diesem Zwecke sind eine grosse Zahl von Vorrichtungen konstrnirt worden, die man elektrische Lichtregulatoren oder Bogenlampen (s. d.) nennt, die mehr oder weniger vollkommen diese Aufgabe lösen. Ausser der verschiedenen Form zeigen die beiden Kohlen auch ein ungleiches Verhalten bezüglich ihrer Erwärmung. Die positive Kohle hat eine wesentlich höhere Temperatur wie die negative, glüht bedeutend stärker wie diese, so dass sie auch wegen der grösseren weissglühenden Kraterfläche, die einen natürlichen Reflektor bildet, bedeutend mehr Licht ausstrahlt als die negative; es wird daher in einer Bogenlampe von den beiden senkrecht über einander stehenden Kohlenstäben der obere zum positiven gewählt, damit das Licht vorwiegend nach unten geworfen wird. Wird der elektrische Lichtbogen durch Wechselströme erzeugt, so zeigen beide Kohlen ein gleiches Verhalten, beide nehmen bald eine zugespitzte Form an, so dass auch die Lichtverteilung eine gleichförmige wird. — Die Temperatur des Lichtbogens ist eine ausserordentlich hohe, die höchste, die man bisher künstlich erzeugen kann; nach neueren Untersuchungen ist dieselbe gleich der Temperatur, bei welcher sich die Kohle verflüchtigt, und wurde zu 3500° C. bestimmt [2]. Diese Eigenschaft des Lichtbogens hat verschiedene technische Verwertung gefunden, so zum Schmelzen von Metallen (William Siemens), zur elektrischen Schweissung (Bernardos-Zerener) und zur Erzeugung von Aluminiumbronze aus thonerdehaltigen Materialien und Kupfer (Cowles).

spannung

Ein ganz eigentümliches Verhalten zeigt der Lichtbogen in elektrischer Beziehung. Die elektrische Spannung (d) an den Kohlen lässt sich als eine Funktion der Bogenlänge (L) durch folgende Gleichung darstellen:

4 = a -f- b L [3].

Die sogen. Konstanten a und b dieser Gleichung sind nach Uppenborn [4] bei Gleichströmen von dem Material der Kohlenstäbe und der Stromstärke abhängig. Innerhalb gewisser Grenzen scheint a der Stromstärke annähernd direkt, b annähernd umgekehrt proportional zu sein. Die Grösse a hat ihren Sitz zum grössten Teil an der Uebergangsfläche des Stromes von der positiven Kohle in den Lichtbogen und zum kleineren Teile an der Uebergangsfläche des Stromes von dem Lichtbogen in die negative Kohle. So fand Uppenborn bei einem Lichtbogen von 6—16 mm Länge für die erste Stelle 32,5 Volt, für die zweite 5,5 Volt. Nach neueren Auffassungen sieht man a mehr als Uebergangswiderstand und nicht als elektromotorische Kraft an. Die zur Erzeugung eines Lichtbogens aufzuwendende Gesamtspannung setzt sich somit aus zwei Teilen zusammen, wovon nur der kleinere mit der Länge sich ändert. Das Verhältnis der Gesamt-zur Stromstärke nennt man den scheinbaren Widerstand des Licht

bogens. Die in der Praxis verwendeten Lichtbogen zeigen nur geringe Unterschiede in der Länge, so dass also auch die thatsächlich verwendeten Spannungen nur innerhalb enger Grenzen schwanken, bei normalen Gleichstrombogen ungefähr von 40—50 Volt; es können somit im Mittel etwa 45 Volt hierfür angenommen werden. Zur Unterhaltung des Lichtbogens ist eine gewisse elektrische Energie erforderlich, die bestimmt ist durcli das Produkt aus der Spannung zwischen den Kohlen und der Stromstärke. Da nun die Spannung sich praktisch wenig ändert, so wird in erster Reihe die Stromstärke für die vom Lichtbogen kon-sumirte elektrische Arbeit, bezw. für die von demselben gelieferte Lichtmenge bestimmend sein. Das Verhältnis der aufgewendeten Energie zu der erzeugten Lichtstärke nennt man die Oekonomie des Lichtbogens, wobei unter Lichtstärke die sogen, mittlere räumliche Lichtstärke zu verstehen ist. Für normale Lichtbogen bei den am meisten angewendeten Stromstärken von 3—12 Amp. kann man etwa 0,4 Watt als erforderlich annehmen für die Erzeugung einer Lichtstärke von 1 Normalkerze. Die mittlere Lichtstärke einer solchen Lampe erhält man, wenn man für je 1 Amp. Stromstärke etwa 100 Normalkerzen rechnet. Dividirt man die so gefundene Zahl durch 3, so erhält man einen angenäherten Wert für die Lichtstärke in horizontaler Richtung [5]. Hinsichtlich der Oekonomie besteht kein wesentlicher Unterschied zwischen Gleich-und Wechselstrombogen. Unter allen künstlichen Lichtquellen besitzt der elektrische Lichtbogen wegen seiner hohen Temperatur die grösste Oekonomie und bietet die rationellste Umsetzung von Energie in Licht.

Die zweite Form des elektrischen Lichtes ist das Gliililicht. Zur Erzeugung desselben dienen vom Strom durchflossene Leiter von hohem Widerstande, die, bis zur Weissglut erhitzt, zur Lichtquelle werden. Als hierzu geeignetster Leiter hat sich bisher die Kohle am besten erwiesen; sie besitzt, in Form eines dünnen Fadens, nicht nur einen hohen Widerstand, sondern bleibt auch bei Erhitzung über Weissglut unverändert, sofern die Erhitzung unter Ausschluss der Luft stattfindet. Die ersten Versuche, nach diesem Prinzip elektrisches Licht zu erzeugen, datiren weit zurück. Schon 1838 machte Jobard [6j in Brüssel den Vorschlag, eine kleine Kohle in einem luftleeren Gefässe durch den elektrischen Strom zum Glühen zu erhitzen und als Lampe zu verwenden. Nach vielfachen Bemühungen anderer (s. Glühlampe) gelang es doch erst Edison und Swan, eine wirklich haltbare Glühlampe (1879) herzustellen, welche den Ausgangspunkt bildete zu einer neuen Art von Beleuchtung, für die Edison ein in allen Details ausgearbeitetes System schuf, das seither eine ungeahnt rasche Entwicklung gefunden hat. Die jetzt verwendeten Glühlampen, welche im wesentlichen die Edison’sche Form beibehalten haben, enthalten einen in einem möglichst luftleer gemachten Glasgefässe eingeschlossenen Kohlenfaden, der aus einer Pflanzenfaser, aus Seide, Kollodium, Papier u. s. w. von möglichster Gleichförmigkeit der Dichte und Struktur hergestellt wird. Durch Wahl

einer passenden Stromstärke wird der Kohlenfaden zur Weissglut gebracht und er strahlt dann eine bestimmte Menge von Licht aus, welche von der Grösse und Beschaffenheit der strahlenden Fläche und von dem Temperaturunterschiede gegenüber der Umgebung abhängt. Die Lichtausstrahlung wird um so stärker, je höher die Temperatur des Kohlenfadens ist. Zur Unterhaltung der Temperatur des Kohlenfadens ist ein Aufwand von elektrischer Energie erforderlich, der bestimmt ist durch das Produkt aus der an den Enden des Fadens herrschenden elektrischen Spannung und der den Faden durchfliessenden Stromstärke. Die Beziehung, welche zwischen der von einer Glühlampe absorbirten elektrischen Energie und der Menge des durch dieselbe erzeugten Lichtes besteht, ist noch nicht endgiltig festgestellt. Nach den bisher vorliegenden Untersuchungen scheint die erzeugte Lichtmenge der 3. Potenz der aufgewendeten Energie annähernd proportional zu sein. Unter der Oekonomie einer Glühlampe versteht man wieder die Energie, welche zur Erzeugung einer Lichtstärke von 1 Normalkerze aufgewendet werden muss. Bei den jetzt üblichen Glühlampen sind hierzu 2—3,5 Watt erforderlich, also wesentlich mehr wie bei Bogenlampen. Die elektrischen Glühlampen, die von beliebiger Lichtstärke hergestellt werden können und eine beliebig weit gehende Teilung des elektrischen Lichtes in bequemster Weise gestatten, haben besonders zu einer allgemeinen Einführung der elektrischen Beleuchtung Veranlassung gegeben, nachdem auch im Baue der Dynamomaschinen so bedeutende Fortschritte gemacht worden sind, dass ein ökonomischer elektrischer Grossbetrieb mit Vorteil aufgenommen werden konnte.

Die elektrische Beleuchtung besitzt gegenüber allen anderen Beleuchtungssystemen eine Reihe von Vorzügen, welche die immer mehr zunehmende Verbreitung derselben vollständig erklärlich machen. Die elektrischen Lampen liefern bei sachgemässer Ausführung der Anlage ein vollständig ruhiges Licht, verursachen keine Luftverschlechterung und entwickeln die relativ geringste Wärme im Vergleich mit allen anderen Lichtquellen. So ist die per Stunde entwickelte Wärmemenge bei einer Lichtstärke von 100 Normalkerzen [7] für:

Elektrisches Licht: Bogenlampen ....

„    „ Glühlampen .    .    .    .

Leuchtgas: Siemens Regenerativbrenner . .

„    Argandbrenner......

Erdöl: Grosser Rundbrenner .*....

„ Kleiner Elachbrenner......

. .    57—158 Kalorien

. . 290—536    ,,

1500

4860

3360

7200

Paraffinkerzen Stearinkerzen .

9200

8940

Aus diesen Gründen wird sich die elektrische Beleuchtung für Bäume, in welchen eine grössere Anzahl von Personen längere Zeit beisammen sind, wie in Theatern, Konzert- und Fabriksälen, Schulräumen, Restaurants u.'s. w. ganz besonders empfehlen, weil für diese nicht allein der Kostenpunkt bei der Wahl der Beleuchtungsart ausschlaggebend sein wird; so ist heute schon die elektrische Beleuchtung die ausschliessliche Beleuchtungsart unserer modernen Theater. Sehr lehrreich sind in dieser Beziehung die eingehenden Untersuchungen von Dr. Renk im Münchener Hoftheater [14], durch welche die Vorteile des elektrischen Lichts für derartige Zwecke direkt nachgewiesen wurden. Aus den genannten Untersuchungen ergab sich, dass durch die elektrische Beleuchtung die Luft weniger Kohlensäure und gar keine Rauchbestandteile mehr enthält, keine so hohe Temperatur erreicht und ihr auch nicht mehr so viel Feuchtigkeit beigemischt wird wie bei Gasbeleuchtung und dass auch die Qualität derselben eine viel gleiclimässigere für alle Teile des Zuschauerraumes wird. Ausser der schädlichen Wirkung der Verbrennungsprodukte des Leuchtgases auf den menschlichen Organismus haben diese noch andere Nachteile: sie wirken zerstörend auf Malereien, Dekorationen u. s. w., Uebelstände, welche bei der elektrischen Beleuchtung vollständig vermieden sind.

Das elektrische Bogenlicht speziell wird überall da mit grossem Vorteil angewendet werden können, wo es auf grosse Lichtfülle ankommt, also für die Beleuchtung von Strassen, Plätzen, Bahnhöfen, grossen Hallen, grossen Fabrikräumen u. s. w. Das elektrische Bogenlicht ist unter allen anderen Lichtquellen betriebe betont wird, so muss hier hervorgehoben werden, dass ein elektrischer Betrieb keine ihm eigentümlichen Gefahren mit sich bringt und keineswegs gefährlicher ist wie irgend ein anderer technischer Betrieb; durch vollständig korrekte Ausführung lässt sich ein solcher ebenso sicher und gefahrlos gestalten wie nur irgend ein anderer Betrieb.

jene, deren Licht in Farbe und Zusammensetzung dem Sonnenlichte am nächsten kommt; es gestattet eine Unterscheidung von Farbennuancen und hat aus diesem Grunde u. a. in vielen technischen Betrieben, wo solche Unterscheidungen von Farben notwendig sind, so in Färbereien, Bleichereien, Druckereien u. s. w. die zweckmässigste Verwendung gefunden. Der mitunter dem Bogenlichte gemachte Vorwurf, sehr bleich zu sein, ist wohl nicht gerechtfertigt, da doch berücksichtigt werden muss, dass nur unser Auge an den gelben Ton des Gaslichtes und der gewöhnlichen Lampen gewöhnt ist und sich erst mit der Farbe des Bogenlichtes vertraut machen muss. Jedenfalls ist das elektrische Bogenlicht dasjenige der künstlichen Lichter, welches dem Tageslichte am nächsten kommt. Handelt es sich darum, einzelne sehr starke Lichter (auf Leuchttürmen u. s. w.) zu erzeugen, so bietet das Bogenlicht die billigste Lichtquelle. Auch bezüglich der Feuersicherheit ist die elektrische Beleuchtung der Gasbeleuchtung überlegen: bei einer vollständig sachgemäss ausgeführten elektrischen Beleuchtungsanlage erscheint jede Feuersgefahr ausgeschlossen. Wenn mitunter von mancher Seite immer noch die besondere Gefährlichkeit elektrischer Licht

In jeder elektrischen Beleuchtungsanlage wird den einzelnen Lampen die erforderliche elektrische Energie von der Erzeuguugsstelle aus durch metallische Leitungen geführt. Es lassen sich daher bei jeder solchen Anlage drei wesentliche Teile unterscheiden: die Energiequelle, die Leitungen und die Lampen. Zur Erzeugung der elektrischen Energie werden jetzt ausschliesslich Maschinen (Gleich- oder Wechselstrommaschinen) verwendet, welche in entsprechender Weise durch die Leitungen mit den Gebrauchsstellen so in Verbindung stehen, dass die einzelnen Lampen möglichst unabhängig von einander funktioniren und immer jene Energiemenge zugeführt erhalten, welche der von denselben geforderten Nutzleistung entspricht. Durch die gegenseitige Anordnung und die dadurch bedingte Wirkungsweise der drei Hauptteile einer Beleuchtungsanlage sind verschiedene Verteil ungs syst eine charakterisirt, die sich in zwei Gruppen zusammenfassen lassen: in Systeme mit direkter und in Systeme mit indirekter Verteilung der elektrischen Energie. Bei der direkten Verteilung wird die elektrische Energie den Lampen in derselben Form, in der sie erzeugt wird, auch zugeführt, Lampen und Elektrizitätsquelle sind in direkter leitender Verbindung mit einander, liegen also in demselben Stromkreise. Bei der indirekten Verteilung gehören die Lampen einem andern Stromkreise an wie die Elektrizitätsquelle; die von dieser gelieferte Elektrizität wird gewissen Um-wandlungs- bezw. Aufspeicherungsapparaten (Transformatoren, Akkumulatoren) zugeführt und von diesen erst nach entsprechender Umformung an die Lampen abgegeben.

Das Wesentlichste der beiden genannten Hauptverteilungssysteme soll hier nun besprochen werden, und wir beginnen mit dem System der direkten Verteilung. Den einfachsten Fall einer solchen Verteilung erhält man dann, wenn alle Lampen einer Anlage hinter einander geschaltet werden (Leihen Schaltung oder Serien Schaltung, Fig. 1). Sämtliche Lampen werden von demselben

Fig. 1. L Lampen. M Maschine.

Strome durchflossen, die an der Stromquelle notwendige Spannung ist gleich der Summe der Spannungen, welche die einzelnen Lampen zum normalen Brennen erfordern. Im ganzen äusseren Stromkreise, dessen Widerstand sich zusammensetzt aus der Summe der Widerstände der Lampen und der Leitung, herrscht dieselbe Stromstärke und zwar diejenige, welche eine einzelne Lampe braucht.

Diese muss stets erhalten bleiben, gleichgiltig, wieviel Lampen jeweilig brennen. Dies kann am zweckmässigsten durch Aenderung der Klemmenspannung der Maschine geschehen; diese Regulirung der Spannung geschieht entweder durch Veränderung der Umdrehungszahl der Betriebsmaschine oder durch Veränderung der Intensität des magnetischen Fehles der Dynamomaschine. Wird auf diese Weise die Betriehsstromstärke konstant gehalten, so gestaltet sich der Betrieb insofern ökonomisch, als der Energieaufwand immer annähernd dem jeweiligen Konsum entspricht. Arbeitet dagegen die Dynamomaschine mit konstanter Spannung, so muss für jede auszuschaltende Lampe ein die gleiche Energiemenge absorbirender Widerstand (Ersatzwiderstand) eingeschaltet werden, so dass immer derselbe Energieaufwand stattfindet, gleichgiltig, wieviel Lampen thatsächlich brennen.

Für die Reihenschaltung eignen sich Nebenschluss- und Differential-Bogenlampen (s. Bogenlampen) und Glühlampen von niederer Spannung; alle diese Lampen müssen besondere Einrichtungen haben, damit nicht heim zufälligen Erlöschen einer Lampe der ganze Stromkreis, somit sämtliche übrigen Lampen, mit erlöschen. Das Reihenschaltungssystem wird in allen Fällen mit Vorteil angewendet werden können, in welchen sich die Zahl der gleichzeitig brennenden Lampen wenig ändert; finden dagegen in einer Anlage starke Belastungsschwankungen statt, so werden die Vorteile dieses Schaltungssystems, die hauptsächlich in seiner Einfachheit und leichten Uebersiclitlichkeit, sowie in der Möglichkeit, mit hohen Spannungen und verhältnismässig niedrigen Stromstärken, also mit billigen Leitungen zu arbeiten, durch die dann umständliche Regulirung und unökonomische Ausnützung der Stromerzeugungsmaschinen wohl wieder aufgewogen. Hauptsächlich wird die Reihenschaltung angewendet in Beleuchtungsanlagen für Strassen, Plätze, Bahnhöfe, Hafenanlagen u. s. w. Zur Stromerzeugung dienen Hauptstrommaschinen (s. Dynamomaschine); gewöhnlich werden nur Bogenlampen oder nur Glühlampen in denselben Stromkreis geschaltet. In grösseren derartigen Anlagen werden mehrere von einander unabhängige Bogenlampenkreise angeordnet, deren jeder den Strom von einer eigenen Maschine erhält, aber leicht an jede beliebige Maschine angeschlossen werden kann. Die Zahl der Bogenlampen, welche in einem Kreise hinter einander geschaltet werden, beträgt in Europa etwa 20, die nötige Spannung ist dann 1000 Volt; in Nordamerika, wo sich besonders die Strassenbeleuchtung durch Bogenlampen sehr entwickelt hat, werden weit mehr, 40—60 Lampen, hinter einander geschaltet und mit 2000—3000 Volt Spannung anstandslos gearbeitet [8].

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L—L

Fig. 2.

äusseren Stromkreises ist, gleiche Lampen vorausgesetzt, gleich dem Widerstande Lampe geteilt durch die Anzahl der Lampen, wenn der Widerstand der Leitungen vernachlässigt werden kann. Durch diese Art der Schaltung sind die einzelnen Lampen von einander unabhängig: wird die Spannung zwischen den beiden Hauptleitungen konstant erhalten, so wird ein Aus- oder Einschalten einzelner Lampen an den übrigen sich nicht bemerkbar machen. Da nun beim praktischen Betriebe die Spannung zwischen den Hauptleitungen sich mit der Anzahl der brennenden Lampen ändern wird, so sind die Einrichtungen so getroffen, dass die Spannungsschwankungen eine gewisse Grenze nicht überschreiten, so dass die Spannungsänderungen an den Klemmen sämtlicher Lampen

Durch

Eine andere sehr verbreitete Schaltungsart der Lampen in Beleuchtungsanlagen ist die Parallelschaltung oderNebeneinanderschaltung. Einen einfachen Fall einer solchen Schaltung zeigt Fig. 2. Von der Maschine gehen zwei Leitungen (Hauptleitungen) aus, an welche sämtliche Lampen angeschlossen sind. Der Strom durchfliesst alle Lampen gleichzeitig, und der von der Maschine gelieferte Gesamtstrom ist gleich der Summe aller durch die Lampen fliessenden Stromstärken. — Die r-Klemmenspannung der Maschine ist gleich der Spannung einer Lampe. T Der Widerstand des

einer einen angenommenen zulässigen Höchstbetrag nicht überschreiten.

entsprechende Dimensionirung der Leitungen kann dies leicht erreicht werden. — Eine modifizirte Form dieser Schaltung zeigt Fig. 3, die man als Schleifenschaltung oder Gegenschaltung zu bezeichnen pflegt, welche in ausgedehnteren Anlagen zur Anwendung gebracht wird, wenn es darauf ankommt, alle Lampen

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I    l    I    I    I    I    i    I

.1---J----L---J____L___L___L__X

Fig. 3.

(Fig. 4).

Fig. 4.

Fig. 5. L Lampen. 1t Vorschaltewiderstancl.

_mit möglichst gleicher Spannung brennen zu lassen, was auf diese j Weise besser zu erreichen ist als durch die früher beschriebene einfache Parallelschaltung. Wenn auch bei der praktischen Ausführung dieses Schaltungssystems die einzelnen Leitungen der örtlichen Verteilung der Lampen entsprechend sich vielfach verzweigen werden, so wird doch die ganze Leitungsanlage aus zwei Hauptleitungssystemen bestehen, von welchen das eine als Hin-, das andere als Rückleitung dient; man nennt daher auch di ese Anordnung ein Zweileiter System. Sämtliche Lampen, Glüh- und Bogenlampen werden parallel geschaltet. Die gebräuchlichste Betriebsspannung bei solchen Systemen ist 100—110 Volt, seltener 65 Volt. Sollen nun in dem ersten Falle Bogenlampen, die eine Spannung von etwa 45 Volt benötigen, mit parallel geschaltet werden, so werden am zweckmässigsten zwei Nebenschlussbogenlampen hinter einander und mit einem entsprechenden Vorschaltewider-stand an die Leitungen angeschlossen Die Vorschaltewiderstände werden zumeist aus Neusilberdraht her-R gestellt; es kann aber auch ein Teil der — Zuleitung zur Bogenlampe direkt zum Widerstande ausgebildet sein. Soll nur _ eine einzige Bogenlampe brennen, so muss der Vorschaltewiderstancl etwa eine Spannung von 60 Volt absorbiren, wodurch der Betrieb der Bogenlampe ein R sehr unökonomischer wird. In neuerer Zeit ist vorgeschlagen worden [9], diesen - Energieverlust dadurch zu reduziren, dass man den grössten Teil des Vor-schaltewiclerstandes aus Glühlampen bildet, welche gleichzeitig zur Lichtlieferung benützt werden. Ist die Betriebsspannung der Anlage 65 Volt, so werden Hauptstrombogenlampen mit entsprechenden Vorschaltewiclerständen einzeln den Glühlampen parallel geschaltet (Fig. 5). Sind eine grössere Anzahl von Bogenlampen in die Anlage mit aufzunehmen, so wird es sich empfehlen, diese in besondere Stromkreise zu legen. — Wenn auch das Zweileitersystem sich durch grosse Einfachheit auszeichnet, so bietet es doch Schwierigkeiten, sobald das Beleuchtungsgebiet grössere Ausdehnung gewinnt. Mit der Länge der Leitungen nimmt auch der Spannungsverlust und damit der Arbeitsverlust zu; eine Beschränkung desselben durch starke Dimensionirung der Leitungen ist durch die erwachsenden hohen Kosten bei grösseren Entfernungen nicht mehr möglich. Um auch in einem solchen Falle das Zweileitersystem mit Vorteil anwenden zu können, wird die Stromerzeugungsstelle möglichst zentral in das Beleuchtungsgebiet verlegt, welches eine in sich geschlossene Verteilungsleitung (Bingleitung) oder ein geschlossenes Netz von Verteilungsleitungen erhält, dem der Strom durch besondere Speiseleitungen an passend verteilten Punkten zugeführt wird (Fig. 6). In den Speiseleitungen ist ein hohes Spannungsgefälle zulässig, während die Verteilungsleitungen so dimensionirt werden, dass der maximale Spannungsverlust in denselben nur ein geringer (1 — 2 °/₀ der normalen Lampenspannung) ist. Der Betrieb gestaltet sich dann so, dass durch Regulirung der Spannung in der Maschinenstation M die Spannung in den Verteilungspunkten I, II und III konstant gehalten wird. Bezüglich der diesem Zwecke dienenden Einrichtungen sei hier auf Spezialwerke verwiesen [8], [10], [11].

Durch eme derartige Einrichtung ist es möglich, höhere Betriebsspannungen zu wählen, ohne dass die Normalspannung an den Verbrauchsstellen zu gross wird. Da aber diese bei den heute üblichen Lampen höchstens 100 bis 150 Yolt beträgt, so ist es selbst bei hohen Spannungsverlusten in den Speiseleitungen nicht möglich, auf die genannte Weise grössere Gebiete mit elektrischem Strom zu versorgen. Bei der in Fig. fi angedeuteten Einrichtung ist es möglich, im günstigsten Falle für ein Beleuchtungsgebiet von 500 bis 700 m Radius ökonomisch Strom zu liefern. Es müssen dann andere Systeme angewendet werden, welche eine bedeutend höhere Betriebsspannung gestatten.

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Oi

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h. 0,6.6

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Zu diesem Zwecke sind    Mehrleiter

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fig. 6.

O¹

systeme ausgebildet worden, von welchen zunächst das von Edison und Hopkinson angegebene Dreileitersystem besprochen wmrden soll. Nach diesem werden zwei gleiche Dynamomaschinen hinter einander geschaltet und die Leitungen wie in der Fig. 7 geführt. Je zwei Lampen sind gewisser-massen hinter einander geschaltet und es beträgt die Gesamtstromstärke in    j

den beiden Hauptlei-    /

Fig. 7.

tungen, wenn auf jeder Seite des Mittelleiters gleichviel Lampen eingeschaltet sind, nur die Hälfte derjenigen, welche bei einem Zweileitersystem für die gleiche Lampenzahl notwendig wäre. Dafür ist die Betriebsspannung gleich der doppelten Lampenspannung und es vermindert sich der Querschnitt der Leitungen bei gleichem prozentuellem Spannungsverlust wie beim Zweileitersystem auf den vierten Teil. Selbst wenn man den Querschnitt des Mittelleiters gleich dem der Aussenleiter macht, so gestattet das Dreileitersystem noch eine Ersparnis von ca. 30 °/₀ an Leitungsmetall gegenüber einem Zweileitersystem. So lange beide Teile des Systems gleich belastet sind, führt der Mittelleiter nur jene Ströme, welche nicht unmittelbar aus einer Leitungshälfte in die andere übertreten können, da nicht alle korrespondirenden Lampen an denselben Punkt des Mittelleiters angeschlossen sind. Ist die Anzahl der brennenden Lampen in beiden Teilen ungleich, so funktionirt auch der Mittelleiter als Stromleiter in der Weise, dass er der stärker belasteten Gruppe Strom zuführt, deren Spannung gleichzeitig sinkt, während die Spannung der andern Hälfte steigt. Aus diesem Grunde muss für eine stets möglichst gleiche Belastung der beiden Hälften eines Dreileitersystems Sorge getragen werden oder es muss durch besondere Yorrichtungen eine Spannungsregulirung ermöglicht wmrden. Die Verdoppelung der Betriebsspannung, wie sie das Dreileitersystem ermöglicht, gestattet es mit den gleichen Kosten und den gleichen Verlusten, welche bei Verwendung des Zweileitersystems in einem Beleuchtungsgebiet von 500—700 m Radius entstehen, ein Gebiet von 800—1000 m Radius mit Strom zu versorgen. Es ist auch vorgeschlagen worden, den Mittelleiter blank in die Erde zu verlegen oder die Bleimäntel der unterirdisch verlegten Kabel selbst als Mittelleiter zu verwenden; die in dieser W eise ausgeführten Anlagen haben zwar befriedigende Resultate ergeben, doch erscheint die Frage über die Zweckmässigkeit einer solchen Einrichtung heute noch nicht endgiltig entschieden.

Auch die Anordnung nur einer Maschine gestattet die Ausführung eines Dreileitersystems. Eine derartige Anordnung zeigt Eig. 8 [8]. Zwischen die beiden Aussenleiter werden zwei kleine gleiche Dynamomaschinen geschaltet,

+    _+ die mit einander in Serie

■i

Fig. P.

verbunden sind und an deren Mittelklemme der Mittelleiter angeschlossen wird. Die hinter einander geschalteten Magnetwickelungen beider Maschinen werden von den Aussenleitern abgezweigt. Die    Anker beider Ma

Welle.

schinen sitzen auf gemeinschaftlicher Bei    gleicher Belastung

*=r

der beiden Hälften führen die    beiden Aussenleiter

Fig. 9.

" den    gesamten Betriebs

strom und die Maschinen drehen sich als leerlaufende Motoren, die nur so viel Energie aufnehmen, als zur Ueberwindung der eigenen Widerstände erforderlich ist. Kimmt die Belastung    auf    einer    Seite    ab,    so müsste    die    Spannung    auf dieser steigen.

Die Maschine    dieser    Seite    erhält aber    jetzt    mehr    Strom,    läuft schneller und

dient als Motor für die zweite Maschine, welche Strom an die andere Hälfte abgibt, wodurch ein Spannungsausgleich zwischen beiden Teilen selbst-thätig stattfindet. Die genannten Ausgleichsmaschinen können mit Vorteil durch eine zwischen die Aussleiter geschaltete Akkumulatorenbatterie ersetzt werden, an deren Mitte der Mittelleiter angeschlossen wird (Eig. 9). Dreileitersysteme dieser Art wurden zuerst von der Eirma S. Schuckert & Co. ausgeführt. — In jüngster Zeit ist eine . Ausführung des Dreileitersystems bekannt geworden, welche es ermöglicht, drei Leitungen von einer einzigen Dynamomaschine abzuschalten, deren eine, an einen neutralen Punkt des Generators angeschlossen, den Mittelleiter bildet [12].

Durch Kombination zweier Dreileitersysteme erhält man das Eünfleiter-system, bei welchem somit vier Maschinen hinter einander geschaltet sind (Fig. 10). Der Strom von 400—440 Volt durchfliesst hierbei vier Gruppen von hinter einander geschalteten Lampen; bei ungleicher Belastung der einzelnen

Fig. 10.

Teile findet er einen Rückweg durch die Ausgleichsleitungen zu den Maschinen. Da bei diesem System die Betriebsspannung die doppelte ist im Vergleich zu einem Dreileitersystem, so können nach diesem System auch grössere Beleuchtungsgebiete mit Strom versorgt werden. Die vier Maschinen können auch durch eine von entsprechend hoher Spannung ersetzt werden, es werden dann zwischen den Ausgleichsleitungen Regulirmaschinen eingeschaltet, die bei unregelmässigem Konsum den stärker belasteten Abteilungen den erforderlichen Strom zuführen, während die Maschinen zwischen den weniger belasteten Gruppen als Motoren arbeiten (Fig. 11). Die genannten Regulirmaschinen können auch durch

Akkumulatoren ersetzt werden (Fig. 12). Mit dem Fünfleitersystem kann man ein Beleuchtungsgebiet von 2000—2500 m beherrschen, es bietet aber nicht nur eine komplizirte Verteilungsanlage , sondern auch die Verteilung des Konsums in vier gleiche

~-o

Gruppen macht umständliche Regulirungseinrichtungen notwendig. Bei so beträchtlichen Entfer-wird man daher

—o-

nungen eine indirekte Stromverteilung häufig vorziehen. — Bei der indirekten Verteilung wird die

Fig. 11.

--O—

elektrische Energie von der Erzeugungsstelle mit hoher Spannung den Verbrauchsorten zugeführt, an diesen aber erst durch besondere Vorrichtungen auf die Gebrauchsspannung gebracht und an die Konsumstellen abgegeben. Man unterscheidet in einem solchen Falle zwei Hauptteile, den primären, gebildet aus den stromgebenden Maschinen mit dem daran geschlossenen Leitungsnetz, und den sekundären, welcher die Verteilungsleitungen und die Lampen enthält. Durch Wahl einer hohen primären Spannung können auf diese Weise grosse Entfernungen überwunden werden und es ist nur auf diese Art eine Uebertragung elektrischer Energie auf grosse Distanzen ökonomisch möglich. Je nach der Art des zur Anwendung gelangenden elektrischen Stromes unterscheidet man Gleichstromsysteme, Wechselstrom-

Bei dem

=1

Fig. 12.

Systeme und Systeme mit Gleich- und Wechselstrom. Gleiclistromsysteme kann zunächst die Verteilung durch Akkumulatorenunterstationen geschehen. In mehreren zweckmässig gewählten Hauptpunkten des Beleuchtungsgebietes werden Akkumulatorenbatterien aufgestellt, welche durch eine Primärleitung hinter einander verbunden und von einer gemeinschaftlichen Zentrale aus geladen werden. Jede einzelne Batterie liefert den Strom in ein Sekundärnetz, dessen Einrichtung dieselbe ist wie bei einer direkten

Verteilung.    .

Eine andere Ausführungsart des Gleichstromsystems ist die mit Gleicli-stromumformern. Ein solcher Gleichstromumformer besteht im wesentlichen aus der Kombination eines Elektromotors mit einer Gleichstrommaschine. Der Elektromotor, welchem der primäre hochgespannte Strom zugeführt wird, dient zum Antrieb der Dynamomaschine, welche Ströme von der Gebrauchsspannung und bedeutender Intensität liefert, die unmittelbar an das sekundäre Hetz abgegeben werden. Die praktische Ausführung der Gleichstromumformer kann eine sehr verschiedene sein und es muss hier diesbezüglich auf spezielle

Handbücher der Elektrotechnik verwiesen werden. Sehr geeignet zu einer rationellen indirekten Verteilung ist das Wechselstrom System. Nicht nur weil der Wechselstrom eine Umformung in einfachster Weise gestattet, sondern auch

st'

S -o-

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Fjg, 13. M Maschine. P Primärnetz. S Sekundärnetz. T Transformatoren.

deshalb, weil Wechselstrommaschinen sich am besten zur Erzeugung hochgespannter Ströme eignen. Die in einer Maschinenzentrale erzeugten W echselströme hoher Spannung werden den Transformatoren zugeführt, die, zweckmässig in dem Beleuchtungsgebiet verteilt, sämtlich parallel an die Primärleitung angeschlossen sind; die Reihenschaltung von Wechselstromtransformatoren hat bis jetzt nur eine geringe draktische Bedeutung erlangt,

IM

IS

SB

-o-

soll also hier nicht weiter besprochen werden. Die Primärleitung bildet nach Möglichkeit ein geschlossenes Netz, an welches die primären Wickelungen aller Transformatoren parallel angelegt sind. Die Sekundärwindungen gehören entweder einzelnen von einander unabhängigen Stromkreisen an (Fig. 13) oder es kann auch das Sekundärnetz in sich geschlossen sein, wie es Eig. 14 veranschaulicht [13]. Die Primärleitung bildet ein Zweileitersystem, hergestellt aus einer blanken Luftleitung oder aus unterirdisch verlegten konzentrischen Kabeln. Das sekundäre Netz ist entweder ebenfalls nach dem Zweileitersysteme ausgebildet oder auch nach dem Dreileitersysteme, das sich einfach durch Teilung der _

sekundären Wickelung ^ -

lierstellen lässt und die —

Einschaltung einzelner

Fig. 14.

Bogenlampen vorteilhaft gestattet. In den meisten bisher ausgeführten derartigen Anlagen beträgt die Primärspannung 2000—3000 Volt, welche auf die übliche Gebrauchsspannung von 100 Volt transformirt wird. Bei sehr grossen

Entfernungen wird auch eine bedeutend höhere Primärspannung gewählt und es findet dann eine zweimalige Transformation statt. Dieses Parallelschaltungssystem wurde durch Zipernowsky-Deri-Bläthy (Ganz & Co.) zuerst angewendet (1885) und in allen Details ausgebildet, so dass dieses System eine vielfache Anwendung gefunden hat (Zentrale in Köln, Wien, Karlsbad, Rom u. s. w.). Schliesslich sei noch bemerkt, dass auch eine Verbindung beider Systeme benützt werden kann, wenn es sich darum handelt, elektrische Energie auf grosse Entfernungen zu

übertragen; in einem solchen Falle werden entweder mit oder ohne Transformatoren Wechselströme von hoher Spannung erzeugt, diese auf grosse Entfernungen fortgeleitet und zum Betriebe von Wechselstrommotoren verwendet, welche wieder die Antriebsmaschinen für Gleichstrommaschinen bilden, deren Ströme dann in entsprechender Weise verwendet werden. Bezüglich der Kosten elektrischer Beleuchtungsanlagen und des Preises des elektrischen Lichtes sei hier nur bemerkt, dass es nicht möglich ist, hierfür Angaben von allgemeiner Giltigkeit zu machen, da diese zu sehr von örtlichen Verhältnissen, von der Art und dem Umfange der Anlage, dem Betriebe derselben u. s. w. abhängen, Faktoren, die sich von Fall zu Fall ändern und ausserordentlich den Kostenpunkt beeinflussen. Auch die oft aufgeworfene Frage, wie sich die Kosten der elektrischen Beleuchtung zu den Kosten der Gasbeleuchtung verhalten, lässt sich nur für jeden gegebenen speziellen Fall beantworten. — Die Kosten einer jeden elektrischen Lichtanlage werden sich zusammensetzen aus den Kosten der Anlage und den Betriebskosten. Die allgemeinen Gesichtspunkte, welche bei der Aufstellung der Anlagekosten in Betracht zu ziehen sind, bilden die Betriebssicherheit und die Rücksicht auf einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage. In welcher Weise eine Aidage mit Rücksicht auf diese beiden Faktoren zu disponiren ist, welche Verhältnisse, namentlich bei ausgedehnten Anlagen, welche grosse Gebiete mit Licht zu versorgen haben, dabei massgebend sind, und wie diese berücksichtigt werden müssen, kann hier nicht ausführlich erörtert werden; es sei hier nur auf die treffliehen Bücher von Hoclienegg [10], Herzog und Feldmann [11] und Heureiter [8] verwiesen. Auch die Betriebskosten müssen für jeden Fall ganz besonders genau ermittelt werden; sie werden sich zusammensetzen aus der Verzinsung und Amortisation des Anlagekapitals und den reinen Betriebskosten. Bei entsprechender Berücksichtigung aller dieser Einzelkosten werden sich die totalen Gestehungskosten des elektrischen Lichtes ermitteln lassen; sie werden dann gewöhnlich reduzirt auf eine Brennstunde der 16kerzigen Glühlampe oder auch auf eine Amperestunde bezw. auf eine Hekto-Wattstunde. — Die rapide Entwicklung, welche die Elektrotechnik in den letzten zwei Dezennien genommen hat, eine Entwicklung, wie wir sie ähnlich in keinem andern Zweige der Technik wieder finden, kommt in hervorragendster Weise zum Ausdrucke in der Anwendung und Verbreitung der elektrischen Beleuchtung. Nachdem in dieser verhältnismässig kurzen Zeit ausserordentliche Fortschritte in dem Bau der Dynamomaschinen gemacht waren, die elektrischen Lampen einen grossen Grad Vollkommenheit erlangt hatten und gleichzeitig das Problem einer rationellen Fortleitung und Verteilung elektrischer Energie eine Lösung gefunden hat, welche allen gestellten Anforderungen in befriedigendster Weise zu entsprechen verschaffte sich auch das elektrische Licht immer mehr und mehr Ein-Niclit nur die Anzahl kleinerer elektrischer Lichtanlagen nahm ausser-

von

vermag,

gang.

ordentlich rasch zu, sondern man ging auch sehr bald zum elektrischen Grossbetrieb über. Eine grosse Reihe von Städten unternahm den Bau von Elektrizitätswerken, und so sind bis heute in Deutschland allein schon eine beträchtliche Anzahl von elektrischen Zentralen zum Teil schon im Betrieb, zum Teil in

Bau genommen.

WOZU

Eine Uebersicht der bis Ende 1892 in Deutschland in Betrieb befindlichen grösseren Elektrizitätswerke gibt die tabellarische Zusammenstellung S. 226 [15], noch die Elektrizitätswerke in Berlin mit etwa 250 000 installirten Lampen, Königsberg mit 10 000 Lampen, Aachen mit 8500 Lampen und andere kommen. — In Dresden, Frankfurt a. M., Nürnberg ist der Bau von Elektrizitätswerken bereits in Angriff genommen, in vielen anderen Städten die Errichtung solcher geplant. — Wie bedeutende Kräfte heute schon zur Erzeugung des elektrischen Lichtes in Deutschland verwendet werden, erhellt recht deutlich aus den Erhebungen des statistischen Bureaus für Preussen, nach welchen in Preussen allein zu Anfang des Jahres 1893 1089 Dampfmaschinen mit 48 692 Pferdestärken ausschliesslich zur Erzeugung von elektrischem Licht verwendet wurden, 94 Dampfmaschinen mit 15 336 Pferdestärken in elektrischen Betrieben dienen, die ausser der Lichtlieferung auch elektrische Kraftübertragung zum Zwecke

15

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

haben. In vielen Anlagen wurden aber andere Antriebsmaschinen verwendet, so namentlich Gaskraftmaschinen, so dass also die gesamte motorische Kraft, welche in Preussen allein der elektrischen Lichterzeugung dienstbar gemacht ist, bedeutend die genannten Werte übersteigen wird. In ähnlicher Weise wie in Deutschland hat auch in anderen Ländern, besonders aber in Kordamerika, die elektrische Beleuchtung immer mehr an Ausdehnung gewonnen und wir finden allenthalben eine stetige Fortentwicklung der elektrischen Beleuchtung, deren Vorzüge immer mehr zur Geltung kommen und deren Anwendungsgebiet ein immer bedeutenderes wird.

Elektrizitäts

werk

Normale Leistung der Antriebsmaschinen in Pferdestärk.

Angeschloss. Hekto-Watt am Ende des Jahres 1892

Preis des Lichtes.

Pfennige pro Hekto-AV attstunde

Rabatt

Altona .    .    .

Barmen .    .

700

2138

360

4029

7,27

Breslau.    .

750

8037

Cassel . .    .    .

Darmstadt . . Dessau .    .    .    .

280

285

180

2706

4356

1959

Düsseldorf

600

8599

Elberfeld . Gera . .

1200

5870

4—10 o/o für Jahreskonsum von 200—6000 JL

2.5— 17,50/o b.800—2000Br enn -pro Glühlampe noch stunden pro Lampe ausserd.

noch 2,5—12,5 % bei einem Jahreskonsum von 20000 bis 150000 A. St.

2.5— 17,5 % von 200—2000 St. bis 15 0/o

5—20 o/o für 2000—15 000 A.St. 30 0/0 noch für Lampen vom 1. Mai bis 1. Oktober 12—24°/o für einen Jahreskonsum von 100—5000 JL bis 10 %

7,27

JL 2,

pro Bogenlampe JL 2. 50.

7,4

8,33

4 JL pro Glühlampe 10 JL p. Bogenlampe

450

1499

öffentl. Beleucht.6Pf.

Greifenhagen Hagen i. W. Hamburg . Hannover .

25

16

1100

1100

285

844

6852

7389

5,46

keiner

00

2,5—17,5% für einen Jahreskonsum von mehr als 500 bis 15 000 JL Extrarabatt bis 50 % Brennstunden- und Geldrabatt 5—20%

5—25 %

5—25 % bei 800—3000 Stdn.

Litteratur: [1] Davys Collected Works, vol. IV. — [2] Violle, Comptes rendus, 26. Dez. 1892. — [3] Frölich, Elektrot. Zeitschr. 1883, S. 153. — [4] Zentralbl. f. Elektr., Bd. X, S. 102.

—    [5] Heim, Die Einrichtung elektrischer Beleuchtungsanlagen, 1892, S. 149. — [6] La lumiere electrique, IV, 580. — [7] Fischer, Vierteljahrsschrift f. öffentl. Gesundheitspflege 1883, S. 620.

-— [8] Neureiter, Die Verteilung der elektrischen Energie in Beleuchtungsanlagen, Leipzig 1894, S. 133. — [9] Heim, Elektrot. Zeitschr. 1892, S. 28. — J. Zacharias, Elektr. Anzeiger 1893, S. 12. — [10] Hochenegg, Anordnung und Bemessung elektr. Leitungen, Berlin 1893. — [11] Herzog und Feldmann, Die Berechnung elektrischer Leitungsnetze in Theorie und Praxis, Berlin 1893. — [12] Elektrot. Rundschau 1894, Nr. 15. — [13] Neureiter, Vert. der elektr. Energie, Leipzig 1894, S. 176 und 177. — [14] Renk, Zentralbl. f. Elektrot. 1885, S. 210 u. ff.

—    [15] Gusinde, Elektrot. Zeitschrift 1894, S. 285.    IVilh. Peukert.

Beleuchtung, elektrische, der Schiffe, ist zurzeit auf Handelsund Kriegsschiffen allgemein eingeführt und werden nicht allein die Innenräume elektrisch beleuchtet, sondern auch aussenbords finden Glühlampen und Bogenlampen Verwendung für die Fahrtlampen und zur Beleuchtung des Oberdecks bezw. des Vorfeldes mittelst Scheinwerfer. Die dynamo - elektrischen Maschinen für Schiffsbeleuchtung sind vorzugsweise von gedrungenen Formen und geringem Gewicht für nutzbringende AVatt und sind meist mit dem Motor auf derselben Antriebswelle befestigt, so dass Riemen- bezw. Räderübertragung vermieden

Köln . . . . Lübeck. .    .    .

Mülhausen i. E. . Stettin . .    .    .

1625

8331

330

300

8C0

2981

5024

5198

wird. Die Umdrehungsanzahl der Dynamos übersteigt hei dieser Anordnung für grosse Maschinen selten 500 pro Minute, für kleine Maschinen 700. Es kommen meist zwei- oder mehrpolige Gleichstrom - Maschinen mit Siemens-Trommel, Grammring [1], [3] oder Sclieiben-Induktor von Desroziers [4] zur Anwendung und ist die Kompound-Wickelung am gebräuchlichsten. Bei grösseren Anlagen ist es vorteilhaft, zwei oder mehr getrennte Maschinen aufzustellen, eine zum Betrieb der Innenbeleuchtung, die andere zur Speisung der Bogenlampen für die Scheinwerfer. Die Maschinen arbeiten mit einer Spannung von 60—80 Yolts und 75—300 Ampere Stromstärke. Die Aufstellung der Dynamos im Schilf muss möglichst entfernt von den Kompassen erfolgen und bei Kriegsschiffen in geschützter Lage geschehen. Bei wechselnder Stromentnahme darf die Spannungsänderung bei kleinster und grösster Belastung nicht mehr als 3 Yolts betragen. — Als Motoren für die Dynamos dienen im allgemeinen Dampfmotoren, Kompound-Maschinen, welche wegen ihres geringen Dampfverbrauchs bevorzugt werden, Motoren von Brotherhood, Westinghouse [1] und Megy [3]. Der Turbomotor von Parson [1], [4], eine Dampfturbine, beansprucht wegen der ausserordentlich hohen Umdrehungsanzahl — 8000 bis 10000 per Minute — im Yerhältnis zu seiner Leistung sehr geringe Dimensionen und wird daher vielfach für Torpedoboote und Avisos trotz des grossen Dampfverbrauchs verwendet. Der Dampfmotor muss sehr solide gebaut sein und müssen alle Lager mit Rücksicht auf die hohe Umdrehungsanzahl reichlich bemessen und mit zuverlässigen Schmiervorrichtungen versehen werden. Yor allem muss derselbe mit einem empfindlichen Feder-Regulator ausgestattet sein, welcher die Schwankungen der Umdrehungsanzahl bei plötzlicher Aenderung der Stromentnahme bis auf 5 % sicher regulirt [1].

Die Bogenlampen finden auf Schiffen nur für die Aussenbordbeleuchtung und bei Kriegsschiffen zum Betrieb der Scheinwerfer Verwendung. Neben den Handlampen sind meist Lampen mit selbstthätiger Regulirung in Gebrauch und zwar nach den Systemen Serrin [3], Siemens — Flachdecklampe — und Sellner. Die Bogenlampen arbeiten mit einer Spannung von 35—45 Yolt und sind für eine Stromstärke von 3—150 Ampere eingerichtet. Die Bogenlampen werden einzeln . oder zu zweien hinter einander den Glühlampen parallel geschaltet; die Bogenlampen für Scheinwerfer erhalten besondere Kabelleitungen von den Dynamomaschinen. Ausserdem wird ein Widerstand eingeschaltet, einesteils, um die Schwankungen möglichst zu vermeiden, andernteils, um zwischen Maschine und Lampe die Spannung auf 35—45 Volt herabzudrücken [4].

Die Glühlampen verschiedenster Systeme werden vorzugsweise für die Innenbeleuchtung der Schiffe verwendet und sind Lampen von 10 und 16 Normalkerzen am gebräuchlichsten. Für Positionslaternen werden Lampen von 50 Normalkerzen, für die Lampen des Nachtsignalapparates Lampen von 25—40 Normalkerzen verwendet. Sie arbeiten meist mit einer Spannung von 65—80 Yolt und sind für eine Lebensdauer von 1000 Brennstunden konstruirt. Der Kraftverbrauch für eine lökerzige Lampe beträgt rund 50 V.-A. oder J/i5 elektrische Pferdekraft. Die Glühlampen werden einzeln parallel geschaltet.

von

Die Gefahren, welche die elektrischen Leitungsanlagen an Bord der Schiffe bieten, sind in der Hauptsache der Einfluss der Dynamos und des elektrischen Stromes in den Leitungen auf den Kompass und die Feuersgefahr bei eintretendem Kurzschluss [6]. Der Einfluss der Dynamos auf den Kompass wird durch Einführung mehrpoliger Maschinen vermindert, während derjenige des elektrischen Stromes durch Anordnung des Zweileitersystems ziemlich aufgehoben wird, wenn die Leitungen in genügender Entfernung — 4 bis 5 m — vom Kompass geführt werden. Das Einleitersystem mit dem Schiffskörper als Rückleitung wirkt auf den Kompass ungünstiger; es wird jedoch allmälicli mehr eingeführt, da es billiger, leichter und ökonomischer ist. Bei Kriegsschiffen wendet man ferner meist Ringleitungen an, um die Sicherheit des Betriebes bei etwaiger Zerstörung der Leitung durch einen Schuss etc. zu erhöhen. Bei beiden Systemen ist die Isolation der Leitung grösster Wichtigkeit, da die auf Schiffen vorhandenen schädlichen Einflüsse — Temperaturwechsel, Feuchtigkeit, Seewasser etc. — dieselbe leichter zerstören.

Man verwendet meist folgendes Leitungsmaterial [2]: Die Leitung besteht aus verzinnten Kupferdrähten (das Kupfer darf nicht weniger als 98 °/₀ Leitungsfähigkeit des chemisch reinen Kupfers haben), um dieselben ist eine Lage Naturgummi, dann eine Lage schützenden Materials, auf welches vulkanisirter Gummi gebracht wird. Das Ganze deckt ein Gespinnst von Leinenfasern. Alle Kabel, welche der Feuchtigkeit und Erwärmung ausgesetzt sind, erhalten einen Bleimantel, welcher eventuell durch eine Eisenbandarmirung geschützt wird. Der Querschnitt des Kupfers ist so zu bemessen, dass pro qmm nicht mehr als 2 Ampere Stromstärke liindurchfliessen. Durch Balken, Schotte etc. sind die Leitungsdrähte in Fütterungen aus hartem Holz oder Hartgummi hindurchzuführen. Die Abzweigungen der Leitungen müssen sauber freigelegt und verlötet werden und ist als Flussmittel nur Kolophonium zu verwenden. Die Lötstellen sind dann entsprechend zu isoliren und werden meist mit wasserdichten Dosen -—Anschlussdosen — umgeben. Bei dem Einleitersystem sind die Verbindungen mit dem Schiffskörper an zugänglichen Stellen mittelst Messingschrauben anzuordnen. Da bei schadhafter Isolirung, Verengung oder Bruch der Drähte leicht Kurzschluss entstehen kann, so muss diese Gefahr durch Einschaltung von Bleisicherungen beschränkt werden. Jeder Stromkreis, Zweig- und Einzellampenleitung, sowie jeder Anschluss eines Drahtes geringeren Querschnittes an einen solchen von grösserem Querschnitt ist in unmittelbarer Nähe der Abzweigung mit einer Bleisicherung zu versehen. Dieselben sind meist auf Schiefer montirt und mit metallenem Deckel versehen. Die Querschnitte der Bleistreifen sind so bemessen, dass sie bei einer Stromstärke von 4 Ampere abschmelzen. Die Leitungen werden meist in Holzleisten mit abnehmbarem Deckel verlegt, die armirten Bleikabel liegen frei im Baume [2]. Neuerdings finden die Isolationsrohre von Bergmann [5], mit Asphalt getränkte und mit Blechmantel versehene Papierrohre auch auf Schiffen Eingang. Dieselben werden aus kurzen Längen mit metallenen Hülsen verbunden und sind die Bleisicherungen gleichfalls in Papierdosen gelagert. Das Einziehen der Drähte erfolgt mit Hilfe eines stählernen Spiralbandes. Bei Verwendung dieser Bohre kommen die Bleikabel in Fortfall.

oder man

S. 513. —

Die Gliederung der Stromkreise bezw. der Leitungen erfolgt in verschiedener Weise. Entweder trennt man die Leitungen nach den Schiffsräumen — Hinterschiff, Maschinenraum, Kesselraum, Vorschiff, Oberdeck teilt sie nach der Verwendungsart in Tag-, Nacht-, Gefecht- und Fahrtkreis-lampen und ist dann in der Nähe der Maschine ein besonderes Schaltbrett vorhanden. Dasselbe enthält neben dem Generalumschalter, welcher den Strom einer oder mehrerer Maschinen auf die einzelnen Stromkreise bezw. auf die Leitung zum Scheinwerfer übermittelt, die Ausschalter, welche einzelne Kreise verlöschen, bezw. leuchten machen, Ampere und Voltmeter und die sonstigen Sicherungsapparate.

Litteratur: [1] Mitteilungen aus dem Gebiet des Seewesens, Pola 1889 [2] ebd. 1891, S. 298. — [3] Ledieu und Cadiat, Le nouveau material naval, Paris 1889. — [4] P. Minel, Electricite appliquee ä la marine, Paris 1894. — [5] Elektrotechnische Zeitschrift 1891, S. 216. — [6] Germanischer Lloyd, Vorschriften für den Bau und die Ausrüstung von eisernen und stählernen Seeschiffen, Rostock 1894.    Tj. Schwarz.

BeleuchtungsgTundsätze. Der Wert einer Beleuchtung hängt nicht allein von der Zweckmässigkeit der technischen Methoden zu ihrer Herstellung, sondern sehr wesentlich von dem erzielten Effekt ab. Es ist selbstverständlich, dass von allen Beleuchtungsarten die Tageslichtbeleuchtung am billigsten ist: sie wird gratis geliefert. Dennoch begegnet die Aufgabe, diese billigste Lichtquelle in das Innere unserer oft komplizirten Baulichkeiten zu bringen, besonderen Schwierigkeiten. Die Anlage von Fenstern verbürgt noch keine genügende Beleuchtung, wenn sie nicht dem freien Himmel gegenüber stehen; dieser allein liefert das wirkliche Tageslicht. Anders ist es bei engen Höfen und Lichtschachten, wo kein Himmelslicht, sondern nur das viel schwächere Licht der reflektirenden Wände, welche den Fenstern gegenüber stehen, in Betracht kommt. Es ist deshalb notwendig, sich von der durch Tageslicht resp. künstliches Licht erzielten (indizirten) Helligkeit ein Bild zu machen, um gänzlich verfehlte Anlagen zu vermeiden, wie sie leider nicht die Ausnahme, sondern die Begel sind. Hier

sollen die Prinzipien erörtert werden, wie sie Verfasser zuerst 1868 hinstellte [1]. — Man nehme einen von Wänden umschlossenen, durch ein Fenster erhellten Raum an, z. B. ein Zimmer; dasselbe sei allein vom Lichte des heitern blauen Himmels erhellt. Die Erfahrung lehrt uns, dass die Helligkeit an den verschiedenen Stellen eines solchen Zimmers sehr verschieden ist; je weiter ein Punkt desselben vom Fenster abliegt, desto dunkler, je näher er letzterem liegt, desto heller erscheint er. Ausser der Entfernung vom Fenster ist aber auch noch die Lage des Punktes zur Fensterwand selbst von Wichtigkeit. Ein hart an der Fensterwand selbst liegender Punkt z. B. c (s. Fig. 1) erscheint bei gleicher Entfernung vom Fenster viel dunkler als ein anderer, dem Fenster gerade gegenüber liegender Punkt a. Greben wir uns zunächst von der Ursache dieser Erscheinung Rechenschaft. Bei Ausschluss der Sonne ist der blaue Himmel die alleinige Lichtquelle, welche das Zimmer erleuchtet.

Die Helligkeit

eines

L-

(L

Fig. 1.

Punktes im Zimmer wird demnach um so grösser, je grösser das Stück des Himmelsgewölbes ist, welches Lichtstrahlen auf den Punkt sen-d e t. Man nehme z. B. einen Punkt a an, der einem runden Fenster gegenüber liegt, dieser wird von einem Strahlenkegel getroffen, dessen Durchmesser genau dem des runden Fensters entspricht. Man nehme einen zweiten a', dieser wird nur durch Strahlenkegel b a‘ c erhellt, welcher bedeutend schmäler ist. Noch spitzer erscheint der Strahlenkegel, welcher die seitwärts liegenden Punkte d und c erhellt, daher erklärt es sich, warum a heller erscheint als a', dieser heller als c. Wir haben demnach in der Oeffnung des Strahlenkegels, d. h. in dem Winkel, welchen die Linien mit einander bilden, die von dem beleuchteten Punkte nach den Kanten der Fensteröffnung hin gezogen werden können, ein Kriterium für die Helligkeit des betreffenden Punktes. H. W. Vogel nennt diesen Winkel den Lichtwinkel. — Nimmt man einen Punkt an der Fensterwand, so schrumpft dieser Lichtwinkel zu einer Linie zusammen; solch ein Punkt würde demnach absolut dunkel sein, wenn er nicht durch Reflexion der hellen Wände Licht empfinge. Es ist aber klar, dass nicht nur die dunkle Fensterwand, sondern jeder übrige Punkt im Zimmer solches reflektirte Licht von den Wänden resp. Decke und Fussboden empfangen wird. Jeder Punkt des Zimmers (die Fensterwand ausgenommen) wird demnach von zwei verschiedenen Lichtmassen getroffen werden: 1. von dem direkten Lichte des blauen Himmels, dessen Menge um so grösser ist, je grösser der sphärische Flächeninhalt des zur Wirkung kommenden Himmelsgewölbestückes ist. 2. Von dem reflektirten Licht der Wände, dessen Verhältnisse komplizirter Natur sind. — Die direkte Helligkeit eines Punktes im Zimmer ist, wie oben erörtert wurde, zunächst abhängig von seiner Lage zum Fenster, ferner aber auch von der Grösse des letzteren.

Einfluss der Grösse des Fensters. Zur näheren Erörterung dieser Punkte betrachten wir zunächst die Helligkeit eines einem schmalen runden Fenster gerade gegenüber liegenden Punktes. Je grösser das Fenster, desto grösser ist der Lichtwinkel. Angenommen nun, der Lichtwinkel sei nur klein, so ist die Helligkeit eines Punktes dem Flächeninhalt der Fensteröffnung proportional. Nun verhalten sich aber die Flächeninhalte derselben bei gleicher Gestalt wie die Quadrate ihrer Durchmesser, demnach werden die Helligkeiten sich verhalten wie die Quadrate der Fensterdurchmesser, wie aus folgender mathematischen Entwicklung hervorgeht.

Man nehme an, dass die Lichtquantität, welche ein Stück des blauen Himmelsgewölbes liefert, der Grösse desselben proportional sei; es bestimmt sich alsdann die Helligkeit der einem runden Fenster gegenüber liegenden Punkte a a‘ a“

j (vergl. Fig. 2) aus dem Flächeninhalte der Kalotte, die von dem Lichtkegel eingeschlossen wird, welchen die Strahlen bilden, den Radius = 1

Pf

angenommen. Der Inhalt J einer Kalotte ist, wenn der Radius der

Grundfläche des Segments = a, die Höhe = h ist, — n (a² + h‘r) (vergl. Fig. 3). Ist der halbe Lichtwinkel — «, so ist h = r (1 — cos «). 1 — cos « == 0

ot

c* '

lc£Tr

~a."

Fig. 2.

Für kleine Winkel kann man setzen, dann ist J = n a², d. h. identisch mit der Kreisfläche, deren Radius = a.

Nun ist a² = sin ²a (vergl. Fig. 2), daher verhalten sich die Helligkeiten für die Punkte a a‘ a“ wie

7t sin ²« : 7t sin ²«': 7t sin za“

oder da für kleinere Winkel die Sinusse den Tangenten proportional sind,

Nun sind die Tangenten a a‘ a“ gleich der halben Fensteröffnung F, dividirt durch die Entfernung E‘ E“ der Punkte a a‘ a", daher verhalten sich die Helligkeiten in a a' a“ wie

7t tg ²a : Ti tg ² «': n tg ²«".

yi

JP2 J/2 JH2

; B'² : £ "²

d. li. die Lichtstärke nimmt ab, wie die Quadrate der Entfernung zu nehmen, und nimmt zu mit dem Quadrate des F en st er durchine ssers. Ein doppelt so breites, rundes oder quadratisches Fenster wird daher für denselben Punkt die vierfache, ein dreimal so breites die neunfache Helligkeit liefern. Dieses gilt allerdings nur für kleinere Fenster, bei grossen ist die Abnahme nach der Entfernung hin weniger stark.

Bei dem Oberlicht eines Treppenhauses in Berlin ergab sich folgende Lichtabnahme von oben nach unten:

Fig. 3.

Setzt man die Helligkeit im III. Stock 5 m unter dem Oberlicht = 100,

II. *    9 „

I. „    13 *

Erdgeschoss 17 „

so erwies sie sich im

,,    »    »    = 30,8,

„    .    = 14,8,

„    •    = 8,6.

Wohl zu verstehen ist

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Höhe 'tYt

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Höhe v/,

Höhe 3Vi

Höhe 20M

ft

Breite CXM

Höhe 2 JAM

dass

hier stets der Winkel im Raum in Betracht kommt, den man erhält, wenn man von einem gegebenen Punkt im Zimmer aus nach den vier Ecken eines Fensters Linien zieht. Helligkeit wird am grössten sein, wenn diese Linien sämtlich auf das Himmelsgewölbe treffen, sie wird aber erheblich beeinträchtigt, wenn mehr oder weniger dunkles Mauerwerk oder Bäume dem Fenster gegenüber liegen; dennoch empfängt man eine Idee von der wirklich wirksamen Himmelshelligkeit, wenn man nach den Kanten der gegenüberliegenden Häuser Linien zieht. Fig. 4 stellt ein Haus in Berlin mit seinem Querschnitt durch beide Hofflügel dar und den Lichtwinkeln, welche sich für die verschiedenen

Die

Etagen ergeben. Die Fenster sind in allen Etagen gleich breit, daher genügt der „Höhenlichtwinkel“ zur Vergleichung. Man sieht, dass die Himmelshelligkeit schon in 1 m Entfernung beim Erdgeschoss auf 0 herabsinkt, dasselbe

Fig. 4.

zeigt nur Reflexlicht von der gegenüber liegenden Hauswand, kein Himmelslicht. Am vorteilhaftesten stellt sich der dritte Stock; kein Wunder daher, dass hier die Maler wohnen und die photographischen Ateliers ebenfalls hoch gelegt sind, um möglichst freien Himmel zu haben.

Kr

mm

%Gr

Fig. F.

L. Weber, der verdiente Photometriker, hat das hier erörterte Prinzip der Bestimmung der Helligkeit aus dem Lichtwinkel, welches Verfasser zuerst 1868 aufstellte (s. o.), im Jahr 1884 weiter ausgeführt und sehr zweckmässige Messinstrumente zur direkten Bestimmung der Helligkeit des Himmels resp. eines Stückes desselben (s. Photometer) und zur Messung des Raumwinkels, d. h. der Grösse des Himmelsgewölbstückes, welches einen Platz in einem Zimmer beleuchtet, gegeben. H. Cohn hat damit sehr eingehende Versuche gemacht und eine Reihe wichtiger Beispiele geliefert, welche die äusserst misslichen Lichtverhältnisse in unseren Schulen illustriren. — Selbstverständlich ist, dass der Raumwinkel allein zur Beurteilung der Helligkeit eines Platzes nicht ausreicht, denn diese hängt auch von Sonnenhöhe, Jahreszeit, Tageszeit und Wetter ab. Darnach kann nach Cohn [2] an guten Plätzen gutgelegener Klassenzimmer die Helligkeit von 61 bis 450 Kerzen, an dunklen Plätzen von 4,7 bis 235 Kerzen schwanken, ja in manchen Schulzimmern sinkt die Helligkeit auf 1 bis 22 Kerzen. Die Mühe der direkten Helligkeitsbestimmung werden sich nur Wenige machen können. Der Raumwinkelmesser von L. Weber ist hier ein willkommenes Aushilfsmittel. Weber denkt sich das Himmelsgewölbe vergleichbar mit einer Kugel, deren Radius 114,95 mm und deren Oberfläche in Quadratgrade von 2 m Seitenlänge eingeteilt ist. Solche Quadratgrade zeichnet in Naturgrösse eine Linse 0 von 114,9 mm Brennweite (Fig. 5) auf ein in Quadratgrade geteiltes Papier P des beistehend abgebildeten Raumwinkelmessers (Fig. 5). Stellt man das Instrument einem Fenster gegenüber, so kann man leicht den Raumlichtwinkel bestimmen. Man stellt zunächst mittelst der Schrauben ss das Instrument horizontal, nachdem man den um eine horizontale Axe drehbaren Klotz Kl senkrecht gestellt hat. Die Kette k spielt dann genau auf eine hinter dem Klotz befindliche Spitze ein (in der Figur nicht sichtbar). Der Klotz mit der Stange S t wird dann so geneigt, dass das Fensterbild möglichst symmetrisch auf die Mitte des graduirten Papiers fällt, die Linse durch Verschiebung auf St verschoben, bis das Bild des Fensters scharf ist und dann die Zahl der Quadratgrade auf dem Papier gezählt, die schwarzen Fensterkreuze werden hierbei nicht mitgerechnet, ebenso wenig die dunklen Stellen (Bilder gegenüberliegender Häuser). — Mit Berücksichtigung der enormen Helligkeitsdifferenz des Himmelslichts nimmt Cohn an, dass die denkbar geringste Zahl der Quadratgrade, welche ein noch hinreichend beleuchteter Schulplatz zeigen soll = 50 sein soll. Dieser entspricht im mindesten Fall 10 Kerzen Hefner Lichtstärke (s. Photometrie). Ein schön beleuchteter Platz soll 50 Kerzen Hefner zeigen. Nun ist aber die Elevation in Betracht zu ziehen, welche an dem Gradbogen Gr abgelesen , wird. Das senkrecht auf P auffallende Licht cj ist entschieden stärker als das auf den horizontalen Arbeitsplatz fallende. Demnach muss die Elevation (a) als sin u mit in Rechnung gezogen werden [3]. Der auf die Ebene reduzirte Raumwinkel soll also sein 50 = co sin a. Folglich muss der Minimalwert co =

sein. Ist z. B. der Elevationswinkel a = 30°, so muss dem kleinsten

emn .    .    50    50

zulässigen Raumwinkel ein direkt gemessener Raumwinkel von g-Q gp =    =100

entsprechen.

Für einen brauchbaren Arbeitsplatz müssen also mit dem Apparate gefunden werden bei

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Quadr.-

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Elevat.

Quadr.-

Gr.

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Quadr.-

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181

171

162

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28

27

28

29

118

114

110

107

103

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65

56

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10

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60

58

11

262

12

240

21

22

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55

13

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23

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53

80

51

14

207

24

123

38

81

90

50

"Weber und Colm haben bei ihrer Messung nur das direkte Licht des Himmelsgewölbes berücksichtigt. Die Verhältnisse werden aber sehr erheblich beeinflusst durch das indirekte Licht. Dieses wirkt sehr bedeutend erhellend, denn existirte solches Licht nicht, so würde ein Gegenstand an der

Fensterwand eines Zimmers (z. B. e, Fig. 1) absolut dunkel sein. Dennoch sehen wir unsere Fensterwände innen hell; sie bekommen Licht von den gegenüberliegenden Wänden. Das Licht, welches irgend einen Punkt der Wand trifft, wird teilweise von diesem verschluckt, „absor-birt“, teilweise reflektirt, bei Spiegeln regelmässig, bei rauhen Körpern unregelmässig. Die Quantität dieses reflektirten Lichtes ist enorm verschieden, am grössten bei glatten und hellen Körpern (Spiegel, Staniolpapier), am schwächsten bei dunklen und rauhen; sie steigt natürlich mit der Helligkeit der direkten Beleuchtung des reflek-tirenden Körpers. — Nehmen wir als Beispiel eine weisse Atelierwand p n (Fig. 6); die Helligkeit dieser Wand wird abhängen von der Helligkeit eines jeden einzelnen Punktes. Nun ist die Helligkeit eines jeden Punktes abhängig vom Lichtwinkel, konstruiren wir diesen für eine Glaswandöffnung hg, so beobachtet man leicht, dass der Punkt q heller sein muss als r, dieser wieder heller als ein Punkt bei n. So wird also die Helligkeit der Rückwand verschieden sein, heller in der Mitte, dunkler in den Ecken. Denkt man sich die Rückwand halb so weit von der Glaswand hg entfernt, also bei q‘, so werden die Lichtwinkel jedes einzelnen Punktes der Wand wachsen, denn man sieht aus der Figur leicht, dass der Winkel bei q‘ grösser ist als der bei q. Die Wand wird also heller werden. Je heller sie aber ist, desto mehr Licht reflektirt sie auch auf die Schattenseite in a; daher werden Ateliers von geringerer Tiefe ein viel kräftigeres indirektes Licht zeigen, als die von grosser Tiefe. Man nehme daher die Tiefe nicht grösser, als des Arrangements halber nötig ist. Nun ist aber die reflektirende Wirkung noch abhängig von ihrer Entfernung von der Person. Geht man nahe heran, so ist sie am kräftigsten, mit der Entfernung nimmt sie ab. Man kann hier die Wand ps als eine Reihe leuchtender Punkte betrachten, deren Wirkung, ähnlich der des Himmelsgewölbes, durch den Lichtwinkel pas bestimmt wird. Rückt diese Wand nach q‘, so wächst der Lichtwinkel des reflektirten Lichts beträchtlich, demnach auch die Helligkeit der Schattenseite. Für diese ist demnach 1. die Entfernung der reflektirenden Wand von dem Fenster, 2. die Entfernung der reflektirenden Wand vom Objekt

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Fig. 6.

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massgebend. — Bei einer Schulbank mit sechs Plätzen senkrecht zur Fensterwand wird demnach der sechs Plätze vom Fenster Absitzende der am schwächsten durch direktes Licht Beleuchtete sein. Dieser Nachteil wird aber erheblich gemindert dadurch, dass er der refiektirenden Wand möglichst nahe sitzt. Je heller diese ist, desto günstiger wirkt sie. Die modernen dunklen Tapeten, welche die Neurenaissance verlangt, sind demnach für den Beleuchtungseffekt durch Beflexion die ungünstigsten; sie erfordern deshalb abends zur künstlichen Beleuchtung des Zimmers fast viermal so viel Lampen als helle Bokokotapeten. Beflektirende Hauswände hat Cohn in Betracht gezogen. Ihre Helligkeit wechselt ausserordentlich mit Wetter, Sonnenbeleuchtung und Farbe. Colin bestimmt sie einmal zu 1866 Kerzen neben 1441 Kerzen bei Himmelslicht, ein andermal zu 1212 Kerzen neben 2005 Kerzen bei Himmelslicht.

Das oben gegebene Beispiel der Helligkeit der Hinterzimmer eines Berliner Hauses zeigt, wie übel wir mit der Beleuchtung namentlich der niederen Stockwerke daran sind; dieselben erhalten fast nur indirektes Licht von der gegenüberliegenden Hauswand. Die neuere Polizeiordnung hat darin Besserung geschaffen, indem sie so schmale Höfe nicht mehr zulässt und bei den gegebenen Yerhältnissen nur einen Seitenflügel erlaubt, ferner die Höhe der Häuser gleich der Strassenbreite bestimmt. Wo diese Verordnungen nicht gelten (Museum), kommen noch enorme Missgriffe vor. So liegen die Fenster des mineralogischen Kabinets des neuen naturhistorischen Museums zu Berlin zum Teil nicht nach der Strasse, sondern nach dem Treppenhause mit Oberlicht hinaus. Infolge dessen sind manche Bäume des mineralogischen Museums so dunkel, dass ein genaues Studium der Mineralien unmöglich ist. — Die Architekten dürfen nicht glauben, dass Helligkeit herrscht, wenn nur Fenster vorhanden sind. Es kommt ganz darauf an, ob diese dem Himmelslicht oder refiektirenden Mauern gegenüberliegen. Die Lichtschachte sind nur Scheinbehelfe. Bei dem Berliner Universitätsgebäude galt es, Zimmer als Hörsäle herzurichten, an deren beleuchteten Teil ein dunkles Seitenkabinet ohne Fenster stiess. Verfasser bestimmte dort vor dem Umbau allenthalben die Lichtraumwinkel an den schlimmsten Plätzen und ordnete zur Erhellung dieser ein Bogenlicht an, das bei merklicher Verdunkelung des Baumes durch die Lehrer nur durch Drücken an einem Knopf in Tliätig-keit gesetzt wird und die dunklen Plätze erhellt. Dasselbe kann auch durch Begenerativlampen (die besten sind in Deutschland Butzkes) oder, falls man weisseres Licht wünscht, durch Auer’sehe Gasglühlampen erreicht werden. Doch fordern diese eine vorsichtige Behandlung*) und die Mithilfe eines Illuminators, der erst herbeigerufen wird. Letzteres ist natürlich in Vorlesungen störend.

J= ioo Kerzen

Ist ein Arbeitsraum ausschliesslich mit künstlichem Licht zu erleuchten, so ist die Abnahme des Lichtes mit der Entfernung von der Lampe in Betracht zu ziehen, namentlich wenn mit ein und derselben Lampe mehrere Arbeitsplätze beleuchtet werden sollen. Angenommen, man habe ein Licht von 100 Kerzen senkrecht einen Meter über einem Arbeitstisch hängen, z. B. vertikal eine der „unterschlächtigen“

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Gasregenerativlampen, so nennt man die senkrecht in 1 m Entfernung veranlasste Helligkeit 100 Meterkerzen (MK).    ^

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V/zK

horizontal

Fig. 7.

Von diesem Wert ausgehend, ist es klar, dass, nach der Zu-nähme der Helligkeit mit der Abnahme des Quadrats der Entfennung, die Helligkeit in i/₂ m Entfernung 4mal grösser, also 400 Meterkerzen, in !/₄m Entfernung 1600 Meterkerzen sein wird. L. Weber hat nun nachfolgendes Schema der Meterkerzenhelligkeit an Arbeitsplätzen in Vin 1, D/n 2, 2¹ /₂ m Entfernung seitlich an der Senkrechten unter der Lampe geliefert und in

*) Die neuerdings erschienenen Konkurrenzgasglühlampen stehen bei gleichem Gasverbrauch den Auer’sehen an Helligkeit erheblich nach [4],

x/

Fig. 7, S. 233, eingeschrieben. Hieraus kann man leicht die Wirkung von 2 Lampen ersehen. Denkt man sich z. B. das Schema um die Senkrechte über 2 m rechts umgeklappt, d. h. in 2 m Entfernung davon wiederum eine Lampe von 100 Kerzen, so würde der Punkt bei 2 m horizontal statt 9 MK. jetzt 38 Meterkerzen Helligkeit haben, bei D/2 m 23 Meterkerzen u. s. f. Man kann daraus für jede Lampenzahl und Entfernung die Helligkeit eines Punktes im Raume entnehmen. Im vorliegenden Falle würde es sich empfehlen, eine zweite Lampe von 100 Kerzen in der Entfernung von 6 m aufzuhängen.

Handelt es sich um Erleuchtung winkeliger Räume (Fig. 8, Hörsaal der Berliner Universität), z. B. von nebenstehender Form, wo die eine Abteilung a durch das Fenster reichlich Tageslicht erhält, die Abteilung b aber erheblich schlechter durch das Licht eines einzigen Fensters erleuchtet ist, so empfiehlt sich Anbringung einer Aushilfsbogenlampe von 500 Kerzen in dem Raum b, die während der Vorlesung durch den bei x stehenden Lehrer je nach Bedarf selbst ein- oder ausgeschaltet werden kann. Solche Hilfslichter sind auf Vorschlag des Verfassers allenthalben hei Herrichtung der neuen Auditorien in der königl. Universität Berlin angebracht. Ueber den Einfluss der Farbe des Lichtes auf die Beleuchtung s. F a r b e n h a r m 011 i e.

Fig. 8.

Näh. über die Grundsätze der Beleuchtung unter [5].

II. W. Vogel.

Litteratur: [1] Photogr. Mitteilungen, Jahrg. V, S. 70. — [2] H. Cohn, Ueber Tageslichtmessungen in Schulen, deutsche medizin. Wochenschrift 1884, Nr. 38. — [3] L. Weber. Zeitschr. für Instrumentenkunde, Okt. 1884 (das. auch genaue Schilderung des Apparates). — [4] Photogr. Mitteilungen, Märzheft I, 1895. — [5] Mohrmann, Ueber die Tagesbeleuchtung von Innenräumen, Berlin 1885; H. W. Vogel, Handbuch der Photographie, Berlin 1890 und 1894, Bd. II u. IV.; L. Weber, Anna], der Physik, neue Folge, Bd. XXVI., III. Abt., Konstruktion des innern Ausbaues, 4. Abschn., Anlagen zur Versorgung mit Licht.

Beleuchtimgskonstruktionen. Bei der konstruktiven Darstellung der Beleuchtung der Oberfläche eines Körpers kommt nur die geometrische, nicht aber deren physikalische Beschaffenheit in Betracht; man spricht daher von einer geometrischen Beleuchtung, im Gegensatz zu der natürlichen Beleuchtung eines Körpers. Sind parallele Lichtstrahlen vorausgesetzt, so ist die Beleuchtungsstärke eines Flächenelementes proportional dem Cosinus des Neigungswinkels a der Normalen zum Flächenelement mit der Lichtrichtung, Lambert’sches Gesetz. In allen Flächenelementen, in denen die Normalen senkrecht stehen zur Lichtrichtung, findet die Beleuchtung Null statt; die Verbindung aller dieser Stellen bildet die Selbstschattengrenze des Körpers. Sie teilt dessen Oberfläche in zwei Teile, von denen der eine, der Lichtquelle zugekehrte Teil, von dieser beleuchtet wird und der direkt beleuchtete Teil der Oberfläche heisst, während der andere im Schatten sich befindet und kein direktes Licht, wohl aber indirektes, sogen. Reflexlicht erhält. Die höchste Beleuchtung findet in jenen Flächenelementen statt, in denen die Flächennormalen zur Lichtrichtung parallel laufen; es sind dies im allgemeinen nur einzelne Punkte der Oberfläche. Verbindet man alle gleichstark beleuchteten Punkte einer Oberfläche mit einander, so erhält man eine Linie gleicher Lichtstärke, eine Isophote. Die Aufgabe der Beleuchtungskonstruktionslehre besteht nun darin, für vorgegebene Werte von cos «, in der Regel 0, 0,1, 0,2, 0,3.... 1,0 die zugehörigen Isophoten zu konstruiren, welche Aufgabe darauf hinausläuft, senkrecht zu den Mantellinien eines senkrechten Kreiskegels, dessen Axe parallel zur Lichtrichtung und dessen Oeffnungswinkel a ist, die möglichen Tangentialebenen an die Oberfläche zu konstruiren. Die Verbindungslinie der Berührungspunkte dieser Tangentialebenen mit der beleuchteten Oberfläche gibt die dem Winkel a entsprechende Isophote [1] bis [7]. Die Gesamtheit der genannten Tangentialebenen bildet eine der in Rede stehenden Oberfläche umschriebene Böscliimgsfläclie und es bilden die den Werten von cos« entsprechenden Isophoten ein Isopliotensystem der Oberfläche. Man unterscheidet ein Isophoten-system im direkt beleuchteten Teile und ein solches im Selbstschatten, letzteres herrührend von der die Reflexbeleuchtung bewirkenden Lichtquelle. Durch das Isophotensystem wird die Oberfläche eines Körpers in eine Anzahl von Streifen geteilt und eine bildliche Darstellung der Beleuchtung dadurch erzielt, dass man die einzelnen Streifen mit einem Tusch- oder Farbtone überlegt, dessen Stärke umgekehrt proportional ist der Beleuchtungsstärke des betreffenden Streifens. — Im Gegensätze zu dieser geometrischen wahren Beleuchtung steht die scheinbare Beleuchtung eines Körpers; hierbei ist Rücksicht genommen auf den Standpunkt des Beobachters und auf das Reflexionsvermögen der beleuchteten Oberfläche. Unter der Annahme, dass die vom Beobachter, der in unendlicher Ferne senkrecht zur bezüglichen Projektionsebene vorausgesetzt ist, wahrgenommene Beleuchtung proportional ist dem Cosinusprodukte cos «.cos ß, unter ß den Winkel der Seh- und Lichtrichtung verstanden, kann man auch Linien gleicher scheinbarer Beleuchtung [3] konstruiren, indem man alle jene Punkte der Oberfläche aufsucht, für welche das genannte Cosinusprodukt denselben Wert besitzt. Eine Verbindungslinie dieser Punkte kann man eine Linie gleicher Helle (Isoplienge) nennen und demgemäss ein Isophengensystem der Oberfläche konstruiren. — Da aber der Beobachter niemals den vorstehend bezeichneten Standpunkt einnimmt, so hat die konstruktive Darstellung dieser scheinbaren Beleuchtung keinen praktischen Wert. —Für praktische Zwecke genügt die Darstellung der wahren geometrischen Beleuchtung vollständig.

Vonderlinn.

Litteratur: [1] Tilscher, Geometrische Beleuchtungskonstruktionen, Wien 1862. — [2] Koutny, Theorie der Beleuchtung krummer Flächen 2. Grades bei parallelen Lichtstrahlen, Brünn 1867. — [3] Burmester, Theorie und Darstellung der Beleuchtung gesetzmässig gestalteter Oberflächen, Leipzig 1871. — [4] Tessare, la teoria delle ombre e del chiaro-scuro, Torino 1878—80. — [5] Fiedler, Darstellende Geometrie, Leipzig 1871. — [6] Wiener, Darstellende Geometrie ebd. 1884. — [7] Vonderlinn, Ueber die Konstruktion der Selbstschlagschattengrenzen, sowie der Linien gleicher Beleuchtungsstärke an Rotationsflächen, in „Zeitschrift für deutsche Zeichenlehrer“ 1889—91.

ZU

Georg Meyer.

Beleuchtungsplan, der Eisenbahnzüge. Um das Anzünden bezw. Auslöschen der in den Personenwagen angebrachten Laternen rechtzeitig veranlassen, ist ein für das ganze Jahr gütiger Plan zusammengestellt, aus welchem zu ersehen ist, auf welchen Stationen und zu welcher Zeit in den einzelnen Monaten die Laternen angezündet bezw. gelöscht werden müssen. Eine derartige Zusammenstellung wird Beleuchtungsplan oder Beleuchtungskalender im Eisenbahnbetriebe genannt. Diese Pläne werden dem Stationsund Wagenpersonal bekannt gegeben.

Litteratur: Roll, Encyklopädie d. ges. Eisenbahnw., Wien 1890, S. 427.

Belgische Leiter, s. Mechanische Feuerleitern.

ZU

Belgisches Tunnelbausystem. Das belgische Tunnelbausystem gehört den Holzbausystemen und entstand im Jahre 1828 beim Bau des Tunnels für den Kanal von Charleroi nach Brüssel, bei dem man infolge schwimmenden Gebirges mit der Bolzung nicht vorwärts kam und nach einer vergeblichen Anwendung des Brunei’sehen Tunnelschildes mit offenem Einschnittsbetrieb vorging. Man trieb jedoch die Rösche nicht bis zur Sohle, sondern nur

Firststollen.

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bis zur Kämpferhöhe, wölbte die Kappe und unterfuhr dieselbe mit Stollen Einbau der Widerlager. Das Verfahren wurde von französischen Ingenieuren aufgenommen und beim Tunnelbau ausgebildet. Es fand seinen charakteristischen Ausdruck beim Bau des Tunnels von St. Cloud und Montretout [1]. Es wird zunächst ein Eirststollen (s. d.) getrieben, ausgezimmert und dann zu einem

das Sohlgewölbe eingespannt.

Feldort (s. d.) erweitert, welcher mit Verpfählung, Kappe, Ständern und Schwellen einen definitiven Ausbau erhält, der einen Teil der künftigen ganzen Tunnel-bölzung bildet. Dem folgt die Erweiterung des Feldortes zu einem Bogenort, dessen Zimmerung aus Langpfählen und zwei Kappen besteht, zwischen denen fächerförmig gestellte Stempel den Druck auf eine Grundschwelle übertragen. Zwischen die einzelnen Bölzungsgebinde werden die Lehrbögen eingestellt und mit schiefen Bolzen gegen die Firstpfähle verbaut, wodurch die letzteren auch fernerweit neue Stützpunkte erhalten. Im Bogenort wird nun das Gewölbe aufgeführt, dessen Fusspunkte auf hölzernen Keilen und darüber gelegten Bohlen ruhen. Nachdem sodann die Kappe auf eine grössere Länge fertiggestellt und der Mörtel einigermassen erhärtet ist, beginnt die Unterfahrung des Gewölbes, die nur auf kurze Längen erstreckt werden kann und bei der das fertige Gewölbe durch den Zusammenhang des Mörtels, die Bogenschwelle und eine in der Zeichnung näher ersichtliche Unterstempelung gehalten wird. Sobald nun abwechselnd auf beiden Seiten das Gewölbe unterfahren ist, werden die Lehrbögen herausgeschlagen und zuletzt der Mittelkörper herausgenommen und —-wo dies erforderlich ist

Abweichungen erfuhr das System beim Bau des Tunnels von Montreteuil, bei dem mit Sohlstollen vorgegangen und von diesem aus zum Firststollen aufgebrochen, der Mittelkörper daher durch eine Thürstockzimmerung ersetzt wurde [1], sowie beim Bau des Tunnels von Boosebeck im Zuge der Eisenbahn von Mecheln nach Tirlemont, bei dem der Vorgang zu einem regelmässigen Strossenbau (s. d.) ausgebildet wurde. An sonstigen, in belgischem System ausgeführten Tunnels sind zu nennen die hessischen Tunnels bei Hönebach, Guxhagen und Beiseförth [2j, [3], ferner der Tunnel am Virzey an der Linie Paris-Soissons [4] und die Tunnels der spanischen Nordbahn [5], [6], sowie die Tunnels der Pontebbabahn [7] und eine grössere Anzahl italienischer Tunnels. Von den Anhängern des Systems wird als besonderer Vorteil die gute Ventilation des Baues durch raschen Vortrieb der oberen Partie, die Holzersparnis und die Beschleunigung des Baues angeführt, dagegen sind als schwerwiegende Nachteile desselben die mangelhafte Wasserabführung und schwierige Förderung beim Vortrieb mit Firststollen und Stehenbleiben eines Mittelkörpers, die Kostspieligkeit der Gewinnung, die nur in kleinen Partien „aus dem Zwange“ erfolgen kann, die Mängel der Bolzung, welche jeder starren Verbindung und jedes Längsverbandes entbehrt, vor allem aber die Unsolidität des Mauerwerks und die Lockerung desselben durch das Unterfahren des Gewölbes anzuführen. Auch lässt das System die Anwendung von Getriebezimmerung (s. d.) nicht zu, wie denn die Sicherheit des ganzen Baues gegenüber dem unerwarteten Auftreten starker Gebirgsdrücke auf einer sehr niedrigen Stufe steht [8]. Den Nachteilen mangelhafter Wasserabführung und erschwerter Förderung wird durch die schon oben erwähnten Modifikationen des Systems, bei welcher ein Sohlstollen vorangetrieben wird, abgeholfen und überhaupt dadurch eine Verbesserung des Vorgangs herbeigeführt, welche in allen den Fällen, in denen die Gebirgsbeschaffenheit oder besondere Massnahmen gestatten, dass der Bau des Sohlstollens rascher als der Vollausbruch voranschreitet, die Möglichkeit erlangt wird, mit dem belgischen System rascher als mit jedem andern zum Ziele zu gelangen. Dieser Vorteil, verbunden mit einer nicht unwesentlichen Holzersparnis hat dem System bis in die neueste Zeit viel Anhänger erhalten und auch zu seiner Anwendung beim Bau des Gotthardtunnels geführt [9].

von Oer.

Litteratur: [1] Förster, Bauztg. Jahrg. 1856. — [2] Eisenbahnztg. Jahrg. 1846. — [3] Eisenbahnztg. Jahrg. 1848. — [4] Oppermann, nouvelles Ann. de la constr., Jahrg. 1866. — [5] Oppermann, Jahrg. 1865. — [6] Ann. du Gen. civ., Jahrg. 1865. — [7] Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Yer. Jahrg. 1880. — [8] Kziha, Tunnelbau, Bd. II, S. 63, Berlin 1872. — [9] Deutsche Bauztg. Jahrg. 1882, S. 171.

Belichtung der Farben. Um über die viel und keineswegs immer mit Recht angefochtene Lichtechtheit der Teerfarben vergleichende und zuverlässige Angaben machen zu können, werden in den Farbenfabriken selbst gefärbte oder gedruckte Stoffmuster, die mit den zu untersuchenden Farbstoffen hergestellt sind, der Einwirkung des Sonnenlichts ausgesetzt und mit ähnlichen Farben von bekanntem

Echtheitsgrade verglichen. Je nach (1er Jahreszeit und Witterung dauert diese Prüfung längere oder kürzere Zeit, oft monatelang. Man hat deshalb getrachtet, die Versuche von diesen wandelbaren Faktoren so viel als möglich unabhängig zu machen und einen einheitlichen Massstab für das Vergleichen der Echtheitsbestimmungen verschiedener Farbstoffe zu gewinnen. 1884 kam V. Kall ab in der Farbenfabrik von Karl Oe hl er in Offenbach a. M. zuerst auf den Gedanken, das Sonnenlicht durch eine Sammellinse zu konzentriren und hei möglichst verkleinertem Belichtungsfeld senkrecht auf das gefärbte Muster auffallen zu lassen; aus der zuerst einfachen Vorrichtung ist später unter Mitwirkung von Ingenieur Paul Oehler der Kallab-Oehler’sche Belichtungsapparat entstanden (Fig. 1). Der Apparat, in einem gusseisernen, mit 4 Stellschrauben b und 2 Wasserwagen c ausgerüsteten Gestell untergebracht, besteht zunächst aus der unter einem Winkel von ca. 55⁰ geneigten Spindel ee, deren oberer Zapfen in seinem Lager eine Drehbewegung der Spindel mitmacht, die von dem Uhrwerk d ausgeht.

Die Drehung der schiefen Spindel folgt mit der Uhr dem Stand der Sonne während des

Mit der Spindel aber ist das

Fig. 1. Belichtungsapparat nach Kallab-Oehler.

Tages.

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wirkt das konzentrirte Sonnenlicht auf die Farbe des exponirten Musters. Die Wirkung des Kallab-Oeliler’schen Sonnenlichtapparates, der schon in seiner einfachsten Form in mehreren österreichischen Tuchfabriken Eingang gefunden hat, wird durch zeitweiliges Anfeuchten des exponirten Musters mittelst eines Wasserzerstäubers erheblich verstärkt; im wesentlichen hängt sie selbstverständlich bis einem gewissen Grade von der Jahreszeit ab. Im Hochsommer genügen schon 10 Belichtungsstunden, um sogar auf den lichtechtesten Farben ein teilweises „Verschiessen“ im Vergleich zu nicht belichteten Proben wahrnehmen zu können, während eine grosse Zahl der substantiven Baumwollfarbstoffe schon in 1-—2 Stunden verblassen. Im Winter bedarf es mehrerer Wochen. -— Um die Belichtungsversuche vom Stand der Sonne ganz unabhängig zu

Hauptstück des Apparates in Verbindung gebracht, eine bikonvexe Linse von 200 mm Durchmesser und 420 mm Brennweite, und zwar ist sie in einen Rahmen k eingespannt, der mit einem Seitenzapfen in der Spindel gelagert und durch eine Schraube mit ihr befestigt ist. Nach Lösung der Schraube kann man dem Rahmen samt der Linse eine der jeweiligen Jahreszeit entsprechende schiefe Stellung geben, wofür die segmentartige Monatskala/ als Richtschnur dient. Diese Skala bildet das Mittelstück eines zur Grundfläche oder Mittelebene der Linse senkrechten Arms, an dem ein unterer Zapfen des Rahmens mittelst Stellschrauben auf dem Teilstrich des betreffenden Monats festgehalten werden kann. Zugleich wird die Skala gegen die schiefe Spindel so verschoben und eingestellt, dass der gerade Teil des Armes seine senkrechte Stellung zur Mittelebene der Linse beibehält, denn auf das eine Ende dieses Armes wird senkrecht zu ihm, also parallel mit der Mittelebene der Linse, der Rahmen h mit dem gefärbten, teilweise durch Papier verdeckten Farbmuster aufgesteckt, während das andere Ende des Armes mit dem Gegengewicht i beschwert wird. Der ganze Mechanismus ist darauf berechnet, dass infolge der automatischen Drehung der Spindel und der geeigneten Schiefstellung des Rahmens k das Sonnenlicht zu jeder Tages- und Jahreszeit senkrecht auf die Sammellinse fällt, von dieser kon-zentrirt und senkrecht auf das Farbmuster geworfen wird [lj. Die Entfernung des auf dem geraden Teile des Armes verschiebbaren Rahmens von der Linse richtet sich nach der Grösse der Fläche, die man auf dem Muster belichten will und nach der Zeitdauer, die für den Versuch beabsichtigt ist. Je weiter innerhalb der Brennweite der Sammellinse, das Muster von letzterer entfernt ist, kleiner wird die Belichtungsfläche und um so intensiver und rascher

zu machen, studirten Depierre und Clouet 1884 [2j die Einwirkung des elektrischen Bogenlichts auf gedruckte oder gefärbte Stoffmuster im Vergleich zum Sonnenlicht und fanden, übereinstimmend mit Decaun, Eizeau, Eoucault und anderen Forschern, dass das elektrische Licht zwar weniger (4—5mal schwächer) wirkt als das Sonnenlicht eines heiteren Sommertages, dass es aber immerhin für Belichtungsversuche verwendbar ist. Um nun eine konzentrirtere Wirkung des Bogenlichts zu erreichen, hat v. Perger in Wien einen Belichtungsapparat zusammengestellt, bei dem das Licht einer vertikal stehenden Bogenlampe (Hauptstromlampe von Siemens-Halske) bei einer Stromstärke von 12 Ampere

Fig. 2. Belichtungsapparat nach v. Perger.

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unter dem Winkel von 45° zuerst durch eine, die Lichtstrahlen parallelirende, plankonvexe Linse a (Fig. 2) geht, dann in beliebiger Entfernung von ihr durch eine parallel gestellte, bikonvexe Linse b auf das im Rahmen c eingespannte, gefärbte oder gedruckte Stoffmuster fällt [3]. Die Lichtquelle steht im Brennpunkt der Linse a, das Farbmuster oder der Rahmen c zwischen der Linse b und ihrem Brennpunkt und zwar parallel zu beiden Linsen. Diese sind in Rahmen eingespannt, die gleich dem Musterrahmen auf dem in Centimeter eingeteilten Massstab d sich verschieben und festschrauben lassen. Der Metallstab aber ist um eine wagrechte, im Gestell gelagerte Queraxe drehbar und wird mit einer Schraube gestellt, dass er mit der Horizontalen einen Winkel 45 ⁰ bildet, den für die Wirkung einer vertikal stehenden Bogenlampe geeignetsten Winkel, wenn die Kohle des elektropositiven Pols sich oben befindet. Zur Fixirung dieser Stellung des Metallstabes dient ein seitlich an der Drehaxe angebrachter Zeiger nebst einer am Gestell befestigten Bogenskala und einer Stellschraube auf jeder Seite der Axe. Bei den Versuchen v. Pergers fiel das Bogenlicht mit einer mittleren Intensität von 1000 Normalkerzen (unter Zugrundlegung der Amylacetateinheit, s. Amylacetatlampe) auf die Plankonvexlinse o, und waren die Dimensionen der Linsen, sowie die Entfernungen der Lichtquelle, der Linsen und des voll beleuchteten Farbmusters von einander gegeben und gewählt, dass man die Wirkung des Lichts auf die exponirte Farbe in der Stärke von 10000 Kerzen annehmen durfte und dass in den meisten Fällen eine Expositionsdauer von 20 Stunden genügt, um die Lichtempfindlichkeit einer auf einem Gewebe fixirten Farbe zu bestimmen. Es veränderten sich z. B. auf Baumwolle das Mikadobraun M nach 3 Stunden, das Baumwollbraun, Diaminrot und Diaminblau nach 4, Sulfonazurin nach 5 Stunden u. s. w. Baumwollgelb G brauchte auf Baumwolle 20 Stunden, so viel wie z. B. Wollgelb auf Wolle, bis eine Veränderung sich zeigte. Nach 36 Stunden Exposition beginnt direkt auf Wolle gefärbtes Azorcem abzublassen, nach 42 Stunden wird ein in der Hydro-sulfidfärbküpe gefärbtes AVollblau deutlich verändert, Türkischrot aber noch nicht angegriffen, v. Pergers elektrischer Belichtungsapparat wird von Mechaniker Kraft in Wien konstruirt und ist von der Höchster, sowie von der Elberfelder Farbenfabrik für die Prüfung ihrer Produkte eingeführt worden.

Kielmeyer.

welches dem

Litteratur: [1] Herzfeld, Die Praxis der Färberei, Berlin 1893. — [2] Mitteilungen des k. k. technologischen Gewerbemuseums Wien 1884. — [3] Ebd. Jahrg. 1891.

Belladonnin, Alkaloid der Zusammensetzung C^H^NO Atropin sehr ähnlich ist, neben diesem in der Tollkirsche und im Stechapfel vorkommt und bei der Spaltung wahrscheinlich in Tropasäure und Oxytropin C₈Hl5N0₂ zerfällt, Es wird als Nebenprodukt bei der Atropindarstellung

gewonnen. — S. Alkaloide und Atropin.

Litteratur: Ladenburg und O. F. Roth, Ber. d. deutsch, chem. Ges. 17, 152; G. Merling,

ebd. 17, 381.    i

Belleville-Kessel, s. Wasserröhrenkessel und Schiffskessel. Bellevue, d. h. schöne Aussicht, zuweilen Bezeichnung für Villen, Kioske und andere Baulichkeiten, die eine schöne Fernsicht gewähren. Die aus dem Italienischen stammende Bezeichnung Belvedere hat dieselbe Bedeutung. Bellis-Kessel, s. Schiffskessel.

IV. Kerp,

Bellit, ein aus Dinitrobenzol und Ammoniumnitrat bestehendes Gemenge, welches von Lamm zu Sprengzwecken vorgeschlagen worden ist.

Beils Telephon, s. Fernsprecher.

Belmontinöl, mit etwas Aether versetztes Mineralschmieröl; dient zum Reinigen der gezogenen Geschütze nach dem Schuss.

Belpaire-Steuerung, s. Kulissensteuerungen.

Bemannung, s. unter Besatzung.

Bemastung. Unter Bemastung eines Segelschiffes versteht man die Rundhölzer und Spieren, welche zum Anschlägen und Setzen der Segel erforderlich sind. Die Treibkraft des Windes auf die Segel zur Fortbewegung des Schiffes würde am günstigsten ausgenützt werden, wenn nur ein einziges Segel zur Verwendung käme. Für Segelschiffe verbietet sich dies jedoch aus praktischen Gründen, auch ist es erwünscht zum guten Manöveriren des Schiffes, die Segelfläche zu teilen und Vorkehrungen zu besitzen, entsprechend den Windstärken die Segelfläche zu verkleinern bez. zu vergrössern. Man sucht daher die Segelfläche auf mehrere Masten zu verteilen und die Segel jedes Mastes wiederum

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Fig. 1. a Kreuzmast, Besahnraast für Bark und Schoonerbark, Jagermast für Viermaster, b Kreuzsteiige. c Kreuzbram-stenge und Kreuzoberbramstenge. d Besahnbaum. e Besahngaffel. f Bagienraa. g Kreuzuntermarsraa. h Kreuzober-marsraa. i Kreuzbramraa. h Kreuzoberbramraa. I Kreuzmars, m Kreuzeselsbaupt. n Kreu/.stengensahling. o Kreuzstengeneselshaupt. A Grossmast. B Grossstenge. C Grossbram und Oberbramstenge. E Grossgaffel. F Grossraa. G Grossunteimarsraa. JI Grossobermarsraa. I Grossbramraa. K Grossoberbramraa. L Grossmars. M Grosseselshaupt. V Grossstengensahling. 0 Grossstengeneselshaupt. A A Bugspriet. BB Klüverbaum. CC Aussenkliiverbaum. DD Stampfstock. EE Blinde Kaa. FF Eselshaupt des Bugspriets. GG Brille des Klüverbaums, aa Fockmast, bb Vorstenge, cc Vorbram-und Oberbramstenge. ff Fockraa. gg Voruntermarsraa. hh Vorobermarsraa. ii Vorbramraa. kk Voroberbramraa. 11 Voimars. mm Voreselshaupt. nn Vorstengensahling. oo Vorstengeneselshaupt. 1. Besalin. 2. Bagiensegel. 3. Kreuz-Untermarssegel. 4. Ki euzobermarssegel. 5. Kreuzbramsegel. 6. Kreuzoberbramsegel. 7. Kreuzstengestagsegel. 8. Kreuz-bramstengestagsegel. 9. Grossgaffelsegel. 10. Grosssegel. 11. Grossuntermarssegel, 12. Grossobermarssegel. 13. Grossbramsegel. 14. Grossoberbramsegel. 15. Grossstagsegol. 16. Grossstengestagsegel. 17. Grossbramstengestagsegel. 18. Grossoberbramstengestagsegel. 19. Fock. 20. Voruntermarssegel. 21. Vorobermarssegel. 22. Vorbramsegel. 23. Voroberbramsegel. 24. Stagfock. 25. Vorstengestagsegel. 26. Mittel- oder Innenklüver. 27. Grosser Klüver. 28. Vorbramsegel.

29. Aussenklüver oder Jager.

der Höhe nach zu teilen. Auf diese Weise entstehen die einzelnen Teile der Bemastung, welche in Fig. 1 für ein Vollschiff zusammengestellt sind. — Die Masten bestehen in der Regel aus mehreren Längen, da dieselben einesteils in grossen Längen aus einem Holz schwer zu fertigen sind, andernteils das Verkleinern der Segelfläche, im besondeTen das Fieren der Stengen bei Sturm dann unmöglich ist. Jeder Mast besteht daher aus dem Untermast und den Stengen. Der Untermast zerfällt seiner Länge nach in drei Teile: 1. der untere Teil vom Fuss bis zum Oberdeck, 2. der mittlere Teil vom Deck bis zur Sahling, 3. der obere Teil, der sogen. Top des Mastes. Der Mastfuss trägt einen Zapfen, den Hiel, mit welchem er in der Mastspur gelagert ist. Im Oberdeck wird der Mast im Mastloch durch die Mastkeile festgekeilt und gelagert. Zum Schutz der hölzernen Keile wird über dieselben ein Mastkragen aus geteertem Segeltuch gespannt. Die konsolartigen Mastbacken dienen zur Stützung der Längssahling. Der Top des Mastes ist mit vertikalen Latten versehen, um ihn gegen. das Scheuern der Wanten zu schützen; an seinem oberen Ende trägt er in einem

vierkantigen Zapfen das Eselshaupt (s. Fig. 2). Die Untermasten werden aus Holz (Kiefern oder Yellow-Pine) oder Stahl gefertigt. Bei grösseren Schilfen

werden die Untermasten aus mehreren Hölzern zusammengesetzt, teils in der Länge, teils im Querschnitt, und durch Bolzen und warm

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Fig. 4. a lind b Querschnitte hölzerner Masten, c Querschnitt eines stählernen Mas! es.

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aufgezogene schmiedeeiserne Binge verbunden (gebaute Masten). Man verwendet entweder ein polygonales Herzstück, welches von sogen. Schalen, Schwaigen umgeben wird, oder man bildet aus zwei Hölzern ein Herzstück von der vollen Maststärke und ergänzt die Seiten durch Schalen, welche oben als Backen ausgearbeitet werden (s. Fig. 4, a und b). Die stählernen Masten, welche sich durch grössere Widerstandsfähigkeit und Dauerhaftigkeit auszeichnen, werden als Cylinder aus Stahlblechen mit innen liegender Naht und Stossstreifen zusammengenietet und erhalten grössere Masten im Innern Versteifungswinkel bezw. -L Stahle, welche meist zugleich als Nahtstreifen dienen (s. Fig. 4, c). Die Backen bestehen aus stählernen Konsolblechen und ist der Top durch einen Deckel geschlossen. Die Gefechtsmasten (s. d.) der Panzerschiffe sind in ähnlicher Weise gebaut. Die Masten stehen teilweise senkrecht (Raaschiffe), teilweise geneigt nach hinten, der sogen. Fall der Masten (Gaffelschiffe), ihre Verteilung längsschiffs richtet sich nach dem Segelplan.

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Die Masten, welche den von den Segeln aufgenommenen Winddruck auf den Schiffskörper übertragen, dienen in der Hauptsache zur Aufnahme der Druckkräfte, die Zugspannungen werden von dem stehenden Gut (s. Takelage)

Fig. 2. Mast und Stenge. «Unter- r-    T , ,    -i i

mast, b Masttop. e Stenge, d Mast- autgenommen. Letzteres muss daher so

__JaM^.L]Ä?S!S5i./'SSSS: anSesPannt werden

k Schiosshoiz. i Scheibegat. m Gros raa. n Hangerkette, druck die Resultante der Spannungen des ⁰ Radtakel- p IvaLk-    stehenden Guts in die Axe des Mastes fällt,

um die Beanspruchung desselben auf Biegung möglichst klein zu halten. Da der Mast im Deck fest gelagert ist, so ist dort der gefährliche Querschnitt. — Die Verbindung der Stengen mit den Untermasten stellen der Mars, die Sahlings

und das Eselshaupt her. Die Längs- und Quersahlings dienen zum Tragen des Marses und zur Stütze des Fusses der Stenge, welche mittelst des Schlossholzes auf ihnen ruht. Der

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dass bei Wind-

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Mars gibt dem stehenden Gut der Marsstenge die nötige Spreizung und dient nebenbei als A\S Plattform zur Bedienung der oberen Takelage. Fig. 3 veranschaulicht den Mars eines Voll-Das Eselshaupt besteht aus zwei mit Stegen verbundenen Ringen, von welchen der vierkantige auf dem Top des Untermastes

Die Stengen,

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Fig. 3. Mars, a Längssahling. b Quersahling. SClllffeS. c Soldatenloch, d Schlossholz, e Oeffnungen für die Püttingsstangen. f Oeffnung für die Hangerkette. g Oeffnung für Baatakelstropp. h Nagelbank.

befestigt ist, während der runde zur Führung der Stenge dient, die Fortsetzungen des Untermastes, werden meist aus Holz (Kiefern oder Yellow-Pine), die Marsstengen zuweilen aus Stahl gefertigt und bestehen aus einem Stück.

Der Fuss hat einen quadratischen oder achteckigen Querschnitt und passt genau in die Oeffnung zwischen Längs- und Quersahling. Er trägt oberhalb der Saliling das Schlossholz, einen hölzernen oder eisernen Keil zum Feststellen der Stenge, sowie etwas höher zwei Scheibgaten für das Stengewindreep (s. Takelage). Am oberen Ende erhält die Stenge eine Anschwellung für die Auflage der Stengensahling. Der Topp trägt oben einen vierkantigen Zapfen zur Befestigung des Stengeneselshauptes. Die einzelnen Stengen, Mars- und Bramstenge (Oberbramstenge ist der obere Teil der letzteren) sind in ihren Einzelheiten sehr ähnlich, die oberen sind nur entsprechend verjüngt. — Das Bugspriet wird in ähnlicher Weise wie die Untermasten aus Holz oder Stahl gefertigt. Es stützt sich mit dem Fuss auf den «

Bugsprietstuhl und ruht auf dem 1

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Fig, 5. a Bugspriet, b Klüverbaum, c Blinde Raa. d Stampfstock, e Bug-sprieteselshaupt. f Sattel, g Fuss-kette. h Zurring, ii Fockstagen. kk Wasserstagen. I Bugstag.

Vorsteven bezw. einer besonderen Bettung. Am vorderen Ende trägt es das Eselshaupt zur Führung des Klüverbaums. Der Klüverbaum und der Aussenklüverbaum, die Verlängerungen des Bugspriets, sind in ähnlicher Weise wie die Stengen konstruirt. Der Klüverbaum ruht an dem hinteren Ende auf dem sogen. Sattel und wird der Fuss meist durch eine Zurring mit dem Bugspriet verbunden. Die Funktion des Mars vertritt die blinde Raa und der Stampfstock (s. Fig. 5). Die Raaen, welche zur Befestigung der Raasegel dienen, werden meist aus Holz gefertigt; grössere Unterraaen werden zwei Hölzern zusammengebaut oder aus Stahl gefertigt. Die Mitte der hölzernen Raaen bleibt achtkantig und erhält eichene Schalen; das übrige ist rund bis auf Teile der Nocken für die Schildpatten. An den runden Enden der Nocken sind $ Bügel für die Leesegelspieren befestigt. An den Oberkanten ||!l sind die Jackstagbolzen vorgesehen, durch welche ein Stahl-IJpA draht geschoben wird. Die Unterraa ist in der Mitte mittelst der Hangerkette und des Raatakels am Topp des Untermastes fgeliängt und durch Rackketten oder eine eiserne Rack an den Mast geholt (s. Fig. 2). Für die beweglichen Marsraaen wird meist a    ein Tonnenrack verwendet (s. Fig. 6). Die Gaffel dienen zum Aus-

Fig. 6. « Stenge, bringen der Gaffelsegel; sie umfassen den Mast mit einer Klaue oder ⁶c⁰Tonntna.racka'Mick, bei stärkerem Untermast den Schnaumast. Der Besahnsbaum a Marsdreh- jgt am Mastring mittelst Gelenkbolzen befestigt und ist aut seiner reepsblock. ganzen Länge rund; er ist mit Ringen, Augbolzen und Scheibgaten versehen. Für kleinere Fahrzeuge, als Boote, Segelkutter, sowie für Passagierdampfer baut man die Masten mit Stenge aus einem Holz (Pfahlmasten). Entsprechend den mannigfachen Bootstakelagen treten für einzelne Rundhölzer noch besondere Bezeichnungen hinzu. — Die Dimensionirung der Rundhölzer nach Längen und Stärken der einzelnen Teile erfolgt nach praktischen Erfahrungen und sind in den einzelnen Marinen besondere Tabellen und Zusammenstellungen

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hierfür massgebend.

Litteratur: [1] A. Hauser, Cours de construction navale, Paris 1886. — [2] Diek und Kretschmer, Handbuch der Seemannschaft, Berlin 1892—93. — [3] 0. Hildebrandt, Praktisches Lehrbuch für junge Seeleute, Danzig 1893. — [4] v. Hüllen, Leitfaden für den Unterricht im Schiffbau, Kiel 1888. — [5] H. Paasch, Vom Kiel zum Flaggenknopf, Antwerpen 188o.

Benetzte Oberfläche, der Schiffe, ist die Grösse der Fläche der im Wasser befindlichen Aussenhaut eines Schiffes. Sie bildet einen wichtigen Faktor zur Berechnung des Schiffswiderstandes (s. d.). Die benetzte Oberfläche ü wird annähernd nach der Formel Ü — g L (B -j- 2 T) bestimmt, worin. L die Länge des Schiffes zwischen den Perpendikeln, B die Breite des Schiffes in der Wasserlinie und T den Tiefgang bezeichnen. Der Ivoefficient g schwankt

Nach Normand ist

zwischen 0,60 (scharfe Schiffe) und 0,80 (völlige Schiffe). ü — L [1,5 T + (0,09 -f- <3) B], worin ö den Völligkeitsgrad des Schiffes angibt.

Litteratur: Johow, Hilfsbuch für den Schiffbau, Berlin 1884.    Tj. Schwärs.

Benetzter Umfang ist bei einem bestimmten Wasserquerschnitt die Länge der Linie, welche mit der wasserführenden Kinne in Berührung steht.

Bengalisches Feuer, angeblich aus Indien, wahrscheinlich aber aus China stammende Feuerwerksmischung aus 64 Teilen Salpeter, 23 Teilen Schwefel und 16 Teilen Schwefelantimon, brennt mit blendend weissem Licht und dient zu festlichen Beleuchtungen. — Ganz allgemein wird gegenwärtig auch Buntfeuer (s. d.) als bengalisches Feuer bezeichnet.

Bengalische Zündhölzer, s. Zündwaren.

Bennetts Pulver, ein Gemenge von Salpeter, Schwefel, Kohle und Kalk, Gips oder Zement. Ohne Bedeutung.

Benzaldehyd (Bittermandelöl), der einfachste und wichtigste Vertreter der aromatischen Aldehyde, welche ebenso, wie die Aldehyde der Fettreihe durch die Gruppen CHO charakterisirt sind. Dementsprechend besitzt der Benzaldehyd die Konstitution Ce H₅ - OHO = C₇ H%0.

zu

C₆ Hi

CH-{-Hz O.

Er ist ein Bestandteil des in den bitteren Mandeln vorkommenden Amygdalins und kann aus demselben gewonnen werden (s. u.). Der Benzaldehyd ist eine farblose, stark lichtbrechende Flüssigkeit von angenehmem und charakteristischem Geruch, welche bei 179° siedet, das spez. Gew. 1,050 bei 15° besitzt, sich in 30 Teilen Wasser löst und sich mit Alkohol und Aether mischt. Er zeigt alle für die Aldehyde charakteristischen Reaktionen: durch Oxydation (schon durch den Sauerstoff der Luft) geht er in Benzoesäure (s. d.) über, durch Natriumamalgam wird er zum entsprechenden Alkohol, dem Benzylalkohol C₆H₅-CH₂-OH reduzirt; mit Natriumbisulfit vereinigt er sich zu einer kristallisirenden Verbindung, aus welcher er durch Sodalösung wieder abgeschieden wird, und welche zu seiner Reinigung benützt wird. Durch Addition von Blausäure entsteht das Nitril der Mandelsäure, durch Einwirkung von Chlorphosphor Benzalchlorid Ce H₅ - CHCl₂. Mit organischen Basen vereinigt sich der Benzaldehyd unter Austritt von Wasser zu Verbindungen, welche durch Erwärmen mit Säuren wieder in die Komponenten zerfallen, so zu dem Benzyliden-Anilin C₆H₅CH= N- C₆H₅. In gleicherweise reagirt er mit Phenylhydrazin und mit Hydroxylamin. Mit Ammoniak entsteht das Tribenzylidendiamin C2i HisH₂, welches leicht in das isomere Ainarin umgewandelt wird. Analog kondensirt sich das Bittermandelöl mit Fettsäuren und Ketonen. So entsteht beim Erhitzen des Aldehydes mit Natriumacetat und Essigsäure - Anhydrid Z i m t s ä u r e <7ß H₅ - CH = CH- C0₂ H; aus Aceton und Benzaldehyd erhält man das Benzyliden-Aceton oder Methylcinnamyl-keton C₆H₅-CH=CH-CO ■ CH%. Das entsprechende Kondensationsprodukt des Ortlio-Nitrobenzaldehyds mit Aceton, das o-Nitrobenzalaceton (7fiII4 (H0₂) - CH— CH- CO - CHS ist wichtig durch seinen Uebergang in Indigo [1]. Als Benzolderivat ist der Benzaldehyd befähigt, eine Reihe von Substitutionsprodukten zu bilden, deren Mannigfaltigkeit durch die Existenz der isomeren Formen noch erhöht wird. So sind zunächst die Homologen des Benzaldehydes erwähnen, wie die Toluylaldehyde etc., von denen der bekannteste der C uminaldehy d oder Cumino 1, Para-Isopropylbenzaldeliyd, C₆ HA (C₃ H₇) - CHO. ist. Ebenso existiren halogen-substituirte Benzaldehyde. Ungleich wichtiger sind die Nitro-, Amido- und Oxybenzaldehyde und unter diesen stets die Ortho-Verbindungen. Die Entstehung von Indigo aus dem o-Nitrobenzaldehyd wurde oben schon erwähnt. Die entsprechende Amidoverbindung, welche durch Reduktion des Nitroderivats entsteht, ist interessant wegen der Kondensationsprodukte, welche sie mit den Aldehyden, Ketonen und Säuren der Fettreihe liefert und welche durch Wasserabspaltung in Chinolinderivate übergehen können [2]. So entsteht aus dem o-Amidozimtaldehyd, dem Kondensationsprodukt von o-Amido-benzaldehyd und Acetaldehyd, Chinolin (s. d.) nach folgender Gleichung-/CH=CH. CHO    / CH= CH

.

C-Amidozimtaldehyd

= C₆ HH

Chinolin.

Von den Oxyderivaten muss der Salicylaldehyd, o - Oxybenzaldehyd liervorgehoben werden, wegen seiner Beziehung zur Salicylsäure (s. d.),

CHO

C₆ Hi

OH

in welche er durch Oxydation übergeht. Der Methyläther der Para-Verbindung

sCHO

welcher durch Oxydation aus dem Anethol

ist der Anisaldehyd, Co Hi

\OCHs

(s. d.) gewonnen wird. — Von den Dioxyaldeliyden besitzt schliesslich der Protokatechualdehyd (7₆AT₃ {OH)₂ . CHO (iCHO: OH: OH= 1:3:4) hervorragendes Interesse als Muttersubstanz des Vanillins und des Piperonals oder Heliotrop ins (s. Vanillin). — Zur fabrikmässigen Darstellung des Benzaldehydes existiren mehrere Methoden, die jedoch sämtlich auf der Umwandlung gechlorter Toluole beruhen. So kocht man nach H. Schmidt [3] das Gemenge von Benzyl-clilorid und Benzalehlorid, welches man durch Chloriren von Toluol, bis die Flüssigkeit ein spez. Gew. 1,175 hat, erhält, mit Mangandioxyd und Wasser am Rückflusskühler so lange, bis alles Chlorid in Aldehyd übergeführt ist:

2 Co Ho. CH% CI -|- Ce H ■ CH Cl₂ + 2 Mn Oz = 3 C₆ //₅. COH + 2 Mn Clz + Hz 0.

Oder man erhitzt Benzalehlorid mit Alkalilauge in eisernen Kesseln unter Druck. Die Umsetzung geht auch ohne Druck in Kesseln mit Rückflusskühler vor sich, wenn man Kalkmilch anwendet und der Lauge Schlämmkreide, Schwerspat etc. zusetzt [4]. Jacobsen empfiehlt, Benzalehlorid mit Eisessig und etwas Zinkchlorid zu erhitzen, wobei sich Benzaldehyd und Acetylchlorid bilden; indem man zugleich die nötige Menge Wasser zufliessen lässt, bildet sich fortwährend wieder Essigsäure, welche man schliesslich wieder gewinnt [5]. Das gebräuchlichste Verfahren jedoch ist das von Grimaux und Lautli [6] angegebene. Darnach kocht man 2 Teile Benzylchlorid mit 3 Teilen Bleinitrat oder besser Kupfernitrat und 10 Teilen Wasser mehrere Stunden am Rückflusskühler und leitet Kohlendioxyd durch den Apparat. Dann destillirt man bis zur Hälfte ab, hebt das übergegangene, auf dem Wasser schwimmende Oel ab und destillirt es. Zu seiner Reinigung wird es in die oben erwähnte Natriumbisulfitverbindung übergeführt; die erhaltene Kristallmasse mit Alkohol gewaschen und mit Säuren oder Soda zersetzt. —- Benzaldehyd kann jedoch noch auf verschiedene andere Weise erhalten werden, so aus Benzylalkohol durch Oxydation, aus Benzoesäure durch Reduktion, durch Destillation von benzoesaurem und ameisensaurem Calcium u. s. f. Er ist auch unter den Zersetzungsprodukten der Eiweisskörper aufgefunden worden [7]. —- Das offizinelle Bittermandelöl, welches stets Blausäure enthält, wird im grossen dargestellt, indem man den Pressrückstand der bitteren Mandeln mit Wasser destillirt [8]. — Der Benzaldehyd des Handels wird öfters mit dem ähnlich riechenden Nitrobenzol verfälscht, welches jedoch durch verschiedene Proben leicht nachzuweisen ist [9]. Der Benzaldehyd dient besonders zur Darstellung von grünen Farbstoffen der Triphenylmethanreihe (Bittermandelölgrün etc.), Benzoesäure und Zimtsäure; das aus den Mandeln dargestellte Bittermandelöl wird hauptsächlich in der Parfümerie verwendet, die wässerige Lösung dient als Arzneimittel. — Der Benzaldehyd ward zuerst als Zersetzungsprodukt des Amygdalins beobachtet, seine Zusammensetzung, sowie sein Zusammenhang mit der Benzoesäure von Liebig und Wohl er [10] dargethan.

Litteratur: Gr. Schultz, Die Chemie des Steinkohleuteers, 2. Aufl., Braunschweig 1886, Bd. I, S. 657 ff. -— [1] A. v. Baeyer, Berichte d. deutschen chem. Gresellsch., 16, 2205. —-

[2]    P. Friedländer und C. F. Glohring, Berichte d. deutschen chem. Gresellsch., 16, 1833. —

[3]    D. R. P. 20909. — [4] Espenschied, D. P.-A. 47187. — [5] Berichte d. deutsch, chem. Gresellsch., 13, 2013; 14, 1425. — [6] Bulletin soc. chim., 7, 106. — [7J Guckelberger und Keller, Annalen der Chemie, 64, 60; 72, 86. — [8J Pettenkofer, ebd., 122, 77.— [9] Bourgoin, Berichte d. deutsch, chem. Gresellsch.. 5, 293. — [10] Annalen der Chemie, 3, 249. W. Kerp.

Benzaurin (Phenolbenze'in), CldHu0₂, bildet sich beim Erwärmen von Benzotrichlorid mit Phenol; leicht löslich in Aether und Alkohol, wenig in Wasser; Schmelzpunkt bei 100°. Färbt AVolle goldgelb.

Benzidam, s. v. w. Anilin.

Benzidinfarbstoffe, s. Farbstoffe, künstliche, organische.

Benzin, s. Mineralöle und Benzol.

Benzinlacke, Lösungen von Asphaltpech der Gasfabrikation, Rückstände der Petroleumdestillation, von Kolophonium und anderen billigen Harzen in Petroleum- oder Steinkohlenteerbenzin; die ersteren sind schwarz, in ganz dünnen Schichten tief dunkelbraun und dienen zum Lackiren ordinärer Eisenwaren, wohl auch von rohem Holz, wenn man nicht Teer oder Karbolineum wegen des billigeren Preises wählt. Sie bleiben meistens lange weich, klebend und sind von nur sehr geringer Dauer. Ausserdem ist ihre Verwendungsfähigkeit durch die Eeuergefälirliclikeit des Benzins eine beschränkte. Als Benzinlacke sind auch die Bronzetinkturen zu betrachten.

Andes.

Benzinmaschinell, s. Petroleum maschinell.

vor,

Benzoe

un

gering, der grössere Teil derselben ist als Ester

so erhält man neben

nur

gebunden. Wird das letztgenannte Gemisch verseift Zimtsäure zwei Alkohole, das weisse kristallisirende Benzoresinol C₁₆H2fi02 und das amorphe braune Resinotannol    [10].— Die Siam-Benzoe,

deren Abstammung unbekannt ist [7], [10], [11], kommt sowohl in Körnern

Benzoe (Resina Benzoe, Benzoeharz, Benzoin, Gum Benjamin), kommt im Handel in zwei wesentlich verschiedenen Produkten die als Sumatra- und Siam-Benzoe bezeichnet werden; neben diesen existiren noch andere Sorten, wie Penang-, Java-Benzoe, die aber wohl zur Sumatra-Benzoe zu gehören scheinen [13]. Heber die in neuester Zeit in den Handel kommende dritte Sorte, Palembang-Benzoe s. unten. — Die Sumatra-Benzoe stammt von dem zu den Styraceen gehörigen Baume Styrax Benzoin Dryand [1], [2], [3], [4] (= Benzoin officinale Hayne). Hach Tschirch und Ltidy [6], [7], [8], [10] ist der Baum in allen seinen Teilen geruchlos, gänzlich frei von Harzen, die unverletzte Rinde enthält weder Sekretbehälter noch Sekrete, wohl aber Gerbstoff. Es unterliegt sonach keinem Zweifel, dass das Harz erst durch Verletzung der Bäume entsteht und die Bildung der Harze in den Rindenstrahlen ihren Anfang nimmt [2], [10], ferner „dass die Benzoe aus dem Gerbstoff der Rinde entsteht, sich unter rückschreitender Metamorphose der Zellmembranen vermehrt und sich dann in lysigenen Räumen befindet; wachsen diese Bäume stark an, so bilden sie Harzgallen“ [10]. — Auf Sumatra [1], [5] gewinnt man das Harz durch Einschnitte in die Rinde; ein so behandelter Baum liefert 10—12 Jahre Benzoe; die ersterhaltene Benzoe ist sehr reich an weissen Mandeln (Kopfbenzoe), das Produkt der späteren Jahre ist gelbrot (Bauchbenzoe) und schliesslich werden auch die gefällten Bäume ausgeschmolzen, um eine geringe Sorte zu gewinnen (Euss-benzoe). — Die Sumatra-Benzoe besteht aus verschieden grossen, kantigen Stücken, in deren dunkler Grundmasse zahlreiche, rundliche, mehrere Centimeter lange Körner eingebettet sind. Diese Körner oder Mandeln sind aussen lichtbraun, an der frischen Bruchfläche milcliweiss und wachsglänzend und heben sich von der rötlichgrauen, fettglänzenden Grundmasse auffällig ab; nach dieser Struktur führt diese Sorte auch den Kamen Mandel-Benzoe amygdaloides. Je geringerwertig die Sorte ist, desto spärlicher treten die Mandeln auf (Block-Benzoe). Die Grundmasse ist spröde, zerfällt beim Kauen; der Geruch storaxartig, bei grösseren Mengen in gut verschlossenen Räumen sehr kräftig, kohlenwasserstoffartig. Die Körner schmelzen bei 85°, die Grundmasse bei 95°; Benzoe ist in Alkohol und Chloroform leicht löslich und nach Liidy (10) auch in Aetlier, entgegen den gewöhnlichen Angaben; Aschengehalt 0,01 %. Konzentrirte Schwefelsäure färbt Benzoe oberflächlich tief purpurn; setzt man zu der Lösung Alkohol zu, so erhält man eine klare violettrote Elüssigkeit, während Wasser schönviolette Flocken abscheidet [1]. — Die älteren Angaben über die Zusammensetzung der Benzoe [1], [3], [5] sind genau und einander widersprechend. Hach den neuesten Untersuchungen [9], [10] enthält Sumatra-Benzoe freie Benzoesäure (bis über 20%), Styrol, ferner Benzaldehyd und Benzol in Spuren, Vanillin (CgHgOg) zu 1%, Zimtsäurephenylpropylester (C₁₈Hr₁₈0₂) ²¹¹ 1%, Styrazin (Zimtsäurezimtester) zu 2—3% und endlich ein Gemisch von wenig Zimtsäurebenzoresinolester mit viel Zimtsäure-resinotannolester, welches die Hauptmasse der Benzoe ausmacht. Der Gehalt an freier Zimtsäure ist

(Benzoe in granis, die reinste Sorte), als auch als Mandel-Benzoe vor. Die Körner sind bis 2 cm lang, meist gerundet kantig, fettglänzend, oberflächlich braun- bis orangerot, an der frischen Bruchfläche milch- oder grauweiss und schmelzen bei 75°. Die übrigen Sorten der Siam-Benzoe besitzen ebenfalls Mandeln, in einer Grundmasse eingebettet, die sich aber von der der Sumatra-Benzoe wesentlich unterscheidet; sie ist spröde, sehr brüchig, glasglänzend, dunkelbraunrot, in durchfallendem Lichte klar [1], [11]. Siam-Benzoe riecht sehr angenehm vanilleartig. Sie ist wenig in Petroläther und Petrolbenzin, reichlicher in Benzol, vollständig in Alkohol und Aether löslich [9], [11] und besteht aus Vanillin (1,5%), freier Benzoesäure und der Hauptsache nach aus einem Gemisch von Benzoesäureresinotannolester mit wenig Benzoesäurebenzo-resinolester. Man erhält wieder zwei Alkohole, von denen der eine, Benzoresinol, auch der Sumatra-Benzoe angehört, der andere als Siamresinotannol bezeichnet wird [11]. Dieses wird durch konzentrirte Salpetersäure in Pikrinsäure übergeführt. Der Siam-Benzoe fehlt sonach die Zimtsäure vollständig.

In neuester Zeit kommt als dritte Sorte die P ale mb an g-Benzoe von Ostsumatra in den Handel, die sich durch ihr glasig-durchsichtiges Verhalten, rötliche Aussenfärbung, graugefärbten Bruch und den äusserst geringen Gehalt an Mandeln von der echten Sumatra-Benzoe unterscheidet; besonders auffällig ist der Mangel an Zimtsäure. Diese Sorte eignet sich besonders zur Darstellung der offizineilen Benzoesäure [12]. — Hebst der medizinischen Verwendung (zu Benzoetinktur und Benzoeschweinefett und zahlreichen Geheimmitteln) dient Benzoe als Kosmetikum, in der Parfümerie, zur Peinigung tierischer Fette, welche zur Aufnahme von Blütengerüchen bestimmt sind [3], zu Bäuclierspezies und Räucherkerzen, als Antiseptikum, zur Darstellung der Benzoesäure (Acidum benzoicum crystallisatum auf nassem Wege gewonnen, Acidum benzoicum durch Sublimation) und indirekt zur Herstellung gewisser roter und blauer Anilinfarben, in der Zeugdruckerei und Seidenfärberei [5]. — Preis des Siam-Benzoe 300—750 Ji., des Palembang-Benzoe 100 JL

Litteratur: [1] Die Pharmakagnosien von Fliickiger, Möller, namentlich Vogl, Arzneikörper, Bd. II, Wien 1892, S. 449—452. — [2] Wiesner, Mikroskopische Untersuchungen aus dem Laboratorium für Mikroskopie und techn. Warenkunde am k. k. polytechn. Institute in Wien, Stuttgart 1872, S. 87—93. — [3] Wiesner, Rohstoffe des Pflanzenreiches, Leipzig 1873, S. 140—144. — [4] Adouard, Nouveaux elements de Pharmacie, Paris 1892. — [5] Geissler-Möller, Realencyklopädie der gesamten Pharmacie, Bd. II, Wien 1887, S. 207. — [6] Tschirch, Berichte der deutschen bot. Gesellsch., Bd. VI, S. 2. — [7] Tschirch, Sitzungsber. der Gesellschaft naturforschender Freunde in Berlin 1889, Nr. 9. — [8] Tschirch, Angewandte Pflanzenanatomie, AVien 1889. — [9] Joseph Sakind, Beitrag zur Kenntnis der Benzoeharze, Pharmac. Post, Wien 1893, 26, S. 330. — [10] Fritz Lüdy, Studien über die Sumatra-Benzoe und ihre Entstehung, Arch. der Pharmacie, Berlin 1893, 231, Heft 1, S. 63—95. — [11] Fritz Lüdy, Studien über die Siam-Benzoe, Archiv du Pharmacie 1893, 231, Heft 6, S. 443. — [12] Fritz Lüdy, Ueber die Handelssorten der Benzoe und ihre Verwertung, Pharm. Post, AVien 1893, 26, S. 445. — [13] Vonck, Benzoesorten, Chem. Drugg., London 1891, S. 486. T. F. Hanausek.

Benzoesäure. Die Monokarbonsäure des Benzols, welche sich von demselben durch Ersatz eines Wasserstoffatoms durch die Karboxylgruppe ableitet, besitzt die Zusammensetzung C~ Hf) 0₂ und die Konstitution CB % • CO OH. Sie ist in der Natur sehr verbreitet und findet sich sowohl im Pflanzen- wie im Tierkörper, so in verschiedenen Harzen, Balsamen und ätherischen Oelen, vornehmlich aber in dem Benzoeharz (s. Benzoe), ferner in vielen Wiesengräsern, den Preisselbeeren etc., im Harn der Herhivoren als Hippur säure und schliesslich im Steinkohlenteer [1]. Die Benzoesäure kristallisirt in weissen, glänzenden Blättchen oder langen, biegsamen Nadeln, schmilzt hei 120° und destillirt bei 250°, beginnt aber schon weit unter ihrem Siedepunkte zu subli-miren; auch mit Wasserdämpfen ist sie ziemlich leicht flüchtig. Sie löst sich in 600 Teilen kaltem, sehr leicht in heissem Wasser und fast allen gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln. Ihre Dämpfe reizen zum Husten. Charakteristisch für die Benzoesäure ist die Veränderung, welche sie in ihren physikalischen Eigenschaften durch die Anwesenheit selbst geringer Mengen gewisser Verunreinigungen, wie Nitro-, Chlorbenzoesäure, Zimtsäure etc. erleidet. Diese ist unter Umständen eine so bedeutende, dass man früher die Existenz isomerer Benzoesäuren annahm, von denen die Salylsäure von Kolbe eine gewisse Bolle gespielt hat [2]. Beim Erhitzen mit Kalk zerfällt die Benzoesäure in Kohlensäure und Benzol, durch Reduktion geht sie je nach den Bedingungen in Benzaldehyd oder Benzylalkohol über. Sie ist eine starke, einbasische Säure und bildet Salze, welche in Wasser und Alkohol meist löslich sind. Von diesen ist das Kalksalz, welches in prachtvollen Nadeln kristallisirt, zu erwähnen als Ausgangsmaterial zur Darstellung von Benzaldehyd, Acetophenon und Benzophenon. Das Eisensalz, ein fleischfarbener, voluminöser Niederschlag, ist wichtig für die Erkennung der Benzoesäure. Ihre Ester werden durch Einleiten von Salzsäure in die Lösung der Säure in dem betreffenden Alkohol oder durch Schütteln der Alkohole mit Benzoylchlorid und Natronlauge erhalten. Diese letztere Reaktion — Substanzen mit alkoholischen Hydroxylgruppen zu benzoyliren — hat sich in der organischen Chemie nach den verschiedensten Richtungen hin als fruchtbar erwiesen [3]. Die Ester selbst sind stark aromatisch riechende Flüssigkeiten, von denen namentlich der Aethylester Anwendung zur Bereitung künstlicher Fruchtäther, so des Erdbeeräthers, findet. Unter den weiteren Abkömmlingen der Benzoesäure muss man zwei Gruppen unterscheiden, je nachdem jene sich durch Veränderung der Karboxylgrujjpe oder des Benzolkernes ableiten. Die ersteren sind die allgemeinen Säurederivate, wie Säurechlorid, -Anhydrid, -Amid, die letzteren die substituirten Benzoesäuren. Das Benzoylchlorid C₆H₅ • COCl entsteht durch Destillation von Benzoesäure mit fünffach Chlorphosphor und durch Einwirkung von Chlor auf Benzaldehyd; ein stechend riechendes, bei 199° siedendes Oel. Das analoge Benzoylbromid siedet bei 217—220°.

ln , 0 (s- A n h y d r i d e), durch Erhitzen

Rauchende

von benzoesaurem Natrium mit Phosphoroxychlorid oder aus Benzoylchlorid mit Bleinitrat gewonnen, kristallisirt in bei 42° schmelzenden Prismen, siedet bei 360° und setzt sich, wie das Chlorid, mit kochendem Wasser wieder zu Benzoesäure um. Das Benzamid schmilzt bei 130° und kristallisirt in glänzenden Blättchen; dasAnilid, ebenfalls glänzende Blättchen, schmilzt bei 158—160°. Durch Einwirkung der Halogene auf Benzoesäure entstehen die entsprechenden substituirten Benzoesäuren, starke Salpetersäure oder ein Gemenge von Salpetersäure und Schwefelsäure wandelt die Benzoesäure in Nitrosäuren um. Durch Reduktion derselben gelangt man zu den entsprechenden Amidosäuren. Von den Oxybenzoesäuren ist die Salicylsäure technisch wichtig.

Schwefelsäure liefert Sulfobenzoesäure. Bei den durch direkte Substitution entstehenden Säuren nimmt der Substituent, Chlor, Brom, Nitro-, Sulfogruppe, vorzugsweise die Metastellung ein; daneben entstehen auch in erheblicheren Mengen Ortho-, dagegen nur untergeordnet Paraderivate (s. auch Salicylsäure, Gerbsäure, Phthalsäure und Hippur säure).

Nach

Zur Gewinnung der Benzoesäure wird Benzoeliarz aus einem flachen Eisen-gefäss, welches mit Filtrirpapier überspannt und mit einem Papierkonus bedeckt ist, bei etwa 170° sublimirt. Das Sublimat, welches ausser Benzoesäure noch eine Reihe aromatischer Verbindungen enthält [4], welche ihm einen angenehmen Geruch verleihen, findet ausschliesslich Anwendung in der Medizin.

Scheele gewinnt man die Säure aus dem Harz dadurch, dass man es, gröblich zerstossen, mit Kalkmilch kocht, zur filtrirten Lösung etwas Chlorkalk — zur Zerstörung der Farbstoffe — setzt und die Benzoesäure mit Salzsäure fällt. Auch die Hippursäure wird zur Darstellung der Benzoesäure verwandt ; billiger geht man von gefaultem Kuh- oder Pferdeharn aus. Durch die Fäulnis ist die im Harn enthaltene Hippursäure bereits in Glycocoll und Benzoesäure gespalten worden. Man klärt daher den Harn mit Kalkmilch, dampft auf ein Viertel ein und fällt die Benzoesäure mit Salzsäure. Da dieselbe (acidum benzoicum ex urina) stets etwas nach Harn riecht, soll sie für pharmaceutisclie Zwecke nicht verwendet werden [5]. Für die technische Verwendung wird die Benzoesäure aus Toluol dargestellt, entweder direkt durch Oxydation mit verdünnter Salpetersäure oder indem man nach Lunge und Petri [6] Benzylchlorid mit Salpetersäure und Wasser so lange am Rückflusskühler kocht, bis der Geruch nach diesem und Bittermandelöl verschwunden ist und die Flüssigkeit beim

Erkalten zu einer kristallinischen Masse ohne 0eitropfen erstarrt. —- Auch aus Benzotrichloricl lässt sich Benzoesäure gewinnen, und es sind mehrere Verfahren dafür angegeben worden. Nach P. und E. Depoully [7] kann man Benzoesäure durch Erhitzen von phthalsaurem Kalk mit Aetzkalk auf 330—350° bei Luftabschluss darstellen. Da Benzaldehyd jetzt im grossen dargestellt wird, so kann man auch leicht daraus die Säure erhalten. Die noch erübrigenden, theoretisch wichtigen Darstellungsmethoden sind bereits unter Aromatische Säuren erörtert worden. —- Die Benzoesäure aus dem Harz findet, wie bereits erwähnt, Verwendung zu medizinischen Zwecken; sie hat antiseptische Eigenschaften, jedoch weniger stark als Salicylsäure. Die aus dem Toluol oder Benzaldehyd gewonnene Säure dient zum grössten Teil zur Darstellung von Farbstoffen, namentlich des Anilin bl au. —- Angaben über die Produkte der trockenen Destillation des Benzoeharzes finden sich schon im 16. Jahrhundert, z. B. beiLibavius, Turquet de May er ne u. a. Die Gewinnung der Säure aus dem Harz durch Kochen mit Kalkmilch rührt von Scheele her (1775). Ihre richtige Zusammensetzung ward von Liebig und Wöhler [8] ermittelt (1832). Liebig wies auch nach, dass die von Bouelle, Scheele, Fourcroy und Vauquelin aus dem Harn isolirte Säure nicht Benzoesäure, sondern eine neue stickstoffhaltige Säure sei, welche er Hippursäure nannte [9]. S. auch Aromatische Säuren und Aromatische Verbindungen.

IV. Kerp.

Litteratur: Gr. Schultz, Die Chemie des Steinkohlenteers, 2. Aufh, Braunschweig 1886, Bd. I, S. 741 ff. — [1] H. E. Schulze, Berichte der deutschen chem. Gresellsch. 18, 615. — [2] Kolbe u. Lautemann, Annalen der Chemie 115, 187; Kekule, ebd. 117, 159; Glriess, ebd. 117, 34; Reichenbach u. Beilstein, ebd. 132, 309; Kolbe, Journal für prakt. Chemie, neue Folge, 12, 151. — [3] Baumann, Berichte der deutschen chem. Gresellsch. 19, 3218. — [4] Jacobsen ehd. 17, Referat 354. — [5] Hofmann, Berichte über die Entwicklung der chem. Industrie 2, 431. — [6] Berichte der deutschen chem. Gresellsch. 10, 1275. — [7] Jahresbericht der Chemie 1865, 328. — [8] Annalen der Chemie 3, 249. — [9] Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 17, 389.

CR

Benzol, der Grundkohlenwasserstoff der aromatischen Reihe, besitzt die Zusammensetzung OrUr und die Konstitution;

,CH

Es ist eine farblose, leicht bewegliche und stark lichtbrechende ^    \

; C1I

CH.

Flüssigkeit von eigentümlichem Geruch, welche bei 80,5° siedet und in der Kälte zu rhombischen Kristallen erstarrt, die bei 4,5° qu schmelzen. Es ist leicht entzündlich und brennt mit leuchtender und stark rossender Flamme. Wie die Kohlenwasserstoffe überhaupt, ist es in Wasser kaum löslich, wohl aber in Alkohol, Aether, Chloroform etc. Es ist ein vortreffliches Lösungsmittel für Jod, Schwefel, Phosphor, Fette, Harze, verschiedene Alkaloide und viele andere organische Verbindungen. Sein spez. Gew. ist bei 0° 0,900 und bei 15° 0,885. Bei innerlichem Genuss von Benzol bildet sich im tierischen Organismus phenylschwefelsaures Salz, welches im Harn abgeschieden wird. Es ist ein Anästhetikum; sein Dampf verursacht Schwindel, Ohrensausen, Brecli- und Hustenreiz. In Fabriken, in welchen Zeuge durch Benzol entfettet werden, rufen die Dämpfe bei den Arbeitern den Zustand der Trunkenheit hervor. Jedoch beweist der normale Gesundheitszustand der Arbeiter in Gummifabriken, dass ziemlich grosse Mengen von Benzoldämpfen schadlos vertragen werden können. Reduktions- wie Oxydationsmittel wirken nur schwierig auf das Benzol ein. Beim Erhitzen auf 280° mit Jodwasserstoffsäure, welche bei 0° gesättigt ist, bildet sich Hexahydro-benzol C₆-Hl2. Bei der Oxydation von Benzol mit Braunstein und Schwefelsäure entstehen neben anderen Produkten Ameisensäure, Benzoesäure und Phthalsäure, wobei man als intermediäre Produkte Diphenyl (C₆B₃)₂ und Diphenyl-benzol    anzunehmen hat, bei der Einwirkung von Chlor oder

Brom je nach den Bedingungen Additions- oder Substitutionsprodukte. Lässt man die Halogene aber in Gegenwart von solchen Substanzen auf Benzol ein wirken, welche Ueberträger der Halogene sind, also Jod in Gegenwart von Jodsäure, Chlor oder Brom in Gegenwart von Jod, Antimonchlorid etc., so bilden sich nur Substitutionsprodukte. Salpetersäure allein oder ein Gemenge von Salpeter- und Schwefelsäure erzeugt in der Kälte nur Mononitrobenzol, beim Erwärmen die drei Dinitrobenzole, von denen die Metaverbindung vorwiegt.

Durch Behandlung mit konzentrirter Schwefelsäure allein erhält man je nach den Bedingungen die Mono- bezw. die Disulfosäure des Benzols. Das Benzol ist die Stammsubstanz der sogen, aromatischen Yerbindungen. Wie ungemein gross die Reihe derselben ist und welche Bedeutung sie für die Entwicklung chemischer Theorien und chemischer Industrie besitzen, wurde bereits unter Aromatische Yerbindungen auseinandergesetzt. Yon den Bildungsweisen des Benzols ist theoretisch namentlich die durch Erhitzen von Acetylen wichtig; umgekehrt zerfällt Benzol, wenn man seinen Dampf durch eine glühende Röhre leitet, unter Abscheidung von Kohle, in Wasserstoff, Acetylen und verschiedene hochmolekulare aromatische Kohlenwasserstoffe. Acetylen wird auch erhalten, wenn man den Induktionsfunken durch Benzol schlagen lässt. — Eine weitere Entstehungsweise des Benzols ist die trockene Destillation aller nur CO-iH-Seitenketten enthaltenden Benzolkarbonsäuren. Diese Methode kann man benützen, um sich völlig reines Benzol zu verschaffen: reine, vorher geschmolzene und dann fein gepulverte Benzoesäure (1 Teil) wird mit gelöschtem Kalk (3 Teilen) innig gemischt und das Gemenge aus flachen, kupfernen Retorten destillirt. Das Destillat wird durch Schütteln mit Kalilauge von etwa mitgerissener Benzoesäure befreit, mit Wasserdampf destillirt, abgehoben, getrocknet und rektifizirt. Das Benzol aus Harz- oder Harnbenzoesäure ist vollkommen rein. Da das Benzol bei der Zersetzung organischer Substanzen durch starke Hitze entsteht, so ist es im Steinkohlenteer — bis zu 2°/₀ — und somit auch im Leuchtgas enthalten. — Das in der Technik zur Verwendung gelangende Benzol wird bei der Destillation des Steinkohlenteers (s. Teer) gewonnen und zwar aus dem Vorlauf und namentlich aus dem sogen, leichten Oel vom Siedepunkt 110 — 210°. Dasselbe wird mehreremale in den Leichtölblasen rektifizirt und der zwischen 80 bis 150° siedende Anteil auf Benzol und seine Homologen — Toluol und Xylol —- verarbeitet. Zur Entfernung von Basen, Olefinen und anderen Kohlenwasserstoffen wird es zunächst mit 5°/₀ konzentrirter Schwefelsäure behandelt, dann mit Wasser gewaschen und mit Xatronlauge mittelst einer Rührwelle durchgearbeitet, wodurch die Phenole in Lösung gehen. Zur Fraktionirung der so erhaltenen, neutralen Oele sind die kupfernen Kolonnenapparate in Benützung, welche in der Weingeistfabrikation allgemein üblich, nach der Grösse des Betriebes jedoch nach Grösse und Anordnung der einzelnen Apparate verschieden sind. Das so abgeschiedene, bei 80—82° siedende Benzol ist zur technischen Verwendung genügend rein. Um es jedoch vollkommen zu reinigen, lässt man es in einer Kältemischung gefrieren und befreit es durch Abpressen in der Kälte von den flüssig gebliebenen Anteilen (kristallisirendes Benzol). Dieses enthält jetzt noch eine Substanz, welche dem Benzol in seinen Eigenschaften so ähnlich ist, dass es durch Destillation nicht entfernt werden kann, seine Anwesenheit aber durch eine Braunfärbung verrät, wenn man das technische oder das kristalli-sirende Benzol mit Schwefelsäure schüttelt, eine Reaktion, die völlig reines Benzol nicht zeigt. Es ist dies das von V. Meyer entdeckte Thiophen (s. d.). Schüttelt man thiophenhaltiges Benzol mit konzentrirter Schwefelsäure, in welcher ein Körnchen Isatin (s. EarbStoffe, pflanzliche) aufgelöst wurde, so erhält man eine prachtvolle Blaufärbung. Zur Entfernung des Thiophens aus dem Benzol schüttelt man daher das letztere mit konzentrirter Schwefelsäure so lange, bis es die Isatinreaktion nicht mehr zeigt, wäscht mit Wasser bis zur neutralen Reaktion, trocknet und rektifizirt aus dem Wasserbade. — Unter dem Kamen Benzol oder seltener B enzin sind vier Produkte im Handel, deren reinstes fast nur aus Benzol mit sehr geringen Mengen Thiophen und mit mehr oder weniger Petroleumkohlenwasserstoffen besteht. Die drei übrigen Sorten werden als 30-, 50- und 90prozentige Handelsware unterschieden. Hierbei wird die Menge Kohlenwasserstoff, welche unter 100° destillirt, als Benzol angesehen, und der Gehalt daran in Volumprozenten ausgedrückt. Ein 50 prozentiges Benzol ist also ein solches, von welchem 50 Volumprozente unter 100° überdestilliren. Diese Sorten sind natürlich Gemische von Benzol mit seinen Homologen, Toluol und Xylol, Petroleumkohlenwasserstoffen, Thiophen und auch Schwefelkohlenstoff. —-Das reinste Handelsbenzol wird zur Darstellung von Nitrobenzol, Dinitrobenzol und Benzoldisulfosäure, resp. der daraus erzeugten Basen — Anilin, Phenylendiamin etc. — und Resorcin gebraucht. Die Verwendung dieser Substanzen als Ausgangsmaterial für eine grosse Anzahl von künstlichen Farbstoffen ist bekannt. Das rohe Benzol findet Anwendung zum Karburiren von Leuchtgas. Auch zu medizinischen Zwecken, gegen Hautexantheme, Krätze und gegen die Parasiten der Haustiere ist es in Vorschlag gebracht worden. In den chemischen Reinigungsanstalten findet es als Fleckenwasser ausgedehnte Verwendung, indem man es entweder mit alkoholischem Ammoniak vermischt oder es als Benzolmagnesia, eine aus trockener, kohlensaurer oder gebrannter Magnesia und Benzol bereitete feuchte Masse, benützt. Ferner dient es zur Bereitung von Lacken und Firnissen und als Lösungsmittel von Fetten, Harzen, Guttapercha, Kautschuk, Alkaloiden etc.

Das Benzol wurde 1825 von Faraday in der Flüssigkeit entdeckt, welche bei der Verdichtung des aus Oel dargestellten tragbaren Gases, womit man zu jener Zeit London beleuchtete, erhalten wurde. Mitscherlich stellte es dann 1834 durch Destillation der Benzoesäure mit Kalk dar und Hofmann 1845 aus dem Steinkohlenteer. Doch hatten schon vorher einige englische Fabriken die Verarbeitung der niederen Anteile des Steinkohlenteers begonnen. Mansfield gewann es dann 1849 zuerst in grösseren Mengen. Von ihm rührt auch die Anwendung der für die Rektifikation von Spiritus benützten Apparate und das Verfahren her, das Benzol durch Ausfrieren zu reinigen. — S. auch Aromatische Verbindungen.

Litteratur: Gr. Schultz, Die Chemie des Steinkohlenteers, 2. Aufl., Braunschweig 1886,

Bd. I, S. 164 ff.

BenzolgTÜn, s. Farbstoffe, künstliche organische. Beobachtungsdifferenzen sind die Differenzen der Ergebnisse von Doppelbeobachtungen verschiedener Grössen. Sie werden vielfach benützt, um daraus ein Mass für die Genauigkeit der Beobachtungen abzuleiten. Sind X‘

.. X" n die Ergebnisse

IV. Kerp.

₃,... X‘n die Ergebnisse der ersten, X“l} X“ der zweiten Beobachtung, so sind

X“

X‘₂, X‘

— X\ — X“₁,

4% = X'2 — X"2 ,

3 ,m

= X‘z — X“

Ar = X' 11 — X“

=±y

die Beobachtungsdifferenzen. Diese enthalten in der Regel nicht nur die den zufälligen Beobachtungsfehlern entsprechenden zufälligen Beobachtungsdifferenzen öi, d₂, ö₃, ... ön , sondern auch die den regelmässigen Beobachtungsfehlern (s. d.) entsprechenden regelmässigen Differenzen. Letztere werden aus den sich unmittelbar ergebenden Beobachtungsdifferenzen Al, A₂, A₃, ... An ausgeschieden, wonach das gewöhnliche Genauigkeitsmass, der mittlere Fehler der Gewichtseinheit (s. d.) nach

Lp**]

oder nach m

[pSS]

2 (»—1)

erhalten wird, je nachdem der regelmässige Teil der Beobachtungsdifferenzen aus den vorliegenden Differenzen At, A₂, A₃, ... An berechnet wurde, oder dieser Teil im voraus so genau bekannt war, dass er als der wahre Wert der regelmässigen Differenz anzunehmen ist [1], § 18. Vergl. hierzu [2].

wo

Litteratur: [1] Koll, Theorie der Beobachtungsfehler und Methode der kleinsten Quadrate, Berlin 1893. — [2] Jordan, Handbuch der Vermessungskunde, B. I, 4. Aufl., Stuttgart 1894, im § 11 auch ausführliche Angaben über die Entstehung der Rechnung mit Beobachtungsdifferenzen im Anschluss an die Notizen von Czuber in „Theorie der Beobachtungsfehler, Leipzig 1891“, S. 174 gegeben sind.    Otto Koll.

Beobaclitungsfehler sind die den Ergebnissen ausgeführter Beobachtungen anhaftenden Fehler und besonders die bei Bestimmung des Masses irgend welcher Grössen vorkommenden Fehler. Es sind zu unterscheiden grobe Fehler, konstante Fehler und zufällige Fehler. Die groben Fehler entstehen durch ein grobes Versehen bei der Messung oder bei der Ablesung des Masses, während die konstanten Fehler, die auch als regelmässige oder einseitig wirkende Fehler bezeichnet werden, Messungsfehler sind, die bei der Messung stets in gleichem Sinne auftreten und durch die deshalb die Messungsergebnisse bei gleichbleibendem Verfahren entweder immer zu gross oder immer

zu klein erhalten werden. Dagegen sind die zufälligen oder unregelmässigen Fehler die unvermeidlichen, das Messungsergebnis rein zufällig, bald im positiven, bald im negativen Sinne beeinflussenden, nach Ausscheidung der groben und konstanten Fehler übrigbleibenden Beobachtungsfehler. Die zufälligen Fehler bilden sich aus allen den sehr kleinen, nicht mehr zu beseitigenden Fehlern der einzelnen Teile der benützten Instrumente und aus allen den sein-kleinen Fehlern, die bei den Beobachtungen auch bei der sorgfältigsten Ausführung Vorkommen. Diese vielen kleinen Elementar fehler beeinflussen das Messungsergebnis ganz zufällig bald im positiven, bald in negativem Sinne und der Beobachtungsfehler ist gleich der algebraischen Summe aller positiven und aller negativen bei der Messung vorkommenden Elementarfehler. — Die Beobachtungsfehler ergeben sich durch Vergleichung der Beobachtungsergebnisse mit den bekannten wahren Werten der beobachteten Grössen oder mit den aus den Beobachtungsergebnissen abgeleiteten wahrscheinlichsten (plausibelsten oder scheinbaren) Werten der beobachteten Grössen, wobei im ersteren Falle die wahren Beobachtungsfehler, im zweiten Falle die wahrscheinlichsten (plausibelsten oder scheinbaren) Beobachtungsfehler erhalten werden. Litteratur s. unter Theorie der Beobachtungsfehler. Otto KoU.

Beplankung*, Beplattung, s. Schiffbau.

Berappen der Mauern, s. Mauerputz.

Berasung* ist die Bedeckung der Bodenoberfläche mit Basen, um möglichst rasch (z. B. zum Schutz gegen Wasserangriff bei den Böschungen von Flusskorrektionen, Kanal- und Dammanlagen, Wassergräben etc.) auf den bedeckten Flächen einen geschlossenen Graswuchs zu erzeugen, was durch Ansaat (s. d.) nur langsamer und weniger sicher erreicht wird. Bei Wiesenkulturen, wo ein vollständiger Umbau der Oberfläche stattfindet, wird durch das Abschälen und Wiederandecken der Basen in kürzester Zeit die volle Ertragsfähigkeit des Grundstücks wieder erlangt, sowie die Möglichkeit eines baldigen Wässerungsbetriebes geschaffen. Jedoch verlohnt sich in diesem Falle die ziemlich kostspielige Arbeit des Basenschälens in der Begel nur dann, wenn ein guter, mit den entsprechenden Futterpflanzen besetzter Basen vorhanden ist; andernfalls ist Bildung eines neuen Grasbodens durch Ansaat meist vorzuziehen. Wo der Basen zur Bedeckung der ganzen Oberfläche nicht ausreicht, kann das sog. Impfen Platz greifen, bei welchem die einzelnen Basenstücke schachbrettartig an einander gelegt und die freien Zwischenräume sorgfältig mit fruchtbarer Erde ausgefüllt werden. Das Schälen der Basen erfolgt entweder in annähernd quadratischen Stücken von 0,3—0,4 m Seite oder in Streifen von etwa 0,3 m Breite und 2—3 m Länge; die letzteren werden in Walzen zusammen- und beim Andecken später wieder aufgerollt. Die Dicke der Basenstücke beträgt 5—8 cm; dünnes Schälen befördert das Anwachsen, da die durchschnittenen Wurzeln der Gräser sich rasch entwickeln.

Litteratur: Fries-Dünkelberg, Lehrbuch des Wiesenbaues, 2. Auf!., Braunschweig 1866. — Patzig, Der praktische Rieselwirt, 4. Aufl., Wittenberg 1862. — Vincent, Der Wiesenbau,

Drach.

2. Aufl., Berlin 1858. — Hafner, Der Wiesenbau, 3. Ausgabe, Stuttgart 1867.

Berberisgelb, der gelbe Farbstoff der Wurzeln des Sauerdorns oder Berberisstrauches, in der Kolombowurzel, der Binde von Xanthoxylum clava Herculis etc., dient zum Gelbfärben des Leders. — Yergl. Farbstoffe, pflanzliche.

Berberitze, s. Nutzhölzer.

Berg. Einzelerhebungen im Gelände, welche von einem erkennbaren Höhenzentrum aus nach allen Seiten hin zu den umgebenden und tieferliegenden Flächenformen abfallen, bezeichnet der allgemeine Sprachgebrauch als Anhöhen, Bodenwellen, Hügel oder Berge, je nachdem der Erhöhung eine geringe, mittlere oder bedeutende relative Höhe zukommt. Eine scharfe Scheidung dieser Bezeichnungen wird hierbei nicht gemacht, vielmehr sind dieselben sehr schwankend und auch im topographischen Sinne die Feststellung der Begriffe eine konventionelle; im allgemeinen gelten Erhebungen bis zu 200 m relativer Höhe als Hügel, darüber als Berge (Hügelland, Bergland). — Die Topographie

unterscheidet an einer solchen Einzelerhebung drei Hauptteile: Fuss, Abhang, Scheitel. Der Fuss ist die Grenzlinie, an welcher die betrachtete Einzelform die Grundfläche der Landschaft (den Bumpf) berührt, der Scheitel ist der oberste, das Höhenzentrum enthaltende Teil der Erhebung, und der Abhang die Gesamtheit der geneigten Flächenteile, welche Scheitel und Fuss verbinden. Diese topographischen Hauptteile sind ihrer Anordnung und Plastik nach sehr verschiedenartig, nicht immer scharf zu erkennen und deutlich von einander zu trennen. Massgebend sowohl für ihre Form wie für die der gesamten Erhebung ist ihre geologische Struktur, die Kenntnis derselben daher für eine exakte Definition der Formen unerlässlich (s. Geologie). — Der Fuss, die Grenze der Erhebung, ist nur selten scharf ausgeprägt, meist ein mehr oder weniger konkaver, allmäliger Uehergang zwischen Abhang und Grundfläche (Erosion, Denundation, Schutthalden); in der Karte zeigt er häufig einen sehr verwickelten Verlauf. •—■ Die Scheitelbildung entwickelt die grösste Mannigfaltigkeit, sowohl in Bezug auf die Form, als auf die Flächenausdehnung im Vergleich mit derjenigen des Fusses; hierin kommt besonders der geologische Aufbau zum Ausdruck. Bei der grossen Mannigfaltigkeit der Formen im Flach- und Hügelland, Mittel- und Hochgebirge ist eine exakte Systematik unmöglich und auch nicht erforderlich. Für die topographische Charakterisirung der Scheitel kommen hauptsächlich zwei Momente in Betracht: 1. ein geometrisches, die Dimensionen der Scheitel, ob Scheitel-Punkt, Scheitel-Fläche oder Scheitel-Linie, 2. ein plastisches, die Form der Scheitel, ob eben-flächig, abgerundet oder scharfkantig. — 1. Steigt der Scheitel zu einem Höhenpunkte auf (Fläche des Scheitels klein im Verhältnis zur Fläche des Fusses) und lässt sich a. seine Form als konisch ausprechen, so nennt man ihn einen Gipfel, bei besonders scharf ausgeprägter Kegelform: Kegel, Hut, Spitze, hei ausgeprägter Pyramidenform: Pik (Bezeichnung: Gipfel auch häufig gleichbedeutend mit Scheitel), h. Werden die höchsten Teile durch Felsaufragungen gebildet, so finden je nach der Form derselben Bezeichnungen Anwendung, wie Horn, Nadel, Zahn, Zacken, Hacken, Stock, c. Ist der Scheitel nach oben konvex begrenzt, so nennt man ihn Kopf, Ballon, Dom (oder Kuppe, s. 2.). —

2. Wird der Scheitelpunkt zur Fläche (d. h. macht der Flächeninhalt des Scheitels einen entsprechenden Teil desjenigen des Fusses aus), so bildet dieselbe eine Platte, ein Plateau, eine Krone, und bei horizontaler Lage eine Tafel (Tafelberg). Ist die Fläche stark konvex gewölbt, so hat man eine Kuppe oder Koppe, bei konkaver Ausbiegung in vulkanischer Formation einen Krater, in Flachlandsformation einen Kessel. — 3. Zeigt der Scheitel eine ausgeprägte Längsrichtung (Scheitellinie), so bezeichnet man dieselbe bei breiter, gewölbter Form als Bücken, Buckel oder Leite, bei scharf markirter Linie (Gebirgs-formation) als First, Schneide, Grat und Kamm. — Die Scheitel und Fuss verbindenden geneigten Flächenteile (Gehänge, Abhang, Hang, Abdachung oder allgemein Böschung) sind Gefällflächen, die man sich durch Bewegung von Falllinien (Gefäll-, Böschungslinien) erzeugt denken kann. Daher kommt ihnen im allgemeinen die Eigenschaft zu, dass man von irgend einem beliebigen Punkte aus durch Absteigen, ohne wieder aufsteigen zu müssen, zum Fusse gelangen kann (Weg des ablaufenden Wassers). Der Verlauf der Falllinien ist konkav, konvex, geradlinig in verschiedenartiger Variation (Terassen), entsprechend der grossen Mannigfaltigkeit der Gehänge-Formen, welche abhängig sind von der geologischen Struktur der Landschaft und charakteristisch für deren Arten

Des Gehänges

(Flach- und Hügelland, Mittel- und —-----------------—

winkel

Bezeichnung

Charakter

00—50 50—100 100—150 150—200 und 20°—30° 300—40° 400—600 über 600

flach

sanft

mittel

beschwerlich und steil

sehr steil, abschüssig jäh und schroff

Lehne

| Hang

Steil-Hang

Absturz

Wand

Hochgebirge). Nach der Grösse der Böschungs-Fallwinkel (Böschungswinkel) hat man, besonders in der Militär-Topographie, eine Einteilung der Gehänge unternommen und besondere Bezeichnungen eingeführt, welche durch beistehende Uebersicht im allgemeinen wiedergegeben werden. Zur Charakterisirung eines Gehänges wird der mittlere

Reinherta.

Böschungswinkel (Mittel aus den Böschungen der einzelnen Elemente, siehe Böschungswinkel) bestimmt. Die Grundfläche eines Berges ist die durch seine Fusslinie umschlossene, auf den Meeresspiegel projizirte Fläche; der Oberflächen-Inhalt eines Berges ist die Summe aller durch den Kosinus ihrer Böschungswinkel dividirten Flächenelemente. Das Volumen eines Berges vom Meeresspiegel oder einer bestimmten Horizontalfläche aus ergibt sich aus der mittleren Höhe über dem Rechnungshorizont und dem Inhalt der Grundfläche durch Benützung von Höhenkurven, Horizontal- oder Vertikal-Schnitten. — Näheres hierüber s. Erdmassen-Berechnung.

Litteratur: Penck, Morphologie der Erdoberfläche, Stuttgart 1894, 1. Teil, Kap. TI. — Finsterwalder, Ueber den mittleren Böschungswinkel etc. einer topographischen Fläche in: Sitzungsber. der k. Akademie in München, 1890, Bd. XX.

Berg, im Bergbau, 1. gewöhnlich in der Mehrzahl Berge auch unhaltiges, taubes Grestein nennt man dasjenige Gestein, welches bei Herstellung der bergmännischen Baue auf wenig mächtigen Lagerstätten wegen des nötigen Raumbedarfes oder bei Arbeiten ausserhalb der Lagerstätte, d. h. im Nebengestein mitgewonnen werden muss, wohl auch sich von selbst löst. Um die Berge nicht fördern (s. Förderung) zu müssen, werden sie, soweit nicht mehr in Benützung stehende Baue Platz bieten, zum Ausfüllen, d. h. Versetzen derselben verwendet, die hierzu bestimmten Berge heissen Versatzberge; der Rest der Berge wird zu Tage gefördert und als Haldenberge über die Halde gestürzt. Bei manchem Salzbergbau nennt man die Berge Unberge. Der Ausdruck ist auch in den Tunnelbau übernommen worden, bei welchem man von der

2. Eine so

Treptow.

Gewinnung, Bolzung und Förderung der Berge spricht, stark geneigte Strecke, dass freie Förderung in ihr nicht mehr möglich ist, nennt der Bergmann einen Berg. Diejenigen Berge, auf denen die Last unter Anwendung einer Bremsvorrichtung abwärts gefördert wird, heissen Bremsberge, diejenigen, auf denen die Last mittelst Haspel (Berghaspel) aufwärts gefördert wird, Haspelberge; solche, die im Gestein angelegt sind, Gesteinsberge (s. Bremsende Förderung, bezw. Haspelförderung). — 3. Beim alpinen Salzbergbau heisst das zwischen zwei Stollenhorizonten gelegene Stück des Salzstockes ein Berg, es wird nach dem oberen Stollen benannt. Der senkrechte Abstand zweier Stollenhorizonte heisst Bergdicke (s. Sinkwerksb au).

Bergakademie ist eine Hochschule, an welcher die berg- und hüttenmännischen Wissenschaften nebst den Hilfswissenschaften so gelehrt werden, wie es die allgemeine theoretische und praktische Ausbildung [1] für den Beruf eines höheren Berg- und Hüttenbeamten erfordert. Die berg- und hüttenmännischen Wissenschaften sind: Bergbaukunde, Aufbereitungskunde, Salinenkunde, Lagerstättenlehre, Marksclieideknnde; Hüttenkunde, Eisenhüttenkunde, chemische Analyse und Probirkunde, chemische und mechanisch-metallurgische Technologie; Rechtskunde und Bergrecht. Zu den Hilfswissenschaften werden gezählt: Mathematik und darstellende Geometrie, Physik, Mechanik, Maschinenlehre, Elektrotechnik, Baukonstruktionslehre; Chemie, Mineralogie und Geologie; Statistik, Rechnungswissenschaft, Finanzwissenschaft. Die älteste ist die 1766 gegründete Bergakademie zu Freiberg in Sachsen [2]; Preussen besitzt ausser den Bergakademien zu Clausthal [3], eröffnet 1811, und Berlin (seit 1861) eine berg- und hüttenmännische Abteilung an der technischen Hochschule zu Aachen; Oesterreich hat drei Bergakademien, von denen Schemnitz in Ungarn 1770 gegründet wurde; erst seit 1849 bestehen die Anstalten zu Leoben in Steiermark und zu Pribram in Böhmen. Die bekanntesten Bergakademien des Auslandes sind diejenige zu Petersburg, gegründet 1773, die Ecole nationale superieure des mines in Paris (seit 1783) und the Royal School of mines in London.

Treptow.

Litteratur: [1] Erhard, Theodor, Wie bildet man sich zum Bergingenieur und Hütteningenieur aus? Mit Berücksichtigung der bestehenden Vorschriften bearbeitet, Leipzig 1887. — [2] Festschrift zum hundertjährigen Jubiläum der königl. sächsischen Bergakademie zu Freiberg am 30. Juli 1866, 2 Bände, Dresden 1867. — [3] Hoppe, Oskar, Die Bergwerke, Aufbereitungsanstalten und Hütten u. s. w. im Ober- und Unterharz, Clausthal 1883, S. 132.

Bergamottöl wird aus den Schalen der Früchte von Citrus Bergamia Bisso gewonnen. Es ist sehr flüssig, blassgelb, in schlechterer Qualität oft grünlich oder bräunlich. Mit Wasser destillirt wird es vollkommen farblos, ist aber dann weniger haltbar. Der Geruch ist sehr angenehm, wie eine Mischung von Orangen- und Zitronenöl, das spez. Gew. beträgt 0,88—0,89. Das Bergamottöl setzt nach längerer Zeit weisse Kristallblättchen (Stearopten) ab, die erst bei 106° C. schmelzen; einige Grade unter dem Gefrierpunkt wird das Oel fest. Die geschätzteste Ware ist das Messinaer Bergamottöl. Der wesentlichste Bestandteil des Bergamottöls ist nach den Untersuchungen von Schimmel & Co. [1] der „Essigäther des Linalools“. Der kristallinische Bestandteil des Oels ist Berg-apten, das nach den Untersuchungen von C. Pomesany [2] bei 188° C. schmilzt. Bei einem tadellosen Bergamottöl darf nach Schimmel & Co. [3] das spez. Gew. nicht unter 0,880, die optische Drehung (bei 100 mm) nicht über + 20° C. sein. Das Oel muss in il₂ Teil 90 (Vol.) prozentigem Alkohol klar löslich sein. Diese Lösung darf sich auf weiteren Zusatz gleichstarken Alkohols nicht trüben, der Yerdunstungsrückstand nicht über 6°/₀ sein; derselbe muss eine grüne, homogene Masse darstellen. Es dürfen nicht grössere Mengen niedrig siedender (um 160 °C.) Anteile vorhanden sein (Pinen). — Das Bergamottöl findet in der Parfümerie in grossen Mengen Verwendung; es dient gewissermassen als Grundlage für die meisten feinen Parfümeriefabrikate. Bei Eau de Cologne bildet es den Hauptbestandteil in der Mischung der ätherischen Oele.

Dcite.

Litteratur: [1] Bericht von Schimmel & Co. in Leipzig, April 1892. — [2] Monatsch. für Chem. 1891, 879. — [3] Bericht von Schimmel & Co., April 1891.

Bergarbeit, s. Grubenbetrieb.

Bergart, s. Erz.

Bergbahnen, s. Drahtseilbahnen und Zahnstangenbahnen.

Bergbau ist als Zweig der Rohproduktionsindustrie im allgemeinsten Sinne das Gewerbe der Gewinnung der Rohstoffe aus dem Mineralreiche. Die Begriffe Bergbau und Bergbaubetrieb sind jedoch dadurch eingeschränkt worden, dass in den Kulturländern nur die Gewinnung eines bestimmten Teiles der mineralischen Rohstoffe und zwar in der Hauptsache der Erze, der mineralischen Brennstoffe und der Salze unter dem Bergrechte (s. d.) und damit unter der Aufsicht der Bergbehörden steht (Bergbau im engeren Sinne), während die Gewinnung der Gesteine und der oben nicht genannten Mineralien unter die Aufsicht der allgemeinen Verwaltungsbehörden fällt und meistens mit dem Kamen Steinbruchbetrieb oder Gräberei bezeichnet wird, auch wenn der Betrieb, wie z. B. bei den unterirdischen Steinbrüchen, nach den Regeln der bergmännischen Technik erfolgt. — Je nach dem wichtigsten Gegenstände des Bergbaubetriebes unterscheidet man Erz-, Kohlen- und Salzbergbau, auch mit Rücksicht auf das aus den Erzen dargestellte Metall: Gold-, Silber-, Kupferbergbauu. s. w. Der Katur der Lagerstätte nach spricht man von Flötz-, Gang-, Lager- und Stockwerksbergbau. Ausbeutebergbau ist ein Betrieb, welcher Ausbeute, d. h. Ertrag gibt, im Gegensatz zum Zubussbergbau, welcher Zubusse, d. li. Kapitaleinzahlung erfordert, Kommunbergbau nennt man in Sachsen den von mehreren Gemeinden (Kommunen) oder von Grundstücksbesitzern zunächst mit dem Ertrage gewisser zu diesem Zwecke erlassener Steuern, später mit Staatsbeihilfe betriebenen Bergbau. Kommunionbergbau ist der am Rammeisberge bei Goslar von Preussen zu ⁴/₇ und von Braunschweig zu ³/₇ gemeinschaftlich betriebene Bergbau. Regalbergbau heisst der auf solche Mineralien betriebene Bergbau, welcher dem Bergregale (s. Bergrecht) unterworfen ist, dessen Abbaurechte daher vom Staate verliehen werden.

Die Geschichte des Bergbaus und seiner Hilfsmittel ist auf das engste mit der Weltgeschichte verknüpft, da namentlich in den Anfängen der Kulturentwicklung der Bergbau sich dem Kulturzustande jedes Landes entsprechend entwickelte und von einem allgemeinen Fortschritte keine Rede sein konnte. Man unterscheidet gewöhnlich die folgenden Abschnitte der Berghaugeschichte: Die vorgeschichtliche Zeit. Auf den Stand der Bergbautechnik können wir lediglich aus den auf uns gekommenen spärlichen Resten bergmännischer Thätigkeit und aus der Beschaffenheit der dem Menschen zur Verfügung stehenden Geräte schliessen, worüber uns die Ethnographie belehrt. Die dem Menschen zuerst bekannt gewordenen Metalle [1] waren die in gediegenem Zustande vorkommenden und zwar Gold, Kupfer, Meteoreisen und wohl auch

Silber; erst später kommt die Bronze als Legirung aus Kupfer und Zinn vor und das künstliche schmiedbare Eisen, dessen Herstellung aus Erzen namentlich in kleinen Mengen sehr einfach ist. Schon hier tritt in den einzelnen Ländern je nach dem Vorkommen der Erze eine Verschiedenheit in der Entwicklung auf, was das Verhältnis zwischen Bronzezeit und Eisenzeit betrifft, die jedoch deshalb noch nicht völlig aufgeklärt ist, weil sich Eisenreste sehr viel schwerer konser-viren als Bronzen. Ueber die zweite Periode, die geschichtliche Zeit bis zum Untergänge des römischen Reiches, finden sich in den alten Schriftstellern [2], [3] nur spärliche Nachrichten zur Beurteilung des Standes der Bergbautechnik. Die Arbeit in den Bergwerken im besonderen wurde von Sklaven oder doch von den unterjochten Völkerschaften verrichtet, sie war des freien Mannes unwürdig. Die ältesten bergbautreibenden Nationen, von denen wir nähere Kenntnis haben, waren die Aegypter, Phönizier und Karthager; ihre Arbeiten, wie auch die der Kelten in Mittel-Europa wurden später von den Römern fortgesetzt. Aus grösseren Ge-steinsarbeiten der Alten, z. B. der von Suetonius [4] beschriebenen Anlegung des um das Jahr 50 n. Chr. ausgeführten 6000 m langen Entwässerungsstollens des Puciner Sees und aus der Fertigkeit in der Gewinnung und Bearbeitung von Bausteinen zum Teil in gewaltigen Abmessungen, sowie aus den Spuren besonders des römischen Bergbaues können wir schliessen, dass das Eindringen auch in sehr feste Gesteine keine unüberwindlichen Schwierigkeiten bereitete. Zu den früher bereits bekannten Metallen kamen Stahl, Blei und Quecksilber hinzu; die berühmten Quecksilbergruben von Almaden in Spanien wurden schon zur Zeit des Kaisers Augustus bearbeitet. Die Weiterentwicklung und Geschichte des Bergbaus im Mittelalter [5] schöpfen wir namentlich aus den in grosser Zahl auf uns gekommenen Verordnungen, Belehnungen, Gewährungen von Rechten u. s. w., welche den Bergbau betreffen. Trotz der politisch ungewissen Zustände und der immer noch mangelhaften Entwicklung der hüttenmännischen und bergmännischen Technik, welche z. B. die Verwertung armer Erze noch nicht gestattete und beim Vordringen in grössere Tiefen, namentlich in der Beseitigung der Grubenwasser, sehr bedeutende Schwierigkeiten fand, gelaugte bis zum Ende des zwölften Jahrhunderts neben dem böhmischen Bergbau auch der deutsche bereits zu bedeutender Blüte. So setzt man den Beginn des Bergbaues im Rammeisberg bei Goslar etwa in das Jahr 930, 1140 begann der Zinnerzbergbau zu Graupen am Südabhang des Erzgebirges, 1170 kennt man bereits den Freiberger Silberbergbau [6], um 1190 regt sich am Oberharz und im Mansfeldschen das bergmännische Leben. Die Metallindustrie gewinnt durch die Gusseisendarstellung seit dem Ende des fünfzehnten Jahrhunderts erhöhte Bedeutung.

Mit dem Anbruch der Neuzeit machen sich die bedeutenden Fortschritte auf allen Gebieten auch beim Bergbaubetriebe bemerklich. Die Buchdruckerkunst ermöglichte die Herstellung von Lehrbüchern der Bergbaukunde, deren erstes, Agricola, G., Bermannus sive de re metallica, zu Basel 1530 gedruckt wurde und 1557 in deutscher Uebersetzung von Pli. Becchius erschien. Hierdurch wurde das bergmännische Wissen Gemeingut aller Bergreviere und der gegenseitige Austausch von Erfahrungen und Fortschritten wird eingeleitet. Die Entdeckung Amerikas brachte zwar mit den reichen Erzen der neuen Welt vielfache Anregung, gleichzeitig aber auch ein für den europäischen Bergbau verhängnisvolles Sinken des Silberpreises. Ein neuer Aufschwung konnte erst erfolgen, nachdem etwa von 1550 ab eine Beihe wichtiger technischer Verbesserungen, so die Einführung der Kunstgezeuge und Pferdegöpel, die Vervollkommnung der Aufbereitung und die Ausbildung der Amalgamation zur leichten Extraktion des Silbers auch aus armen Erzen den Bergbaubetrieb verbilligt und namentlich das Eindringen in bedeutende Tiefen erleichtert hatten. Die allgemeinere Einführung der Schiessarbeit (s. Gewinnungsarbeiten), welche gegen Ende des siebenzehnten Jahrhunderts an Stelle der bis dahin in festem Gestein ausschliesslich angewendeten Schlegel- und Eisenarbeit und des Feuersetzens trat, und die damit wesentlich erleichterte Gewinnung konnte die Schäden, welche der dreissigjährige Krieg dem mitteleuropäischen Bergbau verursacht hatte, nur sehr langsam ausgleichen. Der Kohlenbergbau fängt etwa um 1750 an, einige Bedeutung zu erlangen. Der Beginn der dann folgenden neuen Blütezeit des Bergbaus ist gekennzeichnet durch die im Jahre 1766 erfolgte Gründung der ersten Bergakademie zu Freiberg in Sachsen. Das systematische Studium des gesamten, dem Berg- und Hüttenmanne nötigen Wissensstoffes ist damit ermöglicht und die Bergbauwissenschaften entwickeln sich nun stetig. Mit der Ausbildung der Dampfmaschine, welche schon 1768 zur Wasserhaltung in Bergwerken benützt wurde, erwächst dem Bergmanne ein kräftiger Genosse, der bald manche bis dahin von Menschenhand geleistete Arbeit verrichtete, zu gleicher Zeit aber auch den Kohlenbergbau durch den wesentlich erhöhten Brennstoff bedarf ungemein fördert. Namentlich durch die Entwicklung des Verkehrs, die Vervollkommnung des Maschinenbaus und durch die Fortschritte des Hüttenwesens und der chemischen Industrie wird dann jener bedeutsame Aufschwung ermöglicht, der im neunzehnten Jahrhundert den Bergbaubetrieb zu seiner heutigen Bedeutung emporhebt. Einige statistische Zahlen über den deutschen Bergbau [7] werden das am besten erläutern. Auf dem Gebiete des späteren deutschen Reiches beschäftigte 1870 der Bergbau 225000 Arbeiter und erzeugte 39 Mill. t verschiedene Produkte im Werte von 248 Mill. dl, 1892 wurden vom Bergbau im deutschen Reiche 423000 Arbeiter beschäftigt und die Produktion stieg auf 108 Mill. t im Werte von 712 Mill. dl.

Treptow.

Litteratur: [11 Andree, R., Die Metalle bei den Naturvölkern, mit Berücksichtigung prähistorischer Verhältnisse, Leipzig 1884. — [2] Florencourt, lieber die Bergwerke der Alten, Göttingen 1785. — [3] Reitemeier, Geschichte des Bergbaus und Hüttenwesens bei den alten Völkern, Göttingen 1785. — [4] Handbuch der Ingenieurwissenschaften Bd. IV, Die Baumaschinen, herausgegeben von L. Francius und F. Lincke, Leipzig 1883—1890, II. Abteilung, S. 141. — [5] Haupt, Bausteine zur Philosophie der Geschichte des Bergbaues, 4 Lieferungen, Leipzig 1865—1883. — [6j Heydenreich, Eduard, Geschichte und Poesie des Freiberger Berg- und Hüttenwesens, Freiberg 1892. — [7] Statistisches Jahrbuch für das Deutsche Reich Bd. XIII, 1892 und Bd. XV, 1894.

Bergbaufreiheit, Bergbehörde, s. Bergrecht.

Bergbaukunde. Unter Bergbaukunde verstand man zur Zeit des Beginnes der bergmännischen Litteratur (vergl. auch Bergbau, Geschichtliches) das gesamte für die technische Leitung der Bergbaubetriebe und Hütten erforderliche Wissen. In diesem Sinne behandelt Agricola in seinem 1530 zu Basel erschienenen „Bermannus sive de re metallica“ den umfänglichen Stoff. Bei der Weiterentwicklung der Bergwerkswissenschaften wurden zunächst die Hüttenkunde, die Markscheidekunde und die Mineralogie als selbständige AVissenschaften abgezweigt, 1778 trennte Abraham Gottlob AVerner, der berühmte Lehrer der Freiberger Bergakademie, in seinen Vorträgen die Gebirgslehre von der Bergbaukunde ab und nannte sie von 1786 an Geognosie. Ausserdem wurden von der Hüttenkunde die Probirkunde und die Technologie, von der Bergbaukunde die Bergmaschinenlehre und das Bergrecht, von der Geognosie weiter die Lagerstättenlehre entsprechend der steten Vertiefung des Wissens, als selbständige Gebiete abgezweigt. Damit ist die heutige Einteilung der Bergwissenschaften (s. Bergakademie) in der Hauptsache gegeben. Der Bergbaukunde verbleibt immer noch ein weites Gebiet, welches gewöhnlich in folgende Abschnitte geteilt wird:

1. Formelle Lager Stätten lehre. Da die Lagerstätten (s. d.) den Gegenstand des Bergbaubetriebes bilden, so ist deren Vorkommen allgemein zu besprechen, vorbehaltlich der ausführlichen Behandlung des Gegenstandes in der Lagerstättenlehre. 2. Untersuchung der Erdoberfläche auf das Vorkommen von Lagerstätten. Diese Arbeiten sind namentlich in Gegenden wichtig, die der Kultur neu erschlossen werden. 3. Die Gewinnungsarbeiten, d. h. die nach der Gesteinsbeschaffenheit verschiedenen Arbeiten zum Loslösen der Mineralien aus dem natürlichen Zusammenhänge. 4. Die Lehre von den Grubenbauen, das sind diejenigen Räume, welche für die Zwecke des bergmännischen Betriebes hergestellt werden. 5. Der Grubenausbau behandelt die Hilfsmittel, welche angewendet werden, um die Grubenbaue während der Zeit ihrer Benützung in zweckentsprechendem Zustande zu erhalten. 6. Unter Förderung versteht man die Beförderung der gewonnenen Minerialien bis zur Verfrachtung und der benötigten Materialien bis zum Orte ihrer Verwendung. 7. Die Fahrung handelt von den Einrichtungen, welche für die Fortbewegung der Menschen in den Grubenräumen geschaffen werden. 8. Die Wasserhaltung lehrt, wie die Grubenbaue frei von Wasser zu erhalten sind. 9. Die Wetterlehre bespricht die Vorkehrungen, welche zur Beschaffung der nötigen Luft — im Bergbau Wetter genannt — für die in der Grube arbeitende Mannschaft verfügbar sind, sowie diejenigen Erscheinungen und Einrichtungen, welche hiermit in engster Beziehung stehen, so den Grubenbrand, die Beleuchtung der Gruben (s. Geleucht) und die Atmungsapparate. 10. Die Aufbereitung, das ist die mechanische Verarbeitung der gewonnenen Rohstoffe zu verkäuflichen Produkten, wird z. Z. gewöhnlich von der Bergbaukunde im engeren Sinne getrennt. 11. Der Grubenbetrieb behandelt die zweckentsprechende Einrichtung und Verwaltung eines Bergbaubetriebes.

Litteratur, welche das ganze Gebiet der Bergbaukunde behandelt; die zahlreichen Werke über einzelne Abschnitte der Bergbaukunde sind bei den betreffenden Artikeln angeführt. — Lehrbücher: Serie, A., Leitfaden zurjBergbaukunde, 2 Bde., Berlin 1884. — Köhler, G., Lehrbuch der Bergbaukunde, 3. Auf!., Leipzig 1892. — Ders., Katechismus der Bergbaukunde, Leipzig 1891. — Treptow, E., Grundzüge der Bergbaukunde, einschliesslich der Aufbereitung, Wien 1892. —• Wörterbücher: Veith, H., Deutsches Bergwörterbuch mit Belegen, Breslau 1870. — Gätzschmann, M. F., Sammlung bergmännischer Ausdrücke, 2. Aufl., mit Hinzufügung der englischen und französischen Synonyme und englisch-deutschem und französisch-deutschem Wortregister durch Dr. A. Gurlt, Freiberg 1881. — Dannenberg, J. und W. A. Frantz, Bergmännisches Wörterbuch, Leipzig 1882. — Rührig, E., Wörterbuch in englischer und deutscher Sprache für Berg- und Hüttentechnik und deren Hilfswissenschaften, 2 Teile, Leipzig 1881. — Venator, M., deutsch-spanisch-französisch-englisches Wörterbuch der Berg- und Hüttenkunde, sowie deren Hilfswissenschaften, Leipzig 1894. — Zeitschriften und Jahrbücher: Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preussischen Staate, Berlin, seit 1853. — Zeitung, berg- und hüttenmännische, herausgegeben von Kerl und Wimmer, früher Freiberg, jetzt Leipzig, seit 1841. — Glückauf, Berg- und hüttenmännische Zeitung, Essen, seit 1864. — Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im Königreich Sachsen, Freiberg, erscheint unter etwas abweichenden Titeln seit 1828. — Jahrbuch, berg- und hüttenmännisches der k. k. Bergakademien zu Leoben und Pribram und der k. ungarischen Bergakademie zu Schemnitz, Wien (unter verschiedenen Titeln seit 1841). — Zeitschrift, österreichische, für Berg- und Hüttenwesen, Wien, seit 1853. — Litteraturverzeichnisse: Vierteljahresbericht, kritischer, über die berg- und hüttenmännische und verwandte Litteratur, herausgegeben von der Cratz & Ger-lach’schen Buchhandlung (Joh. Stettner) in Freiberg, seit 1882. — Ausserdem bringen die oben erwähnten Zeitschriften Angaben über den Inhalt der verwandten Zeitschriftenlitteratur und Verzeichnisse, auch Besprechungen neu erschienener Werke.

Treptow.

Bergblail, fein gemahlene Kupferlasur (s. d.).

Bergbohrer (Sprengb obrer), s. unter Sprengarbeit.

Bergbrauu, s. v. w. Umbra.

Bergdicke, im Bergbau, s. Berg, S. 252.

Berge, im Bergbau, s. Berg, S. 252.

Bergemittel (Zwischenmittel), s. Erzlagerstätten.

Bergemiihle ist ein Grubenbau, welcher im tauben Gestein ausschliesslich zu dem Zwecke angelegt wird, um Berge (s. Berg, S. 252) als Versatzmaterial zu gewinnen; gewöhnlich haben die Bergemühlen die Form von Weitungen.

(S. auch Abbau.)

Bergesack, s. Abbau.

Bergesclllämme sind die bei der bergmännischen Aufbereitung in besonderen Behältern, den Schlammsümpfen, sich ansammelnden wertlosen Abgänge von feinstem Korne; in der Erzaufbereitung sind es die bei der Herdarbeit (s. d.) abgeschiedenen tauben Massen, in der Steinkohlenaufbereitung die Absätze aus dem zu klärenden Waschwasser der Setzmaschinen. In neuerer Zeit hält man

Treptow.

Treptow

hier die Wasser, welche Berge enthalten und also Bergeschlämme ergeben, von denjenigen, die Kohlenstaub enthalten und Kohlenschlämme absetzen, getrennt, um letztere noch als minderwertiges Brennmaterial zu verwerten. Auch erleichtert man die Klärung der Waschwasser dadurch, dass das Fördergut mittelst eines Luftstromes (s. Windseparation) behandelt und der trockene Staub abgeblasen und gesammelt wird, um als Zusatz zum Formsande für die Eisengiesserei Verwendung zu finden.

Bergeversatz, Bergfeste, s. Abbau.

Bergflachs, s. v. w. Asbest.

Bergfried wird der Hauptturm der ältesten mittelalterlichen Burgen in Deutschland genannt. Ursprünglich das einzige feste und bewohnte Bauwerk, später wurde ein hölzernes und noch später ein steinernes Wohnhaus daneben gebaut, das mehr Comfort bot als der Turm und welches mit dem ersten Stockwerke desselben durch eine hölzerne Brücke verbunden war. Dieselbe wurde

zerstört, wenn der Feind bereits Wall und Mauern erstiegen hatte. Ferner diente der Bergfried als letzte Zufluchtsstätte der Belagerten. Der Hauptturm war am häufigsten viereckig oder rund, seltener polygon und endete oben mit einer Zinnenbekrönung oder einem Spitzdache. Bergfriede finden sich namentlich in der Burg zu Steinsberg in der Pfalz, in der Ebersteinburg bei Baden-Baden, in der Habsburg im Aargau etc.    w« ScUubert-Soidem.

Berggebäude, s. Grubenbetrieb.

Berggelb, s. v. w. Brauneisenerz.

Berggold, s. Erz.

Andes.

Berggriin, koblensaures Kupferoxyd, kommt in der Natur fertig gebildet vor, wird aber als solches kaum mehr gesucht und nur künstlich dargestellt, indem man ein Kupfersalz mit Sodalösung fällt und den Niederschlag zur Erzielung hellerer und dunklerer Nuancen mit Schwerspat, Zinkweiss oder anderen weissen Farben mischt. Die Farben sind wenig feurig und die durch Mahlen und Schlämmen erhaltenen Farben aus natürlicher Kupferlasur und Malachit von grösserer Intensität. Apollogrün, Alexandergrün, Glanzgrün, Malachitgrün, ungarisches G rün, Wassergrün sind grüne Farben, die aus Kupferkarbonat, häufig auch aus Kupferoxydhydrat, Kalkhydrat und kohlensaurem Kalk mit einem Zusatz von arsenigsaurem und essigsaurem Kupferoxyd bestehen; eine einheitliche Zusammensetzung haben dieselben nicht und werden auch andere grüne Farben unter diesem Namen abgegeben.

Berghaspel, s. Berg.

Bergholz, s. Schiffbau.

Leppla.

Bergkalk oder Kohlenkalk werden in der Geologie die marinen (meerisclien) Ablagerungen der unteren Steinkohlenformation genannt. Im wesentlichen besteht die Ablagerung (England, Irland, Belgien, Westfalen) aus dunkelgrauem bis schwarzem, selten hellgefärbtem, meist dichtem, zuweilen auch körnigem Kalkstein, der oft von weissen Kalkspatadern durchzogen wird und eine grosse Bedeutung als Baustein und für Kunstgegenstände besitzt, Marmor von Denant (Belgien). Eine Abart ist der an versteinerten Krinoiden - (Seelilien) Gliedern und Korallen sehr reiche, „Petit Granit“ genannte Kalkstein. Die dem sogen. Bergkalk angehörigen Kalksteine sind im allgemeinen sehr hart, lassen sich gut schleifen und schön poliren. Die schwarze Farbe rührt von einer Beimengung von organischen Zersetzungsprodukten (Kohlenteilchen u. s. w.) her.

Bergkork (Bergleder), s. v. w. Asbest.

Bergkreide, s. Kreide.

Bergkristall, s. Quarz.

Berglokomotiven, s. unter Gebirgslokomotiven.

Bergmehl, schwedisches, s. Quarz.

Bergmilch (Mehlkreide, Mondmilch), kryptokristallinisches Gemenge von Aragonit und erdigem Calcit mit etwas organischer Substanz; derb, weisslich, zerreiblich, sehr leicht; dient als Malerfarbe.

Bergöl, s. Petroleum.

Bergordmnig, s. unter Bergrecht.

Bergpech, s. v. w. Asphalt.

Bergpolizei ist derjenige Teil der Thätigkeit der Bergbehörden (s. Bergrecht), welche die Sicherheit der Bergbaubetriebe überwacht und zwar sowohl in ihrem Einfluss auf die in den Gruben Beschäftigten, als auch in Beziehung zur ganzen Umgebung. Die für die einzelnen Länder, bezw. in Preussen Ober-bergamtsreviere, nach dem Stande der Wissenschaft und Erfahrung erlassenen Bergpolizeiverordnungen oder Bergpolizeivorschriften enthalten diejenigen Massnahmen, zu deren Innehaltung der Bergwerksbesitzer mit Bück-siclit auf die Sicherheit der Bergarbeiter und der Umgebung verpflichtet ist. In letzterer Beziehung handelt es sich namentlich um den Schutz der Oberfläche, d. h. Vermeidung von Bodensenkungen durch bergmännischen Abbau (s. d.) und infolge hiervon etwa eintretende Beschädigung von Baulichkeiten, Wegen, Eisenbahnen, Flussläufen u. s. w. Ferner spielen dem Bergbau zur Last gelegte Wasserentziehungen und von demselben herbeigeführte Verunreinigungen der Wasserläufe eine bedeutende Bolle auf dem Gebiete der Bergpolizei.

Litteratur: Buff, E., Die Gesetze und Verordnungen betr. den Betrieb der Bergwerke und der damit verbundenen Anlagen im preussischen Staate, 2. Auf!., Essen 1894. — Wahle, G. H., Das allgemeine Berggesetz für das Königreich Sachsen, S. 198. Freiberg 1891. — Die Bergpolizeiverordnungen sind in den Gesetzsammlungen der betreffenden Länder veröffentlicht, auch sind dieselben in der Zeitschrift für Bergrecht, Köln (seit 1860), und in der bergmännischen Zeitschriftenlitteratur (s. auch Litteratur zum Art. Bergbaukunde) abgedruckt. Treptow.

Bergrecht [1], [2], [3] ist die Summe aller derjenigen Bechtsgrundsätze, welche sich auf den Bergbau beziehen. — Geschichtliches [4]. Bei den

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Die Eigenart der Berggesetzgebung der einzelnen deutschen Bundesstaaten [2] besteht namentlich im B e r g r e g a 1, in der Bergbaufreiheit, im Erstfinderrecht und in der Gewerkschaft. Mit der Handhabung der Berggesetze sind die Bergbehörden betraut; in Preussen die Revierbeamten, Oberbergämter und der Minister der öffentlichen Arbeiten, in Sachsen die Berginspektoren, das Bergamt und das Finanzministerium, in Oesterreich die Revierbeamten, Berghauptmannschaften und der Ackerbauminister. -— Das Bergregal ist das dem Staate zustehende Recht, mit Ausschluss jedes andern, auch des Grundeigentümers, über gewisse Mineralien verfügen zu dürfen. Das Regal erstreckt sich zunächst auf Erze, d. h. diejenigen Mineralien, aus denen Metalle im grossen dargestellt werden, und auf Salz, später auch auf Kohle (mit Ausschluss des Königreichs Sachsen) und andere benützbare Mineralien. (In England, denVereinigten Staaten von Nordamerika und in Russland gibt es ein Bergregal nicht, die Mineralien gehören zum Grundbesitze.) Kraft dieses Rechtes gestattet der Staat einem darum Ansuchenden gegen Erlegung festgesetzter Abgaben in einem bestimmt begrenzten Felde Mineralien abzubauen. Das Ansuchen um die Verleihung eines Bergbaurechtes heisst Mutung; das Grubenfeld, welches z. B. in Preussen eine gewisse Grösse nicht überschreiten darf, ist in der Neuzeit durch gerade Linien an der Erdoberfläche und durch senkrechte, bis in die ewige Teufe fortgesetzt gedachte Ebenen begrenzt (geviertes Feld, oder Vierung, doch hat sich die rechtliche Bedeutung dieser Begriffe mit der Zeit geändert). Somit kann ein Grubenfeld eine grössere Anzahl von Lagerstätten umfassen. Früher wurde auf jeder Lagerstätte, z. B. einem Erzgange, eine bestimmte streichende Länge verliehen (gestrecktes Feld, L ä n g e n v e r m e s s u n g) und der Bergbautreibende war angewiesen/ausschliesslich auf der einen verliehenen Lagerstätte zu bauen. Die Steuern wurden anfänglich in natura als ein Teil der gewonnenen Mineralien, der Bruttoproduktion, erhoben und zwar besonders oft der zehnte Teil, so dass sich der Name „der Zehnte“ für Bergwerkssteuer einbürgerte. (In ähnlichem Sinne bedeutet noch heute im Königreich Sachsen der Kohlen zehnte den zehnten Teil der geförderten

Kulturvölkern des Altertums gab es zwar gewisse Rechtsvorschriften für den Bergbau, ein eigentliches Bergrecht jedoch nicht. Die ersten Sammlungen von bergrechtlichen Grundsätzen auf deutsch-österreichischem Gebiete stammen aus dem 13. Jahrhundert, so die Schemnitzer Bergordnung, das Iglauer Bergrecht, die Kuttenberger Bergordnung, das Freiberger Bergrecht u. s. w.; sie hatten jedoch nur lokale Bedeutung, auch bezogen sich diese und die späteren Bergordnungen zunächst wohl ausschliesslich auf die zum Bergregal (s. weiter unten) gehörigen Mineralien. Nach und nach dehnten sich die lokal geltenden Bergrechts-Gewohnheiten auf grössere Gebiete und ganze Länder aus und wurden zum Bergrecht im neueren Sinne. Eine wissenschaftliche Behandlung des Bergrechtes gibt es erst seit dem 17. Jahrhundert, Lehrstühle für Bergrecht ausser an den Bergakademien (s. d.) auch an einigen Universitäten, so in Wien, Prag, Lüttich und Bonn. —Die Berggesetze der wichtigsten Staaten: Das allgemeine preussische Berggesetz vom 24. Juni 1865 ist fast unverändert, ausser im grössten Teile des deutschen Reiches, auch in Schweden eingeführt; im Königreich Sachsen gilt das Berggesetz vom 16. Juni 1868. Die Schaffung eines deutschen Berggesetzes 15] wird jetzt angestrebt. Das österreichische Berggesetz ist vom 23. Mai 1854. Für Frankreich gilt noch heute im wesentlichen der „Code des rnines“ vom 21. April 1810, welcher auch die Grundlage der Berggesetze für Belgien, Luxemburg, die Schweiz (zum Teil), Italien (zum Teil) und die Balkanstaaten bildet. Der englischen Berggesetzgebung (Parlamentsakten vom 10. August 1872) ähnlich ist diejenige der Vereinigten Staaten von Nordamerika und in Russland. Für Spanien gelten neben den Berggesetzen vom 6. Juli 1859 und vom 4. März 1868 die „Basas para la nueva legislacion de minas“ vom 29. Dezember 1868; das portugiesische Bergrecht ist vom 31. Dezember 1852. Die selbständigen Staaten in Mittel- und Südamerika haben Berggesetze, welche dem spanischen und portugiesischen ähnlich sind; dieselben stützen sich auf den „Codigo de minas“ für Neu-Spanien (Mexiko) vom 25. Mai 1783 [6].

Kohle, den, bezw. dessen Wert, der Bergbautreibende dem Grundeigentümer für die Ueberlassung der Steinkohle entrichtet.) Später wird als staatliche Steuer ein bestimmter Teil des Reingewinnes, in neuester Zeit eine der Grösse des Grubenfeldes entsprechende Abgabe, Grubenfeldsteuer genannt, erhoben. Soll bei beschränkter Grubenfeldgrösse ein ausgedehnteres Grubenfeld in einer Hand vereinigt werden, so geschieht das durch Zusammenlegung (in Preussen Konsolidation) mehrerer Felder. Der Bergbauberechtigte hat die Pflicht, seine Grube regelmässig zu betreiben; thut er dies nicht, so muss er bei der Bergbehörde, um den Yerlust des Bergbaurechtes zu vermeiden, um Frist oder Fristung nachsuchen. Wird ein gemutetes und verliehenes Bergbaurecht aufgegeben (aufgelassen oder los gesagt), so fällt das Verfügungsrecht wieder

den Regalherrn zurück.

an

Die Bergbaufreiheit ist die Befugnis des Bergregalherrn oder, nach der Verleihung, des Bergbautreibenden, in dem verliehenen Felde auch ohne Erlaubnis des Grundbesitzers (allerdings mit gewissen Einschränkungen und mit der Verpflichtung etwaigen Schadenersatzes) nach Bergwerksmineralien zu suchen und sie abzubauen. Das Suchen nach Minerialien nennt man auch Schürfen; die hierzu auf eine bestimmte Zeit erteilte Genehmigung der Bergbehörde heisst in Sachsen und Oesterreich Schürf sch ein. — Das Erstfinderrecht ist das dem ersten Finder durch die Erlaubnis zum Schürfen eingeräumte Vorrecht, mit einem Minerale auf erfolgtes Nach suchen (Muten, s. oben) belieben zu werden. Der Verleihung muss demnach in der Regel das Fündig wer den, der thatsächlich erbrachte Nachweis des Vor-handenseins des betr. Minerals, vorhergehen. Das Grubenfeld, welches den Fundpunkt in sich scliliesst, erhielt früher bei der Längenvermessung die zusätzliche Bezeichnung Fundgrube, z. B. Himmelfahrt-Fundgrube; etwa im Streichen der Lagerstätte anschliessende Grubenfelder erhielten die Bezeichnung Mass und mehrere solche Felder wurden durch Ordnungsnummern unterschieden, z. B. Himmelfahrt 5. Mass. — Während ein Bergbautreibender, der in seiner eigenen Grube selbst Arbeit verrichtet, Eigenlöhner (von Lohn) oder Eigen-1 ebner (von eigenes Lehen) heisst, ist die Gewerkschaft eine der Eigenartigkeit des Erzbergbaues entsprechende Form der Vereinigung einer grösseren Zahl an demselben Betriebe beteiligter Bergbauunternehmer oder Gewerke. Die Anteile heissen Kuxe; ihre Zahl ist oder war zum Teil gesetzlich geregelt, z. B. in Preussen und Sachsen früher 128, jetzt in Preussen 100 oder 1000 oder 10000 u. s. f. nach der Dezimalteilung, in Sachsen und in Oesterreich beliebig. Uebersteigen die zum Betriebe nötigen Mittel den Wert der Produktion, so leisten die Gewerke gewöhnlich vierteljährlich anteilige Beiträge, Zubussen genannt, während andererseits der erzielte Gewinn gleichmässig als Ausbeute verteilt wird. Der Kux kann beliebig losgesagt, darauf verzichtet, werden, eine Haftung den Gläubigern der Gewerkschaft gegenüber findet nicht statt. Die Vertretung der Gewerkschaft nach aussen, der Gr üben vor st and, wird in der Gewerkeversammlung auf Zeit gewählt.

Litteratur: [1] Wahle, Dr. G. H., Der Begriff Bergrecht im objektiven Sinne, Freiberg 1887. — [2] Arndt, Dr. Adolf, Bergbau und Bergbaupolitik, Leipzig 1894, S. 26—58, mit ausführlicher Bibliographie. — [3] Zeitschrift für Bergrecht, herausgegeben von Brassert, Bonn, seit 1860. — [4] Rossiter, W., Raymond, New-York, Abriss der Geschichte des Bergrechts, deutsche Uebersetzung in der Zeitschrift für Bergrecht, Bd. 28, S. 48—72. — [5] Arndt, Dr. Adolf, Entwurf eines deutschen Berggesetzes, nebst Begründung, Halle a. S. 1889. -— [6] Bergordnung für Neu-Spanien, aus dem Spanischen übersetzt von Nöggerath und Pauls, Bonn 1828. Treptow.

Bergregal, s. Bergrecht.

Bergrutsche. Dem Ingenieur kann recht wohl die Aufgabe zu teil werden, ein Terrain darauf zu prüfen, ob es als fest und verlässig anzuerkennen sei, ob man z. B. eine geneigte Fläche für sicher genug pilotirt halten dürfe, um darauf zu bauen, und es ist deshalb wünschenswert, dass sich der Techniker mit den geophysikalischen Bedingungen vertraut mache, unter welchen ein Rutsch oder Sturz erfolgen kann. Heim, der viele Gelegenheit hatte, die gefährdeten Schweizer Gegenden durch Autopsie kennen zu lernen, unterscheidet verschiedene Formen eines Vorganges [1], der dem Laien leicht als ein einheitlicher erscheint, in Wirklichkeit aber mancherlei Verschiedenheiten hervortreten lässt. Je nachdem es sich um lockeres oder festes Material, je nachdem es sich um die langsamere Rutschoder die akutere Sturzbewegung handelt, tritt eine der folgenden sechs Kategorien in Kraft: Schuttrutschungen, Schuttstürze, Felsschlipfe, Felsstürze, zusammengesetzte Bergstürze und besondere Einstürze [2]. Das grauenvolle Ereignis von Groldau (zwischen Zuger- und Lowerzer See) war z. B. ein Felsschlipf; Plurs (in Graubünden) und Elm (in Glarus) sind dagegen durch einen eigentlichen Felssturz verschüttet worden. Bei der Rubrik „besondere Einstürze“ ist an die nicht selten mitten im Flachlande sich ereignenden Erdfälle zu denken, wie solche auch den Dollinen des Karstgebietes zu Grunde liegen; ferner gehören hierher die Uferrutschungen (Katastrophe von Zug 1887), bei welchen ein beträchtliches Bodenstück, das auf mergeliger Grundlage unsicher ruht, langsamer oder schneller in ein benachbartes Gewässer hinabgleitet [3j. Mit Heim lässt sich bei jedem solchen Vorkommnis, ähnlich wie dies auch bei den Wildbächen der Hochgebirge der Fall ist, das in Betracht kommende Territorium in drei Teile teilen: Abrissgebiet (dort Sammelgebiet), Sturzbahn und Ablagerung. Im allgemeinen wird ein Geologe, der die Vorgeschichte eines Schlipfs oder Sturzes an Ort und Stelle studirt, ermitteln, dass längs einer gewissen Fläche — Schicht-, Absonderungsund Bruchfläche — schon lange vorher eine Trennung sich angebahnt hatte, welche rechtzeitig entdeckt werden muss, wenn das Ereignis selbst zwar nicht verhindert, wohl aber möglichst unschädlich gemacht werden soll. Auch darauf ist Bedacht zu nehmen, dass nicht menschliche Eingriffe die Natur noch unterstützen; das Eimer Unglück scheint z. B. durch allzu eifrigen Abbau eines Schieferlagers geradezu vorbereitet worden zu sein. Für den Praktiker bietet, neben derjenigen Heinis, besonderes Interesse eine Abhandlung von Pollack, der als Ingenieur der Arlbergbahn sich mit einer durch ihre Rutschgefahr besonders berüchtigten Alpenpartie vertraut gemacht hat [I].

Günther.

Littera'ur: [1] A. Heim, Ueber Bergstürze, Neujahrsblatt der naturforschenden Gesellschaft zu Zürich, 1882. — [2] Kothpletz, Zur Mechanik der Bergstürze, Zeitschrift der deutschen geolog. Gesellschaft, Bd. 32, S. 430 ff; Bd. 33, S. 540 ff. — [3] A. Heim-Moser-Bürkli, Hie Katastrophe von Zug am 5. Juli 1887, Zürich 1888. — [4] Pollack, Beiträge zur Kenntnis der Bodenbewegungen, Jahrbuch der k. k. geolog. Beichsanstalt, 1882, S. 565 ff.

Bergschraffen, s. Bergzeichnung.

Bergschüssig, s. v. w. von Bergen, d. h. von tauben Massen durchzogen; namentlich vom Erze gebraucht.

Bergschaden sind Lehranstalten, deren Zweck die Heranbildung von Unterbeamten, d. li. der Steiger und Obersteiger, sowie der Rechnungsführer (Schichtmeister) für den Bergbau ist; sie sind durch die örtlichen Bedürfnisse der einzelnen Bergreviere entstanden, deshalb ist auch die Einrichtung bis heute keine einheitliche. Dementsprechend wird bei dem Unterrichte vornehmlich Rücksicht auf die besonderen Verhältnisse jedes Revieres genommen, die allgemeine bergmännische Ausbildung der Schüler aber erst in zweiter Linie angestrebt. An einzelnen Anstalten bestehen für die befähigtesten Schüler besondere Fachklassen zur Ausbildung als Markscheider (und zwar in Preussen und Oesterreich, während in Sachsen die Ausbildung auf der Bergakademie stattfindet) Grubeubetriebsführer und Maschinenmeister. Die Bergschulen stehen unter der Oberaufsicht der Bergbehörden und unter der besonderen Leitung der Vertreter der Bergwerksbesitzer des Revieres; letztere bringen, zum Teil mit Beihilfe des Staates die zur Unterhaltung der Schule erforderlichen Mittel auf. Der Bergschulunterricht ist nicht nur unentgeltlich, sondern es werden auch unbemittelten Schülern laufende Unterstützungen gewährt. Zur Aufnahme in eine Bergschule wird gewöhnlich ein bestimmtes Lebensalter, durch Bergarbeit von vorgeschriebener Dauer erlangtes praktisches Verständnis und die Vorbildung einer guten Elementarschule verlangt. Um die Erfüllung der letzteren Bedingung zu erleichtern sind mit mehreren Bergschulen Bergvorschulen, zum Teil Steig er sch ul eil genannt, verbunden, in denen die auf der Volksschule erworbenen Kenntnisse wiederholt und die Anfangsgründe der Fachwissenschaften gelehrt werden; der erfolgreiche Besuch dieser Vorschulen berechtigt wohl auch zur Uebernahme von Steigerstellen. Der theoretische Unterricht der Bergschulen erweitert die Kenntnisse in den elementaren Fächern und erstreckt sich sodann

auf Zeichnen (Freihand-, Plan-, Bau- und Maschinenzeiclmen), Geometrie und Trigonometrie, Markscheidekunde, Berghaukunde, einschliesslich der Anfangsgründe der Maschinenlehre, Physik, Mineralogie, Geologie, Rechnungswesen. Zuweilen werden auch die hüttenmännischen Fächer gelehrt, z. B. an den Schulen zu Eislehen und Clausthal; in Gleiwitz besteht eine besondere Hütten -schule für den oberschlesischen Bezirk, in Duisburg (bis 1891 in Bochum) die Rheinisch-Westfälische Hüttenschule. Neben dem Unterrichte haben die Schüler zur Vollendung der praktischen Ausbildung Bergarbeit zu treiben, auch werden befähigten Schülern Unterstützungen zu wissenschaftlichen Reisen bewilligt. Nach Beendigung des Bergschulkursus findet eine Schlussprüfung statt; die Schüler, welche diese bestehen, erhalten ein Zeugnis, das sie zur Anstellung als Unterbeamte im Bergbaubetriebe berechtigt, bestehen Bergschulen zu Tarnowitz. Waldenburg, Eisleben (seit 1789), Clausthal, Bochum, Essen, Saarbrücken, Siegen, Dillenburg, Wetzlar und Bardenberg, Sachsen hat die Bergschulen Freiberg (seit 1776) und Zwickau, österreichische Bergschulen gibt es zu Dux, Klagenfurt, Leoben, Mährisch-Ostrau, Pribram und Wieliczka. Auch im Auslande bestehen ähnliche Bildungsanstalten.

In Preussen

Treptow.

Litteratur: Za vergl. die Jahresberichte und Statuten der einzelnen Anstalten. — Die Bergschulen im preussischen Staite, Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinen wesen im preussischen Staate 1889, B, S. 1.

Bergsegen, s. V. w. Ertrag des Bergbaues.

Bergseide (Amianth), s. Asbest.

Bergseife (Bockseife), Mineral aus der Klasse der Siliciolithe, bräunlich bis pechschwarz, sich sehr fettig anfühlend und an der Zunge klebend, im Wasser knisternd; Härte 1—2; besteht aus 44—46 Kieselsäure, 17—26 Thonerde, 6—10 Eisenoxyd, 13—25 Wasser und dient zum Waschen und Walken grober Zeuge, zum Zeichnen auf Glas und Tuch.

Bergstrich, s. Bergzeichnung.

Bergsturz, s. unter Bergrutsche.

Bergteer, s. Petroleum.

Bergungsdampfer sind seetüchtige Schleppdampfer mit starker Maschinenkraft und besonderen maschinellen Einrichtungen, um gestrandeten Schiffen Hilfe zu leisten und sie zu bergen. Sie sind mit leistungsfähigen Zentrifugalpumpen und schweren Hebevorrichtungen ausgerüstet.

Bergwachs, s. v. w. Ozokerit, s. Asphalt.

Reinhertz.

Berg wage (Wallwage) ist ein Instrument zum Messen der Neigungsoder Böschungswinkel von Linien oder Flächen. Die Hauptteile sind ein Setzlineal, welches mit einem geteilten Kreis oder Kreissektor fest verbunden ist, so dass die Linealkante mit dem Null-Strich (oder 90°-Strich) zusammenfällt oder ihm parallel ist. Ein um den Kreismittelpunkt drehbarer Arm (Alhidade) kann mit einer Libelle horizontal gerichtet und dadurch die Neigung der Linealkante am Kreis abgelesen werden. Näheres s. Setzlibelle und Neigungsmesser.

Bergwerk, s. Grubenbetrieb.

Bergzeichnung ist die Methode der Darstellung der Geländeformen durch Auszeichnung dicht neben einander liegender Falllinien in einer solchen Anordnung und Stärke, dass dadurch für jedes Teilchen einer topographischen Fläche, Grösse und Richtung der Böschung zum Ausdruck kommt. Die Methode ist von dem sächsischen Major Lehmann 1794 [1] entwickelt worden und von da an allgemein an Stelle früher üblicher Darstellungsverfahren (der Hügelmanier und der älteren Schraffenmanieren, wie z. B. der v. Müller’-sehen j-Stricli- und der sächsischen Kreuzstrichmanier) getreten. Das Prinzip

ist das folgende: Durch Auszeichnen von Falllinien wird die Rieh- IJIIIIjliM\\\\\\\ tung des Gefälles für alle Punkte der Fläche angegeben und dieselbe /Bj|}jj|||f||' gleichzeitig in Flächenelemente zerlegt (vergl. Fig. 1). Diese Aus- W//////IIIIlltllU

Fig. 1.

Zeichnung der Falllinien geschieht entweder direkt im Gelände durch Schätzung (Kroquis) oder Messung der Fallrichtung oder auf Grund einer besonderen Aufnahme und Horizontalkurvenkonstruktion (s. Horizontalkurven,

Topographische Aufnahme). Um den Grad der Neigung dieser Flächen-teile zum Ausdruck zu bringen, wird die Stärke der Beleuchtung, welche Flächen beliebiger Neigung durch lotrecht ein-!s’:w fallendes Licht erhalten, durch passende Anord- o: 9 nung der Stärke der Fallstriche (die man fjjlfllllUll dann Bergstriche nennt) derart dargestellt, dass 1: 8 die Geländeformen je nach dem Grade ihrer Neigung schattirt (beleuchtet) erscheinen. Unter der Annahme vertikal einfallenden Lichtes würde ein horizontaler Flächenteil

die volle Lichtmenge — 1 erhalten, eine vertikale Wand (Neigung a— 90°) gar kein Licht, also 0, dazwischen die Lichtmenge aber proportional dem 5:4 : ;J Cosinus des Böschungswinkels a sein; iii;i!i da nun die Bergzeichnung für die 6:3 Zwecke der Militärtopographie hauptsächlich dazu dienen soll, die Ersteig-barkeit des Geländes zum Ausdruck zu bringen, und starke Neigungen militärisch unzugänglich sind, hat Lehmann die Lichtmenge zwischen 0⁰ und 450 Neigung so verteilt, dass horizontale Fi£-³-Flächenteilchen weiss bleiben, unter 45⁰ und steiler geböschte dagegen schwarz werden, und dazwischen schwarz 8 und weiss W nach der Gleichung:

45°-<*

45"-a

c°

50

Fi*. 2.

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Terrainskala in der Manier von Lehmann.

Müffling.

5°

fll

III

Tonskala.

S : W = « : 45° — «,

wie in Fig. 2 ausgedrückt ist, verteilt wird. Damit erhält man für die Neigungen von 5° zu 5° die FU 4.    rig. 5. Beziehungen S:W, welche in Fig. 3 neben der Ton

skala (Schraffirungsverhältnisse) angegeben sind. Nach diesen Grundsätzen hat Lehmann seine in Fig. 4 dargestellte Terrainskala entworfen. Der Abstand der

Striche (Breite der Flächenelemente) richtet sich nach dem Massstab der Karte, so

wmm

M,

z. B. nimmt die preussische Landesaufnahme auf 1 cm beim Massstab 1:25 000 20 bis 25 Striche, hei 1:100 000 34 bis 42 Striche. — Um die bei der Lehmann’sehen Skala schwierige Unterscheidung der Gradationen zu erleichtern, führte Müffling (1821) für einige derselben geschlängelte Striche ein und entwarf die in Fig. 5 dargestellte Müffling’sehe Terrainskala. Nach diesen Grundsätzen sind verschiedene Schraffen-methoden und Terrainskalen entworfen worden, so z. B. kombinirte die preussische Landesaufnahme die Lehmann’sehe und Müffling’sche zur sogen. Generalstabsmanier [2], im topographischen Atlas von Bayern wurde die Skala nach der Beziehung S: W — ct: 60 ⁰ — a, im österreichischen militär-geographischen Institut 8: W = a : 50⁰ — a eingeführt. Obenstehende Fig. 6 gibt ein Beispiel zur Anwendung der Bergzeichnung.

Litteratur: [1] Lehmann, Darstellung einer neuen Theorie der Bezeichnung der schiefen Flächen im Grundriss oder der Situationszeichnung der Berge, Leipzig 1799. — [2] Instruktion für die Topographen der topographischen Abteilung der königl. preussischen Landesaufnahme, Berlin 1876, HeftI, §126; Musterblätter für die topographischen Arbeiten der königl. preussischen Landesaufnahme, 3. Aufl., Berlin, 1885; Lehmann, Die Lehre der Situationzeichnung, heraus-

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Fig. 6.

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gegeben von Becker und Fischer, 5. Aufl., Dresden und Leipzig 1843; Neutze, Theoretischpraktische Schule des Situationszeichnens mit besonderer Berücksichtigung der Terraindarstellungen nach Modellen, Kassel 1859; Beitzner, Schule der Terraindarsteilung, Wien 1881; Streffleur, Allgemeine Terrainlehre mit Beispielen zu deren praktischer Verwertung, Wien 1878. Reinhertz.

Berichtigung der Instrumente wird ausgeführt, um die ^tatsächlichen Angaben der Instrumente richtig zu machen, d. h. mit den theoretischen in Uebereinstimmung zu bringen, z. B. bei einem Winkelspiegel zum Abstecken rechter Winkel den Spiegelwinkel genau gleich 45° zu machen, so dass der theoretischen Forderung: „doppelter Spiegelwinkel gleich 90 °“ genügt wird. — Die Ausführung der Berichtigung ist eine sehr verschiedenartige und den betreffenden Instrumenten eigentümliche. In der Hegel handelt es sich darum, bestimmte Instrumentteile um sehr geringe Beträge gegen einander zu verstellen; diese geringen Bewegungen werden in der Hegel mit Hilfe von Schrauben vorgenommen, die man dann Berichtigungs-, Bichte- oder Justirschrauben nennt. — Wegen Theorie und Ausführung der Berichtigungen s. die einzelnen Instrumente.

Reinhertz.

Berieselung, diejenige Bewässerungsmethode, bei welcher das Wasser sich ständig auf der zu bewässernden Fläche fortbewegt (rieselt), gegenüber der Stauwässerung (s. d.), bei welcher das Wasser eine Zeit lang auf der Bodenoberfläche festgehalten (angestaut) wird. In beiden Fällen wird, sofern es sich um eine düngende Bewässerung handelt, die Ablagerung der im Wasser enthaltenen Düngerstoffe durch eine Verlangsamung der Wassergeschwindigkeit bezweckt. Dieser Zweck wird um so besser erreicht, je geringer die Biesel-

vollkommensten natürlich durch die Staubewässerung.

geschwindigkeit ist, am Allein trotz dieses scheinbaren Vorzuges der Staubewässerung erscheint dennoch im allgemeinen die Berieselung vorteilhafter und ist deshalb die weitaus verbreitetste Bewässerungsart. Eine günstige Wirkung der Berieselung wird u.a. darin gefunden, dass das bewegte Wasser sich aus der umgebenden Luft mit Sauerstoff bereichert und dadurch im Boden Oxydationsvorgänge hervorruft, welche das Pflanzenleben höchst wohlthätig beeinflussen. Da eine derartige Sauerstoffaufnahme an die Bewegung des Wassers gebunden ist, entgeht der Staubewässerung dieser Vorteil. Letztere führt deshalb leicht zur Versumpfung des Bodens und Erzeugung minderwertiger Futtergräser. Näh. s. Bewässerungssysteme. Litteratur: Dünkelberg, Encyklopädie und Methodologie der Kulturtechnik, Braunschweig 1883. — Landwirtschaftliche Jahrbücher 1877; 1879; 1882; 1885. — Wollny, Forschungen auf dem Grebiete der Agrikulturphysik.

Berieselung mit städtischem Kanalwasser ist eine der Massnahmen Reinigung und landwirtschaftlichen Nutzbarmachung dieser dungstoffreichen, bei der Schwemmkanalisation sich ergebenden Abwasser. Was die historische Entwicklung derartiger Anlagen anbelangt, so bestehen in primitiver Weise von jeher Einrichtungen zum Wässern mit den flüssigen Abgängen aus den Städten wohl an den meisten hierzu passenden Orten, denn das Bestreben, sie für den Pflanzenwuchs auszunützen, ist ein naturgemässes. Mit einer einfachen Wiesenberieselung, mit dem einfachen Ueberleiten über die Grasnarbe einer gewöhnlichen Wiese, wird aber eine Reinigung nicht in dem Mass erzielt, wie sie notwendig ist, wenn die von der Wiese abfliessenden Wasser in einen kleinen Flusslauf gehen. Dieser wird im Lauf der Zeit unter Umständen in bedenklicher Weise verunreinigt, denn es findet nur ein Ueberfluten, keine Filtration durch den Boden statt und in einer gewissen Wachstumsperiode, sowie im Winter dürfen Wiesen, insbesondere solche auf dichten Böden, gar nicht berieselt werden, weil sonst die Pflanzen notleiden oder gar absterben. Im grossen und auf die Dauer ist es daher unmöglich, städtische Kanalwasser vermittelst einfacher Wiesenberieselung zu reinigen. Man liest zwar zuweilen, dass dies da und dort mit gutem Erfolg geschehe. Sowie man der Behauptung aber auf den Giund geht, erweist sie sich als unrichtig. Als darum mit dem IV aclistum der Städte, allem auch mit der überall sich bahnbrechenden Einführung der Wasserklosets die Unterbringung der Kanalwasser — einfach auch Spüljauche genannt der Abspülung der Schmutzstoffe bei der Scliwemmkanalisation — überall immer grössere Schwierigkeiten zu machen begann, kam man zugleich in Anbetracht

zur

zur

wo

Drach.

von

der grossen Werte, welche in den Dungstoffen dieser Flüssigkeit enthalten sind, auch darauf, deren Reinigung und Nutzbarmachung durch den Boden regelrecht einzurichten. In grösserem Massstab geschah dies zuerst in England. Dort werden schon seit längerer Zeit auf zahlreichen Gütern alle menschlichen und tierischen Abgänge in grosse Sammelbecken geleitet, mit Wasser verdünnt und auf das Ackerfeld gepumpt, woselbst sie, durch ein Rohrnetz verteilt, zur Düngung und Anfeuchtung dienen. Eingehende Berichte hierüber unter Beigabe von Zeichnungen sind von Dr. E. Hartstein erstattet worden [1]. Dieses System wurde auch dort zuerst auf ganze Städte übertragen, als die Verunreinigung der kleinen Flüsse durch die Abgänge der rasch wachsenden Handels- und Industriestädte in bedenklichem Grad zunahm. Zurzeit bestehen in England [2], [3] und in Amerika [4J, [5] zahlreiche grosse Rieselfeldanlagen, bedeutendsten sind jedoch diejenigen für Berlin [6], [7], [8], [9] und [10], neben welchen in Deutschland solche in Breslau [10 , [12], Danzig [10], [13], Charlottenburg und Freiburg i. B. [11] und kleinere Anlagen für öffentliche Anstalten, Irrenanstalt Eberswalde, Kadettenhaus Lichterfelcle u. s. w. und für Zuckerfabriken (s. späteres) stehen. In Frankreich ist, entsprechend dem erst in der Entwicklung begriffenen Kanalisationswesen, in diesem Gegenstand noch nicht viel geschehen. Die vielgenannte Anlage für Paris [14] bei Gennevillers ist im Verhältnis zur Grösse dieser Stadt erst ein Anfang zu nennen. — Die allgemeinen, bei der Anlage eines Rieselfeldes zu berücksichtigenden Punkte, Bodenart, Grösse, Lage, Einrichtung und Betrieb und Erfolg desselben ergeben sich unschwer, wenn man sich die natürlichen Vorgänge bei der Spüljauchenrieselung vergegenwärtigt.

Die

Die Spüljauche einer Stadt, in welcher alle Abgänge einschliesslich der Fäkalien in die Kanalisation gehen und durch eine Wassermenge von 100 1 auf den Kopf und Tag verdünnt sind, enthält im Kubikmeter durchschnittlich an Beimengungen:

0,10 bis 0,13 kg Gfesamtstickstoff,

0,04    „    0,06    ,,    Phospliorsäure,

0,05    „    0,07    „    Kali,

0,20    ,,    0,25    ,,    Kochsalz,

0,02    ,,    0,03    .,    Magnesia,

0,20 „ 0,30 ,, stickstofffreie Kohlenstoffverbindungen verschiedener Art.

Aenderungen ergeben sich, wenn Industrien mit grossen Mengen besonderer Abgangstoffe vorhanden sind oder die Fäkalien sorgfältig den Kanälen ferngehalten werden. Nun sind bei jeder Reinigung die festen, im Wasser schwimmenden Stoffe mechanisch auszuscheiden, die gelösten, soweit nötig, chemisch umzusetzen. Bei der Berieselung geschieht dies dadurch, dass die Spüljauche auf durchlässiges Gelände geleitet wird und hier nach Absetzen des Schlammes versinken muss. Hierbei finden im Boden gewisse Umwandlungsprozesse statt. Die der Fäulnis unterworfenen organischen Stoffe werden durch den Sauerstoff der im Boden enthaltenen Luft und durch die Mitwirkung von Mikroorganismen nitrifizirt, d. h. in Ammoniak und hierauf in Salpetersäure übergeführt, also, was in sanitärer Hinsicht die Hauptsache ist, der Fäulnisfähigkeit beraubt. In Verbindung mit den anderen, in der Spüljauche enthaltenen Pflanzennährstoffen, Kali und Phosphorsäure, werden die genannten Stoffe teilweise von den auf dem Feld gepflanzten Gewächsen verbraucht und vom Boden absorbirt, teilweise gehen sie in demselben andere Verbindungen ein. Ersteres aber kann natur-gemäss zeitlich und sachlich nur in beschränktem Mass stattfinden; die Pflanzen nehmen nur in der Vegetationszeit etwas auf, die Absorptionsfähigkeit des Bodens hat ihre Grenzen. Was nicht aufgenommen oder absorbirt wird, muss mit dem Wasser im Untergrund fortgeschwemmt werden. Dies gilt auch von anderen Stoffen, z. B. vom Kochsalz, welches vom Bolen gar nicht absorbirt und von den Pflanzen nur in geringer Menge aufgenommen wird. Bei der Berieselung mit Spüljauche wird also in hohem Grade die Selbstreinigungskraft des Bodens [15], [16] und [17] in Anspruch genommen. Darum muss das Wasser leicht in den letzteren eindringen und in ihm fortfliessen können, d. h. zu einer Rieselanlage darf nur durchlässiges Gelände mit tiefliegendem Grundwasserspiegel,

also ein Boden, in welchem viel Luft enthalten ist, gewählt werden. Zum mindesten muss es möglich sein, den Boden durch Drainage ganz durchlässig zu machen und dem aus dem Untergrund abziehenden gereinigten Wasser einen Abzug in ein fliessendes Gewässer zu verschaffen. Hiermit ist die Frage der Bodenart entschieden.

Eine theoretische Berechnung, wie gross ein Rieselfeld für eine bestimmte Bevölkerungszahl sein sollte, lässt sich nach König in folgender Weise machen: Durch eine gute Ernte werden dem Boden durch die auf dem Rieselfeld gebauten Pflanzen pro Hektar entnommen:

Stickstoff

Phosphor

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Kali

Kalk

Magnesia

Schwefel

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Chlor

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Italien. Raygras Runkelrüben

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Sommerraps .... Winterraps .    .    .    .

Oder im Mittel

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Nun liefert nach im grossen gemachten Erhebungen ein Mensch, Männer, Frauen und Kinder in einander gerechnet, im Jahr 33 kg Kot und 428 kg Harn und darin 5,2 kg Stickstoff, 1,3 kg Phosphorsäure und 2,2 kg Kali. Um den Stickstoffgehalt der grössten Ernte pro ha zu liefern, brauchte man also eine Bevölkerung von HO Köpfen, welche aber andererseits nur die Hälfte der erforderlichen Menge Phosphorsäure und nur if₃ derjenigen an Kali decken könnte. Hiefür wären 120 bezw. 180 bis 200 Köpfe nötig. Theoretisch genommen, müsste man also, um den Düngerwert der Spüljauche ausnützen zu können, auf 60 Köpfe je 1 ha Kieselfläche anlegen und die fehlende Menge an Phosphorsäure und Kali besonders aufbringen. Thut man dies nicht, nimmt man die Grösse des Rieselfeldes entsprechend dem Gehalt der Spüljauche an Phosphorsäure und Kali, so ist ein Ueberscliuss von Stickstoff vorhanden, der von den Pflanzen nicht verbraucht werden kann, also verloren geht. Praktisch gestaltet sich die Frage aber ganz anders. Die Pflanzen nehmen die Dungstoffe nur während der Vegetationsperiode auf. Diese währt nur eine beschränkte Zeit, die Spüljauche muss aber während des ganzen Jahres in annähernd gleicher Menge untergebracht werden. Der Dünger kommt mit einer grossen Menge von Wasser während des ganzen Jahres auf das Feld und das Wasser muss versitzen. Wenn nun der Boden die Fähigkeit hätte, alle in dem Wasser enthaltenen Pflanzennährstoffe in beliebiger Menge zu absorbiren und bis zu ihrer Verwendung durch die Vegetation aufzuspeichern , so könnte man entsprechend jener Rechnung mit den 60 Köpfen auf 1 ha Rieselfeld Vorgehen. Diese Eigenschaft einer unbeschränkten Absorptionskraft hat der Boden aber nicht. Im Gegenteil, die betreffende Fähigkeit ist nicht nur je nach der Bodenart sehr verschieden, sondern bei sandigen Böden überhaupt gering. Darum hat jene Berechnung nur einen theoretischen Wert. In der Praxis geht man von den von natürlichen Verhältnissen abhängigen Erfahrungen aus. Diese haben dahin geführt, dass zwar in verschiedenen Städten bis zu 600 Köpfe auf 1 ha kommen, dass man aber jetzt glaubt, die Grösse eines Rieselfeldes durchschnittlich nach dem Massstab von 1 ha auf 250 Köpfe annehmen zu sollen.

Was die Lage des Rieselfeldes anbelangt, so muss auf die, wenn schon vollständig unbegründeten, Befürchtungen wegen Geruchs und Verderben des Grundwassers Rücksicht genommen werden. Man wird deshalb gut thun, einen Platz nicht zu nahe bei der Stadt, nicht in der herrschenden Windrichtung, womöglich jenseits eines Waldes und nicht in dem Bereich des zur Stadt ziehenden Grundwasserstromes zu wählen. Dabei sind auch die Besitzverhältnisse im Auge zu behalten. In erster Reihe ist das Bestreben auf Erwerbung von Grossgrundbesitz zu richten; ausgedehnten, klein parzellirten Besitz zusammenzukaufen, wird zu teuer, wenn es überhaupt möglich ist. Fest erworben

muss das Gelände werden, denn die Rieselgüter müssen für einen regelrechten Betrieb in städtischem Besitz sein, da man andererseits in der Unterbringung der Jauche zu abhängig ist.

Bezüglich der Zuleitung des Wassers auf das Rieselfeld und der Verteilung desselben kommt es darauf an, wie viel Wasser aufgeleitet werden muss. Die ganze Menge des bei starken Niederschlägen sich ergebenden Regenwassers der Rieselung zu unterwerfen, ist nicht erforderlich, von einer gewissen Grenze an kann die verdünnte Jauche für die Regel in ein öffentliches Gewässer geleitet werden. Je nach Art und Grösse desselben, Verwendung zu Trinkwasser, Stauanlagen im Ortsbereich, Wassermenge etc., kann diese enger oder weiter gezogen werden. In Berlin (s. [6], S. 30 u. ff.) rechnet man, dass der tägliche Wasserverbrauch auf 18 Stunden sich verteile und demgemäss abgepumpt werden müsse und dass ferner Niederschläge von täglich 25 mm Regenhöhe zur Hälfte versickern, zur Hälfte aber ebenfalls abzupumpen sind, während grössere Regenmengen durch Notauslässe in die Spree gehen sollen. So kommt man dort auf eine gleichmässig abzupumpende Maximalwassermenge von 325 1 auf den Kopf und Tag oder 3,7 Sekundenliter auf je 1000 Einwohner. Aehnliche Zahlen sind auch anderwärts festgehalten.

Von ganz besonderer Wichtigkeit ist die Weiterleitung des in dem Untergrund sich ansammelnden, gereinigten Wassers, die Beschaffung der Vorflut. Nur Kies oder grobe Sandböden können in Abzugsgräben entwässern und ohne Drainage bleiben, und auch für solche ist dies auf die Dauer fraglich. Dichtere Böden sind von vornherein zu drainiren. Bezüglich der Weite der Röhren, der Entfernung der Rohrstränge , s. Drainage. Die Tiefe der Drains ist dadurch bedingt, dass beim Versinken des Wassers die früher erwähnten Oxydationsvorgänge sollten erfolgen können, dass also die Wasser nicht zu rasch in die Drains kommen dürfen. Eine Mindesttiefe von 1,5 m ist deshalb anzuraten; liegen die Drains höher, so findet fast nur eine Filtration der Jauche statt, es gehen unzersetzte Stoffe ab und die Gewässer, welche die Drainwasser aufnehmen,

- werden verunreinigt. Wenn irgend möglich, sollte aus diesem Grunde und auch wegen der unter Umständen sich ergebenden grossen Wassermengen, für einen Abzug in ein grösseres Gewässer gesorgt werden. Ist Grundwasser vorhanden, so müssen die Entwässerungs-Einrichtungen so wirksam sein, dass sich dessen Spiegel durch die Rieselung nicht dauernd höher stellt als 1,5 m unter der Oberfläche.

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Die eigentümliche Zusammensetzung des zur Verfügung stehenden Düngers, der grosse Gehalt an Stickstoff und an Kochsalz und der verhältnismässig geringe an Phosphorsäure und Kali gebieten bezüglich der Bepflanzung des Rieselfeldes besondere Rücksichten [9]. Der Stickstoff befördert vor allem die Blattentwicklung, das Kochsalz wird nicht von allen Pflanzen ertragen, manche Pflanzen, wie Tabak, verlangen einen hohen Gehalt von Kali, Gras, insbesondere italienisches Raygras, Kohl, Mais, Rüben, Futterrunkeln, welch letzteren auch der stärkere Kochsalzgehalt der Spüljauche nichts schadet, müssen darum überwiegen vor Getreide (welches vom Keimen an nur wenig, von der Aehrenbildung an gar nicht mehr gerieselt werden darf) und vor Hülsenfrüchten. Klee und Luzerne faulen leicht. Beim Betrieb eines Rieselgutes kann man sich jedoch nicht lediglich nach den theoretischen Anforderungen richten. Einerseits sollte der ganze Betrieb möglichst in der Selbstverwaltung der Stadt bleiben, da die Unterbringung der Jauche auf verpachtetem Gelände, auch wenn die Pächter vertragsmässig zu jederzeitiger Aufnahme derselben verpflichtet sind, zeitweise kaum durchzuführen ist. Andererseits jedoch erfordert intensive Landwirtschaft, wie der Gemüsebau, zu viele Arbeitskräfte, wird also in Regie teuer. Die Praxis (Absatz, Arbeitslöhne) muss da im einzelnen Fall den richtigen Mittelweg zeigen.

Untersuchungen über den Grad der Reinigung der Spüljauche durch Bodenberieselung sind in grosser Anzahl gemacht und in [7], [8], [11], [15], [16], [17], [18] mitgeteilt. Es empfiehlt sich, vorsichtig zu sein bezüglich mancher Einzelheiten dieser Ergebnisse. Menge und Verunreinigung der auf das Rieselfeld gelangenden Spüljauche wechseln um das Vielfache je nach den Tageszeiten. Grosse Wassermengen am Vormittag und Mittag enthalten auch die grösste Verunreinigung, während die nachts ankommenden kleinen Wassermengen ziemlich rein sind. Hier kann man aber durch allstündlich genommene Wasserproben und allstündlich gemachte Messungen der Wassermengen einen Mittelwert bekommen. Weit schwieriger ist dies bezüglich der Abwasser des Rieselfeldes. Es kommen hier zur Geltung der Boden, mehr oder weniger dichter, drainirter oder undrainirter Untergrund, frisch umgebrochen oder durch längere Berieselung und Pflanzenwuchs dicht gemachte Oberfläche, die hierdurch bedungene Zeitdauer des Durchsickerns des Wassers durch den Boden, die Aufnahmefähigkeit der verschiedenen Gewächse zu den verschiedenen Zeiten und endlich der durch die Natur der Sache gebotene stete Wechsel mit der Berieselung der verschieden beschaffenen Bezirke. Die Abwasser sind darum keineswegs immer gleich oder auch nur ähnlich und es kann eine Gegenüberstellung von einzelnen Proben des Zulaufes und des Ablaufes zu ganz falschen Schlüssen führen. Ganz besonders falsch bei dem Wechsel in der Beschaffenheit des Zulaufes und bei der beträchtlichen Zeitdauer des Verbleibens der Jauche im Boden wäre eine Gegenüberstellung gleichzeitig entnommener Proben. Ein Versuch zn systematischem Vorgehen in dieser Hinsicht ist in [llj gemacht.

Zur Vervollständigung der vorstehenden Angaben und zum Nachweis darüber, wie die im vorstehenden entwickelten allgemeinen Punkte sich im einzelnen in der Praxis gestalten, dürfte am besten ein einfaches Beispiel dienen.

Das Rieselfeld der Stadt Freiburg i. B. (s. die Planskizze) hat die denkbar einfachsten Verhältnisse. Diese Stadt mit rund 50000 Einwohnern besitzt eine regelrechte Schwemmkanalisation, in welche sämtliche Regen-, Haus- und Gewerbeabwasser, sowie, da der Anschluss

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der Aborte für Neubauten und Umbauten älterer Häuser obligatorisch ist, auch diese zurzeit von etwa 30000 Einwohnern eingeleitet sind. Ein grosser Strom ist nicht in der Nähe, eine Reinigung der Spüljauche vor ihrer Weiterleitung war daher geboten und die besonders günstigen Verhältnisse führten zu einer Rieselfeldanlage. Es konnte ein westlich der Stadt, 3 km von den äussersten Häusern entfernt gelegenes, weit ausgedehntes und zu diesem Zweck gut geeignetes Gelände, meist aus grossen Waldstücken bestehend, zusammengekauft werden. — Günstige Gefällsverhältnisse gestatten die Ableitung der Spüljauche der ganzen Stadt auch nach ihrer weitest gedachten Entwicklung, nachdem auf den Zwischenstrecken durch Regenauslässe in die Dreisam für Entlastung der Kanäle bei Regengüssen gesorgt ist, in einem einzigen Rohr

nach jener Richtung, ohne dass eine künstliche Hebung des Wassers nötig wäre und ebenso wieder die Weiterführung der Draiuagewässer in die Dreisam. Der Boden ist, wenn aucli wechselnd, im ganzen durchlässig, Kies, Sand mit stellenweise zwischengelagerten Lettschichten, ausschliesslich Urgebirgsschutt. Wo das Grundwasser nicht von vornherein tief stand, war anzunehmen, dass es durch Drainage und Abzugsgräben sich entsprechend senken liesse. Wenn schon einzelne flache Schluten, von alten Läufen der Dreisam herrührend, das Gelände durchziehen, so zeigt dieses doch im ganzen eine gleichmässig abgedachte Oberfläche ohne Hügel und Thalbildungen und setzt also einer regelrechten Grundstückseinteilung und Planirung keine grossen Hindernisse entgegen. Die obige Annahme von 250 Köpfen auf das Hektar Rieselfeld würde für die zunächst an die Kanalisation angeschlossenen 42000 Einwohner eine Fläche von 170 ha verlangen. Um sicher zu gehen, hat man von vornherein ein mehr als doppelt so grosses Gelände angekauft und ein beliebig ausdehnungsfähiges Projekt aufgestellt. — Bei Punkt a des Planes kommt das Sammelrohr aus der Stadt an. Unter Zugrundlegung einer Zunahme der Bevölkerung bis zu 100000 Köpfen und einer Maximalabfuhr von 350 1 auf den Kopf und Tag müsste das Rohr rund 400 Sekuudenliter führen können. Man hat es jedoch für 750 1 genommen. Da es nämlich in den Wiesen unterhalb der Stadt tief in das Grundwasser zu liegen kommt, und da erfahrungsgemäss auf den Rieselfeldern für die üppig wachsenden Pflanzen in trockener Zeit Anfeuchtung mit stark verdünnter Spüljauche sehr wünschenswert ist, hat man eine Vorrichtung zur Fassung und Einleitung des Grundwassers in das Sammelrohr getroffen. Durch einen Schieberabschluss am untersten Regenauslass wird dafür gesorgt, dass zunächst nur eine der jetzigen Einwohnerzahl entsprechende Menge von Spüljauche auf das Rieselfeld geht. Von Punkt a an fliesst dieselbe in offenen Gräben. Nach Durchströmen von zwei grossen Absatzbecken, in welchem die Jauche zwischen Flechtzäunen serpentirt und ihre gröbsten Beimengungen, Sand, Papier etc. liegen lässt, wird sie auf der ganzen Fläche durch Zuleitungsgräben verteilt , aus diesen durch Schleusen in Horizontalgräben eiugestaut und vermittelst dieser auf der Fläche zum Ueberrieseln gebracht. Zwischen den Zuleitungsgräben ist ein Netz von Wegen gezogen, so dass jedes Feldstück von 80—100 a an einem Ende auf einen Weg stösst. Bei Herrichtung solcher Stücke ist besonders darauf zu achten, dass sie in Richtung der Horizontalgräben genau horizontal und in senkrechter Richtung hierzu mit verglichenem Gefäll planirt werden. Die Jauche muss gleichmässig überrieseln, wenn sie gleichmässig düngen und rechtzeitig versitzen soll. Der obere Teil der Fläche, kiesig-grobsandiger Boden mit tiefliegendem Grundwasser ist nicht drainirt, der untere aber durchweg. Als Abzug dient ein 2 bis 2,5 m tief eingeschnittenes Grabennetz. Das starke Gefäll der meisten Abzugsgräben, 0,7 bis 0,8 %, ermöglicht ein zeitweises Aufstauen der Drainwasser und nochmaliges Aufleiten derselben auf die Beete, so dass also die Jauche nochmals benützt und darum sehr gründlich gereinigt werden kann. — In dieser Weise ist bis jetzt die grössere Hälfte der Fläche, der ganze Bezirk nördlich der Linie ah cd mit rund 220 ha zum Rieselbetrieb hergerichtet; der Rest folgt nach Bedarf. Angebaut ist dieselbe durchschnittlich zu ¹/₃ mit Winterfrucht und Reps, zu ¹13 mit Sommerfrucht und zu ¹/s mit Gras, Mais, Gelbrüben, Runkelrüben u. s. w. Da das Getreide von der Zeit an, wo es in die Halme schiesst, nicht mehr gerieselt wird, haben die letztgenannten Kulturen während mehrerer Monate die ganze Kanaljauche aufzunehmen. Verlegenheiten hat dies nie gemacht, auch im Winter bei strengster Kälte kann die mit 5°C. hinauskommende Jauche auf dem frisch umgebrochenen Gelände gauz gut untergebracht werden. Als Betriebsstätte dient ein von früher her vorhandener, für das Rieselgut bedeutend erweiterter Hof, zu welchem ausser dem Rieselgelände noch etwa 30 ha gewöhnliche Wässerwiesen und 20 ha nicht berieseltes Ackerfeld gehören. Bezüglich der Rentabilität lässt sich vorerst nichts sagen, da die ganze Anlage noch in der Entwicklung begriffen ist; doch ist man zu den besten Hoffnungen berechtigt. Der sanitäre Zweck der Anlage, die Reinigung der Spüljauche, ist ausweislich der mehrfach vorgenommenen chemischen und bakteriologischen Untersuchungen ein vollkommener.

zu

Erheblich schwieriger als in diesem Fall liegen die Verhältnisse dann, wenn die Jauche in die Höhe gepumpt werden muss. In Berlin z. B. ist man genötigt, die Abwasser der weit ausgedehnten Stadt zu teilen, an verschiedenen tiefen Punkten zu sammeln und von hier aus vermittelst Pumpen und Gussrohrleitungen nach allen ILiclitungen auf die weit entfernten und weit zerstreuten, erheblich höher liegenden Bieselgüter hinaufzuheben. Dabei haben diese Güter nicht etwa ebene Oberflächen, welche eine einfache Verteilung des Wassers gestatten würden, sie weisen vielmehr überall zahlreiche kleine Hügel auf. Auf jeden solchen Hügel musste man ein besonderes, mit einem Schieber verschliess-bares Druckrohr hinaufführen. Dasselbe mündet in ein kleines Becken, von welchem dann die Verteilgräben ausgehen. Dass die Bedienung dieser vielen Schieberauslässe schwierig, die Herrichtung solch unebenen Geländes teuer und darum die Bau- und Betriebskosten sehr hohe sind, ist selbstverständlich. Ebenso wachsen die Schwierigkeiten des Betriebs, des Absatzes u. s. w. für jene grossen Anlagen ganz unverhältnismässig. Und doch liefern die Berliner Bieselgüter mit zusammen 4000 ha eigentlicher Bieselfläche auch in finanzieller Hinsicht günstige Ergebnisse. — Wie für städtische Kanalwasser, so ist die Bodenberieselung aucli für verschiedene Eabrikabgänge das beste Reinigungs-

verfahren [15]. In der Provinz Sachsen sind z. B. für die Abwasser mehrerer Zuckerfabriken von Kulturingenieur Elsässer in Magdeburg Rieselanlagen erstellt und dieselben wurden von einer königlichen Kommission, welche in den Jahren 1884—85 umfassende Untersuchungen anstellte, sehr günstig beurteilt [27]. Es wurde festgestellt, dass das Berieselungsverfahren die meisten Garantien für die Reinigung und Unschädlichmachung der betreffenden Abwasser bietet und den Vorzug vor jedem bisher bekannten chemischen Niederschlagsverfahren verdient. Von den in dem nachstehenden Litteraturverzeichnis aufgeführten Werken sind als vielseitig von allgemeinem Interesse [3] bis [10], [14], [20], [23] und [24]. Besondern Wert in chemischer und teilweise bakteriologischer Hinsicht haben [7], [11], [15] bis [19] und [21], während für den Ingenieur [2], mit 8 Plänen englischer Anlagen, [4], [6], [7], [11], [14], [22], [25] und [26] mehr bieten.

Litteratur: [1] E. Hartstein, Vom englischen und schottischen Düngerwesen, Bonn 1853; ders., Die flüssige Düngung und das italienische Raygras, ebd, 1859. — [2] Santo Crimp, Sewage Disposal Works, London 1894. — [3] Jones, Will a sewage farm pay, London 1885. — [4] Rafter and Baker, Sewage Disposal in the United States, London 1894. — [5] Annual reports of the State Board of Health of Massachusetts, United States of Amerika, London. — [6] James Hohrecht, Kanalisation von Berlin, Berlin 1884. — [7] Roechling, The Sewage-Farms of Berlin published by the Institution of Civil-Engineers, London 1892. — [8] Jahresberichte des Magistrats von Berlin über die Verwaltung der Kanalisation und der Rieselgüter (nur von dem Magistrat zu erhalten). — [9] Grandke, Die Rieselfelder von Berlin und die Spüljauche, Berlin 1892. — [10] Lubberger, Kläranlagen und Rieselfelder, in Gesundheitsingenieur 1889, Nr. 16 und 18.— [11] Ders.. Rieselfelderanlagen der Stadt Freiburgi. B., in: Gesundheitsingenieur 1892, Nr. 20, 21 und 22. — [12] Bericht über Anlage und Betrieb der Kanalpumpstation und der Rieselfelder in Breslau, Breslauer Genossenschaftsdruckerei 1893. — [13] Wasserleitung, Kanalisation und Rieselfelder von Danzig, Danzig 1881. —- [14] Bourneville, L’utilisation agricole des eaux d’egout de Paris et rassainissement de la Seine, Paris, imprimerie et librairie centrales des chemins de fer, rue Bergere 20, 1888. — [14 a] M. Cornil, Rapport fait au nom de la Commission cliargee d’exaniiner le projet de loi adopte par la Chambre des deputes, ayant pour objet l’utilisation agricole des eaux d’egout de Paris et l’assainissement de la Seine, Paris, P. Mouillot, 1888. — [15] König, Die Verunreinigung der Gewässer und die Reinigung der Schmutzwasser, Berlin 1887. — [16] Soyka, Untersuchungen zur Kanalisation, München und Leipzig 1885. — [17] Menzel, Die Unschädlichmachung der städtischen Kloakenauswürfe durch den Erdboden, nach Versuchen von Fadejeff in Moskau, Leipzig 1886. — [18] Fischer, Das Wasser, Berlin 1891. — [19] Deheron, Zusammensetzung des Drainagewassers kahler und bebauter Böden während des Winters, in: Naturwissenschaftliche Rundschau 1894, Nr. 7. — [20] Gerson, Beiträge zur Spüljauchenrieselkunde, in: Thiels landwirtschaftliche Jahrbücher 1883, S. 227 u. ff., sowie andere Veröffentlichungen desselben Verfassers. — [21] Müller, Alexander, Die Verunreinigung des Teltower Sees durch die Osdorfer Drainagewasser, in: Gesundheitsingenieur 1887, Nr. 16. — [22] Ders., Welche Bedeutung hat der natürliche Grundwasserstand für die Spüljauchenrieselung, in: Gesundheitsingenieur 1888, Nr. 12. — [23] Ders., Städtereinigung, in: Eulenburgs Handbuch des öffentlichen Gesundheitswesens, Berlin 1882. — [24] Heiden, A. Müller und von Langsdorff, Die Verwertung der städtischen Fäkalien, Hannover 1885. — [25] Dünkelberg, Die Technik der Berieselung mit städtischem Kanalwasser, Bonn 1876. — [26] Baumeister, Strassenwesen und Städtereinigung, in: Handbuch der Baukunde, Berlin 1890, III. Abteilung. — [27] Die Ergebnisse der in der Campagne 1884—1885 angestellten amtlichen Versuche über die Wirksamkeit verschiedener Reinigungsverfahren, auf Veranlassung des königl. Oberpräsidiums der Provinz Sachsen, gedruckt von F. Bärsch jun., Magdeburg 1886.    Lubberger.

Berieselungskühler, s. Bierbrauerei, Spiritusfabrikation. Beringung, s. Schiffs ge schütze.

Atides.

Berlinerblau, natürliches (Vivianit, blauer Ocker, blauer Eisenocker, blaue Ei seit er de), Umwandlungsprodukt verschiedener Eisenerze, meistens in Torfmooren vorkommend; die Farbe des frisch gegrabenen Minerals ist häufig weisslich oder hellblau, verwandelt sich aber an der Luft bald in dunkelblau, indem sich das Eisenoxydul zu Eisenoxyd oxydirt. Vivianit kann durch Schlämmen und Mahlen nach dem Trocknen in eine Farbe umgewandelt werden, die, zwar sehr haltbar, doch keine schönen Nuancen zeigt und nur als ordinäre Anstrichfarbe gelten kann. — Vgl. auch Paris erb lau.

Berlinerbraun, s. Paris erblau,

Berlinergriin, Bezeichnung für einige Körperfarben von sehr verschiedener Zusammensetzung, am häufigsten für eine durch Fällen einer Lösung von Kobaltvitriol mit gelbem Blutlaugensalz erhaltene Farbe. Sie verändert sich an der Luft ziemlich rasch in rötlich-grau, hat daher als Malerfarbe geringen Wert. -— Ein anderes Berlinergrün (Vert de Pelouze) erhält man durch lang andauernde Einwirkung von Chlor auf gelbes Blutlaugen salz. Diese Farbe gebt an der Luft in Blau, durch Erhitzen auf 180° C. in Purpurblau über. Durch längere Behandlung von Pariserblau mit Ammoniak stellt man ebenfalls ein Berlinergrün dar.

Berlinerlack, s. Lackfarben.

Berlineröl, s. Firnis er s atz.

Berlinerrot, s. Eisenoxyd und Lackfarben.

Berliner’sclies Mikrophon, s. Fernsprecher.

Berlinerweiss, s. Bleiweiss.

L. von Willmann.

Berme (Bankett) ist ein Absatz in einer Damm- oder Einscbnittsböscbung, der bei Dämmen speziell den Zweck bat, eine spätere Verbreiterung der Dammkrone zu ermöglichen, im übrigen bei hoben Böschungen, in gewissen Abständen wiederholt angebracht, zum Schutz der durch Besamung oder Berasung befestigten Böschungsflächen gegen das Einreissen tiefer Furchen durch das berabströmende Regenwasser dienen soll und ausserdem die Böschungen zum Zweck ihrer wirtschaftlichen Benützung zugänglich macht. Der Nutzen der Bermen zum Schutz der Böschungen ist jedoch ein zweifelhafter, da besonders bei Dämmen, selbst bei einer Anlage mit Längsgefällen, ein Eindringen des auf ihnen nicht zum Abfluss gelangenden Teils der Regenmengen in das Innere des Erdkörpers stattfindet, was unerwünschte Abrutschungen und Beschädigungen der Böschungs-flächen bewirken kann. Man vermeidet daher neuerdings mehr als früher die Anbringung solcher Bermen, deren Fortlassung ausserdem, bei Verwendung oder Förderung gleicher Erdmassen, die Anlage flacherer Böschungen gestattet, was für gewisse Bodenarten von Vorteil sein kann (s. auch die Art. Damm und Böschungsarbeiten).

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Speziell im Eisenbahnhau pflegen Bermen in Breiten von 0,3—1 m, meist 0,4—0,5 m, zur Unterbrechung der schrägen Böschungsflächen angebracht zu werden, um daselbst Pflanzungen von Bäumen oder Sträuchern oder auch eine Begehung (Fussweg) zu ermöglichen. Früher wurden sie bei hohen Einschnittböschungen in Höhenstufen von 1,5 — 2 m lediglich in der Absicht hergestellt, um dadurch den Abfall des Tagewassers zu brechen und somit das Abrutschen der Böschungen zu erschweren. Das hat sich jedoch als verfehlt erwiesen, indem das durch die Bermen aufgehaltene Regenwasser dann immer mehr in das Innere der Böschung eindringen und diese erweichen kann; zudem vermehren sie die auszuliebende Erdmasse beträchtlich. Statt dessen kann man mit besserem Erfolge und geringeren Kosten die Böschung im ganzen flacher gestalten oder andere Mittel der Befestigung anwenden. Bermen pflegt man dagegen noch jetzt mit Recht herzustellen: am Ufer von Flüssen, Kanälen, Seen in der Höhe des Hochwassers oder etwas darüber, weil gerade da oft Beschädigungen der Böschungen Vorkommen und dies durch die Bermen vermindert, auch die Ausbesserung erleichtert wird. Oberhalb der „Hochwasserbenne“ kann die Böschung dann steiler sein als unten, wo sie dem Angriff des Wassers ausgesetzt ist. Auch am Fusse von Dammböschungen zwischen diesen und dem bergseitigen Graben wird oft eine Berme ohne erhebliche Kosten in Höhe des natürlichen Geländes belassen. Dagegen sind Bermen auf der Einschnittssohle (an Eisenbahnen) in Höhe des Planums (s. d.) oder der Bahnkrone teuer, weil sie die ganze Einschnittstiefe um ein gleiches Mass verbreitern, also den Aushub bei grosser Tiefe erheblich vermehren.

Nützlich können sie sein, um Platz zum Reinigen der Bahngräben zu gewinnen.

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An schiffbaren Wasserläufen, namentlich Kanälen, kann die Berme zugleich als Treidelweg zum Ziehen der Schiffe dienen ^    .    .

und erhalt dann eine grossere Breite    —-

Go er ing.

(s. auch Aussenb er me).

Berme, im Bergbau, eine horizontale Fläche, welche zwischen zwei    Schritt tarch e^n Tngela,,. a Abraumstoss.

Böschungen gelegt wird, um deren Standfestigkeit zu erhöhen. Beim Tagebau ist z. B. zwischen Abraumstoss und Abbaustoss eine genügend breite Berme zu belassen (vergl. vorstehende Fig.).

Berner Leiter, s. Mechanische Feuerleitern.

Bernoulli’sclie Zahlen und Funktionen. Die Bernoulli’sehen Zahlen Bx, B₂, B?,, _Z?4,... (früher bezeichnete man sie mit Bx, B%, B₅, J5₇,..., während man B₂, BA, I?₆,... gleich Null annahm) sind gewisse positive rationale Brüche, die bei zahlreichen Reihenentwicklungen auftreten (Beispiele s. unter Goniometrie, Hyperbelfunktionen und Reihen). Sie werden von der vierten an immer grösser und. zwar nehmen sie zuletzt schneller zu als die Glieder einer jeden

Treptow*

wachsenden geometrischen Reihe. Es ist z. B. Bx = ^, B₂ — B%

Die Werte der 32 ersten Bernoulli’schen Zahlen

691

42’

⁴    30’ ^5 — ge> be

findet man auf der letzten Seite von [2].

9o(x,n), ist eine gewisse ganze rationale Funktion nten Grades von x, nämlich:

2730'

Die nte Bernoulli’sclie Funktion,

— ---—

(, ü;

\ ez— 1 / j

+ (l) A X’-² - (Ü B, *-* + (e) B,

<P ix, n) =

d zn

wobei die rechte Seite mit dem die Potenz x² oder x enthaltenden Gliede abschliesst.

Litteratur: [1] 0. Schlömilch, Compendium der höheren Analysis, Bd. II, 3. Auf!., Braunschweig 1879. — [2] L. Saalschütz, Vorlesungen über die Bernoulli’schen Zahlen,

Mehmke.

Bernstein (Succinit, Amber, Agtstein, Elektron, Elektrum), ein fossiles Harz (=    0    6 0₄ oder 79 °/₀ C, 10,5°/₀ H, 10,5% 0), eigentlich

ein Gemenge von fossilem Harz, Bernsteinsäure und Oel. Nicht kristallisirt, meist in Knollen, Gerollen, Körnern, Platten, tropfenartigen Formen, zuweilen mit vielen Einschlüssen von Luftblasen, Pflanzenteilchen, Insekten u. s. w. Bruch muschelig; spröd. Härte 2—2,5, mit dem Fingernagel nicht ritzbar; spezifisches Gewicht 1—1,0. Farbe gelbbraun, wenig honiggelb, geflammt, seltener rot, weiss; durchsichtig bis durchscheinend; fettglänzend. Schmilzt bei 287°, brennt mit heller Flamme und angenehmem Geruch. Löst sich in warmem Alkohol. — Der Bernstein ist als eine harzige Ausscheidung von Nadelbäumen der älteren Tertiärzeit (Unter-Oligocän) aufzufassen. Aus den anstehenden Vorkommen (Bernsteinerde) des Samlandes (Ostseeküste) wurde er wieder in jüngere Ablagerungen des benachbarten Küstenstriches verschwemmt, so ins jüngere Tertiär, ins Diluvium und in die heutigen Ostseeablagerungen. Aus allen diesen Schichten wird der Bernstein gewonnen [1], teils durch Bergbau (Landbernstein, Erdbernstein, Erdstein, Grabstein), teils durch Baggern (Baggerstein), Tauchen (Tauch er st ein), Fischen aus der See (See st ein). Die verschiedenen Bezeichnungsweisen kommen ganz bestimmten Qualitäten des Bernsteins zu [2]. Als Schluck oder Schlick werden grosse, trübe oder unreine, oft sandige und bröckliche Stücke, als Sandsteine kleine, trübe Körner, als Tonnensteine kleine, zur Drechslerei und Schmuckwaren verwendbare Stücke, als Haupt- oder Sortimentstücke grosse, völlig klare und gleichgefärbte, helle Stücke, als Firnissteine (Graus) höchstens bohnengrosse, völlig reine Stücke bezeichnet. — Die Verwendung des Bernsteins bezieht sich wesentlich auf die Herstellung von Schmuckwaren (Perlen, Ketten, Armbänder, Amulette), Cigarrenspitzen und von Lack und Firnis. Die Verarbeitung für erstere geschieht auf der Drehbank mittelst Meissei, Bohrer und Feile, wobei in erster Linie das Zerspringen und Abbröckeln grösserer Stücke zu verhüten ist. Die geformten Stücke werden mit Bimsstein geschliffen, mit Kreide, Tripel, Wasser oder Spiritus abgerieben und mit Wolllappen polirt. Auch künstliche Färbung findet statt (durch Lösungen von Anilinfarben oder Erwärmen in gefärbtem Oel). Zur Darstellung von Lack und Firnis werden gewisse Sorten geschmolzen und dann mit Leinöl oder Terpentin gemischt oder in beiden gelöst. Beim Schmelzen entweichen flüchtige Zersetzungsprodukte; der Rückstand, eine kolophonium-

Berlin 1893.

ähnliche Masse (Bernstein-Kolophon), ist in Terpentin und fetten Oelen löslich. Eine geringe Ueberhitzung des geschmolzenen Bernsteins verursacht eine Verbrennung und damit ein Dunklerwerden, was vielfach wieder ein Bleichen nötig macht. Der Preis ist je nach Grösse, Durchsichtigkeit und Farbe sehr verschieden. Ein reines Sortimentstück von 50ü g Gewicht wird mit 150—180 Jl bezahlt. Im allgemeinen sind die Preise gesunken [2]; im Höchstbetrag Jl. 3.— pro Gramm. Dem Bernstein nahe verwandt ist der Retinit, ein fossiles Harz aus der Braunkohle.

Litteratur: |1] ß. Klebs, Gewinnung und Verarbeitung des Bernsteins, Königsberg 1883. — [2] Ders., Die Handelssorten des Bernsteins, im Jahrbuch d. kgl. preuss. geol. Landesanstalt für 1882, Berlin 1883. — Blum, Taschenbuch der Edelsteinkunde, 3. Au fl., Leipzig 1887. Leppla.

Bernsteinlacke, besonders dauerhafte und hart werdende Lacke aus Bernstein, trocknendem Gel und Terpentinöl, die aber wegen der hohen Temperatur, die zum Schmelzen des Bernsteins erforderlich ist, namentlich in den geringeren Sorten, sehr dunkel ausfallen und zu hellen Lackirungen nicht verwendbar sind. Die Schwerschmelzbarkeit des Bernsteins und die bei dieser Operation sich entwickelnden Dämpfe der Bernsteinsäure und des Bernsteinöls haben es mit sich gebracht, dass viele Lackfabrikanten Bernstein überhaupt nicht mehr verarbeiten oder wenigstens Bernsteinlacke nicht mehr rein, sondern mit Kopallacken gemischt in den Handel bringen, so dass der frühere gute Ruf, dessen sich Bernsteinlacke hinsichtlich ihrer Festigkeit und Dauerhaftigkeit erfreuten, ziemlich verloren gegangen ist. Seitdem Stantieu & Becker in Königsberg geschmolzenen Bernstein in garantirt reinen Qualitäten in den Verkehr bringen, ist der Lackfabrikant zwar nicht mehr gezwungen, die unangenehme Manipulation des Schmelzens des Bernsteins selbst vorzunehmen, doch ist das diesem geschmolzenen Bernstein in ganz ungerechtfertigter Weise entgegengebrachte Misstrauen noch immer nicht besiegt. Die Preise für Bernsteinlacke variiren je nach der Helle und Reinheit von Jl 80 bis 290 pro 100 Kilo. Wer wirklich Bernsteinlack kaufen und verarbeiten will, der wende sich nur an einen sehr reellen Fabrikanten, denn es gehen viele minderwertige Lacke unter der Bezeichnung Bernsteinlacke, die keine Spur dieses edlen Materials enthalten. Andd*.

Bernsteinsäure, eine zweibasische Säure der Fettreihe von der Konstitution

= Ci Bg Oi, wrelche nach ihrem Vorkommen im Bernstein benannt worden

CIf₂ ■ COOll

cih ■ COOll

ist. Ausser in diesem findet sich die Säure in gewissen Braunkohlen und in fossilem Holz. Auch im Pflanzenreich kommt sie nicht selten vor; so ist sie im Lattich, im Wermut, Wurmsamen, im Mohn u. a. nachgewiesen worden. Interessant ist ihr Vorkommen in unreifen Weintrauben, während die reifen Weinsäure enthalten. Ferner hat man im Urin und Blut, sowie in verschiedenen tierischen Säften die Säure aufgefunden. — Die Bernsteinsäure kristallisirt in monoklinen Prismen oder Tafeln, welche schwach sauer schmecken, sich bei 17° in 17 Teilen, bei 100° in 0,83 Teilen Wasser lösen und bei 180° schmelzen. Sie destillirt bei 235° und zerfällt dabei grösstenteils in Wasser und ihr Anhydrid. Gegen Oxydationsmittel ist sie ungemein beständig. Bei Gegenwart von Uransalzen zersetzt sich die wässerige Lösung in Propionsäure und Kohlensäure. Bei der Elektrolyse einer wässerigen Lösung des Natriumsalzes wird sie in Aethylen, Kohlensäure und Wasserstoff zerlegt, nach der Gleichung:

"    C₂ H4 • (COOB)₂ - Co IB + 2CO2 + B₂.

Als Dikarbonsäure bildet die Bernsteinsäure zwei Reihen von Salzen, neutrale und saure Succinate. Von den ersteren sind bemerkenswert das Ammonium Calcium- und Eisensalz. Das Ammoniumsalz, durch Neutralismen der Säure mit Ammoniak und Verdunsten der wässerigen Lösung in einer Ammoniakatmosphäre gewonnen, bildet durchsichtige Säulen, welche an der Luft Ammoniak verlieren. Es findet in der quantitativen Analyse zur Trennung von Eisen und Mangan und früher auch als Arzneimittel Verwendung (s. u.). Das Calcium salz, ein sehr charakteristisches Salz der Bernsteinsäure, erhält man durch Vermischen der Lösungen von Natriumsuccinat mit Calciumchlorid, in der AVärme als feine Nadeln mit einem Molekül Kristallwasser, in der Kälte als grössere

und härtere Nadeln mit 3 Molekülen Wasser. Durch Umkristallisiren aus Salpetersäure wird es in das saure Salz umgewandelt, welches in zugespitzten Prismen kristallisirt. Das Eisen salz bildet sich durch Zusatz von Eisenchlorid zu der Lösung eines Succinats als gelblicher, später dunkler werdender, gelatinöser Niederschlag der Zusammensetzung eines basischen Salzes:

(CtHiOfo • Fe^ (0//)₂.

Es dient sowohl zur Erkennung der Bernsteinsäure wie auch zur quantitativen Bestimmung des Eisens [1]. — Das oben schon erwähnte, bei der Destillation

ch₂ ■ CO

der Säure entstehende Bernsteinsäureanhydrid I    /

CU2 • CO/

welches leichter durch Erwärmen der Säure mit einem Molekül Phosphor-pentachlorid oder Acetylchlorid erhalten wird, kristallisirt aus Aetheralkohol in bei 120° schmelzenden Prismen, welche durch Kochen mit Wasser die Säure wieder zurückbilden. — Das durch Einwirkung von 2 Molekülen Phosplior-pentachlorid auf die Säure gebildete Succinylchlorid besitzt die Zusammensetzung CHo • CCI.2

0 (s. A n h y d r i d e),

CII2 • COCl 0 oder 1

677, • COCl

cu₂. co

ist schliesslich noch das Succinimid l

und ist ein hei 190° siedendes Oel. Interessant _ 674 • CO

cm • co

NH wregen der Austauschbarkeit So kristallisirt die Silberverbindung

des Imidwasserstoffs gegen Metalle.

NAg in seideglänzenden Nadeln [2]. Durch Ersatz der Wasserstoff

en

C₂H/

atome der Aethylengruppe leiten sich von der Bernsteinsäure eine Reihe von substituirten Säuren ab, von denen hier die Mono- und Dibrombernsteinsäureu erwähnt sein mögen. Die Monoxybernsteinsäure ist die Aepfelsäure (s. d.), die DioxyVerbindung die Weinsäure (s. d.), Amidobernsteinsäure ist identisch mit Asparaginsäure (s. A s p a r a g i 11). Schliesslich existirt noch eine isomere Bernstein-

COz H

säure, die Isobernsteinsäure CH₃ • CH

ein Abkömmling der Malonsäure,

\co₂h

durch Ersatz eines Wasserstoffatoms durch die Methylgruppe entstehend. Y011 den theoretisch wichtigen Bildungsweisen der Bernsteinsäure seien hervorgehoben: die synthetische aus Aethylenbromid — das Bromid wird mittelst Cyankalium in das Cyanid übergeführt und dieses durch Kochen mit Alkalien oder Säuren verseift:

CH₂ • Br

<774 • CN

674 • COOIL

674 • Br

Aethylenbromid Aethylencyauid — die durch Reduktion der Fumar- bezw. Maleinsäure mit Natriumamalgam [4] und die durch Reduktion von Aepfel- und Weinsäure mittelst Jodwasserstoffsäure [5].

674 • CN

674 • COOIL Bernsteinsäure [3];

Bernsteinsäure entsteht ferner durch Oxydation vieler organischen Körper mittelst Salpetersäure, so der Fette, der Fettsäuren, mehrerer Paraffine und durch Gärung von äpfelsaurem Calcium, weinsaurem Ammonium und bei der Alkoholgärung des Zuckers; sie ist daher im Wein, Bier und Essig enthalten. Dargestellt wird sie durch Destillation von Bernstein und durch Grärung von äpfelsaurem Kalk. Zur Gewinnung aus Bernstein destillirt man denselben aus einer eisernen Retorte; hierbei geht Bernsteinsäure nebst dem sogen. Bernsteinöl über, während Bernsteinkolophonium im Rückstand bleibt. Ueber die Yerwendüng dieser Produkte s. Bernstein. Das Destillat wird erwärmt, heiss durch ein nasses Filter filtrirt und zur Kristallisation eingedampft. Zur Reinigung der so erhaltenen rohen Kristallmasse, welcher noch das empyreumatisclie Oel anhaftet, kristallisirt man sie aus verdünnter Salpetersäure um. Leichter erhält man die Bernsteinsäure durch Gärung von äpfelsaurem Kalk, indem man letzteren, in Wasser suspendirt, mit faulendem Käse einige Tage bei 30—40° stehen lässt. Der entstandene bernsteinsaure Kalk wird mit Schwefelsäure zersetzt und das Filtrat vom Calciumsulfat zur Kristallisation eingedampft [6]. — Auch durch Gärung von weinsaurem Ammoniak lässt sich Bernsteinsäure herstellen [7]. Die Bernsteinsäure war früher offizineil und findet sich noch in der ersten Ausgabe

der Pharmacopoea Germanica von 1872 als Acidum succinicum oder Sal succini volatile aufgenommen, aber nicht mehr in der zweiten Ausgabe. Ebenso ist die sogen, bernsteinsaure Ammoniakflüssigkeit (Liquor Ammonii succinici, Ammoniacum succinicum solutum, Liquor cornu cervi succinatus), welche aus 1 Teil bernsteinölhaltiger Bernsteinsäure, 1 Teil mit ätherischem Tieröl versetztem kohlensaurem Ammoniak und 8 Teilen Wasser hergestellt wurde und als erregendes Nervenmittel diente, in der zweiten Ausgabe der Pharmacopoe gestrichen worden. Schon Agricola (1550) hat Bernsteinsäure durch Destillation von Bernstein gewonnen. Ihre Zusammensetzung wurde, nachdem sie mehrfach Gegenstand der Untersuchung gewesen, zuerst von Berzelius festgestellt.

IV. Kcrp.

Litteratur: [1] Joung, Journal of the Chemical Society 1880, 1, 674.— [2] Laurent und Gerhardt, Comptes rendus 1847, 291; Eilenmeyer, Zeitschrift für Chemie 1849, 174; Bunge, Annalen der Chemie, Supplementband 7, 117; Mentschutkin, Annalen der Chemie 162, 165. — [3] Maxwell Simpson, ebd. 118, 373; Geuther, ebd. 120, 268. —- [4] Kekule, ebd. Supplementband 1, 133. — [5] Schmitt, ebd. 114, 116; Dessaignes, ebd. 115, 120. — [6] Liebig, ebd. 70, 104 und 363; Fitz, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 11, 1890; 12, 481. — [7] König, ebd. 15, 172.

Bernstein’scher Prober, s. Petroleum.

3.

Berthierit, ein Mineral, welches wesentlich aus Schwefeleisen und Schwefelantimon = FeS F Sb₂S₃ (50—60% Sb, 10—18 % Fe und etwa 30% S) besteht; strahlig und faserig; stahlgrau, bunt anlaufend, Strich schwarz. Härte 2 Spez. Gew. 4—4,3. Schmilzt auf Kohle leicht unter Antimonentwicklung und Hinterlassung einer schwarzen Schlacke; in Salzsäure schwer, in Salpetersäure leichter löslich. Wurde in Frankreich zur Herstellung von Antimon (Ausbeute bis 60 %) benützt.    Leppia.

Berthiers Probe, s. Brennstoffe.

Berthollet’sches Kiiallsilber, s. Silberoxyd.

Berthon-Boote, eine besondere Art Leinwandboote, welche zum Zusammenklappen eingerichtet sind. Dieselben finden auf Passagierdampfern und Segeljachten Verwendung, um Decksraum zum Stauen der Boote zu sparen.

Bertots Ausgleich, s. Graphische Ausgleichung beim Punkteinschneiden.

von zwei (ebenen oder räumlichen) Kurven oder einer Kurve und einer Fläche oder zwei Flächen, sie berühren einander in einem Punkt, in den ersten beiden Fällen, wenn in diesem Punkt eine gemeinschaftliche Tangente, im letzten Falle, wenn in demselben eine gemeinschaftliche Tangentialebene vorhanden ist. Als Mass für die Innigkeit des Anschmiegens zweier sich berührenden Kurven oder Flächen (unter welchen natürlich auch eine Gerade oder Ebene sein kann, so dass es sich um die Berührung zwischen einer Kurve oder Fläche und ihrer Tangente oder Tangentialebene in irgend einem Punkt handelt), ist die „Berührungsordnung“ eingeführt worden. Nach der gewöhnlichen Erklärung haben die ebenen Kurven mit den Gleichungen

y — t O)

in einem gemeinsamen Punkt {x, y) eine Berührung n-ter Ordnung, wenn für diesen Punkt die Werte der n ersten Differentialquotienten

d²y

Berührung. Man sagt

V = / (*)

cly

d“ y

dxn

d³ y d x³ ’ ‘

bei beiden Kurven übereinstimmen; man spricht in diesem Fall auch von einer (n + l)-punktigen Berührung, weil von den Schnittpunkten beider Kurven deren (n + 1) in dem Berührungspunkt (x, y) liegend zu denken sind. Aus verschiedenen Gründen vorzuziehen ist folgende, auch auf räumliche Kurven an-■\\ endbare geometrische Erklärung von Möbius [1], mit welcher wir sogleich diejenige für den Fall der Berührung zwischen einer Kurve und einer Fläche verbinden wollen; bedeutet p und q je einen beliebigen Punkt der beiden sich berührenden Kurven (bezw. der Kurve und der sie berührenden Fläche) in unendlicher Nähe ihres Berührungspunktes o, sind ferner die Winkel opq und oqp von endlicher Grösse und wird die Länge von op als unendlich kleine Giösse erster Ordnung betrachtet, so ist die fragliche Berührungsordnung gleich der um Eins verminderten Ordnung der unendlich kleinen Länge von p q (d. h.

genauer: ist die Zahl v so beschaffen, dass der Quotientpqi’:op sich einem endlichen, von Null verschiedenen Grenzwert nähert, wenn die Punkte p und q immer näher an den Punkt o heranrücken, so ist die gesuchte Berührungsordnung gleich v—1). Im gewöhnlichen Fall ist die Berührungsordnung gleich Eins; hat sie einen grösseren Wert, so spricht man wohl von stationärer Berührung. Die Berührungsordnung kann auch ein echter Bruch sein. — Wenn eine gegebene Kurve in einem Punkt von unendlich vielen Kurven (oder Flächen) einer bestimmten Art berührt wird, so schreibt man derjenigen von ihnen Oskulation mit der gegebenen Kurve zu, welche mit der letzteren an der betreffenden Stelle eine Berührung von der grösstmöglichen Ordnung hat. So ist unter allen, eine (ebene oder räumliche) Kurve in einem Punkt berührenden Kreisen der Krümmungskreis derjenige, welcher die Kurve oskulirt, und Aelin-liches gilt für die Schmiegungskugel einer Raumkurve in einem Punkt. Zwei Flächen, die sich in einem Punkt berühren, haben im allgemeinen überdies eine durch den Berührungspunkt mehrfach hindurch gehende Schnittkurve. Schneidet man zwei sich berührende Flächen mit einer durch ihre gemeinschaftliche Normale gehenden Ebene, so kann die Berührungsordnung der Schnittkurven beim Drehen der Schnittebene um jene Normale sich ändern. Der kleinste vorkommende Wert wird die Ordnung der Berührung der beiden Flächen genannt.

Mehmke.

Litteratur: [1] Möbius, Der barycentrische Calcul, 1827 (oder auch gesammelte Werke Bd. I), § 75. — [2] Serret-Harnack, Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung Bd. 1, Leipzig 1884, Kap. 7 und 9.

Köchy.

Berührungen, der Telegraphenleitungen, veranlassen in dem Falle, dass die Leitungen aus nicht isolirten Drähten bestehen, Störungen im telegraphischen Verkehr und im Betriebe der elektrischen Signale der Eisenbahnen. Dieselben machen sich bemerkbar durch das Ausbleiben der Zeichen auf den benützten oder das Erscheinen derselben auf nicht benützten Linien, bezw. wenn Läuteleitungen in Mitleidenschaft gezogen sind, durch unzeitiges Ertönen der Glocken oder Klingelwerke. Der Fehler kann gewöhnlich durch einfache Besichtigung der Leitungen aufgefunden werden; bei längeren Leitungen sucht man zu dem Zweck zunächst den Ort der Berührung durch Ausschalten einzelner Teile der Leitungen näher zu bestimmen.

B er Ührungsfdichter, eine in der Papierfabrikation zum Anfeuchten des schon getrockneten Papieres durch Berührung mit einem wassergetränkten oder benetzten Gegenstände dienende Maschine. S. Papier fab rikation.

BerührungsOrdnung, s. Berührung.

Berufsgenossenschaften, Unternehmerverbände, durchweiche in Deutschland nach Massgabe der Unfallversicherungsgesetze vom 6. Juli 1884, 28. Mai 1885, 5. Mai 1886, 11. Juli 1887 und 13. Juli 1887 die Versicherung der Arbeiter gegen die Folge der bei dem Betriebe sich ereignenden Unfälle erfolgt. Die Berufsgenossenschaften besitzen juristische Persönlichkeit und haben bei Erledigung ihrer gesetzlich bestimmten Angelegenheiten volle Selbstverwaltung; sie unterstehen der Aufsicht des Reichs-Versicherungsamts und zum kleineren Teil von besonderen Landes-Versicherungsämtern. Für Industrie und Gewerbe haben sich die Unternehmer der versicherten Betriebe nach Industriegruppen, z. B. Eisen-, Holz-, Textil-Industrie, Baugewerbe etc., für den ganzen Umfang des Reiches oder für begrenzte Wirtschaftsgebiete zu 64 Berufsgenossenschaften vereinigt. Für Land- und Forstwirtschaft wurden dagegen 48 Berufsgenossenschaften nach örtlichen Bezirken gebildet. — Die Genossenschaften haben bei Betriebsunfällen dem Verletzten oder seinen Hinterbliebenen nach Massgabe der gesetzlichen Bestimmungen Schadenersatz zu leisten, gegen dessen Feststellung Berufung an ein Schiedsgericht stattfinden kann; gegen die Entscheidung desselben ist noch Rekurs an das Reichs-Versicherungsamt oder das zuständige Landes-Versicherungsamt zulässig. Die Mittel zur Deckung der Entschädigungsbeträge und der Verwaltungskosten werden durch Beiträge aufgebracht, welche von den Mitgliedern der Berufsgenossenschaft entsprechend den Löhnen und Gehältern der Versicherten und der mit den Betrieben verbundenen Unfallgefahr jährlich erhoben werden. Letztere wird ihrem Grade nach aus einem von der Genossenschaftsversammlung aufgestellten Gefahrentarif bestimmt. — Die Genossenschaften sind befugt, über die von ihren Mitgliedern zur Verhütung von Unfällen in ihren Betrieben zu treffenden Einrichtungen und über das zu gleichem Zwecke von denVersicherten zu beobachtende Verhalten Vorschriften zu erlassen, sowie bei Zuwiderhandlungen Strafen zu verhängen; die Ueberwachung der Befolgung dieser Vorschriften können die Genossenschaften durch Beauftragte vornehmen lassen (s. Unfallverhütung). Die dem Reichstag alljährlich vorzulegenden Rechnungsergebnisse der Berufsgenossenschaften werden in den amtlichen Nachrichten des Reichs-Versiclierungsamts veröffentlicht.

Hartmann.

Berufskrankheiten, s. unter Gewerbehygieine.

Beryll, ein Thonerde-Beryll-Silikat — Al^Be^Si^O^^ (66,84% Si0₂, 19,5 Al₂0₃, 14,14 Be0); kristallisirt, hexagonal, langsäulenförmig, Prismenflächen gestreift. Spaltbar nach der Basis vollkommen; Bruch uneben bis muschelig. Härte 7,5—8. Spez. Gew. 2,67—2,76; farblos und grün in verschiedenen Tönen, gelb und blau; glasglänzend; durchsichtig bis durchscheinend. Sehr schwer schmelzbar und durch Säuren unangreifbar. Man unterscheidet: 1. Aquamarin oriental, Edler Beryll, blaugrün bis wasserblau, oder als Aquamarin-Chrysolith gelbgrün. Wird als Schmuckstein [1] verwendet (Schleifen mit Schmirgel, Poliren mit Tripel), hat aber an Wert verloren, da der feurige Glanz fehlt und er beim Tragen sich abnützt. Das Karat kostet im Durchschnitt

5—10 dl. 2. Smaragd, durch Chromoxyd smaragdgrün gefärbt. Sehr wertvoller Edelstein [1], selten ganz rein. Wert in blasser, unreiner Farbe 1 Karat 5—7 dl., in reiner, aber etwas hellerer Farbe 1 Karat 30—40 dl., in reiner und dunkler Farbe aber weit höher und zwar bis 600 di. 3. Gemeiner Beryll, grün, gelblichweiss, trübe durchscheinend. Wird zur Darstellung der Beryllerde benützt.

Litteratur: [1] Blum, Taschenbuch der Edelsteinkunde, 3. Aufl., Leipzig 1887. — Doelter, C., Edelsteinkunde, Leipzig 1893.    Leppla.

Besalm, Besan, s. Bemastung, Besegelung, Takelage.

Drach.

Besanden der Moore. Der in seiner natürlichen Beschaffenheit mehr oder weniger unfruchtbare Moorboden bedarf zur Erzeugung landwirtschaftlicher Gewächse u. a. der Verbesserung seiner wenig günstigen physikalischen Eigenschaften, namentlich der zu grossen Lockerheit und Kapillarität. Hierzu wird vorwiegend Sand als die spezifisch schwerste und mit dem geringsten Wasserleitungsvermögen ausgestattete Erdart verwendet. Je nachdem der zu kultivirende Moorboden mit dem Sand innig gemischt (wie bei der holländischen Veenkultur) oder unter Vermeidung jeder Vermengung der beiden Bodenarten bloss mit einer Sandlage bedeckt wird (wie bei der Rimpau’schen Dammkultur), unterscheidet man Mischkultur oder Deckkultur. Näheres unter Moorkultur.

nun

Besanden der Schienen. Eine der Grundbedingungen für den Bau der Lokomotiven ist durch die Forderung gegeben, dass der durch den Druck der Trieb- und Kuppelräder gegen die Schienen hervorgebrachte und einem Drehen der Räder ohne gleichzeitige fortschreitende Bewegung entgegen tretende Reibungswiderstand grösser als die erforderliche Zugkraft oder mindestens gleich der letzteren ist. Dieser Reibungswiderstand wird durch das Produkt fQ dargestellt, wobei / der Reibungskoefhcient für die gleitende Reibung zwischen Rad und Schiene und Q. die Summe der Drücke aller gekuppelten Räder hezw. der Triebräder gegen die Schienen ist. Wenn nun der Reibungswiderstand in einem bestimmten Falle kleiner wird, so wird dadurch gleichzeitig auch die obere Grenze der Zugkraft verringert. Das Produkt fQ kann aber nur abnehmen, wenn der Faktor f kleiner wird, da Q hierbei konstant bleibt. Der Wert/ ist tliatsächlich veränderlich, entsprechend den Witterungsverhältnissen, dem Zustande der Oberfläche der Schienen u. s. w. und zwar kann f bei reinen, trockenen Schienen bis zu % steigen, dagegen bei Nebel, Glatteis u. s. w. bis l/i5 und noch mehr sinken. Es kann also der Fall eintreten, dass ein Zug von einem bestimmten Gewicht bei günstigen Witterungsverhältnissen hezw. bei reinen, trockenen Schienen von einer Lokomotive fortgescliafft werden kann, 'während dieselbe Lokomotive den Zug bei Nebel, Glatteis etc. nicht mehr zu

bewegen vermag, es tritt dann ein Drehen der Trieb- und Kuppelräder ein (Schleudern), ohne dass die Lokomotive bezw. der angehängte Zug eine fortschreitende Bewegung annimmt. Bei starken Steigungen und Güterzügen kommt dieser Pall häufiger vor. — Um nun den Wert f Q grösser zu machen, bestreut man die Schienen mit Sand, welcher gut getrocknet, lehmfrei und nicht zu feinkörnig sein muss. Das    >

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Fig. 1 u. 2.

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Bestreuen kann von Hand geschehen / oder, wie es in der Kegel ausgeführt wird, durch besondere Sandstreu- y / Vj Apparate. Diese letzteren bestehen /// zunächst aus einem Gefässe, welches zur Aufnahme von Sand, der den genannten Bedingungen entspricht, geeignet ist. Die Anbringung dieser Apparate geschieht am zweckmässigsten und auch am häufigsten oben auf dem Kessel, da durch die ausstrahlende Wärme des Kessels der Sand immer in gut getrocknetem Zustande erhalten wird. Von dem Sandkasten aus gelangt der Sand durch Röhren vor die Räder der ersten Reibungsaxe und wird das Verschliessen bezw. Oeffnen dieser Röhren durch besondere vom Führerstande aus zu bewegende Ventile bewirkt. Die Zuführung des Sandes muss zu beiden Rädern einer Axe gleichzeitig geschehen, weil durch die andernfalls entstehende einseitige Stosswirkung leicht ein Verbiegen der Axen, der Kurbel bezw.

Kuppelzapfen u. s. w. eintreten kann.

Fig. 4.

Fig. 3.

Fig. 5.

In Fig. 1 — 3 ist z. B. ein Sandstreu-Apparat dargestellt, welcher bei den Lokomotiven der preussischen Staatsbahnen angewendet wird. In Fig. 1 u. 2 ist der Sandkasten 8 mit den zum Oeffnen und Schliessen der den Sand nach den Schienen hinführenden Röhren K angedeutet, ebenso die hiezu erforderlichen Ventile V mit den zum Bewegen derselben nötigen Teilen. Fig. 3 zeigt die Anbringung des Sandkastens auf dem Kessel. Das Oeffnen und Schliessen der Ventile V (Fig. 1) wird durch die vom Führerstande aus zu bewegende Welle W ausgeführt. Diese angeführten Sandstreuer, bei denen der Sand durch seine Schwere vor dem Rade auf die Schienen fällt, entsprechen den an einen guten Sandstreu-Apparat zu stellenden ^ Bedingungen noch nicht in hinreichendem Masse. Um einen andauernden Sandstrahl genau an den Berührungspunkt zwischen Rad und Schiene gelangen zu lassen, hat man sogen. Dampf-Sandstreu-Apparate angewendet. Von Holt und Gresham ist folgende Einrichtung getroffen (Fig. 4 und 5): Der Sandkasten 8 ist wie üblich oben auf dem Kessel angebracht. Unten am Sandkasten ist das Ablaufrohr a (Fig. 5) angeschraubt. Der Sand fällt nun direkt durch das Rohr und tritt auch in den Raum neben der Sandtreppe t. Wenn nun in das Rohr D Dampf eintritt, so wird derselbe in dem Rohre L eine Saugwirkung erzeugen. Infolge dieser tritt durch die Oeffnung 0 Luft ein, reisst aus dem Raume bei t Sand mit und der durch D zuströmende Dampf bringt denselben auf die Schienen. Auch hat man durch Pressluft direkt derartige Apparate betrieben, sowie neuerdings durch Pressluft und Dampf (Lentz). Bemerkt

mag noch werden, dass das Sandstreuen auch zur Vergrösserung der Bremswirkung angewendet wird, namentlich bei Gegendampf.

Litteratur: Heusinger v. Waldegg, Spezielle Eisenbahntechnik, Leipzig 1882, Bd. III, 2. Auf!., S. 906. — Roll, Encyklopädie des gesamten Eisenbahnwesens, Wien 1890, S. 471, 940 u. 2853.

Georg Meyer.

Besatz der Bohrlöcher. Wenn das bei der Sprengarbeit (s. d.) in ein Bohrloch geladene Sprengmittel durch die mit seiner Entzündung verbundene Ausdehnung der Gase eine Zertrümmerung des umgebenden Gesteins bewirken soll, so muss es „besetzt“, d. h. mit einer widerstandsfähigen Masse verschlossen werden. Bei der Entstehung der Sprengarbeit verkeilt man daher das Loch mit Holzkeilen, ja man benützte sogar eiserne Schusskeile; die Erfahrung lehrte indes bald, dass der Besatz mit weichem, pressbarem Material vorzuziehen ist und demgemäss wurden die Bohrlöcher mit trockenen Latten, mürbem Gestein, Grand u. s. w. locker verschüttet und der Besatz erst allmälich fester gestampft. Mit der Zunahme der Brisanz der Sprengmittel hat der Wert eines festen Besatzes noch mehr abgenommen und man hat Schiesspulver mit gutem Erfolg mit lockerem Sand, Dynamit mit Wasser besetzt. Nie aber soll der Besatz so fest aufgebracht werden, dass eine Komprimirung des Sprengmittels eintritt. Unter „Luftbesatz“ versteht man die Bildung eines Hohlraumes über dem Sprengmittel durch Aufsetzen eines Pfropfens, auf den dann erst der Besatz folgt. Die Meinungen über die Zweckmässigkeit dieses sogen. „Baumschiessens“ sind indes geteilt, obwohl in einzelnen Fällen i/₃—*/₂ Pulverersparnis nachgewiesen worden ist.

Besatzung (Bemannung), auf Schiffen, das zum Bedienen der Schilfe erforderliche Personal, bestehend aus Schiffsführern, Matrosen, Maschinisten, Heizern und sonstigem Bedienungspersonal.

Besatzung, in der Schlosserei, s. Schloss.

Beschickung, bezeichnet einmal die Arbeit des Einbringens der arbeitenden Stoffe in einen chemischen Apparat. Ist dieser Apparat ein metallurgischer Ofen, so nennt man den Vorgang der Beschickung auch Aufgichten, Begi eilten oder Gichten setzen. Dann bedeutet der Ausdruck Beschickung aber auch die ganze Masse des zu verarbeitenden Materiales selbst, bei vielen metallurgischen Oefen einschliesslich des Brennstoffes. In diesem Falle wird für Beschickung auch der Ausdruck Gicht gebraucht, welcher Name die auf einmal in den Ofen gelangende Beschickung bezeichnet. Eine für längere Zeit (8, 12, 24 Stunden u. s. w.) ausreichende-Menge Beschickung wird Schicht genannt. Der Zeitraum vom Beginn einer jeden Begichtung bis zum Beginn der nächsten ist der Gichten Wechsel oder kurz Wechsel. In einer Gicht unterscheidet man Kohlen-, Koks- oder sonstige Brennstoffgicht dem Möller (Erzgicht). Das Verhältnis zwischen beiden heisst Satz oder Satzführung. Der Möller enthält die metallhaltigen Rohstoffe (Erze und Hüttenprodukte) und die Zuschläge. Erstere werden mit Rücksicht auf vollkommenste Metallausbeute und mit Rücksicht auf möglichste Ersparnis an Zuschlägen gemischt (Gattiren, Gattirung). Als Zuschläge bezeichnet alle diejenigen Bestandteile des Möllers, welche ausser den zu zerlegenden oder anzureichernden Metallverbindungen

betreffenden Hüttenprozesses teilzunehmen bestimmt sind.

Mischung von Erzen und Zuschlägen pflegt man Möllerung zu nennen; sie wird häufig (bei Schachtöfen) während der Beschickung ausgeführt, indem man die verschiedenen Bestandteile nach der Brennstoffgicht in sogen, „horizontaler Begichtung“ in den zur Aufnahme der Gicht bestimmten, ebenfalls als Gicht bezeichneten Ofenteil einbringt.

Litteratur: Die Lehrbücher der Allgemeinen Hüttenkunde von Plattner, von Keil und von Schnabel.    Borchers.

Beschienung, Bezeichnung für die Anzahl der Messer („Schienen“), welche an den Messerwalzen eines Holländers bei der Papierfabrikation zur Verwendung kommen. (S. Papierfabrikation.)

Beschlag im chemisch-physikalischen Sprachgebrauch heisst vorzugsweise jeder dünne, hauchartige Ueberzug eines festen Körpers durch eine andere

von Oer.

zu ver-

von

man

an den chemischen Umsetzungen des

Die Arbeit der

Substanz, so der feinste Tau auf den Fensterscheiben oder auf polirten Metallflächen, wenn dieselben unter den Taupunkt der Luft abgekühlt werden, so die bei der Sublimation oder aus Lösungen sich niederschlagenden dünnen Schichten von Metallen (Arsenspiegel, Silberspiegel), so der bei gewissen Lötrohrversuchen sich bildende Hof von Metalloxyden um die erhitzte Stelle der Sohle, welcher für die Analyse als Erkennungsmittel dient. Zum Teil sind es auch stärkere Schichten von Fremdsubstanz, welche man als Beschlag bezeichnet, so ein aus kieselsaurem Blei mit Sand bestehender Ueberzug, durch welchen man Porzellanschalen vor dem Zerspringen schützt oder ein Lehmüberzug über der Innenwand eiserner Oefen oder über der Aussenwand eiserner Gefässe, durch welchen diese vor chemischer Veränderung geschützt werden.

Aug. Schmidt.

Hoch.

Beschlag. Im Bauwesen versteht man unter Beschlägen alles Beiwerk aus Metall, welches zum Zusammen- oder Festhalten einzelner Teile, besonders der Thüren und Fenster dient oder zur Verschönerung und Verzierung beitragen soll. Meistens ist Holz die Unterlage für den Beschlag (s. Anschlägen). —■ Die in der Bauschlosserei vorkommenden Beschläge, unter welche selbstverständlich auch das Schloss gerechnet werden muss, sollen hauptsächlich folgende Aufgaben erfüllen: 1. Zusammenzuhalten, wie z. B. die Eckwinkel; 2. eineDrehaxe abgeben wie die verschiedenen Bänder (s. d.); 3. einen sicheren und schnellen Verschluss ermöglichen, wie z. B. die Schlösser und Fensterstangen u. s. w. Das Material, aus dem das Beschläge meistens hergestellt wird, ist Eisen; doch wird auch besonders bei Schiffen und anderen der Berührung mit Wasser häufig ausgesetzten Bauteilen Messing oder Bronze gewählt, um allzuschnelles Zerstören durch Oxydirung unmöglich zu machen. Bei den Möbeln muss zwar auch auf Haltbarkeit des Beschlags gesehen werden, doch liegt es in der Natur der Sache, dass hier alle Ausmessungen viel schwächer sein können und daher häufig eine feinere und schönere Arbeit und die Verwendung edlerer Metalle eintreten kann, als unter gleichen Umständen bei der Bautischlerei. Diesen Möbelbeschlägen wird in neuester Zeit mit Hecht eine grosse Aufmerksamkeit zugewendet. Während früher alles Beschläge durch Handarbeit hergestellt wurde, so ist in der Neuzeit fast ausschliesslich der Grossbetrieb an deren Stelle getreten und dem Handwerker bleibt nur noch die Arbeit des Anschlagens übrig.

Beschlag* für Rundhölzer (Schiffbau), umfasst alle für die hölzernen Untermasten, Stengen und Raaen etc. erforderlichen Eisenteile als Ringe, Aug-bolzen etc.

Beschlag*, Bezeichnung für die Eisenteile (Antriebwelle, Lager, Riemscheiben etc.) an solchen Müllereimaschinen, die zum grössten Teile aus Holz bestehen.

Beschlag, in der Spinnerei, s. Werg sp inner ei.

Beschlagzeising, s. Besegelung.

Schell.

Beschleunigende Kraft nennt man die Kraft, welche der Masseneinheit eine gegebene Beschleunigung zu erteilen vermag. Ist die von ihr zu erteilende Beschleunigung cp, so ist ihr Mass 1 • cp Krafteinheiten. Nennt man das Produkt mcp die bewegende Kraft, nämlich die Kraft, welche der Masse m die Beschleunigung cp zu erteilen vermag, so kann man sagen: die bewegende Kraft ist das Produkt aus der Masse und der beschleunigenden Kraft.

Fig. 1.

Beschleunigung. Die Geschwindigkeit v der Bewegung eines Punktes M (Fig. 1) hat die Richtung der Tangente an die Bahn in M und ändert sich mit der Zeit nach Grösse, Richtung und Lage. Sie ist, wie man sagt, eine geometrische Grösse. Von der Lagenänderung der Tangente absehend, kann man fragen, wie die Aenderung der Geschwindigkeit nach Grösse und Richtung erfolgt. Zieht man von irgend einem Punkte 0 des Raumes Radiusvektoren 0 V gleich und parallel den Geschwindigkeiten v, so folgt ein so veränderlicher Radiusvektor OV der Bewegung des Punktes M und beschreibt dessen Endpunkt V eine Kurve, Hamiltons Hodograph, welche sehr geeignet ist, die Aenderung der Geschwindigkeit v nach Grösse und Richtung zu beurteilen

(Fig. 2). Sind v = OV und v‘ = OV‘ die Geschwindigkeiten von Al, entsprechend den Zeiten t und t-V At, so kann v‘ als Resultante von v und einer anderen Komponente OJJ—u dargestellt werden, d. li. als die geometrische Summe [v‘j = [u] + [u], so dass u die Grösse darstellt, welche zur Ge-schwindigkeit v der Zeit t hinzutreten muss, um diese in die Geschwindigkeit v‘ zur Zeit t +At nach Grösse und Richtung überzuführen. Nimmt At ohne Ende ab und verschwindet es als das Zeitdifferential dt, so nimmt auch u ohne Ende ab und verschwindet als Differential von v, d. h. als geometrisches Differential [dv\ von v, dem eine verschwindende Grösse, aber bestimmte Richtung zukommt. Die Richtung desselben ist die der Tangente an den Hodograjdien in V und das Bogendifferential VV‘ dieser Kurve stellt diese unendlich kleine Aenderung der Geschwindigkeit v nach Grösse und Richtung zugleich dar. Man nennt das geometrische Differential der Geschwindigkeit v die Elementarbeschleu-nigung von v. Die Elementarbeschleunigung ist eine unendlich kleine geometrische Grösse von bestimmter Richtung. Dividirt man dieselbe mit dem Zeitelemente dt, d. h. bildet man die Komponente, welche zur Geschwindigkeit v hinzutreten würde, wenn der Prozess ihrer Aenderung eine volle Zeiteinheit in derselben Richtung fortdauern würde, wie er im Zeitelement besteht, so erhält man die geometrische Derivirte oder den geometrischen Differentialquotienten der Geschwindigkeit v des Punktes M zur Zeit t. Die geometrische Derivirte der Geschwindigkeit heisst die Beschleunigung der Geschwindigkeit v, oder auch die Beschleunigung der Bewegung des Punktes M zur Zeit t. Bezeichnet man dieselben nach Grösse mit 99 und nach Grösse und Richtung mit [</?], so hat man für sie \äv]

Ui

Fig. 2.

Dl =

und für die Elementarbeschleunigung [d ?;] — [//] <11.

Der Hodograph gibt ein sehr deutliches Bild von der Veränderung der Geschwindigkeit durch den Hinzutritt der Elementarbeschleunigung. Bildet nämlich die Tangente des Hodographen, d. h. die Richtung der Beschleunigung mit der Tangente der Bahn, d. h. mit der Richtung der Geschwindigkeit oder dem Radiusvektor des Hodographen einen spitzen, rechten oder stumpfen Winkel a (Fig. 3), so wächst in dem betreffenden Moment die Geschwindigkeit, bleibt einen Moment stationär oder nimmt ab und umgekehrt. Für die gleichförmige Bewegung von M ist v konstant und der Hodograph mithin eine sphärische Kurve; für die geradlinige Bewegung ist der Hodograph eine Gerade, welche sich für konstante Geschwindigkeit auf einen Punkt reduzirt. Für die geradlinige

_ v v Bewegung ändert die Geschwindigkeit bloss ihre Grösse, nicht aber

C ♦ ”    4,1 ihre Richtung, OV, VV* und OV' (Fig. 4) fallen zusammen in der

Richtung der Geschwindigkeit und wird die Elementarbeschleunigung VV‘ — dv, d. h. gleich dem gewöhnlichen Differentiale von v nach Grösse und

Fig. 3.

Fig. 4.

die Beschleunigung op =

Bewegung auf eine Axe, so folgt aus dem Satze, dass die Geschwindigkeit vx für die Bewegung der Projektion m die Projektion der Geschwindigkeit v von M ist,

für die Beschleunigung der Projektionsbewegung qx = ~ und da vx = -₇f ist,

d. h. sowie die Geschwindigkeit der Projektionsbewegung des Punktes Al

Vx =

. Projizirt man daher den Punkt AI während seiner

aui eine Axe (beisjnelsweise die #-Axe eines Koordinatensystems) der erste Differentialquotient der dieser Axe entsprechenden Koordinate x ist, so stellt

der zweite Differentialquotient

d²x

die Beschleunigung der Projektionsbewegung dar. Zugleich bemerkt man, dass wenn A den Winkel bedeutet, den VV‘ mit der Axe bildet, dvx = \dv]- cosA, also    ^ cos A, d. h.

dt 2

cfx — tp cos A wird.

Es ist demnach die Beschleunigung der Projektionsbewegung gleich der Projektion der Beschleunigung der Hauptbewegung auf die Axe. Dieser Satz besteht auch

für die Projektion der Bewegung von M auf eine Ebene, wie man erkennt, indem man das Dreieck OVV¹ auf dieselbe projizirt. Projizirt man die Bewegung von M auf die drei Axen eines recbtwinkeligen Koordinatensystems, so hat man daher für die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der drei Projektionsbewegungen die Gleichungen:

SS

v>=dt’

fz =

H dt

de v'

Fig. 6.

als Funktionen

Sind cp

der Zeit t oder der Koordinaten x, y, z des Punktes M oder allgemein als Funktionen von t, x, y, z,

<Pv, <P*

Fig. 5.

äx iy dz ben dt’ dt dt b °

so heissen die drei letzten Gleichungen gewöhnlich die Gleichungen der Bewegung des Punktes M und findet man mit ihrer Hilfe durch zweimalige Integration sechs Gleichungen für die Koordinaten und die Geschwindigkeiten der drei Projektionsbewegungen. Durch sie erhält man die Bahn und die Bewegung des I unktes J\T auf Dauer. Die hierbei auftretenden sechs Konstanten werden durch die Lage des Punktes M zur Zeit t = o und die Geschwindigkeitsprojektionen derselben, entsprechend t — o bestimmt.

Nach der Theorie der Strecken kann die Beschleunigung (p auf verschiedene Arten in Komponenten zerlegt und aus ihnen gebildet werden. So kann sie aus den Projektionsbeschleunigungen (px, q>u, (pz zusammengesetzt werden, ähnlich wie die Geschwindigkeit?; aus den Projektionsgeschwindigkeiten gebildet werden

kann. Jede solche Zerlegung der Beschleunigung entspricht einer besonderen Art Zerlegung der Bewegung (s. d. Art. relativeBewegung). Eine besonders wichtige Zerlegung von (p in zwei Komponenten ist die Zerlegung derselben in die Tangential- und Normalbeschleunigung. Ist« der Winkel der Beschleunigung cp gegen die Tangente der Bahn oder gegen die Richtung der Geschwindigkeit, so sind (pt — (p cos a und (pr = (p sin a die Tangentialkomponente und Normalkomponente derselben (Fig. 6). Beschreibt man aus dem Pole 0 des Hodo-graphen mit v und v‘ zwei Kreisbogen VQ und V'Q¹, so ergibt sich sofort

QV‘ dv    1 dv    .    VQ v.de

VV‘ du    g dt

de den Kontingenzwinkel VOV‘ bezeichnet. Hiemit werden

VV

du

<P

dt ’

wo

ft dt ’

Mit Rücksicht darauf, dass der Krümmungshalbmesser in M gleich dem Bogen-

und v — ist?

elemente ds, dividirt durch den Kontingenzwinkel q =

ergeben sich für die Normalkomponente <fn durch Elimination von ds oder v noch zwei andere Formen, so dass man überhaupt an Formeln zur Disposition hat:

(de\* v* ° \dt) o

(f ² = ft ² + <fn ²

fdv\% v⁴

⁼ \dt) '

Tn==vJt

Die Zerlegung der Beschleunigung in zwei Komponenten die Richtung der Geschwindigkeit, die andere die der Normalen hat, ist besonders wertvoll deswegen, weil sie den Anteil, welchen die Beschleunigung an der Richtungsänderung der Geschwindigkeit hat, von dem Anteile trennt, den sie an der Aenderung von deren Grösse nimmt. Die Formel für die Tangentialbeschleunigung <pt enthält nämlich nichts, was sich auf die Richtungsänderung der Tangente oder auf die Krümmung der Bahn bezieht, während der Ausdruck

q (jy)² solche Elemente zeigt, nämlich den Krümmungshalbmesser und den

Kontingenzwinkel. Die Tangentialbeschleunigung cpt ändert daher bloss die Grösse, die Normalbeschleunigung aber die Richtung von v. Die Normalbeschleunigung cpn führt auch den Namen der Zentripetalbeschleunigung, weil ihr Sinn nach dem Krümmungsmittelpunkt hinweist, nach welchem hin die Tangente sich abbiegt.

von denen die eine

(p» =

Für geradlinige Bahnen ist <pn = o daher cp — cpt = -jj für konstante v, d. h. für gleichförmige Bewegung ist cpt = o, also rp — cp,.—

= für die geradlinige gleichförmige Bewegung ist cp = cpt = cpn = o.

Eine andere Zerlegung der Beschleunigung in zwei Komponenten cpr f cp g- ist die Zerlegung nach dem Radiusvektor r eines Polarkoordinatensystems der r, d und senkrecht zu diesem (Fig. 7). Man findet für die Komponenten:

1 d Ttf ~v dt

wobei die doppelten Vorzeichen in cpr dem Sinne entsprechen, in welchem diese Komponente als positiv genommen wird (vom Pole 0 nach dem Punkt M oder umgekehrt). — Indem man die beiden Gleichungen

dv

dt~Tt

für die Tangentialbeschleunigung und die Geschwindigkeit behufs Elimination von dt durch Multiplikation mit einander kombinirt, ergibt sich:

d-\v2 = <pt

Das Produkt cpt • ds aus der Tangentialkomponente der Beschleunigung und dem Bogenelemente ds der Bahn des Punktes nennt man die Elementararbeit der Beschleunigung cp längs ds. Die Gleichung lehrt, dass diese Elementararbeit gleich dem Differentiale des halben Quadrates der Geschwindigkeit ist. Je nachdem

die Beschleunigung cp mit ds einen Winkel a \ n bildet, ist die Elementararbeit positiv Kuli oder negativ, d. h. es wächst die Geschwindigkeit oder sie bleibt einen Moment stationär oder sie nimmt ab (Fig. 8). Man kann die Elementararbeit auch in einer andern Form darstellen. Projizirt man nämlich ds auf die Richtung von cp, so zeigt die Aehnlichkeit der Dreiecke MNQ und

MFQ' oder der Umstand, dass NQFQ¹ ein Sehnen-viereck im Kreise ist, cpt • ds = cpn. MQ — cpn . dp, wenn MQ — dp gesetzt wird, d. h. die Elementararbeit der Beschleunigung <p ist das Produkt aus ihr und der Projektion des Bogenelements auf sie. Da dp = ds cos <x ist, so hat man endlich noch eine dritte Form der Elementararbeit und also überhaupt d.^v² = <pt . ds = (p ds cos a — cp dp.

Das Integral der Elementararbeit, d. h. die Summe aller Elementararbeiten, ausgedehnt über einen Bogen s — s₀ (Fig. 9) heisst die totale Arbeit oder die Arbeit der Beschleunigung längs des Weges s = sö. Sind v₀, v die Werte der Geschwindigkeit in den Punkten M₀, M der Bahn, deren Abstände von einem willkürlich wählbaren Punkte 0 derselben s₀ und s sind, so erhält man durch Integration

Fig. 7.

Fig. S.

CO, V²

fi

d²r

elt²

ds

dt

. ds-

HA

-Vol

?\

s    s

„    4-r²—i-v²= \ <p, ds = | w cos « ds.

^    ⁰ so    s₀

Demnach wird die totale Arbeit der Beschleunigung cp längs des Weges s—s0 dargestellt durch die Aenderung ^-v'¹ — iv2o> welche das halbe Geschwindigkeitsquadrat beim Uebergange des Punktes M von M₀ nach M erleidet.

Die Beschleunigung fällt stets in die Ebene zweier auf einander folgenden Tangenten der Bahn, d. h. in die Schmiegungsebene derselben. Für ebene Kurven fallen alle Schmiegungsebenen in eine, die Ebene der Kurve selbst, zusammen. Nimmt man in diesem Falle in der Ebene einen Punkt 0 an und fällt von ihm Perpendikel p und jr auf die Geschwindigkeit v und die Be-v schleunigung cp, so heissen die Produkte pv und 7tcp die Momente der Geschwindigkeit und der Beschleunigung in Bezug auf 0 (Fig. 10). Mit Hilfe des unendlich kleinen Parallelogramms, welches v v‘ und 'N die Elementarbeschleunigung [dv\ enthält, folgert man leicht, dass A    d (v p)

0/V

Al

Fig. 10.

nep-,

d. h. dass das Moment der Beschleunigung die Derivirte des Momentes der Geschwindigkeit für jeden Punkt der Ebene der Bahn ist. Hieraus ergibt sich z. B. für jede Zentralbewegung, d. h. für den Fall, dass die Beschleunigung

fortwährend durch einen festen Punkt 0 geht, also n= o ist, dass --ppp- ⁼ °

und also das Moment der Geschwindigkeit p v konstant während der Bewegung oder die Geschwindigkeit v ihrem Abstande p vom Zentrum 0 proportional ist.

Weiteres über die Beschleunigung, namentlich über die Beschleunigung der Punkte im unveränderliehen Punktsystem enthält d. Art. Beschleunigungszentrum. Weitere Ausführungen über die Beschleunigungen s. [1].

Litteratur: [1] Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Leipzig 1879—80, 2. Aufl, Bd. I, S. 312 u. ff.    Schell.

Beschleunigimgskoefficient. Die Punkte haben in der Mechanik verschiedenen intensiven Wert. Die Intensität ist eine messbare Grösse und wird

durch eine Zahl m dargestellt. So z. B. in der Anwendung der Mechanik auf Elektrizität stellt diese Zahl die Intensität oder Dichte der Elektrizität in dem Punkte dar. Für die Schwere ist diese Zahl die Masse im gewöhnlichen Sinne. Das Mass der kontinuirlichen Kräfte ist das Produkt mcp aus diesem Intensitäts-koefficienten m und der Beschleunigung <jp, welche der Punkt durch die Kraft erlangt. Alan kann daher m den Beschleunigungskoefficienten der Kraft nennen. Der Karne ist übrigens nicht üblich geworden, obgleich er nicht unzweckmässig ist.

Schell.

Beschleunigungszentruni. Das Momentanzentrum C einer ebenen Bewegung, entsprechend der Zeit t (Fig. 1), hat die Geschwindigkeit Null und ist daher Mittelpunkt der Geschwindigkeiten v der Systempunkte M. Auf konzentrischen Kreisen um dasselbe ist die Geschwindigkeit nach Grösse, auf den Strahlen desselben nach Kichtung und auf diesen diesseits und jenseits von C dem Sinne nach dieselbe und wächst die Geschwindigkeit eines Punktes proportional mit seinem Abstande r, so dass sie ist: v = cor, wenn co die Winkelgeschwindigkeit um das Momentanzentrum ist (s. d. Art.

Fig. 1.

Mo me nt an Zentrum). In ähnlicherWeise gibt es im ebenen, in ebener Bewegung begriffenen Punktsystem einen Punkt O, dessen Beschleunigung Null ist und um welchen sich die Beschleunigungen der Systempunkte regelmässig gruppiren. Er ist das Beschleunigungszentrum oder der Mittelpunkt der Beschleunigungen. Hat das System z. B. zwei auf einander folgende Zeitelemente hindurch eine Rotation von der Winkelgeschwindigkeit co, so dass ein Systempunkt M (Fig. 1) im Abstande r von C zwei Elemente eines Kreises um C beschreibt, so sind v = reo und v' = r (co + dco) diese Geschwindigkeiten zur Zeit t und t + d t und hat seine Beschleunigung

= r und die Nor-a t

malkomponente <pn == ~—reo², daher ist seine Beschleunigung cp — r + co‘2 = r$, wenn die Wurzelgrösse -gleich & gesetzt wird und co' die Derivirte ⁽~j der

die Tangentialkomponente <pt =

Fig. 2.

Winkelgeschwindigkeit co ist. C ist zugleich O, denn für diesen Punkt ist r = 0, also 99 = 0. Der Winkel Ä, den cp mit r bildet, ist bestimmt durch tg X —    .

Für den Fall der Translationsgeschwindigkeit v des Systems rückt C ins Unendliche, werden die r— 00, also cpH = 0 und ⁽P — <Pt==<j-£ Wechselt das

Momentanzentrum und ist dasselbe für die Zeit t der Punkt C (Fig. 2), für t + dt aber C‘, so ist die Kichtung von CC‘ die Tangente an die Kurve der Momentanzentra und kann m + dv um C‘ zur Zeit t-\- d t in zwei Komponenten, co um c und dco um einen Punkt H auf dieser Richtung zerlegt werden, so dass man sich vorstellen kann, es rotire das System zwei Zeitelemente hindurch um C mit der Winkelgeschwindigkeit co, zu welcher im zweiten Zeitelement noch die unendlich kleine Winkelgeschwindigkeit dco um H hinzutritt. Alan

nennt dieselbe die Elementarbeschleunigung des Systems zur Zeit t und = co' die Winkelbeschleunigung, H aber den Mittelpunkt der Winkel-

Ci =

d co

besclileunigung. Nach dem Satze über die Aequivalenz der Winkelgeschwindigkeiten findet man den Abstand c=CH des WinkelbeschleunigungsmittelpunktesH

vom Momentanzentrum C, nämlich c = ~

⁷ (0

geschwindigkeit des Momentanzentrums (s. d.) ist. Von der zwei Zeitelemente hindurch bestehenden Winkelgeschwindigkeit co um C hat der Systempunkt M im Abstande r bloss Normalbeschleunigung reo'², nach C hingerichtet, von der Winkelbeschleunigung a= co¹ um H erlangt er eine Beschleunigung ar‘ = co‘r‘, wenn r' seinen Abstand MH von H bezeichnet und zwar ist dieselbe senkrecht

wo u =

CC‘ __ da dt dt

die Wechsel-

gegen r' (Fig. 2). Diese beiden Komponenten reo² und co'r' setzen sich zu der Gesamtbeschleunigung cp zusammen.

Für das Beschleunigungszentrum müssen die Komponenten ar‘ und <n²r sich tilgen, d. h. entgegengesetzt gleich sein. Daher muss dies Zentrum (s. Fig. 3)

(O u

auf einem über CH —

als Durchmesser beschriebenen

K'

Kreise liegen und also r:r‘= co¹ : co² = tg X sein. Daher muss auch eine Gerade, welche durch C gehend, mit der Normalen der Kurve der Momentanzentra den Winkel X

H bildet, wofür tg X — -₂, das Beschleunigungszentrum G ent

halten. Sein Abstand r₀ = CG von C ist daher c sin X —

co u

co‘

co u

wo d — y<«4-)-a,'3. Man sieht leicht, dass

man die Beschleunigung cp irgend eines Systempunktes M (Fig. 4) in zwei Komponenten zerlegen kann, von denen die eine nach G hin gerichtet ist, während die andere auf dieser senkrecht steht. Dieselben sind co¹ p und co' p, wenn p = GM. Die Beschleunigung cp bildet daher mit dem Striche GM den Winkel X. Man erkennt hieraus die Verteilung der Beschleunigungen cp um G. Auf konzentrischen Kreisen tfm das Beschleunigungszentrum ist cp nach Grösse konstant und wächst cp von Null an proportional p; auf den Strahlen des Beschleunigungszentrums ist cp nach Richtung konstant, h indem diese dann gegen jeden Strahl unter dem "Winkel X geneigt ist; auf entgegengesetzten Seiten jedes solchen Strahles ist sie dem Sinne nach entgegengesetzt. Verbindet man die um das Momentanzentrum beschriebenen konzentrischen Kreise mit den um G beschriebenen, so erkennt man leicht für jeden Punkt M des Systems den Zustand seiner Geschwindigkeit v und seiner Beschleunigung cp und daraus den Gesamtzustand seiner Bewegung. Der Strahl CM ist die Normale der Bahn des Punktes M und senkrecht zu ihm ist deren Tangente. Indem man (Fig. 5) die Komponenten co²r und co'r' auf die Tangente und Normale der Bahn projizirt, erhält man die Tangential- und die Normalkomponente der Beschleunigung. Aus der Figur ergibt sich, dass sie sind: cpt = co'r' cos s, cpn = co²r—co'r' sin e, wenn e den Winkel bedeutet, den r und r' mit einander bilden.

Die Tangentialbeschleunigung wird Null, wenn £ = \tc, d. h. der Ort aller Systempunkte M, welche zur Zeit t keine Tangential-, sondern nur Normalbeschleunigung besitzen, ist ein Kreis, welcher über dem Abstande CH des Momentanzentrums und des Winkelbeschleünigungszentrums als Durchmesser beschrieben werden kann. Ist d der Winkel, den CM mit CH bildet und das Stück C D = r₀, welches der Strahl r in diesem Kreise bestimmt r‘ cos £ — r — r₀ und daher cpt—co‘ (r-—^r₀), d. li. die Tangentialbeschleunigung

Fig. 3.

Fig. 4.

[J

Fig. 5.

co‘

•>

I!

’ & fr

so wird

eines Systempunktes ist seinem Abstande r — r₀ von dem Schnittpunkte des r mit dem Kreise proportional. Für alle Punkte, wofür r — r₀ konstant ist, wird cft konstant, d. li. der Ort aller Punkte M, deren Tangentialbeschleunigung denselben Wert hat, ist eine Pascal’sche Schneckenlinie.

Die ISIormalbeschleunigung verschwindet, wenn co'lr — eo'r‘ sin e = 0 wird.

Es ist aber r‘ sin e = c sin ü und daher r — sin d = ~ cos —d). Beschreibt man daher auf der Seite von CH, auf welcher das Beschleunigungszentrum liegt, über der Strecke CJ — ~ als Durchmesser einen Kreis, so liegen

Schell.

auf ihm alle Systempunkte M, deren Normalbeschleunigung cpH gleich Null ist. Ist für einen beliebigen Systempunkt M der Abstand CE des Punktes E, in welchem r von diesem Kreise geschnitten wird, vom Momentanzentrum C gleich , so wird cpn = co'¹ (r — rx), d. h. die Normalbeschleunigung von M ist der Strecke EM proportional. Daher ist auch der Ort aller Systempunkte, deren Normalbeschleunigung dieselbe ist, eine Pascal’sche Schneckenlinie. Die beiden Kreise verschwindender Tangential- und verschwindender Normalbeschleunigung heissen nach ihrem Entdecker die Bresse’schen Kreise (vergl. Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, 2. Aufl., Bd. II, S. 441—456). Weiteres über den Zusammenhang des Beschleunigungszentrums und des Bresse’schen Kreises mit der Krümmung der Bahn s. den Artikel über diesen Gegenstand.

Beschneidbank (Beschneidmesser), s. Drahtfabrikation.

Beschneidmaschine, eine in der Papierfabrikation zum Beschneiden der unregelmässigen Ränder des geschöpften Handpapieres dienende Maschine; s. Papierfabrikation.

Beschotterung ist die Befestigung der Oberfläche der Kunststrassen durch kleingeschlagene Steine (Schotter). Sind Schottermaterialien (s. Schotter) von Gesteinen ungleicher Güte für die Bildung der Strassenoberfiäche von Steinschlaghahnen zu benützen, so muss das beste Material zur Herstellung der Decke, das weichere oder splittrige und daher schlechtere Material für die unteren Schichten oder bei Mac-Adamstrassen für den Unterbau verwendet werden, während das mittelgute zur Bildung einer Mittellage von 5 bis 8 cm Stärke benützt werden kann. Die Materialien gemischt in ein und derselben Lage einzubringen, ist verwerflich, da eine ungleichmässige Abnützung die Folge wäre. Auch ist eine gleichmässige Korngrösse für ein und dieselbe Schicht erforderlich, woher eine sorgfältige Sortirung durch flach geneigte Siebe oder durch Siebtrommeln vorzunehmen ist. Um das Mitführen von Schmutz und Erde zu vermeiden, muss der Steinschlag mittelst geeignet gezinkter Gabeln geschöpft werden, auch benützt man besondere Schüttgefässe (Mollen), die einen aus Eisenstäben gebildeten Boden besitzen und gehörig geschüttelt werden, zum Einwerfen des Schotters in den Erdkasten. Jede Lage ist für sich abzuwalzen, die unteren Schichten jedoch nur so lange, bis der Steinschlag einigermassen fest wird, ohne dass die Oberfläche sich vollkommen glättet. Beim Einwalzen der obersten oder Deckschicht hat sich, entgegen den Anschauungen Mac-Adams, Kies oder grober Sand als Binde- oder Füllmaterial gut bewährt, da sich die Hohlräume mit demselben anfüllen und eine zu weit gehende Zersplitterung der Steine unter dem Druck der Walze verhindert wird. Auch -würden sich sonst, zum Nachteil der Strasse, die stets vorhandenen kleinen Hohlräume mit Strassen-schlamm anfüllen. — Bei weicherem, gut bindenden Gestein werden an Füllmaterial 6 bis 8 °/₀ der Schottermenge, bei magerem festem Gestein bis zu 15%, im Durchschnitt 10% erforderlich. Das Füllmaterial darf keine erdigen und lehmigen Bestandteile enthalten und sollte erst nach drei- bis viermaligem Abwalzen aufgebracht werden, damit der Steinschlag bereits genügend zusammengepresst ist und nicht zu viel vom Füllmaterial in die Hohlräume gelangt.

Litteratur: Handbuch der Baukunde, Berlin 1892, Teil III, Heft 4, S. 181. — Handbuch d. Ing.-Wissensch., Leipzig 1884, Bd. I, Abteil. II, Kap. VI, 2. Auf!., S. 198 ff. l v. Willmann

Beschotterung; der Eisenbahngleise, s. Bettung.

Beschwerdebuch im Eisenbahn wesen. Im § 65 der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands ist bestimmt, dass bei jedem Stations-

Vorstände ein dem Publikum zugängliches Beschwerdebuch aufzulegen ist. Es soll hierdurch dem reisenden Publikum Gelegenheit gegeben werden, über Missstände irgend welcher Art, z. B. ungenügende Einrichtung der Betriebsmittel oder des Betriebes, unpassendes Benehmen der Beamten u. s. w. der Eisenbahnverwaltung Mitteilung zu machen. Die eingetragenen Beschwerden werden alsbald der zuständigen Dienststelle zur Kenntnis gebracht.

Georg Meyer.

Beschweren des Papiers, ein in der Papierfabrikation häufig angewendetes Verfahren, das Gewicht des Papieres durch Beimischen feingepulverter mineralischer Substanzen zum Papierstoff auf nicht ganz redlicher Grundlage zu erhöhen; s. Papierfabrikation.

Beschweren der Stoffe, s. Appretmittel.

Besegelung*. Die Besegelung eines Schiffes umfasst die Kenntnis von der Grösse, der Form, der Verteilung und Anfertigung der Segel zum Fort-bewegen der Schiffe durch den Winddruck. Die Art der Besegelung ist ausser von der Stärke des Windes in der Hauptsache abhängig von der Grösse und Form des Schiffes. Nach Erfahrungsdaten berechnet sich der Winddruck P in Kilogramm auf eine Fläche F in m², wenn der Wind senkrecht auf dieselbe wirkt, nach der Formel P= kv²F; worin v die Geschwindigkeit des Windes

110

114

1D.5

y-i-

V:

H-

'L-u

in m pro Sekunde und k einen Erfah-rungskoefficienten darstellt, dessen Wert zwischen 5! f 0,087 und 0,123 i \ schwankt. — Die Grösse des Winddruckes auf geneigte Flächen

c 2 ' 4 ' 6 ' 8 ' 10' 12' 14 ' l'S 18 20

Fig. 1.

_,_, _ variirt bei

25    30    35 feilen, kleinem

Einfallswinkel ungefähr mit dem sinus² des letzteren, bei grösseren Winkeln über 50° mit dem sinus desselben. In Wirklichkeit bilden jedoch die Segel keine ebene, sondern eine mehr oder minder gebauchte Fläche, welche für die

•• 6.0

Ji

. •&

JUL

Xi

Fig. 2.

Fortbewegung des Schiffes, namentlich beim Segeln beim oder am Winde ungünstig wirkt. Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Windgeschwindigkeit meist mit der Entfernung von der Wasseroberfläche zunimmt, so dass die oberen Segel einen grösseren Winddruck erleiden als die unteren. Da der Winddruck auf die Segel nur für ein in Fahrt befindliches Schiff von Wert ist, so bildet die treibende Kraft nicht die wirkliche Richtung und Stärke des Windes; für die Segelstellung und Segelführung ist die scheinbare Richtung und Stärke des Windes massgebend. Um ein klares Bild über die Richtung und Stärke des scheinbaren Windes zu erhalten, sind vom Fregattenkapitän Berghofer [1], [4] zwei Diagramme entworfen (s. Fig. 1 u. 2), in welchen die Erfahrungsdaten über die Schiffsgeschwindigkeiten für zwei Schiffstypen A und B bei einer Windgeschwindigkeit von 18 Knoten (Seemeilen) pro Stunde entsprechend der Windstärke VI, starke Brise, zusammengestellt sind. Dieselben stimmen auch mit den von Dixon Kemp gemachten Angaben überein. Der Typ A entspricht einer Segeljacht von scharfen Formen, geringer Abtrift und grosser Stabilität mit Schonertakelage; der Typ B stellt ein Fahrzeug von gewöhnlichen Formen mit Raasegeln dar. Für alle

Windlagen ist dieselbe Segelführung (Segelareal) angenommen. Die wahren Windrichtungen werden durch die Kompassstriche angegeben, die Schiffsgeschwindigkeiten in Seemeilen parallel der Kurslinie unter Vernachlässigung der Abtrift sind durch starke Linien, die scheinbaren Windrichtungen und Stärken durch schwache Linien gekennzeichnet.

D Fig-³'

fr

Für das beim Winde auf 4 Strich mit Backbordhalsen im Kurse NS segelnde Schiff A ist der wahre Wind in der Richtung und Stärke SO—(7, der scheinbare RC, während SO—R die Schiffsgeschwindigkeit angibt. Der scheinbare Wind wird um D/₈ Strich abgelenkt und wächst von 18 auf 24 Meilen Geschwindigkeit. Vor dem Winde fallen wahre und scheinbare Windrichtung zusammen, der letztere Wind hat jedoch nur eine Geschwindigkeit von 18 —9 gleich 9 Meilen. Der scheinbare Wind variirt daher bei den einzelnen $r Kursen von 9 bis 24 Meilen Geschwindigkeit, d. h. Windstärke IV bis VI. Für das Schiff B gestalten sich die Verhältnisse anders. Die grösste Geschwindigkeit erhält das Schiff B bei der Windrichtung von 12 Strich, entsprechend 10 Strich beim Schiff A und der scheinbare Wind variirt in der Stärke von 10,7 Meilen bis 21 Meilen. Nach Ermittelung der Grösse und Richtung des scheinbaren Windes tritt nun die Frage auf, wie die Segelstellung zu wählen ist, damit die längsschiffs-gerichtete Komponente des Winddrucks ein Maximum wird [3]. Bezeichnet in Fig. 3 DE die Kurslinie, SSX die Segelstellung, AS — W die Richtung und Stärke des scheinbaren Windes, BS =N    /

4L

die normal auf das Segel gerichtete /

Komponente des Winddrucks und //_/

/i

CS = T die in der Kursrichtung auf JY7 Vorwärtsbewegung treibende Kraft, / r so ist    /1

N cos u — W cos (« — u) cos u W cos a cos² u + W sin « cos 2 u. T wird ein Maximum für

-n

jL

— = 0. Dies ergibt tg 2 u — tg a, also u — und

‘winrV

demnach wird x = y, d. h. die Segellinie muss den Winkel zwischen Kurslinie und Richtung des Windes halbiren. Diese Berechnung setzt jedoch voraus, dass die Segelfläche eine Ebene bildet; da nun in Wirklichkeit die Segel je nach der Windstärke einen kleineren oder grösseren Bauch bilden, so werden die Segel

beim Winde etwas härter Fig. 4. Kaasegel. a Untersegel, b Marssegel, c Bramsegel, d Oberbrarasegel.

1    ,    1    ..    e Unterleesegel. f Marslee- oder Oberleesegel. g Bramleesegel. h Toppnanten.

angeDl'aSSt werden müssen, { Brassen, k Keefband. I Mittelband, m Keeftalje. n Buleinen. o Geitaue. SO daSS Winkel X <7 y wird -P Leesegelschote, q Leesegeihals, r Leesegelfall, s Lackspierentoppnant.

beim Segeln hart am Winde. Hiernach sind die Segelstellungen in den Diagrammen eingetragen; die Normaldruckkomponenten sind mit N, die Längs-und Querschiffskomponenten mit L und Q bezeichnet. Die Längsschiffskomponenten werden um so grösser, die Querschiffskomponenten um so kleiner, je weiter der Wind nach Achtern herumgeht, während die Normaldruckkomponenten für alle

Segelstellungen ziemlich gleich bleiben. Dass trotzdem die Geschwindigkeit des Schiffes vor dem Winde verhältnismässig gering ist, hat in der Hauptsache seinen Grund darin, dass die vorderen Segel von den hinteren bekalmt werden.

Das Diagramm A gibt ferner auch Aufschluss über das Segeln mit Eisschlitten. Es ist bekannt, dass diese Fahrzeuge, welche als Sloop getakelt sind, durch ihre Bauart grosse Stabilität, grossen seitlichen Widerstand und

7M

7y

Fig. f. Yawi. a Treiber, b Grosssegel, c Gaffeltoppsegel, d Focksegel. e Klüver, f Flieger.

äusserst geringe Reibung in der Kielrichtung besitzen, Geschwindigkeiten von 50 Meilen erreicht haben, d. h. die D/2" fache Geschwindigkeit des Dwars einfallenden wahren Windes. Der scheinbare Wind bildet dann einen ganz spitzen Winkel mit der Kiellinie. Da nun die Gaffelsegel nicht viel näher als einen Strich zum Kiel gestellt werden können — Raasegel nur bis 2 Strich — und den scheinbaren Wind mindestens auf 1⁷/₈ Strich zu den Segeln, also auf 2⁷/₈ Strich zur Kiellinie einfallen lassen müssen, so ergibt sich für einen Dwarswind von 18 Meilen im Diagramm A eine Geschwindigkeit des scheinbaren Windes von 34 Meilen und eine

solche des Fahrzeuges von 28 Meilen, d. h. Gefache Windgeschwindigkeit. Für eine Fahrtgeschwindigkeit von 50 Meilen müsste der wahre Wind mit 34 Meilen — Stärke IX

wehen. Es ergibt sich hieraus, dass je geringer der Wasserwiderstand und je grösser die Segelkraft eines Fahrzeuges ist, desto eher das

Maximum der Fahrt mit räumendem

Winde erreicht wird. Bei Eisjachten geschieht dies bei 8 Strich Einfallswinkel des wahren Windes, bei sein-gut segelnden Schiffen, Typ A, bei 10 Strich und bei schlecht segelnden Schiffen, Typ B, erst bei 12 Strich.

-—- Die längsschiffs und querschiffs gerichteten Komponenten des Winddrucks auf die Segel setzen sich mit den

Willi

ig. . uggensege.    entsprechenden

zu

von

Widerständen des Schiffes im Wasser, dem Front- bezw. Seitenwiderstand, zu Kräftepaaren zusammen, welche auf Niederdrücken des Buges bezw. Ueber-neigen oder Krängen des Schiffes wirken. Erstere Wirkung ist wegen der grossen Stabilität des Schiffes um die Queraxe von geringer Bedeutung, das Krängen darf jedoch, um dem Schiffe genügende Sicherheit gegen Kentern geben, ein bestimmtes Mass nicht überschreiten und muss daher das Segelareal und die Verteilung der Segelfläche der Höhe nach der Stabilität des Schiffes entsprechend gewählt werden. Ist D das Deplacement eines Schiffes in Tonnen, GM die Entfernung des Metazentrums vom Systemschwerpunkt in m S das Segelareal in ml und li die Entfernung des Segelschwerpunktes dem Schwerpunkt des Lateralplanes, dann ist D. G M = S. h. K, wobei K nach Erfahrungsdaten folgende Werte hat:

Für Linienschiffe . 0,01 bis 0,055 „ Segelfregatten . 0,06 „ 0,05 ,, Segelkorvetten 0,05 „ 0,04

Fig. 7. Sprietsegel.

Ist die Stabilität des Schiffes gering, so muss das Segelareal nach dem Umfang der Stabilitätskurve (s. Stabilität) bestimmt werden. Die Stabilitätsgrenze muss dann wenigstens bei 70 bis 80° liegen. Ferner muss beim Segeln der Segelscliwerpunkt stets in der Vertikalebene der Resultante des gesamten seitlichen oder lateralen Wasserwiderstandes liegen. Liegt der Segelschwerpunkt weiter nach hinten, so wird ein Drehmoment erzeugt, welches das Schiff in den Wind treibt, es luvgierig macht; liegt er davor, so wird das Schiff leegierig und fällt vom Winde ab. Beide Eigenschaften bringen, da sie durch entsprechende Ruderlage ausgeglichen werden müssen, einen Verlust an Geschwindigkeit mit sieb. Durch die Verteilung der Segel längsschiffs ist naturgemäss auch die Stellung der Masten beeinflusst. — Der Segelschwerpunkt der Länge nach wird meist mit Bezug auf den Schwerpunkt des Longitudinalplanes bestimmt und zwar am sichersten aus Vergleichen mit erprobten Schiffen ähnlicher Besegelung. Im allgemeinen wählt man die Entfernung des Segelschwerpunktes vor dem \

Longitudinalplanschwerpunkt im Verhältnis zur Schiffslänge: für Raascliiffe zwischen V14 bis ^25 D-, für Gaffelschiffe ¹/₃₀ L. bis 0; bisweilen liegt der Segelschwerpunkt sogar hinter dem Longitudinalplanschwerpunkt. —

'h

Wind-

Fig. 8. Slidinggunter Segel.

Für die Bestimmung des Segelsystemschwerpunktes werden alle Segel als in den Longitudinalplan gebrasst gedacht, doch wird Areal und Segelschwerpunkt nur für die Hauptsegel, d. h. solche, welche bei einer guten Segelbrise stärke V — gesetzt zu werden pflegen, berechnet [10], [12].

Das Material für die Segel ist Hanf oder Baumwolle; Hanfsegel sind bedeutend dauerhafter und widerstandsfähiger gegen Wind und Wetter, als Baumwollsegel und werden dieselben daher für die am meisten gebrauchten Segel verwendet, während Baumwolle mehr für Schönfahrtssegel benützt wird. Die stärksten Segeltuche liefern das Material zu Persenningen bezw. Bezügen. Das Segeltuch wird in Breiten von 40 bezw. 61 cm geliefert und in zehn Nummern der Stärke nach ein geteilt.

und

Fig. 9. Lateinisches Segel.

Diese Streifen, zum Segel an einander genäht, heissen Kleider oder Bahn. Um der Tuchfläche genügende Festigkeit und Widerstandsfähigkeit zu geben, wird dieselbe mit einer Taueinfassung, dem sogen. Liek, versehen; ebenso sind zum Setzen und zum Geien — Auftuchen Reefen der Segel besondere Taue und Bändsei, sowie Legel und Gatchen erforderlich (Fig. 4). Die Anfertigung der Segel erfolgt in der Segelmacherwerkstätte nach der auf dem Boden aufgeschnürten Zeichnung. Die Kunst des Segelmachers besteht darin, unter Berücksichtigung der Elastizität des Tauwerks und des Segeltuches das Segel derart der Zeichnung anzupassen und zuzuschneiden, dass es beim Winde gut steht [3], [5]. Für Segelschiffe und Dampfer sind folgende Segelformen in Gebrauch: Die Stagsegel sind Segel von dreieckiger Form, welche an Stagen

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. U.

oder Leitern fahren und zwar als Vorsegel oder als Schratsegel zwischen den Masten.    Die Raasegel haben die Gestalt eines Parallelepiped oder eines

//

Fig. 10. Katttakelage.

Paralleltrapezes mit buchtiger Untenseite (Gillung); sie sind mit den Beschlag-zeisings an den Raaen befestigt. Die Gaffelsegel haben die Form eines Trapezoides und werden an der Achterkante der Masten an der Gaffel bezw. dem Baum ausgeholt. Die Toppsegel sind von der Gestalt eines Dreiecks oder eines Trapezoids, sie fahren zwischen Gaffel und Mast bezw. Stenge (Fig. 5). Die Leesegel sind von der Form der Raasegel und sind an den Leesegelspieren befestigt. Je nachdem diese Segel auf einen oder mehrere Masten verteilt werden, ergeben sich die verschiedenen Segelschiffstypen (s. d.). Für Bootstakelagen kommen neben den Stag- und Gaffelsegeln noch folgende ’Segelformen in Anwendung. Die Luggersegel, von trapezoi-discher Form, fahren an geneigten Raaen (Fig. 6). Die Sprietsegel, in Gestalt eines Parallelepiped, werden am Mast gehisst und durch den sogen. Spriet gespreizt (Fig. 7). Die Slidinggunter Segel oder Gleittakelage, von dreieckiger Form, fahren am Mast und an einer Gleitstange (Fig. 8). Die lateinischen Segel von dreieckiger Form fahren an einer geneigten Raa, deren vordere Nock teilweise belegt ist (Fig. 9). Die Katttakelage besteht aus einem Gaffelsegel (Fig. 10). Sämtliche Segel sind neben den Vorrichtungen zum Setzen und Bergen derselben — Heiss oder Fall, Niederholer, Schoten, Halsen, Reileine, Nockbändsel, Brassen, Buleinen, Gatchen, Legel, Gording, Geitau — mit Einrichtungen versehen, die Segel mit verkleinerter Fläche zu fahren, d. h. sie zu reefen. Hierzu dienen die Reefe, bestehend aus Reef bändsei, Reefzeisingen, Gatlegel, Reeftaljen, Schmeereep u. s. w. Bei kleineren Segeljachten ist bei Gaffelsegeln das sogen. Patentreef vielfach in Gebrauch; es ist eine Art Knarre, mit welcher das Segel auf den Baum aufgewickelt wird.

Die Segelführung richtet sich nach der Windrichtung und dem Kurs. Bei Wind von achtern — raumschots —, sowie bei Bagstagwind oder mit raumem Wind, d. h. kommt der Wind von achtern bezw. mit 10 bis 12 Strich von vorne ein und finden dann bei schwacher Brise die Ballonsegel, Leesegel, die Breitfock, sowie die Schei- oder Skysegel (leichte Raasegel über den Oberbramsegeln) Verwendung. Beim Segeln hart am Winde — 4 bis 8 Strich von vorne — werden die Beimwindsegel benützt und werden bei frischer Brise ausserdem die Toppsegel geborgen. Kommt der Wind weniger als 4 bis 5 Strich von vorne, so muss aufgekreuzt werden, d. h. man muss im Zickzack mit Backbord- und Steuerbordschlägen segeln; derjenige Bug, über welchen der grösste Schlag gemacht werden kann, heisst Streckbug.

Litteratur: [1] Mitteilungen aus dem Gebiete des Seewesens, Pola 1887. — [2] Mitteilungen aus dem Gebiete des Seewesens, Pola 1888. — [3] Dick und Kretschmer, Handbuch der Seemannschaft, Berlin 1893. — [4] Dixon Kemp, Manual of yacht and boat sailing, London 1883. — [5] v. Muchall-Yiebrook, Seglers Handbuch, Berlin 1889. — [6] Hildebrandt, Praktisches Lehrbuch für junge Seeleute, Danzig 1893. — [7] White, Manual of naval architecture, London 1894. — [8] Hauser, Cours de construction navale, Paris 1886. — [9] Brix, Bootsbau, Berlin 1892.

—    [10] Joliow, Hilfsbuch für den Schiffsbau, Berlin 1884. — [11] H. Paasch, Vom Kiel zum Flaggenknopf, Antwerpen 1894. — [12] Pollard u. Dudebout, Theorie du navire, Paris 1891/92.

—    [13] Steinhaus, Die Konstruktion und Bemastung der Segelschiffe, Hamburg 1869. —

[14] Brommy und Littrow, Die Marine, Wien 1878.    Tj. Schwarz.

Beselibleeh, s. Schriftgiesserei.

Besenhalter, s. Bahnräumer.

Bespannung, bei den Siebvorrichtungen (ebenen Sieben, Cylindern, Zentrifugalsichtmaschinen, Plansichtern u. s. w.) Bezeichnung für die besonders aufgebrachte siebende Fläche (Gaze, Drahtgewebe, gelochtes Blech).

cm

Bespreutllilg. Die Bespreutung bildet — wie die Bestickung (s. d.) — eine Massregel, um die Aussenseite des Deiches gegen den Angriff der Wellen zu schützen. Auf eine Lage von Stroh, Rohr oder auch Heide wird eine 15 starke Decke von Busch senkrecht zur Deichkappe aufgebracht und durch 15 cm hohe Flechtzäune befestigt; letztere haben 0,2—0,6 m Abstand je nach der Stärke des Wellenschlags. Die Unterbettung, welche auch in einer Stroh-

bestickung bestehen kann, wird erforderlich, um das Herausspülen der Erde aus den Zwischenräumen der Buschdecke zu verhindern. Ist der Angriff der Wellen besonders heftig, so werden zur Sicherung der festen Lage der Faschinen Steine zwischen die Flechtzäune gepackt. — Eine Bespreutung ist wesentlich teurer als eine Strohbestickung, hält dafür aber etwa drei Jahre lang (bei Anwendung guter Steinpackung sieben Jahre), während die Bestickung alljährlich erneuert werden muss. Die Bespreutung ist besonders am Platze bei steilen Dossirungen, ferner bei frisch geschütteten, zugleich im Angriff liegenden Deiclistrecken, bei

denen eine Strohbestickung allein nicht ausreichen würde.

Bessels Basismessapparat, s. Basismessung.

Bessel’sche Differentialgleichung, s. Besser sehe Funktionen.

Bessel’sclie Funktionen, auch Cylinderfunktionen genannt, von Bessel bei astronomischen Untersuchungen benützt, sind Funktionen zweier veränderlichen Grössen x und v, welche der u. a. auch bei verschiedenen Problemen der mathematischen Physik auftretenden sogen. Bessel’schen Differentialgleichung:

Frühling.

ä.:

Fy

genügen. (Ueber deren vollständige Integration s. unten.) Die Bessel’sche Funktion erster Art Jn(x) oder Jn(x) lässt sich durch die für jeden (reellen oder komplexen) endlichen Wert von x und v konvergente unendliche Reihe

(-1)*

r(v -f p +1) r(p + 1) V 2 / definiren, worin F das Zeichen der Gammafunktion (s. d.) ist. Von ihren zahlreichen Eigenschaften seien erwähnt:

Jv (x) = —Jp—\ (*) Jy-2 0*0

und

d Jv (x)

2    0*0    F-\-\ (DJ •

Die vollständige Lösung der Bessel’schen Differentialgleichung lautet im all-

y = A Jv (x) 4- B J_v (x)

gemeinen

mit A und B als willkürlichen Konstanten. Ist jedoch v eine (positive oder negative) ganze Zahl oder Null, etwa v = n, so wird

J+K(D^(-ir

und die vorstehende Lösung hört auf, die allgemeinste zu sein, weil sie dann bloss eine einzige Integrationskonstante (A + B) enthält. Man hat deshalb noch eine Bessel’sche Funktion zweiter Art Yn (a?) oder Yn (oc) eingeführt, die als Grenzwert des Ausdrucks

2 7t e

V 71 i

cos v n Jv (x) —J_v (x)

sin 2 v 7t

für v = n erklärt werden kann und mit deren Hilfe die vollständige Lösung der Bessel’schen Differentialgleichung in dem fraglichen Fall sich durch

y = A Jn 0») + B Yn (*)

darstellen lässt. Man begegnet auch anderen Formen der Bessel’schen Funktion zweiter Art, z. B. der Funktion O (x) in [1]. Yon den durch Bessel und in weiterem Umfang durch Hansen berechneten Tafeln der Bessel’schen Funktionen erster Art findet man Abdrücke in [2] und [3]. (Bei Benützung der Tafeln

in [2], S. 158—165, ist zu beachten, dass Schlömilch mit Hansen Jn (y) statt JH (oc)

schreibt.) Die Bessel’schen Funktionen können als Grenzfälle der Kugelfunktionen angesehen werden [1], [4].

zur

Litteratur: [1] 0. ISTeumann, Theorie der Bessel’schen Funktionen, ein Analogon Theorie der Kugelfunktionen, Leipzig 1867. -— [2] 0. Schlömilch, Ueber die Bessel’sche Funktion, Schlömilchs Zeitschrift f. Mathem. u. Phys., Jahrg. 2, 1857. — [3] E. Lommel, Studien über die Bessel’schen Funktionen, Leipzig 1868. — [4] E. Heine, Handbuch der Kugelfunktionen und der verwandten Funktionen, 2. Auf!., Berlin 1878—1881, namentlich Teil I, §§ 42, 43.

[5] Todhunter, An elementary treatise on functions, London 1875, Macmillan & Co.

Laplace’s functions, Lames functions and Bessels

Mehmke.

Bessels Erddimension, s. Erde.

Bessels Nullpunktkorrektion, s. Stationsausgleichung.

Bessels Signalkugeln, s. Heliotrop, Signale.

Bessemer Birne, s. Oefen, metallurgische und unter Eisen. Bessemer Farbe, s. Eisenanstriche.

Bessemer-Gebläsemaschinen, Gebläsemaschinen (s. d.), welche zur Kompression und Förderung der zum Bessemer Betrieb notwendigen Luft dienen.

Entsprechend der, durch den ferrostatischen Druck im Bessemer-Konverter bedingten höheren Spannung,

ai

///,

Fig. 1.

welche zwischen D/₂ und 2 Atmosphären Ueberdruck schwankt, sind diese Maschinen bedeutend kräftiger als die, ihnen sonst in der äusseren Form und

SN

7,

neuerer

versehen und erfordern wegen der stärkeren Erwärmung der Luft während der Kompression eine Mantelkühlung, weshalb die Cylinder und Deckel dieser Maschinen mit doppelten Wan-

Anordnung sehr ähnlichen Hochofengebläsemaschinen gebaut. Dieselben werden sowohl stehend, als auch liegend ausgeführt, in neuerer Zeit wird jedoch vielfach der liegenden Anordnung der Vorzug gegeben, da dieselbe vor der ersteren verschiedene Vorteile besitzt, so die grössere Stabilität, leichtere Uebersicht und Wartung, bequemere Zugänglichkeit aller Teile, daher leichtere Ausführung von Reparaturen etc. Die Bessemer - Gebläsemaschinen werden infolge des höheren Winddrucks in Zeit ausschliesslich mit Metallventilen

cm

(0)

ST

4-

----

Jjk

mp

Fig. 2.

Fig- e.

düngen, sogen. Wassermänteln versehen sind. Die äussere Ansicht einer neueren liegenden Bessemer-Gebläsemaschine zeigt Fig. 1. Die Dampfcy linder liegen zwischen den Wind- oder Gebläsecylindern und der Schwungradaxe; sowohl die Dampf- als auch die Windcylinder sind fast immer doppelt vorhanden und

findet bei den Dampfcylindern in neuerer Zeit fast immer das Verbundsystem Anwendung (s. Dampfmaschinen). Die in Fig. 1 erkenntlichen dünnen Rohrleitungen dienen zur Zu- und Ableitung des Kühlwassers zum Cylinder-mantel und zu den Cylinderdeckeln. Die Anordnung der Ventile der Gebläsecylinder dieser Maschine ist aus Fig. 2, die Konstruktion derselben aus Fig. 3 zu ersehen. Wie aus

IF-t

<>

<>-

Tr"

JsK.

-9-

Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 2 hervorgeht, laufen zwei ringförmige Kanäle B an beiden Cylinderenden um den Cylinder herum, in welchen die Saug- und Druckventile einander gegenüber liegend angebracht sind. Häufig werden die Säugventile auch in den Cylinderdeckeln, die Druckventile in einem Aufsatz an beiden Cylinderenden angebracht, wie aus den Fig. 4 und 5 zu ersehen ist. Die Bessemer-Gebläsemaschinen werden mit Windcylindern bis zu 1,65 m Durchm. und etwa 1,7 m Hub, mit Kolbengeschwindigkeiten von i. M. 2—2,5 m, selten bis zu 4 m i. d. Sek. gebaut, arbeiten i. M. mit Dampfdrücken von 6—8 Atm. und werden für Leistungen bis 2000 PS und Luftmengen bis zu 500 cbm minütlich an gesaugter Luft ausgeführt. Der Preis dieser Maschine ist natürlich je nach der Leistung derselben, den jeweiligen Lohnverhältnissen und Eisenpreisen etc. verschieden. Eine 1891 aufgestellte Bessemer- Gebläsemaschine von 1,34 m Dampfcylinder-Durchmesser, 1,65 m Windcylinder-Durchmesser, 1,57 m Hub, 480 cbm minütlicher Luftmenge und einer Leistung von ca. 2000 PS. kostete 100 000 Ji. Die Preise für ähnlich grosse Maschinen bewegen sich zwischen 80 000— 120 000 Ji. ®. ihering. Bessemerprozess, s. Eisen.

Bestandstürzen, im Bergbau, das Aufstürzen von Vorräten auf Lagerräume, kommt häufig vor, z. B. wenn bei Kohlengruben die Produktion sich nicht vollständig dem erheblichen AVechsel des Verkaufs anpassen kann, auch wenn, wie bei manchen Erzgruben, die Aufbereitung der Roherze wegen Verwendung von Wasserkraft auf gewisse Jahreszeiten beschränkt ist oder Erzposten von verschiedenartiger Zusammensetzung nach einander aufbereitet werden. Die vorhandenen Sturzplätze müssen der Grösse des Bedarfes entsprechen, was namentlich durch hohe Lage der Zufuhrsohle unter Umständen mit Hilfe eines Aufzuges erreicht wird, für bequeme Abfuhr muss ebenfalls gesorgt werden. Beim Kohlenbergbau ist die Lagersttirzung der gewaschenen, nach Korngrössen getrennten Kohle (vgl. Kohlenaufbereitung unter K o h 1 e n) üblich, doch sucht man sie durch entsprechende Leitung des Grubenbetriebes möglichst einzuschränken. Gewisse Kohlen werden nämlich durch längeres Lagern unansehnlich, andere neigen zur Selbstentzündung, der Heizwert erleidet durch chemische Umsetzung Einbusse, durch Abrieb und Zerstückelung entsteht Verlust an Kohle, auch die Kosten für die doppelte Verladung und für die Anlage geräumiger Sturzplätze sind nicht unbedeutend. Die Abfuhrsohle liegt bei Eisenbahnverfrachtung, z. B. der Steinkohle, gewöhnlich in der Höhe des oberen Randes einer Lowry. d. li. etwa 2,0 m über der Schienenoberkante der Verladegleise. Kleinere Mengen von Vorräten können in sogen. Füllrümpfen oder Verlader ollen bis zur Verladung

Aufnahme finden, das sind gezimmerte oder gemauerte Vorratsräume unter der Zufuhrsohle, welche einen geneigten Boden und eine mittelst Schieber ver-schliessbare Oeffnung haben, derart, dass die Entleerung in untergeschobene Behälter nach Oeffnung des Schiebers durch das Eigengewicht der Massen selbstthätig erfolgt.

Besteck nennt man die Berechnung des Schiffsortes und Bezeichnung desselben auf der Seekarte. Man unterscheidet beobachtetes oder observirtes Besteck, welches aus der Beobachtung der Gestirnhöhen mit Hilfe der nautischen Tafeln, sowie des Chronometers, berechnet wird, und geschätztes oder gegisstes Besteck.

Bestecken, s. Gewinnungsarbeiten.

Besteg, s. unter Gang.

Bestiarinm, s. Amphitheater.

Bestick, s. v. w. Querprofil bei Seedeichen.

Bestickling bezweckt den Schutz der Aussendossirung eines Deiches gegen die Angriffe des Wassers und wird aus einer 1,5—3 cm starken Lage von Boggen- oder Weizenstroh (welches aber nicht geknickt, also kein Maschinen-mr    stroh sein darf) oder dünnem Bohr hergestellt. Die

Halme liegen senkrecht zur Deichkrone und überdecken sich am Stosse um etwa 20 cm. Die Befestigung dieser sogen. Dach läge erfolgt mittelst des sogen. Stickens oder des „Bekrammens“, indem man runde oder flache Strohseile von 3 cm Durchm. bezw. 1 cm Dicke und 5—7 cm Breite in 10—20 cm Abstand über die Dachlage senkrecht zur Kappe führt und sie alle 9 —14 cm durch Einstechen in den Boden befestigt. Dieses Einstechen geschieht mit der sogen. Sticknadel 7—20 cm tief (je nach der Weichheit des Bodens und dem Mass des Angriffes), so dass auf jedes Quadratmeter 40—100 Stiche oder Krampen kommen. Die aus Eisen oder hartem Holz hergestellte Nadel (Fig. 1) ist unten 1 cm stark, 5—8 cm

breit und besitzt daselbst einen Einschnitt; mit diesem wird das Strohseil kräftig in den Boden gestossen (s. Eig. 2). — Die Be-stickung hält sich nur auf fettem Boden in der Höhe über oder

Treptow.

Tj. Schwarz.

IA

flvj

Fig. 1.

wenig unter ordinärer Flut; am besten liegt sie auf Böschungen von 3—ßfacher Anlage (bei steileren gewährt sie keinen genügenden Schutz mehr, bei flacheren trocknet sie schlecht aus) und muss alljährlich erneuert werden. Auf berasten Flächen wird sie im Frühjahr wegen der Entwicklung des Basens entfernt und im Herbst durch neue ersetzt. Unberaste Flächen erhalten gleichfalls im Herbst eine neue Bestickung, die aber bis zum nächsten Herbst liegen bleibt, nachdem sie im Frühjahr durch Bekrammung mit frischen Strohseilen neu befestigt ist. Bei neuen Deichen wendet man auch wohl zur Beförderung der Begrünung statt des Strohes zu der Dachlage den auf dem Aussendeiche gemähten sogen. Queller (Salicornia herbacea) an.

Bestimmte Integrale, s. Integralrechnung.

Bestossmaschine, s. Stossmaschine.

BestreichungsWinkel, Bestückung, s. Schiffsarmirung. Betafuilktion wird das Euler’sche Integral (s. Gammafunktionen)

rpCl-1 fl rp

B (a, b) =

J o

Fig. 2.

Fig. 3.

Frühling.

erster Gattung

⁼r

a— 1

(1—*)

b— 1

dx ,

als Funktion der beiden (positiven reellen) Veränderlichen a und b aufgefasst, genannt. Dieselbe lässt sich durch Gammafunktionen ausdrücken, wie folgt:

r(a)r(b)

B(a, b)

Letztere Gleichung kann zur Definition der Betafunktion dienen, wenn a und b beliebige (auch komplexe) Werte haben.

Bet am (Oxyneurin, Ly ein), eine durch ihren Zusammenhang mit dem Cholin, Neurin und den Ptoma'inen (s. d.) wichtige organische Verbindung, welche als Trimetliylgly ko lcoll (s. Glykokoll) zu betrachten ist und demgemäss die Konstitution: (CH₃)₃N\ ^ x;C0=C₅HnN0₂ besitzt. Das Betam kommt in der Runkelrübe vor und findet sich daher in der Melasse von der

Mehmke.

Rübenzuckerfabrikation. Es kristallisirt aus Alkohol in glänzenden Kristallen, welche ein Molekül Wasser enthalten, dasselbe bei 100° verlieren und an feuchter Luft zerfliessen. Es ist eine schwache Base, reagirt jedoch neutral und besitzt einen süsslichen Geschmack; beim Kochen mit Alkalien zersetzt es sich unter Entwicklung von Trimethylamin. Aus diesem kann das Beta'in umgekehrt synthetisch erhalten werden durch Erhitzen mit Monochloressigsäure, wodurch das salzsaure Salz gebildet wird [1]:

• CooH

/CH,

\ci

Auch durch gemässigte Oxydation von Cholin entsteht es, indem die primäre Alkoholgruppe in die Karboxy 1 gruppe übergeführt wird und das zunächst erhaltene Ammoniumhydroxyd Wasser abspaltet:

/CH,—CH, ■

\OH

(CH₃)₃N/CH, CI ■ CooH — (CH₃)₃ N

OH

(Clhh • N

- * (Clhh ■ N

/CH, ■ CO - OH \OH

-H,0

t (CH₃)s ■

n/

CH,

CO

Betai’n.

Cholin.

Dargestellt wird es aus Rübensaft, aus Melasse oder aus der sogenannten Elutionslauge [3].

Litteratur: [1] Liebreich, Ber. d. deutsch, chem. Ges., 2, 167. — [2] Ders , ebd., 2, 13. —

W. Kerp.

[3] Frühling und Schulz, ebd., 10, 1070.

Betlikoberlack, s. Lackfarben.

Beting, s. Ankergeschirr, Ankerspill.

Beton ist ein Baukörper, bei dem im Gegensatz zum Verbandmauerwerk der Mörtel nicht bloss Verbindungsmaterial, sondern gleichzeitig eigentliches Konstruktionsmaterial ist, während die hierbei verwendeten Steine, die mit der sie allseitig umhüllenden Mörtelmasse ein untrennbares, fugenloses Ganzes bilden, als Füllstoff dienen. Da jede Mörtelmasse ursprünglich plastisch ist, also auch Beton, so wird derselbe in der Regel nur zwischen Lehren zum Auf führen von begrenzten Konstruktionen verwendet. Nur bei Beton in Baugruben oder bei Bauten unter Wasser können eigene Lehren entbehrt werden. Solcher Beton heisst dann, besonders im Wasserbau, Schüttbeton. Im Gegensätze hierzu steht einerseits der Gussbeton, die älteste, schon bei den Römern benützte Betonart, bei welcher die Lehre bleibend aus Steinverblendung ausgeführt wird und der Beton nur tragende Füllmasse ist; anderseits der gewöhnliche Beton, auch Konkret oder Grobmörtel genannt, bei dem die Lehre nur Gerüstwerk ist, das nach erfolgter Erhärtung des Betons entfernt wird. Je nach dem Verwendungszwecke von Beton ist die Grundsubstanz desselben verschieden. Zu Bauten unter Wasser oder in feuchtem Grunde werden nur hydraulische Bindemittel verwendet, also solche, die auch bei Luftabschluss und unter Wasser erhärten. Mit diesen hergestellter Beton heisst hydraulischer Beton und besteht aus einem Gemenge von Steinschlag, Kies, Sand und, je nach der Beanspruchung, aus Portland-Zement und Kalkbrei, Schlacken-Zement oder Puzzolan-Zement, Roman-Zement, hydraulischem Kalk, oder aus Trass-, Santorinerde- oder Puzzolanerde-Mörtel. Nach diesen Grundsubstanzen werden auch die Betonarten entsprechend verschieden benannt. Für Konstruktionen im Hochbau wird im Gegensatz zu hydraulischem Beton Luftbeton angewendet, dessen Grundsubstanz auch Luftkalk und magerer Kalk sein kann (Kalkbeton); in besonderen Fällen auch Strassenstaub und Lehm (Pise oder Le hm stampf b au). In der Regel werden aber auch zu Luftbeton hydraulische Bindemittel, insbesondere Portland-Zement und hydraulischer Kalk genommen; statt Kies und Sand benützt man dabei besonders in Frankreich und der Schweiz den Grus aus Aschenfällen

von Steinkohlenfeuerungen, wodurch leichte, warmhaltende, gesunde Wände und Decken hergestellt werden, die von der verwendeten Kohlenlösche oder Kohlen -schlacke auch den Kamen Löschebeton oder Schlackenbeton erhalten haben, wohl zu unterscheiden vom Schlackenbeton, bei dem als Füllsubstanz Hochofenschlacke dient [3]. — Hach der geringeren oder grösseren Wassermenge, die zugesetzt wird, um das Bindemittel plastisch oder halbflüssig zu machen, unterscheidet man Stampfbeton, der erst durch kräftiges Stampfen und Einschlagen plastisch wird, und Gussbeton, der zwischen die Lehren gegossen wird. Wo es sich um höhere Tragfähigkeit und Festigkeit handelt, ist immer Stampfbeton anzuwenden. Die verschiedene Menge Wasserzusatz äussert sich in der verschiedenartigen Böschung der Masse, wenn sie zwischen die Lehren gebracht wird, und in dem Aussehen derselben beim Verwenden. Flachböschende, bereits feuchtglänzende Masse deutet auf hohen Wasserzusatz, der aber auch bei Gussbeton nie bis zur wirklichen Verflüssigung steigen soll. Bei Stampfbeton gilt der Grundsatz, dass die Betonmasse sich steil böscht, das Aussehen frisch gegrabener, aber nicht nasser Erde zeigen soll und erst nach längerem Stampfen elastisch werden und eben an der Oberfläche Feuchtigkeit abzusondern beginnen darf. Die zu Beton verwendeten Füllstoffe sind meistenteils Sand und Kies. Der Sandzusatz ist von grösster Bedeutung für die Qualität des Betons; von der Art des Sandes und der Menge desselben hängt die zu erzielende Festigkeit noch mehr ab als von der Qualität des Bindemittels. Hach den Versuchen von Suchier ist der Festigkeitsunterschied einer Mischung des gleichen Bindemittels mit gleichen Mengen Sand, aber von verschiedener Form der Sandkörner (rund, scharfeckig, schieferig) und von verschiedener Grösse derselben (Staubsand bis Kiessand von Erbsengrösse) so gross, dass die Zugfestigkeit von Portland-Zement-Mörtel mit 3 Gewichtsteilen Sand nach 28 Tagen Erhärtung zwischen 8 kg und 29 kg pro qcm schwankt [2], S. 122. Die Festigkeit steigt und fällt ziemlich genau mit dem Prozentgehalt der Mischung an Bindemittel (nach Gewichtsteilen) und steht daher in umgekehrtem Verhältnis zum Prozentgehalt an Sand.

Beton, der lediglich aus einer Mischung von Sand und Bindemittel hergestellt wird, heisst Sandbeton und wird in neuerer Zeit mit Erfolg zur Herstellung von Hafenbauten verwendet, weil magerer Sandbeton vom Wellenschlag weniger stark angegriffen wird, als mit grobem Kies bereiteter. Von der Festigkeit des zu Beton verwendeten Mörtels hängt auch die Festigkeit des Gesamtbetons ab; in der Regel ist die letztere grösser als die Festigkeit ohne Kieszusatz. Je nach der Beanspruchung der Beton-Konstruktion wird daher die Magerung des Mörtels geringer oder grösser genommen. Beton aus Luftmörtel und überhaupt Beton für Hochbauten soll schon deshalb magerer genommen werden, weil poröse Massen den Zutritt der Luft und damit die Erhärtung bis ins Innere erleichtern. Hierbei kann die Magerung so weit gehen, dass eben noch die sich berührenden Sandoberflächen durch das Bindemittel verkittet werden, ohne dass auch ihre Zwischenräume durch Bindemittel ausgefüllt sind. Die mehr oder minder vollständige Ausfüllung der Zwischenräume des Kiesanteils durch Mörtel bedingt die richtige Menge des letzteren. In der Regel gilt der Grundsatz, dass die Zwischenräume des Kieses durch den Mörtel ausgefüllt werden sollen; dies verlangt nach oben abgerundet ca, 50% Mörtel. Von diesem Grundsatz aus ergeben sich für verschieden mageren Beton folgende Kormal-Betonmischungen in Raumteilen:

Bindemittel + Sand + Kies:    1+2 + 4, 1 + 3+6, 1 + 4 + 8, 1 + 5 + 10, 1 + 6 + 12.

Innerhalb dieser Mischungsverhältnisse ergibt sich der günstigste Kutzeffekt von Beton, nämlich grösste Festigkeit bei geringster Menge an Bindemittel. Ein Kubikmeter Beton aus Quarzkies von maximal 5 cm Durchmesser braucht:

und gibt nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit in kg pro qcm 180

Bei einer Mischung von Raumteilen Zement Sand    R' s

an Portland-Zement

S <x> oo

10

12

kg

280

185

140

180

120

95

80

120

95

neuerer von

Satter Beton wird demnach erhalten, wenn sämtliche Zwischenräume des Kieses durch Mörtel ausgefüllt und bei diesem wieder sämtliche Sandzwischenräume durch plastisches Bindemittel eingenommen sind. Bei magerem Beton wird in Zeit vorzugsweise Kalk-Zement-Mörtel angewendet, d. h. eine Mischung Zement und Kalkbrei mit hohen Sandzusätzen, wobei die Kittkraft und Festigkeit ohne ^Verminderung der hydraulischen Eigenschaften wesentlich erhöht wird [2], S. 139. — Die Bereitung des Betons geschieht je nach der Natur der verwendeten Bindemittel auf verschiedene Weise. Kalkpise und Beton aus Fettkalk mit hydraulischen Zuschlägen wird so bereitet, dass die Quantität Kalkteig mit nur so viel Wasser aufgerührt wird, als zur Bildung eines möglichst steifen Mörtels mit der berechneten Sandmenge eben nötig ist. Sobald das Wasser völlig gleichmässig verteilt ist, wird die abgemessene .Quantität Sand aufgegeben und so lange durchgerührt und durchgeknetet, bis die einzelnen Bestandteile durchaus nicht mehr von einander zu unterscheiden sind. Sodann wird erst der Kies oder Steinschlag darüber geworfen und möglichst kräftig eingeknetet. — Anders verfährt man, wenn das Bindemittel in Form von Pulver vorliegt. Nach französischer Manier wird dabei zuerst ein ca. 1 m weiter Bing aus dem gemessenen Sand, den Steinkohlenschlacken oder Trassmehl etc. gebildet. In dessen Mitte wird die entsprechende Menge Bindemittel geschüttet und darauf aus einer Giesskanne mit Brause gleichmässig die nötige Menge Wasser auf einmal zugegossen. Hierauf wird rasch von allen Seiten das Ganze mit Krücken tüchtig durchgearbeitet, bis die Masse völlig gleichmässig ist, und dann erst die entsprechende Menge vorher benetzten Steinschlags darunter gerührt und der

Dies ist insbesondere bei Beton aus rasch

durchmischt.

dem Volum des Zementanteils, zugegeben, in den

fertige Beton sofort verwendet, bindendem Zement nötig, da der Beton unbedingt an seinem Platze fertig verwendet sein muss, bevor das Abbinden desselben beginnt. —- Am häufigsten jedoch wird die Mischung des Mörtelpulvers mit dem Füllstoff so vorgenommen, dass beide zuerst trocken zwei- bis dreimal tüchtig unter einander geschaufelt und dann ringförmig ausgebreitet werden, worauf man in die Mitte die genau ausgemessene Menge Wasser giesst und sodann wieder von allen Seiten die Mischung unter vorsichtiger Sorgfalt für Erzielung gleichmässiger Benetzung Zuletzt wird der gut genetzte Kieszusatz untergemischt. Bei Kalk-Zement-Beton wird entweder dem Kalkbrei die nötige Menge Wasser, höchstens % Baumteil von dünnen Brei der Zement eingerührt und dann erst der Sand zugegeben, oder es wird dem trockenen Gemisch von Zement und Sand der verdünnte Kalkbrei zugesetzt. Letztere Methode erfordert grössere Sorgfalt, um gleichmässige Mischung zu erzielen. Die nötige Wassermenge ist bei Fettkalkbrei nur 10—20% je nach der Steifheit desselben, bei magerem und hydraulischem Kalk 45—52 %, bei Portland-Zement 40—45% dem Gewichte nach. Bei genügend inniger Mischung ist diese Wassermenge immer ausreichend. Wenn Sand und Kies bereits gemengt vorliegen, so wird der Beton gleich in einer Operation fertig gemischt; derselbe erlangt jedoch hierbei niemals die Gleichmässigkeit und Festigkeit wie bei der vorherigen Mörtelerzeugung. Da auf die Innigkeit der Mischung und die energische Durchknetung alles ankommt, werden bei grösseren Arbeiten meistens Mörtelmischmaschinen verwendet [1].

Dieselben arbeiten entweder als Rührwerk mit Zinken oder als Quetschwerk mit rollenden oder umlaufenden Rädern, nach Art der Kollergänge, bei denen der Teller beweglich ist, auf dem die Räder rollen. Dadurch, dass die schweren Kollerräder zerquetschend wirken und die verschieden grosse Geschwindigkeit auf der Tellerfläche zum Mischen ausgenützt wird, werden sehr günstige Mischwirkungen erzielt. Nur das Ausleeren ist hierbei unbequem. Laufen dagegen die Kollerläufer um und steht der Teller fest, so wird mehr Kraft benötigt, jedoch ist dann das Ausleeren erleichtert, was durch pflugscharähnliche Vorrichtungen erfolgt. Mit einer 4—Spferdigen Maschine können so per Stunde 6—7 cbm Mörtel gemischt werden. — Eine andere Art Mörtelmaschinen sind die nach Art der Thonschneider in den Ziegeleien mittelst schraubenförmig angeordneten Messern mischenden cylindrischen Trommeln, die entweder stehend oder liegend arbeiten, oder auch geneigt liegend. Am verbreitetsten sind von diesem Typus die liegenden Mörtelmaschinen von Schlickeysen in Berlin.

Im allgemeinen kommt die Maschinenarbeit per Kubikmeter Mörtel auf 0,7—1 dl. zu stehen, während die Bereitung des Mörtels von Hand 2,5—3,5 dl.

kostet. Ausser den Mörtelmischmaschinen werden auch (meist damit kombinirt) noch eigentliche Betonmaschinen verwendet, welche das Einmengen von Kies und Steinschlag besorgen. Davon gibt es eine ganze Anzahl Typen. Am häufigsten werden Trommeln mit horizontaler oder geneigter Axe hierzu verwendet. Dieselben haben innen oft spiralige Kippen zum Vorwärtsbewegen des Mischgutes oder auch starke Schneckenflügel oder Rechen und können entweder ununterbrochen oder periodisch arbeiten. Die Leistung derselben ist je nach Grösse und Konstruktion sehr verschieden und steigt z. B. bei der Maschine von Latham auf die enorme Produktion von 130 cbm in der Stunde, während die kleinen Maschinen, so die fahrbare von Kunz-Kempten 7—8 cbm fertigstellen.

Die Ausführungen in Beton sind ausserordentlich mannigfach und umfassen zwei Hauptgruppen: Ausführungen ausser Wasser und Ausführungen unter Wasser. Die ersteren können entweder transportable Bauteile betreffen und umfassen dann das ganze Gebiet der Zementwaren, als: Platten, Fliesen von verschiedenen Farben und Mustern, oder von Terrazzo-Fliesen mit verschiedenfarbigen Steinbrocken wahllos oder mosaikartig gemustert, figürliche oder ornamentale Bauteile aller Art, Treppenstufen, meist mit Eiseneinlage, Röhren, Viehtröge, Pfosten und Baluster und in neuester Zeit auch Zement-Dielen etc. Die Hauptverwendung findet Beton ausser Wasser bei monolithischen Ausführungen; im Grundbau zu Fundamenten, Stützmauern, Estrichen, Gewölben zum Abhalten von Grundwasser, zu Kanalisationen und zu Brücken und im Hochbau zu gewölbten oder flachen Decken zwischen T-Trägern, zu Gewölben aller Art, sowie zu ganzen Häusern. — Ausführungen unter Wasser erfolgen im Schüttbeton und kommt hierbei insbesondere Uferbau und Hafenbau in Betracht. Dabei ist eine Hauptaufgabe, die nie ganz zu vermeidende Abschwemmung und Entmischung des Betons beim Durchgang durch das Wasser auf das Mindestmass zu beschränken. Dies wird durch möglichst innige und steife Mischung des hier stets satt zu verwendenden Betons und durch besondere Vorsichtsmassregeln und Vorrichtungen erreicht. Man sucht die Bewegung des Wassers durch Trichter zu verhindern, die bis auf den Grund reichen und durch welche man den Beton langsam hinunterrutschen lässt, oder man verwendet Kästen mit beweglichem Boden, der sich am Grunde öffnet und den Beton ablagert, oder auch geteerte Säcke in ähnlicher Weise. Zum Zwecke der Herstellung von Steinwürfen an Molen und Wellenbrechern Averden möglichst grosse Betonblöcke am Lande geformt und zwar in Grössen bis über 100 cbm, Avelche dann auf schwimmenden Gerüsten mittelst mächtiger Hebewerkzeuge in regelloser Lage versenkt werden. In neuester Zeit hat namentlich durch die Einführung der konstruktiven Verbindung von Eisen mit Zementmörtel durch die Monier-Bauweise der Beton auch im Hochbau eine ganz bedeutende Stellung gewonnen.

Hauenschild.

Litteratur: [1] Franzius und Sonne, Handbuch der Ingen.-Wissensch., Bd. IV, Abt. 3. — [2] Der Portland-Zement und seine Anwendungen im Bauwesen, Berlin 1892. — [3] Handbuch der Architektur, Bd. I, Abt. I; 3. Teil, Bd. I, Abt. II u. III.

Betonbau, s. Stampf bau.

von

von

Betonbrücken, gewölbte Brücken, deren Gewölbe nicht aus gefugtem Mauerwerk, sondern aus Stampfbeton hergestellt ist. Pfeiler und Widerlager sind dann in der Regel ebenfalls aus Beton aufgeführt. Die Herstellung betonartigem Mauerwerk war bereits den Römern bekannt und verwendeten sie Puzzolanerde-Beton ausser zu Fundirungen (Aquädukt „Pont du gard“ bei Nimes) vorzüglich zu Gewölben (Bäder des Diocletian, Pantheonkuppel u. a.). Der grosse Aufschwung des Betonbaues und dessen Anwendung auf Brücken datirt jedoch erst aus der neuesten Zeit. Die Schweiz und Südfrankreich (Brückenbauten bei Grenoble) sind darin vorangegangen; Deutschland mit seiner hoch-entwickelten Portland-Zement-Industrie ist bald nachgefolgt und hat gegenwärtig in Bayern, Württemberg und Sachsen die bedeutendsten Ausführungen von Betonbrücken aufzuweisen. Da der Preis des Betons in dem für Gewölbe anzuwendenden Mischungsverhältnisse (1 Teil Portland-Zement auf 5 bis 8 Teile Sand und Schotter) pro 1 m³ im allgemeinen ein höherer ist als der

Bruchsteinmauerwerk, so ist mit der Anwendung von Betongewölben bei Brücken nur dann ein ökonomischer Vorteil zu erzielen, wenn in den Gewölbstärken gespart werden kann. Dies erscheint auch nach den Ergebnissen der bisher mit Gewölben aus verschiedenem Materiale angestellten Belastungsversuche [1] zulässig; jedoch hat es sich bei Betonbrücken von grösserer Spannweite als sehr empfehlenswert herausgestellt, namentlich bei nicht ganz sicherem Baugrund eine gewisse Beweglichkeit der Bogenanläufe herzustellen, also die Gewölbe als Bogen mit, wenn auch unvollkommenen Kämpfergelenken auszuführen, um ohne beträchtliche Verstärkung des Kämpfers wie bei anderen Gewölben das Entstehen von Rissen daselbst zu verhüten. Zu diesem Zwecke wurden und zwar zuerst bei der von Bauinspektor Koch erbauten Strassenbrücke über die Westracli bei Erbach in Württemberg (32 m Spannweite, 4 m Pfeilhöhe, 0,5 m Scheitelstärke) in die Kämpferfugen zwischen Widerlager und Gewölbe, und auch im Scheitelschluss Asphaltplatten eingelegt [2]; bei späteren Ausführungen, so bei der Donaubrücke bei Rechtenstein (zwei Oeffnungen von je 23 m Spannweite,

2,5 m Pfeilhöhe, 65 cm Scheitelstärke) hat man dazu Bleiplatten genommen [3], jedoch soll man die Erfahrung gemacht haben, dass Blei in Berührung mit Zement eine chemische Veränderung erleidet. Bei der letzterwähnten Brücke haben die Bleiplattengelenke auch nur während des Ausrüstens funktionirt; nach erfolgtem Setzen des Gewölbes wurde das Blei herausgekratzt und wurden die Eugen mit Zementmörtel ausgegossen. Die neueste und derzeit grösste Betonbrücke ist die von Präsident v. Leibbrand, Vorstand der königh württembergischen Ministerialabteilung für Strassen- und Wasserbau, erbaute Strassenbrücke über die Donau bei Munderkingen [4]. Dieselbe hat einen Bogen von 50 m sichtbarer Weite und 5 m Pfeilhöhe; im Scheitel und in den Kämpfern des Gewölbes befinden sich stählerne Gelenkeinlagen, die ganz nach Art der Gelenke der eisernen Bogenbrücken konstruirt sind. Da die Brücke schief ist, so sind die Gelenke nicht in einem Stück auf die ganze Gewölbbreite von 7,5 m durchgehend, sondern sie bestehen aus je zwölf gegen einander etwas versetzten Stücken von je 0,5 m Länge. Die Gewölbstärke beträgt im Scheitel 1,0 m, in den Kämpfern 1,10 m, dazwischen ist sie, dem grössten Ausweichen der Stützlinie bei einseitiger Belastung des Bogens entsprechend, im Viertel der Spannweite auf 1,40 grössert. Die Bogenzwickel erhielten Spandrillräume und sind, um Bewegungen zu ermöglichen, zwischen den Stirn- und Zungenmauern einerseits und den rückwärtigen Abscldussmauern andererseits lotrechte Schlitze belassen worden. Hach erfolgtem Ausschalen des Bogens wurden die eisernen Gelenke des Rostschutzes wegen mit Zementmörtel sorgfältig ausgefüllt. Auch unter Eisenbahnen sind Betongewölbe bei Durchlässen und kleineren Brücken bereits mehrfach (bayerische und sächsische Staatsbahnen, österreichische Kordbahn) zur Anwendung gekommen und dürften die bisherigen guten Erfahrungen geeignet sein, die noch manchenorts dagegen gehegten Bedenken und Vorurteile zum Wanken zu bringen. — Die zulässige Druckbeanspruchung des Betons in den Brückengewölben kann bei sorgfältiger Ausführung mit etwa 30 kg/cm², die Zugbeanspruchung mit

m ver-

5 kg/cm² angenommen werden, s. Beton-Eisen-Konstruktionen.

Ueber die Betonbrücken mit Eiseneinlage

Litteratur: [1] Deutsche Bauzeitung 1879, S. 858, 1881, S. 580; Mitteilungen über Gegenstände des Artillerie- und Geniewesens 1882, S. 44; Schweizerische Bauzeitung 1883, II, S. 127; Versuche mit Gewölben aus verschiedenem Materiale 1891—93 durchgeführt vom österreichischen Ingenieur- und Architektenverein (in der Veröffentlichung begriffen). — [2] Protokoll der Verhandlungen des Vereins deutscher Portland-Zement-Fabrikanten 1893, Berlin 1893; Deutsche Bauzeitung 1892, S. 496 und 513. — [3] Zeitschrift für Bauwesen 1893, S. 439. — [4] Deutsche Bauzeitung 1894, S. 15; Schweizerische Bauzeitung 1894, S. 22; Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins 1894, S. 461; Zeitschrift für Bauwesen 1894, Heit 10—12. Melan.

Beton-Eisen-Konstruktionen, die Verbindung von Beton und Eisen zu tragenden Konstruktionen, haben in neuerer Zeit im Hochbau und auch im Brückenbau eine gewisse Bedeutung erlangt. Der Verbindung der beiden Baustoffe kommt.der Umstand zu Gunsten, dass zwischen Eisen und Zement eine beträchtliche Adhäsion besteht [1| und dass beide Stoffe (nach Bouniceau) so ziemlich den gleichen Wärmeausdehnungskoefficienten besitzen. Es handelt sich

aus

dabei um eine derartige Verbindung beider Materialien, in der sich ihre Festigkeitseigenschaften in entsprechender Weise ergänzen und in der insbesondere TTJJJh die auftretenden Zugspannungen vorwiegend von dem im Beton eingebetteten Eisen aufgenommen werden. ggÜ Dieser Gedanke ist verschiedenartig konstruktiv durchgebildet und sind für diese Bauweise auch mehrere Patente erwirkt worden. Es ist hier zunächst das System Monier zu erwähnen, bei welchem die Eiseneinlage aus einem Geflecht von sich recht winkelig kreuzenden Drähten oder schwachen Bundeisen besteht, ^ Fig. 1 (s. auch Monier’sche Bauweise). Dasselbe hat für die Herstellung von Decken- und Brücken-^ ge wölben, letztere unter Strassen bis zu Spannweiten von 20 m und darüber bereits eine ziemlich verbreitete Anwendung gefunden [2]. Andere neuere Systeme (Melan [3], Wünsch) verwenden zur Herstellung von || Decken- und Brückengewölben bogenförmige Bippen Walzträgern. Von grösseren Ausführungen von Brückengewölben nach System Melan (Fig. 2) sind zu erwähnen: zwei Strassenbriicken in der Nähe von Oderberg mit je 14 m Spannweite, eine Strassenbriicke in Cincinnati mit 21,3 m Spannweite [4]; nach

System Wünsch die Strassenbriicke über die Neutra bei Neuheusei mit 17 m Spannweite [5]. Die Verstärkung von Betonplatten durch in dieselben eingebettete eiserne Träger ist übrigens in Amerika bei Fundirungskonstruktionen schon seit längerem üblich.

Fig. 1.

Fig. 2,

ferner Zentralblatt der Bauverwaltung 1894,

Litteratur: [1] Bauschinger, Mitteilungen,    ,    ^    _    . 1qo1

S 427    — T21 Wochenschrift des österreichischen Ingenieur- und Architektenverems 18yi,

s! 120; Behbein, Monierbauweise, 2. Aufl., Berlin 1894. - [3] Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins 1893, S. 166; Transactions of the American Society oi Uvil-Engineers 1894, April; Süddeutsche Bauzeitung 1895, Nr. 12.    [4] Oesterr. Monatsschri t ui

den öffentl. Baudienst 1895, Heft YI. — [5] Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins 1893, S. 305.    Melan.

Betoilfangdamm, ein Kastenfangdamm, zwischen dessen beiden Wänden anstatt des dichtenden Erdmaterials hydraulischer Beton als Füllung eingebracht wird (s. auch Fangdamm).

Betongründung scheint schon im Altertum angewendet worden zu sein. Plinius und Vitruv sprechen davon und nennen sie Signinum opus. Das Charakteristische derselben besteht in der Herstellung einer monolithen Fundamentplatte, bezw. eines monolithen Fundamentklotzes, aus einer einheitlichen Masse ohne jegliche Lager- und Stossfugen gebildet; die Platte, bezw. der Klotz muss hoch genug sein und eine genügende Grundfläche haben, um den vom darauf stehenden Bauwerk ausgeübten Druck aufnehmen zu können und in solchei Weise auf den Baugrund zu übertragen, dass das Fundament keine nachteilige Veränderung erfährt. Im Trockenen findet die Betongründung Anwendung:

1. als Ersatz für gemauerte Fundamente, sobald letztere teurer zu stehen kommen würden; 2. wenn man genötigt ist, auf nicht völlig tragfähigem Baugrund zu fundiren; 3. wenn der Baugrund nicht genügend homogen ist. Wenn für ein Hochhauwerk der Baugrund stark nachgiebig ist, so dass unter stärkerem Drucke ein Emporsteigen seiner nicht belasteten Teile zu befürchten ist, so legt man unter das ganze Gebäude eine durchgehende Betonplatte; eine solche ist auch zweckmässig, wenn man das Eindringen von Grundwasser oder von Giundlult durch die Kellersohlen verhindern will. Für Bauwerke im und am Wasser kommt die Betongründung in den gleichen Fällen zur Anwendung wie im Trockenen, ausserdem empfiehlt sie sich auch dann, wenn nach der (auszuschöpfenden) Baugrube starker Wasserzudrang stattfindet; der Beton muss alsdann nicht nur fest, sondern auch dicht sein. — Bei Gründungen im Wasser muss die Baugrube umschlossen werden, sei es durch eine Spund- oder Pfahlwand, sei es durch einen Schwimmkasten ohne Boden; diese Umschliessung bleibt, zum Schutz des Betonfundamentes gegen den Angriff des Wassers, insbesondere gegen Auswaschen und Unterspülen, in ihrem unteren Teile, bisweilen auch in voller Höhe stehen; weiterer Schutz wird häufig durch eine ringsum angeordnete Steinschüttung hervorgebracht. -— Ist in der Baugrube kein Wasser oder solches nur in ganz geringer Menge vorhanden, so wird der Beton in dieselbe lagenweise geschüttet und jede Lage (von 15 bis 20 cm Dicke) gedichtet (durch Handrammen, besser durch Walzen). Wenn hingegen die Baugrube nicht wasserfrei gemacht wird, so darf man den Beton nicht ohne weiteres in das Wasser schütten, weil alsdann der Mörtel ausgespült und die Erhärtung des Betons nicht eintreten würde; man muss den Beton in möglichst geschlossene Behälter bringen, in denen er bis auf die Bausohle versenkt wird; unten angekommen werden die Behälter entleert — es findet Betonversenkung (s. d.) statt. — Hydraulischer Beton ist nicht unbedingt erforderlich; bei Gründungen im Trockenen kann Luftmörtel zur Betonbereitung verwendet werden. Bei Betonversenkung ist stets rasch bindender Zementmörtel zu wählen; wird aus der Baugrube das Wasser ausgeschöpft, wird also der Beton unter steter Wasserhaltung geschüttet, so kann auch langsam bindender Zement Verwendung finden. Zum Tragen von Bauwerken geringer Ausdehnung und mässiger Last, sowie bei festerem Bangrund genügt eine mittlere Qualität Beton und eine leichte Ausführung. Für das Tragen schwerer Lasten jedoch, zur Ausgleichung des Druckes über stark pressbarem Boden oder zur Dichtung von Quellen sind die beste Sorte Beton und sehr sorgfältige Arbeit erforderlich. -— Die Mächtigkeit der Betonfundamente ist abhängig von der Beschaffenheit des Betons, von der grösseren oder geringeren Pressbarkeit des Baugrundes, von der Grösse der auf dem Fundament ruhenden Last und in manchen Fällen von der Druckhöhe, unter der der Wasserzudrang in die Baugrube stattfindet. Guter hydraulischer Beton kann bei 1 m Stärke eine Last von 4 bis 5 kg für 1 qcm Nutzfläche mit Sicherheit tragen, sobald der Baugrund wenig pressbar ist; dagegen nur 2,5 kg, wenn stark nachgiebiger Baugrund vorhanden oder wenn derselbe ungleichartig oder wenn die Belastung nicht gleichmässig verteilt ist. Soll die Betonschicht bloss dem Wasserzudrang entgegenwirken, so erhält man eine völlig ausreichende Dicke derselben, wenn man die massgebende Wassertiefe durch das Einheitsgewicht des Betons (2,0 bis 2,2) dividirt. —- Bei stark nachgiebigem Baugrund setzt man die aus Beton zu bildende Fundamentplatte auf eingerammte Pfähle, wodurch ein Betonpfahlrost (s. d.) entsteht.

Schmitt-Darmstadt.

Betonklotz (Betonblock), ein künstlicher Baustein; s. Beton.

Betonpfahlrost oder Pfahlrostbeton, ein Pfahlrost, bei dem auf die Köpfe der in gleicher Höhe abgeschnittenen Pfähle nicht Lang- und Querschwellen mit Bettung und Bohlenbelag aufgebracht, sondern eine Betonplatte darauf gelagert wird (s. Pfahlrost).

Betonpflaster, s. Strassenbau.

Betonsclnittung. Wenn in einer Baugrube gar kein Wasser vorhanden ist oder wenn solches nur wenige Centimeter hoch ansteht, so kann der Beton in dieselbe lagenweise geschüttet und jede Lage gedichtet werden (s. Betongründung); sonst muss Betonversenkung (s. d.) stattfinden.

Betonversenkung. Ist ein Betonfundament im Wasser herzustellen, ohne dass das Wasser aus der Baugrube geschöpft wird, so geht es nicht an, den Beton in kleinen Mengen von oben herabzuwerfen; denn während des Herabfallens würde das Wasser den Mörtel auswaschen, und bei vielen Gewässern würde starke Schlammbildung eintreten, wodurch der Beton undicht wird (s. Betongründung). Infolge dessen muss in solchen Fällen der Beton versenkt und hierbei dafür gesorgt werden, dass d'ie Masse in der bei der Bereitung des Betons erhaltenen Mischung auf die Bausohle gelangt. Um das Auswaschen zu vermeiden, ist zunächst notwendig, dass das Wasser keine Strömung hat; in fliessendem oder wellenschlagendem Wasser umschliesse man deshalb die Baugrube mit einer Spund- oder Pfahlwand (s. d.) oder durch einen Schwimmkasten ohne Boden (s. d.). Vor dem Versenken des Betons

wird die Bausohle abgebaggert (vom Schlamm befreit); während des Versenkens soll der Beton mit dem Wasser möglichst wenig in Berührung kommen. Bei kleineren Ausführungen (namentlich denen des Hochhaus [1] und [2j) kann man

zum Versenken des Betons verwenden: 1. Betonschaufeln, kleine, an langen Stielen befestigte Blechkasten, die mit einem Deckel ver-schliessbar sind; 2. hölzerne Eimer, die, weil sie unbedeckt sind, sich wenig empfehlen; 3. Körbe, deren Boden klappenartig sich z öffnet; 4. Säcke, entweder z gewöhnliche Kaffeesäcke

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tigern Segeltuch, die durch aufgenähte Gurte widerstandsfähiger gemacht werden; 5. Bohre, welche nach der Baugrube zu ein starkes Gefälle haben und durch die der Beton in dieselbe hinabgeschüttet wird; der Beton kommt dabei zu viel

Fi g. 1.

mit Wasser in Berührung [3]. Grössere Betonkörper werden entweder auf schiefen Ebenen oder' mittelst Versenktrichter oder mittelst Versenkkasten ausgeführt. Die schiefen Ebenen werden entweder durch Holzgerüste gebildet oder man

benützt die fertige Betonböschung als schiefe Ebene; i/da die Böschung flach ist, bewegt sich der Beton nur || langsam längs derselben und kommt mit dem Wasser jj viel in Berührung. Bei nicht zu beträchtlicher Wassertiefe benützt man Versenktrichter (Fig. 1), die unten bis zur Oberfläche der zu bildenden Betonschicht, oben bis über den Wasserspiegel reichen und unten mit zwei Walzen zum Ebnen und Komprimiren des Betons versehen sind. Wird der Trichter von oben aus mit Beton gefüllt, so fällt letzterer auf die Bausohle herab; verschiebt man den fortwährend gefüllten Trichter, so entleert sich dieser von neuem, so dass man allmälich über

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Fig. 3.

die ganze Fläche der Baugrube den Beton ausbreitet. Um den Trichter schieben zu können, erhält er oben vier Bäder, die sich auf einem Gerüst (festem oder Schiffsgerüst) bewegen lassen.

Ist die Wassertiefe eine grössere, so verwendet man allseitig verschlossene, hölzerne oder eiserne Versenkkasten, auch Senkkasten oder Betonkasten genannt, die einen Bauminhalt von 0,1 bis 1,0 cbm haben und welche im gefüllten Zustande mittelst Winden in das Wasser bis auf die Bausohle hinabgelassen und dort entleert werden. Man unterscheidet Versenkkasten: 1. welche zum Kippen eingerichtet sind (Fig. 2), halbcylindrisch gestaltet, öffnen sich in der Mitte; 2. mit beweglichem Boden (Fig. 3), bei denen letzterer zwei Klappen besteht, die beim Hinablassen des Kastens durch eine Gabel sammengehalten werden; 3. mit beweglicher Seiten wand (Fig. 4), welche lotrecht steht und sich um ihre Oberkante drehen lässt; 4. welche sich, auf der Bausohle angekommen, selbstthätig öffnen [4], Das Aufstellen der erforderlichen Winden wird gewöhnlich zwischen Schiffen oder Flössen bewirkt, kann aber auch auf festen Büstungen geschehen [5] und [6],

Litteratur: [1] Handbuch der Architektur, Darmstadt 1883, Teil III, Bd. 1, Abteil. II, Abschn. 2, Kap. 3 a. - [2] Wochenbl. für Architekten u. Ingen., 1880, S, 152. — [3] Wochenbl.

Fig. 2.

ver-

aus

zu-

für Architekten und Ingenieure 1881, S. 17. — [4] Zeitschrift des Architekten- und Ingenieurvereins zu Hannover 1869, S. 270. — [5] Oaisses ä couler le beton, Nouv. annales de la con-struction 1855, S. 37. — [6] Mahiels, A., Le beton et son emploi, Lüttich 1893. Schmitt-Darmstadt.

Betpult, ein im Schlaf- oder Arbeitszimmer befindliches, meist ziemlich steiles, pultartiges Geräte mit gepolstertem Knieschemel, der zu Andachtsübungen von Privatpersonen bestimmt ist.

Betrieb der Eisenbahnen im allgemeinen, s. Eisenbahnverwaltung. Betrieb der Eisenbahnen im Kriege. Einer der wichtigsten Faktoren bei der Kriegführung in der neueren Zeit ist die Mitwirkung der Eisenbahnen, wodurch wesentliche Vorteile erreicht werden können. Zunächst kann bei der schnellen Bewegung der Truppenteile der Krieg in erheblich kürzerer Zeit beendet werden. 1813 fand der erste Zusammenstoss zwischen Deutschen und Franzosen 9 Wochen nach der Kriegserklärung statt, während 1870, 7 Wochen nach der Kriegserklärung, die Hauptschlachten um Metz und bei Sedan schon geschlagen und Metz schon eingeschlossen war. Die Mitwirkung der Eisenbahnen beginnt sofort bei der Mobilisirung der Armee und bei dem Aufmarsch derselben. Die Truppen werden hierbei in kurzer Zeit nach der Grenze geschafft, ohne durch lange Märsche ermüdet zu sein. Dasjenige Land ist hier zunächst im Vorteil, welches den Aufmarsch in kürzerer Zeit bewirken kann als der Gegner. Ferner können unter Zuhilfenahme der Eisenbahnen Truppenverschiebungen ohne anstrengende Märsche leicht und schnell vorgenommen werden, was auch während eines Kampfes von nicht unwesentlicher Bedeutung ist. Die Zufuhr der Verpflegungsgegenstände, der Nachschub der Ersatzmannschaften, die Entfernung und Zerstreuung der Verwundeten und Kranken, sowie die Abführung der Gefangenen und des Beutematerials wird in ganz erheblichem Masse durch die Eisenbahnen erleichtert. Für die Zufuhr der Verpflegungsgegenstände werden die transportablen Bahnen bezw. Feldbahnen eine grosse Rolle spielen. In neuerer Zeit sind dieselben schon mehrfach, wenn auch nur in geringerer Ausdehnung verwendet. So z. B. von den Russen in Turkestan (106 km), von den Holländern auf Sumatra, von den Franzosen in Tunis und Tonkin. Um die vorhin angegebenen Vorteile der Eisenbahnen für die eigenen Zwecke ausnützen zu können oder um den Feind an der Benützung der Bahn zu verhindern, muss man sich den Besitz der betreffenden Bahn zu verschaffen suchen oder aber eine mehr oder weniger ausgedehnte Zerstörung der Bahnanlage vornehmen, damit dieselbe vom Feinde nicht benützt werden kann. Es ist in diesem letzten Falle immer zu erwägen, ob die Bahn für längere oder kürzere Zeit unfahrbar gemacht werden soll oder ob man die Strecke selbst wieder zu benützen gedenkt. — Bei dem Betriebe der Eisenbahnen im Kriege kann man noch unterscheiden den Betrieb auf den eigenen Linien oder auf den eroberten Linien. Bei dem Betrieb im eigenen Lande wird der Militärtransport durch Vereinbarung der Linienkommandanturen (besondere für diesen Zweck bestimmte militärische Behörden) mit den betreffenden Eisenbahndirektionen geregelt, während für die eroberten Bahnstrecken besondere Militärdirektionen, denen ein Stabsoffizier als Direktor vorsteht, eingesetzt werden. — Ein geregelter Betrieb auf den eigenen Linien ist hierbei von sehr wesentlicher Bedeutung, da es ja auf einen möglichst raschen Aufmarsch der Armee zunächst ankommt. Um dies letztere zu erreichen, muss unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit der Linien über die Ausführung des Transportes vorher schon Disposition getroffen sein. Dabei hängt es nun von Umständen ab, ob der gesamte Güter- und Personenverkehr oder nur der Güterverkehr allein ganz oder teilweise eingestellt werden soll, um die Militärtransporte präzise befördern zu können. Auf eine genügende Leistungsfähigkeit der Lokomotiven ist hierbei insbesondere das Augenmerk zu richten. Gleiche Geschwindigkeit und gleiche Pausen für die Aufeinanderfolge sind anzunehmen. Wird der gesamte Personen-und Güterverkehr auf einer Bahn eingestellt, so kann man für eingleisige Strecken etwa zehn Militärzüge und auf zweigleisigen Strecken etwa vierzehn bis höchstens achtzehn Militärzüge in jeder Richtung täglich annehmen. Die Züge folgen sich dann bei zehn und vierzehn Zügen in l¹/₂ Stunden und bei achtzehn Zügen in je einer Stunde. — Es bleibt bei diesem Fahrplane täglich eine etwas grössere Pause, durch welche etwa vorgekommene Störungen leicht wieder ausgeglichen werden können. Aus demselben Grunde ist es zweckmässig, nach einer gewissen Zahl von Tagen einen ganzen Ruhetag als Pause einzuschalten. Ferner ist für die Verpflegung der Menschen und Pferde eine ein- bis zweistündige Pause nach acht- bis neunstündiger Fahrt zweckmässig vorzusehen. — Die Geschwindigkeit der Züge ist zu etwa 25 km in der Stunde festzusetzen. Bei starken Steigungen ist entweder Vorspann zu nehmen oder es ist der Zug derart zu teilen, dass jeder halbe Zug eine in sich geschlossene militärische Abteilung enthält. Da ein genaues Innehalten des Fahrplanes von Wichtigkeit ist, so hat man darauf zu halten, dass die einzelnen Truppenteile rechtzeitig vor der Abfahrt anwesend sind; es ist hierzu nötig, dass die Infanterie eine Stunde und die Kavallerie und Artillerie zwei Stunden vor der Abfahrt sich auf der Station befinden. Das Verladen von Fuhrwerken geschieht am besten durch Rampen und zwar von der Stirnseite des Wagens eventuell gleich über mehrere Wagen hinweg, wobei die Lücken zwischen den Wagen durch Bretter ausgefüllt werden können. Für den Betrieb auf den dem Feinde abgenommenen Bahnen müssen nun noch besondere Betriebsmittel herangeschafft werden, da das vorhandene rollende Material in der Regel vom Feinde mitgenommen wird. Zu diesem Zwecke müssen die eigenen Bahnen zunächst Lokomotiven und Wagen leihweise hergeben. Für die Benützung dieser Fuhrwerke werden dann der Eigentümerin gewisse Vergütungen gezahlt, welche letztere nach der Zeit, nicht nach der Leistung, da diese nicht kontrollirbar, bemessen wird. Diese Entschädigung ist beim deutsch-französischen Kriege in folgender Weise festgesetzt worden, wobei es gleich war, ob die Benützung auf den eroberten oder auf den eigenen Bahnen stattgefunden hat: für 1 Lokomotive und für 1 Tag 37,5 dl.\ für wertvollere Lokomotiven bis 45 dl.; desgleichen für 1 zweiaxigen Güter- oder Gepäckwagen

2,5 dl.; für 1 vieraxigen Wagen 3,75 di., für 1 Personenwagen 6 dl. Etwaige Reparaturkosten werden vom Staate ersetzt und Beschädigungen der Fuhrwerke durch höhere Gewalt besonders vergütet. Bei den Truppentransporten werden für die Offiziere Personenwagen I. und II. Klasse, für die Mannschaften zunächst Personenwagen III. Klasse, für die Pferde bedeckte und für die Fuhrwerke offene Güterwagen benützt. Da nun Personenwagen III. Klasse zum Transport der Mannschaften in nicht genügender Zahl vorhanden sind, so muss Ersatz geschaffen werden und zwar dadurch, dass man nicht allein Personenwagen

IV. Klasse (wo solche vorhanden), sondern auch bedeckte Güterwagen in geeigneter Weise mit Bänken versieht und in diesen dann Mannschaften transportirt. Ferner sind zur vollen Ausrüstung dieser Wagen noch Tornisterbretter notwendig, welche an den Seiten- und Stirnwänden der Wagen unterhalb der Decke so angebracht werden, dass ein Herunterfallen der Tornister nicht ein-treten kann. An den Thüröffnungen der bedeckten Güterwagen werden noch besondere Vorlegebäume an den Thürsäulen angebracht, welche ein Herausfallen der Mannschaften aus den Wagen verhüten sollen. Die Beleuchtung wird durch einfache, an der Decke fest angebrachte Laternen bewirkt, welche, ohne losgenommen zu werden, mit Oel und Docht versehen werden können. Zum Transport der Pferde werden vorzugsweise bedeckte Güterwagen genommen; die Pferde werden dabei so eingestellt, dass in jeder Hälfte des Wagens drei Pferde in der Längsrichtung des Wagens sich befinden, die an einem die Thürsäulen verbindenden Querriegel durch über die Köpfe gezogene Halter angebunden werden.

Um die Verwundeten und Kranken nach geeigneten Orten, namentlich nach ihrer Heimat leicht transportiren zu können, hat man besondere Lazaret-züge, Sanitätszüge, Spitalzüge eingerichtet. Diese Züge, die wir Lazaretzüge nennen wollen, müssen nun nicht allein die Verwundeten und Kranken aufnehmen können, sondern sie müssen alles mit sich führen, was zur Verpflegung der Verwundeten und Kranken während der Fahrt notwendig wird. In diesen Zügen werden in der Regel nur solche Verwundete oder Kranke fortgeschafft, welche das Fahren in sitzender Stellung nicht ertragen können, andernfalls

können dieselben in den Personenwagen befördert werden. Zur Aufnahme der Verwundeten und Kranken in liegender Stellung müssen daher besondere Einrichtungen in den Wagen angebracht werden. Die Einrichtung eines solchen Wagens (s. Fig.) eines preussi-sclien Lazaretzuges besteht im wesentlichen in der Anbringung von Tragbahren in einem Personenwagen IV. Klasse, welche federnd an Säulen aufgehängt sind und zwar zwei über einander. Die Einbringung der Tragbahren in den Wagen geschieht durch die Tliüren in den Stirnwänden, nachdem vorher das an der Plattform befindliche Geländer niedergelegt ist. Ein solcher Lazaretzug, wie sie 1870/71 in Thätigkeit waren, bestand aus 20 Krankenwagen, 1 Küchenwagen, 2 Depotwagen, 1 Wagen für Verwaltung und Apotheke, 1 Arztwagen, 1 Wagen für das weibliche Pflegepersonal, 1 Wagen für das Brennmaterial, 1 Gepäckwagen. Eine besondere .Regelung hat diese Angelegenheit durch die Kriegssanitätsordnung erfahren. — Die Anbringung der Tragbahren in den Wagen ist auch wohl in der Weise erfolgt, dass man dieselben unmittelbar auf federnde, auf dem Boden angebrachte Stützen setzte. Aus der Thätigkeit der Feldeisenbahnabteilungen im letzten Kriege hat sich das Bedürfnis herausgestellt, statt dieser unzureichend vorbereiteten und im Momente des Bedarfs erst zusammentretenden Formation der Feldeisenbalmabteilung eine ständige Truppe zu schaffen, welche sich im Frieden schon für den Krieg vorbereitet. Es wurde daher unmittelbar nach Beendigung des Feldzuges 1871 die Formation eines Eisenbalmbataillons für die preussische Armee beschlossen und trat dasselbe am 1. Oktober 1871 zusammen. Nach und nach vermehrte man diese Truppe so, dass jetzt eine Eisenbahnbrigade (2 Regimenter) vorhanden ist. Diese hat nun hauptsächlich den Zweck, zerstörte Eisenbahnlinien möglichst bald wieder betriebsfähig herzustellen, sowie auch Zerstörungen an Eisenbahnen, um den Betrieb zu unterbrechen, vorzunehmen. Um der Eisenbalmtruppe auch im Frieden Gelegenheit zu einer gründlichen Ausbildung zu geben, wird die der Militärverwaltung gehörende Eisenbahn Berlin-Zossen von dieser Truppe selbst betrieben. Auch werden von dieser Truppe besondere Uebungen im Brückenbau, Eisenbalmbau u. s. w. ausgeführt.

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Litteratur: Heusinger von Waldegg, Spezielle Eisenbahntechnik, 2. Aufl., Leipzig 1876, Bd. IV, S. 678. — Roll, Encyklopädie des gesamten Eisenbahnwesens, Wien 1893, Bd. V, S. 2400: Hie Kriegführung und der Kampf um die Eisenbahnen, Leipzig 1882. — Zur Nieder, Eisenbahntransport verwundeter und erkrankter Krieger, Landsberg a. W. 1882; Die deutschen Sanitätszüge in Frankreich 1870/71, Berlin 1886.    Georg Meyer.

Betriebsanlagen der Bahnhöfe, im Gegensatz zu den der Oeffentlich-keit dienenden V e r k e h r s a n 1 a g e n, solche Anlagen, wmlclie nur dem inneren Betriebszwecke dienen; s. Bahnhöfe.

Go er in ff.

Betriebsausweiclien, solche Ausweichgleise, welche nur inneren Betriebszwecken ausserhalb der eigentlichen Bahnhöfe dienen, beispielsweise um auf eingleisigen Bahnen zwischen den Bahnhöfen nochmals eine Begegnung oder Ueberholung von Zügen zu ermöglichen.

Betriebsdienst, Betriebsmaschinendienst, s. Eisenbahnverwaltung.

Betriebs mascllinen für Entwässerungsanlagen, s. Scliöpf-m a s c h ine n.

Betriebsmittel im Eisenhahnbetriebe. Behufs Ausführung des Transportgeschäftes auf den Eisenbahnen müssen sowohl Fuhrwerke zur Aufnahme der zu transportirenden Materialien als auch eine bestimmte Zahl von Lokomotiven, durch welche die Wagen in geschlossenen Zügen fortbewegt werden können, vorhanden sein. Diese beiden Gattungen von Eisenbahnfuhrwerken, Lokomotiven und Wagen bezeichnet man allgemein als Betriebsmittel bezw. rollendes Material. Jede Bahn hat ihre eigenen Betriebsmittel und nur vereinzelt kommen kleinere Bahnen vor, welche keine eigenen Betriebsmittel haben, bei denen vielmehr dieser Bedarf durch eine anschliessende Hauptbahn gedeckt wird. Die Zahl der erforderlichen Lokomotiven und Wagen wird im wesentlichen

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

bedingt durch die Grosse des auf einer Bahn vorhandenen Verkehrs. Es ist daher die Zahl der für eine Bahn erforderlichen Lokomotiven und Wagen sehr verschieden. In dem Folgenden sind die hier einschlägigen Zahlen für einzelne Bahnen angegeben:

Gesamtzahl der Lokomotiven

Lokomotiven auf je 10 km

Im Jahre

Deutschland........

Grossbritannien und Irland . .

Frankreich........

Oesterreich-Ungarn.....

Italien..........

14 788 16 860 9 636

5    182 2 461

1    977

6    933

2    613 1 562

33 568

3,5

5,2

2,8

2,0

1,9

1891/92

1891

1891

1890

1888

Belgien............

Russland (ohne Finnland).....

Schweden (Staatsbahnen).....

Norwegen...........

Vereinigte Staaten von Nordamerika . j

(Aus dem Archiv für Eisenbahnwesen 1893, Heft 3.)

Die Zahl der Güterwagen bewegt sich bei den vorgenannten Bahnen zwischen 26 bis 159 Güterwagen für 10 km, wobei Grossbritannien mit 159 und Belgien mit 119 an der Spitze stehen.    Georg Meyer.

Betriebsordnung im Eisenbahnbetrieb enthält die für den Betrieb der Eisenbahnen erlassenen besonderen gesetzlichen Vorschriften. Für das deutsche Beich ist eine Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands vorhanden (Berlin, 5. Juli 1892). Dieselbe enthält im ersten Abschnitte Bestimmungen über den Zustand, Unterhaltung und Bewachung der Bahn (§ 1—6 einschl.); im zweiten Abschnitte folgen Bestimmungen über den Zustand, Unterhaltung und Untersuchung der Betriebsmittel (§ 7—19 einschl.); die Handhabung des Betriebes (§ 20—52 einschl.) folgt unter Nr. III, sowie Bestimmungen für das Publikum unter Nr. IV (§ 53—65 einschl.). Die Angabe der Bahnpolizeibeamten folgt unter Nr. V (§ 66—71 einschl.). In den folgenden § 72, 73 und 74 sind dann noch die Aufsichtsbehörden namhaft gemacht, bezw. Uebergangs- und Ausnahmebestimmungen bezw. Schlussbestimmungen angegeben.

6,0

2,4

L4

1,0

1,3

1890

1890

1890

1890

1890/91

Georg Meyer.

Betriebsreglement für den Eisenbahnverkehr, s. Verkehrsordnung.

Betriebssicherheit im Eisenbahnwesen. Um die gefahrlose Beförderung von Eisenbahnzügen zu ermöglichen, müssen noch besondere Massnahmen getroffen werden, die sich nicht allein auf den Bau der Bahn, sowie der Betriebsmittel, sondern auch auf die Handhabung des Betriebes selbst erstrecken. Diese Massnahmen müssen ferner noch sich auf die Unterhaltung und Bewachung der Bahn, sowie auf die Unterhaltung und Untersuchung der Betriebsmittel beziehen. Die hierfür erforderlichen gesetzlichen Bestimmungen sind vom Staate selbst erlassen und für das deutsche Beich in [1], [2], [3], [4] enthalten. Wenn der Bau der Bahn den erwähnten Vorschriften entsprechend ausgeführt ist, so kommt es darauf an, die Bahn in diesem betriebssicheren Zustande zu erhalten und muss die Bahn zum Zweck der Auffindung von Mängeln von den Wärtern täglich mehreremale begangen bezw. nachgesehen werden. Von erheblichem Einfluss auf den Zustand der Bahn sind auch die Witterungsverhältnisse, namentlich starker Begen und Frost. Auch ist die Nähe von Bächen und Flüssen bei eintretendem Hochwasser gefahrbringend. Am Gleise Vorgefundene Mängel und Unregelmässigkeiten (Spurerweiterung, Spurverengerung, Aenderungen in der Höhenlage) sind baldigst zu beseitigen. Die wesentlichsten Beparaturen am Gleise (Umbau der Gleise, Auswechselung sämtlicher Schienen und SchwTeilen auf einer Strecke von bestimmter Länge) werden in den Sommermonaten ausgeführt. Die Lokomotiven und Wagen müssen ebenfalls den betreffenden Vorschriften in den Normen u. s. w. bezüglich ihres Baues entsprechen. Die vor Inbetriebnahme derselben erfolgte Untersuchung nach Zurücklegung eines bestimmten Weges, bezw. nach Verlauf einer bestimmten Zeit wiederholt werden. Namentlich gelten die in der Betriebs

muss

Ordnung u. s. w. enthaltenen Vorschriften für den Lokomotivkessel. Die eben erwähnten Untersuchungen der Fahrzeuge werden in der Werkstatt ausgeführt. Ausserdem finden aber noch während des Betriebes Revisionen der Fahrzeuge vor dem Anfänge und nach Beendigung der Fahrt, sowie während des Aufenthaltes auf den Stationen, und zwar bei den Lokomotiven durch das Lokomotivpersonal, bei den im Zuge vorhandenen Wagen durch das Wagenpersonal, bezw. bei längerem Aufenthalt auf den Stationen durch besondere hierzu angestellte Stationsbeamte (Wagenrevisor, Wagenmeister) statt. Bei den AVagen ist die Untersuchung namentlich auf die Axen und Räder, Kupplung u. s. w. auszudehnen.

Die den Bestimmungen der Betriebsordnung u. s. w. entsprechend angeordneten Züge müssen noch durch besondere Signale als solche gekennzeichnet werden und ebenfalls müssen noch besondere Signaleinrichtungen auf der Strecke bezw. auf den Stationen vorhanden sein, welche den Zug sowohl auf der Strecke, wie auch bei der Einfahrt in die Bahnhöfe sichern. Die hierher gehörigen Bestimmungen sind teils in der Betriebsordnung u. s. w., teils in der Signalordnung für die Eisenbahnen Deutschlands vorhanden. Von wesentlichem Einfluss auf die Betriebssicherheit ist die Fahrgeschwindigkeit der Züge und zwar nimmt beim Wachsen derselben die Betriebssicherheit in höherem Grade ab als die Geschwindigkeit wächst. Es ist deshalb notwendig, dass bei Ver-grösserung der Geschwindigkeit auch gleichzeitig die Massregeln zur Erhöhung der Betriebssicherheit vermehrt bezw. erweitert werden. Zunächst sind nun für die einzelnen Zuggattungen obere Grenzen für die Geschwindigkeit festgesetzt und zwar beträgt die obere Grenze für Schnellzüge 90 km in der Stunde. Die Zuggeschwindigkeit muss gemindert bezw. vernichtet werden bei der Einfahrt in die Bahnhöfe, an gefährlichen Stellen der Strecke oder bei dem Zuge drohenden Gefahren. Zu diesem Zwecke sind in den Zügen AVagen mit Bremsen, deren Zahl für jede Zuggattung vorgeschrieben ist, eingestellt. Um eine schnelle Wirkung eintreten zu lassen, hat man bei der in neuerer Zeit vergrösserten Geschwindigkeit der Züge eine Verbesserung der Bremsen insofern herbeigeführt, als jetzt bei den schnell fahrenden Personenzügen durchgehende mechanische Bremsen angewendet werden. Die Einführung dieser Bremsen ist von grosser Bedeutung, weil dieselben in kürzerer Zeit zum Stillstand führen als die früher allgemein üblichen, von einem Manne besonders bedienten Handspindelbremsen. Die AVirkung der Bremsen tritt deshalb schneller ein, weil die bei Anwendung von Einzelbremsen nötige Zeit, welche vom Geben des Signals bis zur AVirksamkeit der Bremsen verfliesst, bei den durchgehenden mechanischen Bremsen in Fortfall kommt, da die durchgehenden mechanischen Bremsen direkt vom Lokomotivführer mit einemmale sämtlich in Thätigkeit gesetzt werden können. Ebenso ist die neuerdings in grösserem Umfange vorkommende Anwendung von AVeichen und Signalsicherungen bezw. Stellwerksanlagen (s. Stellwerke) in nicht unerheblichem Masse für die Sicherheit des Eisenbahnbetriebes von günstiger AVirkung gewesen. Durch die Anwendung dieser Stellwerke erhält der Lokomotivführer die Gewissheit, dass, wenn ihm das die Einfahrt gestattende Signal, in Deutschland gewöhnlich an einem Flügeltelegraphen, gegeben ist, auch die von ihm zu durchfahrenden Weichen sämtlich richtig gestellt sind, da bei diesen Weichen und Signalsicherungen das Einfahrtsignal für einen ankommenden Zug nicht eher gegeben werden kann, bis sämtliche hier in Betracht kommenden Weichen richtig gestellt sind. Durch das Geben des Fahrsignals oder auch durch einen besonderen Fahrstrassenhebel werden dann die AVeichen in ihrer Stellung verriegelt, so dass ein Umstellen derselben, so lange das Einfahrtsignal vorhanden ist, nicht erfolgen kann. In neuerer Zeit und zwar seit dem Jahre 1880 finden in der Regel alljährlich in Berlin Versammlungen von Abgeordneten aller königl. preussischen Eisenbahndirektionen statt, welche sich über die vorhandenen Sicherheitseinrichtungen besprechen, dabei gemachte Erfahrungen austauschen und neue Vorschläge behufs Erhöhung der Betriebssicherheit beraten.

Georg Meyer.

Litteratur: [1] Die Normen für den Bau und die Ausrüstung der Haupteisenbahnen Deutschlands, [2] in der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands, [8] in der Signalordnung für die Eisenbahnen Deutschlands, sowie [4] in der Bahnordnung für die Nebeneisenbahnen Deutschlands, Berlin, 5. Juli 1892, enthalten.

Betriebsstörungen im Eisenbahnbetrieb sind Störungen in dem durch den Fahrplan vorgesehenen Laufe der Züge, welche durch verschiedene Ursachen hervorgebracht werden können. Es kann die Verzögerung bezw. Unterbrechung der Fahrt herbeigeführt werden: 1. Durch Beschädigung des Bahnkörpers oder einzelner Teile desselben, so dass die Bahn unfahrbar ist; 2. durch Mängel an den Fahrzeugen; 3. durch Zugverspätungen und andere Unregelmässigkeiten im Betriebe; 4. durch Inanspruchnahme der Bahnen für militärische Zwecke während eines Krieges. Die Unfahrbarkeit der Strecke kann hervorgebracht werden durch Naturereignisse (Rutschungen, Schneeverwehungen, Ueber-fiutungen, Lawinen u. s. w.), durch Schäden an Schienen und Schwellen, durch Unfälle auf der Strecke, bei denen Lokomotiven oder Wagen so beschädigt sind, dass eine Weiterfahrt der defekten Fuhrwerke ausgeschlossen ist. Die unfahrbare Strecke ist möglichst abzukürzen, so dass die Passagiere umsteigen können und das Gepäck umgeladen werden kann. Für möglichst schnelle Freimachung des Gleises ist in allen Fällen Sorge zu tragen. Wenn Mängel an Lokomotiven oder Wagen sich während der Fahrt zeigen, so ist, wenn möglich, der Zug noch bis zur nächsten Station zu schaffen, da ein Liegenbleiben eines Zuges auf der Strecke zu weiteren Störungen Veranlassung gibt. Bei Zugverspätungen ist es gestattet, durch Vergrösserung der Fahrgeschwindigkeit das Versäumte nachzuholen; es darf aber dabei die grösste zulässige Geschwindigkeit nicht überschritten werden. Wenn auf einer zweigleisigen Bahnstrecke der Betrieb unterbrochen ist, so bleibt immer noch zu erwägen, ob es nicht angängig, den Betrieb zwischen den beiden nächstgelegenen Stationen eingleisig fortzufiihren. Georg Meyer.

Betriebsüberlassung im Eisenbahnwesen, s. v. w. Uebertragung des Betriebs an die Verwaltung einer Nachbarbahn. S. Eisenbahnverwaltung.

von Schubert-Soldern.

Betsaal, ein Saal, der bestimmt ist, zu Andachtsübungen zu dienen. Er unterscheidet sich von einer Kirche insbesondere dadurch, dass in demselben die Sakramente nicht gespendet werden und infolge dessen auch die diesbezüglichen Einrichtungen fehlen. Betsäle findet man in Heilanstalten, Schulen oder in Ländern, in welchen die betreffenden Religionsübungen nur zum Teile gestattet werden.

Betsäule, eine auf freiem Felde aufgestellte Säule oder ein Pfeiler mit einem Aufsatz, der ein Kruzifix oder ein Heiligenbild enthält und bestimmt ist, die Andacht der Vorübergehenden anzuregen.

Betstuhl, ein in der Kirche befindlicher, für Laien bestimmter Stuhl, der sich vom Chorstuhl durch Fehlen des Baldachins und einfachere Ausstattung unterscheidet.

bequemen Niederlegung des menschlichen Boden, für einen oder eine Mehrzahl von Menschen bestimmt, war wohl die erste Form des Bettes. Später benützte man einen über dem Boden liegenden mit vier Füssen versehenen hölzernen Rahmen (Bettstelle, Bettstatt) zur Aufnahme der aus Polstern, Federmatratzen etc. bestehenden Unterlage. Diese mehr oder weniger reich ausgestatteten Rahmen, die Unterlage, und das Zubehör: Kissen, Decken, Leintücher etc., bilden auch .......    .    .    heute noch die am meisten

üblichen Betten; doch ist vielfach der hölzerne Rahmen durch den eisernen ei setzt, v eil dei letztere dem Ungeziefer keine Stätte bietet. Die Betten werden zur Aufnahme von einer, höchstens von zwei Personen bestimmt. Die lichten

Bett ist die Einrichtung zur Körpers. Die Moos- oder Streuschütte auf dem

ISS

Fig. 1.

Masse der für Erwachsene bestimmten Bettstellen schwanken in der Regel zwischen 1,80 bis 2,20 m Länge und 0,80 bis 1,20 m Breite. In Holz werden dieselben als Möbel von einfachster bis reichster Ausstattung hergestellt und sind deshalb die Preise sehr verschieden 5 Mark bis zu mehreren hundert Mark steigend. Eine nach Fig. 1 ausgeführte, auf Rollen bewegliche, 194 cm lange, 94 cm breite eiserne Bettstelle hat ein Gewicht

51 kg und kostet ca. 58 dl. Das vorschriftsmässige eiserne Militärbett

von

Fig. 2.

von ca.

(Modell 1886) mit Kopf- und Fussblech, sowie mit Holzbretteinlage (Fig. 2) hat hei einer Länge von 191,5 cm und einer Breite von «p 78,5 cm ein Gewicht von 39 bezw. 55 kg ohne bezw. mit Holzbelag und kostet 16 bezw.

23 dl Bei den beschränkten W oh-

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nungsverhält-nissen der neueren Zeit verwendet man auch zusammenlegbare Kommodenbettstellen, wie

eine solche in Fig. 3 vorgeführt ist. Im zusammengelegten Zustande erscheint diese Bettstelle als eine Art Schränkchen mit lackirter Tischplatte. Die eisernen Kinderbettstellen erhalten gewöhnlich hei einer Länge von 100 cm eine Breite von 50 cm und werden von' dieser kleinsten Nummer an bis zu einer Länge von 160 cm bei einer Breite von 70 cm angefertigt; selbstverständlich ändert sich dementsprechend nicht nur das Gewicht (14—18 kg), sondern auch der Preis von ca. 9 dl. bis 15 dl.

Bett der Flüsse nennt man das natürliche oder künstliche Gerinne für die Fassung und Weiterführung der normalen Abflussmenge.

Bettstelle, s. Bett.

Bettung’ der Eisenbahngleise, derjenige Teil des Eisenbahnoberbaues (s. Oberbau), welcher das aus den beiden anderen Bestandteilen, den Schienen und deren Unterlagen gebildete „Gestänge“ zunächst unterstützt und in richtiger Lage erhalten soll und dessen richtige Herstellung deshalb für die betriebssichere Fahrbarkeit des Gleises sowie für eine sparsame Unterhaltung des Oberbaus von grosser Wichtigkeit ist (s. Fig. 1 und 3 zum Artikel Bahnprofil, Bd. I, S. 737). Die Bettung bezweckt demnach: a. die Aufnahme des Druckes der Schienenunterlagen (im allgemeinen Querschwellen, seltener Langschwellen oder Einzelstützen) und die weitere Verteilung dieses Druckes auf das Bahnplanum, welches zur unmittelbaren Aufnahme desselben als Oberfläche des Erdkörpers im allgemeinen zu weich ist; b. Trockenhaltung des Gestänges durch gute Wasserableitung und damit Unschädlichmachung des Frostes, an Stelle eines bis auf den festen Boden gemauerten Fundamentes, wie es andere, ähnlichen Erschütterungen und Belastungen ausgesetzte Bauwerke (Maschinen u. dergl.) zu haben pflegen, wie es aber hier zu teuer sein würde; c. Sicherung der Lage des Gestänges in lot- und wagerechtem Sinne beim Neubau und bei den Unterhaltungsarbeiten. Zur Erfüllung dieser Zwecke muss das Bettungsmaterial folgende Eigenschaften besitzen: 1. Möglichst grosse Festigkeit und völlige Frostbeständigkeit der einzelnen Stücke. 2. Möglichst grosse Durchlässigkeit, also Reinheit, das ist Freiheit von erdigen Teilen. 3. Möglichst grosse Reibung der Teile an einander und an den Unterlagen der Schienen, so dass die Bettung nach Zusammenpressung durch die Schläge der

Geöffnet

Fig. 3.

«pH

Zusammengelegt

Hoch.

„Stopfhacke“ ihre Lage möglichst lange und unverändert beibehält, dass also das Material „stopfbar“ ist. Dieserhalb dürfen die Stücke nicht zu gross (nicht über 5 cm dick) sein. Diese Anforderungen werden am besten erfüllt von Steinschlag aus festen, natürlichen Steinen (auch Kleinschlag, Schlegelschotter genannt); weniger geeignet, weil weniger fest, pflegt der Kleinschlag aus künstlichen Steinen (Ziegeln) zu sein, es sei denn dass sie sehr hart gebrannt (Klinker) waren. Demnächst kommt der Kies oder natürliche Schotter in Betracht; derselbe wird wegen des geringeren Preises weitaus am meisten angewendet. Man unterscheidet Flusskies, der am reinsten zu sein pflegt, und Grubenkies, der nötigenfalls gesiebt wird. Die Teile des Kieses sind rundlich, daher die Keibung geringer als bei dem eckigen Steinschlag. Je feiner der Kies, desto mehr verliert er an Stopfbarkeit; grober reiner Sand ist nur als Kotbehelf in Ermangelung besseren Materials verwendbar. Ausser diesen Stoffen kommen hin und wieder Hochofenschlacken zur Verwendung, deren Brauchbarkeit indessen sehr verschieden ausfällt. Kohlenschlacken sind kaum verwendbar, weil zu wenig fest. Packlage, das ist eine Schicht von natürlichen, mit der Breite nach unten gesetzten Steinen, kann als Unterlage einer mindestens 15 cm starken Schicht von Kies oder Steinschlag von Nutzen sein, namentlich, wenn sie vor Aufbringen der oberen Bettungsschichten abgewalzt wird, setzt jedoch voraus, dass das Planum vorher völlig gesetzt ist oder an sich schon aus festem Boden besteht; sonst drücken sich die einzelnen Steine zu leicht ein und sind dann weniger gut als eine Schicht groben Sandes oder feineren Kieses, als Unterlage für das eigentliche Bettungsmaterial. Da die Bettung erfahrungsmässig im Laufe der Zeit allmälich zerkleinert wird, sich infolge dessen verunreinigt, zu Staub- und Schlammbildungen führt, und dann an Leistung (Entwässerung, Stopf barkeit) sehr abnimmt, so muss nach längerer Zeit eine Beseitigung des alten Materials und ein Ersatz desselben durch neues, reines Bettungsmaterial erfolgen, um das Gleis in guter Lage erhalten zu können.

Die Gestalt der Bettung ist im allgemeinen die im Artikel Bahnprofil angegebene, mit einer beiderseitigen (in Kurven wegen der Ueberhöhung auch wohl einseitigen) Abdachung des Planums von 1:30 bis 1:25, auch wohl bis 1: 20. Die Seiten bleiben unbedeckt, um dem Wasser freien Abzug zu lassen. Im Gegensatz hierzu hat man zu Anfang    ^<20^ genannt) ausge-

des Eisenbahnbaus die sogen. Koffer-    führt, welche an

bettung (auch wohl amerikanische Bettung ^    beiden Seiten

durch ein Stück Jr    des Erdkörpers

iPl

Frühere Form der Bettung.

eingerahmt war, wobei dann die Abwässerung

_    durch wechselndes Längsgefälle

men.

zu ver-

nach Querrinnen oder auch durch eine mitten unter den „Gleiskoffer“ gelegte Rohrleitung erfolgte (s. Fig.). Davon ist man aber infolge der schwer aufrecht zu haltenden Entwässerung bald ganz zuriickgekom Dagegen finden trocken und durchlässig aufgesetzte Steinbankette zu Seiten der Bettung mit Nutzen Verwendung und ermöglichen wegen der steilen Böschung eine Ersparnis an Breite. Die Stärke des Bettungskörpers soll überall mindestens 20 cm unter den Schwellen betragen (bei Nebenbahnen wohl etwas weniger). Die Bettung wird anfangs nur bis zur Höhe der Schwellenunterkante aufgebracht. Erst nachdem die Lage des Gleises so weit fest geworden ist, dass ein weiteres Nachstopfen vorerst nicht mehr erforderlich wird, erfolgt das „Verfüllen“ des Gleises, d. h. das Ausfüllen des Raumes zwischen und vor Kopf der Schwellen, unter Umständen auch noch über den Schwellen ("wenigstens ausserhalb der Schienen). Hierzu kann feinerer Kies („Füllkies“) benützt werden; solcher hat aber den Nachteil, dass er bei Eintritt der Notwendigkeit des Nachstopfens erst beseitigt werden muss, um den besseren Stopfkies nicht derben. Besondere Schwierigkeiten bietet die richtige Gestaltung der Bettung auf weichem, lehmigem oder thonigem Planum und zumal bei Anwendung von Lang-

schwellen. Alsdann hat man oft zu sehr kostspieligen Anlagen mit Quer- und Längskanälen unter der Bettung gegriffen [1], ohne damit viel Erfolg zu haben. Alle solche künstlichen Anlagen werden bald wieder verdrückt. Wirksamer kann man die Lage des Gleises sichern durch die von E. Schubert [2] auf Grund sehr eingehender Versuche und Studien vorgeschlagene Gestaltung der Bettungssohle mit erheblich starker Sandschicht unter der Bettung, Entwässerung derselben mittelst tiefliegender Rohrleitung und Abhaltung des Tagewassers durch obere, wasserdichte Seitengräben. Derartige Anlagen werden zwar auch teuer, vermeiden aber die sonst immer wieder eintretenden Nacharbeiten und sind daher, von vornherein angewendet, doch auch ökonomisch vorteilhaft.

Goering.

Litteratur: [1] Lehwald-Biese, Der eiserne Oberbau, Berlin 1881. — [2] Schubert, E., Zeitschrift für Bauwesen 1889 und 1891; Organ für die Eortschritte des Eisenbahnwesens 1891, Tafel 24, und Zentralblatt der Bauverwaltung 1891, S. 148.

c = p:y

Die Bedeutung dieser

Bettungsziffer (auch Bettungswert, Bettungskoefficient) ist das Verhältnis des auf die Bettung (s. d.) ausgeübten Flächendrucks zu der dadurch hervorgerufenen elastischen (d. h. wieder zurückgehenden) Zusammendrückung. Kommt durch die Belastung seitens der Schwellen auf den Quadratcentimeter Grundfläche (also Oberfläche der Bettung) ein Druck von p kg, und bewirkt dieser Druck eine elastische Zusammendrückung (also Einsenkung der Schwelle) um y cm, so ist das Verhältnis die Bettungsziffer, deren Grösse nach Art des Materials und des Untergrundes zufolge ausgedehnter Versuche der elsass-lothringischen Eisenbahnen etwa zwischen drei und acht schwankt. Bei fester Bettung (Steinschlag oder Kiesbettung mit Packlage) beträgt die Einsenkung auf 1 kg Flächendruck also etwa Vs cm, bei weicher Bettung (Kies ohne Packlage) etwa V₃ cm.

Zahl liegt darin, dass die Theorie des Eisenbahnoberbaus, wie sie zuerst von Winkler [1], [2] begründet und von Schwedler und Dr. Zimmermann [3] weitergeführt ist, von der Voraussetzung ausgeht, dass bei einer und derselben Bettungsart dieses Verhältnis konstant bleibt, also die Eindrückung an jedem Punkte proportional ist dem örtlichen Flächendruck. Hiervon ausgehend wird die Gleichung der elastischen Linie eines so unterstützten (gewissermassen schwimmenden) biegsamen Balkens ermittelt und zur Berechnung der Inanspruchnahme der Lang- und Querschwellen durch ruhend gedachte Lasten verwendet.

Goering.

Litteratur: [1] Winkler, E., Vorträge über Eisenbahnbau, Heft 1, 3. Auf!., Prag 1875.— [2] Winkler, E., Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1868. — [3] Zimmer-mann, H., Die Berechnung des Eisenbahnoberbaus, Berlin 1887.

Betünchen, s. Tünchung und Mau er putz.

Beug', Beugflscherei, holländische, s. Angelfischor ei.

ii 1

i A. i i 1 7    9 11 13

Fig. 1.

Beugung* des Lichtes (Inflexion, Diffraktion) nennt man die Ablenkung von der geradlinigen Fortpflanzung, welche das Licht am Rande undurchsichtiger Körper erfährt. Die Beugungserscheinungen sind Wirkungen dieser Ablenkung und der Interferenz des Lichts. Grimaldi (1665) hat zuerst solche Erscheinungen richtig erkannt und wird daher mit Recht zu den Begründern der Undulationstheorie gerechnet. Trifft ein schmales Bündel paralleler Lichtstrahlen auf einen engen Spalt und dringt es durch diesen in eine Dunkelkammer (camera obscura), so erzeugt es auf der dem Spalt gegenüberstehenden Wand nicht bloss ein direktes Bild des Spaltes, sondern, falls man mit einfarbigem Lichte experimentirt, eine grössere Anzahl schwächerer Bilder zu beiden Seiten des Hauptbildes (Fig. 1) von einer mit wechselnder Entfernung vom Hauptbilde abnehmenden Intensität. Falls man weisses Licht hat, zeigt sich das Hauptbild zu beiden Seiten durch Streifen prismatischer Farben umsäumt (Interferenzfransen). Bei der Fortpflanzung von Wellen in irgend welchem Mittel bildet nämlich jeder Punkt, der von der Wellenbewegung ergriffen wird, wieder den Ausgangspunkt neuer Wellen, der sogenannten Elementar wellen (s. Wellenbewegung), durch deren Zusammenwirken (Interferenz) eben die Hauptwellen

entstehen. Von allen Punkten des Spaltes gehen nach allen Richtungen Elementarwellen ins Innere der Kammer. Am Orte des mittleren Hauptbildes treffen alle diese Wellen gleichzeitig mit gleicher Schwingungsphase ein. Zu beiden Seiten des Hauptbildes aber werden die Wege der Lichtstrahlen, die vom rechten oder linken Rande des Spaltes ausgehen, ungleich. Beträgt die Differenz der Wege eine Lichtwellenlänge A, so entsteht am betreffenden Orte Dunkel, denn die von der einen Hälfte der Spaltbreite kommenden Wellen interferiren mit denen der andern Hälfte, wegen der Wegdifferenz von ₂ A zwischen je zweien derselben, derart, dass sie sich gegenseitig vernichten. Beträgt aber die Wegdifferenz zwischen den von den Rändern kommenden Wellen D/2 A, so erhält man wieder hell, weil nur ²/₃ der Spaltbreite durch Interferenz unwirksam wird. Die Lichtintensität dieses ersten Bildpaares zu beiden Seiten des Hauptbildes ist nur ¹/₃ der Intensität des Hauptbildes. Bei 2 A Differenz erfolgt wieder Dunkel, denn die ganze Spaltbreite lässt sich in vier Teile teilen, von denen der zweite die Wirkung des ersten, der vierte die Wirkung des dritten auf hebt. Bei der Differenz 2i/₂ A entsteht das zweite Bildpaar mit Vs Intensität u. s. f. Da für Licht verschiedener Farbe A verschiedene Werte hat, so ist die Entfernung der blauen Bilder von einander kleiner als diejenige z. B. grüner oder gelber Bilder, und die Entfernungen dieser Bilder sind kleiner als diejenigen des Rot. Je weiter man sich aber vom mittleren Bilde entfernt, in um so mannigfaltigerer Weise überdecken sich die farbigen Erscheinungen und verschwinden. Von besonderer Schönheit sind die Gittererscheinungen, Beugungserscheinungen, welche aus dem Zusammenwirken sehr vieler benachbarten parallelen Spalten in kleinen regelmässigen Abständen von einander entstehen. Die Drahtgitter, feine parallele Drähte in geringen gleichen Abständen, Russgitter, parallele mit einer Nadel auf berusstem Glas gezogene Linien, zarte Vogelfedern mit ihren parallelen Fäserchen, besonders aber die Glasgitter, mit der Teilmaschine und einer Diamantspitze auf Glas aufgetragene, feinste parallele Linien, zeigen beim Durchsehen nach einem fernen Lichtpunkt sehr schöne prismatische Erscheinungen. In grösster Feinheit (14000 Linien auf den Zoll engl.) wurden die Gitter von Rowland hergestellt und noch auf photographischem Wege verjüngt (Rowlands Konkavgitter). Diese dienen zur Erzeugung der reinsten Spektren des Sonnenlichts und zeigen die Fraunhofer’sehen Linien. Da bei dieser Erzeugung des Spektrums zum Unterschiede von der Erzeugung durch Brechung in Prismen (Brechung) der Ort der Linien nur von der Teilung des Gitters und der Wellenlänge abhängt, so gestattet sie die schärfste Feststellung der Wellenlängen [1]. Zur kurzen Erklärung der Entstehung des Spektrums durch Gitter mögen die Fig. 2 und 3 dienen: Das Auge 0 sieht durch ein vorgehaltenes Gitter in der Richtung 0 M nach einem fernen Lichtpunkte, die von zwei Nachbarspalten P und Q im Abstande P Q = d ausgehenden Elementarwellen besitzen einen Gangunterschied OP—OQ = PR~d sin cp.

Fig. 2.

so

X

Ist aber d sin 9? = —, so entsteht Dunkel, weil sich die Elementarwellen durch Interferenz aufheben. Ebenso beirfsin^ =-^

¹ oder — u. s. w. Aber auch bei d sin 99 = oder j- und weiteren Zwischenabteilungen wird

Beträgt dieser Gangunterschied eine ganze Wellenlänge A oder 2 A oder 3 A, erhält das Auge in der Richtung des Winkels 90 hell, da in dieser Richtung

sich die Einzelwellen summiren.

rs \ r: V, v₂ r, V, W v, r, v, v₃ r₂ v, r₃

Dunkel entstehen, weil in der Richtung 99 jeder

F. ₃    Strahl durch Interferenz mit dem übernächsten

Iff‘ '    unwirksam wird. Eine bestimmte Farbe, z. B.

Rot, wird daher neben dem direkten Bilde W (Fig. 3) in denjenigen Richtungen 99 seitliche Bilder r1? r₂, r₃ u. s. w. erzeugen, in welchen die Gangunterschiede A, 2 A, 3 A des roten Lichtes betragen. Eine andere Farbe, z. B. Violett,

das, am andern Ende des Spektrums liegend, eine nur stark halb so grosse Wellenlänge liat, erzeugt seitliche Bilder vlf v.₂, v₃ u. s. w. in kleineren Abständen von W. So entsteht durch das weisse Licht einer fernen Spalte zu beiden Seiten des weissen Bildes W ein System von Spektren I, II, III u. s. w., deren erstes von den übrigen getrennt stellt, deren folgende sich mehr und mehr überdecken und gemischte Farbeneindrücke erzeugen. Nicht bloss im durchgehenden Lichte, auch bei Keflexion zeigen die Gitter solche farbigen Erscheinungen. Die Perlmutter verdankt ihr Farbenspiel einer feinen Streifung, welche man durch Abdrücken auf Guttapercha samt dem Farbenspiel übertragen kann. DieBarton’-sclien Irisknöpfe sind durch Gravirung mit gestreifter Oberfläche versehene Metallknöpfe. Fraunhofer [2] hat experimentell gezeigt, dass kleine Körperchen von annähernd gleicher Grösse (Bärlappsamen auf einer Glasplatte) im zwischen ihnen durchgehenden Licht einer Flamme, der Sonne, des Mondes ebenfalls Beugungserscheinungen liefern, wodurch die kleinen Höfe um Sonne und Mond sich erklären, Systeme farbiger Hinge mit um so grösseren Durchmessern, je kleiner die erzeugenden Dunstkörperchen sind (über die grossen Höfe siehe Brechung). Auch der sogen. Heiligenschein, die Aureole um den Schatten des Kopfes auf betauter Wiese, der King des Ulloa, eine Kingbildung um den Kopf beim Brockengespenst [3] sind solche Beugungserscheinungen, nur nicht im durchgehenden, sondern im zurückgeworfenen Lichte erzeugte. Von technischem Interesse ist die Möglichkeit, auf der Oberfläche von Glaswaren eine feine kristallinische Absonderung zu erzeugen und sie dadurch farbig schillernd zu machen, indem man im Ofen bei hoher Temperatur Salzsäuredämpfe auf dieselben einwirken lässt. In Betreff der Theorie der Beugung des Lichts ist besonders auf [4], [5], [6], [7] zu verweisen.

Aug. Schmidt.

Litteratur: [1J Müller u. Kempf, Bestimmungen der Wellenlängen etc., Publikation des astrophys. Observ. zu Potsdam 5, 1886. — [2] Jos. v. Fraunhofers gesammelte Schriften von E. Lommel, Abh. 14 und 15, München 1888 oder Schumachers astronom. Mitteilungen Heft 2 und 3. — [3j A. Schmidt, Zur Erklärung des Brockengespenstes, Jahreshefte des Yereins für vaterl. Naturk. in Württemberg 1887, S. 68—75. — [4] J. A. Fresnel, Sur la diffraction de la lumiere, Paris 1818. — [5] Schwerd, Die Beugungserscheinungen aus der Undulationstlieorie entwickelt, Mannheim 1835. — [6] Hilbert, Recherches analytiques sur la diffraction de la lumiere, memoire cour. de TAcademie de Bruxelles 31, S. 1, 1862. — [7] E. Lommel, Abhand], der bayer. Akad. d. W. 15, S. 229, 1884 und 15, S. 529, 1886.

Beugungsspektrum, s. Spektralanalyse.

Beutelgarn (Beuteinetz), s. Süsswassernetzfischerei und Hochseenetzfischerei.

BeutelgescliilT. Schon in ihren einfachsten Anfängen trennte sich die Technik der Müllerei bereits in „Zerkleinerung“ und „Sichtung“. Die für den letztgenannten Zweck dienenden primitiven Einrichtungen bezeichnete man mit dem Namen Beutelgeschirr, weil ein beutelartiger Schlauch aus Beuteltuch (Müllergaze) schräg in einem verschlossenen Kasten (Beutelkiste) ausgespannt und durch eine Klopfvorrichtung in Erschütterung versetzt wurde. Durch diesen Schlauch lief das vom Mahlgange kommende Gut und durch die Maschen des Gewebes sonderte sich das Feine von dem Groben.

Litteratur: Kick, Mehlfabrikation, 3. Auf!., Leipzig 1894, Tafel I.    Arndt.

Beuteltuch, früher wollene, jetzt fast ausnahmslos seidene oder Metallgaze-Gewebe, welche zum Absondern (Abbeuteln, Sichten) der einzelnen Produkte des Müllereiprozesses dienen. Yergl. die Art. Beutel ge sch irr, Sicht er ei, Müllergaze.

Bewässern der Zimmerung, s. Grubenzimmerung.

Bewässerung des Bodens bezweckt die Beförderung des Pflanzenwachstums durch Zuführung von Feuchtigkeit oder von Düngerstoffen — anfeuchtende Bewässerung oder düngende Bewässerung. Im einzelnen werden folgende Wirkungen des zur Bewässerung verwendeten Wassers unterschieden: 1. Die anfeuchtende: die Pflanze bedarf des Wassers zum Aufbau ihres Körpers; aus Kohlensäure und Wasser wird auf dem Wege der chemischen Keduktion durch das Chlorophyllorgan unter Mitwirkung des Sonnenlichtes die neue organische Substanz erzeugt; ausserdem bildet Wasser als solches einen konstituirenden Bestandteil des Pflanzenleibes (einzelne Pflanzen, z. B. die Kilben, enthalten bis zu

Arndt.

90 % Wasser) und ist der Vermittler sämtlicher Lebensvorgänge in den Organismen, namentlich auch des Transspirationsprozesses. 2. Die düngende: ausser der durch das Wasser als solches gebotenen Nahrung werden durch die Bewässerung dem Boden und der Pflanze die durch das Wasser mitgeführten fremden Bestandteile übermittelt, welche meistenteils die Eigenschaft von Düngerstoffen besitzen; auf diese Weise ist es bei entsprechender Beschaffenheit und Menge des Wässerungswassers möglich, auf Wiesen anhaltend reiche Grasernten ohne jede anderweitige Düngung zu erzielen. 3. Die auflösende: neue Stoffe können von der Pflanze nur in flüssiger (tropfbar- oder elastisch-flüssiger) Form aufgenommen werden; die Aufgabe der Lösung der im Boden in fester Form enthaltenen Nährstoffe fällt dem Wasser zu, dessen Wirkung durch die Bodengase unterstützt wird. 4. Die schützende: die schädlichen Wirkungen der Frühjahrsfröste können durch geeignete Bewässerung abgehalten werden, indem durch das den Boden bedeckende Wasser die nächtliche Wärmeausstrahlung vermindert wird; ebenso kann, wenn Frost das unbewässerte Gras getroffen hat, durch Bewässerung am frühen Morgen ein allmälicher Uebergang von der Kälte zur Sonnenwärme bewerkstelligt und dadurch die gefährliche Wirkung eines raschen Auftauens der gefrorenen Pflanzen verhindert werden. 5. Die zerstörende: in günstigem Sinne kommt diese Wirkung zur Geltung, wenn aus sumpfigem, insbesondere moorigem Boden Humussäuren und lösliche Eisen- und Mangan-salze, welche das Wachstum der Stissgräser schädigen, durch geeignete Bewässerung aufgelöst und fortgeführt werden (das sogen. Süsswässern des Bodens); ebenso kann Heidekraut, Moos und anderes Unkraut trockener Wiesen durch kräftige Berieselung (namentlich zur Winterszeit unter Bildung einer Eisdecke) vertilgt und dadurch für gute Gräser Raum geschaffen werden. — Den vorgenannten Bewässerungszwecken entsprechend ist auch der Betrieb der Wässerung einzurichten. Bei demselben kommt es ebensowohl auf die richtige Auswahl der Wässerungszeit wie auf die passende Bemessung der Wassermenge an. Grundsatz für jede richtig geleitete Bewässerung muss sein, diese nicht anhaltend längere Zeit hindurch zu betreiben, sondern in kürzeren Perioden abwechselnd das Grundstück zu bewässern und wieder trocken zu legen. Denn durch übermässiges Bewässern wird der Boden ausgekältet und versumpft und das Pflanzenwachstum geschädigt. Darum muss auch jede richtig angelegte Bewässerungseinrichtung zugleich die Möglichkeit einer vollständigen und möglichst raschen Entwässerung des Bodens gewähren, um in den Zeitabschnitten zwischen der Bewässerung den Zutritt von Wärme und Luft zu demselben zu ermöglichen.

1. Anfeuchtende Bewässerung. In den wärmeren Ländern (Indien, Aegypten, Algier, Spanien etc.), wo ohne künstliche Anfeuchtung des Bodens eine Pflanzenkultur überhaupt nicht möglich wäre, werden der Bewässerung sämtliche Kulturgewächse unterzogen, so Zuckerrohr, Droguen, Indigo, Orangen, Baumwolle, Tabak, Getreide, Hülsenfrüchte, Hanf, Lein, Mais, Oelsaaten, Reis, Luzerne, Gemüse, Reben etc. Die Aufleitung des Wassers auf die zu bewässernde Fläche geschieht in der Regel durch Einstauen in die Furchen, seltener durch Ueb er Stauung der ganzen Fläche (s. Bewässerungssysteme). Die Häufigkeit der Bewässerung und die zur Verwendung gelangende Wassermenge richtet sich, abgesehen von dem Einfluss des mehr oder weniger heissen Klimas, nach dem verschiedenartigen Wasserbedürfnis der einzelnen Kulturpflanzen.

zu

Mn welligsten Wasser beanspruchen die Getreidearten mit ihrer durch geringe Blattentwicklung bedingten schwachen Verdunstung des Vegetationswassers, weshalb eine regelmässige Bewässerung derselben, selbst in südlichen Ländern nur selten notwendig wird. Mais und Lein erfordern schon mehr Feuchtigkeit und werden deshalb in wärmeren Ländern regelmässig von Zeit zu Zeit bewässert. In weit höherem Masse bedarf der Bewässerung der Reis, welcher den Charakter einer Sumpfpflanze hat und nur bei beständiger Anfeuchtung zu gedeihen vermag.^ Die Bewässerung erfolgt stets durch Ueberstauen der ganzen Reisfelder, welche diesem Zweck, wo nicht die natürliche Terrainbildung dies entbehrlich macht, mit niedrigen horizontalen Dämmen in Staubeete eingeteilt werden, deren Sohle 20—30 cm hoch mit Wasser überdeckt wird. Ein vorübergehendes Ablassen desselben findet während der Entwicklung der Bilanzen, welche in der Zeit vom April bis September erfolgt, nur selten statt. Da auf diese Weise sich aus dem stagnirenden Wasser üble Ausdünstungen bilden müssen, ist die Reiskultur

mit Gefahren für die Gesundheit der in der Nähe der Reisfelder wohnenden Menschen verbunden. Aus diesem Grunde war in früherer Zeit der Reisbau in Italien wiederholt verboten worden; neuerdings ist durch Gesetz die für Reisfelder einzuhaltende Entfernung von den Städten festgesetzt (zwischen 1200 und 5000 m, je nach der Grösse der Stadt). Luzerne, welche in Algier vom April bis September sechs Schnitte ergibt, wird nach jedem Schnitt ein- bis zweimal (im ganzen zehnmal) mit einem Wasserquantum von je 400 cbm auf 1 ha bewässert; im südlichen Spanien erhält diese Pflanze nach je 8—10 Tagen eine Bewässerung mit 500—700 cbm pro ha, im südlichen Frankreich alle 7 Tage eine solche von 600 cbm pro ha. Baumwolle, Lein, Sesam u. a. erhalten in Algier vom Mai bis September 10 Bewässerungen mit je 640 cbm pro ha, Orangen 12 Bewässerungen mit je 400 cbm, Tabak von April bis Juli 4 Bewässerungen mit je 530 cbm pro ha. Der Weinstock erfährt in Algier und Spanien während der dreimonatlichen Dürreperiode eine viermalige, in Südfrankreich eine zweimalige Bewässerung mit je 1200 cbm pro ha. Im gleichen Masse werden in Südfrankreich Cerealien und Kartoffeln bewässert, während diese in Spanien alle 30 bezw. 21 Tage je 500—700 cbm pro ha erhalten. Gemüsepflanzungen erfordern in Algier während 6 Sommermonaten wöchentlich 1—2, im ganzen 36 Bewässerungen mit je 400 cbm pro ha, in Südfrankreich dagegen die 2’/^ fache Wassermenge. Nähere Angaben hierüber in [1].

2. Düngende Bewässerung. Dieselbe findet nur Anwendung bei den Wiesen in den Ländern der gemässigten Zone, jedoch werden bei ihr ausser der Düngung des Bodens auch die übrigen Zwecke der Bewässerung verfolgt. Die Aufleitung des Wassers geschieht entweder durch Ueberrieseln oder Ueber-stauen oder durch Stauberieselung (s. Bewässerungssysteme). Wassermenge und Wässerungszeit erlangen hierbei grössere Ausdehnung als bei der bloss anfeuchtenden Bewässerung. Insbesondere müssen in Anbetracht des Düngungszweckes erheblich grössere Wassermengen zur Anwendung gelangen, wenn der Nährstoffersatz des Wiesbodens beim Mangel anderweitiger Dungzufuhr in genügendem Masse bezweckt werden soll, da die Menge der im fliessenden AVasser enthaltenen Düngerstoffe eine verhältnismässig geringe ist. Die Wässerungszeit dehnt sich über das ganze Jahr aus, wobei nur im Winter eine Einschränkung eintritt. Da nämlich durch die AVinterwässerung leicht Erostbeschädigung für die Graspflanzen entsteht, empfiehlt es sich, während der Frostperiode die Bewässerung einzustellen und die AViesen vollständig trocken zu legen. Eine Ausnahme findet statt, wo es sich um die Vertilgung von Unkraut handelt (s. oben), sonst aber ist AVinterwässerung jedenfalls nur dann statthaft, wenn durch vollständige Ueberstauung der AViesen oder durch ununterbrochenes, sehr kräftiges Rieseln der Eisbildung vorgebeugt werden kann. Von günstigem Erfolge ist die AVinterwässerung insbesondere beim Vorhandensein von Quellen, durch deren höhere Temperatur die Bodenwärme erhalten und das AVaclistum im Frühjahr beschleunigt wird. Zur Bereicherung des Bodens mit Düngerstoffen dient hauptsächlich die Her bst Wässerung, welche nach Aberntung der AViesen und nach geschehener Reinigung und Ausbesserung der Gräben, Schleusen etc. im September beginnt und bis zum Eintritt anhaltenden Frostes fortgesetzt wird. Regel ist hierbei, möglichst stark zu wässern, jedoch alle 8—14 Tage umzustellen und die bewässerte Fläche trocken zu legen. Es darf angenommen werden, dass bei mittelgutem Wasser und nicht spärlicher Aufleitung desselben eine Bewässerungszeit von insgesamt 30 Tagen für jedes einzelne Grundstück genügt, um den Erfolg der düngenden Herbstbewässerung zu sichern. Die Frühjahrs Wässerung bezweckt bloss den Schutz der Pflanzen vor Kälte, sowie die Erhöhung der Bodentemperatur und erfordert grosse Vorsicht, um nicht Schaden anzu-ricliten. Dieselbe beginnt nach dem Auftauen des Bodenfrostes frühestens im März und soll im Mai, wenn das Gras herangewachsen ist, zeitig aufhören. Regel ist, die AVässerung in kurzen Perioden und nur dann auszuüben, wenn die Temperatur des Wässerungswassers höher ist als die der Luft; deshalb wässere man vorwiegend bei Nacht, sonst nur an rauhen Tagen und bei bewölktem Himmel, nicht aber bei Sonnenschein, und vermeide jedenfalls die Verwendung von Schnee wasser. Die Sommer Wässerung dient wesentlich zur Anfeuchtung des Bodens in der trockenen Jahreszeit, um dem starken Wasserbedürfnis des lieranwachsenden Oelimdgrases entsprechen zu können. In vielen Fällen ist der günstige Ertrag des zweiten Schnittes (Oehmd oder Grummet) durch die Möglichkeit einer Sommer Wässerung bedingt. Die ATerwendung grosser AVasser-mengen verbietet sich hierbei in der Regel durch den niedrigen Sommerwasserstand der Gewässer. Der Zweck der Anfeuchtung lässt sich aber auch schon mit einem geringen Wasserquantum erreichen. Die Bewässerung geschieht während des Juli und teilweise des August in kurzen Zeitabschnitten mit öfterer Wiederholung und wird mit dem Heranwachsen des Grases und dem Eintritt kühler, taureicherer Nächte eingestellt.

Berliu 1884. —

Litteratur: [1] Pereis, Handbuch des landw. Wasserbaues, 2. Aufl.

[2]    Dünkelberg, Encyklopädie und Methodologie der Kulturtechnik, Braunschweig 1883. —

[3]    Dünkelberg, Der Wiesenbau, 3. Aufl., Braunschweig 1894. — [4] Dünkelberg, Der Kulturingenieur, 3 Bände, Braunschweig 1868—71. — [5] Fries-Dünkelberg, Lehrbuch des Wiesenbaues, 2. Aufl, Braunschweig 1866. — [6] Vincent, Der rationllee Wiesenbau, 3. Aufl., Leipzig 1870. — [7] Patzig, Der praktische Rieselwirt, Leipzig 1840. — [8J von Lengerke, Anleitung zum praktischen Wiesenbau, Prag 1844. — [9] Hafener, Der Wiesenbau in seinem ganzen Umfang, 3. Ausgabe, Stuttgart 1867. — [10] Delhis, Die Kultur der Wiesen und Grasweiden, Halle 1874. — [11] Meyn, Geschichte und Kritik des Wiesenbaues, Heidelberg 1876. — [12] Treuding, Ueber Ent- uud Bewässerung der Ländereien, Hannover 1866. — [13] Wurffoaiu, Nachrichten über Landes-Meliorationen, insbesondere über die Melioration der Boker Heide in der Provinz Westphalen durch Ent- und Bewässerung, Berlin 1856. — [14] Debauve, Manuel de l’ingenieur des ponts et chaussees. 18. Fascicule, Paris 1876. — [15] Herve Mangon, Experiences sur l’emploi des eaux dans les irrigations, Paris 1869. — [16] Nadault de Buffon, Traite theorique et pratique des irrigations, Paris 1843. — [17] Nadault de Buffon, Hydraulique agricole; des submersions fertilisantes etc., Paris 1867. — [18] Barral, Irrigations, engrais liquides et ameliorations foncieres permanentes, Paris 1862. — [19] Deby, Julien, Manuel d’irrigation, Brüssel. — [20] Dupuit, Traite theorique et pratique de la conduite et de la distribution des eaux, 2. edition, Paris 1865. — [21] Dumont, Pi’atique des distributions d’eaux, Paris 1863. — [22] Villeroy et Müller, Manuel des irrigations, 2. edition, Paris 1867. — [23] Cossigny. J. Charpentier de, Notions elementaires theoriques et pratiques sur les irrigations, Paris 1874. — [24] Raphael Pareto, Irrigation et assaiuissement des terres, Paris 1851. — [25] Keelhoff, Traite pratique de 1’irrigatiou des prairies, Brüssel 1856. — [26] Markus, Das landwirtschaftliche Meliorationswesen Italiens, Wien 1881. — [27] Hess, Die Bewässerungsanlagen Oberitaliens, Hannover 1873. — [28] Nadault de Buffon, Des canaux d’arrosage de l’Italie Septentrionale dans leurs rapports avec ceux du midi de la France, Paris 1843—44. — [29] Mauny de Mornay, Pratique et legislation des irrigations dans l’Italie superieure, Paris 1844. — [30] Bruschetti, Giuseppe, Storia dei Progretti et dei Lavori per l’irrigazione dei Milanese, Lugano. — [31] Manzi, Sui prati maricitorii dell ingegnere, Milano 1864. — [32] Smith, R. Baird, Italian irrigation being a report on the Agricultural Canals of Piedmont and Lombardy, second edition, Edinburgh and London 1855. — [33] Puvis, Irrigation de pres des Vosges, Paris 1846. — [34] Moncrieff, Irrigation in Southern Europe, London 1868. — [35] M. Jaubert de Passa, Voyage en Espagne dans les annees 1816—1819, ou recherches sur les arrosages, sur les lois et coutumes qui les regissent, Paris 1823. — [36] Aymard, Maurice, Irrigations du midi de l’Espagne; etudes sur les grands travaux hydrauliques et le regime administratif des arrosages de cette contree, Paris 1864. — [37] F. Vidalin, Pratique des irrigations en France et en Algerie, Paris 1874. — [38] Eyth, Max, Das Agrikulturmaschinenwesen in Aegypten, Stuttgart 1867. — [39] Smith, R. Baird, Irrigation of Southern India, London 1860. — [40] Cotton, Sir A., Results of irrigation works in Godaveri district, London 1866. — [41] Jaubert de Passa, Recherches sur les arrosages chez les peuples anciens, Paris 1847. Drach.

Bewässerungssysteme. Die Bewässerung des Bodens kann in der Weise geschehen, dass das zur Wässerung benützte Wasser in ständiger Bewegung auf der Oberfläche sich befindet (rieselt) oder zeitweise auf derselben festgehalten (gestaut) wird; im ersten Falle hat man die Rieselwässerung, im zweiten die Stauwässerung. Ein diese beiden verbindendes System heisst die Stauberieselung.

oft wilde Rieselung genannt — kann

1. Riesel Wässerung. Grundsatz einer guten Riesel Wässerung ist, dass alle Teile der zu bewässernden Fläche gleiclimässig mit Wasser überzogen, nach Schluss der Wässerung aber auch vollständig und rasch vom Wasser befreit werden; deshalb sind die Anlagen zur Ableitung des Wassers ebenso wichtig wie diejenigen zur Zuleitung. Das Ueberrieseln darf nur in dünner Schicht geschehen, weil bei übermässiger Zuströmung sich eine zu starke Geschwindigkeit des Wassers entwickelt, wodurch die Absetzung der düngenden Schwebestoffe verhindert, das Wasser somit nur ungenügend ausgenützt wird und ausserdem hei stärkerer Neigung des Geländes leicht Beschädigungen an diesem angerichtet werden. Fehlerhaft ist insbesondere diejenige Bewässerungsart, bei welcher das Rieselwasser, statt sich überall auf der Bodenfläche auszubreiten, nur in einzelnen Gräben oder Rinnsalen in starkem Strom über das Grundstück hinweggeleitet wird, wobei der grössere Teil der Grasfläche mit dem bewegten Wasser nicht in Berührung kommt; eine derartige Bewässerung

selbstverständlich, insbesondere wenn es auch noch an regelrechter Abwässerung

fehlt, nur von mangelhaftem Erfolge begleitet sein, welcher durch ungleichmässigen Grasstand, durch stellenweise Versumpfung des Bodens, oft auch durch Beschädigungen des Grundstückes wie Einrisse, Abrutschungen etc. sich kennzeichnet. — Zur Ermöglichung einer regelrechten Berieselung sind technische Anlagen für die Zuleitung, Verteilung und Ableitung des Wassers, das sind Gräben, Rinnen und Schleusen, erforderlich; in vielen Fällen muss ausserdem die natürliche Gestalt der Bodenoberlläche einer Veränderung unterzogen werden. Die thunlichste Vereinfachung dieser oft kostspieligen Anlagen und Arbeiten ist heim Entwurf des Bewässerungsplanes als wichtiges Ziel im Auge zu behalten, um nicht die Kosten der Ausführung ausser Verhältnis mit dem durch die Bewässerung zu erzielenden Nutzen zu setzen. Insbesondere ist die Umgestaltung der Oberfläche (Umbau der Wiesen) auf das geringste Mass zu beschränken, da durch weitgehende Planirungsarbeiten nicht allein eine ausserordentliche Kostenerhöhung, sondern auch eine Verschlechterung des Eruchtbarkeitszustandes insofern leicht veranlasst wird, als durch das Abheben (Tieferlegen) der Wiesenfläche die Pflanzenwurzeln auf den rauhen, unaufgeschlossenen Untergrundsboden angewiesen werden, wodurch die Graserträge selbst bei sorgfältigster Ausführung der Erdarbeiten auf längere Zeit hinaus eine Schmälerung erleiden. Um dieser Gefahr zu entgehen und zugleich die Kulturkosten auf das geringste Mass zu beschränken, muss als Grundsatz gelten, die Einrichtung der Bewässerung so weit als irgend möglich der natürlichen Oberflächengestaltung des zu bewässernden Grundstückes anzupassen und Veränderungen der letzteren, namentlich Abtragsarbeiten, nicht ohne Not vorzunehmen. Hierzu ist vor allem die richtige Auswahl unter den im folgenden namhaft zu machenden Berieselungssystemen auf Grund sorgfältiger Berücksichtigung der örtlichen Verhältnisse geboten.

Die Her-

■h

Stellung der Rieselwässerung geschieht entweder im v Hang bau oder im Rückenbau; entscheidend für die Auswahl sind die natürlichen Gefallsverhältnisse des h — zu bewässernden Grundstückes.

Fig. 1.

ia

1:Ä

■h

■li

Fig. 2.

Beim Hangbau erfolgt die Bewegung des Rieselwassers in der Richtung des Hauptgefälles der Ober- h fläche, entsprechend den Pfeilen der nebenstehenden Figur 1 (die gestrichelten Linien hh deuten die Höhenschichten an). Das Wasser tritt aus dem Verteilgraben V V mittelst der Zuleitungsrinne z in die der Horizontalrichtung folgenden Verteilrinnen vv ein, aus welchen es an der abwärts gelegenen horizontalen Kante überschlägt und die Fläche gleichmässig unter Wasser setzt. Das Abwasser einer Hang- ~ tafel kommt jeweils der nächstunteren wieder zu; ausserdem wird jedoch durch die Zulei-tungsrinne z noch frisches Wasser aus dem Verteilgraben VV jeder einzelnen Tafel zugeführt, um den bei der Berieselung durch Versickerung ^ und Verdunstung entstandenen Wasserverlust auszugleichen. Im Fall eine derartige direkte Wiederbenützung des Rieselwassers von einer Hangtafel zur andern nicht gewünscht wird, tritt die Anordnung der Rinnen Fig. 2 ein, wo neben den Verteilrinnen vv besondere Ableitungsrinnen aa bestehen, welche das Wasser einer jeden Hangtafel ohne nochmalige Benützung in den Abzugsgraben AA führen. Die Länge einer horizontalen Verteilrinne v von der Zuleitungsrinne z aus nach rechts oder links wird gewöhnlich nicht über 30 m gemacht, so dass der Abstand zweier Zuleitungsrinnen z von einander höchstens 60 m beträgt. Die Breite der Hangtafeln zwischen zwei Verteilrinnen v beträgt bis zu 12 m, in der Regel weniger. Das zur Rieselung erforderliche Terraingefälle ist zu mindestens zwei Prozent anzunehmen, bei geringerer Geländeneigung ist künstliche Umformung der Oberfläche behufs Gefällsvermelirung geboten. Die obigen Abmessungen richten sich im Einzelfall nach der Beschaffenheit des za bewässernden Geländes; ein schwer durchlassender

Boden verlangt ein etwas stärkeres Gefälle, um der Versumpfung zu entgehen, gestattet jedoch eine grössere Länge und Breite der einzelnen Hangtafeln, während ein sandiger Boden mit durchlässigem Untergrund kürzere und weniger breite Hangtafeln notwendig macht, weil das Wasser rasch in den Boden

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Fig. 3. Massstab 1 : 5000.

versinkt. — Fig. 3 zeigt die Einrichtung einer Hangwässerung, bei welcher auf thunlichste Benützung der natürlichen Oberflächengestalt des Grundstückes .Rücksicht genommen ist. Von dem der Hauptgefällsrichtung folgenden Hauptzuleitungsgraben HH zweigen die annähernd horizontalen Yerteilgräben VV ab, welche ihr Wasser an das Binnensystem abgeben. Der zwischen je zwei Wässerabteilungen I, II etc. befindliche Yerteilgräben V ist zugleich Abzugsgraben der oberen und Wässergraben der unteren -h- Abteilung, so dass eine fortwährende Wiederbenützung des Wassers in den auf einander folgenden Abteilungen I, II, III etc. stattfindet. Ist eine derartige Wiederbenützung nicht erwünscht, so werden nach Fig. 4 besondere Abzugsgräben AA angelegt, welche das Abwasser fortleiten; die einzelnen Abteilungen erhalten dann ausschliesslich frisches Wasser aus dem Hauptzuleitungsgraben IIH. Beim Abgänge der Yerteilgräben V vom Hauptzuleitungsgraben HH befinden sich in letzterem Stauschleusen ss zur Begulirung des

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Fig. 4. Massstab 1 : 5000.

Wasserzuflusses zu den ersteren. Einlassschleusen ee “ am Anfang der Yerteilgräben sind zweckmässig, jedoch - ■' h nicht unter allen Umständen Bedürfnis. Um den Eintritt des Wassers' aus den Zuleitungsrinnen z in die t Yerteilrinnen v zu befördern und zu reguliren, werden erstere kurz unterhalb des Abganges der letzteren mit —Ragenstückchen oder Brettchen zu einem Teil ihres Durchflussprofils verschlossen. Das beschriebene System der Horizontalwässerung bietet den Yorteil, dass ein gleichmässiges Ueberrieseln in der einfachsten Weise und mit der geringsten Zahl von Stauwerken erzielt werden kann und bei sachgemässer Benützung der natürlichen Oberflächenbeschaffenheit (natürlicher Wiesenbau) die geringsten Anlagekosten erforderlich werden. — Der Hangbau wird jedoch auch mit geneigten Biesel-r innen ausgeführt; derartige Anlagen finden sich in [25] S. 636 beschrieben.

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Fig. 5.

Der Bückenbau wird angewendet, wo das erforderliche Bieselgefälle von 2 Prozent in der natürlichen Lage des Grundstückes nicht vorhanden ist und deshalb künstlich geschaffen werden muss. Zu diesem Zwecke wird die Wiesenoberfläche dachförmig um gestaltet. Aus dem annähernd horizontal angelegten Yerteilgräben VV (Fig. 5) werden die den Firstlinien entsprechenden annähernd horizontalen Yerteilrinnen v v gespeist, deren Wasser nach beiden Seiten überschlägt und die dachförmigen Bückenflächen überrieselt, um alsdann in die Abzugsrinnen aa und den Abzugsgraben AA abzufliessen. Wie sich aus dem Schnitt pq (in welchem die natürliche Oberfläche durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist) ergibt, erfordert der Bückenbau eine vollständige künstliche Umformung der Wiesenfläche (Kunst wiesen bau). Wegen der hierdurch ver-anlassten vermehrten Herstellungskosten soll dieses Wässerungssystem nur da

zur Anwendung kommen, wo es wegen ungünstiger Gefällsverhältnisse nicht umgangen werden kann; im übrigen ist der einfacheren und naturgemässeren Hangwässerung der Vorzug zu gehen, welche ausserdem geringere Unterhaltungsarbeiten und einen bequemeren Betrieb (namentlich bei der Beerntung) * gestattet. Die thunlichste Verminderung der Anlagekosten ist auch bei dem Rückenbau durch eine sorgfältige Ausnützung der natürlichen Gefälls- und Oberflächenverhältnisse anzustreben. Zu dem Zweck sind die Verteilgräben V V möglichst in ^

die Richtung der Schichtenlinien hh (Fig. 6) zu n~-----

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Fig. 6. Massstab 1 : 5000.

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Schnitt p q

Fig. 7.

verlegen, während der Hauptzuleitungsgraben HH 1 v dem Hauptgefälle des Geländes folgt. Die Ge- f f, ländestreifen zwischen den Abzugsgräben A und s, den Verteilgräben V werden zweckmässig zu Heu- k— wegen ausgebildet und können von den letzteren aus berieselt werden. — Die Abmessungen des Rückenbaues sind in den verschiedenen „H Gegenden wechselnd. Für die Querneigung h| der Rückentafeln (beiderseits normal zur Verteilrinne v) ist zum mindesten das auch für die Hangwässerung erforderliche Rieselgefälle von 2 % in Anspruch zu nehmen; demgemäss erhält z. B. eine Rückentafel von 6 m Breite mindestens 12 cm Seitengefälle; meist werden jedoch stärkere Gefälle angewendet, wobei übrigens nicht zu übersehen ist, dass bei höher gebauten Rücken auch vermehrte Erdarbeiten für die Herstellung derselben, somit höhere Anlagekosten erforderlich werden. — Die Breite der Rückentafeln wechselt innerhalb weiter Grenzen: beim Siegener Rückenbau (im Kreis Siegen) 3,5 V bis 4,5 m für den Halbrücken (zwischen Verteil- ~^ und Abzugsrinne), in Norddeutschland ebenso nach Vincent 3,8 bis 7,6 m, in der belgischen P Campine 5 m, bei den italienischen Winterwiesen (marcite) 5 bis 9 m, an anderen Orten bis zu 20 m. Bei Rückentafeln von grösserer Breite als 6 bis 10 m ist die Anbringung von Zwischenrinnen nach Art der Hangwässerung erforderlich, um eine gleichmässige Wasserverteilung zu erzielen (Fig. 7). Bei der Wahl zwischen schmalen ^ ^ und breiten Rücken ist zu berücksichtigen, dass die grössere Rückenhreite hei gegebenem Seitengefälle eine Vermehrung der Erdarbeiten bedingt, dagegen wegen der geringeren Anzahl von Rinnen eine leichtere Instandhaltung und bequemere Beerntung gestattet. — Die Länge der Rücken wird gleichfalls wechselnd angetroffen; während dieselbe im Kreis Siegen 15 m nicht übersteigt, beträgt sie nach Vincent 11,5 bis 23 m, in der belgischen Campine 25 — 30 m und bei den italienischen Winterwiesen 75—80 m. Das Verhältnis der Länge zur Breite (des Halbrückens) schwankt somit in den verschiedenen Ländern zwischen 3 (Vincent) und 15 (marcite). Von der Länge der Rücken hängt wesentlich der Bedarf an Gräben und Schleusen, sowie der Umfang der Erdarbeiten ah. Kurze Rücken vermehren die Zahl der Gräben und Schleusen, vermindern dagegen (bei der meist üblichen Anordnung der Rückenfirste in der zu den Schichtenlinien normalen Richtung, wie in Fig. 6) die zur Umformung der Oberfläche erforderlichen Erdarbeiten; letzteres fällt, namentlich bei nicht ganz flachem Gelände, für die Herstellungskosten erheblich ins Gewacht und weist darauf hin, bei stärkerem Terraingefälle lange Rücken zu vermeiden.

Die Wiederbenützung des Rieselwassers begegnet bei dem Rückenbau wegen des Gefällsmangels im allgemeinen grösseren Schwierigkeiten als beim Hangbau; in vielen Fällen ist sie jedoch höchst erwünscht oder gar geboten, um kleinere Wassermengen für ein grösseres Wässerungsgebiet nutzbar machen zu können. Soll das Abwasser der Abteilung I (Fig. 8) auf Abteilung II wieder

benützt werden, so ist erforderlich, dass die Firstlinie v der Abteilung II um ein geringes Mass tiefer liege als die Abzugskante a der Rückentafeln in Abteilung I, damit bei der Bewässerung jeder schädliche Rückstau in die Gras-liächen der höheren Abteilung vermieden werde. Der Höhenunterschied li zwischen

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den beiden Abteilungen I und II * (Schnitt m n), welcher für die Pro-jektirung des Bewässerungsjfianes zum voraus ermittelt sein muss, darf demnach beispielsweise für eine Rückenanlage mit 15 cm Seitengefälle nicht weniger als 20 bis 25 cm betragen. Ist der Höhen-| abstand — was von dem natürlichen Terraingefälle abhängt — geringer,

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< so kann eine direkte Wieder-beniitzung wie in Fig. 8 nicht § stattfinden; die Anordnung des , ^ Grabennetzes hat alsdann nach pmefFig. 9 derart zu geschehen, dass ^    ‘    *> das Abwasser der Abteilung I

Fig. 8.

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mittelst des Grabens ABC um die Abteilung II (eventuell noch um weitere Abteilungen) herumgeleitet und erst bei C wieder auf Abteilung III (eventuell erst auf eine entferntere Abteilung) aufgeleitet wird (indirekte Wiederbenützung); dabei ist durch die Grabenleitung HKC für die gleichzeitige Zuführung frischen Wassers aus dem Hauptzuleitungsgraben HH behufs Ersatzes |    , des auf Abteilung I entstandenen Wasserverlustes

FT r I ' |.....“~ri|K sorgen. Als Höhenunterschied zwischen Abteilung I

und III ist in diesem Falle das für Fig. 8 entwickelte Mass noch um das Wasserspiegelgefälle der Graben-

J M--¹,    ------strecke BC zu vermehren; der Höhenunterschied hätte

beispielsweise bei einer Länge B C — 40 m und einem relativen Gefälle von 1 °/₀₀ zwischen B und C, im übrigen unter gleichen Yerhältnissen wie im vorigen Beispiel mindestens zu betragen: 24 bis 29 cm. —

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Fig. 9.

Die Abmessungen der Gräben uhd Rinnen richten sich nach Wassermenge und Gefälle und sind durch hydraulische Berechnung zu bestimmen. Wegen der in Rechnung zu ziehenden Wassermenge siehe das Nähere unter Wasserbedürfnis zur Bewässerung. — Für den Hauptzuleitungsgraben HH (Fig. 6) ist das für den Wasserabfluss massgebende Gefälle durch die natürliche Oberflächengestalt gegeben und hat hiernach die Profilberechnung zu erfolgen. Die Ye r t e i 1 g r ä b e n V V werden, da sie unterwegs Wasser abgeben, mit einem sich nach hinten verjüngenden Profil ausgestattet; die Sohle erhält zweckmässig Rückwärtsgefälle (gegen den Hauptzuleitungsgraben),

um

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Fig. 10.

eine rasche und vollständige Entleerung nach Schluss der Wässerung zu ermöglichen. Das durchweg mit einem Dämmchen von 0,15 m Höhe versehene Profil erhält am Grabenende zweckmässig noch 0,3 m Sohlen-breite und 0,3 m Tiefe bei einfacher Böschungsanlage;

160

T wird der Graben am Anfang mit 0,6 m Sohle und 0,45 m ⁵⁰ Tiefe (entsprechend 0,3 m Wasserstand) bei einfacher Böschungsanlage ausgestattet (Fig. i j, so vermag er daselbst bei einem Wasserspiegelgefä e von 0,0003 auf Fis-n-    1 m eine Wassermenge von 0,04 cbm (nach der Kutter’-

sehen Formel berechnet) aufzunehmen, was beispielsweise genügt, um eine 160 m lange und 50 m breite Fläche (Fig. 11) mit einem Zufluss von 50 Sekundenliter pro lia zu versehen. Die Verteilrinnen VV erhalten je nach der aufzu-nehmenden Wassermenge Breiten von 0,20 bis 0,35 m und Tiefen zwischen 0,15 und 0,25 m und werden bei grösserer Länge ebenfalls mit nach hinten sich verjüngendem Profil angelegt. Wenn die Rücken in obiger Figur eine Länge von 50 m und eine Breite von 10 m (für 2 Halbrücken zusammen) besitzen, so erfordert beispielsweise die Ver-teilrinne das nebenstehende Profil (Fig. 12), um bei einem Wasserspiegelgefälle von 0,0003 auf 1 m eine Wassermenge von 2,5 Sekundenliter (nach der Kutter’schen Formel berechnet) entsprechend 50 Sekundenliter pro ha den beiden Rückentafeln zuzuführen. Bei dem Umstand, dass die Wasserbewegung in den Gräben und Rinnen durch Graswuchs und Schlammablagerungen leicht Hemmungen erfährt, ist es geraten, über die durch hydraulische Berechnung ermittelten Profile etwas hinauszugehen.

Fig. 12.

Für die Möglichkeit einer ausreichenden Entwässerung ist bei der Rückenwässerung unter allen Umständen und um so gründlicher zu sorgen, je dichter der zu bewässernde Boden und je geringer das natürliche Gefälle ist. Andernfalls entsteht leicht Versumpfung und werden die guten Süssgräser durch minderwertige Pflanzen verdrängt. Die Entwässerung geschieht durch die Abzugsrinnen und die Abzugsgräben AA (Fig. 6), welche überall in genügender Tiefe (bei dichteren Böden die Rinnen 0,25 m tief und die Gräben mindestens 0,60 m tief) einzuschneiden sind. Die Abflussprofile sind selbstverständlich nach Massgabe von Wassermenge und Gefälle hydraulisch zu berechnen. Wo Abzugsgräben AA zufolge der besonderen Beschaffenheit des Grabensystemes (vgl. Fig. 8) fehlen, fällt die Aufgabe der Entwässerung nach Schluss des Wässerungsgeschäftes den Zuleitungs- und Verteilgräben zu, welche in diesem Falle unter Umständen mit ihrer Sohle etwas tiefer in den Boden eingreifen sollen, als sonst erforderlich wäre.

Unter dem Namen Etagenrückenbau empfiehlt Dünkelberg in [26] und [27] eine Rückenbauform, bei welcher unter Anschmiegung an die natürliche Oberflächengestalt eine allmäliche Aufhöhung von Rücken durch den Aushub aus Gräben und Rinnen bezweckt wird. Das Nähere ist in den bezeichneten Werken nachzusehen.

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Fig. 13.

Eine besondere Stellung unter den Methoden der Rieselwässerung nimmt das Petersen’sche Wiesenbau System ein, welches seinerzeit viel von sich reden machte. Dasselbe wurde von dem Gutsbesitzer Asmus Petersen in Wittkiel bei Cappeln (Schleswig) 1860 erfunden und unterscheidet sich von der gewöhnlichen Rieselbewässerung wesentlich dadurch, dass für die Entwässerung eine Drainage vorhanden ist, deren Sammelstränge durch eigenartige Stauventile zeitweilig verschlossen werden können, um den Abfluss des Wassers in den Drains, so lange gewässert wird, zu unterbrechen. Im übrigen ist die Bewässerung nach den Regeln des Hangbaues eingerichtet, mit dem Unterschied nur, dass auch geringere Gefälle als zwei Prozent für zulässig gehalten werden, ohne dass dabei eine künstliche Umformung der Oberfläche stattfindet. Die Anordnung der Rieselgräben und Rinnen, sowie der Drainage ergibt sich aus Fig. 13. Aus dem Verteilgraben V wird das Horizontairionensystem v v mit Wasser versorgt. Senkrecht unter den v einzelnen Rinnen befinden sich im Boden die Drainstränge, wobei die sogenannten Saugdrains aa der Horizontalen folgen (entsprechend den Verteilrinnen v), die Sammel- ^ drains bb dagegen der Hauptgefällsrichtung. An den Schnittpunkten der Saug- und Sammeldrains befinden sich jeweils die Stauventile s, durch deren Verschluss das Funk-tioniren der Drainage unterbrochen wird. Die obige Anordnung der Drains, welche hinsichtlich der Gefällsrichtungen von der bisher gebräuchlichen gewöhnlichen Ackerdrainage insofern abweicht, als bei dieser die Saugdrains in der Regel die Richtung des Hauptgefälles einnehmen, ist durch den Zweck der Stauventile geboten; denn es würde in einem längeren, gefällreichen Drain, welcher an seinem unteren Ende verschlossen wird, die

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Wassersäule nicht zur Ruhe kommen, sondern durch die Stossfugen am tieferen Teil des Drainstranges austreten. — Die ursprünglich primitive Konstruktion der Stauventile hat im Lauf der Jahre eine Reihe von Verbesserungen

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Fig. 14.

erfahren. Das ursprünglich von Petersen kon-struirte Ventil (Eig. 14) bestand aus einem auf Jf~r~ der Sohle des Draingrabens liegenden Holz-pF⁵” kästen a; an der um den Stift d pendelnden Stange bc hängt der Holzstöpsel b, durch welchen der Kasten a verschlossen und der Abfluss des in den Drainröhren ff ankommenden Wassers gesperrt werden kann; der über die Erde reichende f Holzschacht g, welcher die Stange bc aufnimmt, ermöglicht zugleich, dass das von höheren Partien kommende Drainwasser durch den hydrostatischen Druck aufsteigt und durch die in den Seitenwandungen des Schachtes angebrachten Schlitze ss in den Wassergräben austritt. Derart wird das in den einzelnen Wässerabteilungen T, II, III etc. (Eig. 15) zu den Drains abgesunkene und durch die Ventilschächte wieder an die Oberfläche

t    --A _    v    folgenden Abteilung wiederum zur

—■ff.'t    : -.fff J    i    Rieselung benützt. Der Rücksicht auf

c==s^==^==-~~~l4 Al¹ -    f-.y" ' i "' JA diese Kommunikation zwischen Drai

gebrachte Rieselwasser jeweils auf der

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nage und Bewässerungseinrichtung entspringt die durch Petersen getroffene Grundrissanordnung, nach welcher die Saugdrains immer direkt unter den Verteilrinnen liegen (Eig. 13). Die späteren Stauventile wurden aus hartgebranntem, feuerfestem Thon mit mancherlei konstruktiven Verbesserungen zur

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sichereren und bequemeren Handhabung des Verschlusses in verschiedenen Formen ausgeführt. Dabei wurde von der Ermöglichung einer Aufleitung des Drainwassers durch die Tagröhren teilweise abgesehen, weil mit dieser Bewässerungsart ungünstige Erfolge erzielt worden waren. Eig. 16 u. 17 zeigen die Schnitte zweier von der von Raumer’schen Clarahütte in Cunnersdorf bei Hirschberg in Schlesien gefertigten Stauventile, bei welchen der aus Thon bestehende Ventilkörper durch eine Eisenstange, nacli-Flg‘¹⁰’    <    Ilg-17,    dem der Deckel des hölzernen Aufsatz

kastens geöffnet ist, gehoben wird. In Eig. 16 wird der Ventilkörper durch die in den hinten liegenden Drains angestaute Wassersäule von oben nacli unten, in Eig. 17 dagegen seitlich nach vorne gepresst; im ersteren Falle wird ein besserer Verschluss erzielt, allein die Stau Vorrichtung erfordert eine treppenförmige Anlage des Sammeldrains, vermindert somit dessen relatives Gefälle, vvas hei gefallarmem Gelände misslich ist und durch die andere Ventilkonstruktion vermieden wird. Das Stauventil Fig. 17 wird von der Hütte in neuerer Zeit nur so geliefert, dass ein Aufsteigen des Wassers in der Tagröhre nicht stattfindet; deshalb ist die Aufsteigöffnung bei a durch eine Wand verschlossen.

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Die Abmessungen für die Bewässerungs- und Drainanlage gibt Petersen nach [17] folgendermassen an: Die Breite der Hangtafeln zwischen je zwei Verteilrinnen = 8 bis 12 m, die Länge der letzteren höchstens = 100 m; dementsprechend auch die Entfernung der Saugdrains = 8 bis 12 m und deren grösste Länge zu beiden Seiten des Stauventiles je 100 m. Für die Sammeldrains wird als Minimalgefälle 0,0006 auf 1 m verlangt, die Saugdrains sollen ein geringeres Gefälle oder eine horizontale Lage erhalten. Die dadurch befürchtende Gefahr der Verschlammung der Saugdrains soll nach Petersen durch die beim Oeffnen der Ventile eintretende kräftige Spülwirkung der über

den Drains angestauten Wassersäule vermieden werden. Als Normal tiefe der Drains wird 1,2 m vorgeschrieben, die Weite der Saugdrains hat Petersen bei 80 bis 100 m langen Strängen auf das erste Drittel der Länge zu 35 mm, auf die übrigen zwei Drittel zu 50 mm angenommen. Diese durch den Erfinder bei den von ihm ausgefilhrten Anlagen gebrauchten Abmessungen wurden in der Folge bei der Anwendung seines Systems durch andere mehr oder weniger verändert. Die an das Petersen’sche Bewässerungssystem geknüpften Hoffnungen haben sich in dem erwarteten Umfang nicht erfüllt, weil man demselben Wirkungen zuschrieb, die es nach seiner Natur nicht haben konnte; hat man doch in etwas reklamenhafter Weise eine Reform des gesamten Wiesenbaues durch dasselbe vorausgesagt, während thatsächlich die Verbreitung der Petersen’-schen Bewässerungsmethode eine nur mässige geblieben ist. Dieselbe kann mit Vorteil auch nur unter bestimmten örtlichen Verhältnissen, namentlich wenn der Boden an sich drainbedürftig ist, angewendet werden. In diesem Falle gewährt sie den Vorteil gründlicher Entwässerung und vermeidet die bei starker Berieselung schwerer Böden eintretende Gefahr der Versumpfung. Durch die Anwendung der Stauventile wird dem bei der gewöhnlichen Drainage zu befürchtenden Missstande begegnet, dass das Rieselwasser zu rasch aus dem Boden abgeführt wird (welches Ziel übrigens unter bestimmten Verhältnissen auch schon durch die Anstauung der Entwässerungsgräben versucht worden ist). Als wesentlicher und nicht zu unterschätzender Vorzug der Petersen’schen Bewässerung gegenüber undrainirten Rieselanlagen in dichten Böden ist demnach die vollkommene Beherrschung des Wassers zu bezeichnen, womit unmittelbar eine Steigerung des für die Pflanzenentwicklung so wichtigen Einflusses der atmosphärischen Luft auf die Bodenzersetzung Hand in Hand geht. Damit ist zugleich der Vorteil grösserer Unabhängigkeit von dem natürlichen Terraingefälle, unter Umständen somit die Ersparnis erheblicher Kosten für Oberflächenumformung (Rückenbau) verbunden, welche Ersparnis allerdings durch die Kosten der Drainage teils wieder aufgewogen wird. Ob auch eine bessere Ausnützung des Rieselwassers und damit eine Wasserersparnis zu erzielen ist, erscheint zum mindesten zweifelhaft. Denn wenn durch den Verschluss der Ventile während der Berieselung die Drainage gleichsam beseitigt wird, so kann auch der Bewässerungsvorgang nicht anders als bei gewöhnlichen Rieselwiesen vor sich gehen und eine Abgabe von Pflanzennährstoffen an den Boden in höherem Masse als bei diesen nicht stattfinden; es darf im Gegenteil angenommen werden, dass infolge des beschleunigten Wasserabzuges aus dem Boden beim Oeffnen der Ventile die den Boden anfüllende AVassermenge weniger gut ausgenützt wird, als dies beim Fehlen der Drainage geschehen würde. Die AVasserersparnis endlich, welche durch die wiederholte Aufleitung und AVieder-benützung des Drainwassers durch den Erfinder bezweckt wurde, fällt von selbst weg, nachdem diese sogen. Drainbewässerung durch Misserfolge (welche u. a. durch den Uebergang pflanzenschädlicher Lösungen aus eisenhaltigen etc. Böden in das Drainwasser erklärlich erscheinen) anscheinend in Abgang gekommen ist.

2. St au Wässerung. Die einfachste Stauwässerung wird dadurch bewerkstelligt, dass das in Entwässerungsgräben sich ansammehide AVasser mittelst Schleusen zeitweise angestaut wird, um eine zu weit gehende Austrocknung des Bodens in der heissen Jahreszeit zu verhüten. Ein derartiges Einstauen in die Gräben kann notwendig werden bei sumpfigen, mit Entwässerungsgräben durchzogenen Niederungen, um einer zu starken und dann schädlichen Wirkung der Entwässerung zu begegnen; denn die aus sauren Gräsern, Moosen etc. bestehende Flora derartiger Grundstücke bedarf zum Gedeihen vor allem eines gewissen Feuchtigkeitsgrades, welcher dem Boden nicht ohne Schädigung des bisherigen Ertrages entzogen werden kann.

Bei der Furchenbewässerung wird das in den Zuleitungsgräben herbeigeführte Wasser in die zwischen den Kulturgewächsen hergestellten Furchen eingestaut. Diese Bewässerungsmethode findet in umfassendem Masse Anwendung in den südlichen Ländern für alle möglichen Kulturen (Baumwolle, Lein, Sesam, Orangen, Tabak, Reben, Cerealien, Kartoffeln, Gemüse etc.), ebenso auch in der

gemässigten Zone für den Gemüsebau, insbesondere bei der Bewässerung mit dem Abwasser von Fabriken, sowie mit der Kanalflüssigkeit der Städte (sogen. Rieselfelder). Die Furchen werden in paralleler Richtung mit dem Häufelpflüge oder auch von Hand hergestellt, die Kulturgewächse nehmen die erhöhten Kämme zwischen denselben ein. Der Abstand der Furchen von einander wechselt mit der Kulturart und beträgt bei Kartoffeln, Rüben etc. 0,6 bis 0,8 m, bei Gemüse und anderen Pflanzen bis zu 2 m. Jede Furche erhält ihr Wasser aus dem nach Art der Hangwässerung hergestellten Verteilgraben, welcher wie dort eine annähernd horizontale Lage hat. Die Furchen liegen im Gefälle, wobei jedoch bei starker Neigung des Geländes nicht das stärkste Gefälle, sondern eine derart schräge Richtung zu wählen ist, dass ein Ausreissen und Abschwemmen des Bodens vermieden wird.

Bei der eigentlichen Stauwässerung wird die zu bewässernde Grundfläche periodisch mit ruhendem Wasser bedeckt. In natürlicher Weise findet dies vielerorts beim Austritt des Hochwassers der Flüsse und Bäche auf das Ufergelände statt, ein für die Fruchtbarkeit der Niederungen erwünschter Vorgang, vorausgesetzt, dass gleichzeitig für die Abhaltung von Hochwasserbeschädigungen, sowie für die Möglichkeit eines regelmässigen Wasserabzuges von den überschwemmten Flächen nach Abzug der Hochwasserwelle Vorsorge getroffen ist. — Für die Feldkultur findet die Stauwässerung in grösserem Umfang Anwendung beim Reisbau. Der Reis als Sumpfpflanze gedeiht nur in stagnirendem Wasser; die Reisfelder (z. B. in Oberitalien) werden deshalb mit Dämmen eingefasst, zwischen welchen das mittelst Gräben zugeleitete Wasser in 0,2 bis 0,3 m hoher Schicht angestaut wird. — Mit Erfolg wurde die Ueber-stauung auch auf den Weinbergen in Südfrankreich zur Vertilgung der Reblaus angewendet; die Grundstücke (welche zu diesem Zwecke in flacher Lage sich befinden müssen) wurden durch Dämme in Abteilungen zerlegt und mit dem teils aus Bewässerungs- oder Schiffahrtskanälen beigeleiteten oder mittelst künstlicher Hebung aus Flüssen, Bächen oder Brunnen entnommenem Wasser 0,2 bis 0,5 m hoch im Herbst und Winter überstaut. [11], [18], [19], [20].

Im Wiesenbau nimmt die Stauwässerung nur eine untergeordnete Stelle ein. Die Erfahrung lehrt, dass die Erfolge der Rieselwässerung weit bessere sind als diejenigen der Ueberstauung; diese soll daher nur ausnahmsweise und unter ganz bestimmten Verhältnissen zur Anwendung kommen und wird that-sächlich auch nur selten angetroffen. Die weniger günstige Einwirkung der Stauwässerung auf den Graswuchs erklärt sich insbesondere dadurch, dass bei längerer Bedeckung des Bodens mit einer ruhenden Wasserschicht der für das Gedeihen der wertvolleren Pflanzen unentbehrliche Einfluss des Sauerstoffes der Luft abgehalten wird, wodurch die guten Süssgräser eingehen und durch minderwertige Pflanzen von geringem Nährwert ersetzt werden. Dem gegenüber wird bei der Riesel Wässerung gerade der Bereicherung des bewegten Wassers mit Sauerstoff und dem Eindringen des letzteren mit dem absinkenden Wasser in den Boden eine der wichtigsten Nebenwirkungen zugeschrieben. Als weiterer Nachteil der Stauwässerung ist bei einigermassen dichter Bodenbeschaffenheit und bei länger andauernder Ueberstauung die übermässige Auskältung des Bodens und die Neigung zur Versumpfung anzuführen. Diesen Nachteilen steht allerdings als Vorteil gegenüber, dass der Staubau auch bei dem kleinsten Terraingefälle ohne wesentliche Veränderung der Oberflächengestalt ausführbar und darum, wenn unter geeigneten Gefällsverhältnissen unternommen, mit den geringsten Kosten verbunden ist; dass ferner auch kleinere Wassermengen, welche zu einer kräftigen Ueberrieselung nicht ausreichen, mit Vorteil verwendbar sind und dass die Dungstoffe des Wassers zufolge der ruhigen Anstauung in der vollständigsten Weise für den Gras wuchs ausgenützt werden. Die Vorteile und Nachteile zusammengehalten, wird Stau Wässerung wesentlich nur dann empfohlen werden können, wenn bei flachem Gelände eine nur geringe Wasser-menge, jedoch von besonders dungreicher Beschaffenheit zur Verfügung steht.

Die zu bewässernde Fläche wird mit niedrigen Dämmen (höchstens 1 bis 1,2 m hoch) umgeben, nötigenfalls in mehrere kleinere Abteilungen (je nach dem

verfügbaren Zuflussquantum) zerlegt. Durch ein einfaches Netz von Zu- und Ableitungsgräben, welche mit dem Innern der Staufelder durch kleine Dammschleusen in Verbindung stehen, wird für die Zu- und Ableitung des Wassers gesorgt. Umformungen der Bodenoberfläche sind nur insoweit vorzunehmen, als es zur Unterwassersetzung höher gelegener Stellen oder zur guten Entwässerung von Vertiefungen geboten erscheint.

3. Stauberieselung. Diese durch Hess empfohlene Bewässerungsmethode unterscheidet sich von der vorigen dadurch, dass das Wasser in den eingedämmten Staufeldern nicht zur Buhe gebracht wird, sondern dieselben ständig durchfliesst. Das Wasser wird an der oberen Seite in das Staurevier eingeleitet, die Schleusen des unteren Dammes werden so lange geschlossen, bis die normale Stauhöhe erreicht ist, und hierauf so weit geöffnet, dass der Abfluss dem Zuflusse entspricht. Hess hält diese Bewässerungsmethode zur Meliorirung ausgedehnter Bruch- und Wiesengelände dann für angezeigt, wenn grössere Mengen dungreichen Flusswassers, aber doch nicht so viel, um auf grossen Flächen eine Bieselung zu betreiben, in zeitlich beschränkter Weise zur Verfügung stehen und das Geländegefälle zur einfachen Berieselung ohne Umbau der Wiesen, sowie zu einer wiederholten Benützung des Iiieselwassers nicht ausreicht, ferner wo mit Rücksicht auf den zu erwartenden beschränkten Erfolg (indem eine Sommerwässerung bei den von Hess behandelten Anlagen nicht regelmässig in Aussicht zu nehmen war) die Einschränkung des Kostenaufwandes unter das für Rieselanlagen erforderliche Mass geboten erscheint. Ueber die unter solchen Verhältnissen durch Hess ausgeführten und projektirten bedeutenden Be- und Entwässerungsanlagen in der Bruchhausen-Syke-Thedinghäuser Niederung an der Weser, in der Leeste-Brinkumer Niederung am gleichen Strom, im Wietzenbruch an der Leine und in der Alpe- Niederung zwischen Leine und Aller siehe das Nähere in [11], [21], [22], [23], [24].

Litteratur (ausser den bei Bewässerung⁻ des Bodens angeführten Schriften): [1] Franzius und Sonne, Der Wasserbau. 3. Band des Handbuches der Ingenieurwissenschatten. 3. Auflage. Leipzig 1894. — [2] Vincent, Bewässerung und Entwässerung der Aecker und Wiesen, Berlin 1876. — [3] Toussaint, Die Bodenkultur und das Wasser, Breslau 1872. — [4] Toussaint, Anleitung zum rationellen Grasbau, Breslau 1870. — [5] Schenk, Der Wiesenbau, insbesondere des Siegener Landes, 2. Auflage, Siegen 1843. — [6] Vorländer, Die Siegen’sche Kunstwiese, 2. Auflage, Siegen 1844. — [7] Haffer, Wiesenkunde, erster Teil: Die Kultur der Wiesen und Moore, Berlin 1858. — [8] Hector, Lehrbuch des rationellen Wiesenbaues und der Weidewirtschaft, Berlin und Leipzig 1876. — [9] Meyn, Dr. Fr., Geschichte und Kritik des Wiesenbaus, Heidelberg 1876. — [10] Heuschmid, Landesmeliorationen, Moorkultur u. s. w., Reisebericht, München 1880. — [11] Hess, Fortschritte im Meliorationswesen, Leipzig 1892. -—- [12] Turretin, Der Wiesenbau nach der neuen Methode des Hofbesitzers A. Petersen in Wittkiel, 2. Auflage, Schleswig 1864. — [13] Turretin, Die Petersen’sche Wiesenbaumethode und deren Resultate, Schleswig 1869. — [14] Möller, Die Petersen’sche Wiesenbaumethode, Wismar 1876. — [15] Meuschke, Reform des Wiesenbaues auf Grund der Petersen’schen Wiesenbaumethode, Leipzig 1872. — [16] Raumer, Carl von, Das Petersen’sche Be- und Entwässerungssystem, Berlin 1870. — [17] Fuchs, Der Petersen’sche Wiesenbau, Berlin 1885. — [18] Barral, La lutte contre la phylloxera, Paris. — [19] Ambroy, La submersion des vignes, Montpellier 1882. — [20] Chauzit und Trouchand Verdier, La submersion des vignes, Montpellier 1888. —- [21] Hess, Die Entwässerung des Wietzenbruches und die Bewässerung durch Leinewasser. Der Kulturingenieur 1869, Braunschweig. — [22] Hess, Die Melioration der Alpe-Niederung, Hannover 1871. [23] Hess, Die Melioration der in den preussischen Aemtern Bruchhausen, Syke und Thedinghausen belegenen Niederungen, Hannover 1885. -— [24] Hess, Die Bewässerungen in der Provinz Hannover aus dem Hochwasser der grösseren Flüsse, insbesondere die Leeste-Brinkumer Melioration. Zeitschrift des Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover 1892. — [25] Pereis, Handbuch des landw. Wasserbaues, 2. Auflage, Berlin 1884. — [26] Dünkelberg, Encyklopädie und Methodologie der Kulturtechnik, Braunschweig 1883. — [27] Dünkelberg, Der Wiesenbau, 3. Auflage, Braunschweig 1894.    Drach.

moor

zuvor

durch sechsjährigen Fruchtbau zur Holzpflanzung vorbereitet

Bewaldung der Moore ist bis jetzt mit günstigem Erfolge nur gelungen auf Niederungsmooren und dem Legmoor; dagegen sind auf dem rohen Hoch-zahlreiche bisher unternommene Aufforstungsversuche mehr oder weniger fehlgeschlagen. Die umfangreichsten Holzanpflanzungen auf nicht abgetorftem Hochmoor hat Oberförster Brünings [1] in Kuhstedt (Hannover) im Augusten-wald auf dem Augustendorfer Moore vor 20 bis 30 Jahren angelegt, nachdem das Moor nach der durch ihn verbesserten Brennmethode gebrannt und

war. Die mit

Förderung der Moorkultur, Berlin 1891, Nr. 22, S. 321.

Kiefern, Lärchen, Eichen, Fichten und Weymouthskiefern angebauten Schläge entwickelten sich in den ersten 15 Jahren so günstig, dass die Frage der Bewaldung des Hochmoores durch die Brüning’sche Methode gelöst schien. Allein diese Entwicklung hielt nicht stand und heute besteht nur noch wenig Hoffnung auf eine günstige Zukunft der Brüning’sehen Kulturen. Uebrigens ist durch die neuerdings von der Moorversuchsstation in Bremen, sowie von der Provinz Hannover unternommenen Versuche des landwirtschaftlichen Anbaues des rohen Hochmoores Aussicht auf eine finanziell weit lohnendere Nutzbarmachung der ausgedehnten Moorgebiete Norddeutschlands eröffnet.

Litteratur: [1] Brünings, Der forsl- und landwirtschaftliche Anbau der Hochmoore, Berlin 1881. — [2] Krey, Die Moorkultur, Berlin 1885. — [3] Mitteilungen des Vereins zur

Brach-

Schell.

Bewegende Kraft. Die Kraft, welche einem Punkte von der Masse m die Beschleunigung cp zu erteilen vermag, ist gleich mep Krafteinheiten. Sie wird auch bewegende Kraft genannt. Der Name ist heutzutage überflüssig, selbst wenn man im Gegensätze hierzu den Ausdruck „Druckkraft“ oder Druck brauchen will, da auch für solche Kräfte, die keine Bewegung hervorrufen, dasselbe Mass gilt. Ein anderer Gegensatz ist „beschleunigende Kraft“ (s. d.), worunter man die Kraft versteht, welche der Masseneinheit die Beschleunigung cp erteilen kann oder die auf die Masseinheit bezogene Kraft.

Beweger, s. Motoren.

Bewegliche Brücken sind im Gegensätze zu den festen Brücken solche, welche die Möglichkeit bieten, den freien Baum unter der Brücke zur Hindurch-lassung von Schiffen, Eisenbahnzügen u. dergl. entweder ganz frei zu geben oder zu vergrössern, oder welche aus militärischen Gründen derart angelegt werden,

Pi

Fig. 1.

jjgy dass der Verkehr über die Brücke zeitweilig Up unmöglich gemacht werden kann. Es lassen sich ^ folgende Arten beweglicher Brücken unterscheiden: Drehbrücken (Fig. 1 und 2), bei ^. [    1Ü| welchen das Oeffnen durch Drehen der Brücken

konstruktion um eine vertikale Axe erfolgt, welche entweder mit der Brückenmitte zusammenfällt

Fig. 2.

Fig- 3.

Fig. I.

ft

Fig- 5.

(gleicharmige Drehbrücke) oder seitlich davon angebracht ist (ungleicharmige Drehbrücke). Bei den ersteren (Fig. 1) lagert der Drehzapfen auf einem Mittelpfeiler, und es werden beim Oeffnen der Brücke zwei Durchlässe frei gegeben; bei den letzteren (Fig. 2) befindet sich der Dreh-zapfen gewöhnlich auf einem Widerlager, die Brücke hat dann nur eine freie Oeffnung u d der kurze Arm dient bloss als Gegengewicht, welchem Zwecke er auch künstlich belastet ist. Soll eine grosse Oeffnung freigegeben werden, so kann man die letztere Anordnung verdoppeln und erhält eine sich in der Mitte öffnende zweiteilige Drehbrücke. Kranbrücken (Fig. 3) sind einarmige Drehbrücken, bei welchen sich die beiden Hauptträger um ihre nach Art der Wendesäulen gelagerten Endständer drehen, wobei sich die drehbar befestigten Verbindungsstangen der Träger parallelogrammartig verschieben. Bo 11- oder Schiebebrücken (Fig. 4) werden horizontal in der Verlängerung der Brückenaxe zurückgezogen, wodurch sie die Oeffnung frei geben. Das Tragwerk dieser Brücken erhält eine grössere Länge als die zu überspannende Oeffnungsweite, und es wird der auf dem Lande verbleibende Teil so schwer gemacht, dass bei vorgeschobener Brücke der Schwerpunkt noch über den Landpfeiler fällt. Die Hub brücken (Fig. 5) ermöglichen durch lotrechte Hebung eine Vergrösserung der lichten Durchfahrtshöhe. Hierbei wird entweder der ganze Ueberbau gehoben

(bei kleineren Hubbrücken) oder es liegen die Hauptträger in der erforderlichen Höhe fest und es beschränkt sich die Hebung nur auf die Fahrbahn. Die Zugbrücken (Fig. 6) bestehen aus einer um eine horizontale Axe drehbaren Klappe, welche mittelst Seilen oder Ketten aufgezogen oder niedergelassen werden kann. Desgleichen drehen sich die Klappbrücken (Fig. 7) um eine horizontale Axe, welche aber nicht wie bei den Zugbrücken an den Enden der Träger, sondern in der Nähe des Schwerpunktes des beweglichen Brückenteiles liegt. Auch wird das Oeffnen pF der Klappbrücken nicht durch Aufziehen mittelst Seilen ^ oder Ketten, sondern durch Herunterziehen der Hinterklappen bewirkt, wozu meist Zahnradgetriebe in Anwendung kommen. Meist haben die ausgeführten Klappbrücken feste Drehaxen; es kommen aber auch Konstruktionen vor, wo die in Form eines Segmentes ausgebildete Hinterklappe auf einer Bahn abrollt. Eine eigenartige Anordnung zeigt ferner eine in Chicago ausgeführte sogen. Faltenzug-brücke [1], bei welcher die gehobene Klappe sich um eine in ihrer Mitte gelegene Axe nach abwärts zusammenfaltet. Endlich sind unter den beweglichen Brücken noch zu nennen: die Ueberfuhrbrücken, bei welchen an einer hoch gelegenen Brückenkonstruktion eine kurze Plattform angehängt ist, die durch einen Motor über die Brückenöffnung hin- und herbewegt wird [2], schliesslich die schwimmenden Brücken, Schiffbrücken oder Pontonbrücken.

I'ig. 6.

1/1

Fig. 7.

Am häufigsten sind unter den verschiedenen Arten beweglicher Brücken die Drehbrücken in Anwendung. Sie gestatten am leichtesten die Ueberbrückung grösserer Weiten und zeichnen sich durch verhältnismässig leichte Beweglichkeit aus. Die Anordnung derselben ist insofern verschieden, als entweder (wie bei den älteren gusseisernen englischen Drehbrücken und auch bei den meisten neueren Drehbrücken Englands und Frankreichs) die Last der Brücke beim Ausschwenken hauptsächlich auf einem auf dem Drehpfeiler liegenden Pollkranz lagert und der Drehzapfen gar nicht oder nur teilweise belastet ist, oder die ausgeschwenkte Brücke im wesentlichen durch einen Mittelzapfen gestützt wird, während der hier vorhandene Pollkranz oder einzelne Laufrollen nur dazu dienen, um ein seitliches Kippen der Brücken zu verhindern. Dieses Prinzip ist bei den meisten neueren amerikanischen Drehbrücken zur Anwendung gebracht, wobei allerdings auf ein ganz bestimmtes Verhältnis der Verteilung der Last auf Drehzapfen und Pollenkranz nicht gerechnet werden kann. Am vollkommensten wird die Bestimmtheit in der Lastverteilung durch die von Schwedler

angegebene Konstruktion erzielt, dieser (Fig. 8 und 9) lagern die Haupt- ^ L_ träger der Brücke in geschlossenem Zu-stände auf den beiden Endauflagern A //y und C und auf einem Mittellager B, welches etwas seitlich von der Mittelaxe ,—

Bei

Fig. 8.

3

r\C

7L

Beim

des Drehpfeilers angebracht ist.

Fig. 9.

Ausschwenken wird das eine Endlager A Vf) so weit gesenkt, dass sich die Brücke zunächst auf den Drehzapfen D, dann auf ein hinter demselben in der Brückenlängsaxe angebrachtes Stützrad 11 auflegt, wobei sich gleichzeitig die Hauptträger von dem andern Endlager C, sowie von dem Mittellager B abheben. Es ist dazu natürlich notwendig, dass der Schwerpunkt des ganzen Brücken-Ueberbaues zwischen Drehzapfen und Stützrad, und zwar in der Nähe des ersteren, gelegen ist. Gegen seitliches Schwanken sind unter den Hauptträgern Laufräder angebracht, deren normal zur Brückenlängsaxe gerichtete Axen in der Ebene des Drehzapfens liegen und die bei geschlossener Brücke ohne Belastung sind, was dadurch erreicht wird, dass sie entweder mit Spielraum montirt oder mittelst Federn gegen die Hauptträger

abgestützt sind. — Zur Freimachung einer Drehbrücke vor dem Aufdrehen ist es notwendig, dass entweder beide Endlager oder, wie bei der Schwedler’schen Anordnung, ein Endlager entsprechend gesenkt werden, und zwar muss diese Senkung mindestens der Durchbiegung der freien Trägerenden durch die Eigengewichtslast gleichkommen. Statt dessen hat man auch den Drehzapfen zum Heben eingerichtet und hierzu zumeist hydraulischen Druck in Anwendung gebracht. Nach dem Einschwenken der Brücke sollen wieder die drei Stützen (End- und Mittelauflager) der Brückenträger auf die gleiche Höhe gebracht werden, wozu entweder ein Anheben der Enden oder ein Senken des Mittelzapfens erforderlich ist. Zum Heben und Senken der Endauflager dienen Keile, Exzenter, Schraubenwinden, Kniehebel und hydraulische Pressen. Häutig begnügt man sich, der Zeit- und Arbeitsersparnis wegen, mit einem etwas geringeren Anheben, als der elastischen Durchbiegung entspricht, so dass die Endstützen nicht vollen Druck erhalten. Bei der Berechnung der Träger der Drehbrücken muss hierauf Rücksicht genommen werden. Man hat auch verschiedene Vorrichtungen ausgedacht, um die beim Senken der Brückenstützpunkte geleistete Arbeit wieder beim Anheben derselben auszunützen. (Gewichte, welche beim Senken der Brücke gehoben werden; hydraulische Pressen mit oberer ringförmiger Druckfläche, welche beim Senken das Wasser in den Akkumulator zurückpressen). — Die Bewegung der Drehbrücken geschieht meistens mittelst Zahnradvorgelege durch 1—2 Mann. Die einfachste Vorrichtung dieser Art besteht aus einem am Drehpfeiler liegenden Zahnkranz, in den das mit der Brücke durch eine senkrechte Welle verbundene Triebrad eingreift. Die Welle wird durch ein Rädervorgelege bewegt. Zeitdauer einer Schwenkung bei schweren Brücken bis zu 240 t Gewicht 45 Sekunden (Chicago) bis 3 Minuten. Kleine Drehbrücken können auch unmittelbar von Hand aus mittelst Zuhilfenahme von Hebestangen gedreht werden. Grössere Drehbrücken, besonders in Amerika, werden häufig durch Dampfkraft gedreht. Die Maschine ist dabei entweder unter oder über den Hauptträgern angebracht. Noch häufiger findet man Wasserdruck als bewegende Kraft benützt. Das Druckwasser wird dabei entweder besonderen Akkumulatoren (Marseille) oder einer Wasserleitung entnommen oder durch auf der Brücke aufgestellte Dampfmaschinen geliefert. Es sind gewöhnlich zwei hydraulische Cylinder angeordnet, welche eine Kette hin- und herziehen, die um ein mit der Brücke verbundenes horizontales Kettenrad geschlungen ist. In neuester Zeit hat man auch Drehbrücken mit elektrischer Betriebsvorrichtung ausgeführt [3]. Ueber die Grösse des Reibungswiderstandes liegen Versuche von Shaler Smith an amerikanischen Drehbrücken vor [4], wonach der Gesamtdrehwiderstand bezogen auf die Mittellinie des Rollkranzes im Mittel mit etwa 7 °/₀₀ des auf diesem ruhenden Gewichtes angenommen werden kann; jedoch kann derselbe unter ungünstigen Umständen, namentlich bei heftigem Winde oder infolge Pfeilersetzung bis zum fünffachen Betrage steigen. Bei Brücken, deren Gewicht hauptsächlich auf den Drehzapfen lagert, ist ein ähnlicher Wert des Reibungswiderstandes beobachtet worden, doch ist natürlich hier der Arbeitsaufwand zum Drehen infolge des kleineren Reibungsmomentes ein geringerer. Bei einigen kleineren Drehbrücken (Triest, Pola) hat man statt der Laufräder Weickum’sche Kugelkränze angewendet und hierdurch eine leichtere Beweglichkeit erzielt. — Die Träger der Drehbrücken sind im geöffneten Zustande überhängende Balken, deren Spannungen statisch bestimmt sind. Im geschlossenen Zustande wirken sie als kontinuirliche Träger auf drei, bezw. bei Auflagerung auf dem Rollenkranz auf vier Stützen. Um die vielfachen, aus der statischen Unbestimmtheit resultirenden Uebelstände der kontinuirlichen Träger (Einfluss der Höhenlage der Stützpunkte und ungleicher Erwärmung der Gurte auf die Spannungen) zu vermeiden, hat man in neuerer Zeit auch die beiden Arme der Drehbrücke als Einzelträger ausgeführt, deren obere Gurtungen durch ein Gelenk verbunden sind, während ihre Untergurte getrennt sind und sich erst beim Ausschwenken der Brücke nach erfolgter Hebung des Mittelzapfens gegen einander stemmen. Weiters ist ein Vorschlag von Proell und ScharowTsky zu erwähnen, wmnach die den kontinuirlichen Trägern anhaftende Unbestimmtheit dadurch umgangen wird, dass der auf den Rollkranz entfallende Druck durch Gewichtsbelastung in seiner Grösse bestimmt und unveränderlich gemacht ist [5]. — Die Klappbrücken sind entweder ein- oder zweiflügelig [6] angeordnet. In beiden Fällen dienen die Drehaxen nur selten zur Stützung der niedergelassenen Träger, sondern es sind für diese meist eigene Lager angebracht. Es kommen entweder Balkenträger oder bei zweiflügeligen Brücken auch Sprengwerks- oder Bogenträger mit Scheitelgelenk zur Anwendung. — Bei sehr regem Schiffsverkehr, insbesondere auf Kanälen oder kanalisirten Flüssen werden Klapp- oder Hubbrücken [7] den Drehbrücken vorgezogen.

Melan.

Litteratur: Näheres über bewegliche Brücken, deren Detailkonstruktion und Berechnung s. Frankel im Handbuch der Ing-Wissensch., B. II, 3. Abt., Leipzig 1888; ferner Heinzerling, Die beweglichen Brücken, Leipzig 1883; Rziha, Eisenbahn-Ober- u. Unterbau, Wien 1876; dann [1] Schweiz. Bauzeitung 1893, Nr. 12. — [2] Zeitschr. d. österr. Ing.-Vereins 1894, Nr. 31, Ueberfahrbrücke bei Portugalete. — [3] Brücke in Bridgeport, Oo., Annales industriels 1890. — [4] Herschel, Transactions of the Amer. Soc. of Civ. Eng. 1875, S. 395. — [5] D. R.-P. 10308, Klasse 19. 1880. — [6] Neue Themsebrücke (Towerbrücke) in London. Doppelte Klappbrücke mit 68 m Oeffnungsweite. Engineer 1893, II, S. 543—574; Zentralbl. d. Bauverw., 1894, S. 56. — [7] Neuere Hubbrücken in Chicago, Railroad-Grazette 1893, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1893, S. 627.

im Ft ii hling.

Bewegliche Brücken (bei Sielen). Nicht selten dienen die Sieltiefe zugleich der Schiffahrt, so dass das Siel zum Durchgang von Schiffen eingerichtet werden muss. Es wird dann in der Regel eine oben offene Deichschleuse ohne Kammer eingelegt und diese bedingt eine Vorkehrung für die Aufrechterhaltung des Verkehrs zwischen den beiden Seiten der Schleuse. Massigem Fussgänger-verkehr genügt ein an den hochgeführten Schleusenthoren befestigter Steg, an dessen Stelle bei längerer Oeffnungszeit der Schleuse ein von dem Wärter bedienter Nachen an der Binnenseite tritt. Für Vieh- und Wagenverkehr pflegt dagegen eine bewegliche Brücke angebracht zu werden, welche meistens als Klappbrücke, häufig auch als Dreh-, Kran- oder Rollbriicke, seltener als Hubbrücke zur Ausführung gelangt und über deren Anordnung das Nähere vorhergehenden Artikel zu ersehen ist.

Bewegliche Gerüste werden im Gegensatz zu den für die ganze Dauer der Bauzeit unveränderlich bleibenden sogen, festen Gerüsten (s. d.) alle diejenigen Bau- und Reparaturgerüste genannt, die während der Arbeit mehr oder weniger leicht versetzt, verschoben, zur Seite gerollt, abgebrochen und wieder neu aufgestellt werden können. Als solche sind anzuführen: Bockgerüste, fliegende Gerüste, Hängegerüste, Leitergerüste, Rollgerüste, l. von wnimann.

Fig. 1.

Fig. 2.

Beweglichkeit der Glied er paare. Die Beweglichkeit zweier Glieder wird durch die Flächenteile bestimmt, in denen sich diese Glieder während ihrer gegenseitigen Bewegung beständig berühren; und zwei solche zusammengehörige Glieder bilden ein Gliederpaar. — Gleitet in Fig. 1 ein Glied 8 mit den Seitenflächen eines Hohlprismas auf den entsprechenden Seiten-flächen eines Vollprismas A, so bewegen sich die Punkte des Jjll Gliedes 8 in Bezug auf das Glied A in Geraden, die zu den|il§i Prismakanten parallel sind; und ebenso bewegen sich umgekehrt 11111 die Punkte des Gliedes A in Bezug auf das Glied S. Bei diesen beiden Gliedern, welche sich in Prismaflächen berühren, entsteht eine geradlinige Parallelbewegung, und die gegenseitige Beweglichkeit ist geradlinig. —- Dreht sich in Fig. 2 ein Vollcylinder des Gliedes S in dem entsprechenden Hohlcylinder des Gliedes A, 00m dann beschreiben die Punkte des Gliedes 8, welche nicht in der f|f§j|§ gemeinsamen Axe beider Cylinder liegen, in Bezug auf das Glied A Kreise, deren Ebenen senkrecht zu dieser Axe sind und deren Mittelpunkte in derselben liegen. Dasselbe gilt von der Bewegung der Punkte des Gliedes A in Bezug auf das Glied 8. Bei diesen beiden Gliedern, die sich in Cylinderflächen, oder statt dessen auch in koaxialen Rotationsflächen berühren, entsteht eine kreislinige Bewegung. Die gegenseitige Bewegung dieser beiden Glieder, die ein Axengelenk bilden, ist kreislinig. — Bei einer Schraubenmutter 8 auf einer Schraube A in Fig. 3 beschreiben alle Punkte des Gliedes 8 koaxiale Schraubenlinien von gleicher Ganghöhe in Bezug auf das Glied A und

umgekehrt. Nur die Punkte, welche in der Schraubenaxe liegen, bewegen sich in derselben und beschreiben also eine Gerade, die als eine Schraubenlinie vom Radius gleich Null betrachtet werden kann. Diese Glieder berühren sich.

Die drei betrachteten Gliederpaare zeichnen sich

flfHi

Schraubenflächen und ihre gegenseitige Bewegung ist schrauben-linig.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6.

Axe kann als eine Rotationscy linderfläche vom Radius gleich Null betrachtet werden. Die gegenseitige Beweglichkeit dieser beiden Glieder ist cylinder-flächenläufig und ist dieselbe von einem Gliede in Bezug auf das andere. — In ™g» Fig. 7 berührt die Kugel des Gliedes 8 in zwei entsprechenden kleinen konzentrischen Kugelhauben das Glied 2. Die Punkte des Gliedes 8 bewegen sich, soweit es die Gestaltung der Glieder zulässt, auf konzentrischen Kugelflächen. Dasselbe gilt umgekehrt für die Bewegung der Punkte des Gliedes 2 in Bezug auf das Glied S. Nur der gemeinsame Kugelmittelpunkt M ist unbeweglich gegen die Glieder. Bei diesem Gliederpaar, welches ein Kugelgelenk bildet, ist die Beweglichkeit kugelflächenläufig und dieselbe von einem Gliede in Bezug auf das andere. — In Fig. 8 berührt die Kugel des Gliedes S eine J Hohlcylinderfläche des Gliedes 2, welches mit einem Längsschnitt versehen ist. Die Punkte des Gliedes S können dann, so weit es die Gestaltung der Glieder zulässt, beliebig im Raum in Bezug auf das Glied 2 bewegt werden. Dasselbe gilt von der Bewegung der Punkte des Gliedes 2 gegen das Glied S, und die Beweglichkeit dieser beiden Glieder ist raumläufig. — Bei jeder Bewegung von S gegen 2 beschränkt sich aber die Bewegung des Kugelmittelpunktes M auf die geradlinige Bewegung in der Axe der Cylinderfläche von 2. Es gibt jedoch keinen Punkt des Gliedes 2, der sich bei jeder Bewegung von 2 gegen S geradlinig bewegt; dagegen geht aber bei jeder Bewegung von 2 die Axe der Cylinderfläche beständig durch den Kugelmittelpunkt M. Die beiden raumläufigen Bewegungen von 8 gegen 2' und umgekehrt von - gegen 8 sind demnach nicht als gleichartig zu betrachten. — Wird in Fig. 9 das Glied S mit den drei Spitzen A, B, C auf einer Flächet des Gliedes - beliebig bewegt,

v'l dadurch aus, dass ein Punkt des einen Gliedes und ein Punkt des andern Gliedes, die in einer Lage koincidiren, dieselbe Bahn beschreiben. Die Bewegung von S in Bezug auf 2, und umgekehrt von 2 in Bezug auf S ist dieselbe. Bewegen sich die Punkte eines Gliedes in Bezug auf ein anderes in bestimmten Bahnen, dann ist die Beweglichkeit linienläufig und wird auch zwangläufig genannt. — Gleiten in Fig. 4 die cylindrischen Zapfen A, B eines Gliedes 8 resp. in den Nuten a, ß eines plattenförmigen Gliedes 2, dann beschreiben alle Punkte des Gliedes S bestimmte ebene Kurven gegen das Glied 2; und ebenso beschreiben auch die Punkte des Gliedes 2 bestimmte ebene Kurven gegen das Glied S. Diese Kurven sind aber von jenen Kurven verschieden. Die Cylinderflächen der Zapfen und die Cylinderflächen der Nuten berühren sich während der Bewegung dieser beiden Glieder S, 2. Ihre gegenseitige Beweglichkeit ist kurvenläufig oder zwangläufig; aber die Beweglichkeit ist verschieden von 8 in Bezug auf 2 und umgekehrt von 2 in Bezug auf 8. — Gleiten in Fig. 5 zwei parallele Seitenflächen des prismatischen Gliedes 8 zwischen den parallelen Ebenen des Einschnittes des Gliedes 2, dann bewegen sich die Punkte des Gliedes S in parallelen Ebenen in Bezug auf das Glied 2, und umgekehrt gilt dasselbe. Die gegenseitige Beweglichkeit bei diesem Gliederpaar ist ebenenläufig. — Bei einem Hohl-cylinder S auf einem Yollcylinder 2 in Fig. 6 bewegen sich die Punkte des einen Gliedes in Bezug auf das andere in koaxialen Rotationscylinderflächen. Nur für die Punkte in der gemeinsamen Axe der Cylinderflächen ist die Bewegung geradlinig; und diese

IW⁵!

Fig. 7.

JlSS

Fig. 8.

illlllilillTiM

Fig. 9.

so ist die Beweglichkeit von S gegen 2 raumläufig und ebenso umgekehrt, wenn — mit der Fläche 0 auf den drei Spitzen A, B, C des als fest betrachteten Gliedes S bewegt wird. Bei der Bewegung von S gegen 2 zeichnen sich aber die drei Spitzenpunkte A, B, C dadurch aus, dass ihre Bewegung auf die Fläche 0 beschränkt ist. Nehmen wir nun an, dass bei der Bewegung von S gegen 2 eine Spitze, z. B. A, sich auf der Fläche 0 in einer bestimmten Bahnkurve bewegt, dann ist die Beweglichkeit von S gegen 2 flächenläufig. Bewegen sich ferner zwei Spitzen A, B in bestimmten Bahnen auf der Fläche 0, dann ist die Beweglichkeit von S kurvenläufig, resp. zwangläufig. Dieselben Beziehungen ergeben sich umgekehrt bei diesen Beschränkungen, wenn S als fest angesehen und 2 gegen 8 bewegt gedacht wird, sein können, in denen sich die Glieder während der Bewegung berühren, so mannigfaltig ist auch die Beweglichkeit der Gliederpaare.

So mannigfaltig wie die Flächenteile

Burmester,

Fig. I.

Bewegung ist kontinuirliche Aenderung der Lage eines Punktes oder Punktsystems. Lagenänderung ist aber etwas Relatives; ein System ändert seine Lage gegen ein anderes, dieses vielleicht gegen ein drittes, welches selbst eine solche Aenderung erfährt, dieses gegen ein viertes u. s. w. Es ist keineswegs notwendig, dass eines dieser Systeme ruhe oder als ruhend gedacht werde. Ist dies der Fall, so nennt man die auf dasselbe bezogene Bewegung die absolute Bewegung. Wegen der Relativität der Bewegung ist mit jeder solchen zugleich eine zweite gegeben; die eine ist die Bewegung des zunächst betrachteten Systems in Bezug auf ein ihr zu Grunde liegendes anderes System, die andere die Bewegung dieses in Bezug auf jenes. Man nennt jede von ihnen die Umkehrung der andern. Als Beispiel diene die elliptische Bewegung von Cardano (Fig. 1). Eine unveränderliche Ebene bewegt sich in einer Ebene e₂ so, dass zwei ihrer Punkte Au Bx fortwährend auf zwei Geraden a₂, b₂ von e₂ bleiben. Man zeigt leicht, dass jeder Punkt Mx von e₁ in e₂ eine Ellipse beschreibt, dass alle diese Ellipsen einen gemeinsamen Mittelpunkt haben, nämlich den Schnittpunkt von a₂, b₂, dass unter diesen Ellipsen ein Kreis ist, welcher von der Mitte der Strecke Ai B{ beschrieben wird, und dass alle Punkte auf der Geraden At Bx gerade Strecken durchlaufen (Ellipsen mit verschwindender kleiner Axe). Bei dieser Bewegung sind die elliptischen Bahnen die Orte der Punkte von eu mit denen im Laufe derselben die Punkte von e2 zusammenfallen. Die Bewegung ist eine periodische und kann leicht gezeigt werden, dass sie ebenso erfolgt, wenn statt der Bewegung der Punkte Ax, Bt auf den Geraden a₂, b₂ ein Kreis von £j, über Ax Bx als Durchmesser beschrieben im Innern eines Kreises um den Schnittpunkt von a₂, b₂ in e₂ von doppelt so grossem Durchmesser, also vom Radius gleich Ax B₂ rollt. Ebenso wie bei dieser Bewegung die Punkte von £{ mit immer anderen und anderen Punkten von e2 Zusammentreffen und dadurch die elliptischen Bahnen erzeugen, fallen aber auch die Punkte von e₂ nach und nach mit immer anderen Punkten von zusammen und beschreiben in ein System von gewissen Bahnen. Diese sind Pascal’sehe Linien. Bei dieser zweiten Bewegung von in e₂ gehen die beiden Geraden a₂, b₂, auf welchen bei der ersten Bewegung die Punkte Au B{ laufen, fortwährend durch Ai} Bi hindurch. Die zweite Bewegung, die Umdrehung der ersteren, wird wegen einer gewissen Eigenschaft nach ihrem Erfinder die Ovalbewegung des Leonardo da Vinci genannt. Andere Beispiele bieten die Bewegung der Erde um die Sonne, die der Trabanten um die Planeten u. s. w.

Für die Bewegung eines Punktes kommt in Betracht die Bahn, die ei beschreibt und die Intensität, mit welcher seine Bewegung in ihr erfolgt. Die letztere reduzirt sich auf die beiden Begriffe der Geschwindigkeit und der Beschleunigung. Ist die Bewegung gleichförmig, so sagt man, seine Geschwindigkeit sei konstant und ist die Einheit der Geschwindigkeit diejenige Geschwindigkeit, mit welcher der sich bewegende Punkt die Längeneinheit in der Zeiteinheit gleichförmig zurücklegt. Ist a der in der Zeiteinheit zurückgelegte Weg, dann ist der in der Zeit t (t Sekunden) zurückgelegte Weg s = at. Ist die Bewegung ungleichförmig, so ändert die Geschwindigkeit v ihre Grösse von Moment zu

Moment und ergibt sich für sie als Mass die Länge v = wo ds das Bogenelement ist, das im Zeitelement dt beschrieben wird. Die Geschwindigkeit eines Punktes ist eine geometrische Grösse, d. h. eine Grösse, welche Wert und Lichtung hat. Ihre Richtung ist die Tangente der Bahn und man trägt ihre Grösse (Wert) als Strecke auf dieser im Sinne der Bewegung auf. Die Beschleunigung ist eine intensive Grösse der Bewegung, welche die Geschwindigkeit nach Grösse und Richtung zugleich abändert, indem sie zu ihr die unendlich kleine Elementarbeschleunigung hinzutreten lässt. — Die Bewegung eines Punktes heisst frei, wenn derselbe der ihn treibenden Beschleunigung (beschleunigende Kraft) ohne Hindernis folgt, sie heisst gezwungen, wenn er genötigt ist, eine vorgeschriebene Bahn zu durchlaufen oder auf einer gegebenen Fläche zu bleiben. Man hat für solche Bewegungen den Zwang durch eine Beschleunigung (meist negativ, in einer Verzögerung der Bewegung bestehend) auszudrücken und diese der gegebenen Beschleunigung hinzuzufügen. Hierdurch wird die gezwungene Bewegung auf eine freie Bewegung zurückgeführt. Beispiele für die gezwungene Bewegung bieten die Bewegung des Kreispendels und die des konischen oder sphärischen Pendels.

Das Studium der Bewegung der Punktsysteme zerfällt in mehrere Teile. Der erste derselben behandelt den geometrischen Vorgang der Bewegung und die Theorie des Geschwindigkeits- und Beschleunigungszustandes der Systeme. Er kann die Kinematik oder Geometrie der Bewegung genannt werden. Seine Unterabteilungen betreifen zunächst die Natur der beweglichen Systeme. Das einfachste System, dessen Bewegung am sorgfältigsten erforscht ist, ist das unveränderliche System (gewöhnlich starres System genannt). Seine Punkte behalten während der Bewegung ihre gegenseitigen Abstände von einander unveränderlich bei; je zwei Lagen derselben bilden zwei einander kongruente Systeme. Die Verwandtschaft der Kongruenz führt daher zu den fundamentalen Eigenschaften der Bewegung dieses Systems. Die Bedingungen, welchen die Beweglichkeit desselben unterworfen sein kann, führte zu der Lehre von den sechs Freiheitsgraden derselben. Die Streckentheorie, die Theorie der Punktgrössen und des Massenmittelpunkts sowie die der Momente verschiedener Grade leisten wertvolle Hilfe hierbei. Veränderliche Systeme sind alle diejenigen, deren Punkte während der Bewegung ihre gegenseitigen Abstände ändern. Diese Veränderlichkeit kann sehr mannigfaltigen Gesetzen unterworfen sein. So kann ein System sich während der Bewegung so verändern, dass alle seine Phasen einander ähnlich sind, oder so, dass dieselben affin oder allgemein kollinear bleiben. Die Theorie der geometrischen Verwandtschaften ist daher sehr geeignet, die Lehre von der Bewegung veränderlicher Systeme zu begründen und auszubilden. Dies ist den Grundzügen nach auch bereits geschehen. Doch fehlt der Ausbau noch zum grössten Teile. Auf die genannten Verwandtschaften kommen im Grunde auch das Studium der elastischen und flüssigen Systeme hinaus durch die Voraussetzungen, welche über die Beweglichkeit solcher Systeme heutzutage zu machen sind. — Die allgemeinste Form der Bewegung eines unveränderlichen Systems ist die Schraubenbewegung, welche in zwei Komponenten, eine Rotation um eine Axe und eine Translationsbewegung (Parallelbewegung) parallel zu der Axe zerfällt. Sie reduzirt sich auf eine blosse Translation im Falle, dass die Amplitude der Rotation verschwindet, und auf eine blosse Rotation, wenn die Translationstrecke Null wird. Rotation und Translation sind daher spezielle Fälle der allgemeinen Schraubenbewegung. Alle Bewegungen, welche ein unveränderliches System annehmen kann, sind auf die Schraubenbewegung reduzirbar. Die Theorie der Aequivalenz der Bewegungen entwickelt diese Reduktion im einzelnen. Sie lehrt die Zusammensetzung und Spaltung der Bewegungen und bedient sich zu ihren Entwicklungen mit besonderem Vorteil der Streckentheorie, wie sie von Möbius und Grassmann systematisch aufgestellt worden ist. Besonders wichtig ist der Uebergang der Systeme aus einer Lage in eine unendlich wenig von ihr abweichende Lage durch die Schraubenbewegung. Man nennt sie die Elementarbewegung des Systems, die unendlich kleine Amplitude dd der Rotationskomponente die Elementaramplitude und die unendlich kleine Translationsgrösse dr parallel der Schraubenaxe die Elementartranslation, die Axe selbst aber die Momentanaxe (momentane Windungsaxe) der Elementarbewegung. Ist t die Zeit, zu welcher die Elementarbewegung stattfindet, so ist

co = ~ die Winkelgeschwindigkeit und vn = ^ die Translationsgeschwindigkeit

der Elementarbewegung. Beide werden als Strecken auf der Windungsaxe von irgend einem Punkte aus aufgetragen, so dass die Pfeilspitzen dieser Strecken den Sinn der beiden Elementarkomponenten andeuten (Fig. 2).

Vermöge der Elementarbewegung des Systems um die Momentanaxe beschreibt jeder Systempunkt das Element seiner Bahn als das Element einer Cylinderschraube und bildet sich die Geschwindigkeit desselben aus den beiden Komponenten r oj und v₀

rw

Fig. 4.

Fig. 2.

als v = (u₀² + r²co²)^, nämlich der von der Translation parallel der Axe herrührenden Komponente v₀ und der Komponente toj, der Botation um die Axe entsprechend, von welcher der Systempunkt den Abstand r hat (Fig. 3). Die Kotangente der Neigung von v gegen

die Axe ist — = —, wenn p =

reo r ¹

Fig. 3.

um

mi

— gesetzt wird. Die Grösse p heisst der Parameter der Elementarbewegung. Die Elementarbewegung ist auf unzählige Arten äquivalent einer Rotation mit der Winkelgeschwindigkeit oj um eine zur Momentanaxe parallele A.xe irgend eines Systempunktes M und einer Translation von der Geschwindigkeit v v des Punktes M. Man sieht dies sofort, wenn man dem System ausser (co, ^o) noch zwei entgegengesetzt gleiche Winkelgeschwindigkeiten oj und — oj um die Axe von M erteilt (Fig. 4). Jeder Zeit t entspricht eine Momentanaxe und sämtliche Momentan-axen bilden im System eine geradlinige (im allgemeinen windschiefe) Fläche (jT). Die Axe ist aber von doppelter Bedeutung; einmal ist sie eine Linie jT des Systems, sodann ist sie aber auch eine Gerade G des Raumes oder des Systems, in welchem die Bewegung erfolgt, und die Gesamtheit aller Geraden C bildet in diesem Raume eine Fläche (C), auf welcher (U) rollt und längs C gleitet (vergl. d. Art. Momentanaxe). Es sind vorzugsweise vier Arten der Bewegung des unveränderlichen Systems, die man zu studiren pflegt, nämlich: 1. Die sämtlichen Momentanaxen, entsprechend den verschiedenen Zeitmomenten t, laufen alle parallel und ist v₀ = 0, d. h. es findet nur Rotation um die Momentanaxen statt. In diesem Falle bewegt sich jeder zur Momentan-axenrichtung senkrechte Schnitt des Systems in seiner Ebene und alle Bahnen sind ebene Kurven. Es genügt daher die Bewegung eines solchen Schnittes, die Bewegung des ganzen Systems kennen zu lernen (ebene Bewegung).

2. Alle Momentanaxen gehen durch ein und denselben Punkt im Raume der Bewegung, und dieser Punkt ruht in diesem Raume. Eine Kugel um diesen Punkt als Mittelpunkt liefert einen sphärischen Schnitt des Systems, der sich auf der Kugel bewegt. Alle Bahnen sind sphärische Kurven, und es genügt das Studium eines solchen Schnittes auf der Kugelfläche (sphärische Bewegung, Bewegung im Strahlenbündel oder Rotation um einen Punkt). 3. Alle Momentanaxen gehen zwar stets durch denselben Punkt, sie selbst aber, als Linien des Systems aufgefasst, verschieben sich in ihren Lagen (Schrauben- oder Windungsbewegung im Strahlenbündel). Die Axen C und F bilden Kegelflächen. Ein spezieller Fall tritt ein, wenn der Punkt, durch welchen alle Axen gehen, Unendlichen liegt. 4. Die Momentaxen bilden allgemein geradlinige Flächen (abwickelbar oder windschief). Jede dieser Bewegungsarten hat ihre Umkehrung. Ueber dieselben s. die Spezialartikel: Ebene Bewegung, Sphärische Bewegung, Windungsbewegung. Hierzu noch den Art. Relative Bewegung. Ebendaselbst wird auch das Nötige über den Geschwindigkeitszustand und den Beschleunigungszustand dieser Bewegungen

erläutert. — Von besonderer Wichtigkeit für die Bewegung der Systeme sind die Theorie der Kräfte (s. d. Art. Kraft) und die Zusammenhänge dieser mit der Bewegung (Kinetik). Ebenso die Prinzipe der Bewegung (s. d.) und ihre Anwendung.

Analystisch wird die Bewegung eines Punktes dargestellt 1. durch die Gleichungen x—fx (t), t/=/₂(t), z=f₃ (t), welche die Koordinaten desselben als Funktionen der Zeit geben. Aus ihnen erhält man durch einmalige Differentiation

__ dy

die Komponenten der Geschwindigkeit v, nämlich vx = ~ — fx(t), v,

rl ?    at    •

=f% (f), v* =

der Beschleunigung <px

clt

dt

=/₃' (t) und durch eine zweite Differentiation die Komponenten

_ d»y

d²x

dt»

fl “ (ß)) Ty

= ff (0; <P> =

d*z

dt»

=fi " (0- Ist

die Bewegung eben, so genügen zwei Gleichungen. Statt der hierbei angewendeten Parallelkoordinaten können auch Polarkoordinaten verwendet werden, ebenso auch gemischte Koordinaten, je nach Bedürfnis. Die Komponenten der Geschwindigkeit und Beschleunigung werden der Natur der Koordinatensysteme entsprechend gewählt (s. Geschwindigkeitskomponenten). 2. Kann die Bewegung durch Differentialgleichungen zwischen den Koordinaten, deren ersten und zweiten Differentialquotienten nach der Zeit und der Zeit selbst ausgedrückt werden. Dieses sind im allgemeinen drei Differentialgleichungen zweiter Ordnung. Sie liefern durch eine erste Integration drei erste Integrale mit drei willkürlichen Konstanten, nach deren Bestimmung die Komponenten der Geschwindigkeit v erhalten werden, nämlich vx = vy =    v, — Eine zweite

Integration führt zu den zweiten Integralen mit abermals drei willkürlichen Konstanten. Die sechs durch die Integration eingeführten Konstanten können bestimmt werden, sobald für irgend eine Zeit die Werte der Geschwindigkeitskomponenten und die der Koordinaten des beweglichen Punktes gegeben sind. Zur Integration der Bewegungsgleichungen führen die sogen. Prinzipe (nicht Prinzipien) der Bewegung, d. h. Sätze von weittragender Bedeutung, welche Integrale der Gleichungen liefern. Zwei der 'wichtigsten sind das Prinzip der Flächen und das Prinzip der Arbeit oder der lebendigen Kraft. Ist die Bewegung nicht frei, sondern der Punkt genötigt, auf einer Kurve oder Fläche zu bleiben, so treten die Gleichungen der Kurve oder der Fläche zu den Bewegungsgleichungen als Integrale hinzu. Die Theorie der Kurven und Flächen bildet daher ein wichtiges Hilfsmittel für die Behandlung von Problemen über die Bewegung eines Punktes.

Für die Ermittelung der Bewegung eines ebenen unveränderlichen Systems in der Ebene bedient man sich zweier Koordinatensysteme (meist rechtwinkeliger oder Polarkoordinatensysteme), von denen das eine dem beweglichen System angehört und sich mit diesem bewegt, während das andere in der Ebene der Bewegung festliegend gedacht werden kann. Der Ursprung des ersteren ist meistens der Massenmittelpunkt. Jeder Punkt des Systems hat zweierlei Koordinaten, nämlich erstens solche (x‘, y¹), welche seine Lage im beweglichen System bestimmen und während der Bewegung unveränderlich bleiben, und zweitens solche (x, y), welche seine Lage in der Ebene der Bewegung darstellen und mit der Zeit veränderlich sind. Sind xx, yx die Koordinaten des Massenmittelpunktes in Bezug auf das feste Koordinatensystem, so hat man zwischen den zweierlei Koordinaten eines Systempunktes die bekannten Gleichungen der analytischen Geometrie für die Koordinatentransformation:

x — Xi -f- x' cos fr — y' sin fr

y — yx -f- x¹ sin 5¹ -f- y‘ cos fr,

sowie $ den Winkel bedeutet, den die Richtung der x'-Axe mit der Richtung der a’-Axe bildet. Diese Gleichungen liefern durch einmalige Differentiation nach der Zeit t die Komponenten der Geschwindigkeit vx, v., des Punktes (x, y),

dxx

nämlich:

d fr

— (x‘ sin fr ff- y‘ cos fr)

-=#+(*' =os*-S/'sin»)^.

dt

dt

V»=llt

TT *    •    •    -1 dX\ _ f(

Hierin sind

(<>) <ljj = v^} die Komponenten der Geschwindigkeit des

d &

Massenmittelpunktes S und stellt = eo die Winkelgeschwindigkeit dar, mit

welcher sich das System zur Zeit t um S dreht. Die Bewegung ist bekannt, sobald die Koordinaten ay, yj des Massenmittelpunktes S und der Drehungswinkel i) des Systems um diesen Punkt als Punktionen der Zeit gefunden sein werden. Differenzirt man die vorstehenden Gleichungen zum zweitenmal, so erhält man die Komponenten yx, yy der Beschleunigung des Systempunktes (pc, y), nämlich:

worin

<r~ 9

— (x‘ cos 9 — y‘ sin xJ) {^-yy-J — (x‘ sin & -p y‘ cos 9)

(x‘ sin 9 y‘ cos 9)    -j- (cc' cos 9 — y‘ sin 9)

= rp⁽“} ,    = <p(<^ die Beschleunigungskomponenten von S und

die Winkelbeschleunigung des Systems um diesen Punkt bedeuten. Denkt

cZ²a?i

dt*

(P9 dt² ’

. d²r i ~dt*

d*9

dt*

dco dt

man nun die auf das System wirkenden Kräfte für den Massenmittelpunkt reduzirt und sind X und Y die Komponenten der Resultante li, M die Masse des Systems, in S konzentrirt gedacht, Tt der Trägheitsradius des Systems für S und G das Axenmoment der Kräfte (s. Reduktion der bewegenden Kräfte), so sind die Gleichungen der Bewegung des Systems

dt²

Ihre Integration liefert die oben angedeuteten Elemente der Bewegung und damit für jeden Systempunkt vx, vv, x, y als Funktionen von t oder wenigstens Gleichungen, aus denen diese Funktionen hervorgehen. Ist ein Punkt gezwungen, auf einer Kurve zu bleiben, so kann das Hindernis, welches diese seiner Bewegung entgegensetzt, durch eine Widerstandsbeschleunigung eingeführt und dadurch die Bewegung des Punktes zu einer freien gemacht werden. In den Gleichungen der Bewegung treten alsdann die Komponenten dieser Widerstandsbeschleunigung zu den Komponenten der übrigen gegebenen Beschleunigungen hinzu. Ebenso verbinden sich mit diesen Gleichungen die Gleichungen der Kurve. Die Kurve kann durch zwei Gleichungen zwischen den Koordinaten x, y, z eines Punktes oder durch drei Gleichungen dargestellt werden, welche x, y, z als Funktionen einer vierten Variabein co darstellen. Die Wahl dieser vierten Variabein kann auf mannigfache Weise getroffen werden. Diese Variabele kann z. B. ein Winkel sein. Aus dem Gleichungssystem ist im letzteren Falle co als Funktion der Zeit t zu finden, worauf sich sodann auch die Koordinaten des beweglichen Punktes und die Komponenten der Widerstandsbeschleunigung als Funktionen der Zeit ergeben. Die einzuführende Widerstandsbeschleunigung hat zwei Bestandteile; sie ist einerseits Kormalbeschleunigung senkrecht Tangente der Bahnkurve, andererseits eine Verzögerung, welche durch die Reibung erzeugt wird. Letztere hat die Richtung der Tangente und ist dem Sinne "nach der Geschwindigkeit entgegengesetzt. Ist der Punkt gezwungen, auf einer Fläche zu bleiben, deren Gleichung F (x, y, z) = 0 ist, so ist der Einfluss der Fläche auf die Bewegung gleichfalls durch eine Widerstandsbeschleunigung auszudrücken, die, ähnlich wie bei der Bewegung auf einer Kurve, in einen zur Fläche normalen Teil und in die Reibung zerfällt, deren Richtung in der Tangentenebene der Fläche der Geschwindigkeit verzögernd entgegentritt. Statt der einen Gleichung F (x, y, z) = 0 der Fläche können auch die Koordinaten x, y, z der Punkte derselben als Funktionen zweier Variabein u, v

dargestellt werden.    ,

Bei der Bewegung eines Punktsystems beschreibt jeder Punkt desselben eine Bahn und die Bahnen aller Punkte desselben bilden eine Kurvenfamilie. So z. B. wenn ein ebenes Punktsystem sich in der Ebene bewegt, beschreiben alle Punkte ebene Kurven, welche einer und derselben Art angehören und wenn das System kontinuirlicli ist, selbst kontinuirlich auf einander folgen. Bei der

Y, Mk²

d*&

dt²

a.

zur

Cardano sehen elliptischen Bewegung, welche dadurch bestimmt ist, dass zwei Systempunkte A und B (Fig. 1) auf zwei festen Geraden laufen, beschreiben die Systempunkte Ellipsen; unter diesen befinden sich auch gerade Strecken als Bahnen (z. B. die Bahnen von A und B), sowie ein Kreis. Bei der Bewegung des Nikomedes, welche dadurch definirt wird, dass ein Systempunkt auf einer festen Geraden bleibt, während eine durch ihn gehende Systemgerade durch einen festen Punkt geht, beschreiben alle Punkte Konchoiden mit dem festen Punkt als Doppelpunkt und der festen Geraden als gemeinsamer Asymptote aller Bahnen. Bewegt sich das System um einen festen Punkt, so beschreiben alle Systempunkte sphärische Bahnen auf konzentrischen Kugelflächen, die Bahnen aller Punkte eines durch den festen Punkt gehenden Strahles sind ähnlich im Verhältnis der Abstände von diesem Punkte.

Alle Punkte eines beweglichen Systems, welche auf einer Geraden liegen, beschreiben Bahnen, welche auf der von dieser Geraden beschriebenen geradlinigen (windschiefen oder abwickelbaren) Fläche liegen. Diese Kurven bilden für sich eine Schar von besonderen Eigentümlichkeiten. Im uneigentlichen Sinn kann man auch von der Bahn einer Kurve reden und darunter die von ihr beschriebene Fläche verstehen. In solchem Sinne wäre dann auch die Bahn einer Fläche im Körperraum.

S. die Art. Differentialgleichungen der Bewegung

Die Behandlung der Probleme der Bewegung der Systeme wurde oben nur in einem Beispiele angedeutet. Sie muss Gegenstand einer Ileihe besonderer Artikel sein.

Schell.

Rotation (um einen Punkt), Pendel, Windungsbewegung. Ausserdem noch Freiheitsgrade.

Bewegung¹, aperiodische, s. Aperiodisch.

Bewegung' der Gase, s. unter Gas und Aeromechanik.

Bewegung des Wassers, in natürlichen oder künstlichen Kanälen (Böhren), geht in Wirklichkeit selten ohne Bildung von Wirbeln und Wellen, ohne Temperaturveränderungen und allerlei äussere Einflüsse vor sich. Eine

r* ci

!p p

y*

exakte mathematische Darstellung dieser Bewegung mit Rücksicht auf alle Nebenumstände ist bis jetzt noch nicht gelungen; nicht einmal jene Untersuchungen, welche v₄ /    von Wärmeänderungen u.s.w.

Fig. 2.

Fig. 1.

abstrahiren und lediglich die Bewegung unter dem Einflüsse der Schwere behandeln, sind vollkommen (vergl. Hydrodynamik). Für die Erfordernisse der Praxis bestehen indessen empirische Formeln, mittelst welcher man bei Anwendung richtiger Erfahrungskoeflicienten die Bewegung mit befriedigender Genauigkeit verfolgen kann, wobei nachstehende Thatsachen und Anschauungen zu Grunde liegen. Es ist überall zu beobachten, dass bei der Strömung des Wassers durch offene oder allseits geschlossene Gerinne in einem senkrecht zur Strömungsrichtung genommenen Vertikalschnitte die Geschwindigkeit an verschiedenen Stellen des durch den letzteren erhaltenen Wasserquerprofiles eine ungleiche ist. Längs des benetzten Umfanges entwickelt sich die grösste Reibung des Wassers bei dessen Fortbewegung, also die geringste Stromgeschwindigkeit; die letztere nimmt mit der Entfernung von diesem Umfange zu und zwar meist in ziemlich gesetzmässiger, durch die Form des Querprofils, die Rauhigkeit des benetzten Umfanges und die Zähflüssigkeit des Wassers bedingter Weise.

Die Zunahme bezw. Abnahme lässt sich bei oben offenen Wasserquerprofilen durch Linien gleicher Geschwindigkeit (Isotacheen) graphisch darstellen, wie dies in Fig. 1 geschehen ist. Legt man an irgend einer Stelle V einen Vertikalschnitt durch die Isotacheen, so erhält man mit Fig. 2 ein Bild von der Abnahme der Geschwindigkeit gegen die Sohle des Gerinnes. Die Geschwindigkeiten V\ ,    , r₃ etc. lassen sich in einer solchen Vertikalen durch direkte

Messung ermitteln und eine grosse Zahl solcher Ermittelungen hat dazu geführt, die in Fig. 2 dargestellte Kurve im allgemeinen als Parabel mit horizontaler Axe anzunehmen, deren Scheitel

entweder im Wasserspiegel oder nicht weit unterhalb desselben liegt. Wir verweisen auf [1], [2], [3], [4], [5]. — Ist das Querprofil geschlossen, so nehmen die Geschwindigkeiten im allgemeinen vom Umfang gegen den Schwerpunkt des Wasserquerschnittes zu. Wir haben in Fig. 3 die. Isotacheen bei kreisförmigem, vollkommen mit Wasser erfülltem Querschnitte dargestellt; in Fig. 4 die Kurve für die Zunahme der Geschwindigkeiten nach der Rohraxe hin. Mit umfassenden Untersuchungen für volllaufende kreisförmige Röhren beschäftigt sich [6], worauf wir verweisen; auch hier ist die durch Fig. 4 dargestellte Kurve eine Parabel, deren Axe mit der Rohraxe zusammenfällt.

Für die rechnungsmässige Yerfol-gung der Wasserbewegung sind die eben f ^ erwähnten Thatsachen nicht bequem. Es ff ist deshalb allgemein im Gebrauche, statt    .

der verschiedenen Geschwindigkeiten vu 1 ä v ' v₂ etc. innerhalb eines Wasserquerprofils eine mittlere Geschwindigkeit u anzunehmen, derart, dass man mit derselben die in der Zeiteinheit durch-

Fig. 3.

u.

Pa.

Fig. 4.

fliessende Wassermenge Q und das Wasserquerprofil F durch die Gleichung verbindet;

1. Q — Fu.

Sieht man sodann von Wärmeänderungen etc. ab und nimmt man die Schwere als einzige bewegende Kraft und die bewegte Wassermenge Q als konstant an, so ist bei der im allgemeinen ungleichförmigen Bewegung:

2. iy - dh -f d QA

unter g die Beschleunigung durch die Schwere, dy das auf der Länge ds vorhandene Spiegelgefälle der Strömung (Fig. 5) und unter dh die auf derselben Länge erforderliche Druckhöhe zur Ueberwindung der Beibungswiderstände beim Durchflusse verstanden. Die Gleichung 2. besagt, dass das Gesamtgefälle jene Grösse haben u muss, um damit alle Beibungswiderstände überwinden und die

Geschwindigkeit auf u-\-du abändern zu können; — ist die sogen.

\i n

,ds

u + du

Geschwindigkeitshöhe. Betrachtet man auf der Strecke ds den Wasserquerschnitt F als unveränderlich, so würde dh auch den Weg bedeuten, welchen ein Wassergewicht yF-ds (wobei y = Gewicht eines Kubikmeters Wasser) in Bichtung der Schwere beim Strömen von I nach II zurücklegt. Die Arbeit A wäre also dabei: A=yF-ds-dh. Ist andererseits der Beibungswiderstand gegen die Bewegung des Wassers pro Flächeneinheit = y R{, p der benetzte Umfang des Wasserquerschnittes, also p-ds die Fläche, auf welcher Beibung stattfindet, so beträgt die Arbeit R der Beibung auf der Länge ds\ R=y R^p-äs-ds und man findet durch Gleichsetzung:

F • dh = Rip • ds;

A — R;

womit sodann aus 2. die Integralgleichung folgt:

dh

Fig. 5.

3. y —

.. _ f #i P

y° J f

■ ds -f

So

sofern y₀, s₀, u₀ am Anfänge, y, s und u am Ende der Bewegung zusammengehörige Werte sind.

In der Gleichung 3. ist R\ noch nicht angegeben. Ri ist ein Erfahrungswert, welchen in den gewöhnlichen praktischen Fällen als proportional dem Quadrate der mittleren Geschwindigkeit und abhängig von der Rauhigkeit des benetzten Umfanges, dagegen unabhängig von der Pressung des Wassers ansehen darf. Man setzt also: R] =c²m² und ermittelt für verschiedene Verhältnisse die entsprechenden Werte von c. Früher nahm man c als Konstante an. In der neueren Zeit ermittelt man den Zahlenwert von c mittelst der Formeln von Kutter und Ganguillet [7] und zwar für Spiegelgefälle von mehr als 1:2000 nach der einfacheren derselben, welche heisst:

man

4. c

+ fr

F    100 y r

— = dem sogen, mittleren Profilradius, m aber ist:

in welcher r —

1.    Bei ganz glatten Flächen des Gerinnes .............

2.    Bei Flächen aus reinem Zementverputz oder glatt gehobelten Brettern .    .

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

.    . m = 0,12

. . m = 0,15

3.    Bei Flächen aus rauhen Brettern, sauberem Backsteinmauerwerk, Quadermauern m — 0,25

„ Bohlen, ordinärem Backsteinmauerwerk

m = 0,35

„ gewöhnlichem Bruchsteinmauerwerk mit gespitzten Steinen .    . m~ 0,45

„ bestochenem Bruchsteinmauerwerk und schlammiger Sohle des Gerinnes

. m — 0,55 . m - 0,75

m = 1,00

7.    „    „    „ Bauhmauerwerk und schlammiger Sohle des Gerinnes ...

8.    „    „    „ älterem, aber moos- und pflanzenfreiem Mauerwerk und schlammiger Sohle des Gerinnes....................

9.    bei trapezförmigen Profilen in felsigem Boden, Sohle unter 1,5 m breit mit

wenig Wasserpflanzen.....................

10.    Bei Flächen eines sehr regelmässig sauber ausgeführten Erdkanales ....

11.    Bei Flächen in Erde mit schlammiger oder steiniger Sohle von mehr als 2 m Breite

mit wenig Wasserpflanzen...................

12.    Bei Flächen rauherer Beschaffenheit mit mehr oder weniger AVasserpflanzen m — 2,00 bis 2,50

Für kleine Gefälle und grosse Ströme geben Kulter-Ganguillet die Formel:

1,25 . m — 1,50

m = 1,75

5. C —

fr + (23 H

0,00155\ --1 n

a /

in welcher « das Spiegelgefälle pro Längeneinheit bedeutet, n aber ist:

1. fiir Gerinne von sorgfältig gehobeltem Holze oder glattem Zementputz .    .

„    „ Brettern..................

„    „ behauenen Quadersteinen oder sauberem Backsteinmauerwerk . n — 0,013

„    „ Bruchsteinmauerwerk ....    .........

„ in Erde, sowie für Bäche und Flüsse..........

Gewässer mit groben Geschieben und AVasserpflanzen........

Führt man in Formel 3. den Wert von = clu² ein, so folgt:

c² p ds . u² — «₀²

. n = 0,010 . n = 0,012

3. „

5.    „

6.    „

n = 0,017 n - 0,025 n = 0,030

FS

s° .

Diese Gleichung gilt im allgemeinen und unter den gemachten Voraussetzungen für die ungleichförmige Bewegung und ergibt das Spiegelgefälle des Stromes, die für den Transport einer gewissen Wassermenge erforderlichen Profile bezw. bei bekannten Profilen und Spiegelgefällen die Wassermenge. In der Hegel kann die Integration nicht direkt, sondern nur mit Verwendung von Annäherungsniethoden ausgeführt werden.

Kann man für eine kurze oder längere Strecke die Bewegung als gleichförmig permanent betrachten, so ist u — u₀, F und p bleiben konstant, ebenso c und man hat:

6. y —

Q²c²p .    .

y°⁼ ~ Fs (s—

oder, da in diesem Falle der AVert von (y—ijffs — s₀) gleich dem Gefälle a pro Längeneinheit ist:

7.    — u² =

Fa

U—k\ra,

c²p ’

wenn 1 :c = k und F:p~r gesetzt werden. Bei der gleichförmig permanenten Bewegung lassen sich also die Bewegungsverhältnisse leicht übersehen.

Im allgemeinen sind die hier eintretenden Aufgaben weniger auf die nach Gleichung 7 direkt ermittelbare Geschwindigkeit gerichtet, sondern es sind entweder das Gefälle a oder die Querschnittsdimensionen des Profiles gesucht. Es folgt aus 7. für das Gefälle a pro Läno-en-einheit:    ^ g2 p

k² r k² Fs

Sind die Dimensionen des AVasserquersclmittes zu bestimmen, so ist wegen der gegenseitigen Beziehungen von k, F und p die Aufgabe nicht ohne weiteres lösbar. Man hat zunächst die Querschnittsform zu wählen und wird bei regelmässiger Gestaltung derselben und einer AVasser-breite 2 b des Spiegels die Beziehungen herstellen:

if’2

8. a =

F= nb²,

p ~ n₁b , r — -U- b

Mit diesen liefert sodann 8.:

_ {! Q*»i

] k² n³ a

und es ergibt sich zunächst mit k — 50 ein erster Annäherungswert von b\ dementsprechend erhält man einen Wert von r, mittelst 4. oder 5. einen richtigen AVert von k = l:c und so durch mehrmalige AViederholung der Manipulation einen beliebig genauen AVert für b, bezw. den AVasserquerschnitt.

Findet die Bewegung in einer kreisrunden Bohre von der Lichtweite F) statt und ist diese ganz mit AVasser erfüllt, so ist während derselben stets:

9. b

F—jfZ)²:4, p — jrD, r = _D:4, mithin nach 6., da der Weg s von der Licht-

XQ*(s — s₀)

weite D unabhängig:

10. y — y₀

u² — u^

D*

mit A — 64 • c²: n².

In dieser Gleichung ist y — y₀ die sogen, wirksame Druckhöhe H, s — So der vom Wasser in der Röhre zurückgelegte Weg L, und es kann, wenn der letztere gross ist, ohne erheblichen Fehler dem ersten Glied auf der rechten Seite von Gl. 10. gegenüber das zweite vernachlässigt werden, besonders, wenn die Geschwindigkeit u nicht erheblich grösser ist als 1 oder wenn Eintritts- und Austrittsgeschwindigkeit einander ganz oder nahezu gleich sind. Dies führt sodann zu der in der Praxis fast ausschliesslich verwendeten Formel:

11. H

_ XQ*L

IG

Man erhält mit X = 0,0025 eine erste Annäherung, sofern D gesucht wird. Mit dem so gefundenen D liefert 4. einen richtigeren Wert von X, dessen Einsetzen in 11. einen genauen Wert von D u. s. w.

Hat man es mit einem volllaufenden Wasserquerschnitte von anderer als der Kreisform zu thun, so sind die zwischen Gleichung 8. und 9. angegebenen Beziehungen in analoger Weise verwendbar. Vergl. auch die Art. Hydraulik, Rohrleitungen und [8].

Litteratur: [1] Sasse, Die Parabeltheorie in ihrer Anwendung auf die Bewegung des Wassers etc., Zeitschr. des hannov. Arch.- u. Ing.-Ver. 1870, S. 193. — [2J Bazin, Discussion des experiences le plus recentes sur la distribution des vitesses dans un courant, Annales des ponts et chaussees 1875, 5. Ser., Bd. X, S. 309. — 13] Hagen, Geschwindigkeit des strömenden Wassers in verschiedenen Tiefen, Zentralblatt der Bauverw. 1883, Bd. III, S. 152. — [4] Harlacher, A. R., Hydrometrische Beobachtungen, Prag 1884 u. 1886. — [5] Flamant, A., Hydraulique, Paris 1891. — [61 Darcy, H., Recherches experimentales relatives au mouvement de l’eau dans les tuyaux, Paris 1857. — [7] Ganguillet und Kutter, Neue allgemeine Formel für die gleichförmige Bewegung des Wassers in Kanälen und Flüssen, auf die in Frankreich und Nordamerika vorgenommenen Untersuchungen gegründet, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1869, S. 6. — [8] Lueger, Wasserversorgung, Heft 1, Darmstadt 1890, mit zahlreichen Litteraturangaben, S. 24 ff.    Lueger.

Näheres s. unter Eeinbewegung und den einzelnen

Bewegung, grobe, feine, zur groben und feinen Einstellung bei Messinstrumenten, Mikroskopen etc., geschieht in der Regel mit Feinstell-(Mikrometer-) Schrauben.

Instrumenten.

Schell.

Bewegungslehre, geometrische. Die Aenderung des Ortes eines Gebildes in Bezug auf ein angenommenes Raumsystem heisst Bewegung des Gebildes in diesem Raumsystem. Wird von den Ursachen der Bewegung abstrahirt, das bewegte Gebilde als ein geometrisches Gebilde betrachtet, so dass man nur von der Vorstellung der Bewegung an sich ausgeht, dann bilden die Untersuchungen der Beziehungen und der Vorgänge bei dieser Bewegung eine mathematische Disziplin, die früher Phoronomie [1], jetzt geometrische Bewegungslehre [2] und auch Geometrie der Bewegung [3] genannt wird. Diese Benennungen sind in neuerer Zeit in Gebrauch gekommen, weil jene Untersuchungen vermittelst der neueren synthetischen Geometrie zu einer ergebnisreichen Erweiterung dieser Disziplin geführt haben, die, als Zweig der Mathematik betrachtet, auch Kinematik genannt wird, obwohl nach Amperes Definition die geometrische Bewegungslehre und ihre Anwendung auf die Mechanismen Kinematik (s. d.) heisst.

Litteratur: [1] Kant, Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft, Riga 1786. — [2] Carnot, Principes fondamentaux d’equilibre et du mouvement, Paris 1800. — [3] Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Leipzig 1879, Bd. I, S. 144. — Schoenflies, Geometrie der Bewegung, Leipzig 1886.    Burmester.

Bewegungsmechanismen, s. Mechanismen.

Bewegungsgrösse heisst das Produkt mv aus der Masse und der Geschwindigkeit eines Punktes. Wird der Ausdruck von einem Punktsystem oder einem Körper gebraucht, so ist dieser Punkt der Massenmittelpunkt oder Schwerpunkt desselben, in welchem die Masse des Körpers konzentrirt gedacht wird, mv ist das Mass einer Momentankraft, welche der Masse m des Punktes die Geschwindigkeit v zu erteilen vermag. Der Ausdruck „Bewegungsgrösse“ ist sehr unbestimmt und scheint allmälich aus der Wissenschaft zu verschwinden.

Schell.

Bewegungsmoment nennen viele das Produkt mv aus der Masse und der Geschwindigkeit eines Punktes. Es bedeutet hiernach so viel als Bewegungs-, grosse (s. d.). Der Ausdruck „Moment“ bedeutet im allgemeinen irgend eine mit der Bewegung zusammenhängende Grösse. So spricht man von dem Momente coa eines Paares von Winkelgeschwindigkeiten j ² und versteht darunter das Produkt aus dem Abstande a der parallelen Botationsaxen und dem gemeinschaftlichen Werte co der beiden ent-i gegengesetzt gleichen Winkelgeschwindigkeiten (s. Big.).

Bewegungsphase. Wenn die Bewegung eines Punktsystems periodisch ist, so durchläuft dasselbe eine kontinuirliche Beilie von Lagen oder Stellungen anderen Gebilden des Baumes gegenüber, welche nach Ablauf jeder Periode in derselben Ordnung wiederkehren. Jede solche Lage heisst eine Phase des Systems. Der Ausdruck bezeichnet ursprünglich den Anblick, welchen das System in einer solchen Lage gewährt, und ist von den periodisch wechselnden Lichtgestalten des Mondes entlehnt. Man sagt: Das System befindet sich in dieser oder jener Phase seiner Bewegung; es durchwandert die Phasen etc. Phasengeschwindigkeit ist der Geschwindigkeitszustand in einer bestimmten Phase.

Schell.

Bewickelung von Dynamomaschinen. Entsprechend den zwei wesentlichen Teilen jeder Dynamomaschine, Anker- und Magnetsystem, von denen jeder mit einer besonderen Wickelung versehen ist, unterscheidet man bei einer solchen Maschine auch eine Anker- und eine Magnetbewickelung. Die letztere dient zur Erzeugung des magnetischen Feldes, in welchem die erstere der Induktion ausgesetzt ist und dadurch der stromgebende Teil der Maschine wird. Beide Wickelungen sollen, um die Verluste in der Maschine möglichst zu reduziren, im allgemeinen einen geringen Leitungswiderstand bei geringem Materialaufwand besitzen, zwei Anforderungen, die einander gerade entgegengesetzt sind und daher in jedem einzelnen Falle zu einem günstigen Ergebnis gegen einander abgewogen werden müssen. Zur Herstellung der Wickelungen wird Kupfer von möglichst hoher Leitungsfähigkeit verwendet in Form von Drähten, Stäben, Barren u. s. w., welche eine vorzügliche Isolation besitzen sollen, die auch bei Erwärmung der Maschine infolge andauernden Betriebes noch vorhanden sein muss. Beim Bau der Dynamomaschinen war man bestrebt, den Aufwand des ziemlich teueren Kupfers möglichst zu reduziren, und es sind in dieser Beziehung ganz bedeutende Fortschritte gemacht worden. Während bei älteren Maschinen 30 — 35 g Kupfer zur Erzeugung von 1 Watt elektrischer Hutzarbeit aufgewendet werden mussten, erfordern die neuen Maschinen für dieselbe Leistung nur noch einen Kupferaufwand von 4—9 g [1]. — Sowohl die Anker-, als auch die Magnetbewickelung hat infolge der Wirkungsweise einer Dynamomaschine noch besonderen Anforderungen zu genügen, die bei der Herstellung derselben massgebend sind und die im folgenden der Hauptsache nach besprochen werden sollen. — Die Bewickelung des Ankers wird zumeist aus gut isolirten Elektrolyt-Kupferdrähten hergestellt, die eine doppelte, in Schellacklösung getränkte Baumwollbespinnung erhalten. Zur Bestimmung der Dicke der Bespinnung kann zweckmässig die von Uppenborn [2] vorgeschlagene Formel dienen, nach welcher diese gleich ist 0,43 + 0,07 d, wenn d der Durchmesser des blanken Drahtes in mm ist. Darnach wäre also z. B. für die Drahtstärken von

6 mm 0,9 mm,

eo o

die Bespinnung

somit die Dicke des übersponnenen Drahtes 1,5, 2,6, 3,6, 4,7, 5,8, 6,9 mm. Macht der Draht scharfe Biegungen, so wird sich oft eine dreifache Bespinnung empfehlen. Da dicke Drähte ziemlich steif sind, so ersetzt man solche besser durch mehrere dünnere Drähte, die zusammen denselben Querschnitt geben und sich bedeutend leichter wickeln lassen. Erfordert die Ankerwickelung grosse Querschnitte, so wird sie aus Kupferstäben hergestellt, die gewöhnlich nur durch Luft isolirt sind und durch Einbettung in festes Isolirmaterial auseinander gehalten werden, aber nicht zu breit sein dürfen, zur Vermeidung von Wirbelströmen. Bei der Ausführung der Ankerwickelung ist zu berücksichtigen, dass die

0,5    0,6

0,7    0,8

Wickelung die von Pol zu Pol der Magnete durch den Anker fliessenden Kraftlinien möglichst vollständig umfassen soll; es wird daher die Wickelung möglichst an der Peripherie des Ankers anzubringen sein und zwar so, dass die Drähte thunlichst rechtwinkelig sowohl zu der Richtung der Kraftlinien, als auch der Bewegung zu liegen kommen, da in diesem Falle die relativ geringste Drahtlänge erforderlich sein wird [3]. Die gebräuchlichsten Methoden hei der Ausführung der Ankerwickelung zeigt nebenstehende Figur. In dem Quadranten I ist die Bewickelung eines glatten Ankers dargestellt. Hierbei wird der Eisenkern des Ankers zunächst mit Leinen, Kesseltuch, Isolir-band u. s. w. sorgfältig isolirt und hierauf der Draht so aufgewickelt, dass die gesamte Bewickelung möglichst gleichmässig und symmetrisch auf dem Anker verteilt ist. Der Wickelung gibt man eine geringe Höhe (eine oder zwei Drahtlagen), um durch möglichste Annäherung des Ankers an die Polflächen der Magnete den magnetischen Widerstand zu reduziren. In den Ankerkern eingesetzte Streifen oder Pflöcke aus Holz, Vulkanfiber u. dergl. sichern die AVickelung gegen ein Verschieben. Gegen die Zentrifugalkraft und gegen die von dem magnetischen Felde auf die vom Ankerstrome durchflossenen Drähte ausgeübte Zugkraft schützt man die Bewickelung durch Bandagen aus Draht oder sehr fester und gut gedrillter Hanfsclmur. Drahtbandagen wmrden nicht direkt auf die AVickelung aufgelegt, sondern von dieser durch isolirende Zwischenlagen getrennt. Quadrant II zeigt den Lochanker von Wenström. Der Kern hat möglichst nahe der Peripherie eine Anzahl von Kanälen, durch welche die isolirten Drähte gezogen oder aber bei grossen Maschinen Asbeströhren gesteckt werden, in welche man Kupferstäbe einschiebt. Beim Lochanker kann nicht nur der Eisenkern nahe an die Polflächen der Magnete herangebracht werden, sondern er gestattet auch eine sehr solide mechanische Sicherung der AVickelung. — Eine ebenfalls sehr sichere mechanische Ausführung der Wickelung ermöglicht der in III dargestellte Kut enanker, bei welchem die Wickelung in die Nuten des Ankerkernes eingelegt wird. Durch diese Konstruktion ist ebenfalls ein sehr geringer magnetischer Widerstand ermöglicht; mitunter erhält ein solcher Anker noch eine AVickelung von Eisendraht senkrecht zur Drehungsaxe (kV), man nennt solche Nuten verdeckt im Gegensatz zu den früher erwähnten, die man als offene bezeichnet. Bezüglich der praktischen Ausführung der Ankerwickelungen und der sonstigen noch in Betracht kommenden Verhältnisse sei hier auf Dynamomaschine verwiesen.

im

Der Querschnitt des Ankerdrahtes wird mit Rücksicht auf die zulässige Erwärmung der Maschine bestimmt. Dieselbe kann so hoch genommen werden, als es das Isolationsmaterial bei lang andauerndem Betrieb gestattet. Dabei ist aber zu berücksichtigen, dass die übliche Drahtisolation mit der Temperatur bedeutend abnimmt. Als noch unbedenklich zulässige Erwärmung nimmt man Maximum 40 ⁰ an, so dass bei gut ventilirten Maschinen die absolute Temperatur der Ankerwickelung 60 ⁰ nicht übersteigen soll. Die Stromdichte im Ankerdrahte variirt bei einzelnen Maschinen von 2-—7 Amp. pro qmm; sie hängt wesentlich von der Arentilation der Ankerwickelung, ihren Dimensionen bezw. von ihrer Wärme ausstrahlenden Oberfläche und der Drahtdicke ab, so dass sich allgemein geltende Regeln hierfür nicht angeben lassen. Im allgemeinen wird man dünnere Drähte stärker belasten können, d. h. für diese eine höhere Stromdichte wählen können als für dickere. Kapp macht den Vorschlag [4], für jedes Watt, das in der Ankerwickelung in AVärme umgesetzt wird, eine Abkülilungsfläche von 5—7 qcm zu rechnen, bei 10—15 m-sec. Umfangsgeschwindigkeit und guter Ventilation.

zu

Die Magnetbewickelung einer Dynamomaschine wird aus gut isolirten Kupferdrähten hergestellt, welche bezüglich ihrer Isolation denselben Anforderungen genügen haben wie die Ankerdrähte. Die Magnet- oder Erregerspulen werden in den meisten Fällen besonders hergestellt und auf die Kerne der Magnete aufgeschoben. In Fällen, wo dies nicht möglich ist, muss der Draht mit Hilfe

mechanischer Vorrichtungen unmittelbar auf das Magneteisen aufgewickelt werden. In jedem Falle muss für eine gute Isolation zwischen der Spule und dem Eisenkörper Vorsorge getroffen werden, auch sollen die einzelnen Lagen der Spule unter einander durch Papier- oder Tuchzwischenlagen gut isolirt sein. — Zur Bestimmung der Drahtstärke kann auch wieder die mit 1,5—3 Amp. angenommene Stromdichte benützt werden. Dass die Strombelastung der Magnetwickelung wesentlich geringer sein muss, wie die der Ankerwickelung, geht schon daraus hervor, dass die letztere beim Betriebe der Maschine einer sehr guten Ventilation ausgesetzt ist, was bei der ersteren nicht der Fall ist; ferner ist zu berücksichtigen, dass die Magnetspulen oft viele Windungslagen erhalten, so dass die inneren Lagen infolge ihrer geringeren Wärmeabgabe so stark erwärmt werden können, dass ihre Isolation schadhaft wird, ohne dass sich dies durch eine zu starke Erwärmung der äusseren Lagen bemerkbar macht. Eine Erwärmung der Magnetwickelung erhöht nicht nur ihren Leitungswiderstand und den durch diese bedingten Energieverlust, sondern sie kann auch, wenn sie gewisse Grenzen übersteigt, durch die dann eintretende Erhitzung der Feldmagnete in ungünstiger Weise die Magnetisirbarkeit des Eisens beeinflussen. Nach dem Vorschläge von Kapp kann für jedes Watt, das in der MagnetbeAvickelung in Wärme umgesetzt wird, 10—12 qcm Oberfläche der Magnetschenkel gerechnet werden, wobei die Oberflächen der Bückplatte und der Polschuhe mit höchstens 50 °/₀ in Beclmung zu stellen sind. Die erforderliche Windungszahl ergibt sich aus der magnetisirenden Kraft (Ampere • Windungszahl) in Ampere-Windungen, welche aufgewendet werden muss, um die der geforderten Leistung der Maschine entsprechende magnetische Induktion im Magneteisen zu erzeugen (Ermittelung der Ampere-Windungen s. Dynamomaschine). Sind die Ampere-Windungen bekannt, so lässt sich der Wickelungsraum der Spulen und das Gewicht des Drahtes bei gegebenen Dimensionen des Magnetkernes angenähert in folgender Weise nach Kapp [5] ermitteln. Nimmt man eine zulässige Temperatur-Erhöhung von 20—25ü an, so ergibt sich für je 1 Watt, das in Wärme umgesetzt wird, eine Abkühlungsfläche der Spule von 16 qcm. Es ist dann die magnetisirende Kraft

X =Jn l id und das Gewicht in kg g = h y

wenn 7q k₂ Zahlenfaktoren, 7, d und u Länge, radiale Tiefe des Wickelungsraumes bezw. äusserer Umfang der Spule in mm sind. — Rechnet man für 1 Watt nicht 16 qcm, sondern allgemein 9 qcm, so ändern sich die Werte

4    9

von 7q und 7>q, indem zu denselben noch die Faktoren y~ - bezw. jg

hinzutreten.

\/w ■ l ■ d nnA 7 u* ( X y ll—5— m,d g = h Aioöö)

Ist die in den Schenkelspulen zu verbrauchende Energie W in Watt gegeben, so ist

X = k₃

Die Werte der verschiedenen Faktoren 7c sind vom Drahtdurchmesser abhängig und von Kapp experimentell bestimmt worden. Aus den Kapp’schen Zahlen sind die nachfolgenden abgeleitet [6]:

Dralitdurchmesser in mm

ki

Ä’₂

4,05

4,15

4,22

4,34

4,43

0,225

0,230

0,236

0,256

0,277

163

165

168

172

177

0,0000137

0,0000140

0,0000144

0,0000154

0,0000172

Sind auf diese Weise die Dimensionen und das Gewicht der Spulen ermittelt, so können die übrigen Grössen, Draht-Durchmesser und -Länge, Widerstand, Lagenzahl u. s. w. leicht berechnet werden. Weiteres über Magnetbewickelung s. Dynamomaschine.

Litteratur: [1] W. Peukert, Zeitschr. f. Elektr. 1888, S. 29. — [2] Uppenborn, Zentralbl. f. Elektr. 1884, S. 606. — [3] Uppenborn, Zentralbl. f. Elektr. 1886, S. 245. — [4] Kapp, The Engineer, 59, S. 504; 60, S. 9, 47, 61, 110. — [5] Kapp, Elektr. Zeitschr. 1890, S. 310. — [6] Grawinkel u. Strecker, Hilfsb. f. d. Elektrotechnik, 3. Aufl., Berlin 1893, S. 248. Willi. Peukert.

Bewickelungsraum, s. W i c k e lu n g s r a u m.

Bewölkung, die Bedeckung des Himmels mit Wolken, wird nach den Zahlen 0—10 geschätzt, wobei 0 den wolkenlosen und 10 den ganz bedeckten Himmel bezeichnen und von der Dichte und Form der Wolken im allgemeinen ganz abgesehen wird. Werden gelegentlich die Bewölkungszahlen mit den Exponenten 0—2 versehen, so bedeuten 0 eine leichte und 2 eine sehr dichte Wolkendecke. Als heitere und trübe Tage werden in der Meteorologie die Tage bezeichnet, an welchen die Bewölkung im Mittel aus den 2 oder 3 festen Beobachtungsterminen weniger als 2 bezw. mehr als 8 beträgt. — In der Region der Passate findet man im ganzen Jahre klaren Sonnenauf- und Untergang und bewölkten Mittag, letzteren bedingt durch von der Erwärmung hervorgerufene aufsteigende Luftströme, welche warme und feuchte Luft emporführen und somit Erkalten und Kondensation zu Wolken zur Folge haben. Abends lassen diese Strömungen nach, die Wolken sinken in wärmere Luftschichten herab und lösen sich auf. Es sind dies die auch für unsern Sommer massgebenden Verhältnisse; indessen spielen bei uns die veränderliche Natur der Winde, welche je nach ihrer Herkunft feucht oder trocken oder nach der Druckverteilung des weiteren aufsteigende oder absteigende (vergl. Barometrische Maxima und Minima) sind, sowie die grossen Schwankungen der Temperatur die Hauptrolle, lassen jedoch im Mittel für den Sommer das nachmittägliche Maximum und das abendliche Minimum hervortreten. In Uebereinstimmung mit dem Gang der relativen Feuchtigkeit (s. Feuchtigkeit der Luft) tritt im jährlichen Gang das Maximum der Bewölkung hier im Winter ein, während die warme Jahreszeit die kleinste Bewölkung bei uns aufvveist. Bedingt durch die geringere Wolkenhöhe des Winters trifft man entgegengesetzt auf hohen Bergen die geringste Bewölkung im Winter an. — Linien, welche auf der Erdoberfläche Orte mit gleicher Bewölkung verbinden, nennt man Isonephen. Die von Renou 1880 gezeichnete Karte der mittleren Jahres-Isonephen Europas zeigt im Westen einen der Küste mehr oder weniger parallelen Verlauf und Abnahme der mittleren jährlichen Bewölkung beim Fortschreiten von West nach Ost. Eine mehr detaillirte Karte der jährlichen Isonephen für Mitteleuropa lieferte Eifert, welche unter anderem die geringere Bewölkung der Leeseite der Gebirge im Vergleich zur Luvseite deutlich hervortreten lässt. An der Nordküste Afrikas erreicht die jährliche Bewölkung mit weniger als 20% wohl mit den geringsten vorkommenden Wert.

Litteratur: Hildebr. Hildebrandsson, Sur la distribution des elements meteorologiques autour des minima et maxima barometriques, Upsala 1883. — Eifert, Ueber dio Bewölkungsverhältnisse von Mitteleuropa, Halle 1885, und Die Bewölkung in Mitteleuropa mit Einschluss de’* Karpathenländer, Petermanns Mitteilungen 1890.    Grossmann.

Biber, vierschäftiger Baumwollköper mit zwei gleichen Seiten, auf beiden Seiten stark gerauht; s. Weberei.

Biberschwänze, auch Flachziegel oder Zungenziegel genannt, sind Dachsteine, vorwaltend aus gebranntem Thon, aber auch aus Zementmischungen, Glas, Zinkblech etc. hergestellt, und haben die Form eines länglichen, an der einen Schmalseite verschieden abgerundeten, zugespitzten oder ausgeschnittenen Rechtecks, welches unterhalb der entgegengesetzten Schmalseite mit einem Vorsprung zum Aufhängen an der Dachlatte, einer Nase, versehen ist (Fig. 1). — ln Deutschland ist in Bezug auf das Format der Biberschwänze seit 1888

auf Anregung des deutschen Vereins für Fabrikation von ^

Ziegeln, Tlionwaren, Kalk    llg' L

und Zement ein Normalformat aufgestellt und seitens der Behörden empfohlen worden. Dasselbe ist zu 36,5 cm Länge, 15,5 cm Breite und 1,2 cm Dicke normirt. Die zulässige Abweichung von diesem Normalformat ist höchstens 5 mm in Länge und Breite und in Dicke höchstens 3 mm. Die Biberschwanzdächer werden je nach der Bedeutung der zu deckenden Gebäude in verschiedener Weise gedeckt. Die einfachste Deckungsweise hat das Spliessdach. Der Name stammt von den zur Deckung und zum Schutz gegen Durchregnen an

jeder Längsfuge unten angebrachten Spliessen, d. h. ca. 5 cm breiten Spänen aus Eichen- oder Kiefernholz, die mit Holzkonservirungsmitteln getränkt oder auch durch Zinkstreifen oder Dachpappestreifen ersetzt werden. Beim Spliess-

Fig. 2.

dache sind die Latten, auf denen die Käsen der einfach neben einander gereihten Biberschwänze aufgehängt werden, möglichst genau 20 cm von einander entfernt. Für 1 qm Spliessdach, das am besten eine Höhe von der Hälfte der Gebäudetiefe erhält, sind 35 Dachziegel nötig. Das Gewicht von 1 qm Spliessdach beträgt inkl. Sparren, Latten und Mörtel ca. 90 kg (Fig. 2). ■— Beim Doppel dach ist die Lattung nur 15 cm weit von einander entfernt und trägt je eine Reihe Biberschwänze, so dass jeder Stein den andern mehr als zur Hälfte überdeckt. Die Eindeckung erfolgt im Verbände, so dass jeder Stein eine Fuge deckt, und wird meist in Mörtel gelegt, auf sogen, böhmische Art. Ein Quadratmeter benötigt dabei 50 Ziegel und besitzt ein Gewicht von 120 kg. Die Dachneigung ist dabei wenigstens = ²/₅

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Fig. 3.

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der Gebäudetiefe (Fig. 3). — Das Kronendach, auch Ritter-, dach genannt, besitzt 24 cm Lattenmittel-Entfernung und jede Latte trägt durchweg eine doppelte ^*4=4 Ziegelreihe, weshalb stärkere Latten zu verwenden sind. Die Ziegel werden alle mit Längsund Horizontal-Mörtelfugen auf böhmische Art verlegt und zwar im Verbände. Es ist das solideste Biberschwanzdach und lässt leicht Reparaturen zu. Auf 1 qm Kronendach benötigt man 55 Normalziegel; das Gewicht beträgt ca. 130 kg (Fig. 4 und 4 a). —- Die Biberschwänze werden in den Ziegeleien entweder durch Handstrich oder mittelst Thonschneidemaschinen hergestellt.

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Fig. 4 a.

Fig. 4.

Die Maschinensteine haben zur gleichmässi-geren Wasserabfuhr erhöhte Längsstreifen und Längsrinnen, wodurch auch die Lüftung des Dachraums befördert wird. Unter den verschiedenen Systemen der maschinellen Herstellung von Biberschwänzen hat sich besonders die Massenproduktion nach Diesen er eingeführt, wobei auf einer Strangpresse Pakete von mehreren Ziegeln über einander geformt werden, die das Trans-portiren, Trocknen und Brennen wesentlich erleichtern und namentlich das Verziehen und Krummwerden verhindern. Nach dem Brennen können die einzelnen Teile leicht in einzelne Steine getrennt werden.

Hauenschild.

Litteratur: Hugo Koch, Dachdeckungen. Handbuch der Architektur, Darmstadt, 3. Teil, Bd. II, Heft Y, S. 106 ff.

Bibliothek nennt man jede zum Zweck privater oder öffentlicher Benützung aufgestellte und geordnete Büchersammlung [30], S. 6, die als Privatbibliothek auf nur einen Raum beschränkt sein kann, als öffentliche grössere Bibliothek aber sich häufig an wissenschaftliche oder Kunstanstalten anschliesst oder ein Gebäude für sich beansprucht und einnimmt. In letzterem Falle pflegt die Bezeichnung „Bibliothek“ auch auf das Gebäude selbst übertragen zu werden [37], S. 41.

Im Altertum hatten die Bibliotheken, die in Aegypten, Assyrien und Griechenland meist mit den Tempeln in Verbindung standen, mehr den Charakter von Archiven. Berühmt und bekannt sind diejenigen von Alexandrien und Pergamon [38], S. 969. Zur Zeit der römischen

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Kaiser entstanden in Rom und in den grösseren Städten des römischen Reiches öffentliche Bibliotheken und auch die vornehmen Römer hielten Privatsammlungen. Nach der Ausbreitung des Christentums ging die Pflege der Wissenschaft und somit auch das Streben nach Bücherschätzen an die Klöster über, so dass von den verschiedenen Mönchsorden durch Abschreiben von Handschriften ansehnliche Bibliotheken, z B. in Monte Cassino, Flaury a. d. Loire, Clugny, Cambridge, Canterbury u. s. w. geschaffen wurden, die durch Gründung von Klosterschulen eine grössere allgemeine Bedeutung gewannen und auch von den weltlichen Fürsten Unterstützung erfuhren, z. B. in Hersfeld, Regensburg, Reichenau, St. Gallen u. s. w., vergl. [37], S. 42, u. [381. Vom 14. Jahrhundert an entstanden auch weltliche Büchersammlungen, namentlich an den damals sich entwickelnden Universitäten, wie Prag, Heidelberg und Leipzig. Jedoch erst die Erfindung der Buchdruckerkunst im 15. Jahrhundert ermöglichte die Entstehung umfangreicherer öffentlicher Bibliotheken. So entstanden in Italien durch die Mediceer die „Laurentiana“ in Florenz (1524—1571 von Michelangelo und Yasari erbaut), durch die Päpste Nikolaus V. und Sixtus Y. die „Bibliotheca Vaticana“ in Rom (1588 von Fontana erbaut). Ferner wurde für die von Petrarca gegründete „Libreria vecchia“ zu Venedig 1536 von Sansovino ein neues Gebäude errichtet. In England wurde zu Oxford 1597 von Bodley die „Bodleiana“ gegründet u. s. w., vergl.

[37], S. 43, u. [38].

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18. und in der Folge bis zur Mitte des 19. Jahr-hunderts errichteten grösseren Bibliothek-gebäude stellen sich E939BI1 äusserlich als Palast- jjgjjjji^™* bauten dar und weisen |Bfl im Innern eine Anzahl illlll grösserer architektonisch ausgebildeter Säle auf, die gleichzeitig als Sammel-,

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Fig. 1. Museum und Bibliothek zu Grenoble.

Lese- und Arbeitsräume dienen und an deren Wänden die Bücher bis an die Decke in hohen, nur auf Leitern in ihren oberen Abteilungen erreichbaren Büchergerüsten aufgestellt wurden, oder deren W ände durch vorgekragte Galerien, zur bequemeren Erreichung der oberen Gefache in einzelne weniger hohe, aber oft immer noch nur mit Leitern erreichbare Abteilungen geteilt wurden, wie dies beispielsweise die von Fischer v. Erlach 1722 erbaute Hofbibliothek in der Hofburg zu Wien [37], S. 50, zeigt. Auch die von Questel erbaute, mit dem Museum vereinigte Bibliothek zu Grenoble (Fig. 1), [17], S. 89, [5], u. [37], S. 70, bietet ein Beispiel für eine derartige Saalbibliothek, bei welcher jedoch der freie Baum nicht als Lesesaal, sondern zur Aufstellung von Sammlungsgegenständen der Kleinkunst, antiken Büsten, Vasen u. s. w. dient. In neuerer Zeit wird für die Aufstellung der Bücher immer mehr das Magazinsystem angewendet, bei welchem die zur Aufbewahrung der Bücher dienenden Räume von den Lese-, Arbeits- und Verwaltungsräumen getrennt sind und welches nicht allein eine bessere Raumausnützung gestattet, sondern auch bequemer und

gefahrloser ist. Hatte man schon im vorigen Jahrhundert, z. B. in der 1795 erbauten kaiserl. russischen Bibliothek zu St. Petersburg [37], S. 55, u. [2], S. 688,

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m. sowie in der durch Lall brouste 1843—1850 fl erbauten Bibliothek H St. Genevieve zu Paris M [37], S. 55, und [1] m eine günstigere Baumausnützung dadurch

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■    erzielt, dass man senk-I recht zu den Längs-M wänden der Bäume, H entsprechend den Axen M der Fensterpfeiler, von M beiden Seiten zugäng-H liehe Doppel - Bücher-1 gestehe frei in den

■    Saal stellte, so rückt | man jetzt die in dieser

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■    AVeise aufgestellten | Büchergerüste so nahe I an einander, als es I der Verkehr zwischen I ihnen gestattet (als | Mindestmass der Ax-

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■    weite gelten 2 m) und I errichtet in Abstän-I den von 2,2 — 2,5 m I Zwischenböden, welche 1 die Bücherräume in I Geschosshöhen teilen,

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Fig. 2. UnivprsitätsLibliothek zu Leyden.

■    in welchen man ohne I Leitern und höchstens I mit Hilfe von Trittstangen (s. Fig. 2) [17],

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[12] die Büchergerüste

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S. 117, auch [37], S. 159, oder Schemeln die obersten Bedien der Büchergefache erreichen kann. Dabei erhält jedes Zwischengeschoss des Magazinraumes entweder seine eigene Balkenlage, bezw. seine feuersichere Decke, z. B. in der Hof- und Landesbibliothek zu Karlsruhe (Fig. 3), [37], S. 147, [6] und in der Universitätsbibliothek in Leipzig (Fig. 4), [37], S. 92, oder man lässt, wie in der Universitätsbibliothek in Halle (Fig. 5), [37], S. 98,

durch mehrere Geschosse reichen und die Zwischenböden tragen, welche häufig durchbrochen (s. Fig. 2) oder wenigstens lichtdurchlassend angeordnet werden.

Fig. 3. Hof- und Landeslibliothek zu Karlsruhe.

Die für eine grössere Bibliothek erforderlichen Bäume sind, ausser den bereits besprochenen Sammlungsräumen, die Lese- und Ausleiheräume sowie die Verwaltungsräume. Die letzteren bestehen aus dem Zimmer des Vorstandes, dem Sekretariat oder der Begistratur, dem Auslegezimmer, in welchem neu angeschaffte und katalogisirte Bücher ausliegen, den Arbeitsräumen für die Beamten, dem Katalogzimmer, den Pack- und Kistenräumen und etwaigen

Dienstwohnungen für den Hausverwalter, Pförtner u. s. w. In einigen englischen und amerikanischen Volkshibliotheken findet man ferner Säle für öffentliche

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Fig. 4. Universitätsbibliothek zu Leipzig.

Vorträge und Kunstausstellungen, Musikzimmer u. s. w. [ 37], S. 45. Je nachdem die Bibliotheken als selbständige Institute oder in Anlehnung an andere öffentliche Anstalten (Museen,

Universitäten, Hochschulen u. s. w.) errichtet werden, wird mehr oder weniger auf die Unterbringung der genannten Bäume Bück-sicht zu nehmen sein; auch kommt die Grösse, der Umfang und die Benützungsweise der Bibliothek hierbei in y»

Betracht. Ist die Benützung der Bibliothek seitens des Publikums hauptsächlich auf den Lesesaal beschränkt (British Museum zu London, Bibliotheque

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Fig. 5. Universitätsbibliothek zu Halle.

nationale in Paris), oder bestellt der Schwerpunkt des Betriebes im Ausleihen der Bücher, oder sind, wie in den Bibliotheken der Hochschulen, den Gelehrten auch die Bücherräume selbst zugänglich, so muss auf die Grösse der Lesezimmer, bezw. auf diejenige der Ausleiheräume, sowie auf die Zugänglichkeit, Uebersichtlichkeit und leichte Benützbarkeit der Bücherräume Rücksicht genommen werden. Die Verwaltungsräume sollten stets den Mittelpunkt der

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Fig. 6. Peabody library zu Baltimore.

Anlage bilden, um den sich die anderen Bäume geschickt gruppiren, so dass nicht zu weite Wege von den Beamten zurückzulegen sind und besonders die Ausleiheräume sowohl mit den dem öffentlichen Verkehre dienenden Räumlichkeiten, als auch mit den Büchermagazinen geeignet verbunden, räumlich jedoch getrennt erscheinen, da hierdurch die Feuersicherheit erhöht und die Heiz- und Beleuchtungsanlagen, wenn solche % erforderlich, vereinfacht werden. Zur Erleichterung des Betriebes und zur Schonung der Bücher können auch Handwagen, Rolltische und Aufzüge geeignete Verwendung finden [37], S. 96 u. 104. — Die öffentlichen Lesezimmer sind so in den Grundriss einzufügen, dass sie sowohl von der Strasse aus, als auch von

den Büchermagazinen leicht zu erreichen sind. Dabei müssen sie durch ihre Lage möglichst jedem stärkeren Geräusch entrückt sein. — Eigenartige zentrale Anlagen finden sich schon bei einigen älteren Bibliotheken, z. B. bei der unter Herzog Anton Ulrich 1706—1723 nach den Plänen Korbs erbauten alten Leibbibliothek zu Wolfenbüttel [37], S. 52, u. [20], S. 389, ferner bei der von Gibbs um 1740 errichteten Radcliffe library zu Oxford [37], S. 53, u. [2], S. 681, sowie bei einigen späteren Anlagen [37], S. 66 ff. Auch sind in neuerer Zeit in Amerika, England und Schottland Volksbibliotheken ganz ähnlich den alten Saalbauten errichtet worden, bei welchen der Lesesaal und das Büchermagazin

einen Raum bilden, der an den Längswänden durch die quer gestellten doppelten Büchergestelle eine Anzahl durch Seitenfenster beleuchtete Abteilungen (Kojen) mit Zwischendecken oder Galerien besitzt, die sich nach dem meist durch Deckenlicht erhellten, als Lesesaal dienenden mittleren Raum öffnen, wie dies die in Fig. 6 [37], S. 59, dargestellte Peabody library zu Baltimore zeigt, jedoch besitzen

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Fig. 7. Ivönigl. öffentliche Bibliothek zu Stuttgart. Massstab 1 : 1000. a Büehermagazin. b Ausleihezimmer, c Zeitschriftenzimmer, d Lesezimmer, e Handschriftenzimmer. f Oberbibliothekar, g Buchbinderei, h Bibliothekar, i Kataloge, Je Beamte.

solche Anlagen die Nachteile, dass ein ruhiges Studium nicht möglich ist, dass das Büchermagazin in zwei oder mehr völlig geschiedene Teile getrennt ist und dass die Beheizung Schwierigkeiten macht. Auch lassen sich derartige Anlagen schwer erweitern.

Als Beispiele zweckmässiger Grundrissausbildungen neuerer mittelgrosser Bibliotheken mögen die der kgl. öffentlichen Bibliothek zu Stuttgart (Fig. 7),

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Fig. 8. Universitätsbibliothek zu Leipzig.

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[37], S. 65, [11] u. [19] und der Universitätsbibliothek zu Leipzig (Fig. 8), [37], S. 65, angeführt werden; erstere namentlich ihrer durch Verlängerung der Seitenflügel zu bewirkenden Erweiterung wegen, letztere wegen der übersichtlichen Anordnung und guten Verbindung der Verwaltungs-, Lese- und Bücherräume. Als grösste Bibliothekgebäude sind zu nennen: die Bibliotheque nationale Paris [37], S. 62 u. 120, u. [4] und das British Museum zu London [37], S. 125,

[17], S. 90, [3], die beide bezüglich ihrer Grundrissausbildung bedeutendes Interesse darbieten. Der äussere 1827—47 von Hob. Smirke errichtete Bau des British Museum (s. Fig. 9) enthält in seiner linken Hälfte die berühmte Antiken-Sammlung und gehört noch dem alten System des Bibliothekbaues an, während der im Jahre 1869 fertig gestellte, in den Hof eingebaute Ergänzungsbau das Magazinsystem mit einem grossen mittleren Lesesaal zeigt. Als vollkommenstes Beispiel einer grossen Bibliothek der Neuzeit erscheint dagegen die von Smithmeyer und Pelz herrührende Grundrissausbildung der Nationalbibliothek zu Washington (s. Fig. 10 und 11), [17], S. 90, [37], S. 69, [27] mit einem 30,5 m Durchmesser aufweisenden Lesesaale in der Mitte der Anlage. Die kreuzförmigen Flügel in den beiden Höfen des äusseren Baues sind für die spätere Erweiterung vorgesehen, bei welcher 2 */₄ Millionen Bände untergebracht werden können. Diese

Ziffer kann schliesslich durch engere Aufstellung der Büclier-gerüste und weitere M Ausnützung der Räume 4 der Erd- und Obergeschosse noch ver-grössert werden. — Die Lesezimmer müssen, ausser einer dem Besuch entsprechenden ■ Grösse, eine zweckmässige Aufstellung der Lesetische, eine ausreichende Erhellung, gute Lüftung und Heizung besitzen. In dieser Beziehung sind als Muster diejenigen des British Museum zu London [37], S. 123, und der Bibliotheque i nationale zu Paris [37],

! S. 122, [3], und [17], |S. 101, anzuführen,

J welche 304 bezw. 344 I T? Sitzplätze aufweisen, ä Beide haben Oberlicht-Hj beleuehtung, welche bei r“ grösseren Lesesälen • j wohl die Regel bil-den wird, wenn nicht Seiten- und Deckenlicht gleichzeitig verwendet werden kann. Hierfür bietet der Lesesaal der neuen Universitätsbibliothek zu Leipzig [37], S. 129, der 200 Lesende aufnehmen kann, ein Beispiel, indem derselbe in seinem halbrunden, kuppelförmig überdeckten Teil durch hohes Seitenlicht, sonst durch Oberlicht erhellt wird. -— Dem angehäuften grossen, durch das Vorhandensein von „Kleinodien“ und „Inkunabeln“ oft unersetzlichen Werte entsprechend, muss bei der baulichen Ausführung auf ausgiebigen Schutz gegen Feuersgefahr, Blitzschlag, Feuchtigkeit und gegen alle anderen schädlichen Einflüsse in besonders hohem Masse Bedacht genommen werden. Blitzableiter werden am besten mit den eisernen Einbauten verbunden, die ihrerseits mit einer zuverlässigen Erdleitung in Verbindung stehen müssen, wie z. B. in Halle [12], S. 348.

Eine künstliche Beleuchtung wird in umfassender "Weise in den meisten Bibliotheken nicht erforderlich, da der Betrieb nur bei Tageslicht stattfindet. Eine Ausnahme hiervon machen die Hochschulbibliotheken. Jedenfalls müssen

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Fig. 9. British Museum zu London.

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die Ein- und Ausgänge, die Treppen, Gänge und Lehrräume mit künstlicher Beleuchtung versehen sein. — Für Heizung und Lüftung ist jedenfalls in den Lese- und Verwaltungsräumen zu sorgen. Die Büchermagazine werden meist

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Obergeschoss.

Eig. 10. Nationalbibliothek zu Washington.

nicht geheizt und lassen sich, wenn sie mehrgeschossig sind, auch schwer erheizen, da die Wärme durch die durchbrochenen Zwischenböden in die Höhe steigt. Besser erheizbar sind Magazinräume mit festen Zwischendecken. Jedenfalls ist Gas- und Ofenheizung zu vermeiden und eine der Zentralheizungsarten zu verwenden. Vielfach wird für die Lesesäle die Warmluftheizung verwendet, z. B. im Lesesaal der neuen Bibliothek zu Washington [17], S. 101, wo die warme Luft in grösserer Höhe den Wänden eingeführt wird, während die verdorbene Luft am bezw. unter dem Fussboden abzieht und gleichzeitig zur Erwärmung des letzteren dient.

Die äussere Architektur ist bei Bibliothekgebäuden um so schwieriger der Bestimmung und dem Zweck des Gebäudes anzupassen, wenn die verschiedene Benützungsweise der Räume ausgedrückt werden soll, da die Bücherräume eine enge Axen-teilung und bei dem Magazinsystem eine geringe Geschosshöhe erfordern, während dies für die Lese- und Verwaltungsräume störend sein würde. Es empfiehlt sich daher auch mit Rücksicht auf die äussere Architektur eine Trennung der Büchermagazine von den genannten Räumen [37], S. 73. Bezüglich der J Einzelheiten der inneren Einrichtung sowie der Aussenarchitektur Eig. n. Querschnitt auf die Litteratur, sowie auf die daselbst angeführten Bei- Nationaibibilothektu spiele verwiesen werden; s. [37], S. 143—168, [7] bis [10], Washl"^⁰b(d,°.ppejter [13], [14],-[15], [18], [20] bis [29], [33] bis [35],    _    ^

Litteratur: [11 Labrouste, Die Bibliothek St. Genevieve zu Paris, Allgemeine Bauzeitung 1851 S. 66; 1852 S. 139. — [2] E. Edwards, Memoires of libraries etc., London 1859. — [3] Britisch Museum, The new reading room and the library, London 1867; auch Builder Bd. 13, S. 133, 138, 139 und Bd. 15, S. 229. — [41 H. Labrouste, Bibliotheque nationale, Richelieu ä Paris, Revue gen. de l’arch. 1873 S. 245, 1878 S. 144, 1879 S. 3. — [5j Musee et bibliotheque ä Grenoble, Encyclopedie d’arch. 1874 PI. 169, 170, 175, 224, 1875 S. 9, 1876 PI. 396, 411. — [6] Brambach, Die grossherzogliche Hof- und Landesbibliothek zu Karlsruhe, Karlsruhe 1875. — [7| F. Leithe, Die k. k. Universitätsbibliothek in Wien, Wien 1877. — [8] Oeffentliche Bibliotheken in Berlin, Berlin und seine Bauten, Berlin 1877, Teil I, S. 147. —

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[9] B. Lundstedt. Kunglica biblioteket in Stockholm, Stockholm 1879. — [10] Szkalnitzky u. Koch, K. Ungar. Universitätsbibliothek in Budapest, Allgem. Bauzeitung 1880, S. 27. — [11] Der Neubau der k. öffentl. Bibliothek in Stuttgart, Zeitschr. f. Bauk. 1880, S. 253. — [12] v. Tiede-mann, Die neue Universitätsbibliothek zu Halle a. S., Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1880, S. 338 und Zeitschr. f. Bauw. 1885, S. 331. — [13] Weyer, Der Neubau der Stadtbibliothek in Köln, Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1881, S. 510. — [14] Die Universitätsbibliothek in Greifswald, Zeitschr. f. Bauw. 1882, S. 135. — [15] Die Bibliothek der Universität zu Kiel, Zeitschr. f. Bauw.

1882,    S. 507. — [16] Die neue Universitätsbibliothek zu Halle a. S., Baugewerkzeitung 1882, S. 616 und Zeitschr. f. Bauw. 1882, S. 348. — [17] Neuere Bibliotheken und deren Einrichtungen, Deutsche Bauzeitung 1883, S. 89, 101, 113. — [18] Kortüm, Die Universitätsbibliothek in Göttingen nebst Bemerkungen über Bau und Einrichtung von Bibliotheken, Zentralbl. d. Bauverw.

1883,    S. 247, 261, 271 und 279. — [19] Anlage und Einrichtung von Bibliotheken, Allgem Bauzeitung 1884, S. 49. — [20] Der Neubau der Bibliothek zu Wolfenbüttel, Deutsche Bauzeitung

1884,    S. 389 und 401 und Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1884, S. 88. — [21] E. Steffenhagen, Ueber Normalhöhen für Büchergeschosse u. s. w., Kiel 1885. — [22] F. W. E. Roth, Geschichte und Beschreibung der k. Landesbibliothek in Wiesbaden, Frankfurt a. M. 1886. — [23] Cuno, Der Erweiterungsbau der Universitätsbibliothek zu Göttingen, Zeitschr. d. Arch.- und Ing.-Vereins zu Hannover 1887, S. 205. — [24] New public library, Boston, American architect, Bd. 23, S. 246 und 270. — [25] J. Geny und G. C. Knod, Die Stadtbibliothek zu Schlettstadt, Strassburg 1889. — [26] Bohnsack, Die herzogliche Bibliothek zu Wolfenbüttel, Baugewerkszeitung 1889, S. 294. — [27] Bibliotheque du congres des Etats-Unis a Washington, La semaine des constr., Jahrg. 13, S. 380. — [28] Der Erweiterungsbau des Archiv- und Bibliothekgebäudes in Hannover, Zentralbl. d. Bauverw. 1890, S. 529. — [29] Die k. Bibliothek in Berlin, Blätter f. Arch. und Kunsthandw. 1890, S. 18. — [30] A. Graesei, Grundzüge der Bibliothekslehre u. s.w., Leipzig 1890. — [31] Ph. Gottlieb, Ueber mittelalterliche Bibliotheken, Leipzig 1890. — [32] Free public libraries, Building news Bd. 58, S. 195, 789, 896; Bd. 59, S. 70, 138, 206, 349, 495, 601, 674, 814; Bd. 60, S. 2, 155, 323, 462, 562, 697; Bd. 61, S. 210, 422, 564. — [33] Umbau der Universitätsbibliothek in Bonn, Zentralbl. d. Bauverw. 1891, S. 58. — [341 Th. v. Hansen, Die Yalliano’sche Bibliothek in Athen, Allgem. Bauzeitung 1891, S. 7. — [35] Das Einheitsmass für die Raumberechnung von Büchermagazinen, verstellbare Bücherbretter u. s. w. von Ständer und 0. Wolf, Zentralbl. d. Bauverw. 1892, S. 150, 158, 342 und 553. — [36] Entwicklung und Bedeutung der Volksbibliotheken, Deutsche Rundschau 1892,

S. 133.— [37] Handb. d. Arch., IV. Teil, 6. Halbband, Heft 4, Darmstadt 1893, S. 41—142.—

[38] Brockhaus, Konversationslexikon, 14. Auf!., Bd. III, S. 969.

L. von Willmann.

Bibliotheken vorwiegend technischer Richtung bestehen in:

A. Europa.

1. Deutsches Reich.

Aachen. Bibliothek der k. Technischen Hochschule, begründet ¹) 1868. 41 000 Bde. Katalog nebst Nachtrag Aachen 1872—79.

Berlin. Bibliothek des Architekteuvereins, ¹ 1824. 11602 Bde. (Bauwissenschaft im weitesten Sinne, Kunst und Kunstgewerbe). Katalog nebst 6 Nachträgen Berlin 1887—93.

—    Bibliothek des k. Ministeriums der öffentlichen Arbeiten, ¹ 1844. 17 000 Bde. Katalog nebst Nachträgen Berlin 1882—89.

—    Bibliothek des k. Ministeriums für Handel und Gewerbe, ¹ 1879. 30000 Bde. Katalog Berlin 1885.

—    Bibliothek des k. Kunstgewerbemuseums, ¹ 1867. 9000 Bde.

—    Bibliothek des kais. Patentamts, ¹ 1877. 40600 Bde. Katalog    Berlin 1880.

—    Bibliothek der Polytechnischen Gesellschaft, ¹ 1839. 6700 Bde.    Katalog Berlin    1882,

2. Aufl. unter der Presse.

—    Bibliothek des Reichspostamts 20000 Bde. Katalog 2 Bde. Berlin 1889—90.

—    Bibliothek der k. Technischen Hochschule (Sitz in Charlottenburg    bei Berlin) 53 000 Bde.

Katalog nebst zwei Nachträgen Berlin 1885—90.

Braunschweig. Bibliothek der herzogl. Technischen Hochschule Carolo-Wilhelmina, ¹ 1745. 20 600 Bde. Katalog Braunschweig 1880.

Bremen. Bibliothek der Gewerbekammer, ¹ 1849. 5600 Bde. Katalog, 2. Auf!., Bremen 1891. Chemnitz. Bibliothek der Technischen Staatslehranstalten, ¹ 1836.    19 000 Bde. Katalog

nebst Zuwachsverzeichnis Chemnitz 1883—91.

1836.    21000 Bde. Katalog

Darmstadt. Bibliothek des grossherzogl. Landesgewerbevereins, ¹ 1836. 13000 Bde. Katalog nebst Nachtrag Darmstadt 1868—86.

—    Bibliothek der grossherzogl. Technischen Hochschule,

Darmstadt 1876.

Dresden. Bibliothek der k. Technischen Hochschule, ¹ 1828. 26 000 Bde. Katalog Dresden 1876. Hamburg. Bibliothek der Hamburgischen Gesellschaft zur Beförderung der Künste und nützlichen Gewerbe, ¹ 1765, reorganisirt 1842. 35 000 Bde. Katalog nebst drei Fortsetzungen Hamburg 1867—83.

—    Bibliothek des Museums für Kunst und Gewerbe, ¹ 1877.    4000 Bde.

Hannover. Bibliothek des Architekten- und Ingenieurvereins, ¹ 1851. 9000 Bde. Katalog

Hannover 1877.

Hannover. Bibliothek des Gewerbevereins. Katalog Hannover 1868.

—    Bibliothek der k. Technischen Hochschule, * 1831. 158000 Bde. Katalog Hannover 1893. Karlsruhe. Bibliothek der grossherzogl. Technischen Hochschule, * 1868. 45 500 Bde. Königsberg. Bibliothek des ostpreussischen Architekten- und Ingenieurvereins. Katalog

Königsberg 1882.

Leipzig. Bibliothek des sächsischen Ingenieur- und Architektenvereins

—    Bibliothek der Polytechnischen Gesellschaft.

Mülhausen i. E. Bibliothek der Industriellen Gesellschaft, * 1826.    10000 Bde. Katalog

nebst Nachtrag Mülhausen 1874—87.

München. Bibliothek des Polytechnischen Vereins für das Königreich Bayern.

—    Bibliothek der k. Technischen Hochschule, * 1868. 23 500 Bde. Katalog nebst Nachtrag München 1881—-92.

Nürnberg. Bibliothek des Gewerbevereins.

Stuttgart. Bibliothek der k. Zentralstelle für Gewerbe und Handel, * 1848.    53 000 Bde.

Katalog nebst Nachtrag Stuttgart 1874—89.

—    Bibliothek der k. Zentralstelle für die Landwirtschaft, * ca. 1818 (reich au Schriften über die Technik der landwirtschaftlichen Gewerbe). Katalog nebst Nachtrag Stuttgart 1868—89.

—    Bibliothek der Zentralstelle der k. württembergischen Verkehrsanstalten, * 1870. 9800 Bde. Katalog nebst Nachtrag Stuttgart 1887—90.

—    Bibliothek des Gewerbevereins.

—    Bibliothek der k. Technischen Hochschule, * 1829.    32000 Bde. Katalog nebst zwei

Nachträgen Stuttgart 1879—89.

Würzburg. Bibliothek des Polytechnischen Zentralvereins.

Zittau. Bibliothek des Gewerbevereins.

2. Oesterreich-Ungarn.

Brünn. Bibliothek der k. k. Technischen Hochschule. Katalog Brünn 1880.

Budapest. Bibliothek der Polytechnischen Schule (Technischen Hochschule).

Graz. Bibliothek am Landschaftlichen Joanneum 133000 Bde.

—    Bibliothek der k. k. Technischen Hochschule. Katalog Graz 1885.

Lemberg. Bibliothek der k. k. Technischen Hochschule.

Prag. Bibliothek des Polytechnischen Vereins.

—    Bibliothek    der    k.    k.    deutschen Technischen Hochschule.

—    Bibliotkek    der    k.    k.    böhmischen Technischen Hochschule. Katalog    der    Bibliotheken

der beiden polytechnischen Landesinstitute des Königreichs Böhmen. Nebst zwei Nachträgen Prag 1869—72.

—    Bibliothek des Vereins zur Ermunterung des Gewerbgeistes in Böhmen. Katalog und Bibliotheksordnung Prag 1864—79.

Wien. Bibliothek des Oesterreichischen Ingenieur- und Architektenvereins. Katalog nebst Nachtrag Wien 1881—88.

—    Bibliothek des k. k. Oesterreichischen Museums für Kunst und Gewerbe. Katalog Wien 1869.

—    Bibliothek    des    k.    k. Polytechnischen Instituts. Katalog Wien 1850, 2. Auf!.,    ebd.    1868.

—    Bibliothek    der    k.    k.    Technischen Hochschule, * 1816. 65000 Bde.

3. Schweiz.

Bern. Bibliothek der Oekonomischen Gesellschaft. Katalog nebst acht Fortsetzungen und Nachträgen Bern 1825—84.

Freiburg. Bibliothek der Oekonomischen Gesellschaft. Katalog mit vier Nachträgen Freiburg 1836—68, Gesamtkatalog 2. Auf!., ebd. 1884.

Genf. Bibliotheque de la classe d’industrie et de commerce de la Societe des arts de Geneve. Katalog nebst Nachtrag Genf 1852—91.

Winterthur. Bibliothek des Gewerbemuseums. Katalog nebst Nachtrag Winterthur 1886—90.

Zürich. Bibliothek des Gewerbemuseums. Katalog Zürich 1888.

—    Bibliothek des Schweizerischen Polytechnikums. Katalog 1. bis 5. Aufl. Zürich 1856—76, Suppl. zur 5. Aufl., ebd. 1887.

4. Belgien und Holland.

Delft. Bibliothek des Polytechnischen Instituts (Polyt. School) 47000 Bde. Katalog nebst Nachtrag Delft 1867—73.

Gand (Gent). Universitätsbibliothek. (Die technische Abteilung der Bibliothek berücksichtigt insbesondere die litterarischen Bedürfnisse der Annexe der Universität: „les ecoles preparatoires et speciales du genie civil et des arts et manufactures).

s’Gravenhage (Haag). Bibliothek des k. Instituts der Ingenieure (kon. Instituut van ingenieurs). Katalog Haag 1856 und 1872.

Liege (Lüttich). Technische Abteilung der Bibliothek der Universität bezw. ihrer Annexe der „ecoles speciales des arts et manufactures et des mines“.

5. Grossbritannien und Irland.

Aberdeen. Mechanics’ Institute Library, * 1824.    19 000 Bde.

Barnsley. Midland Institute of Mining, Civil and Mechanical Engineers.

Chatham. Royal Engineers’ Institute Library.

Dublin. Institution of Civil Engineers of Ireland.

— Mechanics’ Institute Library, * 1838.

8000 Bde.

Dundee. Free Library, * 1866.    52000 Bde. (darunter zahlreiche Werke über Mechanik).

Edinburg. Mechanics’ Subscription Library, * 1825. 24 500 Bde.

—    Watts Institute and School of Arts, * 1825. 3000 Bde.

Falmouth. Library of the R. Cornwall Polytechnic Society.

Glasgow. Andersons College: Mechanics’ Class Library, * 1808.    8000 Bde.

—    Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland.

—    Library of the Chamber of Commerce and Manufactures, * 1783.

—    Library of the Glasgow and West of Scotland Technical College, * 1886.

Halifax. Mechanics’ Institute Library, * 1825.    13000 Bde.

Hanley. Potteries Mechanics’ Institute, * 1825.    12 700 Bde.

Huddersfield. Library of the Technical College.

Keighley. Mechanics’ Institute Library, * 1825.

Leeds. Mechanics’ Institute Library, * 1842. 22000 Bde.

Liverpool. Library of the Liverpool Polytechnic Society.

—    Engineers’ Society Library.

London. Guildhall Library (früher Library of the Corporation of London), * 1824. 82000 Bde. Katalog über die Erwerbungen von 1824—1879, 2 Bde., London.

—    Library of the Institute of British Architects,

1834.

—    Library of the Institute of Civil Engineers, * 1818. 19 000 Bde. Katalog London 1851 2. Aufl., ebd. 1866.

—    London Mechanics’ Institute Library.

1855.    105000 Bde.

—    Patent Office Library,

—    Post Office Library and Literary Association.

—    Society of Telegraph Engineers Library, * 1876. 4000 Bde.

—    South Kensington Museum: National Art Library. 76 000 Bde. Zuwachsverzeichnisse London 1875—89.

—    South Kensington Museum: Collektion Dyce. Katalog (of the printed books and manuscripts) 3 Bde. London 1873—74.

—    South Kensington Museum: Library of the Patent Museum.

Manchester. Mechanics’ Institute Library 15600 Bde.

Newcastle-upon-Tyne. North of England Institute of Mining and Mechanical Engineers.

Nottingham. Free Public Library 63 000 Bde. (darunter zahlreiche Schriften zur Geschichte und Technik der Textilindustrie).

Perth. Mechanics’ Library, * 1823. 8000 Bde.

Stoke-on-Trent. North Staffordshire Institute of Mining and Mechanical Engineers.

Worcester. Public Library, * 1880.    14000 Bde.

6. Skandinavien.

Christiania. Bibliothek der Polytechnischen Gesellschaft (Polytekniske Forening).

— Bibliothek des Vereins der Norwegischen Ingenieure und Architekten (Norske Ingeniör og Architekt Forening).

Kopenhagen. Bibliothek des Polytechnischen Instituts (Poly t echniske Laere-Anstalts Bibliotheket). Mödruvellir (Island). Bibliothek der Technologischen Lehranstalt.

Stockholm. Bibliothek des Technologischen Instituts (Teknologiska Institutets Bibliothek) 25000 Bde. Katalog Stockholm 1849.

7. Romanische Staaten.

a. Frankreich.

Ar ras. Bibliotheque de l’Ecole des Ingenieurs.

Brest. Bibliotheque de la Marine Nationale.

Lyon. Bibliotheque du Palais des Arts et de l’Academie, * 1806.    90 000 Bde.

Marseille. Bibliotheque de la Societe scientifique industrielle.

Paris. Bibliotheque de 1’Arsenal, * 1790.    350000 Bde.

—    Bibliotheque teclmique du Cercle de la Librairie de Paris, * 1885. Katalog Paris 1895. (Die Litteratur über die typographischen Gewerbe ist in dieser Sammlung in seltenster Vollständigkeit vertreten.)

—    Bibliotheque    du    Conservatoire national des Arts et Metiers.    35 000 Bde.

—    Bibliotheque    de    l’Ecole des Beaux-Arts. *1648.    20000 Bde.

—    Bibliotheque de l’Ecole politechnique, 52 000 Bde.

—    Bibliotheque    de    l’Ecole nationale des Ponts et    Chaussees.    72000    Bde.    Katalog

Nouv. ed. 2 Bde. Paris 1894, 1465 SS.

—    Bibliotheque de l’Institute, * 1759.    140000 Bde.

—    Bibliotheque    de    la Societe des Ingenieurs Civils    de France.    70000    Bde.    Katalog

2 Bde. Paris 1892—94.

—    Bibliotheque de la Societe industrielle.

b. Italien.

Brescia. Biblioteca del Real Istituto Tecnico.

Firenze (Florenz). Biblioteca Marucelliana, * 1752.    164000 Bde. (Reich an Schriften über

Kunstgewerbe.)

Genova (Genua). Biblioteca del Real Istituto Tecnico e di Marina.

Milano (Mailand). Biblioteca del Collegio degli Ingegneri ed Architetti.

— Biblioteca del Real Istituto Tecnico-Superiore.

M o d i c a. Biblioteca del Real Istituto Tecnico di Modica.

Napoli (Neapel). Biblioteca del Real Istituto d’Incoraggiamento delle Scienze Naturali, Economiche e Tecnologiche.

Palermo. Biblioteca del Real Istituto Tecnico.

Rom. Biblioteca del Real Museo Industriale Italiano.

—    Biblioteca della Scuola d’applicazione per gli’ Ingegneri (die Scuola bildet eine Abteilung der Real Universitä Romana). Katalog Rom 1887.

Torino (Turin). Biblioteca Civica, 83000 Bde.

—    Biblioteca del Real Museo Industriale Italiano. Katalog Turin 1883.

—    Biblioteca della Societä degli Ingegneri e degli Industriale.

Treviso. Biblioteca del Real Istituto Tecnico.

Udine. Biblioteca del Real Istituto Tecnico.

c. Spanien.

Madrid.^iBiblioteca de la Academia especial de Ingenieros.

—    Biblioteca de la Escuela especial de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Katalog Madrid 1875.

—    Biblioteca del Ministerio de marina. 26000 Bde.

Segovia. Biblioteca de la Academia de artilleria.

T a r r a g o n a.^VBiblioteca publica. 22000 Bde.

d. Portugal.

Lisboa (Lissabon). Bibliotheca nacional, * 1796. 256000 Bde. (Ein grosser Teil der Bibliothek besteht aus polytechnischen und Schriften der angewandten Naturwissenschaft.)

—    Bibliothek der Gesellschaft der Zivilingenieure Portugals (Associagäo dos Engenheiros Civis Portuguezes).

—    Bibliothek des Polytechnischen Instituts (Escola Polytechnica).

Oporto. Bibliothek der Polytechnischen Akademie (Academia Polytechnica).

8. Russland.

Charkow. Universitätsbibliothek, * 1805. 64000 Bde.

Odessa. Oeffentliche städtische Bibliothek (Gorodskaia Publichnaia Biblioteka), * 1830.

Riga. Bibliothek des Polytechnikums. Katalog nebst zwei Nachträgen Riga 1872—81.

St. Petersburg. Bibliothek der kais. freien Oekonomischen Gesellschaft (Imper. Volnoie Ekonomicheskoie Obshchestvo). 30000 Bde.

—    Bibliothek der Kaiser Nikolaus-Ingenieurakademie (Imper. Nikolaiefskaia Inzhenernaia Akademia).

—    Bibliothek des Instituts des Ingenieurkorps (Institut Korpusa Putei Soobshchenia).

—    Bibliothek des kais. Technologischen Instituts (Imper. Tehnologicheskii Institut).

B. Amerika.

1. Vereinigte Staaten von Amerika.

Annapolis (Maryland). Library of the Naval Academy, * 1845.    28000 Bde.

Athens (Georgia). Library of the State College of Agriculture and the Mechanic Arts (University of Georgia). 25000 Bde.

A u b u r n (Alabama). Library of the Alabama Agricultural and Mechanical College, 6977 Bde.

Baltimore (Maryland). Library of the Peabody Institute.

Baton Rouge (Louisiana). Library of the Agricultural and Mechanical Department, Louisiana State University. 18000 Bde.

Berkeley (Californien). Library of the Agricultural and Mechanical Department, University of California. 48285 Bde.

Boston (Massachusetts). Library of the Massachusetts Institute of Technology. 21373 Bde.

—    Library, Abteilung „Bates Hall“ der Volksbibliothek (Public Library), Kataloge Boston 1861 ff.

Chicago (Illinois). Library of the American Electrical Society.

Cincinnati (Ohio). Ohio Mechanics’ Institute Library.

College Station (Texas). Library of the Agricultural and Mechanical College of Texas. 6000 Bde.

Columbus (Ohio). Library of the Agricultural and Mechanical Department, Ohio State University, 11916 Bde.

Eayetteville (Arkansas). Library of the Arkansas Industrial University. 6000 Bde.

Hoboken (New-York). Stevens Institute of Technology.

Ithaca (New-York). Library of the Agricultural College of Cornell University, 112315 Bde.

Knoxville (Tennessee). Library of the Agricultural and Mechanical Department, University Tennessee, 6705 Bde.

Lexington (Virginia). School of Civil and Mining Engineering.

Louisville (Kentucky). Library of the Polytechnic Society of Kentucky, * 1876. 43 000 Bde.

Milwaukee (Wisconsin). Library of the Wisconsin Polytechnic Society.

Minneapolis (Minnesota). Library of the Agricultural and Mechanical Department University of Minnesota. 28100 Bde.

Morgantown (West-Virginia).    Library of the Agricultural and Mechanical Department,

University of West-Virginia, 5518 Bde.

Nashville (Tennessee). Library of the Engineering Association of the Southwest.

N e w a r k (Delaware). Library of the Agricultural and Mechanical Department, Delaware College. 5475 Bde.

New Brunswick (New Jersey). Library of the Rutgers Scientific School. 27 568 bde.

New Haven (Connecticut). Library of the Sheffield Scientific School, Yale University. 6000 Bde,

New-York. Apprentices’ Library, * 1785 bezw. 1820. 93000 Bde.

—    . Astors Library, * 1820.    260000 Bde.

—•    Cooper    Union    Library, *    1859. 32000 Bde.

—    Library    of the    American    Institute of Electrical Engineers

—    Library    of the    American    Society of Civil Engineers, * 1852.    16000    Bde.

—    Library    of the    American    Society of Mechanical Engineers. 6000    Bde.

—    School of Mines Library.

Orono (Maine). Library of the Maine Agricultural and Mechanical College. 7374 Bde. Philadelphia (Pennsylvania). Library of the Franklin Institute of the State of Pennsylvania for the Promotion of the Mechanic Arts, * 1824. 27 000 Bde. Katalog Philadelphia 1847. Pittsburg (Pennsylvania). Engineers’ Society of Western Pennsylvania.

Providence (Bhode Island). Library of the Agricultural and Mechanical Department, Brown University. 72000 Bde.

San Francisco (Californien). Library of the Mechanics' Institute, * 1855.    50000 Bde.

—    Sutro Library, * 1887.    185000 Bde.

Troy (New-York). Rensselaer Polytechnic Institute.

Urbana (Illinois). Library of the Agricultural and Mechanical Department, University of Illinois. 21820 Bde.

Washington (Distr. of Columbia). Scientific library of the United States Patent Office, * 1839.    55000 Bde. Katalog Washington 1847 und Nachträge.

Waterbury (Connecticut). Silas Bronson Library, * 1870.    31000 Bde.

Worcester (Massachusetts). Free Public Library, * 1859.    77000 Bde.

2. Canada.

Toronto. Mechanics’ Institute Library, * 1831. 12500 Bde.

3. Süd- und Mittel-Amerika. Mexiko.

Buenos Aires (Argentinien). Biblioteca nacional. 73000 Bde.

Colima (Mexico, Staat Chihuahua). Biblioteca de la Sociedad Franklin. 2800 Bde.

Lima (Peru). Bibliothek des Ingenieurvereins von Peru (Cuerpo de Ingenieros del Peru). Mexico. Biblioteca de la Escuela nacional de Ingenieros. 7000 Bde.

—    Biblioteca de la Escuela de Artes y Oficios para hombres. 2300 Bde.

Rio de Janeiro (Brasilien). Biblioteca de la Escola Polytechnica. 26000 Bde.

Santiago (Chile). Biblioteca nacional. 68000 Bde.

C. Asien.

Batavia (Java). Bibliothek der Industrie-und Landwirtschaftsgesellschaft von Niederländisch-Indien (Maatschappij van Nijverheid en Landbouw).

Bombay (Brit. Indien). Sassoon Mechanics’ Institute Library.

Roorkee (Brit. Indien). Thomason College: Engineering Library, * 1856.    16000 Bde.

Shanghai (China). Library of the Chinese Polytechnic Institution.

Tokio (Japan). Kais. Universitätsbibliothek (Tokio Daigaka Dzushokwan). 190000 Bde.

D. Australien.

Ballarat (Victoria). Mechanics’ Institute Library. 21000 Bde.

Emerald Hill (Victoria). Mechanics’ Institute Library.

Hobart (Tasmania). Mechanics’ Institute Library. 12000 Bde.

Launceston (Tasmania). Mechanics’ Institute and School of Arts Library.

Sandhurst (Victoria). Mechanics’ Institute Library. 17000 Bde.

P. Lippert.

Wellington (Neu-Seeland). Athenaeum and Mechanics’Institute Library, * 1848. 12000 Bde. — Patent Office Library.

Bickel, s. Einreissgeräte.

Bickford’sche Schnur, s. Initialzündungen.

von Schubert-Soldern.

Biclinium, Speisetisclieinrichtung eines römischen Wohnhauses mit zwei Klinen (Buhebetten beim Essen). Dieselbe war nur ausnahmsweise im Gebrauch, denn die römischen Speisezimmer kleinerer Art besassen in der Begel drei Klinen (Triclinium). Dagegen waren Speisezimmer mit mehr als neun Klinen ebenfalls wenig gebräuchlich. — Als Biclinium wird auch eine Buhebank für zwei Personen bezeichnet.

Bicuspidalpunkt, s. Punkte.

Bicycle, Bicyclette (Zweirad), s. Fahrrad.

Biebriclier Scharlach, s. Farbstoffe, künstliche organische.

Biegegrenze, s. Biegungselastizität.

Biegemaschinen werden in mannigfacher Ausführung zum Biegen von metallenen Stäben oder Platten angewendet. Es gehören hierher u. a. die Abkantemaschinen (s. d.), wie sie zum Abbiegen der Blechränder von den Spenglern und Geldschrankfabrikanten, sowie zum Falzen gebraucht werden. Desgleichen kann man hierher die zur Herstellung von Böhren aus Blech dienenden Bundmaschinen der Spengler und Blechbiegewalzen der Kesselschmiede (s. Blechbearbeitung), sowie die Seckenzüge rechnen. Starke Schienen,

Platten u. s. w. werden auch in Pressen zwischen zwei passend geformten Platten gebogen, die durch Stoss unter dem Fallwerke oder durch Druck in Hebel-, Schrauben-, Exzenter oder hydraulischen Pressen gegen einander gedrückt werden. Dünnere Gegenstände werden immer kalt gebogen, während man dickere Eisenteile meistens im erwärmten Zustande der Biegung unterwirft. Eine besondere Art von Biegemaschinen dient zur Herstellung der als Ofenröhren viel gebrauchten Knieröhren aus Blech.

Gust. Herrmann.

Biegemaschinen , von Keep, Kircheis und West, s. Festigkeitsprob i r m a s c h i n e n.

Biegen, s. Schmieden.

fig. 1.

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Biegeprobe. Dieselbe zählt neben der Schmiede- oder Ausbreit-, Loch- und Schweissprobe zu den technologischen Proben für Prüfung der Bearbeitungsfähigkeit von Konstruktionsmaterialien im kalten und warmen Zustande. Die Probestücke, bei Rund- und Quadrateisen unbearbeitete Abschnitte und bei flach ausgewalztem Material Streifen von 25—50 mm Breite mit gebrochenen Kanten, werden entweder nach einem bestimmten Durchmesser oder frei in der Mitte umgebogen, bis in der äusseren gestreckten Faserschicht ein metallischer Anbruch eintritt. Bei dem ältesten Verfahren zur Ausführung der Biegeprobe, bei der sogenannten Handprobe, wird das Versuchsstück mit einem Hammer umgeschlagen. Hierbei wird, wenn kein bestimmter Biegungshalbmesser vor- a geschrieben ist, zunächst eine Schleife nach Fig. 1 gebildet und /f diese dann durch Hammerschläge auf die mit a bezeichnete Stelle weiter zusammengebogen. Ist ein bestimmter Biegungshalbmesser inne zu halten, so bedient man sich des sogen. Probir-stockes [1], bei dem die Probe auf eine gehobelte Stahlplatte gespannt und durch Schläge auf das überragende Ende um die nach dem vorgeschriebenen Halbmesser abgerundete Kante der Platte umgelegt wird. Von den beiden Verfahren liefert das erstere erfahrungsgemäss das günstigere Ergebnis. Dieses ist indessen in beiden Fällen von der Willkür und Geschicklichkeit des den Hammer Führenden abhängig. Daher verdienen maschinelle Vorrichtungen zur Ausführung der Biegeprobe den Vorzug. Zwar ist auch bei ihnen das Ergebnis von der Art der Probeneinspannung und von der Biegungsgeschwindigkeit abhängig; jedoch ist die Möglichkeit gegeben, durch Innehaltung bestimmter Vorschriften für die Versuchsausführung zu vergleichbaren Ergebnissen zu gelangen. — Die einfachste Form der maschinellen Vorrichtungen zur Ausführung der Biegung nach einem vorgeschriebenen Halbmesser ist die Rieht- ^ oder Schraubenpresse, bei welcher die Probe mit den Enden frei auf Unterlagen aufgelegt und in der Mitte um die abgerundete Kante eines Druckstückes (Dorn) umgebogen wird.

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Eine Sondermaschine gleicher Wirkungsweise, d. h. mit freier Probenauflage und Druckbelastung in der Mitte, ist die Maschine von Mohr &

Fig. 2.

Feder haff zu Mannheim, Fig. 2, [2].

Das zwangläufige Druckstück wird durch ein Handrad oder eine Ratsche (Knarre) mittelst einer drehbaren Schraubenspindel und festgelagerten Mutter gegen die Probe gedrückt, deren Widerlager einander durch Stellschrauben beliebig genähert und somit verschieden starke Proben bis zur vollständigen Anlage an das Druckstück zusammen gebogen werden können. Ein zweites Verfahren zur maschinellen Biegung nach einem vorgeschriebenen Halbmesser besteht darin, dass die Probe mit dem einen Ende in eine schraubstockähnliche Vorrichtung eingespannt und durch einen allmälich fortschreitenden Druck gegen ihr hervorragendes Ende um die abgerundete Kante der Einspannbacken umgebogen wird. Die älteste dieser Vorrichtungen ist diejenige von Bauschinger [3]. Die Probe wird unter Anwendung einer verzahnten Keilbeilage auf eine starke Platte aufgeschraubt und das Umbiegen ihres überragenden Endes mittelst einer durch einen Hebel bethätigten Daumenwelle bewirkt, deren Drehungsaxe mit der Mittellinie der Abrundung zusammenfällt. Um verschieden starke Proben prüfen zu können, werden Ringe von entsprechender Wandstärke auf den Druckdaumen aufge-O) schoben. — Bei der Biegemaschine der Ottakringer Eisengiesserei und Maschinenfabrik (Fig. 3) ist der Probestreifen/ unter 45° zur Axe der Druckschraube 8 zwischen Klemmplatten und dem Maschinengestell eingeschraubt. Die Schraube 8 wird entweder unmittelbar durch ein Handrad oder durch ein Schneckengetriebe bethätigt und schiebt hierbei das Druckstück D voran, so dass die Probe sich unter dem Druck der Rolle r um die Kante k des Maschinen -gestelles umlegt. Der Zeiger z zeigt die Grösse der Biegung auf einer feststehenden Skala an [2j, [4]. — Bei einer ähnlichen Maschine von Mohr & Federhaff wird die Verbiegung der Probe durch die Verdrehung eines geteilten Segmentes gegen eine feststehende Marke angezeigt [2].

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Fig. 3.

■— Allen diesen Maschinen haftet der Mangel an, dass das Probestück nicht lediglich auf Biegung, sondern durch die Reibungswiderstände an den Auflagern auch auf Zug beansprucht wird. Am grössten sind diese schädlichen Zugbeanspruchungen bei denjenigen Vorrichtungen, mit denen das Versuchsstück durch einen Stempel in eine entsprechend geformte Matrize hineingedrückt wird. — Bei dem freien Umbiegen ohne Rücksicht auf den WMmm Biegungshalbmesser wird die vorgebogene Probe nach Fig. 4 zusammen-\ gedrückt. Hierbei treten schädliche Beanspruchungen wenig oder gar )) nicht auf; auch bietet dieses Verfahren für die Warmbruchprobe noch // den Vorzug, dass das rotwarme Versuchsstück nur an den Enden mit wmlmm Metall in Berührung kommt und daher in dem meist gebogenen Teile F>g- 4. keine schnelle Wärmeentziehung stattfindet. Der Versuch kann mit Hilfe einer gewöhnlichen Richtpresse ausgeführt werden. Eine besonders für diesen Zweck erbaute Presse, welche auf den Stahlwerken der Steel Company of Scotland in Benützung steht, ist in [5j dargestellt. Als Stützflächen dienen je nach dem Grade der erreichten Zusammenbiegung drei treppenartig angeordnete Absätze am Fusse des Maschinengestells. Das Druckstück ist durch ein Exzenter bethätigt. — Je nach dem Wärme- und Bearbeitungszustande, in den die Proben vor Beginn des Versuches gebracht sind, unterscheidet man folgende Arten von Biegeproben: 1. Die Ivaltbiegeprobe dient zur Erkennung etwaiger Kaltbrüchigkeit des Materials, die besonders eine Folge übermässigen Gehaltes an Phosphor ist. Der Versuch wird entweder mit dem Material im Verwendungszustande angestellt, oder die Proben werden zuvor im Gasglühofen oder im Holzkohlenfeuer sorgfältig ausgeglüht und dann langsam erkalten gelassen. Auf den Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren wurde empfohlen, das Ausglühen nur dann vorzunehmen, wenn gleichzeitig auch Härtebiegeproben angestellt werden. [6j. -—2. Die Blaubruchprobe soll die Empfindlichkeit des Materials gegen die Bearbeitung in einem ungenügend erwärmten Zustande kennzeichnen, dessen Einfluss in der Regel in einer Steigerung der Zugfestigkeit und Abnahme der Dehnbarkeit besteht. Der für die Versuchsausführung richtige Wärmegrad (etwa 300° C.) wird daran erkannt, dass eine frisch angefeilte Fläche der erwärmten Probe anfänglich die gelbe oder rote Anlauffarbe zeigt, allmälich blau gefleckt, licht-, dann dunkelblau wird und nun diese Farbe einige Zeit beibehält. Erscheint keine Anlauffarbe oder verschwindet die blaue wieder, so ist die Probe zu heiss; tritt dagegen an Stelle der blauen die bronzefarbene oder purpurrote Anlauffarbe auf und zwar für kurze Zeit unverändert, so ist die Probe zu kalt. Um den richtigen Wärmezustand möglichst gleichmässig zu erzielen, legt man die Probe zur Erwärmung zwischen zwei

rotwarme Platten oder in ein Bleibad. -—- 3. Die Warm- oder Rotbruch-probe dient zur Untersuchung des Materials auf Brüchigkeit im rotwarmen Zustande. Letztere ist eine Folge zu hohen Gehaltes an Schwefel und besonders beim Flusseisen auch an Eisenoxydul (Sauerstoff) [7], sowie beim Schweisseisen eine Folge des Gehaltes an derart trockener d. h. basischer Schlacke, dass diese beim Schweissen nicht genügend flüssig wird. Solches Eisen erhält beim Auswalzen feinerer Querschnitte Kantenrisse und wird als „faulbrüchig“ bezeichnet [8]. Zur Ausführung der Warmbruchprobe werden die Versuchsstücke gleichmässig bis zur hellen Rotglut erhitzt und dann ebenso wie die Blaubruchprobe in einer Hitze gebogen. — 4. Die Härtebiegeprobe dient zur Bestimmung des ungefähren Gehaltes an Kohlenstoff. Die Versuchsstücke sind zwecks Härtung gleichmässig zu erhitzen und dann in Wasser von 25—28° C. abzuschrecken. Die Härtungstemperatur, d. h. der Grad der Erwärmung vor dem Abschrecken ist von erheblichem Einfluss auf das Versuchsergebnis. So fand Ball für das Abschrecken aus Wärmegraden über 1000° C. und die hierdurch erzielten Festigkeiten folgende Beziehungen:

940 1250 | 1293 1307 1343 j 1369

Härtungstemperatur .    . j

Zugfestigkeit kgjqm . . | 39,8 | 69,4 | 86,2 95,7 93,4 82,6 82,3

5. Die Biegeprobe mit verletzten Stücken unter-

Das Härtungsmaximum lag also bei etwa 1300° C. [9]. Gebrauch ist es, die Proben bis zur Dunkelkirschrothitze (550—650° C.) zu erhitzen. Ein ähnlicher Einfluss wird dem Wärmegrad des zum Abschrecken verwendeten Wassers zugeschrieben.

dass infolge der auftretenden Druck-

scheidet sich wieder in solche mit gebohrten und gelochten Streifen und in „Einkerbproben“. Bei der letzteren werden die Versuchsstücke auf der beim Biegen auf Zug beanspruchten Seite mit einem etwa 1 mm tiefen, von einem Rande zum anderen durchlaufenden Einschnitt versehen, welcher entweder eingehobelt oder mit der Feile oder dem Meissei hergestellt wird. Beim Einkerben mit dem Meissei ist zu beachten beanspruchung molekulare Veränderungen stattfinden können. Die Inanspruchnahme des Materials bei der Einkerbprobe unterscheidet sich von derjenigen bei der Biegeprobe mit unverletzten Stücken dadurch, dass die äusserste, auf Zug beanspruchte, unmittelbar unter dem Einschnitt gelegene Materialschicht sich wenig oder gar nicht dehnt. Die Schichten reissen nach und nach ein; zugleich treten bei fortschreitender Biegung zwischen den einzelnen, bereits zerrissenen Schichten neben den Schubspannungen Zugspannungen auf, welche darauf hinwirken, die einzelnen Schichten von einander abzuheben, indem die Biegungselastizität, welche den gerissenen Schichten inne wohnt, bestrebt ist, sie wieder gerade zu richten. [10]. Diese Wirkungsweise lässt die Einkerbprobe zum Nachweis mangelhafter Homogenität und Dichtigkeit, besonders von nicht verschweissten Blasen geeignet erscheinen. Letztere sind vornehmlich bei Feuerblechen für Kessel gefährlich, indem sie die Wärme nicht gleichmässig übertragen und zu Blasenbildung und Abblätterung Veranlassung geben [11]. Kerpely misst der Einkerbprobe im blauwarmen Zustande einen ganz besonderen Wert deshalb bei, weil nach seiner Ansicht der molekulare Zustand des Materials bei Blauwärme demjenigen „erregten“ Zustand gleichkommt, in den es durch die Betriebsinanspruchnahme versetzt wird. [12]. Mehrtens erblickt in der Einkerbprobe im kalten Zustande ein vorzügliches Erkennungsmittel für sprödes Flusseisen, rät aber dennoch davon ab, diese Probe allgemein als Vorschrift einzuführen, weil es praktisch unmöglich sei, überall denselben Einschnitt in gleicher Tiefe und gleicher Art auf dem Probestück anzubringen. [13]. Nach seinen Beobachtungen ist die Einkerbprobe mit gehärteten Stücken für Flusseisen von 40—45 kg/qmm Festigkeit weniger gefährlich als diejenige mit ungehärteten Stücken, wahrscheinlich weil das dem Härten voraufgehende Glühen die Zähigkeit des Materials erhöht, ohne dass das Abschrecken diesen günstigen Einfluss wieder zu beseitigen vermag, indem eine eigentliche Härtung des Materials nicht eintritt. Krohn schliesst aus seinen Versuchen, dass verbranntes Material bei der Einkerbprobe im kalten Zustande deutlich daran erkannt werden kann,

dass die Versuchsstücke bei verhältnismässig geringer Biegung spröde aus einander brechen und der Bruch grobkörniges, charakteristisch verbranntes Gefüge zeigt. [14]. Nach Stöckl sind plötzliche Brüche bei zähem Material eine Folge ungleich-mässiger Zusammensetzung des Gefüges oder des Einflusses der Abkühlungsverhältnisse. Im letzteren Fall liefern die Proben nach dem Ausglühen bessere Ergebnisse. Er hält die Einkerbprobe zur Erkennung wirklich verlässlichen Flusseisens für allein massgebend. [15]. Bei der Biegeprobe mit gestanztem Loch hängt das Ergebnis davon ab, inwieweit die Eigenschaften des Materials durch die hohe Inanspruchnahme beim Stanzen in der Nähe der Ein- und Austrittstelle verändert sind, indem die Festigkeit erhöht und die Dehnbarkeit vermindert wurde. [15].

Bei der Entnahme der Probestreifen aus Blechen,

Flach- und Profileisen ist auf die Lage des Stückes zur Walzrichtung zu achten; die Abschnitte sind nach „Längs-“ und „Quer“proben zu unterscheiden. Den letzteren wird bei der Prüfung von Flusseisen ein besonderer Wert deswegen beigemessen, weil sie die schädlichen Wirkungen der Porenkränze (Anordnung der von Gaseinschlüssen herstammenden Blasenräume) durch einen in scharf ausgeprägten Absätzen verlaufenden Bruch am deutlichsten zur Erscheinung bringen. [16]. Auch soll die Einkerbprobe bei Eisensorten mit einer vorherrschenden Walzrichtung strenger sein, wenn die Kerbe parallel zur Walzrichtung verläuft als senkrecht zu ihr. [17]. — Als Gütemassstab für die Beurteilung des Materials nach der Biegeprobe dienen der bis zum metallischen Anbruch auf der Aussenseite erreichte Biegungswinkel und der Krümmungshalbmesser an der Biegestelle; und zwar wird der letztere meist für die konvexe Seite der Probe ermittelt. Beim Zusammenschlagen der Probe bis zum vollständigen Auf einanderliegen der Schenkel treten auf der Innenseite der Biegestelle häufig feine Bisse auf; diese sind nicht in Betracht zu ziehen. Krohn empfiehlt von diesem völligen Zusammenschlagen Abstand zu nehmen, weil die erwähnten Bisse bei ungeschickter Behandlung des Probestückes zu dessen Zerstörung führen können. [14]. Tetmajer beurteilt das Material nach der Grösse des

„Biegungskoefficienten“ x — 50^, wenn s die Dicke der Probe und r den

Krümmungshalbmesser, gemessen in der neutralen Faserschicht des gebogenen Streifens, bedeuten [16]. Die Vorschriften für die Grösse des Krümmungshalbmessers beim Biegen um einen Dorn sind sehr verschieden (s. Lieferungsbedingungen). Der Halbmesser soll bei der Kalt- und Härtebiegeprobe entweder für alle Stabdicken konstant gleich 12—13 mm oder gleich der ein-bis anderthalbfachen Dicke des Versuchsstückes sein. Für die Warmbiege-probe schreibt die englische und holländische Marine vor, die Kanten des Probirstockes scharf zu machen; Schuchart schlägt vor, dieselben nach 2, 4 und 6 mm Halbmesser abzurunden und die Bleche je nach ihrer Dicke bis zu 10 und 20 mm oder mehr nach verschiedenen Halbmessern zu biegen [1]. Tetmajer empfiehlt bei Kaltbiegeproben mit unverletzten oder in der Stabmitte gebohrten Probestücken aus flusseisernen Blechen und Flacheisen als Höchstwerte für den Krümmungshalbmesser bei Längsproben i/₃ und bei Querproben ³/₄ der Streifendicke; die geringsten Werte für den Biegungskoefficienten x sollen dann gleich 60 bezw. 40 sein [16].

Litteratur: [1] A. Schuchart, Die Grobbleche des Handels, Berlin 1884. — [2] RudelofF, Hilfsmittel und Verfahren der Materialprüfung, Leipzig 1889. — [8] Die Eigenschaften von Eisen und Stahl, Wiesbaden 1880. — [4] Mitteil. d. technolog. Gew.-Museums, Wien 1885, Nr. 10. — [5] Lechner, Die Stahlwerke der Steel Company of Scotland und dort angestellte Materialprüfungen, Zeitschr. d. Ver. deutschering. 1886, S. 433. — [6] Beschlüsse der Konferenzen über einheitliche Untersuchungsmethoden, München 1887. — [7] Ledebur, Das Verbrennen des Eisens und Stahls, Stahl und Eisen 1883, S. 502. — [8] Ledebur, Ueber den Sauerstoffgehalt des schmiedbaren Eisens, Stahl und Eisen 1893, S. 293. — [9] Ledebur, Die kritischen Punkte der Eisenlegirungen nach den Untersuchungen Osmonds, Stahl und Eisen 1891, S. 634. —

[10]    Rudeloff, Vergleichende Untersuchungen von Kesselblechen aus Thomas-, Siemensmartin-und Schweisseisen, Mitteilungen aus d. techn. Versuchsanstalten zu Berlin, 1890, S. 289. —

[11]    Homogenity Test for Boiler Iron, Eng. and Min. Jour. 1891, Bd. II. S. 423. — [12] Kerpely, Unterscheidungsmerkmale des Stahls, Berg- und Hüttenw. Ztg. 1878, S. 405. — [13] Mehrtens, Ueber die beim Bau der neuen Eisenbahnbrücken in Dirschau und Marienburg mit der Verwendung von Flusseisen gemachten Versuche und Erfahrungen, Stahl und Eisen 1891, S. 705. —

[14] Krohn, Verwendung des Flusseisens im Brückenbau, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1891, S. 1118. — [15] Stöckl, Flusseisen für Brücken in Oesterreich, Stahl und Eisen 1890, S. 20. — [16] Tetmajer, Ein Beitrag zur Flusseisenfrage, Schweizerische Bauztg., Bd. XIX, Xr. 19—28. — [17] Stöckl, lieber Eisenbrücken in Oesterreich, Stahl und Eisen 1892, S. 20. Rudeloff

Biegeversuch. Biegeversuche dienen im Gegensatz zur „Biegeprobe“, welche in der Hauptsache die Feststellung der Bearbeitungsfähigkeit des Materials bezweckt, zur Ermittelung der Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Biegungsbelastung und der hierbei entwickelten Biegungsarbeit. Beim Biegeversuch sind daher neben der Durchbiegung des Stückes auch die zur Erzeugung der letzteren erforderlichen Kräfte zu bestimmen. Als Materialprobe im strengeren Sinne ist der Biegeversuch allgemein nur bei Prüfungen von Gusseisen, Legirungen und Holz im Gebrauch; ferner dient er zur Prüfung der Konstruktionsfestigkeit von Eisenbahnschienen, Blattfedern für Eisenbahnfahrzeuge und ganzer Bauwerke, besonders Brücken. —- Die Probebelastungen der Brücken werden in der Regel der höchsten Betriebsinanspruchnahme angepasst und die hierbei eintretenden Gesamtdurchbiegungen der Brücke oder Längenänderung einzelner Teile mit Hilfe besonderer Apparate ermittelt (s. Durchbiegungs- und Dehnungszeichner). Der Wert der Biege- oder Belastungsprobe bei eisernen Brücken zur Bestimmung der Gesamtdurchbiegung (s. Belastungsprobe) ist mehrfach umstritten. Gegen die Probe wird in der Hauptsache eingewendet, dass die Belastungen zu geringe sind und durch sie eine ebenso grosse Inanspruchnahme aller Brückenteile nicht erreicht wird, wie sie im gewöhnlichen Betriebe dann eintritt, wenn alle ungünstigen Umstände (Winddruck, Spannungen infolge ungleicher Erwärmungen, die Schleuderkraft der Maschine, Druck beim Bremsen u. s. w.) Zusammenwirken; ferner wird angeführt, dass die Kenntnis der Durchbiegungen allein gar keinen Wert hat, weil aus letzteren kein Schluss auf die etwa vorhandene Ueberanstrengung einzelner Teile gezogen werden kann, und dass es mit Rücksicht auf den verschieden grossen Elastizitätsmodul des Brückenbaumaterials nicht möglich sei, bestimmte Vorschriften für die zulässige Durchbiegung der Brücken bei der Probebelastung aufzustellen. Von anderer Seite wird der Wert der Belastungsprobe dahin eingeschränkt, dass sie bei ungewöhnlich grossen Durchbiegungen auf das Vorhandensein irgend welcher Mängel hinweise und eingehendere Untersuchungen nahelege, während die Beobachtung kleiner Durchbiegungen, also ein günstiger Ausfall der Probe, durchaus kein Beweis für die Zuverlässigkeit der Konstruktion sei. Immerhin könnte trotzdem irgend ein Glied durch äussere örtliche Verletzungen oder Rostbildungen bis zur Gefahr für die Brücke beschädigt sein, ohne dass dieser Zustand in der Grösse der Durchbiegung erkannt würde [1] bis [6]. — Die Materialproben und Schienen werden zur Prüfung auf Biegungsfestigkeit auf zwei feste Stützen (Rollen oder Schneiden) von bestimmter Entfernung (Stützweite) gelegt und dann in der Mitte zwischen diesen Stützen mit einer Einzellast belastet. Zur Ausführung solcher Belastungsversuche sind die meisten Festigkeitsprobirmaschinen (s. d.) geeignet, sofern sie mit den nötigen Hilfseinrichtungen ausgerüstet sind. Sondermaschinen für Biegeversuche mit Gusseisen sind:

1. Die Maschine von Hansen [7] (Fig. 1). Der Probestab d ruht mit den Enden auf den festen Widerlagern b und c und wird in der Mitte durch den Stempel i belastet, welcher in zwei Augen an dem Bock e geführt ist und an seinem oberen Ende die Pfanne o als Stützpunkt für den zweiarmigen Belastungshebel h trägt. Der kürzere Hebelarm legt sich mit der Schneide n gegen die Pfanne s. Letztere steckt in einem Schlitz der bei k drehbar gelagerten Stange l und wird beim Versuch mit Hilfe der Druckschraube m entsprechend der jeweiligen Durchbiegung des Probestabes unter den einzelnen Belastungen so weit abwärts verschoben, bis der Hebel wieder in die Gleichgewichtslage zurückgekehrt ist. Diese wird an dem Einspielen der an der Druckstange i angebrachten Zunge v auf den vom Hebel h getragenen Zeiger erkannt. Vor dem Auf bringen der Belastungsgewichte auf die Schale ist der Hebel abzufangen, damit die Probe keine stossweise Inanspruchnahme erleidet. Hierzu dient die gabelförmige Schraube g, welche in dem Bock f an einem Handrade mit Muttergewinde auf und ab bewegt werden kann. Die Durch-

biegung der Probe wird an der Verschiebung des Stempels i gegen den Bock e beobachtet. Die Ablesung erfolgt mittelst eines Mikroskopes p mit zwölffacher

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Fig. 1.

Fig. 2.

Vergrösserung, welches gegenüber einer sehr feinen, auf dem Stempel angebrachten Millimeterteilung an dem Bock befestigt ist. In dem Okularkopf des Mikroskopes ist ein metallener Bechen mit 10 Spitzen angebracht, von denen die mittlere als Ausgangspunkt der Ablesung durchbohrt ist (s. Fig. 2). Die Teilungslänge von 5 Spitzen entspricht der Bildgrösse eines Millimeters der Skalenteilung. Nach der Stellung der Teilmarken zu den Spitzen können demnach 0,1 mm abgelesen und 0,01 mm geschätzt werden. Zwischen dem Druckstempel und den schwach abgerundeten Stützschneiden einerseits und dem Probestück andererseits werden glasharte Sättel aus Stahl eingeschaltet, um örtliche Verletzungen der Probe an den Druckstellen zu vermeiden. Die Flächen, mit welchen die Sättel auf den Stützschneiden ruhen, sind sauber polirt, damit sie, den Durchbiegungen der Probe folgend, leicht auf den Schneiden

gleiten. Die Belastung P der Probe ist P = p -j + A -f- B + C, wenn p die

Belastung der Wiegeschale, L den Abstand zwischen den äusseren Schneiden des Hebels, A die Länge des kurzen Hebelarmes, A das Gewicht des Stempels nebst Zubehör einschliesslich des mittleren, auf der Probe ruhenden Sattels, B den vom Hebelgewicht und C den vom Gewicht der Wiegeschale herrührenden konstanten Druck, beide berechnet auf die Stabmitte, bedeuten.

2. Die Maschine von Keep, ist bei der in Fig. 3 schematisch dargestellten Anordnung mit einer Laufgewichtswage zwecks stetig wachsender Belastung der Probe P und einem Selbstzeichner ausgerüstet. Der einarmige Belastungshebel wirkt durch das Druckstück D unmittelbar auf die Mitte des Probestabes ein. Der Drehpunkt des Hebels sowohl als sein Auflager auf das . Druckstück sind durch Schneiden gebildet, welche einen gegenseitigen Abstand

von 100 mm haben. Bei der Nullstellung, @51, d. h. der Gleichgewichtslage des mit — ' einem Gegengewicht ausgerüsteten Hebels steht das Laufgewicht über der Stützschneide des Hebels. Seine Masse ist so angeordnet, dass seine Schwerpunktsaxe mit der Stützschneide zusammenfällt. Fie- ³-    Sein Gewicht beträgt 25 kg, somit ent

spricht jede Verschiebung um 100 mm einer Steigerung der Belastung des Stabes um 25 kg. Diese Verschiebung wird durch ein Stahlband b ohne Ende

3t«

.4

®¹

atg:

'777777777/777777/

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bewirkt, welches an das Laufgewicht angreift und längs des Hebels über zwei Rollen R und Rx geleitet ist, von denen die eine R durch eine Kurbel bewegt wird. Mit dem Laufgewicht zugleich wird die Schreibtafel T durch ein zweites Stahlband s von derselben Kurbelwelle aus, aber nur mit ¹ji der Geschwindigkeit des Laufgewichtes längs des Hebels verschoben. Hierbei wird der Weg durch den Schreibstift S verzeichnet, welcher 500 mm von der Stützschneide entfernt an dem Hebel angebracht ist und durch eine Feder gegen die Tafel gedrückt wird. Da nun der Hebel der Durchbiegung der Probe entsprechend absinkt, so beschreibt der Zeichenstift eine Kurve, deren Ordinaten den fünffachen Betrag der Durchbiegung darstellen, während jeder Millimeter der Abscissenlänge 1 kg Belastungszuwachs entspricht. Die Länge der Druckstange wird vor dem Versuch so geregelt, dass der Hebel beim Bruch der Probe möglichst horizontal steht [8], [9].

3. Die Bruchfestigkeits-Prüfungswage von Erdmann Kircheis [10] (Preis 265 dl., Fig. 4) ist ebenfalls eine einarmige Laufgewichtswage. Der Drehpunkt des Wagenhebels, aus Schneide « und Pfanne gebildet, liegt fest am Ma- m schinengestell. In einiger Entfernung vom Drehpunkt ruht der Hebel quer auf -der Probe, welche an beiden Enden unter-stützt ist. Das aus dem. Eigengewicht des Hebels resultirende Moment macht somit bereits einen Teil der Probebelastung aus. Hierzu kommen die Momente des Laufgewichtes und eines am Hebelende hängenden konstanten Gewichtes. Die Bewegung des Laufgewichtes erfolgt durch einen Kettenzug ohne Ende, welcher von einem Handrade aus mittelst eines Rädergetriebes bethätigt werden kann. Die resultirende Belastung, sowie die zugehörige Durchbiegung der Probe werden an Skalen abgelesen. Um die Belastung jederzeit abfangen und die Probe ent- ^ lasten zu können, ist um das Hebelende ein Bügel gelegt, der durch eine Schraube zu heben und zu senken ist. Die Stützweite beträgt 20 cm, der Durchmesser der Probe 2,17 cm und sein Widerstandsmoment somit 1. —

mi

§1

Mia

ft.

Fig. 4.

’iäM

PS

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mt

Hieraus ergibt sich nach der P.l P. 20

Gleichung: K

t!

4 W

die jeweilige Materialspannung k der Probe in kg/qcm gleich der fünffachen in kg abgelesenen Gesamtbelastung.

mm

mm■

4. Die Maschine von SU Johnson [11]. Beiihrwird an Stelle der Belastung des Probestabes der Druck auf das eine AUiderlager ermittelt. Zu diesem Zweck steht nur das eine Widerlager fest auf dem Maschinengestell und das zweite auf der Plattform einer Wiegevorrichtung. Die Belastung des Probestabes erfolgt in der Mitte zwischen den Widerlagern durch eine Druckschraube. Als Mass für die Durchbiegung wird der Weg der letzteren mikrometrisch ermittelt. Zu diesem Zweck ist eine Latte an zwei mit den Widerlagern verbundenen Tragestangen oberhalb der Druckschraube angebracht, welche eine senkrechte Skala und daneben die Mikrometerschraube trägt.

BpiS

5. Die Biegemaschine von Mohr & Federhaff. Fig. 5. (Preis bei 600 kg Leistung 840 Ji) Die Probe ist durch zwei in verstellbaren Lagerböcken ruhende Bollen abgestützt und erfährt in der Mitte durch einen Schraubenantrieb eine aufwärts gerichtete Belastung. Der Zug der Schraube wirkt durch einen Wiegebebel auf die Probe, so dass die jeweilige Belastung durch Verschiebung eines Laufgewichtes auf dem Wiegehebel bestimmt werden kann. Die Durchbiegung wird durch eine mit dem Zugstück verbundene Zeigervorrichtung an einer Kreisteilung angezeigt. — Zur Prüfung von Blattfedern ist es erforderlich, dass die Stützpunkte sich der Federstreckung entsprechend verschieben können. Bei der hydraulischen Federprüfungsmaschine von Mohr & Federhaff (Preis bei 5000 bezw. 16000 kg Leistung 1960 bezw. 4280 Ji) ist dies dadurch erreicht, dass die Federenden auf kleinen Wagen ruhen. Die Laufschienen dieser Wagen stützen sich auf die Wiegevorrichtung, an welcher der von der Feder aufgenommene Druck des Belastungsstempels durch Verschiebung eines Laufgewichtes bestimmt wird. Die Durchbiegung der Feder wird durch einen Zeiger angegeben, welcher am Belastungsstempel befestigt ist und an einer verstellbaren Skala entlang gleitet.

geringere

Festigkeit der unbearbeiteten Proben. — Der Einfluss der Stabform äussert sich nach den "Versuchen von Bach und Johnson derart, dass im allgemeinen die Biegungsfestigkeit um so grösser, je mehr Material in der Nähe der neutralen Faser angehäuft ist. Die Festigkeit eines cylindrischen Stabes ist daher grösser als die eines vierseitigen und die eines quadratischen grösser, wenn die neutrale Faser die Lage der Diagonale hat, als wenn sie parallel zu den Seitenflächen liegt. Hieraus folgt, dass die Ergebnisse verschiedener Versuchsreihen dann mit einander in Vergleich gestellt werden können, wenn sie mit Proben gleichem Bearbeitungszustande und gleichen Abmessungen angestellt wurden. Die Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren [14] empfehlen daher für Biegeversuche mit Guss die Benützung prismatischer unbearbeiteter Stäbe von 1100 mm Länge mit quadratischem Querschnitt von 30 mm Seite. Massgebend bei der Wahl dieser Stabform war, einen Zusammenhang mit den grundlegenden Wachler’sehen Versuchen [15] zu erzielen, die mit derartigen Stäben angestellt wurden. — Weiter wurde vereinbart, den Abguss in getrockneten Sandformen erfolgen zu lassen, den Formkasten beim Guss in einer Neigung 1: 10 aufzustellen, von einem Stabende gegen das andere steigend zu giessen und hierbei die Druckhöhe, gemessen als Höhe des verlorenen Kopfes an der Eingussstelle, gleich 200 mm zu wählen (s. auch unter Druckversuch und Zer reissversuch).— Bei Biegeversuchen mit Hölzern ist es infolge der verschiedenartigen Wachstumsverhältnisse der Stämme schwierig, immer einheitliche

Bei der Beurteilung der Prüfungsergebnisse für Gusseisen ist zu beachten, dass erstens die Stäbe im bearbeiteten Zustande grössere Biegungsfähigkeit zeigen als unbearbeitet und dass zweitens auch die Form der Proben auf deren Biegungsfestigkeit von Einfluss ist. So fand Bach [12] bei Biegeversuchen mit Stäben von 30—40 mm Seitenlänge des quadratischen Querschnittes und 1000 mm Stützweite die Festigkeit der rohen Stäbe um 15—17 °/₀ geringer als die der bearbeiteten. Er erklärt den Unterschied damit, dass einerseits die im Guss durch verschieden schnelle Abkühlung erregten Spannungen beim Entfernen der Oberflächenschichten durch das Bearbeiten verringert werden und dass andererseits der Elastizitätsmodul des Gusshautmaterials als grösser anzunehmen ist wie derjenige des weiter nach innen gelegenen Gusseisens, wofür besonders die kleinere Durchbiegung bei vorhandener Gusshaut spreche. Die geringere Nachgiebigkeit der an und für sich am stärksten beanspruchten äusseren Fasern müsste dann auch die Ursache sein, dass die inneren Fasern weniger ausgenützt werden. Die erwähnte Ansicht über den Einfluss der Spannungen vertritt auch Johnson [11]. Ledebur [13j gibt ihn gleichfalls zu; nach ihm sind aber die durch Ansammlung von Härtungskohle hervorgerufene grössere Härte der Gussnarbe und die hiermit verbundene geringere Dehnbarkeit nach der Erklärung von Bach, sowie die Anhäufung von Gussblasen, Herdschaum und anderen fremden Beimengungen dicht unter der Oberfläche mit von Einfluss auf die

nur

von von

Probe, berechnet nach der bekannten Biegungsformel: k= |

Abmessungen der Proben zu wählen. Auf den oben genannten Konferenzen wurde empfohlen, Stäbe mit quadratischem Querschnitt von 100 mm Seite und 1,6 m Länge zu wählen und bei 1,5 m Stützweite zu prüfen. Bei Prüfung ganzer Stämme, deren einzelne Schichten abweichende Beschaffenheit zeigen, sollen wenigstens je zwei Stücke aus der Mitte und in der Art aus dem äusseren Holze entnommen werden, dass ihre äusseren Kanten in den Umfang des Stammes fallen. Hierbei ist die Lage der Jahresringe zur Kraftrichtung anzugeben und die Belastung beim Splintholz in der Richtung des Radius von innen nach aussen vorzunehmen. Zur Vermeidung örtlicher Verletzungen der Fasern unter dem Kraftangriff empfiehlt sich bei Stäben obiger Abmessungen die Anbringung einer 20 mm dicken und 200 mm langen Unterlage unter der Druckschneide. Als Gütemassstab dienen die Materialspannung k beim vollständigen Bruch der

und die Biegungs-

arbeit des Stabes, ausgedrückt durch das bis zur Bruchlast fortgeführte Biegungsdiagramm. — Bei Eisenbahnschienen bezweckt die Biegeprobe die Feststellung der Wider Standsfähigkeit gegen bestimmte ruhende Belastungen ohne Annahme bleibender Durchbiegung, sowie der Biegungsfähigkeit unter grossen Belastungen über die Elastizitätsgrenze hinaus. Die Grösse der anzuwendenden ruhenden Belastung richtet sich nach dem Profil der betreffenden Schiene.

Rudeloff.

Litteratur: [1] Ebert, Ueber Eisenbrücken, Deutsche Bauztg. 1892, S. 14. — [2] Breuer, Vorschläge zur Verbesserung der Prüfungen eiserner Brücken, Deutsche Bauztg. 1892, S. 158 und 165. — [3] Der Wert der Belastungsproben eiserner Brücken, Zentralbl. d. Bauverwaltg. 1892, S. 143. — [4] Zentralbl. d. Bauverwaltg. 1892, S. 197. — [5] Deutsche Bauztg. 1892, S. 255. — [6] Zimmermann, Ueber die Prüfung von eisernen Brückenkonstruktionen, Deutsche Bauztg. 1892, S. 378. — [7] W. Hansen, Beschreibung eines Materialprüfungsapparates und einiger mit demselben ausgeführten Versuche, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1886, S. 125. — [8] Keeps Tests for Foundry Iron, Iron 1888, S. 314. — [9] Keeps Verfahren zur Prüfung von Giesserei-roheisen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1888, S. 1031. — [10] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1886, S. 197. — [11] Cast-Iron-Strength, Resilience, Tests and Specifications, Transact. of the Am. Soc. of Civil-Eng. 1890, S. 91. — [12] C. Bach, Versuche über Drehungsfestigkeit, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1889, S. 137. — [13] Ledebur, Neuere Untersuchungen über die Eigenschaften des Gusseisens, Stahl u. Eisen, 1890, S. 602. — [14] Beschlüsse der Konferenzen über einheitl. Untersuchungsmethoden, München 1887, S. 26. — [15] R. Wachler, Vergleichende Qualitätsuntersuch, rheinisch-westfäl. u. ausländ. Giessereiroheisens, Berlin 1879.

Bieggrenze, s. Biegungselastizität.

Biegung nennt man solche Verschiebungen der Teilchen von Stäben oder Platten, durch welche Formänderungen ihrer Axe oder Axschicht (s. d. und Axe eines Stabes) bedingt sind. An dieser Stelle soll die elastische Biegung von Stäben zur Sprache kommen (s. auch Federn, Plattenförmige Körper). Die Axlinie nach der Biegung heisst elastische Linie (s. d.). Meist werden nur Fälle behandelt, in welchen die Stabaxe ursprünglich, d. h. im spannungslosen Zustande des Stabes bei einer als normal angenommenen Temperatur, gerade oder einfach gekrümmt war, alle äusseren Kräfte in einer Symmetrieebene des Stabes wirken (oder doch in der Ebene durch eine der Hauptträgheitsaxen der Querschnitte, s. Trägheitsmoment) und in jeder Senkrechten zu dieser Biegungsebene der Stabaxe überall gleiche Biegungsverhältnisse bestehen, so dass es genügt, die Untersuchung der letzteren in der Ebene durchzuführen. Die technische Biegungstheorie geht von gewissen Voraussetzungen aus, durch welche die Giltigkeit ihrer Resultate beschränkt ist (vergl. unten I). Gewöhnlich sind es die folgenden: a. Die Flächenelemente, welche vor der Biegung auf einem ebenen Querschnitte lagen, bilden auch nach der Biegung eine zur Stabaxe senkrechte Ebene, b. Für die Biegung kommen nur die Längenänderungen der zur Axe parallelen Fasern und für diese neben Temperaturänderungen nur die Zug-und Druckkräfte an den Querschnittselementen in Betracht, c. Die Elastizitätsmoduln für Zug und Druck sind innerhalb der Biegungsgrenzen für alle unter b. erwähnten Fasern als gleich und konstant anzusehen (Mittelwerte). Diese Annahmen und Voraussetzungen mögen, so weit nichts Gegenteiliges bemerkt wird, auch im folgenden gelten. — Die Hauptaufgabe der technischen Biegungstheorie besteht darin, die mit der Biegung verbundenen Beanspruchungen und Stützenreaktionen zu ermitteln. Daneben interessiren die Formänderungen, mitunter an sich

(Einsenkungen etc.), häufiger aber deshalb, weil manche Grössen, welche bei Berechnung jener Beanspruchungen bekannt sein müssen, nur aus Beziehungen für die Formänderungen abgeleitet werden können (Stützenmomente kontinuir-licher und verschiedener einfacher Balken, Horizontalschub von Bogen, u. s. w.). Da die Resultate der Biegungstheorie für die wichtigsten Spezialfälle bei Behandlung der letzteren vorzuführen sind (s. u. a. Balken und Bogen, einfache und kontinuirliche, Einsenkung, Elastische Linie, Druckbelastung, exzentrische, Knickfestigkeit, Nebenspannungen), so haben wir uns hier auf die Anführung der Grundformeln zu beschränken.

Für einen beliebigen Querschnitt x mögen bezeichnen Mx das Angriffsmoment (Biegungsmoment), Nx , Tx , Vx , Hx die Normalkraft, Transversalkraft, Vertikalkraft und Horizontalkraft (s. Angriffsmoment, Balken, Bogen), J das Trägheitsmoment (s. d.) in Hinsicht der Axschicht und v die positive oder negative Entfernung eines Querschnittelementes von der letzteren. Spannungen heissen im folgenden Beanspruchungen per Quadrateinheit im Innern der betrachteten Stäbe, Normalspannungen wirken normal, Schubspannungen längs den ergriffenen Flächenelementen (s. Spannung). Alle Formänderungen seien so klein vorausgesetzt, dass die Aenderungen der Stababmessungen gegen deren ursprüngliche Werte vernachlässigt werden dürfen.

I. Biegung horizontaler Balken.

Als horizontale Balken bezeichnet man solche Balken (s. d.), deren Axe stets nur sehr wenig von einer Horizontalen abweicht (so wenig, dass die Tangente des Neigungswinkels gegen 1 vernachlässigt werden kann). Man hat für dieselben bei beliebiger Belastung: Nx —Hx— 0,

Die Normalspannung auf ein Querschnittselement bei v und die vertikale wie horizontale Schubspannung bei v (Schubspannung auf ein Querschnittselement und ein Flächenelement parallel der Axschicht daselbst) drücken sich aus:

V 71Y*

a-JM

wobei die v unterhalb der Axschicht und die in Fig. 1 angedeuteten Richtungen der Mx , Yx als positiv zu gelten pflegen, b bedeutet die Stabbreite bei v und Sv das statische Moment des Querschnittsteils von v bis zum äussersten Querschnittselement auf der positiven Seite der Axschicht. Nach der ersten Gleichung 2. erhalten die Fasern auf der einen Seite der Axschicht Zug, auf der andern Seite Druck; die ersteren werden verlängert, die letzteren verkürzt, die Axschicht selbst bildet eine neutrale Schicht (s. auch Axe, neutrale). Für nicht vertikale

Flächenelemente bei x, v können die Normalspannungen und Schubspannungen im allgemeinen grösser werden, als ö, r. Die nummerisch grössten Werte für ^ irgend welche Flächenelemente daselbst sind absolut genommen:

Tx = Vx-

1.

Sv

bJ

Vx ,

2.

vx

*=y?

N=s+°i

worin auch ö ohne Vorzeichen einzusetzen ist (s. Haupt Spannungen), doch werden meist nur die /Spannungen 6, r in Betracht gezogen, was in vielen Fällen genügt. Für den ganzen Querschnitt erreicht br in der Axschicht, ö in der grössten Entfernung e von derselben seinen grössten Wert; während speziell für Blechträger (s. d.) das grösste N bei Beginn der Gurtung, das grösste S zwischen Axschicht und Beginn der Gurtung, gewöhnlich in einem dieser Grenzpunkte, eintritt. Die grösste Normalspannung im Querschnitt x ist nach 2.:

Fig. 1.

4+r2’    ³-

Mx

worin das positive oder negative Vorzeichen gilt, je nachdem für das von der Axschicht entfernteste Querschnittselement v = e oder v = —e ist. Der Wert W=J:e heisst das Widerstandsmoment des Querschnitts. In der Tabelle S. 367 ff. sind die e, J, W hinsichtlich der strichpunktirt angedeuteten Axschicht (bei horizontalen Balken neutrale Axe) für eine Reihe von Querschnitten angeführt.

<je —

ir

4.

Trägheitsmomente und Widerstandsmomente.

Nummer

Querschnittsform

Flächeninhalt Grösster Abstand Trägheitsmoment

'Widerstands

moment

l /4_

a&

b a³

6 a²

36

24

a &²

77

48

24

CO

*-

s»

CO

ieo

ZO

-7== = 0,7071 a

a³

6^

0,11785 a³

lO

<v

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6/l³

bh*

12

11, '7711

r '-b. —^ h

"IT

b h—bi hi

bhs —bi hi³

12

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tCZPZir

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77

77

77

77

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7?

77

<—<X~~*

a + 2 b c u-\-b    3

a²-f-4afe ; &² c³ a²Q-4a& + 6² c a+&    36    a-f-2&    12

o

r-H

fr*

n i

h-*

—*j(—

Pi

3V3

— r² = 2,5981 r² —

V3

I— r =

CM

0,8660 r l£r4 = 0,54127r*

16

.'i

_y* 3

Eo

T-»

5V3

77

16

r³=0,54127 rs

Nummer

Querschnittsform

Fläche

Grösster Abstand Trägheitsmoment

W iderstandsmoment

W=-

•l

- *2^8284 r*    -0,9289 r

tt>| ^

r⁴= 0,63807 r⁴

1+2^2 r³

iVa+yä ³

= 0,69071 r ³

14 -44—

T---

Ti r²

. 7r r⁴

7i r³

—4*-

_ 7t (r²—rj²)

7T

r⁴ — rx⁴

7T

r⁴ — rj⁴

4r

er

7t ab

b a³

-&ö²

17

7T

- j*2

(¹-4)r-⁰,5756r(|-l)r.-0,¹⁰976r*

9n²-—64 r³

3 Ti — 4 24

=0,19065r³

18

c

___>.

(l-±)₀-°,B756a

^-^)ö«³=°,¹⁰⁹⁷⁶&a³

9^2-64 ba²

Btt — 4 24

=0,19065 6a²

«—a    —*•

19

:r

— ab³

^abz

**

20

.._4.

—^ab

175

b a³

105

b az

**

21

ab³

a&²

30

15

CI

22

* n¹

e a

-----1-. - —

e

aa + ßb

« a³+ &/?³

« a³ + b ß³

12

l)&

-Ä->

tfr*'

!)=->

(2a — 8)8

[a³+(a

CT¹

Sl<=*

Ci

Halbellipse.

** Parabelsegment.

Nummer

Querschnittsform

Fläche

Grösster

Abstand

Trägheitsmoment

Wider

stands

moment

W=—

<■

25    -H-

(2a — 8)8

a+ $

OS

2V2

r^-i

CO

cg

0,3536 (a + 8)

26 .|±

.⁶3?_ (a+ ö — S) 2«?

])<5

1 c a+~2~

— [^ (2a+c)³ f (b—S) (2§-\-c) ³—ö c³]    „

d⁶

n /y

27

c.

(2a — <?) 2 *    = 0,7071 a

— [a* — (a — <?)⁴]

ii

dS

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28

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c/ /

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77

(i c 8

0,7071 (a+c+<?) (fl~ «D⁴

«»

+ a² (a + c)² —

(a—<?)²(a-{ ci dy

<y

29 .

<+,

ix*

(2a — Ö) 4<?

rH | CO

[S(2a+c)³+(a-S)(2S+c)³-ac³]    „

--OC—•

30

e

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77

77

77

a-

0,7071 (a+c+<?)

--Ob —-

31    "

Hi

-)-⁶-

d^—dy

71 +

3n

(a — d) 2ö

•H

(d² - H ²) +^(h³-d³+(h-d)b*)

77

ti

32

yy”

Ö/i — Öi /ij — &2 ^2 — &3 1>3

|9    bihi³-—b%li<y—Ö3/i3³)

77

iM

Die F, e, J, JF der deutschen und österreichischen Normalprofile sind in den betreffenden profilbüchern in Zahlen gegeben. Yergl. auch Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Yereins 1894, S. 121. Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Normal-

¹

Dem Gründungsjahr wird in diesem Verzeichnis bei den folgenden Bibliotheken das Zeichen ¹ vorgesetzt werden.

Da bei gleichem Mx der Wert von 6e zufolge 4. mit wachsendem W abnimmt, so hat man Querschnittsformen von möglichst grossem Widerstandsmoment bei gegebener Fläche eingeführt (I-Träger, Blechträger u. s. w.). Mitunter wird die Form des Stabes so gewählt, dass oe für alle Querschnitte den gleichen Wert hat (s. Körper von gleichem Widerstande).

Bezeichnen beim Querschnitt x E den Elastizitätsmodul, q den schliess-lichen Krümmungsradius der Stabaxe und die Kormalspannung der Querschnittselemente bei v — 1, so hat man:

EJ

5.

Mx =

Denken wir uns in der Biegungsebene ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit horizontaler x-Axe und vertikaler y- Axe (Fig. 1, S. 366) in fester Lage gegen die ursprüngliche Gfruppirung der Stabteilchen angenommen und beziehen die Koordinaten y auf die Punkte der schliesslichen Stabaxe, so folgt aus 5. mit dem durch die Differentialrechnung gelieferten Ausdrucke des Krümmungsradius

V n

a = v a₁ — — Ai,

MOT

dzg dx²

die Differentialgleichung der Stabaxe oder elastischen Linie:

6.

Ti+(

Die Gleichungen 5., 6. würden unter den Voraussetzungen a. bis c. auch für beliebig grosse Biegungen gelten (s. z. B. Saalschütz, Der belastete Stab unter Einwirkung einer seitlichen Kraft, Leipzig 1880). Setzt man jedoch die

Biegungen so klein voraus, dass    gegen 1 vernachlässigt werden kann, so

entsteht die Na vier’sehe Biegungsformel:

dzy

Mx

7.

EJ ’

dx²

welche Kavier [1] zuerst mit nachhaltigem Erfolge als Ausgangspunkt der technischen Biegungstheorie gerader Stäbe wählte. Auf Grund von 7. sind z. B. die in den Artikeln Balken (auch einfache und kontinuirliche) gegebenen Ausdrücke der Stützenmomente M, M‘, Mr und die in der vorletzten Kolumne der Tabelle, Bd. I, S. 766, 767 angeführten Einsenkungen / berechnet [4], [9]. S. auch Elastische Linie, Ein Senkung. — Dass die Navier’sche Gleichung nebst den ihr zu Grunde liegenden Voraussetzungen a. bis c. auch nach der allgemeinen Theorie der Elastizität für viele praktische Fälle innerhalb der üblichen Beanspruchungen genügen, lassen einschlagende Arbeiten von Saint-Venant, Kirchhoff, Pochliammer [9], [10], [11], S. 380 dieses Bandes, erkennen, und manche Versuchsresultate (Ebenbleiben der Querschnitte bei B aus cliin ger, Considere, Kupffer, Hervortreten der Spannungstrajektorien bei Tet-majer etc.), zahlreiche Beobachtungen an ausgeführten Konstruktionen (Einsenkungen, Formänderungen kontinuirlicher Balken u. s. w.) und jahrzehntelange Erfahrungen mit den auf Grund jener Annahmen berechneten eisernen Trägern scheinen für ihre vielfache Zulässigkeit zu sprechen. Andererseits beruhen auch die in Frage kommenden Teile der allgemeinen Elastizitätstheorie auf Voraussetzungen, welche für technisch wichtige Materialien nicht einmal annähernd zutreffen (Isotropie des Materials, gleiche und konstante Elastizitätsmoduln für Zug und Druck u. s. w.), die praktischen Fälle entsprechen nicht immer genügend den Voraussetzungen der erwähnten theoretischen Ableitungen (die Querschnittsdimensionen verschwinden nicht gegen die Länge etc.), und die gebräuchlichen Annahmen umfassen nicht alle Einwirkungen, deren Berücksichtigung unter Umständen geboten sein kann (Temperaturänderungen, Beibungen an den Auflagern u. s. w.). wie dieselben auch keinesfalls bis zum Bruche gelten. So haben sich mehrfach Abweichungen von den gewöhnlichen Formeln als notwendig erwiesen.

Die Gleichheit und Unveränderlichkeit der Elastizitätsmoduln für Zug und Druck gilt zwar innerhalb gewisser Grenzen annähernd für Schweisseisen, Flusseisen und Stahl, nicht aber z. B. für Gusseisen. Dementsprechend fand Considere, dass die neutrale Schicht bei diesem fast von Beginn der Biegung an von der Axschicht abwich und z. B. bei einem bearbeiteten (von der Gusshaut befreiten) quadratischen Stabe von 2,01 cm Stärke und 1 m Spannweite bis 0,614 der Höhe von den äussersten Zugfasern gegen die Druckseite gelangte. Die auf Grund von 4. ermittelte Biegungsfestigkeit (grösste rechnungsmässige Normalspannung im Bruchquerschnitt) war b = 2063 kg/qcm oder ß — 1,83 mal so gross als die für dasselbe Gusseisen bei gewöhnlichen Zugversuchen erhaltene Festigkeit z = 1130 kg. Bei Versuchen mit runden Gusseisenstäben von 2,03 cm Durchmesser erhielt Considere ß—2:17 und 2,25, während die französische Bauverwaltung früher allgemein ß— 2 annahm. Nach Considere [8], S. 96 u. f., und Bach [16], S. 112 u. f., überschreitet b den Wert von z um so mehr, je mehr sich das Material nach der Axschicht hin zusammendrängt; für einen quadratischen Stab mit horizontaler Diagonalschicht beispielsweise erhielt Bach ß~ 2,35 (s. auch Biegungsfestigkeit). Daneben machte sich bei Versuchen Bachs mit unbearbeiteten Stäben ein Einfluss der Gusshaut auf Verminderung von/? (um etwa ¹/₆) bemerkbar.

Wie Gusseisen, so weicht auch das als Konstruktionsmaterial für Hallenbedachungen viel verwendete Glas stark von der gewöhnlichen Biegungstheorie ab, was sich auch bei ihm schon darin zeigt, dass die neutrale Schicht nicht mit der Axschicht zusammenfällt, [11], S. 13. Bei Versuchen von Connert ergab sich, dass die Glasdicke von wesentlichem Einfluss auf jene Abweichungen ist, während letztere für Weichglas und Hartglas so verschieden ausfielen, dass sie nur durch besondere Formeln für beide Fälle dargestellt werden konnten

[11], S. 109. Soweit die gewöhnlichen Biegungsformeln bei Holz, Stein etc. zur Verwendung kommen, sind sie natürlich ebenfalls nur als Notbehelfe aufzufassen.

Während die Abweichungen der neutralen Schicht von der Axschicht bei Gusseisen wie in anderen Fällen schon durch die Verschiedenheit der Elastizitätsmoduln für Zug und Druck erklärlich erscheinen, fand Flamant auf Grund der allgemeinen Elastizitätslehre, dass die neutrale Schicht auch abgesehen hiervon und von der mangelnden Isotropie des Materials bei oben angreifender Last etwas nach oben, bei unten angreifender etwas nach unten rückt [15], S. 239, 242, was vorausgegangene Versuche von Wilson mit ausgeglühten rechteckigen Glasstäben bestätigten [15], S. 246. Doch nahmen die Abweichungen mit wachsendem l:h rasch ab (l Spannweite, s. Biegungselastizität Fig. 1, S. 377, h Querschnitts-

h

höhe), so dass sie schon für l:h~ 6 nur noch etwa ^ betrugen [15], S. 240.

Der Einfluss der vertikalen Schubspannungen x auf die Biegung wurde zuerst, wenn auch nicht allgemein genügend (die Veränderlichkeit von r mit der Entfernung von der Axschicht blieb unberücksichtigt), von Poncelet [2] (deutsche Ausgabe, S. 193, vergl. [5], S. 213), dann aber schärfer und ausführlich von Castigliano [7], S. 141, deutsche Ausgabe S. 135, verfolgt, wie auch besonders von Winkler in Betracht gezogen, [10], S. 90. Bach und Mantel fanden, dass dieser Einfluss bei Bestimmung des Elastizitätsmoduls aus Biegungsversuchen zu berücksichtigen ist (s. Elastizitätsmodul), da die bekannte Thatsache, dass diese Versuche JE auf Grund der sonst eintretenden Formel für die Einsenkung (s. Biegungselastizität) oft wesentlich kleiner als Zugversuche ergeben, aus ihm vollständig erklärt werden konnte. Es liegt hierin eine neue Bestätigung der Biegungstheorie im allgemeinen. Die Navier’sche Biegungsformel mit Berücksichtigung des Einflusses der vertikalen r lautet:

8.

d* y_ k    dVx    Mx

dx2~GrF ~dx    JEJ

oder auch:

9.

dzy_ k    d* Mx    Mx

clx*    GF    dx*    JEJ

Mittelst dieser Formel sind z. B. die in der Tabelle Bd. 1, S. 766, 767 gegebenen Einsenkungen mit Rücksicht auf Vx berechnet. S. auch Biegungselastizität, Einsenkung, Elastische Linie.

In 8., 9. bedeuten G den Schubelastizitätsmodul (s. d.) und x einen vom Querschnitt allein abhängigen Koeflicienten, welcher allgemein durch

F [Sl

10.

wiF

ausgedrückt ist, bei Erstreckung des Integrals auf alle Querschnittselemente dF. Man erhält z. B. für Quadrat und Rechteck k — ⁶/g, für Kreis und Ellipse k = ¹⁰/,„ für den rechteckigen, Ring, I-Querschnitt und [-Querschnitt mit den in Tabelle S. 367, Nr. 6—8 verwendeten Bezeichnungen und — hl=nh:

J2

* = 4 (T=W5*

Diese Gleichung liefert für m = 0 oder n — 0 oder n — 1 wieder den dem Rechteck entsprechenden Wert ⁶/₃, und weiter

für n = 0,9 k = 1,96

1,9

k = 1,49 1,4

k = 1,35

1,23

k = 1,28

1,15

k = 1,25

1,1    1,2    1,3    1,4    1,5

Die in kleiner Schrift beigesetzten Werte ergeben sich aus der von Winkler [10], S. 108, für symmetrische Blechträgerquerschnitte ermittelten Näherungsformel

k = JL

hd ’

welche auf der Voraussetzung beruht, dass sich die Vertikalkraft Vx allein und gleichmässig auf die Vertikalplatte von der Dicke d und ganzen Trägerhöhe h verteilt. (Für Blechträger sind die Schubspannungen r von der Axschicht bis zum Beginn der Gurtungen wenig veränderlich und für die Gurtungen klein, also von geringem Einfluss.) Die Formel ist auch für die üblichen I-Träger, welchen mit den in 11. verwendeten Bezeichnungen die Form

1 —mn

und m — 0,9 m = 0,8 m = 0,7 m — 0,6

0,5

11.

0,8

0,7

0,6

0,5

2,84

3,65

2,8

3,7

1,88

2,23

1,8

2,2

1,57

1,78

4,32

4.6

2,54

2.6

1,95

4,79

5,5

2,76

3,0

2,07

1,47

l,⁷

1,93

2,17

1,44

1.56

1,3

1,45

1,66

1,74

1,34

1,43

1,6

1,75

1,50

1,55

12.

13.

entspricht, genügend genau. Für die deutschen Normalprofile Nr. 10

14

17

24

30

40

50

ergab Gleichung 11.:

k -    2,43

dagegen Gleichung 13.: k — 2,37

2,36

2,30

2,27

2,20

2,11

2,06

2,31

2,25

2,22

2,15

2,01,

2,05

und 12. mit dem im deutschen Normalprofilbuch angeführten F:

2,05

während Mantel (Schweizerische Bauzeitung 1889, XIII, S. 100) graphisch mit Berücksichtigung der Flantschenneigungen und Abrundungen erhielt: k = 2,34

Ueber graphische Ermittelung von k für andere Querschnitte s. [12], S. 148, 168.

Bei Drehbrücken, welche als kontinuirliche Balken mit 2 Oefihungen angeordnet waren, hat man mitunter bei starker Sommerhitze die Trägerenden derart fest aufsitzend gefunden, dass eine Drehung erst vorgenommen werden konnte, nachdem der Obergurt einige Zeit mit einer Holzhülle bedeckt war (schlechter Wärmeleiter, vergl. Steiner, Wochenschrift d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1877, S. 292). Dies zeigt einen Einfluss der Wärme auf solche Träger, welcher verfolgt werden musste, wenn die ungünstigsten Beanspruchungen und die nötigen Kräfte zur Drehung für alle Fälle angegeben werden sollten. Ist auf irgend weiche Art, z. B. weil der Untergurt bei oben liegender Fahrbahn vor direkter Einwirkung der Sonne geschützt war, beim Querschnitt x eine Differenz t = t₀—tu der Temperaturen von Oberkante und Unterkante des Trägers entstanden, und denkt man sich diese Differenz auf die Trägerhöhe gleichmässig verteilt, so folgt der mit Rücksicht auf diesen Einfluss verallgemeinerte Ausdruck

k = 2,37

2,30

2,28

2,26

2,22

2,14

2,00,

2,25

2,18

2,13

2,08

2,03.

der Navier’schen Formel (Vergl. Weyrauch, Zeitschr. f. Baukunde 1879, S. 437

d² y_nt Mx

während 7. nur gleichmässige Temperaturänderungen für einen ganzen Querschnitt zulässt, ln 14. bedeutet ct den linearen Äusdehnungskoeöicienten des Trägermaterials, t wie die übrigen Grössen können mit x veränderlich sein. Mit Hilfe von 14. unter Voraussetzung eines konstanten t sind die in dem Art. „Balken, kontinuirliche“ unter „Temperatureinflüsse“ angeführten Formeln erhalten, s. [9], S. 150. Aehnliche Einflüsse können auch für einfache Balken mit Stützenmomenten auftreten. Vergl. Elastische Linie.

II. Einfach gekrümmte Stäbe.

Es seien heim Querschnitte x vor der Biegung r der Krümmungsradius derStabaxe, v die positive oder negative Entfernung eines Querschnittselements dF von der Axschicht, und wenn p die Entfernung der äusserst.en Faser auf der positiven, dem Krümmungsmittelpunkt entgegengesetzten Seite der Axschicht von der letzteren bedeutet:

und [9], S. 149):

14.

K=r[

r -\-v

dF

15.

*='14

d F = Sv - —T— dF, jr-\-v

16.

Sv

v d F.

17.

T*

Fig. 2.

Das Integral in 15. ist auf alle Querschnittselemente zu erstrecken. Die Produkte cct aus AusdehnungskoefAcient cc und die Temperaturänderung t (Zunahme positiv) gegen die angenommene Normaltemperatur werden bei allen Querschnittselementen gleich gross vorausgesetzt, während entweder drückende 6 und die in Fig. 2 angedeuteten Bichtungen von Mx, Nx, Tx als positiv gelten können (wobei Mx die anfängliche Krümmung zu vermindern sucht, Nx Druck bedeutet und Tx vom Krümmungszentrum weggerichtet ist), oder ziehende ö und die in Fig. 3 angedeuteten Richtungen von Mx, Nx, Tx. Erster es ist bei elastischen Bogenträgern üblich. In beiden Fällen sind die Normalspannung ö und die Quer-Schubspannung und Längsschubspannung r (Schubspannung auf Flächenelemente senkrecht und parallel der Axschicht) bei v ausgedrückt [17] § 3:

Nx | Mx . Mx L Tx , tx

/r

rv

18.

T==(

Kb

19.

r b / r -\-v

unter b die Trägerbreite bei x, v, unter tx denjenigen Teil von Tx verstanden, welcher auf den Querschnittsteil von v bis p kommt. Derselbe könnte, wenn man 19. ohne Vernachlässigung verwenden wollte, zunächst aus der einfacheren Gleichung 25. berechnet werden, doch sind die Schubspannungen r bei den hier in Frage kommenden Problemen (z. B. für elastische Bogenträger) meist nur annähernd berechnet und oft überhaupt nicht in Betracht gezogen worden. Auch die schiefen Spannungen, deren grösste Absolutwerte wieder durch 3. bestimmt sind, wurden meist, unberücksichtigt gelassen.

Während das durch 17. ausgedrückte statische Moment#*, des Trägerteils von v bis p in Hinsicht der Axschicht und das Trägheitsmoment

J=jv*dF

des ganzen Querschnitts in Hinsicht derselben nur vom Querschnitt x selbst abhängen, ist das Krümmungsmoment K nach 15. auch vom Krümmungsradius r der Stabaxe bei x abhängig. Setzt man allgemein:

K = <i J,

20.

so findet sich z. B. für quadratische und rechteckige Querschnitte von der Höhe h — 2 e:

*-'+w+i(iY+i ar+-

für kreisförmige und elliptische Querschnitte von der Höhe h = 2e:

, , 3 ( e Y , 3 • 5 / e \⁴ . 3 • 5 • 7 / * \⁶+ ⁹'!—    6 V r J "^6 • 8 VrJ 6 • 8 • 10 \7 /

während sich beispielsweise für folgende Querschnitte und r: h die beigesetzten cp ergeben [17] § 5:

Quadrat und

Ellipse Rechteck &₁=0,9&, h\— 0,9 h 1,1452 1,0325 1,0141 1,0079 1,0050 1,0035 1,0026

Hiernach kann in den meisten Fällen J an Stelle von K gesetzt werden. Damit vernachlässigt man zufolge 15., 20. die Entfernungen v der Querschnittselemente gegen den Krümmungsradius r. Geschieht dies auch in 18., 19., 16., so folgen:

für Kreis und

I-Querschnitt

mit

1,1833

1,0393

1,0170

1,0095

1,0060

1,0042

1,0031

1,2614

1,0541

1,0233

1,0129

1,0082

1,0057

1,0042

I-Querschnitt

mit

Ellipse Rechteck 6₁=0,9 b, 7^=0,9 h 1.0020 1,0015 10 1,0012 15    1,0006

20    1,0003

50    1,0000

Kreis

und

Quadrat

und

GO OS

<7

Nx

1,0023

1,0018

1,0015

1,0007

1,0004

1,0001

1,0032

1,0025

1,0021

1,0009

1,0005

1,0001

ATr , Alx

Fr

22.

P.

LTX

tx

Jb

L — Sv —

N,

if,

r )v

rb '

23.

v² d F

24.

und wenn, wie bei elastischen Bogenträgern üblich, noch die Glieder mit r im Nenner gegen die übrigen vernachlässigt werden:

ff

Nx

Mx

T =    .

Jb x

25.

x    J V ’

Nach 18., 22., 25. erreicht ö für einen

Querschnitt x seine äussersten Werte in den beiderseits am weitesten von der Axschicht gelegenen Querschnittselementen (s. auch Blech träger, Kernlinien), während b r mit Rücksicht auf die Ausdrücke von L in diesen Elementen 0 wird und z. B. auf Grund von 25. wie bei horizontalen Balken (s. oben I.) in der Axschicht seinen grössten Wert annimmt.

Wir wollen, besonders im Hinblick auf elastische Bogenträger, noch einige weitere Formeln beifügen, wobei drückende ö als positiv gelten und die positiven Bichtungen von Mx, Nx, Tx entsprechend Fig. 2 gewählt werden. Ein rechtwinkeliges Koordinatensystem von fester Lage gegen die anfängliche Gruppirung der Stabpunkte sei in der Biegungsebene so angenommen, dass die x-Axe auf der gleichen Seite der Axschicht wie das anfängliche Krümmungszentrum bei x liegt, und die positive Bichtung der y von der Seite des letzteren nach der entgegengesetzten geht. Als Koordinaten x, y eines Querschnittes x gelten die anfänglichen Koordinaten seines in der Stabaxe liegenden Schwerpunktes, während s die anfängliche Axlänge von 0 bis x und cp den anfänglichen Winkel der Stabaxe bei x mit der positiven Bichtung der a>Axe bedeuten. Bezeichnen dann Ax, Ay, As, Acp die Aenderungen von x, y, s, cp, welche diesen Grössen gegenüber verschwindend klein vorausgesetzt werden, dann hat man:

J x = ^ Ydx — ^ Jcpdy

Fig. 4.

26.

worin:

Js=jYds, d J s

Jy = ^Ydy-\-^4ipdx,

=«-G+A)

dJcp Mx Y

J cp — J Zds,

EF’

ds

EK

. - oo os    ©

Ol CM CM    CO

Sv

oder, wenn wie für 22.—24. alle v gegen r vernachlässigt werden, neben 29.:

N*

r7 dBg Mx

~ ~ds ~~ EJ

und wenn noch, wie für 25., die Glieder mit r im Nenner gegen die übrigen vernachlässigt werden,

z==dJjp

dB s

ds

«T

Nx

Mx

31.

32.

EF

x Auf Grund von 26.—28. mit Y, Z nach 29., 31. sind z. B. die unter Bogen, einfache und kon-tinuirliche, gegebenen Ausdrücke des Horizontalschubes H und der Endmomente M, M‘ berechnet [17]. S. auch [9], A. 54, 55.

ds EJ

Fig. 5.

III. Gerade Stäbe von beliebiger Richtung.

Für solche gelten K=J, L = SV und die Gleichungen 25., 32. unter den Voraussetzungen a. b. c. genau, da ihnen in 15., 16., 22., 23., 29., 30. r=co entspricht (Fig. 5). Werden die x-Axe parallel oder doch so nahe einer Parallelen zur Stabaxe gelegt, dass ds — dx gesetzt werden darf und die Ordinaten y im vorliegenden Falle auf die schliessliche Stabaxe bezogen (vor der Formänderung wären sie für eine Abscissenaxe parallel der Stabaxe alle gleich), dann hat man für die zuletzt betrachteten kleinen Formänderungen:

_ d_y dx ’

und damit nach 32. die Navier’sche Biegungsgleichung

dJy _ Mx d x* EJ ’

welche demnach auch bei Auftreten von Axialkräften Nx und h Temperaturänderungen gilt, vorausgesetzt, dass letztere für je j einen ganzen Querschnitt gleich gross sind (vergl. Formel 14.). i Sollen die Momente, wie für 7., als positiv gelten, wenn sie die ! Krümmung nach    der x-Axe (mit Krümmungszentrum von der    ;

Axschicht aus in    der Richtung nach der    x-Axe) zu vergrössern    i

streben Fig. 1, 6,    dann hat man in 25.,    32., 33. —Mx an Stelle    '

von Mx zu setzen.    Werden ziehende Nx r    0 als positiv angesehen,

so treten in 25., 32. —Nx—ö an die Stellen von Nx, ö. — Anwendungen der Formeln für gerade Stäbe von beliebiger Richtung kommen bei Betrachtung der Knickfestigkeit, exzentrischen Druckbeanspruchung, Nebenspannungen von Fachwerken u. s. w. vor. S. auch [9], A. 54, 55, 56, 58, 107.

Litteratur: [1] Navier, Resume des leqons donnees a l’ecole royale des ponts et chaussees sur l’application de la mecanique ä l’etablissement des constructions et des maschines, Paris 1826 (3. Auflage mit Ergänzungen von Saint-Venant, Paris 1864; deutsche Ausgabe, Hannover 1879). — [2] Poncelet, Cours de mecanique appliquee aux maschines, Metz 1826 (2. Aufl. Metz 1837; deutsche Ausgabe Darmstadt 1848). — [3] Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit mit besonderer Rücksicht auf ihre Anwendung in der Technik, Prag 1867. — [4] Weyrauch, Allgemeine Theorie und Berechnung der kontinuirlichen und einfachen Träger, Leipzig 1873. — [5] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit mit Bezug auf ihre Anwendungen in der Technik, Berlin 1878. — [6] Mülier-Breslau, Theorie und Berechnung ei Bogenbrücken, Berlin 1880. — [7] Castigliano, Theorie de l’equilibre des systemes elastiques, Turin 1880 (deutsche Ausgabe, Wien 1886). — [8] Considere, Memoire sur l’emploi du fer et de l’acier, Paris 1885 (auch Annales des ponts et chaussees, 1885 I). — [91 Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885. — [10] Winkler, Theorie der Brücken, 1. Heft, Aeussere Kräfte der Balkenträger, Wien 1886. — [11] Connert, Ueber die Biegungsfestigkeit des Glases, Zivilingenieur 1888, S. 1, 109, 621. — [12] Ritter, Anwendungen der graphischen Statik, I. Die im Innern eines Balkens wirkenden Kräfte, Zürich 1888. — [13] Tetmajer, Die Baumechanik auf Grundlage der Erfahrung, 2. Teil, 1. Hälfte, Zürich 1889. — [14] Keck, Vorträge über Elastizitätslehre, Hannover 1893. — [15] Flamant, De l’influence sur la flexion des poutres de la position superficielle des charges, Annales des ponts et chaussees 1893, II, p. 228. — [16] Bach, Elastizität und Festigkeit, Die für die Technik wichtigsten Sätze und deren erfahrungsmässige Grundlage, Berlin 1894. — [17] Weyrauch, Elastische Bogenträger, ihre Theorie und Berechnung entsprechend den Bedürfnissen der Praxis, München 1896.° — S. auch die Litteratur unter Balken, Bogen (einfache und kontinuirliche), Biegungsfestigkeit, Blechträger, Einsenkung, Elastizitätsmodul

33.

Fig. 6.

serner

u. s. w.

Weyrauch.

Biegungsarbeit. Der Namen kommt in zweierlei Bedeutung vor. Werden bei gewöhnlichen Biegungsversuchen (nach Fig. 1, s. auch Biegungselastizität, Biegungsfestigkeit) die Einsenkungen / als Abscissen, die zugehörigen ruhenden Belastungen P als Ordinaten aufgetragen, so stellt die Fläche

unterhalb der Kurve, welche die Endpunkte der Ordinaten verbindet (Fig. 2), die Arbeit der Belastungen während der Biegung dar. Bis zu irgend r einer Belastung P ist diese Biegungsarbeit:

A=lPdf=vfP,

unter rj das Verhältnis der Arbeitsflächen zum umschriebenen Rechteck verstanden (Völligkeitsgrad), welches wie A gewöhnlich nur für den Eintritt des Bruchs interessirt. Die Biegungsarbeit bis zum Bruche (mitunter auch Arbeitskapazität oder Deformationsarbeit der Biegung genannt) hat

z. B. Tetmajer als charakteristisch für die Zähigkeit des Holzes angenommen und das Bauholz nach ihr und der Biegungsfestigkeit beurteilt [1] II, selbstverständlich unter Verwendung einheitlicher Versuchsstücke. Für Gusseisen sollten die Zugfestigkeit und Biegungsarbeit massgebend sein [6], S. 19. Auch für Schweisseisen, Flusseisen und Stahl wurde die obige Biegungsarbeit vielfach bestimmt und zur Beurteilung des Materials herangezogen. Siehe z. B. [1] III, IV und [6], S. 17, sowie [7], S. 63, 82, 91 mit Tafel XIX, XXI, XXII.

Häufiger wird als Biegungsarbeit die Arbeit zur üeberwindung der inneren Kräfte bei elastischer Biegung, d. h. auch die VerSchiebungsarbeit (s. d.) während derselben bezeichnet. Diese Biegungsarbeit, mit welcher die obige unter Umständen übereinstimmt, pflegt auf Grund der technischen Biegungstheorie (s. Biegung) ausgedrückt zu werden. Es ergibt sich für den lediglich in der Mitte durch eine Einzellast P ergriffenen horizontalen Balken von konstantem Querschnitt F bei frei drehbaren Enden (Fig. 1):

PH*

96J2J

bei absolut festgespannten Enden (Fig. 3):

PH 3

Fig. 1.

1.

IP

Fig. 2.

Fig. 3.

-f

04

04

12 Je EJ\

i* gf)'

48 k EJ l» CEF,

2.

3.

tp

384 EJ

ferner für den einerseits festgespannten, andererseits frei schwebenden horizontalen Balken (Fig. 4) konstanten Querschnitts F mit einer Last P am freien Ende:

puls 6EJ

(l +

3 Je EJ\ W gf)'

4.

Fig. 4.

Ueber die Bezeichnungen s. Biegung. Für beliebig belastete horizontale Balken (s. d.) jeder Art erhält man

B_ 1 UMX2 , kVx*

2 J \ E J

wobei auch gleichmässige Temperaturänderungen r für je einen ganzen Querschnitt zugelassen sind, während sonstigen beliebig belasteten Balken und ebensolchen Bogen entspricht:

GF

v

I dx,

5.

-t(

Mx ² , Nx2 , lcTx2

EJ ¹EF¹ GF

j* Nx d    d s,

* 0

6.

vorausgesetzt, dass die gebräuchlichen einfachsten Ausdrücke für die Normalspannung o und Schubspannung r (s. Biegung, Formeln 25) als zulässig erachtet werden. Die Integrale ohne angesetzte Grenzen sind auf den ganzen Stab bezw. auf denjenigen Teil desselben zu erstrecken, für welchen man die Biegungsarbeit ausdrücken will.

Die mit Je behafteten Glieder stellen den

Einfluss der Schubkraft Vx oder Tx dar, welcher für viele Ermittelungen unberücksichtigt bleiben kann.

Virtuelle Biegungsarbeit ist die Biegungsarbeit, welche sich ergeben würde, wenn die Spannungen während elastischer Biegungen konstant wie am Ende derselben wären. Für die Fälle der Gleichungen 2.—5. drückt sich dieselbe aus, [4]:

während im Falle von Gleichung 6.:

33 = 2 B,

7.

kTx 2

GF

\-arNx\d S,

8.

so dass dann nur für r = 0 oder Nr = 0 die Beziehung 7. besteht. Nach dem Prinzip der virtuellen Verrückungen ist fürs Gleichgewicht unter der üblichen Vernachlässigung von Beibungen an Auflagern und Gelenken die Arbeit der mit ihren Endwerten konstant gedachten äusseren Kräfte gleich der virtuellen Biegungsarbeit. Beispielsweise hat man also für die Fälle 2.—4. (Fig. 1, 3, 4):

P f= 33 = 2 5,

woraus mit B nach 2.—4. sofort die Einsenkung/ unter der Last P entnommen werden kann (vergl. Biegungselastizität) und zwar mit Bücksicht auf den Einfluss der Schubkraft Vx , welcher hier im allgemeinen nicht vernachlässigt werden darf. Vergl. Clapeyrons Theorem. — Die Formeln 2.—8. sind natürlich nur so lange zuverlässig, als ihre Grundlage, die technische Biegungstheorie, genügend zutrifft. Sie brauchen also schon nicht für Gusseisen zu gelten (s. Biegung I), wie auch für Glas zur Wiedergabe von Versuchsresultaten besondere Formeln nötig waren [5], S. 109. S. auch Verschiebungsarbeit.

Litteratur: [1] Tetmajer, Mitteilungen etc., Zürich, Heft II, 1884 (Schweizer Bauhölzer S. 5, 17, 29. 46, Tab. 50), Heft III, 1886 (I-Träger aus Schweisseisen und Flusseisen S. 104, 117, 135, Schienen S. 239, 248), Heft IY, 1890 (Blechträger S. 91, 94, 210, 223, I-Träger S. 183, Zoreseisen S. 191) — [2] Considere, Memoire sur l’emploi du fer et de l’acier, Paris 1885—86, p. 58 etc. — [3] Castigliano, Theorie de l’equilibre des systemes elastiques, Turin 1880 (deutsche Ausgabe, Wien 1886), Cap. 6—9. — [4] Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, A 83—85. — [5] Conuert, Ueber die Biegungsfestigkeit des Glases, Zivilingenieur 1888, S. 1, 109, 621 — [6] Tetmajer, Die angewandte Elastizitäts- und Festigkeitslehre, 1. Hälfte, Zürich 1889, S. 17. —- [7] Bischoff, Bericht des Brückenmaterialkomites, und Brik, Fachwissenschaftliche Erörterungen dazu, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Yereins 1891, S. 63, 73.

—    [8] Müller-Breslau, Die neueren Methoden der Festigkeitslehre, Berlin 1893, II. Abschnitt.

—    In Bezug auf die Arbeit B liefern die meisten Lehrbücher der Festigkeitslehre Ableitungen für einzelne Fälle.

Biegungsarbeit, virtuelle, s. Biegungsarbeit.

Bieguilgsaxe wird von manchen (Grashof, Keck u. s. w.) jede Senkrechte zur Biegungsfläche (s. d.) in Punkten der elastischen Linie (Stabaxe nach der Biegung) genannt. Der Ort aller Biegungsaxen heisst die elastische Fläche. Diese fällt bei einfach gekrümmter elastischer Linie mit der Axschicht (s. d.) zusammen. Stimmt letztere mit der neutralen Schicht überein (s. Axe, neutrale), so ist die Biegungsaxe zugleich neutrale Axe ihres Querschnitts.

Biegungsebene, s. Biegung, Biegungs fläche.    Weyrauch.

Biegungselastizität wird die Elastizität gegen Beanspruchungen auf Biegung genannt. Bei Versuchen in dieser Hinsicht pflegen prismatische, beiderseits frei aufliegende Stäbe mit horizontaler Axe durch eine Einzellast P inmitten ihrer Spannweite l belastet zu werden (Fig. 1). Fürs Gleichgewicht solcher einfachen Balken (s. d.) liefert die Biegungstheorie unter Voraussetzung gleicher und konstanter, eventuell mittlerer, Elastizitätsmoduln E für Zug und Druck und eines konstanten Schubelastizitätsmoduls G die Einsenkung unter P infolge dieser Last:

kPl

48 EJ ' PcTF 48 EJ wonach speziell für rechteckige Stäbe von der Breite b und Höhe h (Querschnitt F= bh, Trägheitsmoment J s. Biegung I):

Weyrauch.

Kg. 1.

PB

PB

12 k EJ l» GF

1.

PB

4 Eb JB

Koefficient der Schubwirkung k — ^r,

b+*S£)-

Bei Versuchen in physikalischen Laboratorien hat man auch den einerseits horizontal eingespannten, andererseits frei schwebenden geraden Stab mit einer Last P am freien Ende verwendet (Fig. 2), für welchen unter Voraussetzung konstanter A⁷, G und absoluter Festspannung (s. Einspannung) die rechnungs-mässige Einsenkung unter P beträgt:

3k EJ_ GF.

0+

PG kPl _ PI3 3EJ⁺ ~GF~ 3E~J _ und speziell bei rechteckigem Querschnitte der -> Dimensionen b, h:

/=

(1 + iFGg)'

4 PI3

eJjIG

Entsprechende Formeln für andere Fälle enthält die Tabelle Band I, S. 766, über die F, J, k verschiedener Querschnitte s. Biegung I. Gleichungen 1.—4. für die von P herrührenden Einsenkungen, welche sich den vom Eigengewicht, erzeugten zufügen, gelten auch bei wachsendem P, wenn die Zunahme ganz allmälich, ohne Erzeugung lebendiger Kraft erfolgt. Bei plötzlich mit voller Grösse einwirkender Last P würden die Einsenkungen theoretisch zunächst doppelt so gross, worauf Schwingungen um die Gleichgewichtslagen 1.—4. stattfinden, welche infolge Abgabe lebendiger Kraft nach aussen, Umwandlung in Wärme u. s. w. bald erreicht werden. Vergl. [1] A 38, 109, 110, 131—134. Durch Vergleichung obiger Ausdrücke mit Versuchsresultaten können Schlüsse auf darin vorkommende Grössen, z. B. auf E bei bekanntem E:G gezogen werden (s. Elastizitätsmodul). Das mit k behaftete Glied in 1.—4. stellt den Einfluss der vertikalen Schubkraft Vx dar. Ohne Rücksicht auf diesen früher vernachlässigten Einfluss (vergl. Biegung I) würde die rechnungsmässige Einsenkung im zweiten der obigen Fälle gerade 16 mal so gross als im ersten, wogegen das Verhältnis des Beitrags von Vx zu f zur sonstigen Einsenkung im ersten Falle 4mal so gross als im zweiten ist. Bei rechteckigem Querschnitte erhält man mit E:G = 5:2 (s. Elastizitätsquotient) in 2.:

Fig. 2.

f=

4.

767

Die

10 12 16

20

für¥= 1

3,000 0,750 0,188 0,083 0,047 0,030 0,021 0,012 0,007.

6 E IG 5~GP

Die obigen Gleichungen sind nur so lange zuverlässig, als ihre Voraussetzungen genügend gelten, was wohl für elastische Biegungen von Schweiss-eisen und Flusseisen, nicht aber beispielsweise für Gusseisen zutrifft. Sie ergeben die Einsenkungen f proportional den Belastungen P, wie dies bei Annahme gleicher und konstanter Elastizitätsmoduln für Zug und Druck selbstverständlich ist. Die Grenze, bis zu welcher genügende Proportionalität zwischen P und f

besteht, speziell die entsprechende grösste Normalspannung 6 —    (Mx Angriffs

material, um

moment, W Widerstandsmoment, s. Biegung I) wird Proportionalitätsgrenze und noch häufiger Elastizitätsgrenze für Biegung genannt, wobei jedoch letzterer Ausdruck im Sinne des ersteren aufzufassen ist. Eine Proportionalität zwischen P und / kann auch dann bestehen, wenn die obigen speziellen Beziehungen nicht ein treten, wie sich dies bei Glas bis nahe zum Bruche gezeigt hat, [2] S. 10, 22. Die Proportionalitätsgrenze für Biegung braucht für kein Material genau mit derjenigen für absoluten Zug oder Druck zusammen zu fallen, Considere fand sie für Eisen und Stahl, Konstruktionsmehr als !/3 höher, [3] S. 81. Wird die Biegungsbeanspruchung von Flusseisen, Schweisseisen u. s. w. über die Proportionalitätsgrenze getrieben, so gelangt man an eine Stelle, von Tetmajer Bieggrenze genannt, welcher bei absolutem Zug die Streckgrenze, bei absolutem Druck die Stauch-grenze oder Quetsch grenze entspricht, indem von nun an die Einsenkungen für gleiche Zunahmen von P weit rascher wachsen als zuvor. Siehe z. B. die Diagramme [4] III Taf. IV und [5] Taf. XXII und S. 92. Bezeichnen E, p,

s, b den Elastizitätsmodul und die aus 6 = ~ berechnete Proportionalitätsgrenze, Streckgrenze und Festigkeit für Biegung, Ez,pzysz,z die entsprechenden Werte

für absoluten Zug, so lieferten vergleichende Versuche von Tetmajer mit 15 deutschen Normalprofilen (I-Eisen Nr. 10—24) von Gehr. Stumm in Neunkirchen die Mittelwerte in kg per qcm (vergl. [4] III S. 95, 104, 116, 134, 144, bezüglich E auch [6] S. 100):

für Schweisseisen E = 2 012 000 = 0,99 Ez p =    1560    —1,08

8 =    2410    = 0,99 Sz

3700    =0,98

Bei Berechnung von E nach 1. ist E: O = ⁵/₂ angenommen, während sich mit ⁸/₃ die Mittelwerte 2 030 000 und 2149 000 ergeben hätten, so dass die Wahl zwischen diesen Grenzen ohne grossen Einfluss ist (vergl. Elastizitätsquotient). Die Ez sind Mittelwerte für Flantsche und Steg, pz, sz, z beziehen sich auf Flantschenmaterial allein. Als Biegungsfestigkeit b (s. d.) ist diejenige Normalspannung 6 in der äussersten Faser unter P angenommen, bei welcher die Träger infolge Verbiegung ihre Tragfähigkeit verloren, da eine Trennung der Teile nicht zu erreichen war. Mit wachsender Profilhöhe sanken p, s, b bei Schweisseisen von etwa 1400, 2600, 4050 bis 1400, 2150, 3150, bei Flusseisen von 2700, 3500, 4500 bis 2000, 2500, 3500 [4] III, S. 145. Für Schweisseisen I-Profile de Wendel in Hayingen fand Tetmajer im Mittel per qcm (vergl. [4] IV, S. 186):

s = 2230 kg = 0,91 sz , b = 3860 „    = 1,04 z ,

Ueber Versuche mit genieteten Blechträgern s. [4] IV, S. 82, 211, 220 und [5] S. 68, 81, 84, 86, 91, 109, vergl. Blechträger.

Um den Einfluss der Zusammensetzung des Materials auf die Elastizitätsund Festigkeitsverhältnisse an einem Beispiele zu zeigen, lassen wir einige Besultate von Bausehinger mit Ternitzer Bessemerstahl von verschiedenem Kohlenstoffgehalt folgen (vergl. [7j III, S. 8). Die Versuchsstücke waren speziell für die Proben von gleicher Gattirung, aber verschiedenem Spiegeleisenzusatze hergestellt. Die Zugversuche wurden mit Stäben von 7 J 1,2 cm Querschnitt und 44 cm freier Länge, die Biegungsversuche mit Stäben von 1 = 100, h—14, b = 5,5 cm vorgenommen, die Elastizitätsgrenze ist jedoch etwas höher als bei späteren Versuchen Bauschingers (wo sie die Proportionalitätsgrenze bedeutet), etwa in der Mitte zwischen Proportionalitätsgrenze und Streckgrenze angenommen, während für den Elastizitätsmodul dessen Mittelwert bis zu dieser Grenze gesetzt ist. Die Werte für Biegung sind im folgenden absolut und im Verhältnis zu den entsprechenden Zahlen für Zug angegeben. Die Absolutwerte beziehen sich auf kg per qcm. Zwei für Biegung in Klammer gesetzte Zahlen bedeuten keine Bruchspannungen, da die betreffenden Stäbe äusserer Verhältnisse halber nicht zum Bruche kamen.

E 1960000 kg 0,98 Ez , 1570 „ = 0,9" pz ,

P =

und speziell für die Trägerhöhe h — 10 s:Sz = 0,83 b:z = 1,10

H-¹ O

für Thomasflusseisen E = 2 132 000 = 1,01 Ez p =    2520    = 1,09 p₂

s —

6 =

3000    = 1,07 sz

4040    0,95 z.

von

O rH

t""* O

Kohlen

stoff

Elastizitätsmodul

Elastizitätsgrenze

Festigkeit

°/o

für Zug für Biegung

für Zug für Biegung für Zug für Biegung

Bruch

pfeil

cm

OOOOOOOÖOOOO

0,93

2 265 000 2 118 000 2 170 000 2 171 000 = 1,00 2 255 000 2 181 000 2 210 000 2 213 000 = 1,00 2165 000 2 149 000 = 0,99 2 220 000 2 255 000 2160 000 2 181000 = 1,01 2 280 000 2 393 000 2 360 000 2 245 000 2150 000 2 456 000 2 185 000 2 266 000 2175 000 2 181 000

0,97

1,02

1,05

0,95

1,14

1,04

1,00

(7920) = (1,79) (8600) = (1,80) 8340 = 1,56 9300 = 1,66 8550 = 1,54 8825 = 1,56 9600 = 1,71

24,15

17,20

16.60

12,60

7,75

9,30

1,37

1,06

16,30

5,75

5,00

1,60

1,30

*)

*) Nicht messbar.

Mittel 1,01

1,23

1,45

'Während die Elastizitätsgrenze und Festigkeit für Biegung wie in anderen Fällen durch Ueberschreiten der Elastizitätsgrenze, mechanische Behandlung, Härten u. s. w. wesentlich beeinflusst werden können [8], ist der Elastizitätsmodul im allgemeinen nur wenig veränderlich. So ergaben die umfassenden Versuche, welche der österreichische Ingenieur- und Architektenverein mit 10 genieteten Eachwerk- und Blechträgern aus Elusseisen und Schweisseisen verschiedener österreichischer Werke vornehmen liess: „Die Biegungselastizität der Träger bleibt während aller Belastungsstufen bis nahe zur Bruchgrenze unverändert erhalten, die elastischen Formänderungen sind auch nach Ueberschreitung der Elastizitäts- bezw. Proportionalitätsgrenze proportional der Belastung.“ [5], S. 84, 103. Dabei konnten bleibende Einsenkungen mehrfach schon bei 600 kg per qcm grösster Beanspruchung wahrgenommen werden.

Die Behandlung von Biegungsproblemen auf Grund der allgemeinen Elastizitätstheorie ist häufig in Angriff genommen worden; doch mussten infolge auftretender Schwierigkeiten derartige Beschränkungen oder Vernachlässigungen vorgenommen werden, dass die Resultate entweder ohne praktische Bedeutung waren oder einfacher aus der technischen Biegungstheorie abgeleitet werden konnten. So hat Saint-Venant für prismatische Stäbe von endlichen Querdimensionen ohne Kräfte auf die Mantelfläche bei Vernachlässigung des Eigengewichts diejenigen Kräfte auf die zur Axe senkrechten Endquerschnitte bestimmt, welche gewissen im voraus angenommenen verschwindend kleinen Formänderungen entsprechen (Saint-Venant’sches Problem [9]). Kirchhoff untersuchte endliche Biegungen prismatischer Stäbe von unendlich kleiner Quer-hölie, bei welchen unter gewissen Beschränkungen auch Drucke auf die Mantelfläche wirken durften [10]. Am nächsten den Verhältnissen der Praxis kam Poclihammer [11], welcher sich wie Saint-Venant auf kleine Formänderungen beschränkte, aber bei endlichen und selbst veränderlichen Querdimensionen beliebige Kräfte auf die Mantelfläche zuliess. Indem er die Querdimensionen c

als klein gegenüber der Stablänge l annahm, betrachtete er gegen 1 als

kleine Grösse nter Ordnung, klassifizirte die auftretenden Grössen diesen Ordnungen entsprechend, und konnte je nach der Anzahl berücksichtigter Ordnungen verschiedene Grade der Annäherung erreichen. Hierbei ergab sich, dass die Grundannahme der Kavier’sehen Biegungstheorie (s. Biegung), wonach die Elemente eines vor der Biegung geführten Querschnittes auch nach derselben auf einer Ebene senkrecht der Stabaxe liegen, in erster Annäherung richtig ist. Dies steht imEinklang mit Versuchsresultaten (s. B ie gung I). Oastigliano ist ebenfalls von den allgemeinen Elastizitätsgleichungen ausgegangen [12], hat dieselben aber mit Berufung auf die Erfahrung so weit spezialisirt, [12] S. 141, dass schliesslich die üblichen Beziehungen, jedoch mit Berücksichtigung des Einflusses der Transversalkraft Vx oder Tx auf die Formänderungen, resultirten, dem er damit zuerst konsequent Rechnung trug.

Litteratur: [1J Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885. —

[2]    Oonnert, Ueber die Biegungsfestigkeit des Glases, Zivilingenieur 1888, S. 1, 109, 621. —

[3]    Considere, Memoire sur l’emploi du fer et de lacier. Paris 1885—86. — [4] Tetmajer, Mitteilungen etc., Zürich, Heft IIE 1886, Heft IV 1890. — [5] Bischoff und Brick, Zeitschr. d. österr. Ing- und Arch.-Vereins 1891, S 68, 73. —- [6] Mantel, Zum Einfluss der Schubspannungen etc., Schweizerische Bauztg. 1889 I, S. 99. — [7] Bau schinger, Mitteilungen etc., München, Heft III, 1874. — [8] Weyrauch, Die Festigkeitseigenschaften und Methoden der Dimensionenberechnung etc., Leipzig, 1889, II. Abschnitt. — [9] De Saint-Venant, Memoire sur la flexion des prismes, Lionvilles Journal I, 1856; Clebsch, Theorie der Elastizität fester Körper, Leipzig 1862, S. 70. u. a. — [10] Kirchhoff, Ueber das Glleichgewicht und die Bewegung eines unendlich dünnen elastischen Stabes, Crelles Journal 1859 LVI, S. 285; Gesammelte Abhandlungen, Leipzig 1882,

S. 285. — [11] Pochhammer, Untersuchungen über das Gleichgewicht des elastischen Stabes, Kiel 1879. — [12] Oastigliano, Theorie de l’equilibre des systemes elastiques etc., Turin 1880 (deutsch von Hauff, Wien 1886).    Weyrauch.

Biegungsfestigkeit wird die Festigkeit (s. d.) gegen Beanspruchung auf Biegung (s. d.) genannt. Bei Versuchen in dieser Hinsicht werden meist beiderseits frei aufliegende prismatische Stäbe mit horizontaler Axe durch eine Einzellast P in der Mitte ihrer Spannweite l belastet (vergl. Biegungselastizität). Man hat dann unter den Voraussetzungen der Biegungstheorie horizontaler

PI

Balken (s. Balken, Biegung I) den grössten Zug und Druck per Quadrateinheit eines Querschnittelementes in der Stabmitte (Zug positiv):

<7(1 = —

PI

1.

<*z =

AI⁶⁰’

4J6u’

unter eu, e₀ die absoluten Entfernungen des untersten und obersten Querschnittselements von der Axschicbt verstanden (in welchen die Grenzwerte der Normalspannungen 6 eintreten). In 1. ist der gewöhnlich sehr geringe Einfluss des Eigengewichts vernachlässigt. Soll letzteres mit g per Längeneinheit berücksichtigt werden, dann finden sich:

<,,=(r+2f)u'

2.

-=-F+4)W

Für beliebige horizontale Balken hat man die grösste Normalspannung in einem Querschnitte x:

Mx

3.

ff = +

worin Mx Angriffsmoment, W Widerstandsmoment (s. Balken, Biegung) und das obere oder untere Vorzeichen zu wählen, je nachdem e = eu oder e = — e₀ die absolut grösste Entfernung von der Axschicbt ist.

Obschon die obigen Formeln selbst unter den Voraussetzungen der Biegungstheorie nur unterhalb der Proportionalitätsgrenze Giltigkeit beanspruchen, pflegt man doch die aus ihnen folgende grösste Normalspannung b beim Bruche als Biegungsfestigkeit zu bezeichnen. Da aber bei zähem, dehnbarem Material vielfach überhaupt kein Bruch eintritt, weil die Träger schon vorher ihre Tragfähigkeit durch Strecken und Ausbiegen verlieren, so hat man in solchen Fällen die grösste aus 1.—3. folgende Normalspannung im Augenblicke dieses N achgebens an Stelle der Biegungsfestigkeit angegeben (vergl. Biegungselastizität). Mitunter jedoch wurde bei der Beurteilung der Tragfähigkeit belasteter Balken die Biegungsfestigkeit überhaupt aus dem Spiele gelassen, indem man die zulässige Belastung als Teil der unter gleichen Verhältnissen ermittelten Bruchlast P festsetzte, ohne eine Verwertung der Versuchsergebnisse für andere Trägerarten, Spannweiten und Querschnitte anzustreben. Dies kann für häufig vorkommende Träger von bestimmter Belastung besonders dann vorzuziehen sein, wenn es sich um Material handelt, für welches die Voraussetzungen der Biegungstheorie (insbesondere gleiche und konstante Elastizitätsmoduln für Zug und Druck) nicht wenigstens annähernd erfüllt sind.

Bei Versuchen mit den wichtigsten Konstruktionsmaterialien begann der Bruch meist auf der Zugseite, wie auch das Strecken wesentlich auf Zugbeanspruchungen zurückzuführen ist. Demgemäss wird die Biegungsfestigkeit b häufig im Verhältnis zu der durch Zerreissversuche ermittelten absoluten Zugfestigkeit z angegeben, welche am meisten bekannt ist. Setzt man nun

4.

b = ßz,

so lässt sich auf Grund neuerer Versuche für Dimensionirungszwecke vorläufig annehmen: Für gewalzte Träger aus Schweisseisen und Flusseisen

(vergl. Biegungselastizität und [6] S. 257); für genietete Blechträger aus Schweisseisen von genügender Stehblechstärke und Querversteifung

/ = 0,9,

für ebensolche aus weichem Flusseisen, insbesondere Martinflusseisen,

ß = 0,8,

(vergl. Blechträger). Bei den Versuchen, aus welchen diese für gutes Material und gute Arbeit nicht zu günstigen Mittelzahlen entnommen sind, wurde bei Ermittelung von b die Nietverschwächung in J, W berücksichtigt, z hat dem Material der äussersten Fasern (Deckplatten, Flantschen u. s. w.) zu entsprechen. Für Gusseisenbalken kann man nach Versuchen Bachs, [5] 1888, S. 1094, im Falle eu — e setzen:

worin c die Entfernung des Schwerpunktes des zwischen äusserster Zugfaser und Axschicht gelegenen Quersclinittsteils von der letzteren, ju ein Erfahrungs-koefficient, welcher für quadratische und rechteckige Querschnitte mit vertikalen Seiten, sowie für den symmetrischen I-Querschnitt mit vertikalem oder horizontalem Steg etwa ⁶/g, für das Quadrat mit vertikaler Diagonale und den Kreis etwa ⁴/₃ zu wählen ist, bei Stäben mit Gusshaut jedoch um i/₆ dieser Werte kleiner. Eür Laub- und Nadelbauholz hat man nach Tetmajer [6], S. 257:

ß = 0,7 bis 0,75.

Die letztere Zahl kann auch nach Winkler [11] S. 24 als Mittel gelten.

Für Stahl von geringem Kohlenstoffgehalt kann ß wesentlich höher als 1 liegen (vergl. die Tabelle unter Biegungselastizität) und selbst über 2 hinausgehen [4] S. 49, 60, doch gilt dies zunächst nur für schlichte Stäbe, während für Blechträger (s. d.) die Verhältnisse ungünstiger liegen. Wie für Zug und Schub, so fand Wühler auch für Biegung die Festigkeit bei zahlreichen Wiederholungen wesentlich geringer als bei einmaliger ruhender Belastung (s. Arbeitsfestigkeit). Für Glas hat sich die Biegungsfestigkeit als abhängig von der Dicke erwiesen und sind besondere Formeln für Weichglas und Hartglas aufgestellt worden [10] S. 109. Für Steine, Beton etc. liegen zuverlässige Versuche über ß nicht vor, und da für sie die b je nach Material und Dimensionen sehr verschieden sein können, so muss es genügen, auf die betreffenden Veröffentlichungen verschiedener staatlichen Versuchsanstalten, z. B. [1], [2], hinzuweisen. Ueber einheitliche Prüfnngsmethoden s. [3].

Litteratur: [1] Bauschinger, Mitteilungen etc., München, Heft I 1873 (Zementmörtel), III 1874 (Ternitzer Bessemerstahl), IV 1874 (Bausteine), VIII 1879 (Portlandzement), IX 1883 (Fichten- und Kiefernbauholz), X 1884 (Bausteine Bayerns), XVI 1888 (verschiedene Nadelhölzer), XVIII 1889 (verschiedene Steinmaterialien). — [2] Tetmajer, Mitteilungen etc. Zürich, II 1884 (Schweizer Bauhölzer, S. 46), III 1886 (I-Träger in Schweisseisen und Flusseisen.

S. 95, 104, 116, 134, 144, Schienen S. 238, 248), IV 1890 (Zoreseisen, I-Träger, Blechträger in Schweisseisen und Flusseisen, S. 82, 91, 94, 183, 193, 210, 223), VII 1894 (Betongewölbe, S. 195).

—    [3] Feststellung einheitlicher Prüfungsmethoden: Beschlüsse der Konferenzen zu München, Dresden, Berlin und AVien, München 1893. Verhandlungen in München (1884—85): Bauschingers Mitteilungen etc. XIV 1886; in Dresden (1886) und Berlin (1890): Bauschingers Mitteilungen etc. XXII 1894; in Wien (1893): Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1893,

S. 321, 327. — [4] Considere, Memoire sur l’emploi du fer et de l’acier, Paris 1885, p. 38 (Schmiedeeisen, Stahl, Gusseisen). — [5] Bach, Die Biegungslehre und das Gusseisen, Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure 1888, S. 193, 221, 1089; 1889, S. 137. — [6] Tetmajer, Die Baumechanik auf Grundlage der Erfahrung, II. Teil, 1. Hälfte, Zürich 1889, S. 250, 255. — [/] Bischoff, Bericht des Brückenmaterialkomites, und Brik, Fachwissenschaftliche Erörterungen dazu: Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1891, S. 63, 73 (verbundene Blechträger). — [8] Bach, Die Maschinenelemente, ihre Berechnung und Konstruktion, 4. Auf]., Stuttgart 1895, S. 34.

von

—    [9] Schwering, Ueber die Biegungsfestigkeit des Glases mit Rücksicht auf die Konstruktion

Glasbedachungen, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1880, S. 69. — [10] Connert, Ueber die Biegungsfestigkeit des Glases, Zivilingenieur 1888, S. 1, 119, 621. — [11] Winkler, Die hölzernen Balkenbrücken, Wien 1887, S. 24. — [12] Forehheimer, Versuche über das Verhältnis der Biegungsfestigkeit zur Scherfestigkeit des Holzes, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1891, S. 15/.    [13] Bericht des Gewölbeausschusses, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch

Weyrauch.

Vereins 1895 (Gewölbe, begonnen).

Biegungsfläche wird mitunter (so von Grashof [1] und Keck [2]) der Ort aller Tangenten an die elastische Linie (Stabaxe nach der Biegung) genannt. Sie stimmt bei einfach gekrümmter elastischer Linie mit der Biegungsebene (s. Biegung) überein.

Litteratur: [1] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878, S. 54. —

[2] Keck, Vorträge über Elastizitätslehre, Hannover 1893, S. 17.    Weyrauch.

Biegiingsforineln werden mitunter die Grundbeziehungen zwischen Grössen, weiche die Biegung bestimmen, und den die letztere erzeugenden Momenten und Kräften genannt. Beispiel: Navier’sche Biegungsformel. S. Biegung.

wenn man

Biegungslinie, auch Durchbiegungslinie, elastische Linie, Biegungspolygon genannt, heisst in der Statik der Bauwerke die Linie, in welche infolge der Elastizität des Baustoffes die Axe eines ursprünglich geradlinigen Balkenträgers unter dem Einfluss von belastenden Kräften übergeht. Die grösste Abweichung der Biegungslinie von der ursprünglichen Trägeraxe heisst Biegungspfeil. Auch bei krummlinigen oder Bogenträgern kann man von Biegungslinie sprechen. Man versteht darunter die Kurve, die man erhält,

- die elastischen Verschiebungen, welche die Trägeraxe in irgend einer

Richtung ausführt, von einer auf dieser Richtung senkrecht stehenden Linie aus aufträgt. Die Biegungslinie ist teils von den Biegungsmomenten, teils von den Querkräften abhängig. Man bestimmt am einfachsten beide Einflüsse gesondert und addirt sie nachher.

Einfluss der Biegungsmomente: Steht ein ursprünglich rechteckiges Balkenelement unter dem Einfluss eines Biegungsmomentes M, so nimmt es eine trapezförmige Gestalt an (Eig. 1). Die ursprünglich parallel zu einander laufenden Querschnitte schneiden sich jetzt im Punkte G. Die Entfernung q dieses Punktes von der Balkenaxe ist der Krümmungshalbmesser der Biegungslinie. Nach der Biegungstheorie ist die Spannung in der äussersten (untersten)

Faser ö =

eM

wenn J das Trägheitsmoment des Querschnitts bedeutet. Die Verlängerung dieser Faser ist nach der Theorie der Elastizität gleich dx,

wenn E den Elastizitätsmodul bedeutet. Diese Verlängerung verhält sich aus geometrischen Gründen zu e wie dx zu p; folglich ist

eE EJ

Da die Biegungslinie eine sehr flache Kurve ist, so darf man — durch ⁽{ 'i ersetzen und findet dadurch die Differential-

dx²

gleichung der Biegungslinie

d²y_ M

dx% EJ

Sind M und J als Funktionen von x gegeben, so kann man hiernach die Gleichung der Biegungslinie und daraus den Biegungspfeil berechnen.

Die Differentialgleichung eines Seilpolygons für verteilte Belastung lautet:

*-dx*

Fi g. 1.

d*y _ p

Hx* ~T'

wenn p die Belastungsgrösse und h die Polweite bezeichnet. Hieraus folgt, dass man die Biegungslinie auch als Seilpolygon auffassen und zeichnen kann: Man betrachtet die Biegungsmomente als Belastungen, mit anderen Worten die Momentenfläche als Belastungsfläche und wählt das Produkt EJ als Polweite. Bei veränderlichem J bekommt man ein Kräftepolygon mit veränderlichem Pole (vgl. Summationspolygon). Zeichnet man die Momentenfläche mit der Polweite H und verwandelt sie, um das zweite Kräftepolygon zu erhalten, auf die Basis a, so ist p — M:Ha. Man muss daher h = EJ:Ha machen, wenn man die Biegungslinie in richtiger Grösse erhalten will. Da jedoch die Biegungslinie, um deutlich zu werden, verzerrt gezeichnet werden muss, so nimmt man h stets viel kleiner an. Das Verzerrungsverhältnis ist alsdann gleich: EJ.Hali.

Einfluss der Querkräfte. Unter dem Einfluss der Querkräfte Q gehen die ursprünglich rechteckigen Balkenelemente in parallelogrammförmige über (Fig. 2). Zwei um dx von einander entfernte Querschnitte verschieben sich gegenseitig um die Strecke dy = Qdx:G-F‘, worin G den Gleitmodul und F‘ eine Fläche bedeutet, die stets kleiner ist als die Querschnittsfläche F des Balkens. (Bei rechteckigem Querschnitt ist F‘ = ⁵/₆ F, bei kreisförmigem =

27

F, bei I - Querschnitten gleich der Fläche des Steges). Daraus folgt als Gleichung der Biegungslinie

oder da Q =

dM dx ’

y =

Ist die Momentenfläche mit der Polweite H gezeichnet, so hat man demnach ihre Ordinaten einfach mit H:GF‘ zu multipliziren, um den Einfluss der Querkräfte auf die Biegungslinie zu erhalten. Handelt es sich nicht darum, die wirklichen Durchbiegungen eines Balkens zu berechnen, (wie es z. B. bei Belastungsproben geschieht), sondern dient die Biegungslinie als Hilfsmittel zur statischen Berechnung von Bauwerken (z. B. von kontinuirlichen Balken), so kann der Einfluss der Querkräfte in der Regel vernachlässigt werden.

GF¹

*-dxJ

Fig. 2.

Soll die Biegungslinie eines Fachwerkträgers berechnet werden, so ersetzt man bei parallelen Gurtungen und einfachem Strebenzuge J durch V«2 Fg h‘l und GF‘ durch EFS cos a sin gl ct, worin F/y den Querschnitt der Gurtung, h die Fachwerkshöhe, Fs den Querschnitt der Strebe und ct ihren Neigungswinkel bezeichnet. Bei veränderlichen Querschnitten werden passende Mittelwerte eingeführt. Bei mehrfachem Strebenzug ist Fs entsprechend zu multipliziren. Ist die Fach werkshöhe veränderlich, so ist in der Begel ein zeichnerisches Verfahren vorzuziehen. Der Formänderungswinkel für einen einzelnen Fachwerkstab ist Ms:EFal (M= Drehpunktsmoment, s = Stablänge, F— Stabquerschnitt, a = Abstand des Stabes vom Drehpunkte). Man betrachtet am besten die M als Kräfte, die in den Drehpunkten angreifen, und setzt sie durch ein Seilpolygon zusammen, wobei man die Grössen EFal:s als Polweiten verwendet. Da die Drehpunkte der Streben meist ausserhalb der Spannweite oder unendlich fern liegen, so ersetzt man deren Kräfte gewöhnlich durch je in der Nähe des betreffenden Faches liegende Kräfte. In manchen Fällen darf der Einfluss der Streben vernachlässigt werden, was die Zeichnung wesentlich erleichtert. Ein anderes Verfahren besteht darin, dass man die Formänderungswinkel zahlenmässig berechnet, für jeden Knotenpunkt der geradlinigen Gurtung addirt und die Summen, als Kräfte betrachtet, durch ein Seilpolygon zusammensetzt. Auch das Williot’sche Formänderungspolygon sowie die Sätze von den virtuellen Verschiebungen und von den Elastizitätsellipsen können zur Bestimmung der Biegungslinie eines Fachwerkträgers benützt werden.

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zwei

Soll die Durchbiegung eines Balkens an einer bestimmten Stelle für veränderliche Belastungen berechnet werden, so zeichnet man am besten die Biegungslinie für eine an dieser Stelle angreifende Einzellast. Dann stellt diese Linie nach dem Gesetze von der Gegenseitigkeit der Formänderungen die Einflussliuie für die Durchbiegung des Balkens dar.

W. Ritter.

Litteratur: [1] W. Ritter, Anwendungen der graph. Statik, I. Teil, 4. Kap. und II. Teil 3. Kap., Zürich 1888—90. — [2] Müller - Breslau, Graph. Statik, II. Band, Leipzig 1892. — [3] 0. Bach, Elastizität und Festigkeit, Berlin 1894. — [4] R. Land, Zeitschr. für Bauwesen 1894, S. 611.

Biegungsmoment, s. Angriffsmoment, Biegung, Balken, Bogen (Mx), Momente, statische.

Biegungspfeil wird häufig die grösste Einsenkung, (Durchbiegung) / der Axe eines gebogenen Stabes genannt. Der Biegungspfeil im Augenblicke des Bruchs heisst auch Bruchpfeil. S. Biegungselastizität, Biegungsarbeit, Einsenkung, Balken, einfache.    We rauch

Biegungspolygon, s. Biegungslinie.

Weyrauch.

Bi egungs Spannungen werden meist die vom Biegungsmoment (s. Angriffsmoment Mx: Biegung, Balken, Bogen) allein herrührenden Spannungen in den Querschnitten gebogener Stäbe genannt, z. B. die infolge Vernietung der Knotenpunkte von Fachwerken entstehenden Neben Spannungen (s. d.) im Gegensätze zu den von den Axialkräften erzeugten Grundspannungen. In allgemeinerer Auffassung kommt der Ausdruck auch für andere mit der Biegung verbundene Spannungen zur Verwendung.

Bierbrauerei oder kurz Brauerei nennt man den Industriezweig, der sich mit der Herstellung von Bier befasst. Mit Bier bezeichnet man ein alkoholisches, noch in langsamer Nachgärung begriffenes Getränk, das im wesentlichen aus Wasser, Malz und Hopfen durch Gärung hergestellt wird. Nur selten wird ein Teil des Malzes, das meistens Gerste-, seltener Weizenmalz ist, durch ungemälztes Getreide oder durch Kartoffelstärke, Sirup, Stärkezucker u. dergl. ersetzt. In Bayern sind alle Zusätze solcher Art bei strengen Strafen verboten.

I. Die Bohmaterialien.

1. Das Wasser, s. unter Wasser für Bierbrauerei. 2. Das Malz, s. Malz. 3. Der Hopfen. Der Hopfen des Brauers ist der reife Fruchtstand der weiblichen Blüten der Hopfenpflanze (Humulus lupulus L.), auch Hopfenkätzchen oder Zäpfchen, botanisch unrichtig auch Dolde genannt. Kultivirt wird nur die weibliche Pflanze. Männliche Pflanzen werden meist sorgfältig

ferngehalten, um die Befruchtung der weiblichen Blüte zu verhüten, da reife Samen Bestandteile von unangenehmem, kratzendem Geschmack enthalten. Man unterscheidet im wesentlichen zwei Arten: roten und grünen Hopfen. Der rote Hopfen ist der edlere; er hat verhältnismässig kleine, heim Trocknen oft gelb werdende Zapfen, mit zarten Blättern, angenehmem Geruch und kleinen Früchten, während die Zapfen des grünen Hopfens meist dick sind, mit groben Blättern, unangenehmem, an Knoblauch erinnernden Geruch und grossen Früchten. Die Blätter, die an der unteren Seite des inneren Bandes

umgebogen sind, und ebenso die Früchte einem feinen, gelblichen, harzigen Mehl, dem Hopfenmehl oder Lupulin, bedeckt. Das Hopfenmehl enthält fast alle die Stoffe, die den Hopfen für die Brauerei wertvoll machen, mit Ausnahme des Hopfengerbstoffes, der in den Blättern enthalten ist.

die sie einschliessen, sind von

Die Kultur des Hopfens erfordert neben einem tiefgründigen, nahrhaften Boden in einer gegen Nord- und Ostwinde geschützten Lage ungemein viel Sorgfalt und Aufmerksamkeit. Man darf sich deshalb beim Einkauf nicht nur auf einen renommirten Ursprungsort verlassen. Als feinster Hopfen gilt der aus Saaz und Auscha in Böhmen und aus der Gegend von Spalt in Bayern. Die Untersuchungen über die wirksamen Bestandteile des Hopfens weisen noch viele Lücken auf; auch die Rolle, welche diese Stoffe in der Brauerei spielen, ist vielfach noch nicht genügend erklärt. Dem Hopfengerbstoff kommt nach Etti die Formel    zu. Er hält ihn für einen

zusammengesetzten Aether. Der Gerbstoffgehalt des Hopfens schwankt zwischen 1,38 und 5,13% und beträgt durchschnittlich 3—3,5%. Mit dem Alter geht der Gerbstoffgehalt des Hopfens zurück, selbst bis auf 0,5%. Dieser Gerbstoff gibt, und darin liegt seine Bedeutung für die Brauerei, auch mit den Eiweissstoffen, die durch die Hitze nicht ausgefällt werden, einen in der Kälte teilweise unlöslichen Niederschlag. Ein Teil dieser Verbindung bleibt jedoch, wie Hayduck gezeigt hat, in Lösung. Ausser diesem Gerbstoff wies Etti im Hopfen noch einen gerbstoffähnlichen Körper nach, den er als Phlobaphen bezeichnete. Die Eiweissverbindung des Phlobaphens ist in Wasser ganz unlöslich. Das Hopfenöl, das in den Drüsen neben den Harzen vorkommt und davon durch Destillation mit Wasserdämpfen getrennt werden kann, besteht aus einem Terpen und einer dem Borneokampfer isomeren Verbindung 6%JT₁₈0. Hopfen enthält zwischen 0,15 und 0,48%, durchschnittlich 0,25 % Oel. Das frische Oel ist hellgelb, von aromatischem Geruch und würzigem Geschmack. Es wird allmälich dunkler und verliert seinen angenehmen Geruch. Da das Oel mit Wasserdämpfen flüchtig ist, geht es beim Kochen der Würze mit Hopfen grösstenteils fort; dennoch bleibt noch genügend davon zurück, um dem Biere ein angenehmes Aroma zu erteilen. Englischen Bieren wird vielfach noch Hopfen auf dem Fass zugegeben oder er kommt in die Hopfenpfanne vor dem Ausschlagen. Dadurch erhalten diese Biere ein besonders kräftiges Aroma. Hopfenharze sind nach Hayduck drei zu unterscheiden. Das «-Harz ist ein Weichharz von stark bitterem Geschmack; es hemmt die Milchsäuregärung und gibt Veranlassung zur Entstehung von Kräusen. Das /?-Harz, ebenfalls ein Weichharz, jedoch im Gegensatz zum «-Harz durch Bleiacetat nicht fällbar, hat auch stark bitteren Geschmack, hemmt die Milchsäuregärung nur in beschränktem Masse, bildet Kräusen. Das /-Harz hat einen unangenehmen, nur schwach bitteren Geschmack, wirkt nicht hemmend auf Milchsäuregärung und hat für die Bierbrauerei gar keinen Wert. Heiss filtrirte klare Lösungen der Harze trüben sich beim Erkalten. Diese Harztrübung wird jedoch durch den Hopfengerbstoff beseitigt. Von den Harzen wurden in frischem Hopfen gefunden 17,8% und zwar 4,8 % «-Harz, 8,0 % />-Harz und 5,0 % /-Harz. — Hopfenbittersäuren sind im Hopfen zwei nachgewiesen. Beide haben stark bitteren Geschmack und wirken auf Milch-säuregärung stark hemmend. Nach Hayduck entstehen aus den Hopfenbittersäuren durch Oxydation die beiden als « und ß bezeichneten Hopfenharze. Ueber etwaige im Hopfen vorkommende Alkaloide ist nichts Sicheres bekannt. Andere im Hopfen vorkommende Stoffe, wie Zucker, Gummi, Faserstoff u. s. w. haben für die Bierbrauerei keine Bedeutung.

Die Bedeutung des Hopfens für das Bier ist eine mehrfache. Der Hopfen erteilt dem Bier einen charakteristischen Geschmack und Geruch. Ferner erhöht er die Haltbarkeit des Bieres sowohl durch die antiseptischen Eigenschaften einiger Hopfenbestandteile, als auch dadurch, dass er gewisse Eiweisskörper aus der Würze entfernt. Schliesslich trägt der Hopfen zur Klärung der Würze bei, teils durch Ausscheidung der Eiweissstoffe, teils auf mechanischem Wege. Für die Beurteilung des Hopfens gibt es nur wenige für die Praxis brauchbare chemische Untersuchungsmethoden. Für die Bestimmung des Gerbstoffes kann man die für Gerbstoffbestimmungen üblichen Methoden anwenden, namentlich eignet sich die von v. Schröder modifizirte Löwenthal’sche Methode. Im übrigen ist man auf empirische Merkmale angewiesen. Fruwirth [1] hat diese Merkmale zusammengestellt:

1.    Die Pflücke muss gut sein; schimmelige (vom Mehltau befallene), ver-laubte Dolden, Blätter, Dolden mit zu langem Stiel oder mit keinem Stil, ebenso wie sehr grosse Dolden sind minderwertig.

2.    Die Dolden müssen gut erhalten sein und dürfen nicht durch Erhitzen gelitten haben, was sich durch braune und missfarbige Dolden äussert.

3.    Die einzelne Dolde soll gut gebaut sein, die Blätter sollen gut schliessend über einander greifen, nicht unten offen stehen. Die Spindel soll dünn sein, die Rippen fein. Die Perigonien sollen klein und verschrumpft sein und keine oder doch nur wenige von ihnen sollen einen Samen umhüllen.

4.    Die Dolden sollen gelblich - grün gefärbt und glänzend sein. Ganz grüner Hopfen ist zu früh gepflückt. Sich rot färbender Hopfen ist entweder schlecht getrocknet oder zu spät gepflückt.

5.    Der Geruch soll ein tadellos feiner sein. Er soll weder zu schwach noch zu stark, niemals aber unrein sein.

6.    Das Hopfenmehl soll reichlich vorhanden sein. Hiervon überzeugt man sich durch das Aufbrechen einiger Dolden und Reiben derselben auf Papier. Ein dicker, fetter, lichtgelber Strich zeigt viel und gutes Mehl an; je mehr der Strich ins Braune übergeht, desto älter ist der Hopfen, je weniger fett und dünner der Strich, desto geringer ist der Gehalt der Probe an Hopfenmehl.

Wichtig für die Beurteilung des Hopfens ist ferner die Frage, ob er geschwefelt ist oder nicht. Dies lässt sich leicht erkennen, indem man etwas wässerigen Hopfenauszug mit einem Stückchen Zink und etwas Salzsäure versetzt. Die schweflige Säure Avird durch den entstehenden Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff reduzirt, der durch die Bräunung von Papier, das mit Bleisalzen getränkt ist, erkannt wird. Das Sclrwefeln des Hopfens, d. h. das Behandeln des Hopfens mit den Dämpfen brennenden Schwefels hat den Zweck, den Hopfen haltbarer zu machen. In der That wird durch das Schwefeln das Hopfenöl und das Hopfenbitter gegen die oxydirende Einwirkung der Luft geschützt und es werden die im Hopfen vorhandenen Mikroorganismen getötet. Auch eine geringe Bleichung des Hopfens findet beim Schwefeln statt, was namentlich für die Herstellung sehr leichter Biere nicht unwichtig ist. Die Unschädlichkeit des geschwefelten Hopfens ist schon \ron Liebig nachgewiesen. Trotz alledem hegt der Brauer gegen geschwefelten Hopfen ein gewisses Misstrauen und meistens mit Recht. Es sind gewöhnlich die schlecht aussehenden Hopfen, die geschwefelt werden, um ihnen ein besseres Ansehen zu geben. Es wird dann der Hopfen höher geschätzt und bezahlt, als seinem wahren Wert entspricht.

II. Das Herstellen der Würze.

Die Herstellung der Würze lässt sich in folgende Perioden zerlegen:

1. das Schroten des Malzes, 2. das Maischen, 3. das Abläutern, 4. das Hopfenkochen, 5. das Kühlen.

1. Das Schroten des Malzes, auch Brechen genannt, geschieht jetzt fast nur auf besonderen Apparaten, die Schrotmühlen genannt werden. Es ist beim Schroten darauf zu achten, dass alle Körner zerkleinert werden, dass dabei der Mahlkörper zu einem möglichst feinen Mehl, die Hülsen aber nicht zu fein zerteilt werden. Ganze Körner geben gar keinen Extrakt, der um so grösser ausfällt,

je feiner der Mehlkörper zerkleinert ist. Zu fein zerteilte Hülsen würden das Abläutern beeinträchtigen. Namentlich bei ganz frischem Darrmalz werden die Hülsen leicht zu fein zerkleinert. Doch kann man durch Befeuchten des Malzes dem Uebelstand abhelfen. Die Walzen der Schrotmühlen sind entweder glatt oder fein gereift. Im ersteren Fall erfordern sie etwas mehr Kraft als im letzteren, geben aber ein brauchbareres Produkt.

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Fig. 1 zeigt die Schrotmühle von Blumenthal in Darmstadt. Das Malz fällt aus dem Trichter a, a auf das Doppelsieb b, b. Das obere, gröbere hält gröbere Verunreinigungen zurück, das untere feinere lässt den Staub und feinere Verunreinigungen durch, wenn sie durch die Rüttelvorrich-tung / in Bewegung gesetzt werden.

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Fig. 1. Schrotmühle von Blumenthal in Darmstadt.

Das so gereinigte Malz fällt auf die 11 Walzcn c, c. Das Schrot \i lauft durch eine Rinne ab. Statt der Schrotmühlen werden auch vielfach Malzquetschen (amerikanisches System , Maschinenfabrik Germania in Chemnitz) angewendet. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht hauptsächlich darin, dass verhältnismässig wenig Malzmehl entsteht. Sehr vorteilhaft ist es, die Malzquetschen mit einem Magnet-Apparat zu versehen, um Eisenteile, wie Nägel und dergl., vor den Walzen aufzuhalten und so die Abnützung derselben zu verhindern.

2. Das Maischen. Der Zweck dieser Operation besteht darin, die im Malz enthaltenen löslichen Stoffe in Lösung zu bringen und zwar so, wie es für den Verlauf der ferneren Prozesse am zweckdienlichsten ist (s. Näheres bei Malz). Es haben sich besonders zwei Methoden herausgebildet, nach denen der Maischprozess meistens ausgeführt wird, die jedoch vielfach abgeändert und zum Teil in einander übergehend in Anwendung kommen. Nach der einen Methode wird die zu erreichende höchste Temperatur, die Abmaischtemperatur, dadurch erzielt, dass man bestimmte Mengen der Maische kocht und zu dem ungekochten Rest hinzufügt. Dieses Verfahren heisst das Dekoktions- oder Kochverfahren. Nach der andern Methode findet ein Kochen nicht statt, sondern die gesamte Malz- und Wassermenge wird gleichmässig auf die Abmaischtemperatur gebracht. Dieses Verfahren heisst das Infusions- oder Aufgussverfahren.

a. Das Dekoktionsverfahren, das in Deutschland, Oesterreich und Frankreich zur Herstellung untergäriger Biere am meisten in Anwendung gebracht wird, gelangt am häufigsten auf folgende Weise zur Ausführung: Das zur Herstellung einer gewissen Menge Würze nötige Gewicht Malzschrot, die Schüttung, wird mit einer gewissen Wassermenge, dem Guss, vermischt, eine Operation, die Einteigen genannt wird. Das Einteigen geschieht mit kaltem Wasser, die nötige Wassermenge richtet sich nach der Temperatur des Wassers und des Malzes. Die Gesamtwassermenge, die zur Erzeugung von 1 hl Bier erforderlich ist, kann man zu 1,5 hl annehmen, da durch Kochen von Maische und Würze, sowie beim Abkühlen viel verdunstet und von Trebern und Hopfen

viel zurückgehalten wird. Von der Gesamtmenge rechnet man 0,5 hl auf den Nachguss, d. h. auf das Aussiissen der Treber. Von dem 1 hl nimmt man zum Einteigen so viel, dass das übrig bleibende, zum Sieden erhitzt, bei langsamem Zufliessenlassen, dem Zubrühen, die Maische auf ca. 35° bringt. Man kann im Durchschnitt zum Einteigen ²/₃, zum Zubrühen ¹/₃ der Wassermenge rechnen. Zur Schüttung rechnet man, je nach der Konzentration der Würze, die man erzielen will, und je nach dem Extraktgehalt des Malzes 17—28 kg Malz. Das Einteigen geschieht im Maischbottich (s. u.). Jedoch ist, um ein Verstäuben des Malzes zu verhüten und ein recht inniges, klumpenfreies Mischen von Malz und Wasser zu erzielen, gewöhnlich noch ein Vormaischapparat (s. u.) angebracht. Das zum Zubrühen nötige Wasser wird im Maischkessel erhitzt, in dem später auch die einzelnen Maischteile gekocht werden. Etwas Wasser muss im Maischkessel noch Zurückbleiben, damit der Boden nicht durchbrennt. Zu diesem Wasser kommt nun etwa ¹/₃ bis ¹/₂ der Maische aus dem Maischbottich, die durch das vorhandene heisse Wasser nicht über 50° steigen darf. Auch das nun folgende Erhitzen, das Kochen der ersten Dickmaische, muss namentlich, bevor die Temperatur auf 75 ⁰ gestiegen ist, möglichst langsam erfolgen. Die Zeit pflegt zwischen 15 und 30 Minuten zu schwanken. So lange die Maische noch nicht kocht, muss, um das Anbrennen zu vermeiden, entweder mit Krücken gerührt oder das mechanische Kührwerk in Bewegung gehalten werden. Auch das Zurückbringen der gekochten Maische in den Maischbottich, das Aufschöpfen, langsam vor sich gehen und auch dabei wird das Rührwerk fortwährend in Bewegung gehalten, es wird gemaischt. Die Endtemperatur der gesamten Maische, der ersten Maische, soll 50—52° erreichen. Das Feuer unter dem Maischkessel wird, sowie die Maische genügend gekocht hat, gemässigt, doch bleibt wieder etwas Maische im Kessel zurück. Hierzu wird, nachdem einige Minuten im Maischbottich gemaischt worden ist, wieder etwa ein Drittel der dicken Maische abgelassen, wobei die Temperatur derselben nicht über 62° steigen soll. Das Kochen der zweiten Dickmaische geschieht ebenso wie das der ersten und soll nach dem Aufschöpfen derselben die Gesamtmaische, die zweite Maische, eine Temperatur von 62—65° erreichen. Ist auch die zweite Maische gut durchgemaischt, so lässt man sie einige Minuten ruhig stehen, damit sich die festen Bestandteile absetzen, und zieht die klare Maische, die Läutermaische, ab. Das Mitfliessen der dicken Teile wird durch ein vor die Oeffnung gelegtes Gitter, oder einfacher durch einen Besen verhindert. Das Kochen dieser Läutermaische dauert gewöhnlich 30—45 Minuten. Die Menge wird so gewählt, dass nach dem Aufschöpfen derselben die Gesamtmaische, die dritte Maische, eine Endtemperatur (Abmaischtemperatur) von 70 — 75° erreicht. Nimmt man aus der kochenden Läutermaische eine Probe in einem Schauglase heraus, so kann man daran beobachten, ob die koagulirenden Eiweissstoffe sich in grossen Flocken ausscheiden und sich mit den übrigen festen Stoffen schnell absetzen. Geschieht dies so, so sagt man, der Bruch der Läutermaische ist gut, und deutet dies auf normalen Verlauf des ganzen Prozesses, während schlechter Bruch auf mangelhaften Verlauf des Maischens oder auf schlechtes Kohmaterial hinweist. Ist die Läutermaische genügend gekocht und auf den Maischbottich unter stetigem Maischen zurückgebracht, so maischt man nach 20—30 Minuten wieder und bringt die Maische auf den Läuterbottich. Der Maischbottich wird, wie auch schon vorher die Maischpfanne, mit lieissem Wasser mehrmals ausgespült. Dient der Maischbottich gleichzeitig als Läuterbottich, so stellt man das Rührwerk ab und sorgt für eine gleichmässige Verteilung der Treber durch Bearbeiten mit der Krücke oder durch Ingangsetzen einer besonderen Maschine, der Aufhackemaschine. Man bezeichnet dieses als das Aufziehen der Maische. Hiernach lässt man die Maische */₂ bis 1 Stunde „auf der Ruhe" stehen. Auf der Ruhe soll sich die Maische sehr bald durch Abscheidung der Treberteile von der Würze zerteilen oder „brechen“. Die Oberfläche nimmt eine ganz dunkle Farbe an. Bleibt die Oberfläche jedoch luchsig und setzen sich die Treberteile nicht ab, sondern kommen fortwährend an die Oberfläche, so ist entweder beim Maischen ein grober Fehler begangen

muss

worden oder das angewendete Malz war schlecht. Die häutigsten Fehler bestehen in zu grossem Beeilen der einzelnen Operationen oder in ungenügender Innehaltung der einzelnen Temperaturen, namentlich der Abmaischtemperatur. Als ein Beispiel für die normalen Verhältnisse diene folgende Maischordnung nach Thausing [2]:

8 Uhr 20 Min., Ende 8 Uhr 50 Min. Temperatur 35 °.

Einteigen: Beginn 8 Uhr, Ende 8 Uhr 20 Minuten, Zubrühen:

1. Maische kochte von 9 Uhr 35 Min. bis 10 Uhr 5 Min. Maischen von

»    25    „

... 10    „    5    „    „10

Temperatur 50°.

2.    Maische kochte von 11 Uhr bis 11 Uhr 30 Min.

Maischen von .    . .11 Uhr 30 Min. bis 11 Uhr 50 Min.

Temperatur 65°.

3.    Maische kochte um 12 Uhr 5 Min. bis 12 Uhr 35 Min.

Fertig abgemaischt um 1 Uhr.

Temperatur 73,75 °.

Ueber die Art der richtigen Maischtemperatur, sowie über die Theorie des Maischprozesses s. Malz.

Das Maischen nach dem Dekoktionsverfahren wird da und dort anders gehandhabt, als vorstehend beschrieben. So wird vielfach nur eine Dickmaische und eine Läutermaische gekocht; manchmal wird auch, namentlich wo man sehr helle Biere hersteilen will, nur mit zwei Dickmaischen gearbeitet. Von den sonstigen mancherlei abweichenden Verfahren sei die sogen. Satzbrauerei noch angeführt, wie sie zur Herstellung der sogen. Nürnberger-, Augsburger- u. a. Biere, sowie der Weissbiere, allerdings auch in vielfachen Modifikationen, ausgeführt wird.

Das Malz wird trocken in dem Maischbottich ausgebreitet und mit etwa einem Viertel des Gusses übergossen. Nach etwa dreistündiger Buhe öffnet man die Hahnen und lässt die Würze langsam in ein Sammelgefäss, den Grand, fliessen; diese Würze bezeichnet man als den kalten Satz. Inzwischen ist in der Pfanne der Best des Gusses zum Sieden erhitzt und wird davon auf das Malz von unten her, meistens durch einen sogenannten Pfaffen (s. u.), so lange gebracht, bis die Temperatur etwa 50—55° erreicht hat, immer unter tüchtigem Maischen. Der kalte Satz wird dann in die Pfanne gebracht und von neuem durch Oeffnen de-r Hahnen Würze abgelassen, der sogenannte warme Satz. Von diesem wird ein Teil ebenfalls in die Pfanne gebracht, der letzte, besonders klare Teil kommt sofort auf die Kühle. Die in der Pfanne befindliche Läutermaische wird gekocht und damit der Maische eine Temperatur von 68—70° gegeben. Dann kommt der grösste Teil der gesamten Dickmaische in den Kessel, wird ³/₄—1 Stunde gekocht, in den Maischbottich zurückgebracht und abgemaischt. Ist die Pfanne wieder rein, so kommt der inzwischen abgekühlte warme Satz hinein, wird mit dem Hopfen und der Würze zusammen aufgekocht. Vorder- und Nachwürze (s. u.) werden meist getrennt. Das aus der Nachwürze hergestellte Bier (Hänsle) wird entweder für sich getrunken oder zum Verschneiden des starken Bieres verwendet. Ueber die in Bezug auf die bei den einzelnen Maischmethoden inne zu haltenden Temperaturen und Zeiten finden sich viele Verschiedenheiten. Siehe Näheres darüber [2], [3], [4].

Holland

b. Das Infusionsverfahren, nach dem hauptsächlich in England und auch in Belgien und Frankreich gearbeitet wird, wird meistens nach zwei Methoden ausgeführt. Nach der einen, der abwärts maischenden, wird das Malzschrot mit der ganzen Menge des Maischwassers, das 75—78° warm ist, unter gutem Bühren gemischt. Man erzielt dadurch gewöhnlich die Obermaischtemperatur von 68—70°, bei der man die Maische 1—2 Stunden zur Verzuckerung stehen lässt. Bei dieser Methode wird dadurch, dass das Malz sofort mit Wasser von hoher Temperatur zusammen kommt, die Diastase sehr geschwächt. Bessere Besultate gibt daher die zweite Methode, die aufwärts maischende. Nach dieser wird das Malzschrot mit kaltem oder angewärmtem Wasser eingeteigt und dann durch langsames Zugeben von heissem Wasser unter fortwährendem Maischen

auf die Abmaischtemperatur gebracht. Das Zusetzen des heissen Wassers geschieht häufig von unten durch den Siebboden; es lässt sich so leichter gleich-mässig verteilen und kann keine ungünstige lokale Wirkung ausüben. Häufig wird aber auch nach dieser Methode das Malzschrot mit der gesamten Wassermenge meist im Vormaischapparat gemischt und dann durch direkte Feuerung oder durch direkten oder indirekten Dampf langsam auf die gewünschte Temperatur gebracht. Da man diese Operation vielfach direkt im Maischkessel vornimmt, nennt man sie das Kesselmaischen. Man muss hierbei besonders darauf achten, dass die Maische bei 65—68° einige Zeit gehalten wird, nämlich so lange, bis die Zuckerbildung vollendet ist, und dass dann erst auf die Endtemperatur erhitzt wird. Während das Infusionsverfahren eine viel einfachere und daher billigere Einrichtung zulässt als das Dekoktionsverfahren und ferner weniger Zeit, Arbeit und Brennmaterial beansprucht zur Herstellung des gleichen Quantums Bier, besteht der Nachteil desselben darin, dass sich im Verhältnis zum Dextrin und zur Isomaltose (s. Malz) leicht mehr Maltose bildet als beim Dekoktionsverfahren, dass man daher leicht zu stark vergärende Würzen erhält, die dann ein nicht genügend vollmundiges und weniger haltbares Bier geben. Auch die Eiweissstoffe werden wohl beim Dekoktionsverfahren durch das Kochen für die Ernährung der Hefe geeigneter. Da Malz mehr Diastase enthält, als zur Verzuckerung der Stärke des Malzes notwendig ist, so kann man häufig mit Vorteil einen Teil des Malzes durch stärkemehlhaltige Stoffe, wie Gerste, Mais, Keis, Kartoffeln ersetzen. Die Menge des ersetzten Malzes schwankt gewöhnlich von 20 bis 50⁰/o. — Bei der Verarbeitung von Gerste pflegt man dieselbe mehrere Stunden mit Wasser von 10° einzuweichen und das Wasser dabei mehreremale zu wechseln. Ohne dies würde das Bier einen unangenehmen Geschmack erhalten. Die eingeweichte Gerste wird langsam gedarrt und gut zerkleinert oder ungedarrt durch eng gestellte Quetschwalzen geführt. Gewöhnlich wird erst das Malz mit kaltem Wasser eingeteigt und dann die Gerste hinzugefügt und gut durchgemaischt. Das Erhitzen der Maische im Maischkessel muss besonders langsam geschehen und das Maischen möglichst lange andauern, da die Stärke der Gerste wie auch der übrigen angeführten Materialien schwerer verzuckert als die des Malzes. Letzteres ist ganz besonders beim Mais der Fall. Dieser wird deshalb sehr fein zerkleinert und in einem besondern Gefäss auf 70—75°, häufig unter Zusatz von etwas Malzmehl, erhitzt, dann auf die richtige Temperatur abgekühlt und der Malzmaische zugesetzt. — Beis wird entweder wie Mais behandelt, braucht jedoch nicht so lange erhitzt zu werden, oder er wird fein zerkleinert den Malzmaischen zugegeben. Im letzteren Falle verzuckert er sehr langsam, die Maischen dürfen deshalb auch nur sehr langsam erhitzt werden. — Kartoffeln müssen vor der Verarbeitung vom Fruchtwasser befreit werden. Sie werden zu feinem Brei zerrieben und mit vielem Wasser durchgerührt; das Wasser lässt man sehr schnell in ein zweites Gefäss laufen, in dem sich die noch mitgerissene Stärke absetzt, die ebenfalls gewonnen wird. Der im ersten Gefäss zurückbleibende Brei wird so oft mit Wasser gewaschen, bis das Wasser ungefärbt abläuft. Von der anzuwendenden Menge, oft bis zu 40%, werden am besten zwei Drittel beim Kochen der ersten Dickmaische und ein Drittel beim Kochen der zweiten Dickmaische zugesetzt. Die Dickmaischen werden dadurch zu einer schleimigen Masse, die, um Anbrennen zu vermeiden, gut gerührt werden müssen. Nach 15—20 Minuten wird die Maische wieder dünnflüssig; dann ist die Stärke verzuckert. — Auch Sirup oder Stärkezucker wird öfters als Malzsurrogat in Anwendung gebracht. Diese Substanzen 'werden erst der fertigen Würze, meistens beim Hopfenkochen, zugesetzt. Da namentlich Sirup dem Bier einen eigenen Geschmack erteilt, wird es sich empfehlen, nicht mehr als 15% davon anzuwenden. Um nicht zu stark vergärende Würzen mit diesen Stoffen zu erzielen, pflegt man die Maischen schnell auf 65° zu erhitzen, um sie reicher an Dextrin zu erhalten. Bei der Verwendung der angeführten Surrogate würde das Bier an Aroma verlieren, in dem Masse, als man weniger Malz anwendet. Um diesem Uebelstand abzuhelfen, wendet man gewöhnlich einen Teil des Malzes höher gedarrt — und damit aromatischer — an.

3. Das Abläutern beginnt, nachdem die Maische lange genug auf Ruhe gestanden hat, und hat den Zweck, den gelösten Teil, die Würze, von den festen Bestandteilen, den Trebern, zu trennen. Es sind die auf dem oberen, durchlochten Boden (Seihboden) des Lauterbottichs abgesetzten Treber, die filtrirend wirken. Dieselben dürfen deshalb weder zu dicht noch zu locker sein. Die Maische, die sich unter dem Seihboden angesammelt hat, wird zunächst dadurch entfernt, dass man die Hahnen an den Saugröhren unter dem Seihboden ganz öffnet. Nach dieser Operation, dem Aufziehen, werden die Hahnen etwa auf ein Drittel bis ein Viertel gestellt. Bis die Würze klar läuft, wird sie, ebenso die beim Aufziehen gewonnene, vorsichtig auf die Treber zurückgebracht, die dadurch nicht aufgewühlt werden dürfen. Je langsamer man abläutert, desto klarer wird die Würze. Sobald dieselbe gegen Ende des Abläuterns wieder trübe wird, werden die Hahnen geschlossen. Man soll nicht zu viel Gewicht darauf legen, dass die Würze absolut blank läuft, kleine, mitgerissene Treberteilchen schaden gar nichts; sie können sich später noch genügend abscheiden. Ist die Würze jedoch durchweg trübe oder hört sie zu laufen auf, so lange noch Würze auf den Trebern steht, so liegt ein Fehler vor. Das Malz kann zu fein geschrotet, es kann beim Maischen anfangs zu schnell erhitzt worden sein, so dass die Verzuckerung ungenügend war; doch kann auch der Läuterbottich zu klein sein. Ist die Würze vollständig abgelaufen, so zeigt sich auf der Oberfläche der Treber eine graue, schmierige Masse, der Oberteig, im wesentlichen aus koagulirtem Eiweiss bestehend. Da er jedoch ebenso wie die Treber von Würze durchtränkt ist, ist es fehlerhaft, wie es häufig geschieht, ihn abzunehmen und für sich zum Viehfutter zu verwenden. Die Treber wrerden dann durch zwei bis drei Nachgüsse ausgesüsst, eine Operation, die als Anschwänzen bezeichnet wird. Wenn das Wasser auf die Treber gebracht wird, müssen diese gelockert oder aufgehackt werden, um sich mit dem Wasser gut durchzumischen. Dies geschieht entweder durch Handarbeit oder durch die Aufhackmaschine. Geschieht das Abläutern im Maischbottich, so empfiehlt sich sogar ein kräftiges Durchmaischen mit dem Anschwänzwasser namentlich dann, wenn nicht der ganze Boden durchlocht ist. Ueber den nicht durch-lochten Stellen findet sonst nur eine ungenügende Auslaugung der Treber statt. Vielfach werden Schaufeln in die Treber gesteckt, um ein schnelleres Ablaufen zu erzielen. Dies ist zu verwerfen, weil es immer auf Kosten einer guten Ausstissung geschieht. Aus demselben Grunde wirken auch Aufhackmaschinen und Maischwerk im Läuterbottich nachteilig; sie sollten nach dem Gebrauch leicht zu entfernen sein. Das Anschwänzen bezweckt nicht nur eine einfache Auslaugung der noch in den Trebern enthaltenen Würze. Da in den Trebern noch unaufgeschlossene Stärke, aber auch noch Diastase vorhanden ist, so soll die Stärke möglichst noch verzuckert und so nutzbar gemacht werden. Darnach ist die Temperatur des Anschwänzwassers so zu nehmen, dass man die Treber zunächst auf 68—69° und dann langsam auf ca. 72° bringt. Da die oberste Treberschicht während des Abläuterns sich bedeutend abkühlt, so ist besonders das erste Anschwänzwasser noch etwas heisser zu geben als das folgende. Die ursprüngliche oder Vorderwürze wird gewöhnlich mit den durch das Anschwänzen gewonnenen oder Nach würz en vereinigt. Doch wird auch mehrfach aus der Vorderwürze ein stärkeres, aus der Nachwürze dann ein leichteres Bier erzeugt. Solche Biere führen verschiedene Namen wie Dünnbier, Coventbier, petite biere etc. In München nennt man sie „Scheps“ u. dgl. Sind die Treber so weit ausgelaugt, als es für die Würzegewinnung dienlich ist, so gibt meist noch ein Nachguss mit kaltem oder warmem Wasser das sogen. Glattwasser, das als Viehfutter oder zur Spiritusfabrikation Verwendung findet. Die Treber werden nach beendeter Auslaugung möglichst bald aus dem Bottich entfernt. Sie finden meistens frisch als Viehfutter Verwendung, doch werden sie auch, wenn die Umstände es fordern, aufbewahrt, indem sie in gemauerte Gruben gestampft werden, oder besser in getrocknetem Zustand. Die folgende Tabelle gibt die Zusammensetzung von Trebern aus dunklem (bayerischen) und hellem (Pilsener) Malz gleichzeitig mit der Zusammensetzung des Malzes nach Behrend [6].

Zusammensetzung: Wasser

Boli- Koh- Stickstofffreie Boh-prote’in fett. Extraktstoffe faser

Asche Ph?.sPho1" saure

Kali

des dunklen Malzes der Treber daraus . des hellen Malzes . der Treber daraus .

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80,37

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des dunklen Malzes der Treber daraus . des hellen Malzes . der Treber daraus .

10,25    2,07

23,24    5,06

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Von den zahlreichen Apparaten zum Trocknen der Treber erwähnen wir den nach Patent Hencke von der Aktien - Maschinenbauanstalt in Darmstadt, vorm. Venuleth & Ellenberger, gebauten.

4. Das Hopfenkochen. Die vom Läuterbottich kommenden Würzen fliessen entweder direkt in die Hopfenpfanne oder, wenn diese nicht tief genug liegt, erst in ein Sammelgefäss, den Grand, von dem aus sie in die Pfanne gepumpt werden. Sowie der Boden der Pfanne bedeckt ist, wird unter derselben ein Feuer unterhalten; wenn die gesamten Nachgüsse in der Pfanne beisammen sind, wird gekocht. Schon durch das Kochen gehen verschiedene Veränderungen in der Würze vor. Bevor die Würze anfängt zu kochen, ist die Diastase bereits unwirksam gemacht. Die koagulirbaren Eiweissstoffe werden durch das Kochen ausgeschieden. Nach beendetem Kochen müssen sich die Eiweissstoffe in dichten Flocken rasch zu Boden setzen, so dass die Würze in einem Schaugläschen schnell klar und glänzend erscheint, wie man es nennt, einen schönen „Bruch“ zeigt. Ferner wird durch das Kochen die Konzentration der Würze wesentlich erhöht. Die gewünschte Konzentration bedingt hauptsächlich die Dauer des Kochens. Doch sind hierbei auch noch andere Punkte zu berücksichtigen. So wird die Farbe, die Haltbarkeit und der Geschmack durch die Kochdauer beeinflusst. Je länger das Bier kocht, desto dunkler wird es; lichte Biere dürfen daher nicht so lange kochen wie dunkle. Je länger die Würze kocht, desto haltbarer wird das Bier. Die Würzen der Schank- oder Winterbiere, die schon nach 3—4 Wochen zum Ausschank kommen, werden gewöhnlich nur 1—P/₂ Stunden gekocht, die Würzen der Lagerbiere dagegen oft 2—3 Stunden. Hierbei entspricht die erstrebte grössere Haltbarkeit allerdings zugleich der höheren Konzentration dieser Biere. Durch längeres Kochen geht der reine Malzgeschmack zum Teil verloren. Die nach dem Infusionsverfahren hergestellten, meist ziemlich verdünnten Würzen müssen länger kochen als die Dekoktions-würzen. Da bei ihnen nicht wie bei letzteren schon beim Maischen ein Teil der Eiweissstoffe ausgeschieden ist, ist diese Ausscheidung hier viel bedeutender. Es bildet sich daher auf der Würze ein Schaum, der abgeschöpft werden muss. Das Kochen dauert hier meistens 5—6 Stunden. Eine Wirkung des Kochens ist schliesslich auch, dass die Würze sterilisirt wird. Hierdurch darf man sich jedoch nicht verleiten lassen, auf die Auswahl der Rohmaterialien und auf die peinlichste Sauberkeit bei den vorhergehenden Operationen weniger Sorgfalt zu verwenden.

Die Zugabe des Hopfens erfolgt selten auf einmal, dann gewöhnlich noch vor Beginn des Kochens; häufiger setzt man anfangs nur die Hälfte zu, die andere Hälfte erst, wenn die Würze anfängt zu brechen. Auch in drei Teilen wird der Hopfen zugesetzt; in diesem Falle kommt der letzte Teil kurz vor Beendigung des Kochens in die Würze. Die Menge des zu verwendenden Hopfens richtet sich vor allem nach dem zu erzielenden Geschmack, wobei man die Ausgiebigkeit des Hopfens gehörig berücksichtigen muss. Würzen aus schwach gedarrtem Malz sollen stärker gehopft werden als solche aus hoch gedarrtem Malz. Biere, die länger lagern sollen, können mehr Hopfen vertragen als solche, die nur kurze Zeit lagern. Mit dem Alter des Bieres verliert der Hopfengeschmack an Schärfe, er rundet sich ab. Aus dem Angeführten

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5,52

2,46

0,97

0,48

9,98

2,08

5,18

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17.51

4,92

1,71

0,14

79.87

46,11

5,59

2,47

0,97

0,50

19,72

5,29

1,76

0,11

geht hervor, dass man bestimmte Vorschriften über die Hopfengabe nicht machen kann; die folgenden Angaben sollen daher nur Anhaltspunkte bieten. Thausing [2] gibt für Wiener Biere per 1 hl Würze im Gärbottich die Hopfengabe bei einer Saccharometeranzeige von

0,18—0,22—0,25 kg Lagerbier) „ 0,33—0,36—0,38 „

„ 0,36—0.38—0,40 „

„ 0,40—0,50—0,60 „

10.5    o/o (gewöhnliches Abzugbier) zu

an.

0,30—0,35—0,45 kg 0,35—0,40—0,43' „

0,40-0,42—0,45 „

0,45—0,48—0,60 „

Bei bayerischen Bieren rechnet man auf den Zentner Malz bei einer Saccharometer-

0,38—0,50 kg 0,62—0,75 „

1,00

0,62 „

0,62—0,75 „

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11 % (Schankbier)

13    „ (Lagerbier)

14    „ (Doppelbier)

16 „ (Bockbier)

18 „ (Salvator)

Ist beim Hopfenkochen die Würze nicht schon gebrochen, so setzt man als Klärmittel gerbstoffhaltige Materialien zu, die eine Eiweissausscheidung und damit eine Klärung bewirken. Am besten nimmt man direkt Tannin, etwa 10—20 g auf den Hektoliter Würze. Nach beendetem Hopfenkochen wird die Würze ausgeschlagen, d. h. sie wird auf die Kühle befördert, indem man sie durch den sogen. Hopfenseiher fliessen lässt. In diesem werden der Hopfen und die ausgeschiedenen Stoffe zurückgehalten; der Hopfen dient gleichzeitig als Filtrirmaterial. Nach dem Ablaufen der Würze wird der Hopfen mit heissem Wasser ausgewaschen und ausgepresst, um die noch darin zurückgehaltene Würze zu gewinnen. Der ausgekochte Hopfen wird meist zur Kompostbereitung, doch auch als Futtermittel verwendet.

5. Das Kühlen. Das Kühlen hat hauptsächlich den Zweck, der heissen Würze die für die Gärung erwünschte Temperatur zu erteilen, nämlich für Obergärung 12—20°, für Untergärung 5—6°. Es geschah dies früher ausschliesslich auf flachen, eisernen oder kupfernen Gefässen, den Kühlschiffen, auf denen die Würze mit Krücken gerührt oder mit über der Würze rotirenden Windflügeln bearbeitet wurde. Da durch die innige Berührung mit der Luft, namentlich wenn die Würze schon etwas kühler geworden ist, leicht Infektion derselben mit schädlichen Mikroorganismen eintritt, so muss das Kühlen, um diese Gefahr möglichst zu vermindern, so schnell als thunlicli ausgeführt werden. Deshalb wird das Kühlen mit besonders konstruirten Kühlapparaten (s. u.) beendet. Zum Teil hat man die Kühlschiffe ganz abgeschafft. Beim Kühlen ist in erster Linie zu beachten, dass die Würze genügend Sauerstoff aus der Luft aufnehmen kann, da dies für den Verlauf der Gärung (s. Hefe) von Bedeutung ist. Auf dem Kühlschiff ist zur Sauerstoffaufnahme reichlich Gelegenheit. Arbeitet man ohne Kühlschiff, so wird besonders Luft, und zwar keimfrei hergestellte, zugeführt. — Auf dem Kühlschiff setzen sich die noch in der Würze suspendirten Teilchen, Hopfen- und Eiweisspartikelchen, mit den beim Abkühlen sich noch ausscheidenden Eiweissstoffen ab und bilden das Kühlgeläger oder den Trub. Das Kühlgeläger soll sich schnell und dicht (fest) absetzen, die Würze hat dann ein schwarzes Aussehen und läuft ab, ohne etwas vom Trub mitzunehmen. Sieht die Würze rot oder, wie man es nennt, „fuchsig“ aus und ist sie trübe und lehmig, so ist schlecht gearbeitet worden. Das Kühlgeläger, das eine bräunlich schmierige Masse bildet, wird in grosse Filtrirbeutel, Trubsäcke genannt, gebracht; das in den Trubsäcken zurückbleibende Kühlgeläger enthält nach Lermer 14°/₀ Trockensubstanz mit folgender Zusammensetzung:

Zucker

16,37)

Dextrin .... 20,731 38,25 in Wasser löslich.

Sonstige Stoffe 1,15]

Das Trubgeläger wird entweder als Futtermittel oder als Material für Spiritus-

61,82 in Wasser unlöslich.

Harz u. s. w. 16,62 Proteinstoffe 34,60 Cellulose . . 6,30 Asche .... 4,30

fabrikation verwertet. — Auf den Wänden der Kühlschiffe setzt sich allmälich ein fester grauer oder brauner Ueberzug ab, der ungemein fest haftet und als Bier stein bezeichnet wird. Er besteht nach Lermer aus 7% Wasser, 29,2% Asche, die hauptsächlich Kalk enthält, und 63,8 % organischen Stoffen mit nur geringem Proteingehalt. Bei eisernen Kühlschiffen ist die Bildung des Biersteines erwünscht, da er die Berührung der Würze _ mit dem Eisen, die leicht Dunkelfärbung veranlasst, verhindert und das Reinigen des Kühlschiffes sehr erleichtert. Die Bildung des Biersteines in den Würzeleitungen ist dagegen oft störend, da dieselben mit der Zeit zu stark zugesetzt werden. Hier ist daher von Zeit zu Zeit eine Entfernung des Biersteines erforderlich. Zu beachten ist noch, dass durch das Kühlen die Konzentration der Würze erhöht wird und zwar je nach der Stärke der Würze von 0,5 bis 1,5%. Von Untersuchungen der Würze findet in der Praxis fast ausschliesslich eine Bestimmung der Konzentration durch Aräometer statt, und zwar ist am meisten das Balling’sche Saccharometer verbreitet, das die Gewichtsteile Rohzucker in 100 Teilen einer Lösung bei 17,5° angibt. Die Angaben stimmen mit dem Extraktgehalt der Bierwürzen für die Praxis hinlänglich überein. Die für Beobachtungen bei anderen Temperaturen nötige Korrektur ist meist auf den Instrumenten angegeben. Ueber die Bestimmung der einzelnen Bestandteile der Würze s. Näheres unten und im Art. Malz.

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Fig*. 2.

Der Raum, in dem die für Herstellung der Würze erforderlichen Operationen bis auf das Kühlen vorgenommen werden, heisst das Sudhaus. Die in demselben nötigen Apparate, deren Funktionen im Vorhergehenden erläutert sind, sind folgende: Der Vormaischapparat oder Vormaischer kann entweder für Maschinenbetrieb eingerichtet werden oder er ist selbstthätig. Bei einem Apparat ersterer Art spritzt aus einer Brause dem herabfallenden Schrot kaltes oder warmes Wasser entgegen. Das Gemisch wird durch das in dem Gehäuse sich bewegende Rührwerk bearbeitet und ausgeworfen. Einen selbst-thätigen Apparat von Prössdorf & Koch Nachf. in Leipzig stellt Fig. 2 dar. Der

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Fig. 3.

Apparat besteht aus einem kupfernen Ge-fässe, welches oben einen durch Schieber abschliessbaren Trichter zum Anschluss an B die Malzgasse trägt, und dessen unterer l halbkugelförmiger Teil doppelwandig ist. Im Innern des Apparats sitzt eine kegelförmige Brause, welche mit der ₃ Doppelwand des Unterteils und der Wasserleitung verbunden ist. Das Malzschrot fällt über den im Apparat sitzenden Kegel gleichmässig herab und wird einerseits von den feinen Wasserstrahlen der Brause, andererseits von denen der durchlochten Doppelwand getroffen.

Der Maischbottich stellt ein geräumiges cylindrisches, mehr weites als hohes Gefäss vor, das einen ganzen Sud aufzunehmen vermag und mit einer Rührvorrichtung versehen ist. Während man Maischbottiche früher meist aus Holz herstellte, ist man jetzt mehr und mehr zum Eisen übergegangen, das, abgesehen von grösserer Dauerhaftigkeit, hauptsächlich deshalb vorgezogen zu werden verdient, weil es leichter rein zu halten ist. Der A Nachteil der leichteren Abkühlung lässt sich dadurch vermeiden, dass man den Bottich mit einem schlechten Wärmeleiter, z. B. mit einem Holzmantel, umgibt. In Be- T zug auf das Rührwerk und sonstige Einzelheiten weichen die Kon- IL struktionen der einzelnen Fabri- ^ kanten ungemein von einander ab.

Zu beachten ist namentlich beim Dickmaischverfahren, dass die Maschine stark und kräftig gebaut und nicht zu komplizirt ist. Eig. 3 zeigt die Konstruktion der Maischmaschine von A. Neubecker in Offenbach a. M. Sie wird durch ein konisches Triebrad in Bewe-

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Fig. 4.

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gung gesetzt, das vermittelst einer Eriktionskupplung mitgenommen werden kann oder leer läuft. Das Aus- und Einrücken geschieht von dem den Bottich

umgebenden Perron aus. Auf der Maischmaschinenwelle sind die Arme befestigt, die die horizontale und vertikale Messerwelle tragen. Dieselben werden durch Räderüber-setzung in Bewegung gesetzt, von der stehenden Hauptwelle ausgehend, und zwar durch ein grosses Stirnrad, mit dessen äusserer Verzahnung die vertikale, mit dessen m innerer die horizontale Messerwelle in Verbindung steht.

Das Stirnrad ist nicht fest mit der Welle verbunden, sondern wird durch eine Band-

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setzt, kräftig oder langsam zu maischen. Am Boden ist das sogen. Abmaischventil angebracht, das gleichfalls vom Perron aus bewegt wird.

Der Maischkessel oder die Maischpfanne wird jetzt, im Gegensatz zu früher, meist völlig verschliessbar, von runder Form, mehr tief als weit hergestellt. Als Material dient entweder Kupfer oder Eisen; ersteres ist

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Fig. 4 a.

haltbarer, letzteres billiger. Vielfach werden auch der Boden aus Kupfer, die übrigen Teile aus Eisen genommen. Der Dampf wird entweder durch einen Schlot ins Freie geleitet oder zum Vor wärmen von Wasser benützt. Um das Anbrennen zu vermeiden, ist meist ein Rührwerk vorhanden, das eine Kette den Boden entlang schleift. Vorteilhaft ist es, oben an der Innenseite einen sogen. Spritzkranz anzubringen, d. h. ein Rohr mit feinen Oeffnungen, durch welche man die Wände des Kessels nach dem Entleeren mit kaltem Wasser anspritzen kann. Das Heizen des Maischkessels geschieht entweder durch eine direkte Feuerungsanlage oder durch Dampf. Die Verwendung von Dampf bringt mancherlei Vorteile mit sich. Abgesehen von Ersparnis an Brennmaterial und kostspieligen Reparaturen gestattet die Anwendung der Dampfheizung namentlich bequeme Regulirung, verlangt keinen geschulten Heizer und schliesst das Anbrennen der Maische aus. Wenn dennoch Dampfkochkessel noch verhältnismässig wenig eingeführt sind, so ist dies der verbreiteten, aber wohl irrigen Annahme [7]

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Fig. 5.

zuzuschreiben, dass sie kein so vollmundiges und haltbares Bier geben wie das Kochen mit direktem Feuer. In kleinen Brauereien dienen die Maischkessel gleichzeitig zum Hopfenkochen. Eine Maischkesselanlage für direkte Feuerung, wie sie von Heubecker, Offenbach a. M., gebaut wird, zeigen im Vertikal- und Horizontalschnitt die Fig. 4 und 4 a, indem A Sudhaus, B Schürraum, C Sudhausmauer, I) Maischpfanne mit O Rührwerk und über Dach gehendem Dunstrohr I, a Rost, b Feuerthür, c Aschenfall bedeuten. Die Pfanne ruht auf gemauerten Pfeilern d, hinter denen sich Oeffnungen e befinden, deren ^ Gesamtquerschnitt der freien Rostfläche entspricht. Durch diese Oeffnungen fallen die Feuergase in den Sammelkanal /, gelangen durch die Dreliklappe r in den ringförmigen Kanal g, der den cy lindrischen Vorwärmer K umgibt, und münden in den Schornstein L. Der Vorwärmer aus Eisenblech wird aus einem höher

stehenden Reservoir mit kaltem Wasser gefüllt, das bei m eintritt; das Wasser kann auch durch Dampf, der bei n eintritt, mittelst einer Kupferschlange p erhitzt werden, v ist ein Steigrohr, das als Sicherheitsventil gegen Dampfbildung dient, o dient zum Entleeren des Vorwärmers, q sind Mannlöcher, s Putzöffnungen (Fig. 4 a). — Die Güte eines Maischkessels mit direkter Feuerung hängt wesentlich von der Art der Einmauerung und der Feuerungsanlage ab. Diese muss sich auf das engste dem zur Verfügung stehenden Brennmaterial anpassen und leicht zu reguliren sein.

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Fig. 6.

Eine Anlage zum Kochen mit Dampf nach F. W. Pest in Berlin zeigt Fig. 5. Die untere Schale ist doppelwandig und bildet den Dampfraum. In dem mittleren Teil ist ein Würzestandanzeiger, im oberen, der Haube, ein Thermometer und ein Spritzkranz für kaltes und warmes Wasser.

Der Läuterbottich ist, um eine möglichst grosse Filterfläche zu erzielen, meistens etwas flacher als der Maischbottich. Er hat einen doppelten Boden. Der obere, der Läuterboden, auch Seih- oder Senkboden genannt, ist auf der

ganzen Fläche durchlocht; um die Würze möglichst vollständig und schnell zu ziehen. Fig. 6 zeigt die Art, wie die einzelnen Bleche, die aus Kupfer oder Eisen angefertigt werden und von denen eines einen Griff zum Herausnehmen hat, zusammengelegt werden. Kleine H Füsschen an der Unterseite verhindern das Durchbiegen. Die Art der üblichen Durchlochungen zeigen Fig. 7 und 8 in ²/₃ der natürl. Grösse. Die konische Erweiterung nach unten soll Verstopfungen verhindern. Die einzelnen Stücke müssen an den Fugen gut zusammenpassen und mit Schienclien unter einander greifen. In den unteren Boden des Läuterbottichs münden eine An-zahl Rohre, die die Würze durch die Läuterhahnen entweder in eine offene Sammelrinne oder in ein Hlrtl ls..ll geschlossenes Sammelrohr führen.

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Fig. 8.

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Fig. 11.

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Erstere Anordnung, wie sie von A. Rack & Co. in Wien konstruirt wird, zeigt Fig. 9. So lange die Würze trübe läuft, wird sie durch die an der rechten Seite angebrachte Pumpe in den Bottich zurückgebracht; läuft die Würze klar, wird sie durch den links angebrachten Ablaufbahnen zur Pfanne geleitet. Bei den Läuterbatterien mit geschlossenem Sammelrohr musste an jedes Rohr noch ein besonderer Hahn angebracht werden, um an herausgenommenen Proben feststellen zu können, ob die Würze klar läuft.

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Fig. 9.

Dies ist bei der Konstruktion von A. Rack & Co. (Fig. 10) vermieden, indem zwischen Läuterhahn und Sammelrohr kleine Glascylinder ein-gesetzt sind. Durch das U-förmig gebogene, umlegbare Rohr, das in den Auslauf eingeschaltet ist, kann der Druck, mit dem die Würze abläuft, regulirt und so das durch zu hohen Druck namentlich anfangs bewirkte Mitreissen kleiner Treberteilchen ver-Ü^ü hindert werden.

Fig. 10.

Das Anschwänzen im Läuterbottich geschieht entweder von oben oder von unten. Bei den Anschwänz- ^ apparaten, die von oben her wirken, fliesst das Wasser meist aus einem t horizontalen Rohr, das in der Mitte unterstützt ist, zu einer Anzahl seitlicher Oeffnungen aus, so dass durch Rückstoss nach Art der Turbinen eine Rotation erfolgt. Bei dem Anschwänzapparat von A. Rack & Cie. in Wien, der um die Welle der Aufhackmaschine angeordnet ist, tritt das Wasser von unten in das Apparaten-gehäuse. Um die Temperatur des Anschwänzwassers gut regeln zu können, empfiehlt sich die Einrichtung, die

Fig. 11 darstellt: an der Stelle, an welcher kaltes und warmes Wasser gemischt werden, ist ein Thermometer angebracht. Soll das Anschwänzen von unten geschehen, so wird das Wasser zwischen Läuterboden und Bottichboden eingeführt, häufig durch die Köhren der Läuterbatterie oder durch ein besonderes, von oben durch den Läuterboden geführtes Kohr, den Pfaffen. Die Treberaufhackmaschine im Läuterbottich wirkt im ganzen nach Art der Maischmaschine. In kleinen Brauereien richtet man daher den Maischbottich gleichzeitig als Läuterbottich ein. Zwischen den beiden Böden setzt sich in diesem Falle stets etwas unaufgeschlossene Stärke und andere Malzteilchen, der sogen. Unterteig, ab, den man durch mögliche Verringerung des Zwischenraumes thunlichst zu vermeiden und durch starke Oeffnung der Hahnen beim Ablassen so viel wie möglich zu entfernen sucht. Eine sehr leichte Entfernung des Teiges

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Fig. 12.

gestattet der Maisch- und Läuterhottich der Firma A. Kack & Co. in Wien (Fig. 12). Dadurch, dass der Boden konisch und das Maischablassventil an der tiefsten Stelle angebracht ist und zwar ringförmig um die Antriebswelle der Maischmaschine, wird der Teig selbstthätig entfernt und gelangt in die Ventilmulde A. Von hier führt nur ein Kohr L abwärts, das zum Ablassen von Maische in die Pfanne dient. In das Rohr ist ein Drainirungshahn C eingeschaltet. Beim Ablassen der Würze stellt man den Hahn so, dass sie das Glasrohr F passirt und dann in ein T-Stück gelangt, an welches einerseits die Treibwürzepumpe D, andererseits das Ablaufrohr M für klare Würze anschliesst mit dem Läuterhahn E. a bedeutet Maischeschaufeln, B Spindel und K Handrad für das Maischventil, G Heisswasserhahn, H Dampfventil, J Glattwasserablass, 0 Warm- und Kaltwassermischvorrichtung (s. o.), F Vormaischapparat, B Auf-liack- und Maischmaschine. Die Hopfen- oder Würzepfanne gleicht in ihrer Einrichtung im ganzen der Maischpfanne und wird in kleinen Brauereien auch als solche verwendet. Da ein Anbrennen weniger zu befürchten ist, so wird häufiger Eisen zur Herstellung verwendet. Auch wird eine rechteckige, lang gestreckte Form mit nach unten gewölbtem Boden bevorzugt. An die Würze-

pfanne schliesst sich meistens direkt der Hopfenseiher, ein Kasten, in den Siebe aus Draht oder durchlochten Platten eingesetzt werden, die sich zur Peinigung leicht entfernen lassen.

Ueber die Pumpen, die zum Befördern der Mai-sehe und Würze

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erforderlich sind, s. d. Art. Pum- ® Die Art

p en. der Anordnung der Apparate ist entweder so, dass

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Fig. 13.

die Bottiche hoch, die Pfannen tief stehen oder umgekehrt. Die Grössenverhältnisse des Sudwerkes gibt Thausing [2] pro 1 hl und pro Gebräu an:

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für 13—lSgradige

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1,44 hl 0,66 „ 1,68 „ 1,30 „

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1,40 „

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Bei den Angaben für den Würzekessel ist angenommen, dass er die gesamte Vorder- und Nachwürze aufnehmen kann. Wird die Würze schon gekocht, während der Nachguss zufliesst, so kann die Pfanne kleiner sein. — Während die bisher

angeführten Apparate, die zur Herstellung von Würze verwendet werden, sich im Sudhaus befinden, wird das Kühlen in einem besonderen Raume, dem Kühlhaus, vorgenommen. Das Kühlhaus liegt gewöhnlich über dem Gärkeller; es muss besonders frei, luftig, aber dabei staubfrei sein und sauber gehalten werden. Die Kühlschiffe (s. o.) werden meist aus Eisenblech von 3 — 4 mm Dicke, seltener aus dünnerem Kupfer- oder Stahlblech hergestellt. Hölzerne Kühlschiffe sind ganz zu verwerfen, da eine Infektion der Würze bei ihnen kaum zu vermeiden ist. Die Kühlschiffe müssen ganz glatt, die Ecken kugelartig gestaltet sein. Am Auslauf bringt man meist eine schüsselartige Vertiefung an, in der sich ein Ventil zum Ablassen der Würze und eins für das Schmutzwasser befindet. Ersteres ist durch Schraube verstellbar und zum Abhalten des Kühlgelägers mit einem Ring von fein gelochtem Kupferblech umgeben. Um ein Mitreissen des Kühlgelägers gänzlich zu vermeiden, hat man auch Ventile mitUeber-lauf konstruirt. Was die Grösse der Kühlschifffläche betrifft, so rechnet man bei einer Höhe der Würze von 5 cm für den Hektoliter etwa 2 qm. Zur Gewinnung der im sogen. Trub noch enthaltenen Würze wird der erstere durch Tropfsäcke, die mittelst Klemmringen an den Ablaufhahnen befestigt werden, filtrirt. Die Kühlapparate, die zur Anwendung gelangen, wenn die Kühlung mittelst Wasser oder Eis schneller zu Ende geführt werden soll (s. o.), lassen sich in zwei Gruppen einteilen, in geschlossene und in offene. Fig. 13 und 13 a führt eine der einfachsten Konstruktionen der ersten Art vor, einen Kühler von der Maschinenfabrik Germania in Chemnitz, bestehend

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Fig. 13 a.

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Fig. 14.

aus einem eisernen Kasten, in dessen Innerem der Länge nach Köhren von ovalem Querschnitt liegen. Sie sind durch Verschraubungen in den Stirnwänden des Kastens befestigt und durch Kniestücke in der Weise verbunden, dass sie eine einzige Schlange bilden, durch welche die Würze fliesst. Der Kasten wird mit Wasser und Eis gefüllt, das von Zeit zu Zeit durchgerührt wird. Andere Apparate dieser Art sind nach dem Prinzip der Gegenstromkühler konstruirt. — Die geschlossenen Kühlapparate werden immer mehr durch offene, sogen.

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Fig. 15.

Berieselungskühler verdrängt, die den Vorteil einer besseren Durchlüftung und damit verbundenen Sauerstoffaufnahme vor jenen haben. Ausser diesem Vorteil der sich in dem Verlauf der Gärung günstig bemerkbar macht, haben diese Kühler einen geringen Wasser- und Eisverbrauch und sind sehr leicht zu reinigen. Sie bestehen entweder aus zwei gewellten Blechen aus Kupfer, zwischen denen sich Kühlwasser bewegt, während auf den äusseren Flächen die Würze herab fliesst, oder aus horizontalen Fassonröhren, in denen das Wasser nach Art der Gegenstromkühler von unten nach oben strömt. Die Würze fliesst zunächst oben in eine Rinne und wird von hier aus durch eine Anzahl feiner Oeffnungen gleichmässig auf die Aussenflächen verteilt. Durch die oberen

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Röhren fliesst Brunnenwasser, durch die unteren Eiswasser. Diese Art Kühler werden auch vielfach in runder Form ausgeführt. Fig. 14 zeigt einen solchen von Prössdorf & Koch Nachf. in Leipzig aus gewelltem Kupferblech hergestellten Kühler. Als Hilfsapparate für diese, sowie für die Gegenstromkühler werden Eiswasserkasten zur Bereitung von Eiswasser gebraucht. Eine Anlage zum Kühlen der Würze unter Vermeidung von Kühlschiffen und jeder Berührung mit anderer als keimfreier Luft zeigt Fig. 15 nach dem Patent Hoffmann-Ebert, wie sie in der Maschinenfabrik Germania in Chemnitz ausgeführt wird. Die fertig gekochte Würze wird mit dem Hopfen durch a in das luftdicht verschliess-bare Sterilisirgefäss b geleitet; sterilisirte Luft wird durch c eingeblasen, die Ausdünstungen durch den Schlot d und s regulirt. Durch die auf dem Seiherboden e und / abgesetzte Hopfenschicht wird die Würze heiss filtrirt und durch die Abläuterungsvorrichtung g über den luftdicht ummantelten Kühlapparat h gelassen. Auf dem Kühlapparat strömt ihr aus k, k keimfreie Luft entgegen, und so kommt sie gut durchlüftet und doch keimfrei durch l in die Gärbottiche. m, n, o, t, u, v und i dienen zur Herstellung und Zuführung keimfreier Luft. Das Sterilisirgefäss und der Kühler mit der Ummantelung werden vor dem Gebrauch durch Einlassen von Dampf von 120° sterilisirt.

III. Die Gärung.

Die Verwandlung der Würze in Bier geschieht durch den Prozess der Gärung. Die Gärung wird verursacht durch die Lebensthätigkeit von Pilzen, hauptsächlich Saccharomycesarten, Hefe, technisch der „Zeug“ oder „Satz“ genannt. Ueber die Theorie der Gärung s. Hefe. In der Praxis unterscheidet man drei Arten der Gärung: 1. Die Untergärung, 2. die Obergärung, 3. die freiwillige Gärung.

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abgearbeitete, ein gleichmässig lichter auf junge, frische Zellen. Zur Prüfung auf wilde Hefen ist eine Analyse nach Hansens Methode (s. Hefe) erforderlich. Bei Abmessung der erforderlichen Menge Hefe muss man berücksichtigen, dass der Gehalt von einem Liter dicker, breiiger Hefe an trocken gepresster Hefe 400 bis 600 g schwanken kann, dass man um so mehr Hefe geben muss, je konzentrirtere Würzen man vergären und je kälter man die Gärung führen will, und dass kleine Gärbottiche mehr Hefe erfordern als grosse. Gewöhnlich wird pro Hektoliter Würze 0,3 bis 0,5 1 angewendet. Tliausing [2] rät, nie unter 0,5 1 zu gehen, für Erzeugung starker Biere sogar auf 0,6 bis 0,7 1 zu steigen, mehr, als die Menge der Stellhefe auf den Vergärungsgrad keinen Einfluss hat. Das Anstellen der Würze mit Hefe, das sogen. Zeuggeben, kann auf zwei Arten geschehen, die man als Trockengeben und als Nassgeben oder „Herführen“ bezeichnet. — Beim Trockengehen wird ein Gefäss von ca. 15 bis 25 1, das Zeugschaffel, etwa bis zur Hälfte mit abgekühlter Würze gefüllt. Hierzu bringt man mit einem gestielten Löffel, dem Zeuglöffel von 1 bis 2 1 Inhalt die nötige

1. Die Untergärung ist die in Deutschland bei weitem verbreitetste Art. Für den normalen Verlauf derselben ist einer der wichtigsten Faktoren die Anwendung einer geeigneten Hefe. Nachdem Hansen feststellte, dass auf ein stets gleichmässiges Produkt nur zu rechnen ist, wenn man stets mit derselben Hefe arbeitet, und dass man dieses Resultat nur durch Reinkulturen erreichen kann, ist das Arbeiten mit Reinzuchthefe zur Notwendigkeit geworden (Näh. s. unter Hefe). Da jedoch auch eine Reinzuchthefe im Betrieb, je nach der Führung desselben, früher oder später durch Spaltpilze oder andere zum Teil geradezu Krankheiten des Bieres verursachende sogen, wilde Hefenarten verunreinigt wird, so muss immer wieder in gewissen Zwischenräumen in Reinzuchtapparaten rein gezüchtete Hefe zur Anwendung gelangen. Der Hauptherd für Infektion der Würze mit Spaltpilzen und wilden Hefenarten ist das Kühlschiff, dessen Ersetzung durch einen Kühlapparat nach Art der oben beschriebenen für Erhaltung reiner Hefe daher ungemein vorteilhaft ist. Als praktische Merkmale für die Güte der Hefe gelten ein schnelles und festes Ablagern in der Zeugwanne (s. u.), ein rein bitterer Geschmack und ein angenehmer Geruch. Die mikroskopische Prüfung zeigt allem die Anwesenheit von Spaltpilzen; ein körniger Zellinhalt deutet auf alte,

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Hefe, die mit der Würze gut durchgemischt wird. Dann beginnt das sogenannte Aufziehen, d. h. die Flüssigkeit wird in ein zweites Zeugschaffel gegossen, von dort wieder in das erste und so fort, bis durch die eintretende Schaumbildung beide Glefässe voll sind. Man erzielt auf diese Weise eine gute Durchlüftung der Hefe. Je besser „der Zeug zieht“, für desto besser hält der Praktiker die Hefe. Das Aufziehen erfordert einige Geschicklichkeit. Einfacher lässt sich dasselbe Ziel durch einen der vielfach konstruirten Aufziehapparate erreichen. Fig. 16 zeigt einen solchen nach Prössdorf & Koch Nachf. in Leipzig. Das rechts angebrachte Luftfilter wird mit Baumwolle gefüllt. Zieht man den mit eigentümlichen Schlitzen versehenen Kolben mit einiger Schnelligkeit in die Höhe, so wird Luft durch die Filter eingesaugt und während des Niederdrückens des Kolbens beim Durchgehen durch die Schlitze mit der Flüssigkeit gut durchgemischt. Die durch das Aufziehen erhaltene schaumige Masse wird der Würze auf den Bottichen zugesetzt und gut damit durchgekrückt oder aufgezogen. — Beim Nass-geben wird eine grössere Menge Würze, etwa 2 bis 3 hl, von noch 12 bis 20° von der Kühle in ein besonderes Gefäss im Gärkeller abgelassen und pro hl mit 1—2 1 Hefe gut durchgerührt. Bis die gesamte Würze auf die Anstelltemperatur abgekühlt ist, ist schon eine lebhafte Gärung eingetreten. Mit dieser gärenden Würze werden dann die Bottiche angestellt. Das Nassgeben wird vielfach angewendet, wenn wenig Hefe zum Anstellen zur Verfügung steht. Im allgemeinen ist jedoch vom Nassgeben abzuraten, da hierbei leicht wegen der höheren Temperatur der Hefe beigemengte fremde Arten, besonders Oberhefe, sich stärker entwickeln und so den Ver-g lauf der Gärung ungünstig beeinflussen können, — Dem Nassgeben steht ein Verfahren nahe, das man als das ^ „Darauflassen“ der Würze bezeichnet und das darin • TP Bestellt, dass die Gärbottiche nicht genügend angefüllt ft wer(^en- Wenn dann die Gärung schon einen gewissen Grad erreicht hat, wird kalte Würze von einem folgenden Sud abgegeben.

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Fig. 16.

Die Temperatur, bei der man die Würze anstellt, liegt gewöhnlich zwischen 5⁰ und 10⁰, bei Lagerbier etwas niedriger als bei Schenkbier, nur bei ganz starken UPI Bieren wieder etwas höher. Die Dauer der Gärung in den Bottichen, der Hauptgärung, ist 8—10 Tage und bei ganz kalter Anstellung höchstens 14 Tage. Während dieser Hauptgärung kann man eine Anzahl von Perioden unterscheiden, deren Erscheinungen mit ziemlicher Begelmässigkeit auf einander folgen. Nach 10 —12 Stunden fangen Bläschen an, sich an der Oberfläche zu zeigen, besonders am Band der Bottiche. Nach 20 Stunden ist die ganze Oberfläche von einer dichten weissen Decke bedeckt, die am Band einen etwas erhobenen Schaumkranz bildet. Diese erste Periode nennt man das „Ankommen“ des Bieres. Der Brauer sagt auch, das Bier macht weiss. Ein zu langsames Ankommen deutet auf zu kaltes Anstellen oder auf zu wenig oder zu abgearbeitete Hefe. Wenige Stunden nach dem Ankommen bemerkt man, dass der Schaumkranz anfängt, sich nach der Mitte zu „wegzuschieben“ und bald ist die ganze Oberfläche mit eigentümlich gezacktem oder „gekräuseltem“ Schaum bedeckt; man nennt diese zweite Periode die der niederen oder Weiss-Kräusen. Die Kräusen verdanken ihre Form der Abscheidung von Hopfenharz. Diese Periode dauert 2—3 Tage. Bisweilen bedecken die Kräusen nicht die ganze Oberfläche, es zeigen sich sogen. „Kahlstellen“ oder „kalte Flecken“, die jedoch in der nächsten Periode wieder verschwinden und keinen abnormen Verlauf anzeigen. In Verlauf von ferneren 2—3 Tagen befindet sich das Bier in der Periode der hohen oder Braun-Kräusen. Die Kräusen werden lockerer, steigen besonders am Band höher und nehmen eine gelbliche

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niederen Kräusen 0,3 bis 0,5 °/₀, während der der hohen Kräusen 1 bis 1,2, ja sogar bis 1,7 % pro Tag. Wenn dieselbe für Schenkbiere nur noch 0,2, für Lagerbier 0,1 bis 0,05 °/o beträgt, so ist das Bier zum

Fassen reif oder „fässig“.

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bis bräunliche Farbe an. Wenn die Krausen, statt zu steigen, leicht zusammenfallen, so deutet dies auf schwach vergärende Hefe, man sagt, die Kräusen liegen schwer im Bottich. Allmälich färben sich die Kräusen dunkler und fallen zusammen, so dass sich auf der Oberfläche nur noch eine schmutzig weisse Schaumdecke befindet; man nennt dies den „Durchbruch“. Diese Periode, die man als das „Zurückgehen“ bezeichnet, dauert 2—3 Tage. Zeigt sich in dieser Periode am Band des Bottichs ein weisser Schaumkranz, also ein neues Nachschieben, so deutet dieses auf eingetretene Nebengärungen. Kleinere oder grössere Blasen auf der Oberfläche zeigen sich, wenn infolge ungenügender Ventilation im Gärkeller die Kohlensäure nicht genügend abgeführt wird.

Mit Beendigung dieser Periode ist die Hauptgärung vorüber, man nennt das Bier „reif“. Die Reife beurteilt der Praktiker nach dem Verhalten im Schaugläschen. Hält man das Gläschen gegen ein Licht, so soll das Bier glänzend, die suspenclirte Hefe in deutlichen, einzelnen Klümpchen erscheinen, die sich, wenn man das Gläschen ruhig stehen lässt

sollen. Man nennt dies den „Bruch“ des Bieres, oder das Bier sei schön „durchgegangen“. Wichtiger für die Beurteilung der Reife    |||1|

des Bieres ist die Be-    f|||

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Von besonderer Wichtigkeit ist die Beobachtung der Temperatur während

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kellers kann die gärende Flüssigkeit sich um 3—8 ⁰ erwärmen. Für Erzeugung eines wohlschmeckenden Bieres ist es unbedingt erforderlich, dass die Temperatur von 10° nicht überschritten werde. Wenn der Gärkeller (s. u.) nicht künstlich gekühlt wird, erweist es sich als nötig, die Würze zu kühlen. Dies geschieht entweder durch Eisschwimmer oder durch Gärbottichkühler. Erstere sind Gefässe, am besten aus verzinntem Kupferblech, die mit Eis gefüllt in den Gärbottich gesetzt werden. Die Eisschwimmer haben den Nachteil, dass sie die Würze, die direkt mit ihnen in Berührung kommt, zu sehr abkühlen und dadurch die Gärung stören, ferner den eines grossen Eiskonsumes. Bei den Gärbottichkühlern findet das Kühlen durch abgekühltes Wasser statt. Sie werden in Schlangen- oder Taschenform verschiedenster Art konstruirt. Fig. 17 zeigt eine vollständige Kühlanlage mit dem Eiskasten A, der Eiswasserpumpe B, dem Steigrohr C, der Abzweigung nach dem Gärkeller D,E, den Kühlern F, der Ableitung des erwärmten Eiswassers G, H. Die Leitungen J, L, M und N zeigen die Einschaltung des Würzekühlers K. Der normale Vergärungsgrad (s. u.) bei der

Reife soll 55 °/₀ betragen. Von Einfluss auf denselben ist hauptsächlich die Hefe und die Zusammensetzung der Würze (s. Malz). Hat man mit zu niedriger Vergärung zu kämpfen, so hilft ein geringer Zusatz von fein gesiebtem Malzmehl, etwa 5 g auf den Hektoliter Würze, das man der Hefe beim Zeuggeben zusetzt.

Bevor man das Jungbier auf die Lagerfässer bringt, in denen es die Nachgärung durchmachen soll, entfernt man die Decke, die darauf lagert und hauptsächlich Hopfenharz enthält, mit einem fein durchlochten Löffel. Wird die Decke nicht sorgfältig entfernt, so erhält das Bier einen unangenehmen bitteren Geschmack. Im Bier, welches für Schenkbier bestimmt ist, muss mehr Hefe beim Abziehen bleiben als in solchem, welches für Lagerbier bestimmt ist, da im ersteren Eall die Nachgärung schneller beendet sein soll als bei letzterem. Man nennt das Abziehen mit mehr Hefe das „Grünfassen“, mit wenig das „Lauterfassen“. — Zum Anzapfen der Bottiche wird der etwas vom Boden entfernte Spund aus dem Zapfloch geschlagen und das Bier entweder direkt vom Bottich weggepumpt oder in ein Gefäss gelassen und von hier fortgepumpt. Ein weites Transportiren nach einem entfernten Lagerkeller geschieht in Fässern, ist aber vom Uebel. Zum Abziehen werden Kautschukschläuche oder kupferne Rohrleitungen benützt, auf deren Reinhaltung ganz besondere Sorgfalt zu verwenden ist. Es ist wünschenswert, dass das Bier in kurzer Zeit auf die Temperatur des Lagerkellers abgekühlt wird. Dies geschieht vielfach durch Eisschwimmer oder Bottichkühler (s. o.), oder besser durch besondere Kühlapparate. Das Abzapfen des Bieres aus einem Bottich, das sogen. Abschlauchen, soll nur so lange fortgesetzt werden, als das Bier klar läuft. Sowie von der abgesetzten Hefe etwas aufgerührt wird und mit abläuft, fängt man den Rest in einem mehr hohen als breiten Gefäss auf und lässt hierin die mitgeriseene Hefe sich wieder absetzen, worauf man das geklärte Bier, das Abseihbier, abziehen kann und für sich die Nachgärung durchmachen lässt oder auf die Lagerfässer verteilt. Nach dem Abschlauchen entfernt man möglichst bald die Hefe durch eine Oeffnung im Boden, durch die meistens auch das Abseihbier entfernt wird. An der abgesetzten Hefe unterscheidet man drei Lagen. Die unterste ist ziemlich dunkel durch beigemengte Maisch- und Hopfenbestandteile. Die mittelste ist die reichste Hefe und wird mit besonderer Sorgfalt von den anderen getrennt, während die oberste wieder dunkler und schleimig ist. Nach Abschöpfen der obersten Schicht wird die mittlere in eine gut gereinigte Wanne, die Zeugwanne, gebracht, mehrmals mit kaltem Wasser gewaschen und durch ein feines Haarsieb von Verunreinigungen getrennt. Die so gereinigte Hefe bildet den Zeug oder die Samenhefe für fernere Gärungen und wird bis zum Gebrauch in kaltem Wasser auf bewahrt. Die Menge der sich bildenden Hefe hängt wesentlich von dem Stickstoffgehalt der Würze ab und schwankt zwischen 1,5 und 2 1 dicker Hefe. — Die Bottiche sind nach Entfernung der Hefe sofort zu reinigen.

Beim Abziehen des Bieres auf die Lagerfässer verfährt man häufig so, dass man die einzelnen Fässer nur teilweise füllt und dann Bier von späteren Süden allmälich nachgiesst. Durch dieses Verteilen des Bieres erzielt man ein sehr gleichmässiges Produkt. Um ein zu starkes Schäumen zu verhüten, lässt man das Bier durch ein mit einem Hahn versehenes Rohr, den Hundskopf, möglichst an den Wandungen des Fasses entlang einlaufen. Schenkbier bringt man auf kleinere Fässer als Lagerbier, für erstere solche von 10—20 hl, für letztere von 20—40 hl. In kleineren Fässern geht die Nachgärung schneller vor sich; da ausserdem Schenkbier grüner gefasst wird und die Temperatur des Kellers für Schenkbier höher als die für Lagerbier, nämlich 2—5°, für dieses 0—3°, so ist das Bier oft schon nach 14 Tagen reif. Wenn die Fässer mit Schenkbier gefüllt sind, so zeigt sich an dem Spundloch ein leichter weisser Schaum, das Bier „sticht“ oder „greift an“. Der Schaum bildet eine Haube, das Bier „käppelt“. Durch sich ausscheidendes Hopfenharz wird der Schaum dunkler, nach einiger Zeit wird er grossblasig, das Bier hat „ausgekäppelt“ oder „verstochen“. Damit hat es das letzte Stadium der Gärung, die stille Nachgärung erreicht, während der es in den Konsum übergeht. Das als Schaum ausfliessende Bier muss wieder ersetzt werden; man füllt, und zwar meistens zweimal, entweder mit Brunnenwasser oder mit Bier nach. Man nennt dies das „Kaclistechen“. Um das Bier an Kohlensäure anzureichern, wird die Spundöffnung eine durch die Erfahrung gegebene Zeit vor dem Gebrauch, die zwischen 3 und 14 Tagen schwankt, fest verschlossen. Spundet man zu früh, so sammelt sich so viel Kohlensäure an, dass beim Oeffnen des Spundes viel Bier ausgetrieben wird. Man nennt dies das Ueberspunden, einen [Jebeistand, den man durch geeignet konstruirte Spunde, die nach Art eines Sicherheitsventils sich bei einem bestimmten Druck öffnen, vermeiden kann.

Wenn das Bier mit zu wenig Hefe abgeschlaucht oder auf den Gärbottichen schon zu weit vergoren war, so dass es nicht recht kappelt, wird es „aufgekraust“, d. li. mit Bier aus der Periode der niederen Krausen versetzt, dessen Menge sich nach dem Grade der Vergärung richtet. — Wird das Bier zur geeigneten Zeit nicht klar, so bewirkt man das Klären künstlich durch das Spänen. Gerade Haselnuss- oder Buchenholzspäne von 2—3 mm Dicke, 0,5—0,6 m Länge und einer Breite, die ein bequemes Einbringen in die Eässer gestattet, gewöhnlich 4—5 cm, werden mit verdünnter Sodalösung (1:100) ausgekocht und durch Waschen von der Soda befreit. Bringt man die so verarbeiteten Späne, etwa 0,5 kg auf 1 hl Bier, in die Fässer, so setzt sich die Hefe an die rauhe Oberfläche derselben, die durch das Bier noch eine besondere Klebrigkeit erhalten hat, fest. Die Späne müssen vor wiederholtem Gebrauch sorgfältig gereinigt werden. — Beim Lagerbier wird das Verteilen auf mehrere Fässer in ausgedehnterem Masse ausgeübt als beim Schenkbier, so dass es oft mehrere Monate dauert, bis die Fässer sjjundvoll werden. Es zeigen sich hier dieselben Erscheinungen wie beim Schenkbier, doch kann bei genügend kalten Lagerkellern (0°—0,5°) das Spunden ganz unterbleiben, weil bei dieser Temperatur Kohlensäure genug gelöst bleibt.

Einen wesentlich andern Verlauf nimmt die ganze Gärung bei einem Verfahren, das Pfaundler in Amerika eingeführt hat. Wyatt berichtet darüber [7]: Die Würzen werden nicht unter 7,5—10° abgekühlt. Sobald diese Temperatur erreicht ist, werden sie in Gärung gesetzt. Nach 12 Stunden füllt man das Bier in glasirte Stahlfässer, die mit einem Vakuumapparat verbunden sind, durch welchen sie konstant einem Vakuum von 520 mm unterstellt werden. Andererseits sind die Fässer mit einem Apparat zur regelmässigen Zuführung von gut filtrirter Luft verbunden. Der Gärraum erhält 4 °. Die Temperatur der Würze steigt am vierten Tage bis auf ca. 12°. Durch das Absaugen der Kohlensäure arbeitet die Hefe so rasch, dass am sechsten Tage in den Fässern befindliche Kühlvorrichtungen in Thätigkeit gesetzt werden und nach 10 Tagen die Temperatur 4° erreicht und die Operation beendet ist. Die abgesaugte Kohlensäure wird in einem passenden Gefäss unter Druck aufbewahrt und in das fertige Bier unter Druck eingepumpt. Von einem Sude wurde die eine Hälfte nach alter Methode, die andere im Vakuum vergoren. Es zeigten sich folgende Besultate:

Im Vakuum .    13,4«

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Wirklicher Vergärungsgrad nach 10 Tagen . . 61 Wir Micher Vergärungsgrad nach 60 Tagen . . —

Dieses Verfahren würde grosse Ersparnisse an Raum, Fässern und Eis herbeiführen, soll aber besonders vorsichtige Arbeit beim Maischprozess erfordern.

Der Raum, in dem die Hauptgärung vor sich geht, ist der Gärkeller. Man legt ihn am besten unter das Kühlhaus; er wird gewölbt und ist ca. 4 m hoch. Bei der Anlage ist auf die Ermöglichung der peinlichsten Sauberkeit, einer guten Ventilation und geeigneter Temperatur zu achten. Mit Bezug auf die Reinlichkeit wähle man als Material für Fussböden und Wände ein möglichst wenig poröses, wie Asphalt, Steinplatten u. dergl. und sorge dafür, dass reichlich Wasser zum sofortigen Entfernen von Bier, Würze u. dergl. vom Boden vorhanden ist und dass alles Schmutzwasser leicht abfliessen kann. Die Ventilation muss genügen, um die grossen Mengen sich entwickelnder Kohlensäure abzuführen. Um im Gärkeller eine möglichst gleichmässige Temperatur, am besten von ca. 5°, halten zu können, wird derselbe meistens unterirdisch angelegt und in den

Gewöhnliche Methode 13,4°

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Mauern eine oder zwei Lnftisolirschichten angebracht. Kann man eine genügend niedrige Temperatur nicht erzielen, so muss man sie durch ^ geeignete Lage der Eisvorratsräume oder durch Kältemaschinen herbeiführen. Fig. 18 und 18 a

zeigen eine Anlage für künstliche Kühlung nach Plänen der Maschinenfabrik Germania in Chemnitz. Aus beiden Plänen ist die Kühlanlage für den Lagerkeller ebenfalls zu ersehen.

Gärbottiche werden selten aus

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Eisen, Glas oder Stein, meistens aus Holz hergestellt.

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Poren des Holzes

leicht Veranlassung zu Bakterieninfektionen geben, werden die Bottiche entweder lackirt, wobei der Lack am besten eingebrannt wird, oder mit Paraffin überzogen. Die Form der Bottiche ist meistens nach oben konisch verjüngt, Verhältnis von Durchmesser zur Höhe wie 1:0,6—0,7, mit einem Inhalt von 20—40 hl. Bei 40 hl rechnet man

pro Bottich 6 qm Grundfläche. Bei der Aufstellung sind hölzerne Unterlagen möglichst zu vermeiden. Man stellt die Bottiche auf Schienen, die auf 0,5—0,6 m hohen gemauerten oder eisernen Pfeilern ruhen, mit einer geringen N eigung gegen die Ablassöffnungen. — Die Nachgärung geht im Lagerkeller vor sich, für den in Bezug auf Peinlichkeit, Ventilation und Temperatur das vom Gärkeller Gesagte ebenfalls gilt, doch muss die Temperatur hier möglichst

Fig. 18.

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A Dampfmaschine. B Kompressor. C Kondensator.

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G Zirkulationspumpe. II Kühl-rohrsysteme. I Zirkulationspumpe für Süsswasserkiihler. K Süsswasserkühler. L Zirkulationspumpe für Bierkühlung. M Beservoir für gekühltes Wasser. N Kühlschilf. O Bierkühlapparat. P Wasserreservoir. Q Zirkulationspumpe für Schwimmerkühlung.

R Schwimmer.

F Laufkran.

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Fig. 18 a.

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nahe an 0° gehalten werden. Während der Gärkeller gewöhnlich ein grosser Raum ist, wird der Lagerkeller in eine Anzahl kleiner Abteilungen geteilt, die bei einer Länge von 15—20 m eine Breite von 7—8 m und eine Höhe von 5—6 m haben und jede röhrenförmig abgeschlossen ist. Yor diesen Abteilungen liegt entweder an einer oder an beiden Seiten ein Vorkeller, der etwas tiefer zu legen ist, um beim Abziehen des Bieres genügend Gefälle zu haben. In die Abteilungen werden die Fässer die Längswände entlang in zwei Reihen gelagert, so dass zwischen den beiden Reihen ein Gang von ca. 1 m frei bleibt. Auf je zwei von den Fässern, den Bodenfässern, legt man ein kleineres, das Sattelfass. Die Bodenfässer werden besser als auf Unterlagen von Holz auf Eisenschienen gelagert, die auf gemauerten oder eisernen Pfeilern von 0,5—0,8 m Höhe ruhen. Die Fässer liegen mit dem Zapfloch nach dem Gange zu um 10—15 cm tiefer als nach der Wandseite, um das Bier möglichst vollkommen abziehen zu können. Die Lagerfässer werden fast ausschliesslich aus Eichenholz hergestellt; ihre Grösse richtet sich nach der Grösse der Brauerei. Sie schwankt zwischen 5 und 100 hl. Die Fässer werden gut gepicht, d. h. mit einer Schicht sogen. Brauerpechs überzogen, das meist aus Kolophonium, Harzölen u. dergl. besteht und weder Geruch noch Geschmack des Bieres beeinflussen darf. Ausser dem Zapfloch im Boden und dem Spundloch in einer Daube erhalten grosse Fässer, um das Reinigen zu erleichtern, noch ein Thürchen, eine Oeffnung, die einem Mann das Hineinschlüpfen gestattet, und durch ein mit einem Bügel festzuhaltendes Br^tt verschlossen wird.

2. Die Obergärung. Ueber die für die Obergärung anzuwendende Hefe, die Oberhefe, s. Näheres bei Hefe. Für die Herstellung der obergärigen Biere findet reingezüchtete Hefe noch wenig Anwendung, doch ist auch hier die Einführung der Hefenreinzucht sehr zu erstreben. Völlig verschieden sind die Verhältnisse bei der Herstellung obergäriger Biere in Deutschland und in England. In Deutschland werden obergärige Biere leicht eingebraut und sind deshalb wenig haltbar. Da die Obergärung bei 10—15°, selbst 20°, verläuft, so sind einerseits, selbst in oberirdischen Räumen, Kühlvorrichtungen selten nötig und ist andererseits der Verlauf der Gärung ein so schneller, dass das Bier schon nach wenigen Tagen in den Konsum gelangen kann. Hierdurch ward die Fabrikation zu einer sehr billigen. — Die Hefengabe wird häufig kleiner als bei der Untergärung genommen, 0,3—0,4 1 dicker Hefe für den Hektoliter Würze. Das Zeuggeben geschieht in gleicher Weise. Häufig lässt man auch die Hauptgärung schon in Fässern vor sich gehen, doch ist die Bottichgärung vorzuziehen. Bald nach dem Anstellen bildet sich auf der Oberfläche ein weisser Schaum, die Würze „tritt an“. Bald steigt der Schaum und zwar höher als bei der Untergärung, so dass ein höherer Steigraum erforderlich ist. Der Schaum erhält ein gekräuseltes Ansehen und färbt sich durch Hopfenharz dunkel (Hopfentrieb). Alsdann wird der Schaum grossblasig, steigt noch höher und es sammelt sich Hefe darin an (der Hefentrieb). Schliesslich sinkt der Schaum zusammen und lässt nur die Hefe als breiige Decke zurück. Damit ist die Hauptgärung nach 48—60 Stunden beendet. Die Hefe wird abgeschöpft und das Bier kommt meist direkt auf kleine Transportfässer und wird dem Konsum zugeführt. Bei der Fassgärung wird der zum Spundloch austretende Schaum in einem untergestellten Trog aufgefangen und das Bier während des Hefentriebs zum Auf füllen benützt. — Die Obergärung wird in Deutschland von der Untergärung immer mehr und mehr verdrängt. Obergärig werden hauptsächlich noch verschiedene Lokalbiere und die stark moussirenden, weinartigen Weissbiere hergestellt. Diese Biere haben meistens einen stark sauren Geschmack, weil die höhere Gärtemperatur auch die Milchsäurebildung begünstigt.

In England werden alle Biere obergärig gebraut und die Haltbarkeit durch die hohe Konzentration erreicht. Es werden hellfarbige Biere, Ale, und mit Farbmalz sehr dunkel gefärbte, Porter, gebraut, und zwar hat die Stammwürze von

17—18 o,

gewöhnlichem Porter . . 12—13°, . . 13—14°, . . 15—16°, . . 17—18°,

double

brown stout    „

bester brown stout „

23—26 °, 26—28 °.

gewöhnliches Ale Bourton Ale dritte Sorte 18—23 „    „ zweite „

erste

Aus den Nachgüssen wird ein leichtes Dünnbier bereitet. Näheres über die Behandlung der englischen Biere s. [4] und [8].

3. Die freiwillige Gärung. Diese Gärung findet in Deutschland beim Danziger Joppenbier und bei belgischen Bieren statt. Letztere werden aus gleichen Teilen Gerstenmalz und Weizen nach der Infusionsmethode gebraut. Die ersten Würzen dienen zur Herstellung von Lambic, die schwächeren zur Herstellung von Mars. Ersteres wird mit 15—16 °, letzteres mit 8° in Fässer gebracht und der freiwilligen Gärung überlassen. Die Gärung dauert 10 bis 20 Monate; das Bier kommt oft erst nach 2—3 Jahren zum Ausschank. Durch Mischen von Lambic- und Marswürzen stellt man die Würze für eine dritte Sorte Bier, Faro genannt, her; doch wird Faro auch durch Mischen der fertigen Biere hergestellt. Bei der Gärung spielen hauptsächlich Saccharomyces apiculatus und zwei Bassen von S. ellipsoideus (s. Hefe) eine Bolle.

IY. Das fertige Produkt.

Nach beendeter Nachgärung wird das Bier für den Konsum entweder auf Transportfässer oder auf Flaschen gefüllt. Es ist besonders zu beachten, dass nur klares Bier abgezogen wird und dass möglichst wenig Kohlensäure verloren wird. Ist das beim Anstechen eines Fasses zuerst ablaufende Bier nicht ganz klar, so wird es als „Torschuss“ gesondert aufgefangen. Das als Schaum überlaufende Bier wird in einem untergestellten flachen Gefäss, der Schusswanne, aufgefangen. Der nicht mehr von selbst ablaufende Teil, das Abseihbier wird, mit einer Art Heber abgezogen und meistens mit dem Torschuss und dem Bier aus der Schusswanne durch Kräusen und Spänen wieder konsumfähig gemacht. Hat das Bier einen langen Transport vor dem Konsum durchzumachen, so muss man es durch Anwendung von Eis konserviren. Für Flaschenbier kann man mit Torteil eine andere Methode anwenden, das Pasteurisiren. Die zuerst von Pasteur auf den Wein, von Yelten auf Bier angewendete Konservirungs-methode besteht darin, dass man die im Bier befindliche Hefe oder Bakterien, die ein Yerderben des Bieres veranlassen könnten, durch Erhitzen auf 50—60° vernichtet (D. B. P. 17 970, Prössdorf & Koch Naclif., Leipzig). — Chemische Kon-servirungsmittel wie Salicylsäure, Borsäure u. dergl. sind unbedingt zu verwerfen.

Normales Bier soll vollständig klar und glänzend, von erfrischendem, angenehm bitterem Geschmack sein, beim Einschenken hinreichend schäumen und den Schaum längere Zeit halten. Zeigt das Bier von den angeführten abweichende Eigenschaften, so bezeichnet man diese als Fehler, wenn sie den Gebrauch des Bieres nicht ausschliessen, als Krankheiten, wenn sie das Bier zum Genuss untauglich machen. Ueber die Krankheiten des Bieres, die durch wilde Hefen verursacht werden; s. Hefe. Trübungen des Bieres werden ausser durch Hefe auch durch Bakterien (Sarcina, besonders Pediococcus cerevisiae) verursacht, die meistens den Geschmack des Bieres ungünstig beeinflussen und zum gänzlichen Yerderben des Bieres führen können. Kleistertrübung nennt man eine durch lösliche Stärke und ihr nahestehende Dextrine verursachte Trübung. Sie wird durch mangelhaftes Malz, Fehler im Maischprozess und beim Anschwänzen hervorgerufen und kann, wenn man sie durch violette bis blauviolette Jodreaktion nachgewiesen hat, durch Zusatz von Malzmehl im Lagerfass aufgehoben werden. Glutentrübung nennt man die durch Ausscheidung von Protein-stoffen namentlich in der Kälte hervorgebrachte; sie verschwindet beim Erwärmen und soll namentlich bei YerWendung sehr prote'inreicher Gerste und mangelhaft gedarrten Malzes auftreten. Harztrübungen endlich werden durch Ausscheidung von Hopfenharzteilchen, namentlich bei Verwendung von unvollkommen aus-gereiftem Hopfen verursacht. Man findet unter dem Mikroskop gelbe bis dunkelbraune Klümpchen, die sich in lOprozentiger Natronlauge lösen. Alle diese Trübungen lassen sich durch Filtriren oder durch Schönen beseitigen. Das Schönen besteht darin, dass man dem Bier fein verteilte Hausenblase (1 g pro hl) oder Gelatine (10 g pro 1J) zusetzt. Diese bilden mit den Gerbsäuren Niederschläge, die die trübenden Bestandteile einhüllen und zu Boden reissen. Während die Gelatine hierzu einfach in Wasser von ca. 50° aufgelöst wird, wird die

Hausenblase zerkleinert, mehrmals in kaltem Wasser 12 Stunden aufgeweicht, fein zerteilt, mit einer Lösung von Weinsäure (50 g auf 100 Hausenblase) durchgeschüttelt und, wenn sie gut aufgequollen ist, durch Leinwand gedrückt. Abweichungen von dem normalen Geschmack kommen ebenfalls häufig vor. Ein abnorm bitterer Geschmack kann durch wilde Hefen (s. Hefe) oder dadurch hervorgerufen werden, dass die Decke am Ende der Hauptgärung durchfällt. Durch Verwendung mangelhaften Peches oder durch fehlerhafte Anwendung desselben kann das Bier Pechgeschmack erhalten. Zu junges Bier hat einen Geschmack nach Hefe; schlechter Hopfen verursacht einen rauhen, ungenügende Reinlichkeit in den Gärräumen einen dumpfen Geschmack. Ungenügende Reinlichkeit führt auch leicht Essigsäurebildung mit sich, so dass das Bier sauer wird. Schal schmeckt das Bier bei ungenügendem Kohlensäuregehalt. Bei Mangel an Kohlensäure wird das Bier auch schlecht schäumen. Wenn Bier bei reichlicher Kohlensäure den Schaum schlecht hält, so schreibt man dies meist zu hoch abgedarrtem Malz, zu schnellem Erwärmen der Maischen oder mangelhafter Beschaffenheit des Hopfens zu.

Die Bestandteile des Bieres sind: Wasser, Alkohol, Kohlensäure, Zucker (Maltose, Isomaltose), Dextrin, Glycerin, Stickstoff haltende Stoffe (Pepton, Amide, Cholin, Bernsteinsäure, Milchsäure, Essigsäure, Hopfenextraktivstoffe und Salze).

Folgende Tabelle gibt die Zusammensetzung verschiedener Biere in Bezug auf die gewöhnlich bestimmten Stoffe nach König:

Biersorte

Spez. Gew.

Wasser

^ Kohlensäure

~ Alkohol. Gew.

^2 Extrakt

Stickstoffhaltige Substanz.

Zucker

Dextrin

₀ Säure = ⁼ Milchsäure

~ Glycerin

Asche

_o Phosphorsäure

0,197 3,36 5,34 0,74 0,95 3,11 0,196 3,93 5,79 0,71 0,88 3,73 0,209 4,40 6,38 0,74 1,20 3,47 0,234 4,69 7,21 0,73 1.813,97 0,297 2,73 5,34 0,58 1,62 2,42 0,162 2,79 4,13 0,41 0,85 1,75

—    13,86 6,93 0,46 1,45 4,20 0,215 4,70 6,59 0,65 2,62 3,08 0,201 4,75 5,65 0,61 1,07 1,81

—    |5,02 3,66 0,43 0,56 1,68

Die Untersuchung des Bieres erstreckt sich auf folgende Punkte:

1.    Farbe. Die Farbe bestimmt man am besten mit Lintners Verdünnungskolorimeter [10]. Der Apparat besteht aus zwei ganz gleichen Glaskästchen mit parallelen Wandungen, das eine zur Aufnahme der Normallösung, das andere für die zu prüfende Flüssigkeit. Die Kästchen werden in ein Gehäuse aus schwarz lackirtem Blech gestellt; das Gehäuse ist für die Beobachtung der Färbungen auf der Vorderseite mit zwei Ausschnitten, auf der Rückseite mit einem durchgehenden, mit Milchglas bedeckten Spalt versehen. Das Bier wird mit einer Pipette abgemessen und aus einer Bürette bis zur Normalfarhentiefe verdünnt. Als Vergleichslösung dient Eisenammoniakalaun, dessen Lösung, je nachdem das Bier einen mehr gelben oder roten Farbenton hat, mit Schwefelsäure oder mit Essigsäure angesäuert wird.

2.    Geruch und Geschmack. Hierfür lassen sich keine Vorschriften angeben.

3.    Kohlensäure. Die Kohlensäure bestimmt man am besten nach Langer und Schulze. Das Bier wird in einem Kolben erhitzt. Die entweichende Kohlensäure tritt mit Alkohol- und Wasserdämpfen zuerst in einen aufrecht stehenden Liebig’schen Kühler, der gut gekühlt wird. Alkohol- und Wasserdämpfe werden grösstenteils kondensirt und fliessen in den Kolben zurück. Die entweichenden Dämpfe werden durch eine Waschflasche mit konzentrirter Schwefelsäure und durch ein Chlorcalciumrohr geleitet, die Kohlensäure wird dann in

1.    Schenk- oder Winterbier .    . 1,0114

2.    Lager- oder Sommerbier . . 1,0162

3.    Exportbier

4.    Bock-,Doppel- oder Märzenbier 1,0213

5.    Weissbier

6.    Sonstiges obergäriges Bier . 1,0102

7.    Reisbier

8.    Porter

9.    Ale .

10. Lambic

0,0176

1,0137

1,0213

1,0191

1,0141

1,0049

91,11

90,08

89.01

87,87

91,63

92,92

89,21

88,49

89,42

o oppppo©© ©

0,12 0,20410,055 0,165 0,228 0,077 0,154 0,247 0,074 0,176 0,263 0,089 0,092 0,149 0,034 0,235 0,174 0,049

—    0,22 0,077

—    0,363 0,093

—    0,31 0,086

einem gewogenen Kaliapparat absorbirt. Zum Schluss wird von Kohlensäure befreite Luft unter stetigem Kochen aspirirt. Die Gewichtszunahme des Kaliapparates gibt die Menge der Kohlensäure an.

4.    Alkohol. Zur Bestimmung des Alkohols, sowie für die meisten folgenden Bestimmungen, wird das Bier durch kräftiges Schütteln, am besten in einem Kolben, der in Verbindung mit einer Vakuumpumpe steht, möglichst von Kohlensäure befreit. Ein vollständiges Austreiben der Kohlensäure ist auf diesem Wege nicht möglich. Zur Bestimmung des Alkohols im entkohlensäuerten Bier wiegt man P Gramm (etwa 70—100) ab, neutralisirt mit der vorher genau bestimmten, zur Sättigung der freien Säuren (s. u.) nötigen Menge Normalnatronlauge und destillirt etwa ²/₃ der Gesamtmenge ah. In dem Destillat, dessen Gewicht man zu p Gramm ermittelt, bestimmt man den Alkoholgehalt (s. Alkoholometrie) zu a Gew. %. Der Alkoholgehalt des Bieres beträgt

dann    ^Gew. %. Ueber indirekte Bestimmung des Alkohols s. [11] und [12].

5.    Extrakt. Besser und schneller als durch Eindampfen und Austrocknen einer abgewogenen Menge (10—20 g) bei 100° kommt man durch Extraktbestimmung auf indirektem Wege zum Ziele. Die Bestimmung wird mit der Alkoholbestimmung verbunden. Man wiegt 100 cbcm Bier von 15° in einem Kölbchen mit einer Marke im engen Hals genau ab, destillirt den Alkohol ab, füllt auf das ursprüngliche Gewicht auf und bestimmt das spez. Gew. bei 17,5°, wenn man den Extraktgehalt nach der Tabelle von Balling, bei 15°, wenn man ihn nach Schultze-Ostermann oder Ellion bestimmen will [9]. Von diesen gibt die von Schultze-Ostermann die Maltose noch mit Kristallwasser, die von Ellion wasserfreie Trockensubstanzen an.

6. Zucker. Die Bestimmung des Zuckers geschieht mit Fehling’scher Lösung. Zur Darstellung derselben löst man 34,630 g Kupfervitriol zu 500 cbcm auf; andererseits werden 163 g Seignettesalz zu 400 cbcm gelöst und mit einer Natronlauge zu 500 cbcm aufgefüllt, die 516 g Natriumhydroxyd im Liter enthält. Beide Lösungen werden getrennt aufbewahrt und vor dem Gebrauch zu gleichen Raumteilen gemischt. Von dieser Eehling’schen Lösung werden 10 cbcm von 0,025 g Maltose reduzirt. Zur Bestimmung des Zuckers nach Reischauer bringt man in eine Anzahl Reagensgläser, die man an einem Gestell zusammen in ein Wasserhad tauchen kann, je 10 cbcm des entkohlensäuerten, auf das Zehnfache verdünnten Bieres und fügt den Gläschen der Reihe nach 1,20, 1,15, 1,10 etc. Fehling’scher Lösung zu. Die Gläschen werden 8 Minuten in siedendes Wasser getaucht, so dass sie so weit eintauchen, als sie Flüssigkeit enthalten. Zieht man sie nach dieser Zeit heraus, so sieht man, dass einige noch blau sind; diese haben einen Ueberschuss an Fehling’scher Lösung erhalten. Von den Gläschen, bei denen eine blaue Farbe nicht mehr zu erkennen ist, filtrirt man eine Probe ab und ersetzt diese mit Essigsäure bis zur schwach sauren Reaktion und mit einigen Tropfen Ferrocyankaliumlösung. Eine braunrote Färbung resp. Fällung zeigt einen Ueberschuss von Kupfer, d. h. von Fehling’scher Lösung an. Ist z. B. bei 1 cbcm Fehling’scher Lösung noch unreduzirtes Kupfer vorhanden, bei 0,95 dagegen nicht, so nimmt man an, dass die 10 cbcm des verdünnten

1.10

nach

0,975

halten. Daraus berechnet man durch Division mit dem spez. Gew., in wie viel Gramm des Bieres 0,075 g Maltose enthalten sind. Aus der so gefundenen

0,075^.100 g Maltose enthalten sind. Ueber

resp. 1 cbcm des nicht verdünnten Bieres 0,975 cbcm ~h 0-⁹-5) PePJüig’scher Lösung reduziren. Zur Reduktion von 10 cbcm Fehling’scher Lösung sind dem-10,25 cbcm Bier erforderlich und in diesen ist 0,075 g Maltose ent-

Zahl (a) ergibt sich, dass in 100 g Bier genauere Bestimmung der Zuckerarten s. Malz.

7. Dextrin. Zur Bestimmung der Dextrine werden 50 cbcm Bier mit 20 cbcm Salzsäure von spez. Gew. 1,124 3 Stunden im Wasserhade erhitzt, um die Dextrine in Dextrose zu verwandeln. Die Flüssigkeit wird abgekühlt, mit

Natronlauge neutralisirt und auf 1 1 verdünnt. Nach dem Filtriren wird die Dextrose in derselben Weise bestimmt, wie oben für die Maltose angegeben. Jedoch werden in jedes Gläschen nur 5 cbcm gefüllt. Für die Berechnung ist zu beachten, dass 10 cbcm Fehling’scher Lösung von 0,05 g Dextrose reduzirt werden. Beim Kochen mit Salzsäure wird auch die Maltose in Dextrose verwandelt und zwar gibt ein Molekül Maltose (C\<i -H22 On = 342) zwei Moleküle Dextrose (2 • CG Hn 0₆ = 360). Es muss deshalb von der gefundenen Dextrosemenge nicht die nach 6 gefundene Maltosemenge abgezogen werden, sondern die

360

um ——

342

= ^ _ vermehrte. Da jedes Molekül Dextrose (U₆    — 180) einem

Molekül Dextrin (C₆ Hl0 0₅ = 162) entspricht, so erhält man aus der nach Abzug des Maltosewertes übrig bleibenden Dextrosemenge das Dextrin durch

162

180

= 0,9.

Multiplikation mit

8.    Stickstoffhaltige Substanzen. Diese werden am zweckmässigsten nach der Kjeldahl’sehen Methode bestimmt. 20 cbcm Bier werden in einem Kolben aus schwer schmelzbarem Glas von ca. 300 cbcm zur Sirupkonsistenz eingedampft und mit 20 cbcm konzentrirter Schwefelsäure auf einem Drahtnetz zuerst mit kleiner Flamme erhitzt, wobei ein Verlust durch Spritzen durch Schrägstellung des Kolbens vermieden wird. Wenn das Schäumen vorüber ist, wird eine Messerspitze Kupferoxyd zugesetzt und nun stark erhitzt und regelmässig im Sieden erhalten, bis die Flüssigkeit nur noch ganz schwach gefärbt ist. Dies tritt nach ³/₄ bis D/₂ Stunden ein. Hierdurch ist der Stickstoff in Ammoniak übergeführt. Nach dem Erkalten bringt man die Flüssigkeit in einen Kolben von 750 cbcm, übersättigt mit Natronlauge, setzt, um beim Kochen das Stossen zu vermeiden, einige Zinkstückchen zu, verbindet den Kolben durch ein Kohr mit einer Vorlage, in der sich 20 cbcm Normalschwefelsäure befinden, und destillirt bis alles in Ammoniak übergegangen ist (ca. 1 Stunde). Dann titrirt man die überschüssige Schwefelsäure mit Normalnatronlauge zurück. Die Zahl der zur Sättigung des Ammoniaks verbrauchten Kubikcentimeter gibt mit 0,014 multiplizirt den Stickstoff -gehalt in 20 cbcm, mit 5 • 0,014 = 0,07 in 100 cbcm Bier. Daraus erhält man durch Division mit dem spez. Gew. den Stickstoffgehalt in 100 g. Unter der allerdings nicht ganz zutreffenden Voraussetzung, dass die stickstoffhaltigen Substanzen im Bier aus Eiweissstoffen bestehen, berechnet man sie durch Multiplikation des gefundenen Stickstoffes mit 6,25.

9.    Säuren.' Zur Bestimmung der Gesamtsäuren werden 100 cbcm nach Erwärmung auf 40—50° zur Austreibung der Kohlensäure so lange mit ¹/₁ o Normalkalilauge versetzt, bis ein Tropfen weder rotes noch blaues Lackmuspapier verändert. Man drückt den Säuregehalt gewöhnlich als Milchsäure aus, die man erhält, indem man die verbrauchten cbcm ₀ Normallauge mit 0,009

Die Zahl der ver-

„ multiplizirt. Zur Bestimmung der Essigsäure werden 200 cbcm mit etwas Phosphorsäure mit Wasserdampf 2 Stunden destillirt. Das Destillat wird mit q Normallauge titrirt mit Phenolphthaloin als Indikator, brauchten Kubikcentimeter wird mit 0,006 multiplizirt.

10.    Glycerin. Zur Bestimmung des Glycerins werden 50 cbcm Bier in einer Schale auf dem Wasserbad erwärmt, bis die Kohlensäure ausgetrieben ist, dann mit 3 g Aetzkalk versetzt, zum Sirup eingeengt und mit 10 g Marmoroder Seesand angerührt und so weit eingetrocknet, dass sich die Masse von den Wandungen abtrennen lässt. Die Masse bringt man in eine Papierpatrone und zieht im Soxhlet’schen Extraktionsapparat mit Alkohol aus. Der Alkohol wird abdestillirt, der Rückstand mit 10 cbcm absolutem Alkohol aufgenommen, die Lösung in 3 Portionen unter stetigem Mischen mit im ganzen 15 cbcm Aether versetzt, die klare Lösung abgegossen und verdampft. Den Rückstand behandelt man in gleicher Weise mit Alkohol-Aether zum zweiten- und drittenmale, verdampft die Lösung schliesslich in einer tarirten Platinschale zur Trockene, trocknet 1 Stunde im Wassertrockenschrank und wägt. Von der so als Glycerin gewogenen Menge zieht man noch den durch Einäschern bestimmten Aschengehalt ab.

11.    Asche. 50 cbcm Bier werden in einer Platinschale auf dem Wasser-bade verdampft, mit schwacher Flamme eingeäschert und geglüht, bis die Asche weiss geworden ist.

12.    Phosphorsäure. Zur Bestimmung der Phosphorsäure wird die nach 11. hergestellte Asche in Salpetersäure gelöst und filtrirt. Das Filtrat wird mit Ammoniummolybdatlösung versetzt und 1—2 Stunden auf dem Wasserbad auf 80—90° erhitzt. Der ausgeschiedene gelbe Niederschlag wird ab filtrirt, mit Ammoniumnitratlösung ausgewaschen und in verdünntem Ammoniak gelöst. Das aus der Lösung mit Magnesiamixtur ausgefällte Ammoniummagnesiumphosphat wird nach 2 Stunden ab filtrirt, mit verdünntem Ammoniak ausgewaschen und mit dem Filter verascht. Aus dem gefundenen Magnesiumpyrophosphat My₂ Pj 0-berechnet man den Gehalt an Phosphorsäure.

13.    Ursprünglicher Extraktgehalt der Würze und Vergärungsgrad. In dem Masse, als Würzen vergären und dadurch ärmer an Extrakt und reicher an Alkohol werden, wird ihr spez. Gew. geringer; diese Verringerung bezeichnet man als Attenuation. Balling [12] bezeichnet den Extraktgehalt der Würze nach der Saccharometeranzeige bei 17,5° mit p, die Saccharometeranzeige des durch Schütteln möglichst von Kohlensäure befreiten Bieres in, die Saccharometeranzeige des entgeisteten Bieres n und nannte: p — in die scheinbare Attenuation,

- p m den scheinbaren Vergärungsgrad, p — n die wirkliche Attenuation und“^-r-

den wirklichen Vergärungsgrad. Ist jedoch der ursprüngliche Extraktgehalt der Würze nicht bekannt, so bestimmt man ihn annähernd, indem man zu dem verdoppelten Alkoholgehalt (A) den Extraktgehalt (E) hinzuzählt. Genauer erhält man den Extraktgehalt der Stammwürze (e) nach der Gleichung:

_ 100 (E 4- 2,0665 A) e~ 100 + 1,0665 A '

Daraus ergibt sich dann der Vergärungsgrad (v)

100

%?)■

Für die Beurteilung von Bier ist folgendes zu beachten: Bier soll im Fass 0,35—0,4°/₀ Kohlensäure enthalten, in der Flasche 0,2—0,3%, im Glas 0,15 bis 0,2 °/₀. Bier mit weniger als 0,1% schmeckt schal. Der Extraktgehalt soll den Alkoholgehalt übersteigen, so dass auf 1 Teil Alkohol 1,5—2,0 Teile Extrakt kommen. Der Vergärungsgrad soll mindestens 44%, in der Kegel 48% betragen. Die zur Sättigung der Gesamtsäuren in 100 cbcm Bier erforderliche Menge J/io Normallauge soll zwischen 12 und 30 cbcm liegen; für die flüchtigen Säuren kann man 5 cbcm zulassen. Das Verhältnis von Alkohol zu Glycerin schwankt in Bieren zwischen 100:3—5,5. Biere, welche weniger als 0,1% Asche und 0,05% Phosphorsäure enthalten, sind meist mit Surrogaten (Stärkezucker, Stärke, Keis etc.) hergestellt. Verfälschungen kommen beim Bier selten vor. Ueber den Nachweis derselben siehe [12].

Litteratur: [1] Fruwirth, Hopfenbau und Hopfenbehandlung, Berlin 1888. — [2] Thausing, Theorie und Praxis der Malzbereitung und Bierfabrikation, Leipzig 1888. — [3] Muspratts Handbuch der technischen Chemie von Stohmann und Kerl, Braunschweig 1888. — [4] Lintner, Lehrbuch der Bierbrauerei, Braunschweig 1875. — [5] Berret, Die Bierbrauerei, Berlin 1881. — [6] Deutscher Bierbrauer, Halle seit 1859. — [7] Wochenschrift für Brauerei, 1893, S. 823. — [8] Moritz und Morris, Handbuch der Brauwissenschaft, deutsch von W. Windisch, Berlin 1893. — [9] Koenig, Die menschlichen Nahrungs- und Genussmittel, Berlin 1893, S. 1306 u. 1311. — [10] Zeitschrift für das gesamte Brauwesen, 1891, S. 213. — [11] C. Reischauer, Chemie des Bieres, bearb. von V. Griessmayer, Augsburg 1879. — [12] Balling, Die Gärungschemie, Prag 1865.    //. Herzfeld.

F. Reinitzer.

Biercouleur ist eine dextrinhaltige, dicke Lösung von gebranntem Zucker (Caramel), welche wegen dieses Dextringehaltes nur in Wasser oder in schwach alkoholischen Flüssigkeiten, z. B. Bier, klar löslich, in stark alkoholischen dagegen nicht vollkommen löslich ist; s. Stärkezuckerfahrikation.

Bierdruckapparate (Bierpressionen), dienen dazu, während des Ausschanks aus einem Fass einen möglichst gleichmässigen Druck auf dem Bier zu erhalten, welcher verhindert, dass die Kohlensäure entweicht, eventuell auch das Bier vermittelst des im Fass erzeugten Druckes nach einer höher gelegenen

Ausschankstelle zu befördern. Der Druck wird entweder durch Kompression von atmosphärischer Luft oder durch Kohlensäure erzeugt und zwar wird in letzterem Falle wieder entweder gasförmige Kohlensäure bereitet oder es wird flüssige Kohlensäure in kleinen Quantitäten expandirt. Ein einfacher und vielfach gebräuchlicher Apparat ist in Fig. 1 dargestellt, die gewöhnliche Bierpumpe zum direkten Zapfen aus dem Fass. Fig. 2 zeigt die Einrichtung einer grösseren Luffcdruckpression, a ist die Luftkompressionspumpe, befestigt an dem Luftkessel W, in welchem mittelst der Pumpe ein Druck von 1—1 V‘2 Atm. erzeugt wird. Der Luftkessel steht durch Rohrleitung in Verbindung mit einem Fass im Keller, von diesem aus (an der tiefsten Stelle beginnend) geht eine Rohrleitung nach der Ausschankstelle, hier mit einem Zapfhahn verschlossen ; öffnet man den letzteren, so treibt die im Luftkessel herrschende höhere Spannung das Bier aus dem Fass zur Zapfstelle. Das Saugrohr der Luftpumpe muss 1 — nach polizeilicher Vorschrift — ins Freie führen, so dass ] nur unverdorbene Luft mit dem Bier in Berührung kommt. !

Fig. 1

Massstab 1 : 7

Die Bierdruckapparate mit gasförmig erzeugter Kohlensäure — || die Bereitung der Kohlensäure geschieht durch Zusammen- fl bringen von Magnesia oder Kreide mit Salzsäure — haben 0 weniger Verwendung gefunden; der Prozes's ist umständlich, die Kohlensäure nicht rein genug. Dagegen wird die flüssige Kolden-säure zu gleichem Zweck vielfach angewendet, seitdem deren Bezug in starken eisernen Flaschen in gefahrloser und bequemer Weise ermöglicht ist. Die Erzeugung der flüssigen Kohlensäure wird in grossem Massstabe fabrikmässig betrieben und zwar hauptsächlich unter Verwendung natürlicher

Kohlensäure, wie sie z. B. in der Rheingegend vielfach anzutreffen ist. Die Einrichtung eines Bier-druckapparates unter Verwendung flüssiger Kohlensäure ist in Fig. 3 dargestellt; F ist die Flasche, in

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welcher sich die flüssige Kohlensäure unter einem Druck von ca. 50 Atm. befindet. Die Flasche hat oben ein besonders konstruirtes Ventil, so eingerichtet, dass die Kohlensäure tropfenweise herausgelassen werden kann; durch das Rohr b steht das Ventil in Verbindung mit dem Druckkessel K, in welchem die Expansion stattfindet; der Druckkessel ist mit einem Sicherheitsventil s, Austrittshahn a und Manometer u versehen; von a geht die Leitung nach dem Fass. Solideste Ausführung aller Teile ist bei diesem Kohlensäureapparat von grösster Wichtigkeit, denn die geringste Undichtigkeit kann durch Ausströmen der Kohlensäure grossen Schaden bringen. Die im Handel erhältlichen Flaschen enthalten ca. 8 Kilo flüssige Kohlensäure und kosten (Flasche ungerechnet) dl. 16; es lassen sich damit ca. 20—30 hl Bier verschenken. Accessorien zu den Bierdruckapparaten sind: Kessellufthähne, Doppelventile, Schenkhähne, Luftregulirungen, Verteiler, Schlammsammler, Stechhähne u. a.

Blecken.

Bezugsquellen: Deutsche Wasserwerksgesellschaft in Höchst a. M., Sürther Maschinenfabrik in Sürth a. Rh.

Biergallen, s. Bierbrauerei.

Bierlack, s. Brauerlacke.

Bierstein, s. Bierbrauerei.

Bierwagen (Biertransportwagen). Das Bier kommt in eichenen Fässern von 0,25 bis 2 hl Inhalt, meistens jedoch von 0,5 hl Inhalt zur Versendung, deren Leergewicht etwa 0,45 bis 0,33 . des Biergewichts beträgt. Die zugehörigen Transportwagen werden mit einer Tragfähigkeit von 10000 kg gebaut und vermögen nach der Grosse der Fässer etwa 50 bis 60 hl Bier aufzn-nehmen. Für die gute Erhaltung des Biers ist es von grösster Wichtigkeit,

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dass sich die Temperatur der Luft im Wageninnern etwa zwischen 8 und 10 ⁰ C. halte. Dies wird dadurch erreicht, dass man den Wagenraum gegen die äussere Luft sehr sorgfältig abschliesst, die Wärmeleitungsfähigkeit von Fuss-boden, Wänden und . Decken möglichst ge-a=T' ring macht, die Erhitzung der Wände und Decken durch die Sonnenstrahlen vermindert

Fig. i.

und das Wageninnere mit Fig-²-    Kühlvorrichtungen für den

Sommer und mit Heizvorrichtungen für den Winter versieht. Zu diesem Zwecke werden der Fussboden mit doppelter, die Wände und Decke mit dreifacher Verschalung versehen und dicht schliessend gearbeitet. Der äussere Zwischenraum der Wände und Decke bleibt in der Regel hohl und erhält Luftlöcher, damit die [Luft hindurchstreicht und den Einfluss der Sonnenstrahlen vermindern kann. Im Winter müssen diese Oeffnungen verschlossen werden, um starke Abkühlung zu vermeiden. Die inneren Hohlräume der Wände und Decke, sowie die Hohlräume des Fussbodens werden mit schlechten Wärmeleitern ausgefüllt. — Der äussere Anstrich des Wagenkastens ist weiss, um möglichst wenig strahlende Wärme aufzunehmen. Im Innern des Wagens werden unter der Wagendecke Eisbehälter mit einem Fassungsraum von 1 bis 2 cbm angebracht, die entweder auf eisernen Querträgern gelagert oder auch an der Decke aufgehängt werden. Das Eis ruht dabei auf einem Holzgitter oder einem Siebe, um frei über dem Tauwasser zu lagern, für welches ein geeigneter Abfluss hergestellt sein muss. Damit die Temperatur im Winter nicht zu weit sinkt, muss unter Umständen eine mässige Heizung erfolgen. Dabei kommen wohl Wärmeflaschen oder auch Presskohlenheizung zur Anwendung. — Die Thüren sind zweiflügelig und auch mit doppelten Zwischenräumen versehen. Sie müssen namentlich dicht schliessend gearbeitet sein. Als einzige Oeffnungen ausserdem hat der Wagen die Dachluken zum Einbringen des Eises. Weil unter Umständen eine rasche Beförderung des Biers von Wichtigkeit ist, so werden diese Wagen so eingerichtet, dass sie in die Personenzüge eingestellt werden können und zu diesem Zwecke mit Leitungen für Dampfheizung und Luftbremse versehen.

Fig. 1 und 2 stellen einen zweiaxigen bedeckten Gfiiterwagen für Bierbeförderung der k. preuss. Eisenbahndirektion zu Berlin dar [1], Der Wagenkasten hat ein kräftiges eichenes Holzgestell, welches selbständig verbunden frei auf dem eisernen Untergestelle ruht. Die untere Querdielenlage des doppelten Fussbodens ist in den Unterrand der Kastenschwellen und die zwischen diesen liegenden Querbalken gefalzt und ruht unmittelbar auf den Trägern des Untergestells. Der obere eichene Längsbelag ruht auf den Querbalken und ist in den Oberrand der Kastenschwellen gefalzt. Der Zwischenraum zwischen beiden ist mit Stroh ausgestopft. Die Seitenwände haben bei 160 mm Dicke dreifache Verschalung aus Kiefernholz. Der äussere Zwischenraum bleibt frei, der innere ist mit Häcksel ausgefüllt. In ähnlicher Weise wie die Seitenwände ist auch die Decke hergestellt. In beiden Seitenwänden befinden sich zweiflügelige Klappthüren von 1300 mm Breite und 1635 mm Höhe. Unter der Decke befinden sich zwei Eiskasten e e aus 3 mm starkem Zinkbleche, welche mit verzinkten Bandeisenbügeln an beiden Enden unter der Decke befestigt sind. Aus jedem der für etwa 450 kg Eis bestimmten Kasten gelangt das Schmelzwasser durch ein Sieb in eine Ableitung mit Wasserverschluss. Die Füllung der Eiskasten geschieht durch Dachluken. Mitten vor jeder Deckenklappe sind an beiden Seitenwänden über einander je zwei Einsteckösen angebracht, in die der Stiel eines kleinen beim Wagen mitgeführten Kranauslegers mit Rolle zum bequemen Heben der Eisgefässe auf das Dach eingesteckt werden kann. Die Heizung erfolgt durch Presskohlen, für welche an jedem Ende des Wagens eine Heizungsanlage angebracht ist.

Litteratur: [1] Organ f. Fortschr. d. Eisenbw, 2. Ergänzungsband, S. 73. Albert Frank.

Bifilaraufhängung, s. Aufhängung.

Bifilardynainometer (Bifilarwage, zweifädig aufgehängter Kraftmesser) heisst jede Vorrichtung, welche eine auf einen Körper wirkende Kraft dadurch mit dem Gewicht des Körpers vergleicht, dass sie aus dem Winkel, um welchen die erstere Kraft den an zwei Fäden aufgehängten Körper aus seiner Gleichgewichtslage ablenkt, das Verhältnis der Kraft zum Körpergewicht zu berechnen gestattet. Besonders nennt man Bifilardynamometer das von W. Weber [1] zur Prüfung des elektrodynamischen Grundgesetzes verwendete Elektrodynamometer. Dasselbe besteht aus zwei Teilen, einer beweglichen Bolle mit einer grossen Zahl Windungen eines dünnen umsponnenen Leitungsdrahts und einer festen Bolle solchen Drahts, durch welche derselbe Strom oder verschiedene Ströme geleitet werden. Die erstere Bolle, die Bifilarrolle, ist bifilar so aufgehängt, dass der Strom durch die Aufhängung zu- und fortgeleitet wird. Der Strom der letzteren, die Multiplikatorrolle, lenkt die erstere aus ihrer Gleichgewichtslage (in der Ebene senkrecht zur Bichtung der Deklinationsnadel) ab. Ueber Gebrauch und Theorie, sowie über W. Webers Bifilargalvanometer vergl. [2].

Litteratur: [1] W. Weber. Elektrodynam. Massbestimmungen, Leipzig 1846, 1. Teil. — [2] Kohlrausch, Leitfaden d. prakt. Physik, Leipzig 1892, S. 269, 271, 301, 323. Aug Schmidt.

Bifilarelektroskop von Beetz. Ein für Vorlesungszwecke besonders geeigneter Apparat zum Nachweise sehr kleiner Elektrizitätsmengen.

Litteratur: Müller-Pouillet, Lehrbuch der Physik und Meteorol., 9. Aufl. von Pfaundler, Braunschweig 1890, Bd. III, S. 124.

Bifilarhygrometer, s. Feuchtigkeitsmesser.

Bifilarmagnetometer (an zwei Fäden aufgehängtes Magnetometer), eine von Gauss 1836 erfundene Vorrichtung zur Beobachtung bezw. Selbstregistrirung der kleinsten Schwankungen der magnetischen Intensität eines Erdortes [1]. Ein Magnetstab liegt in einem an zwei langen Fäden hängenden Schiffchen. Die Aufhängung ist soweit gedreht, dass der Stab sich senkrecht zur Bichtung der Deklinationsnadel horizontal einstellt. Bei der kleinsten Aenderung der erdmagnetischen Intensität wird das Gleichgewicht zwischen der aus dem Gewicht des Stabes entspringenden Bichtkraft und der Biclitkraft, die der Erdmagnetismus auf den Stab ausübt, gestört, der Stab ändert sein Azimut, ein mit dem Stab verbundener Spiegel gestattet, durch Spiegelablesung die Bichtungsänderung zu beobachten oder durch photographisches Verfahren zu registriren.

Litteratur: [1] Gauss, Resultate aus den Beobachtungen des magnet. Vereins, Göttingen 1837, Bd. 2. — [21 F. Kohlrausch, Absolute Messung mittelst bifilarer Aufhängung, in Wied. Ann., 17, 1882, S.' 737 und 22, 1884, S. 411.    Aug. Schmidt.

Bifilarrolle, der bewegliche Bestandteil des Bifilardynamometers (s. d.).

Bifilarwag*e, s. Bifilardynamometer.

Biforium, das durch eine Säule geteilte Zweilichtenfenster.

Biga, römischer Triumphwagen, der von zwei Pferden gezogen wird; zuweilen als Bekrönung von Triumphbögen verwendet. —- S. auch Triga und Quadriga.

Bild, s. Auge.

Bildebene, bei der axonometrischen und zentralperspektivischen Projektionsmethode die Projektionsebene, auf welche projizirt, d. h. jene Ebene, in welcher die axonometrische oder Zentralperspektive Zeichnung ausgeführt wird. Bildergalerie, s. Gemäldegalerie.

Bilderkapitäl, ein mit figuralen Skulpturen versehenes Kapitäl, das namentlich im romanischen Stil anzutreffen ist.

Herrmann.

Bilderrahmen. Die bekannten, in der Pegel viereckigen oder ovalen, nur seltener kreisrunden Einfassungen von Bildern -werden meistens aus Holz gefertigt, nur kleinere Rahmen presst man wohl aus Metall, Papier oder einer papierartigen Masse. Die gewöhnlichen viereckigen Rahmen setzt man aus vier unter 45° (auf Gehrung) abgeschnittenen Holzleisten zusammen, die polirt oder vergoldet (s, Goldleisten), glatt oder in mannigfacherWeise mit eingravirten oder aufgesetzten Verzierungen versehen sein können. Mehr oder minder reiche, aus Gips, Papiermasse oder Stukk aufgesetzte und nachher vergoldete (echt oder unecht) Verzierungen finden allgemein bei den Rahmen für Oelgemälde Anwendung, während die Glasrahmen für Drucke, Handzeichnungen u. dergl. meist glatt gehalten sind. Die ovalen Bilderrahmen werden auf der Drehbank mittelst des Ovalwerks aus einem aus mehreren zusammengeleimten Hölzern bestehenden Ringe gedrechselt. Die kleinen Rahmen für Photographien u. dergl. aus Metall oder Papier erzeugt man in einem Stücke durch Prägung.

von Schubert-Soldern.

Bilderschrift, eine Schrift, bei welcher schematisch gezeichnete Darstellungen verschiedenster Objekte die Stelle von Buchstaben einnehmen. Die bekannteste und ausgebildetste Bilderschrift (Hieroglyphen) des Altertums hatten die Aegypter.

ßildgiesserei, s. Kunstguss.

Biklliauerakademie, Lehranstalt für Ausführung von Kunstwerken in plastischer Darstellung aus weichem oder hartem Stoffe. Als Lehrmittel dienen: das lebende Modell, sowie Auswahl erster Meisterwerke alter und neuer Zeit in guten Gipsabgüssen. — Das Gebäude einer solchen Anstalt muss enthalten: im Erdgeschosse Räume für Bildhauerateliers mit hohem Seitenlicht (Nordlicht) und die Verwaltung; im Obergeschoss: Oberlichtsäle zur Aufstellung von Bildwerken (Sammlungen) und zu Lehmvecken. Uebrigens wird eine Bildhauerakademie selten für sich allein bestehen, vielmehr Teil einer Kunstakademie

bilden.

Weinbrenner.

Bildhauereisen sind meisseiartige Werkzeuge, welche der Bildhauer bei der Bearbeitung des Holzes aus freier Hand, meistens bloss zum Stechen und ____    nur selten mittelst eines Hammers oder

Schlegels verwendet. Sie unterscheiden sich von einander ausser durch ihre Grösse insbesondere durch die Form

Inf--ihrer Schneide, sowie dadurch, dass sie

^ teilweise gerade, teilweise mehr oder __ weniger gekrümmt sind, wie die Aus-3 arbeitung von Höhlungen oder Vertie-^    fungen es erfordert. Die nebenstehenden

T Figuren zeigen die hauptsächlich ge-^ bräuchlichen Formen der Bildhauereisen. Hiervon stellt Fig. 1 das Flach eisen mit gerader, zur Länge senkrechter Schneide vor, wovon sich das Ball eisen, Fig. 2, durch die schräge Schneide unterscheidet. Fig. 3 und 4 sind Hohleisen, auch wohl vom Bildhauer Hohlbohrer genannt; dieselben werden in

verschiedenen Abstufungen der Krümmung angewendet. Eisen mit winkelförmiger Schneide nach Art der Fig. 5 und 6 heissen Geissfüsse. In Fig. 7 und 8

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10

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11

12

sind zwei gekrümmte, in Fig. 9, 10 und 11 sogen, aufgeworfene und in Fig. 12 und 13 zwei übergeworfene Bildhauereisen dargestellt. Der Gebrauch dieser in hölzernen Heften steckenden Eisen ergibt sich von selbst. Alle diese Werkzeuge werden übrigens nicht, wie der Karne sagt, aus Eisen, sondern aus dem besten Werkzeugstahl gefertigt.

Bildmesskunst, s. Photogrammmetrie.

Bildsäule (Statue), eine plastische Darstellung der menschlichen Gestalt in voller Skulptur. Zuweilen werden auch Tiere in ganzer Plastik reproduzirt und dann Tierstatuen genannt. Das Material der Bildsäule kann ein sehr verschiedenes sein; am gebräuchlichsten sind: Thon, Gips, Holz, Metall oder Stein. Ist bei einer Bildsäule die betreffende Persönlichkeit stehend dargestellt, so nennt man die Skulptur eine Pede st er statue, ist sie reitend wiedergegeben, eine Equester statu e. Bildsäulen kann man nicht unmittelbar auf den Erdboden stellen, dies könnte zu Täuschungen Veranlassung geben. Infolge dessen pflegt man Statuen stets auf einem Postamente aufzustellen, wodurch zugleich die zu verewigende Person über das Niveau des gewöhnlichen Lebens erhoben und dadurch geehrt wird. Bildsäulen können als selbständige Kunstobjekte auftreten, so namentlich als Zierde öffentlicher Plätze, und erscheint dann in der Regel auch das Postament besonders ausgezeichnet und zumeist mit weiteren Skulpturen geschmückt; am häufigsten kommen in dieser Beziehung allegorische Darstellungen der guten Eigenschaften der zu ehrenden Persönlichkeit vor oder Reliefdarstellungen, die Scenen aus ihrem Leben wiedergeben. Bei allen Bildsäulen ist eine passende Umgebung von grosser Wichtigkeit. Sehr grosse Plätze sind meist recht ungeeignet, da die Statue auf denselben zu sehr verschwindet. Viel günstiger sind kleine Plätze, die einen passenden Hintergrund bieten; als solcher kann ein monumentaler Bau oder Bäume und Strauchwerk dienen. Ausserdem kann die Bildsäule in unmittelbarer Verbindung mit der Architektur auftreten, so namentlich in Nischen, auf Postamenten, auf einem abschliessenden Brüstungsgeländer angebracht oder auf Konsolen stehend, dargestellt werden. Bildstein, s. Talk.

Bildungsenergie, freie, die maximale Arbeit, die bei der Bildung einer Verbindung aus ihren Elementen gewonnen werden kann. Sie steht zu der Bildungswärme (s. d.) in demselben Verhältnis, wie im allgemeinen die „freie Energie“ zur „Gesamtenergie“. Den Messungen sind hier wie dort nur die Aenderungen dieser Grössen zugänglich, wenn man nicht, wie es gewöhnlich geschieht, als willkürlichen Nullpunkt die freie Bildungsenergie der Elemente annimmt. Die Auswertung der freien Bildungsenergie ist nur dort möglich, sich die Bildung oder Zerlegung einer Verbindung isotherm und umkehrbar ausführen lässt. Wirkliche Bestimmungen dieser theoretisch wichtigen Grössen sind noch nicht ausgeführt.    Abegg'

Bildungswärme einer chemischen Verbindung ist die Wärmemenge, die bei ihrem Entstehen aus den Elementen nach aussen frei wird, vorausgesetzt,

WO

13

Herrmann.

■von Schubert-Soldern.

dass ausser Wärme keine andere Energie bei dem Prozess erzeugt wird. Zur Ermittelung derselben ist es nicht notwendig, dass man die betreffende Verbindung unmittelbar aus ihren Elementen erzeugt, sondern man kann sie durch die Wechselwirkung irgend welcher anderen Verbindungen darstellen, wenn man deren Bildungswärmen zu der betreffenden Reaktionswärme addirt und von dieser Gesamtwärme die Bildungswärme etwaiger anderer Stoffe abzieht, die bei dieser Reaktion neben der gesuchten Verbindung sich bilden.

So ist z. B. die Bildungswärme von PbSOi, die nach thermochemischer Bezeichnung in Kalorien (Cal) ausgedrückt wird:

(PbSOi — Pb, S, Ö₄) Cal — (PbO — Pb, 0) Cal + (S0₃ — S, 0₃) Cal + (PbSOi — PbO, S0₃ Cal ermittelt aus der Reaktion PbO -f- S0₃ = PbS0i. Aus der Reaktion PbO+H%SOi = PbSOi 4 II₂0 würde sich dieselbe Grösse folgendermassen berechnen:

(PbSOi — Pb, S, 0^ Cal == (PbO — Pb, 0) Cal + (/+S'0₄ — HZS, 0₄) Cal + (PbSOi + H%0 — PbO, HzSOi) Cal — (Hz0 — Hz,0) Cal.

Welche Reaktion man zur Ermittelung einer Bildungswärme wählt, ist gleichgiltig, da die Energiedifferenz zwischen unverbundenen und verbundenen Atomen nach dem ersten Hauptsatz der Energetik unabhängig von dem Weg ist, auf welchem man die Verbindung herbeiführt, das ist die Reaktion, welche zu ihrer Entstehung Anlass gibt. Sonach ist auch die Differenz der Bildungswärmen der auf der rechten und linken Seite einer Reaktionsgleichung stehenden Stoffe gleich der Reaktionswärme. Einige Bildungswärmen sind:

Reaktion

NHS — N,H₃ + 12 000 NO — N,0

Cal.

Reaktion

Hz0 — H₂,0 + 67 500 IJO flüssig COz    —C,0₂    +    94 300

CO    —C,0    +    26 600

S0₂    —S, 0₂    +    71100    S    rhomb.    Schwefel

HF    — H,F    H~    38 600    F    gasförmig

HCl—H,CI + 22 000 CI HBi— H, Br -j-    8 400 Br flüssig

HJ — H,J

Bemerkung

C Diamant

6 100 J fest

Cal.

Bemerkung

Die Bildungswärmen sind mit der Temperatur veränderlich, wenn die spezifische Wärme der Verbindung nicht gleich der Summe derer der Elemente ist, wie ein bekannter Satz der Thermodynamik besagt; speziellere Regelmässigkeiten lassen sich nicht angeben.

Litteratur: Thomsen, Thermochemische Untersuchungen, Leipzig 1882—1886.

Bildweite, bei Linsenbildern, der Abstand des Bildes von der Linse, gemessen auf der optischen Axe der Linse. Ist D der Abstand des Objektes von der Linse (Gegenstand-, Objektweite), deren Brennweite / ist, so ist nach der

die Bildweite d =/    „

J D—f

Abegg.

allgemeinen Linsenformel    = -j.

Reinhertz.

; ist z. B. D unendlich gross oder sehr gross, so wird d=f, d. h. die Bildweite ist gleich der Brennweite. Näheres s. Linse.

Bildwerk, die Gesamtheit des bildnerischen Schmuckes eines Bauwerkes.

Bilge, s. Drainageeinrichtung.

Bilinear, s. v. w. linear, d. h. vom ersten Grade in Bezug auf jede von zwei beliebigen Grössen oder zwei Reihen von solchen.

Z. B. ist axy-\-bx-\-cy-\-d = 0 eine bilineare Gleichung für die Unbekannten x und y,

aW + a10 X1 + ß20 x2 + a01 Vl + all X1 V\ + rt21 XZ V\

+ a02 y% + a12 X1 Vl + ß22 XZ Ul

der allgemeinste bilineare Ausdruck mit zwei Reihen von je zwei Veränderlichen xlt x₂ und yx, y₂.

Mehmke.

Bilirubin (Gallenrot), ein rotbrauner Gallenfarbstoff (s. Galle) von der Zusammensetzung Hi8N₂0₃, welcher in der Leber wahrscheinlich aus dem Farbstoff des Blutes, dem Hämatin, (7₃₄ -ET₃₄ V₄ Fe0₅, gebildet wird und in seiner chemischen Konstitution noch völlig der Aufklärung bedarf. Das Bilirubin ist ein lebhaft rotes Pulver oder es erscheint kristallisirt in mikroskopischen, deutlich ausgebildeten, rhombischen Tafeln. Es besitzt ein bedeutendes Färbevermögen und verhält sich wie eine Säure, indem es mit Alkalien tief orange gefärbte, lösliche, mit den Erdalkalien unlösliche Salze bildet, welche einen Bestandteil der Gallensteine ausmachen. Durch Oxydation entstehen aus dem Bilirubin eine Anzahl von Farbstoffen, von denen das Biliverdin sich isoliren lässt.

IV. Kerp.

Biliverdin (Gallengrün), ein grüner Gallenfarbstoff (s. Galle) von noch unaufgeklärter Konstitution, welcher aus dem Bilirubin (s. d.) unter dem Einflüsse von Säuren oder Alkalien durch Oxydation entsteht, die Zusammensetzung (7<| ₆ Hj₈ N₂ O4 besitzt und in Alkohol mit schöner und intensiv grüner Farbe leicht löslich ist.    w. Kerp.

Billet, s. Fahrkarten.

Billetausgabe, s. Fahrkartenausgabe.

Billetmascllineu, die besonders zur Fabrikation von Eisenbahnbilletten verwendeten Maschinen. Diese bestehen ans Apparaten zum Bestreichen des Kartons mit verschiedenen Farbstreifen, zum Zerschneiden desselben in lange Bahnen von der Breite der Billette lind in Billetgrösse, zum Bedrucken der Billette vermittelst eigens dafür konstruirter und ziemlich komplizirter Apparate, und schliesslich in mechanischen Vorrichtungen zum Zählen der fertigen Billette. Sie kommen meist nur in grossen Geschäften, welche die Herstellung von Eisenbahn- und ähnlichen Billetten fabrikmässig betreiben, oder in von den Eisenbabn-direktionen selbst errichteten Druckanstalten, die dann häufig die Billette schon gestrichen und geschnitten beziehen, in Anwendung. Die Stempelung mit dem Tagesdatum erfolgt erst bei der Billetausgabe auf den Eisenbahnstationen, und hierzu dient die von Edmonson erfundene Datumpresse, in deren an der Vorderseite befindlichen Schlitz das Billet rasch und kräftig hineingestossen und von der Presse selbstthätig gestempelt wird.

Theod. Goebel.

Die von der Fabrik von G. Göbel in Darmstadt gebauten Maschinen — sie konstruirt auch solche zum gleichzeitigen Bedrucken von Vorder- und Rückseite — haben sich durch Sauberkeit der Ausführung und tadelloses Arbeiten überall bewährt.

Billetrevision, s. Fahrkartenrevision.

Billetschrank, s. Fahrkartenschrank.

Billon, s. Silberlegirungen.

am

Bimstein wird ein hochgradig poröser, schaumiger Obsidian (s. Gläser, natürliche) genannt, der in dem bekanntesten Fundort (Lipari) thatsächlich mit dem Obsidian aufs engste verbunden ist. Seiner Natur nach ist er also eine bei der Eruption der Lava oder des Vulkans schaumig aufgetriebene Glasmasse (oft sind es auch vom Wind weit fortgetragene Auswürflinge des Vulkans), deren chemische Beschaffenheit den kieselsäurereichsten jüngeren Gesteinen (Lipariten und Trachyten) entspricht. Der im Handel befindliche von Lipari ist lichtgrau bis weiss, hat einen Seidenglanz, ist fein- und geradfaserig und enthält vereinzelte Einsprenglinge von Feldspat (Sanidin) und Magnetit in fein- und geradfaserigem, lichtgrauem, seidenglänzendem Glas; er besteht aus 78,70°/₀ Si0₂, 12,27 Äl₂ 0₃, 2,31 Fe₂ 0₃, 0,29 Mg 0, 4,73 K₂0, 4,25 Na₂0, 1,22 H₂0. Das spez. Gew. der Glasmasse ist dasjenige des Obsidians = 2,377 beim Bimstein von Capo diCastagno (Lipari), das Baumgewicht dagegen durch die vielen Hohlräume so gering (0,914—0,4), dass Bimstein auf dem Wasser schwimmt. Er schmilzt vor dem Lötrohr. — Er wird zum Abschleifen von Metall, Bein, Marmor und besonders von Holz gebraucht oder er wird als Pulver zur Herstellung von Bimsteinpapier oder -Leinwand verwendet. Wo er in grossen Massen vorkommt, dient er als Baustein; er nimmt Mörtel leicht an und gibt sehr leichtes, festes und wegen seiner schlechten Wärmeleitung Hitze und Kälte minderndes Mauerwerk. Die Niederrhein die Oberfläche des Neuwieder Beckens und die Umgebung des Laacher Sees vielfach bedeckenden Bimstein-Bapilli (lockere Anhäufungen von Bimsteinbrocken) werden mit Kalkmilch versetzt und in grossen Massen zu Schwemmsteinen verarbeitet (Weissenturm bei Neuwied). Auch zur Herstellung von Beton und als Isolirmaterial für Kellerräume wird er benützt.

Litteratur: Zirkel, Lehrbuch der Petrographie, 2. Auf!., Leipzig 1894, 2. Bd. Leppia.

Bimsteine, künstliche, kommen in regelmässigen Stücken (4seitigen abgestutzten Pyramiden) von verschiedener Grösse und verschiedener Feinheit (Korn) sowie verschiedener Härte in den Handel und dienen hauptsächlich in der Tischlerei zum Abschleifen von Holz und im Anstreicher- und Lackirer-gewerbe zum Ab- und Glattschleifen von Verkittungen und Anstrichen. Sie werden ihrer handlichen Form und ihrer Reinheit wegen (sie enthalten nur gleichartiges Material und keine Sandkörner oder Steine), wenngleich sie weniger scharf angreifen, den natürlichen Bimsteinen vorgezogen. Die künstlichen Bim-steine bestehen teils aus natürlichem gepulvertem Bimstein, welcher mit Bindemitteln, wie Wasserglas, Magnesiazement, Leimlösung u. s. w. zu einem Teig angemacht, in Formen gepresst und dann bei einer höheren oder niedereren Temperatur getrocknet werden, teils aus solchen Materialien, welche, im Feuer gebrannt, zu einer porösen, bimsteinartigen Masse zusammensintern. Man glüht Quarzsand, mischt ihn mit gebranntem oder gepochtem Thon, mahlt das Ganze zu feinem Pulver und bringt die in thönernen Kapseln geformten Massen in den Brennofen, wo sie zu einer harten, porösen Masse zusammenbacken. Die Verwendung der Steine ist verschieden, nass oder trocken; zum Schleifen von Holz taucht man dieselben zuerst in Salzwasser und dann wird erst mit Oel oder Unschlitt geschliffen; das Tunken in Salzwasser bezweckt, die Poren des Steines zu schliessen und das Eindringen des Oeles oder Fettes zu verhindern. Auch zum Trockenschleifen von Holz werden sie angewendet; zum Abschleifen von Verkittungen und Anstrichen kann nass oder trocken geschliffen werden. Die WWrbes’schen Holzschleifsteine sind ein ähnliches Fabrikat wie die künstlichen Bimsteine, jedoch in ihrer Masse weit feiner; sie bestehen aus feinst gemahlenem Bimstein, der mit Leim angemacht und dann geformt und getrocknet wird. Diese fertig geformten Steine werden nicht in der Wärme getrocknet, weil sich sonst der Leim an die Oberfläche zieht und diese zu hart wird. Kach ihrer verschiedenen Verwendung teilt man die Holzschleifsteine in Klassen und Kümmern und dienen beispielsweise Steine erster Klasse mit den Kümmern der Einheitsgrade 3—0 zum Trockenschleifen; für das Oelschleifen die Steine zweiter Klasse mit den Kümmern 1, 0, 00; die gröberen Sorten der Trockenschleifsteine dienen für weiches, die feineren für hartes Holz. Sc heuer steine nennt Tukett eine in den Handel gebrachte künstliche Bimsteinmasse, welche durch Vermischen von scharfem Sand und Steingriess mit Zement, gebranntem Kalk und Wasser und Pressen der Mischung in Formen hergestellt wird. Andes.

Bimstein-Konglomerat und -Tuff wird eine aus ausgeworfenen oder verschwemmten Bimstein stücken, -Gerollen u. s. w\ bestehende Ablagerung genannt, welche in der Regel eine helle Farbe besitzt und die Katur der einzelnen Gesteinsstücke erkennen lässt. Häufig sind Brocken von dem Bimstein nahestehenden Gesteinen (Liparit, Trachyt, Obsidian u. s. w.) beigemengt. Ein Bindemittel fehlt in der Regel oder es wird durch fein zerriebenes erdiges Material gleicher Abstammung eine Art Kitt zwischen den gröberen Bimsteinbrocken hergestellt. Selten ist ein glasiger Zement vorhanden. Die zu Schwemmstein verarbeiteten Bimsteinanliäufungen des Keuwieder Beckens entbehren eines Bindemittels. Solche Gesteine werden in der Umgebung von Vulkanen mit trachytischen und rhyolithischen Eruptivgesteinen gebildet (Phlegräische Felder, Liparische Inseln, Keuwieder Becken), indem sie teils als unmittelbares Aus wurfsmaterial einen weiten Umkreis der Auswurfsstelle bedecken oder in manchen Fällen wieder vom Wasser nachträglich in Schichten umgelagert wurden. Als Bimsteintuffe werden die mehr verfestigten, gebundenen, schichtenartigen Anhäufungen von sandigen oder staubartigen Bimsteinteilchen bezeichnet. Sie haben meist eine erdige und weiche Beschaffenheit und eine hellgelbliche oder hellgraue Farbe (vergl. B i m s t e i n).    Leppia.

Bimsteinleinwaild, ein leichtes Zeug (meist Baumwolle) mit Leimlösung überstrichen und mit Bimsteinpulver verschiedener Feinheit überstreut, dient wie Glas- und Schmirgelleinwand als Schleif- und Putzmittel.

Bimsteinpapier, festes Papier, mit Leimlösung bestrichen, mit Bimsteinpulver bestreut, dient als Schleif- und Putzmittel für Holz und Metalle. Kommt wie Glaspapier in einzelnen Bogen oder auch in Rollen im Handel vor.

ver-

Andes.

Bimstempulver, während des Transportes abgeriebenes oder durch Mahlen hergestelltes Pulver natürlicher Bimsteine; es muss gesiebt, eventuell geschlämmt werden, wenn es beim Schleifen und Putzen nicht tiefe Risse Ursachen und die Arbeit verderben soll.

Biliisteinseife, zuerst in Frankreich dargestellt, ist eine mit feingemahlenem Bimstein vermischte harte Seife, welche als Putz- und Reinigungsmittel dient; ihrem äusseren Ansehen nach ist sie glatt und fein, fühlt sich wie gewöhnliche Seife an und die Gegenwart des Bimsteins ist in ihr erst beim Waschen zu erkennen; die Seife, die statt Schaum einen fetten Schlamm bildet, reinigt ausserordentlich schnell und erteilt auch, zum Waschen der Hände benützt, der Haut eine feine Glätte. Bimsteinseifen enthalten zwischen 19 und 26°/0 Bimsteinpulver und werden verschieden gefärbt.    Andes.

Bimstein-Tuff, s. Bimstein-Konglomerat.

Binär, s. Form.

Bind, s. v. w. Gebinde, s. Garn.

Bindekraft, des Mörtels etc., s. Hydraulische Bindemittel.

Bindelinien sind Messungslinien, deren Lage im Liniennetz dadurch bestimmt ist, dass ihre Endpunkte (Bindepunkte) auf festliegenden Linien eingemessen sind. Weiteres s. An bin den, Liniennetz.

Bindemittel, hydraulische, s. unter Hydraulische Bindemittel.

Bindepnnkte, s. Bindelinien.

Binder (Strecker), ein Stein, der mit seiner Breite parallel zur Längenausdehnung der Mauer liegt, also seiner Länge nach in die Mauer einbindet. '

Binderbarte, s. Böttcherei.

Bindergespärre, s. Dachstuhl.

Binderinesser, s. Böttcherei.

Binderscliicht, eine solche Mauerschicht, in welcher in der Gesichtsfläche der Mauer nur Binder (s. d.) sichtbar werden.

Fig. 1.

Binderstiele, s. Bundgespärre.

Binderverband. Bei diesem Verbände, der bei stärkeren Mauern im Festungsbau, ferner bei Verblendungen verwendbar ist, laufen alle Stossflächen der ein-zelnen Schichten durch die ganze Mauer hindurch. / / ////'T'/ jjP Sämtliche Steine überbinden sich in den Schichten nur ' —¹—J—'—ö—i—I—tlW

um ¹/i-Stein. Die Abtreppung ist eine gleichmässige, ebenso die Verzahnung, wie dies Fig. 1 für eine einen Stein starke Mauer zeigt. Die Endigung der Mauer kann durch Einschaltung von Längsquartieren (s. Fig. 2 und 3) oder besser durch Dreiquartiere erfolgen (s. Fig. 1). Bei Verblendungen und bei dickeren Mauern werden auch in der Gesichtsfläche in den Schichten abwechselnd besser Dreiquartiere verwendet (s. Fig. 4). S. auch Verkleidetes Mauerwerk.

Backst ein verband.

Fig. 2.

Fig. 3.

Litteratur s. unter

L. von Willmann.

Bindungen (B in dun g s ar t e n), s. Web e r e i.

Fig-. 4.

Binge (auch Pin ge) oder Tagebruch ist 21 eine trichterförmige, wohl auch grabenähnliche Ver-tiefung an der Erdoberfläche, welche durch das Zusammenbrechen bergmännischer Baue entstanden ist. Beim Gangbergbau finden sich gewöhnlich Bingenzüge, cl. h. eine Anzahl von Bingen in der Richtung des Ausstreichens der Gänge; bekannt sind die grossen Bingen zu Altenberg und Geyer im sächsischen Erzgebirge, welche die Folge des ausgedehnten Bergbaues auf den dortigen Zinnerz-Stockwerken sind; die erstere ist elliptisch, hat etwa 250 m grössten oberen Durchmesser und bis 80 m Tiefe. Beim nordwestböhmischen Braunkohlenbergbau werden grosse Flächen mit Tagebrüchen bedeckt, deren Einebnung zum Zweck der Wiederbewirtschaftung bedeutenden Aufwand erfordert. Als Spuren früher stattgehabten Bergbaubetriebes verdienen die Bingen bei der Untersuchung einer Gegend auf das Vorkommen nutzbarer Mineralien besondere Beachtung, doch dürfen sie nicht verwechselt werden mit den in manchen Gegenden häufigen Erdfällen, welche durch den Zusammenbruch natürlicher Höhlen entstehen. Im Mansfeld’sclien sind aus vorgeschichtlicher

Zeit viele Erdfälle bekannt, die grossartigsten Beispiele sind die Dolinen des Karstes.

Treptow.

wie z. B. Binnensteven,

Bing’scher Kreis Winkel, s. Zeichengeräte.

Binnen, seemännische Bezeichnung für innen Binnenklüver.

Binnenberme, ein 2—6 m breiter Streifen an der Binnenseite grösserer Deiche, welcher in der Regel ein Zubehör zu dem Deiche bildet, um bei hohem Aussenwasser zu allen Punkten desselben gelangen zu können. Die Binnenberme wird deshalb häufig zur Anlage eines öffentlichen Weges benützt, während sie sonst einen Wiesen- oder • Weidestreifen bildet, der nicht in anderer Weise landwirtschaftlich bestellt werden darf (vergl. Pig. 1 u. 3 zu dem Art. Aussen-berrne). Häufig wird die Binnenberme auch als niedriger Vordamm ausgebildet,

Hanptdeicli

Pussdei^t

Kolk

HX

]6iver cüeick

K.W.

welcher 1—2 m über dem Binnenlande liegt. Er führt dann den Kamen Fuss-deich und wird zur Anwendung gebracht, um das Durchquellen von Wasser durch den Deichkörper zu erschweren, was bei der Verwendung von sandigem Deichbaumaterial zu befürchten ist. Ein solcher Eussdeich ist ferner am Platz auf solchen Strecken, wo der Deich nach einem Durchbruch als Auslage wieder hergestellt wurde und nun der dicht daneben liegende Kolk das Durchdringen von Quell- oder Qualmwasser und damit das Eintreten von Abrutschungen befördert. Zweckmässig wird der Fussdeich in diesem Falle mit einem sogen. Kuverdeich in Verbindung gebracht, welcher den Kolk ringartig umschliesst. Dadurch hindert er den Eintritt des Quellwassers in das Binnenland und vermindert infolge des ansteigenden Wasserspiegels auf der Binnenseite auch die Druckdifferenz und damit das Durchquellen selbst. (Vergl. die obenstehende Figur und die Art. Auslage sowie Kuverdeich).    Frühling.

Binnendeich. Binnendeiche sind Querdeiche, welche eine grössere eingedeichte Fläche der besseren Entwässerung oder der grösseren Sicherheit wegen in einzelne Abteilungen zerlegen. Weit ausgedehnte Abwässerungsverbände würden ohne Querdeiche den Nachteil haben, dass sich bei Unterbrechung der Ablaufzeiten des Siels das Wasser in dem am tiefsten liegenden Teile der Marsch zu sehr ansammelt und Ueberschwemmungen hervorruft. Dieser Uebel-stand lässt sich durch die Anordnung von Querdeichen mit besonderen Schleusen

vermeiden; letztere dürfen nur geöffnet werden Unterseite bis zu einer bestimmten Grenze abgesunken ist.

Binnengericlit, Schlaggebinde für die Thore zum Aufstauen des Binnenwassers (vergl. Schlaggebinde der Siele).

Biimenfleeth (Binnentief) nennt man den Sammelgraben der Binnengewässer und Kanäle im abgedeichten Lande, der dicht hinter einem Siele liegt und welcher breit und tief genug sein muss, um während der Dauer der Flut, während welcher der Abfluss durch die Siele unmöglich ist, alle Wasser aufzunehmen, ohne das nächste Land zu überschwemmen. Bei Ländereien, die sich sogar bei Ebbe mit Hilfe eines Sieles nicht entwässern lassen, dient dasselbe als Sumpf für die Pumpwerke, welche die künstliche Entwässerung besorgen. Findet durch das Siel Schiffahrt statt, so dient das Binnenfleetli als Hafen für die Schiffe, die sich dort zur Ausfahrt rüsten und ihre Waren löschen oder einnehmen. Es erhält in solchem Falle die hiezu nötigen Anlagen.

Litteratur: Hägens Handbuch der Wasserbaukunst, 3. Teil, Berlin 1878—80. — Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Leipzig 1884, Bd. 3.

Billliensiel, s. V. w. Binnenvorsiel.

Binnensieltief, Binnentief, s. Binnenfleetli.

Binnenverkehr, s. Güterverkehr.

wenn das Wasser an ihrer

Frühling.

Zschokke.

Biimenvorsiel, derjenige Teil des Siels, welcher an der Innenseite des Deiches liegt und den Uebergang von dem Hauptsiel (über welches bei bedeckten Sielen der Deich hinweggeführt ist) zu dem Binnensieltief bildet.

Binokular, s. Äuge.

Binom heisst ein aus zwei, durch Addition oder Subtraktion verbundenen Gliedern bestehender Ausdruck, dessen Glieder selbst nur durch Multiplikation, Division, Potenzirung und Wurzelausziehung gebildet sind, z. B.

a -f- b, cd* —

Binomialkoefficienten heissen die Faktoren der einzelnen Potenzen von x in der Entwicklung einer beliebigen Potenz des Binoms 1 + x nach dem binomischen Satz, und zwar wTird der Faktor von xk in der Entwicklung von (1 + x)n mit

zu lesen: n über k, oder auch mit (n)&, zu lesen: n tief k, bezeichnet. Es

ist = 1, und für jedes von Null verschiedene k

( \ _ n (n — 1) (n — 2) ... (n — [k — 1])

Diese Formel gilt auch für negative, gebrochene und irrationale Werte von n, z. B.

D?)

-6,

(!)

CO KM

3    16

Wenn n eine positive ganze Zahl, so ist

= 0, falls n < k;

(?) Gl

ferner hat man

, z. B.

et¹)=©+(»-i)> c*f²)=©+²k-i)+G-₂).

allgemein (’* p) = Q (jj) + ({) (,t " ,) -r (J) (k “ ₂) + • • • + (/!) (”)• Tafel der Binomialkoefficienten.

Je

0 12

3456789    10

OiO H QO CO

hhoumco^

O O lO CD tp H CI CO lO GO

15

35

21

70

56

28

126

126

84

36

210

252

210

120

45

Diese Tafel ist leicht durch wiederholte Addition zu vervollständigen, da jede Zahl derselben, zur links von ihr stehenden addirt, die darunter stehende ergibt.

Mehmke.

Binomischer Satz heisst die Formel

-3

&³+--v

(a + b)n = atl + (i) an~l b + (") an~H* + (") a“

worin ^ J... die zum Exponenten n gehörigen Binomialkoefficienten bedeuten. Ist n eine positive ganze Zahl, so hriclit die Reihe auf der rechten Seite mit dem Gliede bn ab; andernfalls geht die Entwicklung ins Unendliche

kleiner als Eins

fort und ist bloss dann giltig, wenn der absolute Wert von —

ist (wie auch in den Grenzfällen, wo entweder b = a und n zwischen — 1 und + oo liegt, oder b — — a und n positiv ist).

Beispiele: (a -f- &)⁵ — «⁵ + 5aib -f- 10 «³&² -f- 10a²&³ -f- 5abi -j- &⁵;

-1<*< + 1;

(1 _|? ^2 = C¹ + g) " = 1 — 2x-\-3x2 — 4*3-f ..

yr^=(i+[-,])*=i-!

a+*)

a?²

1.3*8

2. 6

-i

toi !—¹

«ff

1.

00

2.4

Vö+F)

Binormale einer Raumkurve in einem beliebigen Punkt derselben heisst das in diesem Punkt auf der zugehörigen Schmiegungsebene der Kurve errichtete Lot.

Biologie (griech. Lehre vom Leben) bezeichnet teils im weiteren Sinne den Inbegriff von Botanik und Zoologie zusammen, teils im engeren Sinne die Lehre von den Lebenserscheinungen im Gegensatz zu Morphologie und teilweise Physiologie. Häckels erstes biologisches Grundgesetz lautet: Jedes organische Individuum durchlauft in seiner ersten Entwicklung in gedrängter Form die ganze Reihe der Entwicklungsstufen seiner Ahnen.

Litteratur: E. Häckel, Natürliche Schöpfungsgeschichte, Berlin 1874, und Populäre Vorträge aus dem Gebiete der Entwicklungslehre, Bonn 1878/79. — Zeitschrift für Biologie, herausg. von Buhl, Pettenkofer und Voit, 25 Bde., München 1865—91. — Franzeschini, Die Biologie als selbst. Wissenschaft, Hamburg 1892.    Ang. Schmidt.

Biosen, Kohlehydrate (Saccharobiosen, Disaccharide), Zuckerarten der Formel CnH₂₂0Xi, welche unter Aufnahme von 1 Mol. Wasser in zwei Moleküle der Hexosen zerfallen: CnH₂₂Oxx ff₂0=2C₆HX20₆ und demgemäss ihrer Konstitution nach als äth er artige Anhydride der Hexosen aufgefasst werden müssen:    2 C₆ H1Z 0₆ + H₂ O = C₁₂ H2Z on.

Ausführlich werden die Biosen im Zusammenhang mit den anderen Zuckerarten in dem Art. Kohlehydrate abgehandelt werden.    w. Kerp.

Biotit, s. Glimmer.

Biot-Savart’sclies Gesetz der Wirkung eines Stroms auf einen Magnetpol. Kurz nach der 1820 durch Oersted gemachten Entdeckung der Ablenkung einer Magnetnadel durch den elektrischen Strom stellten Biot und Savart das Gesetz der Einwirkung von Strömen auf Magnete fest. Ein Stromelement wirkt derart auf einen Magnetpol ein, dass die Richtung der Kraft senkrecht steht zu der durch Magnetpol und Stromrichtung gelegten Ebene und dass die Kraft der Stromstärke und Polstärke proportional, dem Entfernungsquadrat umgekehrt proportional ist. Den Sinn der Richtung bestimmt Amperes Schwimmerrege].

Litteratur: Biot und Savart, Annales de chim. et de phys., 15, S. 222, 1820. — Biot, traite de physique, deutsch von Fechner, Leipzig 1829, Bd. IV, S. 158.

Birdeye, s. Nutzhölzer.

Birmanische Bauweise, entspricht im allgemeinen dem buddhistischen Stile, da die Bewohner Birmas vorwiegend Buddhisten sind. Unter den kirchlichen Bauten nehmen die Pagoden den ersten Rang ein; sie erhalten häufig die Gestalt eines spitzen Tumulus. Die grösste dürfte die goldene Pagode Rangun sein, die auf einem 30 m hohen Hügel erbaut ist. Der Eingang wird von zwei kolossalen Greifen bewacht. Der Bau ist ca. 90 m hoch, aus Backstein aufgemauert und gänzlich vergoldet. Das Hauptgebäude ist ausserdem kleinen Pagoden umgeben. Andere Pagoden finden sich zu Mahamuni, ferner am Irawadi die Khumaduhpagode, dann wären zu nennen ähnliche Bauten zu Mageuka-Taung, zu Magwe u. s. w. Um die kleineren Pagoden herum pflegen mehr oder weniger ausgedehnte Begräbnisplätze angeordnet zu sein, die sehr häufig durch eine mächtige, im Freien thronende Buddhastatue ausgezeichnet sind. Die Grabdenkmale selbst bestehen in der Regel aus Nachahmungen von Wohnhäusern in kleinen Dimensionen, in welchen sich die Asche des Verstorbenen befindet. Ausserdem gibt es Betkapellen (Thein). Diese sind meist quadratisch gestaltet und zuweilen durch Vorhallen vergrösserte Bauten, in welchen vornehmlich Andachtsübungen abgehalten werden. In Verbindung damit stehen Terrassen, die mit Statuen von Göttern und Ungeheuern ausgezeichnet erscheinen. Die grösste Betkapelle ist die Amanda in Paglian, nach der Gemahlin des Guatama-Buddha benannt. Dieser Thein hat eine kreuzförmige Gestalt mit

Mehmke.

Ang. Schmidt.

von

von

sechs Terrassen und einem Pyramidenturm, der eine Höhe von 50 m erreicht. Zu Paghan findet sich noch eine andere Betkapelle, der Gauda-Palen (Geisterthron), der sich durch reiche innere Ausstattung auszeichnet. Bedeutende bauliche Anlagen sind ferner die Klöster der Priester, die stets mit Schulen verbunden zu sein pflegen. Sie sind aus Holz errichtet und zeigen ähnliche Dispositionen wie die Viharas in Ostindien. Sie stehen auf einer hohen Terrasse, zu welcher eine mächtige Freitreppe führt. Die bekanntesten Klosteranlagen befinden sich zu Maganuny und zu Mandalay. Die Königspaläste haben eine ähnliche Anlage wie die Klöster, sind ebenfalls stets aus Holz gebaut und erheben sich über einer ausgedehnten Terrasse, die zumeist auf Steinpfeilern aufrulit und durch grosse Freitreppen zugänglich gemacht wird. Charakteristisch für beide Bauwerke sind zahlreiche, reich verzierte, sich in einander schiebende Dächer, die mit vielen Spitzen verziert sind. Der bedeutendste Palast ist der zu Mandalay und dann der zu Amerapura, welch letzterer von drei Mauerumfassungen umzogen ist, welche jede vier Thore besitzt.

von Schubert-Soldern.

Birnbamnliolz, s. Nutzhölzer.

Birnkopfschienen, Bezeichnung für die zu Anfang des Eisenbahnbaues übliche Form des Schienenkopfes mit gerundetem Uebergang in den Steg, welche mit Ausbildung der Laschenverbindung (s. Oberbau) einer geradflächigen Unterschneidung des Kopfes weichen musste, um den Laschen ein festes Anliegen zu ermöglichen.

Bisam, s. Moschus.

Bisamkörner, s. unter Abelmoschuskörner.

Bischofsmütze, s. Mitra.

Bischofsstab oder Krummstab (pastorale, pedum, virga, ferula, baculus) ist eines der ältesten Abzeichen bischöflicher Würde, architektonisch als Stilisirung des Hirtenstabes aufzufassen.

Litteratur: Heinrich Otte, Handbuch der Kunstarchäologie, 5. Aufl., Leipzig 1883.

Bischofsstuhl (thronus, sedes episcopalis), der Sitz des Bischofs in der Kirche. In der gotischen Periode erhielt er Thronhimmel und Vorhang.

Oertel.

Biscuitfabrikation, die Herstellung eines Gebäckes von grosser Haltbarkeit aus Mehl, Eier, Butter, Milch und Zucker durch maschinellen Betrieb, das unter dem Namen Biscuit, Cakes, Zwieback etc. in den Handel gebracht wird. Das Produkt ist besonders wertvoll als Dauerware für Militär, Handels- und Kriegsmarine. Das Kneten und Mischen des Teiges erfolgt in den Kn et - und Mischmaschinen, von welchen wir jene von Werner & Pfleiderer in Cannstatt und T. und T. Vicars in Liverpool hervorheben. Besondere Biscuit-Teigwalz-maschinen walzen den Teig in dünne Fladen, aus welchen durch Ausstechformen mittelst der Biscuit-Ausstechmaschine die einzelnen Stücke in weichem Zustande hervorgehen. Diese werden sodann in besonderen Biscuit-K et ten back öfen gebacken, in welchen die auf flachgliederigen endlosen Gelenkketten liegenden Backbleche samt den darauf gebrachten geformten Teigstücken durchziehen, je nach Bedarf mit beliebig einstellbaren Geschwindigkeiten. Solche Oefen mit den zugehörigen Einrichtungen liefern, ausser den bereits genannten Firmen, Girner & Scheffus, Hamburg, und die Maschinenfabrik Berge-Borbeck. Der Backofenprozess erfordert im ersten und zweiten Stadium trockene Hitze, im dritten ermässigte trockene Temperatur. Dementsprechend hat der Backofen drei Abteilungen. Zur Abkühlung der aus dem Ofen kommenden Biscuits, die zur Verhütung von Bruch stetig und langsam erfolgen muss, werden besondere regulirbare Biscuit-Aufzüge (Lifts) verwendet, welche das Fabrikat dem Packsaal abliefern, wo die Stücke sortirt, in Blechbüchsen eingeordnet und etikettirt werden. Die Herstellung der sogen, weichen Biscuits geschieht durch Biscuit-Spritzmaschinen, meistens mit Handbetrieb. Wegen des Näheren verweisen wir auf die ausführlichen Kataloge der genannten Fabriken, welchen die Maschinen zur Zeit patentirt sind.

Biscilitgllt (Statuenporzellan, Pari an, Carrara) ist unglasirtes Porzellan; s. Porzellan.

Bisilikate, s. Schlacken.

Bismarckbraun, s. Farbstoffe, künstliche organische.

Bisselgestell, für Lokomotiven, hat den Zweck, der Laufaxe einer Lokomotive beim Durchfahren der Gleiskurven die Möglichkeit zu gewähren, sich radial eiuzustellen, um dadurch die Kurvenwiderstände, sowie die Abnützung der Laufradreifen zu vermindern. Bissei hat zu dem Zwecke die Laufaxe in einem besonderen Gestell gelagert, welches den Hauptrahmen stützt und zugleich um einen mit dem Hauptrahmen verbundenen senkrechten Bolzen drehbar ist. Die selbstthätige Wiedereinstellung der Vorderaxen in die Mittellage nach Verlassen der Kurve wird dadurch erreicht, dass der Hauptrahmen von dem Laufaxgestell durch Keilflächen getragen wird. Näheres s. unter Lokomotiv-

gestelle.

Alb. Frank.

Andes.

Bister, Bisterbraun, braune Farbe, entweder aus Asphalt hergestellt oder eine feine, fettige, braune Erdfarbe. Auch durch Auskochen von Glanzruss mit Wasser und hierauf folgendes Schlämmen und Trocknen wird eine unansehnliche, beim Anreiben aber einen sehr warmen braunen Ton zeigende, den Namen Bister führende Farbe gewonnen. — Vergl. auch Manganbister.

Bisulfit, s. unter Sulfite.

Bitelephon von Mercadier, s. Fernsprecher.

Bittererde, s. v. w. Magnesia.

Bitterkleesalz, unrichtige Bezeichnung für Sauerkleesalz, saures oxal-saures Kalium (s. Oxalsäure).

Bittermandelöl, ätherisches, wird durch Zersetzung des in den bittern Mandeln, den Samen von Amygdalus communis, var. amara L., enthaltenen Amygdalins (s. d.) gewonnen; es kommt nicht fertig gebildet vor.

Die Bildung des Bittermandelöls verläuft nach folgender Gleichung:

C₂₀ H₂₇ NOn + 2 Hz 0 = 2 C₆ H1Z 0₆ + HCN + C₆H₅ COH

Amygdalin Wasser Traubenzucker Blausäure Benzaldehyd.

Deite-

Das reine Bittermandelöl ist also Benzaldehyd. — Ein Teil der bei der Zersetzung des Amygdalins gebildeten Blausäure haftet dem Oele hartnäckig an. Dieser Blausäuregehalt macht das Bittermandelöl zum gefährlichsten Gifte, während es an und für sich nicht giftig ist. Beseitigen lässt sich die Blausäure durch Schütteln des Oeles mit Eisenvitriol und gelöschtem Kalk. Verwendung: in der Parfümerie und Toiletteseifenfabrikation, auch bei Herstellung von Liqueuren und Confituren.

Bittermandelölgriin, s. Farbstoffe, künstliche organische.

Leppia.

Bittersalz (Ep s omers alz, Ep somit), ein Mineral, wasserhaltige, schwefelsaure Magnesia = MgSO± + 7 H₂0 (16,26 % MgO, 32,52 % S0₃ und 51,22% H₂0), kristallisirt rhombisch, säulenförmig, ist aber meist derb, körnig, erdig. Härte 2—2,5; spez. Gew. 1,7—1,8. Farblos, durchsichtig. Geschmack salzigbitter; leicht in Wasser löslich. Kommt meist als Ausblühung in Steppen oder in Mineralwässern gelöst vor. Es wird als Beizmittel in der Färberei und vornehmlich als Medizin verwendet.

Bittersalzerde, s. v. w. Magnesia (s. d.).

Bitterspat, ein Mineral, welches wesentlich aus kohlensaurer Magnesia besteht (s. Magnesit), aber vielfach noch ausserdem kohlensauren Kalk enthält und daher dem Dolomit (s. d.) nahe steht. Die Mischungsverhältnisse der beiden isomorphen Karbonate schwanken und es ist daher die Zusammensetzung keine einheitliche. Der Name ist veraltet und der Begriff mit Dolomit in vielen Fällen identisch. Wird örtlich als Zuschlag im Eisenhüttenbetrieb verwendet. Leppia.

Bittgang, ein in den Kirchenfussboden eingelegter Irrweg, der als Kirchenbusse von den Sündern durchgangen werden musste. Ebenso gab es Bittstiegen, die nicht gehend, sondern nur knieend und betend erstiegen werden durften.

Bittling oder Pittling nennt der Gerber das Fell eines Kalbes, welches aufgehört hat, sich von der Muttermilch zu nähren und noch kein Jahr alt ist.

Bitumen, aus Asphalt hergestellte braune Farbe, an deren Stelle jedoch auch vielfach unter dem Namen Pechbraun eine sehr feine braune Erdfarbe vorkommt. — Vergl. auch Asphalt.

Bixin, s. v. wr. Orlean; s. Farbstoffe, pflanzliche.

Blackmaii-Ventilator, ein mit schaufelförmig gestalteten Flügeln versehenes, zur Klasse der Schraubenventilatoren gehöriges Gebläse, welches zur Förderung grosser Luftmengen bei geringer Spannungsänderung (Depression oder Pressung) geeignet ist. Dasselbe wird entweder stehend, also mit horizontaler Axe, in Aussenwänden oder liegend und mit lotrechter Axe in Decken und Fussböden angebracht. Die Schaufeln, meistens 8 an der Zahl, sind einerseits an einem radialen Arm, andererseits an einem den Ventilator am Umfang zusammenhaltenden Ring befestigt und nach der Bewegungsrichtung zu aufgebogen, wodurch eine dreieckige Einströmöffnung jeder Schaufel gebildet ist. Die den Ventilator und die Riemenscheibe tragende Welle ist in zwei, durch je drei gusseiserne Arme getragenen Lagern gelagert. Die Leistungen, Abmessungen und Preise dieser Ventilatoren sind aus nachstehender Tabelle zu ersehen.

Durchmesser Saugfläche in qm

in m

Ausströmungsfläche in qm

Umdrehungen per Minute

Anzahl der mit dieser Geschwindigkeit per Minute bewegten Kubikmeter Luft

Erforderliche Betriebskraft PS

Preis

franko jeder Stadt Deutschlands

JU

42— 70 56- 113 67— 181 141— 254 218— 396 368— 849 594—1217 849—1642

Die Depression, welche erzeugt wird, beträgt selten mehr als 5 mm Wassersäule. Anwendung: zur Lüftung grosser Räume, Theater, Konzertsäle, Schulen, sodann zur Beseitigung von Staub, Dampf, Feuchtigkeit in Fabrikbetrieben aller Art und zum Trocknen von Wolle, Tuch, Holz, Leder etc. durch lebhafte Luftzirkulation. Bezugsquellen: Die Blackman-Ventilating Co. Lim., London, für Deutschland die Firma Dav. Grove in Berlin.

Blackwoocl, Handelsname für verschiedene dunkelfarbige, harte, ausländische Hölzer; s. Nutzhölzer.

Bläser, s. Wetter.

Blätter, s. Aufblattung.

Blättersandstein wird in der Geologie ein dem Miocän (Tertiärformation) angehöriger Sandstein benannt, welcher durch einen gewissen Reichtum an vorweltlichen Pflanzen, besonders Blattabdrücken, ausgezeichnet ist (Mainzer Becken und Umgebung).    Leppia.

Blätterstab, im allgemeinen jeder mit Blättern geschmückte Stab, im besonderen das als Blattwelle (s. d.) bezeichnete Bauglied.

Blättertellur, s. v. w. Nagyagit.

Bläuen nennt man ein Verfahren in der Papierfabrikation, durch welches dem Papiere behufs Deckung der unansehnlich gelblichen Färbung durch Zusetzen einer blauen Farbe eine schwach bläuliche Färbung erteilt wird, die nur zur Erhöhung der beabsichtigten weissen Farbe des Papieres dient; s. Papierfabrikation.

Blake-Mikrophon, s. Fernsprecher.

Blanc de Bougival, Blanc de Champagne, s. Kreide.

Blanc d’Espagne, s. Wismut chlor id und Kreide.

Blanc de Meudon, d’Orleans, de Paris, de Rouen, de Troyes;

s. Kreide.

Blanc fixe, s. V. w. Permanentweiss (s. d.).

Blanchiren, in der Lederfabrikation die Bearbeitung des Oberleders nach dem Schmieren; sie hat den Zweck, dasselbe an allen Stellen gleichmässig stark machen und ihm auf der Fleischseite ein besseres und helleres Aussehen zu erteilen. Es wird diese Operation mit einem scharfen Werkzeug, dem Blanchir-eisen, ausgeführt. Die beim Blanchiren entstehenden Lederabfälle, welche als Blanchirspäne bezeichnet werden, sind gewöhnlich sehr reich an Fett und

ZU

O 6ÖOOHHH

0,15

0,09

0,27

0,50

0,74

1,08

1,90

3,03

4,38

0,16

0,29

0,45

0,65

1,16

1,82

2,61

1000—1500 700—1200 500— 900 450- 750 400— 650 300— 600 240— 450 200— 350

G-i

³/₈-D/4

Vä-U/ä

1    -2Va U/2-3V2

2    —5

96,—

132.50

187.50 265 —

342.50 500,— 790,—

1065,—

v. Ihering.

Maxim. Kraft.

werden oft zur Wiedergewinnung desselben ausgekocht. Das Falzen und Schlichten des Leders bezweckt in der Hauptsache dasselbe wie das Blanchiren, nur werden jene Operationen mit anderen Werkzeugen ausgeführt.

Pässler,

Blankleder, ein feineres, lohgares Zeugleder, wird namentlich zur Herstellung von Pferdegeschirren. verwendet. Zur Herstellung von Blankleder sollen nur Häute mit vollständig reinem, feinem Narben verwendet werden.

Blase, ein bei der Handpapiererzeugung zum Erwärmen des Papierzeuges in der Bütte, in diese frei hineinragender Kupfercylinder, in dem sich ein Feuerungsrost befindet; s. Papierfabrikation.

Blasebälge. Einfache oder doppeltwirkende Balgengebläse (s. d.), welche entweder durch eine um ein Scharnier drehbare, gewöhnlich mittelst des Balgschwengels eines doppelarmigen Hebels hin- und herbewegte Platte (vergl. Bd. 1, S. 757, Fig. 1) oder einen meist vertikal auf- und nieder beweglichen Kolben (Bd. 1, S. 757, Fig. 2) die Verdrängung der Luft durch den Balgenkopf und die Düse in das Feuer bewirken. Die ersteren, früher vielfach durch Windholm in Schweden ausgeführten sogen. Spitzbälge heissen auch schwedische Windholmgebläse [lj. Das Rabier-Gebläse [2] und die Handbalgen (Handblasebälge) zeigen ganz ähnliche Konstruktion. Diejenigen der zweiten Art heissen Cylinder-bälge oder Cylinder-Balgengebläse bezw. Kastengebläse. Indem wir wegen der Konstruktion dieser beiden Haupttypen auf Bd. 1, S. 757 und auf [2] verweisen, sei noch bemerkt, dass die Cylindergebläse zurzeit die Spitzbälge verdrängt haben und auch die ersteren nur noch in kleinen Schlossereien, Schmieden und mechanischen Werkstätten Anwendung finden; fast allerwärts gibt man bei grösseren Anlagen den Kapsel- und Schleudergebläsen den Vorzug.

Litteratur: [1] Rühmann, Allgem. Maschinenlehre Bd. 4, S. 728, Braunschweig 1888. — [2] v. Ihering, Gebläse, S. 10 ff., Berlin 1893.    v, ihering.

Blasengrün, s. Farbstoffe, pflanzliche und Lackfarben.

Blasrohr, s. v. w. Lokomotivblasrohr; s. Strahlgebläse.

Blatt, s. Blattwerk und Aufblattung.

Blattaluminium, s. Blattmetalle.

Leppla.

Blattersteill, ältere Bezeichnung für Gesteinsarten, welche zahlreiche und nicht sehr grosse, rundliche Blattern oder pockenartige Einschlüsse einer scheinbar fremden Masse führen, die härter als das Muttergestein ist und beim Verwittern dasselbe überragt, z. B. die Variolite (s. d.) oder gewisse Mandelsteine, in welchen gleichmässige, etwa erbsen- bis nussgrosse Hohlräume durch fremde Substanzen (Grünerde, Serpentin u. s. w.) ausgefüllt sind.

Blattgold, s. Blattmetalle.

Blattgrün, s. Lackfarben.

Blatthaue, s. Breithaue.

aus Gold oder Silber (echte Blattmetalle), oder Kupfer, Zinn und deren Legirungen (unechte Blattmetalle), oder Aluminium (Blattaluminium), welche unter der Benennung echtes und unechtes Blattgold und Blattsilber in dünnen Heftchen, jedes einzelne Metallblatt zwischen Seidenpapier, verkauft werden und dazu dienen, Gegenstände jedweder Art unter Anwendung eines Bindemittels (Eiweiss, Gummi, Leim, Lack, Vergolderfirnis) zu belegen. Ausgangsprodukt für die Herstellung der echten Blattmetalle sind echte Gold- und Silberlote, Aluminiumlot, für die unechten die aus dem Zainmetall hervorgegangenen Metalllote. Die Metalllote für unechte Blattmetalle werden aus sorgfältig ausgelesenem Zainmetall in kleine Quadrate geschnitten und diese in starken Blättchen bestehenden Paketen nach guter Verhüllung mit starkem Messingblech durch nochmaliges Ausglühen erweicht, hergestellt. Die echten Gold- und Silber- und die Aluminiumlote werden in kleine viereckige Stücke, sogen. Quartiere (ca. 25 qmm), geschnitten, zwischen Goldschlägerhäutchen — aus dem Blinddarm des Rindes hergestellt — gelegt, das Ganze mit einem Pergamentband umwickelt und mit dem Hammer so lange bearbeitet, bis das Metall die Grösse des Häutchens, der Form (ca. 100—130 qmm) erreicht hat und dann jedes einzelne Metallblättchen zwischen Seidenpapier eingelegt. — Die Gohl

Blattmetalle, äusserst dünne Blättchen

aus mehreren Tausenden dieser kleinen

Schlägerei ist eine Hausindustrie, sehr mühsam, langsam fortschreitend und anstrengend. In einer Woche werden von einem Arbeiter durchschnittlich 28 Formen zu 1000 Blatt geschlagen und wenn man die Formenahnützung, die vielen Hilfseinrichtungen und Materialien, die für die Arbeit notwendig sind, in Betracht zieht, so folgt daraus, dass die Preise des Blattmetalls im Verhältnis zum Wert des Rohproduktes hohe sein müssen. Die Abfälle der Blattmetallherstellung werden zu echten Gold-, Silber- und Aluminiumbronzen und zu Schabinbronzen verwendet.

Andös.

Blattschläger (Blattwerfer), s. W eher ei.

Blattsilber, s. Blattmetalle.

Blattversilberung, ein Verfahren, auf Kupfer oder einer Legirung desselben, nachdem die Oberfläche gereinigt ist, auf galvanischem Wege eine dünne Versilberung aufzubringen, dann die Oberfläche des Gegenstandes mit Silber zu bedecken und nun durch vereinte Anwendung der Hitze und einer Stahlbürste die feste Vereinigung des Silbers mit der Unterlage zu erzielen. Die Adhärenz zwischen Silber und dem untenliegenden Metall wird schon ganz vollständig bei einer Hitze, die von dem Schmelzpunkte des Silbers weit entfernt ist, bewirkt. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass man die Silberschichte an den Stellen, welche der Reibung und Abnützung am meisten ausgesetzt sind, beliebig dicker machen kann wie an den übrigen. S. auch Versilbern. Andes.

Blattwelle oder Kymation, auch kurzweg Kyma genannt, ist ein in der griechischen Ornamentik häufig vorkommendes Bauglied, das den Zweck hat, ein Stützen anzudeuten. Um durch Blätter eine stützende Thätigkeit zu symbolisiren, denkt man sich dieselben an ihrem Stielende abgeschnitten, in einer Reihe neben einander angeordnet, auf die Blattreihen hierauf eine Last gelegt und dann beobachtet, welche Formveränderungen die Blätter erleiden. Die Wirkung der Last wird jedenfalls eine solche sein, dass sich die Spitzen

der Blätter entsprechend nach ____

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abwärts neigen. — In Griechen-land fanden mehrere Kymatien m Verwendung und zwar:    ^[|j|

Fig. 1.

1.    Das dorische Kyma- pjllm tion (Fig. 1). Bei diesem er- \ scheinen die Blattreihen nur bis | zur Hälfte herabgeneigt, wodurch 1 symbolisch angedeutet wird, dass = die Last eine geringere ist. Diese Blattwelle findet sich bloss im dorischen Stile vor und wird insbesondere beim dorischen Antenkapitäl verwendet; das Blattschema erscheint aufgemalt.

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Fig. 2.

2.    DasEchinus-Kymation. Bei diesem wird die Last so gross gedacht, dass sich die Spitzen der Blätter bis zu den Blattenden herabneigen. Dadurch entsteht eine schöne elastische Linie, die wohl geeignet erscheint, das Stützen einer architektonischen Last zu symbolisiren. Die hauptsächlichste Anwendung findet diese Blattwelle bei dem Echinus des dorischen Säulenkapitäls. Auch hier erscheinen die Blätter nur aufgemalt, dagegen hat sich bald aus dieser Blattwelle eine plastische Form herausgebildet, die unter dem Namen Eier stab allgemein bekannt ist (Fig. 2). Der Eierstab als Blattwelle besteht aus runden eiförmigen Blättern, die mit schmalen, lanzettförmigen abwechseln. Die griechische Gestalt derselben ist mässig plastisch und besitzen die einzelnen Elemente noch die Blattform, die römische Form aber ist ungemein plastisch, wobei die runden Blätter in der That sich der Eiform nähern. Der Eierstab der Renaissancezeit ist im allgemeinen gleich dem römischen , nur ist er noch zuweilen durch dekorative Zuthaten bereichert.

3. Das Lesbische Kymation oder Herzblatt (Fig. 3). Bei diesem erscheinen die Blätter ebenso stark belastet wie bei dem Echinus-Kymation, so dass sich die Spitzen derselben bis zu den Blattenden, ja sogar darüber hinaus herabneigen, wodurch das Blatt in einer eigentümlich elastischen Linie gebogen

erscheint. Auch diese Blattwelle wurde in vielen Fällen nur gemalt, aber noch häufiger erhielt sie eine plastische Gestalt, die ebenfalls aus breiten, herzförmigen Blättern und dazwischen liegenden schmalen, lanzettförmigen Formen besteht. Dabei sind aber die breiten Blätter nicht mehr nur einfach neben einander gestellt, sondern werden durch Oesen mit einander verbunden (Fig. 4). Das Herzblatt tritt schon in Griechenland in mehreren Variationen auf, noch reicher gestalteten sich dieselben im römischen Stile, namentlich werden die Formen hier voller, plastischer und

derber gebildet und zuweilen mit Zuhilfenahme von Akan-thusblättern dekorirt. In einzelnen Abarten verschwindet das charakterische Herzblatt vollständig, statt dessen erscheinen stengelartige Gebilde , 'welche die Umrisslinien des Herzblattes in unverstandener Weise umziehen und die so gebildeten leeren Teile mit allerhand Blatt- und Blütenwerk ausfüllen. Die Herzblattformen der Benaissanceperiode lehnen sich im allgemeinen ziemlich stark an die römischen Blattwellen an, nur sind sie feiner und zarter durchgebildet.

Litteratur: von Schubert-Soldern, Stilisiren d. Pflanzen, Zürich 1887. von Schubert-Soldern.

Blattwerk oder das Blatt im allgemeinen findet in der Ornamentik aller Stilarten reiche Verwendung. Es ist unmöglich, die Blattformen der verschiedenen Bauweisen an dieser Stelle eingehend zu besprechen und müssen wir uns daher auf die Aufstellung einiger allgemeiner Gesichtspunkte beschränken, der Verwendung lassen sich die Blätter in zwei Gruppen teilen. 1. In Blätter,

^die eine struktive Thätigkeit anzudeuten rhaben. Die Blätter erscheinen an ihrem Stiel-fende abgeschnitten und in eine Reihe gestellt.

⁹ Die wichtigsten hierher gehörenden Formen sind:

¹ die Blattwellen, der Karnies und die Hohlkehle. Die Stilisirung der Blattformen ist eine sehr verschiedene; die am strengsten durchgeführte bietet der dorische Stil in Griechenland, denn bei diesem werden insbesondere bei den sogen, dorischen Blattwellen, sowie bei dem Echinus-Kymation Pflanzenformen verwendet, die sich in der Natur

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Fig. 3.

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Fig. 4.

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überhaupt nicht vorfinden. Auch im gotischen Stile werden aufrecht gestellte Blätter, die eine Bekrönung anzuzeigen haben oder bloss dekorativ in Hohlkehlen oder andere passende Bauglieder eingelegt erscheinen, verwendet; sie haben dann l lg- L    aber in den meisten Fällen keine so ausgesprochen

struktive Bedeutung wie in der Antike. Fast in allen Stilarten werden Blätter mit Vorliebe als wesentlichster Schmuck der Kapitale verwendet, dabei erscheinen sie sowohl in der Antike als auch in den mittelalterlichen Stilen zumeist an ihrem Stielende abgeschnitten, haben aber trotzdem in der Regel keine struktive Bedeutung, sondern werden in rein dekorativem Sinne gebraucht. In der

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Gotik sind es zumeist Blätter oder wohl auch kleine Zweige, die lose an die Kelchform des Kapitales angeheftet erscheinen (Big. 1). In der antiken Baukunst ist die Anordnung der Blätter, die ein Kapitäl zu schmücken haben, eine wesentlich verschiedene, eine weit strenger stilisirte; es kommen zumeist Blätter vor, deren unteres Ende stark beschnitten ist und welche derart aufrecht gestellt erscheinen, dass sich nur die Spitze ein wenig überneigt (Fig. 2). In der Regel finden zur Ornamentirung der Bauteile die in den betreffenden Ländern wachsenden Pflanzenformen Verwendung. Dies ist insbesondere in hohem Masse im gotischen Stile der Fall, nur das Akanthusblatt macht hiervon eine Ausnahme, indem sich die ornamentale Verwendung dieses Blattes fast über die ganze zivilisirte Welt verbreitet hat.

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2. Wird Blatt wer k in der Baukunst und im Kunstgewerbe in der Weise verwendet, dass es keine struktive Aufgabe zu erfüllen hat, sondern lediglich zur gefälligen Ausfüllung der neutralen Flächen dient. Bei dieser Gruppe werden selten Blätter für sich verwendet; zumeist treten sie in Verbindung mit der Ranke und nehmen zuweilen sogar noch Blüten und Früchte mit auf. Die in Griechenland in

dieser Beziehung am häufigsten angewendeten__

Pflanzenformen sind: der kurze, stark geriefte

Stengel der Doldengewächse, die sich spiral- —..................................................

förmig windende Weinranke, der scharfge- ^

schnittene Akanthus, das ausgezackte Distel- 7    --    -    -

blatt, die Lotosblume und die Palmette.

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Fig. 3.

Die Behandlung ist in der Regel eine etwas trockene und nüchterne (Fig. 3). Wenn wir den antiken Formen diejenigen gegenüberstellen, die im gotischen Stile gebräuchlich waren, so ist zunächst der Reichtum des Blattwerkes hervorzuheben, der hier zur Verwendung kam: neben vielen kleinen unscheinbaren Pflanzen waren es namentlich die Blätter grösserer Pflanzenformen, j die eine entsprechende Stilisirung erfuhren, wie (IM M M WC M JK Epheu, Weinlaub, Stechpalme, Malve, Hagebutte, 1 Wachholder, Ahorn. In der gotischen Frühzeit wurden die Blattformen zumeist sehr naturalistisch behandelt. Es wurden kleine Zweige genommen, fast so, wie sie die Natur geschaffen und mit Vorliebe in eine Hohlkehle oder in sonst ein passendes Bauglied gelegt (Fig. 4). In der gotischen Spätzeit nahmen dann die ===

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Formen allerdings eine strenge py Stilisirung an, die in einem • T eigentümlichen gebuckelten fP Blattwerk endigt, bei welchem um sich dann die Pflanzengattung nicht immer feststellen liess.

Fig. 4.

Die Renaissance wendet mit besonderer Vorliebe das der Antike entnommene Akanthusblatt an, daneben auch die im Lande wachsenden Pflanzen. Die Frühperiode dieses Stiles, die besonders dekorationslustig ist,

wird wesentlich beeinflusst durch den Marmor, der eine feine Behandlung des Ornamentes zuliess. Infolge dessen charakterisirt sich das Pflanzenornament durch elegante Linienführung bei massiger Bedeckung des Grundes, sowie durch ziemlich breite Blattformen mit dünner, zarter Stengelbildung. Diese Art der Formengestaltung wurde in der Begel auch auf Ornamente übertragen, die in einem andern Materiale ausgeführt wurden. Die moderne Zeit schliesst sich zum grossen Teile an die verschiedenartigen Bildungen des Blattwerkes der Benaissanceperiode an, zum Teile wusste sie eigenartige Formengestaltungen durchzuführen, die aber zu mannigfaltig sind, um eingehender besprochen werden zu können [1].

Litteratur: [1] von Schubert-Soldern, Stilisiren d. Pflanzen, Zürich 1887. von Schubert-Soldern.

Blattzapfen, s. Zapfen.

Blaubruchprobe, s. Biegeprobe.

Blaudruck ist der älteste Zweig der abendländischen Leinwand- und Baumwolldruckerei, die sich anfänglich auf den von den Indiern entlehnten, nicht besonders reinen oder scharfen Wachs- oder Porzellandruck beschränkte (s. Beservage). Das Gewebe wurde stellenweise mit geschmolzenem Wachs getränkt und dann in derWaidküpe blau gefärbt, die höchstens 63° C. warm(Schmelz-punkt des Bienenwachses) gehalten werden durfte. Das Wachs bildete hierbei eine Schutzdecke, durch welche das Anfallen des Indigo an das Gewebe örtlich verhindert wurde. An die Stelle dieses nur mechanisch und unvollkommen schützenden Wachsdrucks trat später der heute noch verwendete Weisspapp, der, von Hand oder Perrotine auf das Gewebe gedruckt, die betreffenden Stellen durch seine Verdickung, sowie durch seinen Gehalt an löslichem Kupfersalz halb mechanisch, halb chemisch gegen das Einfärben in der Blauküpe schützt. Das Auftreten dieser Beservage dürfte in die Mitte des 18. Jahrhunderts zu verlegen sein. Nachdem 1812 das Bleichromat durch die Untersuchungen Dulongs bekannt geworden war, konnte man nach dem Vorgehen Walter Crums (1826) dieselbe weisse Beserve auch als gelbe oder orangefarbige Beserve verwenden, indem man ihr einfach neben dem Kupfersalz einen Zusatz von Bleisalzen gab und die damit vorgedruckten und nachher blaugeküpten Stücke in lauwarmer Chromkalilösung gelb oder in heisser Calciumchromatlösung orange färbte. Wird die weisse oder gelbe Beserve auf vorgefärbtes Hellindigoblau gedruckt und dann die Ware in der Küpe dunkelblau ausgefärbt, so erhält man mit dem Weisspapp hellblaue Figuren auf dunkelblauem Grund, mit der gelben Beserve nach dem Chromfärben eine grüne Zeichnung auf blauem Grund, da das unverändert gebliebene Hellblau mit dem aufgefärbten Chromgelb sich zu einem Mischgrün addirt. Wird obigem Weisspappe nicht ein Bleisalz, sondern ein Thonerde- oder Eisenmorclant neben dem Kupfersalz einverleibt, so werden die Basen dieser zwei Beizen durch den Kalk der Vitriolküpe auf der Baumwolle fixirt und lassen sich nach dem Blaufärben in einem Krapp- oder Farbholzbad ausfärben, so dass rote, braune, gelbe, schwarze u. s. w. Effekte auf blauem Grund entstehen. Dies Verhalten wurde zuerst in England, dann seit 1811 mit besserem Erfolg im Eisass für die Zusammenstellung des komplizirten, aber wirkungsvollen Lapisartikels benützt, bei dem mit Hilfe einer besonderen, arsensaures Kali und Sublimat enthaltenden Beserve Weiss in Blau, Weiss in Bot, Schwarz u. s. w. neben Blau auf einen Schlag erhalten und die kalte Vitriolküpe mit der Krappfärberei kombinirt wird. Im Jahre 1826, als man mit dem Gebrauche des Chromkalis schon vertraut war, fing man sodann an, das vorgefärbte Küpenblau weiss und bunt zu ätzen (s. Aetzfarben), um nicht bloss gröbere Zeichnungen, wie mit dem Beservage-druck, sondern auch zarte Figuren auf blauem Grund ausführen zu können und hat dieses ganz dem Bouleauxdruck angehörende Verfahren den Beservagedruck der Hand- und Perrotinedrucker seit dieser Zeit weit überholt. Wie wir gesehen haben, spielt der Indigo selbst, sowohl beim Beservage- als auch beim Aetz-verfahren, nur eine leitende Bolle, sofern er beim ersteren stellenweise von der Vereinigung mit der Faser abgehalten, beim letzteren gänzlich zerstört wird. Gleichwohl rechnet man sie gerade so gut zum Blaudruck wie die Verfahren, bei welchen mit rohem oder mit reduzirtem Indigo zartere blaue Zeichnungen

auf weisse Baumwolle gedruckt werden, während hei den Reservage-, namentlich aber bei den Aetzartikeln, das Blau dem Umfang nach im Muster vorwiegt. Dieser Indigo druck oder Blaudruck im eigentlichen Sinn des Wortes ist mit dem Wachsdruck aus Indien zu uns gekommen in Form des Pinsel-, Schilderoder Kastenblaus, einer in Gummi verdickten, konzentrirten Opermentküpe, welche wegen ihrer Giftigkeit gefährliche und wegen ihrer leichten Oxydirbarkeit unbeständige Farbe anfangs der 90er Jahre vorigen Jahrhunderts von dem Fayenceblau abgelöst wurde. Diese Blaudruckfarbe ist fein zerriebener, in Gummi verdickter Indigo mit einem Zusatz von Eisenvitriollösung, und das mit ihr bedruckte Gewebe wurde abwechselnd durch warme Kalk- und Eisenvitriolbäder genommen und zwischenhinein der Luft ausgesetzt, damit der in den Bädern reduzirte Indigo auf dem Stoff vergrünen konnte. Fayenceblau und Fayencegrün (letzteres erhalten durch Zusatz von Alaun und schwefelsaurem Zinn zu ersterem mit nachfolgendem Ausfärben in der Küpe und im Wauabsud) hielten sich bis 1834, nachdem ihnen Bancrofts Solidblau und Solidgrün schon seit 1826 Konkurrenz gemacht hatten. Das erste Solidblau war ein aus Indigo mittelst Zinnoxydulhydrat, Zucker und kaustischer Lauge reduzirtes und mit Gummi verdicktes Indigweiss, dem für die Herstellung von Fayencegrün ein Bleisalz zugefügt wurde, um schliesslich dem Fayenceblau im Chrombad ein gelbes Pigment beizumengen. Die Solidblauvorschrift hat mehrere Wandlungen durchgemacht, bis sie schliesslich in nächster Nähe der Vitriolküpe stehen geblieben ist, sofern nach der letzten Vorschrift der gemahlene Indigo mit Kalk und Eisenvitriol reduzirt, gelöst, mit Zinnsalz das Indigweiss ausgefällt, der entstandene Niederschlag mit Gummiwasser verdickt und auf die weisse Baumwolle gedruckt wird. Vor dem Oxydiren des Indigweiss auf dem Stoff wird letzteres in einem Kalkbacl halb gelöst, worauf das Indigoblau beim Einhängen der Ware in den Fluss durch Sauerstoffaufnahme wieder zum Vorschein kommt. — Das jüngste Blaudruckverfahren beruht auf der von Fritsche schon 1863 beobachteten Reduktion des Indigos durch Traubenzucker und Natronlauge; es ist unter dem Namen Glykoseprozess bekannt und wird von der Schlieper-BaunTsehen Kattundruckerei in Elberfeld seit den siebenziger Jahren für ihren Rot-Blauartikel (s. Indigo druck) in grossem Massstab ausgeführt.

Kielmeyer.

Litteratur: Möhlau, Organische Farbstoffe, Dresden 1890. — v. Georgievics, Der Indigo, Leipzig und Wien 1892.

Blaue Farbe des Himmels, findet wahrscheinlich ihre Erklärung in der Eigenschaft der Luft, von den verschiedenfarbigen Strahlen des Sonnenlichtes am leichtesten die blauen zu reflektiren.

Blaueisen erde, s. Vi vianit.

Blauerde, meistens in Thonlagern vorkommende bläuliche oder blaue Eisenoxydulverbinclung, als Wasserfarbe verwendbar.

Blauerz, s. V. w. Spateisenstein.

Blaufarbenglas, s. Smalte.

Blaufarbenwerk, Schmelzhütte, in welcher Smalte dargestellt wird.

Blauliolz, s. Farbstoffe, pflanzliche.

Andes.

Blauholzlacke, auch als Bronzeblau, Bronzebraun, Chrombronze in der Buntpapierfabrikation vielfach (nur in Teigform) verwendete Farbe, die hauptsächlich zur Darstellung der sogen. Schillerpapiere mit bronzeartigem Glanz dienen. Die Blauholzlacke werden durch Färben einer Blauholz- oder Blauholz-extraktlösung durch verschiedene Chemikalien hergestellt; so erhält man einen sehr schönen bläulichschwarzen Lack, der unter Zugabe von wenig Indigokarmin nach dem Trocknen einen kupfrigen Glanz bekommt durch Eisenvitriol; Bronzeblau durch Zusatz von Dahlia JBBB-Lösung zur Blauholzlösung vor dem Ausfällen mit Eisenvitriol. Blauholzlösung mit wenig Dahlialösung gemischt, mit Alaun gefällt, liefert lilafarbenen Lack, der rotbraun erscheint und metallischen Reflex zeigt. Durch Fällen mit Chromalaun erhält man Chrombronze. Es lassen sich aus Blauholz eine ganze Reihe von Lacken herstellen, welche von intensiv dunkler Farbe sind; Zusatz von Stärke beeinträchtigt die Farbe wenig, Kreide aber sehr stark und nehmen die Farben alle einen graulichen Ton an.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Blaukali (Bl au saures Kali), s. Blutlau gen salze.

Blauküpe, Flüssigkeit, in welcher durch desoxydirende Mittel der fein geriebene Indigo zu Indigweiss reduzirt wird. Letzteres verbindet sich leicht mit der Faser. An der Luft oxydirt sich sodann das Indigweiss zu blauem Indigo, welcher Vorgang als Vergrünen bezeichnet wird. Man färbt sowohl das Garn („in der Wolle“), als auch das Gewebe („im Loden“) und unterscheidet warme (Gärungsküpen) für Wolle, kalte Küpen für Baumwolle. Als desoxydirende Mittel dienen Eisenoxydulsalze (grüner Vitriol), Zinnsalz, Kalk, Auripigment (Dreifach-Schwefelarsen) etc.

Blauöl, ziemlich reines Anilin mit nur etwa 1 °/₀ Toluidin; dient in der Teerfarbenindustrie zur Herstellung blauer Farben (vergl. Farbstoffe, künstliche organische), sowie von Anilinschwarz.

Blaupapier, ein zum Färben der Wäsche verwendetes, mit Indigo bestrichenes Papier. S. Papi er Sorten.

Blauprozess, s. Photographie.

Borchers.

Blausäure (Cyanwasserstoff) CNH, Mol.-Gew. 27, spez. Gew. 0,7, ist eine farblose Flüssigkeit von aromatischem Geruch, leicht löslich in Wasser, sehr giftig. Sie wird durch Zersetzung von Blutlaugensalz und anderen Cyaniden mit Säuren erhalten. In der Technik findet sie kaum Anwendung.

Blauspat (Blaustein), s. v. w. Lazulith. S. auch Kupfervitriol. Bleaching powder, s. Chlorkalk.

Blecli. Mit diesem Kamen bezeichnet man die plattenförmigen, im Vergleich zur Länge und Breite nur dünnen Halbfabrikate aus dehnbarem Metall. Die dünnsten Sorten nennt man Blätter oder Folien (z. B. Zinnfolie), während man die stärksten als Platten bezeichnet (Panzerplatten). Da die Herstellung der Bleche (s. Blechfabrikation) vermöge der Dehnung durch Druck- oder Schlagwirkung stattfindet, so eignen sich nur schmiedbare Metalle für die Erzeugung von Blech, dagegen das Gusseisen gar nicht und von der Bronze nur die genügend dehnbaren Zusammensetzungen. Das Blech kommt im Handel in rechteckigen Tafeln von verschiedener Länge, Breite und Dicke vor. Die durch die Länge der Blechwalzen beschränkte Breite der Blechtafeln dürfte 2 m selten übersteigen, meistens ist sie erheblich kleiner, während die Länge unter Umständen bis zu 5 m und darüber beträgt. Die Stärke oder Dicke der feinsten Eisenbleche geht bis zu 0,01 mm herab und beträgt bei dem Blattgold und Blattsilber noch viel weniger (bei Blattgold Vsooo mm); andererseits erzeugt man durch Aufeinanderschweissen mehrerer Bleche Panzerplatten bis zu 0,25 m Dicke. Unter Riffelblech, Wellenblech, Buckelblech versteht man Bleche, deren Oberfläche geriffelt, wellenförmig gebogen oder mit eingepressten Buckeln versehen ist. — Von jedem guten Blech muss man möglichst glatte, von Blasen und Schiefern freie Oberfläche, sowie möglichst gleiche Stärke überall und durchweg gleich -mässige Beschaffenheit des Materials ohne Vorhandensein unganzer Stellen verlangen. In letzterer Hinsicht pflegt man die Dampfkesselbleche vor ihrer Verarbeitung einer sorgfältigen Prüfung zu unterwerfen, indem man sie beiderseits auf der ganzen Fläche leichten Hammerschlägen unterwirft und aus dem Klange auf etwa vorhandene Fehlstellen schliesst. In Betreff der Festigkeit, die man von den Blechen fordert, ist zu bemerken, dass in der Regel die Zugfestigkeit nach der Länge oder Walzrichtung etwas grösser zu sein pflegt als nach der Breitenrichtung, worauf bei der Biegung dickerer Bleche zu achten ist. Es ist sehr schwierig, Bleche von durchaus gleicher Dicke herzustellen, weswegen man bei Lieferungen in der Regel eine gewisse Abweichung gestattet [1]. Das Gewicht der Bleche beträgt für 1 qm bei 1 mm Stärke bei Schweisseisen 7,8, Flusseisen 7,85, Flussstahl 7,86, Kupfer 8,9, Messing 8,55, Bronze 8,6, Zink 7,2 und Blei 11,37 kg. Die Zugfestigkeit der Eisenbleche schwankt zwischen 3000 und etwa 3600 kg für 1 qcm und steigt bei besten Qualitäten Flusseisen bis zu 4500 kg [1]. Die hauptsächlichsten Bleche sind folgende:

Eisenblech. Die Sorten bis zu 5 mm Stärke heissen, wenn sie nicht verzinnt werden, Schwarzblech und man unterscheidet dabei: Rohr blech unter 1 mm Dicke, 790.340 bis 420 mm gross; Dachblech bis 3 mm dick,

950. 630 mm gross; Schlossblech 0,8—3 mm dick, 470.340 bis 950.680 gross, in letzterem Falle Doppelblech genannt; Sturzblech bis 5 mm dick; Kesselbleche (Salzpfannenblech, Malzdarrenblech) sind zwischen 5 und 18 mm dick; dickere Sorten heissen Platten. Panzerplatten haben bis 7 m Länge und 1,4 m Breite. Die dünnsten verzinnten Bleche heissen allgemein Weissbleche und kommen in Tafeln von 0,32 bis 0,36 m Länge und 0,25 m Breite und verschiedener Stärke als Kreuzblech (das dickste) Vorderoder Förderblech und Senklerblech (das dünnste) vor. Je nach der Verwendung unterscheidet man Teil er blech, Tassen blech, Schüsselblech u. s. w.; Pontonblech ist Weisshlech in grösseren Tafeln (0,39.0,32m). Die Menge des Zinns beträgt gewöhnlich 3—5 °/₀ von dem Gewichte des Weissbleches. Sehr dünne Schwarzbleche werden für die Herstellung von Knöpfen, künstlichen Blumen u. dergl. mehr hergestellt. Stahlblech findet nur für einzelne Gegenstände Verwendung. Ausser den Kessel- und Schiffsblechen ist hier hauptsächlich zu nennen das Uhrfederblech, 100—150 mm breit und von grosser Länge, sowie das Blech zu Stahlschreibfedern, das in Streifen von 60—70 mm Breite und 0,2—0,25 das Blech zu Stahldruckplatten.

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Dicke gefertigt wird. Grössere Stärke (1—2 mm) hat

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bei Silber) geschlagen, erhält man das Blattgold und

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Kupferblech. Die dickeren Sorten, Plattenkupfer und Walzkupfer, von 5—15 mm Stärke dienen zur Herstellung von Kesseln und Lokomotiv-feuerbüchsen; die gewöhnlichen Kupferbleche haben zwischen 1,5 und 1,8 m Länge bei 0,75 und 0,9 m Breite und 0,3—3 mm Dicke und führen nach ihrer Verwendung die Kamen: Dachblech, Binnenblech, Schlauchblech, Schiffblech (zum Beschlagen der Schiffe), Emaillirblech, Münzblechu. s. w. Die dünnsten Sorten, Flickkupfer und Zündhütchenblech, heissen auch Bollkupfer, weil sie zusammengerollt in den Handel kommen. Das Blech zu den Kupferstichen hat je nach der Grösse derselben 1,5—3 mm Dicke und muss durchaus homogen und frei von Grübchen (Aschenflecken) sein. Zinkblech kommt für Dachdeckungen und zur Herstellung von allerlei Gefässen, wie Eimern, Badewannen u. s. w. in Tafeln von 1,2—2 m Länge, 0,5—1 m Breite und 0,3—5 mm Dicke vor. Zinnblech kommt fast nur in ganz dünnen Blättern als Zinnfolie zur Einwickelung von Seifen, Schnupftabak u. s. w., als Tischlerfolie zum Ausfüttern von Kästchen u. dergl. und als Spiegelfolie zum Belegen von Spiegeln vor. Zu sehr dünnen Blättern i/₈₀₀ mm) geschlagen erhält man das unechte Blattsilber. Bleiblech wird in grösseren Dicken (bis zu 8 mm) für chemische Apparate (Bleikammern in Schwefelsäurefabriken) verwendet; die dünnsten Sorten dienen als Bleifolie zum Einwickeln (Tabakblei) anstatt der teureren Zinnfolie und werden häufig zur Vermeidung gesundheitsschädlicher Wirkungen verzinnt. In neuerer Zeit hat das Bleiblech für die Herstellung elektrischer Akkumulatoren besondere Bedeutung erlangt. Gold- und Silberblech wird in grösseren Stärken fast nur für Münzzwecke hergestellt; die von den Gold- und Silberarbeitern verarbeiteten Bleche haben immer nur geringe Dicke (unter 1 mm). Zu den dünnsten Blättern (Vsooo mm bei Gold, V4500 Blattsilber.

Platinblech wird nur in geringen Mengen und Stärken zur Anfertigung chemischer Apparate hergestellt. Messingblech kommt in sehr verschiedenen Stärken (von il₉₀ mm bis zu 17 mm) vor. Die dicksten Sorten heissen Tafelmessing und Tafeltombak und haben bei 0,3—0,65 m Breite gewöhnlich bis 12 mm Dicke. Die Sorten von 0,3—2 mm Dicke haben etwa 0,18—0,26 m Breitejind bis 6 m Länge; dieselben werden meist des leichteren Verschickens wegen mehrfach umgebogen und flach zusammengelegt, weshalb der Karne Bugmessing dafür gebräuchlich ist. Die dünnsten Sorten von 0,1—0,4 mm Dicke werden zusammengerollt als Bollmessing in den Handel gebracht; die Länge der gerollten Tafeln beträgt etwa 6,5 m, die Breite zwischen 0,12 und 0,46 m. Bausch- oder Knittergold ist das zu ganz dünnen Folien geschlagene Blattmessing. Aus Tombak (9—17 °/₀ Zink) wird in derselben Weise die als unechtes Blattgold bekannte Folie hergestellt. Man unterscheidet die Messing-

bleclie in schwarze und lichte, je nachdem der bei der Herstellung gebildete Glühspan noch daran haftet oder durch Beizen beseitigt worden ist; blankes Messingblech ist ausserdem noch durch Schaben oder Schleifen glänzend gemacht. Von besonderen Arten des Messingblechs kann noch angeführt werden das Uhrmachermessing oder Tiroler Messing zum Gebrauche für Uhrmacher, 80—300 mm breit und federhart geschlagen, das Sattelmessing, dicker und breiter als das vorige,’ weil zu grösseren Maschinenbestandteilen verwendet, das Pfannenmessing, 1,5 m lang, 0,5—0,7 m breit, das Trommelmessing, bis zu 0,75 m breit und sehr dünn, auf der einen Seite geschabt und zum Ueberziehen von Trommeln u. dergl. mehr dienend, und das Plattir-m es sing, sehr weich und biegsam von der Dicke des Schreibpapiers und grosser Länge der Tafeln (bis zu 12 m).

Tombakblech kommt in ähnlichen Sorten vor wie Messingblech und man verfertigt dementsprechend sowohl Tafeltombak wie Rolltombak. Das Schmucktombak dient zur Herstellung unechter Schmuckwaren, während das Material zu dem unechten Blattgolde als Goldschlägertombak bezeichnet wird. Die Hamen Firnistombak, Pfeifentombak, Plattirtombak, Spenglertombaku. s. w. deuten die Verwendung dieser verschiedenen Sorten an. Ar gen tan- oder Packfongblech wird hauptsächlich für die Anfertigung der unter dem Hamen Alfenidewaren bekannten silberplattirten Geschirre hergestellt. Die dünnste Sorte führt den Hamen Rauschsilber. Bronzeblech wird seltener angewendet, es wurden damit wohl Seeschiffe beschlagen. — Ausserdem werden noch mancherlei plattirte Bleche hergestellt, indem man Kupferblech auf einer oder beiden Seiten mit einer dünnen Schicht Gold, Silber oder auch wohl Platin durch Walzen vereinigt; in neuerer Zeit sind vielfach die nickelplattirten Bleche zur Herstellung von Gefässen und anderen Gegenständen in Aufnahme gekommen. Häheres unter [2].

Herrtnann.

Litteratur: [1] YorSchriften für Lieferungen von Eisen und Stahl, aufgestellt vom Verein deutscher Eisenhüttenleute, 17. März 1889, Berlin. — [2] Prechtl, Techn. Encykl., Bd. II, Stuttgart 1880; Karmarsch, Mechan. Technologie, 5. Aufl., Hannover 1875; Hoyer, Mechan. Technologie, AViesbaden 1878.

Blechbearbeitung:. Alle zur Herstellung der verschiedensten Gegenstände aus Blech dienenden Arbeiten lassen sich einteilen in diejenigen 1. zur Zerteilung (Scheren, Punzen, Bohren u. s. w.), 2. zur Formänderung (Biegen, Treiben, Drücken, Pressen) und 3. zur Verbindung (Falzen, Hieten, Löten). Die der Verschönerung dienenden Vollendungsarbeiten des Schleifens, Polirens, Lackirens u. s. w. stimmen mit den gleichen Arbeiten für andere Metallgegenstände überein.

1. Die Zerteilung. Aus den Blechtafeln werden die zur Herstellung bestimmter Gegenstände erforderlichen Stücke ausgeschnitten. Hierzu dienen die Blechscheren, welche für dünne Bleche als Handscheren ausgeführt werden. Für Schnitte nach krummen Linien hat man die Scherblätter zuweilen aus ihrer Ebene herausgekrümmt oder abgekröpft. Für dickere Bleche und längere Schnitte dienen die Stockscheren und Tafelscheren; Kesselbleche werden auf starken Maschinenscheren geschnitten, bei denen das bewegliche Scherblatt in einem auf- und niedergehenden Schieber angebracht ist. Hierüber, sowie über die für dünnere Bleche und lange Schnitte vorteilhaft anzuwendenden Kreisscheren s. unter Scheren. Zum Aus-

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Fig. 1.

durchscheren, wenn der Durchschlag durch Hammerschläge oder einen darauf wirkenden Druck (s. Durchschnitt, Balancier) vorgetrieben wird (Fig. 2).

schneiden runder oder ovaler Löcher bis zu etwa 50 mm Weite dienen die Hauer oder Aushauer, die sogen. Meissei (Fig. 1), die am unteren Ende so ausgehöhlt sind, dass ringsum eine scharfe Schneide entsteht. Beim Gebrauche liegt die Blechplatte auf einer Unterlage von Blei, um die Schneide zu schonen. Im Gegensätze zu den Hauern sind die Durchschläge oder Punzen, auch Durchbruchstempel, Lochstempel genannt, nicht ausgehöhlt, sondern am wirksamen Ende mit einer ebenen, senkrecht zur Meisselaxe stehenden Bahn versehen, deren Kanten ringsum das Blech

Bei dem Durchlochen dünner Bleche dient ebenso wie für die Hauer eine weiche Unterlage von Blei, während bei der Verarbeitung dickerer Bleche zu jedem Stempel eine Lochscheibe oder Matrize a (Fig. 3) gehört, das ist eine Stahlplatte, die mit einer das schneidende Ende des Stempels b auf- r~ nehmenden Oeffnung versehen ist, in welche der aus dem Bleche aus- k geschnittene Abschnitt c der sogen. Putzen eintritt, um nach unten M hindurchzufallen. Solche Matrizen wendet man auch bei dünnen Blechen an, wenn, wie bei der Anfertigung der Stalilschreibfedern, die Ab- || schnitte das gewünschte Erzeugnis vorstellen und möglichst scharfe Schnittränder erzielt werden sollen. Die Querschnittsform der Stempel | kann sehr verschieden sein, je nach der Form der zu erzeugenden Löcher. Zur schnellen und gleichförmigen Herstellung von vielen Q neben einander in Reihen angebrachten Löchern, z. B. in Siebplatten, hat man Maschinen mit mehreren Stempeln, die gleichzeitig niedergehen und nach deren Wirkung das Blech selbstthätig um die erforderliche Grösse verschoben wird. Die kreisrunden Löcher in dickeren Blechplatten werden durch Bohren hergestellt. Grössere Scheiben aus dünnen Blechen kann man mittelst des Schneidzirkels erhalten, eines Instruments, das nach Art eines Stangenzirkels ausgeführt ist, dessen eine verstellbare Spitze durch einen Stichel dargestellt wird, welcher ^ bei dem Umdrehen des Werkzeuges um die andere Spitze die Scheibe durch einen Kreisschnitt von der Blechtafel abtrennt.

Fig. 2.

Fig. 3.

zum

Scheiben aus dickerem Blech können in ähnlicher Weise in Bohrmaschinen ausgedreht werden, wenn man am unteren Ende der Bohrspindel einen Querarm zur Aufnahme des verstellbaren Stichels anbringt. — Metallsägen finden für Blech nur geringe Anwendung, z. B. Zerteilen dickerer Messingbleche oder als Laubsägen zur Herstellung feiner Einschnitte (s. Sägen). Desgleichen werden Meissei meist nur in Ermangelung geeigneter Maschinen zum Zerteilen dickerer Bleche angewendet. Die Ränder der Kesselbleche pflegt man auf besonderen Blechkantenhobelmaschinen gerade zu hobeln.

ver-

man

2. Die Formänderung der in richtiger Grösse dargestellten Blechstücke wird entweder durch ein blosses Biegen oder durch Treiben hervorgebracht. Durch Biegen lassen sich alle Gegenstände herstellen, deren Oberfläche einfach gekrümmt, also abwickelbar ist, wie die cy lindrischen, kegelförmigen und gewisse windschiefe oder schraubenförmige Flächen. Gegenstände dagegen mit doppelt gekrümmter Oberfläche, z. B. solche von kugeliger oder bauchiger Form, können nur durch Treiben hergestellt werden, d. h. durch eine Bearbeitung, welche nach Erfordernis bald ein Strecken oder Verlängern, bald ein Stauchen oder Verkürzen des Bleches an verschiedenen Stellen zur Folge hat. Hiermit ist immer auch eine Veränderung der Blechstärke verbunden, die durch das Strecken kleiner wird, während das Stauchen sie vergrössert. Bei dem Biegen bleibt dagegen dib Blechdicke nahezu unverändert. Zum Biegen kleinerer Blechstücke dienen die gewöhnlichen Zangen mit flachem Maul oder runden Backen. Die sogen. Falzzange ist eine Flachzange mit nach beiden Seiten hin breitertem Maul, mittelst derer die Kanten der Blechtafeln in der für das Falzen erforderlichen Weise umgebogen werden. Im übrigen biegt man die Bleche mittelst eiserner Hämmer oder, wenn man das mit deren Anwendung verbundene Steifhämmern vermeiden will, mittelst hölzerner Schlegel, indem das Blech für scharfe Biegungen um die Kante des Ambosses, des Umschlageisens oder des Bördeleisens (s. Amboss) herumschlägt. Für runde Biegungen dient zur Unterlage das Sperrhorn oder Schweifhorn (s. Amboss) oder auch wohl irgend eine Rundeisenstange. Das Treiben des Bleches geschieht immer mit eisernen (verstählten oder stählernen) Hämmern von mannigfacher Form und Grösse, worüber unter Hammer das Nähere angeführt ist, und als Unterlage dienen die verschieden geformten Ambosse, Stöcke und Hörner (s. Amboss). Die vom Spengler hauptsächlich angewendeten Hämmer sind insbesondere der Polirhammer (Glanzhammer) mit nur einer kreisrunden, sehr glatten, etwas

gewölbten Bahn, der Spann- oder Gleichziehhammer, wie der vorige, nur mit fast ebener Bahn, der Schweifhammer mit zwei abgerundeten, langen und schmalen Bahnen und der hiervon durch grössere Breite der Bahnen unterschiedene Tellerhammer, der Treibhammer oder Tief hammer mit halbkugeligen Bahnen, der Abschlichthammer mit zwei beinahe flachen Bahnen, von denen eine rund, die andere viereckig zu sein pflegt. Der Ausschlichthammer dagegen ist ein kleinerer Polirhammer mit stärkerer Bahnkrümmung, während der Sieken-hammer lang und schmal und mit zwei abgerundeten Pinnen anstatt der Bahnen versehen ist; der Abbindhammer oder Abpinnhammer ist ein kleiner Sieken-hammer. — Bei der Bearbeitung des Bleches mit dem Hammer hat man zu unterscheiden das Ausspannen oder Gleichziehen von dem Auftiefen (Treiben im engeren Sinne) und von dem Aufziehen oder Einziehen. Beim Ausspannen handelt es sich darum, mittelst des Spannhammers das Blech auf dem Spannstocke durch Herausklopfen aller etwa vorhandenen Unebenheiten und Beulen möglichst vollständig zu ebnen. Auftiefen nennt man die Herstellung einer mehr oder weniger grossen schalenartigen Vertiefung in einer ebenen Platte dadurch, dass die letztere in ihrem mittleren Teile durch dicht neben einander fallende Hammerschläge gestreckt wird, während der nicht getroffene Rand einer Ausdehnung nicht unterworfen wird. Wenn dagegen eine etwa kreisrunde Scheibe ringsum in der Hähe des Randes geschlagen wird, ohne dass auf den Rand selbst und auf den mittleren Teil Schläge geübt werden, so richtet sich der Rand ringsum von der Eläche auf und man nennt diese Arbeit das Aufziehen. Wenn bei dieser Arbeit der Rand weiter emporgezogen und, insbesondere durch Schläge von aussen, der Durchmesser verkleinert wird, so spricht man von dem Einziehen, während das Schweifen oder Ausschweifen im Gegensätze dazu die weitere Ausbildung des Randes bei gleichzeitiger Erweiterung desselben bezweckt. Je nach der Form des herzustellenden Gegenstandes muss die Bearbeitung bald in der einen bald in der andern Art stattfinden, wobei die Uebung und Geschicklichkeit des Arbeiters mehr als die Gestalt der Werkzeuge in Betracht kommen. Die Handarbeit des Treibens empfiehlt sich nur bei der Herstellung von Gegenständen, die nicht auf der Drehbank durch Drücken herstellbar sind und auch nicht in so grosser Anzahl gefertigt werden, dass die Herstellung durch Stanzen oder Prägen vorteilhaft wäre.

aus-

Runde oder ovale Blechwaren werden schneller und besser durch Drücken auf der Drehbank hergestellt. Hierbei wird die zu verarbeitende Blechscheibe an einem mit der Drehbankspindel umlaufenden Futter befestigt, welches die Form des herzustellenden Gegenstandes hat, wie z. B. A in Fig. 4.

» Indem man nun mit dem abgerundeten gut polirten Ende des Drückstahls gegen die vordere Fläche des mit dem Futter umlau-!; fenden Bleches einen Druck ausübt und den Drückstahl allmälieh von a nach b hin fortbewegt, wird das Blech genötigt, sich der ! Form des Futters anzuschmiegen. Ebenso wie hier das Blech jL durch das Aufziehen die Gestalt des erhabenen Futters annimmt,

*'ig. 4.

und werden zur Verringerung der Reibung mit Fett oder Seifenwasser benetzt. Für schwere Drückarbeiten, namentlich in Eisenblech, kann der Drückstahl oder eine denselben ersetzende glatte Rolle in den Support der Drehbank gespannt werden, auch hat man dafür wohl besondere Drückbänke mit senkrecht stehender Spindel in Anwendung gebracht. Mit Benützung des Ovalwerkes werden die ovalen Blechwaren, wie Teller u. s. w. gedrückt.

In ausgedehntem Umfange findet die Herstellung von Blechwaren durch Stanzen oder Pressen statt, derartig, dass man das zu formende Blechstück

LrJ kann man bei vertieften Formen durch Eindrücken des Bleches zum Ziele kommen. Die in der Regel aus hartem Holz (Weissbuche, Pockholz) gemachten Futter dürfen natürlich nirgends unterschnitten, sondern müssen überall so gestaltet sein, dass das fertige Arbeitsstück sich davon abheben lässt. Die aus freier Hand wie die Handstichel beim freihändigen Drehen geführten Drückstähle müssen durchaus frei von schneidenden Kanten, hart und glatt sein

zwischen zwei Platten bringt, die auf den einander zugekehrten Flächen nach der herzustellenden Form ausgearbeitet sind und die obere Platte, den Stempel (Ob er Stempel), durch Stoss oder Druck auf das Blech wirken lässt, wodurch dasselbe auf seiner ganzen Fläche in die Vertiefungen und über die Erhabenheiten der unteren Platte, der Stanze (Matrize) gedrückt wird. Bei geringer Tiefe der Gegenstände genügt hierzu ein einmaliger Druck oder Stoss, bei tiefen gefässförmigen Waren muss die Wirkung mehrmals wiederholt werden, um stufenweise die Endform zu erhalten. Da das Blech hierbei ebenso wie bei dem Treiben mit dem Hammer und dem Drücken auf der Drehbank hart und steif wird, so muss ihm von Zeit zu Zeit durch Ausglühen und langsames Erkalten die ursprüngliche Weichheit wieder gegeben werden. Die Stempel sind meist aus Stahl, die Stanzen vielfach aus einem weicheren Metall, um sie durch Einschlagen oder Umgiessen des Stempels leicht anfertigen zu können. Das Stanzen ist für die Massenerzeugung sehr vieler aus Blech hergestellter Gegenstände, wie Knöpfe, Schnallen, Löffel u. s. w. die wohlfeilste und am meisten angewendete Methode und überall da vorteilhaft, wo die Anzahl der anzufertigenden Gegenstände genügend gross ist, um die Kosten für die Herstellung des Stempels und der Stanze aufzuwenden. Bei den gewöhnlichen Blechwaren ist die Rück-seite überall da hohl, wo die Vorderseite erhaben ist und umgekehrt. Wenn dagegen, wie bei Münzen oder Medaillen, die beiden Flächen von einander verschiedene Formen zeigen, so tritt an die Stelle des eigentlichen Stanzens oder Hohlpressens das Prägen, welches erheblich grössere Drucke erfordert und nur Erhabenheiten von mässiger Tiefe herzustellen gestattet (s. hierüber unter Münzen). Bei den einfachsten und kleineren Stanzen wird der Oberstempel aus freier Hand gehalten und mit dem Hammer vorgetrieben, für grössere Stempel wendet man zu dem Zwecke Fall werke oder Präg werke an, auch die unter dem Kamen Balancier bekannten Schraubenpressen finden zum Stanzen häufig Anwendung.

Clip

Für die Bearbeitung von Blech sind in der neueren Zeit vielfach verschiedene Maschinen angewendet worden, die auch in kleineren Werkstätten benützt werden; die hauptsächlichsten sind folgende. Abkante-, Falz- und Umschlagmaschinen dienen dazu, Bleche mehr oder minder scharf unter rechtem oder schiefem Winkel abzubiegen oder ganz (um 180 °) umzuschlagen und zu falzen. Diese Maschinen bestehen der Hauptsache nach aus drei Schienen oder Wangen, von denen zwei, die Spannwangen, das zwischen sie gebrachte Blech wie in einer Zange festhalten, wenn sie zusammengespannt werden, während die dritte oder Biegewange die Kante darbietet, um welche das Blech sich biegen muss, wenn man die Biegwange oder auch die Spannwangen in dem erforderlichen Betrage um diese Kante dreht. Aus Fig. 5 wird diese Wirkung deutlich.

XI

Fig. 5.

Hierin stellen C und D die Spannwangen und B die Biegwange vor und zwar ist I die Stellung vor und II diejenige nach der Biegung, durch welche das Blech je nach der Grösse der Drehung von CD in die Form stumpfwinkelig wie a oder rechtwinkelig wie &Q oder spitzwinkelig wie c abgebogen wird. Die letztere Biegung c kann man zu einem Falz oder Umschlag von der Form d gestalten, wenn man sie zwischen C und B entsprechend zusammendrückt. Um die Biegung für beliebig dicke Bleche mehr oder minder scharf zu ermöglichen, können nicht bloss die Spannbacken gegen einander gespannt werden, sondern es ist auch die Möglichkeit gegeben, den Abstand der Kante der Biegwange von den Spannwangen in einem gewissen Betrage zu verändern, da die Biegung um so schärfer ausfällt, je kleiner dieser Abstand angenommen wird.

Zum Biegen der Bleche nach der Form von Cylindern und Kegeln bedient man sich der als Rundmaschinen bekannten Biegwalzwerke, deren Wirkung aus Fig. 6 deutlich wird. Zwei cylindrische über einander in Gestellböcken gelagerte Walzen A und B ziehen bei ihrer Umdrehung das zwischen ihnen

befindliche Blech E fort, wenn sie mit genügend starkem Drucke gegen einander gepresst werden. Trifft das Blech bei dieser Bewegung gegen eine dritte-' Walze C, so wird es dadurch stetig abgelenkt und nimmt die Gestalt eines die , drei Walzen AB und C berührenden Cyliiiders D an. Wenn j man daher die Walze C in senkrechter oder schräger Richtung / verstellbar macht, so hat man es in der Hand, das Blech nach einem beliebigen Durchmesser zu biegen, und zwar ist es nötig, A sämtliche Walzen genau parallel zu stellen, wenn man die J Biegung von Cylindern beabsichtigt, während eine gegen das Walzenpaar AB geneigte Stellung von C kegelförmige Biegungen veranlasst. Bür stärkere Bleche benützt man wohl eine vierte Vorbiegwalze F, welche ebenfalls verstellbar ist. Man gebraucht derartige Maschinen in verschiedenen Abstufungen von den leichtesten Rundmaschinen der Spengler bis zu den durch Dampfkraft betriebenen Blechbiegwalzen der Kesselfabriken.

E.

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Fig. 6.

Zur Herstellung der sogen. Wülsten, d. h. der kleinen cylindrischen Krümmungen, die man an den Kanten dünner Bleche zu deren Versteifung öfter anwendet, verwendet man, da die Durchmesser für die Anwendung von Rundmaschinen zu klein sind, mit Vorteil die sogen. Wulstmaschinen (Fig. 7). Ein Stab b von dem Durchmesser der herzustellenden Höhlung nimmt in einer Längsfurche den Rand des zu wulstenden Bleches auf und kann an kleinen beiderseits aufgesteckten Handkurbeln umgedreht werden, nachdem er in eine Furche des auf der Werkbank festliegenden Gestelles a eingebracht worden ist. Es ist ersichtlich, wie durch die ä Umdrehung von b dem Bleche die Form c erteilt wird. 1111 fHBMMVon besonderem Vorteile sind für die Arbeiten aus

lljjli    dünneren Blechen, wie sie der Spengler verarbeitet,

Mjjlli    die sogen. Sieken-, Bördel- und Drahteinlege-

maschinell, welche dazu dienen, den Rand von Blech-gefässen mit einer ringsum laufenden Sieke, d. h. einer cylindrischen Wulst oder mit einem Umschläge oder mit einer Versteifung durch einen eingelegten Drahtring zu

Fig. 7.

versehen, Arbeiten, welche bei der früheren Herstellung mittelst des Hammers viel Zeit und Geschicklichkeit erforderten und niemals ein so schönes und gleichmässiges Erzeugnis erzielen Hessen, wie die jetzt gebräuchlichen Maschinen. Eine solche Maschine besteht aus zwei entsprechend geformten runden Stahlscheiben, die auf den Enden von

Bd

zwei parallelen oder auch gegen einander geneigten Axen nach Art von Kreisscheren angebracht sind und durch eine Handkurbel und zwei Zahnräder eine gegensätzliche Bewegung erhalten. Die Wirkungs-

j| weise dieser Walzen bei dem Bör-* dein ist aus Fig. 8 zu ersehen, wobei

Fig. 8.

II

die runde Blechscheibe a ringsum = mit einem aufrechtstehenden Rande versehen wird, wenn bei stetiger Umdrehung der Walzen b und c die letztere allmäHch niedergedrückt und das Blech a gleichzeitig langsam aus der Lage in Fig. 8 I in diejenige der Fig. 8 II gebracht wird. Um die Breite der Bördel nach Bedarf zu verändern, kann hierbei die untere Walze b in ihrer Axenrichtung mittelst der Schraube / an der Handhabe g verschoben werden. Hiernach sind auch die Fig. 9 und 10 deutlich, von denen Fig. 9 das sogen. Vornehmen, d. h. die Umbiegung des Randes und Fig. 10 das Zulegen, d. ln die Einlegung eines Drahtes in die Umbiegung andeutet. Um die Blech-

scheibe hierbei nicht aus freier Hand darbieten zu müssen, hat man dieselbe auch wohl um eine Körnerspitze drehbar in einem Bügel unterstützt, welcher um zwei Zapfen schwingen kann, um der Scheibe die erforderliche Neigung geben zu können. — Abkantemaschinen, Bundmaschinen, j Maschinen zum Biegen von Bingen, zur Herstellung von Wülsten etc. liefert Erdmann Kircheis in Aue.

Fig. 9.

— Es ist ersichtlich, dass man durch Einsetzen entsprechend geformter Walzen Blechgefässe in mannigfacher Art ringsum mit

Umpmig

gesimsartigen Beifen zur Verzierung versehen kann, wie man anderer-seits diese Maschinen auch zum Zusammendrücken der Ealze ver-I wendet, durch welche die I Böden an Blechgefässen , j| befestigt werden. Dagegen ;

1 haben die sogen.

Fig. 10.

Fig. 11.

||e E a 1 z z u cl r ü c lein a s c h i n e n für Böhren die der Länge nach angebrachten Falze zusammen zu drücken, eine abweichende Einrichtung , die aus

Eig. 11 erhellt. Hier wird das zu falzende Bohr a über den starken cylindrischen Dorn b gehängt und die in dem kleinen Fahrgestell e gelagerte

Walze d drückt die Bänder des Falzes zusammen, wenn sie über dem Bohre nach dessen Längs-

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Fig. 12.

richtung verschoben wird, wobei sich die obere Laufrolle f gegen das feste Gestell c stemmt. — Zur Herstellung gerader Gesimsleisten aus Blech bedient man sich anstatt der geeignet profilirten Walzen auch vielfach einer

passenden Ziehbank, die unter dem Namen S ecken zu g (Siekenzug) bekannt ist und wovon Fig. 12 eine Anschauung gibt. Der in gehöriger Breite zugeschnittene Blechstreifen wird mit dem Ende zwischen die beiden entsprechend geformten Backen a und b (Seckeneisen) gebracht, so dass die an dem Schlitten c befindlichen Zangen das hervorragende Ende des Streifens erfassen und den letzteren durch die Seckeneisen ab hindurchziehen, wenn der Schlitten c auf den Gestellwangen / der Ziehbank verschoben wird, was durch eine mit dem Schlitten fest verbundene Zahnstange d geschieht, in die ein von der Handkurbel e aus unter Vermittelung eines Zahnradvorgeleges umgedrehtes Triebrad eingreift. Für besondere Zwecke werden ausserdem noch mancherlei Maschinen angewendet, z. B. Biffelwalz werke zur Herstellung von gewellten und geriffelten Blechen, Gewindedrückmaschinen zum Eindrücken schraubenförmiger Gewinde in dünnwandige Blechröhren und dergleichen mehr.

Die Ver-

aus

nur aus-

3. Die Verbindung der einzelnen Teile von Blecharbeiten mit einander geschieht entweder durch Falzen oder Nieten oder Löten; zuweilen werden einzelne Teile auch durch Schrauben verbunden, bindung durch Falzen kann wegen des notwendigen scharfen Umbiegens nur bei dünnen und genügend zähen Blechen angewendet werden; sie wird daher vielfach vom Spengler bei der Herstellung von Weissblechwaren und allgemein für das Eindecken der Dächer mit Zinktafeln gebraucht, da hierfür die Falze die erforderliche Nachgiebigkeit bei dem Ausdehnen und Zusammenziehen der Platten unter dem Einflüsse der Temperaturveränderungen gewähren. Einen luft- oder wasserdichten Abschluss erzielt man durch Falzen allein nicht, soll derselbe bei gefalzten Gefässen oder Böhren vorhanden sein, so müssen die Falze noch ausserdem verlötet werden. — Die Vernietung findet für alle Arbeiten, den dünnsten Blechen (Portemonnaiebügel) wie aus den stärksten Platten (Dampfkessel) vielfache Verwendung, insbesondere zur Herstellung besonders widerstandsfähiger und auch unter hohen Pressungen dicht scliliessender Verbindungen. Die letztere Eigenschaft des Dichthaltens wird durch das Nieten, allein in der Begel nicht genügend erzielt, es muss bei dünnen Blechen vielfach ein \ erlöten der Fugen nachträglich vorgenommen werden, während man beim Kesselbau, wo die Nietung fast ausschliesslich angewrendet wird, die Bleche verstemmt, d. h. mit einem flachen Stahlstempel die Bänder durch Hammerschläge fest gegen die darunter liegende Platte antreibt. Mit dieser Arbeit und mit dem Nieten ist das Verstemmen der Siederöhren in Lokomotiven und Schiffskesseln verwandt, wobei die über die Stirnwand des Kessels um einige Millimeter hervorragenden Enden der Böhren ringsum zu einem überstehenden Bande umgebördelt werden. Das Löten wird sowohl als Weichlöten bei dem Weissblech und Zinkblech wie auch als Hartlöten bei Kupfer- und Eisenblechen angewendet. Die Gestelle der Fahrräder z. B. werden in der Begel aus Eisenoder Stahlrohren durch Hartlöten hergestellt. Im eigentlichen Maschinenbau sowie für alle stärkeren Bleche findet das Löten keine oder doch nahmsweise Verwendung. Der Schrauben bedient man sich in einzelnen Fällen, wo die Verbindung lösbar sein soll oder durch Nietung nicht hergestellt werden kann, z. B. bei den Stirnwänden ausziehbarer Böhrenkessel und an den Ecken der unteren Abschlussringe von Lokomotivfeuerbüchsen. Noch kann hier erwähnt werden, dass man die Bänder der aus gebogenem Blech gebildeten schmiedeeisernen Böhren (s. d.) in neuerer Zeit auch durch Scliweissen vereinigt.

Herrmann.

Litteratur: Karmarsch, Mechanische Technologie, 5. Auf!., Hannover 1875. — Hart.ig, Amtlicher Bericht über die Wiener AVeltausstellung, Heft 8, Braunschweig 1874.

Bleclibiegemaschine, s. Blechbearbeitung.

Blechdach, eine aus Metallblechen erstellte Dachdeckung, rechnet zu den feuersichersten, leichtesten und dichtesten, aber auch teuersten Deckungsweisen; dessen Oberfläche bildet sehr wenig Fugen und lässt deshalb eine sehr flache Dachneigung zu (1: 6 bis 1: 24). Als Unterlage dient meist eine feste Bretterschalung. Der Ausdehnung des Metalls wegen sind folgende Grundsätze festzuhalten: 1. die einzelnen Tafeln sind so unter sich zu verbinden, dass sie sich in der Bichtung ihrer Fläche frei bewegen können; 2. die Stösse sind zu fälzen und dürfen nicht gelötet werden, uni ein Heissen der Bleche bei der Zusammenziehung (durch Kälte) zu vermeiden; 3. das Falzen darf nicht in scharfen Kanten, sondern hat rundlich zu geschehen; 4. die Befestigung erfolgt nicht direkt auf die Unterlage, sondern durch Heftbleche (s. d.), welche festzunageln sind; 5. Heftbleche und Nägel sollen unter der Eindeckung liegen und vor Rosten geschützt sein; 6. für die Zeit des Legens soll nur trockenes Wetter gewählt werden. — Die zur Verwendung kommenden Metalle sind a. Zink (am häufigsten); b. Eisen, als Schwarzblech, verbleites Blech und besonders verzinktes Wellblech; c. Kupfer; d. Blei.

Weinbrenner.

Blechdarre, s. Malz.

Blechdruck wird vielfach angewendet zur Herstellung von allerlei Schildern, Plakaten, Büchsen für Konserven, chemische Fabrikate u. dergl. Derselbe kann ein direkter oder ein indirekter sein, d. h. man druckt mit der zu reproduzirenden Form sofort auf die Blechtafel oder der Druck wird zuerst auf präparirtes Papier oder auf ein Gummituch gemacht und dann auf das Blech übergedruckt; im ersteren Falle bedient man sich der Buchdruckpresse, im zweiten erfolgt der Druck auf der Steindruckhand- oder Schnellpresse, auch werden eigens für diesen Zweck bestimmte Schnellpressen gebaut. Die Blechtafeln sind vor dem Druck mit Oelfarbe zu grundiren (Zinkweiss, falls weiss gewünscht wird, da Bleiweiss unter Umständen rasch vergilbt) und trocknen zu lassen; soll der Druck auf der Buchdruckpresse geschehen, so können auch gewöhnliche Buchdrucklettern hierfür angewendet werden, doch muss dann die Zurichtung im Deckel der Presse eine sogen, weiche sein, um das Beschädigen und Zerquetschen der Typen zu verhüten. Zweckmässiger ist es indes, die Druckformen aus Gelatine oder Buchdruckwalzenmasse mittelst Papierstereotypiematrizen oder aus vulkani-sirtem Kautschuk mit Hilfe von galvanoplastisch erzeugteifiFormen herzustellen,

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da sich mit diesen das Bild der Type reiner auf der Blechtafel abdruckt. — Sollen elegantere, mehrfarbige Drucke

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Blechdruck-Schnellpresse von Hugo Koch in Leipzig-Connewitz.

hergestellt werden, so wird dies nur mittelst Umdrucks auf der Steindruckpresse oder Schnellpresse geschehen können, so zwar, dass man zuerst einen Druck vom lithographischen Stein auf mit Gummi arabicum oder Kleister präparirtes Papier macht, auf welchen man, nachdem man die Bildfläche nach oben gekehrt, die grundirte Blechplatte legt, sie mit einem durchaus gleich starken, elastischen Leder bedeckend und dann die Presse durchdrehend, wobei sich der Druck vom Papier auf das Blech übertragen wird. Um die Arbeit zu beschleunigen, wird in der Regel so vorgegangen, dass man, wenn der Druck auf das Papier geschehen, den Stein nochmals einwalzt, abermals ein präparirtes Papier auflegt und dann erst die Blechtafel mit dem zu übertragenden Druck in die Presse bringt und durchdreht. Man erhält in dieser Weise gleichzeitig den Ueberdruck auf das Blech und einen neuen zum Umdruck fertigen Bogen. Zum Druck selbst ist in allen Fällen eine starke lithographische Federfarbe mit Zusatz von Sikkativ erforderlich. Bevor bei Mehrfarbendruck zu einer zweiten Farbe geschritten werden kann, muss natürlich der erste Druck auf dem Blech vollkommen trocken sein, das Trocknen aber hat in einem thunlichst staubfreien Raume bei mässig hoher Temperatur stattzufinden. — Blechdruck-Schnellpressen sind erst seit ca. acht Jahren in Deutschland eingeführt und in der Maschinenfabrik von Hugo Koch in Leipzig-Connewitz zuerst gebaut worden. — Aller Blechdruck muss nach dem Trocknen lackirt werden; feiner englischer Kopallack erweist sich hierfür am dauerhaftesten. Thcod. Goebei.

Bleche (Kesselbleche), s. Dampfkessel, Schiffskessel; Schiffsbleche, s. Schiffbau.

Bleche, plattirte, s. Blech.

Bleclieckenheftmaschme, s. Kartonnagen.

Blechfabrikation. Die Herstellung des Bleches durch Schlagen findet jetzt verhältnismässig selten, etwa noch bei den dünnsten Sorten, den sogen. Folien aus Kupfer, Zinn, Messing, Gold und Silber statt, während die dickeren Bleche ausschliesslich durch Walzen erzeugt werden, womit eine schnellere Herstellung ermöglicht und ein gleichmässigeres Blech erzielt wird. Ein Blechwalzwerk besteht immer aus zwei, nur selten drei, genau cylindrischen, glatten und möglichst harten (Hartguss-, Stahl-) Walzen, welche, wie bei jedem Walzwerk, in zwei kräftigen Gerüsten oder Ständern über einander gelagert sind, und von denen die untere Walze festliegt, während die Oberwalze durch zwei auf ihre Lager drückende Schraubenspindeln der unteren je nach der Dicke des herzustellenden Bleches mehr oder minder genähert werden kann. Durch Hebel und Gregengewichte unterhalb der Walzenständer wird die Oberwalze ausbalancirt, um den heftigen Schlag zu umgehen, der sonst nach dem Durchwalzen des Bleches durch das Niederfallen der oberen auf die untere Walze veranlasst werden würde. Gewöhnlich werden beide Walzen von der Betriebsmaschine umgedreht, indem die beiden Walzen auf einer Seite durch Stirnräder mit langen Zähnen verbunden sind, während für dünnere Bleche auch diese Bewegungsübertragung fortgelassen und die obere Walze durch die Reibung mitgenommen wird (Schl epp walze). Diese letztere Anordnung gestattet zwar nicht ein so kräftiges Strecken wie der Antrieb beider Walzen, doch erreicht man dabei sicherer dieselbe Oberflächengeschwindigkeit der oberen und unteren Walze. Die genau cylindrische Form und die parallele Lage der beiden Walzen ist für die Erzielung einer durchweg gleichen Dicke der gewalzten Bleche unerlässlich, weswegen die Herabstellung der Oberwalze nach jedem Durchgänge auf beiden Seiten um genau dieselbe Grösse stattfinden muss. Um das Blech nach jedem Durchgänge wieder auf die Vorderseite zu bringen, ist ein Ueberheben auf die Oberwalze erforderlich, zu welchem Zwecke man Ueberhebevorrichtungen anwendet, wenn das AValzwerk nicht zum Vor-und Zurückwalzen (Reversirwalzwerk) eingerichtet ist, was namentlich bei Herstellung der im glühenden Zustande zu walzenden Eisenbleche wegen des geringeren Zeitverlustes und der damit verbundenen Abkühlung von Wichtigkeit ist. Walzwerke zu dem Zwecke des Vor- und Zurückwalzens mit drei Walzen (TrioWalzwerke) auszuführen, hat für Blech wenig Anwendung gefunden, da hierbei das Ueberheben nicht erspart und die Verstellung der Walzen abwechselnd nach oben und unten erschwert wird. Die Länge der Walzen schwankt von etwa 2,2 m für Eisenbleche bis zu etwa 0,1 m und darunter für die Werkstätten der Gold- und Silberarbeiter. Die Dicke der Walzen ist immer erheblich zu machen, um einem Durchbiegen derselben unter dem starken, zwischen ihnen auftretenden Drucke nach Möglichkeit vorzubeugen, weil ein solches Durchbiegen eine grössere Dicke des Bleches in der Mitte und ein stärkeres Strecken an den Seiten und dadurch eine unebene Form des Bleches zur Folge hat. Man pflegt mit Rücksicht darauf den Durchmesser der Walzen für Eisenbleche etwa gleich 0,3 bis 0,4 der Länge (Bahnlänge) anzunehmen. Zu beachten ist dabei übrigens, dass die Walzen das Material um so besser strecken (nach der Richtung der

Bewegung), je kleiner der Durchmesser ist. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen ist je nach der vorhandenen Betriebskraft verschieden und steigt hei dickem Eisenblech bis zu etwa 1 m in der Sekunde, während sie sich für dünne Kupferbleche bis zu 1,3 m erhebt.

Eisen und Stahl wird im glühenden (warmen) Zustande gewalzt, nur bei geringer Dicke findet ein weiteres Auswalzen im kalten Zustande statt, Kupfer walzt man ebensowohl im kalten wie im glühenden Zustande, Zink bei einer Temperatur von 125—150° C., die übrigen Metalle, mit Ausnahme etwa des schmiedbaren Messings und der Bronze mit geringem Zinngehalte, immer kalt. Da das Material bei dem Walzen hart und steif wird, so müssen kalt zu walzende Bleche bei häufig zu widerholendem Durchwalzen, ebenso wie Draht (s. d.) beim Ziehen und Blech beim Treiben (s. Blechbearbeitung) von Zeit zu Zeit ausgeglüht werden, worauf man für Beseitigung des gebildeten Glühspans durch Abklopfen u. dergl. zu sorgen hat, weil sonst die Oberfläche unansehnlich und rauh wird. Zum Ausglühen dienen besondere Blechglühöfen, das sind Flammöfen mit einem der Grösse der Blechtafeln entsprechenden horizontalen Herde, in welchen die Bleche zur Verhütung der Glühspanbildung unter möglichstem Abschlüsse der atmosphärischen Luft ausgeglüht werden.

Da die Walzen das Blech hauptsächlich nach der Längsrichtung und nur sehr wenig nach der Breite der Tafeln strecken, so ist die Festigkeit derselben nach der Länge stets grösser als nach der Breite, worauf man hei der Verarbeitung des Bleches immer zu achten hat, z. B. soll man die Kesselbleche immer so biegen, dass die Walzrichtung in den Umfang fällt. Um die Festigkeit des Blechs nach beiden Bichtungen annähernd gleich gross zu erhalten, wird zuweilen das Material abwechselnd nach beiden Eichungen gewalzt (Kreuzwalzen), auch hat man zu dem Zwecke ausgewalzte Stäbe kreuzweise paketirt.

Zum Auswalzen von Eisenblech verwendet man ein möglichst schlackenfreies Material, das aus einem aus Bohscliienen zusammengesetzten und gut aus-geschweissten Eisenpakete oder bei Flusseisen und Flussstahl aus einem gehämmerten Gussstücke besteht. In der Eegel wird ein Flacli-stab a in nebenstehender Figur benützt, welcher in Stücke (Stürze) b geschnitten wird, von denen jedes eine Blechtafel liefert. Ein solcher Sturz wird zuerst auf einem Vorwalzwerk (Sturzwalzwerk) der Quere nach ausgewalzt, bis er eine Länge (c) gleich der Breite der herzustellenden Blechtafel (d) hat, die daraus zwischen den Fertigwalzen ausgestreckt wird. Sehr dünne Bleche werden zur Vermeidung zu grosser Länge in der Mitte zusammengebogen und gehen verdoppelt durch die Walzen, ein Verfahren, das zuweilen bis zur Erzielung von 32 und sogar 64 Lagen wiederholt wird. Bei der Anfertigung der Kesselbleche wird jede Tafel aus einer schmalen und dicken Eisenplatte (Bramme) gewalzt, deren Länge mit der Breite der Tafel übereinstimmt. Die Breite beträgt hierbei bis zu 2 m, wofür die Walzen die beträchtliche Stärke von 0,66 m erhalten und von einer 120pferdigen Maschine mit 30 Umdrehungen in der Minute bewegt werden. Die Panzerplatten, deren Breite 1,4 m bei 4—7 m Länge beträgt, werden in Dicken bis zu 0,2 m und darüber aus einzelnen Blechen von etwa 25 mm Dicke zwischen Walzen von 0,63 bis 0,75 m Durchmesser zusammengeschweisst.

Die Bleche aus den übrigen Metallen, Kupfer, Messing, Blei, Zinn u. s. w. werden aus gegossenen Platten entweder unmittelbar oder nach vorherigem Hämmern entweder kalt oder im warmen Zustande gewalzt. Bleiblech kann auch aus einem cylindrischen Blocke in grosser Länge durch einen Spiralschnitt abgeschält werden, indem man den Block um seine Axe langsam dreht und ein Messer von der Länge des Blockes gleichmässig gegen dessen Axe vorschiebt. Die Dicke des abgeschälten Streifens fällt hierbei grösser aus, als die Vorrückung des Messers für jede Umdrehung beträgt, weil das Blei sich bei diesem Vorgänge auf Kosten seiner Länge zusammenstaucht. Die in früherer Zeit fast allgemein angewendete Blechfabrikation durch Schlagen unter Hämmern hat jetzt fast nur noch Bedeutung für die Anfertigung des sogen. Knittergoldes (Eauschgoldes) und des äusserst dünnen Blattgoldes (Blattsilbers). Knittergold wird erzeugt, indem man ein zwischen Walzen papierdünn gestrecktes und blank gebeiztes Messingblech unter einem durch Wasser oder Dampfkraft bewegten Schnellhammer (300—400 Schläge in der Minute) dünner schlägt, wodurch es Steifigkeit und Glanz erhält. Dagegen erzeugt man das Blattgold durch Schlagen vieler dünnen Goldbleche zwischen Pergamentblättern mittelst des Handhammers auf einem Marmorblocke und mehrfache Widerholung dieses Verfahrens mit den jedesmal in kleinere Teile zerschnittenen Blättchen zwischen Blättern von Goldschlägerhaut, d. i. das feine Oberhäutchen vom Blinddarm des Ochsen.

Die unregelmässigen, teilweise eingerissenen Bänder der gewalzten Blechtafeln werden zwischen Scheren, die durch Maschinenkraft bewegt werden, gerade beschnitten.

Litteratur: Wedding⁻, Handbuch der Eisenhüttenkunde, Braunschweig 1874. — Karmarsch,

Mech. Techn., Hannover 1875.

Herr mann.

Blechgliihofen, s. Blechfabrikation.

Herrmann.

Blechhammer (Blechhütte), hiessen die Hüttenwerke, in denen früher das Blech, insbesondere das Eisenblech, unter Hämmern geschlagen wurde. — In neuerer Zeit hat diese Herstellung fast vollständig derjenigen durch Walzen weichen müssen, so dass der Name Blechhammer nur noch selten gebraucht wird. Die zum Blechschmieden dienenden Hämmer sind Schwanzhämmer von 25 — 300 kg Gewicht und bis zu 0,75 m Hubhöhe. Der zum Ausrücken dienende Hammer hat eine länglich viereckige, nach der Breite etwas gewölbte Bahn von 0,15—0,37 m Länge und 0,02—0,18 Breite und einen etwas breiteren Amboss. — S. Blechfabrikation.

Blechkantenhobelmaschine, s. Hobeln.

Blechlacke, s. Ofenlacke.

Blechlehre oder Blechklinke heisst das einfache Werkzeug, dessen man sich zur Ermittelung der Dicke von Blech oder Draht (s. Drahtlehre, Drahtklinke) bedient und das im wesentlichen aus einer rechteckigen oder kreisrunden gehärteten Stahlplatte besteht, die an den Rändern mit geraden Einschnitten von stufenweise abnehmender Weite versehen ist, welche durch fortlaufende Nummern bezeichnet werden. Beim Gebrauche ermittelt man denjenigen engsten

:A-t o *

Einschnitt, in welchen das zu messende Blechstück noch eingeschoben werden kann, und bezeichnet die Blechdicke durch die beigeschriebene Nummer der Lehre. Man kann demnach durch die Lehre nicht die genaue Blechdicke ermitteln, sondern nur feststellen, dass dieselbe zwischen den beiden Lichtweiten des gefundenen und des nächstkleineren Einschnittes enthalten ist. Auch gibt die Nummer nicht unmittelbar das gesuchte Mass an, sondern lässt dasselbe nur erkennen, wenn die für die Einschnitte angenommenen Weiten bekannt sind. Hierfür hat man in verschiedenen Ländern und selbst in den einzelnen Fabriken sehr verschiedene Zahlenreihen zu Grunde gelegt, von denen in der beifolgenden Tabelle [1] die meistgebräuchlichen angegeben sind. Es kann dazu bemerkt werden, dass die englische Lehre ausser in England meist auch in Norddeutschland für Blech, Draht und Bandeisen und in Süddeutschland für Bandeisen in Gebrauch ist. Die Dillinger Lehre wird von dem Dillinger Walzwerke benützt. Die französische Lehre wendet man in Frankreich allgemein für Draht und Drahtstifte, in Deutschland für Drahtstifte an. Die bergische oder Altenaer Lehre wird hauptsächlich in den Drahtwerken in Altena i. W. und in Iserlohn benützt. Bei einzelnen Lehren nimmt die Dicke mit zunehmender Nummer ab, bei anderen ist es umgekehrt. Aus dem Bestreben, eine allgemein gütige, einheitliche Normallehre [2j einzuführen, ist die mehr und mehr in Anwendung kommende Millimeterlehre entstanden, welche in der Nummer zugleich das zugehörige Mass erkennen lässt, indem dasselbe gleich dem zehnten Teüe der Nummer in Millimetern ist.

Nr. der Lehre

Deutsche g Millimeter-

lehre

Deutsche | Feinblech

lehre

Dillinger | Feinblech

lehre

M Westfäl. | Stift-Drahtlehre

a Engl. Fein-g blech- und Drahtlehre

Franz. Fein-g blech- und Drahtlehre

Nr. der Lehre

Deutsche | Millimeter-lehre

Deutsche a F einblechlehre

Dillinger | Feinblech-

lehre

Westfäl.

- Stift-Drahtlehre

Bngl. Fein-| "blech- und Drahtlehre

Franz. Fein-

a

g blech- und Drahtlehre

0,2

io iO

io io

0,6

0,22

0,7

16

17

18

0,24

0,26

19

0,28

20

0,30 4,50 4,50

0,31

6,58

0,8

21

21 Vs

22

DO 'i-—¹ M OO OO <1 03

1,375

1,25

1,125

1,00

0,875

0,75

0,68

2,5

2,8

3,1

3,4

3,8

4,2

0,34

0,37

2,25

0,625

4,6

23

0,40 4,25    4,25

0,45

6,05

0,9

24

0,50 4,00 4,00

0,55

5,59

1,0

25

26

5,5

6,0

7,0

7,6

0,51

7,0

5,15

27

2,7

8,8

0,30 10,0

2,8

28

1,1

Litteratur: [1] Taschenbuch der Hütte, 15. Aufl., Berlin 1893. — [2] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., 1866 S. 545, 1867 S. 135.

4,57

4,19

3,76

2,76

1,2

29

9,4

1,3

1,4

1,8

30

31

32

33

34

35

95

100

2,9

3,0

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

9,5

1,0 |

10

0,26

0,22

0,20

Herrmann.

Blechmasclline, oder auch nur „Blech“, wird in manchen Gegenden die zahnförmig ausgeschnittene Musterpressschine des Wirkstuhles genannt.

Blechpapier besteht aus einem durch ein besonderes Bindemittel auf Blech geklebten Papier. S. Pappefabrikation.

Blechträger heissen eiserne Träger (s. d.), welche aus zwei durch Winkeleisen allein oder solche und Deckplatten gebildeten Bändern, den Gurtungen oder Gurten, und einer diese verbindenden ebenen r Blechwand gebildet sind, so dass Querschnitte von der in Pig. 1 und 2 angedeuteten Art entstehen.

Die Querschnitte sind stets symmetrisch zur Mittellinie der Blechwand angeordnet, welche damit eine

Hauptträgheitsaxe bildet, während die andere, AA,'^. i l^j. ^ im Schwerpunkt des Querschnitts senkrecht zuihr_,tt rV steht und meist ebenfalls eine Symmetrieaxe des r‘i i : :

Querschnitts ist (Fig. 1). Bei Blechbalken (s. Balken) würden nur Rücksichten, welche mit i der Tragfähigkeit nichts zu thun haben, unsymme- ; trische Formen rechtfertigen können, und selbst für Blechbogen (s. Bogen) sind im allgemeinen <• zuii symmetrische Formen zu empfehlen, deren Höhe nach Bedürfnis veränderlich sein kann. Die Verbindung der Blechwand (Stehblech, Vertikalplatte) mit den Winkeleisen und dieser mit den Deckplatten (Kopfplatten, Gurtplatten, Horizontalplatten) erfolgt durch Nieten, welche so zu verteilen sind, dass die Querschnitte möglichst wenig verschwächt werden (Fig. 3.). Die äusseren Kräfte (Lasten, Stützenreaktionen) sollen, soweit erreichbar, in der Mittelebene der Blechwand (Trägerebene, Biegungsebene) angreifen, für Sicherheit gegen seitliche Ausbiegung der letzteren muss gesorgt sein (s. Blechträgerbrücken).

Die Blechträger bilden den Uebergang von den vollen Balken und Bogen (z. B. rechteckigen Querschnitts) zu den Trägern mit durchbrochener Wand

Schicht

V\-_

Schicht

i)

Fig. 1.

Fig. 2.

eV-e^o

Fig. 3.

(Gitterträger, Fachwerkträger). Bei ersteren wird das Material in der Nähe der Axschicht nicht genügend ausgenützt. Indem man es von da nach den stärker beanspruchten Stellen brachte, wurde bei gleicher Querschnittsfläche F die Tragfähigkeit erhöht, bei gleicher Tragfähigkeit der Materialverbrauch vermindert. Zahlenmässig zeigt sich dies in der Erhöhung der Trägheitsmomente J und Widerstandsmomente W (s. Biegung) bei bestimmtem F. Für genügend kleine Spannweiten und Belastungen, wie sie besonders im Hochbau Vorkommen, dienen die I-Träger dem gleichen Zwecke. Wo diese nicht ausreichen (die deutschen Normalprofile gehen bis 7a = 50 cm, 5 = 18,5 cm, J— 69 245 cm⁴, W= 2770 cm³), kommen zunächst Blechträger in Frage, welche jetzt als einfache Balken in Europa selten über 15 m lang (Ausnahmen s. Balken), als Bogen aber bis zu weit grösseren Spannweiten ausgeführt werden. So hat die 1893 dem Verkehr übergebene Strassenbrücke über den Neckar bei Cannstatt in jeder Oeffnung sechs parallele Parabelblechbogen mit Kämpfergelenken von Spannweiten bis zu 50,48 m (Pfeile der Axen und Höhen s. unten, Näheres Zeitschrift für Bauwesen 1895); die eingleisige Rohrbachbrücke der Gotthardbahn besitzt zwei vollwandige Kreisbogenträger ohne Gelenke von 60 m Spannweite (Pfeil der Axe gegen die Verbindungsgerade der mit 1,5 m Höhendifferenz angeordneten Auflager 6 m, Höhe in der Mitte 1 m, an den Kämpfern 1,4 m, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1883, S. 18), während die vier Blechbogen von kreisförmiger Axe mit Kämpfergelenken des zweigleisigen Viaduc de l’Erdre sogar 95 m Spannweite aufweisen (Pfeil 12,07 m, Höhe in der Mitte 2,2 m, an den Kämpfern 2,5 m, Dicke des Stehblechs 1,1 cm. Näheres Annales des ponts et chaussees 1879, I, p. 331). Das Trägheitsmoment von Blechträgerquerschnitten interessirt besonders bezüglich der Schwerpunktsaxe A A, welche für Balken unter den Voraussetzungen der Biegungstheorie die neutrale Axe ist (s. Biegung und Axe, neutrale). Da das Trägheitsmoment der Summe oder Differenz zweier Figuren gleich der Summe oder Differenz der Trägheitsmomente der einzelnen Figuren ist, und für ein Rechteck der Seiten b, h in Hinsicht der Seite b und einer dieser parallelen Axe durch den Schwerpunkt die Trägheitsmomente sich ausdrücken:

bh ³

J= —

bh ³

J=l2>

so hat man z. B. für den zu AA symmetrischen Querschnitt Fig. 1:

=    [b 7³ — h hx3— h₂ hu³ — b₃ h₃³].

Bei Verschwächung durch n Niete von der Schaftlänge c, Dicke d und mittleren Entfernung von der Axschicht a hat man rechts ncda² zu subtrahiren, doch ist eine Nietverschwächung jedenfalls nur bei Berechnung der Dimensionen und Spannungen, nicht der Formänderungen und davon abhängiger Grössen berücksichtigen. Für unsymmetrische Querschnitte (Fig. 2) wären die Trägheitsmomente der Teile oberhalb und unterhalb AA auf Grund der erstangeführten Formel für das Rechteck getrennt zu ermitteln und dann zu addiren. Mit dem Trägheitsmoment wird auch das Widerstandsmoment

1.

zu

W= —

2.

bekannt, worin e die grösste Entfernung eines Querschnittselements von AA, also bei symmetrischen Querschnitten ~ bedeutet.

Die auf dem angegebenen Wege erhaltenen Ausdrücke des Trägheitsmoments sind nicht für alle Zwecke bequem, weshalb man verschiedene Näherungsformeln abgeleitet hat, so für den symmetrischen Querschnitt:

-(/+£)¥

3.

und für den unsymmetrischen Querschnitt:

= (/. + A-) K *+(/«+

4.

oder noch etwas weniger genau:

= (fo +S-^)hho=(fu +~~)hhu.

5.

Hierin sind h, h₀, hH die Entfernungen des oberen und unteren Gurtungsschwerpunktes von einander und von AA. Für den in Fig. 4 zur Hälfte angedenteten Querschnitt lieferte 3. gegenüber dem ans 1. folgenden J — 1 937 945 cm⁴ einen um 0,97 °/₀ zu kleinen, mit <5 = 0 (Vernachlässigung des Widerstands der Vertikalplatte), aber einen um 13,16% zu kleinen Wert. Für einen unsymmetrischen Querschnitt, Stehblech 40/1 cm, 4 Winkeleisen von 8/8/1 cm, eine Horizontalplatte nur für eine Gurtung 20/1 cm, ergaben gegenüber dem genauen Werte J — 31350 cm⁴ die Gleichungen 4. und 5. um 6,2 und 9,5 % zu kleine, mit <5 = 0 jedoch um 20,0 und 26,6 % zu kleine, d. h. zu ungünstige Werte. Mehrfach hat man die J, W für gangbare Dimensionen von Blechträgern in Tabellen zusammengestellt [1], [2], [3], [4] II, S. 406, [5], S. 13.

I. Blechbalken.

Diese pflegen für l m Spannweite eine Höhe von % l bis ⁴/₁₂ l m, Winkeleisen von mindestens 6 + 0,2 l cm Schenkellänge und nach Bedürfnis 1—3 Deckplatten von mindestens 15 + 0,5 l cm Breite zu erhalten. Gurtungen im allgemeinen parallel, nur in einzelnen Fällen hat man dem Untergurt aus ästhetischen Gründen Bogenform gegeben (kontinuirliche Balken der Limmat-brücke in Zürich, Müllerstrassenunterführung in Berlin u. s. w.). Die Stärke der Vertikalplatte wird von vornherein 0,9—1,2cm angenommen, besonders häufig 1 cm; unter 0,9 zu gehen, ist mit Rücksicht auf Rost und seitliche Einwirkungen nicht zu empfehlen. Zum Widerstande gegen vertikale und horizontale Schubkräfte

würde bei r = ~ s zulässiger Schubbeanspruchung per Quadrateinheit genügen:

Vx

6.

5 So 4 J s

2 Vx

bezw. S

7.

(vergl. Biegung, Formel 2, s zulässige Beanspruchung auf Zug, S₀ Wert von S» für v = o). Unter Mitberücksichtigung der schiefen Wandspannungen (s. Biegung, Formeln 3) liesse sich für einfache und kontinuirliche Träger etwa setzen, [6], S. 125:    5 Vx

hs ’

8 h s

unter Vx wie oben die grösste Vertikalkraft (s. Balken, auch einfache und kontinuirliche), unter h die Entfernung der Gurtungsschwerpunkte verstanden, doch liefern diese Formeln meist zu geringe Stärken.

Die Querschnittsfeststellung erfolgt in der Praxis allgemein auf Grund der grössten vorkommenden Normalspannungen der Querschnitte, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass die grössten schiefen Spannungen und selbst die reduzirten Hauptspannungen (s. d.) nachträglich berechnet werden. Ist bei einem Querschnitte x Mx das grösste Angriffsmoment (s. Balken, einfache und kontinuirliche), e die Entfernung der äussersten Faser von der Axschicht, so hat man das nötige Trägheitsmoment J und Widerstandsmoment W:

Mx

8.

W— —

— Mx , s

u. s. w. In anderen Fällen

worin s die grösste zulässige Normalspannung (s. B iegungs f estigkeit). Soll der Träger konstanten Querschnitt erhalten, so ist dieser dem grössten überhaupt vorkommenden Moment anzupassen (absolutes Maximalmoment, vergl. Balken, einfache). — Die Feststellung des Trägerquerschnitts nach 8. bietet dann keine Schwierigkeit, wenn die J, e oder W für geeignete Abmessungen in Tabellen zusammengestellt sind, [1], [2], [3], [4] II, S. 406

ergibt sich der nötige nutzbare Gurtungsquerschnitt für den gewöhnlichen Fall

h

symmetrischer Anordnung am einfachsten aus 3., 8., mit e =    :

Sh

9.

f Mx hs

Findet bei x ein Stoss der Vertikalplatte statt, so ist im zweiten Gliede statt h nur die nutzbare Höhe einzusetzen, welche mit % h nicht leicht zu hoch gerechnet wird. Selbstverständlich wird man Stösse der Vertikalplatte am liebsten dahin verlegen, wo der Querschnitt ohnehin grösser als nötig ist. Beispiele der Berechnung s. bei Tetmajer [7], S. 271, Steiner [4] II, S. 409, vergl.

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Weyrauch [6], S. 23. Ist der Querschnitt mit Hilfe von 9. ermittelt, so kann man J oder W nach 1., 2. berechnen und kontrolliren, ob 8. genügt wird. Auf Zusatzkräfte, welche von der (vertikalen) Belastung unabhängig sind (Winddruck etc.) ist selbstverständlich Rücksicht zu nehmen, auch Hebenspannungen sind mitunter zu beachten; s. z. B. [8].

Bei kontinuirlichen Trägern können die schiefen Wandspannungen N bei den Zwischenstützen (wo Mx und Vx gleichzeitig gross werden) merklich grösser

werden als die horizontalen Nor-malspannungen 0 und die horizontalen und vertikalen Schubspannungen r. In Fig. 4 sind 669 die 6, t, N, S für einen solchen Fall in den zugehörigen Entfernungen von der Axschicht als horizontale Ordinaten aufgetragen (s. Biegung, Formeln 2 und 3), wobei Mx = 135 m, Vx — 64 t war. Während das grösste 6 im Querschnitt (wie am ganzen Träger) nur 528 kg pro qcm betrug, erreichte N den Wert 669 kg. Man tliut also gut, wenigstens bei den Zwischenstützen kontinuirlicher Blechträger nachträglich zu kontrolliren, ob die grössten N am Gurtungsbeginn nicht über das zulässige Mass hinausgehen.

Bei Bestimmung der Nietteilung t (Fig. 3) pflegen Schubspannungen von ⁴/g s im Nietquerschnitt und 2 s Druck per Quadrateinheit Projektion der Lochlaibung zugelassen zu werden. Die Entfernung der Niete zum Anschlüsse der Winkeleisen an die Blechwand darf dann bei x höchstens betragen [6], S. 150:

2 S dlis

30.

35.3.cfn'.

261

.523

11114,5)1,5

75 cm

Fig. 4.

's

vA

Vx ’

10.

worin d den Nietdurchmesser bezeichnet. Die Niete zur Befestigung der Deckplatten erhalten meist ohne Berechnung in jeder Reihe die gleiche Entfernung t (Fig. 3), obgleich die Teilung im allgemeinen weiter sein könnte [6], § 42. Da Vx bei einfachen wie kontinuirlichen Trägern an den Auflagern am grössten wird, so ergibt sich t daselbst am kleinsten. Nach der Mitte hin kann streckenweise eine weitere Teilung gewählt werden, sofern nicht praktische Gründe (Einfachheit, Dichtheit der Fuge u. s. w.) dagegen sprechen. Zum Stosse der Vertikalplatte genügen bei den stets angewendeten doppelten Laschen

hyl

11.

Niete auf jeder Seite der Stossfuge, wenn d den Nietdurchmesser und hn die nutzbare Höhe der Vertikalplatte (in der äussersten Nietreihe nach dem Stosse hin) bedeuten. Näheres s. [6], § 45.

II. Blechbogen.

Bei diesen lassen sich die Querschnitte den wirkenden Kräften noch

weniger

genau als bei Balken anpassen, weil für symmetrisch zur Axschicht angeordnete Querschnitte die Normalspannungen in der obersten und untersten Faser im allgemeinen nicht gleich werden, auch die Veränderlichkeit ihrer Grenzwerte von der Mitte nach den Auflagern hin eine komplizirtere ist. Wollte man aber die Querschnitte den Beanspruchungen entsprechend unsymmetrisch hersteilen, so würde die Stabaxe nicht mehr die vorausgesetzte regelmässige Form erhalten und die Konstruktion an Einfachheit verlieren, ohne dass die Einhaltung der betreffenden Beanspruchungen gesichert erschiene. Durch geeignete Wahl der Trägerhöhe und Gurtungsquerschnitte lässt sich übrigens stets erreichen, dass auch bei symmetrischen Querschnitten keine übermässige Verschiedenheit in der Ausnützung des Materials eintritt. Für die Blechbogen mit zwei Gelenken der

oben erwähnten neuen Neckarbrücke bei Cannstatt betragen Spannweite und Pfeil der Axe in den Oeffnungen:

II

III

IV

I = 45,51 f= 4,375

48

50,48

4,855

48

4,505

45,51 m, 8,695 m.

4,735

Die Fahrbahn wird durch sechs parallele Bogen aus Martinflusseisen getragen, bestehend aus je 4 Winkeleisen von 9/9/1,2 cm, 2 durchgehenden Horizontalplatten von 38/1,4 cm, 2 horizontalen Verstärkungsplatten von 38/1,2 cm, welche, über den Scheitel weggehend, etwa 4 m von den Auflagern endigen, und einer Vertikalplatte von <3=1,2 cm Dicke, deren Höhe vom Scheitel nach den Auflagern so zunimmt, dass

min h = 75 max h — 86

79

83

79

75 m,

86 m.

Die grössten Normalspannungen im Obergurt und Untergurt, einschliesslich des Einflusses der Temperaturänderungen ergaben sich in Oeffnung IV in Entfernungen x von den Auflagern wie folgt [9]: bei * =

„ o₀ = 872 „ ff« = 980

Bei Mitwirkung der Strassenwalze werden die Grenzwerte um die Mitte etwas höher, in der Mitte selbst ö₀ = 897, öu — 895 kg. Zu dieser Annäherung hat ein künstlicher Horizontalschub (s. Horizontalschub) von 1950 kg insoweit beigetragen, als dadurch die ö₀ um —13 bis —70, die öH um 26—81 geändert wurden. Für Eigengewicht allein, dem die längste Zeit annähernd bestehenden Belastungsfall, wurde fast vollständige Gleichheit der 6₀, öu erreicht. Bezeichnen beim Querschnitte x Mx, Nx das Angriffsmoment und die Normalkraft (s. Bogen, auch einfache und kontinuirliehe), e₀, eu die Entfernungen des höchsten und tiefsten Querschnittselements von der Axschicht, dann sind die Normalspannungen in diesen Entfernungen genügend genau (siehe Biegung II):    Nx

2,682    5,190

770

846

90

94

90

7,698    10,206    12,714

861

916

936

923

956

956

15,222    17,730    20,238    22,746 m

813 kg 777 „

933

857

925

857

800

Mx

ff«

Nx Mx

12.

J~e° ’

und für symmetrisch zur Axschicht angeordnete Querschnitte vom Widerstandsmomente W:

ffo

Nx

Mx

ff«

Nx

Mx

13.

Für die ganzen Gurtungsbeanspruchungen können als Näherungswerte Verwendung finden:

0 = N

fo , Mx x    h

ofo ,

/«

Mx

14.

worin o, u die mittleren Beanspruchungen des Obergurts und Untergurts per Quadrateinheit und li die Entfernung der Gurtungsschwerpunkte bedeuten. Für symmetrische Querschnitte werden dann mit f₀ — fu = /:

o=nx£-\

Auf Grund vorstehender Gleichungen kann die Ermittelung der Querschnitte zunächst in vorläufiger Weise wie sogleich anzugeben erfolgen. Auf etwaige Festsetzungen bezüglich der Trägerhöhe (Zunahme nach den Enden etc.) ist dabei Rücksicht zu nehmen, die Dicke der Vertikalplatte wird von vorneherein gewählt (meist 1—1,2 cm). Die Winkeleisen erhalten wenn möglich innerhalb einer Oeffnung konstanten Querschnitt, so dass die Aenderungen der Gurtungsquerschnitte nur durch Zugeben oder Weglassen von Horizontalplatten stattfinden. Temperatureinflüsse werden bei der vorläufigen Berechnung nicht berücksichtigt.

Einfachstes Verfahren. Man bestimmt für eine genügende Anzahl Querschnitte unter Verwendung einfachster Formeln für statisch unbestimmte Grössen (H bei Bogen mit zwei Gelenken, H, M, M‘ bei Bogen ohne Gelenke, s. Bogen), Mx, Nx bei Belastung durch Eigengewicht allein, bei Vollbelastung des ganzen Trägers und bei einseitiger Belastung bis zur Trägermitte, womit für jeden Querschnitt 4 Werte von Mx, Nx bekannt werden (Symmetrie berücksichtigt), unter welchen sich die für die schätzungsweisen Grenzwerte von ö₀, öu oder o, u massgebenden befinden. Indem man nun zusammengehörige Mx, Nx am

U=Nx^

Mx

U=Nx

= uf-

15.

während für Beanspruchungen durch Belastungen 800 (l +    zugelassen

bequemsten in 15., 14., etwas genauer in 13., 12. verwendet, und für o oder s einen etwas unter dem zulässigen Grenzdruck per Quadrateinheit bleibendenWert einführt, lässt sich der vorläufige Bogenquerschnitt durch einiges Probiren ermitteln. Bei der oben erwähnten Neckarbrücke war der zulässige Grenzdruck per qcm 1000 kg,

war.

sofern nicht unter Hinzurechnung der Temperatureinflüsse jener Grenzdruck überschritten wurde. Für die vorläufige Berechnung würde hier etwa 750 kg per qcm anzunehmen gewesen sein, bei drei Gelenken etwas mehr, ohne Gelenke etwas weniger.

Zweites Verfahren. Man bestimmt für eine genügende Anzahl Querschnitte unter Verwendung einfachster Formeln für statisch unbestimmte Grössen die Mx , Nx bei denjenigen Belastungen, welche die Grenzwerte von Mx ergeben, wobei die Bogenaxe an Stelle der Kernlinien Verwendung findet (s. Bogen, einfache). Mit den so erhaltenen Wertpaaren liefern 12.—15. die ersten Annäherungen der Grenzwerte von ö₀, öu bezw. von o, u. Indem man für die grössten derselben einen Wert etwas unter dem zulässigen Grenzdruck setzt (wobei man eher etwas höher als oben gehen kann), lässt sich der vorläufige Querschnitt durch einiges Probiren ermitteln. — Andere Verfahren zur vorläufigen Ermittelung der Querschnitte s. bei Müller-Breslau [10], S. 60, 165, 181, Krohn [11] II, S. 43, 118, Melan [4] IV, S. 101.

Nachdem die vorläufige Ermittelung der Querschnitte beendigt ist, wird eine Revision, Ausgleichung und Berichtigung der Bogen mit .Rücksicht auf ästhetische und konstruktive Bedürfnisse vorgenommen (für die Bogenhöhe graphisch). Alsdann erfolgt die endgiltige Berechnung, wobei sämtliche Querschnitte bekannt sind, so dass die genaueren Formeln Verwendung finden können (s. Biegung II, Bogen, einfache und kontinuirliche). Es handelt sich auch hier in erster Linie um die Grenzwerte der ö₀, öl( bei Zusammenwirken von Belastung, Temperaturänderungen u. s. w., wobei stets nach 12., 13. gerechnet werden kann, da die Verwendung umständlicherer Formeln keine wesentlich genaueren Resultate liefert. Bei der oben erwähnten Berechnung hätten sich mittelst der genaueren Formel 22. unter Biegung II für die Maximalwerte ö₀, öu Abweichungen von 0 bis etwa 0,27 % ergeben. Festzustellen ist auch, dass genügende Sicherheit gegen seitliches Einknicken durch die Axialkraft Nx besteht (s. Knickfestigkeit). Sollten sich bei der genaueren Berechnung einzelne Aenderungen als wünschenswert erweisen (Dicke, Breite, Länge von Horizontalplatten), so können diese meist vorgenommen werden, ohne dass die Berechnung wiederholt zu werden braucht, da der Einfluss auf die Mx, Nx gering und vielfach kaum merklich ist, so dass es genügt, die betreffenden 6 nach 12., 13. entsprechend den neuen F und J oder W zu korrigiren.

Man kann noch feststellen wollen, ob die angenommene Stärke der Vertikalplatte gegenüber den Kräften in der Wandebene genügt. Für die Quer- und Längsschubspannungen würde entsprechend 6. ausreichen:

16.

s=°So_Tx

4 Js

unter Tx die grösste Transversalkraft bei x verstanden (s. Bogen, auch einfache und kontinuirliche). Analog 7. kann man statt dessen verlangen:

17.

5 Tx

3 h s

2 § d hs

18.

doch wird auch diese Formel fast immer kleinere Werte als die gewählten liefern, da die Tx bei Bogen weit geringer als bei Balken ausfallen. Die grösste zulässige Nietteilung zur Verbindung des Stehblechs mit den Winkeleisen wäre entsprechend 10.:

* ~ ~f~'

doch pflegt diese Formel zu grosse t zu liefern, da man nicht leicht über 6 d—8 d hinausgehen wird. Die Nietteilung zum Anschlüsse der Deckplatten pflegt derjenigen im Stehblech zu entsprechen (Fig. 3). Für die Nietzahl zum Stosse der letzteren kann Formel 11. beibehalten werden.

III. Versuche mit Blechbalken.

Ueber die Widerstandsfähigkeit von Blechbalken sind in neuerer Zeit mehrfach Versuche angestellt worden, woraus sich u. a. auf das Verhältnis ß der Biegungsfestigkeit h (s. d.) des fertigen Trägers zur absoluten Zugfestigkeit z des Gurtmaterials schliessen liess. Bekannt geworden sind besonders die Versuche mit 32 Trägern von 5,8 m Spannweite (Stehblech 68,5/0,7 cm, Winkeleisen 7/7/0,7 cm, einfache Deckplatten 15/0,7 cm) aus Schweisseisen und Bessemermetall, welche 1876 auf Veranlassung der holländischen Regierung in der Harkort’sehen Brückenbauanstalt ausgeführt wurden, [12], [13], S. 220. Sie lieferten im Mittel für Schweisseisen von z = 3900 kg/qcm Zugfestigkeit ß = 0,94, dagegen für Bessemermetall von z — 4600, 6600, 8400 kg bezw. ß— 0,77, —0,59, — 0,74, was die Anwendung des Flusseisens im Brückenbau verzögerte. Tetmajer erhielt bei Versuchen mit je 8 Blechbalken von 3,6 bis 6,6 m Spannweite (Stehblech 40 bis 70/0,9 cm, Winkeleisen 9/9/0,9 cm, einfache Deckplatten 22/0,9 cm) aus Schweisseisen und basigem Konvertereisen für das Schweisseisen von 2= 3750 kg ebenfalls im Mittel /? = 0,94, für das Flusseisen von 2' = 4510 kg jedoch /5=0,85, [13], S. 225. Eine Kommission des österreichischen Ingenieur-und Architekten-Vereins fand bei Versuchen mit zwei verbundenen Trägern von 10 m Spannweite (Stehblecli 80/1 cm, Winkeleisen 7/7/0,8 cm, gegen die Mitte 1 und 2 Deckplatten von 16/0,8 cm) aus Martinflusseisen von £ = 3990 kg den Beginn von Knickerscheinungen in den Druckgurten bei ß==0,77. Nach weiterer Belastung trat vollständige Deformation der Druckgurten, jedoch ohne Spur von Bissen, ein ([12], S. 70, 72, 99). Es wird empfohlen, im Gegensätze zu den Versuchsträgern behufs möglichster Versteifung der Druckgurten die Deckplatten derselben stets bis zur nächsten Vertikalsteife, wo der Horizontal-verband anschliesst, fortzuführen. Anlässlich des Baues der neuen Eisenbahnbrücken bei Dirschau und Marienburg wurden Versuche mit 6 Blechträgern aus Thomaseisen von 3 m Spannweite ausgeführt (Stehblecli 40/1 cm, Winkeleisen 8/8/1,2 cm, einfache Deckplatten 20/1 cm, [15], S. 718). Die Biegungsfestigkeit ergab sich durchschnittlich nahezu gleich der Zugfestigkeit. Zwei Träger mit gestanzten Nietlöchern brachen auf der Zugseite, während die vier Träger mit gebohrten Löchern ihre Tragfähigkeit durch Verwinden verloren. Erstere zeigten geringere Festigkeit als letztere. Zwei gewalzte I-Träger von annähernd gleichem Trägheitsmoment (Widerstandsmoment?) wie die Blechbalken Hessen nicht die gleiche Belastung wie die letzteren zu, weil sie sich der mangelnden Querversteifung wegen stark seitlich ausbogen. Schliesslich stellte die Gutehoffnungshütte in Gemeinschaft mit den Eisenbahndirektionen Köln (linksrheinisch) und Elberfeld Versuche an. Von je zwei Blechträgern der Spannweiten 3 m (Stehblech 36,5/1 cm, Winkeleisen 8/8/1,2 cm, einfache Deckplatten 20/1 cm, [16], S. 808), aus Schweisseisen, weichem und hartem Martineisen wurde einer schlecht gearbeitet (Kanten mit der Schere geschnitten; Nietlöcher gestanzt, gegen einander versetzt und mit dem Dorn aufgetrieben, Nietung von Hand), der andere gut gearbeitet (Nietlöcher gebohrt und aufgerieben, Nietung durch hydraulischen Druck). Es ergaben sich folgende Werte:

Zugfestigkeit

(ungebohrt)

3844

Bruchpfeil

cm

2,751 2,625 11,925 7.05 12,95 0,225

Alle erwähnten Versuche wurden wie viele mit anderen Objekten, besonders zur Feststellung des relativen Wertes von Flusseisen und Schweisseisen oder von Flusseisen verschiedener Herstellungsarten für Baukonstruktionen angestellt. Versuche und Diskussionen haben nach mancherlei Erfahrungen und Verbesserungen dahin geführt, dass tadelloses Flusseisen von etwa 3600—4400 kg/qcm Zugfestigkeit als ein dem Schweisseisen ebenbürtiges und unter Umständen überlegenes Material (höhere zulässige Beanspruchung, geringeres Konstruktions-

Material

Schweisseisen,

55

Flusseisen, weich

.55    55

Flusseisen, hart

Arbeit

gut

schlecht

gut

3841

Biegungsfestigkeit

3323

3430

3484

0,86

0,8 8

schlecht

gut

schlecht

4866

3430

4052

3218

0,91

0,89

0,83

0,66

gewicht u. s. w.) auch für Brückenkonstruktionen anerkannt wurde. Nur darüber bestehen noch Meinungsverschiedenheiten, ob diese Anerkennung sich zunächst im allgemeinen auf Martineisen oder, bei der stets gebotenen Vorsicht, auch auf sonstiges Flusseisen erstrecken solle. Näheres s. [14] bis [18]. Abgesehen vom Material haben sich diejenigen Blechbalken am besten bewährt, welche genügende Stärke der Vertikalplatten und genügende Quersteifigkeit besassen. Die Nietverschwächung war bei Berechnung der angeführten Versuchsergebnisse, soweit ersichtlich, für beide Gurtungen in Abzug gebracht.

Litteratur: [1] Zimmermann, Trägheitsmomente, Widerstandsmomente und Gewichte genieteter Blechträger, Berlin 1885. — [2] Scharowsky, Widerstandsmomente und Gewichte genieteter Träger, Leipzig 1890. — [8] Böhm u. John, Widerstandsmomente, Trägheitsmomente und Gewichte von Blechträgern, Berlin 1895. — [4] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, Leipzig 1888—90; II. Balken, von Steiner; III. Bewegliche Brücken, von Fränkel; IV. Bogen, von Melan. Daselbst auch umfassende Litteraturangaben. — [5] Hulewicz, Calculs de resistance des ponts et viaducs metalliques ä poutres droites, d’apres le circulaire ministerielle du 29 aoüt 1891, Paris 1894. — [6] Weyrauch, Die Festigkeitseigenschaften und Methoden der Dimensionenberechnung etc., Leipzig 1889, S. 23, 123, 149, 161. — [7] Tetmajer, Die Baumechanik, 2. Teil,

I.    Hälfte, Zürich 1889, S. 240, 255, 271. — [8] Häseler, Berechnung eines I-förmigen Trägers auf Verdrehung und Biegung, Zentralblatt der Bauverwaltung 1895, S. 233. — [9] Weyrauch, Berechnung der neuen Neckar brücke zwischen Stuttgart und Cannstatt, Allgem. Bauzeitung 1895.

—    [10] Müller-Breslau, Theorie und Berechnung der eisernen Bogenbrücken, I. Die stabförmigen elastischen Bogen, Berlin 1880. — [11] Krohn, Resultate aus der Theorie des Brückenbaues und deren Anwendung, erläutert durch Beispiele, Aachen, I. Balkenbrücken, 1879, S. 6, 70, 223,

II.    Bogenbrücken, 1883, S. 1, 43, 118. — [12] Wochenschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1882, S. 5, 446; 1883, S. 84. — [13] Tetmajer, Mitteilungen der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien etc., 4. Heft, Zürich 1890, S. 82, 207, 220. — [14] Bischoff, Bericht des Brückenmaterial-Komites über die Verwendung des Flusseisens, und Brick, Fachwissenschaftliche Erörterungen dazu, Zeitschrift des österr. Ingen.- und Arch.-Vereins 1891, S. 63, 73. — [15] Mehrtens, Ueber die beim Baue der neuen Eisenbahnbrücken in Dirschau und Marienburg mit der Verwendung von Flusseisen gemachten Erfahrungen, Stahl und Eisen, 1891, S. 707. — [16] Krohn, Verwendung des Flusseisens im Brückenbau, Stahl und Eisen 1891, S. 804. — [17] Martens, Ueber die Verwendbarkeit des Flusseisens als Konstruktionsmaterial, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1892, S. 172, 204, 236, 427, 858 (s. auch Stahl und Eisen 1893, S. 581, 631).

—    [18] Tetmajer, Ein Beitrag zur Flusseisenfrage, Schweiz. Bauzeitung 1892, I, S. 126, 134,

139, 145, 154.

Weyrauch.

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Blechträgerbriicken oder Blechbalkenbrücken nennt man jene eisernen Brücken, deren Hauptträger als vollwandige eiserne Balkenträger, aus Blechtafeln, Winkeleisen und Flacheisen durch Vernietung zusammengesetzt werden. Man unterscheidet sonach als Teile eines Blechträgers (Fig. 1) den Steg oder das Stehblech s, die vier Gurtwinkel w und die Kopf bleche oder Lamellen l, welche in der erforderlichen Zahl und Stärke anzubringen sind. Heute werden vollwandige Balkenträger nur bis zu Spannweiten von etwa 15 m bis 18 m, in neuerer Zeit, namentlich in Amerika, wieder bis zu Spannweiten von 20 bis 30 m [3] angewendet, da für grössere Stützweiten Fachwerksträger leichter und billiger sind; früher hat man jedoch solche Vollwandträger (mit Zellengurten oder als Kastenträger) in bedeutend grösseren Dimensionen ausgeführt, ja die Ende der vierziger Jahre gebauten Stephenson’schen Röhren- oder Tunnelbrücken, nämlich die Britannia-x~l brücke über die Menaistrasse mit 140,2 m grösster Spannweite,

F;s- l die Conwaybriicke mit 121,9 m und die Viktoriabrücke bei Montreal mit 100,6 m, sind mit bis dahin für Balkenbrücken unerreichten Spannweiten angelegt und darin erst durch die späteren Ausführungen von Fachwerksträgern übertroffen worden. AVie bei jeder eisernen Brücke sind auch bei den Blechträgerbrücken als Hauptteile des Ueberbaues zu unterscheiden: 1. die Hauptträger, welche parallel der Längsaxe der Brücke die Oeffnungsweite derselben überspannen und auf die Pfeiler gelagert sind; 2. die Auflagerkonstruktionen und 3. die Querkonstruktionen, welche teils zur unmittelbaren Unterstützung der Fahrbahn, teils zur seitlichen Absteifung der Hauptträger dienen und sonach aus dem eigentlichen Bahngerippe (Querträger und Fahrbahnlängsträger) und aus den Querverbindungen und AVindverstrebungen der Hauptträger bestehen. Fig. 2 zeigt im Querschnitt die gewöhnliche Anordnung einer Eisenbahnblechbrücke mit unten liegender Fahrbahn, Fig. 3 stellt den Querschnitt einer solchen Brücke mit

oben liegender Fahrbahn dar, Fig. 4 ist ein Stück Längsansicht dieser Brücke. Die Hauptträger der Blechbrücken erhalten rund ljU) der Spannweite zur Höhe. Das Stehblech ist aus einzelnen Blechtafeln (von mindestens 8 mm Stärke, mit der Trägerhöhe und Belastung bis auf 14 mm zunehmend) zusammengesetzt, deren Länge entsprechend einem grössten Tafelgewicht von 400 bis 450 kg anzunehmen ist. Die Steh-

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Fig. 2. Querschnitt einer Eisenbahnblechbrücke mit unten liegender Fahrbahn.

bleclistösse werden durch beiderseitige Laschenbleche gedeckt, welche eine doppelreihige Vernietung erhalten. Horizontale Blechwandstösse, wie sie bei den früher für grosse Spannweiten ausgeführten hohen Blechträgern notwendig wurden, kommen bei den jetzt üblichen Trägern von höchstens 1,8 m Höhe nicht vor. Die Blechwand muss ferner durch Anbringung von Steifen gegen Ausbauchen gesichert werden. Diese Steifen bestehen aus aufgenieteten Flacheisen,

Winkeleisen oder T-Eisen, welche in Abständen von 1,5 bis 2,2 m angeordnet werden. Man stellt dieselben vertikal und benützt sie meist gleichzeitig zum Anschluss der Querträger oder der Querverbindungen. Besonders werden Steifen

dort notwendig, wo Lasten auf den Obergurt des Trägers wirken und wo grosse Schubkräfte in der Blechwand auf-treten. Daraus ergibt sich Näherstellung oder Verstärkung der Steifen gegen die Trägerenden hin. Die Berechnung eines Blechträgers wird in der Weise durchgeführt, dass zunächst ein sogen. Grundquerschnitt, aus Stehblech und den vier säumenden Winkeleisen bestehend, angenommen wird. Für diesen rechnet man das Trägheitsmoment J₀ und zwar mit Rücksicht auf die Nietschwächung, indem die Nietlöcher in den horizontalen Winkeleisenschenkeln in Abzug gebracht werden und die Stärke des Stehblechs mit nur etwa 0,85 seiner wirklichen Dicke eingesetzt wird. Ist nun M das in einem bestimmten Querschnitt des Trägers auftretende Biegungsmoment, s die zulässige Inanspruchnahme, h die Höhe des Grundquerschnitts, so folgt die erforderliche nutzbare Fläche der Kopfbleche zunächst angenähert aus

f₀ = ^    woraus mit anzunehmender Breite b₀, bezw. abzüglich zweier Niet

durchmesser V sid¹ die Dicke der Lamellen eines Gurtes aus d = ~ bestimmt.

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Fig. 3.

Querschnitt einer Eisenbahnblechbrücke mit oben liegender Fahrbahn.

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Fig. 4.

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Hiermit wird dann genauer die Fläche erhalten f = /₀ +

nung ist für eine Anzahl Querschnitte des Trägers durchzuführen und es wird auf diese Art die theoretisch notwendige Lamellenfläche f erhalten, der man sich in der Ausführung natürlich nicht genau ansehliessen kann, da durch Weglassung oder Zugabe von Lamellen nur eine sprungweise Veränderung möglich ist.

Die beste Uebersicht gibt die graphische Darstellung der Materialverteilung (Fig. 5). Die Kurve abc entspricht der Kurve der Maximalmomente. Bestimmt

Diese Rech-

man einen Flächenmassstab so, dass seine Einheit gleich der sA-fachen Einheit des Momentenmassstabes ist, so geben die hienach gemessenen Ordinaten dieser

Kurve auch die Grössen M:sh. Man zeichne nun nach diesem Massstab ein Rechteck mit der Höhe ad = 2J₀:h² und teile das übrig bleibende Kurvensegment in die Lamellenflächen ein. Um der genaueren Formel für f Rechnung zu tragen, kann man die Ordinaten der Kurve in der

Strecke e f um    = 2 . a d . vergrössern,

Fig. 5.

wodurch die punktirte Linie erhalten wird. Die Enden der Lamellen sind dann über die Punkte egli noch um etwa eine Nietreihe zu verlängern. Litteratur: [1] Handb. der Ingenieurwissenschaften Bd. 2, 2. Abteil., Steiner, Konstruktion der eisernen Balkenbrücken, daselbst auch ausführliche Litteraturangaben. — [2] Winkler, E., Vorträge über Brückenbau, Blechbrücken, Wien 1874; als Manuskript gedruckt. — [3] Engineering News 1892, S. 316.    Melan.

Blechverkleidung, s. Futter blech. Blechwalzwerk, s. Blechfabrikation.

Blei, Ph, Atomgew. 206, spez. Gew. 11,4, ist ein blaugraues, glänzendes Metall von sehr geringer Festigkeit, aber ausgeprägtester Dehnbarkeit; es lässt sich leicht mit dem Messer schneiden, zu Blech auswalzen und zu Draht auspressen. Sein Schmelzpunkt liegt bei 330°; der Siedepunkt bei starker Weiss-glut, wenn auch schon bei Rotglut eine nicht unbeträchtliche Verdampfung ein-tritt. Im geschmolzenen Zustande ist es ein vorzügliches Lösungsmittel für andere, besonders für die edlen Metalle. — Bei gewöhnlicher Temperatur ist das Blei chemischen Einflüssen gegenüber sehr widerstandsfähig. Es oxydirt sich an der Luft und im Wasser zwar oberflächlich, die Oxyd- bezw. Karbonatschicht (Kohlensäure fehlt ja nie in Luft und Wasser) schützen aber das darunter liegende Metall vor weiterem Angriffe. Auch die Einwirkung von Schwefelund Salzsäure beschränkt sich, wegen Bildung unlöslicher Salze, nur auf die Oberfläche des Metalles, Salpetersäure dagegen löst Blei leicht zu in Wasser löslichem Bleinitrat. Viele organische Säuren, z. B. Essigsäure, bilden bei Gegenwart von Sauerstoff (Luft) mit dem Blei ebenfalls sehr leicht lösliche Salze.

bildet.

Das Blei bildet zwei einfache Oxyde, das Bleioxyd, Pb 0 und das Bleisuperoxyd, Pb0₂. Von ersterem ist auch ein Hydrat bekannt. — Ein zusammengesetztes Oxyd ist die Mennige P&₃0₄ (= 2PbO + Pb0₂). Mit Schwefel verbindet sich das Blei nur zu einer bemerkenswerten Verbindung, dem Bleisulfide, welche leicht mit anderen Sulfiden Doppelsulfide (Bleisteinj Bleisalze, in denen das Blei als Basis vorkommt, leiten sich vom Oxyde, solche, in denen es im Säureradicale enthalten ist (Plumbate), vom Superoxyde, bezw. dessen hypothetischem Hydrate, der Bleisäure, PdxPbO± ab. Zu diesen Salzen ist auch die Mennige zu rechnen: Pb₂PbO₄. Gediegen kommt Blei nicht in der Natur vor. Das wichtigste Rohmaterial zu seiner Gewinnung ist der Bleiglanz, PbS, dem sich in zweiter Linie das Weissbleierz, Cerussit, Pb CO₃, anreiht. Seltenere Erze sind: Bleivitriol, PbSO₄; Pyromorphit; PbCl₂ • 3Pb₃ (Pö₄)₂; Rotbleierz, PbCrO₄; Gelbbleierz, PbMoOi; Scheelbleierz, PbW0₄. Für die Bleihüttenwerke sind nur die beiden erstgenannten Erze neben einer Anzahl von bleihaltigen Hütten- und anderen Abfalljjrodukten von Bedeutung. Abgesehen von einigen besonderen Vorbereitungsarbeiten oder Abänderungen, welche mit Rücksicht auf die Gegenwart einiger anderer Metalle, besonders des Zinks, unvermeidlich sind, wird bei der Verarbeitung der Bleierze zunächst ein rohes Blei, das sogen. Werkblei, erzeugt.

Verarbeitung von B1 e i g 1 a n z.

muss. Das letztere

L Die Röst- und Reaktionsarbeit stellt sich die Aufgabe, durch Röstung einen Teil des Bleisulfides in Oxyd und Sulfat überzuführen, für welche dann das noch übrige Sulfid als Reduktionsmittel dienen

Diese Arbeit stützt sich auf folgende Um-Röstung: 2 PbS + 7 0 = PbO -f- PbSO₄ + S0₂.

wird dabei ebenfalls reduzirt. Setzungen:

PbSOi + PbS = 2 Pb + 2 SO,.

Reaktionen: 2PbO -)- PbS — 3Pb -)- S0₂ ,

Yerschiedenheiten in der Reinheit der Erze, in den Ansprüchen an das auszubringende Blei, in der Höhe der Brennmaterialpreise und Arbeitslöhne haben natürlich auch Abweichungen in der Ausführung dieser Art der Bleiarbeit zur Folge gehabt. So unterscheiden wir: a. den Kärntner Prozess, welcher in kleinen Oefen mit kleinen Erzmengen bei möglicht niedriger Temperatur so ausgeführt wird, dass nach vollendeter Röstung der Hauptsache nach folgende Umsetzung eintreten kann: PbSOi + PbS = Pb₂ + 2S0₂.

Da sich in der Praxis die Röstung nicht so leiten lässt, dass auf jedes Molekül PbS genau ein Molekül PbSO₄ gebildet wird, so wird nach beendigter Reaktion meist noch ein grosser Teil Blei als Oxyd und Sulfat vorhanden sein, denn es ist

2 PbSOi + PbS = 2PbO P Pb + 3S0₂ und 3PbSOi + PbS = 4PbO + 4S0₂.

Dieses Blei gewinnt man dann nach dem Einstreuen von Kohle in den Arbeitsherd bei fortgesetztem Erhitzen und Durcharbeiten der Rückstände (das Pressen des Bleies). Das Sulfat wird dabei zu Sulfid reduzirt, welches neben Kohle wieder auf das Oxyd reduzirend einwirkt. Vorteile des Prozesses: Geringe Bleiverluste durch Verflüchtigung, geringe Mengen bleiarmer Rückstände (die Schmelzrückstände, welche mit 3—9°/₀ Pb den Ofen verlassen, werden durch Aufbereitung auf 50—60 °/₀ Pb angereichert und der Schmelzarbeit wieder zugeführt), Reinheit des ausgebrachten Bleies. Nachteile des Prozesses: Grosser Brennmaterial- und Arbeitsverbrauch, b. Englischer Prozess. Grosse Erzmengen werden in grossen Oefen bei hoher Temperatur oxydirend verschmolzen. Die entstehenden Röstprodukte finden in dem anfangs in grossem Ueberschusse vorhandenen Sulfide ein Reduktionsmittel, mit welchem sie sich nach den anfangs gegebenen Gleichungen umsetzen. Die Bleiabscheidung beginnt also fast unmittelbar nach dem Einsetzen der Beschickung. Wenn sie durch Bildung leicht schmelzbarer Schlacken unterbrochen wird, ist von Zeit zu Zeit eine Abkühlung, unter Umständen auch Auflockerung durch Einarbeiten von Kalk in die geschmolzenen Massen erforderlich. Vorteile des Prozesses: Geringer Brennmaterial-und Arbeitsverbrauch. Nachteile des Prozesses: Erhebliche Bleiverluste durch Verflüchtigung, bezw. teure Kondensationsanlagen, bleireiche Rückstände, welche in besonderen Oefen verschmolzen werden müssen, und unreines Blei. c. Tarno-witzer Prozess. Grosse Erzmengen werden in grossen Flammöfen bei niedriger Temperatur geröstet und verschmolzen: also ein englisch - kärntner Prozess. Vorteile des Prozesses: Geringe Bleiverluste durch Verflüchtigung, reines Blei, geringer Brennmaterial- und Arbeitsverbrauch. Nachteile des Prozesses: Bleireiche Rückstände, welche in besonderen Oefen auf Blei verschmolzen werden müssen. Diese drei genannten Prozesse eignen sich nur für möglichst kieselsäurefreies Erz. Bleisilikate, welche sich während der Reaktionsperiode sehr leicht durch direkte Vereinigung von Bleioxyd und Kieselsäure, sowie durch eine Umsetzung von Bleisulfat mit Kieselsäure bilden,

PbSOi + SiOz = PbSiOs + S0₂ + 0,

lassen sich durch Reduktionsmittel nicht vollständig zerlegen. Eine Zerlegung der Bleisilikate durch andere Metalloxyde behufs Abscheidung des leicht reduzir-baren Bleioxydes ist im Flammofen nicht durchführbar, cl. Der französische oder Bretagne-Prozess, welcher durch eine von der Kärntner etwas abweichende Arbeitsweise die Verarbeitung kieselsäurehaltiger Erze ermöglichen sollte, ist daher fast überall, wo er im Betriebe war, wieder aufgegeben und durch den Röst- und Reduktionsprozess ersetzt worden. Einen Uebergang zu dem letztgenannten Verfahren bilden die Herdprozesse. Das Erz wird, mit dem Brennmateriale gemischt, in sogen. Herdöfen, Apparaten, welche in ihrer Konstruktion an die Schmiedefeuer erinnern, geröstet und reduzirt. Dass in diesem Falle die Röstprodukte ausser durch ungeröstetes Erz auch durch den Kohlenstoff des Brennmateriales reduzirt werden, ist erklärlich. Ebenso begreiflich ist es, dass diesem Verfahren bezüglich der Wärmeausnützung und des

PbSi0₃ + CaO = CaSi0₃ + PbO 2PbO + 6’== Pb₂ -f- C0₂.

Metallausbringens grosse Mängel anhaften müssen, welche Nachteile noch durch die schädliche Wirkung der den offenen Herden entsteigenden Bleidämpfe auf die Gesundheit der Arbeiter vermehrt wird.

2. Die Röst- und Reduktionsarbeit zerfällt in eine möglichst vollständige Röstung des Bleiglanzes, verbunden mit einer Zersetzung des neben Bleioxyd sich bildenden Sulfates durch Kieselsäure,

PbSOi 4 Si0₂ = PbSiOs -f- S0₂ + 0,

gefolgt von einem mit der Zersetzung des Bleisilikats durch Kalk und Eisenoxydul zusammenfallenden reduzirenden Schmelzen.

PbSOi + C₂ = PbS + 2C0₂,

Die Röstung wird je nach der Natur des Erzes in Haufen, Flammöfen oder in Schachtöfen ausgeführt. Die Umsetzung des dabei entstehenden Bleisulfats in Bleisilikat lässt sich vorteilhaft nur in Flammöfen ausführen; sie unterbleibt bei bleiarmen, silber-, kupfer- oder zinkhaltigen Erzen. Die Röstung bleiarmer Erze (mit weniger als 10 °/₀ Pb) in Flammöfen würde zu teuer werden. Etwa vorhandenes Silber würde sich bei der zur Zersetzung des Bleisulfats erforderlichen Temperatur in nicht unerheblichen Mengen verflüchtigen. Für das Kupfer hat man während des Schmelzprozesses ohnehin eine gewisse Menge Schwefel nötig, um dasselbe als Kupferstein abzuscheiden; es wäre daher überflüssig , auf eine möglichst vollständige Entschweflung des Röstgutes hinzuarbeiten, denn wenn auch Bleisulfat während des Schmelzprozesses zu Sulfid reduzirt wird.

so setzt es sich doch mit dem Kupfer, bezw. den Kupferverbindungen unter Bildung von Kupferstein leicht um:

PbS + Cu₂ — Cu₂S -(- Pb.

Das Zink, welches seiner Flüchtigkeit (Bildung von Ofenbruch und Mitreissen anderer Metalldämpfe) und schweren Yerschlackbarkeit wegen während des Schmelzens zu Betriebsstörungen und Metallverlusten Veranlassung geben würde, muss durch Röstprozesse in vor der Schmelzung auszulaugendes Zinksulfat übergeführt werden. Die Bildung des Zinksulfats ist aber nur bei einer weit unter dem Zersetzungspunkte des Bleisulfates liegenden Temperatur möglich.

Die für die übrigen Erze gebräuchlichen Röstapparate bestehen meist in langen Flammöfen, den Fortschauflungsöfen (Fig. 1), welche ununterbrochenen Betrieb, also gute Wärmeausnützung gestatten. Während durch das in dem Ofen befindliche Material der Flamme der Feuerung stetig entgegengearbeitet

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Fig. 1. Fortscliauflungsofen.

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wird, setzt man an dem der Feuerung entgegengesetzten Ende nach Bedarf frisches Erz ein. Das Röstprodukt fliesst in teigigem Zustande in der Nähe der Feuerbrücke aus dem Ofen ah. Erze mit viel Schwefelkies werden auch wohl behufs Schwefelsäuregewinnung in Kiesbrennern (s. Schwefelsäure), Bleistein und ähnliche Schmelzprodukte zu demselben Zwecke in Kilns (s. Schwefelsäure) abgeröstet. — Zur Ausführung des Schmelzprozesses dienen niedrige Schachtöfen (6—8 m hoch), von welchen jetzt ausschliesslich Pilz- und Rachetteöfen gebaut werden. Die Pilzöfen sind von kreisförmigem Horizontalquerschnitte mit vier bis acht Formen im G-estelle. Fig. 2 zeigt einen im Oberharze gebräuchlichen fünfförmigen Bleischmelzofen: a Schacht,

b Beschickungstricliter, c Ableitungsrohr für die Gichtgase, d Windleitung, g kühlbare Form, o Kühlwasserzuleitung, p Kühlwasserableitung. Die Rachette-öfen besitzen ovalen oder rechteckigen Horizontalquerschnitt, dessen lange Seiten die Seitenwände bilden. In den schmalen Vorder- und Hinterwandungen des Gestelles ist entweder keine oder je eine Form angebracht, während jede der Seitenwandungen bis zu sechs Formen enthält. Bei Sumpfofenzustellung treten die Schmelzprodukte durch die unter Vorder- und Rückwand vorgesehenen Sümpfe aus. Bei Tiegelofenzustellung pflegt man jetzt meist den Arents’schen Stich zur Bleiabführung neben einer oder zwei Schlackenformen anzuwenden.

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Eine neuere Ofenkonstruktion ist in Fig. 3 in Vertikalquerschnitt, in Fig. 3 a zur Hälfte in Ansicht, zur andern Hälfte in Vertikallängsschnitt dargestellt. Sie ist besonders in amerikanischen Hüttenwerken gebräuchlich. Die Rast dieses Ofens ist nicht aus Mauerwerk, sondern aus hohlen Eisenformstücken, welche von Wasser durchströmt werden, aufgebaut. Solche kühlbare Ofenteile pflegt man als Water-Jackets (Wassermäntel) zu bezeichnen. In den Fig. 3 und 3a bedeuten: W — Windleitung,

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D = Düsenstöcke, E — Eintrittsrohr für das Kühlwasser der Rast, X = Austrittsstützen für das Kühlwasser aus der Rast, G = Schlackenform, A =

Arents’scher Stich.

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3. Die Kieclerschlagsarbeit stützt sich im wesentlichen auf folgende Reaktion:

PbS + Fe = FeS + Pb.

Bei der bekannten Neigung des Schwefeleisens zur Bildung von Doppelsulfiden wird eine beträchtliche Menge Bleisulfid zur Bildung von Bleistein (PbS, nFeS) verbraucht. Darauf ist selbstverständlich bei der Möllerung Rücksicht zu nehmen, besonders da die Entstehung von Bleistein, welcher sich sehr gut bei der Schwefelsäuregewinnung, also zur Nutzbarmachung des Schwefels der Bleierze verwerten lässt, durchaus kein Nachteil des Verfahrens ist. Der Bleistein wird zu diesem Zwecke in Kilns (s. Schwefelsäure) abgeröstet. Das vorwiegend aus Oxyden des Bleies und Eisens bestehende Röstprodukt dient bei folgenden Schmelzungen wieder als eisenhaltiger Zuschlag, dessen man sowohl zum Verschlackender Kieselsäure als auch zur Zerlegung des Bleisulfides nach oben angeführter Gleichung bedarf. Man setzt nämlich das Eisen der Beschickung fast nie als solches zu, sondern meist in Form von Oxyden (geröstetem Stein, Kiesabbränden, Rot- und Brauneisenstein) oder basischen, eisenhaltigen Schlacken (Puddel-und Schweissofenschlacken), aus denen das erforderliche metallische Eisen durch Reduktion während des Schmelzprozesses gewonnen wird. Als Schmelzöfen dienen für diesen Prozess ebenfalls Schachtöfen nach Pilz (Fig. 2) oder Rachette-öfen nach der in Fig. 3 und 3 a dargestellten Konstruktion.

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-Fig. 2. Bleierzsclimel zofen. Massstab 1 : 60.

Verarbeitung von Cerussit uncl o x y d i s c h e n H ü 11 e n p r o d u k t e n.

PbC0₃ = PbO + C0₂,

Der Cerussit, welcher als Zersetzungsprodukt des Bleiglanzes meist in unmittelbarer Kähe von Bleiglanzlagern gefunden wird, kann in vielen Fällen gemeinschaftlich mit Bleiglanz verarbeitet werden. Er hinterlässt schon bei gelindem Erhitzen Bleioxyd: welches, wie bei dem Böst- und Reaktionsprozesse, mit Bleisulfid unter Abscheidung alles Metalles in Wechselwirkung treten kann. Wo er für sich allein in verarbeitungswürdigen Mengen vorkommt, wird er unter Zuschlag von eisen-

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Fig. 3.

Fig. 3 a.

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lialtigen Materialien, Kalkstein und Schlacke der eigenen Arbeit in Schachtöfen reduzirend verschmolzen. Oxydische Hüttenprodukte, wie Glätte, Herd (s. Treibprozess unter Silber) u. s. w. werden einmal gemeinschaftlich mit sulfidischen, besonders silberhaltigen Bleierzen verschmolzen. Sie dienen hierbei als sogen. „Vorschläge“: das aus ihnen leicht reduzirte Blei ist dazu bestimmt, die in den Erzen enthaltenen Edelmetalle möglichst zeitig zu lösen. Man reduzirt diese Produkte, besonders die Glätte, auch für sich in niedrigen Schachtöfen (Glättefrischöfen). Dieses Schmelzverfahren, Glättefrischen genannt, wird, wenn schon seltener, auch in Flammöfen ausgeführt. Das so erhaltene Blei führt den Kamen „Frischblei“. Dieser Karne ist auch auf das nach anderen Methoden rein erhaltene, raffinirte oder Weichblei übertragen. An dieser Stelle mag noch eine Ofenkonstruktion Erwähnung finden, welche sich besonders für die Verarbeitung von Cerussit, aber auch zum Verschmelzen von Bleiglanz in mehreren amerikanischen und australischen Werken Eingang verschafft hatte. Der ganze Schacht dieser Oefen wird durch einen hohlen Mantel aus Eisenblech ohne jede Steinausfütterung gebildet. Der Hohlraum des Mantels wird während des Betriebes mit Wasser gekühlt (daher der Karne Wassermantel-Ofen oder Water -Jack et), so dass die sich auf der Innenwand des Schmelzraumes absetzende, erstarrte Schlackenschicht das Verbrennen des Blechmantels verhütet. Kach Berichten jedoch [7], [8] ersetzt man in den Vereinigten Staaten Kordamerikas den Wassermantel grösstenteils wieder durch Mauerwerk (s. Fig. 2), da zum Kühlen sehr viel Wasser erforderlich und mit diesem Wasser mehr Wärme fortgeführt wird, als wünschenswert ist.

Verarbeitung zinkhaltiger Bleierze.

Die Auffindung mächtiger Lager silberhaltiger Bleierze (vorwiegend Bleiglanze), welche beträchtliche Mengen Zinkblende enthalten (in Keu-Siid-Wales und Colorado), hat begreiflicherweise die Ausarbeitung geeigneter Methoden

zur Zugutemaclnmg solcher Erze stark angeregt und eine grosse Zahl von Patenten zu Tage gefördert. Eine Anzahl derselben hat der Feuerprobe gar nicht bedurft, um beiseite gelegt zu werden. Nur wenige der übrigen Vorschläge haben Aussicht auf Einführung in den Grossbetrieb und diese stehen im Prinzip auf dem Boden der alten auf Harzer und sächsischen Werken schon seit langer Zeit gebräuchlichen Arbeitsweise für zinkische Bleiglanze, wie sie unter „Rost- und Reaktionsarbeit“ schon angedeutet wurde. Diese Verfahren zerfallen in 1. oxydirendes Rösten bei niedriger Temperatur; 2. Vervollständigung der bereits durch Röstung teilweise erreichten Ueberführung von Zinkoxyden in Sulfat durch Behandlung des Röstproduktes mit Schwefelsäure oder mit Schwefeldioxyd und Luft; 3. Auslaugen des Zinksulfates; 4. Verarbeitung der Zinksulfatlauge auf Zinkvitriol oder Zink; 5. Verarbeitung des Laugereirückstandes auf Werkblei; 6. Entsilberung des Werkbleies unter Gewinnung von Silber und Weichblei. Betreffs anderer Vorschläge liegen noch keine endgiltigen Entscheidungen vor.

Es hat natürlich auch nicht an Vorschlägen gefehlt,

Bleierze und besonders die zinkhaltigen auf elektrochemischem Wege zu verarbeiten. Von den bisher bekannt gewordenen Methoden ist jedoch keine geeignet, auch mit dem mangelhaftesten der gewöhnlichen Hüttenbetriebe in Wettbewerb zu treten. Bezüglich der Aussichten der direkten elektrolytischen Verarbeitung von Erzen findet sich Näheres in [6].

Reinigung des Werkbleies.

Nach den in Vorstehendem erörterten Hüttenprozessen erhält man niemals ein reines Blei, sondern stets Legirungen von Blei mit fast allen in den Erzen neben Blei vorhanden gewesenen Metallen. Abgesehen davon, dass die wertvollen Eigenschaften des Bleies durch die Gegenwart anderer Metalle in demselben ungünstig beeinflusst werden, ist die Ausscheidung der Edelmetalle ihrer selbst willen nötig (s. Silber). — Von den übrigen metallischen Verunreinigungen lässt sich am leichtesten das Kupfer vom Blei trennen. Dasselbe bildet mit wenig Blei eine schwerer als Blei schmelzbare Legirung, welche beim Einschmelzen des Werkbleies auf die Oberfläche tritt. Sie wird von dem Metallbade durch Abschöpfen oder Abziehen getrennt, daher der Name Abzug für dieses Produkt. Je nach seiner Beschaffenheit wird der Abzug entweder direkt oder nach dem Aussaigern des anhaftenden silberhaltigen Bleies bei dem Kupfersteinschmelzen mit verarbeitet. Eisen, Nickel, Kobalt und Zink werden durch Einleiten von überhitztem Wasserdampfe in die geschmolzene und auf Rotglut erhitzte Legirung als Oxyde entfernt. Arsen und Antimon, von denen letzteres in grösseren Mengen im Blei enthalten ist, scheiden sich bei dem oxydirenden Schmelzen, wie es zur Silber- und Goldgewinnung (Treibprozess) ausgeführt wird, als sogen. Abstrich aus. Derselbe besteht vorwiegend aus antimonsaurem neben wenig arsensaurem Blei, welches durch reduzirendes Schmelzen auf Hartblei, eine Bleiantimonlegirung mit 15 bis 23 °/0 Antimon, verarbeitet wird. Aus bereits entsilbertem Blei wird das Antimon nach dem Zink zwar auch bei fortgesetztem Einleiten von Wasserdampf oxydirt, aber nicht durch den Sauerstoff des Wassers, sondern durch den der Luft. Der Wasserdampf wirkt nur mechanisch, die Schmelze aufrührend. Eine sehr umständliche Arbeit war bisher die Trennung von Wismut und Blei. Beim Treibprozesse wird kurz vor dem Blicken eine Glätte erhalten, welche bis zu etwa 2 °/₀ Wismut enthält. Ferner fallen beim Feinbrennen des Silbers und auch bei der Verarbeitung bleihaltiger Eisenerze Produkte, welche stets einen mehr oder weniger beachtenswerten Wismutgehalt aufweisen. In diesen Produkten wurde nun das Wismut durch wiederholtes Glättefrischen und Abtreiben angereichert. Die kostspielige Arbeit lieferte eine Reihe von Produkten mit allen Wismutgehalten bis zu etwa 30 °/₀ Bi. Die wismutreichsten Glätten wurden dann auf nassem Wege weiter verarbeitet. Nach neueren Versuchen des Verfassers dieses Artikels verläuft die Trennung von Wismut und Blei aber ganz glatt durch Elektrolyse. In einer leichtflüssigen Schmelze (Alkali- und andere Chloride, durch Bleioxyd und andere Oxyde basisch gemacht) wird das

geschmolzene, wismuthaltige Blei zur Anode gemacht. Bei geeigneter Stromdichte löst sich nur Blei, welches dann an der Kathode wieder abgeschieden wird. Wismut oder vielmehr eine leicht zu reinigende Legirung von 90—95% Bi und

10—15% Blei fliesst ohne Unterbrechung aus dem Anodenraume

dem Kathodenraume des Zer-setzungsgefässes. Letzteres entspricht der in Fig. 4, 4 a u. 4 b gegebenen Konstruktion; es besteht aus drei Gusseisenteilen.

reines Blei aus

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durch je eine geneigte Stirnwand geschlossen. Der dritte Teil ist ein hohler Eisenring v, an dessen äusserer Peripherie sich Ansätze befinden, welche dem Querschnitte des Ringes die Gestalt eines umgekehrten T geben. Die halbkreisförmigen Nuten dieses T-förmigen Halbringes dienen

Aufnahme der Flanschen ff beider Halbcylinder und damit zum Zusammenfügen des Ganzen. Die Flanschen ff müssen jedoch von den Eisenteilen des Ringes v und damit auch von einander durch Einbetten in Isolirmaterial innerhalb der Nuten von einander isolirt werden. Für das Aufrechthalten der Isolation und das festere Zusammenkitten der Apparatteile während des Betriebes sorgt der fortwährend von Wasser durchflossene Ring v. Derselbe überzieht sich mit einer nicht leitenden erstarrten Kruste Alkalichloriden. Von den übrigen Apparatteilen ist: = Ablaufrohr für Wismut; p = Ablaufrohr für Blei; e = Wasserzuflussrohr; x = Wasserablauf; s = Wasserüberlauf; li = Heizkanal (o = Höhenlinie für den Elektrolyten ; n = Höhenlinie für das geschmolzene Blei). Bei Stromdichte bis 1000 Ampere per Quadratmeter beträgt die erforderliche Spannung in jedem Gefässe nur etwa 0,5 Volt. Die elektrolytische Raffination von Werkblei nach Keith ist anfangs der achtziger Jahre versuchsweise in New-York in Betrieb gewesen, aber längst als unbrauchbar wieder aufgegeben.

Seinen physikalischen Eigenschaften verdankt das Blei die Verwendung beim Kunstguss, für Geschosse, zu Kabeln, Sicherungen u. s. w. bei elektrotechnischen Anlagen, als Dichtungsmaterial für Rohrverbindungen. Als vorzügliches Lösungsmittel für Metalle wird es zur Gewinnung und Raffination der Edelmetalle benützt, dient auch zur ijf Herstellung einer grossen Anzahl jff wertvoller Legirungen. Seiner chemischen Eigenschaften wegen hat das Blei ausgedehnte Anwendung Säure- und Gaslei-

Fig. 4.

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Fig. 4 a.

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Him tungsröhren, zur Herstellung und Auskleidung chemischer Apparate, sowie zur Konstruktion von Elektrizität sakkumulatoren gefunden. Eingehendere geschichtliche Angaben finden sich in [9j bis [12]. Statistische Angaben und eine Uebersiclit über die deutschen Bleihüttenwerke als Bezugsquellen sind vorzüglich in [13] zusammengestellt.

Fig. 4 b.

Litteratur: [1] Kerl, Hüttenkunde, 2. Auf!., Leipzig 1865. — [2] Balling, Metallhüttenkunde, Berlin 1885. — [8] Stölzel, Metallurgie, Braunschweig 1886. — [4] Kerl u. Stohmann, Encyklop. Handbuch der Chemie, 4. Aufl., Braunschweig 1888. — [5] Schnabel, Metallhüttenkunde, 1. Bd., Berlin 1894. — [6] Borchers, Elektrometallurgie, 2. Aufl., Braunschweig 1895. — [7] Roth-well, Mineral Industry, Kew-York 1893. — [8] Hofmann, Metallurgy ofLead, III'l ed., New-York 1893. — Geschichte und Statistik: [9] Zippe, Geschichte der Metalle, Wien 1857. — [10J Berg-und hüttenmännische Zeitung 1880 u. 1881; Geschichte der Metalle. — [11] Virchow u. Holtzen-dorfs Sammlung gemeinverständlicher Vorträge 1885; Hofmann, Das Blei hei den Völkern des Altertums. — [12] Kopp, Geschichte der Chemie, Braunschweig 1843—47.— [13] Rentzsch, Reichsadressbuch ebd. 1, Montan-, Metall- u. Maschinenindustrie, Berlin u. Leipzig 1892. iv. Borchers.

Blei wird das Bleistück genannt, mit welchem die Enden mehrerer "Wirkstuhlnadeln umgossen und in der Wirkmaschine festgehalten werden.

Bleiacetat, basisches, s. Essigsäure.

Bleibaum, s. Bleischwamm.

Weyrauch.

Bleibende Formänderungen nennt man in derElastizitäts- und Festigkeitslehre solche durch äussere Kräfte (s. d.) hervorgebrachte Formänderungen eines Körpers, welche nach Entfernung der äusseren Kräfte nicht wieder rückgängig werden. Im Gegensätze zu ihnen stehen die e 1 a s t i s c li en F o r m ä n d e r u n g e n. S. Elastizität.

Borchers.

Bleiborat. Das unter den Kamen Bleisikkativ, borsaures Bleioxyd in den Handel gebrachte Salz ist fast nie reines Bleiborat, sondern, wie das Manganborat, ein Gemisch mehrerer Salze. Es bildet ein weisses, in Wasser teilweise lösliches Pulver. Zu seiner Darstellung wird gebrannter Borax entweder mit Bleichlorid oder anderen Bleisalzen zusammengemahlen, so dass eine mehr oder weniger innige Mischung und dementsprechend auch eine mehr oder weniger vollständige Umsetzung zwischen Borax und Bleisalz stattfindet. — Das Salzgemisch findet als Sikkativ für Firnisse und Oelfarben Anwendung.

Bleibraun, Floh braun, Bleisuperoxyd, durch Behandeln der Mennige mit Salpetersäure, wodurch eine gewisse Menge Bleioxyd aufgelöst wird, Auswaschen des Rückstandes und Trocknen erhalten, dient in der Zündholzfabrikation als Zusatz zur Zündmasse, indem es beim Erwärmen leicht Sauerstoff abgibt und die Entzündung beschleunigt. In jüngster Zeit wurde Bleibraun auch als Oxydationsmittel für Firnisdarstellung empfohlen, besitzt aber keine besonderen Vorzüge vor anderen Trockenmitteln.    Andds.

eines

Bleichen. Entziehen des Farbstoffes der Textilfasern zur Erreichung möglichst hohen Grades von Weisse. Das Bleichen der Textilfasern ist einzuteilen in Bleichen der vegetabilischen und animalischen Fasern; die Behandlung besteht in einem Entfetten der Faser und der eigentlichen Bleiche. Das Entfetten, welches bei der AVolle auch Entschweissen, bei der Seide Ent-basten, Entschälen oder Abziehen genannt wird, ist eine äusserst wichtige Operation, und ist das erhaltene „AVeiss“ zum grössten Teil von dem Entfetten abhängig. — Baumwolle. Das Entfetten (s. Bäuchen) geschieht durch Behandeln des Materials in kochenden alkalischen Flüssigkeiten. Die Operation hat den Zweck, die der Baumwolle anhaftenden Fette zu verseifen, andererseits den Naturfarbstoff der Rohbaumwolle gewissermassen zu lockern und seine Entfernung durch die darauffolgende Bleiche zu begünstigen. Die Fettsubstanzen, die der Baumwolle anhaften, sei es, dass dieselben von Anfang an vorhanden oder durch die Operationen des Verspinnens in dieselbe hineingekommen sind, spielen die Rolle einer Reserve den Bleichagentien gegenüber und verhindern, dass dieselben den Farbstoff der Faser angreifen. — Durch Versuche hat Alb. Scheurer [1] gezeigt, dass die Naturfarbe der Baumwolle unter einem künstlich auf dieselbe gebrachten Fettfleck verharrt, während die Bleiche an den nicht infizirten Stellen glatt vor sich geht. Die Naturfarbe der Baumwolle wird durch das Bleichen um so energischer angegriffen, je vollkommener die Entfettung war. Diese Thatsache bezieht sich nicht nur auf die künstlichen oder chemischen Bleichmethoden mittelst unterchlorigsaurer Salze, sondern auch auf die Naturbleiche. Ein gut mit Aetzkalk ausgekochter Baumwollstoff, der abgesäuert und mit Soda behandelt wurde, ist nicht weiss; wird er aber gleichzeitig mit einem Rohbaumwollstoff den Sonnenstrahlen ausgesetzt, so entfärbt er sich vollkommen, während das andere Material sich nicht verändert. Die entfettete, abgekochte

oder gebäuchte Baumwolle wird nun der eigentlichen Bleiche unterworfen; letztere hat den Zweck, den Naturfarb stoff der pflanzlichen Baser zu zerstören. Man erreicht dieses entweder durch die alte Rasenbleiche (Naturbleiche, Sonnenbleiche), die heute noch für die Leinenbleicherei ausgedehnte Verwendung findet und wobei der Farbstoff der Pflanzenfaser durch die Wirkung von Licht, Luft und Wasser zerstört wird oder durch die chemische Bleiche, wobei der Farbstoff der Baumwolle durch die Wirkung chemischer Agentien, in erster Linie der unterchlorigsauren Salze, zersetzt wird.

Durch die Entdeckung des Chlors 1774 eröffnete sich der Bleicherei (Baumwolle) ein ganz neues Feld. Schon 1785 war Berthollet damit beschäftigt, für die Verwendung des Chlorgases in Wasser zum Bleichen vegetabilischer Stoffe eine rationelle Basis zu finden. Dieser eminente Chemiker erkannte sofort die grosse Tragweite seiner Erfindung, wenn er sagt: „Nicht aus der Preisdifferenz der beiden Bleichverfahren kann man die wesentlichen Vorteile der neuen Bleiche erkennen, sondern es ist dabei wohl zu berücksichtigen, dass man eine grosse Anzahl Stücke in einem begrenzten Zeiträume behandeln kann; ferner ist es ermöglicht, zu jeder Jahreszeit zu bleichen, und können die grossen Flächen Landes, die von der Rasenbleiche in Anspruch genommen werden, der Landwirtschaft zurückgegeben werden.“ — Dem Chlorgase folgte bald die Javelle’sche Lauge, und 1798 nahm Tennant in Glasgow ein Patent für die Fabrikation einer Bleichflüssigkeit, welche durch Einleiten von Chlor in Kalkmilch dargestellt wurde. 1799 wurde ihm ein Patent erteilt für die Darstellung des Chlorkalks, welche bis heute noch keine nennenswerte Aenderung erfahren hat. — Das Bleichen der Baumwolle mittelst Chlorkalklösungen verbreitete sich sehr rasch in England und Ende der fünfziger Jahre erfreute sich das Verfahren auch in Deutschland einer bedeutenden Anhängerzahl.

Das gebäuchte oder entfettete Baumwollmaterial wird, je nachdem es sich um lose Baumwolle, Strangware oder Stücke handelt, in klaren Chlorkalklösungen von verschiedener Konzentration /₃—l¹/^⁰ Be) während 1—8 Stunden behandelt. Es ist nötig, besonders bei Anwendung starker Chlorkalkbäder, dass die Ware mit der Luft nicht in Berührung komme, da sich sonst an jenen Stellen leicht Oxycellulose bilden kann, die ein Morschweden der Baumwolle bedingt. — Um festzustellen, ob sich keine Oxycellulose gebildet hat, empfiehlt J. Persoz [2], die Ware durch Methylenblau zu nehmen. Das Methylenblau besitzt zur Oxycellulose eine viel grössere Affinität als zur Cellulose.

Zum Lösen des Chlorkalks bedient man sich vorteilhafterweise eines viereckigen gusseisernen Gefässes, in welchem sich eine drehbare Trommel aus Schmiedeeisen befindet; beide sind mit Blei ausgekleidet. Chlorkalk und Wasser werden durch eine verschliessbare Oeffnung in die Trommel gefüllt und diese darauf durch einen Antrieb in Umdrehung versetzt. Die fertige klare Lösung wird durch einen Hahn abgezapft, welcher so hoch angebracht ist, dass kein Bodensatz mit abfliesst; letzterer wird durch eine besondere Oeffnung entfernt [3], — Kommt die Ware aus dem Chlorkalkbade, so wird dieselbe mit Schwefelsäure abgesäuert. Ueber die Wirkung der Schwefelsäure nach dem Chlorkalkbade spricht sich Camille Köchlin [4] folgendermassen aus: Die Operation des Absäuerns (mittelst Schwefelsäure) hat den Zweck, zu verhindern, dass die Baumwolle mit der Zeit wieder einen gelben Stich annimmt. Diese Wirkung wird dadurch hervorgerufen, dass die harzigen Bestandteile der Baumwollfaser, welche durch die Wirkung des Chlors nur momentan entfärbt werden, mit der Zeit an der Luft ihre ursprüngliche Farbe wieder annehmen. Diese harzigen Stoffe, welche in Alkalien unlöslich sind, lösen sich hingegen in warmer Schwefelsäure. — Nach dem Absäuern folgt gründliches Auswaschen, eventuell noch Seifen oder eine Passage in Antichlor (unterschwefligsaures Natron), um sicher zu sein, dass das Material völlig chlorfrei ist, besonders bei Spitzen- und Stickereiwaren sehr wichtig. Das Bleichen der Losen-Baumwolle schliesst sich eng der Garnbleiche an; es ist hierbei nur die Apparatur eine andere. Es finden in jüngster Zeit die Färbeapparate nach Jagenburgs und Obermayers System hierbei Anwendung [3], — Sausone [5] empfiehlt folgendes Verfahren zum Bleichen der losen Baumwolle: Man arbeite die Baumwolle gründlich durch in einer Lösung von Natriumhypochlorit, zu der etwas Soda gesetzt wurde und die ein spez. Gew.

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1,01—1,02 (D/₂—2³/₄° Be entsprechend) zeigt, und lasse die Baumwolle, nachdem sie gut mit der Flüssigkeit getränkt ist, darin 3—4 Stunden oder über Nacht liegen; darauf nehme man sie heraus, lasse abtropfen und spüle; man bringe sie dann in ein Bad von Natriumbisulfit 1,01 —1,015 spez. Gew.

(D/2—2° Be), arbeite sie eine Stunde darin um und spüle; falls die Baumwolle noch nicht weiss genug ist, wiederhole man die Behandlung.

Ein Schema für die Baumwollgarn-Bleiche ist folgendes: 1. Abkochen: 6—12 Stunden im Niederdruckkier mit Soda (4°/₀ vom Gewicht des Garns) kochen. (Vergl. Bäuchen.) 2. Spülen: in offenen Barken in Wasser umziehen. 3. Chloren: mit klarer Chlorkalklösung 1,01 spez. Gew. (1 V2⁰ Be) in der Zisterne 6—8 Stunden behandeln. 4. Spülen: 10 Minuten in der Zisterne mit Wasser spülen. 5. Säuern: in anderer Zisterne 15 Minuten mit Schwefelsäure CI3—²/3° Be) übergiessen. 6. Spülen: in der Zisterne dreimal mit frischem Wasser abspülen. 7. Blauen (für Weiss): Seifen — mit oder ohne Zusatz von AVaschblau (Ultramarin)

—    schleudern und trocknen. — Das Bleichen der Stückwaren lässt sich schematisch darstellen wie folgt: 1. Sengen, 2. Vorwäschen, 3. Kalken mit darauffolgendem Spülen, 4. Säuern mit darauffolgendem Spülen, 5. Kochen mit Harzseife, 6. Kochen mit Soda und nachfolgendes Spülen, 7. Bleichen mit Chlorkalk ³/₄° Be, 8. Absäuern mit Schwefelsäure und Spülen.

Yon den neueren Bleichmethoden und Verbesserungen in der Baumwoll-bleicherei seien die wichtigsten noch kurz erwähnt: Lunge (D.R.P. 31741) schlägt einen geringen Zusatz von Essigsäure oder Ameisensäure zum Chlorkalkbad vor.

—    Horace Köchlin (Bull, de la societe industrielle de Mulhouse) ist für folgendes Verfahren: Die AVare wird zunächst wie gewöhnlich gebäucht und dann in das Bleichbad von Wasserstoffsuperoxyd gebracht, eventuell vorher nochmals abgesäuert. Das Bad besteht für 50 kg Baumwolle aus: 10 kg Aetznatron, 30 kg Seife, 8 kg Magnesia, 50 1 AVasserstoffSuperoxyd (12 Volum-Prozent) und 100 1 Wasser. In dieser Elotte kocht man die AVare 6 Stunden, spült und säuert. (Das Verfahren hat in Anbetracht seines hohen Preises gegenüber der Chlorkalkbleiche keine grosse Anwendung gefunden.) Dr. Kassner [6] gibt auch ein Bleichverfahren an, die Chlorkalkbäder zu umgehen. Er ersetzt die oxydirende Wirkung der unterchlorigsauren Salze durch die Sauerstoffentwicklung, welche mit Hilfe von Ferricyankalium in alkalischer Lösung erzeugt wird. (Theoretisch ist das Verfahren interessant, hat aber keine praktische Bedeutung.) Die elektrolytischen Bleichverfahren sind noch zu neu, als dass man ein definitives Urteil über dieselben aussprechen könnte; jedoch scheinen dieselben für die Papiermasse geeigneter zu sein als für die Baumwolle. Näh. in (7]. Vergl. auch d. Art. Spinnfasern. — Ueber das Bleichen von Elfenbein, Fetten, Holz, Oelen, AVachs etc. s. die betr. Art.

J. B. Weckerlin.

Litteratur: [1] Bianchiment des tissus de coton, Bulletin de la societe industr., Mulhouse 1888. — [2] Bapport sur l’exposition de 1889. — [3] Knecht, Rawton und Löwenthal, Handbuch der Färberei der Spinnfasern; Berlin 1895. — [4] Bulletin de la societe industr., Mulhouse 1888, S. 543. — [5] Sanson Dyeing, London 1893, S. 45. — [6] Oesterr. Wollen- und Leinenindustr., Reichenberg i. B., 1893, S. 5. — [7] J. Herzfeld, Moderne Baumwollstückbleicherei, Frankfurt a. M., 1895.

Bleichen des Papiers, dasjenige Verfahren, durch welches die Zerstörung der den Papierfasern anhaftenden Farbstoffe oder die Ueberführung derselben in farblose Substanzen bezweckt wird. S. Bleichen und Papierfabrikation.

Bleichholländer, bei der Papierfabrikation zum Bleichen des Papierstoffes verwendete Holländer, bei deren Konstruktion Eisen ausgeschlossen werden muss. S. Papierfabrikation.

Bleichkalk, s. Chlorkalk.

Bleichkastell, in der Papierfabrikation verwendete, aus Holz oder Zement hergestellte kastenartige Gefässe, in welchen das Papierzeug der sogen. Nachbleiche ausgesetzt wird. Diese Benennung wird hie und da auch auf die Bleichkammern angewendet; s. Papier fab rikation.

Bleichlorid (Chlorblei), PbCl₂, Mol.-Gew. 278, spez. Gew. 5,7, weisses, kristallinisches Pulver; Schmelzpunkt 500°; Siedepunkt bei AVeissglut; Axerflüch-tigung beginnt schon bei Rotglut. Es ist in AVasser schwer löslich (kalt 1:135, heiss 1: 30). Zu seiner Darstellung behandelt man Bleiglätte mit Salzsäure. Bei mehreren chemischen Prozessen (Verarbeitung wismuthaltiger Glätte auf AVismut, s. d.) wird es als Nebenprodukt erhalten. Seine Verwendung beschränkte sich bis in neuerer Zeit auf die Herstellung einiger Bleifarben: Kasseler, Veroneser, englisches, Turners Gelb und Pattinsons Bleiweiss. Nach neueren Patenten bildet es ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Abarbeitung der Ammoniaksodarückstände.

Borchers.

Bleichpulver, s. Chlorkalk.

Bleichromate. Die Bleichromate des Handels sind selten rein, sondern meist Mischungen dieser mit anderen, teils zur Veränderung des Farbentones,

30

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

teils als Verfälschung beigemengten Salzen. Bezüglich dieser Produkte muss auf die Artikel Chromgelb, Chrom orange und Chromrot verwiesen werden. Die Grundsubstanz der als Chromgelb im Handel vorkommenden Barben ist ein neutrales Bleichromat, PbCrO^, welches sich durch Umsetzung wässeriger Lösungen von Bleisalzen und Alkalichromaten bildet; es ist unlöslich in Wasser und verdünnten Säuren, schwer löslich in Salpetersäure, leicht löslich in Lösungen der Alkalihydrate. Ein basisches B1 e i c h r o m a t oder basisch chromsaures Blei, PbCrO^.PbO, dagegen bildet die Grundsubstanz des C h r o m orange und des C li r o m rotes. Dieses orange- bis zinnoberrote Salz entsteht bei der Behandlung des normalen Chromates mit Alkali- oder Erdalkalihydraten und durch Umsetzung von Lösungen basischer Bleisalze und Alkalichromate. In seinen chemischen Eigenschaften gleicht es fast genau dem neutralen Salze.

Borchers.

Bleichwand, s. Fach wand.

Bleidach, Eindeckung der Dachfläche mit Bleiplatten (von 2,5 bis 4 mm Stärke), war bei Bauten des Mittelalters (besonders in Frankreich und Italien) üblich. Vorteile dieser Deckweise sind: 1. geringste Ausdehnung und Bewegung des Metalls bei Temperaturwechsel, 2. grosse Schmiegsamkeit, daher leichtes Anpassen an unregelmässige Formen, 3. kein Bosten. Als Nachteile gelten:

1. die Weichheit des Metalls, daher leichte Verletzung, -Beschädigung oder Entwendung, 2. Schädlicher Einfluss von Kalk und Mörtel auf den Bestand des Metalls. (Vergl. Violet-le-duc, Diction. raisonne etc., Bd. 7, S. 109 ff., plomberie).

Weinbrenner.

Bleidämpfe, s. v. w. Bleirauch (s. d.).

Borchers.

Bleidreck bezeichnet die bei der Beinigung von Blei durch Umschmelzen auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalles sich abscheidenden Verunreinigungen. Dieselben setzen sich aus Metallen, Metalloxyden und anderen Metallverbindungen zusammen, deren Schmelzpunkte höher liegen als der des Bleies. Der Bleidreck enthält grosse Mengen teils mechanisch anhaftenden, teils legirten, teils chemisch gebundenen Bleies.

Bleie, Gewichte der Harnischschnuren eines Webstuhles; s. Weberei. Bleierz-Schmelzofen, s. unter Blei.

Bleiessig, basisch essigsaures Blei oder basisches Bleiacetat; s. Acetate und Essigsäure.

Andes.

Bleifarben. Blei in Verbindung mit Sauerstoff (Mennige), mit Säuren (Bleiweiss) oder Oxydverbindungen von Bleioxyden mit anderen Elementen und deren höheren Verbindungen (Chromgelb, Montpelliergelb, Chromrot u. s. w.), sind meist sehr schöne und feurige Farben, denen leider zwei schwerwiegende Nachteile anhaften: sie sind alle sehr giftig und dabei ausserordentlich empfindlich gegen Schwefelwasserstoff, so dass sie schon durch den Einfluss geringer Mengen, wie sie sich in unseren Wohnräumen vorfinden, ganz bedeutend verändert werden. Es ist daher zu vermeiden, Bleifarben mit anderen Farben, welche Schwefel enthalten, zu mischen, da Missfarbigwerden der Mischung in kürzester Zeit eine unausbleibliche Folge sein würde. Ihrer Giftigkeit wegen dürfen Bleifarben nur in Verbindung mit Oel oder Lack in bewohnten Bäumen zum Anstrich von Gefässen, in denen Nahrungsmittel aufbewahrt werden, gebraucht werden. Für Tapeten, Stoffe u. dergl. ist ihre Anwendung gänzlich ausgeschlossen.

Bleifühnmg, s. unter Schiffsgeschütze.

Bleigell), Bleiglätte, s. Bleioxyd.

Bleiglanz (Galenit), mineralisches Schwefelblei = PbS (86,6% Pb, 13,4$), in der Begel aber noch Beimengungen (0,1—1,0%) von Eisen, Zink, Antimon und Silber; letzteres zwischen 0,01 und 0,03%. Der Kupferbleiglanz oder Cupro-plumbit besteht aus der isomorphen Mischung von Schwefelblei und Schwefelkupfer und zwar 2PS + Cu₂S (65⁰/o Pb, 19,9% Cu, 15,1%$). Kristallisirt regulär und meist in Würfeln, daneben auch derb in körnigen, traubigen u. s. w. Massen, auch dicht als sogen. Bleischweif; nach den Würfelflächen spaltbar. Härte 2%; spez. Gew. 7,3 — 7,6. Bleigrau mit rötlichem Schimmer, aussen jedoch meist matt angelaufen; stark metallglänzend; der Strich ist dunkelgrau. Im Glasrohr erhitzt, gibt er Schwefel ab; gibt vor dem Lötrohr ein Bleikorn

unter Verflüchtigung des Schwefels. Löst sich in Salpetersäure unter Abscheidung von Schwefel und schwefelsaurem Blei, auch in erwärmter Salzsäure. — Ist das wichtigste Bleierz und wird, besonders der feinkörnige, auch auf Silbergewinnung hin verarbeitet. Als sogen. Gdasurerz (Alquifoux) dient Bleiglanz zum Glasiren der Töpferwaren, sonst auch wohl als Streusand, zur

Verzierung u. s. w.

Leppla.

Hertmann.

Bleiliammer nennt man den Hammer mit breiter, nur wenig gewölbter Bahn, dessen man sich bedient, um die durch wiederholte Benützung unbrauchbar gewordenen Bleiunterlagen wieder glatt und brauchbar zu hämmern; letztere sind erforderlich, wenn man mittelst der Aushauer oder der Durchschläge (s. Blee hbear beitun g) in Blech, Leder, Papier u. s. w. Durchbrechungen oder Ausschnitte herstellt.

Bleihyperoxycl, s. v. w. Bleisuperoxyd (s. d.).

Borchers.

Bleijodid (Jodblei), PbJ₂, Mol.-Gew. 46,1, spez. Gew. 6,1, hellgelbe kristallinische Masse, auch biegsame, goldglänzende Blättchen bildend. Schmelzpunkt 383°. Es ist in Wasser schwer löslich (kalt 1:1300, heiss 1:194). — Man erhält das Salz durch Fällen einer Bleisalzlösung mit Kaliumjodid. Es wird als Maler- und Druckfarbe benützt, findet auch bei Lichtdruckarbeiten und als Heilmittel Verwendung.

Bleikabel. Bei der ausgedehnteren Anwendung der elektrischen Beleuchtung mussten auch für die Leitungen Isolationsmethoden gewählt werden, welche einen sicheren Schutz derselben gegen Feuchtigkeit ermöglichen. Da mit Bücksicht auf die Herstellungskosten möglichst Guttapercha oder Gummi als Isolationsmaterial für Lichtleitungen vermieden werden musste, andere Isolationsmaterialien dem Eindringen der Feuchtigkeit auf die Dauer aber nicht Widerstand leisten, so musste die isolirende Hülle eine die Feuchtigkeit abhaltende Umkleidung erhalten. Als Material für eine solche Schutzhülle eignet sich besonders das Blei, und so entstanden die Bleikabel, welche zur Fortleitung starker elektrischer Ströme in weitestem Umfange Verwendung gefunden haben.

Die ersten Bleikabel wurden in der Weise hergestellt, dass der durch eine in Paraffin getränkte Umklöppelung isolirte Kupferleiter in Bleiröhren von 50—60 m Länge eingezogen wurde und die einzelnen Bohrstücke durch Lötung verbunden wurden. Das Kohr wurde dann durch ein Zieheisen gezogen, so dass sich die Bleihülle streckte und dicht an den Kern anlegte. Die so hergestellten Bleikabel bewährten sich aber nicht, da es nicht möglich war, jede Peuchtigkeit von der Oberfläche der Leitung und den Innenwänden der Bleirohre zu entfernen, so dass diese, in das Bleikabel mit eingeschlossen, die Isolirung in nachteiligerWeise beeinflusste. Eine sehr wesentliche Verbesserung erfuhren diese Bleikabel dadurch, dass der Bleimantel um die isolirte Leitung gepresst wird. Dadurch ist es nicht nur möglich, bedeutend längere Bleibedeckungen ohne jede Lötstelle zu erzielen, sondern es ist auch, was noch wesentlicher ist, jedes Einschliessen von Feuchtigkeit vermieden. — Die Firma Berthoud, Borei & Cie. (Cortaillod), welche zuerst die Fabrikation solcher Kabel unternommen hatte, verfuhr bei der Erzeugung derselben in folgender Weise [1]: Die umklöppelte Leitung wurde zunächst in geschmolzene Tränkungsmasse von 180° gebracht. Durch die hohe Temperatur wurde alle Feuchtigkeit aus der isolirenden Hülle ausgetrieben und diese vollständig imprägnirt. Die noch heisse Leitung wurde in die Bleipresse gebracht und mit dem Bleimantel versehen.

Die Firma Siemens & Halske (Berlin), Felten & Guilleaume (Mülheim a. Rh.) befassen sich in hervorragender Weise mit der Fabrikation von Bleikabeln, die allen Zwecken der Elektrotechnik dienen. Die in verschiedener Weise hergestellte Isolirung der Kupferleiter muss auch hei längerer Einwirkung durch Strom und Erwärmung unverändert bleiben und muss aus Materialien bestehen, welche keine chemischen Einwirkungen auf den Bleimantel ausüben. Bei Siemens & Halske geschieht die Herstellung des Bleimantels in der Weise, dass mittelst Guss ein Hohlcylinder aus Blei gefertigt wird, durch dessen Innenraum man den entsprechend isolirten Kupferleiter führt, während der gegossene Bleiklotz unter Anwendung sehr hohen hydraulischen Druckes bis zu 500 Atm. in kaltem Zustande zu einem Bleirohr ausgepresst wird, das sich dicht um die Kabelseele legt. Es wird dadurch der Bleimantel ausserordentlich homogen, ohne irgend eine Undichtigkeit oder Naht aufzuweisen. Die Dicke des Bleimantels variirt mit der Dicke der Kabelseele zwischen 1,1 und 3 mm. Mitunter kommt auf diesen Bleimantel noch ein zweiter, wodurch ein Eindringen von Feuchtigkeit noch unwahrscheinlicher wird, besonders wenn zwischen beide Bleimäntel noch eine Isolirschicht zu liegen kommt. Die so hergestellten Bleikabel müssen noch geschützt werden gegen äussere mechanische Einflüsse. Sollen die Kabel direkt in den Erdboden verlegt werden, so bekommen sie eine Umwickelung mit Papier, auf diese eine getränkte Umspinnung und eine Armirung mit verzinktem Eisendraht, oder stärkere Kabel zwei sich überdeckende Eisenbandspiralen, deren Dicke bis D/₄ mm beträgt. Die Eisenbänder werden mit gleichem Drall in offenen Spiralen um das asphaltirte Bleikabel gelegt, so dass das äussere Eisenband die offenen Spalten der inneren Eisenbandspiralen deckt. Gegen eine Zerstörung des Bleimantels durch etwa im Erdboden vorhandene, auf das Blei schädlich einwirkende Stoffe werden die Kabel von der Firma Siemens & Halske durch eine Schicht einer die Konservirung des Bleies fördernden asphaltartigen Masse geschützt. Die armirten Kabel erhalten häufig noch eine Umwickelung aus geteertem Hanf und Jute. — Ein Bleikabel besteht aus einem isolirten kupfernen Leiter, die Kabellitze oder -Seele genannt, der bei grösseren Querschnitten gebildet ist aus mehreren verseilten Kupferdrähten, und dessen elektrischer Leitungswiderstand den Widerstand des Kabels bildet. Für geringere Querschnitte bis etwa 25 qmm wird der Kupferleiter durch einen einzelnen Draht gebildet; für grössere Querschnitte w'erden ausnahmslos litzenförmige Leiter verwendet. Im allgemeinen kann der Widerstand eines litzenförmigen Leiters aus den Dimensionen des Leiters und der Leitungsfähigkeit des Kupfers mit Berücksichtigung der Temperatur in analoger Weise gerechnet werden wie der Widerstand eines einfachen Drahtes; nur ist hierbei zu berücksichtigen, dass der zur Axe senkrechte Querschnitt der Kabelseele grösser ist als die Summe der Querschnitte der einzelnen Drähte, da die äusseren schiefliegenden Drähte in Ellipsen geschnitten werden und ausserdem noch eine grössere Länge haben als

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Fig. 1.

die mittleren Drähte [2]. Ausser der Kupferlitze besitzen gewöhnlich die Bleikabel noch einen gut isolirten dünnen Kupferdraht, den Prüfdraht. Fig. 1 zeigt ein solches Bleikabel in allen seinen Teilen. — Da es keine absoluten Isolatoren gibt, wird auch stets ein wenn auch nur sehr geringer Teil des in dem Kabel fliessenden elektrischen Stromes durch die isolirende Hülle in die Erde übertreten. Dieser Strom, den man Isolationsstrom nennt und der einen direkten Verlust bedeutet, wird um so geringer sein, je besser das Kabel isolirt ist, oder je höher sein Isolationswiderstand ist. Durch Wahl vorzüglicher Isolirmaterialien und durch sorgfältige Fabrikation ist es gelungen, Bleikabel zu erzeugen, die einen sehr hohen Isolationswiderstand besitzen. Die Firma Siemens & Halske garantirt bei ihren Bleikabeln einen Isolationswiderstand von 700 Millionen Ohm per Kilometer bei 15° C.

Die Bleikabel haben in elektrischer Beziehung noch eine bemerkenswerte Eigenschaft, die hier kurz erwähnt sein soll; sie verhalten sich nämlich wie Kondensatoren. Die Oberfläche des Kupferleiters bildet die eine Belegung, die isolirende Schicht ist die Kabelhülle und die leitende Schicht „    an der Oberfläche dieser bildet die zweite Belegung; das

yy| Kabel repräsentirt also einen cylindrischen Kondensator Wrl^llll (Leydener Flasche) und besitzt als solcher eine Kapazität der Ladung. Das dadurch bediugte elektrische Verhalten dieser Kabel kommt vornehmlich bei solchen Kabeln in Betracht, die telegraphischen oder telephonischen Zwecken dienen sollen. S. Telegraphie und Telephonie [2],

Die bisher besprochenen Bleikabel mit nur einer Kupferseele kommen in Gleichstromanlagen zur Verwendung. Zur Fortleitung von Wechselströmen werden konzentrische Doppelkabel, die nicht nach aussen induzirend wirken, verwendet, bei welchen Hin- und Rückleitung in einem einzigen Kabelstrange vereinigt sind. Den zentralen Kern eines solchen Kabels bildet die eine Leitung, die, vorzüglich isolirt, konzentrisch von der z-weiten Leitung umgeben ist; über

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Fig. 2.

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diese ist dann eine weitere isolirende Hülle gelegt, das Ganze mit einem Bleimantel umgeben, der in gewöhnlicher Weise armirt wird. In Drehstromanlagen (s. Drehstrom) kommen konzentrische Dreifachkabel zur Anwendung, bei

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welchen sämtliche drei

Leitungen in analoger Weise wie bei den eben besprochenen in einem Kabelstrange vereinigt sind. Ein solches Dreileiterkabel zeigt Fig. 2 im Querschnitt. Die drei Kupferleiter 1, 2 und 3 sind von entsprechenden Isolirschichten a, 1) und c umgeben, die Prüfdrähte, mit B der Bleimantel bezeichnet. J sind die Jutelagen, deren äussere mit den Asphaltschichten A die Bandeisenlagen E umgibt. Die Enden der Kabel werden gegen den Zutritt der Feuch-

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Fig. 3.

Mit P sind

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tigkeit durch besondere Endverschlüsse geschützt. Zu diesem Zwecke werden die Kabelenden nach den verschiedenen Umspinnungen derselben stufenweise abgeschnitten, um einen Teil der Kupferleiter freizulegen. An den Kupferleitern werden Kontaktstücke befestigt, die eine bequeme Y er-bindung mit anderen Leitern er-

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möglichen.

Eine gute    Fig. 5.

Isolirung sowohl als auch ein Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit wird durch geeignete isolirende Hüllen hergestellt. In den Figuren 3, 4 und 5 sind solche Endverschlüsse, wie sie von der Firma Siemens & Halske zur Anwendung gelangen, dargestellt. Fig. 3 zeigt einen Endverschluss für Bleikabel mit litzenförmigem ^Leiter

Fig. 6.

Fig. 7.

65 mm Länge hat

unter 100 mm² Querschnitt. Das verzinnte Messingrohr V ^ einen 100 mm langen massiven cylindrischen Ansatz V‘. Ueber das Messingrohr wird ein 175 mm langer Gummischlauch geschoben, der dieses dicht umschliesst. Die lichte Weite des Messingrohres, dessen Wandungen mit vier spitzen Klemmschrauben 8 aus gehärtetem Stahl versehen sind, entspricht dem Durchmesser des Kupferleiters, der äussere Durchmesser des Rohres kommt gleich dem des Bleimantels. Fig. 4 ist ein Endverschluss für Kabel mit Kupferleitern über 100 mm² Kupferquerschnitt. In das massive Messingstück ist ein kleiner Hartgummicylinder H eingesetzt, welcher die zum Einklemmen des Piüfdiahtes bestimmte Messingschraube 8‘ isolirt und eine zu dieser rechtwinkelige Bohrung hat [3]. Die Fig. 5 zeigt einen Endverschluss für ein Bleidoppelkabel mit Prüfdrähten. Mit dem äusseren Leiter sind die Klemmbacken BB‘, mit dem innern das Klemmstück E in Verbindung. Die Klemmbacke B enthält von lhi isolirt die Kontaktschraube P, das Klemmstück E die Kontaktschraube P, welche mit den entsprechenden Prüfdrähten verbunden sind. Der Gummi schlauch Gr

von

dient zur Abdichtung der äusseren Isolationsschicht zwischen Bleimantel und den Klemmbacken BB‘, der Gummischlauch G‘ zur Abdichtung der Klemmbacken BB\ der Gummischlauch G“ zur Abdichtung der inneren Isolationsschicht zwischen innerem und äusserem Kupferleiter. Zur Verbindung einzelner Kabellängen bei der Verlegung derselben werden Kabelmuffen verwendet, gusseiserne Gehäuse, die eine mechanisch sichere Verbindung bei guter Isolation der Verbindungsstelle gestatten müssen. Diese Muffen sind entweder Verbindungsmuffen oder Abzweigmuffen, welch letztere bei Anschlüssen an das Kabelnetz verwendet werden. Verbindungsmuffen der Firma Felten & Guilleaume sind in den Figuren 6 und 7 dargestellt.

Litteratur: [1] Wilke, A., Die Elektrizität, ihre Erzeugung und ihre Anwendung in Industrie u. Gewerbe, Berlin 1893, S. 133. — [2] Frölich, Elektrizität u. Magnetismus, Berlin 1887, S. 343 u. ff. — [3] Strecker & Grawinkel. Hilfsbuch für die Elektrotechnik, Berlin 1895, S. 421 u. f. Wilh. Peukert.

Bleikammer, -kristalle, s. Schwefelsäure.

Bleikappe, s. Seeminen.

Bleikarbonat (kohlensaures Blei), PbC0₃, Mol.-Gew. 267, spez. Gew. 6,45, weisses kristallinisches, beim Erhitzen leicht zersetzbares Pulver; in Wasser fast unlöslich. Es wird als Weissbleierz (s. d.) in der Natur gefunden. Künstlich wird es fast gar nicht dargestellt. Ein basisches Bleikarbonat, der Formel Pb^HO)^, 2PbCOd oder HO-Pb-CO^-Pb-CO^-Pb-OH entsprechend, ist das allgemein als Bleiweiss (s. d.) bekannte Salz.    Borchers.

Bleilegirungen. Es lassen sich Legirungen des Bleies mit fast allen übrigen Metallen und auch mit einigen Metallverbindungen herstellen. Schon beim Verschmelzen der Bleierze erfolgt eine Legirung des Bleies mit allen in dem Erze enthalten gewesenen Metallen, das sogen. „Werkblei“. Man verarbeitet auch absichtlich Erze, Hüttenprodukte und Abfälle der Metallindustrie gemeinschaftlich mit Bleierzen, um die darin enthaltenen wertvolleren Metalle legirt mit Blei auf einfache Weise zu gewinnen (s. Verbleiung unter Silber). Die bei der weiteren Verarbeitung des Werkbleies zur Edelmetallgewinnung erfolgenden Legirungen: Kupferschaum, Zinkschaum u. s. w. werden unter Silber eingehender besprochen werden. Ein ebenfalls bei der Verarbeitung des Werkbleies abfallendes Oxydationsprodukt, der Abstrich, liefert nach vorgängiger Saigerung in Flammöfen zur Äbscheidung von mechanisch eingeschlossenem Blei, beim reduzirenden Verschmelzen (Verfrischen) das Antimonial- oder Hartblei, eine Legirung von Blei mit einem Bleiantimonide, 14—25°/o Antimon enthaltend. Sie bildet bleifarbige, körnig kristallinische Metallmasse von bedeutend grösserer Härte und Sprödigkeit als Blei. Leicht schmelzbar und gut zum Vergiessen geeignet dient das Hartblei, wie es die Bleihüttenwerke liefern, direkt zum Giessen von Maschinenteilen und Apparaten für chemische Fabriken. Es zeichnet sich nämlich durch Unempfindlichkeit gegen Säuren und andere Chemikalien aus. Auf einen den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Antimongehalt gebracht (Zuschmelzen von Blei oder Antimon) oder nach Legirung mit anderen, den Schmelzpunkt oder die Festigkeit beeinflussenden Metallen (Wismut, Zinn, Zink, Kupfer) findet das antimonhaltige Blei ausgedehnte Anwendung für die Schriftgiesserei (Buchdruckerschriften, Lettern, Typen, Stereotypen, Cliches, Notendruckplatten). Derartige Legirungen pflegt man als Lettern-, Typen-, Schriftgiessermetall, Schriftzeug zu bezeichnen. Einige Angaben über ihre Zusammensetzung sind in nachstehender Tabelle gesammelt:

Blei

Antimon

Zinn

Kupfer

Blei

Antimon

Zinn

Kupfer

Gewöhnliche Letternmetalle: kleinste Lettern gew. grosse Stege

nach Ledebur: gew.

. 75 . 80 . 88

90

. 75

25

20

12

10

23    2

Englische Sorten

Aehnliche Anforderungen, wie an das Scliriftgiessereimetall, stellt man auch an eine Reihe von Lagermetallen, so besonders an die Weissguss-Lagermetalle. Es werden daher auch für diese Zwecke ganz beträchtliche Mengen Antimonialblei verbraucht. Angaben über die Zusammensetzung dieser Legirungen finden sich unter dem Artikel Lagermetall. — Ein geringer Arsenzusatz (nur etwa 0,5 °/₀) verleiht dem Blei oder vielmehr der dadurch entstehenden Blei-Bleiarsenidlegirung eine beträchtliche Härte. Gleichzeitig besitzt die geschmolzene Legirung, wenn sie in dünnen Strahlen, also aus einem Siebe kommend, eine einigermassen hohe kalte Luftschicht durchfällt, die Eigentümlichkeit, ziemlich genaue Kugeln zu bilden und so zu erstarren. Yon dieser Eigenschaft macht man bei der Fabrikation von Bleischrot (Flintenschrot, Hagel, Rehposten) Anwendung. Hie Legirungen des Bleies mit den übrigen Metallen werden unter den Artikeln Kadmium-, Kupfer-, Wismut-, Zinnlegirungen, Bronzen, Lagermetalle, Lot, Messing, Gold und Silber Berücksichtigung finden. Bezugsquellen für Antimonial-Hartblei, Flintenschrot u. s. w. s. unter Blei.

Bor chers.

Litteratur: s. Blei; ausserdem Ledebur,- Verarbeitung ider Metalle auf mechanischem Wege, Braunschweig 1877. — Ledebur, Metallverarbeitung, Braunschweig 1882. — Ledebur, Legirungen, Berlin 1890.

Fig. 1.

Fig. 2.

Reinhertz.

Bleilot (Bleiwage). Das Bleilot ist das einfachste Abloteinstrument (s. d.), bestehend aus einem an einer Schnur aufgehängten Bleigewicht. — Die Bleiwage ist das einfachste Horizontirinstrument, bestehend aus einem Bleilot, welches an einem Brett oder Rahmen (Dreieck oder Rechteck) derart an a aufgehängt ist, dass eine Kante ss (Setzlinie) dieses Brettes wagrecht steht, wenn der Lotfaden auf eine s bestimmte Marke i einspielt (Fig. 1). Dazu ist erforderlich, dass der Winkel, den die Hängelinie ai mit der Setzlinie ss macht, ein rechter ist. Ob das zutrifft, wird dadurch untersucht, dass das Brett auf eine beliebige Fläche (z. B. eine Tischplatte) aufgesetzt und der Spielpunkt des Fadens bezeichnet wird (z. B. %), dann genau auf derselben Stelle (Setzlinie) das Brett umgesetzt und dieser zweite Spielpunkt bezeichnet wird (z. B. i₂). Mitten zwischen diesen beiden Marken q und i₂ muss der Spiel- s. punkt i liegen (Fig. 2). — Bleilot und Bleiwage werden hauptsächlich auf dem Bauplatz verwendet; wegen der Ablotung bei geodätischen Instrumenten vergl. Abloteinstrumente, Senkel, sowie Setzlibelle, Setzwage.

Bleiminium, s. Mennige.

Bleiocker, ein Gemenge aus 30°/₀ Bleiglätte (s. Bleioxyd) und 70% Ocker, dient besonders als Fussbodenfarbe.

Borcliers.

BleioxyChlorid. Einige basische Bleichloride, hezw. Vereinigungsprodukte von Bleioxyd und Bleichlorid haben mehr oder weniger ausgedehnte technische Verwendung gefunden. Von diesen Bleioxychloriden sind besonders hervorzuheben: 1. Das normale Bleioxychlorid, PbOPbCl₂, ein weisses, in Wasser fast unlösliches Pulver. Man erhält es durch Zerlegung von Bleichlorid mit einem basischen Metalloxydhydrate in wässeriger Lösung; es scheidet sich dabei als weisses Pulver ab. Der abfiltrirte und gewaschene Niederschlag braucht dann nur getrocknet und gemahlen zu werden, um (wenn weiss) Verkaufsware zu bilden (PattinsonsBleiweiss). 2. Dreifach basisches Oxyclilorid (.PbO\ .PbCl2 (englisches oder Turners Gelb) und 3. siebenfach basisches Oxyclilorid (.PbO)i • PbCl₂, (Kasseler Gelb) bilden gelbe, kristallinische, in Wasser kaum lösliche Massen, welche durch Zusammenschmelzen von Bleiglätte mit Bleichlorid erhalten werden. Ein zu diesem Zwecke vom Verfasser konstruirter Ofen wird in nächster Zeit in Fachzeitschriften veröffentlicht werden. Alle drei Oxychloride finden als Malerfarben Verwendung.

Bleioxyd, PbO, Mol.-Gew. 223, spez. Gew. 9,5, bildet je nach der Darstellungsweise eine gelbe, amorphe (Massicot, Bleigelb) oder eine hell bis rotgelbe kristallinische Masse (Bleiglätte). Es schmilzt bei 950°; bei höheren

Temperaturen beginnt es zu verdampfen; der Siedepunkt ist nicht ermittelt. Beim schnellen Erkalten der geschmolzenen Masse entsteht die gelbe Frischoder Silber glätte, beim langsamen Erkalten die rote, Kauf- oder Gf oldglätte. In Wasser löst sich eine geringe Menge Bleioxyd unter Bildung eines stark basisch wirkenden Hydrates. Leichter löst es sich in vielen Säuren, besonders in Salpetersäure und organischen Säuren (Essigsäure u. a.). Es zerlegt auch Salze unter Abscheidung der Basis (Verseifung von Fetten). Den Hydraten der Alkalimetalle gegenüber kommt der saure Charakter dieses und anderer Bleioxyde (s. Bleisuperoxyd) zum Vorschein. Es löst sich leicht in Kali- und Natronlauge unter Bildung salzähnlicher Verbindungen. Auch im geschmolzenen Zustande kann es basisch und sauer wirken, indem es sich sowohl mit Oxyden der Nichtmetalle, wie Siliciumdioxyd (s. unter Glas), als auch mit Metalloxyden vereinigt. Reduktionsmittel scheiden das Blei sehr leicht aus dem Oxyde ab; die Bildungswärme des letzteren ist ja auch eine sehr geringe (60,3 W. E.). Besonders beachtenswert für die Elektrotechnik (s. Akkumulatoren für Elektrizität) ist neben seiner Fähigkeit, im festen und flüssigen Zustande den elektrischen Strom zu leiten, seine leichte Reduzirbarkeit zu Blei und Oxydirbarkeit zu Bleisuperoxyd im festen Zustande bei gewöhnlicher Temperatur. Sehr reines Bleioxyd erhält man durch Erhitzen einiger Bleisalze, z. B. des reinen Bleikarbonates (Bleiweisses). Die gewöhnlichere Methode, oxydirendes Schmelzen von Blei, liefert übrigens auch ein für fast alle technischen Zwecke hinreichend reines Produkt, wenn dasselbe behufs Entfernung eingeschmolzener und anhaftender Bleiteile einem mechanischen Aufbereitungsprozesse (Mahlen, Sieben, nötigenfalls unter Zuhilfenahme von Wasser) unterzogen wird. Dieses oxydirende Schmelzen wird entweder so ausgeführt, dass das entstehende Oxyd nicht schmilzt, also im pulverigen Zustande aus dem Schmelzofen entfernt wird oder so, dass es schmilzt und fortwährend aus dem Ofen abläuft. Das letztere Verfahren liefert die eigentliche Bleiglätte; es ist als Treibprozess mit dem Treibofen eingehend unter Silber beschrieben. — Anwendung findet das Bleioxyd in der Glas- und Thonwarenindustrie, ferner zur Darstellung von Kitten und Pflastern (erhärtende Salze des Bleies mit organischen Säuren), zur Darstellung von Sikkativen für Oelfarben und von schnell trocknenden (erhärtenden) Firnissen, zur Herstellung der negativen Platten der Elektrizitätsakkumulatoren und schliesslich zur Fabrikation fast aller übrigen Bleiverbindungen. Bezugsquellen und Litteraturangaben s. Blei.    Borchers.

Bleioxyd, basisch chromsaures, chromsaures, s. Chromsäuresalze.

Bleioxyd, essigsaures, s. v. w. Bleizucker; s. Acetate u. Essigsäure.

Bleioxyd, rotes, s. v. w. Mennige (s. d.).

Bleioxydsalze, s. Blei.

Bleipapier, ein mit einer Schichte von kohlensaurem Bleioxyd überzogenes, zum Einwickeln von Silbergegenständen dienendes Papier; s. Papiersorten.

von

Bleipfropfen (Schmelz pfropfen), dienen dazu, bei eintretendem Wassermangel das Ausglühen der Feuerkistendecke zu verhindern. Sie werden oben in die Feuerkistendecke eingeschraubt und dichten ihre Oeffnung, so lange sie vom Wasser bedeckt sind. Vom Wasser entblösst, steigt aber ihre Temperatur unter dem Einfluss der Feuergase derart, dass sie schmelzen, bevor die Feuerkistendecke eine gefahrbringende Erhitzung erleidet, den Dampf in die Feuerkiste strömen lassen und so ein Auslöschen des Feuers verursachen.

Anfänglich stellte man die Bleipfropfen als einfache Schrauben her, welche mittelst quadratischen Ansatzes in die Feuerkistendecke eingeschraubt wurden. Allein diese Schrauben wurden unter dem Einflüsse des Feuers von unten angegriffen und teilweise verzehrt, so dass unter Umständen auch ohne Wassermangel ein Xachgeben der Bleipfropfen eintreten konnte und dadurch unnötigerweise Betriebsstörungen herbeigeführt wurden. Um dies zu verhüten, hat Bailey eine hohle Messingschraube angewendet, welche durch eine aufgeschraubte Bleiplatte geschlossen wird [1], [2]. Durch diese Einrichtung ist die Bleiplatte der unmittelbaren Einwirkung der Flamme entzogen, ja sie ist noch in ihrer Mitte mit einer Kupferniete versehen, um durch deren Wärmeleitung eine bessere Abkühlung der Platte zu bewirken. Dieser Bleipfropfen überragt freilich die Feuerkistendecke um etwa 22 mm, so dass das Abschmelzen der Bleiplatte unnötig früh eintritt. — Eine etwas andere Konstruktion des Bleipfropfens hat Smith

gewählt, indem er eine die Feuerkiste um etwa 15 mm überragende Hohlschraube angewendet hat, welche oben durch einen Bleieinguss geschlossen ist. Um dabei indess gleichzeitig die Ueberschreitung einer gewissen Höchstspannung zu verhindern, erfolgt der Abschluss der oberen Oeffnung durch eine von dem Bleieinguss gehaltene Kupferplatte, welche bei zu hohem Drucke nach unten durchgetrieben werden soll [3]. In England wurde die Anwendung dieser Smith’schen Bleipfropfen seinerzeit von zwei Dampfkesselversicherungsanstalten für die bei ihnen zu versichernden Dampfkessel vorgeschrieben. Für Lokomotiven können diese Bleipfropfen jedoch nicht empfohlen werden, weil durch Ansetzen von Kesselstein die Temperatur sich derartig steigern kann, dass auch bei normalem Kesseldrucke ein Nachgeben des Bleieingusses stattfindet und unnötige Betriebsstörungen hervorgerufen werden können.

Das Ansetzen von Kesselstein erschwert den Wärmedurchgang zum Wasser und setzt die Feuerkistendecke und damit die Bleipfropfen erhöhten Temperaturen aus. Die Gefahr eines Ausschmelzens der Bleipfropfen wegen Ansammlung von Kesselstein besteht mehr oder weniger hei allen derartigen Anordnungen, wenn auch nicht in dem hohen Grade wie bei dem Smith’schen Bleipfropfen. Da nun die Gefahr des Wassermangels bei der grossen Vervollkommnung der hei Lokomotiven allgemein eingeführten Dampfstrahlpumpen gegen früher ganz erheblich vermindert ist, so hat auch die Anwendung der Bleipfropfen bei Lokomotiven mehr und mehr abgenommen.

Litteratur: [1] Engineering 1866, 16. Febr. — [2] Organ f. Fortschr. d. Eisenbw. 1866, S. 180. — [3] Organ f. Fortschr. d. Eisenbw. 1867, S. 215.    Alb. Frank.

Bleiproben. Als solche bezeichnet man fast ausschliesslich diejenigen Wertbestimmungsmethoden von Erzen und Hüttenprodukten, nach welchen das Blei in metallischer Form erhalten wird. Von den heute gebräuchlichen Proben sind als die zuverlässigsten zu nennen:

1.    Die belgische oder Eisentiegelprobe. Das Probirgut wird mit der zwei- bis dreifachen Menge eines Gemisches von Pottasche und Mehl (5: 1) in einem eisernen Tiegel geschmolzen. Die fertige Schmelze giesst man in eine

eiserne

Form (Einguss), in welcher sie erkaltet. Das von der Schlacke getrennte Bleikorn wird gewogen. Reaktion: PbS + Fe = Pb + FeS. Das Eisen hierzu liefert der Tiegel. Die Probe eignet sich für alle Erze und Hüttenprodukte, welche das Blei als Sulfid enthalten, aber von Metallen frei sind, die durch Eisen gefällt werden könnten.

2.    Thontiegelprobe mit Eisenzusatz, in einer Form auch Freiberger Probe genannt. Das Erz wird mit der dreifachen Menge des bereits oben genannten Gemisches unter Zusatz eines Eisenstiftes (Drahtnagel) in einem Thontiegel (Bleischerben, FreibergerBleituten) im Muffel- oder Windofen eingeschmolzen. Das Bleikorn erhält man durch Zerschlagen des Tiegels und Abhämmern der Schlacke. Reaktion und Verwendbarkeit wie oben.

3.    Schwefelsäureprobe. Das Erz wird mit Königswasser oder Salpetersäure im Glaskolben zerlegt, mit Schwefelsäure eingedampft und mit Wasser gemischt. Das entstandene Bleisulfat wird abfiltrirt, gewaschen und getrocknet. Hiederschlag und Filter (letzteres verascht) werden mit dem Dreifachen des Erzgewichtes, obigen Pottasche-Mehl-Gemisches und etwas Eisen (Drahtstift) im Thontiegel verschmolzen. Diese Probe eignet sich für solche Erze und Hüttenprodukte, welche ausser Bleisulfid noch andere durch Eisen zerlegbare Metallsulfide enthalten.

4.    Reduktionsproben. Dieselben bestehen in einem Verschmelzen der zu untersuchenden Substanz mit einem Gemische von Pottasche und Mehl (mit 33°/₀ Mehl) unter Zusatz von Borax. Diese Proben dienen zur Wertbestimmung oxydischer Produkte (einschl. Salze und Schlacken). — Bezüglich näherer Angaben über die Ausführung der Proben muss auf die untenstehende Litteratur verwiesen werden.

Litteratur: [1] Kerl, Metallurgische Probirkunst (sehr ausführlich), 2. Auf!., Leipzig 1882. — [2] Kerl, Probirbuch (kurz), 2. Auf!., Leipzig 1894. — [3] Balling, Probirkunde (ausführlich), Braunschweig 1879. — [4] Plattner-Richter, Probirkunst mit dem Lötrohre, 5. Aufi., Leipzig 1878.

Bleipumpe, s. Werkbleientsilberung unter Silber.    Borchers.

Borchers.

Bleiraucli (Bleidämpfe) bezeichnet die verdichteten flüchtigen Produkte der Bleihüttenprozesse. Der Bleirauch enthält ausser Bleioxyd und Bleisulfat andere flüchtige Metallverbindungen einschliesslich der Oxydationsprodukte des Arsens und Antimons.

Bleiröliren wendet man mit Vorliebe für die Haus Wasserleitungen an, da sie wegen ihrer grossen Biegsamkeit leicht in der erforderlichen Weise gekrümmt und gebogen werden können und da wegen der grossen Länge, in welcher sich die engeren Bleiröhren in einem Stück hersteilen lassen, in einer Leitung viel weniger Verbindungsstellen nötig werden, als bei der Verwendung eiserner Röhren der Fall ist, die nur in Stücken von beschränkter Länge herstellbar sind. Selbstverständlich können Bleiröhren weder für Flüssigkeiten und Dämpfe von hohen Temperaturen noch für sehr bedeutende Drucke verwendet werden; doch genügt die Festigkeit des Bleies für die in städtischen Wasserleitungen gebräuchlichen Pressungen. Die Bleiröhren kommen meistens nur in geringeren Weiten von etwa 2 mm an aufwärts bis zu ungefähr 150 mm vor. Die Wandstärke wechselt dabei zwischen ungefähr 0,5 mm bei den engsten und 7—8 mm bei den weitesten Röhren. Die Länge, in welcher sie dargestellt werden, ist ebenfalls verschieden zwischen 2—4 m bei den weitesten und mehr als 100 m bei den engsten Röhren. Eine Tabelle der Abmessungen der im Handel gangbaren Sorten findet sich in [1], während Angaben über die grösseren Wandstärken der Pariser Wasserleitung (5—6 mm Wandstärke bei 13 mm und 7—8 mm Wandstärke bei 20 mm Lichtweite) in [2] zu finden sind. Die einzelnen Röhrenstücke werden fast immer durch Zusammenlöten oder eigentlich Zusammenschmelzen, nur selten durch Schrauben verbunden. Bei der Verwendung der Bleiröhren zu Trinkwasserleitungen hat sich wiederholt ein für die Gesundheit schädlicher Einfluss [3] gezeigt, und es sind mehrfach Fälle von Erkrankungen durch Bleivergiftung beobachtet worden. Aus den hierüber angestellten Untersuchungen hat sich ergeben, dass eine Aufnahme von Blei durch das Wasser nur stattfindet, wenn die Röhrenwand abwechselnd mit der atmosphärischen Luft und mit Wasser in Berührung ist, wie dies bei einem zeitweiligen Leerläufen der Röhren eintritt. Deswegen empfiehlt sich die Verwendung von Blei nicht für Brunnenröhren und für Wasserbehälter [4]. Insbesondere wirkt ein Gehalt des Wassers an freier Kohlensäure förderlich für die Bleiaufnahme; man hat diese Wirkung in Dessau [5] dadurch beseitigt, dass man in den Quellschacht feingepulverten kohlensauren Kalk (Kalkspat) einstreute (70 g für je 1 cbm Leitungswasser), indem hierdurch die freie Kohlensäure durch Bildung von doppeltkohlensaurem Kalk in den halbgebundenen Zustand übergeführt wird. Hiermit dürfte auch die überall bemerkte Erscheinung in Verbindung stehen, dass die Gefahr einer Bleiaufnahme durch das Wasser um so geringer ist, je grösser dessen Härtegrad, d. li. sein Gehalt an den kohlensauren oder schwefelsauren Salzen des Kalks und der Magnesia ist. Hach allem erscheint für die meisten städtischen Wasserleitungen die Verwendung von Bleiröliren für die Hausanschlüsse unbedenklich und man hat dieselben wegen der sonstigen grossen Vorzüge gegenüber den Eisenröhren (verzinkten, emaillirten oder zementirten) auch in den weitaus meisten Fällen in Anwendung gebracht [6]. — Zur Vermeidung der gesundheitsschädlichen Einflüsse hat man die Bleiröhren auch innerlich verzinnt oder als sogen. Mantelrohren, d. h. aus einem inneren dünnen Zinnfutter und einem äusseren dickeren Bleimantel bestehend, hergestellt. Diese Mantelrohren scheinen aber den Erwartungen nur wenig entsprochen zu haben, indem sie häufig Formänderungen und Zerspringen ausgesetzt waren, welche sich aus einer Trennung der beiden Metallschichten erklären lassen [7]. Auch hat man beobachtet, dass bei einer Unterbrechung der Zinnschicht an einzelnen Stellen, wie sie namentlich bei dem Zusammenlöten durch Fortschmelzen des Zinns leicht eintritt, der Angriff des Bleies bei Mantelrohren viel stärker auftritt als bei homogenen Bleiröhren, wofür man die Erklärung in einer galvanischen Wirkung gesucht hat. Während die Bleiröhren früher durch Giessen eines kürzeren dickwandigen Holilcylinders und allmäliches Verlängern desselben durch Walzen oder den Prozess des Ziehens (s. d.) hergestellt wurden, erzeugt man dieselben jetzt ausschliesslich durch Pressen des Bleies entweder im geschmolzenen oder im starren Zustande (warm- oder kaltgepresste Röhren). Zu diesem Zwecke bedient man sich kräftiger hydraulischer Pressen, welche in folgender Art wirken [8]. Der hydraulische Presskolben c tritt als Plunger d in einen mit

dem Blei gefüllten Cylinder e ein, aus welchem er bei seinem Vorgänge das Blei durch eine im Deckel f des Cylinders befindliche kreisrunde Oeffnung heraustreibt, deren Weite mit dem äusseren Durchmesser D der herzustellenden Röhre übereinstimmt. Den inneren Teil dieser

Mündung nimmt ein cylindrischer, glattpolirter Stahldorn g vom Durchmesser d gleich der Lichtweite der Röhre ein, welcher die zentrische Verlängerung des Plungers bildet.

Infolge dessen schiebt sich das Blei durch die ringförmige Oeffnung in Form einer Röhre über den Dorn hinweg und kann unmittelbar auf einen Haspel gewunden werden. Die Länge L einer solchen Röhre berechnet sich demnach zu Up IH

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p l, wenn A den Durchmesser des die Bleifüllung

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aufnehmenden Cylinders und l den Ausschub des Plungers vorstellt. Eine vorzügliche Bleiröhrenpresse (Patent Huber) liefert Friedrich Krupp, Grusonwerk, Magdeburg-Buckau.

Litteratur: [1] Des Ing. Taschenb. d. „Hütte“, 15. Aufh, Berlin 1892.    ^

— [2] Die Wandstärke der Bleiröhren für Wasserleitungen, Industrieztg., T[

Bd. 30, S. 77, 1889. — [3] Reichardt, Lösung des Bleies in den Röhren    » |p

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der Wasserleitungen, Chem. Zentralblatt Bd. 18, S. 146, 1887. — [4] Verwendung von Bleiröhren für Wasserleitungen, Journ. für Gasbeleucht, und Wasserversorgung, Bd. 32, S. 556, 1889. — [5] Heyer, K., Ursache und Beseitigung des Bleiangriffs durch Leitungswasser, Dessau 1888. —

[6] Frank, A., Material und Dimensionen von Privatleitungsröhren,

Journ. f. Gasbel. und Wasserversorgung 1886, S. 602. — [7] Die Belastungsgrenze für sogen. Mantelrohren, Journ. f. Gasbel. und Wasserversorgung 1876, S. 201. — [8] Die Verarbeitung

der Metalle von A. Ledebur, Braunschweig 1877.

Bleirot, s. Mennige.

Bleisälire, s. Bl ei Superoxyd.

Bleisclrwamm ist das aus festen Bleiverhindungen (Bleisulfat, Bleioxyd, Bleichlorid) hei Gegenwart von Wasser und Säuren durch andere Metalle (Zink) oder durch Elektrizität (s. Akkumulatoren für Elektrizität) in kristallinischem Zustande abgeschiedene Blei. Das aus gelösten Bleiverbindungen durch Metalle (Zink) in grössseren baumartigen Kristallgebilden sich niederschlagende Blei führt den Kamen Bleibaum.

Herrmann.

Horchers.

Bleisiclierimg nennt man eine Sicherungsvorrichtung, welche eine von einem elektrischen Strome durchflossene Leitung selbstthätig unterbricht, sobald der Strom die als zulässig angenommene oberste Grenze überschreitet. Solche Vorrichtungen, welche zuerst von Edison angewendet wurden, bestehen der Hauptsache nach aus einem leicht schmelzbaren Metalle von grossem spezifischem Widerstande, das in zweckmässiger Form in die zu schützende Leitung eingeschaltet wird. Steigt der Strom bis zu einem gewissen Betrage, so schmilzt dieses Metallstück infolge der erzeugten Wärme, wodurch die Stromleitung unterbrochen wird. Man nennt daher auch diese selbstthätigen Stromunterbrecher Schmelzsicherungen oder, da zur Herstellung derselben meistens reines Blei verwendet wird, Bleisicherungen. Diese werden gebildet aus Bleidrähten oder Bleistreifen und gewöhnlich so bemessen, dass sie durchschmelzen, wenn die Stromstärke das Doppelte des Betrages erreicht, mit welchem die zu sichernde Leitung normal belastet werden kann. Für die Dimensionirung der Bleisicherungen sind eine Reihe von Umständen massgebend, welche die Erwärmung derselben durch den elektrischen Strom wesentlich beeinflussen; die Erhitzung, welche ein elektrischer Strom von bestimmter Stärke in einer Bleisicherung hervorbringt, hängt nicht allein von dem Material und den Dimensionen des Schmelzkörpers ab, sondern sie ist auch abhängig von den für die Wärmeabgabe massgebenden Verhältnissen, unter welchen die Sicherung in die Leitung eingeschaltet ist. Es wird sich daher durch eine allgemein gütige Formel der Querschnitt einer Bleisicherung, die bei einer bestimmten Stromstärke zuverlässig funktionirt, nicht bestimmen lassen. Von wesentlichem Einflüsse ist die Wärmeableitung durch die Metallmassen der Klemmen, mit welchen der Bleikörper in die Leitung eingefügt ist [lj, und die Wärmeabgabe an die Luft, welche ver-

—x    v—¹—'    Fig. 1.

schieden ist, je nachdem die Bleisicherung sich in freier Luft befindet oder durch besser wärmeleitende Körper, wie Glas, Porzellan u. s. w. von dieser abgeschlossen ist. Die zum Abschmelzen einer Bleisicherung nötige Stromstärke lässt sich nach folgender Formel [2] bestimmen:

J — C^UQ ⁼ C ytJmfang . Querschnitt.

Für die Konstante c ergab sich für Sicherungen aus gewöhnlichem Blei in freier Luft der Wert 7 ; sind dieselben von Glas oder Porzellan umgeben, so ist c = 10 zu setzen. Für Bleidrähte lässt sich die Formel durch Einsetzung der Werte

/'JZ d*\

für Umfang (red) und Querschnitt y ^ -J auch so schreiben:

_111 ]/dß (in freier Luft)

|l5,7 l/dä (mit Glas, Porzellan u. dergl. umgeben) [3].

Daraus ergibt sich der Durchmesser d des zu verwendenden Bleidrahtes für eine bestimmte Abschmelzstromstärke. Häufig geschieht die Dimensionirung der

Bleisicherungen unter Voraussetzung einer gewissen Stromstärke pro Quadratmillimeter Querschnitt (Stromdichte). So kann man nach Heim [4] für

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Fig. 2.

mittelgrosse Bleisicherungen von der gebräuchlichen Länge von einigen Centimetern mit Uppenborn auf jedes Ampere der normalen Stromstärke ungefähr 0,13 qmm rechnen, so dass auf 1 qmm etwa 8 Ampere kommen. —

Einzelne Bleidrähte

werden nur zur Herstellung von Sicherungen bis etwa 4 qmm Querschnitt verwendet, darüber hinaus nimmt man zwei oder mehr dünnere parallel geschaltete Drähte oder Streifen aus Bleiblech (Fig. 1). Diese letzteren werden für grössere

Erde

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Erde

Fig. 3.

Formen ausschliesslich angewendet. Für sehr geringe Querschnitte (unter 0,2 qmm) werden —- auch Staniolstreifen benützt, welche auf eine isolirende Unterlage aufgeklebt werden. — Die Bleisicherungen sind stets in den Anfang der zu schützenden Leitung zu setzen, sollen sie ! ihren Zweck erfüllen, und zwar kann eine solche Sicherung entweder nur in der Hinleitung oder nur in der Iiückleitung sich befinden (einpolige Sicherung) oder aber es werden beide Leitungen mit je einer Sicherung versehen (zweipolige oder bipolare Sicherung). Bei einpoligen Sicherungen müssen diese sämtlich in den gleichnamigen Leitungen sich befinden, da nur dann ein sicherer Schutz der Leitungen möglich ist. Denn wäre z. B. eine Sicherung c fehlerhaft in die ungleichnamige Leitung eingesetzt (Fig. 2), so könnten infolge eines Kurzschlusses übermässige Erwärmungen der Leitungen d e und /g eintreten, ehe die viel stärkere Hauptsicherung a funktionirt. In manchen Fällen ist die Verwendung bipolarer Sicherungen unerlässlich [5j. Ein solcher Fall ist z. B. dann vorhanden, wenn an ein Zweileitersystem zwei in Serie geschaltete Bogenlampen angeschlossen werden. Aus der Fig. 3 ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei dem gleichzeitigen Auftreten eines Erdschlusses zwischen den beiden Lampen I und II und an irgend einer Stelle einer Hauptleitung zwar die Lampe I durch

Abschmelzen der Sicherung a geschützt ist, die Lampe II aber zerstört werden kann infolge des durch die Erdschlüsse hergestellten Kurzschlusses. Die hauptsächlichsten Anforderungen, welchen eine gut konstruirte Sicherung entsprechen soll, sind im wesentlichen die folgenden. Das Abschmelzen muss in möglichst kurzer Zeit eintreten, nachdem die für die betreffende Sicherung geltende Funktionsstromstärke erreicht ist, dabei muss das geschmolzene Metall so ab-fliessen, dass die Unterbrechungsstelle einen genügend grossen (15—20 mm langen) Luftzwischenraum bildet, so dass der Oeffnungsfunke einen länger dauernden Lichtbogen nicht bilden kann. Besondere Beachtung dieses Umstandes ist bei solchen Abschmelzsicherungen notwendig, die in Leitungen für hochgespannte Ströme verwendet werden sollen. Eine für solche Fälle sehr geeignete einfache Sicherung ist die von 0. T. Bläthy [5]. Bei dieser Sicherung ist das Abschmelzstück durch eine oder mehrere isolirende Scheiben hindurchgeführt, welche je eine dem Ab-sclnnelzkörper genau angepasste Oeffnung haben (Fig. 4). Die Entstehung eines Lichtbogens zwischen den getrennten Teilen des abgeschmolzenen Metalls ist hier ganz ausgeschlossen. Eine gute Sicherung muss ferner so eingerichtet sein, dass ein Heraus-fliessen des abgeschmolzenen Metalles, ein Herum-fliegen von Funken vermieden ist; aus diesem Grunde wird die Sicherung in eine feuersichere Hülse oder Kapsel einzuschliessen sein, und die ganze Sicherung ist auf eine gut isolirende feuersichere Grundplatte aus Porzellan oder Schiefer zu montiren. Die Konstruktion muss einen möglichst guten Kontakt zwischen den Klemmstücken und den Leitungsdrähten sowohl als auch zwischen den ersteren und dem Abschmelzstücke ermöglichen. Das Abschmelzstück nebst der dasselbe einscliliessenden Hülse muss rasch und bequem auswechselbar sein; um hierbei Irrtümer zu vermeiden, muss sowohl am festen wie am auswechselbaren Teile eine leicht ersichtliche Bezeichnung angebracht sein, am zweckmässigsten die grösste zulässige Betriebsstromstärke, für welche die Sicherung bestimmt ist. Sehr empfehlenswert ist es, den fixen und den auswechselbaren Teil so einzurichten, dass nur das richtige Ersatzstück eingesetzt werden kann. Im Interesse der leichten Auswechselbarkeit wird das Abschmelzstück in eine besondere Hülse oder Patrone eingeschlossen und ist in Verbindung mit zwei an dieser befestigten Metallstücken, welche einen guten Kontakt mit den fixen Teilen der Sicherung gestatten. Die Hülse kann aus Glas, Gips, Porzellan oder dergleichen hergestellt sein und muss einen genügend grossen Luftraum enthalten, damit beim Durchschmelzen das geschmolzene Metall von den Verbindungsstücken vollständig wegfliessen kann. Bei der Edison’schen Sicherung hat die Patrone die Form eines Stöpsels („BleistöpseU), der genau wie eine Glühlampe in eine geeignete Fassung eingeschraubt wird. Im Holil-raume des Stöpsels befindet sich ein Bleidraht.

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f ig. 4.

Litteratur: [1] CI. Felclmann, Elektrotechn. Zeitschrift 1892, S. 423.— [2] C. Hochenegg, Anordnung und Bemessung elektrischer Leitungen, Berlin 1893, S. 13. — [3] W. H. Preece, The Electrician, 17. April 1888, The Electrical Review 1888, S. 506, und Grassot, Electricien, Bd. 10, S. 420. — [4] Heim, 0., Hie Einrichtung elektrischer Beleuchtungsanlagen für Gleichstrom, Leipzig 1892. S. 297. — [5] Herzog u. Feldmann, Die Berechnung elektrischer Leitungsnetze in Theorie und Praxis, Berlin 1893, S. 318.    Willi. Peukert.

Bleisilikate. Bleioxyd und Siliciumdioxyd lassen sich fast in allen Verhältnissen zusammenschmelzen, wie ja die meisten leicht schmelzbaren Silikate die Eigenschaft besitzen, sowohl Siliciumdioxyd als auch Metalloxyde zu lösen, um mit ersterem Oxyde saurere, mit letzterem Oxyde basischere Silikate zu bilden. Technische Bedeutung besitzen einige saure Blei-Kalium-Silikate: Kristallglas, Flintglas und andere Glasarten, sowie zahlreiche in der Glasmalerei, Thonwarenfabrikation und beim Emailliren verwendete, leicht schmelzbare Glasflüsse (Glasuren, Flüsse, Emaillen). S. Email, Glas, GTasmalereitechnik, Thonwaren.

Bleisparer, s. Zeichengeräte.    Borgers.

Bleistein bezeichnet Doppelsulfide des Bleies mit anderen Metallsulfiden, besonders mit Eisensulfid. Wegen seiner geringeren Schmelzbarkeit im Vergleiche zu Bleiglanz, wegen seines Verhaltens beim Bosten (Bildung eines einigermassen feuerbeständigen Böstproduktes) und wegen seines Lösungsvermögens für andere Metallsulfide ist es begreiflicherweise ein für die Bleiabscheidung und Schwefelsäuregewinnung aus sulfidischen Erzen sehr wichtiges Hüttenprodukt (s. Blei, Hie derschlagsverfahren).

Horchers.

Bleistiftanspitzer, s. Zeichengeräte.

Bleistifte, s. Zeichenmittel und Bleistiftfabrikation.

Bleistiftfabrikation. Die bekannten zum Zeichnen und Schreiben gebräuchlichen Bleistifte enthalten in der hölzernen Umhüllung als abfärbenden Stoff ein Stäbchen Graphit, welches bei den englischen Stiften aus dem in grösseren Stücken vorkommenden natürlichen Graphit durch Sägen herausgeschnitten wird, während für gewöhnlich die Herstellung der Stifte durch Pressen einer bildsamen, von Conte erfundenen Masse stattfindet, welche aus einem innigen Gemenge von fein zerteiltem eventuell geschlämmtem Graphit und geschlämmtem Thon besteht. Die aus dieser Masse geformten Stäbchen werden, bevor sie in die Holzfassungen eingebracht werden, noch einem mehr oder weniger scharfen Brennen in feuerfesten .Kapseln unter Abschluss der Luft ausgesetzt, wodurch sie die erforderliche Festigkeit und Härte erhalten. Im allgemeinen kann man annehmen, dass die grössere Härte der Bleistifte einem grösseren Thonzusatze, sowie einem längeren und stärkeren Brennen entspricht, während weichere Stifte weniger Thon enthalten und nicht so stark und lange geglüht werden. Hierin liegt ein besonderer Vorteil dieser künstlichen Stifte, dass man ihnen jeden gewüinschten Härtegrad erteilen kann, wogegen man bei der Verwendung des natürlichen Graphits wesentlich von der Beschaffenheit des niemals ganz gleichmässigen Bohmaterials abhängig ist. Auch ist der Preis der aus natürlichem Graphit geschnittenen Stifte viel höher als derjenige der künstlich hergestellten, wofür man alle Graphitabfälle verwenden kann. — Das Gemenge von Thon und Graphit, in welchem der Thon zwischen 0,8 und 1,6% des Graphits ausmacht, wird nass auf den bekannten Glasurmühlen äusserst fein vermahlen und zu einer durchaus gleichartigen Masse verarbeitet. Aus dieser Masse werden die Stifte durch eine Presse hergestellt, in welcher ein mittelst einer Schraube in einem Cylinder niedergeführter Kolben die in dem Cylinder enthaltene Masse durch Mundstücke hindurchpresst, welche den für die Stifte gewünschten quadratischen, runden oder sechskantigen Querschnitt haben. Die durch Pressung erzeugten Stäbchen werden in Stücke von der den Bleistiften zu gebenden Länge zerschnitten und nach vollendetem Trocknen in luftdicht verschlossenen Kapseln aus feuerfestem Thon gebrannt, in welchen sie mit Kohlenpulver bedeckt werden. In ähnlicher Art werden auch die farbigen und die Pastellstifte durch Pressen aus bildsamer Masse hergestellt, welche die betreffenden pulverförmigen Mineralfarben enthält, die durch Tischlerleim oder arabisches Gummi oder Hausenblase gebunden werden. Für die Herstellung der die Farbstifte aufnehmenden hölzernen Fassungen gebraucht man bei den geringeren Sorten Tannen-, Fichten-, Linden- oder Erlenholz, während für die besten Sorten das sogen. Cedernholz verwendet wird. Man schneidet dazu das

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Fig. 1.

möglichst gut getrocknete und ausgesucht gerad-faserige Holz mittelst geeigneter Fourniersägen in dünne Brettchen, welche auf der einen Seite genau eben gehobelt wmrden, worauf man sie durch eine Kreissäge in Stücke von der doppelten Länge eines Bleistiftes zerlegt. Hierauf werden von den so vorgerichteten Brettchen ebenfalls durch eine Kreissäge einzelne Streifchen abgetrennt, wobei gleichzeitig in jedes dieser Streifchen eine zur Aufnahme des zugehörigen Graphitstiftes dienende Furche oder Nut eingehobelt wird. Die Fig. 1 veranschaulicht die Wirkungsweise der hierzu dienenden Nutmaschine. Hierin stellt a die zum Abtrennen des Streifchens b von dem Brettchen c dienende Kreissäge vor, während die Scheibe d die zur Aufnahme des Farbstiftes

erforderliche Nut ausfräst. Diese Frässcheibe erhält zu dem Zwecke ein der herzustellenden Nut entsprechendes Profil. Man gibt nämlich den Farbstiften entweder einen quadratischen Querschnitt nach Fig. 2 und 3 oder man macht sie rund oder auch wohl sechskantig, wie die Fig. 4 und 5 angeben. Dementsprechend schliesst man die Nute in Fig. 2 durch ein in dieselbe eingelegtes Stäbchen oder auch durch eine darüber gelegte Deckplatte nach UHRSj Fig. 3. Bei der Verwendung runder und sechs- VN'N⁷    N—¹

läS

Fig. 3. Fig. 4. Fig. 5.

Fig. 2.

von

kantiger Graphitstifte dagegen wird die Fassung aus zwei gleichartigen Hälften gebildet, von denen jede eine Nut von halber Tiefe erhält. Zur Vereinigung der beiden Teile einer Fassung werden die Nuten sowohl wie die Berührungsflächen mit flüssigem Tischlerleim bestrichen und nach dem Zusammenlegen in einer geeigneten Presse stark zusammengedrückt und getrocknet. Hiernach muss die Bearbeitung der Stifte folgen, durch welche die gewünschte runde oder sechskantige Gestalt erzielt wird. —• Die früher zu diesem Zweck angewendete zeitraubende und nur ein unvollkommenes Fabrikat ergebende Handarbeit des Behobelns ist in neuerer Zeit durch die Einführung von Fräsmaschinen beseitigt worden. In einer solchen Maschine wird jeder Stift von zwei Einführungswalzen gefasst, die ihn durch eine Röhre der Länge nach hindurchziehen. Auf diesem Wege geht er an mehreren kleinen schnell umlaufenden Fräsen vorüber, welche der herzustellenden Gestalt der Stifte entsprechend geformt sind, so dass der Stift bei seinem Austritt am andern Ende der Röhre die richtige Form angenommen hat. Um die Stifte zu glätten, werden dieselben wohl noch mit Glaspulver zwischen Flanell geschliffen und alsdann durch Abfräsen ihrer Stirnenden auf dieselbe Länge gebracht. Das Poliren oder Lackiren und darauf folgende Einpressen der Firma und Nummer bildet die letzte Arbeit vor dem Einpacken in die üblichen Hüllen. Die Anwendung Schilfrohrstückchen anstatt der hölzernen Fassungen findet nur selten noch statt; ebenso hat das Verfahren, die Höhlung für den Graphitstift durch Bohren eines massiven Holzstäbchens herzustellen, eine weitere Verbreitung nicht gefunden. Andererseits hat man vorgeschlagen, die hölzernen Einfassungen durch Papierröhrchen [1] zu ersetzen, in welche die bildsame Graphitmasse eingepresst werden soll und welche nach vorgenommenem Trocknen in geschmolzenes Paraffin zu tauchen sind, um sie behufs des Anspitzens mit dem Messer beschneiden zu können. Bei den unter dem Namen der Künstlerstifte bekannten Zeichenstiften ist die hohle hölzerne Fassung an dem offenen Ende mit einem metallenen Mundstücke versehen, welches den frei in der Fassung befindlichen Farbstift festklemmt, so dass er sich durch den bei dem Zeichnen ausgeübten Druck nicht zurückschieben kann. In der Einrichtung dieser zum Festhalten und Vorschieben des Farbstiftes dienenden Vorrichtungen bestehen hauptsächlich die Verschiedenheiten der mannigfach im Handel vorkommenden Bleistifthalter. Der hauptsächlichste Ort für die Herstellung der Bleistifte ist Nürnberg; weltbekannt ist die dort seit dem Jahre 1761 bestehende Fabrik von A. W. Fab er.

Herrmann.

Litteratur: [1] Bayerisch. Industrie- u. Giewerbebl. 1889, S. 670.

Bleistöpsel, s. Bl ei Sicherung.

Borchers.

Bleisulfat, Pb SO₄, Mol.-Gew. 303, spez. Gew. 6,3. ist ein weisses, kristallinisches Salz, in Wasser kaum löslich, in verdünnter Schwefelsäure fast unlöslich. Es kommt natürlich vor als Bleivitriol, wird bei einigen chemischen Prozessen (Färberei und Farbenfabrikation) als Nebenprodukt gewonnen und bildet sich beim oxydirenden Rösten von Bleiglanz neben Bleioxyd. Als solches findet es kaum irgend welche technische Verwendung. Das natürlich vorkommende, sowie das bei anderen chemischen Fabrikationszweigen abfallende Sulfat wird mit Bleierzen auf Blei verarbeitet. Für die analytische Bestimmung des Bleies (s. Schwefelsäureprobe unter Bleiproben) in schwefelhaltigen gemischten Erzen ist die Ueberführung des Bleies in Sulfat von einiger Bedeutung.

Bleisuperoxyd, Pb0₂, Mol.-Gew. 239, spez. Gew. 9,5, ist ein dunkelbraunes, fast schwarzes, amorphes Pulver, beim Erhitzen in Bleioxyd und Sauerstoff zerfallend, unlöslich in Wasser und verdünnten Säuren. Bei der

Behandlung mit stärkeren Säuren bilden sich Bleioxydsalze unter gleichzeitiger Entwicklung von Sauerstoff bezw. Halogen. Bleisuperoxyd ist ein kräftiges Oxydationsmittel. Basischen Metalloxyden gegenüber besitzt es sauren Charakter, indem es sich mit denselben zu bl ei sauren Salzen, Plumbaten, vereinigt. Zu diesen Plumbaten gehört auch die Mennige, das Bleisalz der hypothetischen Bleisäure; HiPbOi, der Formel Pb₂Pb0A entsprechend. — Die Darstellung des Bleisuperoxydes stützt sich auf die leichte Oxydirbarkeit des Bleioxydes bei Gegenwart starker Basen. So scheidet sich aus Bleisalzen bei gleichzeitiger Einwirkung von Alkali- und Erdalkalioxydhydraten und Chlor oder unterchlorigsauren Salzen leicht das Superoxyd ab.

Pb Cl₂ + 2 Ca (HOh + CI, — Pb 0₂ +2 Ca Cl₂ + 2H₂ 0.

Eine andere Darstellungsweise besteht in einem oxydirenden Bosten eines Gemisches von Bleioxyd und Alkalioxydhydrat:

PbO + 2Na HO + 0 = Naä Pb0₃ + H₂0,

Wasser:

und darauf folgender Zersetzung des Natriumplumbates mit kochendem

Net % Pb 0₃-\-H₂0 = 2 Na HO + Pb 0₂.

Schliesslich mag noch der Bildung des Bleisuperoxydes durch Oxydation des Bleioxydes der Anoden der Elektrizitätsakkumulatoren gedacht sein, in welchen die Bildung und Zerlegung dieser Verbindung eine äusserst wichtige Bolle spielt. — Wie schon angedeutet, ist das Bleisuperoxyd ein beliebtes Oxydationsmittel, als welches es in der Farbenfabrikation (vielfach unter dem Barnen oxydirte Mennige) zur Herstellung von Zündstoffen und Feuerwerkskörpern und bei der Aufspeicherung von Elektrizität in Form von chemischer Energie Verwendung findet.

Bleivitriol, s. Bleisulfat.    Borchers.

Bleiweiss (Berlinerweiss, Hamburgerweiss, Kremnitzerweiss, Cremser-weiss, Venetianer-Bleiweiss, Schieferweiss, Holländisches Bleiweiss, Villacher Bleiweiss, Vitriolbleiweiss fälschlich, namentlich in Deutschland und der Schweiz, auch Bleioxyd genannt), die älteste bekannte weisse Farbe von ausgedehnter Anwendung, sowohl als Leim-, als auch als Oel- und Lackfarbe, für Anstreicherei und Kunstzwecke gleich vorzüglich verwendbar. Der einzige Uebelstand der Farbe besteht in ihrer Empfindlichkeit gegen Schwefelwasserstoff, durch den sie gebräunt und selbst geschwärzt wird, weshalb ihre Verwendung in Schwefelwasserstoff haltiger Atmosphäre selbst mit anderen Farben (Ocker u. s. w.) ausgeschlossen ist. Auch anfänglich gelbliche Anstriche werden, wenn genügend belichtet, weiss, während nicht belichtete, z. B. durch Bilder u. dergl. verdeckte Anstriche gelb, unter Einfluss des Lichtes aber wieder weiss werden, eine Erscheinung, die weniger dem Bleiweiss als dem zur Farbe benützten Leinöl zuzuschreiben ist. Bleiweiss lässt sich gleich leicht mit Leinöl wie mit Wasser zu einer feinen Farbe anreiben und besitzt die Eigentümlichkeit, bei Zusatz von Leinöl zur Wasserfarbe sich mit dem Oel mechanisch zu verbinden, Wasser auszuscheiden, wovon man namentlich bei Herstellung sehr dick geriebener Oelfarbe Gebrauch macht. Hervorragende Vorteile sind grosse Deckkraft und rein weisser Farbenton in reinem Zustande; die Deckkraft nimmt aber ab, wenn man andere, verbilligende Zusätze macht, wie Schwerspat, Leichtspat u. s. w. Bleiweiss kommt in Pulverform als (fälschlich) Bleioxyd, chemisch reines Bleiweiss, in Hütchenform (mit einem Bindemittel angemacht, und in Formen gepresst) als Cremserweiss, Venetianerweiss, Hamburgerweiss, Stettinerweiss, in viereckigen Tafeln als Cremserweiss, in schieferartigen weissen Blättchen, wie sie von den Bleiplatten abgeklopft werden, als Schieferweiss in den Handel. Von allen diesen Sorten sind reines, unvermischtes Bleiweiss nur Cremserweiss, Bleioxyd, chemisch reines Bleiweiss, Schieferweiss, während alle anderen beschwerende Zusätze enthalten, dergestalt, dass Venetianerweiss die beste, Holländerweiss die schlechteste gemischte Qualität bezeichnet. Alles Bleiweiss wird als chemisch reines Bleiweiss (kohlensaures Bleioxyd mit Bleihydrooxyd, nebst durch die Fabrikation bedingtem Gehalte an schwefelsaurem Bleioxyd) dargestellt; die nachträglich mit Schwerspat etc. gemischten Sorten werden heute viel weniger gekauft als früher, weil auch der Hauptkonsument (der Maler) einsehen lernte, dass dieselben nicht vorteilhaft für ihn sind.

Die Fabrikation des Bleiweisses geschieht nach drei Hauptmethoden; die vielen neuen Vorschläge, unter die auch eine Darstellung auf elektrischem Wege gehört, haben, wenngleich patentirt, eine ausgedehnte praktische Verwertung bis jetzt nicht gefunden. Das Prinzip der Bleiweissfabrikation ist, das dreibasische Bleikarbonat direkt mit Kohlensäure zu behandeln, damit sich zweibasisches Bleikarbonat bildet und die zurückbleibende Flüssigkeit neutrales Bleiacetat enthält, welches wiederum in das dreibasische Salz übergeführt und neuerlich zur Fabrikation benützt werden kann. Die Methoden zerfallen in solche, bei welchen 1. metallisches Blei der Einwirkung von essigsauren Dämpfen unterworfen wird, während das Gefäss, in dem dies geschieht, einer höheren Temperatur ausgesetzt ist (holländische Methode),

2. metallisches Blei in eigenen Kammern künstlich erzeugter Wärme (durch Heizung) und der Einwirkung von Essigsäuredämpfen ausgesetzt wird (deutsche oder österreichische Methode),    3. basisch essigsaures Bleioxyd (Bleiacetat)

durch eingeleitete Kohlensäure zersetzt (französisches Verfahren) und 4. Bleioxyd mit einer Bleizuckerlösung behandelt wird (englisches Verfahren). Bei dem primitiven holländischen Verfahren, welches, wenig mehr angewendet, ein Produkt von grosser Weisse und bedeutender Deckkraft liefert, werden die 1—2 mm dicken Bleiplatten in spiralförmige, 5—6 cm breite Streifen geschnitten, spiralförmig eingerollt in irdene Töpfe von 1 1 Gehalt eingesetzt, in welche eine gewisse Menge Essig gegossen wurde, und diese Töpfe nun in Gruben gebracht, die 1000—1200 Töpfe zu fassen vermögen. Auf jede Bleispirale legt man 3—4 Bleiplatten, deren oberste den Deckel bildet, bringt eine Lage Bretter darauf, setzt weitere Töpfe auf und so fort, bis die Grube voll ist. Die Grube wird mit Kuhmist, Gerherlohe angefüllt und durch ein Dach das Ganze vor der Einwirkung des Begens geschützt. Die bald eintretende Gärung bringt die Temperatur bald auf ca. 45° C., welche genügt, um in 6—10 Wochen den Bleiweissbildungsprozess durch Entwicklung von Essigsäure, die dann durch die Gärung in Kohlensäure umgewandelt wird, zu bewerkstelligen. Man erhält so Bleiweiss und neutrales essigsaures Bleioxyd; ersteres wird von den Platten abgeklopft (Schieferweiss), gesiebt und nass gemahlen, hierauf getrocknet. Bersch [1] unterscheidet noch zwischen hartem und weichem Bleiweiss, Unterschiede, die durch die Art der Nassmahlung bedingt werden. Nach dem deutschen oder österreichischen Verfahren hängt man dünne rauhe Bleiplatten über Latten in hölzernen Kästen auf, welche ausserdem mit einer den Boden bedeckenden Mischung von Essig und Weingeläger beschickt und in Kammern gebracht werden, in denen man eine Temperatur von 30—35° C. unterhält. Ein besseres Verfahren ist jenes, bei dem die Bleiplatten in dem oberen Stockwerke eines Gebäudes aufgehängt werden, in dessen unteren Bäumen Essigsäure und Kohlensäure entwickelt werden. Bei einer Temperatur von 60—90° C. schreitet die Bleiweissbildung sehr schnell vorwärts. Die Unsicherheit, welche obwaltet, weil man die Mengen von Essigsäure und Kohlensäure nicht kontrolliren kann, lässt sich beseitigen, wenn man Gasuhren zum Abmessen benützt. Nach dem Verfahren von Majer [3] lässt man Wasserdampf gleichzeitig mit Essigsäuredampf in die mit Bleiplatten gefüllten Kammern treten, um basisches Bleiacetat zu bilden, wozu 12 Stunden nötig sind; dann wird Kohlensäure in die Kammer geleitet, die, auf ca. 60° C. erhitzt, das Bleiacetat in Bleiweiss umwandelt. Die verbleibende Menge Bleiacetat wird schliesslich durch Ammoniak zersetzt und das neugebildete Ammoniaksalz durch überhitzten Wasserdampf ausgetrieben; das Bleiweiss wird dann wie früher von den noch verbleibenden Bleiresten durch Sieben getrennt und nass gemahlen. Bei der französischen Methode wird entweder metallisches Blei oder Bleiglätte in Essigsäure aufgelöst, bis die Lösung eine Dichte von 17—18° Be zeigt, dieselbe abgegossen und neue Kohlensäure — auf irgend eine Weise erzeugt — durch Druck eingetrieben; das Bleiweiss schlägt sich zu Boden, während die Lösung von neutralem essigsaurem Bleioxyd wieder verwendet wird, wobei man kleine Mengen von Essig zusetzen muss. Das Bleiweiss wird wiederholt ausgewaschen und bildet nach dem Trocknen ein sehr feines Pulver; das Mahlen entfällt bei diesem Verfahren. Auch natürliche,

31

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

dem Boden entströmende Kohlensäure kann bei diesem Verfahren benützt werden, wie es auch thatsächlich in einer am Lachersee gelegenen Fabrik geschieht. Bei der englischen Methode, die ziemlich ausser Gebrauch gekommen ist, wird Bleiglätte mit einer schwachen Bleiacetatlösung zu einem steifen Brei angemacht, den man der Einwirkung der Kohlensäure aussetzt; durch beständiges Wenden des Breies mit Hilfe von kannelirten Walzen oder Drehen in Fässern, durch deren hohle Axe Kohlensäure zugeleitet wird, sorgt man dafür, dass beständig neue Mengen des Breies mit Kohlensäure in Berührung kommen. Nach diesem Verfahren erhält man nur dann ein tadelloses Produkt, wenn man ganz reine Bleiglätte, frei von Eisen- und Kupferoxyd, verwendet. An Orten, wo Ammoniak billig zu beschaffen ist, kann man die rohe Glätte durch Behandeln mit demselben von Kupferoxyd befreien, während Eisenoxyd nicht beseitigt werden kann und eine Gelbfärbung verursacht.

Die Versuche, Bleiweiss aus Bleisulfat (Abfallprodukt der Kattundruckereien) dadurch herzustellen, dass man dieses mit einer Lösung von Ammoniumkarbonat oder Natriumkarbonat versetzt, oder durch Behandeln mit reiner Soda (Puissant’sches Verfahren), haben keine praktische oder wenigstens keine dauernde Anwendung gefunden. Auch das Pattinson-Weiss aus Chlorblei und Magnesiumkarbonat, das Barlett-Weiss aus zinkblendehaltigem Bleiglanz durch Kosten bei Luftzutritt, wobei Bleisulfat und Zinkoxyd entstehen, können keinen Anspruch auf die Bezeichnung Bleiweiss machen.— Die verschiedenen Fabrikationsmethoden liefern, wenngleich bei allen ein gleiches Produkt angestrebt wird, Bleiweisse von verschiedener Deckkraft; so steht das nach dem französischen Verfahren gewonnene Produkt den deutschen und holländischen Erzeugnissen weit nach. Dieser Unterschied hat wahrscheinlich seine Ursache nur in der Verschiedenheit der Dichte und Teilbarkeit der einzelnen Sorten, so dass beispielsweise von einer Sorte doppelt so viel Bleiweiss nötig ist, um eine gleich grosse Fläche zu decken, als von einer andern. Der Anstrich mit der weniger deckenden Sorte erfordert andererseits aber auch dem Gewichte nach nur halb so viel Material.

Litteratur: [1] Bersch, Mineral- und Lackfarben, 2. Auf!., Wien 1893. — [2] Gentele, Lehrbuch der Farbenfabrikation, 2. Auf!., Braunschweig 1880. — [3] Mierczinski, Erd-. Mineral-

Andes.

und Lackfarben, 4. Aufl., AAeimar 1881.

Bleiweiss, Pattinsons, s. Bleichlorid.

Bleiweisspapier, ein an einer Seite mit einer Schichte von Bleiweiss gedecktes Papier zum Einwickeln silberner Gegenstände. Das Papier ist giftig.

S. Papi er Sorten.

Bleizinnober (Bl ei rot), s. Mennige.

Blei, zinnplattirtes, s. Blech.

Bleizucker, neutrales essigsaures Blei oder neutrales Bleiacetat; s. Acetate und Essigsäure.

Maxim. Kraft.

Bleizuckerpapier, ein in der Buntpapierfabrikation erzeugtes, den Kristallisationspapieren angehörendes Papier, dessen Oberfläche mit einer Lösung von Bleizucker mit Gummi oder Leim überzogen ist. Der Ueberzug ist giftig. S. B u n t p a p i e r s o r t e n.

Bleizug, ein wenig mehr gebrauchtes, in nebenstehender Figur dargestelltes Werkzeug zur Herstellung von Fensterblei in Gestalt von Stäbchen mit H-förmigem Querschnitt. Zwei dünne Scheiben A und B werden durch eine Handkurbel und mittelst zweier Zahnräder ähnlich wie

ein Walzenpaar gedreht, stehen in der Mitte um von einander ab und schleifen an dieser Stelle

Vgl

des Steges zwei Stahl-

^ backen C, die innerlich nach der Aussenform des zu erzeugenden Fensterbleies gearbeitet sind. Die Einrichtung ist in den neueren Zeiten durch Pressen ersetzt.

Litteratur-⁻ Precht, Techn. Encykl. Bd. 2, Stuttgart 1830. — Hülsse, Allgera. Masch.-Encykl., Bd. 2, Leipzig 1844.

Blendarkade, eine Bogenstellung, angewendet, um eine grössere, nicht durchbrochene Mauerfläche zu beleben, oder auch, um den Druck an gewissen Stellen zu konzentriren.

Blendboden, s. Blindboden.

Blendbogen sind Mauerbogen, die zur Ueberdeckung von Nischen dienen und nicht durch die ganze Mauerstärke hindurchgehen (s. Mauerbögen).

Blende (Blendring) bei Ablese-Lupen, Ablese-Mikroskopen lind Fernrohren, s. diese Instrumente.

Blende, flache Mauervertiefung, welche verschiedenen Zwecken dienen kann, wie z. B. zur Teilung grosser Wandflächen, zur Aufnahme und zum Schutze von Bildwerken, farbiger und plastischer Art u. a. m.

v. Oer.

Blenden sind hölzerne, vorn offene und oben mit einem runden Blech verschlossene oder verkleidete Holzkästen, in denen der Bergmann seine Lampe brennt. Die Vorderfläche kann mit einem Glasschieber verschlossen werden und an der Rückwand befindet sich ein Haken, mittelst dessen die Blende an einem um den Hals gehängten Riemen getragen werden kann. Die Blenden sind vorzugsweise und bis heute im Erzgebirge beim Bergbau, teilweise auch beim Tunnelbau verwendet worden. Bei letzterem hat sie meist die italienische Lampe verdrängt und sie kommen bei Einführung elektrischer Beleuchtung, die sich für jeden grösseren Bau empfiehlt, ganz ausser Gebrauch.

Leppla.

Blenden wurden in der Mineralogie die äusserlich nicht metallisch aussehenden, durchscheinenden, meist glasglänzenden Mineralien genannt, welche Schwefelverbindungen der Metalle (Zink, Antimon, Mangan, Quecksilber, Arsen u. s. w.) sind. Mit dem Begriff „Blende“ ist Zinkblende gemeint.

muss

Weinbrenner.

Blendfassade, Aussenseite eines Gebäudes, bei welchem die Herstellung der Mauern nicht in durchgreifenden Steinen erfolgt, vielmehr der rohe Mauerkern mit einem Belage von besseren und teureren Baustoffen verkleidet ist; seien dies Marmor oder Granit u. dergl. in Platten oder Werksteinen, oder, gebrannte Steine (Verblender, Terrakotten). Hauptgesichtspunkt der Konstruktion sein, dass die dünnen Bekleidungsflächen durch eingreifende Binder mit dem Kerne in festen Zusammenhang gebracht werden und dass die Ausführung der Verblendung erst nach Aufführung des gesamten Mauerwerks, d. h. nach Aufbringung der ganzen Last stattfinde.

man zum

farbige Gläser benützte, hat man bei Anwendung des Fernrohrs anfänglich sich mit den natürlichen Ah-schwächungen des Sonnenlichts durch Nebel, lichte Wolken, mächtige Luftschichten (bei tiefstehender Sonne) begnügt und erst Scheiner, einer der ersten Beobachter der Sonnenflecken, hat farbige Blendgläser dem Objektiv angebracht. An Messinstrumenten, die nur Horizontal- oder Höhenwinkel oder Positionswinkel für den Sonnenrand liefern sollen, ist diese

Methode der Einschaltung farbiger Gläser jetzt die allein gebräuchliche; nur setzt man sie wegen der Gefahr der \ Ablenkung des Lichtstrahls infolge eines kleinen prisma-|\ tischen Fehlers des Blendglases bei diesen Instrumenten, d. li. beim Theodolit, Universalinstrument, den Durchgangsinstrumenten und den Spiegelinstrumenten (hier die eine Hauptblende), nicht mehr vor das Objektiv, sondern vor das Okular des Fernrohrs, indem man sie auf das gerade Okular einfach aufsteckt oder aufschraubt oder

Blendgläser dienen zur Blendung der Fernrohrbilder bei Zielungen nach sehr intensiv beleuchteten Gegenständen, vor allem nach der Sonne. Während Betrachten der Sonne mit freiem Auge schon frühzeitig berusste und

JE

vor

Fig. 1.

Fi;

Fig. 2.

zum Vorklappen vor das Prismenokular einrichtet, vergl. die schemat. Fig. 1. Wenigstens zwei verschieden dunkle Blendgläser zu haben, ist dabei zweckmässig, vergl. Fig. 2. Oft sind auch vier, selbst sechs verschieden farbige und verschieden dunkle Blendgläser vorhanden und zwar in einer Revolverblende vereinigt, vergl. Fig. 3 [lj.

Was die Farbe der Blendgläser betrifft, so finden sieb vielfach graue (Rauch-) Gläser; besser sind für Universalinstrumente u. s. f. bfaue Gläser in verschiedener Tiefe oder auch

dunkelgrüne Gläser; nur rote Sonnengläser sind für kräftigere Fernrohre auszuschliessen. weil sie zu viel Wärmestrahlen durchlassen, wie denn auch bei Fernrohren grösserer Instrumente die Oeffnung des Objektivs oft durch einen Vorgesetzten, zentrisch durchbrochenen Schirm stark eingeschränkt werden muss, um zu grosse Erhitzung im Fokus des Fernrohrs zu vermeiden. An den Spiegelinstrumenten sind stets mehrere Blendgläser an verschiedenen Stellen und in verschiedenen Farben vorhanden, zum Vorstecken vor das Okular und zum Blenden jedes einzelnen der zwei Strahlen, die im Fernrohr vereinigt werden und die (meist) von verschieden intensiv beleuchteten Gegenständen ausgehen. Die Blendgläser sind meist licht- und dunkelgrün und licht- und dunkelrot; am Sextanten z. B. sind ausser den verschieden starken Okularblenden, die beide Strahlen gemeinschaftlich dämpfen (übrigens in verschiedenen Beträgen, je nachdem das Fernrohr „hoch“ oder „tief“ geschraubt wird) solche Blendgläser vorhanden hinter dem nicht belegten Teil des kleinen Spiegels zur Schwächung des direkten Strahls und zwischen dem kleinen und grossen Spiegel zur Dämpfung des doppelt reflektirten Strahls. Diese Gläser müssen streng auf etwaige „prismatische Form“ (nicht parallele Lage von Vorder- und Bück-fläche) untersucht werden, oder man muss durch Drehung der Blenden in ihrer Fassung oder Umsetzung den Fehler eliminiren können. Sie haben die für Sextantenmessung wichtige Aufgabe, die zwei Bilder von (meist) sehr verschiedener Intensität des Lichts (z. B. Sonne und Mond) ungefähr auf dieselbe Helligkeit zu bringen. — Bote Blendgläser verwendet man oft auch zur Begulirung der Beleuchtung des Fadenkreuzes bei Sternbeobachtungen (vergl. den Art. Beleuchtung des F a d enk re uz e s) [2].

Audi für geodätische Instrumente sind Blendgläser in manchen Fällen nützlich, z. B. ist hei Ablesung auf einer grell von der Sonne beschienenen Nivellirlatte leichte blaue Abblendung vor dem Okular zweckmässig; ferner wird bei der Winkelmessung im Netz I. oder II. 0. das auf kurze Entfernungen (z. B. 15 oder 20 km) meist zu grelle Licht der Heliotropen neuerdings nicht mehr nach Verständigung mit dem Heliotropisten auf dem Zielpunkte, sondern am Theodolit auf dem Standpunkt geblendet, allerdings nicht durch Gläser, sondern durch vor das Objektiv gebrachte feine Musselingewebe; diese Blendung ist auch schon bei astronomischen Instrumenten gebraucht worden, besonders beim Heliometer, wo verschieden enge „Gitter“ vor die eine Hälfte des Objektivs vorgesetzt werden können.

Die letzte Bemerkung führt noch auf kurze Erwähnung der Vorrichtungen, die zur Dämpfung des Sonnenlichts bei Beobachtungen über die physische Sonnenoberfläche dienen, wobei es also auf Erhaltung der natürlichen Farben ankommt und wobei trotz genügender Blendung möglichst viele Einzelheiten auf der Sonnenscheibe sichtbar bleiben sollen, so dass die einfachen farbigen Gläser (die W. Herschel durch eine Flüssigkeitsschicht, z. B. mit Wasser verdünnte Tinte, ersetzte, während sein Sohn zwei verschiedenfarbige Blendgläser zusammen benützte) wenig brauchbar sind. Man nennt solche Vorrichtungen, die nun eigentlich nicht mehr zu den Blendgläsern im gewöhnlichen Wortsinne gehören, aber, wie bemerkt, doch im Zusammenhang mit diesen erwähnt sein mögen, Helioskope, weil sie eben das Beschauen der Sonne ermöglichen sollen. Dove u. A. haben die äussere Fläche des Objektivglases mit einer dünnen Silberschicht überfangen, wodurch der Zweck erreicht werden kann (wenn auch Begulirung der Dämpfung nicht möglich ist), jedoch das Fernrohr zu allen anderen Beobachtungen, die nicht die Sonne betreffen, untauglich wird. Die helioskopischen Fernrohrokulare von Porro in Mailand, von Merz in München (das zuletzt genannte ist jetzt wohl das meist gebrauchte), Grubb u. A. sind Beflexions- und Polarisations-Helioskope, indem sie die Abschwächung des Lichts zum Teil durch mehrfache Beflexion, zum Teil durch Polarisation (womit dann eine einfach durch Drehung zu bewerkstelligende Begulirung der Blendung gegeben ist) herstellen [3], Noch andere Konstruktionen von Okularen zur Sonnenbeobachtung rühren her von Da wes (Löcher in einem Elfenbeinplättchen im Fokus des Objektivs von Durchmessern bis zu ¹/₁₃₀ engl. Zoll herunter, wobei diese engen Diaphragmen das Gesichtsfeld beliebig zu verkleinern gestatten; dazu kommen noch nach Bedarf Blendgläser in einer Bevolverblende, die sich über der das Augenglas enthaltenden Platte drehen lässt [4]; ähnlich auch Secchi), Erck [5], Hilger (Licht-und Wärme-Abschwächung durch ein Kanadabalsam-Prisma neben dem Glasprisma [6]) u. v. A.

Anmerkungen und Litteratur: [1] Nach Breithaupt in Kassel, Wanschaff in Berlin u. s. f. —

[2] Bruhns, Astron. Nachrichten, Nr. 1505 (1864). — [3] Vergl. z. B. Wolf, Handbuch der Mathematik u. s. f., Zürich 1872, Bd. 2, S. 290 ff. u. s. f. — [4] Monthly Notices, Bd. 12, April 1852, S. 167. — [5J Monthly Notices, Bd. 37, Januar 1877, S. 128. — [6] Monthly Notices, Bd. 45, Nov. 1884, S. 59.    Hammer.

Blendmasswerk ist ein Masswerk, das nicht durchbrochen, sondern durch Mauerwerk geschlossen erscheint; dient zur Belebung einer Fläche.

Blendrahmen, s. Thüren und Fenster.

Weinbrenner.

Blendstein (Verblender), im allgemeinen jeder zur Verblendung von Mauerwerk dienende Stein; im besonderen Backsteine (in Beichsformat oder als Normalstem, als J/₄ oder i/₂ Steine), welche durch eine besonders sorgfältige Herstellung hinsichtlich des Stoffs, der Form und des Brandes einen höheren Grad von Widerstandsfähigkeit und Dauer besitzen.

Blendling, Verkleidung von rauhem Mauerwerk mit einem andern Stoffe, sei es Holz oder Stein u. a., teils zum Zwecke des Schutzes gegen Nässe von aussen, oder zur Abhaltung von Feuchtigkeit im Innern der Mauern nach den Wohnräumen. In beiden Fällen wird ein unmittelbares Auflegen der Blendung auf die Mauern nicht stattfinden, sondern Trennung durch eine Luftschichte anzuordnen sein.

Weinbrenner.

Weinbrenner.

Biendwand, Verstärkung schwacher Steinmauern durch Einstellen von Holzpfosten (Blendsäulen). Diese reichen im Innern der Mauern von Gebälke zu Gebälke und werden hei Fertigstellung der Wände durch vorgestellte Steine verblendet.

Bleuelstange, s. Pleuelstange.

Blickfeuer, s. Längenbestimmung.

Blicksilber, s. Silber.

Blindboden (Blendboden), Belag von rauhen Brettern auf dem Gebälke als Unterlage für einen andern Boden, sei dies in Holz, wie Parket, oder in Steinplättchen, Gipsestrich u. dergl.

Weinbrenner.

Blinde Malier (Blinde Front), 1. Mauerwerk ohne Fenster und Thüren,

2. Mauer, mit blinden d. h. nachgeahmten Fenstern versehen, 3. Mauer, aus Pfeilern bestehend, deren Zwischenweiten in geringer Stärke ausgemauert sind; es dient dies zur Verminderung der Belastung und Ersparnis an Material, ist jedoch nur mit Vorteil bei Backsteinmauern anwendbar.

Blinde Mine, s. Seeminen.

Blindenanstalt, Wohlthätigkeitsanstalt zur Aufnahme und Erziehung oder auch zur Pflege und Versorgung der Blinden. Die baulichen Anforderungen an eine solche Anstalt sind: Würdige Einfachheit, Geräumigkeit und Ueber-sichtlichkeit; daher einfache Grundrisseinteilung mit thunlichster Vermeidung runder Bauteile, Ecken und Winkel; bequeme, geradläufige Treppen und Zuwendung von vielem Sonnenlicht in alle bewohnbaren Räume. Bei nicht zu strenger Trennung der Geschlechter sind die Wohn- und Arbeitszimmer, Werkstätten u. s. w. im Erdgeschoss, die Schlafräume in den oberen Stockwerken anzuordnen. Für Bet- und Versammlungsräume und Pflege der Musik ist Vorsorge zu treffen.

Weinbrenner.

Litteratur: Pablasek, Die Blindenbildungsanstalten etc., Wien 1876. — Gtourlier, Niet, Geilon et Tardieu, Choix d’edifices publics etc., Bd. 3, S. 339 — 344. — Allgem. Bauzeitung 1836 und 1843.

ZU

Goebel.

Blindendruck (Typhlotypographie, auch Ektypographie) ist eine Art Prägedruck, bei welchem die Typen auf dem Papier erhaben erscheinen müssen, um von den Blinden mit den Fingern leicht gefühlt und erkannt werden zu können. Es wird derselbe in einer eigenen Antiquaschrift, welche alle langen Buchstaben ober- und unterhalb der Zeilenlinie vermeidet, oder in der nach ihrem Erfinder Braille genannten Brailleschrift gedruckt; letztere besteht aus einem Punktsystem, das den Blinden leichter leserlich ist als das Typensystem, aber ungleich mehr Raum erfordert als dieses, so dass z. B. die im Alphabetsystem gedruckte Bibel nur acht, im Zeichensystem jedoch 36 Bände umfasst. Zum Druck benützt man Typen aus gewöhnlichem Letternmetall, deren Satz wie beim Hebräischen von der Rechten zur Linken erfolgen muss, damit er im erhabenen Druck von links nach rechts gelesen werden könne. Der Druck erfolgt auf der Buchdruckpresse mit der gleichen Zurichtung wie beim Prägedruck. Das Papier muss stark und kräftig sein, damit die eingeprägten Zeichen dauernd stehen bleiben; um es zähe zu machen und ein Durchdrucken verhüten, setzt man dem Wasser, in welchem es vor dem Druck gefeuchtet wird, etwas Alaun zu; es kann natürlich nur einseitig bedruckt werden.

Blinde Raa, s. Bemastung.

Blindflantsclie, der an Fasson-Stücken der Rohrleitungen angebrachte, durch einen angeflantschten Deckel provisorisch bewirkte Abschluss.

Blindholz, s. Nutzhölzer.

Blindmuttern, s. Schraubenfabrikation.

Blindscheibe, eine bei der Papierfabrikation im Holländer (s. d.) verwendete Platte, welche, um einem Faserverlust vorzubeugen, im geeigneten Moment vor die Waschscheibe (s. d.) geschoben wird; s. Papierfabrikation.

Blindschloss (s. eingestecktes Schloss), ein ganz verdecktes, in das Friesholz der Thiire eingelassenes Schloss mit besonderem Schlüssel.

Blindthüre (Unterthüre), besteht aus einer senkrechten Brettlage, welche auf Querleisten (meist Hartholz) mit Nägeln, Schrauben oder auf Grat befestigt ist; gegen Senkung ist ein Schrägbug oder Strebe anzubringen. Sie dient dazu, eine zweite Lage von Brettern, die sogen. Verdoppelung aufzunehmen, bei welcher darauf zu achten, dass die Fugen beider Lagen nicht auf einander treffen.

Blindtram, s. v. w. Fehltram (s. d.).

B-Linie des Sonnenspektrums, s. Fraunhofer’sehe Linien.

Blinkfeuer. Weisse oder farbige Feuer, welche durch gleichlange Dunkelpausen geschiedene Blinke von allmälich zu- und abnehmender Lichtstärke zeigen

(Fig. 1). Blinkfeuer, deren Blinke von kurzer Dauer sind und in sehr kurzen Pausen oder ohne jede Verdunkelung auf einander ^u folgen, heissen „Funkelfeuer“ (Fig. 2). — Eine besondere Abart der Blink-

feuer sind die „Gruppen- sen()e ,B1jnke v01.¹ t 3 Sek. Dauer, % Weisses Funkelfeuer, alle 3 Sek. Blinkfeuer“. Welche ZWei ^rdSek^UnzwiTchMiedenene?nzelnen *" B,‘n,‘ “"‘“dSÄ?”' b,,w' Ver; oder mehrere, durch kurze    G'"«“ «

Pausen geschiedene, allmälich zu- und abnehmende Blinke von gleicher oder verschiedener Farbe zeigen, denen eine längere Dunkelj)ause folgt (Fig. 3); s. Leuchtfeuer.

Litteratur: Verzeichn, d. Leuchtfeuer aller Meere, herausg. v. Reichsmarineamt. von Nicssen.

Blitz, Lichterscheinung des zur Ausgleichung der entgegengesetzten Elektrizitäten der Wolke und des Erdbodens oder zweier Wolken zwischen denselben stattfindenden Entladungsschlages. Die Blitzphotographien zeigen häufig mehrere parallel verlaufende Funkenbahnen.

Der Flächenblitz erklärt sich vielfach durch die von einem Blitz bewirkte Erleuchtung einer geeignet gerichteten flachen Wolke, dürfte aber zum Teil durch eine Art Büschelentladung hervorgerufen werden, zumal wo derselbe von längerer Dauer auftritt. Als Kugelblitze bezeichnet man die noch rätselhafte Erscheinung von Feuerkugeln, welche zuweilen sekundenlang beobachtet werden konnten, bis sie zum Teil unter Begleitung von heftigen mechanischen Wirkungen und lautem Knall plötzlich verschwanden.

Blitzableiter ist eine mit den leitenden Teilen eines Gebäudes und des Erdreichs unter und neben ihm verbundene metallische Leitung, welche an dieser Stelle der von dort aus der Ausgleichung zustrebenden Elektrizität einen sicheren Weg darbietet, um den Ausgleich in den Luftraum über das Gebäude zu verlegen und dieses vor nachteiligen Wirkungen zu schützen. Indem wir bezüglich der Menge der atmosphärischen Elektrizität und ihrer Entstehungsursache auf [lj und [2], bez. des Potentialgefälles auf [3] und [4], bez. der Stärke und Art der Entladung von Blitzen auf [5] und 6] verweisen, bemerken wir, dass die Hauptteile eines Blitzableiters die mit Ausströmungsspitzen versehenen, auf den höchsten Punkten eines Gebäudes angebrachten Auffangstangen sind. Von diesen führen metallische Ableitungen zur Erde und in dieser die Bodenleitungen bis zu den die Elektrizität gut leitenden Rohrnetzen des Untergrundes bezw. dem Grundwasser oder den offenen Gewässern.

Fig. I. Weisse.s Blinkfeuer, innerhalb SO Sek. ein Blink von 6 Sek.

III

Weinbrenner.

III

Grossmann.

Die Höhe der aus Eisen oder Kupfer bestehenden etwa 20—40 mm starken Auffang-stangen wird meist nicht über 4 m, nur selten 6 m und darüber genommen. Der von ihnen beschützte Raum wird als Kegel gedacht von von der gleichen bis zur

der Höhe der Auffangstange mit einem Radius doppelten Grösse der Höhe. Als Material der Ableitungen dient Eisen oder Kupfer. Für die Dicke runder Eisenleitungen oder Kupferleitungen ergeben die durch Kuhn [8] aufgestellten Formeln den Eisendurchmesser in

___mm = 3 ^Meterlänge der Leitung,

jene in Kupfer — 1,2 V Meterlänge der Leitung, also normale Dicke für Feinkorneisen = 15 mm, für chemisch reines Kupfer = 6 mm, für ordinäres Kupfer (das sehr verunreinigt ist) mindestens 9 mm. -— Die Eisenleitung wird am sichersten ausgeführt durch vollständige Schweissung der Anschlüsse an die Auffangstangen und der Zweiganschlüsse mit stumpfen Schweissen, was Einsender 1868 mit einem tüchtigen Schmied organisirt und am Schloss zu Zeil, am Residenzschloss zu Stuttgart, an der Rotunde zu Wien und an vielen anderen Orten zur Ausführung gebracht hat. Bei der Kupferleitung muss die Leitung von der Ausströmungsspitze bis in den Untergrund aus einem Stück bestehen und der Anschluss der Seitenleituugen ein sicher metallischer sein. Die unsicherste Form der Kupferleitung, welche der Selbstinduktion

unterworfen ist, ist die Drahtseilform. — Die Blitzableitung vom Gebäude zu isoliren, ist das gerade Gegenteil dessen, was die Natur des Blitzes erfordert. Die Ausströmungsspitzen Kupfer haben die Form eines etwa 10 —15 cm langen und 2 cm dicken Cylinders, der oben in einen Kegel von etwa 45° übergeht, in dessen Spitze noch eine 2 mm dicke gespitzte Nadel Platin oder Silber eingeschraubt werden kann. Durch Amalgam-Vergoldung kann die Spitze vor Oxydation geschützt werden. Die Bodenleitung wird am besten aus breitem Kupferband ausgeführt; sie muss zunächst in geringer Tiefe verlegt werden, um mit der Erdoberfläche im Zusammenhang zu sein. Erst dann ist sie in den Grundwasserbezirk zu führen, in den sie mit entsprechender Fläche eintaucht, wofür Grössen von 1 m² und von einem halben m² vorgeschrieben werden. Rationeller sind Bandspiralen, Röhren und Netzbänder nach Ulbrichts Angabe [13]. Eine leitende Verbindung mit den Gas-und Wasserleitungen ist schon zum Schutz von explosivem Ueberspringen der Elektrizität zwischen diesen und der Blitzableitung unbedingt nötig [14]. Bei einem richtig ausgeführten Blitzableiter ist jede Blitzgefahr ausgeschlossen; freilich zeigen die von den Blitzableitersetzern oft mit so sehr geringer Sachkenntnis ausgeführten Blitzableitungen nach den vielen Hundert Untersuchungen des Einsenders die schreiendsten Mängel in Anordnung und handwerklicher Ausführung. Eine Anwendung des von Faraday behandelten Eisenkäfigs hat 1865 Melsens [12] in Brüssel gemacht, indem er das Dach mit 4 mm dickem verzinktem Eisendraht einflechten, die hervorragenden Teile des Gebäudes mit Spitzenbündeln versehen und die unteren Enden der Drähte an das Gas- und Wasserleitungsnetz anschliessen liess. Wegen Anordnung des Details s. [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14].

aus

aus

Litteratur: [1] Hierüber orientiren alle Lehrbücher der Meteorologie; zahlreiche Litteratur-angaben finden sich in Günther, S., Geophysik, Bd. 2, Abt. 4, § 6, S. 169 ff., Stuttgart 1885.

—    [2] Die französ. Akad. d. Wissenschaften hat für Lösung des Problems, den Ursprung der Elektrizität der Luft, der Gewitter und des Nordlichts zu ermitteln, den grossen Preis Bordin ausgesetzt, jedoch kein Resultat, sondern nur eine Reihe von Hypothesen erzielt. — [3] Vergl. Exner, F., Ueber transportable Apparate zur Beobachtung der atmosphärischen Elektrizität, Sitzungsber. der k. k. Akad. d. Wissensch., Wien, Bd. 95, 1887. — [4] Exner, F., Ueber die Abhängigkeit der atmosphärischen Elektrizität vom Wassergehalte der Luft, Sitzungsber. d. k. k. Akad. d. Wissensch., Wien, Bd. 96, Abt. 2, 1887. — [5] Elektrotechnische Zeitschr. 1888, S. 123.

—    [6] Obermayer und Pichler, Ueber die Entladung hochgespannter Elektrizität aus Spitzen,

Sitzungsber. d. k. k. Akad. d. Wissensch., Wien, Bd. 93, Abt. 2, 1886. — [7] Eisenlohr, W., Anleitung zur Ausführung und Visitation der Blitzableiter, Karlsruhe 1848. -    [8] Kuhn,

Handbuch der angewandten Elektrizitätslehre, Leipzig 1866. — [9] Karsten, Gemeintassliche Bemerkungen über die Elektrizität des Gewitters und die Wirkung der Blitzableiter, Kiel 18 <9. [10] Weber, . L., Blitzschläge in Schleswig-Holstein, Kiel 1880. — [11] J. Holz, Zunahme der Blitzgefahr, Leipzig 1881. — [12] Die Blitzgefahr, Mitteilungen und Ratschläge, betr. die Anlage

von

Blitzableitern für Gebäude, herausgegeben im Aufträge des elektrotechn. Vereins, Berlin, 1886. [13] Meidinger, Geschichte des Blitzableiters (mit zahlr. Litteraturang.), Karlsruhe 1888. — [14] Neesen, Die Blitzgefahr, Berlin 1891.    C. Bopp.

Blitzableiter für Telegraphen, s. Telegraph.

Fig. 1. Weisses Blitzfeuer. Dauer des Blitzes und der Verdunkelung je 1 Sek.

Blitzfeuer. Feuer von meist weisser Farbe, welche durch gleichmässig kurze Dunkelpausen geschiedene, plötzlich auftauchende Blitze von gleichmässiger Stärke zeigen (Fig. 1). Folgen nach längerer Dunkelpause mehrere Lichtblitze sehr schnell auf einander, so bezeichnet man diese Leuchtfeuerart mit dem Ausdruck Gruppenblitz- Fig. 2. GruppenWitzfeuer. 2 Blitze von je 2 Sek. Dauer, „    /t-,-    -1-    i i e    Verdunkelung zwischen den Blitzen 1 Sek., nach den-

feuer (Fig. 2); s. Leuchtfeuer, a *«*«*.    seihen 15 sek.

Blitzplatten, s. Telegraph.

Blitzpresse, s. v. w. Mammutpresse; s. Schnellpresse.

einer

man

Blitzröhren sind 1. X-Glasröhren, welche man aussen oder innen mit einer Staniolspirale beklebt hat, die durch Auskratzen in rautenförmige Stückchen zerteilt wurde. Die beiden Enden sind mit Metallfassungen versehen, deren eine als Handgriff dient. Berührt man mit dem andern Ende den Konduktor Elektrisirmaschine, welche sich im Gang befindet, so zeichnen sich im Dunkeln die Entladungen von Raute zu Raute als Lichtlinie ab; 2. auch Fulgurite heissen in der Mineralogie röhrenförmige Bildungen im Sand, deren Entstehung einer Schmelzung des Sandes beim Durchschlagen des Blitzes zuschreibt. Blitzsteg, s. Telegraph.    Aug. Schmidt.

Block, s. Takelage.

von

Tj, Schwärs.

Blockadebrecher nannte man die im nordamerikanischen Bürgerkriege seiten der Südstaaten verwendeten schnelllaufenden Dampfer, welche dazu bestimmt waren, die Blockade der Südstaaten zu durchbrechen.

Blockdecke (Tramdecke), ein aus dicht neben einander liegenden Stämmen bestehendes Gebälke, bei welchem die einzelnen Hölzer durch Dübel (s. d.) unter sich verbunden sind (Dübelgebälke). Eine zweite Art besteht darin, dass schwächere Hölzer (Blockhölzer) zwischen nahe an einander liegenden Balken eingenutet werden.

IVeinbrenner.

Blockeinrichtungen (s. auch Block Station, Blocksystem) im weiteren Sinne sind meist elektrisch betriebene Einrichtungen, welche zur Sicherung des Zugverkehrs auf der offenen Strecke, der Fahrt durch Weichenstrassen, über Drehbrücken und ähnliche besonders gefährdete Stellen dienen. Das Wesen derselben besteht darin, dass die die Fahrt auf einer bestimmten Strecke sichernden Signale von einer über den Zustand dieser Strecke unterrichteten Stelle aus so lange gesperrt gehalten werden, bis die Strecke fahrbar ist. Statt der Signale können auch Weichen, Verriegelungen von Drehbrücken u. s. w. gesperrt (blockirt) werden. Da die letzteren Einrichtungen aber in das Gebiet der Stellwerke für Weichen und Signale gehören, so sollen hier nur die zum Verschluss der Signale auf den Blockstationen der freien Strecke, sowie der Aus- und Einfahrtssignale der Bahnhöfe bestimmten Einrichtungen besprochen werden.

Damit Züge, welche von einer Station hinter einander in derselben Falir-riclitung abgelassen werden, auf offener Strecke nicht zusammenstossen, ist es notwendig, dass zwischen der Abfahrt der auf einander folgenden Züge von der Station ein gewisser Zeitraum inne gehalten wird — Zeitblocksystem — oder dass zwischen den Zügen ständig ein gewisser Raumabstand bestehen bleibt — Raumblocksystem. Das letztere System bietet offenbar bei richtiger Handhabung vollkommene Sicherheit und ist bei starkem Betriebe allein empfehlenswert.

Die technischen Vereinbarungen [1, § 156] empfehlen dringend, Vorkehrungen zu treffen, dass die Züge nur in Raumabstand einander folgen und nach der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands [2, § 25] darf ein Zug eine Station erst verlassen, nachdem der vorhergehende, die nächste Station oder Blockstation erreicht hat. Dieselbe Bestimmung gilt auch für die Züge auf deutschen Nebenbahnen, deren Fahrgeschwindigkeit grösser ist als 15 km in der Stunde [3, § 29].

Den nachstehend beschriebenen Blockeinrichtungen liegt durchweg das Raumblocks}rstem zu Grunde, bei welchem Züge einander nur in Stationsabstand folgen dürfen. Um nun bei starkem Betriebe und grossem Abstande der Stationen doch eine rasche Zugfolge zu ermöglichen, teilt man in solchen Fällen die Strecke zwischen den eigentlichen Verkehrsstationen in eine Anzahl von

Abschnitten — Blockabschnitte

auf deren Grenzen sogen. Blockstationen angelegt werden, d. h. einfache Wärterposten mit Signalmasten und den erforderlichen Blockeinrichtungen.

In Fig. 1 ist z. B. die Strecke zwischen dem Ausfahrtsignal 1 der Station A und dem Einfahrtsignal 5 der Station U in 4 Blockabschnitte geteilt, auf deren Grenzen die Blockstationen 2 bis 4 angeordnet sind. Unter der Voraussetzung, dass die Signale 1 und 5 in das

Fig. 1.

muss.

Blocksystem eingeschlossen sind, spielt sich der Betrieb in folgender Weise ab: Befindet sich ein Zug bei der Fahrt von A nach B auf einem beliebigen Blockabschnitt z. B. 2 bis 3, so ist bei ordnungsmässigem Betriebe das die Rückseite des Zuges deckende Signal 2 auf Halt gestellt und in dieser Stellung verriegelt — blockirt. Das Signal 3 ist dagegen entriegelt, vorausgesetzt, dass sich auf der folgenden Blockstrecke 3 bis 4 kein Zug befindet. Der Wärter in 3 gibt daher beim Herannahen des Zuges von 2 demselben freie Fahrt und stellt nach dem Passiren desselben sein Signal wieder auf „Halt“, um den Zug jetzt bei der Fahrt von 3 bis 4 von rückwärts zu decken. Hierauf entriegelt er mit Hilfe seines Blockapparates das Signal in 2, da die Strecke 2 bis 3 jetzt frei ist. Durch dieselbe Manipulation verriegelt er jedoch sein eigenes Signal 3 in der Haltstellung und begibt sich damit jeder Einwirkung auf die Bewegung^ desselben, bis letzteres durch den Posten in 4 wieder entriegelt wird, nachdem der Zug das Signal 4 passirt hat. Hiernach wird also die Blockirung jedes Signals in der Haltstellung durch den betreffenden Blockwärter selber bewirkt, die Entriegelung dagegen durch den in der Zugrichtung nächstfolgenden Wärter. Hieraus ergibt sich, dass das Ausfahrtsignal 1 der Station A durch den Wärter in 2, das Einfahrtsignal 5 der Station B dagegen durch letztere Station selbst entriegelt werden

Von den Blockapparaten, welche für den oben beschriebenen Zweck verwendet werden, soll hier nur auf den Apparat von Siemens & Halske näher eingegangen werden, welcher infolge seiner vorzüglichen Konstruktion und Bewährung wenigstens auf den Bahnen des Kontinents die weiteste Verbreitung gefunden hat.

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Die Sperrung des Signals, gewöhnlich eines Flügelsignals , erfolgt bei demselben mechanisch, das Festlegen und Auslösen dieser Sperrung dagegen auf elektrischem Wege und zwar durch die Anwendung von Wechselströmen, wodurch die selbst-thätige Auslösung der Apparate durch die atmosphärische Elektrizität vermieden wird.

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Fig. 2.

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ausgeführt wurden. Der

Aeussere eines Siemens & Halske’schen Blockapparates neuester Konstruktion für Strecken-blockirung ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die erforderliche Anzahl der Sperreinrichtungen ist in einem gemeinschaftlichen gusseisernen Schutzkasten untergebracht, der an der Wand des Wärterhauses befestigt ist. In der Vorderwand des Kastens befinden sich die Blockfenster F, welche je nach der Stellung des zugehörigen Sperrapparates rot oder weiss geblendet sind. Die Sperrapparate selber werden bewegt durch die nach oben aus dem Kasten hervorragenden Blocktasten T. An der Seite des Kastens befindet sich eine Kurbel J für ^ den zur Erzeugung der Wechselströme dienenden Magnetinduktor. Im unteren Teile des Gehäuses sind die Winden für die Bewegung der Flügel des Signalmastes gelagert, deren beide Kurbeln mit K bezeichnet sind. Oberhalb des ganzen Apparates befinden sich noch die beiden Weckertasten Tx für das Vormelden der Züge nach den beiden benachbarten Stationen, sowie die Wecker W, die durch die Weckertasten dieser letzteren Stationen bethätigt werden. Es möge hier noch bemerkt werden, dass die bisherigen Streckenblockapparate nur zweiteilig, also mit zwei Blockfenstern — eines für je eine Zugrichtung

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wegen

ihren Schaltungen fortgelassen sind. Die bisher besprochenen Teile sind in denselben mit den gleichen Buchstaben bezeichnet wie in Fig. 2. Beim Herannahen eines Zuges gegen eine unbesetzte Blockstrecke steht das betreffende Signal auf „Frei“.    llg‘ ³⁻

Der zugehörige Sperrapparat zeigt die Stellung in Fig. 3. Der Wärter meldet das Passiren des Zuges dem folgenden Wärter durch Niederdrücken der entsprechenden Weckertaste und Drehen der Induktorkurbel und stellt hierauf sein Signal auf Halt, Bei der hierzu erforderlichen Drehung der Kurbel K gelangt ein auf der Welle der Flügelwinde sitzendes Sperrrad JR aus der Stellung in Fig. 3 in die Stellung in Fig. 4 und in der letzteren wird die Sperrklinke k

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Zweck der in Fig. 2 dargestellten vierteiligen Anordnung, deren Konstruktion sich sonst im Prinzip nicht von der zweiteiligen unterscheidet, wird weiter unten erörtert werden. — Die Anordnung der eigentlichen Sperrvorrichtung ist aus den schematischen Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich, bei welchen indes der Uebersichtlichkeit die Wecker und Weckertasten mit

durch Niederdrücken der Blocktaste T und damit der geteilten Stange SS in den Ausschnitt des Sperrrades gedrückt und die Bewegung der Flügel damit lange gesperrt als die Klinke k in ihrer Lage verharrt. Damit letztere beim Loslassen der Blocktaste unter dem Einfluss der sie nach oben ziehenden Spiralfeder nicht zurückgeht, muss sie ihrerseits in der Stellung (Fig. 4) gesperrt werden, was mit Hilfe des Induktors J bewirkt wird. Beim Heruntergehen der Stange SS ist nämlich der obere Arm des Winkelhebels w durch einen Ausschnitt in der Welle des Zahnradsegmentes Z hindurch getreten und der Winkelhebel fasst jetzt mit einer in der Nähe seiner Axe befindlichen Aus-klinkung über den Band des auf dem unteren Teil der Stange SS befindlichen Tellers. Wird nun der Zahnkranz Z mit seiner Welle in die in Fig. 4 punktirt gezeichnete Stellung gedreht, so kann der Arm des Winkelhebels w nicht mehr p    durch den Einschnitt zurücktreten und

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Fig. 4.

ft die Sperrung des unteren Teiles von SS und damit der Klinke k ist bewirkt. Die Drehung von Z erfolgt unter dem Einfluss der Blattfeder b, sobald der nach dem Prinzip der Ankerhemmung der Uhren wirkende Anker a durch den Elektromagneten E, welcher durch die Wechselströme des Induktors erregt wird, zu schwingen beginnt. Die Seitenfläche des Zahnradsegmentes bewegt sich hinter dem Blockfenster, und um letzteres in der oben angegebenen Weise verschiedenfarbig zu blenden, ist der obere Teil der genannten

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Fig. 5.

man den oberen Teil der Stange SS durch eine Sperrin der höchsten Stellung hält, bis dieselbe bei der Deblockirung des der folgenden Station mit ausgelöst wird, so dass erst dann

Fläche weiss, der untere rot gestrichen. Wie ferner bereits oben angeführt, muss gleichzeitig mit der Blockirung des Apparates einer Blockstation der Apparat der vorhergehenden 5 Station deblockirt werden. Der letztere befindet sich vorher in dem in Fig. 5 dargestellten Zustande. Beim Drehen des Induktors bei der Verriegelung des in Fig. 4 dargestellten Apparates gelangen nun die erzeugten W echselströme auf dem Wege 0 12 3 über den von der Blocktaste mit bewegten Kontakthebel C nach 4 und von dort über 5, 6 und 7 in Fig. 5 zur Erde und zurück. Durch diese Ströme wird der Elektromagnet E in Fig. 5 erregt und versetzt seinen Anker in Schwingungen, so dass nun der zugehörige Zahnkranzbogen unter dem Einfluss seines Eigengewichtes heruntersinken kann und damit die Sperrung von w und der übrigen Teile aufgehoben wird. — Die neueren Blockapparate von Siemens & Halske besitzen neben den bereits beschriebenen noch eine Keilie von Einrichtungen, durch welche gewisse Gefahren, die bei unrichtiger Handhabung der älteren Apparate entstehen konnten, beseitigt werden. Wie Fig. 5 zeigt, ist ein Niederdrücken der Taste T und damit ein Deblockiren der rückliegenden Station jederzeit möglich, so dass ein nachfolgender Zug in die noch besetzte Blockstrecke eingelassen werden kann. Diese Gefahr wird beseitigt, indem klinke

Apparates von

wieder das Niederdrücken der Blocktaste möglich ist. Immerhin könnte auch bei dieser Einrichtung noch der Fall eintreten, dass der Blockwärter, ehe er sein Signal auf „Frei“ gestellt hat, seinen Apparat wieder blockirt und die vorliegende Station deblockirt, indem er sich beispielsweise beim Blockiren der andern Fahrtrichtung in der Blocktaste vergreift. In diesem Falle würde der kommende Zug vor seinem Signal liegen bleiben, und ein nachfolgender in die noch besetzte Blockstrecke eingelassen werden können. Es ist deswegen durch eine weitere Sperrvorrichtung an der Klinke k, die von dem Arm der Signalwinde bethätigt wird, dafür gesorgt, dass die Blockirung des Apparates erst erfolgen kann, nachdem das Signal erst auf „Frei“ und darauf wieder auf „Halt“ gestellt ist. Um endlich das vorzeitige Blockiren eines Apparates zu verhindern, sind die neueren Apparate noch mit einer Sperrvorrichtung versehen, welche elektromagnetisch mit Hilfe von Schienenkontakten (s. d.) durch den überfahrenden Zug selber ausgelöst wird (vergl. über diese letzteren Einrichtungen [4], S. 120 u. f.).

Wie bereits oben angeführt, werden die neueren Blockapparate von Siemens & Halske vierteilig, also auch mit vier Blockfenstern — je zwei für eine Fahrrichtung — ausgeführt (Fig. 2). Die Einrichtung erschien namentlich für Strecken mit starkem Verkehr notwendig und bezweckt von einer Blockstation der folgenden den Eintritt eines Zuges in die zwischenliegende Blockstrecke auch durch ein sichtbares Zeichen anzumelden, indem ein neben dem Blockfenster befindliches zweites Fenster rot geblendet wird. Dieses Vormelden des Zuges erfolgt gleichzeitig mit dem Blockiren der Station, die der Zug eben passirt hat, und zu dem Zweck sind die Blocktasten der neben einander liegenden Blockeinrichtungen gekuppelt (Fig. 2). Beim Blockiren wird demnach das bisher weisse Blockfenster der betreffenden Station in rot, das rote Vormeldefenster in weiss, das weisse Vormeldefenster der folgenden Station in rot und das rote Blockfenster der rückliegenden in weiss verwandelt. Die Einrichtung der Apparate, sowie die Bedienung derselben bleibt im übrigen dieselbe.

Litteratur: [1] Technische Vereinbarungen über den Bau und die Betriebseinrichtungen der Haupteisenbahnen, herausgegeben und verlegt von der geschäftsführenden Verwaltung des Vereins'deutscher Eisenbahnen, Berlin, den 1. Januar 1889. — [2] Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands, vom 5. Juli 1892. — [8] Bahnordnung für die Nebeneisenbahnen Deutschlands, vom 5. Juli 1892. — [4] Kohlfürst, Die elektrischen Telegraphen und Signalmittel auf der Frankfurter internationalen elektrotechnischen Ausstellung, Stuttgart 1893.    Köchy.

Blockhalden, grössere Ansammlung von Blöcken an Gebirgshängen.

Blockhaus, ein Gebäude, aus unbehauenen, gleichmässig runden Baumstämmen zusammengesetzt; dabei bilden in wagrechter Schichtung über einander gelagerte Hölzer, an den Ecken überstehend mit einander verbunden, die Wände, neben einander gelagerte in ähnlicher WAise Decke oder Dach. In holzreichen Gegenden, z. B. Sibirien oder Amerika, dient diese Bauweise zu den ersten Ansiedelungen; die vollendetste Ausbildung fand sie in den Alpengebieten, besonders im Berner Oberland.— S. auch Festungsbau.    Wembrenner.

Blocklelim, s. Geschiebelehm.

Blockmodell, von Kirk; s. Schiffswiderstand.

Blocknagel, grosser Holznagel zur Befestigung der Bindeweiden und der Stämme eines Flosses.

Blocks, s. Papierwarenfabrikation.

Blocksignale, s. Blockeinrichtungen.

Blockstation, Hilfsstationen, welche zwischen den eigentlichen Verkehrsstationen einer Eisenbahnlinie eingerichtet werden, um eine rasche Zugfolge zu ermöglichen. S. Blockeinrichtungen.

Blockstein, grosser Werkstein, welcher behufs guten Verbandes in das Mauerwerk tief eingreift.

Blockstufen, s. Treppen.    .

Blocksysteni, die Gesamtheit der Einrichtungen, durch welche im Eisenbahnverkehr hinter einander fahrende Züge gegen die Gefahr von Zusammen-stössen gesichert werden. S. Blockeinrichtung

Blockverband ist der am häufigsten verwendete Backsteinverband, bei welchem in der Gesichtsfläche der Mauer Binderschichten mit Bäufei-

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schichten abwechseln und die Stossfugen der einen Schicht immer mit denen der zweitnächsten Schicht in einer lotrechten Linie liegen. Die in der Ansicht der Mauer sich bildenden Kreuze hängen zusammen und ergänzen sich gegenseitig. Die Abtreppung erscheint nicht gleichförmig, aber symmetrisch; dagegen ist die Verzahnung vollkommen gleichförmig, regelmässig und immer gleich V₄ Stein (s. Fig. 1). Die senkrechte Endigung der Mauern wird durch Anbringen von Dreiquartieren in den Läuferschichten (s. Fig. 1) oder durch Einlegen von Längsquartieren in den Binderschichten erzielt (s. Fig. 2); ersteres ist vorzuziehen. Bei Mauern, deren Dicke durch ganze Steine ohne Best teilbar ist, oder welche eine gerade Anzahl von Steinbreiten enthält, erscheinen die Läuferschichten auf —7—^ beiden Seiten der Mauer als Läufer- L j/ schichten, ebenso die Binderschichten ^ und alle in der Ansicht der Mauer ■ ' erscheinenden Fugen gehen als Stoss-fugenflächen durch die ganze Mauer hindurch (s. Fig. 1 u. 3). Entspricht jedoch die Dicke der Mauer einer ungeraden Anzahl von Steinbreiten, so sind die einzelnen Schichten an sich einander gleich, erscheinen nur umgelegt, so dass dieselbe Schicht, welche auf der einen Seite der Mauer eine Läuferschicht ist, auf der andern Seite zur Binderschicht wird und immer nur die jedesmal in der Läuferschicht sich in der Gesichtsfläche der Mauer zeigenden Fugen als Fugenflächen durch die ganze Mauer hindurchgehen (Fig. 4). Litteratur s. unter Backsteinverband.

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Fig. 3.

Fig. 1.

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Fig. 2.

Fig. 4.

Blockwagen, s. Sägemühlen.    l. *>. wuimann.

Blockwand, s. Holzwände.

Blockzarge, s. Thüren.

Blockzucker ist gewöhnlicher fester Traubenzucker, der in ganzen Blöcken von mehr oder weniger weicher Beschaffenheit und seifigem Aussehen in kleinen Fässern oder Kisten in den Handel kommt; s. Stärkezuckerfabrikation. Blockzug, s. Polygonzug.

Blöchel, Blöchelstock, s. Böttcherei.

Blöckchen (Kaminstein, Klötzchen), halbgebrannte Backsteine von kleinem Format, 10:10 cm, dient zur ümmauerung von Feuerungen.

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Blöcke, erratische, Findlinge, werden die von früheren oder heutigen Gletschern aus deren Ursprungsgebiet in der Bewegungsrichtung der Gletscher abwärts getragenen und hier auf fremdem Boden, sei es in End- oder in Grundmoränen, abgelagerten, meist wenig gerundeten Blöcke genannt, welche sehr bedeutenden Umfang (bis zu 1000 und mehr Kubikmeter Inhalt) zeigen können und meist aus den härtesten und widerstandsfähigsten Gesteinen des Ursprungsgebietes der Gletscher (Granit, Gneiss, Quarzite, Porphyr, Syenit u. s. w.) bestehen. Solche erratische Blöcke sind am Ort ihres Auftretens nicht anstehend und z. B. von den skandinavischen Gebirgen in der Diluvialzeit in grosser Zahl in die ganze norddeutsche Tiefebene und nach Bussland zu getragen worden, wo sie heute als sehr geschätztes und einzig natürliches Bau- und Pflastermaterial (die Blöcke sind fast durchgängig frisch, wenig zersetzt und widerstandsfähig) grosse Verwendung finden und in vielen- Gegenden bereits aufgebraucht sind. Auch Kunstgegenstände wurden aus den „nordischen Findlingen“ hergestellt (Granitschale vor dem Berliner Museum). Das Vorkommen der erratischen Blöcke beschränkt sich also auf die in der Diluvialzeit vergletscherten Gebiete (Bodenseegegend, Südteil der bayerischen Hochebene, norddeutsche Tiefebene u. s. w.).

Pässler.

Blösse. Als solche bezeichnet man die Häute oder Felle in dem Zustande, in welchem sie von den Haaren, von dem Fleische, von der Ober- und Unterhaut und von allen Unreinigkeiten möglichst vollständig befreit sind.

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Blonden, aus weisser oder gelblicher Seide liergestellte geklöppelte Grund-spitzen. Die im Leinenschlag ausgeführten, starkfädigen Musterfiguren werden von starken, zuweilen lose verzwirnten Randfäden umgrenzt und lagern auf einem feinfädigen und deshalb wenig hervortretenden Tüllgrund. In Perlgrund ausgeführte Füllungen der Durchbrechungen des Musters erhöhen den Reiz des letzteren. Blonden werden seit 1740 hergestellt. In früherer Zeit waren besonders die Blonden von Bourg-Argental, Caen, Bayeux und Chantilly geschätzt, h. Fischer.

Blue-Mettle, glatter Baumwollenstoff mit blauer Kette und weissem Einschlag; s. Weberei.

Blume, findet man neben dem Blattwerk in der Ornamentik fast aller Stilarten in reicher Verwendung und dienen in der Regel die im Lande selbst wachsenden Blumen als Vorbilder. Die Art der Anwendung ist sehr verschieden.

1. Es nehmen ganze Ar- yft chitekturteile die Form /); von Blumen an. Dies ist ein verhältnismässig Jjy

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hiefür sind die altägyp-tischen Lotosblumen- 10, und Lotosknospen- JT Kapitale (vergl. d. Art.

Aegyptische Bau-weise). — 2. Blumen fS} werden zur selbstän- n

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Fig. 1.

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digen Dekorirung von Architekturteilen verwendet. In dieser Beziehung wären namentlich die im römischen Stile so beliebten Hängerosetten zu erwähnen, die sich an der Unterseite der Hängeplatte zwischen Konsolen befinden und ungemein plastisch hervortreten (Fig. 1). Diese “

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Fig. 3.

Rosetten wurden später in der Renaissanceperiode, sowie in neuerer Zeit in ganz ähnlicher Weise verwendet. Aber auch das Mittelalter

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Fig. 2.

v. Schubert-Soldern.

wusste Rosetten zur Anwendung zu bringen, doch in wesentlich anderer Gestaltung. Sie dienten zur Dekoration des Schlusssteines der Gewölbe. Als Endigung von Turmspitzen und ^ ähnlichen Bauteilen wurden in der Gotik fast ausschliesslich -v. die sogen. Kreuzblumen (Fig. 2) verwendet, die allerdings nicht immer die Gestalt von Blumen besassen. — 3. Blumen treten in Verbindung mit dem Rankenwerk auf oder bilden nebensächliche Ausschmückungen von Architekturteilen. Sie dienen dann neben vielen anderen Formenelementen hauptsächlich zur Ausschmückung der Wand, des Fussbodens und ►Cfiv der Decke, sowie als wichtiger Faktor bei Dekorirung der W jf) verschiedenen Arten von Teppichen und Stoffen. Im ägyp-|jjr^ tischen, assyrisch-babylonischen, sowie im griechischen Stile sind es namentlich drei Formen, welche die ornamentalen Flächendekorationen zum Teile beherrschen: die Lotosblume, F die Palmette und die Rosette (Fig. 3). Auch in den orientalischen Teppichmustern finden rosettenartige Formen, das sind Blumen, denen man gleichsam auf den Kopf sieht, die häufigste Verwendung; erst später wurden ganz oder halb umgelegte Blumen in Gebrauch genommen. Je mehr sich die Kunstformen der modernen Kultur nähern, desto verschiedenartiger wird die nebensächliche Anwendung der Blumen.

Blumengehänge, Festons oder Guirlanden, bestehen aus künstlich zusammengefügten Blättern, Blumen und wohl auch Früchten, die bandartig um Architekturteile herumgelegt erscheinen oder an festen Punkten aufgehängt werden.

In klarer Darstellung sehen wir dieses Ornament zum erstenmale im römischen Stile auftreten, obwohl man auch schon in der griechischen Bauweise spärliche Anwendungen von Blumenguirlanden findet. In mannigfaltigster Anordnung

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Fig. 1.

verwendete es die pompejanisclie Wandmalerei, dort winden sie sich an den Säulchen hinauf, spannen sich von Ge-schränke zu Geschränke und füllen leere Wandflächen in zierlicher Weise aus. Aber auch in der monumentalen Architektur kommen Festons nicht selten, namentlich auf Friesen, vor; so sind sie sehr häufig zwischen Stierköpfen SKI angebracht (Vestatempel zu Tivoli), oder sie werden von Putten gehalten und erscheinen an Kandelabern befestigt (Tempel der Fortuna virilis in Born) oder es wird ein kurzes Gehänge an zwei Punkten befestigt und von Band-yM werk umflattert (Fig. 1). Letztere Anwendung ist namentlich typisch geworden und fand sowohl in der Be-naissanceperiode als auch in moderner Zeit sehr häufige Verwendung. Diese Art von Festons eignet sich namentlich sehr gut zu einer wirkungsvollen plastischen Dekoration kleiner neutraler Felder. Zu diesem Zweck erscheint das Blumengehänge an seinen beiden Anfängen von Hülsen erfasst und mit einer Schleife an einem Nagel befestigt, die Enden der Bänder fallen lose herab und füllen noch etwaige leere Bäume des

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Fig. 2.

Schubert-Soldern.

Feldes aus, das eigentliche Gehänge bildet eine elastische Linie und ist in der Mitte bedeutend dicker. Oberhalb der Einbiegung wurde häufig der leere Baum durch einen schönen Frauenkopf oder durch die Maske eines Satyrs belebt. Die Benaissancezeit wusste die dem römischen Stile entnommenen Formen des Blumengehänges in reizendster Weise nachzubilden und nach verschiedenen Bichtungen hin zu bereichern und zu erweitern, so dass eine ganze Fülle von verschiedenartigen Formen des Gehänges entstanden, die sich namentlich in der dekorationslustigen Frührenaissance grosser Beliebtheit erfreuten und auch in den modernen Stil übergingen (Fig. 2).

Bllimenpapier, ein feines, beiderseitig gefärbtes, zur Erzeugung künstlicher Blumen verwendetes Papier. S. Buntpapi er fabrikation.

Bliimenspritzen, kleine Handspritzen aus Messingrohr mit Leder- oder Hanfkolben, an der Spitze mit kleinen Strahlöffnungen oder Brausen versehen; sie dienen zur Benetzung der Blumen und Gewächse im Zimmer, in Treibhäusern etc.

M. Kraft.

Blumenspuleil, aus Holzpappe erzeugte, zum Aufwickeln von Garn und Zwirn verwendete, rad- oder sternförmige Spulen, deren Zacken annähernd den Blumenblättern ähnlich geformt sind und zu deren Bewicklung besonders kon-struirte Spülmaschinen in Anwendung stehen.

Bllimenstab, ein mit Blättern und Blumen umwundener Bundstab. Bllitlaugeiisalze sind Doppelsalze von Eisen- und Kaliumcyaniden.

spez.

1. Gelbes Blutlaugensalz, Kaliumeisencyanür, Ferrocyankalium, blau saures Kali, Blaukali, FeCy₂, 4 KCy-\-3HzO (Mol.-Gew. 422,

Gew. 1,83), bildet gelbe, durchsichtige, derbe Kristalle, welche bei gelindem Erhitzen (100°) ihr Kristallwasser verlieren, bei stärkerem Erhitzen, etwa bei beginnender Rotglut, eine Zersetzung (s. Kaliumcyanid) erleiden. Es ist in Wasser löslich (kalt 1:3, heiss 1:2). Durch verdünnte Säuren wird Cyanwasserstoff (Blausäure) aus dem Salze entwickelt, durch stärkere Säuren treten weitergehende Zersetzungen ein. Unter gewissen Yorsichtsmassregeln kann man auch den Eerrocyanwasserstoff durch andere Säuren abscheiden. Mit Ferrisalzen setzt sich das Blutlaugensalz zu einer intensiv blauen, in Wasser unlöslichen Verbindung, dem Berlinerblau (s. d.) um. — Das gelbe Blutlaugensalz bildet sich leicht, wenn Kaliumcyanid in wässeriger Lösung mit Ferroverbindungen zusammen kommt. Bei den technischen Gewinnungsmethoden dieses Salzes geht der Bildung desselben meist die Entstehung von Kaliumcyanid voran. Zu diesem Zwecke werden entwässerte stickstoffhaltige Substanzen (tierische Abfallprodukte: Leder, Haare, Horn, Blut u. s. w.) mit Pottasche unter Zuschlag von Eisenabfällen in eisernen Kesseln geschmolzen. Es bildet sich zunächst Kaliumcyanid und Eisensulfür. Diese beiden Verbindungen setzen sich bei der Behandlung mit Wasser in Kaliumferrocyanid und Kaliumsulfid um:

FeS + OKCy - FeCy₂ 4 KCy + KZS.

Alle bei den

Auf denselben Reaktionen beruht die Bildung von Ferrocyaniden bei der Pottaschefabrikation. Das im ersteren Falle als Hauptprodukt, in letzterem Falle als Nebenprodukt durch Verdampfen der cyanhaltigen Laugen gewonnene Rohsalz wird durch Umkristallisiren gereinigt. Kristallisationsprozessen abfallenden, nicht mehr Kristalle liefernden Laugen, welche ausser Cyaniden noch beträchtliche Mengen Pottasche enthalten, gehen nach dem Eindampfen zur Trockne (unter dem Namen Blaukali, s. oben) wieder in den Betrieb zurück. Ein wichtiger Rohstoff für die Blutlaugensalzfabrikation ist die Gasreinigungsmasse der Leuchtgasfabriken. In diesem Abfallprodukte sammeln sich ausser Schwefel, Sulfiden und anderen Stoffen auch beträchtliche Mengen von Cyaniden an. Nach Gewinnung der ebenfalls wertvollen, in Wasser leicht löslichen Ammonium- und Rhodanverbindungen werden die schwer oder gar nicht löslichen Eisencyanide durch Behandlung mit basischen Stoffen (Kalkhydrat, Pottasche) in Lösung gebracht. Sind, was meistens der Fall ist, noch Ammoniumsalze mit in Lösung gegangen, werden diese durch Destillation mit Kalkhydrat ausgetrieben. Die schliesslich noch rückständigen Calciumeisencyanide werden mit Pottasche in Kaliumeisencyanide verwandelt, welche dann durch Konzentration und Kristallisation als gelbes Blutlaugensalz erhalten werden. — Andere Darstellungsmethoden, obwohl einige derselben wissenschaftlich höchst beachtenswert sind, haben für die Technik noch zu wenig Interesse. Das gelbe Blutlaugensalz findet in der Farbenindustrie (Berlinerblau), Färberei, Cyankaliumfabrikation, zur Darstellung des roten Blutlaugensalzes, sowie zum Verstählen schmiedeeiserner Geräte ausgedehnte Anwendung. Mitte des vorigen Jahrhunderts von Macquer zuerst als solches dargestellt, wurde es jedoch schon anfangs des 18. Jahrhunderts in einer (durch Erhitzen von Pottasche mit Blut und Auslaugen der Schmelze erhaltenen) wässerigen Lösung von Diess-bacli zur Herstellung eines blauen Farbstoffes, des Berlinerblaues, benützt. Von den zahlreichen Arbeiten über Blutlaugensalz, seine Bildungsweise und Zersetzungen verdienen besonders die von Liebig [1] besondere Beachtung.

2. Rotes Blutlaugensalz, Kaliumeisencyanid, Kaliumferri-cyanid, Ferricy ankalium, K^Fe^Cy^ oder Fe^Cy^ - 6KCy^ (Mol.-Gew. 658, spez. Gew. 1,85) bildet dunkelrote Kristallkrusten, welche nicht unzersetzt schmelzbar sind. Das Salz löst sich leicht in Wasser (kalt 1:2,7, heiss 1:1,3). Sowohl in Lösung als in trockenem Zustand ist es, besonders bei Gegenwart basischer Stoffe, unter Rückbildung von gelbem Blutlaugensalz leicht zersetzbar; es wirkt in diesem Falle oxydirend. Auch durch Sonnenlicht und andere chemisch wirksame Lichtstrahlen wird es zu Ferrocyankalium reduzirt. Bei seiner Darstellung, Prüfung und einigen seiner Verwendungsarten ist sein Verhalten gegen Eisensalze beachtenswert. In Lösungen von Ferrosalzen erzeugt es einen tiefblauen Niederschlag (Turnbulls Blau), während es mit Ferrisalzen

nur eine braunrote Färbung gibt. Es bildet sich leicht bei der Behandlung von gelbem Blutlaugensalze mit Chlor und anderen oxydirend wirkenden Stoffen, und wird auch fabrikmässig durch Einleiten von Chlor in gelöstes oder durch Ueberleiten von Chlor über trockenes gelbes Blutlaugensalz dargestellt:

2 KiFeCy₆ + C?₂ = KflFezCyVi + 2 KCl.

Das Ende der Umsetzung erkennt man durch Prüfung einer gelösten und verdünnten Probe mit Eisenchlorid, welches untersetztes Eerrocyanid durch einen blauen Niederschlag anzeigt. An Stelle von Chlor ist auch Bleisuperoxyd mit einer zur Neutralisation des freiwerdenden Kalis hinreichenden Menge Säure empfohlen. Bleisuperoxyd ist im allgemeinen ein zu teures Oxydationsmittel; seine Verwendung ist jedoch unter gewissen Bedingungen nicht ausgeschlossen [6]. Unter denselben Voraussetzungen ist aber meist auch die bereits seit 1863 [5] bekannte elektrochemische Bildungsweise des roten Blutlaugensalzes durchführbar. Beide Verfahren haben jedoch noch wenig Beachtung in der Praxis gefunden. Die Darstellung eines einigermassen reinen Salzes ist nur nach den Methoden möglich, welche das gelbe Blutlaugensalz in wässeriger Lösung oxydiren. Aus einer solchen kann es durch Konzentration und Kristallisation von Beimengungen (KCl) frei erhalten werden. Die Behandlung des trockenen gelben Salzes mit Chlor liefert begreiflicherweise ein für viele technische Zwecke brauchbares Gemenge von rotem Salz und Chlorkalium. — Verwendung: in der Färberei, beim Zeugdruck, für Lichtdruck- (Lichtpause-) Verfahren, in chemischen Laboratorien als Keagens und Oxydationsmittel u. s. w. — Den geschichtlichen Notizen unter Ferrocyankalium ist noch hinzuzufügen, dass das Ferricyankalium zuerst durch Gmelin [2] dargestellt wurde.

Die Litteratur über diese und andere Cyanide ist sehr umfangreich. Es mögen daraus hervorgehoben werden: [1] Liebig in Annalen der Chemie Bd. 38, S. 20. —• [2] Gmelin in Schweiggers Journ. Bd. 34, S. 325. — [3] Eieck, Chemische Produkte aus tierischen Abfällen, Braunschweig 1878. — [4] Stohmann u. Kerl, Encyklop. Handbuch der techn. Chemie, 4. Auf!., Braunschweig 1889. — [5] Schlagdenhaufen in Jahresber. der Chemie 1863, S. 305. — [6] Borchers,

Bor chers.

Elektrometallurgie, 2. Aufl., Braunschweig 1895.

Weits.

Blutmehl, ein Stickstoffdüngemittel, dargestellt aus dem Blute durch Einführen von Dampf in dasselbe, wobei das Blut sich durch Gerinnen des Ei-weisses in eine dicke, flockige Masse verwandelt. Nach Ablaufen des Blutwassers wird der Rückstand getrocknet und zu feinem Pulver gemahlen. Die Ausbeute ist ca. 20%, das Blutmehl des Handels von rotbrauner Farbe und enthält 14—15% Stickstoff bei 7—8% Asche.

Andes.

Blutstein (Roteisenstein) ist blutrot, kirschrot bis bräunlichrot mit blutrotem Strich; seine Härte ist = 3—5, sein spez. Gew. 4,5—4,9. Sehr verwandt mit ihm ist Eisenglanz von schwarzer bis dunkelstahlgrauer Farbe, metall-glänzend, Härte 55 — 65, spez. Gew. 5,2; beide sind vor dem Lötrohr unschmelzbar. Blutstein ist in weissem Zustande Eisenoxyd mit 70 Eisen und 10 Sauerstoff, enthält aber meistens auch etwas Kieselsäure, bisweilen Spuren von Manganoxyd und Thonerde. Mit Thon verunreinigt bildet er den tlionigen Roteisenstein. Man unterscheidet noch faserigen Roteisenstein, den sogen, roten Glaskopf, dichten Roteisenstein und aderigen Roteisenstein. An den Roteisenstein schliesst sich der Eisenoolith an, von dem er eine Varietät bildet; Eisenoolith besteht aus kleinen dunkelkastanienbraun oder dunkelrot gefärbten, gerundeten Körnern von Thoneisenstein und Roteisenstein. Diese Steine bilden den Blutstein und werden, wenn sie dunkeleisengrau mit metallischem Schimmer und in entsprechender Grösse Vorkommen, geschliffen und zu Polirsteinen für Vergolder und Gold- und Silberarbeiter verwendet; kleinere und unansehnliche Stücke, die aber trotzdem rein sein müssen, wie reiner roter Glaskopf, Hämatit und einige andere Erze, werden gepocht, gemahlen, gesiebt und geschlämmt und dienen als Polir- und Putzmittel unter den Namen Crecus, Hartrouge, Rouge, englisches Polirpulver u. s. w.

B-Naplitha, s. Petroleum.

Board ofTrade, s. Bootsausrüstung, Freibord, Schiffskessel, Schiffsvermessung.

Bobbinnet oder englischer Tüll (tulle anglais; bobbin-net), eine Art geflochtenen Erzeugnisses, als Putz- und Kleiderstoff allgemein bekannt und verbreitet. Man unterscheidet glatten Tüll und Mustertüll (engl. Tüllgardinen u. s.w.).

Die Fäden, aus welchen der glatte Tüll besteht, bilden durch ihre Verschlingungen sehr regelmässige sechseckige Oeffnungen oder Maschen. Das Geflecht (oder Gewebe im weiteren Sinne) entsteht durch die Vereinigung von drei Fadensystemen: eines, welches in Schlangenform senkrecht von oben nach unten geht, das ist die Kette, eines, welches von rechts oben nach links unten läuft, eines, welches von links oben nach rechts unten läuft, welche beiden letzten Systeme den Schuss, den Eintrag darstellen. Wenn man den Gang eines Eintragfadens verfolgt, so findet man, dass derselbe seine Richtung bis an den äussersten oder letzten Kettenfaden beibehält, sich dann um diesen zweimal herumschlingt und dann, nach der andern Seite zurückkehrend, in einer der vorigen entgegengesetzten Richtung läuft. Am Bobbinnetstuhl selbst ist die Kette senkrecht ausgespannt. Das Einflechten des Eintrages geschieht durch die Bewegung von kleinen Spulen (Bobbins), deren Anzahl ebenso gross ist wie jene der Kettenfäden, zwischen welchen sie bald vor-, bald rückwärts durchgeschoben werden. Die Spulen müssen natürlich so schmal sein, dass sie ungehindert zwischen zwei Kettenfäden hindurchgehen können. Man hat Maschinen, welche mit einer Spulenreihe, und solche, welche mit zweien arbeiten [1].

Die Herstellung des Mustertülles kann auf folgende Weisen geschehen: 1. Man webt sogen. Stick- oder Schlingfäden, in die auf die oben angegebene Weise erzeugten glatten Stoffe ein. Dieses Einweben kann an einzelnen Stellen oder fortlaufend geschehen. — 2. Man ändert die einfache Fadenverbindung des glatten Gewebes ab und bewirkt hierdurch, dass an gewissen Stellen im Zeuge grössere Löcher oder Maschen entstehen, welche von kleineren gewöhnlichen Maschen umgeben sind. Die Kette wird statt in zwei in mehrere Teile abgeteilt, welche nach Massgabe der Muster jeder für sich eigentümliche und von einander unabhängige seitliche Bewegungen erhalten (auch seitlich liegende sogen. Drop per- Jacquards). — 3. Endlich sind 1. und 2. verbunden. Bei dem Gardinengrund (englische Tüllgardinen) wendet man drei Fadensysteme an und zwar Kette, Musterfäden, Bindefäden. Die Kette läuft längs durch das ganze Stück hindurch, die Musterfäden gehen zwischen benachbarten Kettenfäden hin und her und werden an denselben durch die Bindefäden festgebunden. Das Hin- und Hergehen der Muster- oder Schussfäden wird dann direkt durch die Jacquardmaschine beeinflusst, so dass jedes beliebige Muster erzielt werden kann, welchem die charakteristische Bindung zu Grunde liegt [2]. — Die Teilung der Kettenfäden wird nach Points, Punkten, Maschen auf 1 Zoll engl, angegeben und heissen die Maschinen demnach 6-, 8-, 9-, 10-, 11-, 12-Punktmaschinen. Es ist nun zwischen solchen Maschinen zu unterscheiden, bei welchen eine seitliche Verschiebung der die Spulen (bobbins) tragenden Schlitten (carriages) stattfindet [1], und zwischen solchen, bei welchen die Schlitten immer in einer und derselben Ebene schwingen [2]. Die Erzeugnisse der ersten Maschinengattung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Schuss- (Bobbin-) Fäden über mehrere neben einander liegende Fäden der geraden Kette fortschreiten (sogen, glatter Tüll oder Tulle anglais, Quillings, Spotted net), während bei der zweiten Maschinen-o-attung teilbare Grundarten zu stände kommen (Twist-lace-Maschinen) [3].

ZU

S. 497. —

Bezüglich des Antriebes der Schlitten kann man die Maschinen noch unterscheiden in solche mit Antrieb von unten bezw. von oben. Der Antrieb von unten erfolgt entweder durch Zug- bezw. Schubschienen (sogen. Lockermaschinen), oder die Schlitten haben unten die Form von Zahnbögen, in welche eine Zahnwelle eingreift (sogen. Rollermaschinen);. beim Antrieb von oben greifen Treibstangen in Zahnlücken der Schlitten (sogen. Levermaschinen). Als zweites Unterscheidungsmerkmal für die Musterstühle dient das Mittel, durch welches die Stellung der Fäden erfolgt. Bei den Grardinenstühlen (Curtainmaschinen) bezw. bei den Maschinen, welche Tüllspitzen mit Gardinengrund liefern, erfolgt [die Auswahl der seitlich stellenden Fäden durch hakenförmig gebogene „Auswähler“ (selectors oder Interpreters), welche mit einer hinter der Maschine in der Höhe angebrachten Jacquardeinrichtung in Verbindung stehen. Die Fäden der Spitzenmaschinen (Lace-Maschinen) sind dagegen in besondere Schienen eina-ezoo-en, welche durch an der Seite der Maschine angebrachte Einrichtungen (Dropper iacquards) dem gewünschten Muster gemäss gestellt werden [3], — Die Gardinenstühle werden jetzt meist so gebaut, dass sie Weben bis zu einer Breite von 256 Zoll engl. = 6,5 m liefern. Das gibt bei einer 12-Pointmaschine 3072 Fadensysteme, d. h. man stellt je nach der Breite gleich 4 oder 5 Stücke neben einander her. — Die Weber werden nach der Anzahl der Schuss bezahlt, die nach „Racks“ abgeteilt werden. Zu diesem Ende ist an jeder Maschine ein Zählwerk angebracht. Da die Maschinen von England nach Deutschland gekommen sind, werden noch überall die englischen Bezeichnungen gebraucht. Der sogen. Rack zahlt in England bei Tattingsmaschinen 240 Vor- und Rückwärtsbeweguugen der Schlitten, bei den Maschinen lur glatten Tüll 720, bei den Twist-lace-Maschinen 960 solcher Spiele.

Litteratur: [1] Prechtls technolog. Encyklopädie, Stuttgart 1830/69, Bd. 2.

[21 Ernst Müller, ßobbinnetmaschinen mit Jacquardeinrichtung, Zivilingenieur 1884 S. o03; Zeitschrift d. Ver. deutsch. Ing. 1885, S. 461, 481; Dinglers polyt. Journ. 188o, Bd. 2o8, S. 305; E. Müller, Handbuch der Weberei, Leipzig 1895, S. 860. - [3] M. Kraft, Studien über mechanische Bobbinnet- und Spitzenherstellung, Berlin 1892.    E. Müller.

Bobine kommt vom französischen bobine, Spule, und versteht man darunter die Aufwindung des am Selfaktor gesponnenen Fadens mit konischen Enden, in der Mitte cylindrisch, welche Aufwindungsform durch das Uebereinandersetzen konischer Windungslagen (in vert. Richtung, s. Windung am Selfaktor bei

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Baumwollspinnerei) entstellt und sich von selbst hält durch die Fadenkreuzung, erzeugt durch die vielfach grössere Steigung der abwärts gehenden Windungsspiralen gegenüber den aufwärts gehenden. Die Bobine braucht keine Spule; sie hat nur im unteren Ende ihres 5—8 mm weiten Hohlraumes eine diesem (resp. der Selfaktorspindel) angepasste Papierhülse, das Hösli, das Böhrchen, und wird ohne weiteres auf die Stahlspindel des Weberschiffchens, der Spülmaschine, des Haspels, zur weiteren Verarbeitung aufgesteckt.

In der Schweiz versteht man unter Bobine speziell die Windung, welche zu Schussgarn verwendet wird, während die Cops mit Zettelgarn Drähtli genannt werden. In Deutschland und Oesterreich sind die Benennungen Schuss- und Zettel-Cops (Cops [engl.] = Spule) oder Schuss- und Zettel-Kötzer gebräuchlich. Die Schusswindung ist kleiner als die Zettelwindung. Erstere 1" engl. Durchm., 5" engl, lang; letztere l¹/-/< engl. Durchm., 6" engl. lang. Bosshard.

Bobinenfärberei, s. Copsfärberei.

Bobinoir, s. Kammgarnspinnerei.

Boboeufs Pulver, s. Geschosstreibmittel.

Bock, in der Zimmerkunde 1. schrägstehende Unterstützung der Langhölzer (Pfetten) im Dachverbande. Bei Pultdächern einseitig, bei Satteldächern zweiseitig, wird der Bock bei grösserer Weite zum Hängewerk (s. d.).    2. Gerüst,

'■i!i;

auf welchem die Lehrbogen der Gewölbe aufsitzen. 3. Büstbock, besteht aus vier schräggestellten Stützen, welche ein wagrecht darauf befestigtes Holz (Bockholm) tragen.

Weinbrenner.

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Mehrere Böcke mit einer Lage Bretter belegt bilden das Bockgerüst (s. d.).

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Lindner.

Bock, im Maschinenbau ein Gestell zur Unterstützung von Wellenlagern, besonders für starke Wellen. Im Bippenguss (s. Fig.) billiger, im Hohlguss standfester, auch als Hänge bock mit Lager zum Anhängen an Deckenbalken, ebenfalls nur für schwere Wellen.

Bock, in der Bergmannssprache jene /

v. Oer.

Holzkonstruktion, die zum Tragen einer andern ||g||, .jj überliegenden Zimmerung bestimmt ist. Beicht I der einfache viereckige Bahmen eines Thiirstocks J (s. Thürstockzimmerung) nicht mehr aus, die IXf Jj Verpfählung mit ihrer Last zu tragen, so ge- »p. ^ langt eine Konstruktion zur Anwendung, die " man einen Bock oder ein Gespärre (s. d.) nennt. Unterstützt der Bock ein Sparrenzimmer, so nennt man ihn in der Tunnelsprache einen Sparrenbock und die stützenden Säulen Bocksäulen. Trennt man den Bock durch eine Mittelschwelle in eine obere und untere Hälfte, so unterscheidet man dementsprechend obere und untere Bocksäulen.

Bockgerüst findet bei Aufführung von Backsteinmauern Verwendung, wenn die Mauer so schmal ist, dass „über die Hand“ gemauert werden kann. In diesem Fall wird zunächst bis auf halbe Manneshöhe oder bis wenig über die Fensterbrüstung hinaus ohne Gerüst gemauert; dann werden Böcke hinter der Mauer, parallel zu derselben aufgestellt und kurze Hölzer (Ketzriegel) von den Böcken nach den Fensterbrüstungen gelegt, über welche ein Dielbelag das Gerüst vollendet. Auf diesem Gerüst kann bis zur sogen. „Gleiche“, d. h. bis zu derjenigen Schicht der Mauer, auf welche die Mauerlatte mit der Balkenlage gelegt wird, weiter gemauert werden. Ist diese Höhe von dem Bockgerüst nicht direkt zu erreichen, so wird auf demselben mit Hilfe einiger Ziegelsteine ein Fussgerüst errichtet oder man stellt auf das erste Bockgerüst ein zweites. Kacli Fertigstellung der Balkenlage benützt man diese als neue Basis. Auch für Beparaturzwecke kann ein solches Bockgerüst dienen.

Litteratur: Verstellbares Bockgerüst für Maler, Dinglers polyt. Journ, 1874, Bd. 212, S. 395. — Bockgerüst für Anstreicher, Zwicks Jahrb. der Baugew. 1875, S. 454. — Maschinenbauer 1874, S. 269. — Baugewerkszeitung 1874, S. 69.    L. von XVilltnann.

Bockg’estell oder Bockgerüst wird ein Tunnellehrbogen genannt (s. Tunnellehrgerüste). — S. auch Antriebgestelle.

Bockkrane sind feststehende Krangerüste mit Windwerken für Handoder motorischen Betrieb und für beliebig grosse Lasten, Hubhöhen und Ausladungen. Sie finden hauptsächlich Verwendung auf den Verladeplätzen von Fabriken, Güterbahnhöfen und in Hafenanlagen, sowie auf Bauplätzen. Bei Verladekranen wird das Krangerüst gewöhnlich von solcher Höhe und Breite gewählt, dass ein oder zwei Bahnprofile darunter frei werden.

Gutermuth.

Bocklager für leichtere Wellen, die bis 1 m über Fussboden liegen. Zum bequemeren Einbringen der Welle kann der oberste Steg des Bockes als abnehmbare Kappe eingerichtet sein.

Bockleiter, s. Feuerleitern.

Bockpfettendaclistuhl, s. Dachs tu hl.

Bockrad, in der Baumwollspinnerei (s. d.) dasjenige Wechselrad, welches den Antrieb zwischen Vordercylinder und Wagenauszugaxe vermittelt.

Bocky erschlüge, s. Schaf st älle.

Bockwände. Mit Bockwand bezeichnet man im allgemeinen eine Holzwand zum Schutz gegen das Zusammenschieben der Schachtwände. Sie wird durch die Verspreizung zweier in den Schacht eingebauter gegenüberliegender Wandruten (s. Schachtbau) gebildet.    von Oer.

Alb. Frank.

Bockwagen nennt man offene Güterwagen, welche mit besonderen Gerüsten, Böcken, versehen sind, um Gegenstände grosser Abmessungen, wie z. B. Drehscheiben oder Schwungräder in geneigter Lage so verladen zu können, dass sie das Ladeprofil nicht überschreiten.

Boden wird die oberste, der Vegetation dienende Schicht der Erdoberfläche genannt. Der Begriff deckt sich in den meisten Fällen mit dem Ausdruck „ Vegetationserde “.

Boden (hy gieiniscli). In der Gesundheitslehre bezeichnet man den Boden [1] als den oberflächlichen Anteil der Erdkruste, welcher dem Menschen zur Anlage seiner Wohnungen und Kulturen dient. — Kieselgesteine oder Sandboden bilden im allgemeinen einen gesunden Boden. Kalkgestein (Kreide, Dolomit, Gips) verhält sich je nach seiner Struktur verschieden. Kreideboden ist sehr gesund, wenn er nicht zu wasserdurchlässig ist; das Wasser der Dolomitböden soll die Kropfbildung begünstigen. Gips ist in Wasser leicht löslich und macht die ihn durchziehenden Gewässer untrinkbar. Lehm saugt das Wasser begierig auf und hält es zurück; ist er vollgesaugt, so bildet er eine undurchlässige Schicht. Die Alluvialgebiete des Ganges, Po, Nil und der Rhone bestehen aus Lehmboden; ihre Fruchtbarkeit ist bedeutend, sie sind aber höchst ungesund, denn nicht nur der Boden, sondern auch die über ihm befindliche Luft sind zu feucht und in der Tiefe entwickeln sich Gärungsprozesse in Masse; ausserdem ist das dem Lehmboden entstammende Wasser nicht gut trinkbar. Abhilfe schaffen hier Drainage und Bepflanzung.

Von den chemischen Vorgängen, welche sich im Boden abspielen, hängt die Natur der Bodenluft ab. Bei Fermentation wird 0 verbraucht und C02 ausgeschieden; die Kohlensäure ist in der Tiefe (insbesondere wenn der Boden permeabel ist) reichlicher, als an der Oberfläche, ebenso im Sommer mehr vorhanden als im Winter. Sinkt der Luftdruck, so steigt der C0₂-Gehalt; nachts steigt die Kohlensäure in die oberflächlichen Schichten. Sauerstoff wird in der Tiefe immer spärlicher. Bodenluft enthält ca. 16% 0 (anstatt 20,9%). Fodor fand in der Bodenluft 0,5—0,8 %₀ Ammoniak und Kohlenwasserstoff; Schwefelwasserstoff findet sich nur in Spuren, Leuchtgas nur abnormerweise (schadhafte Leitung) in der Bodenluft. Die Beschaffenheit der Bodenluft in Baugründen [2] ist keineswegs belanglos. Ist der Boden gefroren und die Luft kalt, dann saugen die in den Binnenräumen erwärmten Häuser leicht Bodenluft auf (vorausgesetzt, dass die Kellerfenster nicht immer offen sind). Im Sommer ist dieser Diffusionsprozess schwächer. Schwefelwasserstoff ist absolut schädlich, Kohlensäure, wenn über 1%. — Hinsichtlich der äusseren Konfiguration ist mit Bezug auf Gesundheitspflege Berg-, Thal-, Ebenen grün d zu unterscheiden. Der Aufenthalt in bedeutenden Höhen bedingt wegen des geringen Luftdruckes organische Veränderungen; in 600—900 m Seehöhe sind Boden und Baugrund besonders vorteilhaft für die Gesundheit. Da das Sonnenlicht (s. Licht) ein bedeutender sanitärer Faktor ist, sind im allgemeinen die Thalböden wegen geringer Besonnung ungesund. Es scheint auch eine gewisse Beziehung zwischen Thalboden und einigen Krankheiten (Kropf und Kretinismus) zu bestehen. Die Gesundheit des Ebenenbodens hält die Mitte. Von Bedeutung für den Hygieiniker ist der Umstand, ob ein Bodenstück „bekleidet“ ist oder nicht. Da die Vegetation einen Einfluss hat auf Aufnahme und Abgabe von Wärme und Wasser, da des weiteren die Kulturen Grundwasser sowie Luft aus dem Boden nehmen, macht die Vegetation den Boden trockener und minder zur Gärung tauglich. Von grösster Bedeutung ist der Wald. Die Wurzeln drainiren den Boden und fixiren auch das Erdreich der Umgebung samt seiner Vegetation. Dichtbelaubte Wälder mässigen die Gewalt der Winde, trocknen wegen ihres grossen Wasserbedarfes den Boden aus und hemmen so die Entwicklung der Miasmen des feuchten Bodens. Das A b h o 1 z e n ist in hygieinischer Hinsicht darum schädlich, weil dadurch den Winden, welche das Klima rauh machen, allzu freies Spiel gelassen wird. Unzählige Parasiten bewohnen den Boden; ihre Anzahl nimmt mit der Tiefe ab, weil die Kapillarwirkung des Bodens Zellen und Sporen auf hält, so dass in 2—3 m Tiefe der Boden in der Kegel förmlich sterilisirt ist. — Maggiora fand, dass Humus und Thon keim-hältiger sind als Sand; Kultur- (gedüngtes) Land reicher als unkultivirtes Land. Die Mikroben sind teils solche, welche 0 brauchen (aerobe), teils solche, welche in 0 sterben (anaerobe). Zum geringsten Teile handelt es sich im Boden um Krankheitskeime; in der Mehrzahl ist der Keime Aufgabe die, die Nitrifikation des Bodens zu bewirken (das ist die Oxydation animalischer Stoffe zu Amoniak, Nitriten, Nitraten, Fetten [besonders bei Anwesenheit von GipsJ) [3].

Die Malaria (Wechselfieber) wird durch Plasmodien erzeugt, welche Feuchtigkeit und Wärme lieben (zumeist in Sumpfgegenden). Da die Keime weder zu grosse Nässe noch zu grosse Trockenheit vertragen, so kann je nach Umständen das Ueberschwemmen oder das Versanden von Nutzen sein. Die wesentlichsten Hilfsmittel sind: Bepflanzung (insbesondere mit Eucalyptus), Drainage und das Trockenlegen. In oberflächlichen Schichten findet man noch den Bazillus des malignen Oedems, des Wundstarrkrampfes. Auch der Cholera-und Typhusbazillus finden sich im Boden (s. Grundwasser). Da im Boden entgiftende Vorgänge zweifellos stattfinden, wie dies Falk und Otto [3] sogar mit einer Strychninlösung nachwiesen, darf man die Gefahr der Infektion durch den Boden nicht in allen Fällen gar zu pessimistisch auffassen. Die hygieinischen Untersuchungsmethoden des Bodens [5] zerfallen in die physikalische, die chemische und bakteriologische (s. Bodenchemie, Bodenphysik).

man

Die bakteriologische Untersuchung kann nur von geschulten Bakteriologen mit Erfolg vorgenommen Averden. Im Prinzipe entnimmt mit einer durch Flamme sterilisirten Spatel eine Probe, gibt sie in eine weithalsige Flasche mit Glasstöpsel und sterilisirt bei 150° C. durch eine Stunde. Eine gemessene Menge von dieser Erde bringt man auf verflüssigte Gelatine oder Agar-Agar, verteilt sie möglichst gleichmässig mittelst der sterilisirten Platinnadel und macht Kulturen.

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ll.I

Litteratur: [1] Ausser den betreffenden Abschnitten in den Lehrbüchern der Hygiei von Flügge, Leipzig 1894; Gärtner, 1892; Nowak-Rubner, 1895; Prausnitz, 1892; Rosenthal, 1890; Uffelmann, 1890 sind bezüglich des allgemeinen Teiles als Quellen anzusehen: Petten-kofer, Boden und Gesundheit, 1882, und Soyka, Der Boden, Leipzig 1887; der modernste Standpunkt offenbart sich in Rohes Text-Book of Hygiene, London 1895, und Whiteleggs Hygie and public health, London 1895. — [2] Schülke, Gesunde Wohnungen, 1880. — [3] Behrend, Bedeutung der Mikroorganismen für die Nitrifikation, 1889. — [4] Falk u. Otto, Ueber entgiftende Vorgänge im Boden, Berlin 1892 und 1893. — [5] Nach Boccis Guida tecnica del Medico igienista, Mailand 1893.    Bryk.

Arndt.

Boden, in der Müllerei, die einzelnen Stockwerke einer Mühle. Zur nähern Kennzeichnung setzt man entweder die Zahl, mit der Zählung von unten beginnend, hinzu und spricht vom ersten, zweiten u. s. w. Boden, oder man benennt das Stockwerk nach der Hauptart von Maschinen, die es enthält, oder nach dem Zwecke, dem es dient. So spricht man vom Steinboden, Walzenboden, Cylinderboden, Plansichterboden, Absackboden u. s. av.

damit Unglücksfälle durch zufälliges Abstürzen der Massen vermieden werden. —

Bodenanalyse, chemische, s. unter Bo den cliemie.

Bodenall wuchs, s. Anwuchs des Schiffsbodens.

Bodenarten unterscheidet man im Erdbau nach der Schwierigkeit, die ihre Gewinnung, d. h. ihre Lösung und Ladung verursacht, so dass entweder die zur Gewinnung notwendige Arbeitszeit oder die dazu erforderlichen Werkzeuge für die Klassifizirung zu Grunde gelegt werden. In Frankreich und Baden geschieht das erstere.

Man nannte dort die Erde 1-, 2-, 3- und w-männig, je nachdem dieselbe direkt weggeschaufelt werden kann oder noch weitere 1,2,3 und n — 1 Arbeiter zum Lösen notwendig sind, um einen schaufelnden Arbeiter zu beschäftigen. Die „Männigkeit“ der Erde kann also dadurch festgestellt werden, dass man die Zeit bestimmt, in welcher ein Arbeiter eine gewisse Menge der betreffenden Erdart, z. B. 1 cbm zu lösen im stände ist. Beobachtet man ferner die Zeit, in welcher derselbe Arbeiter die vorhin von ihm gelöste Erde fortschaufeln kann, so ergibt der Quotient aus der gesamten Arbeitszeit, geteilt durch die zum Fortschaufeln erforderliche Zeit, die Männigkeit der Erde. Beträgt die Zeit des Lösens z. B. 4 Stunden, die Zeit des Wegschaufelns 2 Stunden, so ist die Erde eine 4 + 2:2 = 3-männige. Kann ferner ein Arbeiter von einer Bodenart, die nicht gelöst zu werden braucht, 10 cbm im Tage fort schaufeln, so beträgt der Einheitspreis für 1 cbm Erde ¹/₁₀ Tagelohn, für einen 2-männigen Boden das Doppelte u. s. w.

Weil aber nicht jeder Arbeiter dieselbe Leistungsfähigkeit aufweist, so ist die Klassifizirung der Bodenarten nach den zur Lösung erforderlichen Geräten, wie sie z. B. in Bayern üblich ist und wie sie auch G. Meyer in [1] und Barkhausen in [2] annehmen, eine zuverlässigere.

Ersterer stellt 7 Bodenklassen auf. Zur ersten Klasse gehören diejenigen Materialien, die nicht gelöst zu werden brauchen, sondern sich einfach fortschaufeln lassen, wie: trockener Sand, loser Kies, Gerolle etc. Die Arbeit geschieht mit gewöhnlichen Schaufeln und Spaten. Die zweite Klasse umfasst Materialien, die sich noch mit dem Spaten stechen lassen (Stichboden) wie Gartenerde, Torfmoor, sandiger Thon, Klaiboden. Bisweilen kann man bei den dichteren Bodenarten dieser Klasse durch Herstellung steiler Abtragswände von 3 bis 4 m die oberen Lagen durch „Abkeilen“ lösen, indem parallel zur Kante der Abtragswand, in Entfernungen von 1 bis 1,5 m, mit Eisen beschlagene Keile eingetrieben werden, die ein Abspalten und Abstürzen der Bodenmasse bewirken, jedoch ist hierbei Vorsicht für die Arbeiter geboten,

Zur dritten

zur

Klasse gehören diejenigen Bodenarten, die einer besonderen Auflockerung bedürfen, bevor sie geschaufelt werden können. Es sind dies die zähen Thonarten, Mergel, mit losen Steinen durchsetzter Boden und grober Kies. Ein „Abkeilen“ ist hier nur bei den Mergelarten möglich, fester Thon muss mit der Breithacke oder Breithaue (s. d.) gelöst und mit der Schaufel verladen werden, da bei den zähen Massen nur selten eine Spaltung hervorzubringen ist. In manchen Fällen können Sprengungen mit Pulver von Nutzen sein. Die vierte Klasse bildet den Ueber-gang zu den festen Felsen, es sind dies Trümmergesteine, verwitterte Felsen, weiche Sandsteine in dünnen Lagen, schieferige Gesteine etc., die mit der Spitzhacke oder Einspitze (s. d.) , der Kreuzhacke (s. d.), der Keilhaue (s. d.) und dem Brecheisen (s. d.) gelöst werden.^ Sind die Spalten mit dichten Erdarten ausgefüllt, so kann auch hier Pulversprengung mit Vorteil verwendet werden. Die fünfte, sechste und siebente Klasse bilden die Felsarten und zwar gehören fünften Klasse die in Schichten von nicht zu grosser Mächtigkeit gelagerten Sedimentgesteine, welche noch mit der Spitzhacke, dem Brecheisen und durch Unterkeilung der Lager gelöst werden können, wie dies vielfach in Steinbrüchen geschieht und das Schroten genannt wird. Die sechste Klasse umfasst Felsen in geschlossenen, mächtigen Bänken, die mit Pulver oder Dynamit gesprengt werden müssen, während zur siebenten Klasse die sehr festen, schwer schiessbaren Eruptivgesteine, wie Granit, Gneis, Quarz, Syenit und Porphyr gehören.

An Geräten bedarf es bei den drei letzten Klassen noch der Bohrer, Krätzer oder Baumlöffel und der Sprengmittel; s. auch Bodengewinnung, Bodenlösung und Sprengarbeiten.

Litteratur: [1] Handb. d. Ing.-AViss. Bd. 1, Leipzig 1883, Kap. III, S. 335. — [2] Handb. d. Bauk., Abteil. III, Heft 4, Berlin 1892, S. 28.    L. von Willmann.

Bodenbedeckung (in topographischem Sinne) ist die Gesamtheit aller auf den festen Oberflächenformen (geologische Oberfläche) befindlichen Gegenstände. Boden-Form und -Bedeckung ergehen zusammen das Gelände, Terrain. Die Bodenbedeckung ist verschieden und zwar nach ihrer Entstehung eine natürliche oder künstliche und nach ihren Eigenschaften eine tote oder lebende. Darnach ist zu unterscheiden: 1. die tote Bedeckung, z. B. Sand (Wüste), Oedland, Schnee, Eis, Gletscher; 2. die lebende Bedeckung durch das natürliche Wachstum, z. B. Steppe, Heide, Moor, Bruch, Busch, Wald; 3. durch den künstlichen Anbau von Pflanzen und Bäumen, wodurch die verschiedensten Anbauarten, die Kulturarten des Bodens, entstehen; 4. die tote Bedeckung durch den Aufbau der menschlichen Wohn- und Betriebsräume, d. s. Städte, Ortschaften, Verkehrsanlagen u. s. w. Sowohl tote wie lebende Bedeckung sind nach Anordnung und Ausdehnung veränderlich und zwar sowohl durch natürliche wie künstliche Entwicklung. Die Bodenbedeckung wird nach Art und Ausdehnung in geographischen, topographischen und geometrischen Karten und Plänen durch besondere konventionelle Zeichen, die sogen. Signaturen (s. d.), zum Ausdruck gebracht. Zur Darstellung der fortschreitenden Veränderungen in der Bodenbedeckung sind fortlaufende kartographische Darstellungen (statistische Karten) erforderlich.

Reinhertz.

Weinbrenner.

Bodenbelag, der untere Abschluss eines Baumes, kann aus den verschiedensten Stoffen erstellt werden. Je nach den Anforderungen an Warmhaltung, Beinlichkeit, Undurchlässigkeit, Schalldämpfung u. s. w. dienen zu diesem Zwecke natürliche oder gebrannte Steine, Lehm, Holz, Mörtelguss, Asphalt u. s. w. Um ein sicheres und bequemes Begehen zu bewirken, wird der Bodenbelag meist eine wagrechte Ebene bilden.

Bodenbeschlag. Die Verkleidung des äusseren Bodens eines Schiffes hat den Zweck, diesen Boden rein von Anwuchs zu erhalten und bei Holzschiffen das Eindringen des Bohrwurmes zu verhindern. S. Anwuchs des Schiffsbodens und Schiffbau.

Schwarz.

Litteratur: v. Hüllen, Leitfaden für den Unterricht im Schiffbau, Kiel 1888. — Johow, Hilfsbuch für den Schiffbau, Berlin 1884.

Bodenbramsclmitt, s. Böttcherei.

Bodenbrett, in der Ziegelei Unterteil der Ziegelform, worin die Oeffnung für die Nase des Dachziegels ausgespart ist.

Bodenchemie, die Lehre von der Bodenzusammensetzung, von den im Boden verlaufenden Prozessen und deren Bedeutung für die Pflanzenernährung. Infolge dessen haben wir unter Bodenchemie zu berücksichtigen: Die Entstehung des Bodens, soweit chemische Agentien dabei in Frage kommen, und die sich daran anschliessende Bodenklassifikation, die chemische Bodenanalyse, die chemischen Eigenschaften des Bodens und die Düngung des Bodens.

Die Anfänge der Bodenchemie liegen im vorigen Jahrhundert, und zwar sind es die Arbeiten von Haies (1727), Senebier (1783), Saussure. Ihnen folgen Davy, Gazzeri und besonders Thaer (Grundsätze der rationellen Landwirtschaft), Schwerz (Anleitung zum praktischen Ackerbau), Koppe, Burger. Diesem letztem gilt der Humus als Hauptwertbestandteil des Bodens (Humustheorie), Boussingault, Wolff (Die naturgesetzliche Grundlage des Ackerbaues), Stöckhardt, Lawes, Gilbert glaubten dem Stickstoff im Humus die Hauptrolle zuschreiben zu sollen (S t i c k-stofftheorie). Sprengel wies zuerst auf die Wichtigkeit der mineralischen Verbindungen des Bodens als Pflanzennährstoffe hin und war somit der Vorläufer v. Liebigs (Die Chemie in ihrer Anwendung auf Agrikultur und Physiologie), welcher lehrte, dass die Pruchtbarkeit des Bodens durch den in demselben vorhandenen Vorrat an mineralischen Pflanzennährstoffen bedingt sei, während die Kohlensäure und die Stickstoffverbindungen durch die atmosphärische Luft geliefert würden (Mineralstofftheorie). Aus diesem Widerstreit hat sich dann endlich die Erkenntnis Bahn gebrochen, dass sowohl die Stickstoffsubstanz als auch die Mineralstoffe (besonders Kali und Phosphorsäure) für die Pflanzenernährung notwendig sind und beide dem Boden zugeführt werden müssen.

Für die Entstehung des Bodens ist der Verwitterungsprozess der Gesteine von grundlegender Wichtigkeit. Diesem Verwitterungs- oder Zersetzungsprozesse der Gesteine liegen teils physikalische, teils chemische Vorgänge zu Grunde. Für die chemischen Prozesse ist das Vorhandensein von Wasser eine unumgängliche Vorbedingung; ferner greifen bei dem Verwitterungsprozess noch Sauerstoff, Kohlensäure, sowie gewisse Salze ein und erhöhen die Wirkung des Wassers. Der Einfluss des Wassers auf die bodenbildenden Gesteine ist teils zersetzend, teils lösend. Dadurch, dass das Wasser Sauerstoff aufzunehmen vermag, bringt es diesen in die Gesteinsporen und gibt ihm hier Gelegenheit, seine oxydirende Wirkung auszuüben; durch diese oxydirende Einwirkung auf die Gesteinsbestandteile ist Anlass zum Zerfall der Gesteine gegeben. Wichtiger aber wie der Sauerstoff im Wasser ist für die Wirkung des Wassers auf den Zerfall der Gesteine der Gehalt an Kohlensäure, denn kohlensäurehaltiges Wasser hat eine bei weitem stärkere lösende und zersetzende Wirkung, als reines Wasser. Unter Umständen kann die Wirkung des kohlensäurehaltigen Wassers durch die Anwesenheit gewisser Salze, so z. B. nach Dietrichs Untersuchungen durch das Vorhandensein von kohlensaurem Ammon, unterstützt und erhöht werden.

Für die Zersetzung der Gesteine sind auch die auf den Verwitterungsprodukten wachsenden Pflanzen wichtig; auch hierbei ist vorwiegend die von

den Wurzeln produzirte Kohlensäure bezw. organische Säure das treibende Agens (Korrosionsersclieinungen). Für die Schnelligkeit der Zersetzung ist ferner noch die Thätigkeit der ßegenwürmer im Boden von Bedeutung (Darwin). Dieselben verzehren Laub, Pflanzenreste etc. und scheiden sie in einem leichter zersetzlichen Zustande wieder aus. Durch die Gänge, die die Begenwürmer in der Ackerkrume anlegen, wird der Boden lockerer und so der Luftzutritt zu dem Bodeninnern erleichtert; zugleich dringt aber durch diese Gänge das Wasser leichter ein und trägt zur Zersetzung der bodenbildenden Gesteine bei. Y. Hansen berechnet pro Hektar Ackerland 130 000 Würmer.

Stoffe, entsprechend der Entstehungsweise, sehr zurück.

Zusammensetzung und der Entstehung unterscheidet man Hochmoor und Niederungs- oder Grünlandsmoor. Das Hochmoor besteht im wesentlichen aus den Besten von heidekrautartigen Gewächsen, von Wassermoosen (Sphagnum), Wollgras (Eriophorum vaginatum) etc. sterilem, des Zutritts nährstoffreichen Wassers entbehrendem Heidesandboden entstanden. Das Niederungsmoor besteht aus Ueberresten von Phragmites, von verschiedenen Holzarten und bildet sich überall da, wo

Neben den anorganischen Bestandteilen finden sich im Boden noch geringe Mengen (abgesehen von Moorboden) organischer Substanzen — Humus — vor, welche von der Verwesung oder Fäulnis pflanzlicher oder tierischer Beste herrühren. Der Humus ist keine einheitliche Verbindung, sondern ein Gemenge von verschiedenartig konstituirten Substanzen. Die Humusstoffe sind keine eigentlichen Pflanzennährstoffe, wie wir sie durch den Zerfall der Gesteine bekommen, sondern sie wirken mehr indirekt für die Pflanzenernährung, indem sie durch ihre Zersetzungsprodukte auf die Bodenbestandteile zersetzend wirken, dieselben in eine für die Pflanzen aufnehmbare Form bringen und im Boden weiter verbreiten. Die Humussubstanzen zerfallen nämlich durch die Mitwirkung von Mikroorganismen vorwiegend in die für den Verwitterungsprozess wichtige Kohlensäure und in Ammoniak. Als Besultat der Verwitterung der Gesteine und der Humusbildung haben wir den Naturboden, welcher durch die menschliche Thätigkeit in Kulturboden umgewandelt wird. Je nach dem vorherrschenden Bestandteil des Bodens unterscheidet man: Sand-, Lehm-, Thon-, Kalkboden. Hierzu kommt noch der Humus- oder Moorboden, welcher aus den mehr oder weniger verwesten, meist an Ort und Stelle gewachsenen und abgestorbenen Pflanzen, sowie aus Wasser (bis zu 94%) besteht. Während bei den erstgenannten Bodenarten die mineralischen Bestandteile vorherrschend sind, treten beim Moorboden die Mineralstoffe gegen die organischen

Je nach der

Das Hochmoor ist auf

Hypnumarten und von ein guter, kalkreicher Untergrund vorhanden ist oder wo ein natürlicher Wasserlauf den Pflanzen zeitweise ein fruchtbares, kalkhaltiges Wasser zuführt. Das Hochmoor enthält in der Heidehumusschicht im wasserfreien Zustande ca. 1,2 % Stickstoff, 0,35% Kalk und 0,10% Phosphor säure, das Niederungsmoor durchschnittlich 2,5% Stickstoff, 4,0 % Kalk und 0,25% Phosphorsäure. Selbstverständlich sind diese Gehaltszahlen je nach dem Sandgehalt verschiedenen Schwankungen unterworfen.

50—60 cm

Bei der augenblicklichen Bedeutung der Mo orkult ur sei hier kurz das wichtigste Verfahren derselben hervorgehoben. Vorbedingung für jede Kultivirung der Moore ist eine gut regulirte Entwässerung. Sollen Niederungsmoore zu Wiesenanlagen dienen, so genügt eine einfache Entwässerung auf 50 cm; wird das W asser tiefer als auf 50 cm gesenkt, so ist eine Bedeckung mit grobem Sand oder mineralischen Bodenarten (Lehm, Lehmmergel, Viesenkalk oder Seeschlick) in einer 10—12 cm dicken Schicht angebracht. Als Düngung verwendet man per ha 8 Ztr. Thomasmehl und 16 Ztr. Kainit. Nach der Düngung hat eine geeignet eGras-einsaat zu erfolgen. Werden Niederungsmoore in Aecker umgewandelt , so wird die Fläche, nachdem das Wasser bis auf 1 m tief gesenkt ist, 10—12 cm dick übersandet Aloordamm-kultur, zuerst 1856 von v. Rimpau auf seinem Rittergut Cunrau ausgeführt. Als Deckmaterial verwendet man den Grabenauswurf oder gewännt dasselbe auf benachbarten Flächen. Ist uei Sand schwefelkieshaltig, so muss der für die nachfolgende Vegetation verderbliche Schwefelkies durch gleichzeitiges Aufbringen von Kalk oder Mergel unschädlich gemacht werden.- \ oi dei Besandung ist die Zerstörung der Grasnarbe anzuempfehlen. Die Düngung erfolgt am besten durch Thomasschlacke und Kainit. Bei der Hochmoorkultur werden die hlachen durch tiefe Gräben in 8—10 cm breite Dämme geteilt, dann 15 cm tief umgehackt, mit 80 Ztr. Kalk pro Hektar gekalkt und nach weiterem zwei- bis dreimaligem Umhacken mit

12—15 Ztr. Thomasmehl und 25—30 Ztr. Kainit gedüngt. Zu dieser Düngung hat aber noch eine Stickstoffabgabe (4—8 Zlr. Chilisalpeter oder entsprechende Mengen Ammoniaksalz) hinzuzutreten. Neuerdings ist bei Neukulturen auf Hochmoor die sogen. Bodenimpfung, d. h. Zugabe von einem schon länger in Kultur befindlichen Boden, auf dem Leguminosen gut gedeihen, mit gutem Erfolg zur Stickst off bereicherung des Bodens verwendet worden, indem eben durch diese Bodenimpfung das Wachstum von Leguminosen auf Moorboden ermöglicht worden ist (Salfeld). Bei nicht zu schwacher Humusschicht kann ein- bis zweimaliges Brennen des Hochmoors — aber nur als Vorkultur — mit Vorteil angewendet werden. Im allgemeinen ist die früher übliche fortgesetzte Brennkultur zu verwerfen; nach fünf- bis achtmaligem Brennen ist die Fläche totgebrannt und ertraglos. Nach Fleischer können derartig totgebrannte Flächen aber in folgender Weise wieder kultivirt werden: Nach der Entwässerung durch 60 cm tiefe und 50 — 60 cm breite Gräben wird die Fläche 20—25 cm tief umgepflügt und nachher gehörig geeggt, darauf mit 40—60 Ztr. Kalk pro Hektar gekalkt und später mit 16 Ztr. Thomasmehl und 32 Ztr. Kainit pro Hektar gedüngt. Bei der sogen. Veenkultur geht der eigentlichen Kultivirung eine Austorfung des Moores vorher. Die unteren Schichten des Moorlagers, der sogen, schwarze, dichte Torf, wird ausgehoben (und findet als Brennmaterial Verwertung) ; dann wird die obere lose Moostorfschicht auf den Untergrundsand zurückgeworfen und darauf eine 10 cm dicke Sandschicht gebracht. Durch 20—25 cm tiefes Pflügen wird das Moor mit dem Sand sorgfältig gemischt; hierauf erfolgt Düngung und Einsaat.

s. BodenjBiysik. Um die einzelnen

Die chemische Bodenanalyse soll uns Aufschluss geben über die Qualität und Quantität der im Boden lagernden Stoffe; sie soll uns sowohl die Pflanzennährstoffe, als auch die für eine gedeihliche Entwicklung der Pflanzen schädlichen Substanzen angeben. Derselben hat stets eine mechanische Analyse (Schlemmanalyse) vorherzugehen Bestandteile des Bodens festzustellen, unterwirft man die Feinerde des Bodens einer successiven Behandlung mit einer schwächeren Säure (verdünnte Salzsäure), darauf mit konzentrirter Schwefelsäure und schliesslich mit Flusssäure und verfährt bei der weiteren Bestimmung der einzelnen Bestandteile nach den allgemein üblichen Methoden auf welche hier nur verwiesen werden kann. Das Bild, welches durch eine derartige Untersuchung von der Zusammensetzung des Bodens gewonnen wird, wird am besten durch nachfolgende Zusammenstellungen erläutert. Zugleich mögen dieselben als Typen für die verschiedenen Bodenarten dienen:

Sandboden Lehmboden Kalkboden

Wasser .    .

Humus .    .

Mit Stickstoff

2,84 <% 3,02 „ 0,187 *

• •    0,97 o/₀

1,55 „

. .    0,102 „

2,50 o/0 3,42 „

0,194 „

Kohlensaurer Kalk ....    0,424%

0,046 ,, 0,075

Kali

Phosphorsäure

2,25%

In Salzsäure löslich:

1,212 o/0 0,098 „ 0,080 „

5,86 %

6,01 o/₀

55,95 % 0,060 „ 0,078 „

im ganzen:

3,61 %

1,99 o/o

Durch Schwefelsäure aufgeschlossen:

Thonerde und Eisenoxyd .    .    0,97 %

0,020 ,.

0,060 „

0,069 „

4,57 „

60,00 %

Kalk

Magnesia Kali . . . Kieselsäure .

OOOOf

°/o

J?

2,88 o/0 0,080 ,, 0,076 „ 0,207 „ 6,06 „

5,69 o/o

14,66 o/o

Thonerde

Kali

Thon im ganzen:

Durch Fluss säure aufgeschlossen:

1,06 %

1,42 „

9,30 o/o

•    1,08 o/o

.    1,48 „

8,70 o/q

8,35 o/o

0,46 o/0 0,38 „

2,23 o/q

oder Kalifeldspat ....

Sand- (und Natronfeldspat)

Durch diese Einwirkung der verschieden starken Säuren bekommen wir den Gesamtvorrat der Pflanzennährstoffe des Bodens. Jedoch nicht die Menge, sondern die Form der letzteren ist bestimmend für die Fruchtbarkeit des Bodens, d. h. die grössere oder geringere Löslichkeit derselben in der Bodenlösung. Hierüber geben uns am besten die Gesetze über die Absorption der Ackererde, d. h. die Aufnahme gelöster Stoffe sehr verschiedener Art durch die Ackererde, Auskunft. Diese Absorption hat teils physikalische, teils chemische Ursachen. Die letzteren bestehen hauptsächlich in der Wechselwirkung von Salzen, indem die Basen der auf die Bodenbestandteile einwirkenden Salze vom Boden festgehalten werden und die Säuren mit Basen des Bodens in Lösung

81,10 o/o

67,52 o/o

22,46 o/o

gehen (mit Ausnahme der Phosphorsäure und teilweise der Kieselsäure). Bei den Alkalien findet dieser Austausch meistens gegen Kalk und Magnesia statt. Bei der Kalk- und Magnesiaabsorption wirken besonders die Karbonate des Bodens. Die Phosphorsäure wird im Boden durch die Karbonate des Kalks und der. Magnesia, sowie der Sesquioxydhydrate festgehalten. Je konzentrirter die auf den Boden einwirkenden Lösungen sind, desto mehr wird aus denselben im Boden zurückgehalten. Infolge der Absorptionskraft der Ackererde werden die durch die Verwitterung frei werdenden Stoffe von dem Boden festgehalten, so dass trotz fortschreitender Verwitterung nur wenig Stoffe in der Bodenlösung vorhanden sind. Die Absorptionskraft des Bodens kann daher als auf den Nährstoffgehalt des Bodens regulirend wirkend angesehen werden, weil bei Mangel an Nährstoffen in der Bodenlösung die leicht löslichen absorptiv gebundenen Stoffe Ersatz liefern können, sie schützt aber auch zugleich die Ackererde vor Auswaschung.

Eine quantitative Bestimmung der absorptiv gebundenen Pflanzennährstoffe ist bisher noch nicht gelungen. Zwar bat Märcker festgestellt, dass mit der Menge der im Boden vorhandenen Phosphorsäure, welche in zitronensaurem Ammon löslich ist, die Phosphorsäure in der Pflanzenasche wächst, dass also eine vermehrte Aufnahme von Phosphorsäure durch die Pflanzen stattfindet; ferner hat Kellner gefunden, dass eine Chlorammoniumlösung das im Boden vorhandene, absorptiv gebundene Kali (auch Kalk) in Lösung bringt, dagegen das in anderer Form vorhandene Kali nicht angreift. Ob aber diese für bestimmte Fälle feststehenden That-sachen sich als allgemein giltig erweisen, ob das zitronensaure Ammon ein Reagens für die für Pflanzen assimilationsfähige Phosphorsäure des Bodens ist und das Chlorammonium ein solches für das assimilationsfähige Kali, muss erst durch weitere Untersuchungen festgestellt werden.

Da clie chemische Analyse keinen Aufschluss über die Menge der im Boden vorhandenen, für die Pflanzenwurzeln aufnelimbaren Stoffe gibt, so hat man auch versucht, durch die Pflanzenanalyse einen Massstab für die im Boden vorhandene Menge assimilirbarer Nährstoffe, also ein Mass für die Fruchtbarkeit des Bodens zu gewinnen. IVeinhold, Emmerling und Hellriegel analysirten zu diesem Zwecke die ganzen Pflanzen, Heinrich dagegen nur die Wurzeln. Aus dem grossem oder geringeren Gehalt der Wurzeln an Nährstoffen schliesst Heinrich auf den Nährstoffgehalt des betreffenden Bodens. Ist der Nährstoffgehalt der Wurzeln hoch und enthält gleichzeitig der Boden eine hohe absolute Menge Nährstoffe, so kann die weitere Aufschliessung der Bodenbestandteile der Verwitterung ohne besonderes Zuthun überlassen bleiben; ist aber der absolute Gehalt des Bodens an Pflanzennährstoffen ein hoher, der Gehalt der Wurzeln ein geringer, so muss für die Aufschliessung der im Boden schlummernden Kräfte durch entsprechende Kulturen etc. (Stalldünger, Gips, Kalk) gesorgt werden.

Atterberg kommt auf Grund seiner Haferuntersuchungen zu dem Schlüsse, dass zwischen dem Stickstoff-, Phosphorsäure- und Kaligehalt der. Pflanzen bestimmte Verhältnisse bestehen, welche den in der Nahrung vorhandenen Mengen entsprechen. Helmkampf sucht dadurch, dass er Pflanzenanalyse und Düngungsversuch verbindet, zu einem Besultat zu kommen. Vorläufig aber haben alle diese Versuche noch zu keiner sichern Methode zur Bestimmung der assimilirbaren Pflanzennährstoffe im Boden geführt und ist daher auch jetzt noch der Düngungsversuch das beste Mittel, um Aufschluss über das Nährstoffbedürfnis eines Bodens zu erhalten.

Durch die Pflanzen werden organische und anorganische Bodenbestandteile aufgezehrt, welche, abgesehen von den Wurzeln und Stoppelresten, dann durch die Ernten weggeführt werden; der Ersatz muss sich daher auf beide Formen erstrecken. Die organischen Stoffe, welche zur Humusbildung notwendig sind, werden vorwiegend durch den Stallmist und die Gründüngung geliefert. Der Stallmist ist ein wertvolles Produkt der Wirtschaft und muss derselbe daher besonders vor Entwertung geschützt werden. Diese Entwertung kann namentlich durch Stickstoffverluste verursacht werden. Um denselben zu verhindern, sind vielerlei Konservirungsmittel vorgeschlagen, wie z. B. Superphosphat, Superphosphatgips, Gips, Kainit etc.; jedoch ist das einfachste und beste Mittel möglichster Abschluss der Luft (also des Sauerstoffs), damit der Zersetzung entgegengewirkt wird. Im Anschluss hieran sei noch auf die Nitrifikation, cl. h. auf die Bildung der Salpetersäure aus Ammoniak und weiter aus organisch gebundenem Stickstoff, und auf die Denitrifikation, d. h. auf die

Rückwandlung der Salpetersäure in salpetrige Säure und sogar in Stickstoff — beides Produkte der Thätigkeit niederer Organismen — hingewiesen, weil diese Prozesse bei der Lagerung des Stallmistes Vorkommen, dieselben ferner auch im Boden etc. eintreten.

Bei der Gründüngung, d. h. dem Unterbringen grüner Pflanzen in dem Acker, tritt in neuerer Zeit neben der Absicht, dem Boden humusbildende Stoffe zuzuführen, als Hauptabsicht hinzu, den Boden zugleich mit Stickstoff anzureichern; denn die vielfach als Gründüngungspflanzen angebauten Leguminosen haben durch die in den an den Wurzeln haftenden Knöllchen lagernden Bakterien die Kraft, den Stickstoff der Luft aufzunehmen und für die Pflanze verwertbar zu machen. Die anorganischen Stoffe werden ausser durch obige beiden Dünger grösstenteils durch künstliche Düngemittel zugeführt.

Wenn uns die chemische Analyse bei Feststellung des Nährstoffbediirfnisses des Bodens die nötige Aufklärung nicht geben kann, so kann sie dieses eher, wenn es sich um schädliche Bestandteile des Bodens handelt, denn hier ist nicht immer die Form, sondern oftmals schon das Vorhandensein gewisser Stoffe überhaupt und die absolute Menge derselben das Entscheidende.

Als direkt schädliche Bestandteile des Bodens seien folgende angeführt : Schwefelkies, weil sich bei der Zersetzung desselben im Boden die für Pflanzen giftige freie Schwefelsäure und das ebenso giftige Ferrosulfat bilden; Schwefelcalcium, welches in Abfällen der Soda- und Pottaschefabrikation, sowie in denjenigen der Gasfabriken als Gaskalk zur Verwendung gelangt; letzterer enthält auch das sehr giftige Bhodanammonium; Zinkblende, welche sich im Boden leicht zu dem für Pflanzen schädlichen Zinksulfat umsetzt. Wirkt zinkvitriolhaltiges Wasser längere Zeit auf Boden ein, so schlägt sich unlösliches kohlensaures Zink im Boden nieder, und die frei werdende Schwefelsäure verbindet sich mit Kalk, Magnesia und Kali; diese leicht löslichen Sulfate werden durch das Regen- oder Berieselungswasser mit fortgeführt, so dass hierdurch ein Nährstoffverlust im Boden eintritt. In gleicher Weise wirkt Kupfervitriol. Zu den schädlichen Bestandteilen gehören ferner Chlornatrium, Chlorcalcium und Chlormagnesium in grösserer Menge. Abgesehen davon, dass Wasser, welches grössere Mengen dieser Salze enthält, als Rieselwasser verwendet, den Boden physikalisch verschlechtert (dicht schlämmt), wirkt es auch durch Wechselzersetzung und durch seine stärker lösende Kraft gegenüber gewöhnlichem Wasser schädigend, indem durch dasselbe Pflanzennährstoffe (Kali etc.) ausgewaschen werden. Die lösende Wirkung dieser Salze tritt schon bei einem Gehalt von 1 g pro Liter hervor. Aeusserst schädlich für die Vegetation ist die arsenige Säure, welche durch Abwasser aus Gerbereien, Färbereien etc. in den Boden gelangt.

und gewerblich wichtiger Stoffe, 1891.

Litteratur: Knop, Der Kreislauf des Stoffes, 1868; Bonitirung der Ackererde, 1873. — Detmer, Die naturwissenschaftliche Grundlage des Ackerbaues in „Handbuch der gesamten Landwirtschaft“, herausgegeben von v. d. Goltz, 1893, ferner die naturwissenschaftl. Grundlagen der landw. Bodenkunde 1876. — R. Sachse, Lehrbuch der Agrikulturchemie, 1888. — A. Mayer, Lehrbuch der Agrikulturchemie, Heidelberg, 2. Auf!., 1876. — J. König, Die Verunreinigung der Gewässer, deren schädliche Folgen etc., 1887, und Die Untersuchung landwirtschaftlich

y. König, E. Haselhoff.

Bodendralit nennt man bei der Herstellung des Handpapiers diejenigen Drähte, welche bei der Erzeugung des gerippten Papiers das Gitterwerk der Papierformen bilden, auf welchen die erste Entwässerung des Papierzeuges vor sich geht. S. Papierfabrikation.    m. Kraft

Bodeneis, s. Grundeis.

Bodenfeuchtigkeit, ihr Einfluss auf die Bodenwärme. Feuchtigkeit wirkt infolge der hohen Wärmekapazität und der Beweglichkeit des Wassers temperaturausgleichend. Feuchter Boden nimmt schwieriger und langsamer Wärme auf und gibt dieselbe wieder langsamer ab als trockener Boden. Deshalb ist feuchter Boden im Sommer kühler, im Winter wärmer als trockener [1] und das feuchte Insel- und Uferklima ist gleichmässiger als dasjenige im Innern der Kontinente. Die über dem Boden stehende Luft wird durch kalten Regen etwas langsamer abgekühlt als der rasch Feuchtigkeit aufnehmende Boden, erwärmt sich aber nachher wieder schneller [2]. Die durch Aufnahme von Feuchtigkeit bewirkten

Aenderungen der Bodenwärme hängen ab von: 1. der zufliessenden Wassermenge, 2. der Durchdringlichkeit des Bodens, 3. der Wärmekapazität der Bodenarten [3], Erstere beiden Einflüsse befördern, letzterer verlangsamt die Wärmeänderungen im Boden [4]. Vergl. auch Bodenphysik.

Ad. Schmidt.

Litteratur: [1] Littrow, Ad., Relative Wärmeleitungsfähigkeit verschiedener Bodenarten, Wiener akad. Anzeiger, Jahrg. 1875, S. 4. — [2] Hann, Klimatologie, Stuttgart 1883. — [3] Hallmann, Dr. E., Die Temperaturverhältnisse der Quellen, Berlin 1854. — [4] Günther, Geophysik, Bd. 1, Abt. 3, Kapitel 1, Die Wärmeverhältnisse des Erdinnern, Stuttgart 1884 (mit ausführlichen Litteraturangaben).

Alb. Frank.

Bodenfläche, der Wagen, ist die für die Verladung der Güter zur Verfügung stehende innere Fläche des Wagenhodens, auch Ladefläche oder Belegfläche genannt. Bei manchen Bahnverwaltungen wird sie in Quadratmetern ausgedrückt an den Langseiten der Wagen angegeben.

Bodenförderung, s. Bodengewinnung, Bodentransport und Erdmassentransport.

Bodenfries, s. Fries.

Bodengase, vergl. Bodenphysik.

Bodengesehoss, in manchen Gegenden für Speicher (Dachgeschoss) üblich.

5.    Kl. Felsen in brechbaren Bänken 3,2—4 Arbst.

6.    „ Felsen in zu sprengenden

Bänken .......

7.    „ sehr feste, schwer schiess

bare Felsen.....

Bodengewinnung bezeichnet die Lösung und Verladung der betreffenden Bodenart (s. d.) fertig für den Transport zur Ablade- oder Verwendungsstelle. Bei der für Eisenbahn- und Strassenbauten üblichen Handarbeit können nach

G. Mayer [ 1] folgende Grenzwerte für den Kubikmeter Abtragsboden zur Preisermittelung für die sieben verschiedenen Klassen der Bodenarten in Arbeitsstunden angenommen werden:

0,5—1 Arbst.

1.    Kl. loser Sand

3,5-6    „

2.    „ Lehm, Torfmoor etc. .    .    1,0—1,6 „

3.    „ schwerer Lehm, Thon , ^

6-10 „

Mergel etc......1,6—2,4 *

4.    „ Trümmergestein, Gerolle etc. 2,4—3,2 „

vom

Hierzu kommt noch die Abnützung der bis auf Spaten und Schaufeln Arbeitgeber zu liefernden Geräte und der eventuelle Verbrauch an Spreng-material, was einen Zuschlag von 10—50    pro Kubikmeter bedingt.

ver-

Bei den grösseren Erdarbeiten der Neuzeit (Suez-Kanal, Nord-Ostsee-Kanal, den ^ schiedenen Dockbauten elc.) fand die Bodengewinnung auf maschinellem Wege durch Grabmaschinen (s. d.) statt, da einerseits die Handarbeit, selbst bei grossem Arbeiterpersonal, nicht genügte, andererseits eine genügende Anzahl von Arbeitskräften schwer erlangt werden konnte. Allei’dings können diese Grabmaschinen nur für die beiden ersten und höchstens noch für einige Bodenarten der 3. Klasse, so lange es sich nicht um Mergel handelt, verwendet werden.

Litteratur [1] Handb. der Ing.-Wiss., Bd. 1, Leipzig 1883, Kap. 3, Aufl. ^S^^^

Bodenimpfung, s. unter Bo den chemie.

Bodenkammer, s. Dachkammer.

Neukulturen u. s. w. in den meisten Fällen dürfte 1:10000, mitunter selbst 1:5000 kaum genügen. Da indessen weder die stofflichen Eigenschaften der Bodenarten, noch ilne Ausdehnung und Mächtigkeit ohne Berücksichtigung ihrer Entstehung, ihrer Muttergesteine und ihrer Lagerung genau erkannt zu werden vermögen, so hat man im Bestreben, den Bedürfnissen der Bodenbewirtscliaftimg Rechnung zu tragen, die geologischen Spezialkarten zu geologisch-agronomischen Karten tert, indem man auf den ersteren noch durch Zeichen und Signaturen auch die petrographische Beschaffenheit des Bodens, die Ausdehnung der einzelnen Boden-

Bodenkarten geben die stoffliche Beschaffenheit, Ausdehnung und Mächtigkeit derjenigen Erdschichten wieder, welche am Tag (also zu oberst) liegen und daher für die Bewirtschaftung fast allein in Betracht kommen. Sie lassen die frage nach der Entstehung der einzelnen Bodenarten, ihrem Alter und ihrer Beihenfolge unberücksichtigt im Gegensatz zu den geologischen Karten, welche den Bau der Erdoberfläche so wiederzugeben versuchen, wie er sich darstellen würde, wenn die der Bewirtschaftung dienenden Bodenarten (die Vegetationserde) nicht vorhanden bezw. die Erdschichten überall blossgelegt wären. Bodenkarten dienen vornehmlich praktischen, land- und forstwirtschaftlichen Zwecken, für die Auswahl des Düngers, der Melioration überhaupt, für Drainage, Wert- und Ertragsschätzungen, Ihr Massstab muss in diesen Fällen ein sehr grosser sein,

erwei-arten und ihre Mächtigkeit bis zu einer gewissen Tiefe zur Darstellung bringt. Derartige geologisch-agronomische Karten werden durch die geologischen Aulnahmen der meisten deutschen Staaten von den für die Landwirtschaft besonders wichtigen grossen Niederungen und Ebenen in einem grossen Massstab (meist 1:25 000 der Natur) veröffentlicht (von Preussen, Sachsen, Baden, Eisass-Lothringen, Hessen-Darmstadt u. s. w.). Vergl. Karten, geologische. Leppia.

Erdbau, 3. Auf].,

Bodenlösuug bezeichnet die Arbeit des Auflockerns einer zu entfernenden Abtragsmasse. Da die erste Klasse der Bodenarten (s. d.) trockener Sand, loser Kies, Gerolle etc. sich einfach durch Eortschaufeln gewinnen lässt, so kommen für die Bodenlösung nur die zweite bis siebente Klasse der Bodenarten in Betracht und ist im betreffenden Artikel die Art der Lösung und die Benützung der gebräuchlichen Geräte besprochen. Der durch Abkeilen, Abhauen, Schroten und Sprengen gelöste Boden nimmt naturgemäss einen bedeutend grösseren Rauminhalt ein, als im gewachsenen Zustande. Es ist daher für die Verwendung desselben zu Anschüttungen und Dammbauten von AVichtigkeit, die bleibende Raumvergrösserung zu kennen und sind hierfür entsprechende Versuche anzustellen. Von Henz [1] wird aus einer Reihe von Beobachtungen bei Ausführung grösserer Erdarbeiten die bleibende Volumenvergrösserung nach Vollendung der Anschüttungen für Sandboden zu 1—1,5%, Lehm und leichtere Erdarten 3 %, Keuper- und Mergelarten 4—5 %, festen Thon 6—7 % und Felsen 8—12% angegeben; s. auch Bodenarten.

L von Willmann.

Litteratur: Wie bei Bodenarten [1] Henz, Prakt. Anleitung zum Berlin 1874, bearb. von Streckert, S. 62; vergl. auch Handb. d. Ing.-Wiss., Leipzig 1883, Bd. 1, Kap. III, 2. Auf!., S. 337.

Bodenlucke, s. Lucke.

Bodeillüftungb Die Arersorgung der Kulturboden mit atmosphärischer Luft kann für den Pflanzenwuchs nicht entbehrt werden. Sie erfolgt durch die kapillaren und nichtkapillaren, natürlichen oder künstlich geschaffenen Zwischenräume im Boden (s. Bodenphysik). Das Luftbedürfnis der verschiedenen Pflanzen ist sehr verschieden. Wasserpflanzen brauchen wenig Luft; Kartoffeln, Rüben, Mais erfordern mehr wie AEeizen, Hafer und Reis. Die Mittel zur Bodenlüftung sind 1. sorgfältige und tiefe Bearbeitung im günstigen physikalischen Zustande der Böden; 2. Entwässerung und Drainage; 3. schmale, hohe Beete mit tiefen Zwischenfurchen (Bifangbau). Schwere Thon- und Torfböden werden durch Aufbringung von Sand und strohigem Dünger der Luft zugänglich gemacht.

Litteratur: Die landw. Annalen des mecklenburgischen patriotischen Vereins i. J. 1888, Folge XXVII, Jahrgang Xr. 21; Untersuchungen über die Durchlüftungsfahigkeit der Bodenarten von R. Heinrich in Rostock.    Schmezer

Bodenmelioration, s. Melioration.

Bodenmischuiig. Diese Kulturmassregel (Melioration) besteht in der allmälichen Arermengung eines Bodens von ungünstiger chemischer Zusammensetzung oder von schlechtem physikalischem Zustande mit einem andern Boden entgegengesetzten Charakters, um die extremen Eigenschaften beider auszugleichen und dadurch sowohl einen dem Pflanzenwachstum günstigeren Boden als auch eine tiefere Ackerkrume in demselben zu gewinnen. Die am meisten wirksame und weitverbreiteste Bodenmischung ist die Zufuhr von Mergel auf Sand- und von Sand auf schwere Thonböden.

Schmezer.

Litteratur: Martin Ullmann, Kalk und Mergel, Berlin 1893, S. 50 u. ff. — Ein Beispiel ausgedehnter Anwendung von Erdmischungen s. Gr. Krafft, Ein Grossgrundbesitz der Gegenwart, Wien 1872, S. 249 und 258.

Bodennagel, geschmiedeter, vierkantiger Nagel mit Spitzkopf, 7 cm lang, zur Befestigung der Bretter eines Eussbodens dienend.

Bodenpfahl (Bodenpflock), bei Nivellements und Absteckungen von Höhenpunkten für Bauanlagen Pfähle, welche so weit eingetrieben sind, dass ihre Köpfe mit der Bodenfläche abschneiden.

Bodenphysik, die Lehre von den physikalischen Eigenschaften des Bodens und deren Beziehungen zu den chemischen Amrgängen in der Aregetationsschicht, sowie zu dem AVachstum der Kulturpflanzen; von G. Schübler [ 1] begründet, durch AV. Schumacher u. a, [2] gefördert, von E. AVollny durch Verschmelzung

mit der Pflanzenphysik und Agrarmeteorologie unter der Bezeichnung „Agrikulturphysik" zu einer selbständigen Wissenschaft erhöhen [3]. Die unter Benützung exakter Methoden ermittelten Resultate der bisherigen Forschungen lassen sich in Kürze wie folgt zusammenfassen:

I. Die Haupthodengemengteile (Bodenkonstituenten).

Als Hauptbestandteile des Bodens, welche für die mechanische Beschaffenheit und das Verhalten der Gesamtmasse zum Wasser, zur Luft und zur Wärme von massgebendem Einfluss sind, sind anzusehen: Quarz, Kalk, Thon und Humus. Unter Umständen üben die Eisenverbindungen und gewisse lösliche Salze gleichergestalt einen Einfluss auf das physikalische Verhalten des Erdreichs aus. Insoweit die Beschaffenheit der Masse von der Grösse der dieselbe zusammensetzenden Elemente bedingt ist, lassen sich die konstituirenden Bestandteile auch unterscheiden in Sand (resp. Grus), ab schlämmbare Teile und humose Stoffe [4], S. 45. Für die beträchtlichen Unterschiede in der physikalischen Beschaffenheit der natürlichen Böden spricht der Umstand, dass die bezeichneten Bestandteile sehr wesentlich von einander abweichende Eigenschaften besitzen und in äusserst wechselnder Menge an der Zusammensetzung des Bodens partizipiren. Zur Beurteilung der einschlägigen Verhältnisse hat daher die Kenntnis der besonderen Eigentümlichkeiten der einzelnen Konstituenten und ihrer gegenseitigen Beziehungen, sowie der Menge, in welcher sie im gegebenen Fall Vorkommen, ein hervorragendes Interesse in Anspruch zu nehmen.

II. Allgemeine physikalische Eigenschaften der Bodenkonstituenten und der Bodenmasse.

mm.

1.    Die Grösse der Bodenteilchen. Die Grösse der Bodenpartikel schwankt innerhalb sehr weiter Grenzen; bei den plastischen Thonteilchen beträgt die Korngrösse 0,005—0,0001 mm (nach [5]), hei den gröbsten Sandsorten 2,0 Die Grenzen würden sonach zwischen 0,0001 und 2,0 mm liegen.¹')^ Bestandteile von 2—5 mm Korndurchmesser bezeichnet man mit Kies oder Grand, solche von 5—10 mm mit Grus, während jene über 10 mm als Steine anzusprechen sind. Alle Bestandteile über 0,25 mm bilden das Bodenskelett, die feinkörnigeren die Feinerde. Je nach dem Ueberwiegen der betreffenden Kornsortimente unterscheidet man Stein-, steinreiche, Grus-, kiesartige, grob-, feinkörnige, staubförmige Böden. G1 e i chk ö r n i g ist ein Boden, wenn seine Bestandteile annähernd gleiche Grösse haben, ungleich körnig dagegen, wenn die Partikel in der Grösse auffallend von einander abweichen.

2.    Die Form der Bodenteilchen ist eine sehr verschiedene und selten eine regelmässige. Die feinsten Teilchen des Thones sind von länglich runder und ziemlich gleichmässiger Gestalt. Bei den Sandsorten finden sich zuweilen Formen, welche sich der Kugelgestalt mehr oder weniger nähern. Die meisten übrigen Bodenelemente sind von eckiger und unregelmässiger Gestalt.

3.    Molekularkonstitution der Bodenteilchen. Soweit diese dem Mineralreich angehören, sind sie entweder kristallinisch oder amorph. Im ersteren Fall, sowie teilweise im zweiten, sind sie für Wasser und Gase ganz oder beinahe undurchdrmgbar. Ein Teil der amorphen Bestandteile, wie z. B. die plastische Thonsubstanz, die amorphen zeolithischen Silikate, das Eisenoxyd und die Kieselsäure in gewissen Zuständen, haben in gleicher Weise, wie einige bei der Zersetzung der organischen Substanzen entstehende Humusstoffe die Eigenschaften der Kolloidsubstanzen, d. h. sie quellen bei dem Benetzen mit Wasser durch Einlagerung von Flüssigkeitsmolekülen zwischen die Moleküle der Substanz auf und bilden quasi eine Gallerte, hierbei ihr V olumen bedeutend vermehrend, während sie zusammenschrumpfen, sobald ihnen das IV asser entzogen wird [6]. Diese zum grössten Teil hypothetischen Stoffe sind für die physikalischen

*) Das Kornvolumen bei Kugelform {red³:6) beträgt:

für Partikel von 0,0001 mm Durchmesser: 0,00000000000052 emm

„ 2,0

4,188792

und chemischen Eigenschaften des Bodens von grosser Bedeutung *) [6]. Auf diesen Bestandteilen beruht die Plastizität der Böden, welche in hervorragendem Grade besonders bei den Thon- und thonreichen Bodenarten in die Erscheinung tritt. — In Zersetzung begriffene Pflanzenreste im Boden zeigen, soweit sich noch ihr Ursprung erkennen lässt, die Eigentümlichkeit, dass sie durch Zerstörung eines Teils der Gewebe porös und dadurch für Flüssigkeiten und Gase durchdringbar sind.

4. Bestimmung der Korngrösse (mechanische Bodenanalyse) und der Bodenkonstituenten. Zur Bestimmung des quantitativen Mengenverhältnisses der den Boden zusammensetzenden Kornsortimente dient die mechanische Analyse, mittelst welcher die mechanische Trennung des Bodens in die einzelnen Korngrössen durch Sieben und durch Schlämmen bewirkt wird. Hierbei wird der Boden zweckmässig in folgende Produkte zerlegt:

Bezeichnung

1.    Steine . .

2.    Grobkies .

3.    Mittelkies .

4.    Feinkies .

5.    Grobsand .    ,

6.    Mittelsand

Korndurchmesser

mm

> 10 10 bis 5

0,5

GO

a>

O

Bezeichnung    Korndurchmesser

0,5 „ 0,25 pq

Die ad 1—6 aufgeführten Sortimente werden durch Bundlochsiebe, jene ad 7—11 durch Schlämmung abgeschieden.

Bei der Vorbereitung der zu untersuchenden Erdprobe für die Analyse ist zunächst dafür Sorge zu tragen, dass die gröberen Sortimente von der anhaftenden Erde befreit und die vorhandenen Aggregate zerstört werden. Dies geschieht durch 10—20stüncliges lebhaftes Kochen mit destillirtem Wasser (E. W. Hilgard [3],. H. 57).

destillirtem Wasser, wenn nötig, unter Zuhilfenahme eines Pinsels gewaschen, die Teilchen unter 0,5 mm Durchmesser werden dagegen durch Schlämmen in die einzelnen angegebenen Produkte zerlegt. Bei letzterer Prozedur bedient man sich zweier Methoden, von denen die eine sich auf den freien Pall fester Körper in Wasser gründet, Dekantir- oder hydrostatische Methode genannt (Davy, Schübler, Sprengel, Bennigsen-Förder, Knop, Schlösing, Kühn, Osborne, Fadejeff), während bei der andern der Stoss aufwärts fliessenden Wassers (hydraulische Methode) verwendet wird (Nobel, Schöne, Ad. Mayer, Hilgard). Von den Methoden der ersteren Gruppe ist die Kühn’sche wegen ihrer Einfachheit bei gewöhnlichen Untersuchungen vorzuziehen; genauere und übereinstimmendere Resultate liefert jene von Fadejeff. Unter den Verfahren der zweiten Gruppe sind die von Schoene und von Hilgard die bewährtesten, aber zur Trennung der feinsten Elemente nicht geeignet. Letztere können nur mit Hilfe eines nach der hydrostatischen Methode konstruirten Apparates abgeschieden werden ([7], 23; Th. B. Osborne [3], Bd. 10, S. 196; E. W. Hilgard [3], Bd. 2, S. 57 und Bd. 6, S. 52; Ad. Mayer [3], Bd. 5, S. 228; W. B. Williams [3], Bd. 18, S. 225), Bei jeder Art der Ausführung der mechanischen Bodenanalyse sind verschiedene Bedingungen zu erfüllen, wenn ein sicheres oder annähernd sicheres Besultat erlangt werden soll. Ausser dem 10—20stündigen lebhaften Kochen der Bodenprobe ist es unbedingt notwendig, bei dem Schlämmen möglichst reines (destillirtes) Wasser zu verwenden, weil in kalk- und salzhaltigem sich Aggregate bilden, welche in die gröberen Produkte übergehen. Aus demselben Grunde müssen die Apparate vor allen grellen Temperaturschwankungen, vor dem Einfluss des Lichtes geschützt werden; sie erhalten daher am zweckmässigsten Aufstellung in einem dunklen Keller. Zur sicheren Abscheidung der Sedimente von bestimmtem hydraulischem Wert muss ferner dem Schlämmen eine Abscheidung des Thones

Die so behandelte Probe wird durch die Bundlochsiebe mit

*) Gegenüber der zur Zeit herrschenden Ansicht über die Existenz der kolloidalen mineralischen Bestandteile in den Böden wird neuerdings von einigen Seiten die Meinung geltend gemacht, dass die diesen Substanzen zugeschriebenen Wirkungen einfach auf die ausserordentliche Feinheit der betreffenden Elemente zurückzuführen seien, auf Grund der Beobachtung, dass ganz allgemein die allerfeinsten Mineralpartikel, vermöge der ihnen zu Gebote stehenden Attraktionskräfte, das Wasser in grossen Mengen anziehen.

vorhergehen, indem sonst das schwere und hydraulisch viel wirksamere Thonwasser im Anfang der Operation viel gröbere Korngrössen, als der Geschwindigkeit entsprechen, mit fortführt. Dies ist durch wiederholtes Absetzen aller Körner vom Thonboden bei 20 cm hoher Wasserschicht zu bewerkstelligen, wobei die Absetzzeit auf 24 Stunden zu bemessen ist (Hilgard). — Insoweit die physikalische Beschaffenheit des Bodens von der Korngrösse abhängig ist, genügt die Trennung in die beschriebenen Sortimente, mit Ausnahme der Kolloid-und Humussubstanzen. Unter ersteren ist der kolloidale Teil des Thones der wichtigste, weil durch diesen die Plastizität des Bodens bedingt ist. ¹) Zur Bestimmung dieses „wirksamen“ Thones kann man das vorerwähnte Verfahren Hilgards oder jenes von Th. Schloesing benützen ([4], S. 50). Es bleiben allerdings hierbei unter Umständen noch verschiedene andere feinste Teilchen (Quarz, Eisenoxydhydrat, verschiedene Mineralien) zurück, deren Menge dann auf chemischem Wege zu ermitteln ist. Am zweckmässigsten wird es indessen sein, den Thon direkt zu bestimmen. Die Humusstoffe sind gleichergestalt durch die chemische Analyse zu ermitteln ([7], S. 57—64), und dasselbe gilt auch von der in physikalischer Hinsicht wichtigen kolloidalen Humussubstanz (matiere noire), welche am besten nach der Methode von L. Grandeau [8] festgestellt werden.

Sobald neben der Korngrösse die Substanz selbst für das physikalische Verhalten des Bodens in Betracht kommt, wie z. B. der Wärme gegenüber, wird man nicht umhin können, die Bodenkonstituenten mittelst der chemischen Analyse zu bestimmen, weil die mechanische hierüber keinerlei Auskunft gibt ([7], S. 43—85). Unter besonderen Verhältnissen kann es auch aus gleichem Anlass erwünscht sein, die mineralogischen Gemengteile der Schlämmprodukte einer Prüfung zu unterziehen [9].

Fig. I.

5. Die Lagerungsverhältnisse der Bodenteilchen (Struktur des Bodens), a. Die Einzelkornstruktur (E. W. Hilgard). Denkt man sich den Boden in seine einzelnen Partikel zerlegt und diese mehr oder weniger dicht an einander gelagert, so ist die Grösse der zwischen den Teilchen befindlichen und für die Wasser- und Luftbewegung massgebenden Zwischenräume von der Grösse (dem Durchmesser) und der Eorm der Teilchen vollständig abhängig, weshalb man diese Art ihrer Zusammenlagerung zweckmässig mit „Einzelkornstruktur“ bezeichnet. Nimmt man an, dass die Partikel Kugelgestalt und gleiche Grösse besässen, so kann die Aneinanderlagerung

entweder derart sein benachbarten Kugeln ruht (Pig. 1) oder dass die in den Berührungspunkten der Kugeln errichteten Tangentialebenen sämtlich auf einander senkrecht stehen (Fig. 2). Die erstere Anordnung führt zum Aufbau drei- oder vierseitigen regulären Pyramide, bei der letzteren bilden die Kugeln zusammen einen Würfel. In jenem Fall ist die Lagerung der gleichartigen Elemente die möglichst dichte und beträgt die Summe der Zwischenräume (Porenvolumen)

25,95 °/₀ des Gesamtvolumens, in dem zweiten Falle hat man es mit der lockersten Lagerung zu thun und beläuft sich das Porenvolumen auf 47,64% des Gesamtvolumens (J. Soyka [3], Bd. 8, S. 1). Die absolute Kaumerfüllung der festen Bestandteile ist in beiden Fällen von der relativen Grösse der Kugeln, wenn diese innerhalb des Sortimentes eine gleiche Grösse haben, unabhängig (0. Lang [3]), Bd. 1, S. 109).

Bei den in der Natur vorkommenden sogen, „gewachsenen“ Böden stellen sich die bezeichneten Verhältnisse etwas anders heraus, weil einerseits die Bodenbestandteile keine Kugelform und keine gleiche Grösse besitzen, andererseits

dass jede Kugel in dem Zwischenraum zwischen den

einer

Fig. 2.

äussere Einflüsse auf die Struktur von massgebendem Einfluss sind. Die Lagerung kann eine dichtere sein als die angegebene dichteste, wenn die feinkörnigen Bestandteile sich zwischen die grobkörnigen einlagern (Fig. 3), oder noch lockerer, als in dem oben angeführten zweiten Fall, sobald sich die Bodenteilchen derart an einander fügen, dass sich grössere Lücken zwischen denselben bilden (Fig. 4, Porenvolumen: 59,28 %). — Erschütterungen und Stösse tragen zur Herbeiführung eines festeren Gefüges bei; besonders aber ist es das in den Boden eindringende atmosphärische Wasser (Regen-und Schneeschmelzwasser), welches durch seine mechanischen Wirkungen (Einschlämmung) die dichteste Lagerung der Teilchen veranlassen kann. — Unter den geschilderten Verhältnissen kann es nicht wundernehmen, dass das Porenvolumen, welches einen Massstab für die Lagerungsverhältnisse des Bodens abgibt, innerhalb weiter Grenzen liegt. Nach

Fig. 3.

den diesbezüglichen Versuchen von C. Flügge [10], E. Wolff[ll], F. Renk [12], E. Ramann [4] und Veitmeyer [13] schwankt das Porenvolumen bei Mineralböden zwischen 20 und 57,8 %, bei Torf- und Moorböden steigt es nach Ramann ([4], S. 60), und von Schwarz ([3], Bd. 2, S. 164) bis auf 85,2 °/₀.

Fig. 4.

Fig. 5.

b. Die Krümelstruktur (E. Wollny). In manchen Bodenarten bilden sich unter gewissen Umständen Aggregate (Krümel) durch mehr oder weniger enge Aneinanderlagerung einer grösseren Zahl von Partikeln. Diese Art der Lagerung (Krümelstruktur) unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen hauptsächlich durch das Auftreten einer beträchtlichen Zahl grösserer Hohlräume (Fig. 5) zwischen den Aggregaten, indem gewissemassen durch die Krümelung die Korngrösse bedeutend erhöht wird. Jene grösseren Lücken zwischen den Krümeln oder Bröckchen führen sehr durchgreifende Veränderungen in der physikalischen Beschaffenheit des Bodens, besonders bezüglich des Verhaltens desselben zum Wasser und zur Luft herbei. — Die Ursachen der Krümelbildung, auch Flockung genannt, sind sehr verschiedener Art. Die Neigung zur Bildung von Aggregaten verhält sich annähernd umgekehrt wie die Grösse der Teilchen und hört bei Quarzpulver ziemlich auf, wenn der Korndurchmesser ungefähr 0,2 mm übersteigt, vorausgesetzt, dass alle Körner von derselben Grösse sind, denn in Komplexe kleinerer Körner gehen noch grössere Teilchen als die von 0,2 mm Korndurchmesser mit ein. Die Anzahl der Körnchen, die zu einem Krümel kohäriren können, ist wesentlich demselben umgekehrten Verhältnis unterworfen. Je grösser die Einzelkörner sind, desto leichter zerfallen die Aggregate. Sedimentpulver desselben hydraulischen Wertes, aber von verschiedenem spezifischen Gewicht, zeigen vergleichsweise, dass höhere Dichtigkeit der Flockung entgegengewirkt. AVeiters wurde nachgewiesen, dass die Neigung zur Krümelbildung sich rasch mit zunehmender Temperatur vermindert. Im Wasser nahe dem Siedepunkt ist dieselbe sehr schwach (E. AV. Hilgard ([3], Bd. 2, S. 441). Die Kolloidsubstanzen sind der Krümelbildung sehr förderlich und zwar in dem Grade als sie in grösserer Menge in dem Boden auftreten. Die freien, nicht löslichen Humussäuren leisten der Bildung von Aggregaten in dem gleichen Sinne Arorschub, indem sie die Rolle eines Bindemittels für die übrigen Bodenbestandteile übernehmen [14]. Bei einem mittleren AVassergelialt (ca. 40% der Maximalmenge, welche der Boden zu fassen vermag) ist die Neigung zur Krümelbildung am grössten; bei höherem und geringerem AVassergehalt nimmt sie stetig ab ([3], Bd. 12, S. 239).

Von besonderer AVichtigkeit ist die Thatsache, dass die löslichen Salze des Bodens auf die Struktur desselben, selbst wenn sie in geringen Mengen auftreten, einen hervorragenden Einfluss ausüben (E. AV. Hilgard in [3], Bd. 2,

S. 441 und Bd. 16, S. 82; Ad. Mayer [3], Bd. 2, S. 251). Kaustische, kohlensaure und phosphorsaure Alkalien (Kali, Natron, Ammoniak) bedingen ein Dichtschlämmen des Bodens (Einzelkornstruktur) und verhindern die Krümelbildung unter Umständen vollständig, während die Mineralsäuren, Salz-, Schwefel- und Salpetersäure und deren Salze, mit Ausnahme der neutralen Alkalisulfate, welche sich der erstgenannten Gruppe nähern, die Bildung von Aggregaten wesentlich fördern. Bei den Chloriden und den Nitraten ist dies nur so lange der Fall, als diese sich in der Bodenlösung vorfinden; werden sie jedoch durch das in den Boden eindringende atmosphärische Wasser ausgewaschen, was um so leichter erfolgt, als bekanntlich diese Salze vom Boden nicht absorbirt werden, so tritt nachträglich ein Dichtschlämmen ein (Einzelkornstruktur). Das Kalkhydrat (Aetzkalk), in geringerem Grade das Kalkkarbonat, gibt, dem Boden beigemischt, Veranlassung zur Bildung loser, flockiger Aggregate (Krümel), welche allen auf ihre Zerstörung hinwirkenden äusseren Einflüssen je nach der angewendeten Substanzmenge mehr oder weniger lange Zeit widerstehen. Unter den äusseren Faktoren, welche auf die Struktur des Bodens einen Einfluss ausüben, würde zunächst der Frost in Betracht kommen. Durch das zu Eis erstarrende und sich hierbei ausdehnende Wasser werden die Teilchen aus einander gerückt. Dies hat in einem zur Krümelbildung neigenden, aber dicht gelagerten Boden in der Regel die Ueberführung desselben in eine krümelige Masse (Krümelstruktur), in bereits mechanisch zerkleinerten oder grobkörnigen (Sand-) Boden aber eine so weit gehende Trennung der Partikel zur einzelnen Elemente zerfällt (Einzelkornstruktur) oder sich unter der Frostwirkung fest zusammenlagert (Sand). — Auf die Zerstörung der Krümelstruktur (in der Technik „Verschmieren“ oder auch „Verstampfen“ genannt) wirkt auch heftiges Schütteln mit Wasser, Kneten und Kochen der Thon- oder Erdmasse. Diese Mittel werden in der Keramik zur Vermehrung der Plastizität angewendet, die wesentlich auf der möglichst feinen Verteilung der Teile beruht. Von hervorragendem Einfluss auf die Struktur des Bodens erweist sich das atmosphärische AVasser, einerseits durch Veränderung der Lage der Bodenteilchen, andererseits durch Fortführung der feinsten Elemente in die Tiefe. Durch das eindringende AVasser wird die Krümelstruktur infolge Loslösung der Partikel von den Bröckchen und Einschlämmen derselben in die Hohlräume vernichtet _ und zwar um so schneller, je grösser die einsickernden AVassermengen sind und je geringer die Neigung des Bodens zur Krümelbildung ist. Je grösser die Kraft des auffallenden Wassers ist, um so eher geht der Boden in den Zustand der Einzelkornstruktur über. Daher können heftige Gewitterregen den mechanischen Zustand des Bodens innerhalb kurzer Zeit vollständig ändern. Aus solchen That-sachen wird gefolgert werden dürfen, dass die Niederschlagshäufigkeit unter sonst gleichen Umständen für die Struktur des Bodens von grosser Bedeutung ist; häufigere, aber wenig ergiebige Niederschläge sind von ungleich geiingeiei Wirkung, als . seltener erfolgende, aber stärkere. Durch die Bedeckung des Bodens mit lebenden Pflanzen oder abgestorbenen Pflanzenteilen (Streu, Stroh, Holz u. s. w.) werden die geschilderten mechanischen AVirkungen der Niederschläge abgeschwächt, weil die Kraft des auffallenden AVassers gebrochen und das Eindringen desselben in den Boden verlangsamt wird. Der betreffende Einfluss der ^Pflanzendecke ist um so grösser, je dichter die Pflanzen stehen und je kräftiger sie sich entwickelt haben. Ist der Boden mit einer Streu- oder Strohdecke versehen, so vermindert sich mit der Zunahme der Mächtigkeit derselben die A⁷erdichtung des Erdreiches seitens des Regens (E. AVollny [3], Bd. 12,

einem

Folge, dass derselbe in seine

g. 3p)._ Strukturveränderungen können durch die Niederschläge ausserdem in

der AVeise bewirkt werden, dass ein mehr oder weniger grosser Teil der feinerdigen Bestandteile durch das nicht eingesickerte, bei geneigtem Terrain oberflächlich abfliessende AVasser mitgerissen (Abschlämmung) oder durch das m den Boden eindringende Wasser in die Tiefe abgeführt wird (Ein- oder Durch-sclilämmung). Der Verlust ist in ersterem Fall um so grösser, je weniger bündm der Boden, je grösser der Neigungswinkel der Fläche ist und je ergiebiger die Niederschläge sind. In dem zweiten Fall nimmt die Abfuhr der

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. U.

festen Bestandteile in den Untergrund in dem Masse zu als die Bodenpartikelclien in ihrer Grösse von einander abweichen. In dem einen wie in dem andern Falle wird die Ortsveränderung der Bodenelemente durch eine Decke lebender Pflanzen in hohem Grade vermindert, weil die Wurzeln derselben das Erdreich Zusammenhalten. Der Wald wirkt auf die Abschlämmung in stärkerem Masse retardirend ein, als perennirende krautartige Gewächse. Der Wind äussert auf lockere und staubförmige Böden in der Richtung eine Wirkung, dass er die feineren Bestandteile, seiner Stärke entsprechend, fortführt und, zur Ruhe gelangt, an anderen Stellen ablagert. Die ausgewehten Stellen (Kehlen) besitzen infolge dessen ein gröberes und ungleichmässigeres Korn als die angewehten (Dünen). (J. F. Hensele [3j, Bd. 16.) — Einen erheblichen Einfluss auf die Krümelbildung üben schliesslich die im Boden vorkommenden Tiere — insbesondere die Regenwürmer — durch ihre grabende und wühlende Tliätigkeit oder durch ihre Ausscheidungen aus (C. Darwin [15]; Y. Hensen [16]; P. E. Müller [17]; E. Ra-mann [3], Bd. 11, S. 299; E. Wollny [3], Bd. 13, S. 382; E. Ebermayer [18]).

6. Die Yolumveränderungen des Bodens dokumentiren sich hauptsächlich durch Schwankungen in der Raumanfüllung bei wechselnder Anfeuchtung und Austrocknung der Böden. Sie treten im allgemeinen am stärksten bei den Kolloidsubstanzen enthaltenden Erdarten auf und sind am grössten bei den Humusstoffen (Torf), welchen der Thon in dieser Richtung sehr nahe steht, während sie bei dem Sande entweder gar nicht oder nur bei grosser Feinkörnigkeit in mässigem Grade beobachtet werden. Im letzteren Falle wird die Ausdehnung der Masse ausschliesslich durch die Wasserhüllen bewirkt, mit welchen sich die Teilchen bei ergiebiger Benetzung mit Wasser umgeben (G. Schübler [1], Bd. 2, S. 82; E. Wolff [11], S. 71; F. Haberlandt [19], S. 481; F. A. von Schwarz [3], Bd. 2, S. 166). — Bei den Thon- und thonreichen Böden haben die mit der Austrocknung verbundenen Yolumveränderungen gewisse Spannungen in der Masse zur Folge, die sich sowohl in vertikaler als auch namentlich in horizontaler Richtung geltend machen. Der in der Oberfläche eintretende Wasserverlust bedingt zunächst eine Zusammenziehung der obersten Bodenschicht, wodurch ein Zug von unten nach oben ausgeübt wird, der in dem Grade weiter nach abwärts rückt, als die Austrocknung nach der Tiefe hin zunimmt. Dabei muss sich die Erde fester zusammensetzen und ihre Oberfläche in ein tieferes Niveau gelegt werden. Diese Yolumänderungen haben in Böden von bezeichneter Beschaffenheit vielfach die Bildung von Spalten zur Folge. Für die Entstehung letzterer sind hauptsächlich die in horizontaler Richtung bei dem Austrocknen eintretenden Spannungen von Belang. Offenbar werden diese um so weniger eine Trennung der Bodenteilchen herbeizuführen vermögen, je grösser die Kraft ist, mit welcher die Partikel an einander haften und je stärker sie sich gegenseitig anzielien, d. h. je grösser die Kohäreszenz des Bodens (s. unten sub 7) ist. Die Erfahrung lehrt aber, dass letztere selbst bei dein bündigsten Boden nicht ausreichend ist, um bei hinlänglicher Austrocknung den seitlichen Spannungen das Gleichgewicht zu halten und damit die Bildung von Rissen zu hindern. Dass diese Spannungen sowohl an der Oberfläche als in der Tiefe ungleich sind, kann nicht befremden, da die Austrocknung und die damit verknüpfte Zusammenziehung der einzelnen Bodenpartien ungleich rasch vor sich geht. Da die obersten Bodenschichten am ehesten und stärksten austrocknen, so werden sich auch diese zuerst und in bedeutenderem Grade zusammenziehen, als die tieferliegenden wasserreicheren. Die entstandenen Risse werden daher an der Oberfläche am weitesten sein und sich in die Tiefe in dem Masse verengen, als nach unten die Bodenfeuchtigkeit zunimmt (F. Haberlandt [20], S. 22; [3], Bd. 1,

S. 148). Die Risse, welche sich bei starker Austrocknung bilden, sind bei einem und demselben Boden um so tiefer, aber um so weniger breit und zahlreich, je dichter die Teilchen gelagert sind und vice versa (E. Wollny [3|, Bd. 5, S. 43). Yolumveränderungen werden auch bei dem Gefrieren und Äuftauen wahr-genommen. Dieselben werden in jenem Fall durch die Ausdehnung des Wassers und durch die oben geschilderte Yerschiebung der Bodenteilchen, bei dem Flüssigwerden des AYassers durch das Zusammenfallen der Partikel oder Aggregate

bewirkt. Je höher der Wassergehalt des Erdreiches ist. um so stärker tritt dieser Wechsel in der Raumerfüllung hervor (liumus- und thonreiche Bodenarten).

7.    Die Kohäreszenz (Bündigkeit) des Bodens, das ist die Kraft, mit welcher die Teilchen an einander haften. Als Mass derselben kann der Widerstand dienen, welche die Bodenmasse einer Trennung, sei es durch Zug (relative Festigkeit), sei es durch Druck (absolute Festigkeit) oder dem Eindringen eines keilförmigen Körpers (Trennungswiderstand) entgegensetzt. Die Kohäreszenz ist sowohl von der mechanischen Zusammensetzung und dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, als auch von dem Vorhandensein verschiedener Salze abhängig. Von den verschiedenen Bodenkonstituenten besitzt der Thon die grösste Festigkeit, während die Bodenteilchen hei dem Quarz, Kalk und Humus mit einer ungleich ' geringeren Kraft an einander haften. Daher nimmt die Bündigkeit der Bodenarten mit dem Thongehalt derselben zu und in dem Masse ab, je grösser die Menge ist, in welcher Quarz, Kalk und Humus auftreten. Unter sonst gleichen Verhältnissen ist die Anziehungskraft, welche die Teilchen des Bodens auf einander ausüben, um so grösser, je feiner die Partikel sind, und ist abhängig von der Lagerungsweise der letzteren. Im Zustand der Einzelkornstruktur besitzen die Böden unter übrigens gleichen Umständen eine ungleich grössere Konsistenz als bei krümeliger Beschaffenheit (Krümelstruktur); durch Zusammenpressen der Masse wird nach Massgabe des angewendeten Druckes die Kohäreszenz derselben vergrössert. Der Einfluss des Wassers macht sich in der Weise geltend, dass die Kohäreszenz bei dem Thon und den thonreichen Bodenarten um so grösser ist, je geringer deren Feuchtigkeitsgehalt, während bei dem Quarz, Kalk und Humus der Zusammenhang der Bodenelemente unter einander bei einem mittleren Feuchtigkeitsgehalt am stärksten ist, hingegen bei höherem oder niedrigerem Wassergehalt stetig abnimmt. Das Gefrieren des Wassers im Boden erhöht in ganz ausserordentlichem Grade den Widerstand, welchen die Masse sowohl dem Eindringen keilförmiger Körper (Trennungswiderstand), als auch den auf Zertrümmerung der Masse gerichteten Kräften entgegensetzt (absolute Festigkeit).

Durch Beimischung von Aetzkalk wird die Festigkeit des Tliones in allen Feuchtigkeitszuständen in bedeutendem Grade vermindert; Zufuhr von Kalihydrat oder von kohlensaurem Alkali erhöht dagegen die Kohäreszenz des Thones im lufttrockenen Zustande, während sie dieselbe bei höherem Feuchtigkeitsgehalt zu vermindern scheint. Unter übrigens gleichen Verhältnissen ist der bei dem Eindringen keilförmiger Körper sich ergebende Widerstand bei dem bewachsenen Boden ungleich grösser als im nackten Zustande (W. Schumacher [2], S. 125;

G.    Schübler [1], S. 74; F. Haberlandt [20], S. 22, und [3], Bd. 1, S. 148;

H.    Puchner [3], Bd. 12, S. 195.)

8.    Die Adhäsion (Klebrigkeit) des Bodens macht sich in der Weise bemerkbar, dass derselbe mit grösserer oder geringerer Kraft an den hölzernen oder eisernen Werkzeugen der Bearbeitungsinstrumente haftet. Nach den diesbezüglichen Untersuchungen (G. Schübler [1], S. 76; F. Haberlandt [21], S. 393; J. Schachbasian [3], Bd. 13, S. 193) erweisen sich verschiedene Momente für diese Kraft massgebend. Dieselbe ist proportional der Fläche, mit welcher die Erde in Berührung tritt, und wächst mit der Grösse und der Dauer der Einwirkung des Druckes. Bei den sandigen Böden (Quarz- und Kalksand) ist die Adhäsion derselben an Holz und Eisen um so grösser, je feiner die Bodenteilchen sind; im pulverförmigen Zustande des Bodens (Einzelkornstruktur) ist dieselbe bei einer und derselben Erdart beträchtlich grösser, als im krümeligen (Krümelstruktur). Von den Bodenkonstituenten besitzt der Thon die grösste Adhäsion an Holz und Eisen, der Humus die geringste, während der Quarz bei annähernd gleicher Grösse der Partikel zwischen jenen beiden Bodenarten steht, sich im übrigen aber dem Humus ähnlich verhält. Hieraus folgt, dass das Anhaften des Bodens an den Bearbeitungsinstrumenten um so stärker ist, je höher der Thongehalt, und um so schwächer, je grösser die in dem Erdreich vorkommenden Quarz-und Humusmengen sind. Der Einfluss des Wassers ist unter den in Kede stehenden Bedingungen je nach der Beschaffenheit des Erdreiches ein verschiedener.

Bei den sandigen Bodenarten nimmt die bezeiclmete Kraft bis zur vollen Sättigung derselben zu; bei den tlionreichen Böden ist die Adhäsion von Holz und Eisen bei einem gewissen Wassergehalt am grössten (80% der Maximalwassermenge), während dieselbe bei höherem oder niedrigerem Wassergehalt stetig abnimmt. Der Humus scheint sich in Bezug auf die Wirkungen der Feuchtigkeit dem Quarz ähnlich zu verhalten. Im lufttrockenen Zustande ist bei allen Bodenarten die Adhäsion derselben gleich Kuli. Die Zufuhr von Aetzkalk zum Thon ist ohne bemerkbaren Einfluss auf die Adhäsion dieser Bodenart an den Bearbeitungsinstrumenten ; dagegen scheint die Beimengung von Alkalien ein festeres Anhaften des Thones an den in Bede stehenden Materialien hervorzurufen. Die Adhäsion des Erdreiches an Holz ist bei allen thonreichen Böden grösser, bei allen quarz- und humusreichen Böden dagegen geringer als jene an Eisen. Das Anhaften der Erde an gerostetem Eisen ist fast durchgängig niedriger als an polirtem Eisen, und bei tlionreichen Böden auch geringer als an Holz. Kur bei quarzreichen Bodenarten stellen sich die Werte für die Adhäsion an gerostetem Eisen höher als an Holz.

9. Die Beibung der Bodenarten an Holz und Eisen. Der Widerstand, welcher bei dem Gleiten der Werkzeuge über den Boden durch Beibung entsteht, wird ausgedrückt durch das Verhältnis der Kraft, welche zur Ueber-windung des Beibungswiderstandes erforderlich ist, zum Gewicht des gleitenden Körpers (Beibungskoefiicient). Je nach Beschaffenheit der betreffenden Materialien schwankt der Beibungskoefiicient zwischen 0,33—0,82. Er ist zunächst im feuchten Zustande des Bodens um so grösser, im trockenen um so geringer, je feiner die Bodenteilchen bei sonst gleicher Beschaffenheit des Erdreiches sind. Ist die Erde feucht, so ist die Beibung hölzerner und eiserner Werkzeuge an derselben im pulverförmigen Zustande des Materials (Einzelkornstruktur) grösser als im krümeligen, während bei trockener Beschaffenheit der Bodenmasse sich diese Verhältnisse umgekehrt gestalten. Hinsichtlich des Verhaltens der einzelnen Bodenkonstitutenten lassen die diesbezüglichen Versuche (J. Schachbasian [3], Bd. 13, S. 214) erkennen, dass der Beibungskoefiicient bei dem Quarz-, resp. bei dem Kalksand am grössten, bei dem Thon am kleinsten ist, während derselbe bei dem Humus einen im Vergleich zu jenen Gemengteilen mittleren Wert annimmt. Mit der Abnahme der Feuchtigkeit im Boden verringert sich der Beibungswiderstand. Letzterer ist schliesslich bei hölzernen Werkzeugen grösser als bei eisernen. Bost erhöht den Beibungskoefficienten bedeutend.

10.    Das spezifische Gewicht der Böden bezeichnet das Verhältnis des Gewichtes der Masse zu dem eines gleichen Volumens Wasser, letzteres gleich 1 gesetzt. Für die Bodenkonstituenten ist dasselbe wie folgt bestimmt worden:

.    2,318

4,54—5,2 . 3,760 . 1.462

Quarz

Thon

2,622 j Gips (gefällt)'

................. 2,503 Eisenoxyd . .

gefällt

Kalk, kohlens. kristallinisch ....    2,756 j Äisenoxydhydrat

2,678 | Humus .    .    .

Mit Hilfe dieser Werte ist es möglich, die Dichte jeder Bodenart aus derjenigen der einzelnen Bestandteile zu berechnen (E. Wollny, [3], Bd. 8, S. 348). Die wichtigsten in den Böden vorkommenden Mineralien besitzen folgendes spez. Gew.:

Feldspat

(Orthoklas)

(Oligoklas)

(Labrador)

Augit . .

Hornblende

Glimmer .

2.5— 2,8    (Magnesiaglimmer) ......2,8—3,2

2.5— 2,6    Kalkspat..........2,6—2,8

2.6— 2,7    Dolomit..........2,8—3,0

2.6— 2,8    Chlorit...........2,7—3,0

3,2—3,5    I    Talk...........2,6—2,7

2,9—3,4    j    Magneteisen.........4,9—5,2

2,8—3,2    Brauneisen.........3,4—4,0

(Kaliglimmer) . .......2,8—3,0 Roteisen..........5,1—5,2

(G. Schübler [1], Bd. 2, S. 61; C. Trommer [22], S. 258; A. v. Liebenberg [23];

C. Lang [3], Bd. 1, S. 136; G. Amnion [3], Bd. 2, S. 26; E. Wollny [3], Bd. 8, S. 347; E. Bamann [4], S. 61).

11.    Das Volum ge wicht der Böden, auch als scheinbares spezifisches Gewicht bezeichnet, ist das Gewicht eines Volumens Boden, verglichen mit einem gleich grossen Volumen Wasser. Während bei dem spezifischen Gewicht nur das Volumen der Bodenmasse ohne die zwischen derselben befindlichen, mit Luft und Wasser erfüllten Hohlräume in Betracht kommt, wird bei dem Volumgewicht der Raum in Anrechnung gebracht, welchen der Boden mit den Lücken einnimmt. Im lufttrockenen Zustande besitzt unter den Bodenkonstituenten nach E. Wollny [3] (Bd. 8, S. 349) der Quarz das höchste (1,4485), der Humus das geringste (0,3349) und der Thon ein mittleres Volumgewicht (1,0108). Mit dem Gehalt an Eisenoxyd, resp. an Eisenoxydhydrat, sowie an Steinen nimmt das Volumgewicht des Bodens unter sonst gleichen Verhältnissen zu. Im übrigen ist das Volumgewicht bei einer und derselben Bodenart von der Lagerungsweise und von der Grösse der Bodenteilchen beherrscht und unterliegt grossen Schwankungen. Je dichter sich die Partikel an einander legen, um so grösser ist das Gewicht der Masse bei gleichem Volumen und umgekehrt. Die Grösse der Bodenteilchen erweist sich bei sonst gleicher Beschaffenheit der Substanz in der Weise von Einfluss, dass das Volumgewicht um so grösser ausfallt, je gröber die Partikel sind. Das Gemisch verschiedener Kornsortimente besitzt ein grösseres Volumgewicht als jedes einzelne derselben. Durch Krümelung des Bodens wird das Volumgewicht desselben beträchtlich vermindert und zwar um so mehr, je gröber die Aggregate sind. Bezüglich des Einflusses des Wassers haben die einschlägigen Versuche ergeben, dass das Volumgewicht mit dem Wassergehalt steigt, und zwar in um so stärkerem Masse, je grösser die Wasserkapazität des Bodens ist. Die Unterschiede in den Volumgewichten treten bei annähernd gleichem Sättigungsgrade im allgemeinen in demselben Sinne hervor, wie bei lufttrockener Beschaffenheit der Böden, nur sind die betreffenden Werte im feuchten Zustande der Masse mehr genähert als im trockenen. Um im konkreten Fall sicher zu gehen, ist es in Rücksicht auf die bestehenden, ziemlich beträchtlichen Schwankungen in den Volumgewichten geboten, die bezüglichen Werte für den Boden im natürlichen Zustande (im „gewachsenen“ Boden) jeweils zu bestimmen. Dies geschieht am zweckmässigsten durch Herausheben einer Bodensäule mittelst eines am unteren Rande geschärften und sich verjüngenden Eisenrohres, welches bis zu einer bestimmten Tiefe in die Erde getrieben wird, sowie durch nachfolgendes Trocknen und Wägen der Probe. Die in der Praxis üblichen Ausdrücke „schwerer“ und „leichter Boden“ beziehen sich nicht auf das Gewicht des Bodens, sondern lediglich auf die Widerstände, welche das Erdreich bei der Bearbeitung den Instrumenten entgegenstellt (G. Schiibler [1], S. 61; Meister [24], S. 1; A. v. Liebenberg [23], S. 6; E. Wollny [3], Bd. 8, S. 349; E. Ramann [4], S. 62).

12. Die Farbe des Bodens ist bedingt durch die Gegenwart gewisser Bestandteile. Die eigentlichen mineralischen Hauptbodengemengteile (Thon, Sand, Kalk) sind im reinen Zustande weiss. Wo der Boden anders gefärbt erscheint, sind es Beimengungen von humosen Stoffen oder Eisenverbindungen, welche dies bewirken; erstere rufen je nach ihrer Menge eine graue, braune bis schwarze, letztere, als Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat, eine gelbe, bräunliche bis rote Farbe hervor. Die färbende Kraft dieser Substanzen ist eine verschiedene, je nach der Zusammensetzung des Bodens. Bei Sandböden genügt schon ein Gehalt von 0,2—0,3 °/₀ humoser Stoffe und von 1% Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat, um im trockenen Zustande eine graue, resp. rote oder braune Farbe herbeizuführen, während bei Thonböden erst bei einer viel stärkeren Beimischung (2—5% Humus, 5—10°/₀ Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat) die gleiche Farbe hervortritt. Die Ursache hiervon beruht wohl hauptsächlich auf der vergleichsweise innigeren Mischung der Thonböden mit den betreffenden färbenden Substanzen. Eine grüne Färbung wird fast ausnahmslos durch Eisenoxydulverbindungen hervorgerufen, doch fehlt dieselbe in allen gut durchlüfteten Böden, weil sich in diesen die Eisenoxydulsalze leicht oxydiren. Ein Wechsel der Farbe wird bei einer und derselben Bodenart einerseits durch verschiedenen Wassergehalt, andererseits durch Veränderung der Eisenverbindungen oder humosen Stoffe hervorgerufen. Im allgemeinen erscheinen die Böden um so dunkler gefärbt, je höher ihr Wassergehalt ist, und umgekehrt. Dies gilt besonders von den humosen Bodenarten, welche im nassen Zustande dunkelbraun bis schwarz sind, bei abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt lichter werden und im trockenen Zustande eine graue bis weissgraue Farbe zeigen. Durch Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat rot resp. braun gefärbte Böden nehmen eine hellere, unter Umständen grünliche Farbe an, wenn jene Verbindungen infolge von Luftmangel desoxydirt und in Eisenoxydulsalze verwandelt werden. Der umgekehrte Prozess, d. h. die Oxydation der Eisenoxydulsalze macht sich durch einen Ueber-gang in die gelbe, rote oder braune Farbe der Masse bemerklich (W. Schumacher [2], S. 139; E. Wollny [3], Bd. 4, S. 354; E. Bamann [4], S. 86).

13. Die Schichtung des Bodens. Die Bodenmasse ist in den oberen, in Betracht kommenden Partien meist nicht von gleichartiger, sondern von ungleichartiger Beschaffenheit — besonders bei den angeschwemmten Böden — insofern als die einzelnen Schichten eine verschiedene, häufig ausserordentlich von einander abweichende mechanische Zusammensetzung besitzen. In dem Betracht, dass die einzelnen Schichten hinsichtlich des Verhaltens der Gesamtmasse zum Wasser, zur Luft und zur Wärme in mannigfachen Wechselbeziehungen zu einander stehen, ist die Ermittelung der Lagerungsverhältnisse des Bodens von besonderer Wichtigkeit. Man unterrichtet sich hierüber durch einen senkrechten Schnitt oder das „Profil des Bodens“ an verschiedenen, hierzu geeigneten Stellen des Areals und legt zu diesem Zweck entweder Probegruben an oder untersucht den Boden mittelst eines Erdbohrers. Auch kann man sich über die Schichtung des Erdreiches durch Untersuchung der vorhandenen Einschnitte und Erdblössen (Eisenbahn- und Strasseneinschnitte, Gruben, Gräben, Steinbrüche, Brunnen- und Kellerbauten, Rutschflächen u. s. w.) unterrichten. Die obere, von den Wurzeln der Pflanzen besetzte und durch den Pflanzenwuchs veränderte Schicht des Bodens bezeichnet man zweckmässig mit „Vegetationsschicht“ (Obergrund), die darunter liegenden Schichten mit „Untergrund“. Die äusserste, zu Tage tretende, durch die Kultur (Bearbeitung, Düngung u. s. w.) veränderte Schicht bezeichnet man mit „Kulturschicht“ oder „Ackerkrume (Bodenkrume, Muttererde). Die Vegetationsschicht würde sonach aus zwei Schichten bestehen: aus einer durch Kultur künstlich veränderten (Kulturschicht oder Ackerkrume) und einer darunter liegenden, nur durch die Thätigkeit der Pflanzen beeinflussten, im übrigen im natürlichen Zustande sich befindenden Schicht. Man könnte hiernach eine „obere“ und eine „untere“ Vegetationsschicht unterscheiden. In der landwirtschaftlichen Praxis versteht man unter

Letzterer

„Ackerkrume“ meist nichts anderes als die obere Vegetationsschicht (Kulturschicht), unter „Untergrund“ die darunter liegende Bodenpartie, fängt hiernach unmittelbar unter der Ackerkrume an, gleichviel wie stark oder wie schwach diese sein mag. Mit „Untergrund“ bezeichnet man auch wohl jene Schicht, von deren Beschaffenheit der Wassergehalt der darüber liegenden Bodenpartien abhängig ist (durchlassender, undurchlassender Untergrund). Eine übereinstimmende Bezeichnungsweise existirt zur Zeit noch nicht. (J. Lorenz von Liburnau [25], S. 223; A. Nowacki [26], S. 39; F. W. Dafert [27], S. 162; W. Schumacher [2], S. 326.)

sehr flachgründig: unter und bis 15 cm, flachgründig: 15—30 cm, mittelgründig: 30— 60    „

14. Die Mächtigkeit des Bodens, d. h. die Tiefe der von den Wurzeln der Pflanzen durchdringbaren Bodenschicht, hat unter Umständen für die Nutzgewächse eine grosse Bedeutung, insofern diese sich innerhalb gewisser Grenzen um so kräftiger entwickeln, je stärker die Erdschicht ist, in welcher sie ihre Wurzeln ausbreiten können. Für die Bodentiefe ist daher jene Schicht massgebend, welche das Vordringen der unterirdischen Pflanzenorgane oder deren Wachstum überhaupt hindert. In Gebirgsgegenden bestimmt die Tief läge des Gesteins die Mächtigkeit des Bodens. Im Flachlande ist letztere eine grössere oder geringere, je nachdem sich mehr oder weniger tief unter der Oberfläche Schichten aus fest zusammenhängenden Materialien (Thon, Letten, Ortstein, Raseneisenstein u. s. w.) oder aus derart groben Bestandteilen (Schotter, Grus, Kies) vorfinden, dass das Wachstum der Pflanzenwrurzeln in diesen Schichten aus Mangel an Feuchtigkeit und Nährstoffen vollständig oder doch grösstenteils behindert ist. In Bezug auf die „Gründigkeit“ können folgende Abstufungen aufgestellt werden:

tiefgründig: 60—100 cm, sehr tiefgründig: über 1 m.

15. Die Lage des Bodens. Die Oberfläche des Bodens ist entweder horizontal (eben) oder geneigt. Im letzteren Falle kann die Neigung der Fläche eine gleichmäsige oder ungleichmässige und zur Himmelsrichtung, sowie zum Horizont eine verschiedene sein. Die Lage der Fläche zur Himmelsrichtung bezeichnet man mit Exposition, jene zum Horizont mit Inklination. Die Exposition kann eine östliche, südliche, westliche, nördliche und eine dazwischen liegende (südöstliche, südwestliche, nordöstliche, nordwestliche u. s. w.) sein. Bei der Inklination unterscheidet man folgende Abstufungen: flach oder lehnig abhängig abschüssig .    .

0—5° 5-10« 10—20 0 20—30° 30—45 0 über 45 ⁰

Neigungswinkel gegen den Horizont

steil .... sehr steil .    .

schroff .

Die Exposition und die Inklination des Bodens sind in mehrfacher Beziehung für die Kultur von grosser Bedeutung, weil hiervon einerseits die Wärme- und Feuchtigkeitsverhältnisse der Vegetationsschicht, andererseits die Abschwemmungen des Erdreiches abhängig sind. Erstere sind bestimmend für die Auswahl der Gewächse, letztere für die Möglichkeit der Kulturen.

III. Das Yerhalten des Bodens zum Wasser.

Die Quellen der Bodenfeuchtigkeit sind teils von oben zuführende (atmosphärische Niederschläge), teils von unten nässende (Grundwasser u. s. w.) Bei gleicher Zufuhr ist die Durchfeuchtung des Bodens ausserordentlich verschieden. Die hierbei massgebenden Einwirkungen sind bedingt 1. durch die physikalische Beschaffenheit, 2. die Mächtigkeit, 3. die Lage, 4. die Bedeckung des Bodens, 5. Einfluss der meteorologischen Elemente.

1. Einfluss der physikalischen Beschaffenheit des Bodens. In Bezug hierauf sind zur Erklärung der einschlägigen komplizirten Vorgänge verschiedene Momente in Betracht zu ziehen:

an

vor-

a. Die Leitung des Wassers im Boden. Stellt man sich zunächst den Boden im Zustande der Einzelkornstruktur vor, so können die zwischen den kleinsten Teilchen befindlichen Hohlräume in ihrer Kontinuität als Böhrchen aufgefasst werden, die bei genügender Feinheit der Partikel kapillare YVirkungen besitzen. Bei einem Durchmesser der Bodenelemente von 2 mm hören die Kapillarerscheinungen auf. Letztere treten unter der bezeichneten Grenze, je nach der Feinheit der Bodenteilchen, in sehr verschiedener Weise auf. Hinsichtlich der Höhe, bis zu welcher das Wasser von einer in der Tiefe befindlichen Wasserschicht gehoben wird, und der Geschwindigkeit, mit der es sich hierbei fortbewegt, lässt sich das allgemeine Gesetz aufstellen, dass das YVasser um so höher, aber um so langsamer kapillar gehoben wird, je feiner die Bodenteilchen sind und je grösser der Gehalt des Bodens an kolloidalen Bestandteilen ist, und umgekehrt. Die bezüglichen Unterschiede zwischen den verschiedenen Bodenarten sind sehr bedeutend. So beträgt z. B. die kapillare Steighöhe in einem Thonboden oft bis zu 2 m, in einem Sandboden von mittlerer Feinheit dagegen meist nicht mehr als 0,40 m. Während aber in diesem der höchste Stand des Kapillarwassers in kürzester Frist eintritt, bedarf es hierzu in dem Thon, selbst bei geringen Steighöhen, eines sehr langen Zeitraums. Analog gestalten sich die Vorgänge in der Leitung des Wassers, wenn die Zufuhr von oben her erfolgt. Der Schwerkraft, welche das Eindringen des W assers in den Boden bedingt, stellen sich verschiedene Widerstände entgegen, welche teils durch die Wirkungen der Kapillarkraft, teils durch Adhäsion und Beibung des YVassers an den Bodenteilchen hervorgerufen werden und die in dem Grade wachsen, als die Bodenteilchen feiner sind und die Menge grösser ist, in welcher die Kolloidsubstanzen der Zusammensetzung des Bodens partizipiren. Aus diesem Grunde steht die Tiefe und die Geschwindigkeit bei dem Eindringen des Wassers in das Erdreich in einem umgekehrten Verhältnis zur Korngrösse und zu dem Beichtum des Bodens an kolloidalen Bestandteilen. Die in einem krümeligen Boden kommenden grösseren, sogen, nichtkapillaren Hohlräume verlangsamen das kapillare Aufsteigen des Wassers, befördern aber andererseits die Bewegung desselben

von oben nach unten. Die durch das Vorhandensein nichtkapillarer Hohlräume hervorgerufenen Aenderungen in der Wasserleitung des Erdreichs können unter Umständen sehr beträchtlich sein. Wird krümeliger Boden zusammengepresst, so wird dadurch, entsprechend der Verdichtung, die kapillare Leitung nach oben beschleunigt, das Eindringen des atmosphärischen Wassers dagegen verlangsamt. Im Boden vorkommende Steine verlangsamen den kapillaren Aufstieg der Flüssigkeit und zwar in dem Masse, als sie in grösserer Menge auftreten. Dies gilt auch bezüglich der Abwärtsbewegung des Wassers. In Böden, welche aus Schichten von verschiedener physikalischer Beschaffenheit zusammengesetzt sind, wird der Uebertritt des Wassers aus einer Schicht in die andere sowohl bei der Auf- als auch bei der Abwärtsbewegung des Wassers um so mehr erschwert und um so eher aufgehoben, je weiter die über einander gelagerten Schichten in der Feinheit ihrer Partikel oder in ihren sonstigen Strukturverhältnissen von einander abweichen. Das Aufsteigen und das Sinken des Wassers geht aus der grobkörnigen in die feinkörnige Schicht viel leichter von statten als umgekehrt.

Bemerkenswert ist schliesslich die Thatsaclie, dass die durch Kapillarität bedingte Wasserbewegung nur bei einem höheren Wassergehalt des Bodens stattfindet. Je nach der Feinheit der Partikel hört diese Art der Leitung bei ca. 20—50% der Maximalwassermenge, welche der Boden zu fassen vermag, auf, und tritt an deren Stelle eine ungleich langsamere Bewegung, welche durch den Uebertritt des von den Oberflächen festgehaltenen Wassers von einem Teilchen zum andern hervorgerufen wird. Sind die Wasserhüllen dadurch über eine gewisse Grenze hinaus verringert, so wird die Wasserbewegung überhaupt sistirt. Der Einfluss des Wassergehaltes des Bodens macht sich in der Weise geltend, dass sowohl das kapillare Steigen als auch das Eindringen des Wassers mit zunehmender Trockenheit des Bodens erschwert wird, weil in demselben Masse die Oberflächenspannung der Flüssigkeit eine Zunahme erfährt (Meister [24]; W. Schumacher [2], S. 91; A. von Liebenberg [23]; F. Haberlandt [20], Bd. 1, S. 9; A. Schleli [28]; H. von Klenze [29], S. 83; A. Mayer, Lehrbuch der Agrikulturchemie, Bd. 2 und [3], Bd. 14, S. 254; W. Edler [30]; E. Wollny [3], Bd. 7, S. 269 und Bd. 8, S. 206).

Das Wasser wird

b. Die Wasserkapazität cles Bodens oder das Wasseraufspeicherungs-vermögen bezeichnet die Fähigkeit des Bodens, das demselben zugeführte Wasser in mehr oder minderem Grade festzuhalten. Die diesbezüglichen Wassermengen werden in Prozenten des Volumens des Bodens ausgedrückt. Das ältere Verfahren, die Wasserkapazität in Gewichtsprozenten anzugeben, ist unzweckmässig, weil die betreffenden Zahlen ein durch das verschiedene spezifische Gewicht der Böden verdecktes Bild liefern (A. Mayer [31], S. 753).

im Boden nach dem Aufhören der Bewegung sowohl durch Flächenattraktion, als auch durch Anziehung seitens der Kolloidsubstanzen, sowie durch Kapillarkraft zurückgehalten. Abgesehen von Nebenumständen ist die vom Boden auf-gespeicherte Wassermenge um so grösser, je feiner die Bodenteilchen sind und je reicher der Boden an kolloidalen Substanzen ist, und zwar, weil in demselben Masse die vom Wasser benetzte Oberfläche (J. Soyka [3], Bd. 8, S. 14) und die Zahl der feinsten Kapillaren, sowie der Einfluss der Kolloidsubstanzen wächst. Untersucht man eine durchfeuchtete Bodensäule, nachdem die Wasserbewegung aufgehört hat, so zeigt sich, dass der Wassergehalt von oben nach unten zunimmt und dass derselbe in den oberen Partien, bei genügender Höhe der Erdsäule, von einer gewissen Grenze ab konstant wird. Die Ursache hiervon beruht darauf, dass das Wasser in den obersten Schichten nur durch Flächenattraktion und durch die feinsten Kapillaren festgehalten wird, während die weniger feinen, gröberen und gröbsten Haarröhrchen sich entleeren. Je tiefer die Schichten gelegen sind, um so mehr Poren von grösserem Durchmesser beteiligen sich an der Zurückhaltung des Wassers, bis schliesslich bei entsprechender Feinheit der Bodenteilchen sich in der untersten Partie selbst in den gröbsten Hohlräumen kapillare Wassersäulen bilden und der Boden sich vollständig mit Masser sättigt. Aul Grund dieser Erscheinung unterscheidet man eine absolute oder kleinste Wassserkapazität, welche in denjenigen Wassermengen zum Ausdruck gelaugt, welche in den obersten Schichten genügend langer Erdsäulen lediglich durch Adhäsion und mit Hilfe der kleinsten Kapillaren zurückgehalten werden und eine volle oder grösste Wasserkapazität, hei welcher sämtliche kapillare Hohlräume des Bodens mit Wasser erfüllt sind (A. Meyer [31]). Die bezüglich der grössten Wasserkapazität bei verschiedenen Böden auftretenden Unterschiede sind, bei Ausschliessung der extrem grobkörnigen Bodenarten, verhältnismässig gering, weil die vom Wasser erfüllten Hohlräume ein annähernd gleiches Volumen einnehmen (vergl. Abschnitt II, 5 a). Dagegen ist der volumprozentisclie Wassergehalt, welcher der kleinsten Wasserkapazität entspricht, bei den in der Natur vorkommenden Böden ausserordentlich verschieden und weicht von demjenigen, welcher die grösste Wasserkapazität angibt, meist beträchtlich ab. Nur bei Bodenarten, welche sehr feinkörnig, tkon- und humusreich sind, sind die Werte für beide Arten der Wasserkapazität einander genähert. Angesichts dieser Thatsachen wird gefolgert werden müssen, dass die grösste Wasserkapazität für die Beurteilung der Böden im allgemeinen ein ungleich geringeres Interesse bietet als die kleinste. Die kleinste Wasserkapazität wächst unter sonst gleichen Verhältnissen mit der Feinheit der Bodenelemente und dem Gehalt an Kolloidsubstanzen. Sie wird durch Krümelung des Bodens bedeutend herabgesetzt, durch Zusammenpressen des gelockerten Erdreiches dagegen erhöht. Steine vermindern die Kapazität, sofern sie für Wasser undurchdringlich sind. Mit Zunahme der Temperatur sinkt die Wasserkapazität infolge der Verminderung der Zähigkeit (Viskosität) des Wassers (G. Schübler [1], Bd. 2); C. Trommer [22]; Meister [24]; W. Schumacher [2], S. 86; A. von Liebenberg [23]; F. Haberlandt [20], Bd. 1, S. 9; A. Mayer [32], S. 18; H. von Klenze [29], S. 122; E. Wollny [3], Bd. 8, S. 177).

c. Die Permeabilität (Durchlässigkeit) des Bodens für Wasser steht in engster Beziehung zu den bisher besprochenen Eigenschaften des Bodens. Sie tritt von dem Moment ab in die Erscheinung, wo der Boden mit Wasser gesättigt ist und eine weitere Zufuhr zu demselben von oben her stattfindet, und hat demgemäss die Bedeutung, dass sie die Uebersättigung des Bodens mit Wasser verhindert. Als Mass für die Permeabilität kann die Wassermenge dienen, die unter sonst gleichen Verhältnissen durch den Boden filtrirt. Die in dieser Sichtung ausgeführten Versuche haben zunächst gezeigt, dass die Durchlässigkeit des Bodens für Wasser mit der Zunahme des Korndurchmessers und mit der Abnahme des Gehaltes an kolloidalen Bestandteilen steigt. Thon, Humus, feinster Sand (Triebsand), sowie durch Niederschläge (kohlensaurer Kalk, Eisenoxydhydrat, Eisenphosphat) oder Verkittung der Bodenteilchen (Ortstein, Orterde) hervorgerufene Bildungen sind für Wasser fast vollständig undurchdringlich. Die grosse Durchlässigkeit grobkörniger Böden kann durch Mischung derselben mit feinkörnigem Material bedeutend vermindert werden. Bei geschichteten Böden ist die Durchlässigkeit derselben von derjenigen Schicht beherrscht, welche die feinsten Bestandteile enthält, und zwar selbst dann, wenn dieselbe nur eine geringe Mächtigkeit besitzt. Im krümeligen Zustande des Bodens ist die Filtrationsfähigkeit beträchtlich grösser, als im pulverförmigen, und sie nimmt im gelockerten Erdreich in dem Masse ab, als der Boden dichter zusammengepresst wird. Die durch den Boden tretenden Wassermengen nehmen mit dem Wasserdruck zu, aber nicht proportional dem letzteren, sondern in einem kleineren Verhältnis, jedoch so, dass bei gleichmässigen Intervallen im Druck die in den geförderten AVassermengen hervortretenden Unterschiede für das betreffende Material und für eine bestimmte Schichthöhe konstant sind. Im übrigen haben die einschlägigen ATersuche ergeben, dass die durch den Boden filtrirenden AVassermengen im umgekehrten Verhältnis zur Mächtigkeit der Schicht stehen, letzterer aber nur bei feinkörnigen Bodenarten und bei höherem Druck proportional sind, während sie bei den übrigen Erdarten und bei geringerem Druck in einem kleineren Verhältnis zur Schichthöhe stehen, welches in dem Masse abnimmt, als der Korndurchmesser wächst (E. AVolff [11], S. 74; C. Flügge [33], S. 465; A. K. von Schwarz [34], S. 51; F. Seelheim [35], S. 393; D. von AVelitschkowsky [36], S. 499; E. AVollny [3], Bd. 14, S. 1).

¹

Die Kaolinitpartikel, welche im übrigen im Boden Vorkommen, wirken wie jeder andere mechanische Bestandteil und sind nicht plastischer als Kalk und feine Kieselerde.

d. Das Yerdunstungsvermögen des Bodens wird am zweck-mässigsten nach den Wassermengen bemessen, welche von der Flächeneinheit in Dampfform an die Atmosphäre abgegeben werden. Das bisher übliche Verfahren, die Verdunstungsgrösse auf das Gewicht des Bodens zu beziehen, erscheint aus denselben Gründen, welche oben gegen die Bestimmung der Wasserkapazität nach dem Gewicht angeführt wurden, verwerflich. Die Verdunstungsmengen sind, soweit lediglich die physikalische Beschaffenheit der Erde dabei in Betracht kommt, davon abhängig, in welchem Umfange einerseits die Verdunstungsfaktoren (Temperatur, Feuchtigkeit und Bewegung der Luft) ihre Wirkung geltend zu machen, andererseits die Böden den an der Oberfläche stattfindenden Verlust aus tieferen Schichten zu ersetzen vermögen. Ersteren Punkt anlangend ist zunächst hervorzuheben, dass die Grösse der Oberfläche unter übrigens gleichen Umständen einen grossen Einfluss auf die Verdunstung ausübt, und zwar in der Weise, dass letztere mit der Vergrösserung der Fläche steigt. Daher sind die an die Atmosphäre abgegebenen Wassermengen bei gewellter und rauher Erdoberfläche grösser als bei ebener und glatter. — Bei verschiedener Lage des Bodens gegen die Himmelsrichtung werden die grössten Wassermengen auf der Südseite verdunstet, demnächst auf der Ost-, weiterhin auf der Westabdachung, während die Verdunstung bei Nordexposition am geringsten ist. Die Verdunstungsgrössen nehmen bei südlicher Exposition zu, bei nördlicher ab in dem Masse als die Fläche stärker gegen den Horizont geneigt ist. Bei östlichen und bei westlichen Hängen ruft die Inklination einen kaum wahrnehmbaren Einfluss auf die Verdunstung aus. Bei grösserem Wasservorrat im Boden verliert letzterer um so grössere Mengen von Wasser durch Verdunstung, je dunkler seine Oberfläche gefärbt ist; sind dem Boden grössere Feuchtigkeitsmengen entzogen, so tritt das umgekehrte Verhältnis ein (C. Eser [3], Bd. 7, S. 46, 47, 97, 53). — Der Einfluss verschiedener physikalischer Beschaffenheit des Erdreiches auf die Verdunstung lässt sich ohne Schwierigkeiten beurteilen, wenn man die hierbei stattfindenden Vorgänge im Boden näher in das Auge fasst. Tritt das an der Oberfläche eines gut durchfeuchteten Bodens vorhandene Wasser in Dampfform in die Atmosphäre über, so werden dadurch die zu Tage liegenden Poren allmälich entleert und dadurch gleichzeitig die in der nächsten Schicht befindlichen Wasserteilchen zum Nachrücken gegen die Oberfläche veranlasst. Indem sich dieser Prozess naturgemäss in derselben Weise auf die tiefer liegenden Schichten fortpflanzt, wird durch die Verdunstung in der ganzen Masse eine Aufwärtsbewegung des Wassers auf kapillarem Wege hervorgerufen. Infolge dieses Vorganges vermindert sich der Wasservorrat im Boden stetig, bis zu einer gewissen Grenze, bei welcher die kapillare Bewegung aufhört und zwar je nach der Korngrösse bei 20—50 °/₀ der vollen Wasserkapazität. Von diesem Moment ab wird das Wasser, welches an der Oberfläche verdunstet, nicht mehr ersetzt, weil die nunmehr nur von Teilchen zu Teilchen auf deren Oberfläche erfolgende Bewegung des Wassers (s. III, 1, a) eine äusseist geringe Geschwindigkeit besitzt. Infolge dessen trocknet die Oberfläche ab. Die obenaufliegende trockene Schicht verhindert jetzt den direkten Einfluss der Verdunstungsfaktoren, besonders denjenigen der Winde, weshalb die Verdunstung nach erfolgter Abtrocknung der oberen Schicht bedeutend abnimmt, und zwar um so mehr, je weiter die Austrocknung von oben nach unten fortschreitet, weil dadurch die feuchte Partie des Bodens immer tiefer zu liegen kommt. Aus dem geschilderten Vorgänge erklärt sich ohne näheren Kommentar zunächst die Thatsache, dass die Verdunstungsmengen eines feuchten Bodens bei länger andauernder Trockenheit stetig abnehmen und dass im übrigen der Betrag der Verdunstung bei den Böden von verschiedener mechanischer Zusammensetzung um so grösser ist, je leichter das an der Oberfläche verdunstende Wasser ersetzt wird und je langsamer die zu Tage liegenden Schichten abtrocknen und umgekehrt. Aus diesen Gründen wird es begreiflich, dass gesättigte (nasse) Böden, gleichviel welche mechanische Beschaffenheit sie besitzen, ziemlich gleiche Mengen von Wasser verdunsten, und dass die Verdunstungsgrösse unter sonst gleichen Verhältnissen mit dem Wassergehalt des Bodens steigt und fällt. Demgemäss stellt das Verdunstungsvermögen in naher Beziehung zur Wasserkapazität derselben und ist daher um so grösser, je feinkörniger der Boden und je höher sein Gehalt an Kolloidsubstanzen ist und vice versa. Im krümeligen Zustande des Bodens ist die Verdunstung geringer als in jenem der Einzelkonstruktur, weil im ersteren Fall die nichtkapillaren Hohlräume den Aufstieg des Wassers verlangsamen. In gleicher Weise wirken Steine. Dichteres Gefüge fördert die kapillare Bewegung und erhöht demgemäss die verdunstenden Wassermengen. Bei verschiedener Mächtigkeit der Bodenschicht wachsen die Verdunstungsmengen mit der Höhe der Bodensäule bis zu einer gewissen Grenze und nehmen dann ab in dem Masse, als der Boden tiefgründiger ist. Befindet sich in den unteren Bodenschichten Grundwasser, so ist die Verdunstung um so geringer, je grösser der Abstand zwischen dem Grundwasserspiegel und der Oberfläche und je geringer die kapillare Steighöhe ist (G. Schübler [1]; Meister [24]; Fr. E. Schulze [37]; E. Wolff [11], S. 61; W. Schumacher [2], S. 102, 111; [38], S. 62; J. Kessler [39], S. 217; P. Wagner [40], S. 87; A. Schleh [28]; F. Haberlandt [20], Bd. 2, S. 25; S. W. Johnson [41], S. 76; F. Masure [42], S. 161; B. Heinrich [43], S. 101; H. Hellriegel [44], S. 625; E. Wollny [3], Bd. 3, S. 117, 325, 328; Bd. 4, S. 360; Bd. 5, S. 21, 157; Bd. 16, S, 1 und Landw. Jahrbücher 1876, S. 457; C. Eser [3], Bd. 7, S. 1).

Die unter den jeweiligen lokalen Verhältnissen auftretenden Wassermengen resultiren, abgesehen von den sonstigen Einflüssen, aus der Ge samt Wirkung der geschilderten Faktoren der Bodenfeuchtigkeit. Im allgemeinen ist der durchschnittliche Wassergehalt der Böden in der Natur um so grösser, je feiner die Bodenteilchen und je reicher die Böden an thonigen und humosen Bestandteilen sind. Von den verschiedenen Bodenkonstituenten enthält der Humus in der Hegel die grössten Feuchtigkeitsmengen, dann folgen in absteigender Beihe Thon und Lehm, während der Quarz in den gewöhnlich auftretenden Formen die geringsten Wassermengen einschliesst. Im Zustande der Einzelkornstruktur weist der Boden im Mittel einen wesentlich höheren Wassergehalt auf als in jenem der Krümelstruktur. Steine setzen den volumprozentischen Wassergehalt des Bodens, entsprechend ihrer Menge, herab. Mit der Verdichtung des Erdreiches nimmt der Wassergehalt desselben, abgesehen von Nebenumständen, zu. Wie man sieht, entsprechen die Unterschiede im Wassergehalt der Böden im grossen und ganzen jenen in der Wasserkapazität und zwar, weil im Durchschnitt die Wirkungen der Verdunstung und der Durchlässigkeit sich meist insofern ausgleichen, als der stärkeren Verdunstung eine geringere Durchlässigkeit gegen üb ersteht und umgekehrt. Nichtsdestoweniger können die zuletzt bezeichn eten Faktoren unter gewissen Umständen den Einfluss der übrigen abschwächen oder vollständig beseitigen. So sind z. B. die Werte für den mittleren Wassergehalt des Bodens hei verschieden dichter Lagerung mehr genähert, als jene, welche für die Wasserkapazität in den betreffenden Bodenzuständen ermittelt wurden, weil mit der Verdichtung des Erdreiches die Verdunstungsmengen wachsen und demgemäss die in grösserem Umfänge aufgespeicherten Wassermengen in stärkerem Masse wieder dem Boden entzogen werden (E. Wollny [3], Bd. 5, S. 1, 145). Dass die Verdunstung in manchen Fällen als wichtigster Faktor der Bodenfeuchtigkeit auftritt, ergibt sich aus der Thatsache, dass der Boden bei vergrösserter (gewellter) und dunkelgefärbter Oberfläche durchschnittlich einen geringeren Wassergehalt besitzt als bei ebener und hellgefärbter (E. Wollny [3], Bd. 3, S. 117; Bd. 12, S. 386). Das Auflockern der obersten Schicht steigert zwar zunächst die Verdunstung, nach kurzer Zeit wirkt aber die gelockerte abgetrocknete Oberfläche erhaltend auf die Feuchtigkeit der übrigen Schichten, weil der direkte Einfluss der Verdunstungsfaktoren auf den Boden vermindert und der kapillare Aufstieg des Wassers an die Oberfläche gehindert ist (E. Wollny [3], Bd. 3, S. 325). Abänderungen in dem Wassergehalt der oberen Bodenschichten werden durch das Auftreten von Grundwasser hervorgerufen, welches sich bildet, wenn sich im Untergründe eine undurchlässige, die Absickerung des überschüssigen Wassers hindernde Schicht befindet. Liegt letztere in der Nähe der Oberfläche, so kann das Grundwasser bei horizontaler

Lage zu Tage treten oder bis in die obersten Regionen hinaufragen. In diesem Falle ist der Boden vollständig gesättigt (versumpft). Bei tieferer Lage des Grundwasserspiegels ist die Beeinflussung der Feuchtigkeitsverhältnisse der höheren Schichten lediglich von dem Leitungsvermögen derselben abhängig. Je höher das Wasser kapillar gehoben wird, um so mehr machen sich die Wirkungen des Grundwassers nach oben hin geltend und umgekehrt. Ist aber die über dem Grundwasserspiegel liegende Schicht so mächtig, dass das Wasser nicht mehr kapillar in die oberen Bodenpartien steigen kann, so werden diese nicht mehr von der in der Tiefe befindlichen Wasserschicht beeinflusst.

2.    Einfluss der Mächtigkeit der Bodenschicht. Die diesbezüglichen Untersuchungen haben ergeben, dass der absolute Wassergehalt des Bodens mit der Mächtigkeit der Bodenschicht zu- und abnimmt, und dass auch der volumprozentische Wassergehalt sich analog gestaltet, aber nur bis zu einer gewissen, für die verschiedenen Bodenarten verschiedenen Grenze, über welche hinaus derselbe bei weiterem Anwachsen der Bodenschicht keine Aenderung erleidet. Die angedeutete Grenze liegt dort, wo der kapillare Aufstieg des Wassers aus den tieferen feuchten Partien des Bodens auf hört; sie rückt daher um so weiter nach unten, je höher die Masse das Wasser kapillar zu heben vermag und vice versa. Die Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt nehmen in dem Masse zu, als die Mächtigkeit der Bodenschicht sich verringert (E. Wollny [3], Bd. 16, S. 1).

3.    Einfluss der Lage des Bodens, a. Inklination. Das horizontal gelegene Land ist unter übrigens gleichen Verhältnissen feuchter, als das abhängige und letzteres besitzt einen um so geringeren Wassergehalt, je stärker die Fläche gegen den Horizont geneigt ist. Die Bodenfeuchtigkeit ist bei horizontaler Lage gleiclimässiger verteilt als bei geneigter; in letzterem Fall nimmt der Wassergehalt von oben nach unten zu. Die in dieser Richtung zwischen den höher und tiefer gelegenen Bodenpartien bestehenden Differenzen sind um so grösser, je stärker geneigt die Fläche ist.

b. Exposition. Bei verschiedener Lage der Bodenflächen gegen die Himmelsrichtung sind die nördlichen Seiten am feuchtesten, dann folgt die Westseite, hierauf die Ostseite, während die südlich exponirten Hänge am trockensten sind. Diese Unterschiede wachsen mit dem Böschungswinkel (E. Wollny [3], Bd. 9, S. 3 und Bd. 10, S. 3).

4. Einfluss der Bedeckung des Bodens. Bei sonst gleichen Verhältnissen ist der AVassergehalt des mit einer vegetirenclen Pflanzendecke versehenen Bodens während der Wachstumsperiode stets niedriger, als im nackten Zustande. Die Ursache dieser Erscheinung ist darauf zurückzuführen, dass die Pflanzen durch ihre oberirdischen Organe sehr bedeutende Wassermengen transpiriren, welche sie, um sich am Leben zu erhalten, dem Wasservorrat des Bodens mittelst ihrer Wurzeln entnehmen. Die Austrocknung des Bodens in der Wurzelregion, welche übrigens auch bei den Waldbäumen beobachtet wird, ist um so grösser, je kräftiger die Pflanzen entwickelt sind, je dichter ihr Stand und je länger ihre Vegetationsperiode ist. Die in Rede stehende Beeinflussung der Bodenfeuchtigkeit nimmt in dem Masse ab, als die Organe der Pflanzen gegen die Reifezeit hin absterben. Eine Decke von abgestorbenen Pflanzenteilen (Stalldünger, Stroh, Streu u. s. w.) oder von leblosen Gegenständen (Holz, Steine, Kies u. s. w.) erhöht während der wärmeren Jahreszeit den AVassergehalt des Bodens, weil eine solche Decke letzterem einen Schutz gegenüber den AVirkungen der Verdunstungsfaktoren gewährt. Im allgemeinen sind die Feuclitigkeitsmengen im Boden um so grösser, je mächtiger die aus den be-zeichneten Materialien gebildete Decke ist. Bei Zusammenfassung dieser Tliat-sachen ergibt sich, dass der durch lebende Pflanzen beschattete Boden unter übrigens gleichen Lmständen während der Vegetationszeit am trockensten, der durch leblose Gegenstände bedeckte am feuchtesten ist, während der nicht bebaute nackte Boden sich bezüglich seiner Feuchtigkeitsverhältnisse in der Mitte hält (G. AVilhelm [45]; [46], S. 174; [47], S. 31; [48], S. 40; J. Breitenlohner [49], S. 497; E. Risler [50],' S. 131; AV. Schumacher [51], 1872, S. 604 und 1873,

S. 683; A. Arogel [52]; J. N. AAhfldrich [53]; E. Ebermayer [54], und [3], Bd. 12,

S. 147; E. Wollny [55] und [3] Bd. 10, S. 261, 415; Bd. 12, S. 21; Bd. 13, S. 134; Bd. 14, S. 138; B. Lorenz von Liburnau [56]; E. Ramann [57], [4], S. 255 und [3], Bd. 11, S. 299).

5. Einfluss der meteorologischen Elemente. Derselbe darf nicht ausser acht gelassen werden, wenn man einen klaren Einblick in die Ursachen der äusserst wechselnden Feuchtigkeitszustände der Böden unter natürlichen Verhältnissen gewinnen will, weil je nach dem durchschnittlichen Gange (Klima) und dem zeitlichen Verlauf jener Elemente (Witterung) die Wirkungen der im Boden selbst liegenden Faktoren mannigfache Modifikationen erfahren. — Die Erscheinungen, welche durch das Klima bedingt sind, lassen sich im allgemeinen dahin präzisiren, dass ein höheres Mass von Bodenfeuchtigkeit mit reichlicher Niederschlagsmenge, grösserem Feuchtigkeitsgehalt der Luft, massiger Luftbewegung, niedriger Temperatur und höherer Wasserkapazität des Bodens Hand in Hand geht, während eine mehr trockene Beschaffenheit des Erdreiches unter entgegengesetzten Verhältnissen hervorgerufen wird. Im konkreten Fall lassen sich die bezüglichen Einwirkungen nur nach dem Klima und der Bodenbeschaffenheit der betreffenden Oertlichkeit ermessen. —- Die Beziehungen der Bodenfeuchtigkeit zur Witterung sind je nach der Verteilung der meteorologischen Faktoren gleichergestalt sehr mannigfaltig. Obwohl die Niederschlagsmenge in den meisten Ländern Mitteleuropas während der kälteren Jahresperiode eine geringere ist als während der wärmeren, ist im ersteren Fall die Durchfeuchtung des Bodens wegen verminderter Verdunstung infolge niedriger Temperatur eine ungleich bessere als im letzteren, wo durch die herrschende höhere Temperatur die Verdunstungsmengen in bedeutendem Grade gesteigert sind. Dies ist besonders der Fall bei dem mit Pflanzen bestandenen Boden, wrnil diese in der Regel die während der Vegetationsperiode aus der Atmosphäre zugeführten und nicht selten noch grössere Wassermengen zur Unterhaltung der Transpiration verbrauchen (E. Wollny [55], S. 119, und [3], Bd. 4, S. 85; F. v. Höhnel [58] und [3], Bd. 4, S. 435). Aus solchen Thatsachen folgt, dass die während der vegetationsfreien Zeit im Boden angesammelte Wassermenge (Winterfeuchtigkeit) unter Umständen für die Pflanzenwelt sehr belangreich werden kann [59]. In Trockenperioden überwiegt hauptsächlich der Einfluss der Verdunstung. Bei längerer Dauer derselben kann letztere sogar einen Ausgleich in dem Wassergehalt der Böden von verschiedener physikalischer Beschaffenheit herbeiführen, gleichviel wie hoch deren Wassergehalt ursprünglich gewesen ist (C. Eser [3], Bd. 7, S. 1). Die Unterschiede in dem Feuchtigkeitsgehalt zwischen dem bedeckten und dem kahlen Boden treten dagegen unter solchen Verhältnissen stärker hervor. Dies hat auch Giltigkeit für den Boden mit vergrösserter und dunkelgefärbter Oberfläche gegenüber dem ebenen und hellgefärbten (E. Wollny [55] und [3], Bd. 3, S. 147, Bd. 12, S. 386). — Die Winde beeinflussen die Verdunstung in ausserordentlichem Grade und werden dadurch für die Bodenfeuchtigkeit belangreich. Mit der Geschwindigkeit der Luftbewegung nimmt die Verdunstung beträchtlich zu. Bei Winden aus westlicher und nördlicher Richtung, welche in der Regel feucht sind, ist die Verdunstung unter sonst gleichen Umständen nicht unwesentlich geringer als bei solchen, welche aus östlicher und südlicher Richtung kommen und eine trockene Beschaffenheit besitzen (J. A. Hensele [3], Bd. 16, S. 311). — Während der Regenperiode dienen die Niederschläge zunächst zum Ersatz des in der vorausgegangenen Periode verdunsteten Wassers, also zur Wiederanfeuchtung des Bodens. Je nach dem Leitungsvermögen und der Wasserkapazität des Erdreiches gestaltet sich dessen Durchfeuchtung in sehr verschiedener Weise. Feinkörnige Böden, welche das Wasser langsam leiten, werden nur bis zu geringen Tiefen durchfeuchtet. Folge hiervon ist, dass das überschüssige Wasser bei horizontaler Lage der Fläche in einer mehr oder weniger hohen Schicht auf der Oberfläche stehen bleibt (Tagwasser) oder bei geneigter Lage über die Oberfläche abfliesst. Bodenarten bezeichneter Beschaffenheit nehmen bei reichlichen Niederschlägen eine grössere Wassermenge auf, als ihrer Wasserkapazität entspricht, weil das Wasser eines längeren Zeitraumes zur Absickerung in die Tiefe bedarf. Je grösser die Permeabilität des

Bodens ist, um so tiefer dringt das Wasser ein, um so mächtiger ist also die Erdschicht, welche durchfeuchtet wird. Ein höheres Mass von Durchlässigkeit wirkt insofern vermindernd auf die Wasseraufspeicherung, als ein mehr oder weniger grosser Teil des Niederschlagswassers in die Tiefe abgeführt wird. Die gleichmässigste Durchfeuchtung erfahren derartig beschaffene Böden in dem Fall, wo der jedesmalige Niederschlag nur so viel Wasser zuführt, dass ein unterirdischer Abfluss vermieden wird. Hieraus ergibt sich bei einer bestimmten Niederschlagsmenge die Nützlichkeit einer grösseren Niederschlagshäufigkeit für solche Bodenarten. Je grösser die Wasserkapazität und je geringer die Durchlässigkeit des Bodens ist, um so weniger macht sich im allgemeinen der Einfluss einer geringeren Niederschlagshäufigkeit bemerkbar, weil die vom Boden aufgenommenen Wassermengen in mehr oder minderem Grade aufgespeichert werden. In extremen Fällen, d. h. bei schwer durchlässigen Böden, muss eine seltenere, aber gegebenenfalls reichlichere Zufuhr für die Durchfeuchtung der Masse sogar als vorteilhaft angesehen werden, in Rücksicht auf das langsame Eindringen des Wassers in den Boden (E. Wollny [3], Bd. 14, S. 138).

Soweit der Feuchtigkeitsgehalt von den Strukturverhältnissen des Bodens abhängig ist, entspricht die aufgespeicherte Wassermenge während der Regenperiode meistenteils der Wasserkapazität des Bodens. Wo dagegen die Unterschiede in der Bodenfeuchtigkeit lediglich durch solche in den Verdunstungsmengen hervorgerufen werden, kann durch den Niederschlag ein Ausgleich hinsichtlich des Wasservorrates hergestellt werden. Daher können die durch verschiedene Beschaffenheit der Oberfläche (Grösse, Farbe u. s. w.), verschiedene Bedeckung oder die durch die Exposition und Inklination bedingten Abänderungen der Bodenfeuchtigkeit bei längeren Regenperioden oder während der kälteren Jahreszeit vollständig verschwinden. — Aus dem Umstande, dass die atmosphärischen Wässer zunächst zum Ersatz des verdunsteten Wassers dienen und dass erst nach der Sättigung des Bodens ein in die Tiefe absickernder Ueberschuss sich ergibt, wird gefolgert werden müssen, dass sowohl die Sickerwassermengen als auch die Grundwasserstände nicht ohne weiteres weder aus der Niederschlagsmenge noch aus dem Durchlässigkeitsvermögen des Bodens abgeleitet werden dürfen. Die in fraglicher Richtung bestehenden Gesetzmässigkeiten lassen sich in Kürze wie folgt charakterisiren:

Im vegetationslosen Boden steigen und fallen die Sickerwasser mengen mit der atmosphärischen Zufuhr aber in einem wechselnden Verhältnis. Letzteres ist abhängig von der physikalischen Beschaffenheit des Bodens und dessen Oberfläche, sowie von der Verteilung der Niederschläge und der Jahreszeit. Je grösser das Verdunstungsvermögen und die Wasserkapazität, und je geringer die Permeabilität des Bodens ist, um so kleiner sind unter sonst gleichen Umständen die jeweils in demselben auftretenden Sickerwassermengen und umgekehrt. Aus diesen Gründen ist die Absickerung des Wassers in die Tiefe in dem Masse vermindert, als der Gehalt des Erdreiches an feinkörnigen, thon-und humusreichen Bestandteilen zu-, an grösseren, nicht kapillaren Hohlräumen abnimmt und vice versa. Der Wasserabfluss in die Tiefe nimmt mit der Mächtigkeit der Bodenschicht bis zu einer gewissen Grenze (ca. 60 cm Bodentiefe) zu; darüber hinaus ist die Höhe der Bodensäule ohne Einfluss auf die Sickerwassermenge. Bei hellgefärbter und gelockerter, sowie bei ebener Oberfläche ist die unterirdische Wasserabfuhr grösser als bei dunkelgefärbter, nicht gelockerter und gewölbter. Die Bedeckung des Bodens mit leblosen Materialien hat eine beträchtliche Vermehrung, die Bedeckung mit vegetirenden Pflanzen dagegen eine ganz ausserordentliche Verminderung der Sickerwasser zur Folge. — Der Einfluss der Verteilung der Niederschläge auf die absolute Menge des unterirdisch abgeführten Wassers macht sich im vegetationslosen Erdreich in der Weise geltend, dass die grössten Sickerwassermengen in jenen Jahreszeiten auftreten, in welchen die Niederschläge am ergiebigsten sind. Eine Ausnahme hiervon machen jene Gegenden, in welchen der Boden im Winter gefriert und dadurch undurchlässig wird. Unter solchen Umständen verschiebt sich meist die unterirdische Abfuhr von der kälteren Jahreszeit auf das Frühjahr. In

Bezug auf das relative Verhältnis der Sickerwasser zu den Niederschlagsmengen gilt im allgemeinen das Gesetz, dass von dem zugeführten Wasser verhältnismässig um so grössere Mengen absickern, je kälter die Jahreszeit ist. — In dem mit Pflanzen bestandenen Boden folgen die Sickerwasser während der Vegetationszeit nicht dem Gange der Niederschläge, sondern werden infolge der bedeutenden Verdunstung seitens der Pflanzen in ungewöhnlicher Weise vermindert. Aus diesem Grunde fällt in allen bebauten Ländereien, gleichviel wie die Niederschläge verteilt sind, die Periode der stärksten Absickerung in die kältere vegetationslose Jahreszeit, je nach den herrschenden Wärmeverhältnissen in den Winter oder in das Frühjahr (J. Dalton [60]; J. Dickenson [61]; Maurice [62]; Gasparin [63], S. 116; G. von Möllendorff [64]; E. Eisler [65]; F. Pfaff [66], 1868 Bd. 1, S. 311, 1869 Bd. 2, S. 125; J. N. Woldrich [53], S. 97; J. H. Gilbert [67]; E. Ebermayer [54], S. 215, und [3], Bd. 12, S. 147, Bd. 13, S. 1; E. Wollny [55], S. 137, und [3], Bd. 10, S. 321, Bd. 11, S. 1).

Die Schwankungen der Gr und was sei* stände sind, abgesehen von der Horizontalbewegung des Wassers, teils von der physikalischen Beschaffenheit des Bodens, teils von der Menge und Verteilung der atmosphärischen Niederschläge beherrscht. In horizontalen Lagen sammelt sich das Grundwasser in einer um so höheren Schicht an, je tiefer der undurchlässige Untergrund liegt. Unter denselben Terrainverhältnissen und bei gleicher Niederschlagsmenge liegt der Grundwasserspiegel um so höher, je grobkörniger der Boden und je geringer sein Gehalt an thonigen und humosen Bestandteilen ist. In Trockenperioden nehmen die Schwankungen des Grundwasserspiegels in dem Masse zu, je weniger mächtig die permeable Schicht ist, in welcher sich das Grundwasser befindet, und je leichter letzteres kapillar an die Oberfläche gehoben wird. In dem nackten, sowie in dem mit leblosen Gegenständen bedeckten Boden steigt und fällt das Grundwasser mit der Niederschlagsmenge, solange das in dem Boden sich ansammelnde Wasser die Oberfläche nicht erreicht hat. In einem mit einer lebenden Pflanzendecke versehenen Boden bildet sich während der Vegetationsperiode selbst bei grösserer Mächtigkeit der Bodenschicht (1,20 m und darüber) kein Grundwasser oder nur vorübergehend (Hofmann [68]; J. Soyka [69], S. 251 und [70]; E. Wollny [3], Bd. 14, S. 335).

IV. Das Verhalten des Bodens zur Luft und zu Gasen.

von

1. Die Luftkapazität (Porosität) des Bodens wird durch das Verhältnis zwischen dem Volumen der in demselben enthaltenen Hohlräume (Poren) zu dem Gesamtvolumen ausgedrückt. Das Porenvolumen schwankt, wie bereits oben (I. 5.a) dargetlian wurde, bei den verschiedenen Böden im natürlichen Zustande innerhalb weiter Grenzen und zwar bei trockener Beschaffenheit zwischen 20—85,2 °/₀. Bei einem und demselben Boden ist die Porosität besonders den Strukturverhältnissen desselben abhängig. Im trockenen Zustande ist das Volumen der luftführenden Hohlräume um so grösser, je feiner die Partikel sind. Lockerung (Krümelung) des Erdreiches erhöht das Porenvolumen meist in einem beträchtlichen Masse, während das Zusammenpressen der Masse die entgegengesetzte Wirkung ausübt. Weiters ist anzuführen, dass die vom Boden eingeschlossene Luftmenge um so kleiner ist, je höher dessen Gehalt an Steinen. — Mit der Zunahme des Wassergehaltes vermindert sich naturgemäss das Porenvolumen, aber je nach der Wasserkapazität des Bodens in einem verschiedenen Grade. Unter den verschiedenen Bodenkonstituenten enthält der Thon und demnächst der Humus im feuchten und nassen Zustande die geringste Luftmenge; letztere kann sogar in diesen Böden bis auf Null herabsinken, wenn dieselben mit Wasser gesättigt sind. Mit der Menge der grobkörnigen Bestandteile nimmt der Luftgehalt der durchfeuchteten Masse stetig zu. Der geschilderte Einfluss des Wassers auf das Porenvolumen macht sich in dem krümeligen Boden in minderem Grade geltend als im pulverförmigen, weil in jenem die nicht kapillaren Hohlräume sich nicht mit Wasser füllen. Die \Verminderung der Luftmenge mit der Verdichtung der Masse tritt dagegen bei feuchter Beschaffenheit derselben in höherem Masse in die Erscheinung als bei

trockener. In Ansehung der angeführten Beziehungen des Wassergehaltes zu dem Porenvolumen bietet die Tliatsache nichts Befremdliches, dass mit der Austrocknung des Bodens der Luftgehalt eine entsprechende Zunahme, mit der Niederschlagsmenge eine stetige Abnahme erfährt. Das Mass der Beeinflussung des Bodens in dieser Richtung wird durch dessen mechanische Zusammensetzung bestimmt (I. 5. a.; E. Wollny [3], Bd. 8, S. 371). — Die im Boden eingeschlossene Luft ist selten stagnirend, sondern befindet sich meist in einer fortwährenden Bewegung, welche einen Austausch der Luftschichten zwischen Boden und Atmosphäre herbeiführt. Die Ursache dieser Bewegung beruht auf den durch Luftdruckschwankungen, durch Temperaturunterschiede zwischen Boden und Atmosphäre und durch Winde bedingten Wirkungen.

2. Die Permeabilität (Durchlässigkeit) des Bodens für Luft wird nach den Luftmengen bemessen, die unter sonst gleichen Verhältnissen durch den Boden hindurchgehen. Diese Luftmenge steht, von gewissen Fällen abgesehen, in keiner direkten Beziehung zum Porenvolumen, sondern wird vornehmlich von der Grösse der Poren beeinflusst, weil von dieser fast ausschliesslich die Widerstände abhängig sind, weiche sich dem durchstreichenden Luftstrom entgegenstellen. Die Permeabilität nimmt notwendigerweise in dem Masse ab, als diese Widerstände wachsen. Sie ist daher um so geringer, je kleiner die Bodenteilchen sind und umgekehrt. Unter den verschiedenen Bodenkonstituenten im lufttrockenen Zustande ist der Thon am wenigsten zugänglich für Luft; die Durchdringbarkeit der Masse nimmt im allgemeinen mit dem Gehalt an Quarzsand zu. Die ausschliesslich aus Humus bestehenden Böden verhalten sich, so lange sie trocken sind, dem grobkörnigen Sande analog. Bei Böden, in welchen die an der Zusammensetzung partizipirenden Bodenelemente bezüglich ihrer Grösse wesentlich von einander abweichen, ist die Durchlüftbarkeit vornehmlich von dem feinkörnigen Material abhängig. Deshalb kann z. B. die ausserordentliche Durchlässigkeit der meisten Sandsorten durch Mischung mit verhältnismässig geringen Mengen einer feinkörnigen Bodenart (Thon, Lehm, Mergel) bedeutend reduzirt werden. Bei geschichteten Böden ist für die durch dieselben tretende Luftmenge jene Schicht ausschliesslich massgebend, welche die feinsten Bodenelemente enthält, selbst dann, wenn diese nur eine geringe Mächtigkeit besitzt In einem für Luft schwer zugänglichen Boden wird durch Ueberführung desselben in den krümeligen Zustand die Permeabilität in einem ausserordentlichen Grade erhöht. Das Zusammenpressen eines lockeren Bodens hat die entgegengesetzte Wirkung zur Folge. Mit wachsendem Feuchtigkeitsgehalt nimmt die Permeabilität des Bodens ab und zwar in um so stärkerem Grade, als die Wasserkapazität des Bodens eine grössere ist. Alle an Thon und Humus reichen Bodenarten werden schon bei einem Wassergehalt impermeabel, der mehr oder weniger tief unter dem Sättigungspunkt gelegen ist. Der krümelige Boden wird bei stärkerer Durchfeuchtung in seiner Durchlüftbarkeit in einem ungleich geringeren Grade beeinträchtigt, als im pulverförmigen Zustande (Einzelkornstruktur). Wird der Boden bei Eintritt atmosphärischer Niederschläge zunächst nur in den oberen Schichten durchfeuchtet, so wird dadurch der Ein- und Austritt der Luft vermindert und zwar um so mehr, je feinkörniger der Boden ist. Diese Verminderung der Permeabilität kann sich bei thon- und humusreichen Böden selbst bei geringen Niederschlägen infolge von Sättigung der zu Tage tretenden Schichten bis zu vollständiger Undurchlässigkeit steigern. Das Gefrieren des Wassers im Boden hat eine Verminderung der Permeabilität zur Folge, die mit dem Wassergehalt wächst. — Wenn Luft unter Druck durch einen Boden strömt, so ist deren Menge dem Druck direkt und der Höhe der Schicht umgekehrt proportional, so lange die Geschwindigkeit nicht grösser als 0,5 m ist. Sobald diese Grösse überschritten wird, ändert sich das Verhältnis und die Volumina der geförderten Luft nehmen alsdann in einem geringeren Verhältnis ab, als der Druck abnimmt, resp. die Höhe der Schicht zunimmt und umgekehrt (H. Fleck [72],

S. 42; Erster Ber. d. ehern. Zentralstelle f. öffentl. Gesundheitspflege in Dresden;

F. Renk [71]; G. Ammon [3], Bd. 3, S. 209; D. von Welitschkowsky [36];

R. Heinrich [43], S. 123, 221; E. Wollny [3], Bd. 16, S. 193).

3.    Die Diffusion der Gase aus dem Boden. Die Poren des Bodens enthalten neben atmosphärischer Luft und Wasserdampf verschiedene Gase, unter welchen die Kohlensäure das wichtigste ist, insofern es gegenüber den anderen in grösster Menge in der Bodenluft auftritt. Die Kohlensäure rührt vornehmlich aus der Zersetzung der organischen Stoffe her und kommt je nach dem Verlauf der bezüglichen Prozesse und dem Reichtum des Erdreichs an humosen Substanzen zwar in verschiedener, aber fast stets in ungleich grösserer Menge im Boden als in der Atmosphäre vor. Unter diesen Verhältnissen bietet die Thatsache nichts Befremdendes, dass auch ohne äussere Veranlassung eine lediglich durch Diffusion, d. h. durch Ausgleich des eingeschlossenen Gases mit dem der Atmosphäre, hervorgerufene Bewegung der Bodenluft stattfindet. — Die Diffusion der Kohlensäure (sowie auch des Ammoniaks und der übrigen etwa in Betracht kommenden Gase) aus dem Boden ist bei konstanter Temperatur hauptsächlich von der Summe der Poren des Querschnittes und nicht von deren Grösse abhängig. Daher sind die absoluten Mengen des diffundirten Gases um so grösser, je grösser das Gesamt-Porenvolumen ist und vice versa. Jede Verminderung des Porenvolumens, wie solche durch Verdichtung des Bodens oder durch einen mehr oder weniger hohen Feuchtigkeitsgehalt bedingt ist, hat eine Abnahme der geförderten Gasmenge zur Folge. Die Abgabe der Kohlensäure der Bodenluft an die Atmosphäre auf dem Wege der Diffusion ist daher um so geringer, je feinkörniger der Boden ist, je dichter sich die Bodenteilchen an einander lagern und je grösser die Wasserkapazität des Erdreiches ist. Die diffundirte Gasmenge verringert sich in um so höherem Grade, je mächtiger die Bodenschicht ist, aber nicht proportional der Höhe der Schicht, sondern in einem kleineren Verhältnis. In Bodenarten, welche sich hei atmosphärischer Zufuhr in den oberflächlichen Schichten sättigen und in welche überhaupt die Niederschläge langsam ein-dringen, wird infolge dieses Verhaltens dem Wasser gegenüber die Diffusion der Kohlensäure mehr oder weniger beträchtlich herabgedrückt oder zum Stillstand gebracht (F. Hannen [3], Bd. 15, S. 1).

4.    Das Adsorptionsvermögen (Absorptions- oder Kondensationsvermögen) des Bodens für Gase. Die Adsorption im weitesten Sinne des Wortes bezeichnet eine molekulare Erscheinung und umfasst in diesem Sinne alle jene ursächlichen Momente, welche ein Zurückhalten von Gasmolekülen an und in festen Körpern bewerkstelligen. Nur dem Sprachgebrauch nach unterscheidet man zwischen Hygroskopizität und Gasah Sorption (Absorption im engeren Sinne), welche im Grunde identische Erscheinungen sind. Bedingt wird das Zurückhalten von Gasmolekülen durch eine Reihe von Einzelvorgängen. Diese sind: 1. Oberflächenattraktion. Es bestehen an der Oberfläche aller festen Körper molekulare Kräfte, die, der Adhäsion verwandt, sehr energisch auf die zunächst liegenden Gasmoleküle wirkend, dieselben fast momentan an die Oberfläche des festen Körpers bringen und hier zu einer dichten, teilweise flüssigen, vielleicht auch festen Hülle zusammendrängen, bis eine Gleichgewichtslage herrscht, in welcher der Körper verharren würde, wenn nicht Aenderungen in seiner Umgebung oder in seiner Beschaffenheit eintreten. Dieser Prozess erfolgt fast momentan und mit grosser Energie, ja so energisch, dass anfangs der ganze Adsorptionsprozess diesem Vorgänge allein zugeschrieben wurde. Er verursacht ebensowohl das anfängliche steile Aufsteigen der Adsorptionskurve, wie er auch den grössten Teil der freiwerdenden Wärme liefert und so den Anstoss zu einer Reihe von weiteren Prozessen gibt. 2. Molekülarinvasion. Die also angezogenen Gasteile dringen teils infolge des hohen Druckes, unter welchem sie sich befinden, teils infolge feinster Kapillaren in die Molekularzwischenräume des festen Körpers ein und bieten eine der Absorption von Gasen in Flüssigkeiten analoge Erscheinung. Der Prozess erfolgt langsamer als der erstere und ist beendet, wenn die Widerstände, welche sich dem vordrängenden Gasmoleküle entgegenstellen, nicht mehr überwunden werden können. 3. Absorption. Bedingt durch die Oberflächenanziehung bildet sich sehr bald um die Oberfläche des festen Körpers eine feinste Flüssigkeitsschichte, welche nunmehr anderen Gasen zum Absorbens dient. Begünstigt von dem hohen Druck, unter welchem

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Lneger, Lexikon der gesamten Technik. II.

sie sich befindet (Bunsen berechnet Hunderte von Atmosphären), steigert sich ihre Fähigkeit, Gase zu absorbiren, bis zu Zahlen, welche unsere Vorstellung über derartige Vorgänge überbieten. Der Prozess erstreckt sich bis zu seiner Beendigung über Jahre hinaus (Bunsen). 4. Chemische Reaktionen. Abgesehen von einfachen chemischen Bindungen, welche nicht eigentlich in das Gebiet der Gasadsorption gehören, regen sich nun zwischen den eingewanderten Gasmolekülen und den Molekülen des festen Körpers die verschiedentlichsten, unter gewöhnlichen Verhältnissen grösstenteils unbekannten chemischen Thätigkeiten. Der hohe kapillare Druck zusammen mit der bei der anfänglichen Verdichtung recht bedeutenden Wärmeentwicklung führt dazu, Prozesse, welche die chemische Verwandtschaft allein nicht zu erzeugen vermochte, einzuleiten und dauernd zu erhalten. Die äusserst zahlreichen, über vorliegenden Gegenstand ausgeführten Untersuchungen haben, kurz zusammengefasst, folgende Ergebnisse geliefert: Die Bodenkonstituenten besitzen alle ein nicht unbeträchtliches Adsorptionsvermögen. Dasselbe ist bei dem Humus (und dem Eisenoxyd) am grössten, dann folgt der Thon, während dasselbe bei dem Quarz am geringsten ist. Bodengemische wirken mit ihren einzelnen Bestandteilen. Das Adsorptionsvermögen nimmt für die gleiche Substanz zu mit der Feinheit der Partikel. Mit steigender Temperatur nimmt die Adsorptionsgrösse ab. Bei der Entnahme des Wassergases aus damit gesättigter Luft wird diese Gesetzmässigkeit nur dadurch modifizirt, dass mit der Temperatur zugleich der absolute Wassergehalt erhöht wird. Im letzteren Fall wird der Einfluss der Temperatur durch den steigenden Wassergehalt nahezu ausgeglichen. Bleibt aber der absolute Feuchtigkeitsgehalt der Luft auch bei schwellenden Temperaturen konstant, so zeigt sich ein gleicher Einfluss der Temperatur, wie er bei der Gasadsorption beobachtet wird. Bei gleichbleibender Temperatur steigt die Hygroskopizitätsgrösse mit dem relativen Feuchtigkeitsgehalt der Luft. Ist der Boden mehr als hygroskopisch angefeuchtet, so tritt an die Stelle der Adsorption die Absorption der Gase im Bodenwasser. Steigende Temperatur beschleunigt den Verdichtungsprozess. Die Gase werden im allgemeinen in um so höherem Grade adsorbirt, je leichter sie ihren Aggregatzustand ändern und je leichter sie sich zersetzen. (G. Ammon [3], Bd. 2, S. 1; A. von Dobeneck [3], Bd. 15, S. 163. Beide Arbeiten enthalten reichhaltige Litteraturangaben.)

Die Bedeutung des Adsorptionsvermögens für die Fruchtbarkeit des Bodens wird vielfach überschätzt. Gase, welche den Nährstoffvorrat im Erdreich zu erhöhen vermöchten, kommen sowohl in der atmosphärischen wie in der Bodenluft nur in äusserst geringen Mengen vor. Es ist daher die in Rede stehende Eigenschaft sowohl hinsichtlich der Aufnahme als auch in Bezug auf die Zurückhaltung solcher Gase unter natürlichen Verhältnissen ziemlich belanglos. Von nützlicher Wirkung dürfte vornehmlich nur die Sauerstoffadsorption sein, insofern als der Boden dadurch den für die Atmung der Pflanzenwurzeln erforderlichen Sauerstoff in solchen Fällen noch zu liefern vermag, wo bei grösserer Wasseransammlung im Boden der Zutritt der Luft mehr oder weniger abgeschlossen ist. Was das hygroskopische Wasser anlangt, welches in manchen Böden in ziemlich bedeutenden Mengen auftritt, so ist auch dieses für die Vegetation mehr oder weniger bedeutungslos, weil die Pflanzen bereits welken, ehe der Wassergehalt so tief gesunken ist, dass eine Adsorption von Wasserdampf überhaupt stattfindet (R. Heinrich [73], S. 74; A. Mayer [32], S. 87; A. von Liebenberg [74], S. 419; W. Detmer [3], Bd. 1, S. 166; E. W. Hilgard [3], Bd. 8,

S. 93; S. Sikorski [3], Bd. 9, S. 413).

5. Die Zusammensetzung der Bodenluft. Die vom Boden eingeschlossene Luft unterscheidet sich hauptsächlich von der atmosphärischen durch grösseren Reichtum an Kohlensäure, sowie durch stets vorhandene Sättigung mit Wasserdampf. Die verschiedenfällig konstatirte Thatsache, dass die Luft in dem Masse sauerstoffärmer als sie kohlensäurereicher ist, und zwar derart, dass das Volumen der Kohlensäure und des Sauerstoffs ziemlich dasselbe bleibt, wird gefolgert werden müssen, dass die Kohlensäure das Produkt von Oxydationsvorgängen ist. Als solche kommen vornehmlich die Prozesse bei der Zersetzung (Verwesung) der organischen Stoffe in Betracht. Der Kohlensäuregehalt der

Bodenluft, welcher stets höher, zuweilen mehrere hundertmal grösser ist, als derjenige der Atmosphäre, unterliegt grossen Schwankungen, die hervorgerufen werden 1. durch verschiedenen Reichtum des Bodens an organischen Stoffen; 2. durch verschiedene Intensität der Zersetzungsprozesse; 3. durch Unterschiede in den Vorgängen bei dem Entweichen der Kohlensäure aus dem Boden. — Ersteren Punkt anlangend, haben die diesbezüglichen Untersuchungen ergeben, dass der Gehalt des Bodens an freier Kohlensäure nur dann der Menge der vorhandenen organischen Substanzen proportional ist, wenn diese gering; dass dagegen die Kohlensäureproduktion bei höherem Gehalt des Bodens an diesen Stoffen in einem geringeren Grade wächst als die Menge der vorhandenen sich zersetzenden Bestandteile, oder dass dieselbe unter Umständen, trotz verschiedenen Reichtums des Bodens an pflanzlichen und tierischen Resten, sich gleich bleibt, und zwar weil bei höherem Kohlensäuregehalt der Bodenluft die Thätigkeit der bei der Verwesung beteiligten niederen Organismen gehemmt wird und mit zunehmender Menge der organischen Stoffe über eine gewisse Grenze hinaus die für deren Zerfall wichtigsten Eigenschaften des Bodens in einer der Intensität des Prozesses nachteiligen Weise abgeändert werden. Die Intensität der Zersetzung der organischen Substanzen wird wesentlich beherrscht von der Luftzufuhr, der Feuchtigkeit und der Wärme des Bodens, infolge dessen diese Momente für den Kohlensäuregehalt der Luft von grosser Bedeutung sind. Die Menge der freien Kohlensäure im Boden nimmt unter sonst gleichen Verhältnissen von einer unteren Grenze mit der Menge des zugeführten Sauerstoffs zu, jedoch nicht gleichmässig proportional, sondern zuerst progressiv und dann von einer bestimmten Grenze ab in einem schwächeren Grade. Die Zersetzung der organischen Stoffe und damit gleichzeitig die Kohlensäureproduktion fällt und steigt mit dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, so lange der Luftzutritt nicht über ein gewisses Mass beschränkt wird. Mit wachsender Temperatur bis zu 50⁰ C. nimmt die Intensität des Zersetzungsprozesses und gleichzeitig die Menge der dabei produzirten Kohlensäure zu. Die Gesamtwirkungen der bezeichneten Faktoren sind nach dem Gesetz geregelt, dass die Kohlensäureproduktion von dem im Minimum auftretenden Faktor beherrscht wird. Hieraus folgt, dass je nach der physikalischen Beschaffenheit und der Bedeckung des Bodens und dem Gange der meteorologischen Elemente die Menge der freien Kohlensäure bei gleichem Gehalt des Bodens an organischen Stoffen eine äusserst wechselnde ist. Bei ungleichem Vorrat an diesen Stoffen wird deren Einfluss auf die Kohlensäuremenge der Bodenluft vollständig aufgehoben, wenn die wichtigsten Faktoren (Wasser und Temperatur) in einer dem Humusgehalt des Bodens entgegengesetzten Richtung ihre Wirkung geltend machen. Ausser dem geführten lassen sich allgemeine Gesetze für die angedeuteten ausserordentlich wechselnden Erscheinungen nicht aufstellen. Im Einzelfalle sind die lokalen Einwirkungen allein entscheidend. Schliesslich käme in Betracht, dass die Kohlensäure aus denjenigen Bodenpartien, welche dieselbe in reichlicher Menge entwickeln, sich in höher wie tiefer gelegene Schichten des Erdreiches zu verbreiten vermag. Das Eindringen des Gases in letztere einerseits und das Emporsteigen desselben an die Atmosphäre andererseits ist wahrscheinlich die Ursache der Erscheinung, dass der Kohlensäuregehalt der Bodenluft mit der Tieflage der Schicht zunimmt. Im übrigen ist sowohl das Einsinken der Kohlensäure in die Tiefe als auch der Austritt derselben an die atmosphärische Luft wesentlich der physikalischen Beschaffenheit der Masse und der einzelnen Schichten abhängig, und zwar in der Weise, dass der Ansammlung des Gases in den Bodenporen um so mehr Vorschub geleistet wird, je feinkörniger der Boden und je höher dessen Wassergehalt ist und umgekehrt. Der Einfluss der Menge der organischen Stoffe auf den Kohlensäurereichtum des Bodens kann daher durch die verschiedene Permeabilität der Böden verdeckt werden. So kann z.. B. ein grobkörniger, humusreicher Boden weniger Kohlensäure enthalten als ein feinkörniger humusarmer, weil in jenem Falle das Gas in ungleich giösseren Mengen an die Atmosphäre Übertritt als in diesem. Derartige Thatsachen, im Zusammenhalt mit den oben angeführten, berechtigen zu der Schlussfolgerung,

an-

von

dass die Menge der im Boden vorhandenen freien Kohlensäure weder für die Intensität der organischen Prozesse noch für die Menge der im Boden vorhandenen organischen Stoffe einen Massstab abgeben kann (Boussingault und Levy [75], S. 1; J.

Fodor [76], S. 106; ders. [77], S. 205; M. von Petten-

von

kofer [78]; Gr. Wolffhügel [79]; P. Smolenski [80]; H. Fleck [81]; Lewes and Cunningham |82]; R. Nichols [83]; E. Ebermayer [3], Bd. 1, S. 158; Bd. 13, S. 15; J. Möller [84] und [3], Bd. 2, S. 329; E. Wollny [85], [86], [87] und [3], Bd. 3, S. 1; Bd. 4, S. 1; Bd. 5, S. 299; Bd. 9, S. 165).

V. Das Verhalten des Bodens zur Wärme.

Als Wärmequellen für den Boden kommen in Betracht: die Sonnenwärme, die Wärme infolge chemischer Prozesse oder von Adsorption von Gasen, sowie die innere Erdwärme. Die Sonnenwärme erweist sich von massgebendstem Einfluss, während die übrigen Momente fast ganz belanglos sind. Die durch Verwesung (Eremakausis) der organischen Stoffe entstehende Wärmemenge ist in der Regel nicht ausreichend, eine erheblichere Temperatursteigerung des Bodens zu bewirken. Die hei Einverleibung von Düngemitteln organischen Ursprungs in den Ackerboden gemachten Beobachtungen ergeben zunächst, dass die damit verknüpfte Temperatursteigerung unter sonst gleichen Verhältnissen und innerhalb gewisser Grenzen mit der Temperatur und dem Wassergehalt des Bodens steigt. Je grösser der Vorrat an chemischer Spannkraft und leicht zersetzbaren, besonders stickstoffhaltigen Verbindungen in den betreffenden Materialien ist, um so grösser ist bei günstiger Porosität und angemessener Temperatur (>• + 10° C.) der bei deren Zersetzung sich äussernde Wärmeeffekt. Aus diesen Gründen tritt die lebhafteste Wärmeentwicklung in der Regel sofort nach dem Einbringen des Stalldüngers oder unzersetzter Pflanzenteile ein. Sie |3ersistirt eine mehr oder weniger lange Zeit, je nach der Gunst oder Ungunst der äusseren Verhältnisse und der Beschaffenheit und Menge der organischen Substanz und nimmt allmälich ab bis zu einem Zeitpunkt, wo sich die Temperaturverhältnisse zwischen dem gedüngten und ungedüngten Boden ausgleichen. Die temperaturerhöhende Wirkung der in Rede stehenden Düngungen hält zwischen vier bis zwölf Wochen an und beträgt im Mittel 0,1—0,4° C., jedoch nur hei Anwendung grosser Mengen sich leicht zersetzender Materialien und unter günstigen Zersetzungsbedingungen. Im Hinblick auf diese Daten, sowie auf den Umstand, dass die Wärmeentwicklung bei den gewöhnlich angewendeten Düngergaben oder bei der Verwesung der im Boden bereits vorhandenen Humusstoffe in der Mehrzahl der Fälle kaum messbar ist, wird geschlossen werden dürfen, dass fragliche Wärmequelle nur von untergeordneter Bedeutung ist (F. Wagner [3], Bd. 5, S. 373). Von noch geringerer Wichtigkeit erweist sich die bei der Zufuhr von Wasser oder bei der Adsorption von Gasen und AVasserdampf seitens des Bodens entwickelte Wärme für die thermischen Verhältnisse desselben insofern, als die betreffenden Wirkungen nur von kurzer Dauer sind und wegen nicht häufigen Eintretens der Bedingungen, an welche jene Verdichtungsprozesse geknüpft sind, unter natürlichen Verhältnissen nur selten sich geltend machen können (A. Stellwaag [3], Bd. 5, S. 210; J. Breitenlohner [3], Bd. 7, S. 208). Durch die innere Erd wärme kommt dem Boden wegen der ungünstigen Wärmeleitungsverhältnisse der Erdkruste nur eine verschwindende Menge von Wärme zu gute. Dazu kommt, dass die geringfügige Wärmequelle für alle Böden nahezu gleich ist. Aus den angeführten Thatsachen folgt, dass die in der Hatur beobachteten ausserordentlichen Unterschiede in der Bodenerwärmung nur durch die Sonnenwärme hervorgerufen werden können, da andere Quellen als die be-zeichneten nicht vorhanden sind. Die Wirkungen der Sonnenwärme sind verschiedener Art und vornehmlich abhängig 1. von der physikalischen Beschaffenheit des Bodens, 2. von der Lage und 3. von der Bedeckung des Bodens.

1. Einfluss der physikalischen Beschaffenheit des Bodens. Zum Verständnis der ziemlich komplizirten Erscheinungen bei der Erwärmung des Bodens bedarf es vorerst einer Darlegung der einzelnen hierbei in Betracht zu ziehenden Momente.

a. Das Absorptions- und Emissionsvermögen des Bodens für die Sonnenstrahlen. Hinsichtlich des Absorptionsvermögens des Bodens für die eigentlichen Wärmestrahlen, d. h. für die unsichtbaren ultraroten Strahlen des Sonnenspektrums, liegen keine Versuche vor; über die Absorption der leuchtenden Strahlen belehrt die Farbe. Man kann daher sagen, dass, unter der Voraussetzung des gleichen Verhaltens der dunklen Strahlen, die Böden, bei gleicher Wärmekapazität, sich um so mehr erwärmen werden, je dunkler ihre Farbe ist. Die Absorption der leuchtenden Strahlen ist von um so grösserer Wichtigkeit, als das Verhältnis zwischen den leuchtenden und dunklen Strahlen kein sehr weites ist; die unsichtbare Strahlung beträgt nur das doppelte der sichtbaren. Hinsichtlich des Emissionsvermögens des Bodens für die Wärme-strahlen kann die Farbe keinen Aufschluss geben; das Kirchhoff’sche Gesetz sagt zwar, dass das Verhältnis zwischen dem Emissions- und dem Absorptionsvermögen aller Körper dasselbe ist, aber nur für Strahlen gleicher Wellenlänge bei derselben Temperatur. Die Böden nehmen indessen unter dem Einfluss der Insolation ein Gemisch von Strahlen jeder Brechbarkeit und Temperatur auf, geben aber immer nur Strahlen geringer Brechbarkeit und Temperatur von sich. Es werden sonach andere Strahlen aufgenommen, als abgegeben werden, eine Erscheinung, aus welcher folgt, dass von dem Absorptionsvermögen nicht ohne weiteres auf das Emissionsvermögen geschlossen werden darf. Soweit sich die einschlägigen Verhältnisse auf Grund der bisher angestellten Versuche überblicken lassen, kann zur Zeit angenommen werden, dass die Farbe des Bodens keinen Einfluss auf die Emission der Wärmestrahlen ausübt und dass die Unterschiede in dem Strahlungsvermögen der verschiedenen Bodenkonstituenten verhältnismässig gering sind. Die in dieser Beziehung hervortretenden Unterschiede lassen sich dahin präzisiren, dass die mineralischen Bodenbestandteile insgesamt die Wärme besser ausstrahlen, als die aus organischen Besten bestehenden organischen Bestandteile. Unter den mineralischen Bodenkonstituenten scheint der Quarz die Wärme am besten auszustrahlen. Bei den in der Natur vorkommenden Bodenarten, die meist aus verschieden zusammengesetzten Gemischen der Bodenkonstituenten bestehen, sind die Unterschiede im Strahlungsvermögen noch geringer, als wie solche sich bei den einzelnen Bestandteilen ergeben. Das Wasser hat ein höheres Ausstrahlungsvermögen als alle Bodenbestandteile. Der Wassergehalt des Bodens wirkt daher erhöhend auf das Ausstrablungsvermögen der Bodenarten ein. Bei lufttrockenen Bodenarten macht sich noch der Einfluss des verschiedenen Strahlungsvermögens der verschiedenen Bodenkonstituenten geltend; doch bewirkt auch hier schon das Vorhandensein des Wassers, dass die Differenzen zwischen dem Wärmestrahlungsvermögen der Bodenkonstituenten geringer werden. Im allgemeinen kann angenommen werden, dass ein und derselbe Boden sowohl im mässig feuchten wie auch im wassergesättigten Zustande die Wärme in beiden Fällen in gleich hohem Betrage auszustrahlen vermag und dass ferner diese Gleichheit im Ausstrahlungsvermögen sich auch auf die verschiedenen Bodenarten erstreckt, wenn dieselben sich in mehr oder weniger durchfeuchtetem Zustande befinden. (A. von Liebenberg [88]; C. Lang [3], Bd. 1, S. 379; E. Wollny [3], Bd. 1, S. 43;' Bd. 4, S. 327; J. Ahr [3], Bd. 17, S. 397).

b. Der Wärme verbrauch durch Verdunstung an der Oberfläche des Bodens. Die vom Boden empfangene Sonnenwärme geht zum Teil dadurch für die Erwärmung der tieferen Schichten verloren, als durch die Verdunstung Wärme gebunden wird. Dieser Wärmeverlust steigt und fällt demnach mit der Verdunstungsgrösse und hat eine entsprechende Temperaturerniedrigung des Bodens zur Folge.

c.

am

Die Wärmekapazität (spezifische Wärme) des Bodens wird zweckmässigsten, in gleicherweise wde die Wasserkapazität, auf das Volumen bezogen und durch die Anzahl von Wärmeeinheiten ausgedrückt, welche erforderlich sind, ein bestimmtes Volumen des Bodens im Vergleich zu einem gleich grossen Volumen Wasser — die spezifische Wärme des letzteren gleich 1 gesetzt — um 1° zu erwärmen. Die Wärmekapazität der Böden im trockenen Zustande beträgt ca. ij₆—¹/₃ derjenigen des Wassers. Von den verschiedenen

Bodenkonstituenten besitzt der Quarz die höchste (0,29), der Humus die kleinste (0,16) und der Thon eine mittlere Wärmekapazität (0,23). Mit der Zunahme des Wassergehaltes nimmt notwendigerweise die spezifische Wärme des Bodens zu. Sie ist daher bei einer und derselben Bodenart um so grösser, je grösser deren Absorptionsvermögen für Wasserdampf und Wasserkapazität ist und umgekehrt. Aus diesem Grunde ist die Wärmekapazität bei gleicher relativer Sättigung mit Wasser bei dem Humus am grössten, dann folgt der Thon, während der Quarz die kleinste spezifische Wärme besitzt. Bei einer und derselben Bodenart ist ferner bei höherem Wassergehalt die Wärmekapazität um so kleiner, je gröber die Bodenteilchen, und nimmt zu, je dichter diese an einander gelagert sind. Befindet sich der Boden im Zustande der Krümel-struktur, so ist die spezifische Wärme kleiner als in jenem der Einzelkornstruktur (W. Schumacher [2], S. 242; L. Pfaundler [89]; H. Platter [90] ; A. von Liebenberg [88]; C. Lang [3], Bd. 1, S. 109; B. Ulrich [3], Bd. 17, S. 1).

d. Die Wärmeleitungsfähigkeit des Bodens. Die von der oberflächlichen Schichte angenommene Temperatur wird den tieferen Schichten durch Wärmeleitung mitgeteilt. Die zwischen den oberen und tiefer liegenden Bodenschichten bestehenden Temperaturdifferenzen suchen sich auszugleichen; selbstverständlich ist dazu eine gewisse Zeit erforderlich, und dieser Umstand erklärt eine Reihe von Erscheinungen, welche man bei dem Studium der thermischen Verhältnisse des Bodens beobachtet. Die Bewegung der Wärme erfolgt sowohl von oben nach unten, als auch umgekehrt in dem Humus am langsamsten, in dem Quarz am schnellsten und geht im Thon, da sich derselbe in dieser Beziehung immer in der Mitte hält, mit mittlerer Geschwindigkeit vor sich. Kohlensaurer Kalk und Eisenoxyd stehen hinsichtlich ihrer Wärmeleitungsfähigkeit zwischen Thon und Quarz. In einem und demselben Boden im trockenen Zustande steigt die Wärmeleitung im allgemeinen mit der Zunahme der Grösse der Bodenpartikel und der Aggregate. Steine erhöhen, ihrer Menge entsprechend, die Eortpflanzung der Wärme im Boden. Weiters ist die Wärmeleitungsfähigkeit eines Bodens um so grösser, je dichter die Bodenteilchen an einander gelagert sind. Die betreffenden Unterschiede fallen in der Regel um so höher aus, je grösser gleichzeitig der Wassergehalt der Masse ist. Das Wasser steigert überhaupt die Wärmeleitungsfähigkeit eines und desselben Bodens in ganz bedeutendem Grade, und zwar um so erheblicher, je grösser die Mengep sind, in denen es im Erdreich unter übrigens gleichen Verhältnissen vorkommt (E. Haberlandt [20], Bd. 1, S. 33; A. von Littrow [91]; E. Pott [92]; E. Wagner [3], Bd. 6, S. 1).

dies. wenn

Die unter bestimmten Verhältnissen beobachtete Bodentemperatur rührt, soweit dieselbe von der mechanischen Zusammensetzung des Bodens abhängig ist, aus der Gesamtwirkung der geschilderten Faktoren her. Die im Boden selbst liegenden Einflüsse stehen in so mannigfachen Wechselbeziehungen zu einander, dass sich mit Hilfe von Durchschnittszahlen aus Beobachtungen über längere Zeiträume kein zutreffendes Bild von den bezüglichen Besonderheiten der verschiedenen Böden gewinnen lässt, und deshalb vornehmlich nur die relativen Unterschiede in den einzelnen Perioden mit wechselnden äusseren Temperaturen einen Anhalt zu gewähren vermögen. Dies ergibt sich aus der hier zunächst anzuführenden Thatsache, dass unter gleichen äusseren Verhältnissen die verschiedenen Bodenarten, trotz ihres beträchtlich von einander abweichenden Verhaltens den Wärmeschwankungen gegenüber, im jährlichen Durchschnitt entweder gar keinen oder einen äusserst geringen Unterschied aufweisen. Erklärlich wird man berücksichtigt, dass die in einzelnen Perioden auftretenden Temperaturunterschiede derart sind, dass sie sich bei der Summirung ausgleichen. Die thermischen Verhältnisse der Böden lassen sich sonach nur unter Berücksichtigung des Ganges der Bodentemperatur deutlich erkennen. Bei steigender Temperatur (während der Insolation und wärmeren Jahreszeit) erwärmt sich von den verschiedenen Bodenkonstituenten der Quarz am stärksten, dann folgt in absteigender Reihe der Thon, dann der Kalk, während der Humus die geringste Temperaturerhöhung erfährt. Bei sinkender Temperatur (während der Nacht und kälteren Jahreszeit) gestalten sich die Wärmeverhältnisse der Haupt-

bodengemengteile gerade umgekehrt, insofern sich der Quarz am schnellsten, der Humus am langsamsten abkühlt und der Thon und der Kalk in dieser Beziehung in der Mitte stehen. Demgemäss sind die Temperaturschwankungen bei dem Quarz am grössten, bei dem Humus am kleinsten und bei dem Thon und Kalk vergleichsweise von mittlerer Intensität. Die Ursachen hiervon sind hauptsächlich in den oben geschilderten Unterschieden in der spezifischen Wärme der betreffenden Bestandteile im feuchten Zustande und in deren Wärmeleitungsfähigkeit zu suchen. Bei gleicher substantieller Beschaffenheit ist die Erwärmung des Bodens von der Oberflächenbeschaffenheit, der Grösse und Lagerung der Bodenteilchen, sowie von dem Wassergehalt wesentlich abhängig. Bezüglich des Einflusses der Oberflächenbeschaffenheit ist vorerst zu erwähnen, dass die Abtrocknung der obersten Schicht mit einer Erhöhung der Bodentemperatur verknüpft ist, weil unter solchen Umständen die Wasserverdunstung überhaupt und namentlich von der Oberfläche vermindert wird. Das Aufbringen dünner Schichten einer leicht austrocknenden Bodenart (Sand) hat dieselbe Wirkung zur Folge. Werden die obersten Schichten gelockert, so wird dadurch die Temperatur des Bodens herabgedrückt, weil die Wärmeleitung der obersten Schicht wegen grösserer Mengen eingeschlossener Luft vermindert und die oben aufliegenden Bröckchen nur teilweise mit der darunter liegenden Schicht in leitender Verbindung stehen. Bei annähernd gleicher Beschaffenheit hat die Farbe des Bodens auf dessen Erwärmung bis in verhältnissmässig grössere Tiefen einen nicht unbedeutenden Einfluss. Während der wärmeren Jahreszeit, bei ungehinderter Bestrahlung ist der Boden um so wärmer, je dunkler dessen Farbe ist. Die Temperaturunterschiede zwischen dem hell und dunkel gefärbten Erdreich verschwinden mehr oder weniger in der kälteren Jahreszeit, bei verminderter Insolation. Dieser Einfluss der Farbe nimmt jedoch in dem Grade ab, als der Wassergehalt zunimmt und die sonstigen für die Erwärmung des Erdreiches massgebenden Faktoren das Uebergewicht gewinnen. Bei grösseren Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften, hauptsächlich bedingt durch grösseren Humusgehalt und grössere Wasserkapazität kann der Einfluss der Farbe vollständig beseitigt werden. Hinsichtlich der Erwärmung des Bodens bei verschiedener Struktur lassen die einschlägigen Beobachtungen erkennen, dass die Bodentemperatur während der Sommermonate um so wärmer, während der Wintermonate um so kälter ist, je gröber die Partikel sind. Die Temperaturschwankungen nehmen mit dem Korndurchmesser zu. Die Ursachen dieser Erscheinung beruhen hauptsächlich darauf, dass mit der Zunahme des Korndurchmessers der Wassergehalt des Bodens sich vermindert und die Wärmeleitungsfähigkeit desselben sich erhöht. Im krümeligen Zustande ist der Boden im allgemeinen wärmer als im pulverförmigen, doch sind die betreffenden Unterschiede nicht beträchtlich. Dagegen hat die Verdichtung der Bodenmasse auf die Temperatur derselben einen ausgesprochenen Einfluss, welcher sich in der Weise bemerklich macht, dass der Boden während der wärmeren Jahreszeit und bei steigender Temperatur um so wärmer, während der kälteren Jahreszeit und bei sinkender Temperatur um so kälter ist, je dichter die Bodenteilchen an einander gelagert sind. In gleichem Masse nehmen die Temperaturschwankungen zu. Zur Erklärung dieser Unterschiede ist die Thatsache heranzuziehen, dass durch die Verdichtung der Bodenmasse das Wärmeleitungsvermögen derselben eine Erhöhung erfährt und zwar in einem solchen Masse, dass die Wirkungen des gleichzeitig vermehrten Wärmeverbrauchs infolge stärkerer Verdunstung meistenteils beseitigt werden. Durch Steine erhält der Boden eine grössere Erwärmungsfähigkeit bei steigender Temperatur, infolge der durch dieselben erhöhten Leitungsfähigkeit; diese ist aber auch gleichzeitig die Ursache der stärkeren Abkühlung des steinhaltigen Erdreiches gegenüber dem steinfreien bei abnehmenden Temperaturen. Hieraus folgt, dass die Temperaturschwankungen des Bodens mit dem Gehalt desselben an Steinen zu- und abnehmen. — Die Wärmeverhältnisse des Bodens sind in ganz besonderem Grade von dessen Wassergehalt abhängig. Während der wärmeren Jahreszeit ist die Temperatur des Bodens im allgemeinen um so niedriger, je grösser der Wassergehalt in

demselben ist, weil in gleichem Masse der durch Verdunstung bedingte Wärme-yerbrauch von der Oberfläche wächst und die spezifische Wärme zunimmt. Die bezüglichen Temperaturunterschiede sind um so geringer, je mehr die Verdunstung ab nimmt und die dem höheren Wassergehalt entsprechende bessere Wärmeleitung zur Geltung kommt; sie sind daher während der kälteren Jahreszeit, bei mangelnder Insolation, niedriger Luftwärme, Windstille, hoher Luftfeuchtigkeit und bei stärkerer Austrocknung der obersten Schicht des Bodens am kleinsten, in den entgegengesetzten Fällen caeteris paribus am grössten. Der Effekt der Abkühlung infolge der Verdunstung wird unter gleichen äusseren Bedingungen durch die Wirkung der Wärmeleitung um so eher und leichter beglichen und überwogen, je weniger Wasser der Boden enthält, je kleiner dessen Wasserkapazität und je geringer seine Fähigkeit ist, den an der Oberfläche stattgehabten Verdunstungsverlust durch kapillare Hebung aus der Tiefe zu ersetzen. Die Temperaturschwankungen des Bodens nehmen im allgemeinen mit steigendem Wassergehalt ab. In allen Fällen jedoch, wo die Wärmeleitung aus den vorerwähnten Gründen über die übrigen mitwirkenden Faktoren das Uebergewicht gewinnt, wachsen die Schwankungen und finden Ausnahmen der bezeichneten Hegel statt. Daher ist der Abstand zwischen den Temperaturextremen im feuchten Zustande des oberflächlich stark ausgetrockneten Erdreiches während der wärmeren Jahreszeit nicht selten beträchtlich grösser als im trockenen und nassen. Bei dem Gefrieren des Wassers im Boden macht sich die Erscheinung der sogen. Unterkühlung (Ueberkaltung) bemerkbar. Das unter kapillaren Spannungen stehende Bodenwasser kühlt sich beim Eintritt des Frostes auf eine gewisse unter dem Gefrierpunkt gelegene Temperatur ab, ohne zu erstarren, geht aber, sobald ein Anstoss zur Eisbildung gegeben ist, sofort in den festen Zustand über. Die bei diesem Wechsel des Aggregatzustandes frei werdende Wärmemenge ist ausreichend, um den Boden mehr oder weniger lange auf einer Temperatur von 0° zu erhalten, bis dann ein Zeitpunkt ein-tritt, wo dieselbe verbraucht ist und die Bodentemperatur allmälich mit der äusseren niederen Temperatur sich ausgleicht. Die Unterkühlungstemperatur des Bodenwassers scheint um so tiefer gelegen zu sein, je geringer der Feuchtigkeitsgehalt des Erdreiches und je grösser die Energie ist, mit welcher das Wasser seitens des Bodens festgehalten wird. Bei fortdauerndem Frost sinkt die Bodentemperatur nach dem Erstarren des Wassers um so schneller und um so tiefer, je geringer der Feuchtigkeitsgehalt des Erdreiches ist. Später gleichen sich die Unterschiede in den Temperaturen mehr oder weniger oder treten unter Umständen in entgegengesetzter Bichtung in die Erscheinung. Das Eindringen des Frostes in den Boden erfolgt am schnellsten bei dem Quarzsand, langsamer bei dem Thon und am langsamsten bei dem Humus. Bei dem Auftauen des Bodens unter dem Einfluss höherer Temperatur steigt zunächst die Bodentemperatur auf 0°, hält sich auf diesem Punkt einige Zeit konstant bis zu einem gewissen Termin, von welchem ab sie erst eine weitere Zunahme erfährt.

von

aus

Bei Temperaturen über 0° findet das Auftauen des Bodens schnellsten in dem Quarzsand, am langsamsten in dem Humus statt, während ■ der Thon in dieser Beziehung in der Mitte steht. Der Frost verschwindet um so schneller aus dem Boden, je geringer der Wassergehalt des letzteren ist (E. Wollny, Landw. Jahrbücher Bd. 5, S. 441 und [3], Bd. 1, S. 43; Bd. 2, S. 133; Bd. 3, S. 325; Bd. 4, S. 147, 327; Bd. 5, S. 34, 167; E. Ebermayer f3j, Bd. 14, S. 195; A. Petit [3], Bd. 16, S. 285).

2. Einfluss der Lage des Bodens. Bei verschiedener Lage des Bodens gegen die Himmelsrichtung ist der südliche Hang am wärmsten, dann folgen die Ost- und die Westseite, während die Nordexposition die niedrigste Temperatur zeigt. Das Maximum der Temperatur zeigt im Lauf der Jahreszeiten eine ziemlich regelmässig wiederkehrende Wanderung in den südlichen Expositionen. In den Wintermonaten (November—April) fällt das Maximum auf Südwest, im Sommer (Mai—August) auf Südost, im Herbst auf Süd, wonächst es auf Südwest zurückgeht. Die Südhänge sind um so wärmer, die Nordhänge um so kälter, je grösser die Neigung der Fläche gegen den Horizont ist. Der

am

Einfluss letzterer auf clie Erwärmung der Ost- und Westseiten ist vergleichsweise bedeutend geringer und tritt in der Weise in die Erscheinung, dass die Ostseite gemeinhin um so wärmer, die Westseite um so kälter ist, je stärker geneigt die Bodenfläche. Der Temperaturunterschied zwischen Süd- und Nordhängen ist bedeutend grösser, als derjenige zwischen Ost- und Westseiten. Die Unterschiede in der Erwärmung des Bodens zwischen südlich und nördlich exponirten Gehängen nehmen in dem Grade zu, als die Elächen eine grössere Neigung gegen den Horizont besitzen. Der Böschungswinkel hat auf die Unterschiede der Bodentemperatur zwischen Ost- und Westseiten vergleichsweise einen bedeutend geringeren Einfluss. Die Westseite ist bei flacher Lage (15°) meist ein wenig wärmer, hei steiler Lage (30 °) etwas kälter als die Ostseite. [Die Schwankungen der Bodentemperatur sind in den südlichen Expositionen am grössten und werden um so geringer, je mehr die geneigte Bodenfläche nach Norden liegt. Der Einfluss der Inklination auf die Schwankungen der Bodentemperatur bei verschiedener Exposition macht sich in der Weise geltend, dass die Oscillationen der Temperatur auf südlichen Hängen vergrössert, auf nördlichen verringert werden, je grösser der Böschungswinkel ist. Die Schwankungen in der Bodentemperatur der Ost- und Westseiten werden in dieser Lichtung weniger beeinflusst. Erstere verhalten sich im übrigen wie Südhänge, letztere wie Nordhänge (F. Kerner von Marilaun [93]; E. Wollny [3], Bd. 1, S. 263, Bd. 10, S. 8, 345; C. Eser [3], Bd. 7, S. 100).

am

3. Einfluss der Bedeckung des Bodens. Der von lebenden Pflanzen oder abgestorbenen Pflanzenteilen (Dünger, Stroh, Blätter, Holz u. s. w.) bedeckte Boden ist während der wärmeren Jahreszeit kälter, während der kälteren Jahreszeit wärmer als der kahle Boden unter sonst gleichen Verhältnissen. Die bezüglichen Temperaturunterschiede sind am grössten im Sommer und im Winter, geringsten im Frühjahr und Herbst. Bei dem Eintritt kälterer Perioden im Sommer oder wärmerer im Winter macht sich der Einfluss der Bedeckung des Bodens auf dessen Temperatur in entgegengesetzter Richtung geltend. Der Boden im nackten Zustand erwärmt sich im Frühjahr und erkaltet im Herbst schneller als der mit Pflanzen oder mit abgestorbenen Pflanzenteilen bedeckte. Der Frost dringt in den bedeckten Boden langsamer und weniger tief ein, als in den kahlen. Umgekehrt wird der bepflanzte oder mit einer Dünger-, Strohoder Streuschicht versehene Boden im Frühjahr später frostfrei als der nackte. Der Einfluss der Bodendecke tritt in der wärmeren Jahreszeit in um so stärkerem Grade hervor, je intensiver die Insolation ist und vice versa. Die Temperaturschwankungen sind im bewachsenen oder mit abgestorbenen Pflanzenteilen bedeckten Boden bedeutend geringer als im kahlen. Die charakteristischen Wirkungen der Vegetation und der Dünger-, Stroh- und Streudecke auf die Temperaturverhältnisse des Bodens sind um so grösser, je dichter die Pflanzen stehen, je kräftiger dieselben sich entwickelt haben, resp. je mächtiger die Deckschicht ist. Für den Einfluss der verschiedenen Kulturen auf die Bodentemperatur und deren Schwankungen sind hauptsächlich der Entwicklungsgrad der beschattenden Organe, die Standdichte und die Vegetationsdauer der Pflanzen massgebend (E. Ebermayer [54] u. [3], Bd. 13, S. 379; E. Wollny [55], S. 15 u. [3] Bd. 6, S. 197; Bd. 10, S. 30, 345; Bd. 13 S. 143; A. Müttrich [94]; Th. Nördlinger [95]; E. Ramann [4], S. 96 ; A. Petit [3], Bd. 16, S. 285). — Bodendecken aus Materialien mineralischen Ursprungs wirken je nach ihren thermischen Eigenschaften auf die Temperaturverhältnisse des Bodens in verschiedener Weise ein. Steine, Kies, Sand u. s. w., wenn sie in einer gleichmässigen, mehr oder weniger hohen Schicht über den Boden ausgebreitet werden, erhöhen in der Regel die Temperatur des Bodens während der wärmeren Jahreszeit, tragen aber auch gleichzeitig zu einer stärkeren Abkühlung desselben während der kälteren Jahreszeit bei. Der betreffende Einfluss solcher Bodendecken ist gemeinhin um so stärker, je dunkler die Farbe der betreffenden Materialien ist und je kräftiger die Insolation. Die Schwankungen der Bodentemperatur sind unter den in Rede stehenden Verhältnissen bei dem bedeckten Boden grösser als bei dem nicht bedeckten. Bodenarten, vreiche ^eine grössere Wasserkapazität und eine helle Farbe besitzen (Thon, Lehm, Kalk)

üben, als Bodendecken verwendet, eine ira Vergleich zu vorbezeiclmeten Materialien entgegengesetzte Wirkung aus, wegen des bedeutend grösseren Wärme Verlustes infolge von Verdunstung und geringeren Absorptionsvermögens für die Sonnenstrahlen (E. Wollny [55], S. 36, u. [3], Bd. 1, S. 44). — Der Schnee als schlechter Wärmeleiter beeinflusst die Bodentemperatur in der Sichtung, dass er während der Kälteperiode ein stärkeres Sinken der Bodentemperatur verhindert und die Schwankungen der letzteren abschwächt. Auch dringt der Frost unter sonst gleichen Verhältnissen in den mit einer Schneedecke versehenen Boden langsamer und weniger tief ein als in den kahlen. Bei dem Schmelzen des Schnees kehren sich diese Verhältnisse in der Segel um; der schneefreie Boden erwärmt sich dann rascher, zumal er gleichzeitig meistenteils trockener ist als der schneebedeckte. Letzterer wird auch später frostfrei als der unbedeckte (Boden E. Wollny [55], S. 24; E. u. H. Becquerel [96]; A. Woeikof [97]; A. Petit [3], Bd. 16, S. 285).

Die Verteilung der Wärme im Boden. Tägliche Schwankungen. Während der kühleren und insolationsfreien Tageszeit geht die Temperatur der Bodenoberfläche in der Segel dem Minimum der Lufttemperatur parallel, dagegen übertrifft das Maximum der Temperatur in der obersten Schicht während der wärmeren Tageszeit das der Luft und zwar um so mehr, je kräftiger die Insolation und je grösser das Absorptionsvermögen der Oberfläche ist. Die täglichen Schwankungen der Temperatur sind in der Oberfläche am grössten und nehmen mit der Tiefe immer mehr ab. Sie verschwunden meist schon in einer Tiefe von 1 m. Mit Siicksicht darauf, dass die Leitung der Wärme nach unten eine allmälich fortschreitende ist, wird die Thatsache erklärlich, dass die Temperaturextreme in den tieferen Bodenschichten entsprechend der Tieflage später ein-treten als an der Oberfläche. Sie erleiden infolge dessen eine Verzögerung, deren Betrag, wie leicht verständlich, je nach der physikalischen Beschaffenheit, besonders je nach dem Leitungsvermögen des Bodens, verschieden ausfällt. Im allgemeinen werden gleichergestalt die Einwirkungen, welche sich auf die Temperaturverhältnisse der oberen Bodenschichten von massgebendem Einfluss eiwveisen, mit der Zunahme der Tief läge der betreffenden Bodenschichten geringer.

Jährliche Schwankungen. Die jährlichen Temperaturschwankungen sind in den oberen Bodenschichten während eines Jahres von erheblicher Grösse und nehmen mit der Tieflage der Bodenschicht stetig ab, um schliesslich völlig zu verschwinden. Die Tiefe, in wrelcher eine gleichbleibende oder wenigstens von den Schwankungen der Jahreszeiten unabhängige Temperatur herrscht, ist je nach den klimatischen Verhältnissen eine verschiedene. In den Tropen liegt sie bei etwa 6 m, in der gemässigten Zone bei 20—30 m Tiefe. Alle Bedingungen, w eiche die Temperatur extreme ahschwächen, so insbesondere die Einwirkung des Seeklimas, Bodendecken verschiedenster Art u. s. w. vermindern auch die Schwankungen der Bodentemperatur. Die Beobachtungen lehren, dass im Insel- und Küstenklima der gemässigten Zone die Temperaturschwankungen im Boden bei ca. 20 m Tiefe, im Kontinentalklima bei 30 m Tiefe auf hören. In der warmen Jahreszeit nimmt in der Regel die Temperatur des Bodens von oben nach unten ab, in der kälteren dagegen mit der grösseren Tieflage zu. Die oben geschilderte, mit der Tief läge zunehmende Verzögerung in dem Eintritt der Temperaturextreme macht sich natürlich auch in den verschiedenen Jahreszeiten geltend (C. S. Cornelius [98]; J. Soyka [69], S. 142; J. R. Lorenz von Liburnau [99], S. 34; E. Ramann [4], S. 95).

Einfluss des Klimas und der Witterung. Bei sonst gleicher Beschaffenheit des Bodens ist die Temperatur desselben sowohl von der Verteilung der Wärme über die Erdoberfläche, als auch von gewissen örtlichen, die Wirkungen der Sonnenstrahlung abändernden Ursachen abhängig. Die Intensität der Bestrahlung ändert sich mit der Sonnenhöhe und nimmt demnach mit der geographischen Breite ab. Demgemäss nimmt auch die Bodentemperatur im allgemeinen vom Aequator zu den Polen ab und zwar um so schneller, je mehr man sich dem Parallelkreise von 45⁰ nähert, wogegen sie höher hinauf einen langsameren Gang in ihrer Abnahme befolgt. Indessen ist diese Verminderung der Boden wärme nicht regelmässig der Breite proportional, sondern weist

mannigfache Abweichungen auf, die bedingt sind durch verschiedene Insolationsdauer, durch verschiedene 'Verteilung von Wasser und Land, sowie durch lokale Einwirkungen. Die längere Bestrahlungsdauer während des Sommers in nördlichen Gegenden hat eine relative Erhöhung der Bodentemperatur zur Folge, ohne welche in jenen Breiten eine Kultur des Landes nicht möglich wäre. Im Insel-und Küstenklima sind die Maxirna und die Minima der Bodentemperatur ungleich geringer als im Kontinentalklima, in welchem nach dem Innern zu die Temperaturextreme stetig zunehmen. Bechnet man die Wirkungen zahlreicher lokaler Einflüsse hinzu (Bodengestaltung, Exposition und Inklination des Bodens, Bedeckung desselben u. s. w.), so kann es nicht wundernehmen, dass die Isogeo-tliermen, d. h. die Linien, welche die Orte gleicher mittlerer Bodenwärme mit einander verbinden, von den Breitegraden mancherlei und zum Teil erhebliche Abweichungen zeigen. Die Bodentemperatur nimmt ausserdem bei gleicher Breite mit steigender Meereshöhe, sowohl im Jahresmittel als auch in den einzelnen Monaten und Jahreszeiten ab. Diese Abnahme der Bodenwärme in vertikaler Richtung scheint schneller zu erfolgen als die der Luft und macht sich im Frühjahr und im Sommer in höherem Grade bemerkbar als im Herbst und im Winter. Trotz der stärkeren Insolation in höheren Lagen während des Sommerhalbjahres ist die Bodentemperatur eine niedrigere als in der Ebene, weil die Wirkung der Sonnenwärme nur von kurzer Dauer ist und die Wärmeausstrahlung und demgemäss die Abkühlung bei Nacht überwiegt. Lokale Einflüsse (Exposition und Inklination der Hänge, Massenhaftigkeit des Gebirges u.s. w.) führen auch unter solchen Verhältnissen mannigfache Modifikationen bezüglich der Bodenerwärmung herbei. — Hinsichtlich der lokalen Einwirkungen sei bemerkt, dass die Beschaffenheit der Atmosphäre, die Niederschläge, das Vorhandensein von Wasserflächen, die Winde, die Lage und Bedeckung des Bodens, in dem regelmässigen Gange der Bodentemperatur mannigfache Abänderungen herbeizuführen vermögen. Die Beschaffenheit der atmosphärischen Luft erweist sich insofern belangreich, als die Bestrahlung ab-, die Ausstrahlung dagegen zunimmt in dem Masse, als die Luft dünner und mit einer geringeren Menge Wasser- und Staubteilchen versehen ist. Trüber Himmel sowie Nebel vermindert sowohl den Effekt der Bestrahlung, als auch den der Ausstrahlung. Die flüssigen Niederschläge setzen in der Regel die Bodentemperatur herunter, nicht sowohl weil sie meist kälter sind als das Erdreich, sondern auch insofern, als die Verdunstung infolge der Durchfeuchtung und damit der Wärmeverlust der Oberfläche eine Erhöhung erfährt. Entgegengesetzte Wirkungen machen sich jedoch zuweilen im Sommer geltend, wenn der Boden mit Pflanzen besetzt ist und infolge dessen austrocknet. In diesem Falle können reichliche Niederschläge unter Umständen die Bodentemperatur erhöhen, weil infolge der Durchfeuchtung die Wärmeleitungsfähigkeit des Bodens eine Steigerung erfährt. Die Winde tragen im allgemeinen nach Massgabe ihrer Geschwindigkeit zu einer Erniedrigung der Bodentemperatur bei, weil sie im gleichen Grade die Verdunstung vermehren und zwar ist dieser Einfluss um so grösser, je feuchter das Erdreich ist und je leichter der Verdunstungsverlust durch kapillares Aufsteigen des Wassers ersetzt wird. In gewissen Fällen kann die Temperatur der Winde sich belangreich erweisen. Eine entschiedene Depression der Frühlings- und Sommertemperaturen und keine -wesentliche Milderung der Herbst- und Wintertemperaturen folglich eine massige Depression der Jahrestemperaturen ist allgemeinen die Wirkung der Gewässer auf die Temperaturverhältnisse der Uferländer und somit auch auf deren Bodentemperatur. Die Beeinflussung der Bodenwärme durch die Lage und Bedeckung wurde bereits oben erörtert. Der Einfluss der Vegetation, besonders des Waldes, ist analog derjenigen einer Wasserfläche (C. S. Cornelius [98], S. 113; J. R. Lorenz von Liturnau [99], S. 230; J. Soyka [69], S. 135; J. A. Hensele [3], Bd. 16, S. 311; E. Ebermayer [54]; J. R. Lorenz von Liburnau und F. Eckert [100]). — Schliesslich darf nicht acht gelassen werden, dass die im zeitlichen Gange der meteorologischen Elemente (Witterung) auftretenden Abweichungen mit solchen in der Bodentemperatur verknüpft sind. Von der Aufstellung allgemeiner Gesichtspunkte in

von

an

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ausser

dieser Richtung muss um so eher abgesehen werden, als die betreffenden Beziehungen äusserst komplizirter Natur und vollständig von der Lokalität abhängig sind. Inwieweit sich die Beeinflussung der Bodentemperatur durch die Witterungsverhältnisse im konkreten Fall nachweisen lasse, wurde von K. Singer [101] für das Klima der südbayerischen Hochebene dargethan. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen dürften indessen auch für verschiedene andere Gegenden Giltigkeit und aus diesem Grunde ein allgemeines Interesse in Anspruch zu nehmen haben, weshalb dieselben hier eine Stelle finden mögen. — In milden und wie dann meist zugleich niederschlagsreichen Wintermonaten tritt im Verhältnis zum durchschnittlichen Temperaturgang kein wesentliches Steigen, eher und zumal in den grösseren Tiefen ein Sinken der Bodentemperaturen ein. Milde und dabei trockene Winter sind mit der Tendenz der Bodentemperaturen, die normale zu überschreiten, verknüpft. Die Bodentemperaturen zeigen in Wintern mit abwechselndem Frost- und Tauwetter, deren Temperaturmittelwerte unter den normalen sind, eine entschiedene Neigung, zu sinken, sofern dieselben nicht schon erheblich zu tief sind. Ebenso vermag, wenn auf einen milden und zugleich niederschlagsreichen Vorwinter strenger Frost folgt, selbst eine Schneedecke die durchgreifende Erniedrigung der Bodentemperaturen nur wenig aufzuhalten. Dagegen ist in andauernd strengen Wintern, in welchen meist schon der Dezember eine bleibende Schneedecke bringt, die negative Abweichung der Bodentemperaturen entweder auf die oberen Stufen beschränkt oder überhaupt belanglos. — Ein warmes Frühjahr, mit welchem in der Regel eine gewisse Menge der atmosphärischen Niederschläge verbunden ist, bringt eine ausgesprochene (relative) Erhöhung der Bodentemperatnren. Wenn auf einen kalten nnd niederschlagsreichen Nachwinter fast unvermittelt warme Frühlingsmonate folgen, so steigen nur die Temperaturen der obersten Bodenstufen, während jene der tieferen noch weiter unter ihren Normalstand sinken können. In einzelnen warmen und zugleich niederschlagsreichen Frühlingsmonaten bleiben die Bodentemperaturen durchschnittlich gegen die normale ungeändert. Einem zu kalten Frühjahr, welches meist zugleich durch Schneereichtum ausgezeichnet sein wird, entspricht im Vergleich zum normalen Verlauf mit sehr wenigen Ausnahmen eine merkliche Erniedrigung der Bodentemperatur bis zu grösserer Tiefe. Bei kalter und zugleich trockener Frühjahrs Witterung ist die relative Erniedrigung der Bodentemperaturen allgemein eine geringere, sofern nicht besonders niederschlagsreiche Perioden unmittelbar vorangegangen sind.—Einem warmen Sommer entsprechen in allen Fällen hohe Bodentemperaturen oder ein Ansteigen derselben; das Ansteigen ist um so entschiedener, je mehr mit dem Temperaturüberschuss der Luft ein grosses Mass von Niederschlägen zusammentrifft oder demselben unmittelbar vorausgegangen ist. Das Steigen der Bodentemperatur geht in warmen und zugleich verhältnismässig trockenen Sommermonaten nicht wesentlich über die normale hinaus. Die ohne Ausnahme erfolgende relative Erniedrigung der Bodentemperaturen in kühlen Sommern reicht meist nur bis zu verhältnismässig geringer Tiefe, kaum bis zu 4 m. Jene Monate, in welchen wir dieselbe durchgängig, also bis 6 m verfolgen können, waren alle gleichzeitig niederschlagsreich. — Ein warmer Herbst bedingt mit sehr wenigen Ausnahmen auch ein verhältnismässiges Steigen der Bodentemperaturen. Dasselbe ist vorzugsweise dann gering und kann selbst in das Gegenteil — ein leichtes Sinken — umkehren, wenn der Spätherbst durch Niederschlagsreichtum sich dem milden Wintertypus verwandt zeigt. Niedrige Lufttemperatur geht im Herbst meistens mit einem Ueber-schuss von atmosphärischen Niederschlägen zusammen und hat dann regelmässiges und zwar vielfach recht erhebliches Sinken der Bodentemperaturen zur Folge.

In dem weniger häufigen Falle zu kühler und trockener Herbstmonate ist in der Regel nur ein sehr geringfügiger Einfluss auf die Bodentemperaturen bemerkbar.

VI. Die Bedeutung der physikalischen Eigenschaften des Bodens für das Pflanzenwachstum.

Für den mächtigen Einfluss, den die mechanische Beschaffenheit des Bodens auf die Vegetation direkt und indirekt ausübt, spricht der Umstand, dass eine

Reihe höchst wichtiger Lehensbedingungen sowohl für die im Boden wurzelnden Pflanzen selbst als auch für jene (niedere) Organismen, an deren Thätigkeit die verschiedenen Zersetzungsprozesse im Boden und dadurch dessen Fruchtbarkeits-Verhältnisse zum grossen Teil geknüpft sind, lediglich von dem physischen Zustand des Erdreichs abhängig ist. — Die Strukturverhältnisse des Bodens sind zunächst massgebend für das Wachstum der nahrungs- und wasseraufnelimenden Organe, der Wurzeln, weil diese je nach den Widerständen, welche sie zu überwinden haben, sich in sehr verschiedenem Grade ausbreiten. Das Verhalten des Bodens zur Luft ist insofern bedeutungsvoll, als die unterirdischen Organe der Pflanzen, welche des Sauerstoffs bei ihrer Entwicklung nicht entbehren können, entsprechend den zur Verfügung stehenden Luftmengen sich entfalten. Weiter erweist sich die Bodenwärme von ganz hervorragendem Einfluss auf das Pflanzenwachstum. Durch erhöhte Bodenwärme wird die Entwicklung der Pflanzen vorzugsweise in den ersten Vegetationsstadien beschleunigt. Unmittelbar wirkt dieselbe auf die Ausbreitung der Wurzeln, mittelbar auf die oberirdischen Organe und damit auf das Wachstum der ganzen Pflanze ein. Mit steigender Bodenwärme nimmt nicht allein die Verzweigung und Ausbildung, sondern auch die Thätigkeit der Wurzeln in Bezug auf Wasser- bezw. Nährstoffaufnahme wesentlich zu. Erhöhte Bodenwärme wirkt auch auf die Saftbewegung innerhalb der Pflanze, indem sie die Blattthätigkeit und namentlich die Verdunstung des Wassers durch die Blätter beschleunigt. Die Bodentemperatur spielt zumal eine wichtige Bolle bei dem Keimen der Samen und dem Erwachen der Vegetation im Frühjahr. Je nach der Pflanzenart sind die Ansprüche an die Bodentemperatur verschieden; unter konkreten Verhältnissen ist daher auch letztere für das Produktionsvermögen der Gewächse von massgebendem Einfluss. Das Gedeihen der Pflanzen ist ferner so lange nicht gesichert, als ihnen die erforderlichen Wassermengen nicht zu Gebote stehen. Mit steigendem Wassergehalt des Bodens nimmt die Produktion an organischer Substanz in einem bedeutenden Grade bis zu einer gewissen mittleren, für die verschiedenen Pflanzenarten und Kulturen verschiedenen Grenze zu, über welche hinaus bei weiterer Erhöhung des Wasservorrates im Boden der Ertrag eine stetige Verminderung erleidet, bis schliesslich bei vollständigem Erfülltsein des Bodens das Wachstum der Landpflanzen fast vollständig beeinträchtigt wird (H. Hellriegel [44], S. 305, 334, 545, 598; E. Wollny [3], Bd. 10, S. 154; Bd. 12, S. 423). — Ausser den vorbezeichneten direkten Wirkungen kommt aber der physikalischen Beschaffenheit des Erdreiches noch eine wuchtige indirekte auf das Pflanzenleben zu und zwar durch Beeinflussung der chemischen Prozesse, welche die Bildung assimilirbarer Nährstoffe zur Folge haben. Der Verlauf der Verwitterung ungelöster Mineralstoffe, züglich aber derjenige der Zersetzung der im Boden vorhandenen oder demselben zugeführten organischen Substanzen ist wesentlich von der Bodenwärme und -Feuchtigkeit, sowie vom Zutritt der Luft beherrscht und vollzieht sich je nach diesen äusseren Bedingungen in sehr verschiedener Weise. Von Details abgesehen, lassen die Prozesse bei der Zersetzung der organischen Stoffe nach zwei Richtungen Unterschiede erkennen, wrelche vornehmlich durch die Gegenwart oder Abwesenheit des Sauerstoffs bedingt und dadurch charakterisirt sind, dass in dem einen Fall Oxydations-, in dem andern Fall Reduktionsprozesse in die Erscheinung treten. Man unterscheidet darnach einerseits Verwesung (Eremakausis), andererseits Fäulnis (Putrefactio). Im ersten Fall verflüchtigt sich die organische Substanz unter Bildung von Kohlensäure, Wasser und Ammoniak unter Zurücklassung der Aschenbestandteile in meist löslicher Form, im letzteren Fall ist die Verflüchtigung der organischen Stoffe eine minimale; dieselben bilden eine schwer zersetzbare torfähnliche Masse, welche die stickstoffhaltigen und mineralischen Bestandteile in einer den Pflanzen meist unzugänglichen Form einschliesst. Beide Prozesse sind an die Thätigkeit von Mikroorganismen gebunden. In dem der Luft zugänglichen Boden findet Verwesung, in dem impermeablen Boden Fäulnis statt. — Die Intensität der Verwesung nimmt mit der Temperatur und dem Wassergehalt des Bodens zu bis zu einer gewissen Grenze, über welche hinaus bei weiterer Steigerung der bezeichneten Faktoren eine Abnahme und schliesslich

vor-

ein Stillstand in der ganzen Erscheinung eintritt oder der Zersetzungsprozess den Charakter der Fäulnis annimmt, sobald das Wasser im Uebermass vorhanden und dadurch der Luftzutritt zu dem Boden aufgehoben ist. Aus dieser kurzen Andeutung ergibt sich zur Genüge die grosse Bedeutung der physikalischen Eigenschaften des Bodens für die in demselben vor sich gehenden chemischen Prozesse resp. für den Nährstoffvorrat im Bereich der Wurzelregion der Pflanzen (E. Wollny [102]). — Die geschilderten direkten und indirekten Wirkungen des Bodens auf die Pflanzenwelt sind nach einem einfachen Gesetz geregelt, welches sich dahin präzisiren lässt, dass sowohl das Wachstum der im Boden wurzelnden höheren Gewächse als auch die Thätigkeit der in demselben enthaltenen, bei den Zersetzungsprozessen der organischen Substanzen beteiligten Mikroorganismen in quantitativer wie in qualitativer Hinsicht von dem im Minimum resp. im Maximum auftretenden Faktor beherrscht wird. Nach demselben Gesetz ist aber auch das Verhältnis der durch die physikalische Beschaffenheit des Bodens bedingten resp. abgeänderten zu den übrigen unerlässlichen Vegetationsfaktoren (Nährstoffe, klimatische Elemente u. s. w). bemessen, so dass das Gesetz des Minimums bezw. des Maximums jedes der für die Pflanze unbedingt notwendigen Vegetationsfaktoren sich auf die.Erfüllung der einzelnen Bedingungen des Wachstums in physikalischer Hinsicht erstreckt (E. Wollny [103]).

Litteratur: [1] Schübler, Gr., Grundsätze der Agrikulturchemie, Leipzig 1838. — [2] Schumacher, W., Die Physik des Bodens, Berlin 1864. — [3] Forschungen auf dem Gebiete der Agrikulturphysik, herausg. von E. Wollny, seit 1878, jährlich ein Band von je 5 Heften, Heidelberg, Yerlag von 0. Winter. — [4] Hamann, E., Forstliche Bodenkunde und Standortslehre, Berlin 1893. — [5] Whitney, M. U. S. Dep. of Agric. Weather Bureau, Bull. 4, Washington 1892. — [6] van Bemmelen, J. M., Becueil des travaux chimiques des Pays-Bas, Bd. 7, Nr. 2. —

[7]    Wahnschaffe, F., Anleitung zur wissenschaftlichen Bodenuntersuchung, Berlin 1887. —

[8]    Grandeau, L., Journal de l’agriculture pratique, 1872, Nr. 14—17, Comptes rendus, Bd. 74,

S. 988. — [9] Steinriede, F., Anleitung zur mineralogischen Bodenanalyse, Leipzig 1889. — [10] Flügge, C., Beiträge zur Hygiene, Leipzig 1879. — [11] Wolff, E., Anleitung zur chemischen Untersuchung landwirtschaftl. wichtiger Stoffe, Berlin 1875. — [12] Renk, F., Zeitschr. f. Biologie, Bd. 15. — [13] Veitmeyer, Vorarbeiten z. Wasserversorgung der Stadt Berlin, Berlin 1871 u. Fortsetz. — [14] Schloesing, Th., Gomptes rendus, Bd. 74, S. 1408. —

[15]    Darwin, O., Bildung der Ackererde durch die Thätigkeit der Würmer, Stuttgart 1882. —

[16]    Hensen, V., Landwirtschaftliche Jahrbücher, 1882, S. 661. — [17] Müller, P. E., Die natürlichen Humusformen, Berlin 1887. — [18] Ebermayer, E., Allgem. Forst- u. Jagd-Ztg. 1891, S. 171. — [19] Haberlandt, F., Fühlings landw. Zeitung 1877, S. 481. — [20] Haberlandt, F., Wissenschaftl. prakt. Unters, a. d. Gebiete des Pflanzenbaues, Wien 1875. — [21] Haberlandt, F., Der allgem. landw. Pflanzenbau, Wien 1879. — [22] Trommer, O., Die Bodenkunde, Berlin 1857. — [23] Liebenberg, A. v., Ueber das Verhalten des Wassers im Boden, In.-Dissert. Halle 1873. — [24] Meister, Programm des Jahresber. 1857/58 der landw. Zentralschule zu Weihenstephan. — [25] Lorenz von Liburnau, J., Die geologischen Verhältnisse von Grund und Boden, Wien 1883. — [26] Nowacki, A., Praktische Bodenkunde, Berlin 1892.

— [27] Dafert, F. W., Kleines Lehrbuch der Bodenkunde, Bonn 1885. — [28] Schleh, A., Ueber die Bedeutung des Wassers in den Pflanzen und Regulirung desselben in unseren Kulturboden, In.-Dissert., Leipzig 1876. — [29] v. Klenze, H., Landw. Jahrbücher 1877. — [30] Edler, W., Die kapillare Leitung des Wassers in den durch den Schöne’schen Schlämmapparat abgeschiedenen hydraulischen Werken, In.-Dissert., Göttingen 1882. — [31] Mayer, A., Landw. Jahrbücher 1874. — [32] Mayer, A., Fühlings landw. Ztg. 1875. — [33] Flügge, 0., Zeitschr. f. Biologie, Bd. 13. — [34] v. Schwarz, A. R., Erster Bericht über Arbeiten der k. k. landw. ehern. Versuchsstation in Wien, 1878. — [35] Seelheim, F., Archives Neerlandaises des Sciences exactes et naturelles, Bd. 14. — [36] v. Welitschowsky, D., Archiv f. Hygiene, Bd. 2. — [37] Schulze, Fr. E., Beobachtungen über Verdunstung, Rostock 1860. — [38] Schumacher, W., Der Ackerbau, Berlin 1864. — [39] Nessler, J., Landw. Korrespondenzblatt f. d. Grossh. Baden

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[53] Woldrich, J. N., Zeitschr. d. österr. Ges. f. Meteorologie, Bd. 6, Nr. 8. — [54] Ebermayer, E.,

Die physikal. Einwirkungen des Waldes auf Luft und Boden, Aschaffenburg 1873. — [55] Wollny, E.,

Der Einfluss der Pflanzendecke und Beschattung auf die physikal. Eigenschaften und die Fruchtbarkeit des Bodens, Berlin 1877. — [56] Lorenz von Liburnau, R., Wald, Klima und Wasser, München 1878. — [57] Ramann, E., Die Waldstreu. Berlin 1890. — [58] v. Höhuel, F., Mitteilungen aus dem forstl. Versuchswesen Oesterreichs, Wien 1879. — [59] Havenstein, G.,

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1887,    — [70] Soyka, J., Die Schwankungen des Grundwassers, Geogr. Abhandlung von Penck,

1888,    Bd. 2, Heft 3. — [71] Renk, F., Zeitschr. f. Biologie, Bd. 15. — [72] Fleck, H., Zeitschr. f. Biologie, Bd. 16. — [73] Heinrich, R., Landw. Versuchsstationen, Bd. 18. — [74] v. Liebenberg, A., Landw. Zentralblatt für Deutschland, 1876. — [75] Boussingault und Levy, Arm, de Chim. et de Phys., Bd. 3, Ser. 37, 1853. — [76] v. Fodor, J., Hygienische Untersuchungen über Luft, Boden und Wasser, Bd. 2, Braunschweig 1882. — [77] Ders., Vierteljahrsschrift für öffentliche Gesundheitspflege, Bd. 7. — [78] v. Pettenkofer, M., Zeitschr. f. Biologie, Bd. 7, 9, 12.

[85] Wollny, E.

—    [79] Wolffhügel, G., ibid. Bd. 15. — [80] Smolenski, P., ibid. Bd. 13, S. 383. — [81] Fleck, H., Jahresbericht der ehern. Zentralstelle für öffentl. Gesundheitspflege in Dresden, Bd. 2 S. 15, Bd. 3 S. 3. ■— [82] Lewes and Cunningham, Ann. Rep. of the sanitary Commission with the government of India, 1874. — [83] Nichols, R., Ann. Rep. of the Massach. State Board of Health 1873 und Rep. of sewerage Commission, Boston 1876. — [84] Möller, J., Mitteilungen aus dem forstl. Versuchswesen Oesterreichs, Wien, Bd. 1, S. 121.

Vierteljahrsschrift für öffentl. Gesundheitspflege 1883. — [86] Wollny, E., Landw. Versuchsstationen, Bd. 25 u. 36. — [87] Ders., Journal für Landwirtschaft 1886, S. 213. — [88] Liebenberg, A. v., Untersuchungen über die Bodenwärme, Halle 1875. — [89] Pfaundler, L., Poggen-dorffs Annalen, Bd. 129, S. 102. — [90] Platter, H., Annalen der Landwirtschaft in Preussen, Monatsblatt 1870, Nr. 52, S. 52. — [91] A. v. Littrow., Sitzungsberichte der k. k. Akademie der Wissenschaften, Wien 1875, Bd. 71, 2. Abt. — [92] Pott, E., Landw. Versuchsstationen, Bd. 20. — [93] Kerner v. Marilaun, F., Zeitschrift der österr. Ges. f. Meteorologie, Bd. 6, S. 65, Sitzungsberichte der k. k. Akademie der Wissenschaften, Wien, Bd. 100, Abt. 2a, 1891.— [94] Müttrich, A., Beobachtungen der Erdtemperatur an den forstl. meteor. Stationen, Berlin 1880. — [95] Nördlinger, Th., Der Einfluss des Waldes auf die Luft- und Bodenwärme, Berlin 1885. — [96] Becquerel, E. und H., Comptes rendus, Bd. 92, S. 1253. — [97] Woeikof, A., Der Einfluss einer Schneedecke auf Boden, Klima und Wetter, Geogr. Abhandl. von A. Penck.

1889,    Bd. 3, Heft 3. — [98] Cornelius, C. S., Meteorologie, Halle 1863, S. 96. — [99] Lorenz v. Liburnau, J. R., Lehrbuch der Klimatologie, Wien 1874. — [100] Ders. und F. Eckert, Mitteilungen aus dem forstl. Versuchswesen Oesterreichs, Bd. 12, Heft 1890, Bd. 13, Heft 1892.

Wollny.

—    [101] Singer, K., Beobachtungen der meteor. Stationen im Königreich Bayern, Bd. 11. — [102] Wollny, E., Journal für Landwirtschaft, Bd. 34, S. 213; Vierteljahresschrift für öffentliche Gesundheitspflege 1883; deutsche landw. Presse 1883, Nr. 47, 84, 85, 87, 89; 1884, Nr. 23, 24, 27, 28, 29, 31. — [103] Wollny, E., Das Grundgesetz der Pflanzenproduktion, Illustr. Monatshefte für die Gesamtinteressen des Gartenbaues 1887; Fühlings landw. Zeitung 1879; Allgem. Brauer- u. Hopfenzeitung 1886, Nr. 90, 91; Der Landwirt 1890, Nr. 38.

Bodenplanken, s. Schiffbau.

Bodenplastik. Mit dem Worte Bodenplastik oder Konfiguration des Erdbodens wird der allerorts auf der Erde hervortretende Gegensatz zwischen konvexen und konkaven Oberflächenformen bezeichnet [1]. Die Geographie hat die Aufgabe [2], die Begriffe Gebirge, Berg, Thal, Mulde, Wanne, Depression, Hochland, Plateau, Tiefland u. s. w. sachgemäss zu definiren, und es sind hierin bereits sehr beachtenswerte Fortschritte gemacht worden [3]. Ja es gelang sogar, diesen anscheinend sehr regellosen Teil der allgemeinen Erdkunde der strengen Kontrolle der Mathematik zu unterwerfen; unter Anknüpfung an ältere Versuche v. Humboldts [4] hat v. Sonklar [5] die neue Disziplin der Orometrie zu begründen unternommen, welche durch L. Neumann, Gsaller, Penck, Kichieri, Peucker und vor allem Finsterwalder neuerdings einen streng wissenschaftlichen Charakter erhalten hat und auf die meisten Fragen, welche es mit den Verhältnissen der Bodenplastik zu thun haben, eine exakte Antwort zu erteilen in der Lage ist [6].

Litteratur: [1] Börsch, Von den Unebenheiten des festen Landes, insbesondere vom Gebirge, Marburg 1817. — [2] v. Richthofen, Führer für Forschungsreisende, Berlin 1886, S. 631 ff. — [3] Penck, Die allgemeinen Formen der Landoberfläche, Verhandlungen des neunten deutschen Geographentages zu Wien, Berlin 1891, S. 28 ff. — [4] Bruhns, A. v. Humboldt, Eine wissenschaftliche Biographie, Bd. 3, Leipzig 1872, S. 194 ff. — [5] v. Sonklar, Allgemeine Orographie; die Lehre von den Reliefformen der Erdoberfläche, Wien 1873. — [6] Peucker, Beiträge zur orometrischen Methodenlehre, Breslau 1890 (wertvoll zumal durch eine ganz vollständige Litteraturübersicht).    Günther.

Bodenplatte (Bodenplattehen), aus gebranntem Thon oder Steinzeug erstellt, in Stärke von 25—40 mm von vier-, sechs- oder achteckiger Form. Die beste Grösse ist von 16—35 cm Durchmesser. Auf einer festen Unterlage von Gussmörtel sind dieselben in gutbindendem Zementmörtel zu verlegen. Um

dichte Fugen zu erhalten, ist der Querschnitt schwach keilförmig zu bilden. —

Weinbrenner.

S. auch Schiffbau.

Bodenporen, s. Bodenphysik.

Bodenpunkt, eine zuweilen bei trigonometrischen Punkten angewendete Bezeichnung für die Festlegung (Vermarkung) des Punktes am Erdboden, wenn neben dieser noch eine andere Bezeichnung über dem Erdboden, z. B. durch einen Signalpfeiler, Pyramidenspitze u. s. w. vorkommt (s. auch Punktbestimmung). Bodenrad, s. Uhren.

Bodenschichten, vergl. Bodenphysik.

Bodenspeicher, ein in Stockwerke (Böden) geteilter Speicher, so genannt zum Unterschiede von den Getreidespeichern ohne Böden, den Silos (s. Getreidespeicher).

Bodenstein, der untere festliegende Stein eines Mahlganges (s. Mahlgang).

Bodenstück, s. Schiffs ge schütze.

Bodentemperatur, s. Geothermik.

Bodentransport. Je nach der Entfernung der Ablade- oder Verwendungsstelle des gewonnenen Bodens und je nach dem Umfang der betreffenden Erdarbeiten sind verschiedene Arten des Transportes bei Erdbauten zur Anwendung gekommen. Man unterscheidet [1]: das Tragen, das Werfen, die Beförderung mit Schubkarren, zweiräderigen Hand- oder Kipp karren, mit Pferdekarren und auf Hilfsbahnen in besonderen Erdtransportwagen. In besonderen Fällen kommt auch die Beförderung auf schiefen Ebenen, den sogen. Bremsbergen, ferner auf Drahtseilbahnen und der Wassertransport in Kähnen in Frage.

Das Tragen ist wohl die ursprünglichste Beförderungsweise; sie ist im Orient auch heute noch üblich und werden dort die Tragkörbe und Tragbahren von den Arbeitern den Schubkarren vorgezogen [2], Das Werfen mit der Wurfschaufel kommt überall dort in Betracht, wo kleine Massen auf kleine Weiten und Höhen zu fördern sind, also in schmalen Baugruben bis zu Tiefen von 4 m, bei Grabenaushebungen und bei Ausgleichungsarbeiten innerhalb desselben Profils. Als Anhaltspunkt mag dienen, dass ein Arbeiter etwa 10 cbm im Tag 2,5 — 3 m weit und 1,5 — 2 m hoch schaufeln kann. Schubkarren sind dort anzuwenden, wo man in der Breite beengt ist und wo die Transportweite noch keine bedeutende ist, also auf Entfernungen von etwa 100—200 m. Für geringe Weiten ist übrigens der Schubkarrentransport stets der vorteilhafteste und namentlich beim Beginn einer Ausschachtung oder eines Abtrages kaum zu umgehen. Um den Arbeitern das Schieben zu erleichtern, werden Bohlen von 0,21 m Breite und möglichst grosser Länge gelegt, die am besten aus Buchen- oder Eichenholz herzustellen und an den Enden gegen ein Zersplittern mit Bandeisen zu umnageln sind. Tannen- und Kiefernholz splittert seiner Längsfasern wegen zu leicht. Das stärkste zulässige Gefälle für diese Karrdielen beträgt Go der Länge. Doppelte Bahnen zum Hin- und Zurückfahren sind sehr bequem aber teuer. Vorteilhaft ist die Anordnung zweier oder mehrerer geschlossener Kolonnen, für welche an geeigneten Stellen Ausweichplätze anzulegen sind. Die tägliche Leistung eines Arbeiters mit der Schubkarre ist = J x, wenn J den Karreninhalt in Kubikmeter und * die Zahl der täglichen Fahrten bezeichnet. Wird als Maximum des täglichen Gesamtweges eines Arbeiters bei zehnstündiger Arbeitszeit eine Strecke von 30 km angesehen, bezeichnet ferner l die Transportlänge in Metern und wird der jedesmalige Aufenthalt beim Laden und Abstürzen bei jeder Fahrt zu 1,5 Minuten oder Goo Arbeitstag angenommen, 30000

Reinhertz.

so ist x

Der Karreninhalt J schwankt zwischen 0,04 bis 0,07 cbm fester Erde und

21-\- 75’

0,03 bis 0,055 cbm gewachsenen Felsbodens im Abtrag gemessen. Im Durchschnitt kann man auf 1 cbm gewachsenen Stichboden 15 bis 16 Karrenladungen, bei Fels 17 bis 18 derselben rechnen. — Handkippkarren sind bei Transportweiten von über 150 bis 600 m, bei welchen die Schubkarrenbeförderung schon zu teuer wird, verwendet worden. Das Gefäll der Fahrbahn, die durch Bohlen von 8 bis 13 cm Stärke oder durch ¹—j - Eisen von 13 cm Breite zweigleisig hergestellt wird, darf, bei Verwendung von zwei Arbeitern für eine Karre, eine Neigung von 1 : 100 nicht überschreiten. Für die leere Rückfahrt werden meist keine Fahrbohlen verlegt. Kolonnen werden nicht gebildet, so dass die zu einer Karre gehörenden Arbeiter unabhängig von den anderen arbeiten und die fleissigeren daher mehr verdienen können, da nach geförderter Karrenzahl bezahlt wird. Die Arbeitskraft wird dadui’ch allerdings am besten ausgenützt, häufig jedoch überanstrengen sich dabei die Arbeiter. Die Leistung lässt sich wie beim Schubkarren berechnen, nur sind für jede Fahrt etwa 8 Minuten Zeitverlust für das Abstürzen, Wenden und Laden anzunehmen, so dass die Anzahl der täglich von einer Arbeiter-

30000

gruppe geförderten Karren a =    ⁼ 7~-j"2(V)

Karre enthält meist 0,5 cbm losen Boden, was 0.34 cbm fester Erde oder 0,28 cbm festem Gestein im Abtrag gemessen entspricht. Hier kommen also auf 1 cbm gewachsenen Stichboden 3 Karrenladungen, bei Fels 3,5 Ladungen. — Der Pferdekarrentransport unterscheidet sich von

zu setzen wäre. Der Laderaum einer

dem vorigen durch die Verwendung von Zugtieren statt der Menschenkraft, was namentlich bei grösseren Transportweiten und grösseren Steigungen als 1: 100 gerechtfertigt erscheint. Um durch die, der Zugkraft eines Pferdes entsprechende grössere Erdmasse, die Karren selbst nicht zu schwerfällig zu machen, hat man einfach mehrere zweiräderige Karren an einen mit dem Pferde bespannten Vorderwagen gehängt und dieselben am Ent- und Beladeorte von je zwei oder drei Arbeitern bedienen lassen, so dass mit Ausnahme der Pferdetreiber die Arbeiter selbst nur am Gewinnungsorte mit der Bodenlösung und Beladung und am Verwendungsorte mit der Wagenentleerung und Planirung beschäftigt sind. In neuerer Zeit wird diese Transportart übrigens nur selten verwendet, da sie gegenüber den vollkommeneren Beförderungsweisen auf Hilfsbahnen wohl kaum Vorteile bietet. Die letzteren werden daher stets anzuwenden sein, wo es sich um Beförderung grosser Erdmassen auf grössere Entfernungen handelt und diese Verhältnisse die Legung von Schienengleisen und die Anschaffung des Betriebmaterials recht-fertigen (s. den Artikel Erdmassentransport).

Zur Ueberwindung grosser Höhenunterschiede sind für den Bodentransport sogen. Bremsberge in Form schiefer mit Gleisen versehenen Ebenen angewendet worden, während Drahtseilbahnen [3] hauptsächlich dort in Frage kommen, wo das zwischen dem Gewinnungs- und Verwendungsorte liegende Gelände nicht zur Herstellung von Zufahrtsstrecken zu verwenden ist. — Der Transport in Kähnen kann naturgemäss nur da Verwendung finden, wo ein Wasserweg zur Verfügung steht und grössere Erdmassen auf grössere Entfernungen zu befördern sind, wie dies bei Dock-, Hafen- und Kanalbauten vorkommt.

So sind z. B. beim Bau des Nord-Ostsee-Kanals für die Dammschüttungen im Flemhuder See Kähne benützt worden, welche das aus den Einschnitten gewonnene Baggergut über die anzuschüttenden Stellen führten und dort durch Aufklappen des Bodens entleert wurden.

Bei Eisenbahnbauten und bei der Anschüttung von Landdämmen ist dabei in der Regel noch ein besonderer Transport von der Gewinnungsstelle zum Kahn und von letzterem an den Verwendungsort erforderlich.

L. von Willtnann.

Litteratur: [1] Handb. d. Ing.-Wiss. Bd. 1, Kap. 3, S. 343; Henz, Anleitung zum Erdbau, 3. Auf!., Berlin 1874, S. 83 u. 163; Handbuch der Baukunde, Abteil. III, Heft 4, S. 13, 49, 56, 59. — [2] Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1867, S. 132 und Deutsche Bauztg. 1882, S. 492 u. 504. — [3] Erdtransport beim Strassburger Festungsbau, Bleichert, Deutsche Bauztg. 1877, S. 269.

Bodentreppe (Spei eher trepp e), schmale, leicht gebaute, einläufige Treppe aus Tannenholz, mit eingeschobenen Stufen. Von Vorteil ist, die Bodentreppe so anzuordnen, dass sie zwischen zwei Balken aufsteigt, so dass keine Auswechslung und Ausschneiden der Balken stattfindet.    Weinbrenner.

Bodenimtersuclmngen sind für alle Arten von Bauten erforderlich, da bereits bei Aufstellung des Projektes festgestellt werden muss, ob ein für den zu erstellenden Bau genügend tragfähiger Untergrund vorhanden ist, wie tief mit den Fundamenten hinabgegangen werden muss, ob wasserführende Schichten vorhanden sind, ob eine Gleichgewichtsstörung des Bodens infolge des Aror-handenseins geneigter Schichten, die ins Gleiten kommen könnten, durch Anschneiden des Bodens oder durch Belastung desselben zu befürchten wäre und ob der Boden leicht oder schwer zu lösen ist. In vielen Fällen, besonders bei Hochbauten, genügt es durch Sondirung mittelst zugespitzter Rundeisenstangen, sogen. Sondir- oder Visitireisen oder durch Einschlagen von Probepfählen die Lage und Stellung der tragfähigen Bodenschicht zu erkennen. Bei Erdarbeiten wird es sich ausserdem darum handeln, die Beschaffenheit der vorkommenden Erdarten zu ermitteln. Dies kann durch Schürfarbeiten, durch Abteufen von Versuchsschächten, durch welche die betreffenden Schichten vollständig erschlossen werden und durch Bohrungen, welche im günstigsten Falle Bodenproben liefern, geschehen. Bei Abträgen wird der Versuchsschacht bis auf die Grabensohle des Einschnittprofils oder bis auf vorkommenden Fels abzuteufen sein. Lässt sich aus der Gestaltung der Oberfläche schliessen, dass sich die geologische Beschaffenheit ändert, so sind, in entsprechenden Abständen, mehrere Versuchsschächte anzuordnen, die in der Regel rechteckig, etwa 1,5 m breit und 2m lang mit entsprechender Verzimmerung angelegt werden (s. Schachtbau). An den Wandungen des Schachtes kann die Art der durchstochenen Schichten erkannt und ihre Mächtigkeit genau gemessen werden. Zur Feststellung des Streichens und Fallens der Schichten sind um einen solchen Schacht in Entfernungen von 20 bis 60 m Bohrlöcher niederzutreiben. Hierzu verwendet man bei weicheren Bodenarten den Erdbohrer, der zwar nur für

35

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

geringe Tiefen brauchbar ist, aber gute Proben liefert, ferner für grössere Tiefen den Löffelbohrer, der jedoch schlechte Proben ergibt, und endlich den Ventilbohrer, der aus beliebigen Tiefen Proben zu entnehmen gestattet. Bei hartem Felsboden wird der Meissei- oder Kronenbohrer und der Diamantringbohrer verwendet. Beide ergeben nicht direkte Bodenproben, jedoch gibt der von Zeit zu Zeit abzubrechende und heraufzuholende Kern des Bingbohrers die natürliche Lagerung des Gesteins selbst. Bohrungen in Kies, Sand, Schlamm und unter Wasser müssen verrohrt werden. Die Ergebnisse der Bodenuntersuchungen werden entweder tabellarisch zusammengetragen oder in die Erdproiile eingeschrieben. Zeigt dabei die Lage, die Mächtigkeit, die Neigung, die Aufeinanderfolge und die Art der Schichten eine Uebereinstimmung, so liegt eine regelmässige Formation vor, während im entgegengesetzten Falle weitere Untersuchungen zur genauen Feststellung der bestehenden Verwerfungen und Verschiebungen und der vorhandenen Gleichgewichtslage auf ihre Beständigkeit notwendig werden; s. auch Schürfarbeiten und Tiefbohren.

L. von Willmann.

Litteratur: Handb. d. Ing.-Wiss., Leipzig 1883, Bd. 1, Abteil. I, 2. Aufl., Kap. 3, S. 326. — Handb. d. Baukunde, Berlin 1892, Abteil. III, Heft 4, S. 2.

Artikel).

Bodenuntersuchungen für Eisenbahnbauten müssen Gewissheit geben: einmal über die sichere Lage des Bahnkörpers, sodann über die bei den Bauwerksentwürfen vorzusehenden Gründungsarten und Kosten, endlich über die zur Einschnitt- (Tunnel-) und Dammbildung anzunehmenden Einheitspreise und die dafür zu treffenden Einrichtungen; insbesondere auch zur rechtzeitigen Anlage von Entwässerungen wasserführender Schichten und Massen thunlichst vor Inangriffnahme der Ausschachtungen, um späteren Erdbewegungen (Rutschungen), die oft jahrzehntelang und länger dauern, vorzubeugen (s. den vorhergehenden

Goering.

Bodenventil, 1. im Boden von Flüssigkeitsbehältern angebrachtes Ventil, durch welches eine periodische Entleerung der Flüssigkeit bewirkt werden kann, wie z. B. die Ventile in den Böden der Behälter der Wassertonnenaufzüge;

2. ein im Schiffsboden an der Innenseite der Aussenhaut befestigtes Ventil (Kingstonventil), durch welches das Seewasser Zutritt ins Schiffsinnere erhält.

Bodenwärme, s. unter Bodenphysik und Geothermik.

Bodenwelle, eine Einzelerhebung im Gelände mit geringer relativer Höhe und schwach geböschten Abdachungen (Flachlandsformation); vergl. auch Berg.

Bodenwrangen, s. Schiffbau.

Bodenziegel (Bodenplättchen), hartgebrannte, scharfkantige Backsteine zum Belage von Küchen, Waschküchen u. dergl.

Bö, plötzlich einsetzender starker Wind von kurzer Dauer, so beim Gewitter die Gewitterböen. Sie verleihen böiger Witterung den Charakter, ■welcher in unseren Gegenden meist bei nordwestlichen Winden auf der Rückseite der Cyklonen (s. Barometrische Maxima und Minima) auftritt. Dem Eintritt der Bö geht das Herannahen einer dunklen, drohend erscheinenden, wulstartigen, zur Zugrichtung etwa senkrecht gestreckten Wolke voran, mit deren plötzlicher scheinbarer Auflösung die Bö, vorwiegend mit einem Schauer von Regen, Schnee oder Hagel losbricht. Die Böen werden vielfach als Luftwirbel mit horizontaler Axe gedacht, indem die aus der Wolke herabstürzende Last, nachdem sie eine Strecke längs der Oberfläche sich bewegt hat, wieder gehoben werden soll, um später abermals, wenn die Bö fortgeschritten ist, in den absteigenden Teil des Wirbels zu geraten.

in einer rossmann.

Litteratur: Möller, Untersuchung über die Lufttemperatur und Luftbewegung Bö, Meteorologische Zeitschrift 1884.    G

Böhmische Erde, s. Grüne Erde.

Böltgers Grün, s. Mangangrün.

Bolzung, der bergmännische Ausdruck für Ausbau mit Holz, die bergmännische Zimmerung; auch sonst für Ausbau mit Holz gebraucht, z. B. Bolzung der Baugrube, Ausbau derselben mit Holz.

Bördeleisen, -maschine, s. Blechbearbeitung.

Börsendrucker, s. Telegraph.

Böschung. Mit Böschung bezeichnet man ganz allgemein jeden an der Erdoberfläche vorkommenden geneigten Flächenteil. Wird eine ebene Böschung Bx B₂B₃Bi (Fig. 1) durch eine lotrechte Ebene geschnitten, so erhält man einen Profilschnitt (acc‘) der Böschung; der Winkel 7t, den die Schnittlinie ac mit

60° 50° 40°

B*b

b₃

30°

20⁸

Horizontale

Horizontalebsne

Id für: 6r3fio⁰

Fig. 1.

Fig. 2

der Horizontalen ac¹ bildet, ist der Neigungswinkel der Linie ac (Profilwinkel). Wird die lotrechte Schnittebene gedreht (z. B. um das durch a gehende Lot), so ändert sich dementsprechend der Winkel 7t. Fällt die Schnittlinie ac in die Richtung der Horizontalen Bx B₂, so wird #=0°, von hier aus wächst 7t, bis er in der zur Horizontalen rechtwinkelig stehenden Richtung a b

---- und ab¹ sein Maximum a erreicht; dieser Winkel «, sowie

die Schnittlinie ab und ihre Projektion ab' sind charakteristisch für die Böschung. Der Winkel « ist der Neigungswinkel der Böschung oder der „Böschungswinkel“, die geneigte Linie ab ist die kürzeste Verbindungslinie zwischen den Horizontalen Bs B₂ und

(Fall-Linie). Ihre

10°

20°

30°

40fl

50°

B₃_B₄; sie gibt die Richtung des stärksten Falles an Projektion ab¹ ist für den Höhenunterschied h ein Massstab für die Stärke des Fallens der Böschung, sie ist ein „Böschungsmassstab" nach der Beziehung tg a — h'.l. Der Quotient h:l ist das Böschungsverhältnis, auch kurzweg Böschung (Dossirung) oder Anlage genannt; wird h:l— 1:1,

so hat man „einfache, anderthalbfache, zwei-

60°

70°

30°

90°l

1:1,5, 1:2, 1:3 u. s. w. fache, dreifache Böschung oder Anlage“. (Die konventionellen Bezeichnungen wechseln im Sprachgebrauch, z. B. n-füssige Böschung etc.) Der Quotient l:h — i ist die zu der Einheit

4-

■4-+

des Höhenunterschiedes h gehörende horizontale Länge (in

Fig. 1 ab' wenn h= 1); man nennt sie das „Intervall“ der Böschung. Dasselbe entspricht demnach dem Böschungsmassstab. Fig. 2 zeigt die Konstruktion eines Böschungsmassstabes; daraus können die horizontalen Projektionen für bestimmten Höhenunterschied h und einen bestimmten Böschungswinkel cp ohne weiteres entnommen werden. Fig. 3 gibt eine für den praktischen Gebrauch bequeme Anordnung des Böschungsmassstabes für den Kartenmasstab 1:10000 und den Höhenunterschied h— 10 m. Ergibt sich für einen Geländeteil das Böschungsverhältnis für alle Oberflächenelemente konstant, so hat man eine ebene Böschung; nimmt der Quotient li\l von unten nach oben ab oder

so hat man eine konvexe Böschung, im umgekehrten Fall eine konkave (vergl. Fig. 4). Aus den Böschungsquotienten für alle einzelnen Böschungsflächenteilchen erhält man die „mittlere Böschung“, einer topographischen Fläche und zwar als Quotient des Areals der Fläche in das Produkt aus der Länge der Höhenkurven und dem Höhenabstand h derselben [1], [2], S. 47. Die Festlegung der Böschungsschnittlinie in kotirten Plänen s. Kotirter Plan.

Litteratur : [1] Penck, Morphologie der Erdoberfläche, Stuttgart 1894. — [2] Finsterwalder, Ueber den mittleren Böschungswinkel, München 1890.    Reinhertz.

Jeder Erdart entspricht ein gewisser Böschungs-, Reibungs- oder Ruhewinkel gegen die Wagerechte, unter welchem dieselbe aufgeschüttet, bezw. abgestochen werden kann, ohne abzurutschen.

Fig. 3.

Fig. 4.

einen

das Intervall l: h zu

Mittelwerte des Reibungswinkels für einige Erdarten sind:

Erdart

(aufgeschüttet)

Reibungswinkel n =

cotg «

Erdart

(aufgeschüttet)

Reibungs-winkel a =

= cotg «

40—30

Feiner Sand .    .

Derselbe durchnässt herab bis zu 10 (Schwimmsand)

Grober Sand, Kies Dasselbe durchnässt herabbiszu25

1,2-1,7 bis zu 6

Dammerde . .    .

Dieselbe durchnässt Lehm, Thon.    . .

Derselbe durchnässt Gerolle.....

40

1,2

37—30

45—40

25—20

42—34

1,8-1,7

r—1,2

2.1- 2,7

1.1- 1,5

Dieser Böschungswinkel nimmt bei starker Durchnässung mancher Bodenarten, besonders der lehm- und thonhaltigen, sehr ab, ist dagegen bei gewachsenem Boden wegen der darin noch bestehenden Kohäsion im allgemeinen grösser als bei dem schon gelösten und dann aufgeschütteten Boden. Bei Eisenbahn- und Strassendämmen pflegt man deshalb, zugleich in Rücksicht auf die Erschütterungen, den Böschungswinkel etwas flacher zu gestalten als der eigentliche Ruhewinkel der Erdart im trockenen Zustande ist und namentlich bei Aufschüttungen im allgemeinen nicht unter 33ll₂° (Tangente des Winkels = 1:1,5) zu gehen. Nur die Böschungen des gewachsenen Bodens (im Einschnitte) werden bei festen Erdarten steiler ausgeführt, namentlich bei Felsen, jedoch mit Rücksicht auf das Einfallen der Schichten, günstigstenfalls wohl bis 75, ja 80°. Dammschüttungen aus lehmigen oder thonigen Massen bedürfen eines flacheren Böschungswinkels als der oben bezeichnete, etwa 26° (1:2), werden aber besser ganz vermieden, da sie ohne besonders sorgfältiges Bekleiden der Böschungen (s. Böschungsarbeiten) nicht wetterbeständig sind. Bei Kanal-und Hafen-, überhaupt bei Wasserbauten, werden die Böschungen in Rücksicht auf Durchnässung des Bodens und Bewegung des Wassers (namentlich auch durch Schifffahrt) erheblich flacher hergestellt als bei Bahndämmen, auch durch Absätze, sogen. Bermen unterbrochen, namentlich in Höhe der wichtigeren Wasserstände (Niedrigwasserberme, Hochwasserberme u. s. f.).

Litteratur: In allen Werken über Erdarbeiten, u. a.: Winkler, Vorträge über Eisenbahnbau, Heft 5, Unterbau, 3. Aufl., Prag 1877. — Handbuch der Ingenieurwissenschaften Bd. 1, 2.'Auf!., Leipzig 1887, Kap. 3, von Gustav Meyer. — Handbuch der Baukunde, Abteil. 3, Heft 4, Erdarbeiten von Barkhausen, Berlin 1892; von Kaven, Rutschungen, Wiesbaden 1882; Derselbe, Anwendung der Theorie der Böschung, Leipzig 1885.    Goering.

Böschungs arbeiten, Herstellung und Planirung von Erdböschungen, erfolgt in der Regel nach Lattenprofilen unter dem im speziellen Falle gewählten Böschungswinkel. Bei Dammböschungen wird manchmal auf ein nachträgliches „Setzen“ der Böschungsflächen Rücksicht genommen und hat sich nach Henz, besonders bei Steinschüttungen, eine dem zu erwartenden Setzen entsprechende konvexe Formgebung bewährt [1]. Zur Erhaltung und zum Schutz der Böschungen gegen die Witterungs- und Wasserangriffe ist eine entsprechende Befestigung derselben erforderlich.

Bei Damm- und Einschnittsböschungen in lockerem Boden geschieht dies durch Herstellung einer Rasendecke, indem bei fruchtbaren Erdarten unmittelbar eingesät wird (Gras, Klee, Hafer), während bei unbesäbaren Materialien, wie Sand oder Steingerölle, vorher eine etwa 10—15 cm starke Schicht Humuserde zur Besamung aufgebracht werden muss. Es kann die Böschung auch mit regelmässigen Rasenstücken (Rasenziegel) abgedeckt werden, die mittelst des Rasenmessers und der Rasenschaufel gewonnen werden. Bei der Rasenabdeckung unterscheidet man allgemein Flachrasen oder Deckrasen und Kopfrasen; der erstere wird am besten mit der Rasennarbe nach innen gelegt und auf steileren Böschungen durch Pflöcke gegen das Abrutschen gesichert. Die nach innen gekehrte Rasennarbe verfault und bildet eine gute Humuserde, während aussen aus den Wurzeln neuer Graswuchs entsteht. Zu empfehlen ist es auch hier wie für das Besamen, eine dünne Schicht guter Erde zur Aufnahme des Rasens auszubreiten. Der Kopfrasen wird im Verbände nach Art der Mauersteine in horizontalen Lagen so gelegt, dass Erde auf Erde und Grasnarbe auf Grasnarbe zu liegen kommt und die Böschung durch die äusseren Kanten der Rasenziegel, welche sorgfältig abzustechen sind, gebildet wird. — Besondere Aufmerksamkeit erfordern bei der Besamung und Berasung die Einschnittböschungen, wenn dieselben aus Thon bestehen, da die aufgebrachten Schichten beim Feuchtwerden des Thons leicht abrutschen. Um das Feuchtwerden durch das vom oherhalb liegenden Gelände herab-fliessende Wasser zu verhindern, wird häufig parallel zur oberen Kante des Einschnitts ein Graben geführt, der das Wasser abfängt (s. Fig. 1), auch können kleine, grubenähnliche Terrassen mit J/ioo Längsgefälle in die Böschung eingeschnitten werden, in welchen die Deckschicht Halt

38—32

1,25—1,6 bis 2

findet und die ausserdem zur oberflächlichen Entwässerung der Böschung dienen (s. Fig. 2). Ferner können rautenförmig angeordnete Flechtzäune und gitterartig, in einzelnen mit Pflöcken befestigten Streifen, angebrachte Rasenziegel der in die so gebildeten Felder gebrachten zu

besamenden Humuserde Halt geben. Ist die Einschnitt-llppk.jj?böschung von wasserführenden Schichten durchzogen, so r ■    nützt eine Abdeckung derselben nichts, bevor nicht für

eine richtige Entwässerung Sorge getragen wurde. Eine einzelne Wasserader, die als Quelle zu Tage tritt, muss

abgegraben und in den Einschnittgräben geleitet werden. Ist dagegen eine ausgedehntere wasserführende Schicht vorhanden, so wird der Einschnittsböschung entlang eine mit Steinen ausgepackte Sickerdohle oder Sieker rinne    ^ ^

(s. Fig. 8) von 0,25—0,3 m Breite hergestellt, die mit ihrer    *^~||||g||||||

abzupflasternden oder sonst zu befestigenden Sohle in denS^Stll⁷*''' festen Boden reicht, mit Hasen oder flachen Steinen ab- "p." 9 gedeckt wird und ein Längengefälle von etwa 1:100 lg‘ erhält. Von dieser Sickerdohle müssen an geeigneten Stellen Querdrains abzweigen, die oft ebenfalls als bedeckte Sickerkanäle ausgeführt werden. Bei geneigter Lage der wasserführenden Schicht entstehen leicht Rutschungen, gegen welche besondere Massregeln

wm

Fig. 1.

Fig. 4.

«ISP

zum

jg|...

Fig. 3.

Einschnittsgraben

Fig. 6.

getroffen werden müssen (s. die Art. Rutschungen und Dammbewegungen). Treten im Lehmboden viel verzweigte wasserführende Sandadern im Einschnitt zu Tage, so kann die Böschung nur durch ein Netz von Drainröhren oder durch ein System von Sickerdohlen entwässert werden, die entweder nach Fig. 4 in schrägen Streifen an der Böschung entlang geführt oder nach Fig. 5 u. 6 sattel- oder bogenartig angeordnet werden. Nach Henz können solche feuchte Einschnittwände nach ® der punktirten Linie in %

Fig. 7 staffelförmig an-

?auf^n den Eckdenns5kerkanäle mit Längsgefälle anzulegen sind die in gewissen Abständen unter einander verbunden und mit dem Material der vorstehenden Ecken zugedeckt werden. Diese Anlage ist schon während der Ausführung wirksam und sichert daher schon von Anfang : die Einschnittsböschung vor Wasserbeschädigung [2]. Der Fuss der Böschung muss m feuchten Einschnitten besonders sorgfältig ausgebildet werden, weil an demselben die Wasseransammlung am grössten ist und derselbe überdies dem im Graben fliessenden Wasser ausgesetzt wird. Den besten Dienst thut in diesem Falle Mauerwerk, das mit Sickerschlitzen durchsetzt ist. Auch eine Steinauspackung des Fusses nach Fig. 8 genügt bisweilen, wenn der Wasserzudrang nicht zu gross ist, ebenso wie eine Abpflasterung auf einer 5—10 cm hohen Schicht von Stembrocken, welche sich gegen die Ausmauerung des Grabens stützt (s. Fig. 9), und für thomge Einschnitte der Eisenbahn Epinay-Lusarches mit Vorteil zur Anwendung gekommen ist [3]. Auch die Sohle des Grabens ist durch Pflasterung oder Betomrung zu sichern. - Ueber die Bepflanzung der Böschungen sind die Ansichten geteilt; während in England dieselben vermieden werden,

da sie bei dem dortigen feuchten Klima das Eindringen des Wassers in die Böschung begünstigen,

sind in Frankreich bei dem dortigen wärmeren und trockeneren Klima, zum Leit auch m Deutschland, günstige Erfahrungen gemacht worden [4],

Die Besamung, Berasung und in manchen Fällen auch die Bepflanzung bieten, nach Bildung einer festen Basendecke bezw. nach erfolgter Bewurzelung, einen äusserst wirksamen Schutz gegen die Angrifle des Wassers; jedoch geden der Basen nicht unter Wasser, so dass also in allen Fällen, wo andauernde Ueberflutungen zu erwarten sind oder wo die Böschung stark fLiessendem VY asser und Eisgang ausgesetzt ist, eine tief eingreifende Abpflasterung mit lagerhalt geschichteten Steinen oder Trockenmauerwerk anzuordnen ist. Dabei kann clie Böschung steiler, etwa 1:1,5 bis 0,5:1 (Breite zur Höhe), gewählt werden. — Böschungen in wetterbeständigem Fels bedürfen im Einschnitt m der Begel keiner besonderen Befestigung, nur ist das Eindringen des lagwasseis

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Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 0.

zur

Verhütung von Frostschäden zu verhindern; kommen Höhlungen, Klüfte und weiche, nachgiebige Schichten vor, so sind dieselben mit gutem Mauerwerk auszufüllen bezw. durch solches zu ersetzen. Die Anbringung von Bennen in den Böschungen von Erdeinschnitten und Dämmen ist unvorteilhaft (s. auch Benne).

Litteratur: Handb. d. Ing.-Wiss., Bd. 1, Abt. 3, Leipzig 1883, Kap. 8, S. 29 u. 58; Handb. f. spez. Eisenbahnbau, Bd. 1, Leipzig 1880, Kap. 8, S. 85 u. 103; Handb. d. Baukunde, Berlin 1892, Abt. 3, Heft 4, S. 56 u. 67; Henz, Anleitung zum Erdbau, Berlin 1874, S. 191. — [l] Daselbst S. 192. — [2] Daselbst S. 121, vergl. auch Handb. d. Ing.-Wiss., Bd. 1, Kap. 8, S. 36. — [3] Daselbst S. 34. — [4] Handb. f. spez. Eisenbahnb., Bd. I, Kap. 7, S. 116. l. v. Willmann.

Böscliungsdreiecke, s. Zeichengeräte.

Böschungsfläclien, s. unter Böschung.

Goering.

Böschungsflügel sind diejenigen Mauern, welche die an Bauwerke (Brücken oder längere Stützmauern) anschliessenden Erdböschungen abfangen, im Grundriss gegen die Längsaxe des oberen Erdkörpers unter spitzem bis rechtem Winkel geneigt sind und in ihrer oberen Begrenzung der Böschungsneigung folgen. Im Gegensätze dazu stehen die „Stirnflügel“ im Grundriss parallel der Längsaxe des oberen Erdkörpers, also in der Flucht der Stirn des Bauwerks; sie folgen in ihrer oberen Begrenzung der Höhenlage des oberen Erdkörpers (Bahndamm etc.), sind also in der Hegel oben ganz oder nahezu wagrecht begrenzt.

Böschungskegel. Wenn ein Durchlass oder eine Brücke, welche in einem Strassen- oder Eisenbahndamm gelegen ist, an den Stirnen durch sogen. Stirnflügel (Flügelmauern, die senkrecht zur Durchlassaxe, bezw. parallel zur Brückenaxe) abgeschlossen ist, so schliessen sich an letztere die angrenzenden Dammböschungen in Form von Kegeln, den sogen. Böschungskegeln, an. Ist, wie meist der Fall, der Damm aus Erde geschüttet und will man den Böschungskegel aus gleichem Material herstellen, so entsteht ein Erdkegel; die Erzeugenden des letzteren müssen die gleiche Neigung wie die Dammböschung haben und die Basis des Erdkegels ist ein Viertelkreis. Hierbei erhalten die Stirnflügel eine grosse Länge und werden dadurch sehr teuer. Sollen dieselben kürzer ausfallen, so muss man die Erzeugenden des Böschungskegels steiler halten, als die Dammböschung und kann deshalb den Kegel nicht mehr aus Erde hersteilen. Geeignete Materialien dafür sind Steinschüttungen, Steinpackungen und Trockenmauerwerk; letzteres gestattet die steilste Böschung ^-malig, selbst noch steiler); in solchen Fällen ist die Basis des Böschungskegels eine Viertelellipse.

Schmitt-Darmstadt.

Litteratur: Schmitt, E., Der Erdkunstbau auf Strassen u. Eisenb., Teil I, Leipzig 1871.

Böschungsmauerii, s. Stützmauern.

Böschungswinkel, s. Böschung.

Böse, s. Pose.

Böse Wetter, s. Wetter.

aus

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um-

Böttcherei. Die wichtigste Arbeit des Böttchers oder Küfers (Fassbinders) besteht in der Herstellung von Fässern. Diese werden am besten Eichenholz angefertigt, doch wendet man auch wohl Nadelhölzer und für ringe Sorten und nichtflüssige Stoffe Rotbuchenholz an. Die Hauptbestandteile eines Fasses sind die Dauben, welche zusammen den Umfang bilden, die Böden und die Reifen zum Zusammenhalten der Dauben. Die Dauben sind Stäbe von einer Länge etwa gleich der Höhe des Fasses und einer wegen der bauchigen Form des letzteren von der Mitte nach beiden Enden hin (etwa im Verhältnis 6 : 5) abnehmenden Breite. Alle Dauben eines Fasses, die übrigens nicht sämtlich von gleicher Breite zu sein brauchen, müssen so sorgfältig gegen einander passend gearbeitet sein, dass der dichte Schluss lediglich durch den Druck der sie spannenden Reifen herbeigeführt wird. Die Fassböden werden bei allen nicht ganz kleinen Fässern aus mehreren (3, 5, 7, 9 und noch mehr) Brettern sehr genau stumpf gegen einander gearbeitet und durch zwischengesetzte runde, hölzerne Stifte, Dippel, mit einander verbunden. Die kreisrund zugescknittenen Böden schärft man am Umfange auf der einen oder auch auf beiden Seiten schräg ab und setzt sie mit dem abgeschärften Rande in eine passende Nut, die Kimme, welche in sämtliche Dauben auf der inneren Seite in der Nähe der Enden oder Hälse eingearbeitet ist. Wegen der durch diese Nut hervorgerufenen Verschwächung der Dauben macht man dieselben in den Hälsen meist etwas

stärker als in den übrigen Teilen. Bei grösseren Fässern macht man auch die Böden nicht eben, sondern gibt ihnen zur Vermehrung ihrer Widerstandsfähigkeit gegen den inneren Flüssigkeitsdruck eine geringe Wölbung oder Gehre, und zwar ist der Boden in der senkrechten, d. h. durch das Spundloch gehenden Axenebene nur wenig oder gar nicht gekrümmt, während die Wölbung in der wagrechten Ebene grösser gewählt wird. Infolge hiervon sind die Längen der verschiedenen j Dauben je nach deren Stellung zur Spunddaube etwas verschieden. Die Beifen werden bei besseren Fässern von Bandeisen zusammengenietet, /J für minderwertige Ware macht

man die Beifen aus gespaltenem Birken- oder Weidenholz, die Dauerhaftigkeit der eisernen Beifen haben. Die Anzahl der Beifen richtet sich nach der Grösse der Fässer. Bei den kleinsten Fässern beschränkt man sich auf vier Beifen und zwar die beiden Hauptreifen an den Enden und die pH Bauchreifen zu beiden Seiten des Spundloches, während bei grösseren Fässern zwischen den Haupt- und den Bauchreifen noch die Halsreifen hinzutreten. Sehr grosse Fässer haben 8—12 und mehr Beifen. Höl-

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Fig. 1.

Schneidbank.

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welche natürlich nicht

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Fig. 2. Geradeisen.

zerne Beifen jedoch müssen in viel grösserer Zahl angebracht werden.

Zur Herstellung der Fassdauben dient das schon in der geeigneten Form von Stäben im Handel vorkommende Eichenspaltholz. Dasselbe wird mit dem Schrothobel (s. Hobel) oder durch Behauen mit dem Beile (s. d.) bearbeitet. Man bedient sich hierzu entweder des unter dem Namen Segerz bekannten Werkzeuges, eines Beiles mit einer gekrümmten, in eine Spitze

auslaufenden Schneide, oder des Lenk-beils, auch Binderbarte genannt, rtMtaw'iiniMMKuv mit rechteckigem Blatt und gerader langer Schneide. Hiermit werden insbesondere die schmalen Langseiten der Dauben vorgearbeitet, während die äussere I ®    Fläche der Rundung des Fasses entsprechend konvex gehobelt wird, zu welchem Zwecke

1 *    der Böttcher den Rauhhobel (Schürfhobel) zum Vorarbeiten und den Glatthobel

% jjf zum Schlichten anwendet. Nachdem die äussere Fläche hiermit dem Durchmesser des Fasses entsprechend gewölbt gehobelt ist, wird die Dicke der Dauben durch einen einfachen Reisser, das ist ein dem Streichmodel der Tischler ähnliches Gerät vorgerissen und gleichzeitig auf der Innenseite in geringer Entfernung von jedem Ende der Halsriss angezeichnet, d. h. diejenige Stelle, bis zu welcher der Hals der Dauben stärker belassen werden soll. Alsdann wird die Innenfläche jeder Daube bis zu der vorgerissenen Stärke hohl ausgearbeitet, wozu man Sich verschiedener Schnittmesser bedient, indem die Daube mit dem einen Ende in der bekannten schneidbank (Schnittbank, Schnitzelbank) festgehalten wird. Fig. 1 stellt eine solche Schneidbank vor, woraus man erkennt, wie der auf dem Brett A rittlings sitzende Arbeiter durch den Druck des Fusses gegen den Tritt B den um den Bolzen G drehbaren Kopf D fest gegen das auf den Sattel JE gelegte Ende der Daube drückt, so dass die letztere zur Bearbeitung mit dem Schnittmesser nur einer geringen Unterstützung am andern freien Ende durch die Brust des Arbeiters bedarf. Die Schnittmesser kommen in verschiedenen Grössen sowohl als Geradeisen (Fig. 2) mit gerader Schneide, wie auch als Krummeisen vor, wobei die Schneide bogenförmig gekrümmt ist (Fig. 3 und 4). Der Gebrauch dieser mit beiden Händen an den beiderseitigen Griffen erfassten Messer ist an siöh klar und nur zu bemerken, dass die schräge Fassette oder Abreifung zur Bildung der Schneide, von welcher diese Werkzeuge auch den Namen Reifmesser führen, in der Regel auf der oberen, dem Arbeiter zugekehrten Seite befindlich ist. Durch diese Eisen, besonders das Krummeisen wird die innere Fläche der Dauben in der erforderlichen Weise hohl (nach der Querrichtung) gearbeitet, der Länge nach bleiben die Dauben vorläufig-gerade. Für stärkere Dauben zu grösseren Fässern bedient man sich auch wohl anstatt der Schnittmesser des Dexels (Texels, (s. d.) oder der Krummhaue.

Von besonderer Wichtigkeit bei der Bearbeitung der Dauben ist die genaue Herstellung der bauchigen Form, weil von dieser die Gestalt des anzufertigenden

Fig. 3. Krummeisen.

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Fig. 4. Krummeisen.

Fasses abhängt. Bezeichnet man mit D und d die Durchmesser des Fasses in der Mitte (am Bauche) und an den Enden, so müssen die Breiten einer Daube B in der Mitte und b an den Enden sich ebenso wie jene Durchmesser verhalten. Um dies zu erreichen, wird mit Hilfe eines Proportionalzirkels oder eines diesen ersetzenden einfachen Beissers, des sogen. Stichmodels, an jeder Daube die Breite B in der Mitte gemessen und nach dem für das Fass angenommenen Verhältnis (etwa 6:5) verjüngt an den Enden angetragen. Hierauf werden die langen Schmalseiten oder Fugen der Dauben abgerichtet, wozu man sich der Stossbank bedient, das ist eines langen Hobels, welcher mit nach oben gerichteter Bahn unbeweglich fest steht und über welchen hin die einzelnen Dauben fort-gestossen werden, so dass die Späne nach unten durch den Hobel hindurchtreten. Die Stossbank erhält zur bequemeren Arbeit in der Begel eine Neigung ihrer Bahn von etwa 20° gegen den Horizont. Das Eisen wird meist entgegengesetzt wie bei gewöhnlichen Hobeln auf der dem Arbeitsstücke abgewendeten Seite abgeschrägt, um das Einreissen des Holzes möglichst zu vermeiden. Solche Stossbänke kommen in Längen von 2 bis 3 m und selbst darüber vor, nicht

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Fig. 5.

wesentlich verschieden, nur kleiner (1 bis 1,2 m lang) ist die Beifbank. Grössere, zur Bearbeitung auf der Stossbank zu schwere Dauben werden mit dem ®trlfü Blöchel abgerichtet, das ist ein grösserer, mit zwei quer hindurchgesteckten Griffen versehener Hobel (Fig. 5), welcher von zwei Arbeitern über die Daube hin bewegt wird, die an dem einen niedrigeren Ende von der Schneidbank unterstützt wird, während das hintere Ende in einem besonderen kleinen Ständer dem Blöchel-stocke mittelst einer Schraube festgehalten wird. Dem Aufsetzen oder Aufschlagen des Fasses geht zunächst das Vorzeichnen des Halsrisses, d. h. einer Marke an einem Ende jeder Daube vorher, welche als Anhalt beim Zusammensetzen dient, indem darauf zu achten ist, dass sie genau mit den Marken der Nachbardauben zusammentreffe. Bei grösseren Fässern wird dieser Biss auch wohl in 4er Mitte der Dauben quer über dieselben gezeichnet und dann Bauchriss genannt, woher der Name Bauchrisslatte für das einfache, nach Art eines Stangenzirkels eingerichtete Werkzeug rührt, dessen man sich zum Anzeichnen der Bisse bedient. Behufs des Aufsetzens werden zuerst vier Dauben an einen eisernen Beifen, dem Setzreifen, welcher nachher als Hauptreifen des Fasses dienen kann, durch hölzerne Klammern, die Aufsetzkloben oder auch durch die bei den Tischlern gebräuchlichen Schraubzwingen festgeklemmt. Nachdem zwischen diese von einander um einen Viertelkreis abstehenden Dauben auch die übrigen, so viel erforderlich sind, eingebracht worden, wird der Setzreifen durch Hammerschläge tiefer herab getrieben und die übrigen weiteren Beifen der oberen Fasshälfte werden aufgelegt und ebenfalls gewaltsam nach der Mitte hin getrieben. Hierzu bedient man sich des Beifsetzers, das ist ein an einem Stiele gehaltenes meisseiartiges Werkzeug, das mit einer Kante seiner Bahn auf den Beiten gesetzt wird, so dass derselbe durch die auf den Kopf des Beifsetzers fallenden Hammerschläge gewaltsam niedergetrieben wird. Die Dauben nehmen hierbei infolge ihrer nach der Mitte hin zunehmenden Breite von selbst diejenige Krümmung nach ihrer Länge an, durch welche die bauchige Gestalt des Fasses erzielt wird. Um diese Krümmung zu erleichtern, findet während des Antreibens der Beifen das Ausfeuern statt, d. h. es wird im Innern des Fasses ein hinreichend lebhaftes Feuer von Hobelspänen unterhalten, um das Holz durch die Einwirkung der Wärme und des sich bildenden Wasserdampfes geschmeidiger zu machen. Nachdem auf die obere Hälfte des Fasses die Beifen aufgetrieben sind, werden die unteren Enden der Dauben mittelst des Fasszuges so weit zusammengezogen, dass nunmehr nach Umkehrung (Stürzen) des Fasses auch auf die andere Hälfte die Beifen in derselben Weise aufgetrieben werden können. Der Fasszug (Fig. 6) besteht im wesentlichen aus einer hölzernen Schraubenspindel A, durch deren an dem Querhefte B vorgenommene Umdrehung der das Muttergewinde enthaltende Quersteg C angezogen wird. Hierdurch wird

ein an C beiderseits befestigtes Seil D oder eine Kette fest gegen den Umfang des Fasses gezogen, welches dabei in dem Ausschnitte des Holms E seinen festen Halt findet. — Nach der Aufstellung der Dauben werden dieselben an den Stirnenden zu einer stumpfen, einwärts gerichteten Kegelfläche, dem Gestemm mit Hilfe des passenden g Stemmhobels (Fig. 7) bearbeitet, während die Innenflächen der Dauben an den über die Böden vorspringenden sogen. Fröschen mit dem Gärb-hobel (Fig. 8) geglättet werden. Hierauf folgt die Aushebung der ringsum im Innern anzubringenden Nut oder Kimme, welche zur Aufnahme des ringsum zugeschärften Bodens erforderlich ist und zu deren

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Herstellung der Kimmhobel (Fig. 9) dient.

Fig. 6. Fasszug.

Fig. 7. Stemmhobel.

Dieser mit zwei Vorschneidern a und b für die Seitenwände der Nut und dem zwischen diesen folgenden Baumeisen c versehene Hobel wird im

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Innern des nahezu wagrecht auf der Schneidebank liegenden Fasses bewegt, indem dabei das Blatt d fest gegen das Gestemm oder die Hirnenden der Dauben gepresst wird. Durch die Schrauben e kann dabei der Abstand des Blattes von dem Hobeleisen entsprechend der beabsichtigten Entfernung des Bodens von den Enden der Dauben H geregelt werden. Für einfachere Gefässe - p. g bedient man sich auch wohl zur Ein- ^    j

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arbeitung der Kimme, die dann auch £'***■ ^ ___ y

Fig. 8. Gärbhobel.

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Fig. 9. Kimmhobel.

Fig. 10. Gargelkamm.

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Fig. 11. Bodenbramschnitt.

den Namen Gargel oder'Kr Öse führt, des sogen. Gargelkamms oder Bodenkamms (Fig. 10). Dieses Werkzeug wird mit dem Blatt a gegen den Band der Dauben (das Gestemm) angedrückt und im Innern herumgeführt, wobei das an dem Stabe b verstellbare Kröseeisen c die Nut ausschabt, indem dieses Eisen mit mehreren scharfen Zähnen versehen ist, ^ deren Wirkung ungefähr mit derjenigen von Sägezähnen übereinstimmt. Die Fassböden werden aus mehreren Holzstücken sorgfältig gefugt und durch hölzerne Dippel verbunden, worauf ||| die nach aussen gekehrten Flächen mit dem Schabliobel bearbeitet werden, welcher mit Bücksicht auf die den Böden zu gebende Wölbung eine nach der Länge wie Breite etwas konvexe Bahn hat. Am äusseren Bande werden die Böden entsprechend der Form der Kimme zugeschärft, zu welchem Zwecke man sich eines Hobels (Fig. 11) bedient, der am Ende einer hölzernen Schiene befestigt ist, die mit einem Loche auf einen Stift gesteckt wird, welcher in der Mitte des j Fassbodens in diesen eingeschlagen wird. V? rri Infolge dieser Anordnung wird der Hobel "111 genau im Kreise um diesen Stift herum- f ■r geführt, so dass der Boden durch das j entsprechend gestellte Eisen abgeschrägt wird. Auch bedient man sich eines

Fig. 12. Froschbramschnitt.

solchen Hobels wohl zur Herstellung einfacher Verzierungen, indem man verschieden geschweifte Hobeleisen einsetzt; wovon der Hobel den Namen Bodenbramschnitt (von Verbrämen, Verzieren) führt. In gleicherweise dient der als Froschbramschnitt bezeichnete Hobel (Fig. 12) zur Herstellung von einfachen Gesimsgliedern auf der innern Fläche

der über die Böden hervorragenden Dauben (Frösche). Der Bahnhobel und Kranzhobel dienen demselben Zwecke. Die äussere Oberfläche des Fasses wird nach dem Einsetzen der Böden ebenfalls noch mit Hobeln bearbeitet, Mt. und zwar nach der Länge gestreift, nachdem man zuvor die Reifen jyB wieder herunter geschlagen hat, was gut gearbeitete Fässer ver-V® tragen, ohne aus einander zu fallen. Geschirre und Kufen mit nur —    • y| einem Boden, von denen die Reifen nicht entfernt werden können,

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müssen zwischen den Ringen, d. h. in der Richtung des Umfanges "|S behobelt werden, wozu der Querstreifhobel dient, dessen Sohle f der Länge nach entsprechend dem Durchmesser des Fasses gekrümmt ist, während der Streifhobel für das Langstreifen natürlich eine in F5g. i3. Knndschaber. der Breitenrichtung gekrümmte Sohle zeigt.

Die sonst noch vorkommenden Arbeiten des Böttchers sind nicht wesentlich verschieden von denen anderer Holzarbeiter. So wird zum Spalten der Hölzer die Spaltklinge oder das Klöbeisen angewendet, das ist ein messerförmiges Werkzeug, auf dessen starken Rücken mit der hölzernen Kimmkeule die zum Spalten von Holz erforderlichen Schläge ausgeübt werden, für schwächeres Holz dient statt dessen auch die Kliebhacke, eine kleine Axt gewöhnlicher Beschaffenheit. Zum Ausarbeiten kleinerer, oben offener Gefässe im Innern dienen die Schaber von geeigneter Form. Fig. 13 und 14 zeigen zwei Rundschaber für den Gebrauch mit einer oder mit beiden Händen, gibt man denselben zur Ausarbeitung tieferer Geschirre einen längeren Stiel, so heissen sie Stockschaber. In Fässern wird das Spundloch und das Zapfenloch für den Hahn bei geringerer Grösse mit dem Zapfenbohrer \ä gebohrt, für grössere Durchmesser dient der nach Art eines Schneidzirkels mit verstellbarem Messer für verschiedene Lochgrössen versehene Spund-jjlf bohrer (Fig. 15).

u    Die Reifen fertigt man neuerdings meistens aus gebogenem

" und an den Enden zusammen genietetem Bandeisen. Zur Herstellung der hölzernen Fassreifen werden dünne Zweige aus Fig. 14. Rundschaber, möglichst biegsamen und zähen Holzarten (Birken, Weiden, Haselnuss) in der Mitte gespalten. Zur Bearbeitung dieser Reifen, insbesondere zur Herstellung der Einschnitte, mit denen die Enden jedes Reifens in dem sogen. Schloss in einander gehakt werden, dienen die Bin der schnitz er, d. h. gewölin-, liehe Messer, während das sogen. Bindermesser mit breitem, fast beilartigem Blatte mehr in den Kellern als in den Böttcherwerkstätten gebraucht wird.

von

u. s. w.

Fig. 15. Spundbohrer.

zur

Zur fabrikmässigen Herstellung von Fässern hat man in neuerer Zeit Maschinen in grossem Umfange verwendet, welchen wir nur die meist gebräuchlichen anführen können. — Es ist für die Art der Fassfabrikation von wesentlicher Bedeutung, jH ob die herzustellenden Fässer dicht sein müssen, wie es zur Aufnahme von Flüssigkeiten erforderlich ist oder nur als Packfässer zur Aufnahme trockener Stoffe, wie Kaffee, Zucker, Mehl dienen sollen. Während man für dichte Fässer die Dauben der grösseren Festigkeit wegen hauptsächlich aus gespaltenem Eichenholze fertigt, verwendet man für Packfässer gesägte Dauben aus weichem Holze. In neuerer Zeit hat man Fässer zum Verpacken auch aus geschälten Fournieren hergestellt, welche in zwei Lagen über einander cylindrischen Form gebogen werden. Zur Herstellung dichter Fässer werden die zu den Dauben zu verarbeitenden Stäbe zunächst durch zwei auf derselben Axe befindliche Kreissägen an den Enden gerade und sämtlich in gleicher Länge abgeschnitten (Fassdauben-Abkürzsäge). Hierauf gelangen die Stäbe zu einer Hobelmaschine mit zwei über einander gelagerten Messerköpfen, von denen der eine mit konkaven, der andere mit konvex gekrümmten Messern versehen ist, so dass die durch Zuführwalzen zwischen die Messerköpfe geschobene Daube gleichzeitig auf der äussern und innern Fläche entsprechend der Rundung des Fasses bearbeitet wird. Hierbei pflegt man die Messerköpfe in einem Gestelle zu lagern, das beweglich aufgehängt ist, so dass sie sich der Form krummer oder windschiefer Stäbe anpassen können und das Durchschneiden der Fasern daher möglichst vermieden wird, um die Dauben nicht zu schwächen. Für Packfässer dagegen schneidet man die Dauben in der

gehörigen runden Form aus Bohlen, deren Dicke der Breite der Dauben entspricht, mittelst einer Trommelsäge (Fig. 16).

Als Sägeblatt dient hierbei der am hinteren Ende auf der Axe a befestigte Cylinder b von Stahlblech, dessen Durchmesser mit dem der herzustellenden Fässer übereinstimmt und dessen vor-erer Rand zu Sägezähnen ausgearbeitet ist. Wird der das Holz aufnehmende Schlitten c auf dem Gestell der Maschine freihändig verschoben, so trennt die Säge eine Daube ab, die auf eine im Innern der Trommel befindliche Rinne fällt und bei der Rückführung des Schlittens von einem an demselben angebrachten Mitnehmer ausgeworfen wird. Es ist hierbei darauf Gewicht zu legen, dass die Schnitte möglichst in die ^

Richtung der Spiegel des Holzes fallen, d. h. etwa nach der Mitte des Stammes gerichtet sind, weshalb eine Zerlegung der Stämme nach Fig. 17 zweckmässig ist. Hiernach werden die Stämme in radialer Richtung in einzelne Keile a gespalten, diese durch Kreis- oder Bandsägen nach der Richtung bb geteilt und durch die Trommelsäge in die Dauben d zerlegt.

Sehr mannigfach sind die Maschinen eingerichtet, deren man sich zum Fügen der Dauben, d. h. zur Bearbeitung der schmalen, wegen der Bauchform der Dauben bogenförmigen Langseiten

Bei den älteren Maschinen dient dazu L

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Fig. 16. Trommelsäge.

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bedient.

eine Kreissäge, an welcher der das Holz tragende /Jj Schlitten in entsprechend bogenförmigen Führungen entlang bewegt wird. Bei einer andern Maschine verwendet man eine grosse, schnell umlaufende Messerscheibe

gleich der Länge der Dauben und welche auf ihrer Fläche der Bauchform der Dauben entsprechend ausgehöhlt ist. Als Nachteil dieser Maschine muss angeführt werden, dass eine solche Messerscheibe nur für Dauben von bestimmter Breite dienlich ist.

deren Durchmesser mindestens

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Fig. 17.

Frei von diesem Nachteil ist die Maschine nach Fig. 18, bei welcher ebene Messerscheiben a benützt werden. Die Daube wird hierbei auf eine der Bauchform des Fasses entsprechende Auflage b festgespannt, welche mit einem Bügel c verbunden ist, der um die beiden Bolzen d wie um eine Axe herumgeschwenkt werden kann. Diese Bolzen sind in der der Fassmitte genau entsprechenden Lage angebracht, und wTenn man ^— durch Umlegen des Bügels nach der einen und darauf nach der andern Seite die Holzkanten gegen die Messerscheibe |A presst, so wird die Daube in rieh- |!j' tiger Form gefugt und den Fugen ||j die erforderliche zentrale Richtung |i;11 gegeben. Fig. 18 II zeigt die An- | Jj Ordnung zum Fügen der geraden V)

Dauben für konische Fässer. Wie-derum in anderer Art arbeitet ^ eine Maschine, welche zwTei Kreis- a sägen trägt, die gegen einander geneigt sind und so gestellt werden, dass ihre Ebenen sich in der der Axe des Fasses entsprechenden geraden Linie schneiden. Die Daube wird ebenfalls wieder auf eine gekrümmte Unterlage gespannt, welche auf der prismatischen Bahn des Gestells der Länge nach verschoben wird.

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Fig. 18.

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Hierbei werden beide Langseiten der Daube gleichzeitig richtig bearbeitet, wenn man die durch ein Handrad leicht zu verändernde Entfernung der Kreissägen entsprechend der Daubenbreite gewählt hat. Bei einer andern in ähnlicher Art wirkenden Maschine (Eig. 19) sind die Kreissägen vorteilhaft durch zwei konische Messerscheiben a\ a% ersetzt, und der die Daube tragende Schlitten b kann um eine der Fassmitte entsprechende Axe c umgelegt werden, so dass bei dem Vorschübe des Schlittens die eine Fuge von ci\ und bei der Rückführung die andere von a2 richtig bearbeitet wird, gleichviel wie breit die Daube sein mag.

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Fig. 19.

Fig. 20. Aufsetzform.

Zum Zusammen-setzen der Fasskörper dient die Aufsetzform (Fig. 20), bestehend aus einem für grosse Fässer des besseren Transportirens wegen auf Rollen stehenden IE Ringe a, welcher die ° beiden Reifen b und c trägt, innerhalb deren die Dauben aufgestellt und möglichst fest gegen einander gepresst werden. Hierauf werden die zusammengestellten Dauben an ihren oberen noch aus einander stehenden Enden durch die Fasswinde so weit zusammengezogen, dass auch hier die Ringe aufgezogen

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werden können. Das an einem Ende am Gestell befestigte Seil (auch Kette) wird mit dem andern Ende auf eine Windetrommel gewunden, die durch ein Schneckenradgetriebe von einer Riemscheibe mit Friktionskupplung umgedreht wird. Durch diese Kupplung, welche bei übermässigem Widerstande gleitet, wird dem Reissen des Seils vorgebeugt und durch das Schneckengetriebe der selbsttliätige Rückgang der Trommel verhütet. Erst nach dem Ausrücken der Schraube aus dem Schneckenrad wird das Seil jAXi    durch ein Gegengewicht wieder ab-

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rjpri    gewickelt und zurückgezogen. An-

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Fig. 21. Keifenzug.

von

statt des Ausfeuerns wendet man, um das Holz biegsam und geschmeidig zu machen, auch das Dämpfen an, indem man das Fass, bevor es auf die Fasswinde kommt, in einer besonderen Kammer unter eine an senkrechten Führungen bewegliche cylin-drische Haube aus Kesselblech bringt, in welche während einer gewissen Zeit Dampf eingeleitet wird. Auch das Anziehen der Reifen besorgen besondere Maschinen von der Einrichtung der Fig. 21. Die sechs Anzugshebel a, welche durch Federn leicht gegen den Fassmantel gedrückt wmrden, ziehen den Reifen in ersichtlicher Weise gleich-mässig auf den Fasskörper auf, sobald durch Umdrehung der Schraubenspindel die Platte b niedergeschraubt wird. Diese Arbeit wird bei dichten Fässern in der Regel zweimal ausgeführt, einmal nach dem Dämpfen und zum zweitenmale, nachdem das Fass getrocknet worden, zu welchem Zwecke man sich besonderer Hitzhauben bedient, d. h. eiserner stehender Cylinder, die im Innern den Verbrennungsprodukten einer Feuerung durchzogen werden und über

welche die oberhalb mit einem Deckel abzudeckenden [Fassmäntel gestülpt werden. Zur Bearbeitung der Stirnenden (Gestemm) und zum Einschneiden der Kimmen dient die Kr Ösemaschine, welche den Eassmantel zwischen zwei langsam in Umdrehung versetzten Bingen aufnimmt und mit zwei schnell umlaufenden Messerköpfen versehen ist, die, im Innern des Fasses arbeitend, mit geeigneten Messern das Gestemme, die Frösche und die Kimme ausarbeiten. Auch zum Bundschneiden der Fassböden hat man verschiedene sinnreiche Maschinen in Anwendung gebracht, auf denen in der ^

Fig. 22. Fassdrebbank.

Begel zugleich der Band ^ durch Abschrägung in die für das Einsetzen in die Kimme erforderliche Form gebracht wird. Wir ver- __ ^_m|| weisen auf die Kataloge der sächsischen Stickmaschinen- lUlBI fabrik in Kappel bei Chem- Veui! nitz. Zur Vollendung der xxpu Fässer auf der Aussenfiäche werden dieselben, nachdem sie bis zum Aufziehen der Beifen fertig gestellt sind, sauber abgedreht, wozu die Drehbank (Fig. 22) dient. Zum Abdrehen dient das hobelförmige Werkzeug a, welches an eine feste Leitstange b gehängt und von dem Arbeiter entsprechend über das Fass während der Umdrehung desselben hinweggeführt wird. Mit der Spindel und dem Beitstocke ist das Fass durch zwei Zentrirscheiben verbunden, die es von innen halten, so dass auch die Kanten abgedreht werden können. Böttcher’sches Telephon, s. Fernsprecher.    Herrmann.

Bötwad, s. Aalfischerei.

Bogapparat (Festonnirapparat), s. Sticken.

Bogen (Arcus) wird jeder durch irgend zwei Punkte begrenzte Teil einer beliebigen Kurve genannt. Unter der Länge eines Bogens versteht man den Grenzwert, welchem die Länge des Umfangs eines in den Bogen einbeschriebenen (oder auch ihm umbeschriebenen) Vielecks zustrebt, wenn man die Zahl der Ecken dieses Vielecks fortwährend zunehmen, also die Längen der einzelnen Seiten desselben fortwährend abnehmen lässt.

Für ein Bogenelement (Differential der Bogenlänge) ds besteht bei ebenen Kurven und

rechtwinkeligen Cartesischen Koordinaten x, y der Ausdruck    ___

d s — \dx² + d y², bei Polarkoordinaten r, dagegen ds = ^d r²r² d <p², endlich bei räumlichen Kurven und rechtwinkeligen Cartesischen Koordinaten x, y, z

ds = Vd cc² + dy² + d z².

Die Bogenlänge s zwischen den Punkten x₀, ?/o und x1} yx einer ebenen Kurve wird nach der Formel

a"i    _ V1__ 0

oder s

s=JpUSD*’ oder *=Jy(§p,+li'-

berechnet, je nachdem die Kurve durch eine Gleichung der Gestalt y=f (x) oder x==f(y)t oder durch zwei Gleichungen der Gestalt x = (t), y — (t) mit der Hilfsveränderlichen t gegeben ist (im letzten Fall sind t₀ und t₁ die den Endpunkten des Bogens entsprechenden Werte von t). Bei Polarkoordinaten muss ähnlicherweise je nach den Umständen die Formel

n__

dr,oder s

+ r²dg oder s = jj/l + r^^)

man aus

<p₀    __    r°

benützt werden. Die Bogenlänge einer Raumkurve berechnet

IV(S)M§?)M§jy

wenn die Kurve durch drei Gleichungen der Form x = xp\ (i), y = y% (t), z — V;3 (0 dargestellt ist. Sind für die Kurve zwei Gleichungen zwischen x, y und z gegeben, so braucht man bloss eine

der Veränderlichen x, y, z für t zu wählen und sich nach den anderen beiden die Gleichungen aufgelöst zu denken, um den vorhergehenden Fall zu erhalten.

Die graphische Ermittelung der Länge von Kurvenbögen s. unter Rekti-

Mehmke.

fikation.

Bogen (Bo gen träger) heissen in der Ingenieurmechanik solche ebene Träger, bei welchen durch Lasten nicht nur vertikale Stützenreaktionen wie bei Balken, sondern auch horizontale Stützenreaktionen entstehen. Einfache Bogen erstrecken sich über eine Oeffnung, kontinuirliehe Bogen über zwei und mehr durch Stützen getrennte Oeffnungen. Die Endaufläger eines Bogens heissen Kämpfer und ihre Reaktionen Kämpferreaktionen. Die letzteren sind numerisch gleich, aber entgegengesetzt gerichtet den Drucken des Bogens auf die Kämpfer. Je nachdem die Horizontalkomponenten der Kämpferreaktionen durch Belastung nach innen oder aussen gerichtet sind (Fig. 1 und 2), je nachdem sie die Bogenenden zu nähern oder zu entfernen suchen, hat man es mit einem Sprengbogen oder einem Hängebogen zu thun. Wir haben an dieser Stelle insbesondere die

Fig. 1.

ersteren im Auge (s. auch Kette etc.). Die Horizontalreaktion eines Kämpfers heisst der Horizontalschub daselbst. Für die Ermittelung der Beanspruchungen stabförmiger Bogen, welche nicht wie Fachwerke gegliedert (s. Bogenfach werke), sondern mit voller Wand hergestellt werden, kommen in erster Linie das Angriffsmoment Mx und die Normalkraft Nx in den einzelnen Querschnitten in Betracht, während die Transversalkraft Tx von geringerer Bedeutung ist und oft ganz unberücksichtigt bleibt. (Yergl. Biegung II, Blechträger). Wir setzen im folgenden sonstige vertikale Aktivkräfte am

Fig. 2.

voraus, dass nur Lasten oder Bogen angreifen.

Man betrachte einen Stababschnitt zwischen zwei auf einander folgenden Stützen, welcher bei einfachen Bogen der ganze Stab sein soll. Ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit horizontaler x-Axe und vertikaler y-Axe sei in der Trägerebene in fester Lage gegen die ursprüngliche, dem spannungslosen Zustande bei normaler Temperatur entsprechende Gruppirung der Stabpunkte

angenommen. Ursprung der Koordinaten in einem Endpunkt der Axe des Stababschnitts; die Querschnitte werden nach den anfänglichen Abscissen x ihrer Ax-_ punkte bezeichnet, für den zweiten End-xH punkt der Stabaxe sind x = l, y ~k.

I heisst die Spannweite. Im Falle gleich hoher Axpunkte 0 und l ist k = 0. Zwischen 0 und x mögen bei den Abscissen au a₂, a₃, . . . beliebige Lasten x Pi, P₂, P₃,... auf den Träger kommen > ) fU (Fig. 3 u. 4), wobei die P und Differenzen ^ der a auch unendlich klein sein können

P,

H.

VAX

......

Fig. 3.

/y

V'

(stetig verteilte Lasten, s. Belastung). Die Mx, Nx, Tx, wie auch die resultirende Schnittkraft Rx und deren Horizontal-und Yertikalkomponente Hx, Vx werden im folgenden für die Fläche links des Querschnitts x ausgedrückt (d. h. wir drücken diejenigen Werte aus, mit welchen der Stabteil links von x auf den Stabteil rechts von x wirkt), für die Fläche rechts von x sind die Kräfte und Momente jenen numerisch gleich, aber entgegengesetzt gerichtet. Bei x = 0 und l seien die Werte von Mx durch M, M‘ und diejenigen von Vx durch V, V‘ bezeichnet. Hx hat für alle Querschnitte denselben Wert wie für x=0, d. h. Hx — H. Die positiven Richtungen von x, y, q),

Tx sind in Fig. 3 und 4 angedeutet.

X Y«

Fig. 4.

H, V, F, Mx, Vx, N:

= y \M ~ M+ Hk + i P (l — a) J = T₀

M— Jf — i?Ä: + J'PaJ —

V+V‘ = 2P=Yo- Fi ,

0

Moment und Yertikalkraft in einem beliebigen Querschnitt sc:

it£v = M-f- Vx — Hy — 2P{x — d)

0

VX = V — 2P,

Man liat nun: V

1.

— Vi ,

2.

3.

4.

5.

oder auch: Mr =

k TT

--r- x\H,

6.

— 2Pa-\-2P(l — a) — h\ ■

o    x    J

v, = r[M'-M

Normalkraft (Axialkraft) und Transversalkraft (Querkraft) bei x:

Nx — Vx sin cp -\- H cos 90,

Tx = Vx cos (f' — H sin cp ,

wobei Nx für Sprengbogen Druck, für Hängebogen Zug bedeutet (Fig. 3, 4). Den Absolutwert der resultirenden Schnittkraft bestimmt:

Rx = V^² + Vx2 = VMr² + TD,

und den Winkel ihrer Richtung mit der positiven Richtung der Axe:

7.

8.

9.

h-4

Vx

Weiter hat man :

d Mx

tgy-'— H

d PL«

Vx — H tg<p

worin ds das Differential der Axlänge bei x bezeichnet. Alle bis jetzt angeführten Gleichungen gelten auch für Balken (s. d.), in welchem Falle H=o ist. Zu beachten ist, dass in 1.—7. die Grenzen der Summen 2 nicht Punkte, sondern diejenigen Querschnitte bedeuten, zwischen welchen die in die betreffenden Summen aufzunehmenden Lasten P auf den Träger kommen.

Wollten wir die Koordinaten x, y und Momente Mx nicht wie oben auf die Stabaxe, sondern auf die Angriffspunkte der resultirenden Schnittkräfte Rx beziehen, so würde mit Mx = M = M‘ = 0 aus 4.:

Tx,

12.

oder aus 6.:

V Hl

y = ±[vx-3p(x-a)]

U-x)lpa+xip(l

L    O    J-

a) + xk •

13.

14.

Dies ist die Gleichung der Stützlinie, welche in der Gewölbetheorie eine Rolle spielt, und der Kettenlinien, mit welchen man es bei Hängebrücken zu thun hat, für beliebige Belastung.

Ueber die speziellen Ausdrücke der Summen 2 in obigen Gleichungen für stetig verteilte Lasten s. Belastung der Träger. Für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von u ihrer Längeneinheit hat man:

U £C2 2 ’ ’

VA-

2 P(l — a) = 2 Pa = 0 0

u l²

2 P=ul

2 P=ux ,

2P (x — a) = 2Pa =

0 0

2P(l-a) = ~(l-xp.

y'V-.

Fig. 5.

Dabei ist angenommen, dass an Stelle der Querschnitte x die Axpunkte * als Summengrenzen angenommen werden dürfen, wie dies für stetig verteilte Lasten im allgemeinen zutrifft.

Auf Grund der oben und unter Biegung II gegebenen Formeln können alle Beanspruchungen vollwandiger Bogen für jede gegebene Belastung berechnet werden (s. auch Blechträger, Gitterträger), sobald der Horizontalschub H und die Endmomente M, M‘ bekannt sind. Insbesondere hat man die Normalspannungen in den nach beiden Seiten von der Axschicht entferntesten Querschnittselementen (zwischen welchen die Werte aller anderen Normalspannungen des Querschnitts liegen).

4jn/

«C

Oo

Nx , Mx

<Tu

Nx

Fig. 6.

15.

j    e°,

worin F den nutzbaren Querschnitt, J das Trägheitsmoment desselben, e₀, eu die absoluten Entfernungen der fraglichen Querschnittselemente von der Axschicht bedeuten (Fig. 5, 6).

Teu,

In dem gewöhnlichen Falle e₀ = en = e hat man:

Nx JA

~F W’

Mx

16.

Oo

Nx

W ’

unter W das Widerstandsmoment des Querschnitts verstanden. Die H, M, W hängen von der Anzahl der Oeffmmgen, Anordnung der Auflager, Einschaltung von Gelenken, Form der Bogenaxe, Veränderlichkeit des Querschnittes u. s. w. ab (s. Bogen, einfache und kontinuirliche; Bogen mit Zugstange). Erweiterung der Formeln für beliebig geformte Schnitte s anstatt der Querschnitte x im Hinblicke auf Fachwerke s. Schnittkräfte. Vergl. Fachwerke.

Die grösste Spannweite von Bogenträgern beträgt gegenwärtig 172,5 m (Luis I-Strassen-brücke über den Douro in Porto, erbaut 1881—85; Schweiz. Bauzeitung 1886, VIII, S. 99. 105,111, 117), in Deutschland 163,4 m (Eisenbahnbrücke über denNord-Ostsee-Kanal bei Levensau, erbaut 1893—94; Zentralblatt der Bauverwaltung 1894, S. 508). Es sind dies Bogen mit Kämpfergelenken, erstere mit zunehmender, letztere mit abnehmender Höhe vom Scheitel nach den Kämpfern, während die im Bau begriffene Wupp erbrücke bei Müngsten der Eisenbahnlinie Solingen-Remscheid Bogen ohne Gelenke mit nach den Enden zunehmender Höhe von 170 m Spannweite erhalten wird (Untergurt 160 m, Obergurt 180 m; Stahl und Eisen 1893, II, S. 997). Da das 1894 mit dem ersten Preise gekrönte Projekt einer Strassenbrücke über den Rhein bei Bonn zur Ausführung bestimmt ist, wird deren Zweigelenkbogen über der Mittelöffnung mit 195 m die grösste Spannweite eines Bogens auf der Erde erhalten (Zentralblatt der Bauverwaltung 1895, S. 41, 49). Veranlasst durch das Vorgehen Seyrigs bei der Maria-Pia-Eisenbahnbrücke über den Douro zwischen Lissabon und Porto (Fig. 7; Memoires et comptes

.«.....

-X-

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52,0_____

—x— ----—X”

i5, ns

35S8

SM

U.,935

SM

Fig. 7. Brücke über den Douro.

rendus des travaux de la societe des ingenieurs civils 1878, p. 471) ist |in neuerer Zeit eine ganze Reihe von Bogen ausgeführt worden, um darüber führenden Balkenträgern Stützpunkte zu bieten und so ohne Zwischenpfeiler in grosser Höhe Flüsse oder ganze Thäler zu überspannen (Garabitbrücke 165 m, Zentralblatt der Bauverwaltung 1881, S. 120; Schwarzwasserbrücke 140 m, Zeitschrift für Bauwesen 1886, S. 351; die oben erwähnten Brücken Luis I und bei Müngsten, die Addabrücken von 150 und 76 m bei Paderno und Lecco, Magdalenenbrücke bei Honda in Columbien, 109 m, die Stony-Creek-Brücke der kanadischen Pacificbahn, 102 m, u. s. w.). Alle bisher genannten Bogen sind als Fachwerke oder Gitterträger angeordnet (s. d.), die grössten Spannweiten vollwandiger Bogen (s. Blechträger) haben die Zweigelenkbogen der Harlem-River-Brücke in New-York mit 155,44 m (erbaut 1886—89; Engineering 1888, S. 426). Auch die Gewölbe können zu den vollwandigen Bogen gezählt und als solche berechnet werden [1], [4], S. 135, [5], [6], die grössten Lichtweiten von Gewölben sind gegenwärtig 67,1 m und 65 m (Cabin-John-Aquädukt und Pruthbrücke bei Jaremcze der k. k. österreichischen Staatsbahnen, Zeitschr. d. österr. Ing-* u. Arch.-Ver. 1893, S. 545, und 1894, S. 533). Abgesehen ist bei diesen Angaben von Hänge bogen, welche vor Erbauung der Forthbrücke (1883—90, s. Gelenkträger, kontinuirliche) mit 486,30 m die grösste Spannweite überhaupt besassen (East-River-Brücke zwischen New-York und Brooklyn, 1870—83; Deutsche Bauzeitung 1883, S. 547, 560) und mit der projektirten Korth-River-Brücke in New-York von 869 m Spannweite (Zentralblatt d. Bauverwaltung 1888, S. 127; 1890, S. 272, 390, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1894, S. 528, und [7]) wieder alle anderen Konstruktionen bei weitem überbieten würden.

Litteratur: [1] Weyrauch, Elastische Bogenträger, ihre Theorie und Berechnung entsprechend den Bedürfnissen der Praxis, München 1896. — [2] Ders., Berechnung der neuen Bogenbrücke über den Neckar zwischen Stuttgart und Cannstatt, Allgem. Bauzeitung 1895.

—    [3] Mehrtens, Weitgespannte Strom- und Thalbrücken der Neuzeit, Zentralblatt der Bauverwaltung 1890, S. 357, 366, 376, 383, 391, 407. — [4] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, XII, Theorie der eisernen Bogenbrücken und Hängebrücken (von Melan). Leipzig 1890.

—    [5] Müller-Breslau, Elastizitätstheorie der nach der Stützlinie geformten Tonnengewölbe, Zeitschrift für Bauwesen 1886, S. 273. — [6] Kulka, Ueber die Berechnung grosser gewölbter Brücken, Zeitschrift d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1894, S. 365, 377. — [7] Lindenthal, The economic conditions of long span bridges with special reference to the proposed North River Bridge at New-York city, Pittsburgh 1889. — Weitere Litteratur s. oben und unter Bogen, einfache und kontinuirliche, Bogenfach werke, Bogen mit Zugstange, Blech-

träger, wie auch in [4], S. 141, 203, 249.

Weyratich.

Graphische Berechnung. Zur graphischen Berechnung von Bogenträgern verwendet man in neuerer Zeit meistens Einflusslinien (s. ch). Wenn die vorgeschriebene Verkehrslast wie hei Eisenbahnbrücken aus einer Reihe von Einzellasten besteht, ist die Anwendung von Einflusslinien kaum zu umgehen. Aber auch hei Strassenbrücken und zur Behandlung des Eigen- K gewichtes erweist sich dieses Verfahren seiner TJebersichtlichkeit wegen als vorteilhaft, wenn es auch nicht immer das kürzeste ist.

1. Bogen mit drei Ge-

M.

!c

R'

.K*

R'

lenken. Eür jede Belastung n v des Bogens muss die Drucklinie

Fl

B,

durch die drei Gelenke ABC (Fig. 1) gehen. Für eine Einzellast P ist somit APP die Druck

4f

te

Fig. 1.

linie. Zerlegt man P parallel zu AE und BE in zwei Seitenkräfte, so erhält man die beiden Auflagerdrücke P und R‘ (Fig. 1, rechts). Die wagrechte Seitenkraft H der Auflagerdrücke ist der Horizontalschub der Drucklinie. Aus geometrischen Gründen verhält sich H\ P= x: AK, somit H= Px : AK. Der Horizontalschub ist daher der Entfernung ^ der Last vom benachbarten Auflager proportional und die Einflusslinie für H ist ein Dreieck Ax C\ P^, dessen Höhe sich

K'

S_10

PI

■MC

ergibt. Wandert die Last P über

gleich

die ganze Spannweite, so beschreibt E die ]\ Jr aus zwei Geraden bestehende Kämpfer- ^ drucklinie KCK‘. — Der Einfluss des Eigengewichtes auf sämtliche Stäbe wird dadurch gefunden, dass man mit Hilfe 4 der Fläche A^ Ct Pj den Horizontalschub für Eigengewicht bestimmt und hierauf einen Cremona’schen Kräfteplan zeichnet. — Um

4/

PQ PQ

die von der zufälligen Last herrührenden j Zu£) i iEJ

Stabkräfte zu finden, zeichnet man für jeden A

Stab die Einflussfläche.    ; AfA

C”

Druck

B'

R*

Man subtrahirt zu diesem Zwecke den Einfluss des Horizontalschubs H von demjenigen der lotrechten Kräfte A, P und B. Ersterer wird durch das Dreieck A x Ci Bi (Fig. 2) dargestellt, letzterer für den Stab 5 durch ein Dreieck Ax Di Bi, dessen Spitze lotrecht unter dem Drehpunkte D (s. d.) des Stabes liegt. (Vergl. Einflusslinie für einen einfachen Balken). Das überschlageneViereck A\ C\ Bi Di stellt somit die Einflussfläche für den Stab 5 dar.

Trägt man die Ordinaten dieser Fläche von einer * ft wagrechten Linie aus auf, so bekommt man das B Viereck A! B‘ C' D‘. Um dieses Viereck zu zeichnen, v bestimmt man die Kräfte C C“ und A‘ A“. Erstere tritt im Stabe auf, wenn P über dem Gelenke steht.

Um sie zu finden, zerlegt man P parallel zu A C und B C in zwei Seitenkräfte R und R‘ und zeichnet, von R ausgehend, (Fig. 2 unten) einen Cremona’schen Kräfteplan. Als P wird die am meisten vorkommende Einzellast gewählt. (Der Deutlichkeit zu lieb ist dieser Plan in vierfacher Grösse gezeichnet worden.) Die Kräfte A‘ A“ entstehen, wenn man P im Auflager A als lotrechte Kraft angreifen lässt. Das führt zu einem zweiten Cremona’schen Plane. Kennt man die Kräfte C“ C" und A‘ A für irgend einen Stab, so lässt sich dessen Einflussfläche leicht zeichnen. Als Probe dient, dass der Punkt E, in welchem die Kämpferdrucklinie von AD geschnitten wird, lotrecht über dem Nullpunkte E' der Einflussfläche liegen muss. (Vergl. Belastungsgrenze.) Fig. 3 zeigt die Einflussfläche für die Strebe ST (Stab 5, 6 in Fig. 2). Ax Cx Bx stellt den Einfluss des Horizontalschubs, Ai Si 1\ Bi den Einfluss der lotrechten Kräfte dar. Ai Si und B>i 7) schneiden sich lotrecht unter D. Auf eine wagrechte Linie übertragen ergibt sich das Fünfeck A‘ S'T‘ C‘B'.

Kräfte CC’.'

Kräfte

Fig. 2.

8\6

!0

Die Strecken C' C" und A' A“ werden den beiden Cremona’schen Plänen der Fig. 2 entnommen; A‘ S‘ und C‘ T schneiden sich lotrecht unter D. Als Probe dient, dass der Punkt E, in welchem die Kämpferdrucklinie von A D getroffen wird, lotrecht über E‘ liegen muss.

2. Bogen mit zwei Gelenken sind einfach statisch unbestimmt und verlangen zu ihrer Berechnung die Zuhilfenahme der elastischen Formänderungen. Man berechnet (Fig. 3) für jeden Stab die Grösse Aw — sy.EFa²

3,

K.

B’

S‘

(F = Querschnittsfläche des Stabes, E — K Elastizitätsmodul), betrachtet diese Grössen als Gewichte, die in den Drehpunkten D der Stäbe angreifen, trägt sie in beliebigem Massstabe auf und setzt sie, indem man sie erst lotrecht, dann wagrecht wirken lässt, durch zwei Seilpolygone (s. d.) At Bi und A‘ B‘ zusammen, gerade so, als ob man deren Schwerpunkt M bestimmen wollte. (Die von den Streben herrührenden Gewichte können in der Begel vernachlässigt werden.) Das erste Seilpolygon wird ganz gezeichnet; die Polweite h wird gleich iv, gleich der Summe aller A w genommen. Das zweite Seilpolygon wird bei symmetrischer Anordnung bloss zur Hälfte gezeichnet und zwar mit einem beliebig gewählten Pole 0'. Seine Seiten stehen senkrecht auf den Strahlen aus 0‘. Es empfiehlt sich, die Ordinate m der wagrechten Schwerlinie auch rechnerisch zu bestimmen nach der Formel m = F(Aw -y): w.

Für die Einzellast P ist nun der Horizontalschub IT = Pz:m. Das Seil-polygon Ai Bt ist nämlich die Durchbiegungslinie für eine in A wagrecht angreifende Kraft P, und zwar sind die Durchbiegungen gleich Pliz. Denn der

K’

B'

~F~

--------

0’

'S

h-w

Formänderungswinkel (s. Formveränderung) für einen einzelnen Stab ist gleich Ms : EFa2 0^ — Pys: EFa¹ =

A.

LA......

Fig. 4.

Zieht man (Fig. 4) A₂F₁ unter 45° und

lotet Fi hinauf nach F, so ist hiernach AFF die Richtung des linksseitigen und BE die des rechtsseitigen Auflagerdruckes. Bestimmt man E für verschiedene Laststellungen, so findet man die Kämpferdrucklinie KK‘. — Der Einfluss des Eigengewichtes auf sämtliche Stäbe wird am einfachsten dadurch bestimmt, dass man die z für sämtliche Pfosten mit dem Zirkel summirt,

daraus den Horizontalschub H =    berechnet und einen Cremona’schen

m

Kräfteplan zeichnet. (P= Eigengewichtslast pro Pfosten.) — Der Einfluss der zufälligen Last wird mittelst Einflusslinien bestimmt.

H:A =

= -y: m = A₁ A‘2: tn.

P ■ A w und die Biegungslinie (s. d.) wird erhalten, wenn man die Formänderungswinkel als lotrechte Kräfte ansieht und durch ein Seilpolygon zusammensetzt. Nach dem Gesetze von der Gegenseitigkeit der Formänderungen ist die Durchbiegung z auch gleich der wagrechten Verschiebung der Punkte A und B, die eintritt, wenn P als lotrechte Last wirkt. Diese Verschiebung muss der Horizontalschub H rückgängig machen. Der Formänderungswinkel für H ist Hy s:EFa2 = HAw, und die wagrechte Verschiebung der Auflagerpunkte gleich HAw-y oder für sämtliche Stäbe gleich Hwm. Macht man noch h = w, so folgt H=Pz:m. Die lotrechte Seitenkraft von R ist A—Pb\l. Es verhält sich somit Pz Eb m ' l

Für den Stab 5 (Fig. 5) findet man die Einflussfläche, indem man den Drehpunkt D desselben mit A verbindet, den Schnittpunkt F mit der m-Linie nach F\ herunterlotet, Ai An gleich Ai Fi macht und die Linien A₂ Bi undfli-Di zieht. Der Einfluss des Horizontalschubes wird nämlich durch die Ordinaten des Seilpolygons A\Bi dargestellt, der Einfluss der lotrechten Kräfte durch ein Dreieck, dessen Spitze unter D liegt. Die Höhe dieses Dreiecks muss so bestimmt K werden, dass der Nullpunkt Ei der Einflussfläche mit derjenigen Last zusammenfällt, die keinen Einfluss auf den Stab ausübt. Dies ist der Fall, denn — einer über E\ stehenden Last entspricht nach früher ein Auflagerdruck von der Richtung A E, und da dieser durch D geht, wird die Stabkraft P ( gleich Null. — Mittelst der Einflussfläche findet die Ordinatensumme 2 (z) für die ungünstigsten «

man

E,

Belastungen. Bestimmt man hiernach eine Kraft H = P2(z) : m und lässt diese in A wagrecht angreifen, so bekommt man durch Zerlegung nach dem Schnittverfahren die gesuchte Stabkraft £5.

Einfacher jedoch ist es, statt dessen die Kraft P (die am häufigsten vorkommende Einzellast) in A wagrecht angreifen zu lassen und dafür einen Cremona’schen Plan zu zeichnen (Fig. 5, unten).

Kräfte K Fig. 5.

K’

Nennt man die Kräfte dieses Planes A, so ist die gesuchte Stabkraft £5 = A5 2 (z): m. — Fig. 6 zeigt die Einflussfläche für die Strebe S T (Stab 3, 4 in Fig. 5) mit dem Drehpunkte D. Man zieht AD, lotet den Schnittpunkt mit der m-Linie nach F\ herunter, macht Ai A^ — A\ Fx und zieht A% Bi, lotet hierauf die Punkte D, £ und T herunter und zieht Ai Di und Si Ti. Als Probe dient, dass Ei lotrecht unter E liegt. Hat man für die beiden ungünstigsten Laststellungen die Ordinatensummen 2 (z) gefunden, so ist wiederum die gesuchte Stabkraft £3.4 = A3.4 2 (z): m.    ^

Einfluss der Temperaturänderungen:

S,

B,

Steigt die Temperatur um t° und ist a der Ausdehnungskoetflcient des Eisens, so ver- -längert sich die Bogensehne, wenn freie Bewegung möglich ist, um cctl. Dieser Ausdehnung wirkt in der Richtung AB die Tem- V peraturkraft T entgegen. Sie verkürzt die ^

Bogensehne nach früher um die Strecke Twm.

Durch Gleichsetzen ergibt sich T— cctl'. tum. Die Stabkräfte sind alsdann (s. Fig. 5) St = T • K: P.

-"T,

Fig. 6.

3. Bogen ohne Gelenke sind, einfachen Strebenzug vorausgesetzt, dreifach statisch unbestimmt. Zu ihrer statischen Berechnung verwendet man am besten die Sätze von den Elastizitätsellipsen (s. d.). Man berechnet für jeden Stab die Grösse A g = s : EFa², betrachtet diese Grössen als Gewichte, die in den Drehpunkten D der Stäbe angreifen, trägt sie in beliebigem Massstabe auf und setzt sie, indem man sie erst lotrecht, dann wagreclit wirken lässt, durch zwei Seilpolygone zusammen, als ob man deren Schwerpunkt S bestimmen wollte. (Die von den Streben herrührenden Gewichte können in der Regel vernachlässigt werden.) Das erste Seilpolygon wird ganz gezeichnet, die Polweite h{ wird am besten gleich g, gleich der Summe aller Ag gemacht (Eig. 7). Das zweite Seilpolygon wird hei symmetrischer Anordnung bloss zur Hälfte gezeichnet; Polweite h₂ beliebig. Hierauf betrachtet man die Abschnitte der Seilpolygonseiten auf den Schwerlinien wieder als Kräfte und setzt sie durch drei weitere Seilpolygone zusammen, als ob man die Trägheitsmomente und das Zentrifugalmoment der A g bestimmen wollte. Die Polweiten c, und c₂ sind beliebig. Das

4. Seilpolygon wird nur zur Hälfte gezeichnet. Sind tx und t₂ die Gesamtabschnitte im 3. und 4. Seilpolygon, so ergeben sich die Halbaxen der Elastizitätsellipse

des Bogens    = und i, = 1/A

(Die Ellipse ist in Fig. 8 gezeichnet.)

Man denkt sich nun das Bogenauflager B fest, das Auflager A dagegen frei schwebend und den Punkt S durch einen starren Stab mit A verbunden. Dann erleidet der Punkt 8 unter dem Einflüsse einer Einzellast P eine Drehung d, eine vertikale Verschiebung v und eine horizontale Verschiebung h. Nach der Theorie der elastischen Gewichte ist <5 gleich der Kraft P mal dem auf die Kraftrichtung bezogenen statischen Momente der in Betracht fallenden Gewichte Ag, d. h. b — P\z. Ferner ist v gleich P mal dem auf die Verschiebungs- und auf die Kraftrichtung bezogenen Zentrifugalmomente der Gewichte Ag, d. h. v = Pht clzl. Ebenso wird h = Ph₂c₂z₂. Diese Bewegungen muss der Auflagerdruck B rückgängig machen. Zerlegt man B in zwei durch 8 gehende Kräfte V und H und eine unendlich ferne, unendlich kleine Kraft (ein Kräftepaar) Momente AI, so bewirkt nach der Theorie der Elastizitätsellipse M eine Drehung des Punktes S von der Grösse ö = Mg, V eine vertikale Verschiebung des Punktes S von der Grösse v = Vgi? und H eine horizontale Verschiebung von

vom

"t

b₂

K*

-U

Öu

R’

M = Pz, V = Pz{: t

\>

der Grösse h — Hgi\. Setzt man die Werte ö, v und h einander gleich und berücksichtigt obige Ausdrücke für iA und i₂, sowie die Annahme lix —g, so folgt H=

E, ->3

h, -,g

■°°3

t, '

■B,

Pz₂: t₂. Mit anderen Worten: •h Die Seilpolygone 1, 3 und 5 bilden mit ihren rechtsseitigen Endtangenten die Ein-0Ä flussflächen für Al, V und H. Wählt man statt der rechtsseitigen die linksseitigen Endtangenten, so bekommt man die Einflussflächen für die Seitenkräfte M‘, V¹ und H‘ des Auflagerdruckes B'. Es ist M' = Pz‘, V‘ = Pzi ':tu H' = H.

it

Die wagrechte Schwerlinie werde von den Auflagerdrücken in U und TJ‘ geschnitten. Dann ist US = u=~ = — U11C[ z‘U    V Zl

TJ,S—ul = -p-. Trägt man z und z‘ vom

Trennungspunkte der Strecken zi und zx'

Fig. 7.

aus wagrecht auf, so ergeben zwei (im Seilpolygon A₃ P₃, Fig. 7, punk-tirte) Verbindungslinien die Strecken u und u'. Macht man ferner P=tlf

so wird V==zlf V‘ — zx‘ und H — Letztere Grösse wird gefunden, wenn

man

(Fig. 7 unten links) ein rechtwinkeliges Dreieck mit den Katheten t{ und t₂ zeichnet und durch den oberen Endpunkt von z₂ eine Parallele zur Hypothenuse zieht. Lotet man den Endpunkt von H hinauf nach 0 und verbindet 0 mit den Endpunkten von z{ und zx, so bekommt man Richtung und Grösse der beiden Auflagerdrücke. Zwei dazu parallele Linien durch U und U‘ geben die Lage derselben. — Bei wandernder Last beschreibt E die Kämpferdrucklinie (s. d.) und die Linien UE und U' E umhüllen zwei Kurven, die man die Umhüllungslinien des Bogens nennt. Wenn man durch den Drehpunkt eines Stabes Tangenten an die Umhüllungslinien zieht und sie bis zur Kämpferdrucklinie verlängert, so findet man die Belastungsgrenzen des Stabes. — Um den Einfluss des Eigengewichts zu bestimmen, summirt man die Ordinaten z und z₂ für sämtliche Pfosten; dann sind, wenn P die Eigengewichtslast pro Pfosten bedeutet, die Seitenkräfte des Auflagerdrucks Al= PE{z), r= V₂^(P) und H—PE{z₂) : t₂. Mit Hilfe dieser Werte lässt sich

die Strecke US— ^ berechnen, der Auflagerdruck nach Grösse, Lage und

Richtung auftragen und ein Cremona’scher Kräfteplan zeichnen. — Um den Einfluss der zufälligen Lasten zu bestimmen, muss man für jeden Stab eine besondere Einflussfläche zeichnen.

Zu diesem Zwecke zerlegt mau die am häufigsten vorkommende Einzellast P (bei Strassen-brücken die Pfostenkraft) für jeden Pfosten in ihre beiden Auflagerdrücke und zeichnet für jeden Pfosten einen Cremona’schen Plan. Mit Hilfe der einzelnen Kräfte dieser Pläne lassen sich dann leicht die Einflussflächen für sämtliche Stäbe auftragen. — Ein anderes Verfahren zum Zeichnen der Einflusslinien stützt sich auf den Satz von der Gegenseitigkeit der Formänderungen (s. d.). Man bestimmt für den Drehpunkt des be- fl j treffenden Stabes die Antipolare hinsichtlich der Elastizitätsellipse des Bogens, denkt sich in dieser eine Kraft Eins wirkend und zeichnet dazu die Biegungslinie des Bogens, wobei man an beiden Auflagern in wagrechter Richtung beginnt und    J

"nJs

W"

die beiden Zweige fortsetzt, bis sie lotrecht unter dem Drehpunkte in einer scharfen Ecke zusammenstossen. Um x LP die Biegungslinie als Seilpolygon zu zeichnen, trägt man /] // die Entfernungen r der Antipolaren von den Drehpunkten der Stäbe als Kräfte auf und wählt die Grössen g rs: B g ^ 'W (rÄ = Entfernung der Antipolaren von S) als Polweiten.

Zua A

—--^J^^iUUll!!l[)ll|||||jlllLLU-^'

Fig. 8.

Die Ordinaten dieser Einflusslinie stellen, mit F multi-plizirt, das Drehpunktsmoment für den Stab dar. In Fig. 8 ist auf diese Weise die Einflusslinie für den Stab T gezeichnet worden. Der Deutlichkeit zu lieb sind die Ordinaten in vierfacher Grösse aufgetragen.

Wenn die Zahl der Stäbe gross ist, so wird das Zeichnen von Einfluss-linien sehr umständlich. Ist die zufällige Last gleichförmig verteilt (Strassen-brücken), so empfiehlt es sich in diesem Falle, die Auflagerdrücke für die Pfostenkräfte durch ein Kräfte- und Seilpolygon zusammenzusetzen, mit Hilfe von Kämpferdruck- und Umhüllungslinien die Belastungsgrenzen aufzusuchen, daraus die entsprechenden Auflagerdrücke zu ermitteln und hierauf die Stabkräfte nach dem Schnittverfahren zu bestimmen.

Einfluss der Temperaturänderungen. Hält man das rechte Auflager fest, so verschiebt sich das linke wagrecht um atl. Um diese Bewegung rückgängig zu machen, muss man eine durch S gehende wagrechte Kraft Tanbringen. (Yergl. Elastizitätsellipse.) Diese Kraft verschiebt das Bogenende um die Strecke Tg i\, woraus durch Gleichsetzung folgt: T ~ a 1l: gi\ = atl: h₂ c₂t₂. Ist T der Grösse nach berechnet, so führt ein Cremona’scher Kräfteplan zu den einzelnen Stabkräften.

Litteratur: Fränkel, Civiiing. 1867, S. 57. — Schäffer, Zeitschr. f. Bauw. 1875, S. 381. — Oulmann, Graph. Statik, 2. Aufl., 4. Abschn., Zürich 1875. — Steiner, Allgem. Bauztg. 1878, S. 21. — W. Ritter, Der elastische Bogen, Zürich 1886. — Müller-Breslau, Graph. Statik, 2. Bd., 2. Abschn., Leipzig 1892.    W. Ritter.

Bogenaclisel, s. Bogen.

Bogenanfall, s. Bogen.

Bogenblende (blinder Bogen, Blendbogen), Bogen, der eine sehr flache Wandnische überspannt.

von

Bogenbrücken nennt man jene Brückensysteme, deren Ueberbau alsBogen-sprengwerke oder, bei Ausführung in Stein, als Gewölbe ausgeführt ist. In ihrem statischen Verhalten sind sie dadurch gekennzeichnet, dass in ihren Auflagern (Kämpfern) auch hei lotrechter Belastung schief gerichtete Kräfte (Kämpferdrücke) auftreten, welche eine nach aussen gerichtete horizontale Komponente (Horizontalschuh) haben. Das Auftreten dieser Horizontalkraft ist durch die Unverschiebbarkeit der Auflager bedingt. Hierdurch und nicht durch die Bogenform ist die Unterscheidung von dem bloss lotrechte Auflagerdrücke äussernden Balkenträger gegeben, da auch letzterer, beispielsweise bei sichelförmigen Dachbindern, die Bogenform annehmen kann, ohne als eigentlicher Bogenträger zu wirken. Wenn den steinernen gewölbten Brücken (s. Steinerne Brücken) abgesehen wird, so kommt als Baustoff für die Bogenbrücken jetzt wohl nur das Schmiedeeisen in Betracht und haben die hölzernen und gusseisernen Bogenbrücken bloss mehr eine geschichtliche, auf die Entwicklung der Brückenbaukunst bezügliche Bedeutung.

Von den ersteren sind insbesondere die von Wiebeking zu Beginn dieses Jahrhunderts in Süddeutschland zahlreich erbauten hölzernen Bogenbrücken, dann weiter die amerikanischen Holzbogenbriicken (Kaskadebrücke, 53,3 m Spannweite u. a.), welche aber zum grössten Teile bereits durch Eisenkonstruktionen ersetzt wurden, hervorzuheben. In den gusseisernen Bogenbrücken und zwar in den zu Ende des vorigen Jahrhunderts in England erbauten Brücken dieser Art (1776 Brücke über den Severn bei Broseley, 1796 desgleichen bei Buildwas, beide aus dem Ooalbrookdale-Eisenwerke) hat das Eisen seine erste Anwendung im Brückenbaue gefunden. Bemerkenswert sind da insbesondere die Leistungen der englischen Ingenieure V ilson, der 1796 die allerdings bald baufällig gewordene Brücke über den Wear bei Sunderland mit der kühnen

Spannweite von 73,1 m nach einem ursprünglich von Paine für eine Brücke in Philadelphia aufgestellten Entwürfe errichtete, Thomas Telford, welcher die Brücke bei Buildwas, und John Rennie, welcher 1814—1819 die Southwark-Brücke in London mit einer Mittelöffnung von 73,1 m erbaute, deren Anordnung und musterhafte Ausführung gegenüber den ersten gusseisernen Brücken bereits namhafte Eortschritte zeigt. In England und in anderen Ländern, namentlich in Erankreich, sind Gusseisenbogen bis etwa noch vor einem Dezennium für Strassen- und Kanalbrücken nicht selten angewendet worden, während in Deutschland das Gusseisen überhaupt in geringerem Masse und seit der Mitte des Jahrhunderts nur in vereinzelten Fällen zur Verwendung gelangte. In dem Masse nämlich, als die Fortschritte in der Theorie eine richtigere

statische Beurteilung der Bogenträger ermöglichten, erkannte man, dass dieselben bei der wechselnden Belastung der Brücken nicht durchgängig nur auf Druck beansprucht werden,

sondern dass auch Biegungsmomente auftreten, welche unter Umständen Zugspannungen hervor-rufen können. Für eine derartige Beanspruchung, welche bei bewegten Lasten auch noch mit Stossvvirkungen verbunden ist, ist das Gusseisen wenig geeignet.

Seit nun für die Bogenbrücken vorzugsweise und in neuerer Zeit ausschliesslich Schmiedeeisen verwendet wird, haben sich verschiedene Systeme entwickelt, welche in die folgenden Anordnungen gruppirt werden können:

1. Schlaffe Bögen (Stabpolygon oder polygonales =?L Sprengwerk) in Verbindung mit geraden Balken (Blech-^ oder Gitterträgern) als Versteifung. Dieser Versteifungsträger kann entweder ohne Unterbrechung durchgehen oder aus zwei in der Trägermitte durch ein Gelenk verbundenen Hälften bestehen. Letztere Anordnung ist statisch bestimmt. Bei der Grazer Murbrücke [3] (Fig. 1 u. 1 a), dem einzigen hervorragenden Beispiel dieser Konstruktionsform, liegt der Bogen über dem Versteifungsträger, so dass dessen Axe mit der Bogensehne zusammenfällt | und derselbe gleichzeitig den Horizontalschub I aufnimmt. 2. Steife Bögen mit einge-| spannten Enden, bezw. ohne Gelenk. Dieselben werden entweder als Blechbogen [4] oder als Bogenfach werke ausgeführt. Im letzteren Falle bestehen die Bogenträger aus zwei gekrümmten Gurtungen mit gleich bleibendem [5] oder gegen die Kämpfer etwas zunehmendem Abstande [6] (Fig. 2), welche durch Gitterstäbe verbunden sind. Hierher gehören dann noch die Bogen mit bogenförmigem Untergurt, geradem Obergurt und ausgefachten Zwickeln, welche jedoch nur dann als eingespannt anzusehen sind, wenn der fest gelagerte Untergurt

durch einen hohen

^»rriTTTTTT

Fig. 1.

1450.

■8,p3

— 1i,4

.....rss

7\

M

:    P

>    Y/i

Fig. 1 a.

—2,S1 -

T    steifen Blechbogen ge

bildet wird [7] oder wenn etwa, wie ur-sprünglich bei der Ar-cole-Briicke in Paris, der Obergurt verankert ist. Es sind aber diese eingespannten Bogen mit Zwickelausfachung wegen der mehrfachen statischen Unbestimmtheit und der dadurch bedingten Unsicherheit der Berechnung keine zweckmässigen Konstruktionen. 3. Bogen mit Kämpfergelenken. Diese stützen sich auf gelenkförmige Lager, wodurch die Angriffspunkte der Kämpferdrücke bestimmt und die Einspannungsmomente aut die Grösse des Reibungsmoments im Zapfengelenke vermindert, also, praktisch genommen, eliminirt werden. Die Bogenträger selbst können wieder entweder als Blechbogen [8] oder als Fachwerksbogen ausgeführt sein, letztere mit parallelen

~-p

-------------------

Fig. 2.

Gurtungen [9] (Big. 3 u. 3 a), in Sichelform [10] (vergl. im Art. Bogen Big. 7, Brücke über den Douro) oder als Bogen mit ausgefachten Zwickeln [11] (Big. 4). 4. Bogen mit Kämpfer- und Scheitelgelenken, Dreigelenkbogen. Bei

• 97.0

S#*

m'

sw®*. Fig. 3.

SIC

diesen tritt zu den gelenkförmigen Auflagern in den Kämpfern noch ein drittes Gelenk im Scheitel des Bogens, wodurch statische Bestimmtheit

Auch

hinsichtlich der äusseren Kräfte (Auflagerkräfte) erreicht wird.

5,5 0

2.0

UH3

O; O

of o

diese Dreigelenkbogen werden entweder als voll-wandige Blechbogen [12] oder als Bachwerkbogen mit parallelen

Gurten oder mit horizontalem Obergurt und ausgefachten Bogenzwickeln [13] ausgeführt. — Hinsichtlich des Vergleichs der verschiedenen Bogenträgersysteme wäre zunächst zu erwähnen, dass gegenwärtig den Bogen mit gelenkförmiger Auflagerung wohl meist der Vorzug vor den eingespannten Bogen gegeben wird. Massgebend liiefür sind die Rücksichten auf eine mehr gesicherte Montirung, auf die Vermeidung oder wenigstens bedeutende Verminderung von Ueberan-strengungen durch Montirungsmängel und durch Temperatunvirkung. Diese Rücksichten sprechen besonders für den Dreigelenkbogen, der wegen seiner statischen Bestimmtheit einfach zu berechnen und von Montirungs- und Temperaturspannungen gänzlich frei ist. Dessenungeachtet findet man aber den Bogen bloss mit Kämpfergelenken weitaus häufiger angewendet als jenen mit Kämpfer- und Scheitelgelenk. Ungünstiger Einfluss von Stössen, Schwierigkeit einer guten Horizontalverstrebung, grössere Scheitelbewegungen durch Belastung und Temperaturwirkung werden als Gründe gegen die Anordnung von Scheitelgelenken angeführt; es ist aber dagegen doch zu bemerken, dass sich diese Bedenken durch zweckmässige Detailkonstruktionen beheben lassen. Bezüglich der Wahl der Trägerform ist zu erwähnen, dass Bogen mit ausgefachten Zwickeln mehr für kleinere und mittlere Spannweiten sich eignen, während für grössere und sehr grosse Spannweiten Bogenträger mit parallelen oder in anderer Weise zur Axe symmetrisch laufenden Gurtungen die zweckmässigere Anordnung stellen. Was die Lage der Bahrbahn an-belangt, so findet man bei den Bogenbrücken weitaus am häufigsten jene Anordnung, welche man als „Bahn oben“ bezeichnet. Bei dieser liegen die Hauptträger (Bogen) gänzlich unter der Bahrbahn und letztere stützt sich mittelst vertikaler Ständer, welche bei Bachwerksbogen immer in den Knotenpunkten

i-

2,|75

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3>ö o

Ja

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Fig. 3 a.

2,75

it-k

Hl

Fig. 4.

Mr

angeordnet sind, auf den Bogen. Bei genügend grosser verfügbarer Höbe zwischen Bogenauflager und Fahrbahn ist dies die zweckentsprechendste und unser Schönheitsgefülil am besten befriedigende Anordnung. Bei weit und hoch gespannten Bogen hat man dann auch die Fahrbahn nicht in jedem Knotenpunkt gestützt, sondern dieselbe durch einen Viadukt gebildet, der von eisernen, auf den Bogenträgern aufstehenden Pfeilern getragen wird [ 10J. Ist die Höhe zwischen Bogenauflager und Fahrbahn im Verhältnis zur Spannweite nur gering, so bleibt zur Erzielung eines günstigen Stichverhältnisses nichts anderes übrig, als den Bogenscheitel über die Fahrbahn zu legen; letztere durchschneidet dann den Bogen und ist auf denselben teils gestützt, teils an ihn angehängt. Auch bei dieser Anordnung kann die Bogenträgerwirkung noch genügend gemeinverständlich zum Ausdruck kommen, so dass dieselbe in konstruktiver und ästhetischer Hinsicht befriedigt [10 aj. Am wenigsten günstig stellt sich dagegen jene Anordnung, wo die Bogen ganz über die Fahrbahn gelegt werden müssen; es wird daher das Bogenträgersystem auf solche Fälle auch nur selten angewendet [14]. Hinsichtlich der Grundzüge der Berechnung der Bogenbrücken [1] s. d. Art. Bogen, und hinsichtlich der allgemeinen Anordnung, Anzahl der Träger, Gestaltung und Konstruktion der Bahn, der Quer- und Windverstrebungen wie der sonstigen konstruktiven Einzelheiten [2] s. d. Art. Eiserne Brücken.

Ing.-Ver.

Litteratur: [1] Melan, Theorie der Bogen- und Hängebrücken, Handbuch der Ingenieur-wissensch., Bd. 2, Brückenbau, 4. Abt., 12. Kap. — [2] Schaffer und Melan, Konstruktion der eisernen Bogenbrücken, desgl., 14. Kap.; daselbst auch ausführliche Litteraturangaben über einschlägige theoretische Abhandlungen, bezw. über ausgeführte Konstruktionen von eisernen Bogenbrücken. -— [3] Die Ferdinandsbrücke über die Mur in Graz, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1883. — [4] Rheinbrücke bei Konstanz, v. Klein, Sammlung ausgeführter Brückenkonstruktionen; Rohrbachbrücke der Gotthardbahn, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover, 1882 u. a. — [5] Brücke über den Mississippi bei St. Louis (158 m Sp.), Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Yer. 1874; Brücke über die Adda bei Paderno (150 m Sp.), il Politechnico 1890. — [6] Schwarzwasserbrücke im Kanton Bern (114 m Sp.), Die Eisenbahn 1882, Croizette-Desnoyers, Cours des ponts; Strassenbrücke Luiz I. über den Douro bei Oporto (170 m Sp.), Schweiz. Bauzeitg. 1886 u. a. — [7] Theissbrücke bei Szegedin, v. Klein, ausgeführte Konstruktionen; Margarethenbrücke in Pest, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Yer. 1874; Obere Rheinbrücke in Basel, Eisenbahn 1878 u. a. — [8] Washington-Brücke über den Harlemfluss (155 m Sp.), von N. R. Hutton, New-York, L. v. Rosenberg; Erdre-Yiadukt (95 m Sp.), Zeitschr. d. Arch zu Hannover 1879; König-Karlsbrücke zwischen Stuttgart und Cannstatt, Zeitschr. f. Bauwesen 1895, Heft 1—3 u. a. — [9] Eisenbahnbrücken über den Rhein bei und oberhalb Koblenz, Zeitschr. f. Bauwesen 1881; Strassenbrücke über den Rhein zwischen Mainz und Kastei, desgl. 1886; Strassenbrücke über die Theiss bei Szegedin, Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Yer. 1883; Brücke über den Nord-Ostsee-Kanal bei Levensau (Sp. 163,4 m), Zentralbl. d. Bauverw. 1894,

u. a.

Melan.

S. 508. — [10] Garabit-Yiadukt (165 m Sp.), Zentralbl. d. Bauverw. 1881, 1884. — [10a] Brücke über den Kord-Ostsee-Kanal bei Grünenthal (156,5 m Sp.), desgl. 1891, S. 214 [11] Donaukanalbrücke der Wiener Verbindungsbahn, Allgem. Bauztg. 1886 u. a. — [12] Bogenbrückendes Bahnhofes Lüneburg, Zeitschr. d. Arch.-u. Ing.-Yer. zu Hannover 1883. — [13] Brücke über die Viaur in Frankreich (250 m Sp.), Zentralbl. d. Bauverw. 1891, S. 115 u. a. — [14] Hackerbrücke im Zentralbahnhof München, Zeitschr. d. Yer. deutsch. Ing. 1893.

Bogendecke, s. Gewölbe und Decke.

Bogendreieck, wird aus drei gleichen Kreisbögen gebildet, welche in Fig. 1 um die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks HJK beschrieben sind und je zwei andere Ecken verbinden. Dieses Bogendreieck, welches regulär ist, ^ bewegt sich zwangläufig in einem umschliessenden Quadrat aß yd,

y,\

•N.

&-

ver-

\ dessen Seiten den Seiten des gleichseitigen Dreiecks HJK gleich | ■ sind, d. h. jeder mit dem Bogendreieck verbundene Punkt be-\ ? ! wegt sich in einer bestimmten Bahnkurve [1]. Gleiten die Bögen AL-' HJ, HK resp. an den Quadratseiten aß, ad, dann bewegen sich die Ecken J, K bezw. an den Quadratseiten ßy, yd. Ein ^ durch J, K, y gezogener, mit dem Bogendreieck HJK

Fig. i.

bundener Kreis k rollt dann nach Art Cardani’scher Kreise in einem doppelt so grossen um / beschriebenen festen Kreisbogen K, der durch ß, d geht, und ein beliebiger mit dem Bogendreieck verbundener Punkt beschreibt ein Ellipsenstück. Das Analoge gilt, wenn die Bögen KH, KJ oder JH, JK resp. an zwei Quadratseiten gleiten. Ein beliebiger, mit dem Bogendreieck HJK verbundener Punkt beschreibt dann eine aus Ellipsenstücken bestehende Bahnkurve. Wird umgekehrt das Bogendreieck HJK als fest betrachtet und das

Quadrat aßyb bewegt, dann beschreibt ein beliebiger, mit diesem Quadrat verbundener Punkt in Bezug auf das Bogendreieck eine Bahnkurve, die aus Stücken einer Pascal’schen Kurve besteht [2]. — Bas Bogendreieck wurde Y von Murray [3] bei der Steuerung der Dampfmaschine angewendet, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Das Bogendreieck HJK, welches sich um die feste Axe H dreht und in einer rechteckigen Schleife aßyb gleitet, ist von äquidistanten Kreisbögen umgeben, damit sich keine scharfe Kanten an den Schleifeseiten reibend entlang bewegen. Das Schleifenglied mit der Schieberstange JL, die in der festen Hülse l gleitet, wird während einer *    P Drehung des Bogendreiecks abwechselnd zwei Bewegungsvorgänge

Fig. 2.

wenn

bewirken wie bei einem Kreuzkurbelgetriebe (s. d.) und in Buhe verbleiben, die Kreisbögen ki, k‘ V an den Langseiten der Schleife gleiten.

Litteratur: [1] Beuleaux, Kinematik, S. 131, Braunsckweig 1875. — [2] Burmester, Lehrb. d. Kinematik, Bd. 1, S. 270, 863, Leipzig 1888. — [3] Spezifikation Nr. 2531, 4. Aug. 1801. Burmester.

.feit

Bogen, einfache. Einfache Bogen sind Bogen mit einer Oeffnung. Es gilt also für dieselben zunächst das unter Bogen Gesagte, wonach die Berechnung für jede gegebene Belastung erfolgen kann, sobald der Horizontalschub H und die Endmomente M, M‘ bekannt sind (Fig. 1). Häufig werden an den Enden der Bogenaxe Gelenke angeordnet, womit M, M‘ gleich 0 werden. Man bezweckt durch diese Kämpfer gelenke die Auflagerdrücke von möglichst unveränderlichen Stellen auf die Kämpfer zu übertragen H ,

Fig. 1.

bestimmt gemacht werden, womit die Berechnung .weiter gewinnt und gleichmässige Temperaturänderungen, wie kleine Aenderungen der Spannweite überhaupt keinen in Betracht kommenden Einfluss mehr auf die Beanspruchungen haben. Das Zwischengelenk pflegt bei vollwandigen Bogen in den Scheitel der Bogenaxe (bei Bogenfachwerken in den Scheitel einer Gurtung) gelegt und dann auch Scheitelgelenk genannt zu werden. Nach Ermittelungen Engessers ist bei Dreigelenkbogen gegenüber Zwei gelenkbogen sogar eine nicht unbedeutende Materialersparnis zu erwarten (Zeitschr. für Bauwesen 1877, S. 207). Andererseits sind gegen Verwendung derselben bei Eisenbahnbrücken auf Grund einzelner ungünstiger Erfahrungen (Deutsche Bauzeitg. 1885, S. 525; Dieselbe 1881, S. 351, 384, vergl. 225, 445) mancherlei Bedenken laut geworden. Jedenfalls bedingt der Kräftewechsel beim Ueberschreiten des Zwischengelenks durch konzentrirte Lasten eine sorgfältige Durchbildung der Gelenkstelle (s. darüber Backhaus, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1886, S. 741, 762, 773), deren Schwäche durch die mit Temperaturänderungen und etwaigen Verrückungen

(s. Auflager), die Berechnung dadurch einfacher und zuverlässiger zu gestalten ^ und günstigere Beanspruchungen zu erreichen. Beispielsweise wird der von gleichmässigen Temperaturänderungen r des Bogens herrührende Horizontalschub H bei gewöhnlichen flachen Bogen ohne Gelenk etwa sechsmal so gross als bei ebensolchen Bogen mit Kämpfergelenken, und die jetzigen Dimensionen der älteren Koblenzer Brücke würden ohne die Gelenkanordnung nicht einmal überall gegenüber den Einwirkungen der Temperaturänderungen allein (abgesehen von jeder Belastung) mit der üblichen Sicherheit genügen [18]. In ähnlicherWeise verstärkt sich bei Bogen ohne Gelenke der Einfluss kleiner Aenderungen der Spannweite durch Nachgeben der Widerlager, und schliesslich ist die gewöhnliche Voraussetzung, bei jeder Belastung vollständige Berührung der Endquerschnitte mit den Kämpfern oder doch vollkommenes Festhalten der Endquerschnitte durch Keile, Einspannung u. s. w. nicht leicht dauernd zu erfüllen. Bei Bogen ohne Gelenke sind die Grössen mit Hilfe der Elastizitätslehre zu bestimmen (aus den Gleichungen unter Biegung II), bei Bogen mit zwei (Kämpfer-) Gelenken nur der Horizontalschub H. Durch Einschalten eines dritten Gelenks innerhalb der Spannweite kann auch H statisch

an Zuverlässigkeit

der Widerlager verbundene Winkelbildung erhöht würde, so dass bei Dreigelenkbogen ebenso wie bei anderen Bogen auf möglichst unnachgiebige Widerlager zu sehen ist. — Was die Form der Bogenaxe betrifft, so sind meist theoretisch am vorteilhaftesten symmetrisch zur Trägermitte liegende Parabelbogen, weil für diese bei gleichmässiger Belastung der ganzen Spannweite (annähernd für Eigengewicht allein und Vollbelastung) bei drei Gelenken keine, bei zwei Gelenken und Bogen ohne Gelenk nur kleine Momente Mx entstehen, welche überdies bei Zweigelenkbogen leicht durch eine künstliche Ueberhöhung auf Null reduzirt werden können (s. Horizontalschub, oder [17j [18]). Sind aber die Momente M, — 0, so gilt das Gleiche für die Transversalkräfte

(s. Bogen), während nach Mx —c Nx — 0

Tx

dMx

ds

die Normalkraft Nx in der Axe angreift und sich gleichmässig über den Querschnitt verteilt, womit für die erwähnten wichtigen Belastungsfälle die grössten Normalspannungen in allen Querschnitten, so klein als möglich werden. Neben der Parabelform kommt am meisten die Kreisbogenform vor. Häufig hat man jedoch der Bogenaxe aus statischen, konstruktiven, ästhetischen oder anderen Gründen eine Form gegeben, welche sich durch kein einheitliches Gesetz aus-drücken lässt. Bei der älteren Koblenzer Brücke beispielsweise ist die Bogenaxe bis 2,85 m horizontaler Entfernung von den Kämpfergelenken kreisförmig, von hier aus folgt sie tangential anschliessenden Geraden. Bei den sichelförmigen Bogen der Maria-Pia-Brücke über den Douro (s. Bogen) wollte man die Gurtungen Parabeln einschreiben (womit auch die Axe parabolisch geworden wäre), es ergaben sich jedoch hierbei gegen die Enden hin zu geringe Höhen für die auftretenden Momente, und so änderte man die Form durch einen freien Linienzug mit Bücksicht auf gefälliges Aussehen ab. Bei Bogenträgern für Bahnhofshallen hat man sich durch Ansprüche an Baumentwicklung und monumentales Aussehen leiten lassen, bei Gewölben ist die Vermeidung von Zugspannungen massgebend u. s. w.

Im folgenden sollen gleiche Höhenlagen der Bogenenden vorausgesetzt werden, womit in den unter Bogen gegebenen Formeln k = 0 ist (Fig. 2), so dass z. B. für Bogen mit zwei und drei Gelenken die Vertikalreaktionen der Kämpfer:

1 ¹

V = — 2Pa,    1.

i 0

V=

p,p>

-j- 2 P(l a) ,

i 0

und das Moment und die Vertikalkraft in einem beliebigen Querschnitt x\

F L a> a2

FT

■1 H

Fig. 2.

V’

Mx — Vx — Hy — 2 P(x — n')

0

- 2Pa + ~ 2P(l — a) — Hy,

2.

Vx— V— 2 P =

0

Speziell für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit hat man:

V — F' = A-

4.

5.

vx

6.

Bezüglich anderer spezieller Belastungsarten s. Belastung der Träger und [18].

Neben den Ausdrücken von H, M, M‘ für beliebige Belastung und gleichmässig verteilte Last in den wichtigsten Fällen sollen im folgenden die allgemeinsten Bedingungen für die Grenzwerte der Normalspannungen im obersten und untersten Querschnittselement bei x:

~J~e° ’

Tx = Vx cos cp — H sin 99 bei bewegter Last gegeben werden, während die Grenzwerte der Normalkraft

Xx = Vx sin g -(- II cos rp

o₀

Nx , Mx

und der Transversalkraft

Nx    Mx

0,1 ~f    jren

7.

8.

und von H, V, V‘ bei möglichst starker Belastung (Eigengewicht plus Yerkehrs-last) und möglichst schwacher Belastung (Eigengewicht allein) des ganzen Trägers eintreten. In den beigesetzten Figuren sind die letzteren Belastungen durch fette und feine Striche angedeutet. Für die Berechnung bei gleichmässig verteilter bewegter Last genügen diese Bedingungen, während bezüglich genauerer Ermittelung der ungünstigsten Stellungen auf die Art. Grenzwerte, Einflusslinien und auf [17] und [18] verwiesen wird. Meist wird übrigens Tx bei der Dimensionirung unberücksichtigt gelassen (s. Blech träger).

Bei Angabe der ungünstigsten Belastungen werden die Kernpunkte und Linien S, U, TJ‘ erwähnt. Der obere und untere Kernpunkt eines Querschnitts liegen in der Trägerebene um

ho —

oberhalb und unterhalb der Axschicht. In den Yerbindungslinien dieser Kernpunkte aller Querschnitte erhält man die obere und untere Kernlinie des Bogens, welche z. B. bei rechteckigen Querschnitten (Gewölbe) das mittlere Bogendrittel begrenzen. Bei Bogen mit durchbrochenen Wandungen (Gitterbogen etc.) fallen die Kernlinien mit den Gurtungsschwerlinien zusammen, während sie sonst etwas näher der Axe liegen. (Näheres s. Kernlinien.) Bei Fachwerkbogen und Gitterbogen pflegen die Normalspannungen aller Elemente eines Gurtungsquerschnitts als gleich angenommen zu werden, womit die unten für die Grenzwerte von ö₀ , öu angegebenen Belastungen für die Grenzwerte der ganzen Gurtungsbeanspruchungen gelten. Für den gewöhnlichen Fall symmetrisch zur Axschicht liegender Querschnitte hat man natürlich in 7. wie in 10. e₀ —eu = e, während

und hu

Fe₀

10.

TTAf

ffr:

.-k,

Fig. 3.

tl H

11.

w= —

e

das Widerstandsmoment des Querschnitts ausdrückt (s. Biegung I). Für die Schnittlinie S und Umhüllungslinien U, U‘ der Kämpferdrücke genügt es unten, ihre Gleichungen zu geben. Näheres über dieselben s. Kämpferdrücke. Die Linie S wird auch Kämpferdrucklinie genannt.

Bogen mit drei Gelenken.

max druck ffo min druck Go

Endmomente M— M‘ — 0, Horizon-talscliub bei beliebiger Belastung (Fig. 3) :

i r d i    i

H = 2f\ 2Pa+2P(l-a)\

und speziell bei gleichmässig verteilter Last von u per Längeneinheit auf der ganzen Spannweite:

12.

ul*

Fig. 4.

13.

max druck Gu -i min druck Gu

'S

H Y/'

Gleichung der Kämpferdrucklinie S (Ab-scisse a, Ordinate b):

von a = 0 bis a

Y)

b=f(l-a) b = Ua.

14.

y:

/•

Die Linie ist in Eig. 3 verzeichnet.

Grenzwerte von ö₀ (Fig. 4). Man ziehe aus beiden Kämpfergelenken Gerade durch den zu den Durchschnitten mit der

Fig. 5.

unteren Kernpunkt des Querschnitts bis Linie S. Für max Druck 6₀ ist zwischen diesen Schnittpunkten, für min Druck ö0 auf den übrigen Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten.

Grenzwerte von öu (Fig. 5.) Man ziehe aus Gerade durch den oberen Kernpunkt des Querschnitts bis zu den Durchschnitten mit der Linie S. Für min Druck ötl ist zwischen diesen Schnittpunkten, für max Druck öit auf den übrigen Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten.

beiden Kämpfergelenken

Grenzwerte von Tx (Fig. 6). Man ziehe senkrecht zur Querschnittsebene eine Gerade aus dem nächsten Kämpfergelenke bis zum Durchschnitt mit der Linie 8. Es ist einmal zwischen diesem Schnittpunkt und dem obersten Querschnittspunkt (bei unten liegender Fahrbahn dem untersten), das anderemal

max pos Tx max neg Tx

auf den übrigen Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten. Die gA erste Belastung liefert für Querschnitte auf der i ersten Trägerhälfte den positiven, für Querschnitte auf der zweiten Trägerhälfte den negativen Grenzwert von Tx.

Fig. 6.

Häufig treten einzelne der erwähnten Durchschnitte mit der Linie S nicht innerhalb der Spannmax Pos Mx weite ein i diese liefern also auch keine maxnegMx    wirklichen Yerkehrslastgrenzen, womit

jedoch an der Allgemeinheit der angeführten : Kegeln nichts geändert wird. Für die Querschnitte unmittelbar bei den Gelenken treten die Grenzwerte

Fig. 7.

max

min druck a₀ linieii s. unten. Mit Rücksicht auf diese

\ i von 60f 6U stets bei möglichst starker und möglichst schwacher Belastung der ganzen Spannweite ein. Ueber Vereinfachung der Berechnung durch Verdruck Go wendung der Bogenaxe anstatt der Kern-

JZ

Fig. 8.

Vereinfachung geben wir noch:

Grenzwerte von Mx (Fig. 7). Man ziehe aus beiden Kämpfergelenken Gerade durch den Axpunkt des Querschnitts bis zu den Durchschnitten mit der Linie 8. Für max pos Mx (max Druck 0₀, min Druck 0„) ist zwischen

Fig. 9.

max druck Gu

min druck au diesen Schnittpunkten, für max neg Mx (min Druck ö₀₎ max Druck 6U) auf den übrigen Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten. Da bei parabolischer Axe 4/

y = -^x(l — x)

4/

15.

tg 9 = -p- Q — 2 x) ,

so ist in diesem Falle bei beliebiger, | max neg Tx gleichmässig verteilter Last auf der s ; ganzen Spannweite nach 5. und 13. in allen Querschnitten Mx = 0.

Bogen mit zwei Gelenken. Endmomente M— M‘ — 0. Die Bedingungen für die von der Belastung herrührenden Grenz-max pos Mx werte von ö„, ö,n Tx, Mx bleiben wie max neg Mx für Bogen mit drei Gelenken, nur dass S : die Kämpferdrucklinie 8 einen andern Verlauf hat i und damit die Konstruktionen der ungünstigsten ! Belastungen ein etwas anderes Ansehen gewinnen h (Fig. 8—11). Mit diesen Grenzwerten sind nun ⁹ aber die von den Temperaturänderungen r herrührenden Grenzwerte, welche den H durch das grösste positive und negative r entsprechen, so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige (möglichst weit aus einander liegende) Grenzwerte im ganzen entstehen. Vielfach wird r= + 30° C. angenommen. Die Gleichung von 8 und der Ausdruck von H hängen von der Form der Bogenaxe und von der Veränderlichkeit des Querschnitts ab. Wir geben hier die Formeln für den gewöhnlichsten Fall, für beliebige Axform und beliebige Querschnitte, s. [18].

Unter Voraussetzung parabolischer Axe und konstanter (mittlerer) c = J cos 9o,

folgt der Horizontalschub für beliebige Belastung:

max pos Tx

Fig. 10.

t“

Fig. 11.

k = F cos y>

16.

doch ergibt sich für letztere ebenso genau unmittelbar:

26.

I6/2

3Z2

Nach 22. erhält man z. B. [18] für die ältere Koblenzer Brücke (Z = 98,0775 m = 11/) s = 0,045 633, ß — 0,004992, für die neue Cannstatter Neckarbrücke (Z = 45,51 bis 50,48 m ,/= 3,695 bis 4,855 m) £ = 0,016 870 bis 0,010464, ß = 0,001462 bis 0,001287, für die Maria-Pia-Brücke über den Douro (Z = 160 m,/= 42,65 m, s. Bogen) s = 0,004287, ß = 0,005447, wonach ß in 17., 20. fast immer vernachlässigt werden kann. DiGleichung der Kämpferdrucklinie wird alsdann:

27.

und daneben anstatt des von a = 0 bis Z zwischen Z² und

dessen durch die Methode der kleinsten Quadrate bestimmter Mittelwert — Z² gesetzt werden, womit nach 17. für beliebige Belastung:

48

2 Pa(l — a)(l* + la — a* — ßl²),

17.

(1 + £) 8/i³ . o

für eine Temperaturänderung r gegen die dem spannungslosen Zustande entsprechende Normaltemperatur (bei Zunahme r positiv):

//

15

i+« 8/2

und für eine Aenderung A Z der Spannweite (bei Zunahme 41 positiv):

Ec 15 // Z

18.

19.

1 —(— e 8/2 Z

Beim Zusammenwirken dieser Ursachen addiren sich die betreffenden Ausdrücke. Speziell für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit wird aus 17. (s. Belastung):

1—

20.

Ul2

1 -f- £ 8/

Die Ausdrücke von s, ß, X sind davon abhängig, welche Vereinfachungen bei der Integration der Biegungsformeln zugelassen werden. Häufig hat man die Beiträge von Nx und der Glieder mit dem Krümmungsradius r der Bogenaxe im Nenner vernachlässigt, womit sich ergeben:

e = 0 ,    ß = 0,    X = 1,

welche Annahmen jedoch nicht allgemein zulässig sind. Werden jene Beiträge nicht vernach-

H= —

lässigt, dagegen bei Integration der Glieder mit t , N. bogen von gleichen Z, f\ also dem Radius

Uv

a; ,

— anstatt des Parabelbogens ein Kreis-

zu Grunde gelegt, dann erhält man [18] § 24:

_ Z2 /

r-8?+ V

21.

_ 15/ (r — fY

£    8 Ir//

2 s r l~T

3 v r — /

~T ~r^:

c _J cos f

F cos 9p

das Verhältnis der Mittelwerte c, k oder aber der Mittelwert von J: A gesetzt werden kann. Ersteres erscheint nach der Ableitung theoretisch etwas genauer, praktisch ergeben beide Annahmen kaum von einander abweichende Werte von H. Bei der zweiten Annahme ist y für Bogen mit durch-

worin für

/(2

22.

23.

brochenen Wandungen oder vernachlässigter Füllung gleich dem Mittelwerte von —, unter h die

Entfernung der Gurtungsschwerpunkte verstanden, für Bogen rechteckigen Querschnitts der

Höhe h (Gewölbe) gleich dem Mittelwerte von —.

s — 2 r <po mit sin <r₀ = f—

2 r

und für die gewöhnlichen flachen Bogen (bis etwa

Für s in 22. hat man am genauesten:

24.

= sehr angenähert:

8 = 1-f

00 CO

25.

H = ^^j?2Pa(l—■ a) , und nach 27. die Gleichung der Kämpferdrucklinie: b = ^f-Letztere ergibt sich also hierbei als eine horizontale Gerade.

Bogen ohne Gelenke.

Für diese sind der Horizontalschub H und die Endmomente M, M‘ von der Axform und Veränderlichkeit der Querschnitte abhängig, womit das Gleiche bezüglich der Schnittlinie 8 und Umhüllungslinien U, U‘ der Kämpferdrücke gilt. Sind jedoch S, U, TJ‘ ermittelt (77, 77' liegen bei symmetrischen Trägern symmetrisch zur Trägermitte, so dass die Ableitung von 77 genügt), so ergeben

sich die Belastungen für die Grenzwerte von 6₀, öu, Tx, Mx durch bewegte Last für beliebige Querschnitte wie folgt:

Grenzwerte von ö₀ (Fig. 12). Man ziehe durch den unteren Kernpunkt des Querschnitts Tangenten an die Linien 77, 77 bis zu den Durchschnitten

mit der Linie S. Für max Druck ö₀ ist zwischen diesen Schnittpunkten, für min Druck 0₀ auf den übrigen Strecken der ! Spannweite möglichst stark zu belasten.

\i    Grenzwerte von öu (Fig. 13). Man ziehe

durch den oberen Kernpunkt des Querschnitts Tangenten an die Linien 77, 77 bis zu den Durchschnitten mit der Linie S. Für min Druck öu ist zwischen diesen Schnittpunkten, für max Druck 6U auf den übrigen Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten.

Grenzwerte von Tx (Fig. 14). Man ziehe senkrecht zur Querschnittsebene eine Tangente an diejenige der Linien 77, 77', an welche eine solche möglich ist (für Querschnitte der ersten Trägerhälfte an 77) bis zum Durchschnitte mit der Linie S. Es ist einmal zwischen

/'J

Fig. 12.

6k

Fig. 13.

max druck (X0 min druck O₀

C'

max druck Gu min druck Ou

TP

diesem Schnittpunkt und dem obersten Querschnittspunkt (bei unten liegender Fahrbahn dem untersten), das anderemal auf den übrigen

y-l

Fig. 14.

u*

-t-r-—

maxpos Tx

max neg Tx    .

Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten. Die erste Belastung liefert den positiven oder negativen Grenzwert von Tx, je nachdem | die Tangente an 77 oder 77' gezogen wurde.

Auch hier fallen häufig einzelne der erwähnten Durchschnitte ausserhalb der Spannweite, so dass ¹¹ die betreffenden Lastgrenzen nicht eintreten, ohne dass die obigen Bedingungen dadurch ungiltig werden. Ueber Abkürzung der Berechnung durch Nichtanwendung der Kernlinien s. unten. Mit Rücksicht auf diese

max pos Mx -j max neg Mx

Abkürzung fügen wir bei:

Grenzwerte von Mx (Fig. 15). Man ziehe durch den Axpunkt des Querschnitts Tangenten an die Linien 77, 77' bis zu den Durchschnitten mit der Linie S. Für max pos Mx (max Druck ö₀, min Druck öu) ist zwischen diesen Schnittpunkten, für max neg Mx (min Druck ö₀, max Druck öu) auf den übrigen Strecken der Spannweite möglichst stark zu belasten.

Mit den von der Belastung herrührenden Grenzwerten sind, wie bei Bogen mit zwei Gelenken, die durch Temperaturänderungen r bedingten, welchen den H, M, M‘ durch das grösste positive und negative r entsprechen, so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige Grenzwerte im ganzen entstehen.

Die Ausdrücke von H, M, M‘ geben wir wie oben bei zwei Gelenken unter Voraussetzung parabolischer Bogen von konstanten Mittelwerten 16., jedoch der hier geringeren erreichbaren Genauigkeit wegen unter Vernachlässigung von Gliedern gleicher oder kleinerer Grössenordnung als ß. Näheres hierüber und Formeln für beliebige Axformen und beliebige Querschnitte s. [18j. In den folgenden Gleichungen sind r, e, s durch 21.—25. bestimmt. Für eine beliebige Belastung hat man:

Fig. 15.

Tr

H=(iTjhfr^PaH‘-a^

M = (T+ 6 s) 2 Z3 2Pa(l — a)*(oa M =

28.

29.

(1 4- 6 e) 2 7» o

wonach wir auch schreiben können: M=

- (l — «) (31 — 5 a — 12 £ l) ,

30.

31.

Bogen, einfache 2 f 1 i

und speziell für eine auf die ganze Spannweite gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit:

u l²

32.

33.

1 + 6, 8/’ ul* _

1 + 6, JT ~

Für eine Temperaturänderung r gegen die Normaltemperatur (bei Zunahme r positiv) gelten:

Bar

M = M‘

-4 sfH.

34.

3 r— f 15 c s

M= M‘

1 + 6« 4 riß 5 r—/+4«/ 3 cs

Bar

35.

36.

1 + 6«    2 rlf

und wenn f gegen 3r, also auch f—4«/ gegen 5 r vernachlässigt werden kann:

jr_ Ec 45 s

— i + 6« Up Ec 15 s 1 + 6« 21fUX

Durch Verrückungen und Verdrehungen der Bogenenden, wobei sich l, k = 0, <f§, f, um dl, dk, d®₀, dw ändern, würden entstehen:

15 Ec /3 dl

37.

2/

= Hf-

38.

M'= —

(1 + 6 «) 2 If \2f 3 Ec (5 dl 2 dk (l + 6«)7 \2f l 3 E c Yodl . 2 dk

(i + 6«)n 2/

dfo — d 9vj ),

h 3 d <f₀ — d<p₍ — 4«    — 2dg₀ — d<pl

2//^ — ^y>o))-

3 dk

39.

40.

41.

Wenn jedoch nur eine Äenderung dl der Spannweite und eine Aenderung dk der Stützhöhen stattgefunden hat (keine sonstige Verdrehung der Endquerschnitte), dann werden einfacher:

Ec 45 dl 1 + 6« 4/2 X’

Ec 15 dl

42.

M = M‘

Als Gleichung der Kämpferdrucklinie S hat man

1+6« 2/ l

(Fi g. 16):

s=y+2/.

-H2f

-HU-

43.

44.

über dem

so dass S eine horizontale Gerade ist, welche bei Vernachlässigung von e um Scheitel hinliefe. Für die Dmhüllungslinie U gilt die Gleichung (u Abscisse, v Ordinate):

"X-T+r"-²“^

45.

wonach für u =    0

V =- 00

l~f

3 — 2«

SÄ. SÄ.

00

fi /

b-

Die TJmhüllungslinie 77' liegt hinsichtlich der Trägermitte - -symmetrisch zur Umhüllungslinie 77, mit welcher sie bei

eine gemeinschaftliche horizontale Tangente hat. Es

genügt, beide Linien bis zur Mitte zu verzeichnen, da nur die

Teile°in den äussersten Vierteln von l Verwendung finden.    .    ,    .,

g — oo (/—0, r = oo, cos g — 1) gehen alle für den Bogen ohne Gelenk und. mit zwei Gelenken gegebenen’ Formeln in die für Balken mit beiderseits festgespannten und beiderseits frei drehbaren Enden gütigen über (s. Balken, einfache).

d=l

■s

/’J

Fig. 16.

Ir

Abgekürzte Berechnung der Grenzwerte von ö₀, öu.

Je geringer die Entfernungen der Kernlinien von der Stabaxe unter sonst

melir nähern sich die angeführten Belastungs-

min Druck <ru ,

gleichen Verhältnissen grenzen für

um so

max Druck <r₀ , max pos 4/ sowie diejenigen für min Druck a₀ , max neg Mx , max Druck ff«.

Da nun der Einfluss der Lasten in der Nähe der Belastungsgrenzen überhaupt verhältnismässig klein ist (an den Grenzen selbst sind die Beiträge 0), so wird es in vielen Bällen genügen, die ungünstigsten Belastungen für die Mx auch als solche für die 6₀, öH zu verwenden, also die Kernlinien ganz aus dem Spiele zu lassen. Man erspart dadurch nicht nur die Ermittelung der letzteren, sondern,

was mehr ins Gewicht fällt, man braucht nur etwa halb so viel Belastungsfälle als bei der genaueren Berechnung. Für die mehrfach erwähnte Cannstatter Neckarbrücke (Martinflusseisen, s. auch Blechträger) ist die genauere Berechnung in [17], die abgekürzte der Oeffnung IV in [18] durchgeführt. In der folgenden Tabelle sind die hierbei erhaltenen oberen Grenzwerte von ö₀, öu einer Bogenhälfte zusammengestellt, sowohl für Verkehrslast allein als im ganzen (Eigengewicht, Verkehrslast, Temperaturänderung, künstlicher Horizontalschuh zusammenwirkend).

Quer

schnitt

Grösste a₀

Grösste <Ju

Verkehrslast allein

Im ganzen

"ll    I [

j Verkehrslast allein

Im ganzen

x in m

genau abgek. Abw. genau abgek. Abw. genau abgek. Abw. genau abgek. Abw.

kg/qcm kg/qcm

°/o

kg/qcm kg/qcm °/₀ |j kg/qcm kg/qcm

°/o

kg/qcm kg/qcm

°/o

CO DO

OT Ol

CÖ-JCncoososMOtO

'-‘OCmcoocdcoosoi

VOHrHOOHoJ'w

956    956

861 861

787 — 1,6 770 — 0,9

Mittel | — 3,4

-1,7

I - 2,4 |

1 — 1,2

Bei den (weniger wichtigen) unteren Grenzwerten ergeben sich grössere Abweichungen, [18] § 10. Die Belastungsgrenzen weichen oft ziemlich bedeutend von einander ab, wie dies bei flachen Bogen begreiflich ist. Die abgekürzte Berechnung, welche für alle oben behandelten Bogen gilt, muss die Grenzwerte im allgemeinen etwas zu günstig liefern, da man nicht immer genau die ungünstigsten Belastungen verwendet.

Litteratur: [1] Navier, Resume des leqons sur l’application de la Mecanique, Paris 1826, p. 234. — 12] Bendel, Statische Berechnung zur Rheinbrücke bei Koblenz, Zeitschr. f. Bauwesen 1864, S. 529. — [3] Winkler, Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit, Prag 1867, S. 253.

—    [4] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878, S. 251. — [5] Seyrig, Le pont sur le Douro, Memoires de la societe des ingenieurs civils, 1878, p. 741. — [6] Weyrauch, Ueber die Berechnung der Dourobrücke, Zeitschr. f. Baukunde 1879, S. 421. — [7] Müller-Breslau, Theorie und Berechnung der eisernen Bogenbrücken, I. Die stabförmigen elastischen Bogen, Berlin 1880. — [8] Oastigliano, Theorie de l’equilibre des systemes elastiques, Turin 1880 (Deutsch Wien 1886), I., Chap. 9, und II., Chap. 4, 10, 11. — [9] Krohn, Resultate aus der Theorie des Brückenbaues und deren Anwendung, erläutert durch Beispiele, II. Bogenbrücken, Leipzig 1880. — [10] Weyrauch, Aufgaben zur Theorie elastischer Körper, Leipzig 1885, S. 111, 117, 132, 224. — [11] Ritter, Der elastische Bogen, berechnet mit Hilfe der graphischen Statik, Zürich 1886. — [12] Mantel, Der elastische Bogen unter dem Einflüsse von Kräften beliebiger Richtung, Schweizerische Bauzeitung 1888 II, S. 98, 111, 157, 162. — [13] Handb. d. Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, XII. Theorie der eisernen Bogenbrücken und Hängebrücken (von Melan), Leipzig 1890. — [14] Fonviolant, Berücksichtigung der Transversalkraft bei Bogen, Comptes rendus 1890 CX, p. 697. — [15] Müller - Breslau, Xeuere Methoden der Festigkeitslehre, Leipzig 1893, S. 193, 194. — [16] Keck, Vorträge über Elastizitätslehre, Hannover 1893, S. 211.

—    [17] Weyrauch, Berechnung der neuen Bogenbrücke über den Neckar zwischen Stuttgart und Cannstatt, Allgem. Bauztg. 1895. — [18] Weyrauch, Elastische Bogenträger, ihre Theorie und Berechnung entsprechend den Bedürfnissen der Praxis, München 1896. — S. auch Bogen, Bogenfach werke, Blechträger.

Bogenelement, s. Element.

Bogenfacll'werke sind als Fachwerke (s. d.) gegliederte Bogen (vergl. Bogen). Man unterscheidet demnach einfache Bogenfach werke (übereine Oeffnung) und kontinuir liehe Bogenfach werke (über mehrere Oeffnungen). Bogenfachwerke einfachen Systems und mehrfachen Systems. Wird ein Bogenfachwerk, an welchem nur Lasten oder sonstige vertikale Aktivkräfte an greifen, durch einen beliebig geformten Schnitt s in zwei Teile zerlegt gedacht, so ist die resultirende Horizontalkraft, mit welcher der eine Teil auf den andern wirkt, stets gleich dem Horizontalschub,

Hs = 1L

(Näheres s. Schnittkräfte). Da allgemeines über die Berechnung der Fachwerke unter dem Stichworte Fach werk (auch statisch bestimmte, statisch

Weyrauch.

1.

unbestimmte und mehrfachen Systems) zu geben ist, so sollen hier nur Formeln für das am meisten vorkommende einfache System gegeben werden, welche bei bekannten äusseren Kräften (s. d.) unmittelbar verwendbar sind. Der Träger besitze an den Enden der betrachteten Oeffnung l Gelenke in gleicher Höhe (Kämpfergelenke hei einfachen Bogen, Kämpfergelenke oder Pfeilergelenke bei kontinuirlichen Bogen). Die Spannweite l. sei durch Vertikalen in n Felder von gleichen Längen A geteilt. In jedem Felde befindet sich eine wirksame Diagonale, welche zweierlei Stellungen einnehmen kann. Es werden die in Fig. 1, 2 ersichtlichen Bezeichnungen eingeführt (wonach diejenige Gurtung als X-Gurtung bezeichnet ist, welche man    s

trifft, wenn man einer Diagonale nach der Seite vom Auflager 0 hin folgt). xm, zm, dn„ hm seien die Längen derjenigen Stäbe, welche durch Xm, Zm, Dm, Ym beansprucht sind, während für eia recht-_

winkeliges Koordinatensystem mit dem H °'

Ursprung der Koordinaten in Auflager 0 und horizontaler Abscissenaxe %mt 3,, die Koordinaten der Knotenpunkte m (d. h. der Knotenpunkte für Abscisse mA) in X-Gurtung und X-Gurtung bedeuten. Dann gelten in allen das fragliche Fachwerksystem betreffenden Ausdrücken der Stabkräfte die oberen Vorzeichen bei oben liegender X-Gurtung (Fig. 1), die unteren Vorzeichen bei unten liegender X-Gurtung (Fig. 2). Sind die äusseren Aktivkräfte nicht sämtlich vertikal, dann gelten die Gleichungen 7—10 unter Fachwerke, statisch bestimmte. Für beliebige Belastung (vertikale Aktivkräfte) aber hat man:

Xm = + [(n -m) 8 + mS' - Hn 5m]

Zm = + [(w — M T 1) S d" (wt — 1) S' — II n    — l]

ix*m

4...

Tl-t

Ho

Xm

l hm

h,

! hn

Fig'. 1 (obere Vorzeichen).

Zm

l hm—1

dm

Dm = + 10 — m -f s) 8 -\-(m — e) S¹ — II n iva\

+ v) S (m — £)S‘ — Hn wj — ,

£ l hm—1

vN]

2.

Vm — ±[{n — m

worin wie in der Folge Zug als positiv, Druck als negativ gilt und bei beliebigen Gurtungsformen:

m-i

m+i

r\-\

hu

k,

hl)

mjl/.

3.

X*

4.

IV

V — -;----,

Xm “f“ 5™ — £m—1    §m+1

Wd=%m— e (Xm — Jm-l) = 5m — « (jm “ Jm-l), 5-

Wv— Xm — V (Xm — Xm-1) = 5»*— v (jw+l — Jm), 6.

und speziell bei horizontaler X-Gurtung (Fig. 3):

£m = ho,

und bei horizontaler X-Gurtung (Fig. 4):

= ho,    5m. =4    v = £,    Wd = wv = h₀.    8.

In 2. bezeichnen S,S‘ die statischen Momente der Knotenpunktslasten von Auflager 0 bis Schnitt s in Hinsicht des Auflagers 0, bezw. von Schnitt s bis Auflager l in Hinsicht des Auflagers l. Der Schnitt s ist für Xm,

Zm, D,H durch das rate Feld, für Vm durch die mit Xm, Vm, Zm+\ beanspruchten Stäbe gelegt. Ausdrücke— der 8, SJ für alle Fälle s. [8], §§ 10,18.    ⁰"

Die Formeln für X„„ Zm, Dm gelten auch, wenn die Stellung der Diagonalen (und damit die Lage der X-Gurtung) wechselt, während die Formeln für Vm an die Voraussetzung geknüpft sind, dass der Vertikale m beiderseits Felder mit Diagonalen gleicher Stellung anliegen, wobei jedoch die Diagonale mit einem Gurtungsstabe zusammenfallen kann

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

Fig, 2 (untere Vorzeichen).

Xm — 4

hm

Fig. 3.

w₍i — wv — ho,

Fig. L

37

7.

(Fig. 5 u. 6). Für Endvertikalen und Mittelvertikalen können also Ausnahmen eintreten, doch lassen sich deren Stabkräfte meist leicht aus den Gleichgewichtsbedingungen für die äusseren und inneren Kräfte an den begrenzenden Knotenpunkten ermitteln. Bei horizontaler Gurtung z. B. genügt die Bedingung: „Summe aller Yertikalkräfte gleich Null“. Direkt verwendbare Formeln s. [8], A 39, 42, [12], §§ 20—21. — Soll das Eigengewicht mit g per Längeneinheit als gleichmässig verteilt auf die Spannweite l gelten, und bezeichnen gx, gz diejenigen Teile von g, welche auf die Knotenpunkte der X-Gurtung und X-Gurtung zu rechnen sind, so folgen aus 2. die vom Eigengewichte allein herrührenden Stabkräfte, welche wir, wie die zugehörigen H, durch deutsche Buchstaben bezeichnen:

£» = +    (n— m)^|--

(m— 1)(» —    x£r_! »

---io J

n -}- 2 m

Wenn sich die beiden Gurtungen in den Endgelenken treffen (Fig. 5 u. 6), ergeben die Gleichungen 2. 9. für m — 1 wegen Iiq — 0, £0 stimmten Ausdruck Z\ =0:0. Indessen hat man für diesen Fall stets:

Z\ = X

%2

Die Gleichungen 2. 9. lassen sich zum Teil für besondere Gurtungsformen vereinfachen, indem man die speziellen Werte von e, v, h,„,    einsetzt (s. dieselben [8], § 17). So erhält

für Sichelbogen, deren beide Gurtungen Parabeln eingeschrieben sind w,i = 0, Ibm = 0. Der Horizontalschub hat bei solchen Bogen keinen Einfluss auf die Beanspruchungen der Diagonalen.

Weitere Ausdrücke der Stabkräfte für beliebige konzentrirte Lasten s. [8]

§ 18, entsprechende Gleichungen für Bogen mit beliebigen Stützhöhen [8], §§ 16,18. Sobald der Horizontalschub bekannt ist, lassen sich nach 2. 9. die Stabkräfte für jede gegebene Belastung berechnen.

Einfache Bogenfach werke mit drei Gelenken.

In diesem Falle ist der Horizontalschub für beliebige Lasten Px, welche bei Abscissen a1} a₂,.. • auf die Fahrbahn oder die Knotenpunkte kommen,

mit d —

und für eine auf die Spannweite gleichmässig verteilte Last von g per Längeneinheit :

Z|

Z,

niai

H;

d₂

Z>

Xm / hin

fig. •%

x₂

fig. 6.

( n — m s Im-

dm

£ / hm — 1

äö.„ = ±

ffl*

8/’

Vw -GL.

0 den unbe-

3i = 3a -p ?2

10.

11.

12.

Die Yertikalreaktionen der Kämpfer sind wie für vollwandige Bogen bestimmt (s. Bogen, einfache), über die resultirendenKämpferdrücke s.[9], A41. Wir wollen nun für den liäufigst vorkommenden Fall die Grenzwerte der Stabkräfte bei bewegter Last von p per Längeneinheit der ergriffenen Strecke und gleichmässig verteiltem Eigengewicht auf die ganze Spannweite angeben.

Das Bogenfachwerk besitze einen horizontalen Obergurt und parabolischen Untergurt, die Diagonalen seien wie in Fig. 7 angeordnet. Der Symmetrie halber genügt es, die erste

Bogenhälfte zu berechnen. Wir führen zur Abkürzung ein:

a X, 1 X, 2

X₀ 0

Yb Y

p, V, YY

z₂

CO----    _

a~T’

Für Eigengewicht allein hat man:

Um - 0,

2/

13.

nur

Fig- h

für die Kämpfervertikale und Scheitelvertikale ist ausnahmsweise:

33o=$o

V'

= 0,

g l

8fZm ’ 33;« - - Qx X ,

s»> —

14.

15.

Im folgenden werden bei Angabe der zweiten Grenzbeanspruchungen die Werte der ersten durch eine Klammer ausgezeichnet. Dann sind die Grenzbeanspruchungen des Obergurts:

m (<r — m) (n — m) p /a J

Xm —

3 <r — m

2h,

lß.

Bogenfcichwcrke

co — m -f 1 CO Zrn P l co —ni — 1 hm—i 4 Zm = 2g^-P 8,n - (Zn)

/yi,_ Yj2/ 1 X

Nur in dem praktisch kaum vorkommenden Falle, dass ——-—

von 17. treten:    n

Zm == 3'» -f- £(wi — 1) (n — m-\- 1)--g-J

Für die Grenzbeanspruchungen der Diagonalen hat man:

Dm = — (Dm),

d. h. beide sind gleich gross und von verschiedenen Vorzeichen. Zur Ermittelung ihres Absolutwerts berechne man zunächst die Hilfsgrössen:

h — ni —{— £

und diejenigen des Untergurts:

Zm —    —

17.

2/<j/*o, würden an Stelle

Zm p A hm — 1 2

18.

19.

cp =

2/,

Xf,

20.

Man hat dann, wenn ho sowohl zwischen % und y als auch zwischen y und y liegt:

[(n — m) (m — e) — m co] ³

Dm

clm

n — m -j- co — (n — 1) £ m — e-\-co2hm’ wenn h₀ zwischen x und V’> aber nicht zwischen y und cp liegt:

(n — m — co -j- e) (m — l)³ clm p X hm—1 2

Dm —

n — m — co — (n — 1) £ und wenn ho nicht zwischen x und y, wohl aber zwischen y und <p liegt:

CO ‘— m "j~ £ CO dm p l

~ CO -(- m- £ £ h m— l 4 '

Ein vierter Fall, für welchen Dm = 0 würde (h₀ =/), kommt praktisch nicht vor. Zur Berechnung der Vertikalen bestimme man zunächst die Hilfsgrössen :

Dm

21.

22.

23.

<P

n-m+r

24.

Es ergibt sich dann eine Grenzbeanspruchung zwischen y und y liegt:

y —

wenn ho sowohl zwischen x un<l y als auch

[(n — m) (m —• v) — m w]³    1 — v p X

n — m — co — (n — \)v m — v -\- co 2v ’ wenn h₀ nicht zwischen X und y, aber zwischen y und y liegt:

(n — m — co -j- v) (m — l)³ p X

25.

Vm —    —

26.

n — m — co — (n — 1) v wenn ho nicht zwischen x un(i Y¹) aber zwischen y und <p liegt:

co — ni -f- r co p l co -j- m — v v 4 ’

Die zweite Grenzbeanspruchung ist in allen drei Fällen:

Vm=-(Vm)-(p + 2gx)X.

Eine Ausnahme machen wieder die Kämpfervertikale und Scheitelvertikale. Grenzbeanspruchungen der ersteren:

27.

28.

29.

3 ff —■ 1 4 ’

der letzteren:

Uff

30.

Beispiel der Berechnung nach vorstehenden Formeln [9], B 91, analoge Formeln für andere Stellung der Diagonalen und beliebige Gurtungsformen [8], §§ 70, 75, Beispiele dazu [9], B 84, 85, 87, analoge Formeln für geradlinigen Untergurt zwischen Scheitelgelenk und Kämpfergelenken [8], §§ 73 und [9], B 89, Formeln für bewegte Radlastzüge [8], §§ 71, 74, Beispiele hierzu [8], B 88, 89, Berücksichtigung schiefen Winddrucks bei Bogendachbindern [9], B. 85, 86, Stabkräfte und Grenzwerte derselben für Bogenfachwerke mit drei Gelenken beliebigen einfachen Systems [8], §§ 15, 66—68.

Bei Bogenfacliwerken einfachen Systems mit Vertikalen und beliebigen Gurtungsformen würden übrigens die Grenzbeansprucliungen für gleichmässig verteilte Last bei drei Gelenken auch wie unten für Bogen mit zwei Gelenken angegeben auf Grund von 2. 9. ermittelt werden können, wobei nur obige H, verwenden und die Kämpferdrucklinie S wie bei vollwandigen Bogen mit drei Gelenken zu ermitteln wäre (s. Bogen, einfache, Fig. 3).

Einfache Bogenfachwerke mit zwei Gelenken.

Werden dieselben mit ausgesprochener Axe durch die Kämpfergelenke ausgeführt, z. B. mit parallelen Gurtungen oder als Sichelträger, so kann der Horizontalschub im allgemeinen nach den für vollwandige Bogen mit zwei

ZU

Gelenken gütigen Formeln berechnet werden (s.Bogen, einfache und [12], §15). Besitzt jedoch der Bogen bei beliebigem Untergurt einen horizontalen Obergurt oder beabsichtigt man aus anderen Gründen von jenem Verfahren abzusehen, so lässt sich der Horizontalsclnib nach den unter Fach'werke, statisch unbestimmte, angeführten Hegeln ermitteln. Im folgenden setzen wir für alle Stäbe gleiche Elastizitätsmoduln E und Ausdehnungskoeffizienten a voraus. Ferner mögen für einen Stab bezeichnen s die Länge, F den Querschnitt, xr die Beanspruchung durch einen Horizontalsclmb H — 1 allein und A diejenige Beanspruchung, welche für die in Frage kommende Belastung im Falle H = 0 entstehen würde (d. h. für ein Balkenfachwerk der gewählten Anordnung). Dann hat man mit der Bezeichnung

durch beliebige Belastung allein: H _

81.

2 e 7t A 2e?t2 ’

durch eine gleichmässige Temperatiiränderung r allein (bei Zunahme r positiv):

l E OL T

32.

2 e Tr ²

83.

und durch eine Aenderung der Spannweite um A l allein (bei Zunahme A / positiv):

E /I l

2e 7i2*

34.

In diesen Gleichungen sind die Summen 2 bei einfachem System auf alle Stäbe zu erstrecken (andere Fälle s. Fachwerke, statisch unbestimmte), doch ist der Beitrag der Füllungsglieder meist klein, so dass er oft vernachlässigt wurde. Der Nenner in 32—34 bleibt für alle Belastungen, Temperaturänderungen und Al derselbe; er lässt sich bei symmetrischen Trägern aus den Verhältnissen der ersten Trägerhälfte berechnen. Nachdem der Horizontalschub bekannt ist, erhält man die ganze Beanspruchung eines beliebigen Stabes:

B — A + Btt,

worin A, xc die angeführten Werte für diesen Stab bedeuten. Bei Ermittelung der Beiträge von r, A l allein ist A = 0.

Handelt es sich um ein Fachwerk einfachen Systems mit Vertikalen, wie dasselbe oben betrachtet wurde, dann ergeben sich die A aus 2. mit 11=0, und für gleichmässig verteilte Last aus 9. mit = 0, die tc folgen aus 2. mit S = S' = 0, E = 1. Beispielsweise erhält man für den gewöhnlichsten Fall (Fig. 8) die n für die X-Gurtung, X-Gurtung, Diagonalen und Vertikalen der ersten Trägerhälfte:

Xf ü

35.

c X,

™x —

7Td =

IX’

ho dm

7tz

hv Zm

36.

TTd -

Z«

VI’

zs

S 1 hm-1 ’

jedoch ausnahmsweise für die Kämpfervertikale und Scheitelvertikale (vergl. oben):

§1

TV.'

6\

•1

rr° ~X’

7Ta=0.

37.

V’

Der Symmetrie wegen sind damit auch die tz der zweiten Trägerhälfte bestimmt. Die

Fig. 8.

Gleichungen 36., 37. gelten bei beliebiger Form des Untergurts. Ist derselbe, wie sehr häufig, einem Parabelbogen vom Pfeile f eingeschrieben, dann hat man:

4/

lm = m G — m) ^2-

Handelt es sicli um die Grenzwerte der Stabkräfte bei gleichmässig verteilter bewegter Last oder doch bestimmten Maximalwerten der Knotenpunktslasten (andere Fälle s. Grenzwerte, Einflusslinien), dann empfiehlt es sich, die Kämpferdrucklinie S zu verzeichnen (s. Kämpferdrücke). Dieselbe kann bei Bogen mit ausgesprochener Axe durch die Kämpfergelenke wie bei voll-wandigen Bogen mit Kämpfergelenken angenommen werden (s. Bogen, einfache und [12], § 15). In anderen Fällen finden sich die Ordinaten b für beliebige Abscissen a aus der Gleichung:    ₇ _ all —a)

IH ’

worin H einer bei a angreifenden Einzellast P entspricht. Die Grenzwerte der Stabkräfte ergeben sich für einfaches System mit Vertikalen aus 2. bei den wie folgt bestimmten Belastungen. In Fig. 9—16 deuten fette Striche möglichst starke Belastung (Eigengewicht plus Verkehrslast), feine Striche möglichst schwache Belastung (Eigengewicht allein) der Knotenpunkte auf den betreffenden

38.

Strecken an. Die Diagonalen können auch andere Stellungen als in den Figuren haben (mit X*Gurtung unten auf der ersten Trägerhälfte, Fig. 2, 4, 6). In Betreff der Ausnahmen für Kämpfervertikalen und Scheitelvertikalen muss auf

max

Xm

max zug

x"

X,

-Zm

Fig. 9.

max

max zug

druck X»

Xm

druck Xm das oben Gesagte und [12], §§ 20 bis 21, verwiesen werden. Gurtungen (Fig. 9—12). Bei Berechnung eines beliebigen Gurtungsstabes ziehe man aus den Endgelenken Gerade durch den Schnittpunkt der beiden übrigen Stäbe des gleichen Feldes bis zu den Durchschnitten mit der Kämpferdrucklinie 8. Für die eine Grenzbeanspruchung sind die Knotenpunkte zwischen diesen Durch-.    schnitten, für die andere die übrigen

Xm

v,

Fig. 10.

j Knotenpunkte möglichst stark zu belasten. Im Falle beide Gurtungen in den Endgelenken Zusammentreffen, gelten für die Grenzwerte von Z{, entsprechend Gleichung 10., dieselben Belastungen wie für die Grenzwerte von X₂.

max

Zm

max zug

Zm

xypa

“i

Fig. II.

Diagonalen (Fig. 13 u. 14). druck Zm Bei Berechnung einer Diagonale dm ziehe man aus den Endgelenken 0 s I und l Gerade R,R‘ durch den Schnittpunkt j der beiden Gurtungsstäbe xm, zm ihres Feldes j bis zu den Durchschnitten mit der Kämpfer-I drucklinie 8. Es sind dann Belastungsgrenzen: J 1. der Durchschnitt von S, R¹, wenn er T zwischen 0 und Vertikale hm~\ liegt; 2. der Durchschnitt von S, R, wenn er druck m zwiscpeil Vertikale hm und l liegt; ”s ”    3. der Schnitt s durch Feld »»

Am

\\

Fig. 12.

selbst, wenn eine Kraft vom Gelenk 0 in der Richtung auf den Durchschnitt von S, hm in anderem Sinne um den Schnittpunkt von xm, zm x dreht, als eine Kraft vom Durchschnitt von '■'Ai S, hm ~ i in der Richtung auf das Gelenk l.

¹    Vertikalen (Fig. 15 u. 16).

’A.r'

max druck Bei Berechnung einer Vertikale hm maxzuD m    man aus c|en Endgelenken 0

Fig. 13.

max

max zug

1“

und l Gerade R, R‘ durch den Schnittpunkt der Gurtungsstäbe x,„, zm+1 in den anliegenden Feldern bis zu den Durchschnitten mit der Kämpferdrucklinie S. Es sind dann Belastungsgrenzen: 1. Der Durchschnitt von S,R‘, wenn ' er zwischen 0 und dem letzten Angriffspunkte druck Dm der Verkehrslast (Fahrbahnlast) vor Dm dem Schnitte s durch#,,,, hm, zm +

\D>

Zli

Fig. 14.

Verkehrslast nach s in anderem Sinne um den Schnittpunkt der Gurtungsstäbe xm, +1 dreht, als eine Kraft senkrecht über dem letzten Angriffspunkte der Verkehrslast vor s in der Richtung auf das Gelenk l.

Der Sinn der Beiträge, welchen die Lasten auf den verschiedenen Strecken zu einer bestimmten Stabkraft liefern, lässt sich auch ohne Kenntnis der Eigenschaften von Linie S

S j liegt; 2. der Durchschnitt von S, R, wenn er zwischen dem ersten Angriffspunkte der Ver-kehrslast nach jenem Schnitte s und l liegt;

3. der Schnitt s selbst, wenn eine Kraft vom Gelenk 0 in der Richtung auf den Punkt von S senkrecht über dem ersten Angriffspunkte der

!■

(s. Kämpfer drücke) im voraus angeben, wenn man diese Stabkraft für eine Last Pausdrückt und berücksichtigt, dass bei allen Belastungsgrenzen Zeichenwechsel des Beitrags stattfinden. Doch ist diese Ermittelung praktisch nicht nötig. Man hat eben die Belastungsstrecken alternirend möglichst stai’k und möglichst schwach zu belasten, die zwei hierbei möglichen Fälle ergeben die beiden Grenzwerte. Die Grenzwerte der Stützenreaktionen treten bei möglichst starker Belastung und möglichst schwacher Belastung des ganzen Trägers ein.

Mit den von der Belastung herrührenden Grenzwerten sind in allen Fällen die durch andere Einwirkungen (Temperaturänderungen etc.) bedingten Grenzwerte so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige (möglichst weit aus einander gelegene) Grenzwerte im ganzen entstehen.

In den Ausdrücken 32.-34. des Horizontalschubs treten zufolge 31. die Stabquerschnitte auf. Man hat also behufs Anwendung dieser Formeln zunächst eine vorläufige Berechnung der Stabquerschnitte vorzunehmen, z. B. auf Grund der Formeln für die Grenzbeanspruchungen von Bogenfachwerken mit drei Gelenken. Doch kann auch beabsichtigt werden, bei der vorläufigen Berechnung nur einige im voraus bestimmte Belastungsfälle zu berücksichtigen, z. B. Eigengewicht allein, Vollbelastung des ganzen Trägers und einseitige Verkelirsbelastung bis zur Trägermitte, womit man bei symmetrischen Trägern für jeden Stab vier Beanspruchungen erhält. Bei solchen Rechnungen sind vereinfachte Formeln für den Horizontalschub selbst bei Bogenfachwerken mit Horizontalgurt zulässig. Wenn beispielsweise in 32.—34. der Einfluss der Füllungsglieder vernachlässigt, ein mittlerer Querschnitt f« des Untergurts eingeführt und das Verhältnis der Querschnitte des Untergurts und Obergurts konstant

max

max zug

druck Vm

Vm

fn

fo

39.

gesetzt wird (vergl. [3], S. 11), dann hat man nach 31.—34. bei beliebigem einfachem System durch beliebige Belastung:

2sn A--f- ß 2 s 7i A

Fig. 15.

Asti* 4-/5 2sti* ’

u    o

durch eine beliebige Temperaturänderung x:

max

max zug

druck Vm Vm

II —

Ifu Eax

2s7i* -f- ß 2'S7i2’

U    0

: und durch eine Aenderung Al der Spannweite: H= —

fuEAl

40.

41.

42.

J?S n* + ß 2s 7T*'

u    o

worin die Summen 2, 2 sich auf alle Stäbe des Unter-

U O

gurts und Obergurts beziehen. In 40. kommt überhaupt kein Querschnitt mehr vor. Das Verhältnis ß liegt für Bogen mit ausgesprochener Axe nahe bei 1 und im allgemeinen etwa zwischen 1. und 3. Angesichts dieser Unsicherheit fragt es sich, ob nicht die Formeln 10., 11. für Bogen mit drei Gelenken oder die für vollwandige Parabelbogen mit zwei Gelenken im Falle e — 0 geltende Formel (s. Bogen, einfache):

Fig. 16.

...V

q \]r. 2P a(l — a) (7² -)- i a — rt²),

O J 0

Hm ebenso genaue Resultate liefert. Für letztere konnte näherungsweise gesetzt werden:

35 1 AS fl ö

In der folgenden Zusammenstellung, welche sich auf die von Engesser [3] berechnete Itterbrücke bei Eberbach in Baden bezieht (Fig. 17), ist für f einmal die Ordinate der Mitte zwischen Obergurt und Untergurt (2,79 m), das anderemal der Pfeil des Untergurts gesetzt (2,48 m). Die Zahlen geben den Horizontalschub II für eine Last P — 1 in den angeführten Entfernungen a von den Kämpfern.

Fig. 17.

br'vm

H=~-

2Pa (l — a).

43.

44.

in m

H nach 40. mit

ß=0

r-^cqco \o oi'rf'zo ocT cT

05 r“H

Ol ^ Ol t* CO Cq© 05^rH Ol

© © O 1-7 r-T

Ol rfi. I—‘ -CI OJ II

-1 o o o< oo II

CO O 05 ^1 tfs. I

rrrpp ^

ca m o -cH co co II O O l> ® O

II oo ht)m>

.Mr.Mpo ji-cc MOlbOOO^"” -J    I—‘ LO I—*

to -U O 05 05 11 05

H nach 43. mit H nach 44. mit H nach ß = oo li/= 2,791./’—2,48 /= 2,79 7=2,48 /= 2,79

11. mit 7 = 2,48

® CO TU 00

io ® IM O ®

"^00 CO 05 cT ö" r-T r-T r-T

ffl -f O IO H co oo oo t» o

00 <M CO

00 03 OS CO oi OOtOOCOW I—¹ CO OC ' '

i O0ico

05 05 00 00 oo ^ GO r8 ec ^

0,556

1,001

1,334

1,557

1,668

0,376

0,753

1,129

1,506

1,882

1,694

2,117

Summe 5,266 5,581 5,7681 Mittel 1,053 1,116 1,154

5,653

1,131

5,437

1,087

pi

T-i'bs io ^

CD 05

III. Weitere Fälle.

Einfache Bogenfachwerke ohne Gelenke werden gegenwärtig verhältnismässig selten ausgeführt. Wo sie mit ausgesprochener Axe bis zu den Auflagern vorkamen, wurden sie bezüglich der äusseren Kräfte wie vollwandige Träger behandelt, in anderen Fällen ist man mit der Vereinfachung der Berechnung mitunter weiter gegangen als sich rechtfertigen lässt. Sobald die äusseren Kräfte bestimmt sind (s. Bogen, einfache und Fachwerke, statisch unbestimmte), kann die Berechnung der Stabkräfte für jede bestimmte Belastung nach den unter Fachwerke erwähnten Kegeln durchgeführt werden. Bei bewegter Last wären auf Grund der Gleichungen für vollwandige Bogen oder der sonstigen Ausdrücke für die Stützenreaktionen die Schnittlinie S und Umhüllungslinien U, U‘ der Kämpferdrücke zu ermitteln (s. Kämpf er drücke) und alsdann die Belastungen für die Grenzwerte in ähnlicher Weise abzuleiten (vergl. [12], § 20), wie es oben für Bogenfachwerke mit ztvei Gelenken geschehen ist, wobei jedoch die Geraden B, B‘ anstatt durch die Gelenke 0 und l als Tangenten an die Umhüllungslinien U, TJ‘ zu ziehen wären. Im Falle bewegter Radlastzüge würden die massgebenden Laststellungen am genauesten mittelst der Einflusslinien (s. d. und Grenzwerte) zu erhalten sein. Anstatt in dieser Weise die ungünstigsten Belastungen zu bestimmen, hat man sich bisher im allgemeinen mit Durchrechnung einer Anzahl im voraus gewählter Belastungsfälle neben Berücksichtigung der Temperatureinflüsse beholfen.

K ontinuirliche Bogenfachwerke (vergl. Bo gen, kontinuirliche) sind bisher nur als feste Hängebrücken (s. d.) zur Ausführung gekommen. Für den unter Bogen, kontinuirliche, zur dortigen Fig. 1 erwähnten Fall würde bei ausgesprochener Axe durch die Stützengelenke der Horizontalschub eventuell nach den daselbst gegebenen Gleichungen ermittelt werden können. Im übrigen gelten auch hier die Gleichungen Bl.—35., 39.—42, worin nur L, D L an Stelle von l, H zu setzen ist, unter L die Summen der Spannweiten verstanden, während sich die A auf die Stäbe aller Oeffnungen beziehen. Auch die oben für einfaches System mit Vertikalen gegebenen Gleichungen bleiben für jede Oeffnung gütig. Dagegen liefern die angeführten Regeln für die ungünstigsten Belastungen nur die von der Belastung innerhalb der betrachteten Oeffnung (in welcher der zu berechnende Stab liegt) herrührenden Grenzwerte, mit welchen die von den Temperaturänderungen und der Belastung ausserhalb l herrührenden Grenzwerte (den Grenzwerten der betreffenden H entsprechend) so zu kombiniren sind, dass möglichst ungünstige Grenzwerte im ganzen entstehen. — Erhält eine der Oeffnungen ein Zwischengelenk, so entsteht die unter Bogen, kontinuirliche, zu Fig. 2 besprochene Trägerart. Die Oeffnung mit Zwischengelenk ist bei Herstellung als Fachwerk wie ein entsprechender Dreigelenkbogen zu berechnen (s. oben), während die Grenzwerte der Stabkräfte in den übrigen Oeffnungen zunächst wie für einfache Balken zu ermitteln sind (mit H — 0, s. Balkenfach werke), worauf man die durch die Grenzwerte von H entstehenden Stabkräfte mit jenen Grenzwerten so zu kombiniren hat, dass möglichst ungünstige Grenzwerte im ganzen entstehen. Spezielle Formeln zur Berechnung solcher Bogenfachwerke s. [8], §§ 78—81, Beispiele und Aufgaben dazu [9], B 93—103, A 42 und 43. S. auch Fach werke, statisch unbestimmte.

Litteratur: [1] Ritter, Elementare Theorie eiserner Dach- und Brückenkonstruktionen,

Hannover 1873. — [2] Mohr, Beitrag zur Ing.-Vereins zu Hannover 1874, S. 509 und 1875, S. 17. — [3] Engesser, Theorie und Berechnung der Bogenfachwerkträger ohne Scheitelgelenk, mit verschiedenen der Praxis entnommenen Zahlenbeispielen, Berlin 1880. — [4] Mohr, Beitrag zur Theorie des Bogenfachwerks, Zeitschrift d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1881, S. 243. — [5] Krohn, Resultate aus der Theorie des Brückenbaues und deren Anwendung, erläutert durch Beispiele, II Bogenbrücken, Leipzig 1883. — [0] Krohn, Der Satz von der Gegenseitigkeit der Verschiebungen und Anwendung desselben zur Berechnung statisch unbestimmter Fachwerkträger, Zeitschrift d. Arch.-u. Ing.-Vereins zu Hannover 1884, S. 269. — [7] Müller-Breslau, Vereinfachung der Theorie statisch unbestimmter Bogenträger, Zeitschrift d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1884, S. 575. — [8] Weyrauch, Theorie der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, Leipzig 1887, Abschnitte VI und VII. — [9] Weyrauch, Beispiele und Aufgaben zur Berechnung der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, Leipzig 1888, Abschnitte VI und VII. — [10] Müller-Breslau, Die graphische Statik der Baukonstruktionen I, Leipzig 1887, Abschnitte XI und XII; II, Leipzig 1872, Abschnitt II. — [11] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, XII, Theorie der eisernen Bogenbrücken und Hängebrücken (von Melan), Leipzig 1890. — [12] Weyrauch, Elastische Bogenträger, ihre Theorie und Berechnung mit Rücksicht auf die Bedürfnisse der Praxis, München 1896. — S. auch Bogen, kontinuirliche, Bogen mit Zugstange, und Fachwerke, statisch unbestimmte.

Graphische Berechnung s. unter Bogen, S. 561. Bogenfacliwerksbrücken, s. Bogenbrücken.

Bogenfeld (Tympanon), das innere Feld, das von einem Bogen und dem darunter befindlichen Thürsturz eingeschlossen erscheint. Es wurde namentlich

Theorie des Fachwerks, Zeitschrift d. Arch.- u.

Weyrauch.

in der mittelalterlichen Baukunst häufig hei Portalbildungen angewendet und in vielen Pallen durch reiche figurale Darstellungen geschmückt, welche bei grossen Bogenfeldern oft in mehreren Zonen über einander gestellt wurden. Schubert-Solde™.

Bogenfenster, Fensteröffnung, deren oberer Abschluss nicht durch einen wagrechten Sturz (s. d.), sondern im Bogen gebildet ist. Je nach dem Stile und Charakter des Gebäudes, dem Baustoffe und der Weite der Oeffnung kann der Bogen aus einem oder aus vielen Steinen bestehen. Die für Fenster üblichsten Bogenformen sind der Flachbogen, Halbkreis- und Spitzbogen. Weinbrenner.

Bogenfries, ein Fries, der sich unterhalb des Hauptgesimses namentlich kirchlicher Bauten hinzieht und aus einer Aneinanderreihung kleiner Bögen gebildet wird. Tn der romanischen Bauweise besteht der Bogenfries aus Halbkreisbögen,

die wir wohl als eine Reminiszenz der Arkaden-

'MwMM

Stellung des Innern auf fassen können (s. Fig.). Die verlängerten Schenkel des Bogens ruhen nicht selten auf kleinen Konsolen. Im gotischen Stile werden ähnliche Bogen angewendet, nur sind dieselben als Spitzenbögen durchgeführt.

v. Schubert-Soleiern.

Bogengerüst, s. Gewölbe und Lehrgerüst.

Bogenhaupt, s. Bogen.

Bogenkalander, eine in der Papierfabrikation (s. d.) zum Glätten einzelner oder auch gleichzeitig mehrerer Papierbogen verwendete, walzwerkartige Maschine, welche mit Yorrichtungen zur richtigen Führung der Bogen und zum Ablösen derselben von den Walzen versehen werden muss. S. Papierkalander. Kraft.

Bogen, kontinuirliclie, sind Bogenträger, welche sich ungetrennt über zwei oder mehrere Oeffnungen erstrecken. Es gilt also für dieselben zunächst das über Bogen im allgemeinen Gesagte. Abgesehen von Gewölben und Hängebrücken (s. d.) sind bis jetzt kontinuirliclie Bogen nicht ausgeführt worden, obsclion sie mehrfach Empfehlung fanden. Balken (s. d.) gegenüber kann neben (theoretisch) geringerem Materialverbrauch besonders der ästhetische Gesichtspunkt geltend gemacht werden, mehreren einfachen Bogen gegenüber aber lässt

^___—----^    --..    sich anführen, dass die Zwischenstützen

bei Anordnung horizontal frei

'    * H schiebbarer Auflager (s. d.) nur Ver

tikaldrücke aufzunehmen haben, womit dieselben schmaler gehalten werden können und der Fundamentboden geringere Beanspruchungen erleidet. Für vollwandige Bogen kam zunächst der Fall Fig. 1 in Frage [1], welchen man sich aus n einfachen Bogen mit Kämpfergelenken (s. Bogen, einfache) dadurch entstanden denken kann, dass die Gelenke über den Zwischenstützen vereinigt und (durch Rollenlager oder Flachrollenlager) horizontal frei verschiebbar gemacht werden, abgesehen von der Reibung, die hier mit ebenso viel Recht wie bei kontinuirlichen Balken vernachlässigt werden kann. Bei dieser Trägerart hat man in jeder Oeffnung die Endmomente

M' = 0

so dass in den Gleichungen für beliebige Bogen (s. d.) nur der Horizontalschub H statisch unbestimmt bleibt.

Wir drücken 11 wie bei einfachen Bogen mit zwei Gelenken und ohne Gelenk unter Voraussetzung symmetrischer Parabelbogen von konstantem (mittlerem) c = Jcos<p in jeder Oeffnung aus, womit auch e, ß, l durch die Formeln 22.—26. unter „Bogen, einfache“ ausgedrückt sind und 8 fast immer vernachlässigt werden kann. Indem wir neben den dort eingeführten Bezeichnungen in jeder Oeffnung l zur Abkürzung setzen:

Fig. 1.

M= 0

Cl2 o

T= 11 t

Iß

ver-

1.

2.

Jl - (1+6) —,

ergibt sich, [7], § 19, der Horizontalschub durch beliebige Belastung aller Oeffnungen:

H=*1Ä

8 2h ’

durch beliebige Temperaturänderungen t der einzelnen Oeffnungen (bei Zunahme r positiv):

Tr 15 BaST 8 2h '

3.

4.

und durch eine etwaige (unbeabsichtigte) Aenderung J L ihrer Gesamtlänge L = 21 (bei Zunahme JL positiv):

15 EJL

II

6.

8 2 h

Fig. 2.

Die Summen 2 beziehen sich auf sämtliche Oeffnungen, Elastizitätsmodul E und Ausdehnungs-koefficient a in denselben sind als gleich vorausgesetzt. Speziell für eine innerhalb einer ganzen Oeffnung gleichmässig verteilte Last von u per Längeneinheit hat man nach 2. in dieser Oeffnung (vergl. Belastung der Träger): —

7.

i    c72

B = 2 P a(l — a) (l*-i-la — a* — lSl*) = A-₇r o    /

8.

Gleich lange Oeffnungen. Werden die Bogenabschnitte in allen Oeffnungen mit gleichen l, f und gleichen Dimensionen (Querschnitte etc.) hergestellt, dann erhält man mit der Bezeichnung:

den Horizontalschub durch beliebige Belastung aller Oeffnungen:

9.

n₌___5___

1 ig. 3.

(l + e)8/iä »

und speziell für beliebige gleichmässig verteilte Lasten n in den einzelnen Oeffnungen

lO CD

II

10.

⁸/ n.

Der Horizontalschub durch beliebige Tem- H peraturänderungen t in den einzelnen Oeffnungen wird:

Fig. 4.

11.

cEa 15 2 2t l-\-e 8f* n

Fig. 5

und der Horizontalschub durch eine Aenderung J L ihrer Gesamtlänge L:

12.

II

einer Oeffnung sowie für

nur

cE 15 JL

1 -j- e 8/² 111

Diese Ausdrücke ergeben bei Belastung und Temperaturänderung

grosse Werte als bei gleicher Belastung,

so

eine bestimmte Längenänderung J L gerade —

2B

Temperaturänderung und Längenänderung eines einfachen Bogens mit_ Endgelenken von den Verhältnissen der Bogenabschnitte in den einzelnen Oeffnungen. Sind jedoch die Belastungen und Temperaturänderungen in allen Oeffnungen dieselben, daun hat man in 9.    12.:

2 r

-= B ,    -— = U ,    -= T ,

^    W    W

womit jene Gleichungen vollständig mit den entsprechenden für den einfachen Bogen mit zwei Gelenken übereinstimmen (vergl. Bogen, einfache, Formeln 17, 20, 18, 19).

Bewegte Last. In jeder bestimmten Oeffnung sind die Grenzwerte der Beanspruchungen durch Belastung von l ganz so zu berechnen, als wenn der Trägerabschnitt dieser Oeffnung ein einfacher Bogen mit zwei Gelenken wäre, nur dass die Gleichung der Ivämpferdrucklinie b

18.

jetzt ist:    i l___c 2 h

°-“5f i» + ia — a* — ßl*

Mit jenen Grenzwerten sind die durch die Temperaturänderungen und die Belastung ausserhalb l erzeugten Grenzwerte, welche den betreffenden Grenzwerten von H entsprechen, so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige (möglichst weit aus einander gelegene) Grenzwerte im ganzen entstehen. Näheres, auch über die Grenzwerte der Stutzeureaktionen s. QJ, 9 19-Weitere Fälle. Wird bei den bis jetzt betrachteten Bogen m einer der n Oeffnungen ein Zwischengelenk angeordnet (Fig. 2). so erhält man eine statisch bestimmte Trägerart, sämtliche Stützenreaktionen einschliesslich des Horizontalschubs lassen sich aus rein statischen Gleichungen bestimmen, womit dann auch gleichmässige Temperaturänderungen der Bogenabschnitte in den einzelnen Oeffnungen und kleine Aenderungen der Spannweiten keinen EinÜiiss auf die Beanspruchungen haben. Her Horizontalschub H ist nur von dei Belastung, in der Oeffnung mit Zwischengelenk abhängig und ganz so bestimmt, als ob sich in dieser ein Bogen mit drei Gelenken befände. Ueberhaupt sind die Beanspruchungen der Oeffnung mit Zwischengelenk durchaus wie für einen einfachen Bogen mit drei Gelenken zu berechnen. In den Oeffnungen ohne Zwischengelenk gelten zunächst die für Bogen im allgemeinen bestehenden Beziehungen (s. Bogen). Bei bewegter Last sind die Grenzbeanspruchungen in diesen Oeffnungen zunächst für II = 0, d. h. wie für einfache Balken mit frei drehbaren Enden zu berechnen (s. Balken, einfache). Diese Grenzbeanspruchungen sind sodann mit den durch die Grenzwerte von II erzeugten Beanspruchungen so zu kombiniren, dass möglichst ungünstige Grenzbeanspruchungen im ganzen entstehen. Bezüglich der Stützenreaktionen und ihrer Grenzwerte s. [3], § 78, [4], A. 43. — In Big. 3—5 sind weitere Fälle kontinuirlicher Bogen angedeutet, wobei jedoch, wie oben, nur die Anordnung der Auflager und Zwischengelenke, nicht die Form des Trägers wesentlich ist (s. Träger). Für Fig. 3 lassen sich bei beliebig vielen Oeffnungen alle Stützenreaktionen aus rein statischen Gleichungen ohne Hilfe der Elastizitätslehre bestimmen (die Trägerart ist statisch bestimmt). Für Fig. 4 muss nur der Horizontalschub aus Beziehungen der Elastizitätslehre ermittelt werden (die Trägerart ist einfach statisch unbestimmt). Für Fig. 5 dagegen hat man den Horizontalschub und sämtliche Reaktionen der Zwischenstützen oder ebenso viele von einander unabhängige Funktionen derselben aus der Elastizitätslehre zu bestimmen (die Trägerart ist bei n Oeffnungen nfacli statisch unbestimmt). S. auch Bogenfach werke.

Weyrauch.

Litteratur: [1] Schmidt, Die kontinuirlichen Bogen, AVien 1878. — [2] Müller-Breslau, Ueber kontinuirliche Bogen und Balken, AArochenblatt für Architekten und Ingenieure 1884, S. 463, 470, 481, 490. — [3] Weyrauch, Theorie der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, Leipzig 1887, §§ 79—81. — [4J AVeyrauch, Beispiele und Aufgaben zur Berechnung der statisch bestimmten Träger für Brücken und Dächer, Leipzig 1888, A. 42, 43 u. B. 93—103. — [5] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, Xll Theorie der eisernen Bogenbrücken und Hängebrücken (insbes. § 22), Leipzig 1890. — [6] Müller-Breslau, Die graphische Statik der Baukonstruktionen II, Leipzig 1892 (insbes. § i0). — [7] AVeyrauch, Elastische Bogenträger etc., München 1896, §§ 19—21.

Bogenlampen. Bringt man in dem Schliessungskreis eines elektrischen Stromes zwei Kohlenstäbe mit einander in Verbindung, so erwärmen sich dieselben an der Berührungsstelle. Bei genügend hoher Spannung und daraus hervorgerufener grosser Stromstärke steigt die Temperatur bis zur Weissglühhitze, wodurch eine lebhafte Lichtentwicklung stattfindet. Entfernt man nun die beiden Stäbe von einander, so wird die Lichtwirkung stärker, indem sich zwischen denselben eine leuchtende Brücke, der sogen. Lichtbogen bildet. Diese leuchtende Brücke besteht, wie die Spektralanalyse zeigt, aus glühenden Kohledämpfen und ist demnach die Temperatur des Lichtbogens eine so hohe, dass sich die Kohle verflüchtigt. An Stelle der Kohlenstäbe können auch Metallstäbe verwendet werden, wobei dieselben Erscheinungen auftreten, doch werden bei den Bogenlampen immer Kohlenstäbe verwendet, da einesteils die Metallstäbe infolge der hohen Temperatur zu schmelzen und abzutropfen anfangen, andernteils bei Kohle die Lichtwirkung am grössten ist. Heben dem Verdampfen der Kohle findet auch ein mechanisches Losreissen von Kohleteilchen statt, die an der Luft verbrennen oder an den gegenüber liegenden Stab übergehen, wobei dieselben nach

-ff

20°

20°

60°

40°

Fig. J. Gleichstromlichtboger.

und nach zu pilzartigen Hütchen an-wachsen. — Je nach der Art des den Lichtbogen speisenden Stromes unterscheidet man den Gleichstrombogen und den Wechselstrombogen [1]. Bei der Speisung des Lichtbogens durch Gleichstrom nehmen die beiden Kohlen nicht in gleicher Weise an dem Prozesse teil. An der positiven Kohle bildet sich eine \ kraterförmige Vertiefung, während sich ^0 die negative zuspitzt wie dies Fig. 1 u zeigt. An dem Krater entsteht die grösste Lichtwirkung, etwa 85% der gesamten Lichtausstrahlung, während nur etwa 10 % von der negativen Kohle und 5 % von dem Bogen selbst herrühren. Bei der gewöhnlichen Anordnung der Kohlen, vertikal und zwar die positive über der negativen, verteilt sich die erzeugte Lichtmenge unter dem Einfluss des Schattens der Kohlenstäbe, wie aus Fig. 1 ersichtlich [2]. Denkt man sich durch die Axe der Kohlen eine Ebene gelegt und vom Strahlenmittelpunkt aus in die verschiedenen Richtungen die in einer Einheit gemessenen Lichtstärken abgetragen, so zeigt es sich, dass die Lichtstärken in den verschiedenen Strahlenrichtungen sehr verschieden sind. Das

Minimum der Lichtwirkung ist in horizontaler Richtung, während die Lichtstärke unter einem Winkel von etwa 40° nach abwärts ihr Maximum erreicht. Die zur Aufrechterhaltung eines solchen Bogens nötige Spannung beträgt ca. 45 Volt, während jedoch auch schon bei geringerer Spannung ein Lichtbogen bestehen kann, welcher von der Entfernung der Kohlen von einander abhängig ist. Bei einer Entfernung der Kohlen von 0,5—0,75 mm ist eine Spannung von 25 Volt notwendig; der Lichtbogen ist aber in diesem Falle unstät und flackernd, bei Vergrösserung der Entfernung und Spannung wird derselbe allmälich ruhiger und bleibt bei einer bestimmten Länge und konstanter Spannung stabil. Diese Länge steigt mit der Stromstärke und beträgt nach Uppenborn für Lampen von

10—20 Ampere 4—5 mm.

5—8 Ampere 1—2 mm

8—10 Ampere 2—3 mm

Die Spannung verteilt sich ebenso wie die Lichtstärke nicht gleichmässig auf den Lichtbogen: auf den Uebergang von der positiven Kohle zum Bogen entfallen 33 Volt, auf den Lichtbogen 6 Volt und der Rest auf die negative Kohle. Dementsprechend variirt die Temperatur im Bogen, und zwar beträgt dieselbe nach Rosetti 3200 ⁰ an der positiven und 2500 ⁰ an der negativen Kohle. Ausserdem ist der Abbrand der Kohle verschieden, indem die positive Kohle etwa doppelt so schnell verzehrt wird als die negative. Aus diesem Grunde erhält gewöhnlich die positive Kohle etwa den doppelten Querschnitt der negativen, wobei dieselben gleich lang verwendet werden können. In nachstehender Tabelle sind nach Uppenborn die gebräuchlichsten Kohlendimensionen nebst Angabe der Länge und Brenndauer zusammengestellt:

Stromstärke in Ampere

Kohlendimensionen in Millimeter

Länge

Brenndauer

Positiv

Durchmesser

Länge

Durchmesser

Negativ

Länge

des

in

Lichtbogens Stunden

r—I r-H T—I

18

15

18

19

20

24

110

110

235

235

235

235

235

CO OO 05 T—I CM CO CO

r—I iH i—( i—i

DO M M COmm OiOO

WIO Wie CO CC CO CO CM 03 Cd CM

CO CO CO LS t-Ji O

bn bi bi bo

6—7

6—7

11—12

15—16

15—16

15—16

15-16

Natürlicherweise können die Kohlen je nach der gewünschten Brenndauer länger oder kürzer gewählt werden. — Zwischen den Gleich- und Wechselstrom-liclitbogen bestehen wesentliche Unterschiede. Im Wechselstromkreise unterbricht sich der Strom bei jeder Umkehr auf einen Augenblick, da aber die Dämpfe im Lichtbogen bei dieser ausserordentlich kurzen Zeit ihre Temperatur beibehalten, so erhält sich der Lichtbogen und erscheint der Lichteindruck dem Auge als ein kontinuirlicher. Um ein vollständig ruhiges Licht zu erhalten, darf die Anzahl der Polwechsel nicht unter eine gewisse Grenze (40 in der Sekunde) sinken. Die zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens nötige Spannung beträgt bei AVechselstrom nur 25—35 Volt bei einer Lichtbogenlänge von 2—4 mm. Beim Wechselstromlichtbogen brennen die beiden Kohlen gleichmässig ab. Die Lichtmenge verteilt sich nach oben und unten ziemlich symmetrisch und ist eine Ungleichheit nur durch äussere Einflüsse bedingt. Die Lichtverteilung lässt sich ungefähr nach der in Fig. 2 gegebenen Kurve darstellen und zwar ist die Lichtwirkung ebenfalls in horizontaler Richtung am kleinsten, während dieselbe unter einem Winkel von 50—60° nach oben und unten ihr Maximum erreicht. Der Abbrand an beiden Kohlen ist gleichmässig, weshalb dieselben gleich stark gewählt werden. Die gewöhnlich verwendeten Kohlendimensionen sind folgende:

Stromstärke in Ampere

Kohlendimensionen in Millimeter

Brenndauer

oben

unten

in

Durchmesser

Länge ! Durchmesser

Länge

Stunden

10

160

12

12

160

16

15

160

O Ol XO

r—1 rM H

o o o

<X> CD CO

H H r1

OO OO 00

/ Die zur Erhaltung des Lichtbogens notwendige Energie ist durch das Produkt aus Spannung und Stromstärke bestimmt. ,40 Da aber die Spannung stets annähernd gleich ist, so ist die Stromstärke der massgebende Faktor, d. h. für eine gewünschte Lichtstärke muss eine bestimmte Stromstärke gewählt werden. Zur Vergleichung der Lichtmengen hat man den Begriff der mittleren räumlichen Lichtstärke eingeführt und versteht darunter folgende Grösse. Man denkt sich einen der oben angegebenen Körper der Licht-^20 Verteilung um die Axe der Kohlen gedreht und den Kubikinhalt des entstehenden Rotationskörpers ermittelt. Der Radius 40    einer Kugel, deren Inhalt derjenigen dieses

60

>60

h\

20

21

-0

2i

41

Fig. 2. Wechselstromlichtbogen.

Rotationskörpers gleichkommt, entspricht nun der mittleren räumlichen Lichtstärke. Zur Erzeugung einer Lichtstärke von 1 Normalkerze sind bei Stromstärken von 4—12 Ampere etwa 0,4 Watt erforderlich, oder man kann für jedes Ampere eine Lichtstärke von 100 Normalkerzen rechnen. In nachstehender Tabelle sind die mittleren räumlichen Lichtstärken bei den gebräuchlichsten Stromstärken enthalten:

10

12

Stromstärke in Ampere........

Mittlere räumliche Lichtstärke in Normalkerzen 150    360    580    830    1130    1450

Das zu den meist in runder Form hergestellten Kohlen verwendete Material ist Graphit und Retortenkohle, welche fein gepulvert und gereinigt sind. Diese Materialien werden sorgfältig geglüht und geschlämmt und schliesslich mittelst Zuckersirup zu einer gleichmässigen Masse verarbeitet, welche unter hohem Druck in Stäbe gepresst wird. Die so hergestellten Kohlen nennt man homogene. Da es sich gezeigt hat, dass es zur Erzeugung eines ruhigen und gleichmässigen Lichtes von Vorteil ist, wenn die Dichte der Kohlen von aussen nach innen abnimmt, so versieht man die Stäbe mit einem Kern von weicherer Kohle. Man nennt diese D o c h t k o h 1 e n. In G1 e i c h s t r o m b o g e n 1 a m p e n ist gewöhnlich die positive Kohle mit Docht versehen, während die negative homogen ist, bei Wechselstrombogenlampen werden oben und unten Dochtkohlen verwendet. Durch den Lichtbogen werden die Enden der Kohlen allmälich verzehrt und der Zwischenraum wird immer grösser, bis er endlich so gross geworden ist, dass der Bogen erlischt. Zur Erreichung eines ruhigen und gleichmässigen Lichtes ist es deshalb erforderlich, dass die Kohlen immer in gleicher Entfernung von einander gehalten werden. Dies kann von Hand erreicht werden oder auf selbsttätigem Weg, indem der Strom selbst zur Regulirung des Kohlenvorschubs benützt wird. Solche Mechanismen werden Bogenlampen genannt. Die Betätigung des Kohlenvorschubs von Hand wird nur noch in wenigen Fällen verwendet, wo elektrisches Bogenlicht auf kurze Zeit und von wechselnden Punkten aus erzeugt wmrden soll, wie dies zum Zwecke der Lichtwirkungen auf der Bühne, für Projektionslampen und Scheinwerfer erforderlich ist. Die automatische Regulirung findet durch die Bewegung eines Eisenkerns statt, welcher den Einflüssen eines Elektromagnetsystems unterworfen ist und in geeigneter Weise mit den Kohlen in Verbindung steht. Die Windungen dieses Elektromagnetsystems können auf dreierlei Arten auf den Lichtbogen bethätigt werden: entweder sind sie mit dem Lichtbogen hinter einander geschaltet, so dass der ganze Lampenstrom sie durchfliesst, oder sie werden zum Lichtbogen in Nebenschluss geschaltet, wobei nur ein ganz geringer Teilstrom durch dieselben geht, oder endlich werden beide Schaltungsarten mit einander vereinigt. Diesen Schal-tungs’weisen entsprechend unterscheidet man Hauptstrom-, Nebenschluss- und

Differentialbogenlampen. Die Wirkungsweise der Hanptstrombogenlampe ist aus der schematischen Fig. 3 ersichtlich. Die untere Kohle sei feststehend gedacht, während die obere an einem drehbaren Hebel hängt.

Jo

oY

An dem andern Ende des Hebels ist ein Eisenkern in einer mit starken Windungen versehenen Spule beweglich angebracht und sind diese Kegulirwindungen in den Stromkreis der Kohlen eingeschaltet. Unter dem Einfluss eines Gewichtes oder einer sonstigen äusseren Kraft suchen sich die Kohlen zu nähern. Lässt man nun Strom durch die Lampe, so wird der Eisenkern in die Spule hineingezogen, wodurch gleichzeitig die Kohlen sich von einander entfernen und der Lichtbogen gebildet wird.

Fig. 3. Hanptstrombogenlanipp.

Die Kraft der Kegulirwindungen und des Gegengewichts sind so aus-balancirt, dass sie sich bei richtiger Lichtbogenlänge und Stromstärke das Gleichgewicht halten. Im Verhältnis des Kohlenabbrandes steigt nun der Widerstand des Lichtbogens und sinkt die Stromstärke, wodurch die Kraft der Kegulirwindungen durch das Gegengewicht überwunden wird, so dass die Kohlen sich nähern, bis gleiche Stromstärke oder Gleichgewicht eingetreten ist. Es findet für den Gleichgewichtszustand, wenn N die Anzahl der Kegulirwindungen, J die Stromstärke und F die konstante Gegenkraft bezeichnen, die Beziehung statt: KNJ=F, wobei K eine Konstante bedeutet, oder J— F-KN— Konstante, d. h. die Hauptstrombogenlampe regulirt auf konstante Stromstärke.    <•-

Die Nebenschlusslampe ist die am meisten ver-ä— wendete Bogenlampe und wird deren Schaltung durch Fig. 4 dargestellt. Die Kegulirspule des Systems ist zu dem Lichtbogen in Nebenschluss geschaltet und besteht aus einer sehr grossen Anzahl dünner Drahtwindungen, deren magnetisirende Wirkung derjenigen der obengenannten Hauptstromspule gleichkommt. Durch ein Gewicht oder eine sonstige äussere Kraft werden die Kohlen auseinandergezogen, während die Regulirwindungen dieselben bei Strom-clurchgang unter Vermittelung des Eisenkerns einander zu nähern suchen. Bei normaler Lichtbogenlänge halten sich die Kräfte das Gleichgewicht; brennen die Kohlen ab, so steigt infolge des grösseren Widerstands die Spannung am Lichtbogen. Proportional dieser Spannungszunahme steigt auch die Stromstärke in der Nebenschlusswicklung und Flg- ⁴- ^enscMnssbogeniampe. wird demzufolge die magnetisirende Wirkung der Kegulirwindungen grösser, so dass der Eisenkern so weit angezogen wird, bis die richtige Lichtbogenlänge und damit der Gleichgewichtszustand wiederhergestellt ist. Bezeichnet i die Stromstärke im Nebenschluss, n dessen Windungszahl, so besteht die Gleichung: Kni — F. Ist iv der Widerstand und e die Spannung an den Kohlen, so ist i = e: w und somit

Fw

— Konstante,

das heisst, die Nebenschlusslampe regulirt auf konstante Klemmenspannung. — Wenn die Regulirung der Lampe durch Verbindung einer Nebenschlussspule mit einer Hauptstromspule erfolgt, so nennt man die Lampe Differentiallampe. Aus Fig. 5 ist die Wirkung der zwei Regulirspulen auf das System ersichtlich. Jede der Spulen ist bestrebt, einen Eisenkern in sich hineinzuziehen. In stromlosem Zustand berühren sich die Kohlen; bei Stromdurchgang zieht der Hauptstrom-

F oder e

Kn

Kn —

iv

L—

-nV

Fig. 5. DifferentiaVbogenlampe.

_ KN iv

Elektromagnet den Eisenkern nach unten, so dass der Lichtbogen gebildet wird. Sinkt infolge des Abbrandes der Kohlen die Stromstärke, so wächst der Widerstand lind damit die Spannung, so dass gleichzeitig die Hauptstromspule nachlässt und die Nebenschlusswindungen überwiegen, wodurch sich die Kohlen nähern. Die Wickelung der beiden Regulirwindungen ist so eingerichtet, dass sich dieselben bei richtiger Lichtbogenlänge das Gleichgewicht halten. Unter Beibehaltung der oben angegebenen Bezeichnungen für die Verhältnisse der Hauptstrom- und Nebenschlusslampen gelten hier die Bedingungen KNJ—ni\ ferner i = e :iv und damit

KN J

C    6

n — oder

= Konstante,

J n

d. h. die DifFerentiallampen reguliren auf ein konstantes Verhältnis zwischen Spannung und Strom oder sie halten den Widerstand der Lampe konstant. — Die Bogenlampen werden im Stromkreis teils hinter einander, teils parallel geschaltet. Die Hauptstrombogenlampen eignen sich nicht für Hintereinanderschaltung, da hierbei meist schon von der stromerzeügenden Maschine der Strom konstant gehalten wird; überhaupt findet die Hauptstromlampe nur sehr selten in der Praxis Anwendung, dagegen um so mehr die Nebenschluss- und Diflerentiallampen. Beim Hintereinanderschalten von Bogenlampen fliesst durch sämtliche Lampen derselbe Strom und muss dabei Sorge getragen werden, dass beim Erlöschen einer Lampe keine Unterbrechung des Stromkreises stattfindet, was durch Anbringen einer selbsttätigen Vorrichtung vermieden wird, welche die Lampe kurz schliesst oder einen Ersatzwiderstand einschaltet. Beim Betrieb von Bogenlampen in Parallelschaltung sind wesentlich andere Punkte zu berücksichtigen als bei Hintereinanderschaltung. Die Lampen können einzeln, paarweise oder in Beihen parallel betrieben werden. In jede Abzweigung muss hierbei

ein Vorschalt- oder Beruhigungswiderstand gelegt werden. Wenn in einem Stromkreis eine einzige Lampe ohne Vorschalt-widerstand abgezweigt ist, so entsteht im Augenblicke der Berührung der Kohlen, infolge des geringen Widerstandes derselben, ein äusserst starker Strom, worauf die Lampe, durch den starken Stromstoss Fig. 6. Bogenlampen in Parallelschaltung. veranlasst, zu rasch auseinanderregulirt, wodurch der Lichtbogen zu gross wird; infolge dessen entstehen sehr starke Stromschwankungen, welche durch Einschalten des obenerwähnten konstanten Vorsclialtwiderstandes sehr verringert werden. Die Grösse des letzteren ist jedoch mit Rücksicht auf einen ökonomischen Betrieb beschränkt, da derselbe eine bestimmte Energiemenge verzehrt. Es ist deshalb von Vorteil, in eine Abzweigung zwei Lampen zu schalten, da diese beiden gegenseitig die Schwankungen ausgleichen und dann ein geringer Vorschaltwiderstand genügt. Diese Schaltungsweise, welche Eig. 6 zeigt, wird gewöhnlich beim Anschluss von Bogenlampen im Gleichstromleitungsnetze von 100 bis 110 Volt Spannung angewendet. Bei Wechselstromlampen, welche, wie oben erwähnt, nur 25 bis 35 Volt Spannung bedürfen, ist das Verhältnis noch günstiger, da von diesen drei oder vier hinter einander in eine Abzweigung mit 100 bis 110 Volt Betriebsspannung geschaltet werden können. — Die üebertragung der oben beschriebenen Bewegung eines Eisenkerns, welche durch die Regulirwindungen veranlasst wird, auf die Kohlen, findet auf verschiedene Weise statt. In den meisten Fällen geschieht die Vorwärtsbewegung der Kohle unter Zuhilfenahme der Schwerkraft und zwar in der Weise, dass beim Anziehen, bezw\ Loslassen des Elektromagnetkerns eine Bremsvorrichtung ausgelöst wird, die einen kurzen Moment die Kohlenstange oder das Band, an welchem die Kohle selbst befestigt ist, frei lässt, so dass sie sich nach abwärts bewegen kann, bis im nächsten Moment wieder die Bremsvorrichtung in Thätigkeit tritt. Lampen dieser Art werden als Nebenschluss oder Differentiallampen für Gleichstrombetrieb von folgenden Firmen gebaut: Siemens & Halske-Berlin, Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft-Berlin, Schuckert-

Nürnberg, Fein-Stuttgart, Kummer-Dresden, Körting &Mathiessen-Leipzig u. v. a. Wechselstrombogenlampen liefern die Firmen: Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft -Berlin, Helios-Köln, Ganz & Co. - Budapest. — Eine besondere Anordnung von Nebenschlussbogenlampen baut die Firma Fein-Stuttgart, und zwar ist hierbei die bewegliche Kohlenstange zwischen Friktionsrollen fl gelagert, welche durch den Regulirelektromagneten gedreht werden und dadurch den Vorschub derselben verursachen.

EQ

Durch diese Lagerung ist es ermöglicht, dass die Lampe in jeder Lage zu brennen im stände ist. Ein Schema dieser Anordnung zeigt Fig. 7. Es würde zu weit führen, hier genauer auf die Konstruktion der vorerwähnten Lampen einzugehen und finden sich de-taillirte Beschreibungen derselben in [3], [4], [5]. Die Bogenlampen werden gewöhnlich mit Gehäusen aus Glas in Form von Laternen, runden oder ovalen Kugeln versehen, welche dazu dienen, glühende Kohlenteile aufzufangen, den Luftzug, welcher ein Flackern des Lichtbogens veranlasst, abzuhalten und schliesslich das grelle Licht des Bogens abzudämpfen.

Zur Beleuchtung von Bahnhöfen und Fabrikhöfen, wo es nur auf ein sehr helles Licht ankommt, werden für die    I

Laternen weisse, durchsichtige Gläser oder Scheiben aus    i

Fig. 7.

dioptrischem Glas, welche das Licht etwas abdämpfen und zerstreuen, verwendet. Um tiefe Schatten zu vermeiden und _ L das Auge zu schützen, wählt man vielfach die Glashülle aus durchscheinendem Glas, wodurch der Lichtpunkt dem Auge entzogen wird, die Glasglocke als Ausgangspunkt von diffusem Licht erscheint und die Lichtverteilung nach den verschiedenen Seiten gleichmässiger wird. Je nach der Glassorte wird das Licht mehr gedämpft, wobei in gleichem Masse mehr Licht verloren geht, und zwar absorbirt Alabasterglas ca. 15°/₀, Opalglas ca. 25 °/₀ und Milchglas 30—60 °/₀. Damit alles Licht nach unten geworfen wird, werden Blechschirme von entsprechender Grösse an den Lampen angebracht [6], Zur Erreichung eines ganz gleichmässigen diffusen Lichtes, wie es zur Beleuchtung von Arbeits- und Zeichensälen oder Schulzimmern erforderlich ist, wird unter der Bogenlampe ein grosser Schirm angebracht, welcher den Lichtbogen dem Auge vollständig entzieht und das Licht gegen die weissgetünchte Decke reflektirt. — Für besondere Zwecke, wenn es darauf ankommt, das Licht in bestimmter Richtung möglichst zu konzentriren, wird die Bogenlampe mit Linsen oder geeigneten Spiegeln in Verbindung gebracht, wobei dieselbe so konstruirt sein muss, dass der Lichtbogen immer an derselben Stelle bleibt. Hierbei sind die Kohlenstäbe besonders angeordnet, indem die Axen der positiven und negativen Kohle gegen einander versetzt sind. Dadurch brennt der Krater der positiven Kohle seitlich aus und reflektirt als leuchtender Punkt sein Licht gegen das Linsensystem. Zu Theaterbeleuchtungen, für photographische Zwecke, als militärische Suchlampe und als Scheinwerfer wird die Bogenlampe in Verbindung mit Spiegeln verwendet und zwar so, dass die Kohlenaxe mit der Spiegelaxe zusammenfällt und der Krater der positiven Kohle dem Spiegel zugekehrt ist, wodurch derselbe sein volles Licht gegen den Spiegel sendet, welches dann in parallelen oder divergirenden Strahlen reflektirt wird.

Litteratur: [1] Neureiter, Verteilung der elektrischen Energie, Leipzig 1894, S. 26 ff. —

[2]Herzog u. Feldmann, Elektr. Leitungsnetze, Berlin-München 1893, S. 105 ff. — [3] Heim, Elektr. Beleuchtungsanlagen, Leipzig 1892, S. 144 ff. — [4] Biscan, Die Bogenlampe, Leipzig 1893. — [5] Bohnenstengel, Konstruktion elektr. Bogenlampen, Hamburg 1893. — [6] A. Wilke, Die Elektrizität, Leipzig 1893, S. 158 ff.    Emil Fein.

Weinbrenner

Bogenlaube, 1. ein in Bogenform bedeckter Gang im Garten, aus leichtem Holzwerk und Latten erstellt; 2. gewölbter Gang auf Pfeilern, unter den Häusern einer Stadt, längs der Strassenseite hinführend, z. B. in Strassburg i. E., die Gewerbelaube in Bern und anderen Städten.

Bogenlehre, s. Gewölbe und Lehrgerüst.

Bogeiileibung ist die innere Fläche des Bogens, deren Form von der Gestalt der Bogenlinie (Wölblinie) abhängt und die durch die Bewegung der Bogenlinie (Wölblinie) längs einer festen Linie (Axe) oder durch die Bewegung einer Erzeugenden an festen Leitlinien (Stirnkurven) entstanden gedacht werden kann (s. auch Mau er bögen).

Bogenleier, Vorrichtung, um beim Versetzen von Wölbsteinen (besonders bei regelmässigen Kreisbögen) die Richtung der Stossfugen u. s. w. einhalten zu können. Sie besteht in einer Schnur, welche von einem Stift oder Nagel im Mittelpunkt nach den Bogensteinen geführt wird. Das Gleiche gilt auch für Putzbögen, bei welchen der Schablonschlitten, an einer Latte befestigt, als Bogenleier wirkt.

Bogenlicht, s. Bogenlampen.

Bogenlinie, erhält man als Schnitt einer zur Axe des Bogens (Gewölbes) senkrecht stehenden Ebene mit der Bogenleibung.

Bogen mit Zugstange sind Bogenträger mit Endgelenken (s. B o g e n, einfache), deren Horizontalschub durch eine Verbindungsstange der letzteren anstatt durch die Widerlager aufgenommen wird (Fig. 1 u. 2). Diese haben infolge dessen bei beliebiger Belastung nur Vertikaldrucke auszuhalten, was für ihre Stabilität und die Beanspruchung des Fundamentbodens günstig ist. Da jedoch der gleiche Zweck durch Balkenfachwerke, z. B. von Segmentform oder Sichelform, erreicht werden kann, so müssen noch konstruktive, ästhetische oder sonstige Gesichtspunkte für die Anwendung solcher Träger in Betracht kommen. Man hat sie z. B. mehrfach bei Bahnhofshallen zur Ausführung gebracht. Die Berechnung der Schnittkräfte und Beanspruchungen von Zweigelenkbogen mit Zugstange hat ganz wie für gewöhnliche Zweigelenkbogen zu erfolgen, nur dass der Horizontalschub II und damit die Gleichung der Kämpferdrucklinie S etwas anders ausgedrückt sind.

Werden die für Bogen mit zwei Gelenken unter „Bogen, einfache“ verwendeten Bezeichnungen beibehalten und zur Abkürzung gesetzt bei horizontaler Zugstange (Fig. 1) :

* = (l + .)8y» + ~

bei gesprengter Zugstange (Fig. 2):

A = (1 + *) 8/*+

L. v. Willmann.

Weinbrenner.

1.

15 c z

FiS. 1.

V'

2.

Fig. 2.

unter $ den Querschnitt, unter z die Gesamtlänge der Zugstange verstanden, dann erhält man für symmetrische Parabelbogen von konstanten (mittleren) J cos <p durch beliebige Belastung:

2 Pa (l — a) {l² -f la — ff³ — ßl²) für beliebige Temperaturänderungen t, t‘ von Bogen und Zug-FZ^ ~ 15 Ea G T — P) ,

stange:

und speziell für t' — r:

3.

4.

Fig. 3.

V'

H = —^80Ear. h L²

Im Falle gleichmässig verteilter Last von u per Längeneinheit auf der ganzen Spannweite nimmt 3. die Form an (vergl. Belastung der Träger):

5.

Fig. 4.

f fi) Jf»

6.

Bei diesen Gleichungen ist vorausgesetzt, dass Bogen und Zugstange von gleichen E, « (gleichem Material) sind und keine Verkürzung der Spannweite durch Einsenkung der Zugstange in Betracht kommt, was man durch Aufhängen der letzteren in der Mitte und nach Bedürfnis an weiteren Stellen zu erreichen sucht. Nach 1., 2. nähert sich h um so mehr dem für Zweigelenkbogen ohne Zugstange geltenden Werte (1 -(- s) 8f². je grösser ^ ist, für $ — cc würde jener Wert und damit derselbe Horizontalschub wie beim gewöhnlichen Zweigelenkbogen erreicht. Bei Berechnung des Querschnitts der Zugstange kann man dieses etwas zu ungünstige H (für {y = oo) verwenden. Dass ß wohl immer vernachlässigt und für vorläufige Berechnungen meist e = 0 sowie in 3. anstatt l² -f- la — a2 7

— l² gesetzt werden kann, bedarf nach dem für gewöhnliche Zweigelenkbogen 6

Gesagten keiner Erwähnung. Die Gleichung der Kämpferdrucklinie S ist bei Vernachlässigung von ß:    lil²    _

b~ 5f la — a*'

sein Mittelwert

Wird innerhalb des Bogens (Big. 1 u. 2) ein Zwischengelenk angeordnet (Big. 3 u. 4), so entstellt der statisch bestimmte Dreigelenk bogen mit Zugstange, welcher jedoch bis jetzt nicht ausgeführt ist. Die Berechnung des Horizontalschubs wie sämtlicher Schnittkräfte und Beanspruchungen bleibt vollständig wie für gewöhnliche Dreigelenkbogen (s. Bogen, einfache). Den so bestimmten Horizontalschub hat die Zugstange aufzunehmen, wonach sich deren Querschnitt ohne Rücksicht auf die Bormänderungen ergibt.

Litteratur: [11 Oastigliano, Theorie de l’equilibre des systemes elastiques, Turin 1880 (Deutsch Wien 1886), Chap. V. — [2] Brik, Zur Berechnung eines besonderen Konstruktionssystems bogenförmiger Dachbinder, Zeitschrift d. österr. Ing.- u. Arch.-Yer. 1882, S. 100. —

[3]    Müller-Breslau, Die graphische Statik der Baukonstruktionen II, Leipzig 1892, S. 256. —

Weyrauch,

[4]    Weyrauch, Elastische Bogenträger etc., München 1896.

Bogen0l*t heisst beim Tunnelbau diejenige Erweiterung eines Tunnelortes, durch welche der für Aufnahme des oberen halbkreisförmigen Teils des Tunnels, der sogen. Klappe, erforderliche Raum freigelegt wird.

Bogenrippen, s. Gewölbe.

1)

Bogensägen heissen die hauptsächlich für die Bearbeitung von Metall, seltener für Holz, dienenden Handsägen, bei denen ein schmiedeeiserner Bügel oder Bogen verwendet wird, um das meist nur dünne und kurze Sägenblatt aufzunehmen und straff zu spannen. Big. 1 stellt eine solche Bogensäge gewöhnlicher Art vor. Das Sägeblatt ci ist an dem einen Ende c durch einen Stift mit dem

k.'I-

ui §§§

Fig. 2.

Bügel b verbunden, während das andere Ende in derselben Art an einen Kloben d befestigt «jj ist, der in eine das Auge des Bügels durchsetzende Schraube ausgeht, so dass man durch Umdrehen der Blügelmutter e das Blatt hinreichend anspannen kann. Bewegt wird die Säge an dem mit dem Bügel verbundenen Handgriffe g. Das Sägeblatt hat hierbei meist nur bis zu 0,3 m Länge und bis zu 20 mm (jjp Breite. Bür feinere Sägen, wie sie unter dem Kamen Laubsägen in Längen von 0,08 bis

jt

0,15 m und zwischen 0,6 und 2 mm Breite Vorkommen, gibt man 1 dem Bogen eine Bonn wie in Big. 2, so dass man ihn durch Yer-| Schiebung von b in der Hülse / und Beststellen darin mittelst der I Druckschraube der Länge des Sägeblattes anpassen kann, welches I hierbei von den Klemmbacken bei c und d festgehalten wird. I Diese Einrichtung gestattet auch den Gebrauch kürzerer Sägenstücke. I Eür die eigentlichen Laubsägearbeiten pflegt man dem Bogen eine H    grössere Tiefe zwischen dem Blatt cl und dem Rücken b

Fig. 3.

(Big. 3) zu geben, um in entsprechend grossem Abstande vom Rande der zu bearbeitenden Platte Einschnitte machen zu können. — Die Zähne der Bogensägen sind immer nur fein und zwar um so feiner, je härter das zu bearbeitende Material ist; während bei den grösseren Blättern nur etwa fünf Zähne auf 1 cm gehen, steigt diese Zahl bei den feinsten Laubsägen bis zu 25. Diese Zähne können wegen ihrer Kleinheit nicht geschränkt werden (s. Sägen); man macht daher wohl zur Erzielung eines Spielraums der Säge in der Schnittfuge das Blatt nach dem Rücken hin dünner als an der Zahnseite oder aber man bildet die Zähne durch Einhauen mit dem Meissei nach Art des Beilenhiebs (s. Beilen), wobei auf den beiden flachen Seiten ein für das freie Schneiden der Säge förderlicher Grat aufgeworfen wird. Hieraus erklärt sich auch die in den Schlosser Werkstätten übliche Bezeichnung „Bogenfeile“ anstatt Bogensäge. Die Bogensägen werden hauptsächlich zum Durchschneiden dünner Platten und zum Abtrennen hervorragender Teile von gewissen Arbeitsstücken, z. B. der Angüsse von Gusswaren, gebraucht.

Herr manu.

Litteratur: Karmarsch, Mech. Techn., 5. Aufl., Hannover 1875. Prechtl, Tecli. Lucjklop. Bd. 12, Stuttgart 1842.

Bogenschneider, eine in der Papierfabrikation zum Querschneiden des sogen, endlosen Papiers verwendete Schneidvorrichtung, bei welcher das bewegte Messer (der Schneider) in einer Cylinderfläche hin- und hergehend, also im Bogen bewegt wird. S. Papierfabrikation.

Kraft.

Sa

vermeiden.

Bogen schnitt, eine Methode der Punktbestimmung, deren graphische Lösung dadurch erfolgt, dass von zwei oder mehr gegebenen Punkten Pa P,, aus mit gemessenen Strecken sa sh als Halbmesser Kreisbogen beschrieben werden, durch deren Schnitt der Punkt P„ gewonnen wird (vergl. Fig.). Sind die Koordinaten der Punkte Pa Ph gegeben ya x,n yb xh und sollen die Koordinaten yn x„ von Pn berechnet werden, so können aus den drei Seiten des Dreiecks Pa Ph Pn alle dazu erforderlichen Elemente abgeleitet werden (vergl. Punktbestimmung). Die Aufgabe findet Anwendung bei Stückvermessungen oder Klein-messungen (s. a. Kleinpunkte), ist jedoch nach Möglichkeit zu Muss diese Bestimmung für wichtigere Kleinpunkte angewendet werden, so soll nach den Vorschriften der preussischen Vermessungs-Anweisung IX [1] eine Ausgleichung vorgenommen werden.

Reinhertz.

Litteratur: [1] IX. Anweisung fiir die trigonometrischen und polygonometrischen Arbeiten bei Erneuerung der Karten und Bücher des Grundsteuerkatasters, Berlin 1894, S. 385, und Grauss, Die trigon. u. polygon. Rechnungen in der Feldmesskunst, Halle 1893, S. 107.

Bogenschubkurbel, s. Schwingkurbelgetriebe.

Melan.

Bogensehneuträger, engl. Bowstring, Parabelträger, nennt man solche eiserne Balkenfachwerksträger, welche geraden Untergurt und nach einer Parabel oder nach einem Kreisbogen geformten Obergurt haben. Ueber den Auflagern sind die beiden Gurtungen direkt zusammengeführt. Die erste Anwendung dieser Trägerform soll von Hoffmann und Moderspach 1833—37 bei einigen in Ungarn erbauten eisernen Brücken gemacht worden sein [1]; zu den ersten Anwendungen in Deutschland zählt die 1861 von Schwedler erbaute Brahe-Brücke bei Czersk. Die Trägerform hat die Eigentümlichkeit, dass bei parabolischer Führung des Obergurts der gerade Untergurt durch eine gleichmässig verteilte Belastung durchaus gleiche Maximalspannung erfährt, während die Spanuung des Obergurtes gegen die Auflager hin etwas zunimmt. Die Ausfachungsstäbe haben bei totaler gleichmässiger Belastung nur die an den Knotenpunkten des Untergurts angreifenden Lasten aufzunehmen. Besteht die Ausfachung, wie gewöhnlich, aus Vertikal- und Diagonalstäben, so sind letztere bei totaler Belastung ohne Spannung, dagegen werden sie von der einseitig wirkenden zufälligen Belastung gleich stark gezogen wie gedrückt. (S. Para bei träger.)

Litteratur: [1] Rziha, Eisenbahn-Ober-u. Unterbau, Wien 1877, 2. Bd., S. 384.

WO

Bogenstelluiig (Arkadenstellun g), besteht aus einer Aneinanderreihung mehrerer Bögen, die auf Pfeilern oder Säulen aufruhen können. Ihre Anwendung ist eine sehr vielseitige und häufige, besonders in der kirchlichen Baukunst, die Bogenstellungen die Aufgabe haben, die beiden hohen Oberwände zu tragen, welche das Hauptschiff von den Seitenschiffen trennt. Auch die schönen mittelalterlichen Klosterhöfe sind oft von Bogenstellungen umsäumt. Schubert-Solde™.

Bogeiiträger, elastische, pflegt man solche Bogen träger (s. Bogen) zu nennen, deren Stützenreaktionen oder innere Kräfte mittelst der technischen Biegungstheorie, welche einen Teil der Elastizitätslehre bildet, abgeleitet werden.

Es gehören hierher in erster Linie die stabförmigen, vollwandigen (nach oben gekrümmten) Bogen; doch hat man bisher meist auch die Stützenreaktionen vom Fachwerkbogen und Gitterbogen mit ausgesprochener Axe bis zu den Stützen auf Grund der Formeln für elastische Bogenträger berechnet. Näheres und Litteratur s. Bogen, einfache, und kontinuirliche, Bogenfachwerke, Bogen mit Zugstange.    Weyrauch.

Bogentrockner sind in der Papierfabrikation zum Trocknen der hergestellten Papierbogen (gewöhnlich Handpapier) verwendete Vorrichtungen, welche so angeordnet sind, dass sie die Papierbogen vollkommen selbsttliätig, mehrmals durch den Trockenraum in der Weise hindurchbewegen, dass ein ununterbrochenes Eintreten frischer und ein ebensolches Austreten getrockneter Papierlagen erreichtjwird. S. Trockenapparat und Papierfabrikation, Kraft,

Bogeil- lincl Zeitmass. Gewisse Winkel an der Sphäre werden entweder in Gradmass (Bogenmass, ",    ") oder in Zeitmass ⁷', m, s angegeben; ins

besondere zerlegt man den Himmelsäquator häufiger als in 360 ⁰ mit ihren Unterteilen in 24A zu je 60'“ zu je 60⁵ und gibt z. B. die AB. der Gestirne (vergl. den Art. Koordinaten am Himmel) stets in h, m, s an, schon wegen der Beziehung: Sternzeit in einem bestimmten Augenblick = AB. eines Sterns + Stundenwinkel des Sterns in diesem Augenblick. Bei der Bechnung mit Logarithmen muss man nun allerdings meist die Bögen in Winkelmass haben, wenn auch manche Tafeln für astronomischen Gebrauch direkt das Zeitmass

als Argument haben; es finden sich deshalb in den meisten Werken über sphärische und praktische Astronomie, auch in manchen Ephemeriden, Verwandlungstabellen von Bogen- in Zeitmass und umgekehrt. Die Beziehungen lauten einfach:

Es,

\h — 15°, lm = 15', ls = 15"; 10 = 4'», 1' = 4», 1" so dass solche Verwandlungstabellen für die heute noch in der Astronomie (im Gegensatz zur Geodäsie) ausschliesslich gebräuchliche „alte“ Kreisteilung (Umfang 360° zu je 60' zu je 60" im Gegensatz zur „neuen“: Umfang 400? zu je 100' zu je 100") ziemlich entbehrlich sind. — Auch Instrumentenkorrektionen (vergl. den Art. Aufstellungsfehler) werden vielfach sogleich in in " ausgedrückt, z. B. überall in der Zeitbestimmung (Ermittelung eines Stundenwinkels): wenn für die Kippaxe die Neigung— 1,75* der Libelle gemessen ist (vergl. den Art. A xenlibelle) und 1* ist = 2,44" = 0,163s, so

Die Unterschiede der geographischen

statt

ist i = — 0,29s zu setzen u. s. f.

Längen von Punkten auf der Erdoberfläche werden gleichfalls ebenso oft in Stunden u. s. f. als in Graden u. s. f. angegeben und gebraucht: die geographische Länge eines Punkts ist der Winkel im Erdpol zwischen einem bestimmten Nullmeridian (Anfangsmeridian, Ephemeriden-Meridian) und dem Meridian des Punkts; oder der Unterschied der Mittlern Zeiten, die im gleichen absololuten Augenblick auf diesen beiden Erdmeridianen (Nullmeridian und Ortsmeridian) vorhanden sind. Auch hier gelten die oben angegebenen Zahlenbeziehungen: für jeden Grad Längenunterschied beträgt der Unterschied der Mittlern Zeiten 4'“ mittlerer Zeit u. s. f.

Bogenverband. Die einzelnen Schichten der Gewölbe sollten nach allgemeinen Gesetzen senkrecht zur Druckrichtung stehen; da jedoch die Lage der Mittellinie des Drucks (Stützlinie) eine wechselnde ist, stellt

die Lagerfugen senkrecht zur Wölblinie. Man erhält / bei parallelepipedisclien Steinen die radiale Stellung durch Anordnung keilförmiger Eugen, was bis zu einem Minimal- "'x' radius gleich der zehnfachen Bogenstärke noch zulässig erscheint. Bei stärkerer Krümmung der Wölblinie müssen die Steine keilförmig zugehauen oder keilförmig gebrannte Steine verwendet werden, was bis zu einem Bogenradius von der zweifachen Bogenstärke möglich ist. So lange der Bogenradius im Verhältnis zur Bogenstärke nicht kleiner ist, als die angeführten Grenzwerte, können die Schichten in dem Pfeilerverbande entsprechenden Endverbande

Hammer.

man

Jb'ig. !.

.b ig. 2.

jm

Xi

einem

gemauert werden, so dass ein Ueberbinden der Fugen in den einzelnen Schichten stattfindet, wie dies die Eig. 1 bis 3 für Ä eine Bogenstärke von 1,5 Steinen bei 2 Stein starken Mauern x¹

für verschiedene Anordnungen des Anschlags (s. d.) zeigen. w__________

Es werden zur Einhaltung des Verbandes viele Dreiquartiere    F>gV.

erforderlich, wie es die Schraffur dieser Steine verdeutlicht. Ueber die Ausführung in einzelnen Bingen s. Ausführung der Mauerbögen, l. von wuiman» Bogenzirkel, s. Messwerkzeuge.

Bogenzweieck, wird aus zwei gleichen Kreisbögen HDJ, HEJ (s. Fig.) gebildet, die mit dem Badius gleich DE resp. um die Bogenmitten E, D Dieses Bogenzweieck ist zwangläufig beweglich in einem gleichseitigen Dreieck aßy, dessen Höhe gleich 2. DE ist, d. h. es wird von den Seiten dieses Dreiecks so gestützt, dass jeder mit dem Bogenzweieck verbundene

beschrieben sind.

■ M.

xx

Punkt eine bestimmte Bahn in Bezug auf das Dreieck aßy beschreibt [1]. Gleiten die beiden Kreisbögen HDJ, HEJ resp. an den Dreiecksseiten aß, ay, dann bewegt sich, wenn mt, m₂, m₃ die Mitten der Dreiecksseiten bezeichnen, die Bogemnitte E auf der Geraden m₂, m-i und die Bogenmitte D auf der Geraden ml, m₃. Bewegen sich zwei Punkte DE auf Geraden m₂ mu mt m₃,

m₃--"

cd

so rollt ein mit DE verbundener Kreis k, der durch D, E und mx geht, nach Art Cardani’scher Kreise (s. d.) in einem doppelt so grossen um nix beschriebenen Kreise, der in der Pig. nicht gezeichnet ist, und jeder Punkt des Kreises k bewegt sich auf einer durch mx gehenden Geraden. Dieser Kreis k geht aber auch durch die Spitze J, und diese gleitet demnach während keiner der in J zusammenstossenden Kreisbögen von der Dreiecksseite ßy tangirt wird, an dieser Dreiecksseite entlang. In gleicher Weise gleitet J bei Weiterbewegung auch an den anderen Dreiecksseiten, und dasselbe gilt von der Spitze H. Ein beliebiger mit dem Bogenzweieck verbundener Punkt beschreibt dann gegen das Dreieck aßy eine aus Ellipsenstücken gebildete Bahnkurve. Wenn umgekehrt das Bogenzweieck als fest betrachtet und das Dreieck bewegt wird, dann beschreibt ein beliebiger mit dem Dreieck verbundener Punkt eine aus Stücken von Pascal’schen Kurven gebildete Bahnkurve [2].

Litteratur: [1] Reuleaux, Kinematik, S. 120, Braimschweig 1875. — [2J Burmester, Lehrbuch der Kinematik, Bd. 1, S. 269, Leipzig 1888.    Burmester.

Bogheadkohle, s. Asphalt.

Bohle (Doppeldiele), auf der Säge geschnittenes Holz von 2- bis 3faclier Stärke der gewöhnlichen Bretter. Dicke 6—12, Breite 30—60 cm, Länge 4—7 m.

Bohlenbeleg, ein aus Bohlen in Falz gelegter Eussboden in Stallungen, Unterfahrten (bei Schwarzwaldhäusern in Tennen), Brücken u. s. w. Bohlenbolzen, s. Lehr bogen.

Bohlen dach, s. Dachstuhl.

Bohlenrost, s. Post, liegender.

Bohlensparren, s. D a c h s t u h 1.

Bohlenzarge, s. Thüren.

Bohlstaimn (Bohlenstamm), schwaches Bauholz, welches zu Riist-oder Leiterbäumen, zu Brückenbelag u. dergl. verwendet wird; Stärke 25—30 cm am untern, 12—16 cm am obern Ende des Stammes.

Bohlwände, auch Bohl werke, Bollwerke oder Kajen genannt, sind Stützwände (s. d.), welche aus Holz konstruirt sind; sie haben sonach, wie die Stützmauern, ein Mittel darzubieten, Erdreich lotrecht oder doch nahezu

Mgp

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lotrecht zu begrenzen. Bohlwände werden so-|S|§|§jr wohl im Trockenen, als auch am Wasser angewendet ; doch werden sie meist an letzterem

H ___i errichtet, weil sie im

i    Trockenen wenig Halt

barkeit besitzen; sie dienen alsdann in der

Fig. 2.

Fi g. 1.

Die Bohlwände bestehen aus einer

Regel zur Begrenzung der Gewässerufer.

Reihe von Pfählen, die oben durch einen darauf gezapften Holm abgeschlossen werden; hinter dieser Pfahlreihe wird eine Verschalung aus Bohlen angeordnet (Fig. 1). Für die Bohlwandpfähle empfiehlt sich der langen Dauer wegen Eichenholz am meisten; steht solches nicht zur Verfügung, so wähle man harzreiches Nadelholz. Sie werden lotrecht oder etwas nach rückwärts geneigt eingerammt; Abstand derselben 1,20 bis 1,75 m. Stehen die Pfähle mehr als 2,50 m aus dem Erdboden hervor, so müssen sie nach rückwärts verankert werden (Fig. 2). Die Holme sind mit der Rückseite der Pfähle bündig zu verlegen, und ihre Stösse müssen stets auf einen Pfahl fallen. Die Stärke der Bohlen ist aus dem wirksamen Erddruck oder umgekehrt, wenn Bohlen von bestimmter Dicke vorhanden sind, die Entfernung der Bohlwandpfähle von einander zu berechnen [1]. Sie werden, damit ein Auswaschen der Hinterfüllung nicht stattfindet, bisweilen mit einer Spundung versehen; einfacher ist es, die Eugen rückwärts durch Latten oder Schwarten zu decken. — Derjenige Teil der Bohlwände, der nicht immer vom Wasser benetzt wrird, gerät bald in Fäulnis. Um nicht die ganze Wand erneuern zu müssen, lässt man den unteren Teil derselben stehen und erneuert nur den oberen; dadurch entstehen aufgesetzte Bohlwände. Die Verbindung des neuen Teiles mit dem alten solide herzustellen, ist schwierig [2]. — Ausnahmsweise sind Bohlwände auch aus Eisen konstruirt worden.

Schmitt-Darmstadt.

Litteratur: [1] Heinzerling, F., Statische Berechnung der Ufermauern, Futtermauern und Bohlwerke mit senkrechter Rückwand, Deutsche Bauzeitung 1870, S. 35 u. 42. —- [2] Schmitt, E., Der Erdkunstbau auf Strassen und Eisenbahnen, Teil II, Leipzig 1871.

Bohlwerk, s. Bohlwände.

Weinbrenner,

Vergl. Fussböden wichsen.

Bohnen (Bühnen, in Süddeutschland Wichsen) besteht in einem Tränken und Ueberziehen von Holzteilen, besonders von Fussböden aus Hartholz, mit Wachs und einem Glänzendreiben dieses Ueberzugs mittelst Bürsten oder Woll-lappen. Für dunkles Holz wird gelbes, für helles Holz besser weisses Wachs verwendet, welches reinlicher ist und die Farbe des Holzes nicht verändert. Zur Auflösung bezw. zum Flüssigmachen des Wachses dient Terpentinöl (4 T. Wachs, 3 T. Terpentin).

Boliiienbergers Rotationsapparat, s, Kreisel.

Bolmermasse, s. Fussböden wichsen.

Boimerz, s. v. w. Brauneisenerz.

Bolmes Gefällmesser, s. Freihandinstrumente zum Nivelliren und Höhenwinkelmessen.

unteren Ende mit einer Schneide, beim Beim Schlagbohren wird

Bohrarbeit, derjenige Teil der bergmännischen Sprengarbeit (s. d.), welcher die Herstellung der zum Sprengen des Gesteins erforderlichen Bohrlöcher bezweckt. Sie erfolgt, indem ein geeignet geformter Stahlcylinder, der Bohrer (s. d.), entweder durch Schläge oder Stösse, die in Richtung seiner Axe ausgeübt werden, oder durch Drehung in das Gestein getrieben wird und bezweckt die Füllung eines Teiles des Bohrlochs mit dem Sprengmittel, durch dessen Entzündung die Sprengung erfolgen soll. Je nach der Art, in welcher die Bewegung des Bohrers bewirkt wird, unterscheidet man Stoss-, Schlag- oder Drehbohren und je nachdem die Bewegung direkt mit der Hand oder auf maschinellem Wege erfolgt, Handbohren oder Maschinenbohren (s. d.). In engem Zusammenhang hiermit steht die Form des Bohrers, welcher beim Stoss- und Schlagbohren an seinem Drehbohren mit einem gezahnten Ring versehen ist. die Vorwärtsbewegung des Bohrers durch den Schlag mit einem Gewichte, dem Bohrfäustel (s. d.), bewirkt. Man unterscheidet einmänniges Bohren, wenn der Häuer mit der linken Hand den Bohrer führt und mit der rechten Hand das Fäustel schwingt, um mittelst desselben einen möglichst wuchtigen zentralen Schlag auf die Bahn (s. d.) des Bohrers auszuführen. Nach jedem solchen Schlag, durch den die Bohrerschneide zertrümmernd in das Gebirge eindringt, wird der Bohrer „gesetzt“, d. h. um einen gewissen Winkel, der im Mittel etwa 36° beträgt, gedreht, damit die Bohrerschneide neue Arbeit findet. Da die Bohrerschneide stets eine etwas grössere Länge hat, als der Durchmesser des Bohrers beträgt, so „spielt“ der Bohrer im Loch und der Häuer lässt ihn von Zeit zu Zeit an der Wand des Loches hinauf und hinab gleiten, um sich von der geraden Richtung des Bohrers zu überzeugen. Schon aus diesem Arbeitsvorgang und da die Axe des Bohrers nie ganz genau mit derjenigen des Bohrloches übereinstimmt und da die Schläge nie ganz zentral in der Axe des Bohrers erfolgen können, geht hervor, dass die Schneide des Bohrers zweckmässig eine Krümmung erhalten soll, die bei festem Gestein und geringem Eindringen eine flachere, bei weichem Gestein eine stärkere sein soll. Zur Herstellung eines Bohrloches verwendet man erst kürzere, dann längere Bohrer von abnehmender

Stärke und nennt dieselben Anfangsbohrer, Mittelbobrer und Abbohrer. Beim einmännigen Bohren und bei 0,7 m tiefen Löchern betragen die Bohrerlängen nach Dolezalek:

0,4 m Länge und 30 mm Dicke, dann 0,7 „    ,,

endlich 0,9 „    ,

Beim zweimännigen Bohren wird der Bohrer von sitzenden Arbeiter geführt und gesetzt, während der zweite Arbeiter das Fäustel, das dann von grösserem Gewicht sein kann, schwingt; beim dreimännigen Bohren, welches seltener angewendet wird, schlagen zwei Arbeiter wechselweise auf die Bahn des vom dritten Arbeiter geführten Bohrers. Hierbei betragen die Bohrlängen nach Dolezalek [1] für 1 m tiefe Löcher:

.    . 0,6 m bei 40 mm Stärke,

„ 25    „

„ 20 „

r>

einem auf dem Gestein

dann .    .    . 0,8 m bei 35 mm Stärke,

und zuletzt 1,2 „

Die geringste Bohrerstärke kann zu 20 mm, die grösste Lochweite zu 45 mm und die grösste Tiefe zu 1,25 m angenommen werden, grössere Dimensionen sind kaum noch vorteilhaft. — Das Hand-Stossbohren kommt im allgemeinen seltener und meist nur in offenen Einschnitten zur Anwendung. In diesem Fall wirkt die entsprechend verlängerte Bohrerstange durch ihr eigenes Gewicht und werden in der Regel zwei Arbeiter verwendet, von denen der eine sitzend den Bohrer führt, der andere stehend das Heben und Fallenlassen des Bohrers bewirkt. Hierbei kann man Löcher von 1,5 m Tiefe und mehr bohren. — Durch Einführung bezw. Einspritzen von Wasser in das Bohrloch wird Kühlung des Bohrers und dadurch längere Erhaltung der Schneide, sowie Yermeidung des Staubes erzielt. Fallende Löcher werden daher stets nass gebohrt; da bei steigenden Löchern das Bohrmehl von selbst herausfällt und das Einspritzen mit Schwierigkeiten verbunden sein würde, so werden dieselben stets trocken gebohrt. Das durch Zertrümmerung des Gesteins entstehende „Bohrmehl“ wird mittelst eines Raumlöffels oder Krätzers nach dem Ausheben des Bohrers von

zuerst ferner

• 1)0 n ii oo „

Zeit zu Zeit herausgehoben. Der Krätzer besteht aus einem starken Eisendraht, an dessen unterem umgebogenen Ende sich eine flache Scheibe befindet, während das obere Ende ein Oehr bildet, das, mit Werg umwunden, dazu dient, das Bohrloch vor dem Laden auszutrocknen. — Wenn bei Pulverladung Wasser in das Bohrloch eindringt oder das Loch in Klüfte geraten ist, so muss man Mittel gegen Ersaufen des Pulvers oder Entweichen der Gase treffen. Man stopft dann das Locli mit Lehm aus und stösst in die weiche Masse eine Eisenstange, den sogen. Lettenbohrer oder Staucher. Nach Rosiwal [2] ist die auf die Bohrlochsohle wirkende mechanische Arbeit _    Q² •

mkg ,

wobei Q = Fäustelgewicht, q = Bohrergewicht, v = Endgeschwindigkeit des Fäustels = ——, und s = Weg, t — Schlagzeit und auf Grund spezieller Versuche 2 s = 63 cm, Schlagzahl pro Minute 72 = 96, Schlagzeit t = 0,39 • y = 0,245. Endgeschwindigkeit y = 2.58 m.

mechanische Arbeit eines Schlages a = 0,585 mkg. (Weiteres über die theoretische Bohrarbeit s. Dolezalek, Tunnelbau, Hannover 1890.) Die in der Minute zu erreichende nutzbare Bohrarbeit beträgt nach Dolezalek [1]:

(§ + ?)• 2 • ff

Fäustelgewicht Q = 1,725 kg, folglich die

Gebirgsart

Richtung

des

Bohrlochs

In der Minute nutzbarer Bohrzeit

cbcm gebohrtes Gestein

cm Lochtiefe

Einmännig

Zweimännig d = 2,5 cm ! d = 3,2 cm

sehr fest

fest

fallend

steigend

fallend

2—4

1—3

3-6

2-4

steigend

fallend

steigend

4—7

3—5

6—10

4—7

0,4—0,8 0,2—0,6 0,8—1,5 0,6—1,0 1,5—2,0 1,0-1,5

wenig fest I oder gebräch |

Weiteres über Bohrarbeit s. unter Maschinen bohren.

7—10

5-7

10—15

7—10

0,35—0,75 0,25-0,5 0,75—1,25 0,5 -0,9 1,25-1,85 0,9 —1,25

Litteratur: [1] Dolezalek, Tunnelbau, Hannover 1890. — [2] Rosiwal, Zeitschr. d. österr.

v. Oer

Ing.- u. Arch.-Ver., Jahrg. 1891, Heft 4.

Bolirbär, s. unter Tiefbohren.

Bohrbank, s. Bohren.

Bohrbogen, Bohrbrett, s. Bohrgeräte.

Bolirbüchse, Bohrdiamant, Bohrdocke, s. Tiefbohren.

Bohren nennt man die Herstellung einer cylindrischen Höhlung (Bohrung) in festem Material durch die drehende Bewegung eines mit einer oder mehreren Schneiden versehenen AVerkzeuges, des Bohrers (Drehbohren). Der Bohrer wird mit gewissem Drucke gegen das Material gepresst und gleichzeitig um seine Axe gedreht, wobei die Schneiden von dem Material Späne ablösen, deren Dicke mit der Tiefe des Eindringens der Schneiden unter dem Einflüsse des ausgeübten Druckes übereinstimmt. Die Wirkung besteht bei dem Bohren harter Stoffe, wie der Metalle mehr in einem Abschaben der Späne, nur bei weichen Stoffen wie Holz findet eine eigentliche Schneidwirkung statt, indem die hierfür schärfer zugeschliffenen Schneiden sich zwischen das Material eindrängen und davon die Späne abspalten oder abheben. Von dem Drehbohren unterscheidet sich das für harte Gesteine dienende Stossbohren (s. Bohrarbeit). Für gewöhnlich wird bei dem Bohren eines Loches das an der Stelle der Höhlung vorhandene Material in Späne verwandelt, indem die Wirkung der Schneiden sich von der Mitte der Bohrung bis an deren Umfang erstreckt. Nur zuweilen besteht die Wirkung des Bohrens in der Herstellung einer ringförmigen Furche oder Nute, innerhalb deren das Material unversehrt bleibt, wenn es sich darum handelt, etwa aus Blechtafeln, Brettern oder anderen plattenförmigen Körpern kreisförmige Scheiben auszuschneiden. Auch bei dem bergmännischen Bohren macht man hiervon Gebrauch. -— Von grosser Bedeutung für jedes Bohren ist die unablässige oder doch möglichst häufig vorzunehmende Entfernung der Bohrspäne aus dem Bohrloche, weil dieselben sich sonst zwischen dem Bohrer und der Bohrlochswandung leicht festsetzen und einen erheblichen Widerstand veranlassen, unter Umständen sogar die Umdrehung des Bohrers ganz verhindern können. Bei dem Bohren tieferer Löcher ist zu dem Ende erforderlich, den Bohrer von Zeit zu Zeit aus dem Loche herauszuziehen und daraus die gebildeten Bohrspäne (oder das Bohrmehl) zu entfernen. Die unter dem Namen der amerikanischen Spiralbohrer bekannten schraubenförmig gewundenen Bohrer befördern vermöge ihrer Schraubengänge die entstehenden Bohrspäne selbstthätig aus dem Bohrloche. — Die Geschwindigkeit, mit welcher die Bohrer am vorteilhaftesten umgedreht werden, hängt von der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Materials ab und wird um so kleiner gewählt, je härter und widerstandsfähiger dasselbe ist. Durch übermässige Drehgeschwindigkeit wird die Leistung herabgezogen, da sich hierbei die Schneide abstumpft und eine starke Erhitzung und in deren Folge ein AVeichwerden der gehärteten Stahlbohrer eintritt.

Man pflegt der Umfangsgeschwindigkeit der Bohrer v in der Sekunde passend folgende Werte zu geben: Für Gusseisen 60—70 mm, Schmiedeeisen 80—100 mm, Messing 100—180 mm, Holz 500 m. Bedeutet daher cl den Durchmesser der Bohrung in Millimetern, so ermittelt sich die passende Umdrehungszahl des Bohrers in der Minute zu n — 60.v:7id. Die A^erschiebung des Bohrers beträgt für Metall etwa zwischen 0,1 und 0,5 mm bei jeder Umdrehung.

llerrmattn.

Das Bohren erfolgt aus freier Hand mittelst einfacher Bohrgeräte oder mit Bohrmaschinen. Auch die Drehbank wird vielfach zum Bohren verwendet. Verwandt mit dem Bohren ist das Senken, Versenken oder Aus senken, worunter man die Ausarbeitung des Randes einer schon vorhandenen Bohrung versteht, z. B. dem Zwecke, den Köpfen von Schrauben Raum zu geben, damit dieselben über die Oberfläche von Gegenständen nicht hervorragen (versenkte Schraubenköpfe). Auch das Ausdrehen hohler Gegenstände und Äusfräsen stimmt im wesentlichen mit dem Bohren überein. Die Erweiterung schon vorhandener Bohrungen mittelst der Reibahlen nennt man Ausreiben (Ausräumen). — Vergl. auch die Art. B öden Untersuchung und Tiefbohren.

Bohrer heissen die AVerkzeuge zum Bohren von Löchern cylindrischer Form in Metall, Holz, Stein und anderen festen Materialien. So verschieden die Form der Bohrer auch ist, kann man jeden Bohrer doch im allgemeinen als einen Stab von Stahl oder verstähltem Eisen betrachten, der an seinem arbeitenden Ende mit einer oder zwei Schneiden versehen ist und am andern

IV

Ende die zum Bohren nötige Umdrehung erhält. Nur die kleineren Bohrer für Metall werden zuweilen abwechselnd nach beiden Seiten umgedreht, weshalb

dabei die Schneiden beiderseits zugeschärft sind (zweischneidige Bohrer), während alle Ijf grösseren Bohrer für Metall und alle Bohrer jjf für Holz nur nach einer Seite umgedreht ■ werden und dementsprechend auch nur ein-i seitig angeschliffen werden (einschneidige Bohrer). Zweischneidige Bohrer wirken wegen der unvorteilhaften Zuschärfung immer -iiSitläle    anvollkommener als die einschneidigen

pj.....—&mm. and man wendet sie nur an, weil die schnelle

:    Hin- und Rückdrehung durch verhältnismässig

—K    einfache Bohrgeräte (s. d.) leicht zu erzielen

ist. Die Schneide eines Bohrers, der aus dem vollen Material ein cylindrisches Loch ausbohren soll (Vollbohrer), muss von der Axe bis zum Umfange reichen; bei den Bohrern für Metall sind meistens zwei dia-'d metral gegenüber stehende Schneiden angebracht, welche gegen die Axe des Bohrers geneigt sind, so dass sie in der Mitte zu einer Art Spitze unter einem Winkel zwischen 80 und 150° Zusammentreffen; nur in seltenen Fällen stehen diese Schneiden senkrecht

Fig. 1.

zur Axe. In Fig. 1 und 2 sind die unteren Enden solcher Bohrer und zwar in Fig. 1 eines einschneidigen und in Fig. 2 eines zweischneidigen dargestellt. Der

Hg. 2.

Durchmesser des gebohrten Loches ist durch die untere Breite ad, Fig. 1, gegeben, wenn die beiden Schneiden ab und cd genau symmetrisch gegen die Axe gestellt sind, andernfalls wird das Loch weiter und die Wirkung mangelhaft. Oberhalb der Schneiden muss der Schaft so geringe Dicke haben, wie mit der »j Festigkeit des Bohrens verträglich, um den gebildeten Bohrspänen genügenden Baum im Bohrloche zu belassen. Infolge der schrägen Stellung der Schneiden fällt der Grund des Bohrloches natürlich kegelförmig aus, und nur, wenn dies nicht der Fall sein darf, wenn man z. B. eine unten eben begrenzte Versenkung, etwa für Schraubenköpfe, bohren will, hat man die beiden Schneiden senkrecht zur Axe zu stellen und gibt in diesem Falle wohl auch dem Bohrer in der Mitte eine kleine pyramidenförmig hervorstehende Spitze zu besserer Mittelführung. Handelt es sich dabei um die cylindrische Erweiterung am oberen Bande eines schon vorhandenen engeren Loches, so tritt an die Stelle jener Spitze ein kurzer cylindrischer Zapfen (Fig. 3), der, genau in das vorhandene Loch passend, dem Bohrer (Zapfenbohrer) zur sichern axialen Führung dient. Solche sogen. Erweiterungsbohrer werden zuweilen auch mit einem oberhalb des gedachten Zapfens quer durch denselben \ gesteckten und durch einen Keil oder eine Schraube befestigten Messer J versehen, das man mehr oder minder weit herausschieben kann, um mit demselben Bohrer verschieden weite Bohrungen auszuführen. Die Wirkungsweise dieser Art von Bohrern stimmt in gewissem Grade mit der-| jenigen der Cy linder bohr maschinell überein, deren Zweck in dem - Ausbohren schon vorhandener Höhlungen besteht. Dient ein solcher | Bohrer nur zur Erweiterung eines Loches an dessen oberem Bande, so nennt man ihn auch wohl Senker und zwar kann man sich, wenn die Versenkung kegelförmig ausfallen soll, z. B. für die Köpfe von Holz-Fjg. 3. schrauben, eines gewöhnlichen Spitzbohrers nach Fig. 1 als Senker bedienen. Wegen der mangelhaften Führung eines solchen Senkers wird indessen die Versenkung leicht unrund, 'weswegen man sich zur Herstellung schönerer

Cf

Arbeit besser der konischen Senker bedient, die an dem arbeitenden Ende kegelförmig gestaltet und auf der Umfläche mit vielen Schneiden versehen sind, so dass sie in ihrer Form und Wirkungsweise mit den Fräsen übereinstimmen.

Abweichend von den vorgenannten Spitzbohrern sind die sogen. Kanonenbohrer (Fig. 4), halbcylindrisch gebildet und am Ende schräg angeschliffen, wodurch eine diametrale Kante ab entsteht, die indes nur in der halben Länge ac als Schneide zur Wirkung kommt.

Diese Bohrer werden hauptsächlich bei dem Bohren auf der Drehbank gebraucht, wobei das mit der Drehbankspindel verbundene Arbeitsstück umgedreht wird, während der an der Drehung verhinderte Bohrer durch die Spindel des Beitstocks vorgeschoben wird. Hierbei findet der Bohrer vermöge seiner cylindrischen Form in r    -—

dem gebohrten Loche eine sichere Führung. Viel vor- b(gAg*3 züglicher als die in Fig. 1 dargestellten flachen Bohrer sind die sogen, amerikanischen Spiralbohrer (Fig. 5).

Ein solcher Bohrer besteht aus einem cylindrischen Schafte, in welchen zwei steile Schraubenfurchen eingefräst sind, in denen die sich bildenden Bohrspäne selbstthätig aus dem Bohrloche herausbefördert werden. Der cylindrische Schaft A sichert dem Bohrer eine gute Führung in dem gebohrten Loche und die an der Spitze sich bildenden Schneiden bc und bc^ haben eine für die Abtrennung der Späne besonders zweckmässige Form und Stellung, weshalb diese Bohrer mehr und mehr in Aufnahme kommen; nur erfordern sie ein sorgfältiges Anschleifen, zu dessen Ausführung man sich besonderer Schleifmaschinen bedient. Unter Schraubenbohrern versteht man die Werkzeuge zum Einschneiden i | der Gewindegänge in Schraubenmuttern (s. Schrauben-Itl schneiden). — Wesentlich verschieden von den Bohrern fit \ für Metall sind diejenigen für Holz, indem bei diesen nicht

kleiner ist, die Wirkung also le und nicht eine schabende

Fig. 6.

!B

Fig. 4.

ui

f |:

nur der Winkel der

| ;:|J

mehr eine wirklich

ist, und indem man durch eine schräge Stellung, sowie durch eine krumme Gestalt der Schneide möglichst die Vorteile des sogen, gezogenen Schnittes zu erlangen sucht, was insbesondere mit Rücksicht auf den Fasernlauf bei Holz | ff von Bedeutung ist.

\ lc    Der Löffelbohrer besteht aus einer halbcylin-

drischen Röhre, die am oberen Ende mittelst eines quer hin-V durch gesteckten Handgriffes umgedreht und die am untern Ende durch einen ebenen oder kugelförmig gestalteten

Fig. 7.

Boden AG (Fig. 6) abgeschlossen wird, der am gekrümmten Umfange AB zu einer scharfen, abwärts gerichteten Schneide ausgebildet ist. Bei der Umdrehung des mit bestimmtem Drucke gegen das Holz gepressten Bohrers hebt diese Schneide am Grunde des Loches entsprechende Späne ab, die in der rinnenförmigen Höhlung des Bohrerschaftes Raum finden, während dieser Schaft gleichzeitig in dem gebohrten Loche Führung findet und dadurch vor einem Verlaufen unter dem Einflüsse eines einseitig ausgeübten Druckes bewahrt wird.

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Das Hohleisen des Bildhauers fs. Bildhauereisen) wird zuweilen ebenfalls ß zum Bohren von Löchern geringer Tiefe angewendet, weshalb dasselbe wohl auch als Hohlbohrer bezeichnet wird.

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Durch ihre vorteilhafte Wirkung ausgezeichnet sind die steyrischen

Fig. 5.

Schneckenhohr er (Fig. 7), wie sie in den kleinsten Abmessungen mit einem Querhefte versehen unter dem Kamen Nagelbohrer bekannt sind, jedoch auch in grösseren Stärken zum Ausbohren hölzerner Röhren Verwendung finden. Ein solcher Schneckenbohrer entsteht, indem ein runder Stahlstab an einem Ende

nach ausgeschmiedet, rinnenförmig ausgetieft und so um seine Axe gewunden wird, dass die beiden Ränder der Rinne Schrauben bilden, deren Steigung nach dem Ende hin stetig abnimmt. Von diesen beiden Kanten dient die vorangehende ab zum Ausschälen der Späne, während die andere rückwärts gekrümmte nicht zum Schneiden kommt. Die schräge Stellung der Schneide und die polirte Oberfläche des Bohrers verursachen eine schöne, glatte Fläche der Lochwandung. Der an der Spitze eingefeilte Schraubengang ac wirkt als Zugschraube und zieht den Bohrer selbstthätig in das Holz ein, ohne dass es nötig ist, bei dessen Umdrehung einen besonderen Druck in der Richtung der Axe auszuüben. In Fig. 8 ist ein gewundener Bohrer dargestellt, der durch Winden eines flachen Stahlstabes um seine Axe im rotwarmen Zustande entsteht und welcher am Ende mit zwei gegenüberstehenden Schneiden A versehen ist. Jede dieser zur Axe senkrechten Schneiden A ist noch mit einem kurzen Vorschneider D ausgestattet, dessen Zweck ist, die Fasern rings im Umfange des Loches zunächst zu durchschneiden, bevor die Schneide A wie eine Schaufel das Holz im Innern abhebt. Die Schraube C dient eben-jgj|J falls zum Einziehen des Bohrers, während die entstehenden Bohr-jpF späne in den Schraubengängen des gewundenen Schaftes aufsteigen, der dem Bohrer in dem Loche eine gute Führung gewährt. Zum Bohren von Löchern durch Bretter und dünnere Holzplatten bedient man sich mit Vorteil des durch die Brustleier (s. Bohrgeräte) umgedrehten Zentrumbohrers (Fig. 9), welcher diese Benennung der in der Mitte des Loches angebrachten dreikantigen Spitze B verdankt. Auch hier dient die Schneide A zum Durchschneiden der Fasern im Umfange, während die Schaufel C deren Ablösung zum Zwecke hat. Da der Bohrer eine Führung in dem Loche nicht findet, so erfordert er eine bestimmte Geschicklichkeit bei der Anwendung, auch ist er nicht zur Herstellung tieferer Bohrungen geeignet.

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Fig. 9.

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Fig. 8.

6. Aufl.,

Herr mann.

Litteratur: Hoyer, Mechan. Techn., Wiesbaden 1878. — Karmarsch, Mechan. Techn., von H. Fischer, Leipzig 1888.

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Bohrer, das wichtigste Gezäh zur Ausführung der Bohrarbeit (s. d.) bei der bergmännischen Sprengarbeit. Der Bohrer soll aus thunlichst hartem, aber auch zähem Stahl hergestellt werden, um möglichst geringe Abnützung bei hohem Wirkungsgrad der Bohrarbeit zu erleiden. Beim Handbohrer erhält der Bohrerkopf K die Meissei-, Kreuz- oder Z-Form, von denen jedoch nur die erstere zweckmässig und daher zumeist angewendet ist. Der Schneidenwinkel a des Meisselbolirers richtet sich nach der Festigkeit des Gesteins und liegt zwischen 70° und 110°. Bei festerem Gestein ist ein grosser, bei milderem ein kleinerer Winkel zu wählen. Die Länge der Schneide l soll 1,3 des Bohrerschaftdurchmessers d betragen, die Krümmung der Schneide richtet sich ebenfalls nach der Festigkeit des Gesteins und liegt deren Radius zwischen 1,5 und 5 d. Die Bahn oder der Kacken des Bohrers wird zur Erreichung zentraler Schläge meist gerundet oder konisch hergestellt. Der Schaft des Bohrers erhält meist achteckigen Querschnitt. Die Bohrerlänge ist von der Tiefe des Lochs abhängig. Das Gewicht des einmännigen Bohrers beträgt 1—3 kg, das des zweimännigen 2—6 kg. Das Schärfen der Schneide erfolgt durch Bearbeiten mit dem Hammer in rotglühendem Zustand und nachfolgendem Abkühlen bei Erreichen der strohgelben Farbe (dem sogen. Tempern des Stahls). Auch hier richtet sich der Härtegrad nach der Festigkeit des Gesteins. Beim Maschinenbohren hat man bezüglich der Bohrer zwischen solchen für Stossbohrmaschinen und Drehbohrmaschinen (s. Bohrmaschinen) zu unterscheiden. Bei ersteren gelten im allgemeinen dieselben Grundsätze für die Konstruktion des Bohrers wie beim Handbohrer. Kur ist der Schaft in der Regel rund und wird an seinem oberen Ende mehr oder

weniger konisch abgedreht, was mit grosser Genauigkeit erfolgen muss. Um das Einführen von Wasser in das Bohrloch zu erleichtern, werden die Bohrer mit Längskanälen versehen, die knapp vor dem Kopf enden. Die Bohrer müssen mit der Stossbohrmaschine fest und zentrisch verbunden werden, was entweder durch Schrauben oder besser durch Keile erfolgt. Für die Arbeit der Dreli-bohrmaschinen verwendet man meist Hohlbohrer, hei deren Eindringen in das Gestein ein Kern verbleibt, der zeitweise abgebrochen und entfernt werden muss. Die Hohlbohrer werden aus sehr festem Stahl (Mangan- oder Wolfram-Stahl) hergestellt und erhalten einen Durchmesser von 40—80 mm, bei 7—11 mm Wandstärke. Die Bohrerkrone ist sägenförmig und hat 3—5 Zähne von 10—25 mm Höhe und \ einem der Gesteinsfestigkeit angepassten Schneidewinkel von 70—90°. Das Ende des Bohrers ist behufs Befestigung an das Gestänge der Maschine mit einem oder mehreren flachgängigen Gewinden versehen. — Vollbobrer sind für Drehbohrmaschinen nur ausnahmsweise und dann als Spiral- oder Schlangenbohrer hergestellt worden,    Oer.

einmännig Fig. 1.

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männig

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Fig. 2.

von Oer.

Bohrfäustel dient bei Ausführung der Bohrarbeit zum Eintreiben der Bohrer. Es erhält beim einmännigen Bohrer die aus Fig. 1 ersichtliche Form bei einem Gewicht von 2—4 kg, beim zweimännigen Bohrer die aus Fig. 2 ersichtliche Form bei einem Gewicht von 3 — 8 kg. Das Fäustel soll stets schwerer als der Bohrer, überhaupt so schwer als möglich sein und wird, wie der Bohrer, aus Gussstahl hergestellt. Der Stiel oder Helm des Fäustels wird aus Eschen- oder Buchenholz gefertigt und soll ovalen Querschnitt haben.

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Fig. 1.

Fig. 2.

werden können. Mit dem Rollenbohrer lässt sich bequem nur in ganz oder nahezu wagrechter Richtung bohren, für das Bohren in beliebiger Richtung bedient man sich des Werkzeuges Fig. 2. Hier ist A eine Spindel mit mehrgängigen steilen Schraubengewinden, in der Regel durch Windung eines vierkantigen Stahlstabes gebildet, welche am unteren Ende bei C den Bohrer

Bohrgeräte. Nur kleine Bohrer für Holz und weiche Materialien können wie die bekannten Nagelbohrer ohne weiteres an einer Handhabe umgedreht werden, während man sich bei allen Bohrern für Metall und den grösseren für Holz bestimmter Vorrichtungen und Werkzeuge, der Bohrgeräte, zur Erzeugung der Umdrehung bedient. Die einfachste Vorrichtung besteht in einer Kölle, der Bohrrolle, welche auf dem Bohrer befestigt ist und mittelst einer einmal um sie geschlungenen Schnur abwechselnd nach entgegengesetzten Seiten umgedreht wird, sobald man die Schnur hin- und herzieht, zu welchem Ende dieselbe mit ihren Enden beiderseits an einem gebogenen Stück Kohr, Fischbein oder Stahl, dem Bolirbogen befestigt ist. Fig. 1 stellt diese Vorrichtung vor, wobei der mit der Rolle B versehene Bohrer A mittelst einer kegelförmigen Spitze am hinteren Ende sich in ein Grübchen des Bohrbretts C legt, gegen welches der Arbeiter mit der Brust den zum Bohren erforderlichen Druck ausübt, während das Arbeitsstück gegen die Werkbank oder sonst eine feste Gegenlage gepresst wird. Ist der zu bohrende Gegenstand nur klein, so kann er auch frei in der linken Hand gehalten und gegen den Bohrer gedrückt werden, dessen hintere Spitze alsdann in ein Grübchen am Schraubstocke oder in einem besonderen diesem Zwecke dienenden Bolirstöckchen eingesetzt wird. Bei den kleinen Bohrern der Uhrmacher ist die Rolle in dieser Weise fest auf dem Bohrer angebracht, während der Mechaniker und Schlosser für etwas grössere Bohrer meist eine besondere hölzerne Bohrrolle verwendet, deren stählerne Spindel an einem Ende die Druckspitze und am andern eine vierkantige Oeffnung hat, in die verschieden grosse Bohrer je nach Bedarf eingesetzt

aufnimmt und am oberen Ende drehbar mit dem Knopfe B verbunden ist, gegen welchen der zum Bohren erforderliche Druck ausgeübt wird. Wenn der im Innern mit den entsprechenden Muttergewinden versehene Knopf D mit der rechten Hand schnell auf- und niedergeführt wird, so dreht sich die Spindel A wegen der steilen Gewinde abwechselnd nach rechts und links.

In einfacherer Art erreicht man bei der älteren, jetzt kaum noch gebrauchten sogen. Rennspindel oder dem Drillbohrer die Umdrehung abwechselnd nach den entgegengesetzten Richtungen durch Auf- und Niederfübren eines auf der glatten Spindel verschieblichen Querheftes, an dessen beiden Armen die Enden einer Schnur befestigt sind, welche im mittleren Teile die Spindel in Schraubenlinien umwindet , so dass durch Niederdrücken des Heftes die Schnur straff gezogen und die Spindel in der einen Richtung umgedreht wird, womit bei dem folgenden Heben des Heftes die Wiederaufwickelung der Schnur in der entgegengesetzten Richtung verbunden ist. Wird das Querheft darauf von neuem niedergedrückt, so dreht sich der Bohrer in der entgegengesetzten Richtung.

Eür die beiden in Eig. 1 und 2 dargestellten Geräte bedient man sich wegen der wechselnden Bewegungsrichtung zwar in der Regel der zweischneidigen Bohrer, doch kann man auch einschneidige anwenden, die dann nur nach der

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einen Richtung, dabei Baber vorteilhafter arbei-* ten als die zweischneidigen Bohrer. Man hat auch dem in Fig. 2 dargestellten Werkzeuge eine Einrichtung gegeben, vermöge deren der Bohrer stets nach derselben Richtung umgedreht wird, indem man die Spindel A (Fig. 3) mit einem rechten und einem linken Schraubengewinde versehen und dem Knopfe D _D an einer Seite die Mutter für das rechte, an der pP andern Seite die für das linke Gewinde gegeben m hat. Bei der Bewegung des Knopfes wird durch I kleine Kuppelungen mit schrägen Zähnen bald

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hindert wird, folglich bei der Längs Verschiebung die Spindel zur Umdrehung und zwar stets in demselben Sinne veranlasst. Das einfachste Gerät, mittelst dessen dem Bohrer durch die Hand eine ununterbrochene Umdrehung nach derselben a Richtung erteilt werden kann, ist die Brustleier (auch Faustleier und Bohrdraube genannt) der Holzarbeiter (Fig. 4).

Fig. 4.

Fig. 5.

Der bei E eingesteckte Bohrer wird durch Umdrehung des Bügels an der drehbaren Hülse bei A mitgenommen, wobei der Arbeiter mit der Brust gegen den Knopf D drückt, welcher in B dem Bügel A die Drehung gestattet. Mit der Brustleier stimmt die für das Bohren in Metall dienende Kurbel oder Bohrkurbel (Fig. 5) im wesentlichen überein, nur dass dabei der auf den Bohrer in dessen Axe wirkende Druck mittelst der Schraube C ausgeübt wird, deren Muttergewinde in dem Auge B der Kurbel angebracht ist und welche in die konische Spitze D ausgeht. Diese Schraube, die sich mit der Spitze gegen ein passendes Grübchen in einem festen Anschläge legt, nimmt für gewöhnlich an der Drehung der Kurbel und des Bohrers teil, in welchem Falle das Schraubengewinde nicht zur Wirkung kommt. Wenn man dagegen durch einen in das Loch des Schraubenkopfes eingesteckten Stift zeitweilig die Schraube an der Drehung der Kurbel verhindert oder in Bezug auf diese etwas verdreht, so wird die Kurbel mit dem Bohrer in dessen Axenrichtung entsprechend vorgeschoben. Man kann auch die Schraube zum Vorschieben in einem festen Gestelle anbringen und mit ihrer unten hervorragenden konischen Endigung in ein Grübchen der Kurbel drücken lassen, in welcher Ausführung das ganze Gerät schon einen Uebergang zu den Bohrmaschinen bildet. — Die Anwendung der Brustleier (Fig. 4) und der Kurbel (Fig. 5) setzt voraus, dass man beim Bohren rings herum freien Raum zur vollständigen Umdrehung des Kurbelarmes habe. AVo dies nicht der Fall ist, z. B. bei dem Bohren in Ecken, sowie in der Nähe des

Fussbodens oder einer festen Wand kann man sicli bei dem Bohren in Holz passend der Eckbohrdraube (Fig. 6) bedienen, bei welcher das in der linken Hand an dem Griffe B gehaltene Werkzeug ebenfalls mit dem Knopfe D gegen die Brust gestemmt wird, während die mit der rechten Hand umgedrehte Kurbel C mittelst der Kegelräder E den Bohrer in Umdrehung setzt. Für grössere Widerstände, wie sie bei dem Bohren grösserer Löcher in Metall auftreten, eignet sich dieses Gerät nicht, man bedient sich in diesem Falle der Bohr knarre oder Katsche (Fig. 7), d. h. eines Hebels BC, welcher mit seinem Auge D lose über die cylindrisclie Hülse A gesteckt ist und um die

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Fig. 6.

* letztere im Bogen hin- und hergeschwungen wird. Durch ein auf A festes Schaltrad, in welches eine federnde Klinke des Hebels B ein-jjjfP greift, wird die Umdrehung des letzteren nach der einen Richtung der pffljp. Hülse und dem in ihr befindlichen Bohrer mitgeteilt, wogegen der

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Hebel leer zurückschwingt, so dass der Bohrer eine absetzende Bewegung immer in demselben Sinne erhält. Zum Vorschübe des Bohrers in seiner Axen-richtung dient die Schraube AK, deren Muttergewinde in der Verlängerung O der Bohrhülse A befindlich sind und die sich mit der konischen Spitze E gegen einen festen Anhalt stemmt. Die Umdrehung dieser Schraube mit einem durch ein Loch ihres Kopfes F gesteckten Stifte bewirkt den Vorschub des Bohrers in derselben Art wie bei der Kurbel in Fig. 5. Um auch bei dem Zurückdrehen des Hebels C den Bohrer in demselben Sinne wie bei der Vorwärtsbewegung weiter zu drehen, hat man solche Ratscli-hebel mit konischen Wechselrädern ausgeführt, wodurch dieselben aber schwer und unhandlich werden, so dass sie nur wenig Anwendung gefunden haben. Bohrgerüst, Bohrgestänge, Bohrklotz, s. Tiefbohren.

Bohrkopf, s. Bohrmaschinen.

Bohrkurbel, s. Bohrgeräte.

Bolirlehre, Bohrloch, s. Bohren, Geothermik, Tiefbohren.

Bohrmaschinen. Alle Bohrmaschinen stimmen darin überein, dass durch sie zwei Bewegungen vermittelt werden, eine stetige Umdrehung des Bohrers um seine Axe und eine geradlinige Verschiebung in der Richtung dieser Axe.

Die Drehbewegung ist die eigentliche Arbeitsbewegung zum Zwecke der Abschälung von Bohrspänen, während die Verschiebung dazu dient, der Bohrerschneide fortwährend neues Material zum Ablösen darzubieten. Diese Verschiebung erfolgt daher sehr langsam, entsprechend der geringen Dicke der Bohrspäne, während die Drehbewegung so bemessen wird, dass der Bohrer am äussersten Umfange mit der dem bearbeiteten Materiale zugehörigen vorteilhaftesten Geschwindigkeit v (s. Bohren) sich bewegt, welche Geschwindigkeit für Eisen im Durchschnitt zu etwa 100 mm für die Sekunde angenommen werden mag.

Für die Verarbeitung der Metalle haben die Bohrmaschinen insbesondere Bedeutung; zum Bohren in Holz finden sie nur ausnahmsweise bei massenhafter Herstellung von Gegenständen Verwendung wegen der Leichtigkeit, mit welcher Löcher auch von grösserer Weite aus freier Hand in Holz gebohrt werden können. Zum Bohren in Stein für bergmännische Zwecke bedient man sich eigenartiger Bohrmaschinen, worüber das Nähere weiter unten. Bohrmaschinen scldechtweg sind solche zum Bohren von cylindrischen Löchern aus dem vollen Material, während man die zum Ausbohren von schon vorhandenen cylindrischen Höhlungen in Gussstücken dienenden Maschinen als Cylinderbohrmaschinen bezeichnet. Zur Aufnahme des Bohrers ist jede Bohrmaschine mit einer drehbar in Lagern gehaltenen Spindel, der Bohrspindel, versehen, deren Ende in der Regel eine vierkantige Oeffnung hat, in welche der passend geformte Bohrer eingesteckt wird. In den meisten Fällen ist diese Bohrspindel senkrecht angeordnet, doch baut man für manche Zwecke die Bohrmaschinen auch mit wagrechten Spindeln. Durch einen Riemen und nach Erfordernis unter Vermittelung geeigneter Zahnradübersetzungen wird die Bohrspindel umgedreht, wobei durch Stufenscheiben die

Möglichkeit verschieden grosser Umdrehungszahlen gegeben ist, um den verschieden grossen Durchmessern d der zu bohrenden Löcher Rechnung zu tragen, indem man diejenige Umdrehungszahl wählt, die dem der vorteilhaftesten Umfangsgeschwindigkeit v zukommenden Werte n — 60 • v : Jtd am nächsten liegt. Die Bohrspindel ist so gelagert, dass sie unbeschadet ihrer Umdrehung in ihrer Längsrichtung sich durch die Lager hindurch verschieben lässt, welchem Zwecke meistens eine Schraubenspindel, manchmal auch eine Zahnstange dient, deren langsame Verschiebung der Spindel mitgeteilt wird. Bei kleineren Bohrmaschinen wird diese Verschiebung (Vorschub) aus freier Hand vorgenommen, während grössere Bohrmaschinen mit Selbstgang versehen, d. h. so eingerichtet sind, dass auch der Vorschub der Spindel von der betreibenden Axe aus ohne Zuthun des Arbeiters erfolgt. Die Rückführung des Bohrers nach vollendeter Bohrung muss immer freihändig geschehen. Das Arbeitsstück wird während des Bohrens in der Regel durch eine Tischplatte, den Bohrtisch, unterstützt, auf welcher es zuweilen auch durch Schrauben oder Klammern befestigt wird, besonders dann, wenn diese Tischplatte nach einer oder zwei zu einander winkelrechten Richtungen verschiebbar gemacht ist, um nach einander an verschiedenen Stellen parallele Löcher zu jlgllligi bohren. Die Tischplatte ist in der Regel auch der Höhe nach verstellbar, um Gegenstände von verschiedener ^^^■^Hölie unter den Bohrer zu bringen, ohne dass man ^jjjfipF genötigt wäre, den Bohrer übermässig weit aus der Bohrspindel heraustreten zu lassen, womit eine unsichere Haltung und ungenaues Bohren verbunden sein würde.

Bohrmaschinen, bei denen der Vorschub nicht der Bohrspindel, sondern dem Arbeitsstück mitgeteilt wird, indem man dasselbe durch Heben des senkrecht verschieblichen Bohrtisches gegen den Bohrer führt, kommen nur selten vor. Hur beim Bohren auf der Drehbank wird zuweilen das Arbeitsstück mittelst des Reitnagels oder Supportschlittens gegen den mit der Spindel umlaufenden Bohrer gedrückt, wie dabei auch andererseits das Bohren so vorgenommen wird, dass man das Arbeitsstück an der Spindel befestigt und umdreht, während der an der Umdrehung verhinderte Bohrer der Länge nach mittelst des Reitstockes verschoben wird. Bei den eigentlichen Bohrmaschinen wird dagegen immer der Bohrer umgedreht und ihm meistens auch die Verschiebung erteilt.

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Fig. 2.

Je nach der Anordnung des die Bohrspindel unterstützenden Gestelles unterscheidet man wohl Wand-, Säulen- und freistehende Bohrmaschinen. Eine besondere Art bilden die Radial- oder Kr an bolirm aschinen, bei denen die Bohrspindel mit ihren Lagern an einem um eine senkrechte Axe drehbaren Arme angebracht und an demselben wagrecht h verschieblich ist, um in grosse und schwere Gegenstände, wie Dampfcyliiider, an verscliie-fp denen Stellen Löcher bohren zu können, ohne ^ das Arbeitsstück versetzen zu müssen. Unter IjtS& Langlochbohrmaschinen versteht man iPg solche, bei denen die Bohrspindel ausser der VA zum Bohren erforderlichen Umdrehung und ^ axialen Verschiebung noch einer langsamen

Hin- und Herbewegung in einer horizontalen geraden Linie unterworfen wird, so dass der Bohrer eine längere Nut oder einen Schlitz in dem    „

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Arbeitsstücke hervorbringt. Diese lMSSS Art des Bohrens stimmt in gewissem cgi| Sinne mit dem Fräsen überein. Von den mannigfachen Ausführungen von Bohrmaschinen mögen im folgenden nur einige der gebräuchlichsten als Beispiele angeführt werden.

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Eine einfache Bohrmaschine von Frister & Rossmann in Berlin zeigt Fig. 1.

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Fig. 3.

Die Bohrspindel A schiebt sich hierbei mit Nut und Feder durch die Riemenscheibe B, welche durch einen von H kommenden und über G laufenden Riemen um gedreht wird, so dass also Zahnräder hierbei gänzlich vermieden sind. Die Bohrspindel wird in ihrer Längsrichtung durch den Handhebel E verschoben , welcher mit einem kleinen Zahngetriebe in eine an der Hülse C befindliche Zahnstange eingreift. Das Arbeitsstück liegt fest auf dem Bohrtische F, welcher, wie in der Figur angenommen ist, um die Säule K herum aus dem Wege geschwenkt werden kann, für den Fall, dass eine längere in N unterstützte und in M gehaltene Spindel an den Stirnen angebohrt werden soll. Diese Maschine eignet sich nur für kleinere Löcher, da I ein Rädervorgelege fehlt, m wie es für die Ueber-

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windung grösserer Widerstände erforderlich ist (s. Fig. 3). — Bei

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der für das Bohren in Holz bestimmten Maschine (Fig. 2) aus der sächsischen Stickmaschinenfabrik in Kappel bei Chemnitz wird die Bohrspindel A ebenfalls durch einen Riemen B umgetrieben, _ während die niedergehende Verschiebung Ä durch den bei C auf den Hebel CD W drückenden Fuss des Arbeiters veranlasst V wird, der durch Heben der Schubstange E den durch das Gegengewicht ausgeglichenen Hebel FG in erforderlichem Masse entlastet. Das Arbeitsstück ruht hierbei auf der wagrechten Tischplatte Pf, die an senkrechten Prismenführungen des kräftigen Ständers J mittelst einer Zahnstange des letzteren dadurch gehoben und gesenkt werden kann, dass man ein in diese Zahnstange eingreifendes Zahnrad vermittelst der Schraube ohne Ende K durch das Handrad L umdreht. Diese Einrichtung dient nicht zur Hebung des Arbeitsstückes während des Bohrens, sondern nur dazu, den Gegenstand in die für das Bohren angemessene Höhe zu bringen. In Fig. 3 ist eine wegen der Befestigung des Gestelles P an einer Wand sogen. Wandbohrmaschine [1] dargestellt, bei welcher die Bohrspindel A in einer Röhre oder Hülse B verschieblich ngebracht ist, an deren durch die Kegelräder Ci und Cz bewirkter Drehung sie sich beteiligen muss. Zur Erzielung der axialen Verschiebung ist auf dem oberen dünnen Teil der Spindel eine röhrenförmige Schraube so angebracht, dass dieselbe sich unabhängig von der Bohrspindel drehen kann, dass aber die Bohrspindel

an jeder Verschiebung der Schraube teilnehmen muss. Zur Erzielung dieser Verschiebung ist das Muttergewinde für die besagte ä    Rohrschraube in    der Nabe

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dem Gestelle drehbar, aber unverschieblich gelagert ist. Man erkennt daraus, wie dieUmdrehung des Rades L durch die stehende Axe M mittelst des Zahnrades L\ i .m den Vorschub des Bohrers gH|| bewirkt. Zur Erzielung eines selbstthätigen Vorschubes wird die Welle M mittelst einer in das Schneckenrad 0 eingreifenden Schraube ohne Ende umgedreht, deren Axe von J aus durch einen Riemen '    bewegt wird. Nach Aus-

Fig. 5.

I! liffitett: rückung des Schnecken-rades O aus der Schraube #jij§ kann das Kurbelrad N dazu p dienen, den Bohrer aus f freier Hand vorzustellen oder nach geschehener ' Bohrung schnell zurück zu ziehen. Die mit vier Läufen versehene Stufenscheibe E ermöglicht vier verschiedene Geschwindigkeiten. Ausserdem kann man mit Hilfe eines doppelten Vorgeleges, d. h. einer zweimaligen Räderübersetzung, die Umdrehungszahl der Spindel verlangsamen, so dass man im ganzen acht verschiedene Geschwindigkeiten verwenden kann. Für dieses doppelte Vorgelege sind auf der Axe der Stufenscheibe E zwei Zahnräder, ein kleineres F und ein grösseres H

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Fig. 6.

Fig. 7.

angebracht, welche in zwei andere auf einer Hilfsaxe befestigte Zahnräder und zwar F in ein grösseres und H in ein kleineres ein-greifen. Je nachdem man diese Hilfsaxe oder Vor-gelegswelle ein- oder ausrückt, arbeitet die Bohrspindel mit dem Vorgelege also langsam für grössere Bohrer oder ohne Vorgelege schnell für kleinere Löcher. — Eine aus einer amerikanischen Fabrik stammende freistehende S t ä n d e r- oder Säulenbohrmaschine [2] ist durch Fig. 4 vor-\lji gestellt. Die hierbei durch ) ] | \ 4b I 1 pp die Gegengewichte B aus-I|§ balancirte Spindel A erhält Ä in ersichtlicher Weise von Ä der Stufenscheibe C aus W durch Vermittelung konischer Räder ihren Antrieb, wobei das aus den beiden Räderpaaren TJ und Z bestehende doppelte Vorgelege nach Bedarf ein- oder ausgerückt werden kann. Zum selbstthätigen Vorschübe ist die Bohrspindel am oberen Ende mit einer Zahnstange versehen, in welche ein Getriebe auf der Axe des Schneckenrades D eingreift, dessen Schraube ohne Ende durch zwei kleine Stufenscheiben und die Kegelräder 0 oder auch freihändig an dem Rade E bewegt wird. Der zur Aufnahme des zu bohrenden Arbeitsstückes dienende Bohrtisch F kann hier" durch eine an der Handwinde G umzudrehende Schraubenspindel auf den prismatischen Führungen des Konsolträgers J verschoben werden, welcher letztere durch eine ' Innern der Säule K stehende und durch die Kurbel H umzudrehende Schraubenspindel gehoben und gesenkt wrerden kann. Auch lässt sich der Arm J um die Säule K herum nach

der Seite schwenken, wenn ein höherer Gegenstand bei dem Bohren auf die Grundplatte P gestellt werden soll. In Fig. 5 ist ein Beispiel für eine Bohrmaschine [2] mit mehreren Spindeln D gegeben, die in Schlitten A gelagert sind, welche an einem Querträger B verschoben werden können. Die Umdrehung der Spindeln von der Stufenscheibe H aus mittelst der Zwischenwelle J ist aus der Figur ersichtlich, zum Vorschübe dient eine zweite, durch die Stufenscheibe K\ und /i₂ selbstthätig oder an dem Handrade 0 freihändig umgedrehte Queraxe. Die zu bohrenden Gegenstände werden hierbei auf der Tischplatte P befestigt, welche an dem Handhebel C mittelst einer Zahnstange auf den Prismenführungen des Gestelles beliebig verschoben werden kann.

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Infolge dieser Verstellbarkeit und der Verschieblichkeit der __________

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Bohrspindeln nach der Querrichtung ist es möglich, an jeder feVsSjlii beliebigen Stelle der Tischplatte P zu bohren. Von der ungefähren Einrichtung einer Radial- oder Kranbohrmaschine [1] gibt Fig. 6 ein Bild. Die Bohrspindeln ist. hier in einem auf dem wag- f§ rechten Arme B verschieblichen 1 Schlitten C gelagert, mittelst der Schraubenspindel E ~S§ beliebig verschoben werden kann.

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Der Arm B kann um die beiden Zapfen D gedreht und auch durch Verschiebung der Lagerplatte F an dem Ständer G in gewissem Betrage gehoben und gesenkt werden, ohne dass dabei die Be-

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erfolgen, in welcher

wegungsübertragung von der Stufenscheibe H aus 0m durch die Kegelräder a und b und durch die ausziehbare Welle J gestört wird. Die Vorrichtung K dient zum Heben des Schlittens F, der zu bohrende Gegenstand wird auf dem Fussboden befestigt. — Die Wir- JW||| ||||J kungsweise der Langlochbohrmaschinen wird aus Fig. 7 deutlich, worin AB die Länge vorstellt, um welche ein Bohrer von dem Durchmesser EC— DF 2 während des Bohrens unablässig hin- und hergeschoben wird. Hierbei arbeitet der Bohrer das Material einseitig bei dem Hingange von A nach B an der rechten Seite und bei dem Kückgange von B nach A auf der entgegengesetzten Seite fort. Die Vorschiebung des 3 Bohrers in der Richtung seiner Axe hat hier nicht wie bei den gewöhnlichen Rundlochbohrmaschinen ununterbrochen, sondern periodisch jedesmal in der Wechselstellung A und B zu die Verschiebungsbewegung umgekehrt wird. Zur Verschiebung des Bohrers in horizontaler Richtung bedient man sich gewöhnlich mWMMMmmMMmMMWMWmMMmWMmWWWMMMi: des Kurbelgetriebes, welchem man meist eine solche Einrichtung gibt, vermöge deren die Verschiebung des Bohrschlittens mit annähernd gleich bleibender Geschwindigkeit erfolgt. Hierzu wendet man gewöhnlich elliptische Räder oder die rotirende Kurbelschleife an. Die Einrichtung einer solchen Langlochbohrmaschine [1J wird durch Fig. 8 verdeutlicht. Der die Bohrspindel A tragende Bohrschlitten B wird auf den horizontalen Prismenführungen C durch den Kurbelzapfen M hin- und zurückbewegt, der in verschiedenem Abstande von der Mitte des Rades N festgestellt werden kann und den Bohrschlitten in der senkrechten Schlitzführung angreift. Die Umdrehung erhält diese Kurbel von den Stufenscheiben V\ und Vz, während die Vorstellung des Bohrers in den Totpunkten von M durch Anstossen gegen den Hebel U mittelst der Räder Q, B, und S veranlasst wird. Das Arbeitsstück wird auf dem senkrecht und in wagrechter Richtung verstellbaren Tische L befestigt.

Litteratur: [1] Hart, Die Werkzeugmaschinen, Heidelberg 1872—74. — [2] Niles-Works in Hamilton, Ohio, s. a. Weisbach-Herrmann, Ingenieur- und Maschinenmechanik, Bd. III, 3., Braunschweig 1895.    Gust. Hertmann.

Bohrmaschinen für bergmännische Zwecke. Man unterscheidet bei den Maschinen, welche zur Ausführung der Bohrarbeit dienen, zwischen Handbohrmaschinen und Elementarbohrmaschinen, je nachdem die bewegende Kraft die menschliche Muskelkraft oder eine Elementarkraft ist, sowie zwischen Stossbohrmaschinen und Drehbohrmaschinen, je nachdem die dem Bohrer mitzuteilende Bewegung eine stossende oder drehende ist. — Die Stossbolir-maschinen, gleichviel, ob sie durch Muskel- oder Elementarkraft bewegt werden, schliessen sich mit ihrer Wirkung eng an den Vorgang bei der Handarbeit (s. Bohrarbeit) an. Ihre Bewegung zerfällt daher 1. in eine stossende oder hin- und hergehende, 2. in eine drehende oder umsetzende, 3. in die vorschiebende (der Vertiefung des Bohrloches folgende) und die zurückziehende Bewegung. — Bei den Handstossbohrmaschinen wird die erstere meist durch Zusammendrücken einer Feder oder der in einem Cylinder eingeschlossenen Luft mittelst der an einer Kurbel oder einem Schwungrad arbeitenden Hand, die drehende Bewegung nach dem Stoss dadurch bewirkt, dass eine schraubenförmig gewundene oder mit einer schraubenförmigen Nut versehene Bohrerstange sich durch ein Sperrrad bewegt, welches entsprechenden Ausschnitt erhält oder mit einem gewundenen Keil versehen ist und durch Sperrklinken beim Rückzug festgehalten wird, so dass sich die Bohrerstange drehen muss, während beim Stoss sich dieses Sperrrad dreht und der Bohrer umgekehrt vorwärts geht. Die vorschiebende Bewegung endlich erfolgt meist in der Weise, dass die Bohrerstange mit Gewinde und Mutter versehen ist, wobei das Vorschieben durch Drehen der Mutter bewirkt wird. Derartige Maschinen sind von Faber, Klover, Gronert, Schwader und Fritz konstruirt worden. Im allgemeinen aber haben sich Handbohrmaschinen wegen ihrer geringen Leistungsfähigkeit wenig bewährt.

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Elementarstossbohr maschinen werden durch Dampf, Pressluft, Presswasser oder Elektrizität betrieben. Dampf eignet sich nur für den Betrieb solcher Bohrmaschinen, die in der Nähe des Dampferzeugers arbeiten und daher wenig für den Tunnelbau, bei dem die Wärmeverluste in den langen Dampfleitungen zu gross sein würden. Dagegen lässt sich gepresste Luft sehr gut auf grössere Entfernungen leiten und nach dem Ausströmen aus den Bohrmaschinen noch zur Lüftung verwenden, so dass dieselbe bei der Maschinenarbeit in Tunnelbauten bisher zumeist verwendet worden ist, indem man die Luft ausserhalb des Tunnels mittelst Kompressoren, die zweckmässig durch Wasserkraft betrieben werden, zusammenpresst. Die Verwendung von Wasser unter Druck hat sich wegen der grossen, in rasche Bewegung zu setzenden Masse und der hierdurch entstehenden Stösse für Stossbohnnaschinen wenig bewährt, während die Elektrizität erst neuerdings und meist versuchsweise verwendet worden ist, obwohl sie für Tunnelbauten mancherlei Vorteile verspricht. Von grösserer Bedeutung sind daher bis jetzt nur die mit gepresster Luft betriebenen Stoss-bohrmaschinen geworden. Es sind bei denselben ganz dieselben Bewegungen auszuführen, welche schon für die Handstossbohrmaschinen angegeben worden sind, und zwar wird die stossende Bewegung stets durch Pressluft, die drehende und vorschiebende dagegen mehrfach auch durch Handkraft und nicht nur automatisch durch die Maschine, sondern auch durch den die letztere bedienenden Arbeiter und nach dessen Ermessen ausgeführt. Für den Tunnelbau gelangen mit Rücksicht auf die verhältnismässig geringen Kräfte, welche zur Herstellung der kleinen Bohrlöcher erforderlich sind, nur Maschinen von kleineren Dimensionen Anwendung, von denen man mehrere auf einem Gestell wagen montirt und gleichzeitig arbeiten lässt. Hier ist einfacher, kräftiger Bau der Maschine, sowie ein guter Schutz der einzelnen Teile gegen Staub und Nässe komplizirten Konstruktionen vorzuziehen. Wegen Ausführung der Bohrarbeit selbst s. Maschinenbohren. Bezüglich der einzelnenKonstruktionsgrundsätze der Stossbohrmaschinen sei auf die ausgezeichnete, systematische Darstellung in C. Dolezaleks Tunnelbau, Bd. 1, verwiesen und mögen aus der grossen Anzahl von Maschinen, die in grösserem oder geringerem Umfang bisher angewendet wurden, nur diejenigen Ferroux, Mac Kean-Seguin, Dubois-Frangois, Fröhlich, Jäger, Broszmann, Schram und Ne'il hervorgehoben, diejenige von Ferroux, welche sowohl beim Bau des Gotthard- als des Arlberg-Tunnels in hervorragendem Masse zur Anwendung gelangt ist, hier in einem dem obengenannten Werke entnommenen Längs- °und Querdurchschnitt dargestellt werden (Fig. 9). Bei der Ferroux-Maschine erfolgt die stossende Bewegung durch Umsteuerung mit Hilfe der Kolben, durch welche die Pressluft aus dem Schieberkasten abwechselnd der vorderen und hinteren Fläche des Kolbens zugeführt wird, die umsetzende

gegen

bezw. Kolbens und des Bohrers abhängig, so dass bei wechselnder Gesteinsbeschaffenheit und gleichem Wasserdruck ein verschieden tiefes Eindringen des Bohrers in das Gestein stattfindet. Kleine Druckregelungen sind mittelst der Einlasshähne möglich. — Die drehende Bewegung wird durch zwei kleine Wassersäulenmaschinen M bewerkstelligt, die mit dem Druckwasser gespeist werden; sie bewegen eine im Schnitt xy der Zeichnung ersichtliche Schraube ohne Ende DD, welche in ein Schneckenrad N eingreift, das mit dem drehbaren Cylinder C

Bewegung beim Rückgang des Kolbens und Festhaltung des Sperrrades 8 durch eine Sperrklinke, da die mit einer oder zwei gewundenen Nuten d versehene Kolbenstange, in welche die Dorne d des Sperrrades S , eingreifen, genötigt M ist, sich mit dem ^

Bohrer um ein von der Nutneigung ab- ScllIlitt *y-hängiges Mass zu drehen. Auch die vorschiebende Bewegung erfolgt selbstthätig durch die auf den Cylinder von aussen einwirkende Pressluft. Die Maschine, welche zweckmässig nur zu Löchern verwendet wird, welche nicht zu stark von der wagrechten Lage ab weichen, hat ein Gewicht von 180 kg, eine Länge von 2,4 m, eine Breite von 0,2 m und eine Höhe von 0,25 m und braucht 1,45 1 Luft für den ganzen Hub. — Durch die Drehbohrmaschinen sind zwei Bewegungen des Drehbohrers auszuführen, nämlich: 1. die vorschiebende und zurückziehende und 2. die drehende Bewegung. Durch die erstere soll der mit der Maschine verbundene Bohrer in das Gestein gedrückt bezw. wieder zurückgezogen werden, während die letztere beim Eingreifen des Bohrers in das Gestein eintreten soll. Auch hier haben sich Handbohrmaschinen wegen der grossen für diese Arbeit erforderlichen

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Fig. 9. Sto3sl)ohrmaschine „Ferroux“ im Längenschnitt.

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Fig. 10.

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Drehhohrer.

Kräfte nicht bewährt und verdienen daher nur die Elementar-Drehbohrmaschinen einer Erwähnung. Wiewohl auch bei diesen Dampf und Pressluft angewendet werden können, so hat sich doch die Verwendung von Wasser unter Druck in erster Linie bewährt, da beim Drehbohren festen Gesteins sehr grosse, ruhig wirkende Kräfte erforderlich sind und das Wasser hei geringem Arbeitsverlust ohne Gefahr unter grossen Druck gesetzt und dann auch zur Spülung des Bohrloches und Entfernen des Bohrmehls verwendet werden kann. Die Anwendung der Elektrizität endlich ist hei Drehbohrmaschinen noch leichter als bei den Stossbohrmaschinen, weil die Bewegung unmittelbar auf das Triebwerk der Bohrmaschine übertragen werden kann. Versuche in dieser Richtung wurden von Desroziers, Toverdon und Todesco gemacht. — Bisher sind nur zwei Systeme von Drehbohrmaschinen für Elementarkraft bekannt geworden, nämlich diejenige von Brandt und von Jarolimek. Da nur die erstere — und zwar in zwei Bauarten — angewendet wurde und dabei einen vorzüglichen Erfolg aufzuweisen hatte, so möge dieselbe auf Grund der schematischen Darstellung in der Fig. 10 (nach Dolezalek [1]) erwähnt werden. Die Maschine, welche mit Wasser von 50—150 Atm. Druck arbeitet, stützt sich gegen eine lot- oder wagrecht befestigte Spannsäule S. Das Druckwasser wirkt unmittelbar auf einen hohlen Kolben K, mit welchem das Bohrgestänge und der Bohrer fest verbunden ist. Die Grösse des Bohrerdrucks das Gestein ist sonach vom Verhältnis der wirksamen Fläche des Cylinders

der Maschine fest verbunden ist und mit diesem das Bohrgestänge dreht. Die Wassersäulenmaschinen machen 100—300 Umdrehungen in der Minute, der Bohrer in der gleichen Zeit 3—10. Das Abwasser der Maschine tritt durch das Bohr r in den Hohlraum des Kolbens und Bohrers und spült das Bohrloch. Die Maschine ist bei den Stollenbohrungen im Pfaffensprungtunnel der Gotthardhahn, dem Brandleitetunnel, dem Arlbergtunnel, dem Boncotunnel, dem Suram-tunnel im Kaukasus etc. angewendet worden und hat sich überall gut bewährt [1].

S. im übrigen d. Art. Maschinenbohren.

von Oer.

Litteratur: [1] Dobzalek, Tunnelbau, Hannover 1890.

Bolirmetliode, s. Tiefbohren.

Schmitt-Darmstadt.

Bolirproben sind die Erd-, bezw. Gesteinsteilchen, welche bei Erd- oder Tiefbohrungen (s. Tiefbohren) aus den Bohrlöchern mit Hilfe der Bohrer oder anderer Vorrichtungen hervorgeholt werden und aus denen man die Beschaffenheit der erbohrten Bodenschichten kennen lernt. Werden in steinigen Bodenschichten Diamantröhrenbohrer angewendet, so entnimmt man den Bohrlöchern fortlaufende, cylindrische Gesteinskerne, welche nicht allein die Beschaffenheit, sondern auch das Einfallen und die Mächtigkeit der durchdrungenen Schichten erkennen lassen. Bohrratschel, Bohrrolle, s. Bohrgeräte.

Bolirschaclit, -schere, -Schwengel, s. Tiefbohren.

Bohrspindel (Bohrstange), s. Bohrmaschinen.

Bohrstöckchen (Bohransetzer), s. Bohrgeräte.

Bolirtiscli, s. Bohrmaschinen und Tiefbohren.

Zschokke.

Bohrwurm, ein Muscheltier (Teredo navalis), ca. 8—10 Arten, bohrt sich in gefährlicher Weise ein in Holzbauten und hölzerne Schiffe. Mit Kreosot imprägnirtes Holz gewährt keinen absoluten Schutz gegen den Bohrwurm, kommt aber billiger zu stehen als die Verwendung von Teakkolz, in welches er nur ungern eindringt oder das Beschlagen der Holzschiffe unter der Wasserlinie mit kupfernen Hägeln, bezw. mit Kupferblech.

Boi, auch Boy, ein aus baumwollener Kette und wollenem Schuss gewebtes, haariges, als Futterstoff benütztes, tuchartiges Gewebe. Es werden aber auch dicke, weiche, wollene Winterstoffe hie und da mit diesem Kamen bezeichnet. S. Tuchfabrikation.

Boiled oil, eigentlich gekochtes Leinöl, also Leinölfirnis, aber auch ein gut gewählter Name für einen aus England in Verkehr gebrachten Eirnisersatz.

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Fig. 1.

Kieme eiserne Boje.

Bojen auf der Wasseroberfläche schwimmende, mit einem leicht in die Augen fallenden Farbeanstrich versehene Körper. Man benützt die Bojen überall da, wo es gilt, einen bestimmten Punkt der Wasseroberfläche auf grössere Entfernung hin kenntlich zu machen, sei es, um damit Untiefen zu bezeichnen oder ein Fahrwasser zu markiren (schwimmende Seezeichen), sei es, um den Ort eines gesunkenen Gegenstandes behufs Ermöglichung der Auffindung durch Taucher festzulegen. Diese Art Bojen sind ebenso, wie die zum Festmachen der Schiffe (an Stelle des Ankerns dieser) bestimmten, immer verankert, während die als Kettungsapparat (s. Kettungsbojen) dienenden unverankert schwimmen. Soweit die Bojen Seezeichen darstellen, heissen sie im amtlichen Sprachgebrauch „Tonnen“. Als einfachste Bojenform findet man mit Leinen an versenkten Steinen befestigte Holzstücke, zuweilen werden auch leere Holzfässer zu Bojen benützt. Die besseren kleineren bestehen entweder aus Kork- teils mit, teils ohne Segeltuchbezug (Ankerbojen), oder aus wasserdichten Eisenblechgefässen. Sie besitzen gewöhnlich die Gestalt eines mit der Grundfläche zusammenstossenden Konuspaares (Fig. 1) oder auch die eines Tönnchens. Die Korkhojen haben eine Tauwerkbestroppung, die ober- und unterhalb der Wasseroberfläche je ein Auge zum Befestigen des Anker- bezw. eines Einholtaues trägt, während bei den eisernen Bojen an Stelle dessen oben und unten je ein eiserner King eingelassen ist. Grössere Bojen, welche man in den verschiedensten Formen antrifft, sind ausschliesslich aus starkem Eisenblech gefertigt und innen mit Versteifungen gegen den äusseren Wasserdruck versehen.

Ihre Verankerung geschieht mittelst starker Ketten an richtigen Schifisankern oder an sehr grossen Steinen (Betonquadern bei Festmacherbojen). Die kleineren Bojen dagegen werden mit Leinen, zuweilen auch mit dünnen Ketten an rechteckigen, mit Handgriff versehenen Eisengewichten festgelegt. Will man einen über Bord gefallenen Gegenstand mar-

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Fig. 2. Spitze Tonnen (Backbordseite).

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Fig. 4. Platte (Festmacher-) Tonne.

Fig. 3. Stumpfe Tonnen.

kiren, so bedient man sich der stets zur Hand befindlichen Rettungsbojen, die an eine Lotleine (mit Bleilot) gesteckt werden. — Bei den Festmacherbojen, die so viel Auftrieb besitzen, dass sie ausser dem Gewicht der kurz ausgesteckten Schiffskette einige Menschen bequem tragen

können, findet man häufiger, dass die Bojenkette durch den mit entsprechender cylin-drischer Röhre versehenen Bojenkörper in der Mitte d hindurchgeht und — mittelst -Bolzen am Ausrauschen nach Flg*⁶- Kugeltonne-unten und oben verhindert — gleich zum Aufstecken der Schiffskette dient. Bei Unterscheidung der Bojen nach ihrer Form richtet man sich stets nur nach der über Wasser sichtbaren Gestalt und zwar zeigen:

Fig. 5. Fasstonnec.

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3.    Fass tonnen die Form eines Fasses oder eines mit der gewölbten Seite nach oben gekehrten (Fig. 5), also liegenden Cylinders (ohne Abzeichen).

4.    Kugeltonnen eine halbkugelförmige Gestalt (Fig. 6)

(mit Abzeichen).    J

.    5. Spierentonnen die Form einer Spiere (mit Ab-

_ X ■ Zeichen), (Fig. 7). Spierentonnen, welche eine hölzerne Stange (mit Abzeichen) an einem nur wenig aus dem Wasser ragenden Tonnenkessel (Fig. 8) tragen, nennt man auch Treibbaken (s. Baken).

6. Bakentonnen einen bakenförmigen Aufbau (Fig. 9) auf der eigentlichen Boje (mit Abzeichen, s. Baken). Zu dieser Kategorie rechnen auch die Gas-, Heul- und Glockenbojen (s. u.).

Die erwähnten Abzeichen, auch Toppzeichen genannt (s. d.), spielen ebenso wie der Farbeanstrich eine grosse Rolle, um nicht nur die Bojen unter sich, sondern auch diejenigen einer Seite des Fahrwassers vor igw; denen der anderen kenntlich zu machen, andererseits hängt auch die    J

Bojenform direkt von dem Verwendungszweck ab. Nach diesem unter-    /

scheidet man: a. Rettungsbojen, b. Ankerbojen, c. Wrackbojen, I d. Quarantänebojen, e. Telegraphenbojen, f. Festmacherbojen (Mooringbojen) und g. Fahrwassertonnen.

Näheres über Rettungsbojen s. d. Zu Ankerbojen werden kleine rote (Backbordanker) und grüne (Steuerbordanker) Korkbojen benützt; zu Wrackbojen grüne stumpfe oder spitze hezw. Fasstonnen mit der weissen Aufschrift „Wrack“ ; zu Quarantänebojen gelbe, stumpfe, spitze oder Fasstonnen; zu Telegraphenbojen grüne Kugelbojen mit der weissen Aufschrift „Telegraph“ oder einfach „T“. Diese Art Bojen dienen sämtlich zur Kennzeichnung der Lage des Ankers, eines Wracks, einer Quarantänestation (abgegrenzter Liegeplatz) bezw. eines Telegraphenkabels (um das Beschädigen desselben

Fig. 8. Treibbake.

Fig. 7. Spierentonne.

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Fig. 9.

durch Ankern zu vermeiden). Zu Festmacherbojen verwendet man rote, stumpfe, d. h. glatte oder Fasstonnen, während zu den Fahrwassertonnen und den schwimmenden Seezeichen überhaupt alle Tonnenformen in den Farben schwarz, rot, weiss, schwarz-rot und schwarz - weiss herangezogen werden. Zur Bezeichnung des Fahrwassers werden auf der bei der Einfahrt in einen Hafen rechten, der Steuerbordseite „Spierentonnen“ (bei mehreren neben einander liegenden Fahrwassern ausnahmsweise auch „stumpfe Tonnen“), an der linken, der Backbordseite, dagegen nur „spitze Tonnen“ und zur Kenntlichmachung der Mitte des Fahrwassers „Kugeltonnen“ verwendet. Um ein abzweigendes Fahrwasser, in diesem liegende einzelne Riffe bezw. die Spitzen der in dasselbe vortretenden Untiefen zu bezeichnen, benützt man Baken oder Bakentonnen. Hie an der Steuerbordseite eines Fahrwassers liegenden Tonnen sind immer rot, die an der Backbordseite befindlichen dagegen schwarz gemalt, während Fahrwasserseezeichen, welche an beiden Seiten passirt werden können, wie Mittefahrwassertonnen, und die zur Bezeichnung einzelner Riffe, sowie der Enden von Mittelgründen dienenden Bakentonnen einen schwarz und rot gestreiften Anstrich haben. Alle ausserhalb des Fahrwassers, d. h. in See liegenden Bakentonnen sind weiss gemalt; wenn die bezeichnete Untiefe eine Annäherung von allen Seiten auf geringe Entfernung zulässt, also sehr klein ist, trägt die betreffende Boje einen schwarz und weiss gestreiften Anstrich. Der Name der jedesmaligen Untiefe ist ganz oder abgekürzt auf der Boje zu lesen [1]. Bei anderen Nationen sind im allgemeinen dieselben Farbeanstriche bei Bojen üblich, doch findet man auch, ebenso wie bei temporär ausgelegten Bojen (unseren Minenbojen) andere Farben und Farbenzusammenstellungen [2]. Natürlich sind die Bojen hauptsächlich Tagesmarken, da man sie in dunklerer Nacht, wenn man sie nicht mit dem Scheinwerfer sucht, nicht sehen kann. Man hat jedoch, um besonders wichtige, die Ansegelung eines Hafens erleichternde Bojen auch bei Nacht erkennen zu können, Gasbojen hergestellt. Dieselben enthalten im Innern ein Quantum Fettgas, welches für ein ca. viertel- bis halbjähriges, ununterbrochenes Brennen bei Tag und Nacht ausreicht. Die eigentliche Laterne ruht auf einem bakenartigen Aufbau und ist aus so starkem Glase hergestellt, dass sie auch Brechern von Wellen standhält (Fig. 10) [3], Wir benützen die von Julius Pintsch, Berlin, konstruirten Gasbojen. (Die Einfahrt in den Suezkanal ist mit einer doppelten Reihe von Gasbojen versehen, die rotes und grünes Licht zeigen.) Um auch eventuellem Nebel Rechnung zu tragen, benützt man wichtigen Hafeneingängen Bojen, welche ein akustisches Signal abgeben, Heul- und Glockenbojen, erstere an der Steuerbord-, letztere an der Backbordseite. Die den heulenden,

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Fig. 10. Gasboje.

weithin hörbaren Ton von sich gebende Pfeife befindet sich an der Spitze eines sehr hohen, massigen Bojenkörpers, die Glocke hängt in einem bakenartigen Aufbau desselben und wird letztere mittelst mehrerer pendelnd aufgehängten Klöpfel beim Hin- und Herschwanken der Boje angeschlagen, die Pfeife dagegen beim Heben und Senken der Boje durch den bei letzterem entstehenden Luftdruck von unten angeblasen; s. Seezeichen.

Litteratur: [1] Grundsätze eines einheitlichen Systems zur Bezeichnung der Fahrwasser und Untiefen in den deutschen Küstengewässern, Anlage zur bezüglichen Bekanntmachung des Reichskanzlers vom 31. Juli 1887 (Nachrichteu für Seefahrer). — [2J Beaconage and buoyage of different nations, with two charts, S. A. Philipsen, Kopenhagen 1871. — [3] J. Pintsch, Berlin, Seewegmarkirung, 1890.    von Niessen.

Bojereep ist ein Tau, welches die schwimmende Boje mit dem auf dem Grunde liegenden Gegenstand verbindet, Anker, Stein etc.

Bokharagallen, s. Gerbstoffe.

Bol, s. unter Bolus.

Bollwerke, s. Bohlwände und Festungsbau (Bastion).

Bolognamaschine, Rundkettenwirkstuhl meist kleineren Durchmessers.

Bologneser Fläschchen, s. Kohäsion.

Bologneser Lenchtstein, s. Baryums ulfuret.

Bolometer (griechisch, Strahlungsmesser). In die beiden Zweige einer AVheatstone’sehen Brücke sind feine Streifen von Platin, Stahl oder Palladium-blech eingeschaltet, die geringste Erwärmung des einen Streifens hat einen Galvanometerausschlag zur Folge. Die Empfindlichkeit der Methode geht bis Vsooooo⁰ Fahrenheit. Diese thermische Wage gestattet besonders, dnreh Verschiebung des Streifens im Spektrum die Wärmewirkung und selbst die Fraun-hofer’schen Linien im Infrarot zu bestimmen.

Schmidt.

Litteratur: S. P. LanRey, Chem. News 1881, 48, S. 6 und 7.

Boltstichel, s. Grabstichel.

Andes.

Bolus, auch Bol, Lemnische Erde, Siegelerde, Terra sigillata, durch Eisenoxyd, nicht aber durch Eisenoxydhydrat rot gefärbte Tlione von verschiedener Tiefe, als Schichten oder Lager im bunten Sandstein von ziemlicher Mächtigkeit, auch im Lias in Schichten vorkommend; in der Oberpfalz, in Rheinpreussen u. s. w. finden sich grosse Lager davon. Mit Wasser aufgeweicht und mit Kalkmilch angerührt, dient er als rote Wasserfarbe; gebrannt, so dass der Thon sein Wasser verliert, kann er auch als rote Steinfarbe mit Oel angerieben werden. Weisser Bolus, Pfeifenthon, eine fette Thonerde, dient ebenfalls als Wasserfarbe, dann aber auch, mit Wasser zu einem dicken Brei angerührt, zum Ausbringen von Fettflecken aus Holz- und Steiufussböden.

Bolzen, kurze, auf Schub und Biegung beanspruchte, starke Stifte, die durch zwei zu verbindende Teile von aussen hindurchgesteckt werden, während

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Dübel und Prisonstifte nur in die Berührungsfläche eingelassen sind. Der Bolzen trägt einerseits einen Kopf, andererseits eine gesicherte Mutter oder Scheibe und Splint; letzteres billiger, aber schwächer. Stehbolzen halten zwei Platten in bestimmtem Abstand und sind an beiden Enden eingeschraubt oder eingenietet. S. Lokomotivkessel. — Meistens sind die Bolzen auf Scherfestigkeit beansprucht (Fig. Ä). Auf Biegung beanspruchte Stahlholzen versieht man entweder mit zwei Ansätzen (Anläufen, Fig. B) oder aber mit eingezogenem Röhrenstück (Fig. C).

von Oer

Die meist übliche Längsverbindung zwischen Gespärren oder Thürstöcken erfolgt im Bergbau durch Bolzen, das ist durch Rundhölzer, die sich stumpf oder mittelst einer Schaar (s. d.) zwischen die zu verbindenden Holzkonstruktionen stemmen. Die Bolzen, welche man in diesem Fall auch Sprengbolzen nennt, verhüten das Zusammenpressen der Zimmerung, nicht aber das Auseinander-reissen, das nur durch andere Mittel vermieden wird; s. Abbolzung.

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Hf selben im Laufe der Arbeit zu verkürzen |    o—

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| '|    entweder — wie beim Rosenstein-Tunnel bei 1 ’ " Bolzen-I

| bei Rziha’s Eisen-Il

Bolzenschrauben. Da beim Tunnelbau sehr oft die Notwendigkeit eintritt, Bolzen und Stempel verschiedener Länge zu verwenden und die-

Stuttgart — mit Schuhen versehen, die sich gegen Schraubenbolzen stützen, welche mittelst einer Mutter eine Verkürzung oder Verlängerung zulassen (Fig. 1) oder auch ganz durch eiserne, mit einer Mutter versehene Schraubenbolzen ersetzt, wie solche erstmalig beim Bau des Themsetunnels an-

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Fig. 1.

Fig. 2.

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gewendet wurde (s. Brunei’sch es Tunnelbausystem). In ganz hervorragender AVeise sind die Bolzenschrauben von Rziha [1] in seinem eisernen Tunnelbausystem angewendet worden, wo je zwei derselben an einer Schiene befestigt waren, die sich rückwärts gegen den eisernen Rahmen legt (Fig. 2). Litteratur: [1] Rziha, Tunnelbau, Berlin 1872, Bd. 2, S. 331.    >

Bolzenschrottzinimeriing heisst diejenige Schachtzimmerung (s. d.), «bei welcher die einzelnen Schachtgewirre nicht dicht auf einander liegen, sondern in Zwischenräume eingebaut werden, in denen die Gewirre durch Bolzen von einander entfernt gehalten werden.

Bolzensteine, Steine von etwa 0,25 m Querschnitt und 1,0 m Länge, in welche, wie in der Figur angedeutet, ein eiserner Bolzen (Nivellementsbolzen) zur Bezeichnung eines Nivellements-Festpunktes eingelassen ist. Bei der preussischen Landesaufnahme werden in dieser Weise in Abständen von 2 km längs Chausseen und Eisenbahnen die Festpunkte des Landeshöhennetzes bezeichnet. Näh. s. Nivellementsbolzen,

Höhenmarke und Landesvermessung. Reinhertz.

Bolzenverbindung, die Verbindung der Stabglieder einer eisernen Fachwerkskonstruktion mittelst eines cylindrischen Bolzens. Das Bolzengelenk ermöglicht eine Drehung der Stäbe um den Verbindungsbolzen, wie sie von den elastischen Formänderungen des Fachwerks herbeizuführen gesucht wird, und unterscheidet sich diese Verbindung hierdurch von festen Nietanschlüssen, die

eine gegenseitige Verdrehung der Stäbe von vornherein ausschliessen. Es sind jedoch I 13 auch bei einem Bolzengelenk Nebenspannungen nicht gänzlich vermieden. Es muss nämlich stets erst ein gewisser Reibungswiderstand überwunden werden, bevor eine Drehung um den Bolzen Fahrb^ahnträget stattfinden kann. Bezeichnet P die Stabkraft, b die Breite, ö die Dicke des Stabes, d den Bolzendurch-

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bevor eine Drehung des Stabes eintritt. Die im Stabe hierdurch hervorgerufenen ^ BiegungsSpannungen werden

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um 37°/o vergrössert werden, bezw. das Gelenk fängt erst dann zu spielen an, wenn die Nebenspannung bis auf 37% der Hauptspannung angewachsen ist. So hoch steigt aber auch bei genieteten Fachwerken mit zentrischer Strebenbefestigung die Nebenspannung selten, so dass hiernach die Bolzenverbindung gegenüber der festen Vernietung in dieser Beziehung eigentlich nichts voraus hat. Man könnte dagegen nur allenfalls geltend machen, dass sich infolge der durch die bewegten Lasten erzeugten Erschütterungen doch ruckweise Drehungen um die Gelenke vollziehen, wodurch ein Anwachsen des Reibungsmomentes und der von ihm hervorgerufenen Nebenspannungen bis zu dem oben berechneten

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Fig. 1. Untergurtknotenpunkt von

es amerikanischen Balkenfachwerkträgers m Spannweite.

Betrage verhindert wird; allein es fehlen darüber nähere Versuche und bleibt •die Frage der Nebenspannungen bei Bolzenverbindungen bis auf weiteres noch offen [1]. In Europa werden jetzt bei den eisernen Fachwerken, man kann wohl sagen ausschliesslich, nur feste Vernietungen angewendet.

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Direktor Derber (süddeutsche Brückenbauanstalt) hat wohl versucht, die Gelenkbolzenverbindung' in einer der europäischen Konstruktionsweise angepassten Durchbildung auch bei •einigen in Süddeutschland gebauten Fachwerksbrücken in Anwendung zu bringen [2]; es hat sich aber dieses Konstruktionssystem für inländische Bauwerke gegenüber der hier üblichen Nietverbindung nicht als konkurrenzfähig erwiesen, und es wird unseres Wissens jetzt von •der genannten Brückenbauanstalt auch nur v / noch für solche Konstruktionen angewendet, die für eine weite Yerschickung bestimmt sind V N und wo es insbesondere auf eine leichte, rasche \ nnd auch von ungeübten Arbeitern durchzu- \ führende Aufstellung ankommt. In Amerika wird aber an der gelenkartigen Konstruktion der Knotenpunkte konsequent festgehalten (Fig. 1). lieber ihre Yor- und Nachteile wurden wiederholt kritische Betrachtungen angestellt und hierdurch Polemiken zwischen europäischen und "Vr; amerikanischen Ingenieuren veranlasst. Nach g== dem oben bemerkten kann man als wichtigsten    1 p> o

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und unbestreitbaren Vorteil der Bolzenverbin- | düng wohl nur die leichtere Aufstellung gegen- ) über den Fachwerken mit fester Nietverbin- | düng gelten lassen; bei der amerikanischen *

Konstruktionsweise, wo die Zugstäbe konsequent als Augenstäbe (s. d.) ausgebildet sind,__

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Fig. 2. Geiber’sche Gelenlsbolzenverbindung.

tritt hierzu allenfalls noch der Vorteil, dass die gezogenen Stäbe an der Befestigungsstelle keine Querschnittsschwächung erleiden, wie dies bei der Nietverbindung der Fall ist. Die Verminderung der Nebenspannungen durch die Bolzengelenke unter eine gewisse Grenze ist aber fraglich, und es ist gerade mit den amerikanischen Konstruktionen der Nachteil verknüpft,

dass sie lange Gelenkbolzen erfordern, welche bedeutende Biegungsmomente aufzunehmen haben, und dass nur bei sehr exakter Arbeit, wie sie allerdings von allen besseren amerikanischen Brückenbauanstalten geleistet wird, eine ziemlich gleichmässige Spannungsverteilung auf sämtliche Stäbe des Kettengurtes zu erwarten steht. Ein weiterer Nachteil der amerikanischen Bolzengelenke bei Brückenfachwerksträgern ist die verminderte seitliche Steifigkeit der Tragwände und mangelhafte Anbringung der Horizontalverstrebung, in welcher Hinsicht die neueren amerikanischen Konstruktionen (Fig. 1) allerdings einen Fortschritt erkennen lassen. Diesen Nachteilen gegenüber bezeichnen die oben erwähnten Gelenkskonstruktionen der süddeutschen Brückenbauanstalt (Fig. 2) insofern eine Verbesserung, als daselbst möglichst kurze Bolzen angewendet und die Gurtstäbe überdies in der Ebene der Bolzenaxe durch Horizontalbleche a, die gleichzeitig zur Anknüpfung der Windstreben dienen, mit einander verbunden sind. Damit sind allerdings wieder gewisse Vorzüge grösserer Einfachheit der amerikanischen Knotenpunktsverbindungen, welche dort die konsequente Verwendung der Augenstäbe im Gefolge hat, aufgegeben worden.

Bolzenverbindungen sind übrigens dort am Platze, wo durch feste Vernietung ausnahmsweise grosse Nebenspannungen auftreten würden, wie in den Gelenkpunkten der Kragträger oder der Hängefachwerksträger. — Bei der Berechnung des Bolzendurchmessers ist die Scherkraft, der Stauchdruck und das Biegungsmoment in Rücksicht zu ziehen. Greifen mehrere Stabkräfte nach verschiedener Richtung am Bolzen an, so ermittelt man die Projektionen dieser Kräfte auf zwei zu einander senkrechte, durch die Bolzenaxe gelegte Ebenen nnd bestimmt in diesen Ebenen die Scherkräfte Q, und Q₂, sowie die Biegungs-momente und Mv Die resultierenden, den Bolzen beanspruchenden Kräfte sind alsdann Vöi² + $2² und yMpnp    Die Stabkraft kann dabei über die

Stabdicke gleichmässig verteilt angenommen wrnrden; bei dicken Stäben und verhältnismässig dünnen Bolzen wird aber diese Annahme nicht zutreffen, eine strengere Berechnungsweise [3] wird jedoch sehr schwierig. Die Amerikaner verwenden zu den Bolzen mittelharten Stahl (4,0—4,5 t/qcm Festigkeit) und lassen eine rechnungsmässige Biegungspannung von 1,2—1,4 t/qcm zu. Mit dem Stauchdruck wird im Eisen bis auf 1,5 t, in Stahl bis auf 1,8 t/qcm gegangen. Die Beanspruchung auf Abscheren tritt bei den amerikanischen Knotenpunktsbolzen gegenüber den beiden anderen Beanspruchungsarten gewöhnlich in den Hintergrund. Da der zulässige Stauchdruck ungefähr gleich ⁴/₃ bis ³/.₂ der zulässigen Zugspannung gesetzt wird, so folgt, dass der Bolzendurchraesser mindestens gleich ³/₄ bis ²/₃ der Breite der Augenstäbe gemacht werden muss, sofern letztere nicht im Kopfe verdickt werden. Die Bolzen erhalten an den Enden Schraubengewinde angeschnitten, auf welche sechseckige Muttern gesetzt werden. Der Durchmesser der Schraubenspindel beträgt etwa ²/₃ des Bolzendurchmessers, die Innenfläche der niedrigen Schraubenmutter ist ausgehöhlt, damit sie nicht auf dem Bolzen, sondern auf den zu verbindenden Stäben aufsitzt.

Litteratur: [1] W. Ritter, Der Brückenbau in den Vereinigten Staaten Amerikas, Bern 1894. — [2J Gerber, Notizen über Eisenkonstruktionen mit Gelenkverbindungen, Zeitschrift für Bauk mde 1882, S. 541. — [3] Bender, Proportions of pins used in bridges, New-York 1873. — [4] Handbuch der Ingen.-Wissenschaften Bd. 2, Brückenbau, Kap. X.    Melan.

Bombasin, s. Weberei.

Bombayhanf (Sunnfaser), s. Spinnfasern.

Bomben, s. V. w. Hohlgeschosse, s. auch Auswürflinge, vulkanische.

Sandstein) Gesteinsmasse enthält.

Bonitirung’. Bei dem Vollzug der Güterverlegung (Kommassation, Konsolidation, Feldbereinigung, Güterzusammenlegung, Gemeinheitsteilung) werden die landwirtschaftlichen Grundstücke zur Erzielung besserer Lage und Form,

grössserer Komplexe, Durchführung eines geordneten Wegnetzes u. s. w. von ihrem bisherigen Platz verschoben: es tritt ein Umtausch ein. Für

Bonebed, Knochenschicht, wird eine Erdschicht genannt, welche vorwiegend aus zertrümmerten Knochen, Kropoliten, Schuppen von Fischen und überhaupt Hartgebilden der Tiere besteht. Solche Schichten kommen besonders in der Keuper- und Liasformation Englands, Deutschlands und der Alpen vor. Sie sind meist sehr reich an Phosphorsäure und werden zur Düngerfabrikation verwendet. Im speziellen bezeichnet man mit dem Namen Bonebed, entsprechend einem in England zuerst aufgestellten Begriff, eine dünne, nur wenige Ceutimeter mächtige Schicht der oberen Keuperformation (in Schwaben), welche obengenannte tierische Ileberreste in einer mergeligen oder sandsteinartigen (Bonebed-

Leppla.

diesen ist nicht nur die Grösse, sondern auch der Wert der Stücke massgebend. Das besondere Verfahren der Wertsermittelung bei der Verlegung nennt man die Bonitirung.

Es sollen z. B., um von dem einfachsten Fall auszugehen, die verworren durch einander liegenden Grundstücke är (Fig. 1) des nebenskizzirten Gewanns durch eine Verlegung besser eingeteilt und durch einen Weg zugänglich gemacht werden, so dass der neue Stand sich etwa durch Fig. 2 darstellen würde. Dabei kann man meist nicht jedem Besitzer einfach für sein altes Stück ein gleich grosses neues zuweisen. Denn wenn längs a b und längs c d der Boden tiefgründig und sehr gut, in der Mitte, in Richtung des neuprojektirten Weges, leicht ist, also z. B. in den durch die gestrichelten Linien abgegrenzten Bezirken T, II und III in einem solchen Verhältnis steht, dass in I das Ar 50, in II 40 und in III 25 JL wert ist, so wäre eine Vertauschung von x gegen x₁ oder y gegen y₁ unter Beibehaltung gleicher Grösse eine schwere Benachteiligung. Der Besitzer von x muss, wenn er ein Stück in der Lage von x± übernehmen soll, ein dem geringeren Bodeimert entsprechendes Mehrmass erhalten.

Einer Grundstiicksverlegung muss also eine ohne Biicksiclit auf die Eigentumsgrenzen vorgenommene Einschätzung des Bodens in verschiedene Klassen mit Festsetzung scharfer Klassengrenzen vorangehen. Hat man dann noch den Bodenwert der verschiedenen Klassen für die Flächeneinheit ermittelt, so kann man für jedes Grundstück berechnen, wie viel Ar es in jeder Klasse hat und wie gross sein Gesamtwert ist. Das neu zugeteilte Stück muss denselben Bodenwert darstellen, wird also bei Zuweisung von besserem Boden kleiner, bei Zuweisung von geringerem grösser werden. Man sieht schon hieraus, dass eine solche Bonitirung ein sehr schwieriges Geschäft ist, wenn es sich um grosse Flächen,

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Fig. 1.

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um ganze Gemarkungen handelt. Darum sind auch in den Gesetzen und Verordnungen für die im Eingang genannten Geschäfte jeweils sehr umfassende Vorschriften für die Bonitirung gegeben. Bezüglich der Klassenbildung sind dieselben ziemlich alle gleich. Die zu dem Geschäft bestellten Sachverständigen haben die Flur zu begehen, den Boden durch Probelöcher zu untersuchen und hiernach festzulegen, wo der beste, wo der geringste zu finden ist und wie viele Abstufungen anzunehmen sind. Dabei sind in erster Reihe in Betracht zu ziehen die Beschaffenheit der Ackerkrume, sowie des Untergrundes, ob lehmig, lettig, sandig, kalkig oder kalkfrei, fein oder steinig, tiefgründig oder flach, nass oder trocken, und ferner die Lage des Bodens, eben oder steil, winterlich oder sommerlich. — Die Feststellung der Werte der einzelnen Klassen erfolgt meist nach dem Reinertrag; es wird der Rohertrag jedes Klassenmusters ermittelt und die Produktionskosten davon abgezogen. Dies geschieht immer in Norddeutschland, weil dort wegen der häufig vorkommenden Ablösungen ohnehin Reinertragsberechnungen notwendig sind. In Süddeutschland wird oft neben dem Ertragswert auch der Verkehrswert, der Kaufpreis in Rechnung gezogen, indem man ermittelt, wie hoch sich der Kaufpreis für die Flächeneinheit jedes Klassenmusters stellen würde. Die Beteiligten, welche gewohnt sind, den Wert ihrer Grundstücke nur nach der letzteren Art zu schätzen, werden hierbei weniger leicht irre an den Berechnungen der Sachverständigen. Besondere Umstände, Gefahr örtlicher Ueberschwemmungen und Hagelschläge, Beschädigung durch Hausgeflügel bei der Nähe von Oekonomiegebäuden u. s. w. können den Wert gleich guter Böden verschieden machen. Dagegen ist die Entfernung vom Wohnsitz eines Güterbesitzers ohne Einfluss auf die Schätzung, denn ein Stück, welches aus diesem Grund etwa für die Ortseinwohner minderwertig erscheint, kann für entfernt liegende Höfe oder für Ausmärker um so wertvoller sein. Ebenso wenig begründen vorübergehende Dinge, Obstbäume, augenblickliche Bepflanzung oder der Düngungszustand die Einreihung in eine höhere Bodenklasse, als solche der natürlichen Bodenbeschaffenheit entspricht. Dieselben müssen besonders bewertet und durch Geldentschädigungen ausgeglichen werden. Litteratur s. bei den im Eingang genannten Stichworten.

Lubberger.

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Bonnes Kartenprojektion ist eine fiächentreue, unechtkonische Projektion mit längen treuen Parallelkreisen. Die Projektion ist schon alt, jedenfalls schon von Merkator (1584) angewendet, von Bonne (1752) besonders hervorgehoben und durch ihre Anwendung für die „Carte de France“ seitens des französischen „Depot general de la guerre“ (1808) allgemein, d. h. für die meisten Karten der geographischen Atlanten und einige topographische Kartenwerke (z. B.

Das Konstruktions-

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Bayern, Schweiz, Niederlande) eingeführt worden.

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prinzip dieses unkorrekterweise nach Bonne genannten Entwurfes ist kurz das folgende: die Parallelen werden als Kreise konstruirt wie bei der einfachen konischen Abbildung. Um aber die Vergrösserung der Parallelgrade zu vermeiden, werden diese von einem Mittelmeridian aus nach beiden Seiten hin auf den Parallelkreisen in wahrer Grösse aufgetragen, so dass durch Verbindung dieser Teilpunkte stetig gekrümmte Kurven entstehen, welche die Meridiane darstellen (s. die Figur). Die Zeichnung des Gradnetzes ist demnach sehr einfach und, wie aus der Betrachtung eines (unendlich kleinen) Netzviereckes ohne weiteres folgt, dieses dem entsprechenden Kugelvierecke flächengleich (Parallelkreisabstände und die zwischen den Meridianen liegenden Parallelkreisstücke sind in wahrer Grösse abgebildet), der Entwurf daher ein flächentreuer. Diese beiden Eigenschaften sind die Veranlassung der allgemeinen Anwendung der Bonne’schen Projektion, sie sind aber verbunden mit einer starken Verzerrung der Form, wie sich an den Randvierecken in der Figur ohne weiteres erkennen lässt. Die

Untersuchungen von Tissot [1] haben diesen misslichen Umstand besonders klar zur Erkenntnis gebracht und veranlasst, dass die Projektion in Zukunft weniger kritiklos zur allgemeinen Verwendung kommen, dieselbe vielmehr auf einzelne spezielle Fälle beschränkt werden wird und an ihre Stelle geeignetere Abbildungsmethoden treten werden (vergl. auch Kartenprojektionen). Die Figur gibt ein 10° Netz für eine Hälfte der nördlichen Halbkugel.

Litteratur: [lj Tissot, Memoire sur la representation des surfaces et les projections des cartes geographiques, Paris 1881; deutsch bearbeitet von E. Hammer, Stuttgart 1887. — [2] Hammer, Hie geographisch wichtigsten Kartenprojektionen (S. 107), Stuttgart 1889. Reinhertz,

Bononischer Lenchtstein (Bologneser Leuchtstein), s. Baryum-s u 1 f u r e t.

Boomerpresse, s. Glättpresse.

Boort, s. Diamant.

Boot, Sammelname für alle zum Rudern und Segeln eingerichteten kleineren Fahrzeuge. Näheres s. Bootsbau.

Bootsanker, s. Schiffsanker.

Bootsausrüstung* umfasst die für den Schiffsdienst, sowie zum Rettungsdienst erforderlichen Boote. Nach den Vorschriften des Board of Trade muss jedes seegehende Schiff seinem Tonnengehalt entsprechend mit einer Anzahl gebrauchsfähiger Boote ausgerüstet sein, deren Zahl und kubischer Gesamtinhalt nach bestimmten Normen festgesetzt ist.

Tj. Schwarz.

Litteratur: Instructions to Surveyors of ships, London 1880.

Bootsaussetzvorriclitung. Auf Segelschiffen erfolgt das Ein- und Aussetzen der Boote meist in umständlicher Weise mit Hilfe der Raaen und der sogen. Stag und Nocktakel. Neuerdings verwendet man besondere eiserne Bootsdavits, welche auch auf den Passagier- und Frachtdampfern in Anwendung

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sind (Fig. 1). Die Davits werden durch Vor- und Achterstander, bezw. durch besondere Zahnradgetriebe gedreht, um das Boot ein- und auszuschwenken. Das Rettungsboot verbleibt aussenbords und wird durch besondere Brooks seefest gezurrt, die unteren Enden derselben sind mit Slip-liaken versehen. Auf Kriegsschiffen, auf welchen die Boote, der Geschützaufstellung entsprechend, oft entfernt von der Bordwand Aufstellung linden müssen und ausserdem bedeutend

Fig. 1. a Beiboot, b Bootsdavit?, c Vorderstander, d Acliterstander. gl’ÖSSere Bootsgewichte in Frage * Mittelstander, f Brook. , Heisstalje, h Davithalter. koimnen? genügen die Drehdavits Zlim

* Teil nur für leichte Boote. Für Barkassen, Pinassen und Dampf beiboote (s. d.) sind solidere Konstruktionen erforderlich. Am gebräuchlichsten sind Ladebäume aus Holz oder Stahl, welche an den Gefechtsmasten gefahren werden (Fig. 2). Sie werden so eingerichtet, dass sie getoppt und ein- und ausge-

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Fig. 2. a Gefeclitsmast. 6 Laderaum, c Toppnant, d Heisstakel, e Läufer, f Hahnepot. g Geeren, h Klappdavits oder

Barkunen. * Toppnant.

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Schwüngen werden können; das Boot hängt dann mittelst Hahnepot an dem Heisstakel, dessen Läufer von Stahldraht von der Nock des Ladebaumes Masttop und dann nach Deck zur Bootsheissmaschine geht, welche den Läufer

auf eine Trommel wickelt. Die Bootsheissmaschinen sind nach Art der Dampfwinden konstruirt; sie bestehen aus Zweicylindermaschinen mit Umsteuerung und Schneckenradgetriebe. Da in Seegang der Ladebaum mit dem vorgeheissten Boot leicht von Bord zu Bord schwingen kann, so hat man mannigfache Bootsaussetzvorrichtungen versucht, bei denen das Transportiren der Boote mehr zwangsläufig geschieht. Sie beanspruchen jedoch durchweg schwere und komplizirte Konstruktionen, so dass sie für schwere Schiffsboote und Dampfbeiboote seltener Verwendung finden. Für die leichteren Boote sind Klappdavits, auch Barkunen genannt, gebräuchlich, welche entweder durch je eine Gleitstange, deren Fuss von einer Schraubenspindel mit Uebertragung vom Oberdeck aus bewegt wird, oder durch Taljen geführt werden, deren Läufer an Deck zu einem Ende verbunden sind. Die Boote müssen bei dieser Anwendung an der Bordwand stehen und ist dann die äussere Bootsklampe zum Niederklappen eingerichtet. Neben den Schwierigkeiten, die Boote bei Seegang mit Hilfe der Aussetzvorrichtung sicher zu Wasser zu bringen, tritt ferner der Uebelstand hervor, dass die Heisstaljen in dem Moment, in welchem das Boot zu Wasser kommt, nicht immer gleichzeitig sicher ausgehakt werden können, so dass das Boot eventuell von der See vollschlagen kann. Dieser Umstand hat eine Menge Patente von Bootsdetachir-apparaten gezeitigt, von denen jedoch keine allen Anforderungen tadellos entsprochen hat. Die besten Erfolge hat die Ausrückvorrichtung von Hill erzielt.

Litteratur: [1] Dick u. Kretschmer, Handbuch der Seemannschaft, Berlin 1892/93. — [2] Busley, Die Schiffsmaschine, Kiel 1886. — [3] Brix, Bootsbau, Berlin 1892. — [4] Hauser, Cours de construction navale, Paris 1886.    Schwärs.

Bootsbau, umfasst die Konstruktion und den Bau von Booten, welche teilweise an Bord der seegehenden Schiffe Verwendung finden, teilweise auf Gewässern und an den Küsten als Vergnügungsboote, Fischerboote und Bettungsboote benützt werden.

Die zur vorschriftsmässigen Ausrüstung der Kauffahrtei- und Kriegsschiffe erforderlichen Boote sind vorzugsweise als Ruderboote zu betrachten, ebenso die Rettungsboote; die Fischerboote dagegen sind durchweg als Segelboote konstruirt, ebenso wie die speziell zum Segeln bestimmten Vergnügungsboote, die Segeljachten. — Die Schiffsboote sind für den Verkehr mit dem Lande und zum Manöveriren des Schiffes im Hafen erforderlich. Ein gutes Schiffsboot muss grosse Seefähigkeit besitzen, bei genügender Festigkeit des Verbandes sicher ein- und ausgesetzt werden können und sich leicht durch Riemen fortbewegen lassen. Auf Passagierdampfern sind die Boote in der Hauptsache zum Rettungsdienst bei Schiffsunfällen bestimmt. Bei Kriegsschiffen ist der Verwendungszweck der Boote ein vielseitiger und haben sich daher bestimmte Glättungen ausgebildet, welche wiederum in drei bis vier Grössen gebaut werden. Die Dampfbeiboote dienen für alle Zwecke. Die Barkassen sind Boote schwerer Bauart und werden zum Transport schwerer Gegenstände, Anker, Landungsgeschütz etc. benützt. Die Pinassen sind etwas leichter gebaut und dienen den gleichen Zwecken; sie sind ausserdem so eingerichtet, dass an Bord der Schiffe in denselben leichtere Boote verstaut werden können. — Die Kutter sind von kleineren Abmessungen und in der Hauptsache Verkehrsboote, auf See werden sie als Rettungsboote verwendet. Die Gigs sind leichte Ruderboote zur Benützung für den Kommandanten bezw. die Offiziere. Die Jollen und Dingis sind kleinere Verkehrsboote für die Mannschaft.

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Die Kriegsscfiiffsboote werden durchweg aus Holz gefertigt, da sich dieses Material für die grösste Beanspruchung der Boote beim Ein- und Aussetzen am besten bewährt bat. Desgleichen werden die Vergntigungs- und ^

Fischerboote aus Holz gefertigt. Die Bettungsboote auf Passagierdampfern, sowie auch zum grossen Teil    .

die Boote der Gesellschaft zur Bettung Schiffbrüchiger hiutpVaSer^^spa^fen^ werden aus kannellirtem Stahlblech (Francis’ Patent) schrangen. eDoiuord. fschandeckei, gefertigt. von den verschiedenen Holzarten kommen schwein. & pflichten, i Fussieiste* Eichen für Kiel und Steven, Beplankung, Spanten,

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Fig. 2. Krawelbau.

Dollbaum, Duchtenwäger; Teak für Aussenhaut, Duchten-1 Wäger, Duchten; Mahagoni, Kiefern, Cypressen und fLik-Lärchen für Aussenhaut; Ulmen für Steven, Boden-wrangen; Eschen für Duchten, Schandeck, Biemen zur Verwendung. Die metallenen Beschläge werden aus verzinktem Eisen oder Bronze gefertigt. Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt durch eiserne oder kupferne Nägel. Letztere, Gatnägel genannt, werden nach dem Einschlagen an der Spitze über kupferne

Scheiben (Daten) verklinkt. Der Bau von hölzernen Booten erfolgt in geschlossenen Werkstätten, da das Holzmaterial trocken und saftfrei sein muss. Man unterscheidet drei verschiedene Baumethoden, den Klinker-, Krawel- und Diagonalbau, entsprechend der Anordnung der Aussenhautplanken. S. Fig. 1, 2, 3.

Beim Klinkerbau greifen die Planken der einzelnen Gänge über einander und werden mit einander und mit den Spanten durch Gatnägel verbunden. Beim Kra-s_' w e 1 b a u stossen die Planken stumpf an einander und erfolgt ihre Verbindung allein durch die Spanthölzer. Der Diagonalbau verlangt Fig. 3. Diagonalbau. a Kiel, b Aeussere Plankenlage, c Innere Planken- ßine doppelte oder dreifache Lage läge, d Spanten, e Dollbord, f Schandeckel. g Duchten, h Duchtweger. von Planken Über einander. Bei »Kielschwein, je Pflichten, i Fußleiste, m uatnägei.    drei Lagen liegen die beiden inneren

um 40—60° geneigt und kreuzen sich im fast rechten Winkel; sie reichen vom Kiel bis zum Dollbord, die äusserste Lage ist dann wie beim Krawelbau angeordnet; bei zwei Lagen ist die innere allein nach einer Seite geneigt. Der Diagonalbau findet nur bei den grösseren Kriegsschilfsbooten, Barkassen, Pinassen, Dampfbeibooten, Verwendung, der Klinkerbau bei Kuttern, Jollen, Dingis und Gigs, KauffahrteischifFbauten und Pischerbooten, der Karawelbau bei Gigs, Ruderbooten und Segeljachten.

Dem Bau eines Bootes liegt stets eine Zeichnung zu Grunde, aus welcher der Spantenriss nebst Vor- und Hintersteven auf einer Plattform in natürlicher Grösse aufgezeichnet wird. Nach diesem Hiss werden die Spantmalle gefertigt und mit dem Kiel und den Steven auf einem Bock aufgestellt, wobei die Malle gegen einen Längsbalken des Werkstattsgebäudes verstrebt und verkeilt werden (s. Fig. 4). Ueber diese Malle werden dann die Planken bezw. Bretter, welche zuvor durch Wasser dampf geschmeidig gemacht sind, gebogen und mit denselben durch Heftnägel verbunden. Hach dem Trocknen werden die Planken nachgerichtet und an den Kanten behobelt und endgiltig befestigt. Die unterste

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Fig. 4. Spantmalle für ein Boot, a Kiel, b Vorsteven. c Hintersteven, d Spiegel, e Todtholz. f. Stevenknie. g Spantmalle, h Bock.

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Fig. 5. Gig. a Kiel, b "Vorsteven, c Vorstevenknie, d Hintersteven, e Hinterstevenknie, f Spiegel, g Spanten. h Bodenwrangen, * Dollbord, k Scliandeckel. I Duchtweger, m Dachten, n Duchtenkniee. o Segelducht, p Sitzbank. 2 Buggräting, r Heckgräting, s Kielschwein, t Pflichten. « Fussgräting. v Ruder.

stevenschien¹'. y Fussleisten. z Rudergabel. A Heissbolzen init Ring. B Heissketten.

Planke, der Kielgang, wird mit dem Kiel in einer Sponnnng vernagelt. Beim Diagonalbau werden die Spantmalle durch Seilten, welche in Ausschnitten der Malle verkeilt sind, verbunden, so dass ein vollständiges Lattenwerk von der Porm des Bootes entsteht, über welches dann die Diagonalplanken — eichene Wagenschottbretter — gebogen und am Kiel und am Dollbord befestigt werden.

w Vorstevenschiene. * Hinter-

Die endgiltige Verbindung der Plankenlagen mit einander erfolgt an den Kreuzungsstellen durch je vier Gatnägel (s. Fig. 3). Ist die Aussenhaut fertiggestellt, so werden die Spantmalle entfernt, die Spanten meist gedämpft in das Bort eingebogen, wobei die Planken von aussen entsprechend gestützt werden und nach dem Erkalten mit der Beplankung durch Gatnägel vernietet.

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Spanten, welche aus Hölzern ausgearbeitet werden, kommen seltener in Anwendung, meist nur als Bodenwrangen. Die Diagonalboote erhalten keine Spanten, sondern wrangen in grösseren Abs

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Fig. 6. Bettungsboot.

Fig. 6 a.

a Luftkasten, b Innerer Boden, c Entwässerungsrohre, d Duchten, e Eisenkiel.

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eingebogen werden. Die Bodenwrangen reichen bis oberhalb der Kimm, die Spanten stossen oben am Dollbaum oder Dollbord ab, welcher den oberen Längsverband des Bootes bildet und zugleich das Fundament für die Buderdollen oder Budergabeln bildet. Letztere werden bei den Barkassen, Gigs (s. Fig. 5) und Dingis in Buchsen des Dollbaums eingesteckt, während

bei den Pinassen, Kuttern und Jollen noch ein Setzbord oder Waschbord vorhanden ist, in welchen die Kojepforten für das Einlegen der Kiemen in die Kojeklampen eingeschnitten sind.

Bei Booten ohne Setzbord wird der Dollbord meist mit einer dünnen Planke, dem Schandeck Fig. 7. Schwertboot, a Kiel. & Spanten. c. Deck, d Vorsteven, e Todt-oder Schandeckel, belegt, zum holz- f Hintersteren. ^ Schwertkasten. Ä Schwert, i Setzbord.

Abschluss der Aussenhautplanken. Einen weiteren Längsverband bietet der Ducht -weger, auf welchem die Duchten auf liegen. Bei den Pinassen sind letztere zum Losnehmen eingerichtet und mit entsprechenden Beschlägen zum Festkeilen versehen. Bei den übrigen Booten werden die Duchten durch eiserne oder metallene Kniee mit dem oberen Plankengang und dem Dollbaum verbunden. Die Duchten sind die Sitzbänke zum Kudern und ist ihre Zahl abhängig von der Anzahl der Kiemen. Einzelne Duchten werden zum Feststellen des •Mastes besonders eingerichtet und mit Beschlag versehen, sie heissen Segelduchten. Der innere Boden besteht aus dem Fisch oder dem Kielschwein und den Pflichten oder Kemms zu den Seiten desselben, welche lose auf den Spanten aufliegen. Zum Ein- und Aussetzen der Boote werden am Kiel und an den Steven Augbolzen verschraubt, in welche die Heissstroppen einge-schäkelt werden. Die Kettungsboote (Fig. 6) werden zur Vermehrung der Schwimmfähigkeit mit Luftkästen und Korkgürteln versehen. Für den-Rettungsdienst an den Küsten sind besondere Bootstypen entstanden, welche, dem eigenartigen Zweck entsprechend, abweichend von den Schiffsbooten gebaut werden. Sie haben die Form der Balinieren und sind von grosser Tragfähigkeit und Stabilität, so dass sie sich nach dem Kentern von selbst wieder

aufricliten. Ausserdem sind Vorkehrungen getroffen, das eingedrungene Seewasser selbstthätig zu entfernen. Der Boden liegt dementsprechend bei voll beladenem Boot oberhalb der Wasserlinie und sind an der tiefsten Stelle Entwässerungsrohre vorgesehen. Pig. 6 stellt ein nach Peake’schem System erbautes Bettungsboot der Societe centrale frangaise dar. Den Rettungsbooten in ihrer Form ähnlich sind die sogen. Brandungs- oder Walboote konstruirt, welche dazu bestimmt sind, einen Verkehr zwischen den Schiffen und Küsten mit starker Brandung zu vermitteln. Die Form der Fischerboote ist nach den Beschaffenheiten der Küsten und den Ueberlieferungen der einzelnen Nationen verschieden. . An den Flussmündungen, den Küsten der Ostsee und in Helgoland verwendet man flachbodige Fahrzeuge mit Seitenschwerten, in dem Kiele leicht,, in Norwegen und England sind tiefgehende Kielboote mit hohem Kiel gebräuchlich, bei Segelbooten findet man dasselbe Prinzip. Für seichte Gewässer, besonders im Binnenlande, konstruirt man flache Segelboote, sogen. Flundertyp, mit Mittelschwert (s. Fig. 7), für tiefe Gewässer und für die See tiefgehende Kielboote mit Kiel von Eisen oder Blei. Neuerdings verbindet man eine flache Schiffsform mit einem festen Mittelschwert und einem an der Unterkante desselben befestigten Bleiballast in Cigarrenform, dem sogen. Wulstkiel.

Tj. Schwarz.

Litteratur: [1] Brix, Bootsbau, Berlin 1892. — [2] Muchall-Yiebrook, Seglers Handbuch, Berlin 1889. — [3] Dixon Kemp, Manual of yacht and boot sailing, London 1883. — [4] Hauser,. Cours de construction navale, Paris 1886. — [5] van Hüllen, Leitfaden für den Unterricht im Schiffbau, Kiel 1888.

Bootsdavit, s. Davit.

Bootshaken, Inventarienstück für Ruder- und Segelboote, welches beim Anlegen und Absetzen von Booten Verwendung findet.

Bootsheissmaschine, s. Bootsaussetzvorrichtung.

Tj. Schwarz.

Bootsklampe, Lager zur Aufstellung der Boote an Bord der Schiffe. Die Bootsklampen sind aus Holz oder Flacheisen der Bootsform entsprechend gefertigt und auf dem Oberdeck, dem Sturmdeck, bezw. den Barringsbalken (siehe Bar ring) befestigt. An der oberen Fläche sind sie zum Schutz der Boote mit Leder benagelt. S. auch Bootsaussetzvorrichtung.

Bootskleid, ein Bezug aus Segeltuch zum Schutz der an Bord in den Klampen stehenden Boote.

Bootslaffete, s. Laffetirung.

Bootsmailiisstulil ist ein mit Taustroppen versehenes Brett, welches zum Auf bringen des stehenden Gutes und zum Schrapen und Oelen des Mastes benützt wird. (S. Fig.)

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Bootsriemen, bilden die Treibkraft für Ruderboote. Die Bootsriemen, deren Länge gleich der dreifachen Bootshreite ist, / werden meistens aus Eschenholz gefertigt und ist die Form der A Ruderblätter für Schiffsboote gerade, für Vergnügungs- und '    ²

Raceboote gekrümmt.

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Bootsruder (Steuerruder) ist das Steuer für Boote.

a Ruderfläche, b Scheren, c Fingerlinge.

Dasselbe besteht aus der Ruderfläche, der Ruderpinne und den Ruderfingern und Oesen. (S. Fig.)

Bootssegel, s. Besegelung.

Borchers.

Bor, B, Atomgew. 11, spez. Gew. 2,63, bildet entweder ein olivgrünes bis braunes Pulver oder farblose bis schwarze Kristalle von grosser Härte, starkem Glanze und Lichtbrechungsvermögen. Es ist nur in einigen geschmolzenen Metallen löslich; gegen Säuren sehr widerstandsfähig, im amorphen Zustande durch die stärkeren Sauerstoffsäuren zu Borsäure oxydirbar. — Darstellungsmethoden: a. Reduktion von Bortrioxyd durch Natrium (amorphes Produkt), b. Reduktion von Bortrioxyd durch Aluminium und c. Reduktion von borsauren Salzen flüchtiger Metalle durch elektrisch erhitzten Kohlenstoff (kristallinisches Produkt). Technische Verwendung findet das Bor nicht.

Bora, kalter, trockener, in heftigen Stössen wehender Wind aus NhE bis EhE, welcher an der adriatischen Küste von Triest südwärts, zumal in der

Grossmann.

kalten Jahreszeit, auftritt, bedingt durch über dem Mittelmeer und der Adria lagernde barometrische Minima, welche auf die kalten Luftmassen über den Gebirgslandschaften im Osten der Adria ansaugend wirken, so dass diese von den Gebirgen herabstürzen. Die Bora als kalter Fallwind bildet ein Analogon zu dem als Föhn (s. d.) bekannten warmen Fallwind.

Boracit, ein Mineral und zwar wesentlich borsaure Magnesia und Chlor-Magnesia = Mg₁ Bn O₃₀ Cli (62,5 R₂ 0₃, 26,9 MgO, 10,0 Cl₂ Mg) kristallisirt rhombisch und regulär; bricht muschelig; spröde. Härte 7. Spez. Gew. 2,9—3. Farblos bis hellbläulich oder -grünlich, durchsichtig, glasglänzend. Schwer schmelzbar. Wird in Salzsäure langsam gelöst. Kommt in den grossen Salz-

Leppla.

lagern am Rand des Harzes vor.

Boracium, s. v. w. Bor.

Borate sind Salze der Borsäure, von welchen einige natürlich Vorkommen (s. Borax), andere künstlich dargestellt werden (s. Borax, Blei-und Bor saures Manganoxydul).

Borax (Natriumborat, borsaures Natron), Na₂Bi0₁, kristallisirt • mit 5 und 10 H₂0. Im kristallisirten Zustande bildet er ein farbloses, in Wasser leicht lösliches Salz, welches beim Erwärmen unter Aufblähen zu einer stark porösen weissen Masse (gebrannter Borax, Borax usta) sein Wasser verliert, dann zu einer glasähnlichen Masse (Boraxglas) zusammenschmilzt. In geschmolzenem Zustande löst Borax Metalloxyde und Siliciumdioxyd (Kieselsäure), mit ersteren charakteristisch gefärbte glasartige Schmelzen bildend. — Borax kommt sowohl als solcher wie auch in Gemeinschaft mit anderen bor

Da der lockere, gebrannte Borax beim Liegen an der

sauren Salzen natürlich vor. Von Wichtigkeit für die Gewinnung des reinen Boraxes sind, ausser der natürlich vorkommenden Borsäure, der natürliche Borax oder Tinka 1; der Boraxka 1 k, CaBi0₇ + 6 U₂ 0; der Boronatrocalcit, NaiB₆On + 9H₂0 + 2(Ch₂Rfi0₁₁ -f- 9H₂0) und der Boracit (Stassfurtit), MgCl₂ -f- 2 Mg^ BH 0₁₅. Aus Borsäure erhält man den Borax durch Lösung in Wasser, Neutralisation mit Soda, Klärung und Kristallisation der Lösung; aus den übrigen Mineralien entweder direkt durch Umsetzung mittelst Soda in wässeriger Lösung oder indirekt durch Zerlegung von Boraxkalk oder Bornatro-calcit mit Schwefelsäure unter Abscheidung von Borsäure, welche dann mit Soda neutralisirt wird. In beiden Fällen folgt natürlich eine Kristallisation und nötigenfalls nochmalige Reinigung der Rohware durch Umkristallisiren. Als Umsetzungs- und Kristallisationsgefässe können da, wo mit Soda, also mit alkalischen Lösungen gearbeitet wird, eiserne Gefässe dienen. Für alle mit Säuren (Schwefelsäure) ausgeführten Arbeiten müssen mit Blei ausgelegte Holz-gefässe benützt werden. Je nach der Dichte der kristallisirenden Lösung erhält man entweder (heiss über 25°Be) den oktaedrischen Borax, Na₂Bi0.i-\- 5H₂0 oder (heiss unter 24° Be) den prismatischen Borax, Ara₂R₄0₇ + 10H₂0, beim Erkalten der Lauge. Eingehendere Angaben über die Boraxfabrikation bringt Scheuer in [2]. —- Wie schon oben erwähnt, entweicht beim Erhitzen der kristallisirten Boraxsorten das Kristallwasser unter starkem Aufblähen des Rückstandes. Letzterer wird als calcinirter, gebrannter, Rinden- oder Juwelierborax, auch Borax usta, im zerkleinerten Zustande in den Handel gebracht. Er bildet eine leichte, lockere, weisse, leicht schmelzbare Masse. Die Namen calcinirter, Rinden- und Juwelierborax finden übrigens auch auf den oktaedrischen Borax Anwendung.

Luft nicht unbeträchtliche Mengen Wasser anzieht, ist es für einige Yerwendungs-arten des wasserfreien Boraxes ratsamer, ihn in eine dichtere Form überzuführen, welche diese Uebelstände nicht in so hohem Masse besitzt. Zu diesem Zwecke wird der gebrannte Borax bei schwacher Rotglut (am besten in reinen eisernen Tiegeln) geschmolzen, in Platten ausgegossen und nach dem Erkalten gröblich zerkleinert. Er bildet dann eine fast farblose, glasartige Masse, das Boraxglas. Die Yerwendungsarten der verschiedenen Boraxsorten sind sehr mannigfache: die kristallisirten Produkte werden benützt als Ersatz für Seife beim Waschen, als Ersatz oder zur Unterstützung der Stärke zur Erzeugung eines Glanzes auf Geweben, als Heilmittel u. s. w.; die wasserfreien Sorten dienen als Flussmittel

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

beim Metallschmelzen, als Erkennungsmittel bei metallurgischen Proben, zur Herstellung leicht schmelzbarer und zu färbender Glasflüsse in der Thonwaren-und Emailindustrie, zur Darstellung von Sikkativen für Firnisse (s. Borsaures Mang an oxydul) u. s. w. Der kristallisirte Borax (und damit natürlich auch die daraus hergestellten Produkte) hat in den letzten Jahren bedeutende Preisschwankungen erfahren. 1870 noch auf der Höhe von 120 dt. per 100 kg, ist der Preis, nachdem er 1885 auf etwa 50 dt. gesunken war, jetzt auf etwa 60 dt. angelangt. In Deutschland beschäftigen sich etwa zehn grössere chemische Fabriken mit der Herstellung, bezw. Baffination von Borax.

Litteratur : [1] Sämtliche grössere chemisch-technische Lehr- und Handbücher. — [2] Scheuer in Zeitschr. f. angew. Chemie 1892, S. 241.    Borchers.

Boraxsiiure, s. v. w. Borsäure.

Borda’scher Kreis, s. Spiegelinstrumente.

Bordeaux, s. Farbstoffe, künstliche organische.

Bordiren, das Besticken der Wirkwaren mit Plattstichen.

Bordscliicht, die begrenzende Schichte von Deckflächen. Bei Pflasterungen und an Pinnen ist die Bordschichte aus grösseren Steinen, bei Schieferdächern durch das an dem Ortgang (s. d.) hinführende Deckmaterial, sogen. Bordsteine, auch Ortsteine, gebildet; bei Ziegeldächern durch Bordziegel, bei Strohdächern durch Bords cliofen. Weinbrenner.

Bordsteine oder Bandsteine, siehe Strassenbau.

Bordüre, der verzierte Bandabschluss eines Teppichs oder einer Bauform, die dem Teppiche nachgeahmt ist. Die Bordüre kann für sich allein auftreten oder in Verbindung mit Saum und Naht. Der in beistehender Figur dargestellte Mosaikfussboden vom Zeustempel zu Olympia ist ein Beispiel. Hier ist der Mäander, der in Bezug auf aussen und vollkommen indifferent ist, der Saum, während das darauf folgende Zickzackornament das passendste Symbol für die Naht

ist; hierauf folgt erst die Bordüre, die ihrer Dekorirung nach nicht mehr indifferent ist, sondern nach innen weist, aber in einer gemilderten Form, indem die Blumen in den Ecken nach aussen gerichtet sind.

Bordwände der Güterwagen nennt man die Stirn- und Seitenwände offener Güterwagen (s. d.). Man unterscheidet Hochbordwände von etwa 1600 mm Höhe für Vieh, Koks und andere Gegenstände geringen spez. Gew., wobei die Wände mittelst ihrer Bumpen meist fest mit dem Untergestell verschraubt sind, und Niederbordwände von etwa 900 mm Höhe und darunter, welche zum Teil fest, zum Teil abnehmbar und zum Teil umlegbar angeordnet werden. Albert Frank.

Bordwand ist die Aussenhaut eines Schiffes oberhalb der Wasserlinie.

Borg, im Schiffbau Vorsilbe für „Hilfs“, z. B. Borgtakel oder Borgstag für Hilfstakel, Hilfsstag.

Borgis (Bourgeois), s. Schriftarten.

Borgrün, auch giftfreies Kupfergrün, Kupfergrün, Glanzgrün, als Oel-und Porzellanfarbe geeignetes Grün, durch Fällen der Lösungen von 2 Teilen Kupfervitriol und 3 Teilen Borax als blassgrüner Niederschlag erhalten, der bei sehr mässiger Temperatur getrocknet werden muss und dann geglüht wird. Je nach der Temperatur, bis erhält man verschiedene Nuancen.

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innen

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v. Schubert-Soldern.

zu welcher das borsaure Kupferoxyd erhitzt wird,

___j    Andes.

Boride nennt man Verbindungen des Bors mit einzelnen anderen Grundstoffen. Von den Metallbörsen oder Bormetallen sind solche des Platins, Eisens, Aluminiums, Kaliums genauer untersucht, haben jedoch für die Technik keine Bedeutung erlangt. Neuerdings werden Aluminiumboride für die Aluminiumgiesserei empfohlen.    Borchers.

Bonnetalle, s. Boride.

Bornit, s. v. w. Buntkupfererz.

Boron, s. v. w. Bor.

Borchers.

Borsäure, HzBO^, Mol.-Gew. 62, spez. Gew. 1,43, bildet, aus wässeriger Lösung kristallisirend, farblose, eigenartig glänzende, dünne, blätterige Massen. Als solche ist sie nicht schmelzbar, da sie beim Erhitzen unter Wasserabgabe in Bortrioxyd, B₂0₃, übergebt (bei 100°: //₃ BOd = HB0₂ -f- H₂0; bei 140°: 4HB0₂ = H‘i -Z>4 0~ -j- H₂0; zwischen 400 ⁰ und 500°: H₂Bi0₇ =2 B₂ 0₃ -f- H₂ 0). Sie ist leicht in Wasser löslich (kalt 1:25, heiss 1:3), löst sich auch in geringen Mengen in Wasserdampf, ist also mit Wasserdampf flüchtig. In wässerigen Lösungen ist die Borsäure eine der schwächsten Säuren, welche durch die meisten anderen Säuren aus ihren Salzen abgeschieden werden kann. Das Bortrioxyd dagegen, welches in der Technik auch vielfach als glasige oder wasserfreie Borsäure bezeichnet wird, ist in geschmolzenem Zustande von sehr kräftig saurer Wirkung. Die eigentliche Borsäure ist ein Gift für niedere Pflanzen und Tiere; sie wirkt daher antiseptisch. •— Eine beträchtliche Menge der in der Technik verbrauchten Borsäure wird aus den borsäurehaltigen Dämpfen gewonnen, welche aus Erdspalten vulkanischer Gegenden (Toscana) zu Tage treten. Durch Verdichtung dieser dampfförmigen Borsäurelösung in von Wasser durchflossenen, an der Mündung der Dampfkanäle in den Erdboden angelegten Teichen erhält man eine dünne, wässerige Borsäurelösung. Letztere wird nach erfolgter Klärung durch Eindampfen verstärkt. Die hierzu nötige Wärme wird ebenfalls von den der Erde entströmenden Dämpfen geliefert. Aus der eingedampften Lauge kristallisirt eine rohe Borsäure aus, welche für manche Verbrauchszwecke (Boraxfabrikation) direkt geeignet, für andere Zwecke erst nach einer Reinigung durch Umkristallisiren brauchbar wird. — Zur Darstellung der reineren Handelsmarken von Borsäure wird vielfach eine Zersetzung der reineren natürlich vorkommenden Borate (s. Borax) durch Schwefelsäure vorgezogen. Das Verfahren lässt sich mit verhältnismässig einfachen Hilfsmitteln (mit Blei ausgelegten Holzbottichen) durchführen und liefert in kurzer Zeit eine reine Ware. Verwendung der Borsäure: Boraxfabrikation, Fabrikation von Kohlen für elektrotechnische Zwecke, Heilmittel bei der Behandlung von Wunden und Entzündungen, Zusatz zu Nahrungsmittelkonservesalzen. Weiteres s. unter Borax. Borsäureanhydrit, s. Bortrioxyd.

Borsäuresalze, s. v. w. Borate.

Borsasäure, s. v. w. Sassolin.

Borchers.

Borsaures Manganoxydul. Unter diesem Namen wird ein fast weisses, etwas rötlich schimmerndes Pulver in den Handel gebracht, welches thatsächlich nur ein Gemisch von borsauren Oxydulsalzen und Manganoxydulsalzen ist. Die Darstellung besteht in einer Mischung von gebranntem Borax mit Mangan-chlorür. Ob und wie weit dabei eine Umsetzung des Manganchloriirs in Mangan-borat stattfindet, hängt natürlich wesentlich von der Dauer und Innigkeit der Mischung ab. Es findet unter verschiedenen Bezeichnungen (Manganextrakt, Mangansikkativ, Sikkativpulver u. s. w.) als Erhärtungs-, Trocknungsmittel für Firnisse (s. Leinölfirnisse) Anwendung.

Borstenviehwagen (Scliweinetransportwagen), s. Kleinviehwagen. Bort, s. Diamant.

Borchers.

Bortrioxyd, B₂0₃, Mol.-Gew. 70, spez. Gew. 1,8; glasige, durchsichtige, bei Rotglut schmelzbare Masse; in Wasser unter Bildung von Borsäure löslich. Darstellung: Erhitzen von Borsäure (s. d.). Verwendung: unter dem Namen „glasige Borsäure“ oder „Borsäureanhydrit“ als Flussmittel und als Zusatz zu leicht schmelzbaren Glasflüssen (Email, Glasuren u. s. w.). Weiteres unter Borsäure.

Bossage, Bossagestein, s. Bossenwerk.

Bossenwerk, Bossage oder Rustica, ist eine Mauerwerkbildung, bei welcher die Stoss- und Lagerfugen der einzelnen Steine glatt bearbeitet sind, während der mittlere Teil des Quaders mehr oder weniger stark vortritt. Bossenwerk wurde im Altertum niemals in der schönen Baukunst verwendet, höchstens

zu Substruktionen; erst in der Renaissanceperiode wurde die Ausbildung der Fuge und damit die des Quaders zu einem Kunstmotiv.

In der Frührenaissance sah man die Anbringung des Bossenwerkes als Ersatz für das damals übliche Fortlassen der Säulen- und Pilasterarchitektur an. In Italien nannte man das Bossenwerk „Rustica“, was soviel wie „Ländlich“ bedeutet, wahrscheinlich weil sich diese Bauart zuerst aus der ländlichen Baukunst entwickelte; bald aber bildete es das Hauptmotiv der Dekoration der bedeutendsten Paläste der Erührenaissance, so namentlich P. Pitti, P. Strozzi, P. Ricardi u. m. a.

Der dekorative Quader zerfällt in zwei Teile: 1. den Rand und 2. den Spiegel. Der Rand ist ein Rahmen, der den Spiegel umzieht; die einfachste Form desselben ist ein ringsherum laufender glatter Saum (Fig. 1). Später

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

BÖ

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 9.

erliielt derselbe Bereicherungen durch Hinzufügung einer Wulst (Fig. 2), eines Kymations (Fig. 3) oder ähnlicher Formen, welche überdies durch einen kleinen Bundstab oder ein Plättchen an dem Spiegel befestigt erschienen. Viel reicher und verschiedenartiger wurde der Spiegel durchgebildet; in seiner rohesten Form wurde er gar nicht bearbeitet, vielmehr der Stein so belassen, wie er aus dem Bruche kam (Fig. 4), ein Dekorationsmotiv, das sich namentlich als Unterbau zu mächtigen Bauten sehr wohl eignete. Die Frührenaissance liebte den Polsterquader, der in einer runden, wohl behauenen, aber elastischen Linie aus der Mauer hervorquillt (Fig. 5). Eine weitere, sehr verwendbare Form erhielt der Sjnegel als rauhe, vertikale, dem Kähmen parallele Fläche (Fig. 6). Noch später gab man dem Spiegel die Gestalt von Kristallen. Der Stein endete in der Mitte entweder in einer scharfen Kante (Fig. 7), einer kleinen Fläche (Fig. 8) oder einer Spitze (Fig. 9). In der französichen Renaissance treten Verzierungen der Spiegelflächen auf, die das Mass des Zulässigen bereits überschreiten; dazu gehören Regenwurmgänge, Bohrlöcher, Eiszapfenbildungen u. clergl. In der Barockzeit ging man noch einen Schritt weiter, indem man nicht nur die Wand, sondern auch Säulen und Pilaster, sowie die Einfassungen der Fenster und Ilmien mit Bossenwerk durchsetzte.    -von Schubert-Soidem.

Bossenwerkfenster, s. Rusticafenster.

Bosshammer der Maurer, grosser Hammer Bruchsteine.

. o Bossireisen oder Spitz eisen ist ein unten zugespitztes Eisen von 16 bis ^ Tcm Bänge und 2,5 cm Stärke und dient zur ersten Bearbeitung einer Steinfläche, indem mit demselben die gröbsten Unebenheiten abgeschlagen werden, wobei dasselbe in schräger Haltung geführt und zum Treiben der eiserne oder hölzerne Schlegel benützt wird. S. auch Bearbeitung der Werksteine, l.

Bossiren oder SjUtzen nennt man die Bearbeitung einer Steinfläche dem Rohen mit dem Bossireisen. S. Bearbeitung der IVerksteine.

Bossirwachs, ziemlich weiches, plastisches Material zur Anfertigung von Modellen für Bildhauerei, die Metalltechnik u. s. w. und wird verschieden Bienenwachs, Terpentin, Kolophonium, mit Baumöl gemischt, hergestellt und mit beliebigen Farben, meistens mit Zinnober, gefärbt. Ein ebenfalls zum Modelliien verwendetes Material besteht aus Thon mit Glycerin zusammengeknetet oder aus einem Gemenge von Thon, Wachs und Baumöl.    A>,des.

Botanybaigummi, s. Akaroidharz.

Bottichkühlung, s. Spiritusfabrikation.

zum

Zerschlagen der

•v. Willmann.

aus

aus

Bottlerei ist derjenige Raum an Bord eines Schiffes, in welchem der Tagesproviant aufbewahrt und verausgabt wird.

Bouillon, s. Leonische Waren.

Boulevards, s. Prachtstrassen.

Bourette, Bourettespinnerei, s. Seidenspinnerei.

Bourgois’sclie Formeln, s. Schiffswiderstand.

Bournonit. Schwarzspiessglanzbleierz, Spiessglanzerz, wesentlich Schwefel-Blei, -Kupfer und -Antimon = Cu Pb Sb S₃ (42,6 Pb, 13 Cu, 24,6 Sb, 19,8 S), kristallisirt rhombisch, dicktafelig; derb, körnig bis dicht; Bruch muschelig; spröde. Härte 2l/₂—3; spez. Gew. 5,7—5,9. Grau, bleigrau bis schwarz, stark metallglänzend, Strich grau. Schmilzt vor dem Lötrohr unter Ausstossung von Antimonrauch zu schwarzer Kugel. Löslich in Salpetersäure unter Abscheidung von Schwefel und Antimonoxyd. Sehr wichtig für Blei-, Antimon- und Kupfer-

Leppla.

gewmnung.

Bouteillenstein, s. v. w. Moldawit, s. Gläser, natürliche.

Box oder Laufstall wird die Abteilung eines Pferdestalles genannt, in der Mutterstuten mit ihren Füllen, sowie einzelne schonungsbedürftige, kranke oder besonders wertvolle Pferde unangebunden eingestellt werden. Es wird durch die Freiheit der Bewegung und beliebigen Wechsel der Stellung eine natürlichere, gesündere Haltung der Tiere erreicht. Boxen finden daher hauptsächlich in Gestüteanlagen ausgedehnte Anwendung; in gewöhnlichen Landwirtschaften, mit denen Pferdezucht verbunden ist, kann man eine Box durch Vereinigung zweier Pferdestände gewinnen (s. Pferdeställe). Eine Box wird 3,0—3,5 m ins Geviert angelegt, mit etwa 1,8 m hohen Wänden eingefasst, die in ihrem unteren Teil aus starken Bohlen, oben aus Gitterwerk bestehen und selbstverständlich mit Krippe und Raufe versehen sind.

Box-Chronometer (Büchsen-Chronometer) oder Cliffs Chronometer heissen die feinen Uhren (engl, oft Time Keeper), die besonders in der Nautik zur Zeitübertragung (Längenbestimmung) verwendet werden; auch als Beobachtungsuhren (zur Zeitbestimmung und Messung also) auf geodätisch-astronomischen Feldstationen, an denen keine Pendeluhr aufgestellt werden kann, sind sie im Gebrauch. Vergl. die Art. Chronometer, Uhren, ferner Längenbestimmung, Zeitbestimmung.

Boy, auch Boi (s. d.), ein tuchartiges Gewebe. S. Tuchfabrikation.

Boyle-Gay-Lussac’sches Gesetz oder Mariotte-Gay-Lussac’sches Gesetz. Dasselbe entsteht durch Verbindung des Boyle’schen Gesetzes und Gay-Lussac’schen Gesetzes (s. d.) und gibt die Beziehung zwischen dem Drucke p, dem Volumen v und der Temperatur t eines Gases (Zustandsgleichung). Es lässt sich am einfachsten in der schon von Sadi Carnot [1] angewendeten Form schreiben:

v. Tiedemann.

Hammer.

1.

pv — R(a-{-t) = RT,

worin R konstant und von der Gasart abhängig, a konstant und von letzterer unabhängig, gewöhnlich gleich 273 ⁰ gesetzt, so dass T = a -\-t = 273 t, welche Grösse jetzt die absolute Temperatur heisst. Andere Formen des Boyle-Gay-Lussac’schen Gesetzes, wie

1 -f- a t 1 + a tx

2.

PB’i

bei Vergleichung zweier Zustände p,v,t und pt, v1} t{, oder

3.

pv=p₀ V₀ (1 + af) ,

wenn der eine Zustand sich auf die Temperatur 0° C. bezieht, sind mehr in der

Physik als in der Technik gebräuchlich. In 1., 2. ist a = —. In der Regel

wird 1. auf 1 kg Gas bezogen, womit v das diesem entsprechende Volumen (spezifische Volumen), und für ein beliebiges Gasgewicht G vom Volumen V:

p V—GRT.

Nehmen wir dies im folgenden an und denken v in cbm, p in kg per qm eingesetzt, so folgen aus 1. mit p— 10333 kg — 1 At., t — 0 oder T= 273° und

den folgenden hierfür von Regnault [2] ermittelten y = -y- die beigesetzten R:

4.

Für

Atmosphärische Luft 1,293 187 Sauerstoff .... 0,089 566 1,429 786 Wasserstoff .... 1,256163

Für

Stickoxyd ....    1,34284

Kohlenoxyd .

Kohlensäure.... 1,977 41

28,186

30,258

19,141

29,269 26,472 30,131 422,591

Uebrigens hat man nach 1. für alle dem Boyle-Gay-Lussac’schen Gesetze folgenden Gase bei gleichen p, T wonach sich die R derselben aus demjenigen eines von ihnen berechnen lassen, wenn die y, y‘ bei gleichen p, T bekannt sind. Ist das Gas vom Gewichte G ein Gemisch zweier Gase der Gewichte G

. .    1,25090

Stickstoff

Ry — R‘/,

5.

R = ~(G₁Rl + G₂ R₂).

Für ein Gemisch beliebig vieler Gase wäre

R — -q 2 Ge Re ,

worin die Summe rechts sich auf alle Einzelgase bezieht.

Genau genommen ist R in 1. bei auf die Gewichtseinheit bezogenem v, und damit auch in 4., nur dann konstant, wenn allein Gaszustände an Orten von gleicher Acceleration ff des freien Falls verglichen werden; vorstehende Zahlen beziehen sich auf Paris im Niveau des Meeres. Für manche Zwecke, z. B. für barometrische Höhenmessungen, genügt die Annahme eines konstanten R nicht, es ist in 1., 4. genauer:

so hat man in 1.. 4.:

6.

7.

8.

mit konstantem C, speziell für atmosphärische Luft (7=287,09, so dass man anstatt 1. und 4.

p V= MC T,

unter M die Masse des Gases verstanden. Beim barometrischen Höhenmessen pflegt allerdings noch die Feuchtigkeit der Atmosphäre in angenäherter Weise berücksichtigt zu werden, indem man in 1., 4. setzt:

auch schreiben kann:

9.

(H)

oder R

=Gi+«/)

g \    p)

10.

worin f den Beitrag des in der Luft befindlichen Wasserdampfes zum Drucke p und £ eine Verhältniszahl bedeutet, welche gewöhnlich ³/₈ angenommen wird.

Das Boyle-Gay-Lussac’sche Gesetz ist selbstverständlich denselben Beschränkungen unterworfen wie das Boyle’sche Gesetz und das Gay-Lussac’sche Gesetz. Ausser den für diese einzeln bestehenden Prüfungsmethoden ergibt sich eine weitere daraus, dass unter Voraussetzung beider Gesetze der

Spannungskoefficient gleich dem Ausdehnungskoeffizienten wird (= a —

s. Spannungskoefficient). Auf Grund aller Versuche und der kinetischen Gastheorie pflegt man anzunehmen, dass das Boyle-Gay-Lussac’sche Gesetz einem Grenzzustande, dem idealen Gaszustande, entspricht, welcher von keinem wirklichen Gase erreicht wird, dem sich aber die letzteren um so mehr nähern, je weiter sie von ihrem Kondensationspunkte entfernt sind, je schwerer sie sich also von dem augenblicklichen Zustande aus kondensiren lassen. Das Boyle-Gay-Lussac’sche Gesetz gilt also auch technisch nur für eine kleine Anzahl gasförmiger Körper, zu welchen vor allem die atmosphärische Luft, sodann Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenoxyd und Stickoxyd, aber schon die Kohlensäure nicht ohne weiteres zu rechnen sind. Im übrigen haben verallgemeinerte Beziehungen (s. Gase) oder die Formeln für gesättigte und überhitzte Dämpfe (s. d.) einzutreten.

Litteratur: [1] Carnot, Reflexions sur la pnissance du feu, Paris 1824, p. 67, 75. — [2] Regnault, Relation des experiences etc., Paris 1847 (zugleich Bd. 21 der Mem. de l’Acad. des Sciences), p. 142. — [3] Zeuner, Technische Thermodynamik I, Leipzig 1887, S. 87. — [4] Grashof, Theoretische Maschinenlehre I, Leipzig 1875, S. 100, 364. — [5] Clausius, Die mechanische Wärmetheorie I, Braunschweig 1887, S. 42. — Weitere Litteratur s. Boyle’sches Gesetz, Gay-Lussac’sches Gesetz.

Boyle’sches Gesetz. Dasselbebesagt: Bei konstanter Temperatur ist dasVolumen eines Gases umgekehrt proportional dem Drucke, welchem es ausgesetzt ist. Bezeichnen p, v Druck und Volumen, so soll

pv — Const. =p₀ v₀ ,

worin Const. für eine bestimmte Gasart nur von der Höhe der konstanten Temperatur abhängt, für verschiedene Gase aber verschieden sein kann (vergl.

also sein:

Weyrauch.

1.

Boyle-Gay-Lussac’sches Gesetz). Bezieht man v auf die Gewichtseinheit so lässt sich mit v = — auch schreiben:

2.

p — y Const. —y Po i'o >

unter y das Gewicht der Kubikeinheit Gas verstanden.

Das Boyle’sche Gesetz wurde 1662 von Robert Boyle mit seinem Schüler Townley entdeckt [1] und 1679 auch durch Edme Mariotte ausgesprochen [2], nach welchem es häufiger Mariotte’sches Gesetz genannt wird. Ueber seine Giltigkeit wurden schon im vorigen Jahrhundert und zu Anfang des unserigen mehrfach Versuche angestellt.

an.

Die zum Teil widersprechenden Resultate derselben veranlassten anfangs der dreissiger Jahre Arago und Dulong, die Frage von neuern zu prüfen [3]. Sie fanden bei Versuchen mit atmosphärischer Luft von 1—27 Atm. Druck und 13° Temperatur, dass die beobachteten Volumen um 1—7 °/₀₀ kleiner als die aus p₀ v₀ für 1 Atm. nach 1. berechneten waren. Die Abweichungen wurden von ihnen Beobachtungsfehlern zugeschrieben. Da Pouillet für Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickoxyd und Kohlenoxyd bis 100 Atm. dasselbe Kompressionsgesetz erhielt wie für die zum Vergleich dienende atmosphärische Luft [4], so nahm mau die Giltigkeit des Boyle’schen Gesetzes für die genannten schwerst kondensirbaren Gase als genügend erwiesen Dass Kohlensäure und andere leichter kondensirbare Gase bei Drücken über etwa 4 Atm. wesentlich stärkere Volumenänderungen erleiden, als das Gesetz verlangt, hatte Pouillet ebenfalls festgestellt. Für Kohlensäure beispielsweise war bei 40 Atm. das beobachtete Volumen nur 0,739 des nach dem Volumen bei 1 Atm. berechneten.

In den vierziger Jahren stellte Regnault Versuche nach wesentlich verbesserter Methode an [5]. Er fand bei etwa 4,4° Temperatur, dass selbst atmosphärische Luft schon für 1 Atm. Druckdifferenz vom Boyle’schen Gesetz abweicht. Bei Anfangsdrücken p₀ von 1—12 Atm., welche nahezu verdoppelt wurden, war

Po^o _ Po y_ _ pv p y₀ ,U

nicht gleich 1, wie Gleichung 1. bestimmt, sondern 1,4 bis 6,4 °/₀₀ grösser. Aehnliche Abweichungen zeigten die übrigen untersuchten Gase, nur für Wasserstoff ergab sich ju <C 1, wobei die Abweichungen ebenfalls mit dem Drucke wuchsen.

Nach dem Bisherigen konnte man schliessen, dass die meisten Gase im Gegensätze zu Wasserstoff stärker komprimirbar seien, als das Boyle’sche Gesetz verlangt, oder mit anderen Worten, dass von po — 1 Atm. an zu höheren p im allgemeinen die v in wachsendem Masse kleiner, die y in wachsendem Masse grösser würden, als den Gleichungen 1., 2. entspräche. Indessen haben Versuche von Natterer [6], Cailletet [7] und Amagat [8] bei Drücken bis über 3000 Atm. ergeben, dass die Abweichungen bei höheren als den früher beobachteten Drücken wieder abnehmen, Null durchschreiten und dann in entgegengesetztem Sinne zunehmen, so dass bei genügend hohen p alle Gase, wie der Wasserstoff schon bei gewöhnlichen Drücken, weniger komprimirbar sind, als das Boyle’sche Gesetz angibt. Letztere Abweichungen sind weit grösser als die zuerst erwähnten. Während nach 2. y für p — 3000 Atm. 3000mal so gross als für p₀ = 1 Atm. sein sollte, erhielt Amagat in diesem Falle bei 15°:

für atmosphärische Luft — =

„ Stickstoff .    .

„ Sauerstoff .    .

„ Wasserstoff .

Von unbeschränkter Giltigkeit des Boyle’schen Gesetzes kann hiernach keine Rede sein. Da indessen bei gewöhnlicher Temperatur (Cailletet 15°)

für Wasserstoff /u nach Natterer

714

692

. . 810

1037

p Atm

für atmosphärische Luft u nach Natterer

60

90

100

200

300

400

500

605

705

Cailletet

1,0131

1,0118

1,0098

0.9990

0,9465

0,8672

0,7927

0,7215

0,6660

Cailletet

0,9810

1,0000

0,9502

0,9200

0,8628

0,7893

0,7185

0,6601

0,9800

0,9050

0,8600

0,8312

0,7891

0,7533

0,7385

wobei angenommen war

78 Atm.,

und andere schwerst kondensirbare Gase bei Drücken von 1—100 Atm. und gewöhnlicher Temperatur für technische Zwecke als genügend genau gelten. — Eür Drücke unter 1 Atm. haben die

Po —    1    100

so kann das Gesetz für atmosphärische Luft

niedereren fallend gelangt.

e*

Fig. 1.

Versuche widersprechende Resultate geliefert, doch sind die betreffenden Abweichungen so klein, dass sie fast immer ausser Betracht bleiben können. Speziell für atmosphärische Luft erhielt neuerdings Van der Ven bei Drücken von 1—0,04 Atm. nur Abweichungen, welche innerhalb der Grenzen der Beobachtungsfehler lagen [9]. Ueber das Verhalten anderer, technisch weniger wichtiger Gase s. insbesondere [10]. "Während die bisher erwähnten Resultate sich auf gewöhnliche Temperaturen beziehen, haben weitere Versuche von Amagat, Winkelmann u. a. ergeben, dass mit dem Wachsen der Temperatur (so lange die chemische Beschaffenheit des Gases ungeändert bleibt) die Abweichungen vom Boyle’schen Gesetze abnehmen. So fand Amagat für atmosphärische Luft und Drücke von 1—2 Atm. [11]: bei t =

fi

J 50

100

320«

1,00010

Umgekehrt nehmen mit Erniedrigung der Temperatur die Abweichungen zu und in der Nähe der kritischen Temperatur treten Verhältnisse ein, welche durch das Boyle’sche Gesetz auch nicht annähernd wiedergegeben werden können. Vergl. Gase, gasförmige Körper. Ueber weitere Versuche s. [12], [13,J [14], [15].

Litteratur: [1] Boyle, New experiments physico-mechanical touching the spring of the air etc., London 1662. — [2] Mariotte, Second essai de physique de la nature de l’air, Paris [679. — [3] Memoires de l’Academie royale des Sciences etc., 1831, X, p. 193. — [4] Pouillet, Elements de physique I, 4. edition, Paris 1844, p. 327. — [5] Regnault, Relation des experiences etc., Paris 1847 (zugleich Bd. 21 der Mem. de l’Acad. des Sciences), p. 329. — [6] Natterer, Gasverdichtungsversuche, Poggendorffs Annalen, 1855, XCIY, S. 436. — [7] Cailletet, Compressibilite des gaz ä hautes pressions, Comptes rendus etc., 1870, LXX, p. 1131. — [8] Amagat, Compressibilite des gaz: oxygene, hydrogene, azote et air jusqu’4 3000 atm., Comptes rendus etc., 1888, CVII, p. 522. — [9] Beiblätter zu Wiedemanns Annalen 1893, S. 10. — [10] Baly u. Ramsay, Versuche über die Beziehungen zwischen Druck, Volumen und Temperatur in verdünnten Gasen, Philo-sophical Magazine etc., 1894, XXXVII, p. 301; vergl. Beiblätter zu Wiedemanns Annalen 1895, S. 317. — [11] Amagat, Sur la compressibilite de l’air et de l’hydrogene 4 des temperatures eleves, Annales de chimie et de physique 1873, XXVIII, p. 274. — [12] Gehler, Physikalisches Wörterbuch IV, Leipzig 1828, S. 1026. — [13] Wüllner, Lehrbuch der Experimentalphysik I, Leipzig 1882, S. 418. — [14] Winkelmann, Handbuch der Physik I, Breslau 1891, S. 503. — [15] Violle, Lehrbuch der Physik II, Berlin 1893, S. 809.

Brachidoma, -pinakoid, -prisma, s. Kristallographie.

Bracllistoclirone. Zwischen zwei Punkten A und B verschiedener Höhe über der Horizontalebene lassen sich unendlich viele Kurven ziehen, welche ein schwerer Punkt durchlaufen kann. Die Bracllistoclirone ist diejenige von allen, auf welcher der schwere Punkt in der kürzesten Zeit vom höheren Punkte zum

1,0015

1,00011

1,00025

Weyrauch•

Das Problem der Brachistochrone wird im allgemeinen als ein solches der Variationsrechnung behandelt. Indessen genügen die folgenden elementaren Betrachtungen, um zu zeigen, dass die Brachistochrone zwischen zwei Punkten A und B eine Cykloide ist, deren Ebene in die Vertikalebene dieser Punkte fällt, deren Basis horizontal liegt und welche die Konvexität nach unten kehrt. Zunächst ergibt sich nämlich sofort, dass, wenn eine Kurve Brachistochrone zwischen irgend zweien ihrer Punkte A und B ist, sie zwischen irgend zweien anderen Punkten M, N ihres Bogens A B dieselbe Eigenschaft besitzen muss. Denn wäre die Zeit, welche der bewegliche Punkt braucht, um von M nach V zu fallen, nicht ein Minimum, so würde man zwischen diesen Punkten eine Kurve ziehen können, deren Bogen MN in kürzerer Zeit durchfallen werden könnte und wäre folglich die Zeit, welche der Punkt auf der ersten Kurve zum Durchfallen des ganzen Bogens AB braucht, nicht die kürzeste. Ferner ist klar, dass die Brachistochrone eine ebene Kurve und ihre Ebene die Vertikalebene der • e Punkte A,B ist. Sind nämlich M, M', M“ (Fig. 1) drei auf einander folgende Punkte der Brachistochrone, e,e',e" die drei durch sie hindurch-V gehenden Niveauebenen und v, v' die Geschwindigkeiten in M und M‘, so werden die Bogenelemente MM' und M' M“ mit den Geschwindigkeiten v, v' gleichförmig beschrieben. Ist nun m irgend ein Punkt der Ebene e' in der Nähe von M, so würden auch Mm, mM“ mit denselben Geschwindigkeiten beschrieben werden, weil für alle Punkte einer Niveaufläche die Geschwindigkeit dieselbe sein muss. Legt man durch die Punkte M, M" die Vertikalebene, so kann man zeigen, dass die Elemente MM', M'M" der Brachistochrone in sie hineinfallen, dass sie mithin die Schmiegungsebene dieser Kurve in M ist. Denn ist Mi die Projektion von 1/' auf diese Vertikalebene, so ist MMi / MM' und MiM“ /_ M'M“, mithin ist die Zeit, welche der bewegliche Punkt braucht, um MMX und Mi M" mit v und v' zu beschreiben, kleiner als die Zeit, welche er zum Beschreiben von MM' und M'M“ mit denselben Geschwindigkeiten nötig hat, wo auch immer Mi auf e“ liegen mag; daher gehört Mi der Brachistochrone an und fallen also die Elemente MM' und M' M" der Brachistochrone in die Vertikalebene. Weiter kann man beweisen, dass, wenn i die Neigung der Tangente eines Punktes M der Brachisto-

chrone gegen die Vertikale und v dessen Geschwindigkeit ist, die Grösse konstant bleibt

längs der Brachistochrone. Denn bedeutet jetzt m einen Punkt in unendlicher Nähe zu M‘ auf der Ebene e' in der Schnittlinie der Schmiegungsebene der Brachistochrone mit s', so ziehe man Mm und mM“ und projizire m nach p auf MM' und M' nach q auf m M". Dann wird Mm = Mp und qM“ = M'M“ und sind die Zeiten, welche der bewegliche Punkt braucht, um

MM'A-MM¹' und Mm 4- mM" zu durchlaufen:    —I--—r- und —-1- "" und ihre Diffe-

/sin i sin i‘\    V . v    v v

(--^7/’ wenn ** die analoge Bedeutung für M' hat, wie i

m M“

— m M‘

renz ist

p M‘ mq

v‘

für M. Diese unendlich kleine Zeit ist aber die Aenderung der Fallzeit des beweglichen Punktes beim Uebergang von der Brachistochrone zu einer Nachbarkurve Mm M". Dieselbe muss Null sein, weil die Fallzeit für die Brachistochrone ein Minimum sein muss. Daher folgt sin i sin i‘

sin i

d. h.

V'

ist eine Konstante.

:h

Jf

sin i

—, wo also y konstant ist, und bezeichnet

i/

Diese Sätze genügen, um die Cykloide als Brachistochrone zu erweisen. Setzt man

V    fl

Ir

Fig. 2.

== j/

mit Vo die Geschwindigkeit auf der Brachistochrone in einem Punkte A (Fig. 2), mit v aber die Geschwindigkeit in einem andern Punkte M, tiefer als A, so hat man nach dem Prinzip der lebendigen Kraft -g-r²— -g- r₀² = gy, wo y die Tiefe von M unter A ist. Setzt man daher in dieser Gleichung v$ — \2gh, v = y sin i und fi—^j\ga^ so geht sie über in:

sin i

d. h. mit Rücksicht auf die leicht verständliche Figur:

MN NN

= ]/NN. NQ^J-NQJ f NN' \ NN' \

sin i = sin M N'N—

y + h

NN' ’

wo N der Schnittpunkt der Normalen der Brachistochrone mit der Niveauebene Null, MN aber

— gibt l/ tl 1

V2 . JSfJSP fl

deren Tangente ist. Die Vergleichung dieses Ausdrucks mit S---

oder da vz = g {y + h) ist, 2 g • NN' — fi* — Ag a, d. h. NN = 2a. Es ist demnach NN konstant. Ein Kreis also, der die Linie des Niveaus Null berührt und durch M geht, hat einen konstanten Durchmesser 2 a. Hiermit ist aber die Cykloide als Brachistochrone hinreichend charakterisirt, da die vorliegende Konstruktion nichts anderes als die Konstruktion der Tangente und Normalen der Cykloide ist.    Schell.

Brack, Bruck, Kolk oder Waye bezeichnet die Vertiefung, welche bei Deichbrüchen durch das einströmende Aussenwasser in den Untergrund gerissen wurde. Bei Wiederherstellung des Deiches empfiehlt es sich stets, sie an der Aussenseite zu lassen, wo sie allmälich zuschlicken, während ein an der Innenseite gelegenes Brack zu nachteiligen Durchquellungen Veranlassung gibt und den Bestand des Deiches durch Abrutschungen gefährden kann. Vergl. Auslage. Bracket plate System, s. Schiffbau.    Frühling.

Brahmaische Bauweise, s. Indische Baukunst.

Bramraa, -segel, s. Bemastung.

Braildbrett, das in der Tuchfabrikation, beim Pressen des Tuches, zum Schutze dieses letzteren zwischen die erhitzten eisernen Pressplatten und das Gewebestück eingelegte Brett. S. Tuchfabrikation.

Branddamm, s. G r u b e n b r a n d.

Brandgasse (Feuergasse), schmale Gasse zwischen zwei Einzelgebäuden. In alten Städten, in welchen die Wohnhäuser mit ihren Giebeln gegen die Strasse gerichtet sind, hat sie den Zweck, im Falle eines Brandes mit den Feuerlöschgeräten beikommen zu können. S. auch Grubenbrand. Weinbrenner. Brandgeschoss, s. Munition.

Weinbrenner.

um dieses

Brandgiebel. Benachbarte Gebäude, besonders in geschlossenen Häuserblöcken, sollen zur Verhütung der Uebertragung des Feuers in Brandfällen mit massiven Mauern, welche bis unter das Deckmaterial des Daches, besser noch darüber hinaus, aufgeführt werden, von einander geschieden sein (s. Brandmauer).

Brandkitt (Feuerkitt), 1. Anstrichmasse für Holzwerk gegen Entzündung zu sichern, besteht aus Stoffen wie Lehm, Ziegelmehl, Asche, Mehlkleister u. a. m.; 2. Bindemittel, aus Harzen und dergl. bestehend, mittelst welcher

an

werden.

Hausteinen die sogen. Vierungen dauerhaft befestigt

Weinbrenner.

Brandladen (Brandthüre), Verschlussteile von Oeffnungen in Brandmauern, aus feuerfesten Stoffen. Lediglich aus Eisenblech erstellte Brandladen haben sich als feuersicher nicht bewährt; besser widerstehen starke Laden oder Tliüren aus Eichenholz (sogen, verdoppelte), mit Eisenblech beschlagen, dem Feuer.

Weinbrenner

Brandmauer (Feuermauer), 1. eine an Feuerungen, Oefen, Küchenherden u. s. w. errichtete Mauer, in welcher kein Holz- oder Fachwerk sich befinden darf; 2. eine in Hinsicht auf Stoff und Standfestigkeit der Wirkung des Feuers widerstehende und der Weiterverbreitung desselben ein Ziel setzende Mauer; sie schliesst ein Gebäude bis unter Hach ohne Unterbrechung ab, kann aber auch zwischen zwei Gebäuden gemeinschaftlich aufgeführt werden.

in Backsteinen

Die geringste zulässige Stärke ist bei einstöckigen Gebäuden „ zweistöckigen „

„ mehrstöckigen „

in Bruchsteinen . . 45 cm im untern Stock 50 „

n    !>    » b0 „

In den oberen Stockwerken ist eine entsprechende Abnahme der Stärke nach den vorstehenden Massen zulässig. Bei langen Gebäudeanlagen sollen in Entfernungen von 24 m Brandmauern errichtet werden. Die verbindenden Oeffnungen dieser Mauern sind mit Brandladen zu schliessen. Kamine dürfen nicht in die Stärke der Brandmauern einspringen. Gebälke sollen ihr Auflager nicht auf diesen Mauern erhalten. Einzelne Hölzer, wffe Unterzüge und dergl. dürfen mit ihren Enden bis 6 cm von der Mitte der Brandmauer eingelegt werden. — S. auch Oefen, metallurgische.

Brandopferaltar, s. Altar.

Brandpappe, die in der Tuchfabrikation, beim Pressen des Tuches, zum Schutze dieses letzteren, anstatt eines Brandbrettes zwischen die heisse eiserne Pressplatte und das Gewebestück eingelegte starke Pappetafel. S. Tuchfabrikation.    M. Kraft

Brandschiefer werden schwarze oder dunkelgraue Schieferthone, Thonschiefer und Mergel genannt, welche entweder einen beträchtlichen Gehalt an fein verteilter Kohle (bis 50%) oder aber statt Kohle, Kohlenwasserstoffe, Bitumen führen. Sie sind meist sehr dünnschieferig bis blätterig und brennen, wenn bitumenreich, im Feuer mit stark russender Flamme und Harzgeruch. Vielfach führen die bituminösen Abarten Beste von Fischen, die kohligen solche von Pflanzen. Solche Schiefer treten in verschiedenen Formationen oft in grosser Mächtigkeit auf, z. B. im Devon, in der Steinkohlenformation, im Totliegenden, im Lias u. s. w. Die Brandschiefer der älteren Formationen sind zumeist kalkfreie, kohlen- oder bitumenreiche Schieferthone, deren Entstehung mit derjenigen der Kohle aufs engste verwandt ist. Ihre technische Verwendung ist eine sehr untergeordnete. Sie dienen bei grösserem Gehalt an Kohle als Ersatz für Steinkohle, z. B. beim Kalkbrennen. In der Trias und im Lias treten kalkreiche Brandschiefer auf, welche reich an Bitumen (Asifiialt) sind und daraufhin oder als Brennmaterial ausgebeutet werden. Wichtig ist nach dieser Richtung hin der schwäbische Liasschiefer [1], welcher etwa 41% Thon, 41% kohlensauren Kalk, 12 % organische Substanz und 6 % Schwefelkies führt. Er bildet einen Teil der sogen. Posidonomyenschiefer der oberen Liasformation in Form von sehr dünnblätterigem, zähem, bituminösem Mergelschiefer. Er wird zur Gewinnung von Mineralölen verwendet. Die Tertiärformation Korddeutschlands ist oft reich an kohlehaltigen Schieferthonen, Brandschiefern in Begleitung von Alaunschiefern.

Litteratur: [1] Dorn, Der Liasschiefer und seine Bedeutung als Brennmaterial etc., Tübingen 1877.    Leppla.

Brandsignale werden zuweilen an Eisenbahnstrecken, an denen Entzündungen durch den Funkenauswurf der Lokomotive zu befürchten sind, angewendet, um den Lokomotivführer zum vorsichtigen Bedienen des Feuers zu veranlassen. Die deutsche Signalordnung schreibt derartige Signale nicht vor.

Brandung. Eine Brandung entsteht, wenn die vom Winde gepeitschten Wellen des Meeres — oder auch eines grösseren Binnensees — gegen die steile Uferböschung getrieben werden. Die Wellenberge türmen sich auf, und zwar liegt da zunächst eine einfache Interferenzerscheinung vor, indem die von der

1 Stein = 25 cm l¹/₂ „ — 38 „

„    =51 „

Weinb renner.

Köchy.

festen Wand reflektirten Wellen mit den nun herankommenden Zusammentreffen. Die grosse Höhe der Brandungswoge wird jedoch einzig hierdurch noch nicht erklärt, vielmehr muss auch daran gedacht werden, dass das seitlich zusammengepresste Wasser nur nach oben hin ausweichen kann. Durch die Energie des Anpralles werden auch beträchtliche Wassermengen von den Wellenkämmen losgelöst und frei in die Höhe geschleudert, so dass wohl die Spritzwellen die Laternen hoher Leuchttürme erreichen können. Auf der Shetlandinsel Unst wurde einmal, wie Stevenson berichtet, eine Tliüre, die vom Wasserspiegel unter normalen Umständen 59 m entfernt war, durch die Wellen eingeschlagen. Stevenson hat einen eigenen Apparat, das Wellendynamometer, angegeben, mittelst dessen er in einem Ealle konstatirte, dass die Brandungswoge in einer Höhe von 7 m über dem Mittelwasser auf den Quadratmeter vertikaler Fläche einen Druck von 11000 kg ausübte. Uebrigens ist von dieser Klippenbranduug, wenn wir Krümmels bezeichnende Ausdrücke adoptiren, wohl zu unterscheiden die Strandbrandung, wie sie an einer sanft geböschten Küste oder an einem mit flachem Vorland versehenen Steilgestade beobachtet wird [1]. Man wollte den Brandungsvorgang früher darauf zurückführen, dass die Reibung am Grunde die Welle aufhält und zum Ueberkippen zwingt, allein nach Hagen, der zuerst den Vorgang genauer analysirte, scheint eine andere Ursache weit gewichtiger zu sein. Aus seinen durch das Experiment bestätigten Rechnungen ergibt sich nämlich, dass regelmässige Wellenbildung nur dann stattfindet, wenn die Wasser-tiefe mindestens so gross ist wie die normale Wellenhöhe; indem eine solche normale Welle aber den flachen Strand hinaufzusteigen genötigt wird, erleidet sie eine Deformation ihrer Gestalt, und es muss sich die Vorderseite immer steiler gegen den Horizont einstellen, bis schliesslich der Kopf der Welle vorne überstürzt. Nur so vermag man die gewissen Küsten eigentümlichen Brandungsformen zu begreifen, z. B. die berüchtigte Kalema an der Küste von Niederguinea. —- Durch die Brandungswoge können sehr energische geologische Wirkungen ausgeübt werden, ja einer stetig im Sinken begriffenen Küste gegenüber ist dieselbe, wie v. Richthofen [2] des näheren dargethan hat, im stände, deren ganze Gestalt zu ändern, grosse Gebirgsmassen wegzuspülen und an anderen Orten Massenaufschüttungen zuwege zu bringen. Man spricht dann, dem genannten Forscher folgend, von der Abrasionskraft der Brandungswoge; dieselbe hat sich in geologischer Vorzeit vorzugsweise an den Küsten Chinas bethätigt. Die so entstandene Abrasionsfläche, welche oft eine ungeheure Ausdehnung erreicht, als solche zu erkennen, müssen die Kriterien zur Anwendung gebracht werden, welche v. Richthofen in eingehender Darstellung angegeben hat.

Litteratur: [1] Krümmel, Handbuch der Ozeanographie, Bd. 2, Stuttgart 1887, S. 82 ff. — [2] v. Bichthofen, Führer für Forschungsreisende, Berlin 1886, S. 337 ff, S. 352 ff, S. 669 ff,

S. 692 ff.

Günther.

Brandungsboot, s. Bootsbau.

v. Brank’sclies Pulver, s. Geschosstreibmittel.

Branntwein, ein Getränk mit sehr wechselndem Alkoholgehalt (25 bis 65 Vol.°/o), das durch Destillation aus vergorenen Flüssigkeiten, entweder ohne jeden Zusatz oder nur mit ganz geringen Zusätzen von ätherischen Oelen, Zucker oder Farbstoffen — auch Wasser — hergestellt wird. Für die Herstellung finden teils zuckerhaltige, teils stärkemehlhaltige Rohmaterialien Verwendung.

I. Branntwein aus zuckerhaltigen Rohmaterialien. •— 1. Aus Trauben, s. Franzbranntwein. 2. Aus Rohr zuck er m ela ss e, s. Rum.

3. Aus Kirschen. Diese, am besten wilde Kirschen, die gut gereift sind, werden in Bottichen zu einer breiigen Masse zerstampft. Soll der Branntwein einen starken Geschmack resp. Geruch nach bitteren Mandeln erhalten, so werden auch die Kerne zerstossen. Das in den Kernen enthaltene Amygdalin zerfallt in Zucker, Bittermandelöl (Benzaldehyd) und Blausäure. Nach einiger Zeit gerät die Masse in Gärung. Die Gärung ist je nach der Grösse der Bottiche und der Temperatur des Gärraums oft schon in 5 — 6 Tagen beendet, dauert aber auch oft 2—4 Wochen. Am besten wird nach beendeter Gärung die vergorene Flüssigkeit, die Maische, destillirt; lässt man sie vor dem

Destilliren noch längere Zeit stehen, so bildet sich reichlicher Essigsäure. Die Destillation geschieht meistens in höchst primitiven Blasen (s. Spiritusfabrikation) auf freiem Feuer. Hierbei muss besonders acht gegeben werden, dass die dicke Maische, namentlich gegen Ende des Abtreibens, nicht anbrennt. Vollkommenere Brennapparate mit Dampf führen sich nur sehr langsam ein. Das erste Produkt wird häufig einer nochmaligen Destillation unterworfen und damit auf 60 Vol. % Alkohol gebracht. Dieses zweite Produkt wird dann mit Wasser auf die gewünschte Stärke eingestellt. Durch Lagern verfeinert sich der Geschmack. Aus 100 kg Kirschen erhält man 7—8 1 Branntwein von ca. 50%. — Der Alkoholgehalt des Kirschbranntweins schwankt zwischen 30 und 60 Vol. %, der Gehalt an Essigsäure zwischen 0,03 und 0,16, jener an Blausäure zwischen 0,003 und 0,011, an Extrakt zwischen 0,004 und 0,023. Ausführliche Untersuchungen über das Fuselöl des Kirschbranntweins liegen noch nicht vor. Ein geringer, jedoch unschädlicher, durch die Essigsäure aus den kupfernen Kühlern aufgelöster Kupfergehalt ist in fast allen Kirschbranntweinen nachzuweisen.

4.    Aus Zwetschgen. Der Branntwein aus Zwetschgen (in Böhmen, Ungarn und Deutsch-Oesterreich Slibowitz, auch Sliwowitz genannt) wird ganz in derselben Weise wie der Kirschbranntwein dargestellt. Vielfach wird die vergorene Maische nicht sobald sie reif ist abgebrannt, sondern unmittelbar bevor Branntwein gebraucht wird. Der Alkoholgehalt ist demgemäss auch sehr schwankend zwischen 27 und 47 Vol.%, ebenso der Gehalt an Essigsäure zwischen 0,078 und 0,240 g in 100 ccm. Blausäure ist entweder gar nicht oder nur spurweise nachzuweisen.

5.    In derselben Weise wie aus Kirschen wird aus vielen zuckerhaltigen Früchten Branntwein dargestellt.

Die folgende Tabelle zeigt den Zuckergehalt der entsprechenden Materialien, aus dem sich der zu erwartende Alkoholertrag ergibt. (S. Gärung und Spiritusfabrikation.)

Brombeeren .    .    4,14

Maulbeeren .    .    9,19    „

Stachelbeeren 6,00— 8,24 „ Johannisbeeren 4,78— 7,69 „ Preiselbeeren 12,6 —16,81 „

Aepfel . .    .    4,92—10,68 o;₀

Birnen .    .    .    6,83—11,52

Zwetschgen .    5,29—- 6,78

Pflaumen .    .    1,97— 6,44

Reineclauden Mirabellen

2,96— 3,41 . 3,58— 4,37

6. S. unter Arrak.

Pfirsiche . . 1,57—11,64 °/0 Aprikosen. .    1,14—16,50,,

Kirschen . . 3,43—18,1 „ Erdbeeren .    .    3,63—10,78 „

Himbeeren . 2,80— 4,71 „ Heidelbeeren . 4,78— 5,26 „

II. Branntwein aus stärkemehlhalti gen Rohmaterialien. — Ueber die Darstellung des Spiritus, aus dem diese Branntweinsorten hergestellt werden, s. Gärung und Spiritusfabrikation. Die Darstellung des Branntweins besteht einfach darin, dass der Spiritus, wenn er nicht schon die gewünschte Stärke hat, durch Versetzen mit Wasser auf dieselbe gebracht w*ird. Man wendet am besten destillirtes oder wenigstens sehr weiches Wasser an, weil sonst eine Trübung eintreten kann, der Branntwein wird „blau“. Eine Trübung kann auch bei Herstellung sehr schwachgradigen Branntweins aus stark fusel-haltigem Spiritus eintreten. Diese Trübungen müssen durch geeignete Filtrationen entfernt werden. Zum Filtriren eignet sich am besten eine doppelt ausgegliihte Holzkohle (Lindenkohle), die auch den Geschmack des Branntweins verbessert, indem sie einen Teil des Fusels zurückhält.

Der Geschmack des Branntweins hängt von dem Rohmaterial, der Gärung, der Destillation und der weiteren Reinigung des rohen Spiritus ab. Aus rohem Kartoffelspiritus hergestellter Branntwein hat einen unangenehmen, kratzenden Geschmack, der durch das Kartoffelfuselöl bedingt wird, das in wechselnden Mengen selten über 0,7 auf 100 Alkohol vorkommt. Die Zusammensetzung des Kartoffelfuselöls fand Windisch [1] in 1 kg:

0,11 g 0,20 „

Hormalpropylalkohol 68,54 g Freie Fettsäuren Isobutylalkohol 243,5 „ Fettsäureester Amylalkohol    687,6 „ Furfurol und Basen 0,05 ,,

In 100 Gewichtsfeilen der freien Säuren fand Windisch ungefähr: Kaprinsäure 36, Pelargon-säure 12, Kaprylsäure 32, Kapronsäure 14, Buttersäure 0,5, Essigsäure 3,5. Der Genuss des rohen Kartoffelbranntweins ist wegen des Fuselölgehalts entschieden der Gesundheit nachteiliger als der Genuss des gereinigten; doch ist dieser schädliche Einfluss des Fuselöls vielfach übertrieben worden. Man hat oft der Wirkung des Fuselöls zugeschrieben, was die Wirkung des übermässigen Branntweingenusses überhaupt war. Immerhin bietet die Reinigung des Kartoffelspiritus (s. Spiritusfabrikation) so wenig Schwierigkeiten, dass man den ungereinigten ganz vom Konsum ausschliessen sollte. Der aus reinem Kartoffelsprit hergestellte Branntwein

hat einen wenig charakteristischen Geschmack, so dass er meistens einen Zusatz von ätherischen Oelen erhält. Hierbei wird entweder so verfahren, dass der Branntwein mit den entsprechenden Materialien, z. B. Kümmel, Anis u. dergl., noch einmal destillirt wird oder dass er mit den käuflichen ätherischen Oelen versetzt wird. Der aus rohem Kornspiritus, gleichviel ob aus Roggen oder Weizen gewonnen, hergestellte Branntwein hat einen wesentlich angenehmeren Geschmack als der Kartoffelbranntwein. Nach den Untersuchungen von Windisch [1] enthält 1 kg Kornfuselöl aus Roggen:

3,05 g 0,33 „ 0,48 „ 0,21 „

Fettsäureester........

Terpen...........

Terpenhydrat ........

Furfurol, Basen und Heptylalkohol

. .    36,9    g

.    .    157,6    „

. . 798,5 „ . .    1,33 „

. .    1,60 „

Normalpropylalkohol Isobutylalkohol . .

zum

wie

aus

In 100 Gewichtsteilen der freien Säuren fand Windisch: 44,1 Kaprinsäure, 12,9 Pelargon-säure, 26,7 Kaprylsäure, 13,2 Kapronsäure, 0,4 Buttersäure, 2,7 Essigsäure. In 100 Gewichtsteilen der Fettsäureester fand Windisch Ester der Kaprinsäure 40,7, der Pelargonsäure 14,2, der Kaprylsäure 34,8, der Kapronsäure 9,6, der Buttersäure 0,4, der Essigsäure 0,3. Obwohl im Kornfuselöl nur geringe Mengen eines Terpens und Terpenhydrats Vorkommen, sind sie es doch, die den wesentlichen Unterschied zwischen Kartoffelbranntwein und Kornbranntwein bedingen. Windisch sagt davon: „Das Terpen Ci₀Hie und das Terpenhydrat C₁₀H₁₆O sind bei der Bildung des Kornbranntweinaromas stark beteiligt. Sie sind in hohem Grade geeignet, den Husten reizenden Geruch des Amylalkohols zu mildern oder ganz zu verdecken; Beimengungen, die so gering sind, dass sie durch Elementaranalyse nicht mehr angezeigt werden, heben den Geruch des Amylalkohols schon fast ganz auf. Selbst in ausserordentlich grosser Verdünnung ist der Geruch dieser Stoffe noch sehr stark.“ Diese Stoffe sind es auch, die selbst durch gute Rektifikation dem Kornbrauntwein nicht vollständig entzogen werden können, während die übelriechenden Teile des Fuselöls sich vollständig abscheiden lassen. Dadurch erhält der gereinigte Kornbranntwein sein vorzügliches Aroma. Auch Kornbranntwein, gereinigter sowohl roher, wird vielfach mit ätherischen Oelen versetzt, in derselben Weise wie Kartoffelbranntwein. Unter diesen Oelen spielt besonders das des Wachholders eine grosse Rolle (s. Genever). Branntwein aus Gerste wird in Schottland erzeugt, der sogen, schottische Whisky. Das Gerstenmalz wird über Torffeuer gedarrt und erteilt dem Branntwein einen eigentümlichen Rauchgeschmack. Das erste Destillat, low wines genannt, wird noch einmal

einer

flachen Blase destillirt. Vor- und Nachlauf werden unter der Bezeichnung four shots und faints der nächsten Operation hinzugefügt, während die mittlere Fraktion, clean spirit genannt, den eigentlichen Whisky bildet. Kornbranntwein wird vielfach mit Kartoffelbranntwein gemischt; dieses Gemisch bezeichnet man dann ebenfalls als Kornbranntwein, während man im Gegensatz dazu den nicht gemischten als „reinen Kornbranntwein“ bezeichnet. Oft wird auch das Gemisch mit besonderen Bezeichnungen belegt, z. B. Nordhäuser Korn. Zur Herstellung solcher Verschnittbranntweine wird aus der Kornmaische durch Destillation ein niedrig-gradiger, sehr fuselreicher Lutter gewonnen, der dann nach dem Verschneiden mit rektifizirtem Kartoffelsprit immer noch starkes Kornaroma hat. Mais wird in Deutschland meistens nur in Gemeinschaft mit Kartoffeln oder mit Roggen verarbeitet. Ausführliche Untersuchungen über Maisbranntwein liegen noch nicht vor. Andere stärkemehlhaltige Materialien, wie Reis, Dari, Buchweizen, finden nur selten, meistens in Verbindung mit anderen Stoffen, Anwendung zur Branutweinbereitung.

aus

Ueber die Untersuchung des Branntweins s. Spiritusfabrikation. Litteratur: [1] Karl Windisch, Ueber die Zusammensetzung der Trinkbranntweine, Arbeiten dem Kaiserlichen Gesundheitsamt, Bd. 8, Berlin 1892.    .    _    _ Herzfeld.

Branntweinbrennerei, s. Branntwein und Spiritusfabrikation. Branntweinvergoldung, s. Vergolden.

BranntAveinwage, s. Alkoholometrie.

Brasilienliolz, gelbes, s. Farbstoffe, pflanzliche.

Brassen, s. Takelage.

Brassoline, s. Celluloidlacke.

Bratspill, s. Ankerspill.

Brauchwasser, im Gegensatz zum Trinkwasser, das für den öffentlichen Verbrauch, einen Teil der Gewerbe, in den Haushaltungen etc. zur Verwendung gelangende Wasser minderwertiger Qualität.

Brauerlacke sind spirituöse Holzlacke, wreiche zum Lackiren der Innenwände hölzerner und eiserner Brauereigefässe behufs Herstellung und Unterhaltung von Reinlichkeit und Geruchlosigkeit dienen. Für Holzgefässe führen solche die Hamen: Bierlack, Glasur, Email, Holzglasur, Fassglasur; für Eisen-gefässe: Eisenglasur, Kühlschiff lack. Sie dürfen nur aus reinem (nicht denaturirten, hochprozentigen) Alkohol und solchen Harzen (Schellack u. s. w.) hergestellt werden, welche bei der Temperatur der heissen Würze weder erweichen noch einen Geruch bemerken lassen. Sie dürfen weder Terpentinöl, noch ätherische Oele, Aether, Kampfer u. dergl. enthalten und müssen sofort trocknen, binnen

wenigen Stunden hart und vollkommen geruchlos werden. Die getrockneten Ueberzüge, einerlei ob auf Eisen oder Holz, dürfen weder in dem Biere sich auflösen noch Geschmack oder Geruch an dasselbe abgeben. Bei der Verwendung der Brauerlacke sind folgende Punkte zu berücksichtigen: die zu streichenden Holz- und Eisengefässe müssen vollkommen ausgetrocknet sein; man thut daher gut, Holzgefässe vor dem Streichen einige Stunden über einem Holzkohlenfeuer anzuwärmen, damit ja alle Feuchtigkeit noch verjagt werde. Eisengefässe sind gut an der Luft auszutrocknen. Es darf nur bei trockenem Wetter gestrichen werden und die Pinsel dürfen auch nicht Spuren von Feuchtigkeit enthalten. Die gestrichenen Gefässe dürfen erst in Gebrauch genommen werden, wenn der Anstrich vollkommen trocken geworden ist.

Andes.

möglichen und Feuersgefahr vollständig ausschliessen.

Braukessel, Braupfaime, s. Bierbrauerei.

Brauneisenerz, Limonit, Brauneisenstein, wasserhaltiges Eisenoxyd ⁼ 2Fe₂0₃ + 3H₂0 (85,6 Fe₂0₃ mit 60 Fe) in erdigen und dichten, teilweise auch in radialstrahligen und faserigen Massen mit traubiger, schwarzer Aussenfläche. Farbe, wenn erdig, ockergelb bis braun, bei niedrigem Wassergehalt mehr rot und dem Boteisenerz ähnlich, in derbem Zustande braunschwarz. Strich braungelb; Glanz halbmetallisch, wenn faserig oft seidenartig, im allgemeinen nicht sehr lebhaft; undurchsichtig. Härte bis 5i/₂ steigend, wenn erdig dann abfärbend; spez. Gew. 3,3—3,9. Gibt beim Erhitzen AVasser ab und wird alsdann rot, indem es in Fe₂0₃ übergeht. Schmilzt schwer vor dem Lötrohr. Löst sich leicht in Salpetersäure und schwer in-Salzsäure. Im allgemeinen ein Verwitterungsprodukt anderer Eisenerze und dieses enthaltender Mineralien, z. B. des Spateisensteins, Boteisensteins, Pyrits u. s. w. Ist von ausserordentlich grosser V erhreitung in feiner Verteilung und wird, wenn mächtig und frei von Schwefelkies, auch zur Eisendarstellung verwendet. Beine, mehlige und erdige Abarten werden entweder unvermischt oder mit Thon oder Kreideschlamm vermengt als Farben gebraucht oder zu Farbstiften verarbeitet.

Brauerpech, zum Auskleiden der Transport- und Lagerfässer des Bieres dienend, soll die Festsetzung von Schimmel- und sonstigen die Qualität des Bieres ungünstig beeinflussenden Keimen an den porösen Holzwandungen dadurch verhindern, dass der Ueberzug mit Brauerpech eine glatte, leicht mit Wasser zu reinigende Oberfläche, frei von Sprüngen, bildet und den Zutritt der Luft durch die Poren des Holzes von aussen verhindert. Ursprünglich wurde nur reines Fichtenpech hierzu verwendet; heute benützt man der Billigkeit halber Kompositionen aus Kolophonium und Harzöl, mit Farbkörpern (Benzolrot, Ocker), welche Fichtenpech nur in geringen Mengen, um der Masse den charakteristischen Geruch zu erteilen, enthalten. Gutes Brauerpech soll transparent, nicht zu hart und nicht zu weich sein, einen angenehmen, aromatischen Geruch haben, leicht schmelzen und an den Wänden der Fässer fest haften; es darf sich während des Transportes durch die Erschütterungen, denen die Fässer ausgesetzt sind, nicht loslösen, nicht abspringen und dadurch das Bier verunreinigen; es darf aber auch dem Bier weder Geschmack noch Geruch verleihen, muss sich vielmehr völlig indifferent verhalten. In einigen Gegenden liebt man den Pechgeschmack und wird derselbe dadurch künstlich hervorgerufen, indem man kurz nach vorgenommenem Pichen das Bier in die Fässer einfüllt. Bei der Ausführung des Pichens selbst werden die Deckel der Fässer herausgenommen, das Innere derselben gut gereinigt und diese in einer Beihe neben einander gelegt, so dass sie mit dem noch geschlossenen Boden tiefer als mit der offenen Seite liegen. Sind die Fässer vollkommen ausgetrocknet, bringt man in jedes derselben die bestimmte Menge Pech, zündet es mittelst Stroh an und rührt mit einer eisernen Krücke so lange, bis das Pech flüssig geworden ist und eine lebhafte Flamme emporschlägt. Jetzt schliesst man das Fass durch Auflegen des Deckels, wodurch die Flamme erstickt, fügt denselben ein und rollt das Fass so lange, bis das Pech erkaltet ist. Der Spund muss während des Böllens mehrmals geöffnet und wieder geschlossen werden. In grossen Brauereien wendet man jetzt eigene Pichapparate an, welche ein gleiclunässiges Verteilen des Peches er-

Andes.

Als Abarten des Brauneisenerzes gelten: 1. Stilpnosiderit, Eisenpecherz, Glanzeisenstein, derb, fettglänzend, braunschwarz, amorph, mit muscheligem Bruch; enthält meist noch Kiesel und Phosphorsäure. 2. Kupferpech er z, ein mit Kupferverbindungen vermengtes Brauneisenerz. 3. Brauner Glaskopf, faserig, mit traubiger, schwarzer, glänzender Aussen-fläche, die zuweilen bunt anläuft, stalaktitisch. 4. Dichter Brauneisenstein, von mattem Bruch, oft oolithisch oder als Bohnerz; letztere beide Formen weit verbreitet im Jura, in Lothringen, Luxemburg, Schwaben (Bohnerze), dann im älteren Tertiär (oolithisch), überall zur Eisendarstellung verhüttet. Wenn sphäroidisch oder kugelig, häufig Eisennieren genannt. 5. Thoniger Brauneisenstein in kompakten, braunen, dichten Massen; im Innern zuweilen hohl durch Wegführung einer leichter löslichen Beimengung (Adler- oder Klappersteine, Aetide, werden hohle Eisennieren mit klapperndem Kern genannt). Als Amberger Gelb oder Gelberde wird ein thoniger Brauneisenstein bezeichnet. 6. Erdiger Brauneisenstein, gelber Ocker, Brauneisenocker, Berggelb, erdig, abfärbend, meist heller gelb gefärbt und verunreinigt. Häufig als Farbe verwendet, z. B. Terra di Sienna mit Thon verunreinigt, Umbra, türkische oder cyprische, mit Thon und Kieselsäure vermengt. Als Ortstein wird ein mit Sand vermengter erdiger Brauneisenstein bezeichnet. 7. Raseneisenstein. Hierher gehören die knolligen, dichten, meist gelbbraunen Abarten, welche durch Ausscheidung aus eisenhaltigen Gewässern (oft durch Verlust der Kohlensäure in kohlensauren Eisenoxydullösungen bei längerem Stehen an der Luft) und gewöhnlich unter Mitwirkung von Organismen (Pflanzen) gebildet werden. Man nennt diese Formen nach dem Ort ihrer Entstehung an Quellen Quellerz, am Boden von Sümpfen Sumpferz, Morasterz, in nassen Wiesen Wiesenerz, in Seen (Schweden) Seeerz u. s. w. 8. Kieseleisenstein und Kalkeisenstein (Braunerz) sind Brauneisenerze mit wesentlichen Beimengungen von Kieselsäure oder kohlensaurem Kalk. 9. Schwarzeisenerz wird ein aus der Umwandlung von Spateisenstein entstandenes, manganhaltiges Brauneisenerz genannt.

Leppla.

Brauner Holzschliff, die aus mit Dampf behandeltem Holze auf der Holzschleifmaschine hergestellte Holzfasermasse, welche stets eine braune Farbe besitzt. S. Holzzeug.

Braunholzpapier, ein aus braunem Holzschliff erzeugtes Papier, welches seiner Farbe wegen auch als Lederpapier bezeichnet wird. S. Ledersurro-gate und Papiersorten.

Braunit, s. v. w. Psilomelan.

Braunkohle, s. Brennstoffe.

Leppla ■

Braunkohlenformation wird in der älteren Geologie eine Schichtenreihe der Tertiärformation, wesentlich des Oligocäns und Miocäns, genannt, welche sich durch das Vorkommen von Braunkohlen auszeichnet. Die sich in Zentraleuropa besonders in der Mark Brandenburg, Provinz Sachsen, Böhmen, Nieder-Oesterreich, dann in Hessen-Nassau, am Niederrhein, in Südbayern u. s. w. weit ausdehnenden Ablagerungen setzen sich vorwiegend aus Thon, Sand und Mergel zusammen, Flötze von Braunkohlen, stellenweis in bedeutender Mächtigkeit (10—30 m) treten in mehreren Horizonten auf, sind aber immerhin unregelmässige Schichtenglieder sowohl ihrer Mächtigkeit als ihrer horizontalen Ausdehnung nach. Charakteristisch sind auch noch die oft als zurückgebliebene Beste die frühere, ursprüngliche Ausdehnung der Formation angebenden, meist sehr umfangreichen, plumpen Blöcke von weissem, hellgelbem oder hellgrauem, quarzitischem Sandstein von ausserordentlicher Härte (Braunkohlenquarzite, Braunkohlensandstein). Ihre Aussenfläche ist meist glatt und polirt, gelblichgrau. Sie sind ein fast nur mittelfeinkörniger, seltener breccienartiger oder grobkörniger (bis konglomeratischer) Quarzsand, dessen einzelne Körner wieder durch ein kieseliges Bindemittel (Kieselsäure in Quarz- oder Opalform) verkittet sind. Sie sind meist sehr zäh, daher schwer zu bearbeiten, gehen mit Mörtel nur sehr schwer eine Verbindung ein und werden daher für Bauzwecke wenig verwendet, wohl aber geben sie kleingeschlagen ein widerstandsfähiges Beschotterungsmaterial. Stellenweis nehmen auch vulkanische Tuffe als Auswurfsmassen der tertiären Vulkane oder umgelagertes Verwitterungsmaterial ihrer Gesteine am Aufbau der Braunkohlenformation teil (Siebengebirge, Böhmen). Von technischer Wichtigkeit sind neben der Braunkohle (s. Brennstoffe) und den Quarziten auch die begleitenden Tlione (Letten) zur Herstellung von feuerfesten Steinen und in untergeordneterWeise auch die Sande und Schotter-oder Kieslager für Weg- und Strassenbaumaterial.

Braimkolilenöle, s. Teer.

Braimkohlenquarzit, -Sandstein, s. Braunkohlenformation. BraimschweigergTiin, s. Scheel’sehes Grün.

Braunspat, s. v. w. Dolomit.

Braunstein, Pyrolusit, Weichmanganerz, Graubraunsteinerz, Mangan-superoxyd = Mn0₂ (63,22Mn, 36,78 0), ausserdem noch BaO, SiO-n H₂0 enthaltend, kein selbständiges Mineral, sondern ein Umwandlungsprodukt (und zwar eigentliches Mn0₂ oder Polianit) von anderen Manganerzen besonders Manganit. Meist derb, strahlig oder faserig, dicht, erdig; undurchsichtig, schwarz, mit schwarzem Strich, halbmetallischem Glanz. Spröde, an den Fingern dunkelgraubraun abfärbend. Spez. Gew. 4,7—5,0. Vor dem Lötrohr unschmelzbar. Gibt beim Glühen und beim Erhitzen mit Schwefelsäure Sauerstoff ab, beim Erhitzen mit Salzsäure aber Chlor. Hierauf beruht die Anwendung in der Bleicherei. Ausserdem wird er zur Darstellung von Sauerstoff und Chlor und übermangansaurem Kali, zur Entfärbung (Reinigung von grünfärbendem Eisenoxydul und kohligen Bestandteilen) und Färbung von Glas und überhaupt in der Malerei von Porzellan und Fayence benützt. Preis pro 50 kg Ji. 1 bis JL 8 in Gräfen-roda (Thüringen).    Leppia

Brauiisteiiibraun, Mangansuperoxyd, aus den Rückständen der Chlorfabrikation durch Versetzen mit unterchlorigsaurem Natron, Stehenlassen, bis keine Farbenänderung mehr eintritt, Auswaschen und Trocknen hergestellt, ist

Andes.

eine sehr schöne braune Farbe, luftbeständig und billig.

Braunst ein weiss, s. Manganweiss.

Brausen (Duschen), bei Badeeinrichtungen angewendet, um einzelne Teile oder den ganzen Körper mit fein zerteilten Wasserstrahlen zu überrieseln; | es gibt Kopf-, Brust-, Rücken-, Knie-, Sitzbrausen etc.; die g—> vollkommenste Einrichtung ist die Ringdusche (s. Badeein- |    §|

richtunge n), welche Kapellendusche genannt IT| wird, wenn sicli J||' die senkrecht lil

' "'jZ,

•;0

;c

stehenden Brauseröhren über der Einrich-

Fig. 3.

tung kuppelartig

zusammen schliessen. Die gewöhn-.    liehen Brausen werden aus Messing-

odei Kupferblech in der Art, wie Fig. 1 zeigt, hergestellt; der Boden dieser Biausen (ca. 100 mm Durchmesser) ist an den Kelch angelötet und mit vielen feinen Löchern versehen; anstatt der einfachen Lochbohrung wendet man auch besonders eingesetzte Röhrchen an, wie Fig. 2

üben eine kräftigere Wirkung aus. Eine Brust- und Rückenbrause, im Gelenk drehbar, zeigt Fig. 3. Zweckmässig ist die Kombination einer Brause mit einem Vollstrahl (Wechsel-brause, s. Fig. 4); man kann hierbei durch Ziehen rechts oder links entweder die Brause oder den Vollstrahl zur Wirkung bringen. Die Brausen werden häufig an einem Arm an der Wand N^Sjf befestigt; der Arm bildet zugleich die Wasser-Zuleitung; diese Brausearme werden in der verschiedensten Weise, einfach und in künstlerisch gehaltenen Formen ausgeführt; ein vielfach angewendetes Modell ist z. B. Fig. 5.

In Badeanstalten trifft man sie auch in Säulenform angeordnet, wobei verschiedene, durch Z

Fig. 2. liassstab 1 : 4.

Fig. 1. Massstab 1 : 4.

und nennt diese dann Stachelbrausen. Dieselben

...

Fig. 4. Massstab 1 : 6.

im

Fig. 5.

Massstab 1 : 6.

(§

FF!

63IZf

Lilienhähne zu bedienende Brausen (Kopfbrause, Bückenbrause , Unterleibsbrause etc.) von einem senkrecht

stehenden Bohre abzweigen. Zum Einlassen des Wassers    ......

in die Brausen werden vielfach Selbstschlusshähne mit BÜBl¥wMJEjUsS Zugkette angewendet, sogen. Brausehähne, Brauseventile.

Die Zugkette hängt am Ende eines Hebels, der an der andern Seite ein Gegengewicht trägt (Fig. 6, Grundriss und Ansicht). Die Brauseapparate finden eine ausgedehnte Anwendung bei den sogen. Volksbädern (Brausebädern),

,—I    bei welchen die Brausen in der

5?    Begel schräg gestellt (Fig. 7) und

entweder von einer horizontalen Brauseleitung (mittelst eingelöteter

-Kniestücke und Metallregulirhähnen) oder von einer Dienstbüchse mit selbstschliessenden Hähnen und bemessenem Wasserquantum abgenommen werden.

Zahlreiche Patente sind auf Brausen erteilt; wir erwähnen: D. R. P. Nr. 12 753,14827, 15023,16 614, 18 273, 19104, 19112, 22 366 (rotirende Brause) 24685, 26270, 29 088 (veränderliche Brausefläche), 30 097, 45628, 49 453, 49 495, 49 550, 50458, 50 646, 51628, 52 233, 57 219, 59 000, 60031, 69 307 (Mischvorrichtung für Brausebäder), 74446 (Brausebadeinrichtungen). — Bezugsquellen: D. Grove, Berlin; O. Maquet, Berlin und Heidelberg (für gewöhnliche und besondere sanität-lich vorgeschriebene Brausen); Fischer, Göppingen; Eschenbach & Haussner, Dresden; Deutsche Wasserwerksgesellschaft Höchst a. M., sowie die Installationsgeschäfte für Wasserversorgungs- und Heizungsanlagen etc. Preise sind allgemein nicht angebbar.

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Fig." 7.

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f.

Fig. 6 (Grundriss und Ansicht). Hassstah 1 : 4.

Litteratur: Zeichnungen und Beschreibungen enthalten die von den obengenannten Geschäften gebotenen Kataloge und die erwähnten Patentschriften. Zu vergl. sind die S. 683, Bd. 1 dieses Lexikons genannten allgemeinen und aus dem Titel leicht erkennbaren (Volksbäder,

Blecken.

Badeapparate etc.) besonderen Abhandlungen.

Brautthür ist ein an der Nordseite gotischer Kirchen befindliches Portal, unter dessen Wölbung die Brautpaare eingesegnet zu werden pflegten. Als charakteristischer Schmuck dieser Tliüre findet sich häufig eine Darstellung der klugen und thörichten Jungfrauen, den Bräutigam erwartend, vor. Eines der bekanntesten Beispiele ist die Brautthüre zu St. Sebaldus in Nürnberg, v.Schubert

Breakwagen, s. Aussicht sw agen.

Breccia dorata, di Seravezza, pavonazza, s. Kalkstein.

Breccia verde d’Egitto, s. Breccie.

Basalt

Breccie oder Trümmergesteine nennt man aus verschiedenen Stücken zusammengesetzte Gesteine, bei welchen das einzelne Stück eine eckige, kantige, nicht runde oder abgerollte Form, sondern Bruchstückform hat. Die Breccien sind meist Schichtgesteine und aus der Zertrümmerung von anderen Gesteinen entstanden. Häufig lässt sich aber eine Schichtung nicht mehr erkennen. Die durch Pressung und Gebirgsstörungen entstandenen sogen. Keibungsbreccien zwischen zwei sich verschiebenden Gebirgsstrecken sind nicht geschichtet. Sie treten gangartig auf, bestehen aus zertrümmertem Nebengestein und sind häufig nachträglich durch Kalk oder Kieselsäure oder auch Kot- und Brauneisenerz verbunden. Vielfach sind die einzelnen Bruchstücke durch ein später zugeführtes Bindemittel (Minerallösungen von Kieselsäure, Kalkspat u. s. w.) verkittet und dadurch entstehen feste Gesteine. Nach der ursprünglichen Natur der einzelnen Bruchstücke unterscheidet man Granit-, Gneiss-, Porphyr-, Diabas-Kalk-, Marmor-, Knochen-, Quarz-, Muschel- u. s. w. Breccie. Es können auch mehrere Gesteinsarten zu gleicher Zeit an der Zusammensetzung einer Breccie

beteiligt sein. Die Grösse der einzelnen Bruchstücke ist keiner Regel unterworfen. Die festen, also verkitteten Breccien nehmen dann, wenn sie aus einem ziemlich einheitlichen Material bestehen, sowohl hinsichtlich der Bruchstücke als auch des Bindemittels, oft eine schöne Politur an und können zu edleren Bauzwecken verwendet werden (Kalkbreccien, Marmorbreccien). — Als Breccia verde d’Egitto wurde in Born eine aus Bruchstücken von Granit, Porphyr und Diorit mit feinkörnigem Bindemittel, aus Kosseyr in Oberägypten stammend, zu Säulen und "Vasen verwendet.

Leppla.

Brechbacken, s. Steinbrecher.

L. von Willmann.

Brechboden besteht aus geschichteten Felsarten oder Trümmergesteinen, die noch mit der Spitzhacke oder Kreuzhacke, dem Brecheisen und durch Unterkeilung der Lager gebrochen werden können. Derselbe kann demnach zur vierten oder fünften Klasse der Bodenarten gerechnet werden.

Breche, Brechmaschine, in der Flachsspinnerei, s. Flachsbrech-m aschin eil.

Brecheisen, s. v. w. Brechstange (s. d.).

Weinbrenner.

Brechen, 1. Löslösen der natürlichen Steine von den Felsmassen zum Zwecke der Verwendung im Bauwesen. Das Verfahren ist je nach den Gesteinsarten ein verschiedenes: a. bei geschichtetem Gesteine werden den Schichten entsprechend die einzelnen Lagen durch Keile, Schroteisen, abgetrennt; b. bei ungeschichtetem Gestein und harten Felsen erfolgt ein Sprengen mittelst Pulver, Dynamit u. s. w. c. wohl das älteste Verfahren ist das der alten Aegypter. Um die grössten Steine, wie die Obelisken, zu gewinnen, machten sie das Felsstück an drei Seiten frei; an der vierten Seite wurden in Entfernungen von 30 cm Keillöcher ausgearbeitet, in diese dann trockene Holzpflöcke eingesetzt, mit heissem Wasser begossen und so durch die Molekularkraft beim Aufquellen der Hölzer der Stein losgebrochen. — 2. Zerkleinern der Steine zu Steinschlag für Strassen-schotter und Gussmörtel u. s. w. Dies geschieht meist durch Zerschlagen, wird aber in neuerer Zeit auch mittelst Maschinen bewirkt, welche, in der Nähe der Steinbrüche aufgestellt, durch Dampf- oder Wasserkraft betrieben, die Steine zerkleinern und zerquetschen und in verschiedenen Grössen liefern. — 3. Die Richtung ändern, z. B. den Lauf einer Treppe in verschiedene Arme, die Neigung der Dachflächen. — Brechen des Flachses s. Flachsspinnerei. — 4. Einem Gegenstände die scharfen Ecken und Kanten nehmen.

Brecher, s. Steinbrecher.

Brechhammer (Maurer), dient zum Einreissen von Mauern; derselbe ist auf der einen Seite in eine Spitze, auf der andern als Hacke geformt.

Goering.

Brechpunkte des Gefälles der Eisenbahnen, Strassen, Kanäle u. s. f., auch Gefäll- oder Neigungswechsel genannt, sind die Punkte, an denen die immer in längeren Strecken gleichmässig zu haltende Neigung der Bahn u. s. f. sich ändert. Dieselben werden bei Eisenbahnen schlank ausgerundet und durch Neigungszeiger (s. d.) kenntlich gemacht, damit die Lokomotivführer die Dampfzulassung und Bremsung darnach regeln können.

Brechschnecke, s. Mühlen.

L. von Willmann.

Brechstange (Hebeisen) ist eine etwa 2 bis 4 cm starke, 1 bis 1,5 m lange, am unteren Ende verstählte und mit einer Schärfe versehene Eisenstange, die zum Zerstören von Mauerwerk, zum Untersuchen des Bodens und als Hebel zum Umkanten grösserer Steine dient.

B,

v',

Fig. 1.

Brechung (Refraktion) des Lichts. Wenn eine in nicht homogenem Mittel erregte Welle sich fortpflanzt (s. Wellenbewegung), so hat die Ge- ¹; schwindigkeit c der Fortpflanzung in verschiedenen Teilen des ungleichartigen Mittels verschiedene Werte. Die Punkte AAi (Fig. 1) eines ebenen Stücks einer Welle (Punkte, welche in übereinstimmender Schwingungs- l<,~ phase begriffen sind) erzeugen Elementarwellen von nicht ganz gleicher Grösse, so dass die neue Lage BBU bis zu welcher die Welle in dem Zeitteilchen dt fortschreitet,

der alten Lage A A₁ nicht parallel ist. Kommt der von A ausgehenden Elementarwelle die Geschwindigkeit c, der von Ax ausgehenden die Geschwindigkeit c+ de zu und setzt man AAx = dn, so schneiden sich die Ebenen AAX und BBX derart nach einer Axe 0, dass der Strahl AB, d. li. die zur Wellenfläche senkrechte Richtung der Fortpflanzung, um 0 einen Kreisbogen beschreibt, für dessen Radius wir aus der Proportion: Q -)- dn: g = c + de: c, die Gleichung erhalten:

- (Grundgleichung der Refraktion).

• c •    ^    t    '

Der Quotient — ist das Gefäll der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen

genommen in Richtung der Normale des gekrümmten Strahls. Ueber die Geschichte der Theorie der krummlinigen Strahlen, deren Anfang bei Huygens [1] sich findet, vergl. [2]. Ist eine ebene Schicht von der Dicke z so beschaffen, dass zwischen ihren parallelen Endflächen der Wert c der Wellengeschwindigkeit

von cx bis c₂ sich gleichmässig verändert, so ist g = c2 Cl das Geschwindigkeits-

gefäll der Schicht. Betrachten wir die Schicht als Uebergangsschicht zwischen zwei Mitteln, denen die Werte cx und c₂ zukommen und macht ein in die Schicht eintretender Strahl mit der Richtung z (Richtung des Einfallslotes) den Winkel ax

re

und beim Austritt den Winkel a₂ mh derselben Richtung, so ist - —gsin« und daher Q — cx : g sin ax = c₂ : g sin cc₂, woraus folgt:

II. ^—- = —^—- (Sinusgesetz der Refraktion).

A/v

o:;

w,

Fig. 2.

Wird die Dicke z der Schicht zwischen cx und c₂ unendlich klein, d. h. grenzen zwei homogene Schichten mit den Werten cx und c₂ direkt an einander, so bleibt das Sinusgesetz bestehen, der geradlinige Strahl erleidet an der Grenze zweier Mittel einen Bruch derart, dass der Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels in konstantem Verhältnis (dem Verhältnis der Werte von c) steht. In dieser Form rührt das Gesetz von Descartes [3] und Snellius her. E. Reusch [4] gibt für die graphische Herleitung der Richtung des gebrochenen aus der des einfallenden Strahls die durch Fig. 2 erläuterte Konstruktion: EE ist die Grenzfläche zweier durchsichtigen Mittel, eines optisch dichteren unten und eines optisch dünneren oben; MO E das Einfallslot, A0 ein einfallender Strahl, die Verlängerung von Ax 0 die Richtung des gebrochenen Strahls oder umgekehrt. Die Radien OM und ON

der beiden Halbkreise stehen im Verhältnis der Werte von c des oberen und unteren Mittels. — Für eine ganze Reihenfolge paralleler Schichten mit beliebig wechselnden Werten von c folgt aus der Aufeinanderfolge der

u. s. w., dass das Ver-gegeben und von der

m • i    sin «i sin «o sin «a

C,

Dieichungen: -- =-¹ —-- —

C,

sin

Beschaffenheit der Zwischenschichten unabhängig ist. Sind die parallelen Schichten nicht eben, sondern sphärisch gekrümmt, so, wie z. B. die Luftschichten verschiedener Dichte, welche die Atmosphäre eines Himmelskörpers bilden, so erhält man als Grundgleichung für die Theorie der Strahlenbrechung in konzentrisch geschichteten Mitteln, entsprechend Fig. 3, aus den beiden sin «2

ci

hältnis s*.n a'n durch das Verhältnis ~

r-.

Fig. 3.

— und — H folgende Beziehung: Ci    sm «i r₂ °    °

III Vl S^n r<1 t2 S^n ß2 r>t S^n a>t

sin ß

Gleichungen

Ci    C%    Cn

wobei r den Abstand eines Strahlpunkts vom gemeinsamen Kugelmittelpunkt der Schichten, a den jeweiligen Winkel der Strahlrichtung mit der Richtung r bezeichnet. Das Verhältnis der Wellengeschwindigkeit c₀ des Lichts im freien Weltraum zu derjenigen c in einem durchsichtigen Mittel heisst der Brechungs-koefficient oder Brechungsindex oder Brechungsexponent des durchsichtigen Mittels; er wird gewöhnlich mit dem Buchstahen n bezeichnet. Nimmt man

ür das Gefall von n in Richtung der Normale des gekrümmten Strahls die Bezeichnung n', so lassen sich die obigen drei Gleichungen auf die Formen bringen:

II. n sin « = Const.,

III. n r sin n = Const.

Eine sehr vollständige Zusammenstellung der bis jetzt ermittelten Werte von n bei verschiedenen Substanzen und für verschiedene Farben des Spektrums findet sich in [5]. Einige der wichtigsten Werte, für Farben mittlerer Wellenlänge abgerundet, sind folgende:

Atm. Luft n — 1,0003 Wasser

Crownglas n = 1,530 Diamant n = 2,487.

Flintglas n Alkohol n — 1,365

Beim Uebergang des Lichts vom optisch dichteren ins dünnere Mittel, wie von Wasser oder Glas in Luft, findet eine Ablenkung des Strahls vom Einfallslot

statt nach der Gleichung sin a₂ = ~ sin

wird a₂ >> a₁. Wenn aber hierbei der Winkel ax einen gewissen Grenzbetrag überschreitet, so wird sin a₂> 1, der Winkel a₂ wird unmöglich. In Fig. 2 lässt sich in solchen Fällen zu Punkt Ax kein Punkt A des inneren Halbkreises finden, weil die Parallele durch Ax zum Einfallslot MO den inneren Halbkreis nicht trifft. Eine an Fig. 1 angeknüpfte Ueberlegung kann darüber Aufschluss geben, welchen Weg der gebrochene Strahl in diesem Falle macht. Der Strahl erreicht die Grenze der Uebergangsschicht nicht, er wendet sich im Bogen zurück zum dichteren Mittel unter demselben Winkel mit dem Einfallslot, wie wenn er gespiegelt worden wäre. Bei unstetigem Wechsel des Wertes von c findet nun aber immer neben der Brechung auch eine Spiegelung statt, es fallen daher bei unmöglichen Werten des Brechungswinkels ct₂ beide Strahlen, der gebrochene und der gespiegelte, in eine Richtung zusammen: es entsteht die Erscheinung der sogen. Totalreflexion. Der Grenzwert der möglichen Winkel a₂, der sogen. Grenzwinkel der totalen Reflexion, beträgt entsprechend der Gleichung

sin «2 ~

1,63 bis 1,79

1,333

Da in diesem Fall nx > n₂

so

(bei Begrenzung der Körper durch Luft oder leeren Raum) für

Fig. 5.

Fig. 4.

Wasser 48,5°, für Glas 40,8°, für Diamant 23,9°. Je grösser der Brechungs-koefficient ist und je stumpfer die Winkel der den Körper begrenzenden Flächen sind (Edelsteinschliff), um so leichter zeigt ein Körper die Erscheinung der Totalreflexion. Sie gestattet, in einem durchsichtigen Wasserstrahl oder in einem gekrümmten Glasstab (Mikroskoplampe) Licht fortzuleiten, wie in einem Rohr mit innen spiegelnden Wänden. Auf ihr beruht die Verwendung des Reflexionsprismas (Fig. 4 und 5), das entweder durch einmalige Totalreflexion an der Hypotenusenfläche eine Strahlablenkung um 90° oder durch zweimalige Totalreflexion an den beiden Kathetenflächen eine Ablenkung um 180° bewfirkt. Die erstere Verwendung findet das Reflexionsprisma u. a. bei einigen Distanzmessern, die letztere bei einer Konstruktion des Fernrohrs (Hofmanns Reiterfernrohr), wobei durch eine zweimalige Ablenkung der Strahlen um 180° sowohl eine Äufrechtstellung der im astronomischen Fernrohr umgekehrten Bilder als auch eine Abkürzung der Rohrlänge bewirkt wird. Eine weitere Verwendung der Totalreflexion in Prismen s. bei Camera lucida. — Weitere zur Theorie der Lichtbrechung gehörige Gegenstände sind besprochen in den Artikeln: Doppelbrechung, Linse, Luftspiegelung, Prisma, Meteorologische Optik, Refraktion, terrestrische. Eine eingehende Behandlung der verschiedenen Kapitel bietet [6], Litteratur: [1] Christiani Hugenii tractatus de lumine, Haag 1690. — [2] O. Wiener, Darstellung gekrümmter Lichtstrahlen, Wied. Ann. 49, S. 107 u. fg. 1893. — [3] Heller, Geschichte der Physik Bd. 2, S. 63, Stuttgart 1884. — [4] E. Keusch, Die Lehre von der Brechung und Farbenzerstreuung, Pogg. Ann. Bd. 117, S. 241 fg. — [5] Landolt u. Börnstein, physikalischchemische Tabellen S. 384, 2. Auf!., Berlin 1894, — [6] Lehrbuch der geometrischen Optik von R. S. Heath, deutsch von R. Kanthack, Berlin 1894.    Aug. Schmidt.

Brechungswinkel in der Optik, s. Brechung.

Brechungswinkel, bei der polygonometrischen Punktbestimmung die Winkel auf den Brechpunkten eines Polygonzuges zwischen zwei auf einander folgenden Strecken.

Brechweinstem (Kaliumantimonyltartrat, weinsaures Antimonylkalium, Tartarus emeticus, Tartarus stibiatus), das Kalium-Antimonoxydsalz der gewöhnlichen (Rechts-) Weinsäure der Zusammensetzung 2GiHiOfi(SbO) K-\- H₂0. Bei der technischen Darstellung des Brechweinsteins löst man 5 Teile gereinigten Weinstein in 50 Teilen Wasser und trägt in die in einem bleiernen Kessel befindliche, siedende Lösung allmälicli und unter Umrühren 4 Teile Antimontrioxyd ein, welches man durch Fällen des Chlorids mit Wasser und Behandeln des Niederschlags mit Sodalösung erhalten hat. Das Oxyd löst sich nicht ganz auf. Man filtrirt durch Spitzbeutel und lässt in glasirten, irdenen Gefässen kristallisiren. Der Brechweinstein ist ein bekanntes Arzneimittel (Brechmittel); in der Färberei dient er in grossem Massstabe als Beize.

IV. Kerp.

Litteratur: Clarke und Stallo, Berichte der deutschen chem. Gesellschaft 13, 1788. — Clarke und Evans, ebd., 16, 2379.

Brechweinsteinersatz, s. Antimon salze.

Brecliwerk, s. Steinbrecher.

Goering.

Breitbasige oder breitfiissige Schienen, auchVignoles-Schienen genannt, sind die zuerst in Amerika, jetzt in den meisten Ländern der Erde angewendeten Eisenbahnschienen mit ebener, meist 100—130 mm breiter Grundfläche im Gegensatz zu den mit Doppelkopf versehenen, nahezu symmetrisch gestalteten Stuhlschienen, die in England fast ausschliesslich, in Frankreich besonders auf Schnellzugbahnen ersten Ranges üblich sind.

Breitbeil (Segerz), s. Beil.

Breitdreschmascliine findet, für Göpel- oder Dampfbetrieb bestimmt, hauptsächlich da Verwendung, wo man neben Reindrusch und grosser Leistung besonderen Wert auf gute Erhaltung des Strohes (Glattstroh) legt. Zu diesem Zweck ist die Trommel so breit gebaut, dass das Getreide fast parallel mit derselben eingelegt werden kann, ausserdem sind die Schlagleisten so geformt, dass ein Aufwickeln und Verwirren des Strohs verhütet wird. Bezugsquellen: Fr. Richter-Rathenow und Eisenhütte „Prinz Rudolf’⁴-Dülmen, Westfalen, strebet.

Breite, geographische, geozentrische, reduzirte. Die geographische Breite (oder Polhöhe) ist der Winkel <p (vergl. Fig.), den die Richtung der Schwerkraft an einem Erdpunkte P mit der Aequatorebene AQ bildet.

Wird als mathematische Erdfigur die Kugel eingeführt, so fällt die Lotrichtung mit dem Kugelradius zusammen, wird j das Umdrelmngsellipsoid (s. Erde) eingeführt, so ist ^ I    dieser Winkel qo (spliäroidische oder wahre

Breite) zu unterscheiden von dem Winkel xp, den der Radiusvektor PC mit der Aequatorebene bildet und welcher die geozentrische oder verbesserte Breite genannt wird.

Zwischen cp und y> besteht die Beziehung

tg xp — (1 — e²) tg f oder — — tg <p, worin a und b

die Halbaxen und e die Exzentrizität der Meridianellipse bedeuten. Der grösste Unterschied zwischen <p und yj findet statt bei <p = 45⁰ 6' und beträgt 11'37,6". — Wird die Lage des Punktes P durch die Beziehung x = a cos/, y— b sin / und

• A — i zum Ausdruck gebracht, also mit Hilfe der mit den Halbaxen a und b um C

tg Z = tg cp]1 — e² = tg y> y₁_e2

Zur Erlangung grössererReclienscliärfe und zur Erleichterung der Rechnungen sind für (p — xp und (ß—/ Formeln entwickelt und durch Tafeln berechnet worden [1], [2].

Litteratur: [1] Albrecht, Formeln und Hilfstafeln für geographische Ortsbestimmungen, Leipzig 1894. — [2] Bremiker, Studien über höhere Geodäsie, Berlin 1869. — Helmert, Die mathematischen und physikalischen Theorien der höheren Geodäsie, Leipzig 1880, Bd. 1, S. 39. — Brünnow, Lehrbuch der sphärischen Astronomie, 4. Auf!., Berlin 1881, Abschn. 3. Reinhertz.

beschriebenen Kreise, so nennt man den Winkel / die reduzirte Breite, und es entsteht die Beziehung:

Ueber gewisse kleine Veränderungen der geographischen Breite eines Punktes infolge kleiner periodischer Verlegungen der Erddrehaxe im Erdkörper, die neuerdings nachgewiesen worden sind, vergl. d. Art. Erdaxenschwankungen; über geodätische Bestimmung (im Gegensatz zur direkten astronomischen) der geographischen Breite die Art. Geodätische Uebertragung der geographischen Koordinaten, Polhöhenbestimmung; über astronomische Bestimmung den ausführlichen Art. Polhöhenbestimmung (mit Litteratur-Angaben), ferner die Art. Photographische Ortsbestimmung, Zenitfernrohr, Zenitsektor. Infolge der sogen. Lotstörungen, d. h. des Umstandes, dass die in den Punkten der Erdoberfläche wirklich vorhandenen Lotrichtungen im allgemeinen ab weichen von den Richtungen, die durch die entsprechenden Normalen der mit einem Rotationsellipsoid (Referenzellipsoid) von geringer Abplattung zu identifizirenden ideellen Gestalt der mathematischen Erdoberfläche angegeben werden, unterscheiden sich „geodätisch übertragene geographische Breite“ und „unmittelbar astronomisch bestimmte Breite“ eines Punktes der Erdoberfläche oft um viele Bogensekunden von einander (vergl. auch d. Art. Geoid). — Ueber das nautische Breitenproblem vergl. die Art. Polhöhenbestimmung, Douwes Aufgabe, Sumner-Linien.

Hammer.

Breite am Himmel, s. Koordinaten am Himmel.

Weinbrenner.

Breiteisen (Steinh.), ein breites Schlageisen mit geradliniger, 6—12 cm langer Schneide und kurzem, achtkantigem Stiele für eine Hand, vom Stiel nach der Schneide zu verjüngt; ganze Länge 20—25 cm; dient zum Aufschlagen (Scharriren) der Werkstücke.

Breitel, das ausgehämmerte Packblech.

Breiten, in der Färberei, Kalk in die Blauküpe schütten, um dieselbe zu verschärfen.

Breitengrade heissen die 90 Teile des Meridianquadranten der Erde, in welche dieser durch die von Grad zu Grad fortschreitenden Polhöhen geteilt wird. Ueber die Bedeutung der Kenntnis ihrer Längen für die Bestimmung der Grösse und Gestalt der Erde s. Erdmessung.

Breitengradmessung ist diejenige Methode der Erdmessung, bei welcher die Form und Grösse eines Meridianschnittes der Erde durch Messung von Meridianbögen und der Polhöhen an ihren Endpunkten ermittelt wird.

fl

Werden unter der Voraussetzung, dass die mathematische Erdfigur eine Kugel ist, der Erdbogen b und die Polhöhen an seinen Endpunkten

oa

V

(fi und fz gemessen (s. Fig.), so besteht die Beziehung b— — (g>x —f₂)

.

-tx

(o₀ - Kreiskonstante), so dass daraus der Umfang des Meridians oder der Erdradius gefunden werden können. Ist die mathematische Erdfigur Hein Ellipsoid (s. Erde), so sind zur Bestimmung der Meridianellipse,

T d. li. der unbekannten Halbaxen a und b, mindestens zwei Gleichungen und also auch die Messung zweier Bogenstücke nebst den zugehörigen Polhöhen erforderlich. Der Umstand, dass bei ellipsoidischer Erdgestalt die Messungen der Länge des zu einem Grad Polhöhenunterschied gehörenden Meridianbogens unter verschiedenen Breiten verschiedene (mit wachsender Polhöhe wachsende) Werte ergeben, führte zu der Bezeichnung Breitengradmessung.

Reinherta.

JDie Messung der Erdbögen b erfolgt seit Snellius (anfangs des 17. Jahrh.) auf trigonometrischem Wege. Näheres s. Erdmessung.

Breitenmetazentriim, s. Metazentrum.

Breiter Blick. Abbau mit breitem Blick, im Bergbau eine besondere Art des Strebbaues (s. d.), bei welcher der Abbaustoss in der Richtung des Einfallens der Lagerstätte sehr breit genommen wird.

Breiter Weg. Liegt ein Balken mit der breiten Seite auf, so bezeichnet man dies als Liegen auf „flacher Kante“ oder „breitem Weg“ im Gegensatz zum Liegen auf „hoher Kante“, wenn er mit seiner schmalen Seite aufliegt.

Breite und Länge. Entsprechend der Längen- und Breitengradmessung bestimmt der Markscheider die gegenseitige Lage der bei seinen Vermessungen für die Zwecke des Bergbaus aufgenommenen Punkte durch Berechnung der

Treptow.

Breite und Länge gegen einen gemeinsamen Nullpunkt, und zwar werden gewöhnlich ebene Koordinaten zu Grunde gelegt.

Breitfärbemaschinen, s. Jigger.

Breitfock, s. Besegelung.

Breithalter, die sowohl in der Weberei als auch bei der Appretur der Gewebe zum kontinuirlichen Spannen der Gewebe in der Breitenrichtung verwendeten mannigfachen Vorrichtungen. S. Tuchfabrikation und Weberei.

Breitlianmier, s. Hammer.

Breitliaue oder Breithacke, auch Platthacke und Bljatthaue < genannt, ist eine bei der Arbeit mit zwei Händen am Stiel zu    Jjl

fassende Hacke, deren Eisen in eine rechtwinkelig zum Stiel gestellte breite Schneide ausläuft (s. Eig.).

Breitsäemaschine, eine Säemaschine, welche die Samen nicht fortlaufend in Reihen oder horstweise, sondern breitwurfig ausstreut. Man bedient sich derselben bei Mangel an geübten Säeleuten da, wo grosse Flächenleistung verlangt und absichtlich nicht in Reihen gesät wird. Es gibt Breitsäemaschinen für Hand- und Spannbetrieb. Von ersteren ist erwähnenswert Cahouns Zentrifugalsäe-maschine. Dieselbe besteht aus einem dem Körper des Säemanns angepassten Blechtrichter, an dessen oberen Rand ein mit Tragriemen versehener kurzer Sack sich anschliesst.

Am Boden des Trichters befindet sich ein i.

Fig. 1.

m.

Stellschieber, durch welchen das Saatgut in einen horizontalen Konus rinnt, welcher mittelst Zahnrädern und Kurbel gedreht wird. Hängt der Säemann den Apparat um und geht er nach Oeffnung des Schiebers, indem er die Kurbel gleichmässig dreht, vorwärts, so ward das Saatgut in der Breite von 6—7 m ausgestreut, jedoch nicht mit absoluter Gleichmässigkeit, da die Saat nach den Seiten zu dünner erfolgt. Für breitwiirfige Saat kleiner glatter Samen, wie Klee, Lein, Raps etc. findet der Kleesäekarren von H. F. Eckert in Berlin vielfach Verwendung (s. Fig. 1). Der 3,75 m breite Saatkasten birgt eine Welle, W welche auf gewisse Entfernung fg!§

Fig. 2.

Rundbürsten besitzt. Wird dieselbe nach Einrücken des Zahnradgetriebes und Fortschieben des Karrens in Drehung versetzt, so schieben die Bürsten das Saatgut durch die an einer Bodenschiene befindlichen, nach Zahl und Weite veränderlichen Oeffnungen hinaus. Leistung pro Stunde ca. 1 ha, Gewicht 48 kg, Preis 70 Ji. Für die Saat sämtlicher Sämereien, noch grössere Leistung und Spannbetrieb dienen die stärker ausgeführten, mit zwei Rädern, Lanne und massiven Schubrädern anstatt der Bürsten ausgerüsteten Breitsäemaschinen, z. B. von H. F. ^

Fig. 3.

Eckert in Berlin (s. Fig. 2). Der grossen Breite As wegen sind sie auch für den Längstransport gerichtet (s. Fig. 3). Die in Abständen im Saatkasten befindlichen Schub- oder Schaufelräder schieben die Samen durch verstellbare Oeffnungen des Bodens oder der hinteren Wand des Saatkastens hinaus, von wo das Saatgut auf ein Verteilungsbrett fällt, welches die breitwürfige Verteilung bewirkt. Straffes Einspannen des Pferdes in die Lanne, um das Schleudern zu verhüten, und guter Anschluss an die letzte Radspur ist bei der Arbeit besonders zu beachten. Die Preise sind bei 2,5, 3,0 und 3,77 m Arbeitsbreite zurzeit (1895) 180, 185 und 190 M. strebet.

Breitschleudermaschine, s. Zentrifuge.

Breitseite, s. Schiffsarmirung.

Breitseitrohr, für Torpedos, s. Torpedoarmirung.

Breitseitschitf, s. Kriegsschiffstypen.

Kraft.

Breitwaschmaschine, eine sowohl in der Tuchfabrikation, sowie überhaupt hei der Gewebeappretur zum Reinigen der Gewebe auf nassem Wege zur Anwendung gebrachte Maschine, durch welche das Gewebe im nach der Breite gespannten Zustande hindurchgezogen wird. S. Tuchfabrikation und Waschmaschinen.

Weinbrenner.

Breitziegel, Schluss- oder Krampziegel, in Korddeutschland übliche flache Dachziegel, welche nach Art der holländischen eiförmigen Dachpfannen an den beiden Langseiten zu einem 2 cm hohen Falz in entgegengesetzter Richtung abgebogen sind, so dass ein Ueberdecken der Stossfugen stattfindet. Die abwärts gebogene Seite heisst die Schluss-, die aufgebogene die Wasserkrampe. Die Grössen gehen von 35—45 cm Länge und 20—30 cm in der Breite (vergl. D a c h d e c k u n g).

Bremerblau, s. Mineralblau.

Bremergrün, s. Mineralgrün.

Bremsberge sind mit Gleisen versehene schiefe Ebenen, auf denen zwei an ein, um ein oder mehrere Scheiben geführtes Seil gekuppelte Wagenreihen in der Weise abwechselnd hinaufgezogen und herabgelassen werden, dass die bergabfahrenden vollen Wagen die leeren hinaufziehen, wobei die Geschwindigkeit durch eine an der Seilscheibe befindliche Bremse geregelt wird (vergl. Bremsende Förderung). Als Seile kommen gewöhnlich Drahtseile zur Verwendung. Diese Anordnung wird zum Bodentransport benützt, wenn der Ort der Bodengewinnung sehr hoch liegt, so dass die Anlage von gewöhnlichen Förderbahnen, ohne grosse Umwege, durch zu starkes Gefälle unmöglich wird. Unpraktisch wird eine solche Anlage, wenn die Schienen häufig verschoben werden müssen, da dies auch einen Umbau der Seilführung bedingt. — Sollen umgekehrt auf einer solchen schiefen Ebene Erdmassen hinaufbefördert werden, so tritt die Kotwendigkeit der Anwendung einer Kraftmaschine hinzu, welche die vollen Wagen hinaufzuziehen im stände ist, während die gleichzeitig leer hinabgehenden nur einen Teil des zu fördernden Gewichtes ausgleichen.

Litteratur: Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1870, S. 64. — Handbuch d. Ing.-Wiss., Leipzig 1880, Bd. 1, Kap. 3, S. 393. — Henz, Anleitung zum Erdbau, 3. Auf!.,

Berlin 1874, S. 178.

L. von Willfttann.

Bremsbrutto bezeichnet die Summe der Schienendrücke, welche alle bremsbaren Wagenaxen eines Zuges auf die Schienen ausüben oder die Summe der Bremsgewichte eines Wagenzuges. Im gewöhnlichen Betriebe wird das Bremsbrutto ebenso wie die Stärke der Wagenzüge durch die Axenzahlen ausgedrückt. Dabei wird sowohl bei Zählung der im Zuge vorhandenen Wagenaxen als auch bei Zählung der vorhandenen Bremsaxen eine unbeladene Güterwagenaxe als halbe Axe gerechnet Die Axen von Personen-, Post- und Gepäckwagen werden dagegen stets voll in Ansatz gebracht. Da das Bremsbrutto sich mit dem Gewachte des Zuges bezwr. mit der Gesamtaxenzahl des Zuges ändern muss, so pflegt man statt des Bremsbruttos die Bremsprozente, das ist die auf 100 Wagenaxen erforderliche Anzahl Bremsaxen, festzusetzen (s. auch Bremsen).

Bremscylinder, s. Laffetirung.    Aib. Frank

Bremsen für Eisenbahnfahrzeuge dienen dazu, einen Bewegungs-widerstand zu schaffen, um die Ueberschreitung gewisser Geschwindigkeiten zu hindern, die Gesellwindigkeit der Fahrzeuge zu vermindern, die Fahrzeuge zum Stillstand zu bringen oder auch sie in der Ruhe zu erhalten. Es geschieht dies dadurch, dass Bremsklötze von Holz, Gusseisen oder Stahlguss gegen die Laufflächen der Radreifen gepresst werden und dadurch einen Reibungswfiderstand hervorrufen. Hölzerne Bremsklötze werden besonders aus Pappelholz hergestellt, sind billig in der Anschaffung, nützen sich aber rasch ab und verursachen leicht das Feststellen der Räder, sowie das Flachschleifen einzelner Stellen der Radreifen. Dadurch wird aber die Dauer der Radreifen vermindert, es entstehen

beim Rollen der Räder auf den Schienen Stösse, die den ruhigen Lauf der Fahrzeuge beeinträchtigen und auch den Versclileiss der Schienen vermehren. Bei Gusseisen tritt das Feststellen der Räder weniger leicht ein; es begünstigt die gleichmässige Abnützung der Radreifen. Die Abnützung der Bremsklötze ist aber auch hier verhältnismässig gross, so dass die Kosten der Unterhaltung ziemlich hoch ausfallen. Bremsklötze aus Stahlguss verhalten sich in Bezug auf das Feststellen und die Abnützung der Radreifen ebenso günstig wie die aus Gusseisen. Sie sind aber sehr dauerhaft und verdienen deshalb den Vorzug sowohl vor denen aus Gusseisen als auch vor denen aus Holz [1]. Zur Verhütung von Wagenbeschädigungen beim Rangiren der Züge hat man wohl die Wagen mit einfachen Bremsen versehen, bei denen ein Bremsklotz mittelst eines Winkelhebels einseitig gegen ein Rad gepresst wird, — Hebelbremsen; der längere wagrechte Arm des Hebels wirkt dabei durch sein Gewicht oder wird durch die Kraft des Bremsers niedergedrückt. Soll die Bremse ausser Thätigkeit gesetzt werden, so legt man den Hebel in den Einschnitt einer Zahnstange ein, weshalb man ihnen auch wohl die Bezeichnung Einleg bremsen gibt. Derartige Hebelbremsen finden auch bei Bahnmeisterwagen Anwendung. Bei Güterwagen sehr einfacher Anordnung, wie man sie z. B. in England für den Kohlen- und Erztransport vielfach findet, werden die vier Räder dieser zweiaxigen Wagen durch einseitig wirkende Bremsklötze gebremst. Zu dem Zwecke befindet sich zwischen den Rädern eine am Untergestelle aufgehängte und von dein Bremsersitze aus zu bewegende Bremswelle, welche an beiden Enden je einen doppelarmigen Hebel trägt, um bei einer Drehung der Welle die zwischen den Rädern befindlichen Bremsgehänge mit den Bremsklötzen entweder von einander zu entfernen und dabei die Bremsklötze an die Räder zu pressen oder einander zu nähern und die Bremse zu lösen. Beim Anziehen dieser Bremse werden die Bremsstangen auf Druck beansprucht. Sie müssen deshalb stark genug gemacht werden, um nicht der Zerknickung ausgesetzt zu sein. Im allgemeinen empfiehlt es sich mehr, die Anordnung der Bremse so zu treffen, dass die Bremsstangen auf Zug in Anspruch genommen werden. Die Bremswelle wird in ihren Lagerböcken nach der Bahnrichtung verschieblich angeordnet, damit nicht ungleiche Abnützungen der Bremsklötze auch ungleiche Pressungen zur Folge haben. — Zweckmässiger und allgemeiner gebräuchlich ist es jedoch, die Bremsklötze von beiden Seiten auf die Räder wirken zu lassen. Dies hat man wohl dadurch erreicht, dass man, von der eben besprochenen einfachen Bremse ausgehend, die Endpunkte der doppelarmigen Bremswellenhebel, teils durch Zug- und Druckstange mit den beiden vorderen, teils mit den beiden hinteren Bremsklötzen derselben Wagenseite verbunden hat. —Diese Anordnung bietet indes den Nachteil, dass bei ungleicher Abnützung der Bremsklötze auf keinen gleichmässigen Bremsdruck gerechnet werden kann, daher, schwingende Bremswellen anzuwenden, die in den Bremsklötzen selbst oder an deren Gehängen gelagert sind, damit jeder Bremsklotz dem auf der gegenüberliegenden Seite des Rades angreifenden Bremsklötze als Stützpunkt dient. — Das Anziehen und Lösen der Bremsen geschieht entweder durch die Hand des Bremsers, — Handbremsen — wobei jeder einzelne Bremswagen durch einen besonderen Bremser bedient wird — Einzelbremse — oder es geschieht durch mechanische Vorrichtungen, welche auf eine grössere Anzahl der Wagen oder auf alle Wagen eines Zuges einwirken — Gruppenbremsen. Sind diese Vorrichtungen derart, dass bei Zugtrennungen das Bremsen selbst-thätig eintritt, so spricht man von selbstthätigen oder automatischen Bremsen. — Diese Bremsen unterscheiden sich durch die Art des Antriebs. Die Bremse selbst kann unabhängig davon ausgeführt werden. — Bei Handbremsen geschieht das Anziehen und Lösen der Bremsen in der Regel durch eine senkreckte Schraubenspindel, — die Bremsspindel — an deren oberem Ende sich eine Handkurbel— die Bremskurbel — befindet. Eine mit zwei Zapfen versehene, senkrecht geführte Schraubenmutter — die Bremsmutter — setzt durch zwei Zugstangen einen Hebel in Bewegung, dessen Welle mittelst eines zweiten Hebels nebst Zugstange die Bremse in Thätigkeit bringt. Eine

Besser ist es

derartige Anordnung nennt man eine Schraubenspindeibremse. — Das Anziehen der Bremse findet bei Rechtsdrehung der Bremskurhel statt. Bisweilen hat man den Anzug der Bremsklötze durch Gewichte herbeigeführt, welche durch entsprechende Hebelübersetzung den erforderlichen Bremsdruck erreichen lassen —- Gewichtsbremse. Die mit der Drehung des Hebels veränderliche Grösse des Hebelarms, an welchem der Anzug der Bremszugstange erfolgt, ist dazu benützt, um hei angezogenen Bremsklötzen den kleinsten Hebelarm und somit die stärkste Uebersetzung zu haben, während die druckfreie Bewegung der Bremsklötze und des Bremsgestänges bei grossem Hebelarm, also kleiner Uebersetzung und somit verhältnismässig rasch erfolgt. Derartige Gewichtsbremsen sind bei Lokomotiven von Exter mit gutem Erfolge ausgeführt. Für Omnibuszüge haben sich durchgehende Gewichtsbremsen nach dem System von Borries gut bewährt [2j. —-Je mehr der kleine Hebel sich der senkrechten Stellung nähert, um so empfindlicher wird die Anordnung gegen die Abnützung der Bremsklötze und um so leichter wird ein Versagen der Bremse eintreten können. Ein selbstthätiges Nachstellen der Bremsklötze ist daher hier erforderlich. -— Auf amerikanischen Bahnen hat man auch wohl den Anzug der Bremsen durch Ketten und Kettenspindeln bewirkt, welche durch eine Bremskurbel gedreht werden — Kettenspindelbremsen; doch lässt sich auf diese Weise nur ein verhältnismässig schwacher Bremsdruck erzielen. Vereinzelt hat man auch wohl den Anzug der Bremse durch Auslösung einer mittelst Zahnradgetriebe in Spannung versetzten Feder bewirkt — Feder bremse. — Eine gute Bremse muss so eingerichtet sein, dass der Weg, welcher von der Hand des Bremsers zurückgelegt werden muss, um die Bremsklötze aus dem gelösten Zustande in den angezogenen Zustand zu versetzen, ein möglichst kleiner ist. Dieser Weg hängt zunächst ab von dem Spielräume, welchen man zwischen dem gelösten Bremsklötze und dem Radreifen annimmt, von der Grösse des toten Ganges der Zapfen und Wellen, sowie von der elastischen Durchbiegung und Dehnung der einzelnen Konstruktionsteile. Für die Grösse des Spielraums ist es vorteilhaft, dass das Material der Bremsklötze geringer Abnützung unterworfen ist. Auch ist aus diesem Grunde dem Stahlguss und dem Gusseisen der Vorzug vor Holz zu geben. Durch geeignete Einstellungsvorrichtungen muss der Spielraum in gewissen Grenzen gehalten werden. Um den Spielraum klein erhalten zu können, müssen ferner die Bremsklötze so geführt werden, dass sie sich gleichmässig vom Rade entfernen und demselben nähern, weil ein Anschleifen der Bremsklötze an das Rad im gelösten Zustande vermieden werden muss. Bei gut geführten Bremsklötzen von Stahl oder Gusseisen setzt man diesen Spielraum im gelösten Zustande der Bremsen auf etwa 6 mm fest. — Um den toten Gang in den Zapfenlagern nicht zu gross werden zu lassen, empfiehlt es sich, die Zahl der Konstruktionsglieder der Bremse thunlichst zu beschränken und alle Teile in gutem Zustande zu erhalten. Auch müssen alle Teile stark genug gemacht werden, um nur geringe elastische Durchbiegungen und Dehnungen zuzulassen. -— Von Wichtigkeit ist es, dass der Bremsdruck der Bremsklötze gegen das Rad möglichst gleich gross ausfällt, um ungleiche Abnützungen der Bremsklötze zu vermeiden.*

Eine gut durchgebildete, den obigen Anforderungen entsprechende Bremse ist die durch Fig. 1, 1 a, 1 b dargestellte Bremse der preussischen Staatsbahnen [3]. Die aus Stahlguss hergestellten Bremsklötze K\ hängen mittelst der Bremsgehänge am Untergestelle des Wagens. Diese Bremsgehänge sind zweiteilig, liegen zu beiden Seiten der Bremsklötze und tragen die als Dreiecke ausgebildeten geschmiedeten Bremsbäume. — Der eine dieser Bremsbäume greift in mittlerer Höhe der Bremsklötze an, also hinter ihren Auf hängepunkten, und nimmt ausserdem den Bolzen c auf, welcher dem Bremshebel H₁H₂ zur Aufhängung dient. Der zweite Bremsbaum greift an den Enden der verlängerten Hängeeisen 1L₂ an und ist zugleich zu einem Stangenkopfe ausgebildet , der mit dem unteren Ende des Hebeis verbunden ist und verschiedene Bolzenlöcher enthält, um eine Nachstellung der Bremsklötze bei eingetretener Abnützung zu ermöglichen. — Die Bremshängeeisen sind zum Teil nach oben verlängert, um mit den gegenüberliegenden Bremshängeeisen durch Stangen in solche Verbindung zu treten, dass sie sich symmetrisch zur Axmitte bewegen müssen und dadurch ein gleichmässiges Abheben der Bremsklötze vom Rade bewirken. Freilich müssen hier die Bremsklötze durch Stellfedern in der richtigen Lage erhalten werden, um ein Anschleifen an den Rädern zu verhindern. Die Bremsbäume sind durch je zwei Schleifen von Flacheisen gegen das Herabfallen gesichert. — Der

kürzere Hebelarm

des

Hz

Bremshebels verhält sich zu dem längeren wie 1: 2. Dasselbe Verhältnis besteht aber

iM

Fig. ].

<■:

BÜ

/GUT

V.Ji

aueh zwischen der Verlängerung der gegenüberliegenden jV Bremshängeeisen und seiner Länge oberhalb der Brems-klotzaufhängung, so dass die Bremsklotzpressungen auf 1 beiden Seiten des Bades gleich ausfallen müssen. Bei den Igf Handbremsen stützt sicht? die von der Bremskurbel gedrehte Bremsspindel mit einem unteren Spurzapfen auf ein an der Kopfplatte des Untergestells befestigtes Spurlager und wird oben durch ein Halslager geführt. Die Brems kur bei ist mit einem wagrechten und einem

fe

senkrechten Griffe versehen. Die Bremsspindel besitzt zweigängiges Gewinde und eine durch ein Winkeleisen der Kastenwand senkrecht geführte Mutter.

in

Nach den Bestimmungen des Ver-

[-ra eins deutscher Eisenbahnverwaltungen

Fig. 1 a.

i)jL_; gelten für die Bremsen der Wagen mit

|L^J Lenkaxen folgende Bestimmungen. Bei

" ......^ -Ci gebremsten Lenkaxen müssen die Bremsklötze auf jedes

gjl-

iF?

Fig. 1 F.

einer Axe von beiden Seiten ein wirken und die vier ^ Bremsklötze einer Axe unter sich gleichen Druck ausüben. ^ Die Bremse muss so aufgehängt sein, dass weder bei angezogenen noch bei gelösten Bremsklötzen die Einstellung der Axe nach der Bahnkrümmung beeinflusst wird. Die Hauptbremszugstange muss in der Längsmittellinie des Wagens liegen [4]. Bei Lenkaxenwagen mit hängenden Drehgestellen ist die Bremse an den hängenden Drehgestellen so aufzuhängen, dass weder bei angezogenen noch bei gelösten Bremsklötzen die Einstellung der Axen nach den Bahnkrümmungen beeinflusst wird [5]. Der Bremsersitz muss so angeordnet sein, dass der Bremser bequem die Bremskurbel handhaben kann. Während früher bei Güterwagen vielfach freie und ungeschützte Bremsersitze zur Anwendung kamen, so versieht man sie jetzt meist mit geschlossenen oder doch nur an einer Seite offenen Bremserhäuschen. Bei den Personenwagen hat man längst schon geschlossene Bremserhäuser zur Anwendung gebracht. Nach § 28 der Normen für den Bau und die Ausrüstung der Haupteisenbahnen Deutschlands vom 5. Juli 1892 sind die für den Aufenthalt der Bremser bestimmten Sitze zu überdecken und mindestens an der Vorder- und Blickseite mit Schutzwänden zu versehen. — Um die Thätigkeit der Bremser besser auszunützen, hat man wohl die Bremsen zweier Wagen so mit einander verbunden, dass sie durch einen Bremser bedient werden können — Zweiwagenbremsen. — Allein solche Einrichtungen würden nur für Verkehrsverhältnisse mit einem beschränkten Wagenpark anwendbar sein, wo es entweder möglich wäre, den ganzen Wagenpark entsprechend einzurichten oder wo es möglich wäre, je zwei solche zusammengehörige Wagen zusammen zu lassen. Für den allgemeinen Verkehr sind bisher keine derartige Einrichtungen geeignet.

— Bei Anwendung von Einzelbremsen wird immer eine gewisse Zeit vergehen, bis das Bremssignal des Lokomotivführers von den Bremsern gehört ist und sie veranlasst hat, die Bremsen anzuziehen. Am raschesten wird das Bremssignal von den Bremsern wohl befolgt, wenn die Züge in die Stationen ein-fahren, wo die Bremser schon vorher das Signal erwarten. Allein trotzdem kann der Lokomotivführer sich bei rasch fahrenden Zügen nicht völlig auf das Bremspersonal verlassen und braucht deshalb bei Einzelbremsen weit mehr Zeit zum Einfahren, als wenn er selbst sämtliche Bremsen zur Wirkung bringen kann. Besonders oft werden aber die Einzelbremsen versagen, wenn in Fällen der Gefahr plötzlich und unerwartet der Zug zum Stehen gebracht werden muss. Zur Verhütung von Unglücksfällen sind sie also oftmals nicht ausreichend. Man hat deshalb Einrichtungen ersonnen und eingeführt, die es ermöglichen, von der Lokomotive oder besser noch von jedem Wagen des Zuges aus die volle Bremskraft des Zuges zur Wirkung zu bringen —- durchgehende Bremsen

kontinuirliehe Bremsen. — Ja man hat die meisten dieser

Bremsen derart eingerichtet, dass das Bremsen des Zuges selbstthätig veranlasst wird, sobald ein Zugteil abgerissen ist — selbstthätige Bremsen oder automatische Bremsen. — Die erste Bremse dieser Art, welche eine weit verbreitete Anwendung gefunden hat, war die Reibungsbremse von Heber lein. Dabei erfolgt der Anzug der Bremsen durch Reibungsräder in Verbindung mit Kettentrommel. Das antreibende Reibungsrad befindet sich auf der Axe eines Räderpaares. Die Verbindung der Fahrzeuge unter einander geschieht durch die Brems leine. Darnach entstanden und entwickelten sich die Luftsaugebrems en von Smith-Hardy, Körting, Wenger, Clayton, Eames und die Luftdruckbremsen von Carp enter, Schleifer, Westinghouse, So ul er in. — Diese Bremsen sind unter genannten Kamen näher beschrieben.

—    Die durchgehenden Bremsen haben sich in neuerer Zeit bei Personenzügen mehr und mehr Eingang verschafft.

Die Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands vom 5. Juli 1892 bestimmt darüber in § 10 (7): Jeder mit mehr als 60 km Geschwindigkeit in der Stunde fahrende Personenzug muss mit durchgehender Bremse versehen sein, welche folgenden Bedingungen zu entsprechen hat: Die Bremse muss durch den Lokomotivführer, den Zugführer und den Wagen-wärter, sowie von jeder Personenwagenabteilung aus in Thätigkeit gesetzt werden können. Die Bremse muss selbstthätig wirken, sobald der Zusammenhang der Bremsleitung aufgehoben wird.

—    Am Schlüsse eines solchen Zuges dürfen einzelne Wagen ohne durchgehende Bremsen mitgenommen werden, deren gesamte Axenzahl jedoch nie mehr als sechs betragen darf. Die Bremsen eines mit durchgehender Bremse versehenen Zuges müssen in der nach § 13 erforderlichen Anzahl auch einzeln mit der Hand bedient werden können.

Ueber die Bremsen der Lokomotiven und Tender bestimmt § 11 der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands:

Tenderlokomotiven und Tender müssen ohne Rücksicht auf etwa vorhandene anderweite Bremsvorrichtungen mit einer Handbremse versehen sein, die jederzeit leicht und schnell in Thätigkeit gesetzt werden kann. Diejenigen Lokomotiven, welche zur Beförderung von Personenzügen mit mehr als 60 km Geschwindigkeit in der Stunde dienen, müssen mit Vorrichtungen versehen sein, welche es ermöglichen, dass ihre Bremse zugleich mit den Wagenbremsen vom Pührerstande aus in Thätigkeit gesetzt werden kann.

Als Handbremse dient bei den Tenderlokomotiven und Tendern in der Regel eine Schraubenspindelbremse ähnlicher Anordnung wie bei den Eisenbahn-tvagen. Vereinzelt sind auch Gevrichtsbremsen zur Ausführung gekommen. — Zum Bremsen der Lokomotivräder kommen auch Dampf bremsen zur Anwendung, bei denen die Bremsklötze mittelst eines Dampfkolbens angepresst werden. Es ist dies nicht zu verwechseln mit der Gegendampfbremse, bei Avelcher die Steuerung der Lokomotive der Fahrtrichtung entgegen verlegt wird, so dass der Dampfdruck dem Dampf kolben entgegen wirkt. Damit hierbei nicht die Rauchgase in den Schieberkasten und die Dampfcylinder gesogen werden, hat Le Chatelier bei Gegendampf einen Dampfstrahl in die Ausströmungsröhren eintreten lassen. Bei stark geneigten Ebenen Averden sehr zAveckmässig L uft g e g e n d r u c k b r e m s e n angewendet. Die Dampfausströmungsröhren werden hier mit Luftschiebern versehen, um die Luft in die Dampfcylinder einzulassen, wenn die Lokomotive bei zurückgelegter Steuerung sich abwärts bewegt. Diese Luft wird durch die Kolben in die Schieberkasten und die

Einströmungsröhren geschoben, ohne bei geschlossenem Regulatorventil in den Kessel gelangen zu können. Die gepresste Luft lässt man durch einen Hahn entweichen, durch dessen Einstellung die Bremswirkung geregelt wird. Zur Abkühlung der durch die Pressungsarbeit erhitzten Dampfcylinder wird ein Wasserstrahl in die Schieberkasten geführt. — Die Zahl der Brems wagen, welche in einen Zug einzustellen sind, hängt von der Stärke des Zuges, von seiner Geschwindigkeit und der Neigung der Bahn ab, auf welcher er sich bewegt; denn man muss fordern, dass jeder Zug von dem Augenblicke, in welchem das Signal zum Halten gegeben wird, auch nach Durchlaufen einer gewissen und für alle Züge ziemlich gleichen Strecke zum Stillstände kommt. Dabei wird eine gewisse Zeit vom Ertönen des Bremssignals bis zum Eintritt der Bremswirkung vergehen und während dieser Zeit der Zug noch mit unverminderter Geschwindigkeit weiter laufen.

Es sei Sj der Weg in Metern, welcher vom Ertönen des Signals bis zum Eintritt der vollen Bremswirkung zurückgelegt wird und s₂ der Weg, welcher von Beginn der Bremswirkung bis zum Stillstände des Zuges zurückgelegt wird, dann ist der ganze Bremsweg vom Ertönen des Signals bis zum Stillstände des Zuges s —    -f- s₂ Meter.

Ist vq die Geschwindigkeit des Zuges in Metern in der Sekunde und M die Masse des Zuges,

Diese muss durch die Arbeit des Zugwiderstandes

M Vq ²

so ist die anfängliche lebendige Kraft —-—.

und des Bremswiderstandes vernichtet werden, während die Schwerkraft im Gefälle der lebendigen Kraft des Zuges zu Hilfe kommt. Ist W der Zugwiderstand in Kilogramm, B der Bremsdruck, f der Reibungskoefficient für die Reibung zwischen Bremsklotz und Rad, g die Beschleunigung der Schwere und « der Neigungswinkel der Bahn, so muss sein:

f Bfds 0

— Mg sin a s₂.

Wds +

Mv o²

Bei Berechnung des Bremsgewichts nimmt man an, dass die Lokomotiven unter den verschiedenen vorkommenden Verhältnissen rasch genug gebremst werden können, ohne die Bremskraft des Zuges mit in Anspruch zu nehmen, so dass hier nur der Wagenzug in Betracht kommt. Nach den vom Verfasser angestellten Versuchen ist der Widerstand eines Wagenzuges vom Gewichte Mg bei einer Geschwindigkeit v Meter in der Sekunde W— 0,0025 Mg -j- 0,1225 Fv² Kilogramm,

worin F die dem Winde dargebotene Fläche in Quadratmeter bedeutet [6]. Ist Q das Gewicht des Wagenzuges in Tonnen, Vq die Anfangsgeschwindigkeit in Kilometer in der Stunde, so ist

Mvo² _QV9²1000

= Q und Vq 1000 Y

Ko

3,6 ’ mithm 2

Die lebendige Kraft einer Tonne ist daher 3,94 Ko². Dieser Wert erhöht sich jedoch etwas wegen der rotirenden Massen der Räder, so dass wir statt dessen 4,2 l o² setzen könnem — Bezieht man auch den Zugwiderstand in Kilogrammen auf eine Tonne Zuggewicht bei V Kilometer Geschwindigkeit in der Stunde, so ergibt sich aus obiger Formel:

F K²

254,28 '

W = 2,5 + 0,1225

Q 3,6 ² ’

oder TV = 2,5 -j- 0,00945 I : Q V². Setzt man hier F: Q — 0,106, so wird TV= 2,5 -j- 0,001 I². In dieser Form hat man einen sehr bequemen Näherungsausdruck für den Zugwiderstand, der im Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen vielfach Anwendung gefunden hat [7]. Da der Zugwiderstand im Vergleich zum Bremswiderstande eine nur kleine Arbeit verrichtet, so kann ohne wesentlichen Fehler für die Arbeitsberechnung des Zugwiderstandes einen mittleren Wert Wm — 2,5 -(- 0,0006 Vq² einführen, indem man setzt:

man

n

J Wd s =

Wm SZ.

Ist Qb das Gewicht des gebremsten Zugteiles, so kommt auf eine Tonne Zuggewicht 1000 Kilogramm Bremskraft. Die Reibungsziffer f ändert sich aber mit der Geschwindigkeit. Nach Versuchen von Galton nähert sie sich bei sehr kleinen Geschwindigkeiten dem Werte 0,33, nimmt aber mit zunehmender Geschwindigkeit ab, so dass sie bei einer Geschwindigkeit von 90 km in der Stunde zwischen 0,058 und 0,123 liegt [8]. — Die von Galton bei Versuchen mit gleicher Geschwindigkeit gefundenen Werte schwanken zwischen ziemlich weiten Grenzen und lassen deshalb das Gesetz der Aenderung keineswegs mit Sicherheit erkennen. Man erhält aber eine ziemlich gute Uebereinstimmung mit den mittleren Werten Galtons durch die Formel

10

30+ V’

worin V die Geschwindigkeit in Kilometer in der Stunde angibt. — Infolge von Versuchen des Eisenbahndirektors Wiehert in den Eisenbahnhauptwerkstätten zu Berlin hat der Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen für geringe Geschwindigkeiten etwas kleinere Werte von / angenommen und zur Berechnung der Bremsarbeit für verschiedene Anfangsgeschwindigkeiten folgende mittlere Reibungsziffern empfohlen [9]:

0    10    20    30    40    50    60    70    80    90 km in 1 Std.

fm = 0,250 0,201 0,164 0,142 0,128 0,117 0,109 0,103 0,098 0,093 Angenähert lassen sich diese Werte durch die Formel wiedergeben:

12,5

50+Fo

Die bei irgend einer Anfangsgeschwindigkeit Fo für jede Tonne Zuggewicht verrichtete Bremsarbeit ist daher    .

1000 Qb

fm —

-p.- f d s —

fm Sg Meter-Kilogramm.

Bedeutet n die Steigung in Millimeter auf 1 m, so stellt dieser Wert zugleich die von 1 Tonne herrührende in die Richtung der Bahn fallende Seitenkraft der Schwere in Kilogramm dar. Hiernach ist.

4,2 F₀² = (wm + ¹⁰^/m — a) Sg.

Führt man hier das Grewicht der gebremsten Wagen in Prozenten des ganzen Zuggewichts ein, indem man b = 100

setzt, so wird

1 / 0,42 F₀²

fm ' Sg

— 0,1 Wm -j- 0,1    .

Diesen Wert b bezeichnet man mit demAusdrucke Bremsprozente. Der Weg vom Ertönen des Signals bis zum Stillstände ist s — «x -j- s₂. Die "Verhandlungen des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen haben dazu geführt, s₂ = 650 m zu setzen, den dabei sich aus obiger Formel berechnenden Wert von b aber um eine von der Zuggeschwindigkeit und der Steigung der Bahn abhängige Grosse 0,012 a v zu vermehren, in keinem Falle aber b kleiner als sechs gelten zu lassen. Für den vom Ertönen des Signals bis zum Eintritt der Bremswirkung durchlaufenen Weg Sj hat man Si = 1,5 Fo angenommen [10]. Demnach berechnet sich der zu bremsende Zugteil b in Prozenten des Zuggewichts nach der Formel

b = _L (0,42 Fo*

fm \

—f— 0,1 ei^ —f— 0,012 ei vq 6.

Der Weg vom Ertönen des Signals bis zum Stillstände des Zuges ergibt sich aus der Formel

0,42 Fo²

650

0,1 TF

1.

s = 1,5 Fo +

2.

b f m -J- 0,1 Wm — 0,1 ü ’

worin für Wm und fm die vorstehend angegebenen Werte einzuführen sind.

Die aus der Formel 1. berechneten Werte sind auch in § 13 der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands bei Feststellung der Anzahl Wagenaxen, welche auf 100 Wagenaxen bei Fahrgeschwindigkeiten von 25 bis 90 km in der Stunde und Neigungen von 0 bis 25°/₀₀ zu bremsen sind, zu Grunde gelegt. —- Die Bahnordnung für die Nebeneisenbahnen Deutschlands verlangt bei gleicher Fahrgeschwindigkeit eine vermehrte Zahl gebremster Axen und setzt die auf 100 Wagenaxen zu bremsenden Axzahlen für Fahrgeschwindigkeiten 15 bis 40 km in der Stunde und Neigungen von 0 bis 24 %₀ durch ihren § 24 fest.

Hierbei entspricht die Zahl der Bremsprozente der Nebenbahnen jenen der Hauptbahnen nach Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit um 10 km, so dass die Bremsprozente der Nebenbahnen nach folgender Formel berechnet werden können:

0,42 (F₀ + 10)²

von

0,1 Wm + 0,1 a) + 0,012 a (F₀ + 10)    6.

Die Anzahl der zu bremsenden Wagenaxen ist sowohl für die Haupteisenbahnen als auch für die Nebeneisenbahnen stets für die stärkste auf der fraglichen Strecke vorkommende Bahnneigung (Steigung oder Gefälle), welche sich ununterbrochen 1000 m oder darüber erstreckt, zu bestimmen. Erreicht die stärkste vorkommende Neigung an keiner Stelle die Länge von 1000 m, so ist die gerade Yerbindungslinie zwischen denjenigen zwei Punkten des Längenschnitts, welche bei 1000 m Entfernung den grössten Höhenunterschied zeigen, als stärkst geneigte Strecke anzusehen. Als massgebende Fahrgeschwindigkeit ist diejenige anzunehmen, welche der Zug auf der betreffenden Strecke höchstens erreichen darf. Sowohl bei Zählung der vorhandenen Wagenaxen als auch bei Feststellung der erforderlichen Bremsaxen ist eine unbeladene Güterwagenaxe als halbe Axe zu rechnen. Die Axen von Personen-, Post- und Gepäckwagen sind stets voll in Ansatz zu bringen.

Litteratur: [1] Organ für Fortschr. d. Eisenbalmw., Ergänz.-Bd. VI, S. 296. — [2] Ebd., 1887, S. 232. - [3] Ebd, Ergänz.-Bd. X, II, S. 84. - [4J Ebd., 1887, S. 75. - [5] Ebd, 1887, ^•117. —-[6] Frank, Die Widerstände der Lokomotivbahnzüge, Kreidels Verlag, Wiesbaden 1886, — [7] Organ für Fortschr. d. Eisenbahnw, 1889, S. 72. — [8] Engineering Bd. 25, S. 469—472, Bd. 26, S. 386—387, Bd. 27, S. 371—375. — [9] Organ für Fortschr. d. Eisenbahnw., 1889. S. 117. - [10] Ebd, 1889, S. 120.    Mh% FranK

650

la.

Bremsen, in der Landwirtschaft, finden Verwendung bei Transportgeräten, wie Wagen, Schlitten, Rollwagen etc., sowie bei fahrbaren schweren Maschinen, wie Dreschmaschinen, Lokomobilen etc. und sind auf coupirtem Terrain nötig zur Schonung der Zugtiere und Sicherung des Transportes. Die Bremsvorrichtungen haben den Zweck, den Wagen in seinem Lauf bergab durch gesteigerten Reibungswiderstand zu hemmen; sie müssen daher leicht zu handhaben sein und ein rasches, sowie beliebig starkes Hemmen ermöglichen. Unzweckmässig ist das Hemmen durch Feststellen eines Rades mittelst einer Kette, weil es meist zu stark wirkt und den Radreif wie den Strassenkörper schädigt; ersteres ist auch bei Verwendung des Radschuhs der Fall. Zweckmässig dagegen ist die Verwendung von Holzbremsklötzen, welche, an einem Querholz befestigt, bei leichteren Wagen mittelst eines Hebels, bei schwereren mit einer Schraubenkurbel gegen die Hinterräder des Wagens nach Bedarf angepresst werden. Ein Bremsen der Vorderräder empfiehlt sich nicht, weil darunter die Lenkbarkeit des Vorderwagens leidet. Bei Schlitten erfolgt das Hemmen am besten durch eiserne Krampen, welche, an den Läufern angebracht, durch einen Hebel nach Bedarf in die Schneebahn eingestellt werden. Bei Lokomobilen findet sich vielfach die Einrichtung, dass über einen konzentrischen Reif eines Hinterrades ein Stahlbremsband gelegt ist, welches durch eine Schraube mehr oder weniger angezogen werden kann.

Strebet.

Bremsen, an Rettungsapparaten, s. d. — Bremsen (Laffetenbremsen), s. Laffetirung.

Bremsende Förderung* und Haspelförderung’. Im Bergbaubetriebe werden bei grösserer Förderung jetzt stets Gleise aus Kopfschienen und Förderwagen (Hunde, s. Streckenförderung) mit Spurkränzen an den Rädern angewendet. Bei geringer Neigung der Bahn genügen einfache Mittel zur Bremsung, damit der Arbeiter den Hund in der Gewalt behält: so das Feststellen der Räder durch Einstecken von Bremsknütteln oder das Anziehen von Bremsbacken. Steigt die Bahnneigung über 3°, so würde auch ein Hund mit vier festgestellten Rädern auf den Schienen mit zunehmender Geschwindigkeit abwärts gleiten; man befestigt daher in diesen Fällen den Förderwagen an einem Seile, wickelt letzteres auf einen Rundbaum oder Seil korb und verbindet diese mit wirksamen Bremsen. Geneigte Strecken, welche mit derartigen Einrichtungen versehen sind, nennt man im Bergbaubetriebe und auch bei Ausführung von Erdarbeiten Bremsberge; die Abwärtsförderung auf geneigter Bahn Bremsbergförderung. Das Aufwärtsfördern eines Hundes wird schon bei geringerer Bahnneigung erheblich erschwert; man versieht zur Aufwärtsförderung die vorher kurz beschriebenen Einrichtungen mit Hilfsmitteln, um die Seile auf die Seilkörbe aufzuwickeln und damit den Hund aufwärts zu fördern (Haspelberg), sei es mit der Hand an angesteckter Kurbel oder mittelst Maschinenkraft. Ueber Tage wird Dampfkraft, in der Grube Pressluft oder elektrischer Antrieb verwendet. Die Kurbel am Haspel nennt der Bergmann auch Haspelhorn und einen solchen Haspel Hornhaspel; den Raum, in welchem der Haspel aufgestellt ist, Haspelstatt, das Arbeiten am Haspel heisst Haspelziehen. Ist der Bremsberg nur mit einem Gleise versehen, so muss, nachdem der volle Hund herabgebremst ist, der leere. Hund heraufgehaspelt werden; einen solchen Berg (vergl. S. 252, Berg 2) nennt man eintrümig und die ganze Einrichtung Bremshaspel. Bei stärkerer Förderung ist es zweckmässig, Brems- und Haspelberge zweitrümig, d. h. mit zwei Gleisen anzulegen. Es geht dann auf der einen Seite stets ein volles, auf der anderen Seite ein leeres Gefäss und die toten Lasten gleichen sich aus, die Förderungsanlage wird leistungsfähiger; entweder ist für jedes Gleis ein Seil und ein dementsprechender Seilkorb vorhanden oder man benützt auch nur ein Seil und legt dieses einigemale um eine Seilscheibe, die ebenfalls mit Bremseinrichtung versehen wird. Als Seile kommen gewöhnlich Drahtseile zur Verwendung. Bei einer Neigung des Berges, die stärker als etwa 20 ⁰ ist, würde bei der Förderung leicht ein Teil des Fördergutes aus dem Hunde herausrollen; es werden dann Bühnenwagen, auch Gestell wagen genannt, angewendet, d. h. Plattformen,

Pig. 1.

Hund aufzuhalten; der Dorn kann bei dem aufwärtsgehenden Gefässe verwendet werden. So lange das Gefäss sich aufwärts bewegt, schleppt der an der Rückseite befestigte Dorn; beim etwaigen Zurückgehen des Fördergefässes dringt der Dorn in die Sohle ein und erhält so den Hund an seiner Stelle. Brems- und Haspelberge finden beim Bergbaubetriebe [1], [2] auf geneigten Lagerstätten vielfach Verwendung zur Sammlung der Fördermassen auf den horizontalen

fii

Fig. 2.

Hauptförderstrecken, beim Bodentransport [3], [4], [5] werden sie benützt, wenn der Ort der Bodengewinnung sehr hoch oder sehr tief liegt, so dass die Anlage von gewöhnlichen Förderbahnen ohne grosse Umwege durch zu starkes Gefälle unmöglich wird. Unpraktisch wird eine solche Anlage, wenn die Schienen häufig verschoben werden müssen, da dies auch einen Umbau der Seilführung bedingt. — Auch die senkrechte Abwärts- und Aufwärtsförderung geschieht in ähnlicher Weise (Bremsschacht, Haspelschacht); doch steht dann der Hund auf einem Gestelle, das am Seile hängt (s. Schachtförderung). — Die beigefügten Fig. 1 und 2 zeigen einen zweitriimigen Bremsberg in derjenigen Ausführung, wie er beim Bergbau zurzeit gewöhnlich in Anwendung steht. Derselbe verbindet eine höher und eine tiefer gelegene horizontale Strecke; a ist der eigentliche Berg, d. h. die geneigte Strecke, b ist die Kopfplatte in der oberen Sohle, c die Fussplatte in der unteren Sohle, d ist die Bremse, e der leere, f der volle Hund, g sind Schranken, welche die Zugänge zum Berge abschliessen, h eine Schutzvorrichtung für die untere Strecke, i ist ein Fahrtrum (Raum für den Verkehr der Arbeiter) unmittelbar neben dem Bremsberge.

Litteratur: [1] Köhler, G., Lehrbuch der Bergbaukunde, 3. Aufl., Leipzig 1892, S. 360. — [2] Treptow, E., Grundzüge der Bergbaukunde, Wien 1892, S. 178. — [3] Zeitschrift d. Arch u. Ing.-Vereins zu Hannover 1870, S. 64. — [4] Handbuch d. Ing.-Wissensch. Bd. 1, Kap. 3, Leipzig 1880, S. 393. — [5] Henz, Anleitung zum Erdbau, 3. Aufl., Berlin 1874, S. 178. Treptow.

Brems er haus, s. Bremsersitze.

nur an

die auf den durch einen Rahmen verbundenen Axen so befestigt sind, dass sie sich in wagrechter Lage befinden; man schiebt zur Förderung die Hunde auf diese Plattformen und stellt sie fest. Gegen das freie Herablaufen der Wagen beim Seilbruche kann man sich durch Anwendung einfacher Fangvorrichtungen schützen. Der Fanghaken ist am Hunde befestigt, wird von dem gespannten Seile gehoben und fasst, falls das Seil reisst, an den Schwellen an, um den

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Bremsersitze. Der Bremsersitz befindet sich an dem einen Ende eines Bremswagens und muss so angeordnet sein, dass der Bremser die Bremse bequem bedienen kann. Die Bremsersitze waren früher bei Güterwagen meist frei und ungeschützt, werden jetzt aber in der Regel mit geschlossenen oder doch einer Seite offenen Bremserhäusern versehen. Die Bremsersitze der Personenwagen

werden allgemein in geschlossenen, mit Thür und Fenstern versehenen Bremserhäusern angebracht. S. auch Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).

Alb. Frank.

Bremsgestänge sind die zum Anziehen und Lösen der Bremsklötze dienenden Stangen. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).

Bremshaspel, s. Bremsende Förderung.

Bremsklötze sind die Teile der Bremsen, welche gegen die Umfänge der Radreifen oder der Bremsscheiben der Fahrzeuge gepresst werden, um den erforderlichen Reibungswiderstand herbeizuführen. Sie bestehen aus Holz, Gusseisen oder Stahlguss. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge). Aib. Frank.

Alb. Frank.

Bremsknittel werden beim Rangiren der Eisenbahnwagen ohne Bremsen zum Anhalten der Wagen benützt, indem der Arbeiter den Bremsknittel zwischen Rad und Federgehänge einstemmt und ihn als Bremsklotz wirken lässt. Es ist dies jedoch ein mangelhaftes und nicht ungefährliches Bremsmittel. Dem gleichen Zwecke dienen auch die Bremsschuhe.

Bremskurbel, dient zur Drehung einer Schraubenspindel, deren Schraubenmutter durch entsprechende Führung sich lediglich fortschreitend bewegen kann und mit dem Bremsgestänge derart verbunden ist, dass ihre Bewegung ein Anziehen oder Lösen der Bremse zur Folge hat. Die Anordnung wird dabei stets so getroffen, dass beim Rechtsdrehen der Bremskurbel das Anziehen der Bremse erfolgt. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).    Aib. Frank.

Alb. Frank.

Bremsleine ist eine über den Eisenbahnzug fortlaufende Leine, welche den Zweck hat, die einzelnen Wagen unter einander zu verbinden. Bei Anwendung der Heberleinbremse hält die gespannte Bremsleine die durch Gewichte belasteten Bremsgestänge in der Schwebe, während eine Verlängerung der auf Haspel aufgewickelten Bremsleine ein Herabsinken der Gewichte und dadurch ein Anziehen der Bremsen zur Folge hat.

Bremsleitungswagen sind mit Leitungsröhren verseheneWagen und derart eingerichtet, dass sie in die mit Zusammenhangsbremsen versehenen Eisenbahnzüge eingestellt werden können, ohne selbst Bremswagen zu sein.

Bremsmutter, eine auf der Bremsspindel befindliche, geradlinig geführte Mutter, an deren zweiseitigen Zapfen das Bremsgestänge angreift, um bei Drehung der Bremsspindel die Bremse anzuziehen oder zu lösen. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).

Bremsneiglllig der Eisenbahnen ist dasjenige Neigungsverhältnis, auf dem bei der Thalfahrt die Schwerkraft und der Bewegungswiderstand sich gerade ausgleichen, so dass also bei Ueberschreitung dieser Neigung Bremsung des Zuges erforderlich wird, um die Geschwindigkeit nicht zu gefahrbringender Höhe anwachsen zu lassen. Je nach Güte der Bahn und der Fahrzeuge kann die Grösse der Bremsneigung etwas kleiner oder grösser ausfallen. Bei günstigen Verhältnissen auf vollspurigen Eisenbahnen kann der Widerstand der Bewegung, also auch die Bremsneigung unter 1: 300, ja fast bis auf 1: 400 herabsinken. Goering.

Bremsplateau ist eine an jedem Ende der mit Bremsen versehenen Durchgangswagen angebrachte und von beiden Seiten her durch Stufen zugängliche Plattform. Das Bremsplateau ist durch das Wagendach überdeckt und nach aussen mit einem Geländer versehen, welches in der Mitte durchbrochen ist, um den Uebergang von einem zum andern Wagen zu gestatten. Jedes Bremsplateau erhält auch eine Bremsspindel mit der Bremskurbel, um von dem auf der Platt-

form stehenden Bremser bedient wrerden zu können.

Bremssclieiben finden bei Lokomotiven und Wagen der Zahnradbahnen Anwendung. Sie werden auf den Axen der in die Zahnstangen eingreifenden Zahnräder angebracht und der Wirkung der Bremsklötze ausgesetzt, wenn das Fahrzeug gebremst werden soll.

Bremsschuhe sind keilförmige Klötze, welche sich der Form der Schienen und der Form der Radreifen anpassen und zum Anhalten der Fahrzeuge dienen. Sie gelangen bisweilen einzeln zur Anwendung, werden aber besser paarweise verwendet, damit beide Räder einer Axe gleichzeitig auf die Bremsschuhe auflaufen. Im letzteren Falle sind die beiden Bremsschuhe durch eine Stange mit einander verbunden. Die Räder laufen auf die keilförmigen Spitzen der Brems-

Alb. Frank.

Alb. Frank.

schuhe auf, legen sich gegen den Klotz und verlieren infolge des Reibungswiderstandes zwischen Rad und Bremsschuh bald ihre Drehgeschwindigkeit. Vermöge der fortschreitenden Geschwindigkeit des Wagens nehmen sie aber den Bremsschuh mit, der sich gleitend auf den Schienen fortbewegt und durch den Reibungswiderstand das Fahrzeug zur Ruhe kommen lässt. Sollen die Bremsschuhe zum Anhalten entlaufener Wagen dienen, so müssen sie so hoch sein, dass die Räder auch bei grosser Geschwindigkeit nicht darüber fortspringen können. Man lässt sie wohl ein Fünftel des Radumfangs umfassen. Sollen die Bremsschuhe beim Rangiren benützt werden, so stellt man sie viel leichter her. Sie umfassen etwa J/₇ des Radumfangs. Die Neigung des Keils wird steil genug gewählt, so dass das Fahrzeug von selbst wieder davon abläuft. Um das Anhalten der Fahrzeuge sanfter eintreten zu lassen, werden die Klötze wohl mit Rollen versehen (Rollbremsschuhe).

Alb. Frank.

Bremssignale werden bei Eisenbahnzügen, welche nicht mit durchgehenden Bremsen ausgerüstet sind, vom Lokomotivführer mit der Dampfpfeife gegeben, um das Zugpersonal zum Anziehen oder Lösen der Handbremsen zu veranlassen.

Die deutsche Signalordnung [1] schreibt folgende derartige Signale vor: Nr. 24. Bremsen anziehen; a. massig: ein kurzer Ton b. stark: drei kurze Töne schnell hintereinander''—''—'"—'. Nr. 25. Bremsen loslassen: zwei massig lange Töne schnell hinter einander--.

Litteratur: [1] Signalordnung für die Eisenbahnen Deutschlands vom 5. Juli 1892. Köchy.

Bremsspill (lei ist eine am Wagenkasten angebrachte Schraubenspindel, welche wohl gedreht werden kann, aber in ihrer Längsrichtung nicht verschieblich ist. Sie dient dazu, eine mit zwei Zapfen versehene Schraubenmutter zu bewegen und dadurch die Bremsklötze mittelst der Bremsgestänge anzuziehen oder von den Rädern zu lösen. S. auch Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge). Alb. Frank.

Bremsstreckeii, s. Bremsweg.

Bremsversuche, s. Dynamometer.

Bremswagen sind die mit einer Bremsvorrichtung versehenen Eisenbahnwagen. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).

Bremsweg* ist der vom Ertönen des Signals bis zum Stillstände des Eisenbahnzuges zurückgelegte Weg. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).

Alb. Frank.

Bremswelle ist eine in der Regel auf den Rücken zweier Bremsklötze gelagerte Welle, deren Hebel mit dem Bremsgestänge verbunden sind und durch welche das Anpressen der Bremsklötze gegen die Räder oder auch das Lösen derselben vermittelt wird. S. Bremsen (für Eisenbahnfahrzeuge).

Brennätz verfahren, s. Lithographie.

Brennbarkeit, s. Brennstoffe.

Brennblase, s. Spiritusfabrikation.

Brennbock, s. Crabben und Crabbmaschine.

Brennebene, s. Brennpunkt, 2.

Brenner nennt man in der Gasfabrikation diejenigen Vorrichtungen, welche den Uebergang des Gases aus der Rohrleitung zur Flamme vermitteln. Ursprünglich wurden die Brenner aus Metall (Eisen, Messing), später aus Thon und Porzellan, und seitdem J. v. Schwarz von Nürnberg 1852 hierzu zuerst Speckstein benützte, aus diesem Mineral gefertigt.

Die Metallbrenner werden rasch durch Oxydation zerstört und entziehen der Elamme viel Wärme, wodurch die Leuchtkraft beeinträchtigt wird; die Specksteinbrenner sind leicht zerbrechlich , weshalb man sie mit einer Messingfassung versieht. Der Speckstein widersteht allen nachteiligen Einflüssen der Hitze, Witterung u. s. w., lässt sich gut bearbeiten und ermöglicht die Herstellung ausserordentlich feiner und scharfkantiger Ausströmungsöffnungen. Die im Fichtelgebirge vorkommenden Specksteinblöcke werden mit Kreissägen in Platten von einer der Brennerhöhe entsprechenden Stärke zerschnitten, aus denen die Brenner ausgefräst und dann auf Drehbänken abgedreht und gebohrt werden. Um den zur Herstellung des Schnittes resp. der Bohrung nötigen Härtegrad zu erhalten, werden die Brenner in mit Sägemehl gefüllten Tiegeln einem schwachen Feuer ausgesetzt, wobei der Speckstein eine schwarze Farbe erhält, die durch die Weissglut, welcher die fertigen Brenner schliesslich in Muffelöfen ausgesetzt werden, ganz unabhängig von der ursprünglichen Färbung des Rohmateriales in eine hellgelbe übergeht.

Strömt das Gas aus einem Röhrchen, so verbrennt es mit kegelförmiger Flamme bei geringer Leuchtkraft. — Verengt man diese kreisförmige Ausströmungsöffnung zu einem Loche von etwa 1 mm Durchmesser, so entsteht der

Einlochbrenner, auch Strahlbrenner genannt, cler eine der Kerzen-fiamme ähnliche Form gibt und vielfach zu Illuminationszwecken benützt wird, ebenso wie der Sternbrenner, hei welchem die Bohrung nicht in der Brenner-axe, sondern in einer zu dieser senkrechten Ebene liegt, wobei die Entfernung je zweier benachbarten Löcher so gross sein muss, dass die einzelnen Flämmchen sich gegenseitig nicht berühren. Die geringe Lichtentwicklung dieser Brenner führte dazu, drei und mehr schräge liegende Löcher, deren Mittelaxen sich in einem Punkte treffen, so in den Brennerkopf zu bohren, dass die einzelnen Flammen sich zu einer einzigen von beträchtlicher Dicke vereinigen. Es waren dies die Hahnsporn- und Fächerbrenner, welche längst aus der Praxis verschwunden sind. In den dreissiger Jahren dieses Jahrhunderts kam der Zweilochbrenner auf, auch Fischschwanzbrenner, ursprünglich Manchesterbrenner genannt, welcher an seiner oberen Abschlussplatte zwei unter einem Winkel gegen einander geneigte Bohrungen hat, aus denen das Gas in zwei Strahlen ausströmt, welche sich unmittelbar oberhalb des Brennerkopfes treffen und eine flache, zur Ebene der Bohrungen senkrechte Flamme bilden (Fig. 1). — Ein Arbeiter Namens Stone erfand 1805 den Schnittbrenner, auch Fledermaus- oder Schmetterlingsbrenner genannt (Fig. 2), indem er statt der vielen neben einander stehenden Löcher des Fächerbrenners einen Schnitt durch den Brennerkopf machte. Unter den Schnittbrennern sind die Hohlkopfschnittbrenner (Fig. 3) die besten. Bei den Br ay brenn er n, die entweder Zweiloch- oder Schnittbrenner in einer Messinghülse sind, befindet sich etwa in der Mitte der letzteren ein feines Sieb von Gaze, um den 3.

Fig. 2.

Fig. 1.

Fig. 4.

Druck an der Ausströmungsöffnung zu mindern, weil eine weite Ausströmungsöffnung und schwacher Druck bei den genannten Brennerarten die günstigste Lichtentwicklung geben. — Der Brönner’sche Brenner (Fig. 4), aus einer verhältnismässig langen Messingfassung mit Specksteinkopf bestehend, hat zum Zwecke der Druck- und Geschwindigkeitsreduktion am untern Ende der Fassung eine Specksteinplatte mit Loch und eine lange Hülse. — Bei dem Globebrenner sitzt der Schnittbrenner auf einer Hohlkugel von Messing; die Flamme muss durch eine Glaskugel vor Schwankungen durch den Einfluss von Zugluft geschützt werden. — Die von Frankland gemachte Beobachtung, dass, wenn man zwei Kerzenflammen gegen einander neigt, bis sie sich treffen und eine einzige Flamme bilden, die Leuchtkraft bei sich gleich bleibendem Konsum verstärkt wird, wurde 1852 von Billow auf die Gasbrenner angewendet, indem er sich den Zwillingsbrenner patentiren liess. Bei diesem sind zwei Zweiloch- oder Schnittbrenner unter einem Winkel so in einer Messingfassung befestigt, dass die Flammen nahe den Ausströmungsöffnungen sich treffen und in eine einzige Flamme übergehen.

Im Handel kommen Zweiloch- und Schnittbrenner unter der Bezeichnung „Sparbrenner“ vor, bei denen durch Watte u. dergl. der Gaszufluss zur Ausströmungsöffnung mehr oder weniger gehemmt wird; diese brauchen allerdings weniger Gas, geben dafür aber auch weniger Licht. Einen bestimmten Brenner dieser Bezeichnung gibt es nicht, ebenso wenig wie einen bestimmten „Patentbrenner“, da viele verschiedenartige Brenner patentirt sind oder waren. Der beste Sparbrenner ist derjenige, welcher, verglichen mit anderen Brennern, für eine bestimmte Gasmenge, z. B. auf 100 1 reduzirt, die grösste Leuchtkraft entwickelt. Die Brennerfabrikanten pflegen die verschiedenen Grössen der Zweiloch- und Schnittbrenner mit 3, 4, o etc. Ivubikfuss-brenner zu benennen und durch eingedrehte Ringe zu bezeichnen, wobei ein starker Ring 4 cbf, ein schwacher 1 cbf und ein schwacher Ring in etwas grösserer Entfernung ¹/₂ cbf bedeuten; demnach bedeuten z. B.    3 cbf, ssssi 6 cbf, -— 5Vs cbf. Diese Benennungen geben

aber Anlass zu Irrtümmern, weil z. B. ein 5 cbf Brenner weniger Glas gebraucht als 5 cbf, denn es wird von den Fabrikanten ein Druck von 1 Zoll englisch = 25,4 mm direkt unterm Brenner gemessen zu Grunde gelegt, während in der Praxis der Druck weit geringer ist und ausserdem wird 1 cbf = 30 1 anstatt 28,3 1 gerechnet. Man muss daher für einen bestimmten Gasverbrauch stets einen grösseren Brenner wählen als die Bezeichnung angibt. — Für diese Brennerarten genügt meist ein Druck von 4 bis 5 mm, direkt unterm Brenner gemessen.

ZV-*—^

Während die seither genannten Brenner eine plattenförmige Flamme geben, bilden die Rundbrenner eine rohrförmige Flamme.

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Sie erhalten von innen und aussen gleichzeitig Luft zugeführt, wodurch eine vorteilhaftere Lichtentwicklung des Gases erreicht wird.

Diese 1785 von Aime Argand für 0eilampen konstruirten, bald auch für Gas benützten Brenner, nach ihrem Erfinder Argandbrenner benannt, bestehen (Fig. 5) aus einem hohlen ringförmigen Körper, dessen Deckplatte mit einer Anzahl (12—40) auf dem Umfange des mittleren Kreises stehenden kleinen Löchern, aus denen das Gas ausströmt, versehen ist, und der durch ein oder mehrere Röhrchen

Fig. 5.

kV* mit dem Zuleitungsrohr verbunden wird. Ur-|it|L sprünglich ganz aus Metall, fertigte man später den Brennerring aus Porzellan, jetzt aus Speckstein.

=j|    Um der Flamme die nötige Straffheit zu geben und in ihrem Innern

Fig. 6.

einen kräftigen Luftzug hervorzurufen, bedürfen die Rundbrenner eines Zug-JJ glases. Hinsichtlich der Zahl und Entfernung der Ausströmungsöffnungen, y der Werte und Anordnung der Gaszuführungsröhrchen und der Anordnung /? behufs einer möglichst innigen Berührung der Verbrennungsluft mit den \J) Fiammenflächen bestehen zahlreiche Verschiedenheiten. Bei den Regulir-Argandbrennern befindet sich im Zuflussrohr ein von aussen mittelst Hebel verstellbarer Konus, durch den der Gaszufluss und somit auch die Flamme geregelt werden kann. Der in England für die amtlichen Lichtmessungen benützte, 1869 von W. Sugg konstruirte „London Argand“ hat folgende Abmessungen : Durchmesser jedes der drei Zuführungsröhrchen 2,03 mm, äusserer Durchmesser des Specksteinringes 21,33 mm, innerer Durchmesser des Specksteinringes 12,19 mm, Anzahl der Löcher 24, Lochweite 1,14 mm, Durchmesser des konischen Metallmantels oben 24,43 mm, unten 38,10 mm, Oberkante des Metallmantels über den Boden der Galerie 19,50 mm, Höhe des Glascylinders 152 mm, Durchmesser des Glascylinders 47 mm. — Der Pariser Normalbrenner von Bengel hat dreissig Löcher von 0,7 mm Durchmesser, welche in einem Kreise von 16,5 mm Durchmesser stehen; der Glascylinder hat 49 mm Durchmesser bei 200 mm Höhe; statt des Luftzuführungskonus ist derselbe mit einem Korb, welcher 109 Löcher von je 3 mm Durchmesser hat, versehen. — Beim Dumasbrenner sind die Ausströmungsöffnungen durch einen kreisförmigen Schlitz ersetzt.

Das Bedürfnis besserer Beleuchtung führte zur Konstruktion der lichtstarken oder Intensivbrenner.

Fig. 7.

über dem ringförmigen Ausströmungsschlitz angebrachte Brennscheibe die Flamme veranlasst, sich auszubreiten.

25 mm weiten Rohrstück, von dessen unterem Ende fünf Sclmittbrenner ab-zweigen. Derselbe trägt oben eine Kappe, von welcher ebenfalls fünf Schnitt-brenner abzweigen, die so über den unteren Brennern liegen, dass die Flammen je zwei über einander liegender Brenner sich unter einem Winkel treffen. Bringt

7 Der 1878 von Sugg konstruirte London-Brenner be-steht aus 2—4 konzentrischen Argandbrennern, von denen jeder Ring eine besondere, von einer gemeinsamen Gaskammer ausgehende Zuleitung hat. — Der Giroudbrenner (Fig. 6) hat zwei konzentrische Lochreihen und im Zentrum einen Blechmantel und einen Glaskonus, wodurch der Luftstrom so gelenkt wird, dass er im Innern die Flammenfläche ihrer ganzen Höhe nach berührt. Durch einen Regulator wird die zuströmende Gasmenge konstant erhalten. — Der Brenner von Bengel gibt eine kugelförmige Flamme, welche entsteht, indem eine konzentrisch

Mallets Brenner (Fig. 7) besteht aus einem

man die Kappe in ihre tiefste Stellung, so wird der Gaszufluss zu den oberen Brennern abgesperrt.

Der Brenner von Coze ist ein Argandbrenner dessen Umfang 5—6 Schnittbrenner angeordnet sind, welche die Anwendung des Zugglases entbehrlich machen sollen. — Bei den Regenerativ^ brennern wird die abziehende Wärme der

um

Verbrennungsgase der Flamme benützt, die Verbrennungsluft vor ihrem Zutritt zur Flamme möglichst hoch vorzuwärmen.

Schon Faraday beobachtete 1819 eine Vermehrung der Leuchtkraft durch Vorwärmung von Gras und Luft. Frankland fand 1854, dass eine möglichst hohe Flammentemperatur erzielt werden kann durch Umgebung der Flamme mit einem zweiten Cylinder in der Weise, dass die Luft zwischen beiden Cylindern zunächst hindurchstreichen muss, hier einen Teil der ausgestrahlten Wärme aufnimmt und nun hocherwärmt zur Flamme tritt. Hiernach konstruirten Chaussenot und später Muchall ihre Doppelcylinderlampen.

\    — Die technischen Schwierigkeiten zu überwinden

/ und einen brauchbaren Regenerativbrenner iherzustellen, der in Fig. 8 dargestellt ist, gelang zu-erst Friedrich Siemens in Dresden 1879. Das —p! Gras strömt aus einer Anzahl enger Röhrchen, die im Kreise auf der Gaskammer montirt sind, und I vereinigt sich um einen Porzellancylinder zu einer / geschlossenen Flamme, deren Spitze in diesem ' durch ein Eisenrohr, welches die Verbrennungsprodukte abführt, hineingezogen wird. Die Luft muss, ehe sie zur Flamme gelangen kann, Kammern durchziehen, deren Wandungen von den abziehenden Verbrennungsgasen hoch erwärmt sind. Zum Schutz gegen äussere Einflüsse muss die Flamme mit einem kurzen Glascylinder umgeben werden. In Fig. 8 ist der Weg des Gases und

seiner Verbrennungsprodukte durch -* angedeutet, derjenige der Luft durch —Q *.

Die unschöne und massive Form dieses Brenners regte zu neuen Konstruktionen an, bei denen sich die Flamme unten befindet und der Regenerator über derselben liegt.

Bei den neuesten Konstruktionen wird die Flamme, um die nötige Führung zu bekommen, durch eine Glasglocke eingeschlossen. Hierher gehört die 1883 eingetiihrte Wenhamlampe (Fig. 9), bei der die nach unten austretende Flamme eines Bundbrenners durch eine darüber liegende Siebplatte ringsherum mit vorgewärmter Luft gespeist wird. Mittelst Esse werden die Ver-

fr

Fig. 9.

Fig. 8.

einer

brennungsgase abgesogen, auf welchem Wege sie ihre Wärme im Regenerator an die Wandungen der Luftkammern abgeben, und ebenfalls durch die Esse wird der äussere Rand der scheibenförmigen Flamme aufwärts gezogen. Die Luft tritt oberhalb der Glasglocke in den Regenerator ein. Statt mit Rundbrenner wird die Wenhamlampe bisweilen auch mit einem Sternbrenner versehen. — Bei dem invertirten Regenerativgasbrenner von Friedrich Siemens (Fig. 10) brennt das

den Rand eines Porzellancylinders

Fig. 11.

kV

Fig. 10.

Gas aus kreisförmig gestellten Röhrchen um in diesen hinein und wird durch eine zentrale Esse abgeführt. — Den beiden

letztgenannten sehr ähnlich, und nur durch konstruktive Details verschieden, sind die Lampen von Westphal, Butzke, Schneemann, die Sylvialampe u. s. w. Bei Siemens horizontalem Regenerativ-Schnittbr enner (Big. 11) brennt innerhalb der Glasglocke ein horizontaler Schnittbrenner unter einer emaillirten, siebartig durchlöcherten Platte, durch welche die warme Ver-brennungsluft zur Flamme tritt, während die Verbrennungsgase durch einen kreisförmigen Schlitz abziehen. — Eine Regenerativlampe für kleine Lichtquellen ist der sogen. Glanzlicht-Sparbrenner von Schälke (Fig. 12). Auf einem Brennerkörper befinden sich zwei Zweilochbrenner, die von einer Glasglocke umschlossen sind und deren Flammen durch den Einfluss der Esse eine langgestreckte Form erhalten. Ueber den Flammen befindet sich der Regenerator von faltenförmigem Querschnitt aus dünnem Blech von Nickelkomposition, der von einem Asbestmantel umschlossen wird, wodurch die äusseren Falten Kanäle bilden, durch die die Luft von oben nach unten zieht, während in entgegengesetzter Richtung die Verbrennungsgase durch die inneren Falten ziehen. — Den Regenerativbrennern ist in dem Gasglüh licht ein bedeutender Konkurrent erwachsen.

Fig. 12.

Litteratur: Journal für Gasbeleucht, u. Wasserversorgung, München. — N. H. Schilling, Handbuch der Steinkohlengasbeleuchtung, München 1879. — E. Schilling, Supplement dazu, daselbst 1892. — Schaar, Browns Yademecum für Gaskonsumenten, Stuttgart 1890. — Haarmanns

Schaar.

Zeitschrift für Bauhandwerker, Jahrg. 1886.

Brennerei, s. Spiritusfabrikation.

Brennerknie, -tüllen, s. Gas lampen.

Brennfläche, s. Brennpunkt, 2.

Brennglas, eine Konvexlinse, welche durch Vereinigung der auf sie fallenden Sonnenstrahlen in ihrem Fokus dort eine erhöhte Temperatur erzeugt; s. Linse.

Zur Vorbereitung des

Brennknltur, diejenige Art der Urbarmachung des Torfmoores, bei welcher die oberste, meist mit Heidekraut überwachsene Moorschicht, nachdem sie trocken gelegt ist, gebrannt wird. Durch das Brennen wird die filzige, lockere Moordecke, welche sich zum Kulturboden nicht eignet, in eine erdartige Substanz verwandelt, in welcher die Pflanze zu wurzeln vermag. Eine weitere Wirkung des Brennens besteht in der Neutralisirung pflanzenschädlicher Säuren, welche im rohen Moor enthalten sind und das Gedeihen der Kulturpflanzen hindern, sowie in der Umwandlung einer Reihe unlöslicher mineralischer Bodenverbindungen in assimilirbare Pflanzennährstoffe.

erfolgt, so werden die zuvor haufen

in die noch warme Asche

Die Ergebnisse dieser schon seit einigen

Brennens wird die Moorfläche im Spätjahr mit Gräben in Entfernungen von 4—6 m durchzogen und mit der Moorhaue umgehackt, um eine Austrocknung der oberen Bodenschicht herbeizuführen. Ist diese — im günstigen Falle Mitte Mai, oft aber auch erst anfangs Juni weise zusammengeworfenen, beim Umhacken gelösten Torfstücke in Brand gesetzt und das Feuer über die ganze Fläche ausgebreitet. Dieses Geschäft erfordert Uebung und Vorsicht, um zu verhüten, dass nicht durch zu starkes Brennen das Moor „getötet“ wird. Ein zu stark gebranntes Moor (Müllmoor) ist für immer unfruchtbar und erzeugt die gefürchteten Moorwehen, das sind ungeheure, vom Wind fortgeführte Staubmassen, des gebrannten Moors wird der Samen eingelegt. Zumeist wird der anspruchslose Buchweizen, seltener werden Hafer, Roggen oder Kartoffeln angebaut. Die einmal gebrannte Fläche kann noch etwa fünf Jahre hinter einander in gleicher Weise wieder gebrannt und angebaut werden, wobei jedoch die Ernten immer geringer werden. Nach fünf- oder sechsmaligem Brennen ist eine Ruhezeit von etwa 30 Jahren erforderlich, um das gleiche Stück von neuem wiederum in Brennkultur nehmen zu können.

Jahrhunderten üblichen Kulturmethode sind durchaus unbefriedigend, da der Bodenertrag gering und, was besonders misslich und für die Existenz des Moorkolonisten verhängnisvoll ist, höchst unsicher sich gestaltet; insbesondere werden

Brach.

die Ernten durch Nachtfröste häufig dezimirt. Die Brennkultur ist ausserdem ein Raubbau im schlimmsten Sinne, weil für einen Ersatz der durch die Pflanzen dem Boden entzogenen Nährstoffe in keiner Weise gesorgt wird. Das Bestreben der mit der Moorkultur sich befassenden Kreise ist deshalb darauf gerichtet, durch Einführung besserer Kulturmethoden das veraltete Moorbrennen zu verdrängen. Hierdurch würde auch ein auf weite Entfernungen hin sich fühlbar machender Missstand, der sogen. Moorrauch oder Höhenrauch (welcher beispielsweise von den norddeutschen Hochmooren bis nach Süddeutschland vordringt) beseitigt werden. — Heber die an die Stelle des Moorbrennens tretenden Kulturmethoden s. unter Moorkultur und Bodenchemie (Bd. II, S. 503).

Breimlinie. Werden in einer Ebene Lichtstrahlen, die von einem Punkt ausgehen, durch eine gegebene Kurve zurückgeworfen oder gebrochen, so nennt man die Hüllkurve (Enreloppe) der zurückgeworfenen, bezw. gebrochenen Strahlen eine Brennlinie durch Reflexion bezw. Reflexion (oder auch eine katakaustische bezw. diakaustische Linie). Eine andere Bedeutung des Wortes s. unter Brennpunkt, 2. — Yergl. auch den Art. Linse.

Litteratur: G. Salmon u. W. Fiedler, Analytische Geometrie der höheren ebenen Kurven,

2. Auf!., Leipzig 1882, Art. 115—117.    Mehmke.

Brennmaterialien, s. Brennstoffe.

Brennöl, s. Olivenöl.

Brennpunkt. 1. Ein Punkt heisst Brennpunkt einer ebenen Kurve, wenn er, als Kreis mit dem Halbmesser Null aufgefasst, die Kurve in 2 (imaginären) Punkten berührt, oder, was dasselbe ist, wenn die von ihm nach den sogen, unendlich fernen imaginären Kreispunkten gehenden Geraden beide die Kurve berühren. Eine reelle Kurve r-ter Klasse hat im allgemeinen v reelle Brennpunkte. Eine einfache Methode, die Brennpunkte einer durch eine Gleichung in Linienkoordinaten gegebenen Kurve zu bestimmen, hat Siebeck [1] angegeben. Ueber die Brennpunkte der Ellipse, Hyperbel und Parabel s. unter Kegelschnitte. Den Brennpunkten ebener Kurven entsprechen in der Raumgeometrie die Fokalpunkte und Fokallinien von Flächen. — 2. Bei einem Strahlensystem, d. li. einem System gerader Linien, welche den Raum so erfüllen, dass durch jeden Punkt ein Strahl oder eine endliche Anzahl von Strahlen hindurchgeht, gibt es unter den unendlich vielen Strahlen des Systems, die einem beliebigen Strahl derselben unendlich benachbart sind, deren zwei, welche den betrachteten Strahl schneiden. Die beiden Schnittpunkte (die auch zusammenfallen oder imaginär werden können) werden die Brennpunkte des betreffenden Strahles genannt und die Verbindungsebenen des letzteren mit den beiden ihn schneidenden unendlich nahen Strahlen heissen Brennebenen oder Fokalebenen. Die zu den verschiedenen Strahlen des Systems gehörigen Brennpunkte erfüllen die beiden Brennflächen derselben, die übrigens auch in Linien oder Punkte ausarten können. Die zu einem beliebigen Strahl unendlich nahen Strahlen bilden einen unendlich dünnen Strahlenbündel; diejenigen Querschnitte desselben, welche durch die Brennpunkte des Strahles gehen, sind unendlich kleine gerade Linien, die sogen. Brennlinien des Bündels. — Brennpunkt in der Optik s. Brechung und Spiegel.

Mehmke.

Litteratur zu 1.: [1] Siebeck, Ueber eine neue analytische Behandlungsweise der Brennpunkte, Crelles Journal f. d. reine u. angewandte Mathematik, Bd. 64, S. 175.— [2] G. Salmon u. W. Fiedler,' Analytische Geometrie der höheren ebenen Kurven, 2. Auf!., Leipzig 1882, Art. 139—148. — Zu 2.: G. Salmon u. W. Fiedler, Analytische Geometrie des Raumes, 2. Teil, 3. Aufl., Leipzig 1880, Art. 181—189.

Brennspiritus, s. Spiritusfabrikation.

Brennstoffe. Zur Erzeugung von kalorischer Energie können zahlreiche und scheinbar verschiedenartige Wege eingeschlagen werden; doch ist die Auswahl nicht gross, sobald es sich um Beschaffung von AVärme zu billigem Preise handelt. Denn abgesehen von der gelegentlichen direkten Benützung der Sonnenwärme und des in den Thermalwassern vorhandenen AVärmevorrats lässt sich die Deckung des täglichen AVärmebedarfs im häuslichen wie im gewerblichen Leben — von besonderen Verhältnissen abgesehen — nur durch Auslösung chemischer Energie ermöglichen und kommt daneben der Erzeugung von AVärme durch Umwandlung anderer Energieformen nur eine beschränkte Bedeutung zu (vergl. Heizung geschlossener Räume).

Als allgemein in der Natur verbreitete Träger chemischer Energie sind die rohen Brennmaterialien oder Brennstoffe anzusehen, welche, unter dem Einfluss der von der Sonne ausstrahlenden Energie entstanden, einen wenigstens für die nächste Zukunft unerschöpflichen Wärmevorrat repräsentiren. Die Auslösung der in den Brennmaterialien aufgespeicherten chemischen Energie erfolgt durch Ueberführung in Körper von anderer Zusammensetzung und bezweckt das „Verbrennen“ nichts anderes, als die Umwandlung der genannten Dauerform der Energie in die wandelbare Form der Wärme.

Was die chemische Zusammensetzung der natürlichen oder künstlich erzeugten Brennmaterialien im allgemeinen betrifft, so enthalten sie ausnahmslos Kohlenstoff. In den festen wie auch in den flüssigen Materialien ist der Kohlenstoff fast immer mit Wasserstoff oder mit Wasserstoff und Sauerstoff zugleich verbunden, während in den gasförmigen neben Kohlenstoff in Form von Kohlenwasserstoffen und Kohlenoxyd auch Wasserstoff im freien Zustand auftritt. Die Mengenverhältnisse der Elementarbestandteile schwanken bei einem und demselben Produkt je nach Fundort, Gewinnungsart etc. innerhalb weiter Grenzen; doch lässt sich für die meisten Brennstoffe ein allgemeiner Ausdruck finden, welchen die nachstehende Tabelle wiedergibt. Hierbei sind die festen Brennstoffe auf wasser- und aschenfreie Substanz reduzirt, wogegen bei den gasförmigen von idealen Voraussetzungen ausgegangen ist, um Vergleiche zu ermöglichen:

Material

0% Gehalt an

Material

0 % Gehalt an

Holzfaser Torf .    .

Braunkohle Steinkohle Holzkohle Koks . .

CO CO OO Ci CA CA CA LO fcO CO CO O

CA

co icT io of cm

CO CO lO (M CO CM th

io CO

"CA

Petroleum Teer .    .

Naturgas Leuchtgas Luftgas . "Wassergas

^^rfxoroooo O 00 JO J35 J-* Ci

'oo'bo'cA

14

43,7

51,5

6,7

10,5    1

5,7

57

53,3

I. Verbrennungsprozess.

Die Fähigkeit, beim Verbrennen Wärme zu entwickeln, verdanken die Brennmaterialien ausschliesslich ihrem Gehalt an Kohlenstoff und Wasserstoff. Der Verbrennungsprozess wird dadurch eingeleitet, dass der verbrennende Körper durch von aussen zugeführte Wärme auf seine Entzündungstemperatur erhitzt wird, worauf er bei genügendem Zutritt von Luft selbständig weiter brennt. Sobald jedoch die Temperatur aus irgend welchen Gründen unter die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Grade sinkt, so wird der weitere Fortgang des Prozesses sistirt.

Entzündungstemperaturen einzelner Brennstoffe Torf ....    2250

Steinkohle . . 326°

Holzkohle . . 360°

Koks .... 700°

Leuchtgas .    .    800⁰

.    9000.

Luftgas .    .

Die lebhafte Verbrennung ist immer von der Erscheinung des Erglühens oder aber von dem Auftreten einer Flamme begleitet und daran äusserlich erkennbar. Für das Verhalten eines Brennstoffs in dem einen oder andern Sinn ist sein Aggregatzustand im Moment der Verbrennung entscheidend. Während feste Stoffe, sofern sie bei hohen Hitzegraden ihre Zusammensetzung nicht verändern, nur unter Erglühen verbrennen, bedingt der gas- und dampfförmige Zustand die Bildung einer Flamme, auf deren Natur die Eigenart des betreffenden Gases etc. von Einfluss ist. Die Thatsache, dass beim Verbrennen der meisten festen Brennstoffe eine Flamme zu beobachten ist, hängt mit ihrem Verhalten bei hoher Temperatur zusammen und erklärt sich dadurch, dass unter den betreffenden Bedingungen eine Abspaltung flüchtiger Zersetzungsprodukte stattfindet, welche sich mit der Verbrennungsluft mischen und in der Zugrichtung bewegen.

Je nach der relativen Menge von Luft, mit welcher der kohlenstoffhaltende Brennstoff in Wechselwirkung tritt, unterscheidet man verschiedene Grade der Verbrennung. Wenn die letztere unter solchen Bedingungen erfolgt, dass als ausschliessliche Produkte Kohlensäure resp. Kohlensäure und Wasser entstehen, so wird die Verbrennung als eine vollkommene bezeichnet ; eine unvollkommene Verbrennung findet dagegen dann statt, wenn der Kohlenstoff ganz oder teilweise

in Kohlenoxyd übergeht. Unter partieller Verbrennung ist weiterhin derjenige Vorgang zu verstehen, bei welchem neben den genannten Verbrennungsprodukten solche von anderer Zusammensetzung auftreten.

In Bezug auf die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Verbrennungsakt vollzieht, unterscheidet man die langsame, die lebhafte und die rapide Verbrennung. Sowohl bei der langsamen als auch bei der rapiden Verbrennung (Explosion) wird die "Wärme unter solchen Umständen frei, dass sie nur mit Hilfe von eigenartigen Vorrichtungen nutzbar gemacht werden kann und bleiben die betreffenden Verhältnisse an dieser Stelle ausser Betracht.

Die zur Verbrennung erforderliche Luftmenge lässt sich in der Weise berechnen, dass man zunächst mit Hilfe der atomistischen Verhältniszahlen die Quantitäten von Sauerstoff ermittelt, mit welchen 1 Gewichtsteil Kohlenstoff, resp. Wasserstoff, Zusammentritt, woraus sich dann das entsprechende Luftgewicht

durch Multipliziren mit = 4,33 ergibt.

Die Luft kann, wenn man von ihrem geringen Gehalt an Kohlensäure und Wasserdampf absieht, als aus 23 Gewichtsprozent Sauerstoff und 77 Gewichtsprozent Stickstoff bestehend angesehen werden.

16

1 Gewichtsteil Kohlenstoff erfordert zur Bildung von Kohlenoxyd — = 1,33 Gewichtsteile 0

Kohlenoxyd

„ Kohlensäure ^ = 0,57    „    „

Jo

Kohlenstoff

— = 2 67

Wasser —

Wasserstoff

Demgemäss lässt sich das Gewicht der Luft L, welches theoretisch zur vollkommenen Verbrennung von 1 kg eines sauerstofffreien Brennmaterials er-

11,56 C -f 34,64 H

forderlich ist, nach der Formel L

100

berechnen, wenn C den

Prozentgehalt an Kohlenstoff, H denjenigen an Wasserstoff bezeichnet. Das dem Gewicht der Luft L entsprechende Volumen in Kubikmeter von der Temperatur t und dem Barometerstand b wird unter Zugrundlegung des Gewichts von 1,29 kg für 1 cbm Luft (0° und 760 mm B) nach der Formel

760 (1 + 0,003366 t)

erhalten.

Ohne den Umweg über das Gewicht lässt sich das Luftvolumen unmittelbar berechnen, wenn man davon ausgeht, dass 1 kg Kohlenstoff in Gasform den Kaum von 0,933 cbm, 1 kg Wasserstoff denjenigen von 11,17 cbm (bei 0° und 760 mm B) einnimmt. Durch Multipliziren des in 1 kg des Brennmaterials enthaltenen Gewichts an Kohlenstoff und desjenigen an Wasserstoff mit diesen Werten erhält man zunächst die Volumina, welche diese Elemente im gasförmigen Zustand einnehmen würden. Hieraus sowie auf Grund der Thatsache, dass 1 Vol. Kohlenstoffgas mit 2 Vol. Sauerstoff und 1 Vol. Wasserstoff mit 0,5 Vol. Sauerstoff Zusammentritt, ergibt sich zunächst der Sauerstoffbedarf in Kubikmetern von 0° und 760 mm B. Da die Luft auf 21 Vol.-Proz. Sauerstoff 79 Vol.-Proz. Stickstoff enthält, so findet man das gesuchte Luftvolumen durch

Multipliziren des Sauerstoffvolumens mit -¹—⁰.

Wenn in einem Brennmaterial neben Kohlenstoff und Wasserstoff noch Sauerstoff als konstituirendes Element enthalten ist, so verringert sich der Luftbedarf um einen entsprechenden Betrag. Es muss deshalb bei Benützung der angegebenen Formeln der Sauerstoff eliminirt werden. Dies geschieht in der Weise, dass man die demselben äquivalente Wasserstoffmenge von der Gesamtmenge des vorhandenen Wasserstoffs abzieht und nur denverbleibenden Restbetrag an Wasserstoff, den sogen, disponiblen Wasserstoff, in die Formeln einsetzt (disponibler

Wasserstoff = Gesamtwasserstoff--~ O).

sammentretenden Bestandteile bezeichnet man im Gegensatz zu dem als solchem bereits vorhandenen hygroskopischen Wasser als sogen, chemisch gebundenes

Lv

1,29

Die Summe der zu Wasser zu-

Wasser, ohne dass jedoch dadurch die Existenz solchen Wassers in dem Brennmaterial präsumirt wird.

Das durch Rechnung gefundene theoretische Luftquantum reicht jedoch in Wirklichkeit zur vollkommenen Verbrennung nicht aus. Diese Thatsache erklärt sich dadurch, dass sich der Verbrennungsakt vollzieht, ehe eine molekulare Mischung zwischen Brennstoff und Luft vor sich gegangen ist. Bei der gewöhnlichen Rostfeuerung, bei welcher die Luft nur eine verhältnismässig niedrige Brennstoffschicht durchstreicht, hegen die Verhältnisse am ungünstigsten und beträgt der in der Praxis erforderliche Luftüberschuss 30—100 % des theoretischen. Bei der Feuerung mit gasförmigen Brennstoffen geht die gegenseitige Durchdringung der sich vereinigenden Körper infolge ihres gleichartigen Aggregatzustandes schneller und vollkommener vor sich und reicht man in diesem Fall mit dem 1,2—l,3fachen des theoretischen Luftbedarfs aus.

Das de wicht der gas- und dampfförmigen Produkte, welche durch die Verbrennung von 1 kg Brennstoff entstehen, ist gleich der Summe der Gewichte der aus dem 0% Gehalt an Kohlenstoff und Wasserstoff entstehenden Oxyde, des miterhitzten Stickstoffs, des hygroskopischen und chemisch gebundenen Wassers und des Luftüberschusses. Das Volumen, welches die einzelnen Verbrennungsprodukte bei 0° und 760 mm B einnehmen, ist gleich dem Produkt aus ihren absoluten Gewichten mit den betreffenden Volumgewichten, welch letztere für Kohlensäure 1,97, für. Wasserdampf 0,806, für Stickstoff 1,25 und für Luft 1,29 betragen. — Da sich 1 Vol. Kohlenstoffdampf mit 2 Vol. Sauerstoff zu 2 Vol. Kohlensäure vereinigt, so hat die Verbrennung von reinem Kohlenstoff keine Aenderung des ursprünglichen Gasvolumens zur Folge, wenn dieses bei konstantem Druck auf die Anfangstemperatur reduzirt wird.

II. Wärmeentwicklung in Hinsicht auf Quantität und Intensität.

Die mit dem Uebergang eines Körpersystems in eines oder mehrere andere verbundene Wärmeentwicklung kann sowohl der Quantität als auch der Intensität nach gemessen werden.

Verbrennungs wärme (theoretischer Heizeffekt oder Heizwert). Während man im allgemeinen die bei chemischen Vorgängen frei werdende Wärmemenge auf das Molekulargewicht der Substanz bezieht und in Grammkalorien ausdrückt, geht man in der Wärmetechnik von 1 kg Substanz aus und nimmt als Einheit der Wärme den hundertsten Teil derjenigen Wärmemenge, welche erforderlich ist, um die Temperatur 1 kg Wassers von 0° auf 100° zu erhöhen (W. E.).

Die Verbrennungswärme der Brennstoffe kann nur auf experimentellem Weg genau ermittelt werden und dient hierzu die kalorimetrische Methode. Dieselbe wird im Prinzip in der Weise ausgeführt, dass man die Wärme, welche beim Verbrennen eines bekannten Gewichts des zu untersuchenden Materials entbunden wird, auf eine bekannte Wassermenge überträgt, deren Temperatur vor und nach Beendigung des Versuchs bestimmt wird.

Von den zu diesem Zweck vorgeschlagenen Apparaten sind insbesondere das Verbrennungskalorimeter von Ferd. Fischer, sowie die von Berthelot-Mahler konstruirte kalorimetrische Bombe zu nennen. Die letztgenannte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer verschliessbaren Verbrennungskammer, welche aus Martinstahl hergestellt und inwendig zum Schutz gegen die Einwirkung saurer Verbrennungsprodukte mit einem Emailüberzug versehen ist. Die Entzündung der im Innern der Kammer aufgehängten Brennstoffprobe erfolgt auf elektrischem Weg, nachdem die Bombe mit komprimirtem Sauerstoff gefüllt und in ein gegen äussere Temperatureinflüsse geschütztes, mit einer gewogenen Wassermenge beschicktes Gefäss eingesetzt ist. Aus der Differenz zwischen Anfangs- und Endtemperatur ergibt sich unter Berücksichtigung des „Wasserwertes“ des Apparates die bei der Verpuffung frei gewordene Wärmemenge.

Nachstehend sind die Verbrennungs wärmen der für die Wärmetechnik in Betracht kommenden Elemente sowie des Kohlenoxyds und Methans nach Favre und Silbermann angegeben.

.    2417    W.E.

zu Kohlenoxyd ....

„ Kohlensäure ....

„ Kohlensäure ....

„ Wasserdampf von 100°

2200

Zu dieser Tabelle ist folgendes zu bemerken:

1.    Die für den Kohlenstoff angegebene Zahl bezieht sich auf diejenige Modifikation dieses Elements, welche der Holzkohle entspricht. Graphit und Diamant liefern 7790, resp. 7770 W. E.

2.    Nach dem Gesetz von der Konstanz der Wärmesummen entspricht einem bestimmten chemischen Vorgang stets dieselbe Wärmemenge, und ist es gleicligiltig, ob dieser Vorgang in einer oder in mehreren Phasen erfolgt (Hess). Demgemäss ist die Wärmemenge, welche 1 kg Kohlenstoff bei der Verbrennung zu Kohlensäure liefert, gleich der Summe der Wärmemengen) welche beim Uebergang von 1 kg Kohlenstoff in Kohlenoxyd und von 2^3 kg Kohlenoxyd in Kohlensäure frei werden.

3.    Die Differenz in den Verbrennungswärmen des Wasserstoffs zu Wasserdampf von 100° und zu flüssigem Wasser von 100° ist in der latenten Wärme des Wasserdampfs begründet, welche im vorliegenden Fall 9.537 = 4833 W.E. beträgt.

4.    Die von anderen Forschern gefundenen Werte für die Verbrennungswärme des Kohlenstoffs etc. sind in dem Artikel Thermochemie angeführt.

Während sich die Verbrennungswärme eines Heizgases von bekannter Zusammensetzung an Hand der vorstehenden Tabelle ohne weiteres berechnen lässt, geht dies bei den flüssigen und festen Brennstoffen nicht an, indem die Verbrennungswärme dieser Körper um den bei ihrer Bildung ausgetretenen Betrag kleiner ist. Es muss somit in jedem einzelnen Fall die Verbrennungswärme auf experimentellem Weg ermittelt werden, wenn es sich um Erlangung genauer Zahlen handelt. — In der Praxis begnügt man sich jedoch mit Annäherungswerten, wie sie nach der Dulong’sehen Regel aus der auf analytischem Weg ermittelten prozentischen Zusammensetzung erhalten werden können.

Dieselbe lautet in der von dem internationalen Verband der Dampfkesselüberwachungsvereine und dem Verein deutscher Ingenieure adoptirten Form:

p = 8000 C 4- 29000 (h —    + 2500 S — 600 W.

In dieser Formel bezeichnet C, H, O und S den O °/₀-Gehalt an Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel, W die Summe des hygroskopischen und chemisch gebundenen Wassers.

Wiewohl die der Dulong’schen Kegel zu Grunde liegenden Voraussetzungen nur teilweise richtig sind, liefert sie doch speziell bei Steinkohlen Werte, welche von den durch direkte Messung gefundenen Resultaten nur wenig (im Durchschnitt um 0,5 °/₀) abweichen und ist die Brauchbarkeit der Formel namentlich durch Bunte, Schwackhöfer, Hempel und Mahler in überzeugender Weise dargethan worden.

Anstatt in Wärmeeinheiten drückt man den Heizwert häufig auch in der Weise aus, dass man die Zahl der Kilogramm Wasser von 0° angibt, welche theoretisch durch 1 kg des Brennstoffs in Dampf von 100° verwandelt werden. Dieser sogen, theoretische Verdampfungswert wird erhalten, indem man die Verbrennungswärme durch die zur Verdampfung eines Kilogramm Wassers von 0° erforderliche Wärmemenge dividirt. Die letztere beträgt nach der Regnault’schen Formel l = — (606,5 + 0,305 t), worin l die Wärmeentwicklung bei der Verwandlung von 1 Gewichtsteil Wasser von der Schmelztemperatur 0° in Dampf von t° bezeichnet, 637 W.E.

Verbrennungstemperatur. Die Intensität der einem chemischenVor-gang entsprechenden Wärmeentwicklung ist nur von der Natur und nicht wie die Verbrennungswärme von der Masse der sich verbindenden Körper abhängig. Dagegen wird sie, im Gegensatz zu der Verbrennungswärme, durch die Gegenwart indifferenter, wärmeaufnehmender Körper beeinflusst.

Die theoretische Verbrennungstemperatur (auch pyrometrisclier Heiz- oder Wärmeeffekt) drückt die Temperatur der Verbrennungsprodukte im Moment ihrer Entstehung in Graden C aus. Sie ist direkt proportional der Wärmemenge und umgekehrt proportional der Wärmekapazität der bei der Verbrennung entstehenden oder gegenwärtigen Körper. Die Wärmekapazität eines Körpers ist gleich dem Produkt aus seinem Gewicht mit seiner spezifischen Wärme.

Kennt man demgemäss die Verbrennungstemperatur T, so hat man :

Kohlensäure .    0,216

wenn Gr, Grj, Gr2 ... die Gewichte, s, Si, ... die bezüglichen spezifischen Wärmen bezeichnen. Die Gewichte der aus einem beliebigen Brennstoffgewicht entstehenden Produkte lassen sich auf stöchiometrischem Weg berechnen; diejenigen der etwa miterhitzten Körper, wie des überschüssigen Sauerstoffs und Stickstoffs, ergeben sich aus dem Gewicht der dem Brennmaterial zugeführten Luft. Die spezifischen Wärmen der in der Praxis in Betracht kommenden Körper sind für konstanten Druck nachstehend angegeben:

Sauerstoff .    0,218

Stickstoff .    0,244

Atm. Luft . 0,237

Kohlenoxyd.    .    0,247

Wasserdampf . 0,475.

Hierbei ist jedoch zu beachten, dass diese Werte nur zwischen den Temperaturen von 0—200° genau sind, während oberhalb dieser Grenze die spezifischen Wärmen rasch anwachsen, ohne dass jedoch zuverlässige Angaben über die Grösse der Zunahme vorliegen.

Kohlenstoff (Holzkohle) 0,22 Wasserstoff

Kohlenoxyd 0,24 Methan . 0,59.

In Wirklichkeit bleiben jedoch die thatsächlich erreichbaren Temperaturen immer sehr erheblich hinter den berechneten zurück. Die Ursache dieser Ab-

Wie die angegebene Gleichung ohne weiteres erkennen lässt, dass die Anwendung eines Luftüberschusses bei der Verbrennung ein Sinken der Temperatur zur Folge hat, so zeigt sie auch den Weg, auf welchem eine Erhöhung derselben zu erreichen ist. Dieser Weg besteht in der Vorwärmung des Brennstoffs oder des Verbrennungsmittels oder beider Substanzen (siehe Hochofen, Siemens-Martinofen). — Die Anzahl der W.E., welche in den vorerhitzten Substanzen aufgespeichert und zu den durch den Verbrennungsprozess selbst frei werdenden zu addiren ist, ergibt sich, wenn man das Gewicht des Brennstoffs mit seiner spezifischen Wärme und der Temperatur multiplizirt. — Die spezifischen Wärmen der wichtigeren Brennstoffe sind nachstehend angegeben:

3,41

weichung ist darin zu suchen, dass ein Teil der produzirten Wärme durch Strahlung und Leitung abgeführt wird, dass die spezifischen Wärmen der Gase etc. mit steigender Temperatur wachsen und dass die Yerbrennungsprodukte bei höheren Hitzegraden eine mehr oder weniger weitgehende Dissoziation erleiden, welche der Neubildung das Gleichgewicht hält und dadurch die Wärmequelle selbst beeinflusst. Was die untere Dissoziationsgrenze betrifft, so ist dieselbe nicht mit Sicherheit anzugeben; doch ist nachgewiesen, dass der Wasserdampf bei einer 1200° übersteigenden Temperatur in seine Komponenten zu zerfallen beginnt und dass Kohlensäure bei etwas höherem Hitzegrade sich in Kohlenoxyd und Sauerstoff zu spalten Neigung zeigt. Diese Tendenz wird insbesondere durch die Gegenwart rauher Oberflächen erhöht; ob und wie weit jedoch hiermit die schon lange bekannte, von Fr. Siemens weiter verfolgte Thatsache zusammenhängt, dass in niedrigen Ofengewölben, in welchen die Flamme das sie um-schliessende Mauerwerk direkt berührt, im allgemeinen keine so hohen Temperaturen erzielt werden, als in solchen Verbrennungsräumen, in welchen sich die Flamme frei entfalten und durch die von ihr ausgehende Strahlung wirken kann, muss vorläufig dahingestellt bleiben.

Zum Messen hoher Temperaturen bedient man sich in der Technik in Ermangelung eines für alle Verhältnisse gleich bequemen Messinstrumentes verschiedenartiger Hilfsmittel. Als zuverlässigstes Instrument ist das Luftthermometer anzusehen. Dasselbe beruht darauf, dass die Ausdehnung, welche ein bekanntes, in einem Porzellangefäss eingeschlossenes Luftvolumen beim Erwärmen erfährt, entweder direkt aus der Volumvergrösserung oder indirekt durch Messen des Drucks, welchen das konstant erhaltene Volumen auf eine Quecksilbersäule ausübt, ermittelt wird. Nach dem letztgenannten Prinzip ist das von Wiborg herrührende, die genauesten Messungen gestattende Luftthermometer konstruirt.¹) Bei der von Dürr ersonnenen, den Bedürfnissen der Technik angepassten Form dieses Thermometers wird die Ausdehnung der Luft auf ein ausbalancirtes, glockenförmiges Gefäss übertragen, welches in eine Sperrflüssigkeit eintaucht und an seinem oberen Teil mit einem Zeigerwerk versehen ist.

Von sonstigen, zum Messen höherer Temperaturen bestimmten Instrumenten ist das elektrische Pyrometer von Siemens & Braun (zu beziehen von Hartmann & Braun in Bockenheim-Frankfurt a. M.) zu erwähnen, welches auf der Aenderung des elektrischen Widerstandes eines Platindrahtes mit der Temperatur des ihn umschliessenden Baumes beruht. Die auf einem Chamotte-körper induktionsfrei aufgewundene und in ein eisernes Schutzrohr eingesetzte

Drahtspirale bildet den Zweig einer Wheatston’sehen Brücke, welche in Verbindung mit einem Galvanometer oder Telephon den jeweiligen Widerstand zu messen erlaubt. Da die Ablesungen in beliebiger Entfernung vom Feuerraum vorgenommen werden können, so hat sich dieses Pyrometer speziell für die Kontrolle des Hochofenganges rasch eingebürgert.

Auch das F. Fischer’sehe W asserkalorimeter (von Mech. Apel in Göttingen zu beziehen) ist für genaue Messungen geeignet und wird in der Weise benützt, dass man zunächst die Wärmemenge, welche ein abgewogenes und auf die zu bestimmende Temperatur erhitztes Stück Platin an ein bekanntes Gewicht Wasser abgibt, ermittelt und daraus die ursprüngliche Temperatur berechnet. Etwas weniger genaue Resultate liefert das im übrigen sehr handliche und viel benützte Graphitpyrometer von Steinle & Hartung in Quedlinburg. Bei diesem Instrument wird mittelst Hebelübersetzung und Zeigerbewegung die jeweilige Länge bestimmt, welche ein schmiedeeiserner Stab (Rohr) gegenüber einem sich hierbei nicht verändernden, aus einer Mischung von Thon und Graphit hergestellten annimmt. In vielen Fällen begnügt man sich mit blossen Annäherungswerten, wie man solche durch Beobachtung der Aenderung des Aggregatzustandes starrer, in den Feuerraum eingesetzter Körper erhalten kann. Hierfür sind namentlich Metalle oder Legirungen von bekanntem Schmelzpunkt geeignet, welche man in Tiegel eingeschlossen oder in Form von an einem Chamottestab aufgehängten Ringen verwendet.

Besonders brauchbar erweisen sich für Temperaturen zwischen 900—1500° die Princep’schen, aus Gold und Silber oder Gold und Platin bestehenden Legirungen. Auch die Seeger’sehen Kegelpyrometer, welche durch Zusatz wechselnder Mengen von Quarz, Kalk und Kali zu reinem, an sich im Ofenfeuer unschmelzbarem Kaolin erhalten werden, zeigen durch ihren Erweichungspunkt eine bestimmte Temperatur an und finden namentlich beim Chamotte-und Porzellanofenbetrieb in dem Sinn Verwendung, dass man mit ihrer Hilfe die Widerstandsfähigkeit der im Ofen befindlichen Materialien gegen die jeweiligen Hitzegrade beurteilt. Manchmal gibt man sich auch mit subjektiven Schätzungen auf Grund der für alle Körper gleichen Glühfarben zufrieden.

Glühfarben nach Pouillet:

Beginnende Rotglut . 525 0 Dunkle ELirsch-

. . 700 ⁰    Gelbglut

. . 850⁰

Hellrotglut ....    950 ⁰ Weissglut

..... 1300<>

1100° Blendende Weissglut . 1500°

muss

Das in den gebräuchlichen Ofenkonstruktionen erreichbare Temperaturmaximum übersteigt 1700° nicht wesentlich. Etwas höhere Hitzegrade liefert das Knallgasgebläse, indem dadurch Platin mit Leichtigkeit zum Schmelzen gebracht werden kann. Für die Erzielung wesentlich höherer Temperaturen man den elektrischen Flammenbogen zu Hilfe nehmen, in welchem sich selbst die bisher als absolut unschmelzbar angesehenen Materialien, Quarz, Kalk und Thonerde schnell verflüssigen lassen (s. Oefen, metallurgische).

[III. Brennmaterialien im besonderen, a. Feste Brennstoffe.

1H1

Holz. Die Holzfaser entsteht aus der einen normalen Bestandteil der Atmosphäre bildenden Kohlensäure und aus Wasser, indem diese Substanzen unter dem Einfluss der strahlenden Energie der Sonne zusammentreten und Sauerstoff abscheiden. Dieser Vorgang kann, wenn man von den Zwischenstadien absieht, durch die Endgleichung: §C0₂ -j- 5H₂0 = CgHx00₅ + 60₂ ausgedrückt werden. Bei der Verbrennung der Holzfaser geht der Piozess umgekehrten Sinn vor sich und werden dabei die ursprünglichen Mateiialien zurückgebildet: C₆ Hx 0 0₅ + 6 0₂ = 6 C0₂ + 5 HO.

aus

Das Holz bildet die Stämme, Aeste und Wurzeln der Bäume wie der Sträucher und dient je nach seiner Qualität als Kutzholz oder als Brennholz. An dem gefällten und zerschnittenen Holz unterscheidet man die Hirn-, die Spalt- und die Wölbfläche. — Die Substanz des Holzes besteht im wesentlichen der Holzfaser (Cellulose), aus dem ihr nahestehenden Lignin und dem

Holzsaft. In dem Masse, in welchem die Cellulose während des Wachstums in Lignin übergeht, verliert die Faser ihre elastische Beschaffenheit und erhärtet infolge der Zwischenlagerung der inkrustirenden Substanz (Verholzung). Der in dem Holz verteilte Holzsaft stellt je nach Jahreszeit, Standort und Art des Baumes eine mehr oder weniger konzentrirte wässerige Lösung von Zucker, Gummi und Salzen dar, welche in einzelnen Fällen noch Farbstoffe, ätherische Oele und Harze einschliesst. Der Wassergehalt steigt im frischgefällten Holz unter Umständen bis zu 50 °/₀ des Gewichts an und zeigt auch in einem und demselben Stamm insofern Verschiedenheiten, als die der Rinde benachbarten Teile immer wasserreicher sind als die dem Mark zu gelegenen. Beim Liegen an der Luft trocknet das gefällte Holz langsam und unter starkem Schwinden in der Längs- und Querrichtung aus, bis nach 1—2 Jahren ein Wassergehalt von 15—20°/₀ erreicht ist, welcher nur durch Erhitzen über 100° entfernt werden kann (Darren des Holzes).

Holz von verschiedener Abstammung zeigt im trockenen Zustand annähernd die gleiche prozentische Zusammensetzung: 50°/₀ Kohlenstoff, 6% Wasserstoff, 1% Sauerstoff, 42% Stickstoff und 1% Asche. Die Asche enthält Karbonate, Sulfate, Phosphate, Silikate und Chloride des Kaliums, Natriums, Calciums, Magnesiums, Eisens und Mangans und ist das Mengenverhältnis der einzelnen Bestandteile von der Bodenbeschaffenheit abhängig.

Charakteristisch für die Holzasche ist der bis zu 25% ansteigende Gehalt an Kaliumkarbonat, indem die Asche der fossilen Brennstoffe frei von Alkalikarbonaten ist. Der Heizwert des trockenen Holzes beträgt ca. 3500 W. E. und ist für Buchen- und Kiefernholz, welches bis zu 2% Harz einschliesst, am höchsten, während sich Ahorn-, Ulmen-, Lärchen-, Tannen-, Fichten-, Linden-, Pappel-, Eichen- und Weidenholz in der angegebenen Reihenfolge geringwertiger erweisen. Im allgemeinen kommt dem Holz, wenigstens in den mitteleuropäischen Ländern, nur eine untergeordnete Bedeutung als Brennmaterial zu.*) Wegen seiner leichten Entzündbarkeit wird es dagegen zum Anzünden von Kohlen und zur Herstellung von Streichhölzern benützt. In Scheiterform verbrennt man Holz am besten auf dem Planrost, während sich für Sägemehl und Späne besonders der Treppenrost eignet; noch zweckmässiger dürfte Brikettirung sein. Soll Holz zum Generatorbetrieb verwendet werden, so ist das Zerschneiden in Klötze erforderlich.

Holzkohle. Die Zusammensetzung der rohen Brennstoffe lässt sich auf verhältnismässig einfache Weise innerhalb gewisser Grenzen ändern und dadurch bestimmten Zwecken anpassen. Eine derartige Veränderung erfolgt, wenn die Brennstoffe bei beschränktem Luftzutritt oder bei vollkommenem Luftabschluss einer hohen Temperatur ausgesetzt werden. Im ersteren Fall wird der betreffende Vorgang als Verkohlung, im zweiten Fall als trockene Destillation bezeichnet. Beide Prozesse sind einander ihrem ganzen Wesen nach sehr nahe verwandt, resp. sehr ähnlich; äusserlich unterscheiden sie sich hauptsächlich dadurch, dass bei der Verkohlung das Hauptgewicht auf die nichtflüchtigen Produkte gelegt wird, während bei der trockenen Destillation in erster Linie die flüchtigen Produkte ins Auge gefasst werden.

von

Erhitzt man Holz unter den angegebenen Bedingungen, so entweicht zunächst Wasser in Daihpfform. Mit steigender Temperatur beschränkt sich jedoch die Wirkung der zugeführten Wärme nicht mehr auf eine blosse Wasserabspaltung, sondern es verflüchtigen sich kohlenstoffhaltende Körper, deren Bildung auf eine tiefgreifende Zerstörung der Holzsubstanz zurückzuführen ist. Nach Beendigung der Zersetzung hinterbleibt die durch Hitze nicht mehr veränderliche Holzkohle, während sich die flüchtigen Produkte als ein Gemenge Gasen und Dämpfen erweisen. Die Gase bestehen im wesentlichen aus Kohlensäure, Kohlenoxyd und Methan; die durch Abkühlung verflüssigten Dämpfe scheiden sich in eine dunkle, spezifisch schwerere und eine damit nicht mischbare hellere Schichte. Die erstere bildet den Teer (Holzteer), welcher

*) In den trockenen Gegenden Indiens dient als Brennstoff ausschliesslich getrockneter Kuhdung, welcher im wesentlichen aus Holzcellulose besteht. — Ausgelaugte Eichenrinde (Gerberlohe), Farbhölzer etc. haben nur eine lokale Bedeutung als Brennmaterial.

aus phenolartigen Körpern und zahlreichen, nicht näher bekannten hochmolekularen Verbindungen besteht; die letztere stellt im wesentlichen eine wässerige Lösung von niedriger siedenden Körpern wie insbesondere Methylalkohol und Aceton dar und verdankt ihren sauren Charakter einem Gehalt an Essigsäure. Insofern man der Entstehung der Essigsäure eine besondere Bedeutung beimisst, kann man die bei der trockenen Destillation des Holzes vor sich gehende Keaktion durch die Gleichung:    0₅ — 4 C-\-    + 3H₂0 ausdrücken.

einer

Die Gewinnung der Holzkohle erfolgt nach zwei verschiedenen Verfahren, von welchen das eine, der eigentlichen Verkohlung entsprechende als Meilerverkohlung', das andere, mit der trockenen Destillation gleichbedeutende als Retortenverkohlung bezeichnet wird. Bei der Meilerverkohlung, welche heutzutage nur noch in sehr waldreichen und von den grossen Verkehrsstrassen abgelegenen Gegenden gebräuchlich ist, wird das Holz behufs Ersparung der Transportkosten an Ort und Stelle in Meiler oder Haufen geschichtet und dann behufs Abhaltung der Luft mit Rasen oder Sand bedeckt. Nach dem Entzünden des Stosses durch eine in der Mitte freigelassene Oeffnung wird der weitere Eortgang der Verbrennung durch vorsichtige Zufuhr von Luft von einzelnen Punkten der Oberfläche aus so regulirt, dass die von dem verbrennenden Teil des Holzes gelieferte Wärme zur Zersetzung des Restes gerade ausreicht. Hierbei entweichen die flüchtigen Produkte in die Atmosphäre, während die Holzkohle in der ursprünglichen Form des Meilers zurückbleibt. — Bei der Retortenverkohlung, welche sich vorwiegend in den industriell entwickelten Ländern eingebürgert hat, wird das Holz in verschliessbare, eiserne, in gemauerte Oefen eingesetzte Retorten oder Cylinder gefüllt. Diese Gefässe sind mit Abzugsrohren und Kühlvorrichtung versehen und werden durch von aussen zugeführte Wärme erhitzt. Nach Beendigung der Operation finden sich die flüchtigen Zersetzungsprodukte, soweit sie nicht in Gasform abziehen, in den Vorlagen und können später auf Endprodukte verarbeitet werden; die in den Retorten etc. hinter-bliebene Kohle wird vor dem Einfüllen einer neuen Charge ausgezogen. Sein-vereinzelt ist noch eine Kombination beider Verfahren, die sogen. Ofenverkohlung, im Gebrauch. Bei dieser Art der Verkohlung befindet sich das Holz in aus Mauerwerk hergestellten überwölbten Kammer, an welcher ausser einer Oeffnung zum Füllen und Entleeren Oeffnungen für den Eintritt der Luft und für den Austritt der Zersetzungsprodukte angebracht sind. Das Erhitzen erfolgt ■wie bei der Meilerverkohlung auf Kosten eines Teils des Materials; die Gewinnung der Destillationsprodukte wird durch eine mit dem A erkohlungsraum in Verbindung stehende Kondensationsvorrichtung ermöglicht.

Gute Holzkohle bildet schwarze, ziemlich feste Stücke von muscheligem Bruch, welche die Struktur des ursprünglichen Materials deutlich erkennen lassen. Sie besitzt ein spez. Gew. von 0,15—0,3, ist sehr porös und absorbirt beim Liegen an der Luft 10—15 °/₀ ihres Gewichts an Feuchtigkeit. Im frischgeglühten Zustand enthält sie ca. 94°/₀ Kohlenstoff, 1—2°/₀ Wasserstoff, 3    4°/₀

Sauerstoff und 2—3 °/₍₎ Asche. Der Kohlenstoff ist zum grössten Teil in elementarer Form vorhanden; der Wasserstoff- und Sauerstoffgehalt lässt sich jedoch auch durch starkes Glühen nicht vollständig entfernen. Die Holzkohle verbrennt leicht mit kurzer, bläulicher und vollkommen rauchloser Flamme und liefert im gewöhnlichen Zustand ca. 7000 W. E. Die Holzkohle findet überwiegend für metallurgische Zwecke, insbesondere zur Herstellung des Holzkohlenroheisens Verwendung und bietet, abgesehen von ihrem hohen pyro-metrischen Effekt, anderen Brennstoffen gegenüber den Vorzug, dass sie vollkommen frei von Schwefel und anderen schädlichen Mineralbestandteilen ist.

Ausserdem wird sie wegen ihres grossen Absorptionsvermögens für flüchtige Körper zum Reinigen von Sprit benützt und dient auch im feingepulverten Zustand (Rebenholz-, Korkkohle) als schwarze Pigmentfarbe. Auch als Mittel zujn Reinigen von Trinkwasser und zum Konserviren von leicht faulenden Substanzen, wie Fleisch etc., ist die Holzkohle empfohlen worden. Die durch schwaches Verkohlen von Faulbaumholz gewonnene Rotkohle bildet einen Bestandteil des gewöhnlichen Schwarzpulvers.

Fossile Brennstoffe. Der Torf, die Braunkohle und die Steinkohle sind aus vegetabilischen Substanzen durch einen eigentümlichen, während einer langen Periode verlaufenden Zersetzungsprozess, als dessen feste Ueberbleibsel sie anzusehen sind, entstanden. Im grossen Glanzen ist die Veränderung, welche die Pflanzenfaser dabei erlitten hat, auf eine mehr oder weniger weitgehende Abspaltung und Verflüchtigung von Wasserstoff und Sauerstoff unter gleichzeitiger Erhöhung des Kohlenstoffgehalts des Bückstands zurückzuführen. Der Chemismus dieses Vorgangs, welcher als kohlige Vermoderung bezeichnet wird, ist trotz zahlreicher Arbeiten von Forschern, wie Liebig, Richter, Baltzer u. a. nicht genügend aufgeklärt und kann nur mit der trockenen Destillation, mit welcher er eine nicht zu verkennende Aehnlichkeit besitzt, in Parallele gestellt werden. An und für sich liegt in der Annahme einer ähnlichen Entstehungsgeschichte für scheinbar so verschiedene Produkte, wie Torf, Braunkohle und Steinkohle nichts Unwahrscheinliches, wenn man berücksichtigt, dass das Endergebnis derartiger Zersetzungen nicht nur von der Natur der ursprünglichen Vegetabilien, sondern wesentlich auch von den während einer bestimmten Zeitdauer zur Geltung gekommenen äusseren Einflüssen abhängig ist.

Die durch die kohlige Vermoderung hervorgerufene Veränderung der ursprünglichen Pflanzenfaser sowie der nahe Zusammenhang der einzelnen Materialien unter einander tritt am deutlichsten zu Tag, wenn man an Hand der S. 664 mitgeteilten Tabelle den in den betreffenden Substanzen auf je 100 Teilen Kohlenstoff entfallenden Betrag an Wasserstoff und Sauerstoff berechnet:]

Sauerstoff

Wasserstoff

Holzfaser

Torf

Braunkohle

Steinkohle

Anthracit

8g

12

10

7,5

2,6

86

55

36

15

2,6

O H4-5

Wie aus dieser Zusammenstellung hervorgeht, tritt während der Umwandlungsperiode verhältnismässig viel mehr Sauerstoff als Wasserstoff aus und geht damit die Zunahme des disponiblen Wasserstoffs Hand in Hand. Bezüglich der Form, in welcher der Austritt der genannten Elemente bei dem allmälichen Uebergang der Holzfaser in den Anthracit erfolgt, geben die von den einzelnen Kohlungsstufen eingeschlossenen oder exhalirten Gase, welche im wesentlichen aus Methan, Kohlenoxyd und Kohlensäure bestehen, genügend Anhaltspunkte. Da die Bildung von flüchtigen Zersetzungsprodukten bei der Steinkohle heute noch beobachtet werden kann, so ist die Ansicht berechtigt, dass der Umwandlungsprozess erst beim Anthracit seinen Abschluss erreicht.

In wie weit bei der Entstehung der fossilen Kohlen die atmosphärische Luft und von aussen zugetretenes Wasser mitgewirkt haben, kann ohne genauere Kenntnis der geologischen Perioden nicht beurteilt werden. Unzweifelhaft hat jedoch in allen Fällen eine teilweise, wenn nicht vollständige Behinderung des Luftzutritts stattgefunden und ist der nur langsam vor sich gehende Prozess wesentlich von der Temperatur und wohl auch von den Druckverhältnissen beeinflusst worden. — Was die Perioden anbelangt, in welchen die Bildung der einzelnen Fossilen ihren Anfang genommen hat, so treten die älteren Kohlen, Steinkohle und Anthracit, frühestens in der Karbonformation auf, während die jüngere Braunkohle hauptsächlich im Tertiär vorkommt und der das jüngste Glied der Reihe bildende Torf dem Alluvium und dem Diluvium angehört.

Um die einzelnen Phasen des Uebergangs der Holzfaser in die kohlen-stoffreicheren Produkte zu erklären, sind mehrere Hypothesen aufgestellt worden, von welchen sich jedoch keine der allgemeinen Anerkennung erfreut. Unbestreitbar ist jedoch, dass in demselben Mass, in welchem sich die Zusammensetzung des vermodernden Produktes derjenigen des Anthracits nähert, die Unempfindlichkeit gegen Agentien, wie Kalilauge oder Salpetersäure wächst, sowie dass speziell in der Steinkohle ein Gemenge hochmolekularer Substanzen vorliegt, welche nach ihrer Zusammensetzung und ihrem allgemeinen chemischen Verhalten der aromatischen Reihe nahe stehen und welche man sich aus der Cellulose durch weitgehende Kondensation unter teilweiser Erhaltung des Kohlenstoffskeletts bei vorzugsweiser Veränderung der aussenständigen Reste entstanden denken muss.

Torf. Der Torf entsteht durch Vermoderung von Moosen, sauren Grasarten oder Sumpfpflanzen und bildet sich überall da, wo sich diese Vegetabilien

in grösseren Mengen auf einem undurchlässigen Untergrund ansammeln und dauernd dem Einfluss der Feuchtigkeit und des Wassers ausgesetzt bleiben.

Torfmoore, welche auf Hochplateaus gelegen sind, bezeichnet man als Gebirgsmoore; die in ebenen Gegenden vorkommenden dagegen als Wiesen- oder Flachmoore. Die letzteren unterscheidet man, je nachdem ihr Untergrund in und über oder aber unter der Höhe des normalen Wasserspiegels der betreifenden Gegend liegt, als Hochmoore oder als Grünlandsmoore. Zur Entstehung der Hochmoore, deren Oberfläche in der Regel eine schwache Wölbung zeigt, geben überwiegend Moose und Heidepflanzen auf thonigem Untergrund Veranlassung; die Grünlandsmoore sind hauptsächlich an das Vorhandensein saurer Grasarten auf lehmigem Sandboden gebunden und liegen immer im Inundationsgebiet von Flüssen oder im Bereich von Landseen. Grössere oder kleinere Torfmoore kommen fast in allen Ländern vor. Besonders umfangreiche Moorgebiete befinden sich in Deutschland und ist namentlich der nordwestliche und südliche, sowie der nördliche Teil von bedeutenden Moorflächen durchsetzt. Die in Hannover, Oldenburg und in Südbayern gelegenen Moore sind überwiegend Hochmoore, die im Havel-, Spree- und Odergebiet befindlichen dagegen Grünlandsmoore. Auch in Oesterreich, Russland, Schweden und Norwegen sind ansehnliche Flächen mit Mooren bedeckt, während in Frankreich, Italien und Spanien die Bedingungen für die Moorbildung seltener vorhanden sind. Vergl. a. Bodenchemie.

Der Torf besitzt je nach dem Grad, bis zu welchem die Veränderung der Pflanzensubstanz vorangeschritten ist, ein sehr verschiedenartiges Ansehen und unterscheidet man hauptsächlich drei Typen, zwischen welchen jedoch zahlreiche Uebergangsformen existiren. Der die Oberfläche der Moore bedeckende Rasen-oder Fasertorf bildet eine hellbraune, verfilzte Masse, in welcher die ursprünglichen Pflanzenteile noch deutlich zu erkennen sind. Der ältere und den tieferen Schichten entstammende Sumpf- oder Modertorf stellt dagegen ein dunkleres, von Fasern durchsetztes Gebilde dar, welches einen nur losen Zusammenhang, dabei aber eine grössere Dichte als der Rasentorf zeigt. Der seltener vorkommende und immer von den beiden Arten üb er schichtete Speck- oder Pechtorf ist von schwarzhrauner Farbe und lässt im allgemeinen keine organische Struktur mehr erkennen.

Der Ausbeutung der Moore, deren Mächtigkeit selten 10 m übersteigt, geht in der Regel eine Entwässerung und Trockenlegung des Terrains voran. Die Gewinnung des Torfs erfolgt sowohl von Hand als auch durch Maschinenbetrieb. Im ersteren Falle werden möglichst gleichförmige Stücke mittelst Spaten ausgestochen und in zusammenhängender Form abgehoben; im zweiten Fall wird der Moorboden je nach dem Grad seiner Konsistenz mittelst Dampfpflügen oder Bagger abgelöst und durch Mischen und Kneten zu einer plastischen Masse verarbeitet, welche durch kontinuirliche Pressen in Ziegelform gebracht wird (Maschinen- oder Presstorf). Torfmaschinen bauen als Spezialität: 0. Schlickeysen, Berlin, und L. Lucht, Maschinenbauanstalt und Eisengiesserei, Koblenz. Die Herstellung von Torfstücken auf maschinellem Weg bietet der Stichtorfgewinnung gegenüber den Vorzug, dass sie auch das abfallende Torfmull in transportfähiger Form zu gewinnen erlaubt und dass sie ein sehr viel dichteres Produkt liefert, indem sich der gepresste Torf beim darauffolgenden Trocknen stark zusammenzieht. Das spez. Gew. des Stichtorfs beträgt 0,4—0,6, dasjenige des gepressten ca. 1—1,1.

Die prozentische Zusammensetzung schwankt je nach dem Fundort etc. innerhalb weiter Grenzen; gute Qualitäten enthalten im lufttrockenen Zustand 50—62 °/₀ Kohlenstoff, 5—6°/₀ Wasserstoff, 30—36°/₀ Sauerstoff, 12—20°/0 Wasser und 5—12 °/₀ Asche neben ca. 1 °/₀ Stickstoff. Die Natur der organischen Bestandteile des Torfs ist bislang nicht erkannt; ein geringer Prozentsatz derselben ist in Alkalien mit brauner Farbe löslich und wird mit dem Namen Huminsubstanzen bezeichnet.

Der Torf verbrennt mit langer russender Flamme und entwickelt je nach Qualität 3—4000 W. E. Die Torfasche bestellt aus wechselnden Mengen Sand, Thon, Calciumsulfat und Karbonat und Eisenoxyd und unterscheidet sich wie die Braun- und Steinkohlenasche von der Holzasche wesentlich durch das Fehlen von Alkalikarbonaten, Chloriden und Phosphaten. Der Torf dient namentlich zum Hausbrand, seltener zur Kessel- und Flammofenfeuerung. Falls er zur Erzielung hoher Hitzegrade, wie sie zum Betrieb von Glas- und Puddelöfen erforderlich sind, verwendet werden soll, empfiehlt es sich, ihn im Generator zu vergasen, wozu er sich wegen des geringen Widerstands, welchen er dem Durchgang der Luft darbietet, sowie wegen der lockeren Beschaffenheit seiner Asche besonders eignet. Im allgemeinen ist die Benützung des Torfs als Brennmaterial an die Produktionsgebiete gebunden, indem der geringe Heizwert eine Konkurrenz mit anderen Brennstoffen auf grössere Entfernung hin unmöglich macht. Ausser für Heizzwecke wird der Torf auch in loser Form als Pack- und Isolirmaterial

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

sowie als stark aufsaugendes Desinfektionsmittel verwertet, Die Versuche, ihn für die Cellulosefabrikation zu benützen, sind dagegen bislang von keinem durchschlagenden Erfolg begleitet gewesen.

Torfkohle. (In derselben Weise wie Holz kann auch Torf verkohlt werden, wobei unter Entwicklung von Wasser-, Ammoniak-, Essigsäure- und Teerdämpfen eine sehr poröse, leicht entzündliche Kohle zurückbleibt. Der Verwendung dieses Produktes im Hochofen stand jedoch bisher seine geringe Festigkeit sowie die Eigenschaft, im Gebläsefeuer zu sprühen, hindernd entgegen. In der neuesten Zeit scheint es jedoch der „Internationalen Gesellschaft für Torfverwertung“ in Oldenburg gelungen zu sein, ein auch für metallurgische Zwecke brauchbares Fabrikat zu erzielen.

Braunkohle. Die Braunkohle steht hinsichtlich des Grades der Vermoderung zwischen Torf und Steinkohle. Das Material zu ihrer Bildung haben überwiegend harzreiche Nadelhölzer, daneben auch Palmen und Birken geliefert. Nicht alle Braunkohlenlager sind jedoch als Erzeugnisse der an Ort und Stelle gewachsenen Pflanzen anzusehen, sondern es sind wenigstens in einzelnen Fällen während der Zeit, in welcher die betreffenden Gebiete vorübergehend der Inundation ausgesetzt waren, durch das Meerwasser selbst anderweitige Vegetationen zugeführt worden. Die Braunkohle ist über einen grossen Teil der Erdoberfläche verbreitet und tritt namentlich in Mitteleuropa in Form mächtiger Ablagerungen auf. In grösster Menge kommt sie in Böhmen vor; weniger massenhaft, aber immer noch sehr reichlich, tritt sie in Deutschland auf, für dessen Nordosten sie das wichtigste Brennmaterial bildet. Insbesondere haben die in den Provinzen Sachsen und Brandenburg, resp. in dem Oberbergamtsbezirk Halle und in Anhalt vorhandenen zahlreichen und ergiebigen Fundstätten Veranlassung zur Entstehung einer darauf gegründeten, hoch entwickelten Industrie gegeben, wogegen den Braunkohlenrevieren in der Lausitz, in der Rheinprovinz, im Eisass und in Südbayern nur eine untergeordnete Bedeutung zukommt.

Die Gewinnung der Braunkohle aus den meist in geringer Tiefe befindlichen, muldenartigen Flötzen, deren Mächtigkeit selten über 20 m hinausgeht, erfolgt fast immer durch Tagbau und nur vereinzelt durch Schachtbetrieb. An Varietäten unterscheidet man hauptsächlich die am häufigsten vorkommende gemeine Braunkohle von dunkelbrauner Farbe und erdigem Bruch und einem im grubenteuchten Zustand bis zu 50% des Gewichts ansteigenden Wassergehalt, den einen ausgesprochenen Holzcharakter zeigenden Lignit (fossiles Holz) und die der Steinkohle nahestehende Pechkohle, ²) während die leicht zerreibliche erdige Braunkohle von hellbrauner Farbe und hohem Bitumengehalt (Pyro-psit) heute nur noch sehr selten vorkommt.

Als Feuerkohle

In der Praxis bezeichnet man die geförderte Braunkohle je nach ihrer Verwendungsweise als Feuerkohle oder als Schweelkohle. dienen hauptsächlich die bitumenarmen Partien der gemeinen Braunkohle. Dieselben werden, sofern sie zum Versand bestimmt sind, zunächst von beigemengtem Thon und Schwefelkies geschieden und in wasserärmere Produkte von handlicher Form übergeführt.

Hierzu sind zwei verschiedene "Verfahren im Gebrauch, von welchen das eine darin besteht, dass man die zerkleinerte Kohle unter Zusatz von Wasser zu einem dicken Brei verarbeitet, die Masse in Ziegelform bringt und dann an der Luit trocknet (Nasspresssteine), während man bei dem andern den Wassergehalt der Rohkohle durch Trocknen in Dampfteller-, Dampfplatten- oder Dampf-löhrenöfen ³) zunächst auf ca. 18% reduzirt und dann das so vorbereitete Material durch starken Druck zu einer kompakten Masse verdichtet (Darrsteine, Brikett). Infolge der beim Zusammenpressen eintretenden Erwärmung findet

eine Erweichung des in der Kohle enthaltenen Bitumens statt, wodurch nach dem Erkalten ein fester Verband der einzelnen Teilchen bewirkt wird, so dass die Briketts der zerkleinernden Wirkung des Transports, Umladens etc. vollkommen widerstehen.⁴)

Die eine fettige Beschaffenheit zeigenden, an Bitumen reicheren Partien der Rohkohle, die sogen. Schweelkohlen, werden der trockenen Destillation unterworfen und liefern dabei einen Teer, welcher weiterhin auf Solar- und Paraffinöl wie auch auf festes Paraffin verarbeitet wird. In gleicher Weise wird auch die der Braunkohle näher als der Steinkohle stehende Bogheadkohle verwertet, welche massenhaft in Schottland auftritt und in Anbetracht ihres hohen Aschengehalts auch als bituminöser Schiefer angesprochen wird.

Die Zusammensetzung der gewöhnlichen, im lufttrockenen Zustand ein spez. Gew. von 1,1—1,4 zeigenden Braunkohle schwankt zwischen 50 — 65 °/0 Kohlenstoff, 3—5 °/₀ Wasserstoff, 20—28 °/₀ Sauerstoff, 12—25 °/₀ Wasser und 8—10 °/₀ Asche, wozu noch bis zu 0,5 °/₀ Stickstoff kommt. In chemischer Beziehung ist die Substanz der Braunkohle nicht näher erforscht; sie stellt ein Gemenge mehrerer Individuen dar, von welchen sich einzelne mit brauner Farbe in heisser Kalilauge lösen. Aus dieser Lösung fallen nach dem Uebersättigen mit Säuren braungelbe Flocken aus, welche als Huminsäuren angesprochen werden. Es ist jedoch unentschieden, ob diese Körper als solche in der Braunkohle vorhanden sind oder ob in ihnen Umwandlungsprodukte vorliegen. Ebensowenig ist die Natur des Bitumens, von welchem in guter Schweelkohle bis zu 15 % ihres Gewichts vorhanden sind, aufgehellt.

Die Braunkohle verbrennt mit langer, qualmender Flamme und entwickelt 3500—4500 W. E. Die Asche besteht hauptsächlich aus Sulfaten und Silikaten des Calciums, sowie aus Thon und Eisenoxyd. Die Verteuerung der nicht geformten Rohkohle erfolgt am besten auf dem Treppenrost; in einzelnen Fällen ist die Vergasung im Generator der direkten Verbrennung vorzuziehen.' Hie und da benützt man auch Braunkohlen zur Erhöhung der Gasausbeute und zur Erhöhung der Leuchtkraft bei der Steinkohlengasbereitung (s. Zusatzkohlen). Die Nasspresssteine werden grösstenteils in der näheren oder entfernteren Umgebung des Produktionsgebietes für häusliche Feuerungen verwendet. Nur die Briketts, insbesondere die aus der böhmischen Braunkohle hergestellten, lohnen einen Transport auf grössere Entfernungen und gelangen, begünstigt durch den billigen Wasserweg, in beträchtlichen Quantitäten über die deutsche Grenze. Die Produktion an Braunkohlen betrug im Jahre 1890 im deutschen Reich ca. 20 Millionen t im Wert von ca. 40 Millionen Mark (an der Grube).

Grudekoks. Bei der in der Umgebung von Halle in grösstem Massstab betriebenen Braunkohlenschweelerei, welche zum Zweck der Gewinnung von Solaröl und Paraffin vorgenommen wird (s. Scliweelerei), fällt als Destillationsrückstand der sogen. Grudekoks ab. Dieses an sich geringwertige und für industrielle Feuerungen nicht geeignete Material stellt eine aschenreiche Kohle dar und besitzt die Eigenschaft, ohne besondere Luftzufuhr langsam zu glimmen und dabei eine zwar schwache, aber anhaltende Wärme zu entwickeln. Es wird deshalb in einzelnen Gegenden zum Hausbrand verwendet, wofür es sich besonders eignet.

Steinkohle. Die Steinkohle, welche mit dem Anthracit die Reihe der fossilen Umwandlungsprodukte der Pflanzenfaser abscliliesst, ist der weitaus wichtigste Brennstoff und als solcher einer der bedeutungsvollsten Faktoren für die gesamte Industrie. Die Ansichten über die Natur des Materials, aus welchem die Steinkohle entstanden ist, sind zurzeit geteilt. Am meisten Wahrscheinlichkeit hat die Annahme für sich, dass sowohl Land- wie auch Seepflanzen an der Bildung der Steinkohle beteiligt sind und dass neben den an Ort und Stelle gewachsenen Sumpfvegetationen durch Flutwellen herbeigeführte Sedimente von Tangen etc. in Frage kommen. In Bezug auf den Vermoderungsvorgang selbst ist man darüber einig, dass den die Kohlenflötze überlagernden Schichten ein gewisser Einfluss auf den Enstehungsprozess zukommt, sowie dass dabei höhere Temperaturen nicht im Spiele gewesen sein können, indem viele Steinkohlenarten in der Hitze schmelzen und sich dabei in chemischer Hinsicht verändern.

Die geologische Formation, welcher die Steinkohle angehört und in welcher sie sich beinahe ausschliesslich findet, ist die nach diesem Vorkommen benannte Steinkohlen- oder Karbonformation. Dieselbe gliedert sich in zwei Abteilungen: den reinen marinen, zahlreiche Versteinerungen von Schal- und Muscheltieren einschliessenden Kohlenkalk und das eigentliche sogen, produktive Steinkohlengebirge. Nur in dem letzteren ist die Kohle in Form von Flötzen zwischen weit überwiegende Massen von Sandsteinen und Schieferthonen, zu welchen häufig noch Eisen-, Blei- und Zinkerze treten, eingelagert.

Die Steinkohle ist, wenn auch höchst ungleichmässig, beinahe auf der ganzen Erdoberfläche verbreitet und vermutlich noch an anderen als den bis jetzt bekannten Fundorten nachweisbar. Die bedeutendsten, zum Teil noch unvollständig erschlossenen Kohlenlager besitzen Nordamerika ⁵), China und Australien. In Europa weist England den grössten Reichtum, wie auch die höchste Produktionsziffer auf; nach England folgt das Deutsche Reich, an welches sich Frankreich, Belgien und Oesterreich reihen. Verhältnismässig sehr arm sind Italien, Griechenland und Dänemark, während in Russland bedeutende, teilweise noch der Ausbeutung harrende Lager konstatirt sind.

Die gesamte Jahresproduktion der Erde⁶) wird auf ca. 480 Millionen t geschätzt; diejenige Deutschlands betrug im Jahre 1890 ca. 60 Millionen t im Werte von 500 Millionen JL loco Zeche.

Abgesehen von einigen unbedeutenden, nicht weiter in Betracht kommenden Fundstätten, wie Stockheim in Oberfranken, "YVettin bei Merseburg, Ibbenhausen im Teutoburger Wald u. a., entstammt die deutsche Produktion den nachstehend aufgeführten Revieren:

1.    Das niederrheinisch-westfälische oder Ruhrbecken von 2800 qkm Ausdehnung mit 65 abbauwürdigen Flötzen. Die mässige Tiefe der Lagerstätten ermöglicht eine verhältnismässig leichte Ausbeutung, Jahresproduktion ca. 20 Mill. t Kohlen verschiedener Qualität (Anthracite bis Gaskohlen).

2.    Das Pfälzer oder Saarbecken von ca. 885 qkm Ausdehnung mit 82 abbauwürdigen Flötzen. Infolge zahlreicher Verwerfungen der Schichten und häufiger Gasausbrücbe (schlagende Wetter) ist die Ausbeutung dieses Beckens verhältnismässig schwierig. Jahresproduktion ca. 5 Mill. t (Fett-, Flamm- und Magerkohlen).

3.    Das oberschlesische Becken in einer Ausdehnung von ca. 3000 qkm mit 150 Flötzen. Das Becken setzt sich jenseits der österreichischen (Schlesien, Galizien, Mähren mit ca. 1000 qkm), sowie der russischen Grenze (Polen mit ca. 600 qkm) fort. Der Abbau bietet wenig Schwierigkeit; die Kohlen zeichnen sich durch Grossstückigkeit und geringen Aschengehalt aus. Jahresproduktion ca. 14 Mill. t.

4.    Das niederschlesische oder Waldenburger Becken von ca. 200 qkm Ausdehnung mit

16 Flötzen.

5.    Das sächsische Becken von Zwickau und Lugau von ca. 220 qkm Ausdehnung mit 9 Flötzen. An dieses Becken schliesst sich der Plauen’sche Grund an. Gesamtjahresproduktion ca. 3,5 Mill. t.

6.    Das Aachener Becken, zu welchem die Inder oder Esch weder Mulde, sowie das Werm-oder Kohlscheider Becken gehören ⁷), mit einer Gesamtausdehnung von 21 qkm mit 28 Flötzen. Jahresproduktion ca, 2 Mill. t.

Der Abban der Steinkohle erfolgt ausschliesslich auf bergmännischem Weg. Einzelne Schächte im sächsischen Becken sind bis auf eine Tiefe von über 700 m niedergeführt. Mit dem Abbau ist immer die Aufbereitung zum Zweck der Entfernung des anhängenden Gesteins (Schwefelkies, Schieferthon etc.) und der Sortirung der Kohlen nach Korngrösse (Klassirung) verbunden. Eine vorläufige Scheidung von Hand findet gewöhnlich schon in der Grube statt, um die Förderkosten für das wertlose Material zu sparen und es sofort an Ort und Stelle zum Versetzen der abgebauten Strecken zu benützen. Eine zweite, sorgfältigere Aufbereitung des geförderten Materials erfolgt sodann über Tag und zwar entweder auf trockenem oder auf nassem Weg. Bei der trockenen Aufbereitung erfolgt die Separation im wesentlichen mit Hilfe eines eigenartigen,

beweglichen Rostes (am verbreitetsten ist der Unart’sehe Rost) oder freihängender oscillirender Schüttelsiebe (Rätter), wobei man auf einzelnen Zechen noch einen Luftstrom zum Abhlasen der Staubkohle zu Hilfe nimmt. Bei der nassen Aufbereitung (Kohlenwäsche), welche eine weitergehende Trennung, namentlich vom Schwefelkies etc. erlaubt, bedient man sich eines Systems von Setzmaschinen, Spitzkastengerinnen und Schlammsümpfen, aus welch letzteren die einzelnen Korngrössen entnommen und dann getrocknet werden. Das Wesen der nassen Aufbereitung beruht darauf, dass die Fallgeschwindigkeit fester Körper im Wasser einerseits von ihrem spez. Gew., andererseits von ihrer Korngrösse abhängt. In den Setzmaschinen werden die Kohlen auf einem schwach geneigten Plansieb ausgebreitet, während von unten her ein Wasserstrom durch die Maschen dieses Siebes tritt und die gleichartigen Stücke bis zu einer bestimmten Höhe emporhebt, von welcher sie seitlich abgenommen werden.⁸)

Die verschiedenen Korngrössen unterscheidet man als Stückkohlen (über 80 mm), als Würfelkohlen (80—40 mm), als Kusskohlen (40—45 mm), als Grusskohlen (15—8 mm) und als Staub- oder Feinkohlen (unter 8 mm).⁹)

Die Steinkohle bildet matte oder glänzende Stücke, welche eine braune bis rein schwarze Farbe, ebensolchen Strich und ein spez. Gew. von 1,2—1,4 zeigen. Die beim Zerkleinern entstehenden Bruchstücke weisen meistens glatte, rechtwinkelig an einander stossende Flächen auf. Organisirte Struktur ist an der Steinkohle nicht direkt zu erkennen; häufig erweist sie sich dagegen von eingesprengter Gangart durchsetzt. In den meisten Fällen stellen die den Inhalt der einzelnen Flötze bildenden Kohlen — abgesehen von Einsprengungen — in Hinsicht auf Textur kein einheitliches Gebilde dar, sondern erweisen sich bei näherer Betrachtung als Gemenge verschiedener morphologischer Elemente, von welchen hier nur die als Glanzkohle und als Mattkolile bezeichneten Arten berücksichtigt werden können. ¹⁰)

Die Glanzkohle besitzt eine tiefschwarze Farbe, lebhaften Glasglanz, grosse Sprödigkeit und vollkommene Spaltbarkeit. Sie ist die verbreitetere Varietät und bildet als solche die Masse des Anthracits. Diese Kohlenart, welche hauptsächlich in Kordamerika, ausserdem in England, Belgien und Frankreich, seltener und in weniger reinem Zustand dagegen in den deutschen Revieren auf-tritt, ist durch ihre Formbeständigkeit in der Hitze und den beinahe vollständigen Mangel an flüchtigen Bestandteilen ausgezeichnet. Der Anthracit ist schwer entzündlich und verbrennt nur bei starkem Zug mit kurzer, rauchloser Flamme.

Die Mattkohle ist grauschwarz bis bräunlich grau, glanzlos, zeigt ebenen bis flachmuscheligen Bruch und geringe Sprödigkeit. Sie ist weniger verbreitet als die Glanzkohle und bildet als solche die Masse der Cannel- oder echten Gaskohle. Diese Kohlenart, welche sich namentlich in Australien und in England, weniger häufig im Saar- und Ruhrgehiet findet, ist sehr reich an flüchtigen Bestandteilen, indem sie beim Erhitzen bis zu 50°/₀ ihres Gewichts verliert. Sie entzündet sich leicht und verbrennt mit langer, leuchtender Flamme. Als jüngste Varietät der Steinkohle steht sie in mancher Hinsicht der Braunkohle nahe, unterscheidet sich jedoch von dieser durch die grössere Widerstandsfähigkeit gegen Salpetersäure und gegen Kalilauge.

Der Anthracit einerseits und die Cannelkohle andererseits repräsentiren die grössten Gegensätze unter den Steinkohlen; alle übrigen Arten können als Mittel- oder Bindeglieder zwischen der ältesten und der jüngsten Varietät aufgefasst werden.

Die Einteilung der Steinkohlen nach Gattungen ist auf ihr Verhalten im bedeckten Platintiegel gegründet und steht mit ihrer Verwendbarkeit für bestimmte Zwecke in sehr nahem Zusammenhang. Als Klassifizirungsprinzip dient die Beschaffenheit der Verkokungsrückstände, welche bei gleicher Herstellungsweise je nach der Natur der Kohle entweder keine nennenswerte Verschiedenheit dem ursprünglichen (gepulverten) Material gegenüber zeigen, oder aber eine mehr oder weniger weit fortgeschrittene Schmelzung erkennen lassen. Falls die Verflüssigung nicht weiter geht, als dass die einzelnen Partikelchen erweichen und nach dem Erkalten oberflächlich zusammengeklebt erscheinen, bezeichnet man diesen Grad als Sintern; der Uebergang in den vollkommen teigartigen Zustand, welcher ein Aufblähen der Masse durch die entweichenden Gase zur Folge hat, entspricht dagegen dem Schmelzen.

Auf Grund dieses charakteristischen Verhaltens unterscheidet man zunächst drei Gattungen von Kohlen:

1.    Sandkohle. Eine gepulverte Probe derselben behält nach dem Verkoken ihre Form bei und bleibt rein pulverig.

2.    Sinterkohle. Die Koks erscheinen zu einer zusammenhängenden, festen Masse zusammengesintert.

3.    Backkohlen. Die Koks bilden eine geschmolzene Masse von glattem, metallglänzendem Aeussern und von grösserem Volumen als vor der Verkokung.

Die zwischen 1. und 2., resp. zwischen 2. und 3. existirenden Uebergangs-formen bezeichnet man als sinternde Sandkohle, resp. als backende Sinterkohle. Die Koks der sinternden Sandkohle sind nur am Rand fest gesintert, in der Mitte aber noch locker; diejenigen der backenden Sinterkohle lassen eine vollständige Schmelzung erkennen, sind aber knospenartig aufgebrochen.

Weiterhin teilt man die Kohlen je nach der Grösse der Flamme, welche sie beim Verbrennen entwickeln, in kurzflammige und in langflammige. Hierfür ist die Menge des disponiblen Wasserstoffs, resp. der sich beim Erhitzen abspaltenden Gase und Dämpfe ausschlaggebend und zeigen aus diesem Grunde die Anthracite die kürzeste, die Cannelkohlen die längste Flamme. Die übrigen Sand- und Sinter-, sowie die Backkohlen, sind teils kurz-, teils langflammig.

Im Hinblick aut ihr Verhalten in der Hitze bezeichnet man die Backkohlen auch als fette Kohlen und stellt sie den hitzebeständigen Sand- und den sich hierbei nur wenig verändernden Sinterkohlen gegenüber, welche von diesem Gesichtspunkte aus mager oder trocken erscheinen.

Frisch geförderte Kohlen enthalten manchmal erhebliche Mengen von Methan eingeschlossen, welches beim Lagern an der Luft verschwindet. Weiche Sorten absorbiren dann durch Flächenanziehung Luft resp. atmosphärischen Sauerstoff und erleiden eine äusserst langsame Oxydation, in deren Folge fette Kohlen in magere übergehen können, womit eine, wenn auch geringe Abnahme des Heizwertes Hand in Hand geht. Beim Lagern im Freien verwittern derartige Kohlen und zeigen namentlich bei grösserem Schwefelkiesgehalt eine Neigung zum Zerfallen in kleinere Stücke. Dadurch wird der erwähnte Oxydationsprozess begünstigt und die mit diesem verbundene Wärmeentwicklung kann zu einer iii die Selbstentzündung der Kohlen hinreichenden Temperatursteigerung Veranlassung geben.*)

prozentische Zusammensetzung der verschiedenen Steinkohlen schwankt zwischen 70—93% Kohlenstoff, 4,5—6 °/₀ Wasserstoff, 4—20% Sauerstoff, Wass ° ° Stickstoff? ^    12% Mineralsubstanzen und 2—4% hygroskopischem

i    und Weise, in welcher die konstituirenden Elemente mit einander

lVjc en ®incb ist bislang nicht aufgehellt und steht nur fest, dass die Kohlen a gemeinen ein Gemenge komplizirt zusammengesetzter Substanzen sind, ac ienc e ohlen geben an einzelne Lösungsmittel, wie Benzol, Chloroform etc., s ai uoieszirende Körper ab, welche jedoch noch nicht im reinen Zustand er a    smc^’ lim¹¹¹ Erhitzen im Rohr zerfallen die Wasserstoff- und

sauerstollhaltenden Bestandteile der Kohlen und liefern dabei kohlenstoffhaltende

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Zersetzungsprodukte, welche sich im allgemeinen von denjenigen der Braunkohle im wesentlichen durch einen geringeren Sauerstoffgehalt unterscheiden. Bei dieser Gelegenheit verflüchtigt sich auch der Stickstoff in Form von Ammoniak oder von Abkömmlingen dieser Base und steht hiermit die stark alkalische, für die Steinkohle charakterische Reaktion des wässerigen Destillats im Zusammenhang. Ob neben dem Schwefel, welcher in Form von Schwefelkies einen konstanten Begleiter (1—2%) der Steinkohle bildet,¹¹) auch Schwefel „in organischer Bindung“ vorhanden ist, muss vorläufig dahingestellt bleiben.

Beim Verbrennen entwickelt die Steinkohle 6500—7800 W. E. und hinterlässt dabei eine Asche, welche hauptsächlich aus den Sulfaten und Silikaten des Calciums, Magnesiums, Aluminiums und Eisens besteht,¹²) während Karbonate, Phosphate und Chloride der Alkalimetalle fast gänzlich fehlen. Bei Gegenwart bestimmter Mengen von Eisenoxyd oder von Silikaten nimmt die Asche eine mehr oder weniger zähflüssige Beschaffenheit an und gibt dadurch Veranlassung zur Verstopfung der Rostspalten. Diesem Uebelstand kann manchmal durch eine geeignete Mischung der Kohlen begegnet werden; in anderen Fällen setzt man dagegen der Kohle etwas Kalk oder Natriumsulfat zu und erzielt dadurch dünnflüssige Schlacken, was bei Generatorfeuerungen von Nutzen sein kann.

In der Regel enthält die Asche (Schlacke) unverbrannte Kohle resp. Koksstückchen mechanisch eingeschlossen, von welchen sie eventuell durch Auslesen befreit wird, um dann als Isolir- oder geringwertiges Schottermaterial, bezw. in Verbindung mit Zement als Bausteine Verwendung zu finden.

Ausser zur direkten Feuerung und zum Generatorbetrieb dienen die Steinkohlen zur Leuchtgasfabrikation und zur Koksbereitung. Für den erstgenannten Zweck können alle Kohlensorten mehr oder weniger vorteilhaft benützt werden; für den Generatorbetrieb eignen sich in erster Linie langflammige Sand- oder auch nichtbackende Sinterkohlen; für die Leuchtgasfabrikation kommen hauptsächlich langflammige Back- oder Sinterkohlen (Gaskohlen) in Betracht und für die Koksbereitung sind kurzflammige Backkohlen den übrigen Gattungen vorzuziehen.

vorzugsweise

Amerika ausserdem zum Hochofenbetrieb Verwendung. — Häufig erscheint es angezeigt, verschiedenartige Kohlen mit einander zu

einer vorhandenen, für einen bestimmten Zweck weniger geeigneten Kohle erhöhen. So lässt sich z. B. eine stark backende und deshalb für die Rost-und Generatorfeuerung unvorteilhafte Sorte durch Zumischen von mageren Kohlen (Sandkohle) wesentlich verbessern, wie umgekehrt eine kurzflammige Sandkohle nach Zusatz von fetter Kohle (Backkohle) als Flammofenkohle verwertet werden kann. Im übrigen kann nur auf Grund vergleichender Versuche über den Heizwert und über das allgemeine Verhalten, sowie unter Berücksichtigung der Preisverhältnisse entschieden werden, welche Kohle unter den gegebenen 'Verhältnissen den Vorzug verdient.

Briketts. Die beim Abbau und bei der Aufbereitung massenhaft abfallende Feinkohle lässt sich vorteilhaft nur mittelst Staubfeuerungsvorrichtungen verbrennen. Da jedoch nur ein kleiner Teil der Gesamtproduktion direkt verfeuert wird, verwertet man die gasärmeren Fein- oder Staubkohlen vorwiegend in der Weise, dass man die einzelnen Partien auf maschinellem Wege zu kompakten Stücken, Briketts, formt, während die fetten Sorten hauptsächlich in der Kokerei Verwendung finden. Behufs Herstellung von Briketts mischt man das pulverige Material zunächst mit einem leicht erweichenden Bindemittel und

In Bezug auf die Verwendung zur direkten (Rost-) Feuerung ist zu bemerken, dass sich langflammige Back-, wie auch Sinterkohlen für den Flammofen- und Dampfkesselbetrieb, kurzflammige Backkohlen für das Schmiedefeuer, und kurzflammige Sandkohlen zum Brennen von Kalk oder Ziegeln (im Schacht- resp. Ringofen) am vorteilhaftesten erweisen. Anthracite finden auf dem Kontinent zum Heizen von Zimmeröfen und zur Wassergasbereitung, in

mischen, um die Brauchbarkeit zu

bringt dann die in der Wärme plastisch werdende Masse unter sehr starkem Druck in Ziegelform, wodurch ein bei gewöhnlicher Temperatur festes, beim Transport nicht zerfallendes Produkt erhalten wird. Von den vielen, zu diesem Zweck vorgeschlagenen Bindemitteln hat sich das bei der Destillation des Steinkohlenteers hinterbleibende Schwarzpech als das zweckentsprechendste erwiesen, da schon ein geringer Prozentsatz (3—5 %) zur Verklebung ausreicht, und da das Pech selbst, ohne Asche zu hinterlassen, unter bedeutender Wärmeentwicklung verbrennt.

Die Vorzüge, welche die Briketts der ungeformten Kohle gegenüber bieten, liegen insbesondere in ihrer Unveränderlichkeit beim Lagern, in ihrer stets gleichförmigen Beschaffenheit, in ihrer bequemen, eine vollkommene Ausnützung des Verladeraums gestattenden Form, sowie in ihrer leichten Verbrennlichkeit und der damit zusammenhängenden geringen Bauchentwicklung. In Hinsicht auf Heizwert erweisen sich dagegen die Briketts dem nicht brikettirten Material kaum überlegen. Zum Zweck der Erzielung vollkommen rauchfrei verbrennender Briketts hat man vorgeschlagen, der Feinkohle sauerstoffabgebende Körper, wie Braunstein etc., beizumengen, wie auch die Beimischung geringer Mengen von Kalksteinpulver behufs Bindung der bei der Verbrennung aus dem Schwefelkies sich bildenden schwefligen Säure empfohlen worden ist. Die deutsche Produktion von Briketts ist im Vergleich zu der mehrere Millionen t jährlich betragenden französischen, belgischen und englischen gering; doch ist zu erwarten, dass sie wachsen wird.

Koks. Der bei der trockenen Destillation der Steinkohlen hinterbleibende Bückstand, der Koks, bildet beim Kokereibetrieb das Hauptprodukt, während er bei der Leuchtgasfabrikation als Hebenprodukt abfällt. In den Kokereien wird heutzutage beinahe nur noch in der Weise gearbeitet, dass die Kohle (hauptsächlich in Form von Feinkohle) in gemauerte, von Heizkanälen durchzogene und verschliessbare Kammern eingefüllt und dann so lange erhitzt wird, als noch flüchtige Bestandteile entweichen, welche in einem mit der Kammer verbundenen Kondensationssystem abgefangen werden. Hach Beendigung der Operation wird der Ofen entleert und der herausgezogene noch glühende Koks mit Wasser abgelöscht. Die Verkokung bezweckt neben der Entfernung der sich beim Erhitzen zersetzenden Bestandteile die Verflüchtigung des die Verwendbarkeit der Bohrkohle zur Metallgewinnung beeinträchtigenden Schwefelgehalts, welcher grösstenteils auf beigemengten Schwefelkies zurückzuführen ist (s. Leuchtgas). Die auf dem angegebenen Weg gewonnenen sogen, metallurgischen Koks bilden harte, metallglänzende Stücke. Sie müssen einerseits genügende Festigkeit besitzen, um das im Hochofenschacht auf ihnen lastende Gewicht der Post ohne

Formveränderung zu tragen und andererseits porös genug sein, um eine energische Beduktion der Kohlensäure zu bewirken. Die metallurgischen Koks finden hauptsächlich im Hüttenbetrieb, sowie zum Schmelzen von Metallen Verwendung und vermögen die Holzkohlen in den meisten Fällen zu ersetzen. Die bei der Leuchtgasfabrikation abfallenden Koks eignen sich für die genannten Zwecke wegen ihrer geringen Festigkeit und grossen Porosität nicht und dienen wiegend als Hausbrand.

Die Koks enthalten 90—95 °/₀ Kohlenstoff, 0,2—1,5 % Wasserstoff, 1—4 °/0 Sauerstoff), 0,4—1,5 °/₀ Stickstoff, 1 °/₀ Schwefel, 5—8% Asche und 2—4% hygroskopisches Wasser. Der Kohlenstoff ist unzweifelhaft zum grössten Teil in elementarem Zustand vorhanden; bezüglich der Art der Bindung der übrigen Bestandteile gehen die Ansichten aus einander. Die Koks sind schwer entzündlich und verbrennen mit kurzer blauer Flamme, wobei sie bis zu 7800 W. E. liefern. Die Produktion an Schmelzkoks im deutschen Beiche betrug 1891 gegen 7,7 Milk t, diejenige an Gaskoks ca. 1,5 Mill. t. Die Brikettirung von Koksklein mit Erzen mim Zweck der Metallerzeugung, sowie der Herstellung von Kokssteinen zum Aussetzen von Hochofensohlen ist vorläufig nicht über das Stadium der Versuche hinausgelangt.

vor-

b. Flüssige Brennmaterialien.

i Unter den flüssigen Heizstoffen besitzen nur das Petroleum und der Stein-mhfenteer einige Bedeutung; andere brennbare Flüssigkeiten, wie Benzin, Alkohol, olzgeist, Oele etc. kommen für industrielle Feuerungen nicht in Betracht.

Petroleum. Das Petroleum ist nach den heutigen Anschauungen ein Produkt der unter besonderen Verhältnissen yon statten gegangenen Zersetzung mariner Tiere und haben vorwiegend die in diesen enthaltenen, leicht veränderlichen Pette das Material zu seiner Entstehung geliefert. Lieber den Verlauf des Zersetzungsprozesses lassen sich nur Vermutungen aufstellen; doch sprechen einzelne Beobachtungen, welche Engler bei der Destillation des Eischthrans unter Druck gemacht hat, zu Gunsten der Annahme, dass bei der fraglichen Beaktion zunächst die Glyceride verseift worden sind, worauf die abgespaltenen Fettsäuren in Kohlenwasserstoffe umgewandelt wurden.

Das Vorkommen von Petroleum ist an vielen Orten und in den verschiedensten Formationen nachgewiesen worden. Das massenhafte Auftreten dieses Naturprodukts beschränkt sich jedoch auf die nordamerikanischen und die kaukasischen Oeldistrikte (Pennsylvanien, Kanada, bezw. Halbinsel Apscheron, Baku), deren Produktion über 90 °/₀ der gesamten beträgt. Im Vergleich hiermit sind die peruanischen, galizischen und rumänischen Fundstellen nur von ganz untergeordneter Wichtigkeit, während den im deutschen Beich bislang gemachten Oel-funden mit Ausnahme desjenigen bei Pecheibronn (Eisass) jede Bedeutung abgeht.

Das aus Bohrlöchern infolge des auf ihm lastenden Gasdruckes spontan zu Tage tretende oder mittelst Pumpen geförderte Bohöl stellt nach Abscheidung des mitgehobenen Salzwassers eine je nach Fundort gelbe bis schwarze Flüssigkeit von eigentümlichem Geruch und einem zwischen 0,75—0,98 liegenden spez. Gew. dar, welche im wesentlichen aus einem komplexen Gemenge von Kohlenwasserstoffen der Paraffinreihe — wie das amerikanische — oder aus solchen der Naphthenreihe — wie das kaukasische — besteht. Daneben enthalten die Bohöle noch geringe Mengen anderer Körper, wie Petrolsäuren, Schwefelverbindungen, Pyridin etc., welche zum grössten Teil durch Behandeln mit Natronlauge und konzentrirter Schwefelsäure entfernt werden können.

zu

Das Bohpetroleum wird nur ausnahmsweise als solches verfeuert; in der Begel wird es zum Zweck der Abscheidung einzelner Partien von bestimmten Siedepunktgrenzen der fraktionirten Destillation unterworfen. Die bis 180 0 übergehenden, nur wenige Prozente betragenden Anteile stellen die sogen. Petrol-naplitha dar, welche ihrerseits bei weiterer Aufarbeitung Petroläther, Gasolin, Petrolbenzin und Ligroin liefert. Die auf die Naphtha folgende, ca. 40 % vom Bohöl betragende Partie ist das Leuchtpetroleum (Kerosin). Das Abdestilliren dieses Produktes wird so lange fortgesetzt, bis die Temperatur im Kessel gegen 300° gestiegen ist. Nur der oberhalb dieser Grenze siedende Bückstand, welcher bis 50 °/₀ vom Bohölgewicht beträgt, kommt, soweit er nicht etwa zur Schmierölfabrikation verwendet wird, als Brennstoff in Betracht. Dieser Petrolrückstand (Masud) bildet eine dicke, zähflüssige, schwarze Flüssigkeit, deren durchschnittliche Zusammensetzung zu 88 °/₀ Kohlenstoff und 12 °/₀ Wasserstoff angenommen werden kann. Er entzündet sich nur schwer und verbrennt unter gewöhnlichen Umständen mit stark qualmender Flamme. Mit Hilfe von Zerstäubungsvorrichtungen gelingt es jedoch, die Verbrennung zu einer völlig rauchlosen zu gestalten, wobei eine 13,5—14fache Verdampfung erzielt wird. Infolge ihres hohen Heizwertes und ihrer relativ geringen Baumbeanspruchung eignen sich die Petrolrückstände für die Lokomotiv- und Schiffskesselheizung und ist die Petrolfeuerung insbesondere auf den pennsylvanischen, kaukasischen und südrussischen Bahnen, sowie auf den das kaspische und schwarze Meer, die Wolga und die untere Donau befahrenden Dampfern eingeführt. Auch die russische Kriegsmarine bedient sich in ausgedehntestem Massstab dieses Brennstoffs. Die Verwendungsfähigkeit der Petroldestillate zum direkten Motorenbetrieb beruht auf der allen Dämpfen leichtflüssiger Kohlenwasserstoffe gemeinsamen Eigenschaft, mit atmosphärischer Luft explosible Gemenge zu bilden. Bei den niedrig siedenden Produkten, wie Gasolin, erfolgt der Uebergang in Dampfform teilweise schon bei gewöhnlicher Temperatur. Den höher siedenden, wie z. B. dem Leuchtpetroleum, muss Wärme zugeführt werden, um die Dampfspannung zu erhöhen.

Die amerikanische Produktion an Bohöl betrug 1891 ca. 35 Mill. Barrels ä 170 kg, die russische 1893 325 Mill. Pud ä 16,3 kg.

Teer. Der Teer ist ein Produkt der trockenen Destillation der rohen Brennstoffe und stellt eine schwarze, dicke Flüssigkeit von eigentümlichem Geruch und einem 1,0 nur wenig übersteigenden spez. Gew. dar. Die Zusammensetzung des Teers ist in erster Linie von der Natur des Rohstoffs und ausserdem bis zu einem gewissen Grad von der Zersetzungstemperatur abhängig. Von den verschiedenen Arten von Teer hat nur der Steinkohlenteer, welcher sowohl bei der Leuchtgasbereitung wie beim Kokereibetrieb in bis zu 5% vom Gewicht der zersetzten Kohle betragenden Mengen abfällt und ein an aromatischen Kohlenwasserstoffen und Phenolen reiches Gemenge verschiedenartiger Körper darstellt, früher in grösserem Massstab als Brennmaterial in den Gasfabriken Verwendung gefunden. Heutzutage wird der Teer fast immer behufs Gewinnung seiner wertvollen Bestandteile der Destillation unterworfen und ist nur der hierbei hinterbleibende, ca. 50°/₀ vom Teergewicht betragende Rückstand, das sogen. Schwarzpech, insofern für die Brennstoffindustrie von Bedeutung, als es als Bindemittel bei der Brikettirung des Steinkohlenkleins dient. Das Schwarzpech stellt eine feste, bei niedriger Temperatur spröde Masse dar, welche in der Wärme erweicht. Es besteht im wesentlichen aus nicht näher studirten Kohlenwasserstoffen, aus Kohlenpartikelchen etc. und verbrennt im erhitzten Zustand mit roter, sehr stark qualmender Flamme. Ausser zur Brikettgewinnung wird es zur Herstellung ordinärer Russsorten (Pechruss), sowie gelegentlich zur Erzeugung einer vollkommen rauch- und aschenfrei verbrennenden Kohle benützt.

¹

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1894, S. 1547.

²

Die als Gagatkohle bezeichnte völlig strukturlose Abart der Pechkohle, welche am .ss der bayerischen Alpen bei Miesbach und in Boll vorkommt, wird wegen ihrer o-leichför-nugen Beschaffenheit, Zähigkeit und Politurfähigkeit zu Schmuckgegenständen (Jet) verarbeitet.

³

Das früher gebräuchliche Trocknen der pulverförmigen Kohle mit Feuergasen hat zu aauügen Staubexplosionen \ eraulassung gegeben und ist heute ziemlich allgemein durch das itrhitzen mit Dampf ersetzt worden.

⁴

Trockenvorrichtungen, Brikettmaschinen etc. bauen die Zeitzer Eisengiesserei und Maschinenbauaktiengesellschaft Zeitz, Gr. F. Gieseke, vorm. Vogel & Co. in Neusellershausen-Leipzig, F. A. Schulz in Halle a. S., Gebrüder Sachsenberg in Rosslau a. Elbe u. a.

⁵

Die Produktion der Vereinigten Staaten an Steinkohle betrug im Jahre 1893 rund 180 Mill. t. (S. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1894, S. 948, wo sich genauere Angaben über die Ausdehnung der einzelnen Kohlendistrikte finden).

⁶

Ueber den Zeitpunkt, bis zu welchem die Kohlenvorräte der Erde mutmasslich erschöpft sein werden, gehen die Ansichten weit aus einander. Das grösste Zutrauen verdienen die Angaben von R. Nasse, welcher die Frage vor kurzem in einer selbständigen Schrift „Die Kohlenvorräte der europäischen Staaten und deren Erschöpfung“ (Berlin 1894) behandelt hat. Nach diesem Autor würde der Kohlenvorrat Mitteleuropas in 670 Jahren erschöpft sein.

⁷

Nach dem Ergebnis von neuerdings in Südengland vorgenommenen Bohrungen erscheint der Zusammenhang der dortigen Becken mit denjenigen Nordfrankreichs, Belgiens sowie des Ruhr- und Aachener Reviers zweifellos.

⁸

Kohlenaufbereitungsanlagen bauen u. a.: Schiichterraann & Krämer, Dortmund, Maschinenbauanstalt O. Schüler in Berlin, Maschinenbauaktiengesellschaft Humboldt, Kalk, Wilhelmshütte, Waldenburg i. Schl., Königl. Hüttenamt Gleiwitz.

⁹

Einheitliche KlassiruEg ist weder auf deutschen noch ausländischen Zechen eingeführt.

¹⁰

Die nur selten und immer in dünnen Lagen auftretende Faserkohle, sowie der Kohlen- oder Brandschiefer, welcher einen mit kohliger Substanz imprägnirten Thonschiefer darstellt, sind von untergeordnetem Interesse.

¹¹

Der Schwefelkies ist auf dem Weg der Infiltration in die Kohle gelangt und meistens in Form dünner Lamellen eingesprengt.    ,

¹²

Der hie und da zu beobachtende Schwefelcalciumgehalt der Asche erklärt sich durch die reduzirende AVirkung der glühenden Kohle auf das Calciumsulfat.

c. Heizgase.

Die Heizgase enthalten als wärmeliefernde Bestandteile Wasserstoffgas, Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoffe, unter welch letzteren in erster Linie das Methan, in zweiter das Aethylen zu nennen ist, während die Homologen dieser Körper, sowie das Acetylen und das Benzol an Wichtigkeit zurücktreten.

um es

Naturgas. Die an einzelnen Punkten der Erde, so insbesondere in Pennsylvanien, in der Umgebung von Baku, in Persien und in China vorkommenden, zum Teil schon im Altertum bekannten Quellen brennbarer Gase stehen zweifellos mit unterirdischen Erdölablagerungen derart in Verbindung, dass Gas und Oel ursprünglich in einer gemeinsamen Höhlung eingeschlossen sind. Sobald auf irgend eine Weise eine Kommunikation mit der freien Atmosphäre hergestellt wird, entweicht das Gas mit mehr oder weniger grosser Vehemenz, wobei seine Temperatur infolge der äusseren Arbeitsleistung sinkt. Gewöhnlich versiegt der Gasstrom nach kurzer Zeit und an seiner Stelle erscheinen die flüssigen Zersetzungsprodukte der untergegangenen Meeresfauna in Form einer Erdölquelle. In einzelnen Fällen bleibt jedoch die Menge des in der Zeiteinheit ausströmenden Gases ziemlich konstant, so dass man besondere Einrichtungen zum Auffangen und Fortleiten des Gases getroffen hat, als Brennmaterial verwerten zu können. Von besonderer Wichtigkeit ist das Vorkommen des Naturgases für Pittsburg geworden, welches einen ansehnlichen Teil seines Wärmebedarfs für häusliche und gewerbliche Zwecke auf diese AVeise deckt. — Die Zusammensetzung des Naturgases, welche selbst bei einer und derselben Quelle innerhalb ziemlich weiter Grenzen schwankt, kann zu 70 Vol. °/₀ Methan, 20 Vol. °/₀ Wasserstoff neben 10 Vol. % indifferenter Gase (Kohlensäure und Methan) angenommen werden. Ausser für Heizzwecke wird das Gas auch in grossem Massstab zur Herstellung von Russschwarz verwendet.

Künstliche Brenngase. Die künstlichen Brenngase werden aus festen Brennstoffen erzeugt. Flüssige Stoffe, wie Teeröle, Petrolrückstände etc. kommen nur für die Gewinnung von Gasen zu Beleuchtungszwecken in Betracht. Die Feberführung der festen Brennstoffe in Gasform kann nach zwei prinzipiell verschiedenen Methoden erfolgen. Die eine derselben, welche mit Ausnahme von Holzkohle, Koks und Anthracit auf alle festen, wie auch auf die flüssigen Materialien angewendet werden kann, steht im engsten Zusammenhang mit dem Wasserstoffgehalt dieser Körper und beruht auf der Wirkung der W ärme auf viele komplizirt zusammengesetzte organische Verbindungen, welche dadurch in einfacher zusammengesetzte zerfallen. Zur Ausführung der Methode für feste

Brennstoffe bedient man sich der trockenen Destillation, für flüssige der Ueber-hitzung ihrer Dämpfe. Bei den Steinkohlen etc. wird der durch die trockene Destillation bewirkte Vorgang als Entgasung bezeichnet. Die andere Methode, welche sich auf alle festen, aber nicht in gleicher Weise auf die flüssigen Brennstoffe anwenden lässt, nimmt im wesentlichen nur auf den Kohlenstoffgehalt Rücksicht und ist auf die Ueberführbarkeit dieses Elements in Kohlenoxyd gegründet. Der hierzu benützte Weg ist die unvollkommene Verbrennung und kann diese sowohl mit Hilfe von freiem als auch von gebundenem Sauerstoff vorgenommen werden. Der Vorgang selbst wird als Vergasung bezeichnet; Vergasung und Entgasung finden neben einander statt, wenn rohe Brennstoffe (Anthracit ausgenommen) unvollkommen verbrannt werden.

Destillationsgase. Eür die Qualität und Quantität der bei der trockenen Destillation von Brennstoffen entstehenden flüchtigen Produkte ist in erster Linie die Natur des Rohmaterials bestimmend; ausserdem ist die Temperatur, bei welcher der Prozess vor sich geht, von Einfluss. Die flüchtigen Produkte stellen zunächst ein Gemisch von Gasen und Dämpfen dar. Beim Abkühlen auf gewöhnliche Temperatur verflüssigen sich die Dämpfe und scheiden sich in Form von Teer und Wasser ab, welch letzteres einen Teil der darin leicht löslichen Gase zurückhält. Die gasförmig bleibenden Produkte bestehen aus Kohlensäure, Kohlenoxyd, Wasserstoff, Methan und ungesättigten Kohlenwasserstoffen und enthalten eventuell geringe Mengen von Ammoniak, Schwefelammonium etc. Die bei der Destillation des Holzes, des Torfs und der Braunkohle auftretenden Gase sind mehr oder weniger reich an Kohlensäure und stellen demgemäss nur ein geringwertiges Heizgas dar; das aus Steinkohlen erzeugte Leuchtgas enthält nach der behufs Entfernung des Ammoniaks und der Schwefelverbindungen vorgenommenen Reinigung neben ca. 5 Vol. °/₀ indifferenter Gase (Kohlensäure und Stickstoff) durchschnittlich 10 Vol. % Kohlenoxyd, 45 Vol. % Wasserstoff, 35 Vol. % Methan und 5 Vol. % ungesättigte Kohlenwasserstoffe.

Durch unvollkommene Verbrennung erzeugte Gase. Luft-Zum Zweck der Erzeugung von Luftgas lässt man

Die Verbrennungswärme von 1 cbm Steinkohlengas (im Gewicht von 0,56 kg) beträgt 5200—5500 W. E. Da zur Erzeugung von 1 cbm Gas ein Aufwand von 3—3,5 kg Steinkohlen erforderlich ist und somit nur ein Viertel des in den Steinkohlen aufgespeicherten Wärmevorrats in das Leuchtgas übergeht, während der Rest in dem Koks zurückbleibt, so kann das Steinkohlengas nur unter bestimmten Voraussetzungen als Heizmaterial in Betracht kommen. Im allgemeinen wird das Leuchtgas nur in der Haushaltung, im Laboratorium und beim Auer’sehen Glühlicht als jederzeit zur Verfügung stehende und leicht regulirbare Wärmequelle benützt (s. auch Gasmaschinen). Der schon früher gemachte Vorschlag, das in den letzten Stadien der Destillation der Steinkohle übergehende wasserstoffreichere und lichtschwächere Gas getrennt aufzufangen und in besonderen Rohrleitungen den Feuerstellen zuzuführen, ist bislang nirgends zur Ausführung gelangt.

oder Generatorgas, durch glühende, in einem stehenden Cylinder (Generator) eingeschlossene Kohlen von unten her einen Luftstrom (Primärluft) treten und regulirt dessen Geschwindigkeit in der Art, dass das oben abziehende Gasgemisch möglichst frei von Kohlensäure und von Sauerstoff ist. Die Zusammensetzung des aus reiner Holzkohle und trockener Luft entstehenden Gases berechnet sich wie folgt: 1 kg Kohlenstoff liefert 28:12 = 2,33 kg Kohlenoxyd. Da die Luft auf 23 Gew. 0% Sauerstoff 77 Gew. 0°loN enthält, so führen die zur Bildung von 2,33 kg Kohlenoxyd erforderlichen

4,45 kg Stickstoff mit sich und es resultiren ins-

.    ~    , iv> 1,33⁻77 _

1,33 kg Sauerstoff —— “

gesamt 6,78 kg Gas, welche aus 34,3 Gew. 0% Kohlenoxyd und 65,7 Gew. 0% Stickstoff bestehen. Beide Gasarten besitzen dasselbe spez. Gew. (1,25); demgemäss wird auch die volumprozentische Zusammensetzung des Luftgases durch die angegebenen Zahlen ausgedrückt.

Wird das Luftgas ohne vorhergehende Abkühlung durch nachträglich zugeführte Luft (Sekundärluft) von 0° verbrannt, so werden dadurch 2,33-2428 = 5658

(genauer 5665) W. E. frei, zu welchen noch die von dem Luftgas mitgeführten 2417 W. E. treten. Die Yerbrennung in zwei Phasen liefert somit dasselbe Resultat wie die direkte Yerbrennung, vorausgesetzt, dass keine Wärmeverluste stattfinden. Wenn jedoch das Luftgas vor der Yerbrennung mit Sekundärluft auf 0° abgekühlt wird, so werden nur 5658 W. E. erhalten , was einem Minderbetrag von 30,4 °/₀ gleichkommt. Hieraus ergibt sich ohne weiteres, dass das Luftgas unmittelbar nach seiner Erzeugung verbrannt werden muss, wenn ein Verlust von nutzbarer Wärme vermieden werden soll.

Bei der Luftgasbereitung aus rohen Brennstoffen gestalten sich die Vorgänge weniger einfach, als eingangs beschrieben. Zunächst ist das in den Generator eingeführte hygroskopische Wasser nicht ohne Einfluss auf die Temperatur des Gases, indem es namentlich beim Uebergang in den dampfförmigen Zustand Wärme aufnimmt und dadurch abkühlend wirkt. Weiterhin erfolgt die Reduktion von etwa an der Eintrittsstelle der Primärluft entstandener Kohlensäure nicht momentan, sondern nur in dem Mass, als der aufsteigende Gasstrom mit der Oberfläche der höher gelegenen Brennstoffpartikel in Berührung kommt.

Um mit: Sicherheit eine ausreichende Oberflächenwirkung zu erzielen, schichtet man den Brennstoff in Form kleiner Stücke im Gaserzeuger so hoch auf, dass der Widerstand, welchen die Füllung dem freien Durchgang des Gasstroms entgegensetzt, die von den jeweiligen Zugoder Druckverhältnissen abhängige Grenze nicht überschreitet. Infolge der Abnahme der Temperatur nach oben hin und der Zunahme des Verdünnungsgrades der Kohlensäure geht die Reduktion der letzteren in der Regel nicht vollständig vor sich, so dass schon aus diesem Grunde die Zusammensetzung des technischen Generatorgases nicht genau der Theorie entspricht. Dazu kommt, dass infolge der im Innern des Gaserzeugers herrschenden hohen Temperatur die frisch eingefüllten Materialien zunächst eine Zersetzung erleiden, welche sowohl nach ihren Endprodukten als auch nach den äusseren Bedingungen vollkommen der trockenen Destillation entspricht. Die gas- und dampfförmig entweichenden Partien mischen sich dem von unten aufsteigenden Gasstrom bei; der entgaste Rückstand sinkt in dem Masse, als die Verbrennung voranschreitet, nach in die tieferen Regionen und wird schliesslich vergast. Zur Entgasung selbst ist ein bestimmter, nicht direkt berechenbarer Wärmeaufwand erforderlich, welcher auf Kosten eines Teils der Bildungswärme des Luftgases gedeckt wird, und ist die dadurch bedingte Temperaturherabsetzung namentlich bei Verwendung von Holz, Torf und Braunkohle nicht unerheblich. Was die Steinkohlen betrifft, so liefern diese je nach der Qualität, der Menge der innerhalb einer gegebenen Zeit durchgesetzten Kohle und der Art der Bedienung des Generators Gase von wechselnder Zusammensetzung; im Durchschnitt kann dieselbe zu 25 Vol.% Kohlenoxyd, 6 Vol. % Wasserstoff, 3 Vol.% Methan, 1 Vol.% ungesättigter Kohlenwasserstoffe, 62 Vol.°|o Stickstoff und 3 Vol.% Kohlensäure angenommen werden.*) 1 cbm =1,1 kg des Gases (von 0 °) liefert bei der Verbrennung mit Sekundärluft ca. 1200 W. E.

Die aus 1 kg der einzelnen Brennstoffe erhältlichen Luftgasmengen betragen:

Koks und Holzkohle ca. 6,5 cbm

Steinkohle .    .

Braunkohle . .

Torf ....

Holz ....

n 2,5 „

. 2,0 „

Hochofengichtgas. Nach Bildungsweise und Zusammensetzung steht das Hochofengichtgas dem Luftgas nahe. Das erstere unterscheidet sich dem letzteren hauptsächlich durch seinen höheren Gehalt an Kohlensäure, welcher auf zwei verschiedene Ursachen zurückzuführen ist. Die eine derselben ist die im Hochofen vor sich gehende Reduktion der oxydischen Erze, welche eine teilweise Umwandlung des im Schacht aufsteigenden Kohlenoxyds in Kohlensäure zur Eolge hat; die andere ist in der Zersetzung des als Zuschlag wendeten Kalksteins zu suchen.

Das Hochofengichtgas enthält durchschnittlich 20 Yol. O % Kohlenoxyd, 18 Yol. O°/₀ Kohlensäure, 62 Yol. O°/₀ Stickstoff und liefert pro cbm = 1,3 kg ca. 800 W. E. Die mit dem Betrieb eines einzelnen Hochofens verbundene Gasproduktion beträgt bis zu 500 000 cbm innerhalb 24 Stunden. Das Gas wird auf den Hüttenwerken selbst zum Heizen der Dampfkessel, zum Vorwärmen des Gebläsewindes etc. benützt.

Regenerirung desKolilenoxyds. Anstatt die gesamte, bei der Vergasung des Kohlenstoffs frei werdende Wärmemenge

zur

von

ver-

Temperaturerhöhung

.    .. 0 Das aus Holz, Torf etc. erzeugte Gas enthält neben grösseren Mengen von Kohlensäure

beträchtliche Quantitäten von Wasserdampf, welch letzterer durch Abkühlen des Gases grösstenteils entfernt werden kann.

des entstehenden Luftgases zu verwenden, kann ein Teil derselben auch in dem Sinn verwertet werden, dass man mit ihrer Hilfe — unter gleichzeitiger Inanspruchnahme des im Generator stets vorhandenen Kohlenüberschusses — solche Reaktionen zur Durchführung bringt, welche ihrerseits Kohlenoxyd liefern. Als nächstliegendes Mittel hierfür bietet sich a priori die Einführung von Kohlensäure neben der Primärluft in den Generator dar. Da im Innern desselben alle Bedingungen für die Reduktion dieses Gases vorhanden sind, so wird sich durch diesen Kunstgriff eine Anreicherung von Kohlenoxyd in den oben abziehenden Gasen erzielen lassen. Die Menge von Kohlenoxyd, welche im Maximum in einem auf diese Weise erhaltenen Gasgemisch vorhanden sein kann, ist theoretisch durch das Verhältnis der bei der Luftgasbildung frei werdenden Wärmemenge (2417 W. E. pro 1 kg Kohlenstoff) zu dem für die Reduktion der Kohlensäure erforderlichen Wärmebedarf (890 W. E. pro 1 kg. Kohlensäure) begrenzt. Unter der Voraussetzung, dass die gesamte Wärmeproduktion zu dem genannten Zweck disponibel sein würde, berechnet sich die Zusammensetzung des Gasgemisches zu 57 Vol. °/₀ Kohlenoxyd und 43 Vol. 0% Stickstoff. Vor einiger Zeit sind Versuche angestellt worden, die in den Abgasen der Feuerungen enthaltene Kohlensäure in dem angedeuteten Sinne zu verwerten, und hat insbesondere Siemens einen Generatorofen konstruirt, bei welchem ein Teil der Abgase wieder unter den Rost zurückgeführt wird, während gleichzeitig eine bestimmte Quantität Primärluft Zutritt. Ob jedoch die der praktischen Durchführung des Projektes sich entgegenstellenden Schwierigkeiten thatsächlicli behoben worden sind, muss vorläufig dahingestellt bleiben.

Wasser gas. Die Bildung des Wassergases beruht auf der Wechselwirkung zwischen hocherhitzter Kohle und Wasserdampf, welche bei Temperaturen über 1200° im Sinne der Gleichung: CH^O = CO-\-vor sich geht. Dieser Prozess entspricht dem Verhalten des Kohlenstoffs gegen viele andere anorganische Oxyde in der Hitze und ist durch die Abscheidung des elektro-negativen Bestandteils der Sauerstoffverbindung in elementarer Form einerseits und die Entstehung von Kohlenoxyd andererseits charakterisirt. Der obigen

Gleichung'gemäss bilden sich hierbei gleiche Volumina oder = 93,3Gew’. 0%

oU

Kohlenoxyd und 6,7 Gew. O°/₀ Wasserstoff. Diese Zahlen geben jedoch die Zusammensetzung des Wassergases nur dann wieder, wenn es unter der angegebenen Bedingung erzeugt wird; mit sinkender Temperatur tritt an die Stelle des Kohlenoxyds allmälich Kohlensäure, und kann die Umsetzung bei ca. 500° als ausschliesslich nach der Gleichung: C-\-2H₂0 — C0₂-\-'2H₂ verlaufend angesehen werden.

Die Verbrennung des Kohlenstoffs zu Kohlenoxyd mittelst Wasserdampf erfolgt im Gegensatz zu derjenigen mittelst atmosphärischen Sauerstoffs unter Wärmebindung: die Reaktion ist endothermisch und nicht exothermisch. Wie bei der Vereinigung von 1 kg. Wasserstoff mit 8 kg Sauerstoff 29 360 W. E. frei werden, so ist auch umgekehrt zur Spaltung des Wassers in seine Elemente der gleiche Wärmeaufwand erforderlich. 1 kg Wasserdampf von 100°

29360

bedarf dementsprechend zur Zerlegung —= 3260 W. E. Hierbei entstehen

0,89 kg Sauerstoff und 0,11 kg Wasserstoff. Bei Gegenwart von Kohlenstoff vereinigen sich die frei werdenden 0,89 kg Sauerstoff mit 0,66 kg des erstgenannten Elementes zu 1,55 kg Kohlenoxyd, während der Wasserstoff intakt bleibt. Der Uebergang von Kohlenstoff in Kohlenoxyd ist auch bei Anwendung von gebundenem Sauerstoff mit derjenigen Wärmeproduktion verbunden, welche diesem Vorgang eigentümlich ist. Demgemäss werden durch den Prozess selbst 0,66 - 2417 = 1595 W. E. gewonnen. Diese 1595 W. E. sind von den für die Zerlegungsarbeit von 1 kg Wasserdampf aufzuwendenden 3260 W. E. in Abzug zu bringen; der Rest 3260—1595== 1665 W. E. ist dagegen anderweitig zu decken, wenn einem Sinken der Temperatur vorgebeugt werden soll. Die Ausgleichung dieses Defizits kann durch von aussen zugeführte Wärme erfolgen, indem man das Gefäss, in welchem die Einwirkung des Wasserdampfes auf die

Kohlen stattfindet, erhitzt; in der Technik wird jedoch derselbe Zweck in der Weise erreicht, dass Wasserdampf und atmosphärische Luft alternirend auf die Kohlenschicht geblasen und die jeweils entstehenden Grase getrennt auf-gefangen werden. Die abkühlende Wirkung, welche der Wasserdampf auf die heissen Kohlen ausübt, lässt sich dadurch ausgleichen, dass man die Zuströmung für kurze Zeit unterbricht und dann — nach dem Umschalten der Grasausströmungsventile — durch Einblasen von Luft die Kohlen zu lebhafter Glut anfacht, wodurch sie zu neuer Zersetzungsarbeit befähigt werden. Durch abwechselndes Einführen von Dampf und Luft in den Gaserzeuger wird ein je einige Minuten andauernder Strom von Wassergas resp. von Luftgas erzeugt und spielen sich die beiden verschiedenen Vorgänge in beliebig rascher Folge hinter einander ab. — Als Material für die Herstellung von Wassergas dient beinahe ausschliesslich Anthracit.

Das technische Wassergas besteht durchschnittlich aus 48 Vol. 0% Wasserstoff, 43 Vol. 0°/o Kohlenoxyd, 4 Vol. 0°/o Kohlensäure und 5 Yol. 0% Stickstoff. Der Gehalt an Stickstoff ist auf eine der Natur des Betriebs nach unvermeidliche Beimengung von Luftgas zurückzuführen; die Kohlensäure rührt von der zwischen Kohlenstoff und Wasserdampf bei sinkender Temperatur vor sich gehenden Keaktion her. Infolge des Gehaltes der Anthracitasche an Schwefel- und Siliciumverbindungen sind dem rohen Wassergas geringe Mengen von Schwefelund Siliciumwasserstoff beigemengt, welche durch Behandeln mit Wasser und Kalk entfernt werden, ehe das Gas zur Verwendung gelangt. — 1 cbm = 0,71 kg Wassergas liefert ca. 2600 W. E.

Trotz seiner hohen Heizkraft hat das Wassergas bislang in Europa nur wenig Eingang gefunden, was bis zu einem gewissen Grad mit der Schwierigkeit zusammenhängt, das gleichzeitig abfallende Euftgas zu verwerten, dessen Menge das Vierfache von derjenigen des produ-zirten Wassergases beträgt. In Nordamerika wird es dagegen vielfach zu Heiz- und namentlich auch zu Beleuchtungszwecken verwendet. Im letzteren Fall benützt man entweder das an sich nicht leuchtende Gas zum Erhitzen von Glühkörpern oder man mengt ihm vor dem Gebrauch gas- oder dampfförmige Kohlenwasserstoffe (Petroldestillate etc.) bei, welche beim Verbrennen Kohlenstoff im glühenden Zustand ausscheiden und so eine Lichtwirkung in gewöhnlicher Weise hervorrufen (karburiren). Um das geruchlose und wegen seines Kohlenoxydgehalts giftige Wassergas beim zufälligen Ausströmen leicht bemerklich zu machen, setzt man ihm hie und da minimale Mengen stark riechender Körper, wie Mercaptan, zu und vermeidet dadurch die mit seinem Gebrauch verbundene Gefahr in einfacher und zugleich sicherer Weise. Ueber das ein Gemenge von Wasser- und Luftgas darstellende Misch- oder Dowsongas s. d. Art. Dowsongas.

Untersuchung der Brenngase. Behufs Feststellung der Mengenverhältnisse der Bestandteile einer Gasprobe bedient man sich einfacher Absorptions-, Verbrennungs- und Verpuffungsmethoden. Die Absorptionsmethoden beruhen darauf, dass die einzelnen Gasarten durch Lösungsmittel, welche auf die übrigen keine Wirkung ausüben, der Beihe nach entfernt werden, wobei sich das Volumen des absorbirten Bestandteils aus der Differenz der Volumina vor und nach der Behandlung mit dem Absorptionsmittel ergibt. Als Absorptionsmittel kommen für ungesättigte Kohlenwasserstoffe rauchende Schwefelsäure, für Kohlenoxyd salzsaure oder ammoniakalische Kupferchlorürlösung, für Kohlensäure Natronlauge und für Sauerstoff alkalische Pyrogallollösung oder Phosphor in Stangenform zur Verwendung.

Für W asserstoff, Methan und Stickstoff existiren keine Lösungsmittel. Man bedient sich zur Bestimmung des Wasserstoffgases neben Methan des verschiedenen tigen Verhaltens des schwach erhitzten Palladiumasbests zu den genannten Körpern bei Gegenwart von Sauerstoff resp. atmosphärischer Luft und verfährt m der Art, dass man das mit einem abgemessenen Luftvolumen gemengte Gas mit der genannten Kontaktsubstanz in Berührung bringt. Aus der eingetretenen Volumenminderung kann dann auf den Wasserstoffgehalt geschlossen werden. Das unter den angegebenen Verhältnissen intakt bleibende Methan wird weiterhin m der Weise bestimmt, dass man nach abermaliger Zugabe von Sauerstoff eine Explosion des Gasgemenges durch den elektrischen Funken einleitet und aus ^ er entstandenen, durch Absorption zu ermittelnden Kohlensäuremenge das Volumen der ursprünglichen Substanz berechnet. Ein etwaiger Best ist als Stickstoff anzusehen. Für die Bestimmung kleiner Mengen von Methan in

Grubenwettern (s. d. Art. Wetter) verfährt man zweckmässig in der Art, dass man ein grosses, abzumessendes Volumen des zu untersuchenden Gases über glühendes, in einer Glasröhre befindliches Kupferoxyd leitet und die entstandene Kohlensäure in Natronlauge auffängt. — S. auch Heizung geschlossener Räume.

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Brennstoffe für Lokomotiven. Einen nicht unerheblichen Teil der gesamten Betriebskosten der Eisenbahnen nehmen die Ausgaben für die zur Heizung der Lokomotiven verbrauchten Brennmaterialien in Anspruch. Bei den Eisenbahnen Deutschlands betragen diese Ausgaben 7 % der gesamten Betriebskosten. Nach der mehr oder weniger - grossen Entfernung der betreffenden Eisenbahn von den Lieferungsorten des Brennmaterials verändert sich dieser Satz und beträgt z. B. 4,3% bei den belgischen Staatsbahnen, dahingegen 10,9 % bei den italienischen Bahnen. Für das Heizen der Lokomotiven sind verschiedene Brennmaterialien in Verwendung und zwar: Steinkohlen, Koks, Braunkohlen, Torf, Holz, Petroleum und Steinkohlenteeröl. Zu beachten ist bei den für das Heizen der Lokomotiven verwendeten Brennmaterialien die Grösse des Aschengehalts, weil bei der bei den Lokomotivkesseln auf dem Roste in der Zeiteinheit zu verbrennenden grossen Menge Brennmaterial der Rost sich bald mit einer verhältnismässig grossen Menge Asche bezw. erdigen Bestandteilen oder Schlacken bedecken würde, wodurch die Dampferzeugung erheblich gestört werden kann. Steinkohlen wurden merkwürdigerweise zuerst im Lokomotiv-betriebe verwendet; aber schon bei der Eröffnung der Bahn Liverpool-Manchester ging man bereits zur Heizung mit Koks über, um den bei der Kohlenheizung sich entwickelnden starken lästigen Bauch, welcher namentlich bei der englischen Kohle stark auftritt, zu vermeiden. Nachdem man nun die Lokomotiven längere Zeit mit Koks geheizt hatte, versuchte man die Heizung der Lokomotiven mit Steinkohlen von neuem und zwar in den Jahren 1855—1865. Auf Grund der

erlangten günstigen Besultate wurde von dem genannten Zeitpunkte ab die Kohlenheizung allgemein wieder eingeführt. Um die bei der Kohlenheizung unvermeidliche Bauchentwficklung möglichst zu vermindern, wurden in der genannten Zeit eine grosse Zahl von Bauchverbrennungsapparaten konstruirt und versucht, ohne indes vollständig befriedigende Besultate damit zu erzielen. Heute sind nur wenige von diesen Einrichtungen und auch nur vereinzelt in Anwendung. Allgemein eingebürgert hat sich seit jener Zeit das Hilfsblasrohr, durch welches bekanntlich frischer Dampf aus dem Kessel behufs Anfachung des Feuers nach dem Schornstein geleitet wird. Koks wird als Brennmaterial bei den Lokomotiven nur noch da verwendet, wo eine möglichst rauchfreie Verbrennung gefordert wird (z. B. bei der Berliner Stadtbahn). Braunkohle wird hin und wieder verwendet, namentlich auf Bahnstrecken, in deren Nähe Braunkohlenlager sich finden. Torf wird zur Lokomotivheizung jetzt seltener verwendet und zwar in Gestalt von Stichtorf und Presstorf; früher wurde derselbe mehrfach zu dem genannten Zwecke gebraucht. Das etwas umständliche Magaziniren des Torfes, da derselbe nicht im Freien lagern darf, und das wegen des grossen Eigengewichts der Schaufel sehr ermüdende Einschaufeln haben dazu beigetragen, dass der Torf meistens nur dort noch in Verwendung ist, wo Torf erzeugt wird und die Verwaltung der Bevölkerung Gelegenheit für Arbeit und Verdienst geben will. Holz wird

nur da zur Lokomotivheizung verwendet, wo Waldungen in reichlichem Masse vorhanden sind, z. B. in Bussland. Petroleum findet man als Brennmaterial zum Heizen der Lokomotiven im südlichen Bussland. Bemerkt muss hierbei werden, dass bei Verwendung von flüssigem Brennmaterial für den genannten Zweck die Einrichtung des Bostes und die Zuführung zum Bost besonders angeordnet sein müssen. Steinkohlenteer öl scheint nur versuchsweise verwendet worden zu sein, da über eine weitere Anwendung desselben nichts bekannt geworden ist. —- Die für die Heizung der Lokomotive für eine Fahrt erforderlichen Brennmaterialien werden auf dem Tender mitgenommen und muss der hierzu nötige Baum der Natur des Brennmaterials entsprechend eingerichtet werden. Bei Verwendung von Steinkohle wird der Baum zur Aufnahme von etwa 4000 kg Kohle hergestellt. Um nun auch das Interesse des Lokomotivpersonals für eine ökonomische Verwendung des Brennmaterials wach zu erhalten, hat man diesem Personal gewisse Geldprämien zugebilligt, wenn eine sparsame Verwendung des Brennmaterials stattgefunden hat. Es wird dies in der Weise ausgeführt, dass man den Lokomotivführern für eine bestimmte Arbeitsleistung der Lokomotive eine gewisse Kohlenmenge zubilligt. Wenn man nun nach einem bezeichneten Zeitraum (3 Monate) die thatsächlicli verbrauchte Kohlenmenge mit der zur Verfügung gestellten vergleicht, so wird bei vorhandenem Minderverbrauch ein bestimmter Teil des Geldwertes der ersparten Kohlen (Kohlenprämien) dem Lokomotivpersonal zugebilligt. Es ist deshalb notwendig, dass das Brennmaterial dem Lokomotivführer zugemessen werden kann. Das geschieht in der Weise, dass die auf den Tender zu verladenden Kohlen in bestimmte Gefässe geladen und dann auf den Tender geschafft werden. Diese Gefässe nehmen bestimmte Gewichtseinheiten auf, so jlass ein regelmässiges Nachwiegen nicht notwendig ist. Das Aufbringen der Kohlen^ auf den Tender geschieht entweder von Hand durch etwa 50 kg fassende Körbe, die auf höher gelegenen Ladebühnen aufgestellt sind, oder es geschieht durch Hebekrane, wobei grössere Mengen Kohle erfassende Gefässe angewendet sind. Um bei etwa eintretender Unterbrechung in der Zusendung von Kohlen keine Betriebsstörungen eintreten zu lassen, hat man auf

den Bahnhöfen häufiger grössere Kohlenvorräte aufgestapelt, welche z. B. bei den preussischen Staatsbahnen für acht Wochen zur Aufrechterhaltung des Betriebes ausreichen sollen. Die Kohle wird in der Regel im Freien gelagert, da eine erhebliche Verminderung des Heizeffektes hierdurch noch nicht mit Sicherheit nachgewiesen ist. Die Kohlenhaufen müssen behufs Vermeidung der Selbstentzündung mit Luftkanälen versehen werden. Zweckmässig ist es, diese Vorräte nach einem oder mehreren Jahren aufzubrauchen und durch neue Kohlen wieder zu ersetzen.

Brennstralil nennt man die Verbindungslinie des Brennpunktes einer ebenen Kurve mit irgend einem Punkt derselben.

Brennweite, s. Linse und Spiegel.

Breslauerbraun, s. Hatschetts Braun.

Bresse’sche Kreise, s. Beschleunigungszentrum. Bretagne-Prozess (der Bleigewinnung), s. unter Blei.

Brettbaum, s. v. w. Sägeblock, Sägeklotz (s. d.).

Brettdecke, Brett er decke, 1. eine Decke, deren Untersicht mit Brettern sichtbar verschalt ist. Die Bretter können hierbei a. mit offenen, b. mit durch Fugenlatten verdeckten Fugen ungehobelt verbleiben, oder aber in glatten Flächen gehobelt, c. mit gefalzten Fugen eine einfache, oder d. mit profilirten Fugenleisten eine reiche Ausbildung und Musterung erfahren. 2. Balkendecke, deren Zwischenfüllung in sichtbaren Brettern besteht (s. Schrägboden). Auch diese Art kann in ungehobeltem Holzwerk oder in einer einfachen oder reicheren Durchbildung der Flächen zur Ausführung gelangen.

Bretter heissen die plattenförmigen Teile, in welche die aus den Holzstämmen gebildeten Sägeblöcke durch einzelne parallele Längsschnitte zerlegt werden. Die Länge derselben stimmt demnach mit derjenigen der zerteilten Sägeblöcke überein und beträgt meist 6, 5 oder 3,5 m, niemals weniger als 3 m, oder mehr als 7,5 m; die Dicke schwankt zwischen 6 mm und 45 mm, während die Breite der verschiedenen aus einem Blocke entfallenden Bretter sich nach der Dicke des Blockes richtet. Die beiden äussersten Abschnitte des Stammes von segmentförmigem Querschnitte heissen Schalen (Schwarten). Bei grösserer Dicke von etwa 50—400 mm nennt man die Abschnitte Bohlen, während die dünnsten Sorten unter 5 mm bis zu 0,5 mm und selbst noch weniger als Fourniere bezeichnet werden. Die Bretter dienen dem Holzarbeiter als bequemes Halbfabrikat, welches verschiedene Namen führt. So unterscheidet man wohl ganze Spundbretter, 42 mm dick, halbe Spundbretter, 36 mm, Tischlerbretter, 30 mm, Schalbretter, 24 mm, Kistenbretter, 6—18 mm. Werden die Bretter zur Bildung von Fussböden oder Wandbekleidungen durch Nebeneinanderlegen wendet, so werden sie vorher besäumt, d. h. die beiden unregelmässigen und auch wohl noch mit der Rinde des Baumes versehenen sogen. Baumkanten werden durch gerade, zur Breite senkrechte Schnitte abgetrennt. Zerlegt man die Bretter durch ebensolche Schnitte in mehr oder minder breite Streifen, so heissen diese Latten. Die Herstellung der Bretter geschieht durch Schneiden mit der Säge (nur selten und für geringen Bedarf auf dem Lande wohl noch mit Handsägen), gewöhnlich aber durch die Sägegatter in den Sägemühlen (Schneidemühlen). Die dünnen Brettchen für Cigarrenkistchen werden neuerdings nicht mit Sägen geschnitten, sondern mit Messern von den vorher gedämpften Holzblöcken durch einen spiralförmigen Schnitt in ähnlicher Art abgeschält wie die Fourniere.

Litteratur: Karmarsch, Mechanische Technologie, 5. Aufl.,

Gust. Herrmann.

Hannover 1875.

üm

Bretterfloss, s. Floss.

Bretterschalllllg,, Bekleidung der Flächen Decken und Wänden mit Schalbrettern zum Schutze gegen Wetterschlag, Kälte u. s. w. Bei glatter Schalung mit gefügten Brettern würden die Stossfugen durch das § Schwinden des Holzes sich öffnen und unschöne Spalten bilden; sie werden deshalb 1. gefälzt und formal hervorgeschoben, 2. durch Fugenleisten überdeckt (s. Fig. 1—5).

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

an

Georg Meyer.

Weinbrenner.

Fig. 1-5.

ver-

Vom

Zu weiterem Schutze der Schalung an den Aussen-seiten der Gebäude ist es erforderlich, den raschesten Abfluss des Wassers herbeizuführen. Man erreicht dies durch a. senkrechte Richtung der Schalbretter bezw. Längsfugen, b. Vermeiden rauher Oberflächen, sowie c. von vorstehenden Teilen. Demgemäss sind die Schalbretter zu hobeln und an ihrer unteren Endigung nicht auf vortretende Leisten aufzusetzen, Konstanz sondern durch eine frei herabhängende Endigung (s. Fig. 6 u. 7) abzuschliessen. Ausserdem ist ein gutdeckender Oelfarbenanstrich u. dergl. zur Erhal-

Weinbrenner.

Ifaufba us

tung besonders dienlich.

Fig. 6 u. 7.

Brettnagel (Dielennagel), eiserner Nagel zur Befestigung der Bretter; man unterscheidet halbe und ganze Brettnägel; erstere sind 8 cm, letztere 8 cm lang. S. Bodennagel.

Fl

Weinbrenner.

Brettthüre, einfachste und älteste Gestaltung eines Thürflügels, gebildet aus mehreren neben einander stehenden Brettern, rauh oder gehobelt, welche durch Querleisten zusammengehalten und gegen Werfen geschützt werden. Die Befestigung auf den Querleisten kann a. durch Nagelung oder b. durch Einschieben auf den Grat (s. Fig. 1) geschehen. Im ersteren Falle ist zum Schutze gegen Einschlagen oder Senken der Thiire eine Strebe oder Bug nötig (s. Fig. 2).

Fig. 1.

Breitling, eine aus Brettern geschnittene Lehre für einen zu bearbeitenden Stein, für Holz oder Metall, zum Abbretten (s. Abbrettung).

Fig. 2.

Brettverkleidung, Belag von Wänden, Pfosten, Ecken u. s. w. mit glatten, auch profilirten Brettern, im Gegensätze zu gestemmter Holzverkleidung (Täfelung).

Brett verschlag oder Bretterwand, dünnste und leichteste Absonderung zweier Räume, aus einer oder zwei Lagen Brettern,, meist auf einem Gerippe von Rahmhölzern mit Nägeln befestigt. Die Richtung der Bretter kann wagrecht, senkrecht oder schräge sein. Die letztere WAndbildung wirkt verstrebend oder versteifend (s. Spreng wand). Bei niederen Räumen bedürfen zwei Lagen Bretter, etwa senkrecht und schräg auf einander befestigt, keiner weiteren Unterlage, um standfähig zu sein. In ihrer weiteren Ausbildung werden diese Wände mit Putz auf Verrohrung (s. Holzwandputz) oder auch mit Leinwand überspannt und tapezirt. In letzterem Falle werden sie jedoch leicht zu einem Unterschlupf für Ungeziefer.    '    Weinbrenner.

Brettzaun, einfachste geschlossene Umgrenzung von Höfen, Gärten und sonstigen Geländen. Je nachdem die Bretter in wagrechter oder senkrechter Richtung angebracht werden, sind sie unmittelbar an Holzpfosten, welche in Entfei nungen von 2    2,5 m in die Erde eingesetzt oder aber an Zwischenriegeln

Wein brenner.

von Holz oder Eisenschienen, welche in Pfosten von Stein. Holz oder Eisen eingelassen sind, zu befestigen. Die Entfernung der letzteren ist der vorbesprochenen gleich, hängt übrigens von der Stärke der Riegel und der Dicke der Bretter ab. Letztere werden angenagelt oder angeschraubt.

Brevier, s. Schriftarten.

Pendelrätter, Briarts Staugensieb, s. Sieb Vorrichtungen. Briet beutelauffangapparate dienen dazu, Postsendungen an solche Stationen zu befördern oder von solchen Stationen aufzunehmen, an denen die

Brianchon scher Satz drückt die notwendige und hinreichende Bedingung dafür aus, dass sechs Gerade einer Ebene Tangenten eines und desselben Kegelschnittes.sind. Er lautet: Bei jedem einfachen Sechsseit, das einem Kegelschnitt umschrieben ist, schneiden sich die drei Verbindungslinien von je zwei gegenüberliegenden Ecken in einem Punkt (dem zugehörigen „Brianchon’schen“ Punkt).

Postzüge nicht halten. Um einen Briefbeutel durch den Postwagen auffangen zu können, wird er an einem Ständer in der Nähe der Station aufgehängt und durch ein zur Seite des Wagens ausgestrecktes Netz aufgefangen, dessen Arme nach der Entnahme des Briefbeutels flach an die Wagenwand gelegt werden. In ähnlicher Weise erfolgt auch die Abgabe der Briefbeutel an die Stationen. Ein anderes Verfahren zum Auffangen der Briefbeutel durch die Postwagen besteht darin, dass ein nach beiden Seiten hin mit Pfeil und Widerhaken versehener Arm zum Auffangen des Briefbeutels ausgestreckt wird. Dabei ist der auf einem Ständer neben der Station aufgestellte Briefbeutel mit einem eisernen Bügel versehen, der von dem Arme erfasst und von dem Widerhaken festgehalten wird. — Man hat auch wohl die Brief beutel in einem Kanäle zwischen den

Gleisen aufgestellt, aus dem sie vom Wagen aufgenommen werden, und die Abgabe

der Briefbeutel an einen ebensolchen Kanal bewfirkt.

Alb. Frank.

Briefpapier, s. Papiersorten.

M. Kraft.

Briefumschläge (Couverts) sind aus den verschiedensten Papiersorten, oft mit Verzierungen, Vignetten u. s. w. hergestellte Hüllen, in welchen Briefe, Drucksachen, Geld, Muster u. s. w. versendet werden. Je nach Zweck und Inhalt oder auch Distauz der Versendung müssen diese Hüllen aus mehr oder weniger festem, mehr oder weniger durchsichtigem, aus sehr wetterbeständigem oder endlich aus Sicherheitspapier irgend welcher Gattung hergestellt werden. Die Herstellung dieser Hüllen wird heute für die Normalformate als Massenfabrikation mit Maschinen betrieben. Die Herstellung spezieller Formate wird zum Teil noch mittelst Handarbeit durchgeführt. Das Ausstanzen der das bestimmte Format ergebenden Papierblätter aus einer grösseren Anzahl über einander gelegter Papierbogen erfolgt durch Druck mit einem entsprechend geformten, scharf geschliffenen, gehärteten Stahlmesser, welches einen, dem Umfange des aus einander gefalteten Briefumschlags entsprechenden Rahmen bildet. Die zur Herstellung verwendeten Papierbogen werden auf einer Ausstanzpappe auf-gescliichtet, gepresst und durchschnitten. Die so erzeugten Blätter, welphe in den meisten Fällen aus dem rechteckigen Zentralschild, aus drei Verklebelappen und aus einem Schlusslappen (Klappe) bestehen, kommen nun in die Gummirund Faltmaschine, in welcher zwei der Verklebelappen an den entsprechenden Randstellen mit Gummi bedruckt, dann maschinell zusammengefaltet und durch einen Druck zusammengeklebt werden. Das Gummiren der Klappe und Trocknen der Gummischichte kann in derselben oder in einer andern Maschine zur Ausführung kommen. Das Trocknen wird gewöhnlich in der Weise ausgeführt, dass die aufrechtstehend aus der Maschine austretenden Umschläge durch eine Transportvorrichtung ohne Ende auf einer Bahn langsam weiterbewegt werden, während durch darüber angeordnete, schnell rotirende Flügelräder ein Luftstrom erzeugt wird, der das Trocknen beschleunigt, so dass die Umschläge fertig abgelegt und nur noch verschiedenen Verschönerungsarbeiten unterzogen werden, welche jedoch sehr häutig noch vor dem Stanzen oder unmittelbar nach demselben durchgeführt werden müssen. Die neuesten diesbezüglichen Erfindungen betreffen hauptsächlich Einrichtungen zum leichten Oeffnen der Umschläge und Sicherheitsvorrichtungen gegen unbefugtes und nicht feststellbares Oeffnen.

Brigantine, Brigg, s. Segelschiffstypen.

Brikett, s. Brennstoffe und Brikettiren.

Brikettiren. Das bei der Gewinnung der Braun- und Steinkohle fallende Kohlenklein, sowie die erdige Braunkohle hat in diesem Zustande nur wenig Wert, da die Verbrennung nur auf besonderen Rosten erfolgen kann. Während für backendes Steinkohlenklein die Verkokung ein sehr geeignetes Mittel bietet, um einen höheren Wert zu erzielen, hat für das Braunkohlenklein und für mageres, nicht backendes Steinkohlenklein erst das Brikettiren — das Pressen in Stückform — zweckmässige Verwendung ermöglicht. Zuweilen wird das Brikettiren auch angewendet, um andere staubförmige Produkte, z. B. den Flugstaub der Metallhütten in Stückform zu bringen; es ersetzt#dann das früher benützte Ein bin den, d. h. Anmengen mit Thon und Formen zu Kugeln mit der Hand.

Das Brikettiren der Braunkohle [1] bis [4]. Die älteste Art und Weise der Ueberfülirung des Braunkohlenkleins in Stückform ist die Herstellung von Handstreichsteinen, [1], S. 235. Die erdige Kohle wird mit Wasser angemengt, kräftig durchgearbeitet und dann wie bei der Handziegelei in Formen geschlagen und an der Luft getrocknet. Ein Arbeiter liefert in 10 Stunden etwa 1200 Steine, einschliesslich Anrühren der Masse und Befördern auf den Trockenplatz; hierbei werden Formen zu je 5 Steinen benützt. Letztere haben 21.10,5.6 cm Grösse, werden jedoch beim Trocknen rissig und sind daher wenig fest und transportfähig. Die Bemühungen, festere Steine zu erzeugen, führten seit den dreissiger Jahren zu vielfachen Versuchen, Hasspresssteine [1], S. 236, durch Maschinen herzustellen; doch erst vom Jahre 1863 ab wurden mittelst der von Schmelzer verbesserten Hertel’schen Presse (Heizung des Mundstücks und Abänderung des Schneideapparates) billige und gute Produkte erzielt. In der Hertel-Schmelzer’schen Kohlenpresse gelangt die Kohle zunächst in ein Knetwerk, dann in einen Presscylinder und tritt durch die offene Form als Kohlenstrang von rechteckigem Querschnitt mit abgerundeten Ecken aus; durch das Schneidewerk werden die Steine abgeschnitten. Die ganze Anordnung entspricht derjenigen, der neueren Ziegelpressen; die Vorzerkleinerung findet durch Walzen statt (s. Z e r k 1 e i n e r u n g s m a s c h i n e n). Die Steine werden in Schuppen an der Luft getrocknet, was je nach der Witterung wenige Tage bis 3 Wochen erfordert; daher findet die Herstellung nur im Sommer statt. Künstliche Trocknung wurde versucht, ist aber zu teuer. Die Nasspresssteine schwinden erheblich beim Trocknen, werden aber weniger rissig als die Handstreichsteine und halten deshalb besser den Transport halten sie noch bis zu 30°/₀ Wasser. — Durch das Brikettiren erhält man ein noch festeres und transportfähigeres Produkt mit wesentlich geringerem Wassergehalt. In Deutschland hat das Brikettiren der Braunkohlen in grösserem Massstab um 1855 begonnen; im Jahre 1893 wurden im Oberbergamtsbezirk Halle 237 Pressen betrieben und damit 1794000 t Briketts erzeugt. Die Herstellung der Braunkohlenbriketts (auch Darrpresskohlen, Pressbraunkohlen oder kurz Presskohlen) erfolgt auf folgende Weise: Die grubenfeuchte Kohle, welche bis zu 50% Feuchtigkeit enthält, wird durch Walzwerke bis auf etwa 3 mm Korngrösse zerkleinert und dann in Oefen oder Darren so weit getrocknet, dass je nach der besonderen Natur der Kohle noch etwa 5—15% Feuchtigkeit bleiben. Zu stark getrocknete Kohle verliert ihre Plastizität. Dann wird die getrocknete Kohle in Stempelpressen mit offener Form unter einem Druck mehr als 1000 Atm. zu Briketts gepresst; das unter diesem hohen Drucke sich verflüssigende Bitumen bindet die einzelnen Kohlenteilchen so, dass feste und wetterbeständige Briketts entstehen. — Der Nassdienst, d. h. das Sieben und Zerkleinern der grubenfeuchten Kohle geschieht in einfachster Weise durch Siebtrommeln und Walzwerke (s. Zerkleinerungsmaschinen).

Im lufttrockenen Zustande ent-

aus.

ver-

von

Mittelst

Becherwerk wird die so vorbereitete Kohle dem Trockendienste und zwar zunächst den "V orratsräumen der Trockenöfen zugeführt. Die letzteren sind nach der Art der Wärmeübertragung einzuteilen in Feuer Öfen, wohl auch Salamanderöfen genannt (die Heizung findet durch die Verbrennungsgase einer Feuerung statt), Dampföfen (der Abdampf der Betriebsmaschinen oder auch frischer Kesseldampf gibt seine Wärme an die Kohle ab), Windöfen, früher Sirocco-öfen genannt (Luft, welche mittelst Ventilator durch ein mit Dampf geheiztes Kohrsystem gesaugt wird, bewirkt die Trocknung). Der Dampf wirkt immer indirekt mittelst geheizter Flächen; Feuergase und heisse Luft können indirekt wirken oder auch in unmittelbare Berührung mit der Kohle gebracht werden. Zuweilen finden auch Kombinationen statt; so wirkt bei der Jacobi’schen Darre und dem Scliulz’schen Ofen Dampf indirekt und heisse Luft direkt auf die zu trocknende Kohle ein.

, m JJH ™rzeit wichtigsten Trockenöfen sind die folgenden: Riebecks Muffelofen (Abbildung i* l ^ Vw? ^    vielen älteren Anlagen im Betriebe. In einem länglich pris-

manschen Ofenraume, durch den die Heizgase vorgelegter Feuerungen streichen, sind mehrere 2e" V?n ob.en₁ offenen Mulden über einander gelagert. An dem einen Ende der obersten .lumenreihe wird feuchte Kohle eingetragen und durch Transportschnecken bis an das andere

Ende der Mulden fortbewegt; dann fällt die Kohle in die zweite Muldenreihe, wird in dieser durch weitere Transportschnecken wieder bis ans andere Ende fortgeschoben, fallt hier in eine dritte Muldenreihe u. s. f., bis gewöhnlich nach dem Durchgang durch eine vierte Mulde der Trocknungsprozess beendet ist und die Kohle in vorgelegte Behälter ausgetragen wird. Die Heizgase umspielen die offenen Mulden allseitig und kommen daher auch unmittelbar mit der Kohle in Berührung, welche, falls die Temperatur zu hoch steigt, in Entzündung geraten kann. Auch verbiegen sich leicht die Transportschnecken und Mulden; es bleibt dann an manchen Stellen Kohle zu lange liegen und wird ebenfalls überhitzt. Wegen dieser Mängel ist eine sehr sorgfältige Ueberwachung und häufige Ausbesserung des Ofens geboten; für Neuanlagen dürfte derselbe kaum mehr in Frage kommen. — Auch bei den Eeuertelleröfen, welche ähnlich gebaut sind, wie die weiter unten beschriebenen Dampftelleröfen (s. auch Fig. 3) hat man die Temperatur nicht immer ganz in der Hand; es kommen daher auch bei diesen leicht Ueberhitzung und Entzündung der Kohle vor, wodurch wiederum Explosion des Staubes eintreten kann. Letztere Gefahr bietet überhaupt einen schwerwiegenden Uebelstand der Braunkohlenbrikettirung; es sind daher auch zur Beleuchtung in sämtlichen Räumen Sicherheitslampen (s. Geleucht) bergpolizeilich vorgeschrieben und die Staubentwicklung ist thunlichst zu beschränken. Eine durchaus sichere Regelung der Temperatur lässt sich bei den Wind- und Dampföfen erreichen; dieselben haben deshalb für Neuanlagen die Feueröfen wohl ganz verdrängt. — Rowolds Windofen (Fig. 1 nach [2], S. 137, Fig. 3—6) bewirkt die Trocknung der Kohle durch direkte Einwirkung überhitzter Luft. Zwischen zwei festen Endwänden a sind zwei Doppelreihen jalousieartiger Bleche c eingelegt, zwischen denen die Kohle langsam im Zickzack abwärts gleitet. Dabei tritt durch Schlitze d aus einem Rohrsystem überhitzte Luft von etwa 80° 0. zwischen die Blechreihen ein, durchstreicht die niederrieselnde Kohle, tritt in den Trockenraum und schliesslich durch Abzugsschlote ins Freie. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Kohle niederrutscht, wird durch das Mass der in der Zeiteinheit ausgetragenen Kohlenmenge geregelt (vergl. den Austrag der Jacobi’schen Darre, Fig. 2, a und b). Die Länge des Ofens beträgt im Mittel 3,6 m, die Breite 0,45 m,

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Fig. 1. Prinzip von Rowolds Windofen.

die benutzbare Höhe 3,5 m; die ...... .    . .

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Anzahl der Bleche ist 50 in %' If    Ä

jeder Doppelreihe. — Jacobis    ' . n /QC"f p ?R)

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Trockendarre (s. Fig. 2, 2 a u. 2 b) '*1 c Swf C ist ein Ofen von ähnlicher An-Ordnung wie der vorher beschriebene; auch hier sinkt die Kohle nach Massgabe der unten ausgetragenen Menge allmälich durch den Ofen zwischen jalousieartigen Blechen e und den fünfseitigen, durch Dampf geheizten Rohren b nieder. Unten an diesen letzteren sind besondere, mit Wandungen aus durchlochten Blechen versehene Zuführungskanäle d für überhitzte Luft angebracht, welche nicht nur die abwärts rieselnde Kohle trocknet, sondern sie auch auf lockert und dadurch zur gleichmässigen Bewegung derselben beiträgt.

Fig. 2 h (Längsschnitt).

Fig. 2.

(Querschnitt). (Ansicht von links).

Fig. 2 a

aus einem angebauten Kasten D durch Oeffnungen in die Luftkanäle d ein. Die Abmessungen sind ähnlich wie beim Rowold’schen Windofen. Um den Austrag der Kohle zu regeln, oscillirt unter dem untersten Dampfkanal eine Cylinderfläche y; hierbei wird jedesmal ein Schlitz frei, dessen Breite geregelt werden kann, und die Kohle fällt in eine Transportschnecke. — Beiden vorstehend beschriebenen Ofensystemen haftet der Uebelstand an, dass sie sehr viel Staub im Trockenraume entwickeln ; die Leistung ist, verglichen mit dem Bedarfe der Pressen nicht hoch, und sehr feuchte Kohle gibt, weil sie sich zusammenballt, zu lästigen Verstopfungen der Oefen Anlass. — Vogels Dampfplattenofen [5] besteht aus einem parallelepipedischen Kasten von etwa 4 m Länge, 2 m Breite und 4 m Höhe. In denselben sind etwa zehn Plattenböden eingebaut, die aus flachkastenförmigen Rohren bestehen und durch Dampf geheizt werden. Das Durchrühren und die Fortbewegung des auf den obersten Plattenboden ununterbrochen aufgegebenen feuchten Kohlenkleins wird ähnlich wie beim Riebeck’schen Muffelofen (s. oben) durch Rechen bewirkt; dabei durchstreicht den Ofen angewärmte Luft, die mit der Kohle in unmittelbare Berührung tritt und durch besondere Schlote ins Freie gelangt.

Der ausgedehntesten Anwendung für Neuanlagen dürften sich die Danipf-telleröfen und die Schulz’sehen Röhrenapparate erfreuen. Erstere

Die Dampfrohre sind durch seitlich angebrachte Verbindungs .— stücke c zu einem Schlangenrohre verbunden; die heisse Luft tritt

(s. Fig. 3 u. 3 a) bestehen aus 10—17 kreisförmigen hohlen Scheiben aus Schmiedeeisen a, welche an 14 Tragsäulen T mittelst der Stützen b befestigt sind. J Die Säulen sind zu gleicher Zeit mit den nötigen Einrichtungen versehen, um den Dampf durch die Scheiben strömen zu lassen und das Kondensationswasser abzuleiten. Die Scheiben sind abwechselnd am innern und äussern Rande mit Abfallöffnungen f und /j versehen, durch welche das Kohlenklein nach und nach auf die nächste Scheibe gelangt. An der stehenden, durch Schnecke und Schneckenrad S angetriebenen Welle d ist eine der Zahl der Scheiben entsprechende Anzahl von Armpaaren g (in der Figur sind nur die drei untersten Armpaare gezeichnet) mit Rührschaufeln r befestigt, welche bei ihrer Drehung die Kohle auf lockern und gleichzeitig auf den ungeraden Dampfscheiben (von oben her gerechnet) von innen nach aussen hin, auf den geraden Dampfscheiben von aussen nach innen, zu den entsprechenden Abfallöffnungen fortbewegen. Nachdem die Kohle so die sämtlichen Dampfteller passirt hat, fällt sie von dem untersten in eine Transportschnecke , um zu den Pressen befördert zu werden. — Die sämtlichen bisher beschriebenen Oefen wurden früher wegen ihrer bedeutenden Höhe in einem besonderen Gebäude neben den Pressen auf-Fig.3. Dampfteilerofen (senkrechter Schnitt), gestellt und die getrocknete warme Kohle wurde

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durch Becherwerke in den über den Pressen gelegenen Vorratsraum gehoben. Der hierbei entstehende Staub war wegen seiner explosiblen ipA Eigenschaften besonders gefährlich. In

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i'ig. 3 a (vvagrechter Schitt).

Zeit stellt man daher die Telleröfen nach dem Vorschläge von Haeuser über den Pressen auf und lässt die getrocknete Kohle unmittelbar abwärts von den Oefen zu den Pressen gelangen. Wegen der eigenartigen Bauart erleichtert der Schulz’sche Röhrenofen [6] (s. Fig. 4, 4 a u. 4 b) diese Anordnung über den Pressen erheblich. Um eine unter etwa 2° geneigt liegende Axe ZZl dreht sich der Eisenblech-

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cylinder C, angetrieben durch die Schnecke S und den Zahnkranz K.

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n;

In den Cylinder ist eine grosse l Anzahl von Röh-ren b eingebaut, ähnlich wie die Feuerrohren in SH,    einen Dampf-

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kessel. Das Koh-////'Bi b'777' lenklein wird aus dein Eintrag E durch die Speise-

Walze W den Rührig. ⁴> Rotirender Röhrenapparat von Schulz (Längsschnitt). ren J am rechten

Ende zugeführt, bewegt sich während der Umdrehungen des Cylinders allmälich bis zur linken Cylinderseite und

fällt liier in die Transportschnecke T. Besondere Rohreinsätze x (Fig. 4 b) erleichtern das Zusammenhalten des Kohlenkleins bei der Füllung und

.    gestatten    das

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Ausschütten nur an    der

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Fig 4 b (Eobreinsatz).

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unteren Cylin-derhälfte die Staubbil-— düng herabzumindern. Etwa bei der Füllung nebenaus fallende Kohle wird durch das Heberad H (s. Fig. 4 a, rechts) in den Füllrumpf zurück-s-    gehoben.    Die    Rohre    b    werden    durch    Dampf

jragäusserlich    geheizt,    welcher    durch    den    oberen

Fig. 4 a

£ Zapfen Z in den Cylinder eintritt und nebst dem Kondensationswasser durch das gekrümmte Rohr r und den unteren Zapfen Zl wieder austritt. Ausserdem wird von einem Venti-(links Ansicht, rechts Schnitt nach lator heisse Luft durch den Kanal q in den

Ofenraum geblasen, umspült äusserlicli den öylinder C und muss dann durch die mit Kohle zum Teil gefüllten Rohre b in den Schlot s gehen, da die gemauerte Wand p den Ofenraum vom Schlote trennt. Der Ofen beansprucht bei hohem Ausbringen wenig Raum, namentlich wenig Hohe.

Die Presse. Für die Brikettirung der Braunkohle hat sich die Exter’sehe Presse überall eingebürgert; nur sind die Abmessungen der einzelnen Teile entsprechend der Anwendung immer grösseren Druckes nach und nach stärker geworden. Auf einem starken Grundrahmen ist der liegende Dampfcylinder nebst den anderen Teilen verlagert; die Kolbenstange bewegt in Führungen ein Querstück, von dessen Enden die Schubstangen zu den Kurbelwarzen der beiden schweren Schwungräder abgehen. Die Schwungradwelle treibt die Steuerung des Dampfcylinders, ist ausserdem zwischen den Schwungrädern gekröpft und bewegt von hier aus den Pressstempel. Bei jedem Hube des letzteren tritt eine abgemessene Menge Kohlenklein in die Form, deren vordere Oeffnung durch einen Strang bereits gepresster Briketts ausgefüllt ist. Gegen das zuletzt gepresste Brikett drückt der Pressstempel bei der Vorwärtsbewegung das Kohlenklein zu einem neuen Brikett zusammen, während die Reibung der in der Form befindlichen Briketts den Gegendruck gibt. Dieser wird jedoch zuletzt überwunden und der Brikettstrang um eine Brikettdicke durch die Form in ein anschliessendes Gerinne vorgedrückt. Bei dieser Bewegung trennen sich die einzelnen Briketts von einander, werden durch die umgebende Luft gekühlt und dann erst verladen oder gelagert, da sonst Selbstentzündung eintreten könnte. Die einzelnen Teile der Pressform (vergl. z. B. [2], S. 156) werden sehr stark abgenützt und dementsprechend oft ausgewechselt.

Die Stein kohlen brikettirung [4], [7], [8], [9]. Wenn man von der Herstellung von Klüten (Anmengen des Kohlenkleins mit 10—15% Lehm oder 8% plastischem Thon und Formen mit der Hand zu rundlichen Stücken) absieht, welche bereits gegen Ende des vorigen Jahrhunderts in der Rheingegend üblich war, beginnt eine nennenswerte Produktion an Steinkohlenbriketts zunächst in Frankreich, Belgien und England erst um 1860, während sich in Deutschland, abgesehen von wenigen vereinzelten Anlagen das Brikettiren der Steinkolüe erst um 1880 einbürgert. Zurzeit gibt es allein im niederrheinisch-westfälischen Industriebezirk auf etwa 30 Steinkohlenzechen Brikettirungsanlagen mit zusammen etwa 80 Pressen. — Das Steinkohlenklein gelangt seltener direkt aus der Grube, häufiger nach Durchlaufen der Aufbereitung, zur Brikettirung; falls eine Vorzerkleinerung nötig ist, so geschieht dieselbe meistens in einem Carr’schen Desintegrator (s. Zerkleinerungsmaschinen). Die Feuchtigkeit des Kohlenkleins ist nicht erheblich; das Trocknen spielt daher nur eine untergeordnete Rolle. Abweichend von der Braunkohlenbrikettirung lässt sich mageres Steinkohlenklein bis jetzt in vorteilhafter AVeise nur unter Zuhilfenahme von Bindemitteln zu Briketts verarbeiten. Dem Pressen geht eine innige Mengung von Kohle und Bindemittel und die Anwärmung der Masse voraus. Steinkohlenbriketts werden hauptsächlich in parallelepipedischer und in Eiform dargestellt; ausserdem werden, um die Oberfläche zu vergrössern und das Anbrennen zu erleichtern, auch durchlochte Briketts gefertigt; das Gewicht der einzelnen Stücke schwankt zwischen 50 g und 5 kg; die Eierbriketts werden gewöhnlich klein, die parallel-epipedischen grösser hergestellt. Der Heizwert kommt demjenigen der Steinkohle sehr nahe, der Preis der Briketts beträgt % und mehr als derjenige der Stückkohle; ein besonderer Vorteil liegt bei der Verladung parallelepipedischer Briketts in der guten Baumausnützung. — Die Bindemittel werden eingeteilt in organische und anorganische; die ersteren verbrennen mit der Kohle, während die letzteren den Aschengehalt vermehren. Das bei weitem wichtigste und in Deutschland jetzt fast ausschliesslich angewendete Bindemittel ist das aus Steinkohlenteer dargestellte Hartpecli (Schmelzpunkt 150—200° C.). Ausserdem sind von organischen Bindemitteln noch Steinkohlenteer und Weichpech empfohlen worden; die damit hergestellten Briketts haben jedoch nicht die nötige Härte. Ferner sind Versuche gemacht worden mit Stärkekleister und Dextrin (Stärkegummi), mit Carraghenmoos (Alge, welche in den irischen Gewässern vorkommt und mit heissem Wasser eine gallertartige Masse bildet), mit Zuckermelasse u. s. w., ohne dass eine ständige Verwendung dieser Stoffe erfolgt wäre. Von anorganischen Bindemitteln ist ausser Thon von Gurlt [8] noch Magnesiazement (mit 25% Magnesia, 25% Chlormagnesium und 50% Hydratwasser) empfohlen worden, der sich aus den Abfällen der Kalisalzindustrie leicht in grösseren Mengen gewinnen lässt. 5% Magnesiazement geben bei 150—250 Atm. Druck harte Briketts; die Mengung mit dem Kohlenklein erfolgt kalt, doch bedürfen die fertigen Briketts noch der Lufttrocknung. Diejenigen anorganischen Stoffe, welche den Briketts neben Hartpech als Sauerstoffträger (Salpeter, chlorsaures Kali, Braunstein) beigemengt werden, befördern eine rauchfreie Verbrennung; es wird hierauf namentlich seitens der Kriegsmarine Wert gelegt [10]. — Die Mengung des gemahlenen Hartpechs (4—10 %) mit dem Steinkohlenklein beginnt im Misch-cylinder (Melangeur), einem liegenden Cylinder, in dem sich eine Schraube ohne Ende bewegt, und wird bei der Anwärmung der Masse fortgesetzt. Letztere wird in besonderen Oefen (Weichöfen) oder in stehenden Cylindern mit Biihr-werk (Malaxeur) vorgenommen. Der Weichofen ist ein Flammofen, in dessen Ofenraum sich ein wagrechter Teller an senkrechter Welle unter einem feststehenden Btihrwerke dreht. Das auf den mittleren Teil des Tellers aufgegebene Material wird vom Btihrwerke durchgearbeitet und nach dem Bande zum Austrage geschoben, über und unter dem Teller ziehen die Feuergase hin. Die Erwärmung im Malaxeur findet durch überhitzten Dampf statt, welcher unteren Cylinderende in die Masse geleitet wird und auch mittelst Dampfhemd den Oylinder äusserlich heizt. Das Ueberliitzen des Kesseldampfes geschieht innerhalb besonderer Schachtöfen in schlangenförmigen Eisenrohren durch Feuerungen bis auf 200, ja bis 350 ⁰ C. Die so angewärmte plastische Masse tritt in die Formen der Pressen vermittelst besonderen Verteilers mit etwa 100° C. ein.

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Die Pressen sind nach der Anzahl der vorgeschlagenen Bauarten sehr mannigfach; doch hat nur ein Teil ausgedehntere praktische Anwendung gestunden und auch von diesen kommen nicht alle für deutsche Verhältnisse in Betracht. Preissig [4] teilt die Pressen ein in Tangentialpressen, Pressen mit offenen Formen und solche mit geschlossenen Formen (Stempelpressen im engeren Sinne). Zu den Tangentialpressen gehören die modernen Eierbrikettpressen (unter anderen die Systeme Loiseau und Zimmermann). Bei der jetzt üblichsten Ausführung drehen sich zwei AValzen, die am Umfange halbeiförmige Vertiefungen tragen gegen einander, die Masse gelangt in entsprechend starkem Strange zwischen die Walzen, welche mit etwa 50 kg Druck auf 1 qcm die Eierbriketts pressen. Auf der unteren Seite der Walzen fallen die Briketts . den Vertiefungen auf ein Transportband, werden auf diesem durch Ueber-neseln mit AVasser gekühlt und dann direkt verladen. Von den Pressen mit

offener Form ist namentlich diejenige von Bouriez zu nennen; sie arbeitet im Prinzipe wie die bei der Braunkohlenbrikettirung eingehend beschriebene Exter’sehe Presse. In Westfalen stehen noch einige Bouriez-Pressen in Verwendung. — Bei den Pressen mit geschlossenen Formen wird die in die Formen gefüllte Masse von einem Pressstempel oder zwischen zweien zum Brikett gepresst; ein besonderer Aus-stossstempel drückt das Brikett später aus der Form auf ein Transportband.

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Die Bewegung des Pressstempels erfolgt^/ entweder durch Dampf oder durch / hydraulischen Druck. Die Pressung mit ; einem Stempel hat den Nachteil, dass \ wegen der sehr starken Reibung der [

Fig. 5.

Presse für Steinkoklenkriketts von Couffmhal (Vorderansickt).

Masse in der Form beim Zusammenpressen die Festigkeit des Briketts keine gleichmässige wird, vielmehr von der Seite des Stempeldruckes nach der andern Seite hin allmälich abnimmt. Die neueren Pressen arbeiten daher sämtlich mit zwei Pressstempeln; von diesen ist für Deutschland bei weitem die wichtigste die Presse von Couffinhal (s. Fig. 5, 5 a u. 5 b), welche von der Firma Schüchtermann & Kremer in Dortmund gebaut wird.

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Die Presse besteht aus dem wagrechten Formtisch Q mit 14 Formen, welcher um eine senkrechte Welle drehbar ist. Die Masse gelangt aus dem Mischcylinder X durch den Verteiler Y in die Formen. Von einer vorgelegten Welle V aus werden mittelst Zahnräder Z die beiden Hauptwellen W angetrieben und bewegen mittelst Kurbeln K,

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Fig. 5 a. Seitenansickt.

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Fig. 5 k (Grundriss).

Zugstangen F und Querstück H den oberen W Presshebel P auf und nieder; an diesem sind der obere Pressstempel J und der Ausstoss-stempel L befestigt. Mit dem hinteren Ende des Presshebels P ist durch die Zugstange M der untere Presshebel P[ verbunden, welcher bei d seine feste Drehaxe hat und den unteren Pressstempel Yl trägt. Die Kugellager am Querstück bei O und die Stange T dienen zur Geradführung der Presshebel, die Gummipuffer 0 gleichen etwaige Stösse und zu starke Beanspruchung aus. Die Pressung jedes Briketts findet in der Weise statt, dass zunächst der obere Presshebel mit dem Presskolben J den Drehpunkt d] auf die Masse niedergedrückt wird, während der untere Presskolben nur den Gegendruck ausübt, aber in Ruhe verbleibt; wird die Reibung der Masse in der Form sein-gross, so bleibt der Presskolben J in Ruhe und das Hebelsystem dreht sich nun um d²; infolge dessen wird am Bolzen dl und an der Stange M der untere Presshebel angehoben und der untere Presskolben F¹ vollendet von der Unterseite die Pressung. Zu gleicher Zeit hat der Ausstosskolben L aus der diametral gegenüberliegenden Form das fertige Brikett auf das Band ohne Ende U herausgestossen (Fig. 5). Der Formtisch muss während der Pressperiode still stehen, dann aber gedreht werden,

um eine andere Form zwischen die Stempel zu bringen. Dies wird durch folgende Einrichtung erreicht: auf den Wellen W sitzen Fiihrungscylinder R mit eigenartig geformten Führungskurven s; in diese letzteren greifen beiderseits je drei der unten am Formtische angebrachten Leitrollen 8 ein. Es verlaufen nämlich die Führungskurven auf demjenigen Teile des Fiihrungscylinders, der der Ruhepause des Formtisches entspricht, in einer zur Axe des Cylinders senkrechten Ebene (Fig. 5 b); daran schliessen zwei Kurvenstücke an (Fig. 5 a), welche die jedesmalige Drehung des Formtisches um einen Sektor bewirken.

Treptow.

Litteratur: [1] Schultz, R. A., Die Verarbeitung der erdigen Braunkohle zu Kohlensteinen, Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preussischen Staate, 1876, S. 234. — [2] Franke, Gr., Der gegenwärtige Stand der Braunkohlen-Briquettes-Fabrikation, in derselben Zeitschrift, 1885, S. 131. — [3] Vollert, Max, Der Braunkohlenbergbau im Überbergamtsbezirk Halle und in den angrenzenden Staaten, Halle a. S. 1889. —■ [4] Preissig, Eduard, Die Presskohlenindustrie, Freiberg i. Sachs. 1887. — [5] Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preussischen Staate, 1884, S. 313. — [6] Deutsches Beichspatent Kr. 32 220, rotirender Trockenapparat von F. A. Schulz. — [7] Berg, Ferdinand, Brikettirung der westfälischen Feinkohle, Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preussischen Staate, 1880, S. 148. — [8] Gurlt, Adolf, Die Bereitung der Steinkohlenbriquettes, mit Rücksicht auf die Verhältnisse in Rheinland und Westfalen, Braunschweig 1880. — [9] Colquhoun, William, Ueber (Steinkohlen-) Brikettfabrikation, nach der englischen Arbeit in Institution of Civil Engineers, London, deutsch im Essener Glückauf, 1895, S. 1794. — [10] Oppler, Dr., Theodor, Die Fabrikation der künstlichen Brennstoffe, insbesondere der gepressten Kohlenziegel oder Briquettes, Berlin 1864, S. 14.

Brikettpressen, s. Brikettiren.

Brillantfeuer, Feuerwerksmischung aus 4 Teilen Mehlpulver und 1 Teil Eisenfeilspänen, gewöhnlich fest in Pappröhren eingeschlagen; brennt mit hellweissglänzenden Funken ab und dient zu Kaskaden, Glorien etc.

Brillantgelb (Kadmiumgelb), s. Kadmiumsulfid.

Brillantine, I. Polirmittel für Metall und Glas, besteht aus 100 Teilen Guanoabkochung, welche mit 25 Teilen calcinirtem Tripel, 12 Teilen Weizenmehl und 107 Teilen Kochsalz vermischt, dann erhitzt und nach dem Erkalten gepulvert wird. Beim Gebrauch wird das Pulver mit Alkohol angefeuchtet. —

2. Gemisch aus Glycerin, Rizinusöl und parfümirtem Spiritus zum Glänzendmachen der Haare.

in Stuttgart

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von

Andes.

Brillantiren von Tombak, Messing und Kupfer. Verfahren von Kaselowsky Metallwaren (namentlich gepresste Messinggegenstände für Lampen u. dergl.) ein goldähnliches Aussehen zu verleihen; auch kupferne, besonders galvanoplastische Gegenstände gehen aus dieser Dekapirung viel heller und glänzender hervor. Die Gegenstände werden zunächst in Salpetersäure 36° eingetaucht, hierauf sorgfältig gewaschen und dann 1 oder 2 Sekunden lang in ein am Abend vorher bereitetes Gemisch von 2000 g Scheidewasser, 1500 g Schwefelsäure (66°), 80 g Salzsäure, 150 g Alaun, 90 g Salmiak und 100 g Kienruss getaucht und wieder mit Wasser gewaschen. Bei Ausführung des Verfahrens findet bedeutende Wärmeentwicklung statt und es entweichen reichlich Dämpfe, weshalb es gut ist, entweder in freier Luft oder unter einem gut ziehenden Rauchfang zu arbeiten. Das Brillantin-Säuregemisch hat den Vorzug, längere Zeit gebraucht werden zu können und hat man nur nötig, zeitweise etwas Schwefelsäure, später Salzsäure und Salmiak hinzuzusetzen. Brillantlack, s. Spirituslack.

Brillantscliliff, s. Edelsteinschleiferei.

Brillantstoff, s. Weberei.

Brille, Vorrichtung aus zwei Gläsern zur Kompensirung der Sehfelder des Auges (s. Auge), manchmal bloss zum Schutz der Augen gegen Beschädigung durch mechanische Einflüsse oder zu starke Lichtreize (Schutzbrillen, Schneebrillen). Die Brillengläser für kurzsichtige Augen (Sehweite unter 25 cm) sind Konkavlinsen, für weitsichtige, hypermetropische und presbyopische Augen Konvexgläser. Die Brillennummer bezeichnet deren Brennweite oder Zerstreuungsweite, fiüher in Zoll, jetzt in Centimeter (1 Zoll gleich 2,5 cm). Ist co die Sehweite eines Auges, co₀ die normale Sehweite, f die Brillennummer, welche diesem Auge entspricht, so ist f= + ww₀: (tu — co₀). Für astigmatische Augen verfertigt man cylindrisch geschliffene Linsengläser, die konkav oder konvex und auf der

einen Seite sphärisch sein können. Die Brillen für Kurzsichtige geben beim schiefen Durchsehen eine stärkere Wirkung als bei gerader Durchsicht, falls die Gläser bikonkav oder plankonkav sind. Diesen Fehler vermeiden die peri-skopischen Gläser, welche konvex-konkaven Schliff haben.

Aug. Schmidt.

Litteratur: [1] Szili, Die Brille, Berlin 1882. — [2] Florschütz, Auge und Brille, 4. Aufl., Coburg 1884. — [3] Neumann, Die Brillen (für praktische Optiker), Wien 1887. — [4] Netoliczka, Auge und Brille, Wien 1888. — [5] Die dioptrischen Fehler des Auges in Czapski, Theorie der optischen Instrumente, S. 193 ff, Breslau 1893.

Brille (Bugspriet-Brille), s. Bemastung.

Brillen für Stopfbüchsen (s. Stopfbüchsen).

Brillenofen, Spurofen mit zwei offenen Augen zum Schmelzen von Kupfererzen. Yergl. Oefen, metallurgische.

Brillenstein, s. Konkretion.

Briolettes, s. Edelsteinschleiferei.

Brisureiiscliiieidinaschine, Maschine zum Schneiden und Bohren kleiner Scharnire oder Gelenke, z. B. für Schmucksachen etc. Yergl. Polytechnisches Zentralbl. 1847, S. 1.

Britanniametall, s. Antimonlegirungen.

Brittelketten heisst man die um Winden am vorderen und hinteren Ende einer fliegenden Fähre geschlungenen Ketten, welche, von der Hauptkette ausgehend, durch Aufwinden oder Nachlassen Längenänderungen gegen die letztere und damit die richtige Stellung der Fähre gegen den Antrieb des Stromes gestatten, d. h. das Gieren der Fähre ermöglichen. S. auch Fähre.

Brixnergrün, s. Schweinfurter grün.

Brix’sclie Oelwage, s. 0 elmess er.

Brocatello, s. v. w. Trümmermarmor, s. Kalkstein.

Brockengespenst, s. Schatten.

Brocot’sche Tafeln für Radzähnezahlen. Ist das Uebersetzungsver-hältnis bei einem Räderwerk oder Yorgelege durch einen grosszahligen oder primzahligen Bruch gegeben, so dass es ohne Anwendung vom Umlaufgetriebe nicht möglich ist, durch Zähnezahlen der Räder dieses Uebersetzungs-verhältnis genau zu bewirken, dann kann man diese Uebersetzung möglichst angenähert vermittelst der Brocot’schen Tafeln [1] erlangen. Wenn der

Zähler a und der Nenner b des reduzirten Bruches ~ eines Uebersetzungs-

verhältnisses so gross sind, dass dieselben als Zähnezahlen bei zwei Zahnrädern, welche dasUebersetzungsverhältnis a:b bewirken sollen, nicht verwendbar werden, wenn es also nicht zulässig ist, diese Räder mit so grossen Anzahlen von Zähnen

zu versehen, weil die Zähne zu schwach werden, so ist der Bruch y durch

einen möglichst angenähert gleichen reduzirten Bruch zu ersetzen, dessen Zähler und Nenner kleinere Zahlen sind und als Zähnezahlen verwendet werden können. — Soll das Uebersetzungsverhältnis a:b durch mehrere Zahnräder bewirkt werden und ist die eine oder jede der Zahlen a. b eine Primzahl oder sind diese Zahlen nicht in solche Faktoren zerlegbar, die sich zu Bestimmung der Zähnezahlen dieser Räder eignen; dann muss ein angenähert gleicher Bruch ermittelt werden, dessen Zähler und Nenner eine zweckmässige Zerlegung in Faktoren ermöglichen. Um zu erkennen, in welche Faktoren eine Zahl zerlegbar oder ob dieselbe eine Primzahl ist, dient die Faktorentafel und Primzahlentafel [2]. In den Brocot’schen Tafeln sind die Werte der echten Brüche, deren Nenner kleiner als 100 ist, bis auf zehn Dezimalstellen berechnet. Es ist die Differenz je zweier auf einander folgenden Brüche gleich eins, dividirt durch das Produkt der beiden Nenner, und ferner ist jeder Bruch gleich dem Quotienten aus der Summe der Zähler des vorhergehenden und des nachfolgenden Bruches, dividirt durch die Summen beider Nenner [3].

Ist z. B. das grosszahlige Uebersetzungsverhältnis 877:1121 = 0,782337, so findet man in der Brocot’schen Tafel den nächstkleineren Bruch 61:78 = 0,782051 und der Fehler beträgt — 0,000286. Hiernach kann jenes grosszahlige Uebersetzungsverhältnis, angeuähert durch zwei Räder mit den Zähnezahlen 61 und 78 bewirkt werden. Soll jenes grosszahlige Uebersetzungsverhältnis, in welchem der Zähler eine Primzahl ist, durch zwei einfache Räder und ein Doppelrad

vermittelt werden, dann kann man dem obigen angenäherten Bruch die folgende Form geben:

10.61

Die Vergrösserung der Faktoren 1, 2 durch Multiplikation mit der Zahl 10,

1 . 61

2.39

welche beispielsweise gewählt wurde, kann auch durch Multiplikation mit einer andern passenden Zahl geschehen. Für die beiden Zähnezahlen des Doppelrades kann man resp. einen Zählerfaktor und einen Nennerfaktor nehmen und die beiden anderen Faktoren geben dann die Zähnezahlen der beiden einfachen Bäder. Andere Beispiele befinden sich in dem citirten Brocot’schen Büchlein und in der deutschen Ausgabe desselben. Es können auch durch eine einfache Bechnung mehrere Brüche ermittelt werden, die einem gegebenen Bruche angenähert gleich sind und zwischen zwei gegebenen Brüchen liegen.

20.39'

Zuerst hat Huygens [4] vermittelst Kettenbrüchen die Zähnezahlen für grosszahlige Uebersetzungsverhältnisse angenähert berechnet; dann auch von Allexandre [5]. Dass es möglich ist, jedes grosszahlige und primzahlige Ueber-setzungsverhältnis durch Räderwerke absolut genau zu erhalten, hat Fr. David in S. Cajetano [6] durch Anwendung von Umlaufgetriebe in geistreicherWeise zuerst gezeigt; aber diese theoretisch sehr interessanten Räderwerke bestehen aus vielen Rädern und sind praktisch schwer ausführbar. Yermittelst der Brocot’schen Tafeln kann man, wenn auch nicht absolut genau, doch durch viel einfachere Räderkombinationen hinreichend genaue Uebersetzungen erlangen.

Litteratur: [1] Brocot, Oalcul des rouages par approximation 1862; deutsche Ausg.: Berechnungen der Bäderübersetzungen, von dem Verein „Hütte“, 1870, 2. Aufl. — [2] Hiilsse, Sammlung mathematischer Tafeln, 1862, Taf. V. — [3] Vergl. Burmesters Kinematik, Leipzig 1888, Bd. 1, S. 485, und [2]. — [4] Huygens, Opuscula posthuma. Descriptio automati planetarii, 1728, Taf. II, S. 151. — [5] Allexandre, Traite general des horloges, 1734, Kap. V. — [6] Fr. David ä S. Cajetano, „Neues Bädergebäude“, 1791; dasselbe mit Verbesserungen 1793; ferner „Praktische Anleitung für Künstler, alle astronomischen Perioden durch brauchbare, bisher noch nie gesehene ganz neue Bäderwerke, mit Leichtigkeit vom Himmel unabweichlich genau auszuführen“ etc., 1793.    Burmester.

Brodiren, das Besticken der Wirkwaren mit Plattstichen.

Brolik, Brook, s. Takelage.

Brokat, dickes, schweres, seidenes Zeug mit eingewirkten goldenen und silbernen Figuren, neuerdings Bezeichnung für alle seidenen, mit Blumen und Figuren reich durchwirkten Zeuge. Die schönsten Brokatstoffe liefert Lyon. Yergl. auch Bronzefarben.

Brokatpapier, s. Buntpapiersorten.

Brom, Br (Atomgewicht 80, spez. Gew. 3,18), bildet eine bei — 7° erstarrende, bei —j— 63⁰ siedende, rotbraune Flüssigkeit. Als Lösungsmittel sind zu nennen: Wasser, Aether, Alkohol, Schwefelkohlenstoff, Brom- und Chlorwasserstoffsäure, die Lösungen einiger Salze (Bromkaliuni) u. a.; aus der wässerigen Lösung kann man durch Abkühlung wasserhaltige Kristalle der Formel Br+lOTZjO, das Bromhydrat, erhalten. Brom ist ein chemisch sehr wirksamer Stoff; es vereinigt sich schon bei gewöhnlicher Temperatur mit den meisten Grundstoffen, ist bei Gegenwart von Wasser ein kräftiges Oxydationsmittel, wirkt aus diesen Gründen zerstörend auf Farbstoffe und andere organische Substanzen und ist daher auch ein starkes Gift für Tiere und Pflanzen. Als solches kommt es begreiflicherweise nicht in der Natur vor, wohl aber in Form von Alkalibromiden im Meerwasser, in Mineralwassern, Salzlagern und Meerpflanzen. Da, wo diese Naturprodukte für die Salzindustrie nutzbar gemacht werden, bleiben die Alkalibromide als leicht lösliche Salze in den Mutterlaugen. Aus letzteren wird dann das Brom durch Chlor oder Sauerstoff im statu nascendi abgeschieden. So destillirt man auf den Stassfurter Salinen die Mutterlaugen entweder mit einem Gemische von Braunstein und Schwefelsäure oder mit einem in seiner Wirkung ähnlichen Gemische von Magnesiumbleichflüssigkeit (Magnesium-chlorat und Magnesiumhypochlorit) und Schwefelsäure. Geeignete Apparate sind in [1] und [2] beschrieben. Ueber die Erfolge der elektrolytischen Brom-abscheidung lässt sich heute noch kein abschliessendes Urteil fällen. — Anwendungen: Zur Fabrikation von organischen Farbstoffen, Heilmitteln (Kaliumbromid, Bromäthyl u. a.), lichtempfindlichen Präparaten für photographische Zwecke. — Die bedeutendsten Bromfabriken sind ohne Zweifel die Salzwerke des Stassfurt-Leopoldshaller Salzgebietes. Sie liefern jährlich etwa 400 000 kg. Preis bei kleineren Bezügen etwa 5 dl. per kg. Brom wurde 1826 von Balard entdeckt.

Litteratur: [1] Stohraann u. Kerl, Encyklopädisches Handbuch der technischen Chemie, Bd. 1, 4. Aufl., Braunschweig 1889. — [2] Wagner-Fischer, Handbuch der chemischen Technologie,

14. Aufl., Leipzig 1893.

Bromammonium, s. v. w. Ammoniumbromid (s. d.).

Bor chers.

Borchers.

Bromate, Salze der Bromsäure besitzen als solche untergeordnete Bedeutung für die Technik, da die gleich wirkenden Chlorate wesentlich billiger zu haben sind. Sie bilden sich bei der Einwirkung von Brom auf in Wasser gelöste oder in Wasser verteilte Metalloxydhydrate (s. Kaliumbromid, Darstellung) bei höherer Temperatur.

Bor chers.

Bromide sind Verbindungen des Broms mit anderen Grundstoffen oder (meist organischen) Radikalen. Von denselben sind besonders die Metallbromide, Salze der Bromwasserstoffsäure und einige organische Bromide bemerkenswert. Die meisten derselben sind in Wasser leicht löslich; schwer oder gar nicht löslich sind die Bromide des Bleies, des Silbers und die Bromiire (Oxydulsalze) des Kupfers und Quecksilbers. Die unlöslichen Bromide, besonders Silberbromid (s. d.) sind sehr lichtempfindlich, daher wichtig für die Photographie. Weiteres findet sich unter den Stichworten der einzelnen Metallbromide.

Bromiren, s. Photographie.

Bromkadmium, s. v. w. Kadmiumbromid.

Bromkalium, s. v. w. Kaliumbromid (s. d.).

Brommetalle, s. Bromide.

Bromsäure, eine der Chlorsäure entsprechende Säure der Formel HBrO3 von untergeordneter technischer Bedeutung.

Bromsilber, Bromargyrit, Mineral = AgBr (42,5 Brom, 57,5 Silber), verunreinigt durch Bleikarbonat, Eisenoxyd, Thon u. s. w., kristallisirt regulär; geschmeidig. Härte 1—2, spez. Gew. 5,8—6. Olivengrün und gelb, grau angelaufen, Strich grün. Schmilzt vor dem Lötrohr leicht, von Säuren wenig angegriffen, von konzentrirtem Ammoniak aber gelöst; selten. Häufiger ist besonders in Südamerika (Chile) und Mexiko das Chlorbromsilber, Embolit = AgCIBr, allerdings in verschiedenen Mischungen von Chlor- und Bromsilber. Kristallisirt regulär (Würfel, Oktaeder), geschmeidig, sonst wie Bromsilber, in Farbe und Glanz dem Bernstein ähnlich. Wird zur Silbergewinnung benützt.

Lepplct.

Bromsilberpapier, s. Photographie.

Bromverbinduugen, in der Zeugdruckerei, s. Aetzfarben.

Borchers.

Bromwasserstoff oder Brom wasserstoffsäure, HBr, in Eigenschaften und Zusammensetzung dem Chlorwasserstoffe, Salzsäure (s. d.) entsprechend. Da zur Herstellung der Bromverbindungen das Brom selbst als Rohstoff dient, ist diese Säure, auch ihres hohen Preises wegen, für technische Zwecke ohne Bedeutung.

Bronolit, ein durch Vermengen von Blei-, Kalium- und Natriumpikrat mit Nitronaphthalin und Lampenruss hergestellter Sprengstoff. Ohne Bedeutung.

Bronze. Die eigentlichen Bronzen sind Kupfer-Zinnlegirungen mit überwiegendem Kupfergehalt. Für besondere Zwecke, wie die untenstehenden Beispiele zeigen, erhalten die Bronzen mehr oder weniger grosse Zusätze von Zink, so dass man es in einigen Fällen thatsächlich mit Legirungen von Bronze und Messing zu thun hat. Andere Metalle und Metalloide, wie Blei, Mangan, Nickel, Eisen, Antimon, Arsen, Phosphor werden bei der Bronzeherstellung oder beim Bronzeguss nur in geringeren Mengen zugeschlagen. Einzelne derselben (Mangan, Phosphor) haben nicht einmal die Aufgabe, Bestandteile des fertigen Bronzestückes zu bilden, sondern sollen etwa vorhandene Sauerstoffverbindungen (Cu₂ 0) reduziren, bezw. deren Bildung beim Schmelzen und Umgiessen verhüten. — Die eigentlichen Bronzen bilden gold- bis rotgelbe Metalle, auf glatten, polirten Flächen stark glänzend, auf Bruchflächen körnig. Dem Kupfer gegenüber besitzen sie die Vorzüge leichterer Schmelzbarkeit, grösserer Härte und Elastizität, vorzüglicher Politurfähigkeit und eines oft hervorragenden Klangreichtums. Diese Vorzüge werden allerdings durch die Nachteile geringerer Dehnbarkeit und Festigkeit aufgewogen. Für die mechanische Bearbeitung im festen Zustande eignen sich diese Legirungen daher zum Teil weniger als für die Metallgiesserei,

bei welcher ihre Leichtschmelzbarkeit (780 — 900 °) und ihre Fähigkeit, die Formen gut auszufüllen (s. Giess er ei) von grossem Werte sind. Im Gegensatz zu Stahl wird Bronze durch Erwärmen und schnelles Abkühlen (Anlassen) weicher als bei langsamer Abkühlung. Im letzteren Falle, besonders wenn die Bronze geschmolzen war, kann sogar ein teil weises Aussaigern von Zinn oder zinnreichen Legirungen aus leichter erstarrenden kupferreicheren Legirungen innerhalb des Gussstückes stattfinden; es zeigen sich dunkle Metallabscheidungen, welche in helleren (Zinnflecken) eingebettet erscheinen. Das zum Giessen eingeschmolzene Metall darf daher nicht weit über seinen Schmelzpunkt erhitzt werden. Die Herstellung der Bronzen geschieht durch getrenntes Einschmelzen von Kupfer (in Flamm- oder Tiegelöfen) und Zinn und Vereinigung beidei Metalle. An Stelle von Zinn benützt man auch wohl zinnreiche Kupferlegirungen. Beim Einschmelzen der Metalle ist zu beachten, dass bei Luftzutritt ein Teil des Zinnes Zinnoxyd verbrennt, welches dann aus dem Metallbade austritt, während das sich ebenfalls bildende Kupferoxydul in fast allen Verhältnissen in Bronze löslich ist, das entstehende Metall aber sehr spröde und brüchig' macht. Man verhütet diese Uebelstände, indem man die Luft durch auf das Metallbad gestreutes Holzkohlenklein und aufgelegte gröbere Holzkohle abhält, oder indem man durch Zuschlag von Phosphor als solchen (sehr verlustreiche und nicht ungefährliche Arbeit), besser als Phosphorkupfer auch von Mangan als Mangankupferlegirung, in neuester Zeit am einfachsten durch Zuschmelzen von Aluminium etwa gebildete Metalloxyde reduzirt. Phosphor, Mangan und Aluminium gehen als Oxyde in die Schlacken. Sehr grosse Mengen von Kupferoxydul werden beim Eintauchen von grünen Holzstämmen in das geschmolzene Metall durch die Destillationsprodukte des Holzes reduzirt (vergl. Polen unter Kupfer).

zu

Zu den eigentlichen Bronzen gehören: 1. Geschützbronze. Die beste Zusammensetzung derselben ist 90—91% Kupfer neben 10—9% Zinn. Mit Rücksicht auf ihre Verwendung zu Geschützrohren werden an die Festigkeit dieser Bronze bei einer gewissen Elastizität und Härte sehr hohe Ansprüche gestellt, so dass beim Einschmelzen derselben eine Oxydbildung ganz besonders vermieden werden muss. (Näheres s. Geschützgiesserei.)

<Y°n &ros®er Bedeutung für Geschützbronzen war die Entdeckung, dass solche Legirungen durch Strecken über die Elastizitätsgrenze in ihren oben genannten Eigenschaften ganz wesentlich verbessert werden. So gelang es v. Uchatius, guten Geschützbronzen durch Kaltstrecken bis aut etwa 20 % über die Elastizitätsgrenze die wertvollen Eigenschaften des Stahles zu erteilen.

So veränderte Bronze ist unter dem Kamen Stahlbronze oder U ch a t i u s bron z e bekannt. Ueber die Herstellung der Geschütze nach Uchatius vergl. Art. Geschützgiesserei.

2.    Glockenbronze. Die besten Sorten der sogen. Glockenspeise enthalten annähernd 80 % Kupfer und 20 % Zinn. Man ändert das Verhältnis zwischen Kupfer und Zinn aber auch bis auf 60:40 ab. Ein teilweiser Ersatz des Zinnes durch Blei (bis 4%) und Zink (bis 6%) findet seltener statt. Auch die für Tarn - Tams, Gongs und ähnliche mehr auf lautes Getöse als reinen Klang berechneten, flach schalenförmigen Instrumente benützten Legirungen gleichen in ihrer Zusammensetzung den besseren Glockenbronzen.

3.    Maschinenbronzen. Da Legirungen, welche für Maschinenteile Verwendung finden sollen, ausser den oben genannten Ansprüchen noch der Bedingung genügen müssen, sich in festem Zustande auf mechanischem Wege veraibeiten zu lassen, so ist begreiflicherweise der Kupfergehalt ein um so höhe¹ er, je höher diese letzteren Anforderungen gestellt werden. Er ist selten niedriger als 84%, steigt aber sogar bis zu 98%, neben 16—2 % Zinn.

Münzen-und Medai 11 enbronze. Aus den oben erwähnten Gründen Wlrcf. i %C1 für Münzen- und Medaillenbronze der Kupfergehalt ziemlich hoch gewählt. So enthalten z. B. die deutschen Kupfermünzen 96% Kupfer, 3% Zinn und 1 o/₀ Zink.    lo    ,    lo

Phosphorzinn, zur

% Phosphorbronze, meist sehr kupferreiche Legirungen (90—95 % Kupfer), haben ihren Namen von einem Phosphorzusatze, welchen man nach dem Zusammenschmelzen der Bestandteile in Form von Phosphor, Phosphorkupfer, Reduktion etwa vorhandenen Kupferoxydules zu geben pflegt.

n "P¹⁶ Phosphorbronze des Handels, welche erst zur Herstellung von Gussstücken dienen soll, sollte noch geringe Mengen Phosphor (bis zu 0,75 °/₀) enthalten, um beim Schmelzen und giessen die Bildung von Kupferoxydul zu verhüten. Die fertigen Gussstücke sind aber oft vollständig frei von Phosphor, da derselbe bei der Reduktion von Kupferoxydul als P₂0₅ in

6.    Bei der Kunst- oder Statuenbronze schwankt der Kupfergebalt zwischen 73 und 90 °/₀ bei nur 8—3 °/n Zinn, aber mit grösseren Zusätzen anderer Metalle, wie Zink (17—3 %) und Blei (bis 3 %). In diesem Falle treten die Bedingungen der guten Ausfüllung der Form und der Widerstandsfähigkeit gegen atmosphärische Einflüsse mehr in den Yordergrund als die übrigen Eigenschaften der Bronzen.

7.    Yon einer guten Spiegelbronze zur Herstellung von Metallspiegeln verlangt man möglichst vollkommene Polirfähigkeit, welche wieder einen bestimmten Härtegrad und grosse Dichtigkeit voraussetzt. Möglichste Unempfindlichkeit gegen atmosphärische Einflüsse ist natürlich auch erwünscht. Der Kupfergehalt tritt daher in diesen Legirungen auf 68—64 °/₀ zurück, während der Zinngehalt auf 30—32% steigt. Ausserdem sollen sich Zusätze von Nickel, Arsen und auch Platin bewährt haben.

Bronze war augenscheinlich schon früher bekannt, als die ältesten schriftlichen Ueber-lieferungen angeben. Als ältestes Metall lässt es sich zwar nach neueren Untersuchungen nicht mehr betrachten [8], da auch eiserne Geräte neben Bronzegegenständen an Fundorten entdeckt sind, welche späteres Hinzukoinmen der ersteren ausschliessen. Den alten Aegyptern und asiatischen Völkern, besonders den Chinesen, ist die Bronze seit Urzeiten bekannt gewesen. Der Statuenguss entwickelte sich zur Blütezeit altgriechischer und altrömischer Kunst zu hoher Vollkommenheit. Im Mittelalter verpflanzte sich die Kunst des Bronzegusses von Italien auch nach Süddeutschland (Nürnberg, Augsburg, München). In neuester Zeit wetteifern Japan, Frankreich und Deutschland sowohl in der Herstellung von Bronzen für technische und künstlerische Zwecke als auch in der Färbung und sonstigen Verzierung bronzener Kunstgegenstände.

Bezüglich der Bezugsquellen für Bronze und Bronzewaren in Deutschland muss auf [10] verwiesen werden.

Borchers.

Litteratur: [1] Bischoff, Kupfer und seine Legirungen, Berlin 1865. — [2] Bibra, Bronze und andere Kupferlegirungen der ältesten Völker, Erlangen 1869. — [8] Uchatius, Stahlbronze, Wien 1873. — [4] Künzel, Bronzelegirungen und ihre Verwendung für Geschützrohre und sonstige technische Zwecke, Dresden 1875. — [5] Ledebur, Verarbeitung der Metalle auf mechan. Wege, Braunschweig 1877. — [6] Müller, Bronzefabrikation, Wien 1877. — [7] Ledebur, Metallverarbeitung, Braunschweig 1882. — [8] Beck, Geschichte des Eisens, Braunschweig 1884. — [9] Ledebur, Legirungen, Berlin 1890. — [10] Rentzsch, Reichsadressbuch I, Montan-, Metall-und Maschinenindustrie, Leipzig und Berlin 1892.

Bronzeblau, -braun, s. Blauholzlacke.

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Bronzedruck, in der Buchbinderei. Bronzedruck ist ein Verfahren, das vielfach in den Grossbetrieben der Buchbinderei angewendet wird auf Einbanddecken, Mappen etc. Gold- und Silbereffekte, sei es Titelschrift oder auch Ornament, mit Hilfe von Bronzefarben herzustellen. Alle Bronzefarben wirken im Gegensatz zu den glänzenden, mittelst Blattmetalls hergestellten Drucken matt und zart.

Ein grosser Uebelstand macht sich bei der Verarbeitung von Bronzefarben dadurch geltend, dass sie der Einwirkung der Luft und der Feuchtigkeit nicht lange widerstehen. Als silberfarbige Bronze ist die Aluminiumbronze — weiss mit einem Stich ins Bläuliche — unstreitig die schönste und haltbarste. Aluminiumbronze ist im Verhältnis zu anderen Bronzen in Silberfärbung, wie Neusilberbronze, Silberkomposition etc., wesentlich teurer; zurzeit 30—40 JL per kg. Dagegen ist das spezifische Gewicht dieser Bronze ein sehr geringes und sie besitzt eine sehr grosse Deckkraft und Ausgiebigkeit. Alle Goldbronzen, vom hellsten Grüngold bis zur dunkelsten Kupferfärbung sind unhaltbar. Die beste ist die unter dem Namen Schabinbronze im Handel eingeführte; sie wird aus Schabin (geschlagenem Blattmetall) hergestellt und vermittelst Reibmaschinen und anderer Hilfsmittel aufs feinste zerteilt. Die einzelnen Teilchen behalten dadurch immer noch die Form kleiner Blättchen, die der Bronze eine aussergewöhnlich hohe Deckkraft verleihen. Die Teilchen der gewöhnlichen Bronzen nehmen mehr die Form von Kristallen an, was auf die Zerteilung auf chemischem W^ege, Auflösung durch Säuren etc., zurückzuführen ist.

Durch Zusatz von Graphit feinster Qualität kann man den Bronzefarben andere metallische Färbungen geben. Silberbronze mit Graphit gibt eine schöne Eisenfarbe, Goldbronze mit Graphit ein metallisches Botbraun. Die helle cuivre-poliähnKche Färbung gewinnt man durch Mischen von Aluminiumbronze mit heller Goldbronze und einem kleinen Zusatz von Graphit. In der Buchbinderei werden Bronzedrucke vermittelst der Kniehebelpresse hergestellt. Sie erfordern wie alle anderen Farbendrucke einen sorgfältigen Vordruck der Bronzeflächen, ausserdem aber noch das Unterdrücken einer gut deckenden Lackfarbe, auf welche dann die Bronze mit Hilfe eines kleinen Ballens feiner Watte aufgetragen wird. Rationeller wird die Arbeit des Bronzirens unter Benützung des Bronzir-apparates ausgeführt. Dieser kleine Apparat ist aus Messing gearbeitet. Die

Bronze befindet sich in dem hohlen Hauptteil. Durch einen leichten Druck auf den Schliesskopf wird die Bronze in beliebiger Menge auf die Fläche gebracht

um

und dann mit der auf Federn ruhenden Bürste aus feinem Lammfell verarbeitet. Bevor die Bronze aufgetragen wird, soll die untergedruckte Farbe halb trocken sein. Zu nass aufgetragen würde die Brouze bald Einbusse an ihrer schönen Färbung erleiden. Soll Bronzedruck auf Leder ausgeführt werden, so ist vorheriges Grundiren mit Gelatine, warm aufgetragen, zu empfehlen. Bei gespaltenem Leder kann das Einziehen der aufgedruckten Farbe in das Leder dadurch gemindert werden, dass die Lederfläche wiederholt mit frischer Ochsengalle abgerieben wird. Nachdem die aufgetragene Bronze vollständig trocken ist, wird die überflüssige mit Hilfe eines weichen Tuchlappens vollständig abgewischt und an den Stellen, wo ein Abwischen nicht hinreicht, mit weichem Gummi nachgeholfen.

Litteratur: Tonndorf, Die Arbeiten an der Vergoldpresse, 2. Aufl., Stuttgart 1892. Tonndorf.

Bronzefarben, Staub-, Metallbronzen, sind fein gemahlene Metalle und Metalllegirungen in den verschiedensten Färbungen, Feinheiten und Preisen.

Früher stellte man Bronzefarben nur aus der Schabine her, indem man solche auf Maschinen fein verrieb, schüttelte, siebte, trocknete und dann zur Erhöhung des Glanzes mit Fett behandelte. Jetzt werden Bronzefarben direkt aus den Metallen und Metalllegirungen (dem Zainmetall) gewonnen, indem solche in einer eisernen Stampfe zu kleinen Abschnitten zerrissen oder geschnitten, diese in hermetisch schliessende Kästen gebracht und in letzteren durch Niederfallen vertikaler Stampfen zerschlagen und zu Metallkörnern zermalmt werden. Die grob gemahlenen Metallkörner werden sodann in drei weitere, verschiedenartig, stets verfeinernd arbeitende Stampfen gebracht, in denen sie allmälich in feinen Metallstaub verwandelt werden, welchen man in Steigmühlen (rasch rotirende Blechcylinder) bringt, in denen durch eine eigenartige Bewegung ein Aufwirbeln der Bronze bewirkt wird. Innerhalb des bewegten Cylinders befinden sich in verschiedenen Höhelagen kleine Behälter, in welche sich der Bronzestaub je nach seiner Schwere, also seiner Feinheit, niedersenkt. Die weniger feinen Bronzefarben gelangen von den Steigmühlen direkt in die sogen. Polirmühlen, in denen gleichfalls rotirende Bürsten das zerstäubende Pulver an die gerippten Blech Wandungen quetschen und es poliren. Eine weitere Verfeinerung des Pulvers besteht darin, dass man es, nachdem es die Steigmühlen verlassen hat, mit Gummiarabicumlösung vermengt und in Reibmaschinen bringt, wo in bestimmtem System schwere Granitwalzen über die teigige Masse weggleiten; nach vielstiindiger Verreibung bringt man die mit schmutzigem Gummi vermengte Bronze aus der Maschine in grosse Blechschüsseln, wäscht sie sorgfältig mit Wasser und trocknet sie in geheizten Kupferkisten.

Arides.

Die sogen, natürliche Färbung der Bronzefarben erfolgt durch die Erzeugung der Anlauffarben, indem man das Pulver in offenen kupfernen Kesseln unter Zugabe von etwas Oel und Essig erhitzt. Die Verschiedenheit der Färbungen wird durch die Höhe der Temperatur bedingt und da der Uebergang von einer Farbe zur andern ausserordentlich rasch erfolgt, so ist besondere Uebung und Erfahrung des Arbeiters notwendig, um immer die richtige Färbung herbeizuführen. Ohne Wärme, nur durch die verschiedenen Legirungen, werden hergestellt : Kotgold, Bleichgelb, Keichbleichgelb, Reichgold, Reichgrüngold, Grüngold, (Goldbronzen) und Naturkupfer (Kupferbronze); Produkte des Färbungsprozesses sind: Zitron, Hochgelb, Orange, Braun, Feuerfarbe, Karmin, Carmoisin, Violett, Lila, Rosa, Grün, Blaugrün, Blau. Eine Färbung des Pulvers auf künstlichem Wege geschieht mit Anilinfarben, und werden diese Sorten, die in allen lebhaften Farben geliefert werden, Patentbronzen genannt. Für die Silberbronzen (Silberkomposition) wird zuerst Blattmetall aus Zinn oder einer Legirung hergestellt, die Schabine (Schawine, Schäbig) gemahlen und dann, wie oben angegeben, weiter verfahren. Aluminiumbronze ist wegen ihres schönen Farbentones und der Beständigkeit sehr geschätzt; Brokat ist eine ziemlich grobe Bronzegattung' für Tapeten- und Buntpapierfabrikation, Galanteriewaren und zu Siegellacken, die sich auch poliren lässt und den Effekt einer Blattvergoldung macht. Hochglanzbronzen, Blendbronzen sind durch hohen Glanz ausgezeichnet; fettfreie Bronze ist eine nicht mit Fett polirte Bronze und dient hauptsächlich in der Lithographie. Eisenschwarz ist durch Fällen einer Antimonsalzlösung mit Zink erhaltenes, fein verteiltes Antimon, hauptsächlich für Gipsfiguren benützt. Safranbronze ist goldgelbes, wolframsaures Wolframoxydnatron; Magnetbronze violettes wolfram-saures Wolframoxydkali.

Bronzegiesserei, s. Giesserei.

Andes.

Bronzegrün, dunkle, mehr ins Braune gehende grüne Farbe, ist entweder aus Chromgelb und Pariserblau oder aus einem beliebigen Schwarz mit gelben, gelbbraunen oder gelbroten Farben (meistens Erdfarben) gemischt; letztere Mischungen erhalten oft auch einen Zusatz von reinem Blau. Zu den feinen Sorten verwendet man Holzkohlenschwarz, Blau, belle und dunkle Chromgelbsorten von Zitron- bis Orangegelb, mit Schwerspat versetzt; zu ordinären Sorten gelben Ocker, Hellbraun, sowie Umbra. Man gibt ihnen durch Blau einen grünlichen Stich, der durch Schwarz dunkler und schmutziger, durch Schwerspat aber etwas gehoben wird.

Bronzelacke, einheitlicher Harne für verschiedene Produkte der Lack-und Farbenfabrikation; 1. aus Farbhölzern bereitete, in der Buntpapierfabrikation zur Herstellung sogen. Schillerpapiere dienende teigförmige Farbe; 2. mit Bronzefarben gemischte fette Lacke, zum Bronziren dienend; 3. konzentrirte oder wenigstens sehr starke Lösungen von Teerfarbstoffen in spirituösen Lacken, um Schuhen, Knöpfen, Leder u. dergl. metallisch glänzende Ueberzüge zu geben. Andes.

Andesi

Bronzen, daniascirte, sind Gegenstände aus Bronze, in welche ziemlich tiefe Verzierungen gravirt werden, die man mit Gold- oder Silberdraht auslegt. Die Drähte werden dann durch vorsichtiges Bearbeiten mittelst kleiner Hämmer, die flache Bahnen haben, fest in die Gravirungen eingeschlagen und schliesslich die Gegenstände polirt, wodurch auf dem Metallgrunde Zeichnungen in Goldoder Silberlinien erscheinen.

Bronzetinktur, eine Flüssigkeit, welche Bronze in Suspension enthält und auch unter dem Hamen „flüssiges Gold“ zum Bronziren von Gegenständen jedweder Art aus beliebigem Material dient.

Gute Bronzetinkturen dürfen auch bei langer Aufbewahrung sich nicht grün färben (infolge Oxydation der aus Kupferlegirungen bestehenden Bronzen) und auch die Bronze nicht klumpig oder hart und zähe werden lassen. Gewöhnliche Harzlösungen lassen sich als Bronzetinkturen nicht verwenden, weil die Harze als saure Körper die Bronze in kürzester Zeit oxydiren und die Lösung sich grün färbt. Um säurefreie, nicht oxydirende Bronzetinkturen herzustellen, schmilzt man die Harze (Dammar, Elemi, Copal u. s. w.) mit einem Alkali zusammen und löst die Schmelze nach dem Erkalten und Pulverisiren in Benzin. Die Lösung wird dann filtrirt und im Verhältnis von 2 Gewichtsteilen mit 1 Gewichtsteil des Verdünnungsmittels gemischt. Andes.

Herrmann.

Bronzewaren. Aus Bronze werden die mannigfachsten Gegenstände, wie Leuchter, Lampen, Figuren, Uhrgehäuse (Pendulen), Rahmen, Schreibzeuge, Verzierungen für Möbel, Schnallen, Uhrketten, Armbänder, Ohrgehänge etc. hergestellt. Als beste Legirung gilt eine solche aus Kupfer und Zink mit etwas Zinn und Blei und zwar nach d’Arcet aus 164 Kupfer, 36 Zink, 6 Zinn und 3 Blei bestehend. Die Legirung muss neben der Eigenschaft, möglichst scharfe Güsse zu liefern, eine genügende Weichheit für die Bearbeitung beim Feilen, Drehen und Drucken oder Stanzen, hohe Politurfähigkeit und eine schöne, dem feinen Golde nahekommende Farbe besitzen, um die vielfach übliche Vergoldung mit thunlichst geringem Aufwande ausführen zu können. Das Giessen der Waren und deren Bearbeitung ist nicht verschieden von dem für Messing gebräuchlichen Verfahren; aus Blech gearbeitete Bronzewraren werden durch Drücken, Treiben, Stanzen u. s. w. wie andere Blechwaren erzeugt, mit Punzen verziert, mit dem Polirstahle geglättet und Ausschnitte darin mit Laubsägen hergestellt. Einzelne Teile verlötet man mit einander durch Schlaglot, nur selten mit Zinn, oder man verbindet sie durch Hieten. —Von den Bronzewaren sind die sogen, bronzirten Gegenstände zu unterscheiden, s. Bronziren. Heuerdings werden von der württembergischen Metallwarenfabrik Geislingen Galvanobronzen und zwar entweder mit Kern (Kerngalvanos) oder hohl, entsprechend den Bildwerken aus getriebenem Kupfer, hergestellt (Hohlgalvanos).

Bronze, weisse, s. Zinnlegirungen.

Bronziren nennt man das Verfahren, Objekten aus beliebigem Material das Aussehen von Metall zu geben; es besteht im allgemeinen darin, auf den mit einer Oelfarbe, einem Lack oder einem beliebigen Bindemittel (Gummi, Leim, Wasserglas) bestrichenen Gegenstände vor dem völligen Trockenwerden ein beliebiges Metallpulver (Bronze) mit einem Wattebausch, einem Pinsel oder

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Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

mittelst eines Siebes aufzustreuen, so dass der erstere ganz oder teilweise davon bedeckt ist, resp. das Metallpulver an den gestrichenen Stellen haftet. Nach völligem Trocknen wird dann das letztere abgestäubt. Ein zweites Verfahren gipfelt darin, die Bronze mit dem Bindemittel (Lack, Gummi, nicht aber Oel-farbe) zu mischen und mit dem Pinsel auf den Gegenstand aufzutragen; bei demselben leidet aber einerseits der Metallglanz der Bronze, andererseits haben die bronzirten Gegenstände nicht die nötige Haltbarkeit. Die Bronzen bestehen, wie bekannt, aus unedlen Metallen und werden Bronzirungen in der Luft daher durch Oxydation sehr bald unansehnlich braun oder schwarz. Diesem Uebel-stande suchte man durch Ueberziehen der Bronzirung mit einem farblosen Lack zu begegnen, der indessen wieder den Nachteil hat, den metallischen Glanz zu vermindern; nur Celluloidlacke — eine Errungenschaft der jüngsten Zeit — können als den Charakter des Metalles nicht verändernder und den Einflüssen der Luft widerstehender Ueberzug empfohlen werden. Bronzirungen mit Aluminium halten sich auch ohne Lacküberzug jahrelang unverändert. Gegenstände aus Holz (überhaupt jedes aufsaugende Material) müssen zuerst mit Leimlösungen oder Oelfarben überzogen werden; Metalle, die man bronziren will, erhalten einen sehr dünnen Oelfarbenanstrich, eventuell nur einen Lack-liberzug. Sollen Holzgegenstände dem Einflüsse der Witterung ausgesetzt werden, so müssen auch diese einen Oelfarbenanstrich erhalten. Der letzte Anstrich dient immer in noch nicht völlig trockenem Zustande als Bindemittel für die Bronze und stäubt man dieselbe am besten mittelst eines Haarpinsels auf. Bei allen Bronzirungen legt man reine Bogen glattes Papier (Glacepapier) unter, damit die verstäubende Bronze nicht verloren geht. Ist der bronzirte Gegenstand ganz trocken, so stäubt man die noch auf demselben lose sitzende, nicht haftende Bronze mit einem weichen Pinsel ab. Sehr hübsche Bronzirungen erhält man, wenn man die Gegenstände mit der gewünschten Farbe (grau, eisen-artig, grün, braun, schwarz) anstreicht und kurz vor dem völligen Trockensein an den hervorstehenden Teilen nur wenig Bronzepulver mit einem weichen Pinsel aufträgt. Eine Eisenimitation wird erzielt, wenn der Gegenstand mit einer Farbe aus Graphit und Firnis gestrichen und der letzte Anstrich, ehe er völlig trocken geworden, mit Aluminiumbronze überstäubt wird. Eisenartige Bronzirung auf Gipserzeugnisse kann man auch durch Einreiben von feingepulvertem und geschlämmtem Graphit hervorrufen; noch täuschender lässt sich Eisen auf Gips nachahmen, indem man die Gipsgegenstände mit schwarzer Farbe anstreicht und dann eine ganz dünne Mischung von Graphit mit Wasser aufträgt, dieselbe aber nicht trocknen lässt, sondern den Gegenstand noch vor dem völligen Trocknen mit Kupferbronzepulver an den hervorragenden Stellen anreibt. Um mit Wasserglas zu bronziren, wird der Gegenstand ganz dünn mit Wasserglas angestrichen und unmittelbar darauf das zarte, in einem mit feiner Gaze über-bundenen Glase mit weiter Oefihung befindliche Bronzepulver aufgestäubt; den Ueberschuss an Pulver entfernt man durch schwaches Klopfen und erwärmt den Gegenstand, wenn er aus Porzellan oder Glas besteht. Die Bronze haftet so fest auf dem Gegenstände, dass dieser selbst eine Politur mit dem Achat verträgt. — Das Bronziren kann auch in der Weise geübt werden, dass man das Bronzepulver mit Terpentinöl oder Spiritus vermengt und mit einem Pinsel wie einen Anstrich auf den mit Lack oder Oelfarbe vorbehandelten Gegenstand aufträgt ; doch darf man nie mehr Bronze anwenden, als man zu gebrauchen gedenkt, weil dieselbe in Verbindung mit dem Terpentinöl oder Spiritus oxydirt. Ein Gleiches tritt ein, wenn man die Bronze mit dem Lack oder einer Tinktur mischt. Bei der sogen, elektromagnetischen Bronzirung von Oudry wird der Gegenstand mit dem elektromagnetischen Oel (einer Auflösung von Dammar in Benzin) überstrichen und auf die getrocknete Schichte die Preparation au noir liquide pour le bronze florentin (eine ammoniakalische Lösung eines Kupferoxydsalzes mit Kuss, Beinschwarz und Graphit) oder die Preparation au vert pour le bronze florentin antique (eine Lösung von essigsaurem Kupfer in Holzgeist) gestrichen.

And.es.

Bronzirmaschine, Maschine zum Aufstäuben der Bronzen bei Papierfabrikation, Buchdruck und Lithographie; erleichtert und befördert die Arbeit

bedeutend, erspart viel Material und beseitigt die lästige und gesundheitsschädliche Einwirkung der Bronzen auf die Atmungsorgane der Arbeiter vollständig. Solche Maschinen liefert die Schnellpressenfabrik von Hugo Koch in Leipzig, auf deren Kataloge wir verweisen.

Andes.

Bronzit, s. Augit.

Brook, s. Takelage.

Brooktau, Brookwelllaffete, s. Laffetirung.

Pässler.

Broschiren, in der Lederfabrikation. Hie glacegaren Felle können im weiss zugerichteten Zustande nicht direkt gefärbt, sondern müssen zuvor etwa eine halbe Stunde mit lauwarmem Wasser von etwa 35° C. gekartet werden, damit der Alaun oberflächlich ausgewaschen wird und die Leder beim Ausfärben sich gleichmässig färben. Dieses Auswaschen wird als Broschiren oder Pürgen bezeichnet. Der Prozess wird entweder mit den Füssen in Fässern oder in drehbaren Broschirfässern, die den Walkfässern gleichen, aber kleiner als diese sind, oder in Broschirwürfeln ausgeführt, deren Bewegung von der Maschine aus erfolgt. — Yergl. auch Buchbinderei und Weberei.

Brotfabrikatioil. Das Brot wird hauptsächlich aus Mehl bereitet. Der Gehalt des Meliles an Eiweiss, Stärkemehl und Fett ist je nach den Getreidearten verschieden. Das Getreidekorn birgt in seiner Hülle nicht eine qualitätgleiche Menge Mehl, sondern dicht unter der Hülle befindet sich der nahrhafte, stickstoffreiche Kleber, welcher mit dem Stärkemehl als Bindemittel des Brotteiges erscheint. Es eignen sich nicht alle Fruchtsorten gleich gut zur Brotbereitung; so besitzen z. B. Reis, Gerste, Hafer und Welschkorn zwar viel Stärkemehl, aber wenig Kleber. Vorzugsweise geeignet zur Brotfabrikation sind Weizen und Roggen. Bei der Herstellung des Brotteiges erleidet hauptsächlich das Stärkemehl eine chemische Umgestaltung und es tritt eine Verminderung der Eiweissstoffe ein, dadurch, dass in dem feuchten Brotteige ein Gärungsprozess des Zuckers stattfindet, wodurch eine grössere Menge Kohlensäure sich gasförmig entwickelt. Ist das zum Teig verwendete Mehl kleberreich, so wird derselbe zäh, ein Entweichen der Gasblasen ist unmöglich, der Teig wird locker und aufgetrieben. Das gewöhnliche Hausbrot wird hauptsächlich aus Roggen-, auch mit Zusatz von Weizenmehl zubereitet und als Ferment Sauerteig dazu verwendet. Sauerteig wird durch Liegenlassen gewöhnlichen Teiges bis zur Säureentwicklung hergestellt. Durch Gärung entstehen Milchsäure und Essigsäure. Je länger der Sauerteig liegt, desto stärker wirkt die Säurebildung und es muss deshalb mit dessen Herstellung, sowie mit dem Zusatze zum Brotteige sehr vorsichtig verfahren werden, um so mehr als auch der Geschmack des Brotes dadurch verbessert oder verschlechtert werden kann. In der neueren Zeit verwendet man statt des Sauerteiges verschiedene Arten von Hefe. Die Anwendung von Backpulver, statt Hefe, wurde von Justus von Liebig, Horsford und anderen sehr empfohlen; jedoch gelang es nicht, die in manchen Fällen sehr praktischen Backpulver allgemein einzuführen. Auch die Lockerung des Brotteiges durch Kohlensäure in wässeriger Form nach dem System Douglish vermochte sich nicht allgemein einzuführen, trotzdem mittelst dieses Verfahrens ein gesundes, säurefreies Brot hergestellt wird. In Amerika und England findet man dieses Brot unter dem Namen „Luftbrot“ (aerated bread), während in Deutschland sehr wenige Bäckereien dieses Verfahren benützen, da der süsse, fade Geschmack des Brotes dem deutschen Gaumen nicht entspricht. Auch der Versuch, das Douglish-Verfahren in den deutschen Militärbäckereien einzuführen, misslang. — Bevor das Mehl zu einem festen Teig verarbeitet wird, ist es von allen Fremdkörpern (Steinchen, Klumpen, Fäden etc.) zu befreien und, da oft verschiedene Sorten Mehl zu einem Teig verwendet werden, gut zu mischen.

Zu diesem Zweck bedient man sich im Gfrossbetrieb einer Mehlsieb- und Mischmaschine. Die empfehlenswerte Maschine von Werner & Pfleiderer in Cannstatt ist aus Eisen und wird gewöhnlich über der Knetmaschine an der Decke befestigt, über welcher sich der Mehlboden befindet. Das zu verarbeitende und nachher mittelst Leinwandschlauch in die Knetmaschine oder in Säcke geleitete Mehl wird in einen Einfalltrichter gegeben, von wo es auf ein Schüttelsieb gelangt und hier gereinigt wird. Das durchgesiebte Mehl gelangt sodann in einen Mischtrog, in welchem dasselbe durch spiral- oder schneckenförmige Flügel zu einem kontinuirlichen Kreis-

lauf gezwungen und auf diese AVeise innig vermischt wird. Durch die unterhalb des Mischtroges angebrachten Auslaufvorrichtungen kann man entleeren. Der Betrieb der Maschine erfolgt durch Biemenscheiben und werden die Mischflügel durch Stirnräder und das Schüttelsieb mittelst

Gall’scher Gelenkkette von der Antriebwelle aus in Bewegung gesetzt. Um ein Verstauben des Mehles zu verhüten, ist der Mischtrog mit Holzdeckel versehen. Die Maschine ist im stände, 20 Zentner Mehl in 15 Minuten gründlich zu reinigen und zu mischen. Durch den Sieb- und Mischungsprozess wird das oft im Sacke fest zusammengesetzte Mehl aufgelockert und dadurch nicht nur ein reinlicher, sondern auch feinerer Teig erzielt.

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Eine sehr wichtige Arbeit ist das Mischen und Kneten des Teiges, und wenn auch in kleineren Betrieben noch von Hand geknetet wird, so werden in grösseren Betrieben doch aus-jBSlrm schliesslich Knetmaschinen Wßm verwendet. — Das Gruudprin-zip einer richtigen Knet-maschine musste darin bestehen , das Mischen und Kneten mit den Händen im

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Fig. 1.

mechanischen Betriebe genau nachzuahmen. Dies gelang S den deutschen Ingenieuren Werner & Pfleiderer in Cannstatt. Die einschaufelige Patentknetmaschine stellt einen mechanischen Backtrog dar und ist ein Mann im stände, in ca. 12 Minuten 150 kg Teig fertig zu stellen. Bei dieser Handknetmaschine sind die Lager des Knetannes, analog den grossen Knetmaschinen, so konstruirt, dass ein Eindringen von Eett in den Knettrog und umgekehrt von Mehl oder f    Teig in die Lager ausgeschlossen erscheint. Das Umkippen

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HI des Teigtroges erfolgt durch eine rückwärts gelagerte |§ Kurbel in Verbindung mit einer Kettenradübersetzung und Gegengewicht. Die dem Grossbetriebe dienliche Universalknet- und Mischmaschine hat mindestens zwei Knetarme, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten zusammen arbeiten; die rotirenden Knetarme kneten die Masse

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rasch zu einem plastischen Teig. Von den an den Knetcylinder anschliessenden Knetarmen dreht sich der eine mit grösserer Geschwindigkeit als der andere; an verschiedenen Punkten schneidet also jeder des andern Bahn. Dies bewirkt den intensiven fortwährenden Wechsel von Teilen der Masse, welche beständig geteilt und wieder vereinigt zwischen die Knetarme und Cylinder gepresst und nach genau mathematischen Prinzipien durchgearbeitet wird.

Fig. ‘2.

Big. 1 zeigt die Universalknet- und Mischmaschine in arbeitender Stellung mit zur Entleerung umgekipptem Knet-trog. Der letztere ist aus Stahlblech und Gusseisen hergestellt und leicht zerlegbar, auch so nieder gestellt, dass man alle Materialien bequem einfüllen und ebenso durch eine Hand- oder automatische Kippvorrichtung selbstthätig entleeren kann. An dem Knettroge selbst befindet

sich unter einer Schutzvorrichtung der Zahnräderautrieb für die Axen der Knetarme (Fig. 2), welcher es ermöglicht, die Knetarme mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu drehen. Der Vorzug dieser sehr praktischen Anordnung besteht darin, dass man z. B. bei leichterem Teig eine grössere, bei schwererem Teig dagegen eine verminderte Geschwindigkeit der Knetarme erzielen kann. An den Axen der Knetarme sind Zahnräder (Fig. 2) montirt, welche dazu dienen, die Knetarme in Rotation zu setzen. Der Antrieb erfolgt durch ein- und ausrückbare Zahnräder. — Hinsichtlich der Reversirvorrichtung zum Reguliren der Maschine, der Umkippvorrichtungen etc. verweisen wir auf die Beschreibungen der Firma Werner & Pfleiderer in Cannstatt.

Die

Knetmaschinen gleichen Systems konstruirt dieselbe Firma in unmittelbarer Verbindung mit einer Dampfmaschine. Solche Maschinen sind hauptsächlich in Schiffsbäckereien, z. B. bei der deutschen Marine, in Verwendung. Ihr Zweck ist, unabhängig von einer Transmission (die z. B. auf Schiffen unthunlich ist) auf beschränktem Raum eine möglichst grosse Leistung zu erzielen. Auch die Kombinirung mit einem Elektromotor ist leicht zu bewerkstelligen. Für Feldbäckereien werden die Knetmaschinen auf fahrbaren Wagen montirt. Ingenieure T. Vicars in Liverpool bauen nach eigenen Patenten Knetmaschinen, worauf wir verweisen.

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Fig. 3 zeigt den Längsschnitt einer einfachen, aber sehr praktischen Knetmaschine, System der Bäckerei - Maschinenfabrik Bergeborbeck in Westfalen. In dem Knettrog A umgibt der äussere Knetarm C eine innere Schnecke D. Der Knetarm C reicht mit seiner äusseren Kante bis an die innere Seite des Knet-trogmantels B. Die Windungen des inneren Schraubenganges laufen entgegengesetzt denjenigen des Knetarmes C und kreuzen die letzteren tangential. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schraube I) ist grösser als die des Knetarmes C.

Fig. y.

Werden C und I) in Bewegung 3 gesetzt, so wird die im Bereich von D befindliche Teigmasse nach aussen gedrängt. Da nun die Windungen der Schrauben in entgegengesetzter Richtung stehen und deshalb die Richtungen der beiden Schrauben bei der Drehung sich niemals decken, ist ein Entweichen der Teigmasse unmöglich. Der Knetarm C fasst den von der Scheibe D nach aussen gepressten Teig, führt denselben an den Knettrogmantel B und an demselben entlang wieder in die Gänge der Schnecke I). Durch diesen Arbeitsprozess werden die Teigmassen nicht nur fortwährend verschoben und verteilt, sondern auch stetig gegen einander gepresst und durch einander gedrückt. Die Maschine knetet 150 kg Teig innerhalb 12—15 Minuten, ist infolge ihrer einfachen und praktischen Konstruktion nicht hoch im Preise und kann für die kleinsten bis grössten Betriebe gebaut werden.

Nachdem der Teig durch Knetmaschinen fertig gestellt, gewogen, in kleinere Teile geteilt und entsprechend mit den Händen oder durch eigene Brotformen fassonirt ist, beginnt der Backprozess. — Die Backöfen in ihrer uralten Form findet man noch in vielen kleinen Betrieben; sie bestehen aus einem einfachen, niedrigen Backsteingewölbe mit flacher, nach hinten etwas ansteigender Sohle. Sie werden dadurch geheizt, dass man im Backraum entsprechende Quantitäten Holz verbrennt und nach erfolgter Ueberhitzung des Gewölbes mittelst nassem Kehrbesen die Feuerrückstände entfernt. Die Hitze wird von dem Mauerwerk des Gewölbes, insbesondere von der Sohle aufgenommen und während des Backprozesses vom Gewölbe aus durch Ausstrahlung und von der Sohle aus durch direkte Leitung teilweise an das Backwerk abgegeben. Die Backware muss auf Schiebern ein- und ausgeschossen werden. Dieses alte Backofensystem erzielt keine gleichmässige Backhitze und ist ein ununterbrochener Betrieb ausgeschlossen, da nach Verbrauch der im Ofen aufgespeicherten Hitze wieder aufs neue angefeuert werden muss. Dazu kommt noch, dass bei Backöfen mit Innenfeuerung nur das meist teure Holz verwendet werden kann, da alle sonstigen Feuerungsmaterialien, als Kohlen, Torf, schlechten Geruch verursachen und damit das Brot verderben würden. Auch die Reinlichkeit der Backware leidet,

da Kohlenrückstände trotz sorgfältigster Reinigung oft im Ofen Zurückbleiben und in der Rinde des Brotes teilweise wieder erscheinen. Alle diese Uebel-stände mussten darauf hinweisen, bei Backöfen den Feuerraum von dem Backraum zu trennen. Der englische Ingenieur Perkins legte durch die von ihm erfundenen, an beiden Enden zugeschweissten und mit Wasser im Verhältnis 1:3 gefüllten, ca. 35 mm starken Wasserheizungsrohre den Grund zu den heute in verschiedenen Systemen verwendeten AVasserheizungsbacköfen. Dieselben sind aus Stahl oder Schmiedeeisen gefertigt und erzielen durch Ueberhitzung einen überraschenden Erfolg. Mit diesen Röhren konnte es Wieghorst in Hamburg unternehmen, einen Wasserheizungsbackofen mit Aussenfeuerung zu konstruiren. Beim Perkins-Wieghorst-Ofen befindet sich die Heizung, getrennt

vom Feuerraum, am rückwärtigen Teil des Ofens. Die Perkins-Dampf- oder AVasserheizungsröhren sind

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Fig. 4.

m zwei Reihen oben und unten parallel längs des Backherdes im Backraum verteilt und ragen ca. 16 cm in den durch eine Mauer vom Backraum getrennten Heizraum hinein. Hier werden die Rohre durch Kohlenfeuer erhitzt und übertragen bei überraschend schneller Hitzaufnahme dieselbe auf die Länge des Backraumes.

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Der eiserne Backherd des Ofens ist durch Rollen beweglich, läuft in und ausserhalb des Backraumes auf einem Schienengleise, so dass man den Backherd aus dem Ofen herausziehen, mit Backware besetzen und dann ebenso wieder in den Backraum hineinrollen kann. Diese Oefen sind hauptsächlich für die Schwarz- oder Roggenbrotfabrikation praktisch und in sämtlichen Brotfabriken, Militärbäckereien u. s. w. in Verwendung. Die im Laufe der Zeit entstandenen verschiedenen Systeme haben das Grundprinzip des Wasserheizungsbackofens nicht alterirt.

• i BIeslauer AV asserheizungsbackofen, gebaut von H. Doberschinsky in Breslau, entspricht m allen Teilen dem System Perkins-Wieghorst. Pig. 4 zeigt den vertikalen Längendurchschnitt eines Breslauer Wasserheizungs-Etagenbackofens. Diese Oefen haben zwei über einander gelagerte Backherde und deshalb doppelte Leistungsfähigkeit. Der Mehrverbrauch an Feuerungsmaterial beträgt kaum den dritten Teil des Brennmaterialverbrauchs eines Wasserheizungsbackofens mit I einem Backherd. Die auf dem Roste sich entwickelnden Heiz- £ gase werden bei dem Doppelofen besser ausgenützt; a ist

der obere, b der untere Back-    ___,___

und befinden sich ober-

und unterhalb der Backraunie    Fig 6

die Perkins- AVasserheizungs-rohre c, welche behufs Ueberhitzung in den Heizraum D hineinragen; // sind die mit Rollen versehenen und a,uf Schienengleise ginner- wie ausserhalb des Backraumes sich bewegenden iseinen ackherde. Schiene gl ruht auf ausbalancirten Schaukelblöcken und kann durch ein-c en Handgriff nieder- und aufgeschlagen werden, je nachdem der obere oder untere Backherd herausgezogen wird; h ist das Warmwasserreservoir, welches in Verbindung mit Hahn i vorderen ied des Backofens ist; k ist der Feuerraum mit Schrägrost, l der Aschenraum, mm sind T* £utz™uren> n ^er Wasserstandszeiger des Reservoirs, o der Kanal für die Heizgase und p tV ™chkanal. Fig o zeigt den rückwärtigen Teil des Ofens mit Putz- und Heizthüren und fj ?n 'F°r^eren feil des Backofens; a ist die obere, b die untere eiserne Mundthüre, -xiTi Ge£engepchte e die beiden Backräume hermetisch verschliessen; d ist der mit einem Wasserheizungsrohr verschraubte Manometer, welcher die Dampfspannung in den Röhren

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Fig. 5.

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angibt, e der Pyrometer,// die Zeitmerker, welche ein Zifferblatt mit Zeiger haben und die Zeit angeben, wann die Backherde mit Brot eingeschoben wurden, und g ist der Warmwasserhahn. Der Backofen selbst wird von dem Backsaal und Heizräumen durch eine einfache Mauer getrennt, so dass Heizgase, Buss u. s. w. absolut nicht in den Backsaal gelangen können. Die zu backende Ware wird auf den herausgezogenen Backherd gesetzt, in den Backraum gerollt und nach erfolgter Backung auf dem Backherd wieder aus dem Ofen befördert.

Bei Wasserheizungs-Etagenbacköfen sind Schienengleise vor dem Ofen angebracht, welche beim Herausziehen des oberen Backherdes aufgeklappt werden. Nachdem diese Auf- und Niederklappvorrichtung an dem unteren Schienengleise montirt ist, ist es un-PH? möglich, beide Herdplatten IIIIp gleichzeitig aus dem Ofen

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Fig. 7.

zu rollen, was unter Umständen grossen Schaden bringen kann, da während des Entleerens vom oberen Backherd das auf dem unteren noch im Ofen befindliche Brot verbacken kann. Dies ist bei dem von W erner & Pfleiderer in Cannstatt gebauten, gesetzlich geschützten Teleskopbackofen ausgeschlossen. Fig. 7 zeigt den Längendurchschnitt dieses Ofens, welcher in seinem Aufbau dem System eines Wasserheizungs-Etagenbackofens vollkommen entspricht, ohne Raum wegnehmender Schienengleise vor dem Ofen zu bedürfen.

A und_B zeigt den oberen und unteren Backraum, CC die im Heizraum D hineinragenden stählernen Wasserheizungsrohre, und befinden sich in jedem Backraum oben und unten je 30 stählerne Rohre im Durchmesser von 35 mm, welche die Länge des Backraumes einnehmen und stufenweise von 50—200 mm in den Heizraum hineinragen. Zwischen den beiden Rohrlagen eines jeden Backraumes befinden sich die ausziehbaren, auf Rollen sich bewegenden Backherde und zeigt El den Backherd ausserhalb und E denselben innerhalb des Backraumes. F ist die Feuerung mit Schrägrost, G bildet den Aschenraum, H die Putzthüren, Aden Warmwasserkessel und K den Rauchschieber. — Die Backherde sind 1625 mm breit und 3250 mm lang und fasst ein Herd 110 Laibe 4 3 kg, welche bei 250⁰ C. in zwei Stunden gebacken sind, so dass im Teleskopbackofen 660 kg Brot in zwei Stunden gebacken werden.

Einen weiteren Backofen baut die Firma ; Werner & Pfleiderer in Cannstatt (D. R. P. ; Nr. 67987), wobei der ausziehbare Backherd mit J. aus einem Lattenbande bestehender Backfläche besteht. Auch bei diesem Ofen ist die Platzfrage — berücksichtigt und bezieht sich die Erfindung auf Verbesserungen von ausziehbaren Herdplatten bei Wieghorst- und sonstigen Backöfen, bei denen ; die ganze Herdplatte, auf Rollen über Schienen 3h/ laufend, so weit aus dem Ofen herausfährt, dass

*    die ganze Herdplatte, völlig herausgezogen, in der Backstube erscheint, wobei dann meist die Schienen ausserhalb des Backofens noch durch Säulen oder Tragpfosten gestützt werden. Ausser der schon verscliiedenemale erwähnten Raum-

; beanspruchung wird noch der Einwand erhöhen, ; dass die frische Backware, auf die heisse Herd-; platte gesetzt, ungünstig beeinflusst wird, durch ; den Mangel einer entsprechenden Oberhitze.

;    Dies soll nun durch erwähnten Patentbackofen ver-

*    mieden werden und zwar dadurch, dass die Herdplatte Streifen oder Latten S S (Fig. 8, 8 a, 8 b u. 8 c) besteht,

die, als aufrollbares oder endloses bewegliches Band zusammengesetzt, nach Art der endlosen Transportriemen oder Rollläden über eine oder zwei Trommeln W bewegt oder auf einer Trommel auf- und abgerollt werden können. Die

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Fig. 8.

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Fig. 8 a.

Fig. 8 t.

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aus

Trommeln W sind in den Rahmen des Wagens Z gelagert, welcher auch die Führung des Lattenbandes SSS trägt. Dieser Wagen oder fahrbare Rahmen Z braucht nur so weit aus dem Ofen herausgezogen zu werden, dass eine oder zwei Reihen aufgesetzter Laibe oder eine

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/ / / / 7 / 7    7

Fig. 8 c.

entsprechende Anzahl von Latten aus der Ofenmündung hervorragen. Wenn nun Wagen und Backfläche derart zur Entleerung aus dem Ofen gezogen sind, so kann die Axe der Trommel W durch Handrad oder Handkurbel h so gedreht werden, dass die einzelnen Latten SS samt den darauf liegenden Brotlaiben nach einander aus dem Backraum hervortreten und in der Backstube zugänglich werden, wobei die Laibe Brot Reihe für Reihe über die Trommel W hinweg in irgend einen /darunter gestellten Behälter oder Transporteur fallen, während ^ . ..die Latten selbst um die Trommel herum auf der unteren Seite ' wieder in den Ofen hineingeführt werden. Wird nun nach / erfolgter Entleerung die Handkurbel bezw. die Trommel in ~7~~ J~ entgegengesetztem Sinne gedreht, so werden die einzelnen 7    7 Latten S S wieder progressiv über die Trommel nach oben und

in den Ofen zurück geschoben. Die auf diese Weise vom Erscheinen der ersten Latte an oben sich wieder bildende Backfläche wird sofort mit neuen Reihen von Teiglaiben belegt, und wenn dann mit der letzten Latte die vollständig^ Backfläche wieder hergestellt worden ist, so kann sie auch gleichzeitig wieder vollständig mit Broten belegt sein. Der Wagen mit der nunmehr ruhenden und, wie bei den angeführten Wieghorst’schen und anderen Backöfen, starr funktionirenden Backfläche wird völlig in den Ofen zurückgeschoben und es werden nun die Ofenthüren geschlossen, bis der Backprozess vollendet ist. Fig. 8 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch den Backraum eines Ofens mit der beschriebenen Lattenbandherdplatte. Dieselbe ist als beinahe vollständig mit Brot belegt dargestellt, indem der Backofen entweder als im Beginn des Ausschiessens verbildlicht oder als nahezu neu belegt gedacht ist. Fig. 8 a zeigt einen Längsschnitt mit dem völlig im Ofen befindlichen Backherd, Fig. 8 b ist ein Grundriss von Fig. 8 a und stellt den Backraum im Horizontalschnitt vor; Fig. 8c zeigt in perspektivischer Ansicht den ausgezogenen Herd wie bei Fig. 8, aber ohne aufgelegte Laibe. Diese Oefen können als einfache oder Etagenöfen gebaut werden und dürften sich mehr für den mittleren als wie für den Grossbetrieb eignen.

Fig. 9.

mm

werden muss.

Die Maschinenfabrik Bergeborbeck in Westfalen baut nach clem System der Wasserheizungsbacköfen einen dreifachen Etagenbackofen, wobei zwei Backherde ausziehbar, dagegen der dritte Backraum von der Seite des Backofens einzeln mit Brot beschickt

Die Leistungs-

, i n. -r-r i    ,    fähigkeit eines Backofens soll

durch diese Konstruktion die höchste Stufe erreichen, wobei allerdings grosse Baumverhältnisse in Anspruch genommen werden, um so mehr als die&seitliche

Beschickung des dritten Backraumes sehr viel Raum beansprucht.

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Fig. 9 zeigt deu Längenschnitt, Fig. 9 a die Vorderansicht und Fig. 9 b die Hinteransicht des

dreifachen Etagenofens. Bei Fig. 9 jl c ^_____

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und 9 a bedeuten A und B die T S beiden vorderen Mundlochthüren für die ausziehbaren Backherde, dagegen ist C die seitliche Mund-thüre und Beschickung des oberen dritten Backraumes. In Fig. 9 (Längenschnitt) sind A und B die

Fig. 9 b.

■nzzbs Backräume mit eisernem auszieh-______

baren Backherde, C der Backraum. in welchem seitlich das Brot ein-    Fig. 9 a.

zeln eingeschossen und der hauptsächlich für feineres Gebäck verwendet wird; D ist der Heizraum in welchem die längs der Backräume ober- und unterhalb befindlichen Wasserheizuno-srohre überhitzt werden. Backraum C erhält indirekte Unterhitze von den zwei unterhalb⁰ befindlichen

Backräumen, sowie durch den Feuerkanal E, welcher durch die über das Backherdgewölbe streichenden Feuergase entsprechende Oberhitze abgibt. Fig. 9b zeigt die Feuerungsanlage des Backofens, wobei auf die Beschreibung des Wasserheizungsbackofen-Systems im allgemeinen hingewiesen wird. Die Schwülvorrichtung für den oberen Backherd ist seitlich angebracht und kann in Verbindung mit den unteren Backherden gesetzt werden. Die gleiche Firma baut auch zerlegbare transportable Wasserheizungsbacköfen, welche insbesondere für Militärbäckereien an Etappenstationen zweckmässig sind oder für sonstige variable Massenverpflegung in den Vordergrund treten.

Etagen-Wasserheizungsbacköfen werden auch von vorerwähnter Fabrik ganz in Eisen und zerlegbar hergestellt und mit 0,8 bis 1,80 m Breite und 1,70 bis 3,50 m Länge des Herdes gebaut — Zur Fabrikation des kleineren weissen Gebäckes, z. B. der Kaisersemmeln, sind Backöfen notwendig, welche gleicli-mässige, anhaltende und nicht zu scharfe Grundhitze, sowie flüchtige Oberhitze erzeugen. Dazu ist weiter eine gute Wrasen- oder Schwülvorrichtung (Wasserdampferzeugung) notwendig. Ohne genügenden Wasserdampf im Backraum ist das Backen schöner, röscher und glanzvoller Kaisersemmeln u. s. w. ein Ding der Unmöglichkeit. Die Beschreibung der so wichtigen Wrasen- oder Schwülvorrichtung werden wir beim Beschreiben der Unterzugsbacköfen folgen lassen. H. Doberschinsky in Breslau baut einen Patent-Unterzugsbackofen, welcher für Herstellung von Kaisersemmeln und sonstigem feinerem Gebäck, ebenso aber auch für Roggenbrot (Schwarzbrot) grosse Verbreitung gefunden hat und insbesondere in Verbindung mit der vorzüglichen Patent-Wrasen- oder Schwülvorrichtung den weitestgehenden Anforderungen entspricht.

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Fig. 10 zeigt den Längsschnitt eines Unterzugsbackofens, Patent Doberschinsky , mit einem Backraum, wobei die Feuerung an der Vorderseite des Backofens an- ,_______ __

gelegt ist. Für kleinere Be-    HlHIi

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Backofens zu empfehlen.

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A zeigt die isolirte Vor-thüre zum Abschluss der Feuerungsanlage, B den .

Feuer- und C den Aschen- w raum, D die Feuerzunge, **

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Fig 10.

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E den Backherd, F die Mundthüre oder Backherdverschluss, Gr den j Heizgaskanal über dem ’

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von

Backherd behufs Erzeugung der Oberhitze, ifden Rauchkanal und ,T den Rauchkanalschieber. — Bei dem Breslauer Unterzugsbackofen ziehen die auf einem im Flächenmass, genau der Heizfläche entsprechenden Planrost entwickelten Feuergase zunächst unter den in einer Sandschicht gelagerten und mit Chamottemauerwerk unterwölbten Herdplatte des Backraumes hinweg, steigen dann in zwei vertikalen Zügen nach oben und weichen bei Anlage eines Backherdes, nachdem die Heizgase ein sinnreich konstruirtes System Heizkanälen unmittelbar über dem Backherdgewölbe passirt haben, in den Kamin. Durch diese Konstruktion wird eine äusserst intensive, gleichmässige und anhaltende Grund- und Oberhitze, Haupteigenschaften eines guten Backofens, erzielt. Bei dem zum grösseren Betrieb sich eignenden L nterzugsbackofen mit zwei über einander liegenden Backräumen nehmen die Heizgase denselben Lauf; jedoch beheizt hier die durch das Kanalsystem streichende Hitze gleichzeitig den oberen Teil des unteren Backherdgewölbes und die Herdsohle des oberen Backraumes, da die Heizkanäle dazwischen angebracht sind. Die Heizgase steigen hierauf wie bei dem einfachen Ofen, nachdem sie die Heizkanäle über dem zweiten Backraum passirt haben, in den Kamin. Da die Führung der Heizgase ober- und unterhalb der Backherde erfolgt, kommen in den Backräumen keine Feuergase, Kohlenteile oder Asche und wird der Backofen nur einmal innerhalb 18—20 Stunden angefeuert. Nachdem das Brennmaterial (welches aus Holz, Kohlen, Torf etc. bestehen kann), abgebrannt ist, werden die drei Rauchkanalabsperrschieber gänzlich geschlossen. Die nun auf dem Planrost lagernde Glut und das ein Wärmereservoir bildende erhitzte Chamottemauerwerk der sehr grossen Heizkammer geben dann eine nachhaltige intensive Ausstrahlung in die Backräume ab. — Das Backen kann auch während des Heizens des Ofens ununterbrochen erfolgen, und ist die Anfeuerung des Ofens bereits am Abend geschehen, so kann des Nachts sowohl als

den darauf folgenden Tag über ohne Unterbrechung gebacken werden. Die zu jeder Backart erforderliche Temperatur kann nicht nur nach Bedürfnis erzeugt und gehalten, sondern auch leicht gesteigert und gemindert werden. Für grössere ununterbrochene Betriebe hat der Erfinder noch zwei kleinere Oberfeuerungen konstruirt, um bei kontinuirlichem Backen die für den Backprozess äusserst wichtige Oberhitze neu zu beleben und zu ergänzen. Durch Heizung der kleinen Hilfsfeuerungen ziehen die sich entwickelnden Heizgase nicht unter der Sohle des unteren Backraumes hinweg, sondern steigen in den rechts und links seitlich vom Mundloch des Backofens befindlichen direkten Zügen sofort in die Heizkanäle über dem Backraum, wodurch letzterer eine intensive Oberhitze erhält, zugleich aber auch die einer grösseren Abkühlung preisgegebenen vorderen Ofenpartien in vorteilhafter Weise mit erhitzt werden.

Um die Schwüle oder den Wasserdampf in den Backräumen festzuhalten, ist ein dichtes, undurchlässiges Backraumgewölbe unbedingt notwendig. — Die Einwölbung der Breslauer Unterzugsbacköfen erfolgt dadurch, dass zwischen starke gusseiserne Backofen Bogen von T-förmigem Querschnitt hochfeuerfeste Chamotte-Deckfalzformplatten eingeklemmt und dicht vermauert werden. Diese Chamotte-Deckfalzplatten sind auf allen vier Seiten mit Doppelfalz, Nut und Feder versehen und greifen in der Querrichtung vollständig in einander.

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Fig. 11 zeigt den Längs- r^y schnitt eines Unterzugsbackofens mit zwei über einander liegenden Backräumen. A zeigt die Vor- J ■ ” thüre, B die Heizthüre, C den Aschenraum, D den Heizraum,

E die Backräume, F die Mund-thiiren. Gr die Heizkanäle, H den B Rauchkanal und J den Rauch- — kanalschieber. Durch Anbringen zweier Schieber an den oberen Heizkanälen ist es ermöglicht, die Beheizung des oberen Back- ^ herdes in und ausser Thätigkeit zu setzen.

Wie bereits erwähnt, ist die Wrasen-oder Schwül- jg^ Vorrichtung ein Sg|~W wichtiger Be-standteil eines ^ guten Backofens; insbesondere aber muss

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fig. n.

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bei Unterzugsbacköfen auf Erzeugung künstlichen Wrasens in ausreichender Menge und in der richtigen Spannung Bedacht genommen werden. Bisher erfolgte die Erzeugung des für den Backprozess so wichtigen Wasserdampfes durch kleine Dampfkessel oder durch Einlassen von Wasser auf im Oien an besonders der Hitze exponirten Stellen vermauerte Eisenplatten u. s. w. Alle diese teils unzuverlässigen, teils umständlichen Wrasenerzeuger sind durch die Patentschwülvorrichtung von H. Doberschinsky (D. B. P. Nr. 64 520) weit überholt, worauf wir verweisen. — Der Bäcker ist durch dieselbe im stände, Wrasen gleichzeitig oder einzeln für diejenige Herdstelle in Thätigkeit zu setzen, für welche er es nötig hält, und wird namentlich durch die gleichmässige Wrasenverteilung über den ganzen Backraum ein Effekt erzielt, der die Hauptbedingungen für den guten Verlauf des Backprozesses bildet. — Versagt beim Backen von Weissbrot die Wrasen- oder Schwülvorrichtung, so wird das Brot kein schön gefärbtes, glanzvolles Aussehen erhalten — unansehnlich werden — und ist dieser Umstand bei dem Schwülapparat Doberschinskys ausgeschlossen.

Ein sehr wichtiger Faktor für die Armee-Brotverpflegung ist der Feldbackofen. David Grove in Berlin hat einen fahrbaren Backofen sich patentiren lassen (D. E. P. Nr. 22 641), auf den wir verweisen. — Er ist sehr sinnreich konstruirt, konnte sich aber bis jetzt zum allgemeinen Gebrauch in der Armee nicht einführen.    Geneste, Herscher & Co., in Paris haben ihren zerlegbaren

Feldbackofen auch im deutschen Eeiche patentiren lassen (D. E. P. Nr. 18 783) und sind diese Feldbacköfen teilweise bei der französischen Armee in Verwendung.

- Der Feldbackofen in Verbindung des ebenfalls patentirten Transport- und

Arbeitswagens (D. R. P. Nr. 25 392) ist eine ambulante Feldbäckerei, die grossen Vorzug vor allen ähnlichen Systemen verdient. Man ist mit diesem Transportwagen, dessen Decke die Gewölbestücke des Ofens bilden, im stände, die Arbeiten der Teigbereitung auf dem Marsche zu erledigen, so dass es auf dem Lagerplatz nur der schnellen Zusammensetzung des Ofens bedarf, um mit dem Backen sofort beginnen zu können. Der Ofen selbst besteht aus einzelnen Ge-wölbstücken oder Jochen, die man an einander setzt und durch Ketten zusammenhält. Die Details mögen aus den Patentbeschreibungen entnommen werden. — Das Bestreben, einen möglichst praktischen fahrbaren Feldbackofen zu konstruiren, zeigt sich in den vielen Patentanmeldungen. Zu erwähnen sind noch die in der Weissbrotfabrikation unentbehrlichen Teigteilmaschinen. Sie haben den Zweck, das kleinere AVeizengebäck, als Kaisersemmeln u. s. w.. Stück für Stück so schwer abzuteilen, wie es die jeweiligen Mehlpreise erfordern. Mit einem einzigen Drucke ist man im stände, je nach Grösse der Maschine, 20, 30 oder 50 gleichmässige Teigstücke zu teilen, je nachdem man ein entsprechendes Stück Teig vom Gewicht der 20-, 30- oder 50-maligen Schwere eines einzelnen Brötchens auf die Maschine legt. Die Teilung erfolgt so genau, dass die geübteste Hand es nicht so fertig bringt und geht nicht ein Gramm Teig verloren, was bei der Handarbeit unvermeidlich ist (wobei auf etwa 30 Brötchen 40 bis 50 g Teig verloren gehen).

Teigteilmaschinen werden von verschiedenen Maschinenfabriken gebaut und dürften jene der Firmen Herbst <fc Co. (D. R. P. Nr. 15145) und Herrn. Bertram in Halle a. S. die grösste Verbreitung haben. Wir verweisen auf die eitirte Patentschrift und die Prospekte letztgenannter Firma.

Zum Schlüsse gedenken wir der Fabrikation von Kraftbrot, d. h. Roggenbrot, gebacken aus Vollmehl ohne Absonderung der Kleie; des hohen Nährwertes dieses Brotes wegen nimmt dessen Verwendung immer grössere Ausdehnung an. J. Gelinck in Riga liess sich im deutschen Reich eine Teigmühle patentiren (D. R. P. Nr. 74423), welche die Fabrikation dieses Brotes auf neue Bahnen leitete. Mit derselben ist man im stände, direkt aus Getreide Brot zu bereiten. Gelinck lässt den Roggen von Unkrautsamen, Sand, Steinen durch trockene Reinigung befreien. Sodann wird er so lange mit zu- und abfliessendem AVasser gewaschen, bis er das AVasser nicht mehr trübt und hierauf mit heissem AVasser überbrüht. Dann steht der Roggen so lange, bis das reine, gesunde Korn zu Boden sinkt; auf der Oberfläche des AVassers zeigen sich die abgesonderten Unreinigkeiten. Nach dieser Reinigung wird das Getreide mit 40 °R. heissem AVasser bebrüht und durch die Teigmülile in Teig verwandelt, ohne dass es mit Menschenhänden in Berührung gekommen ist. Mit weissen Holzschaufeln wird das Getreide auf einen verzinnten Tisch geschafft, von welchem aus die ebenfalls verzinnte Maschine gespeist wird. Nach erfolgtem Arbeitsprozess verlässt der Teig in dünnen Strängen die Maschine, um in eine Backmulde zu fallen, in welcher der nötige Sauerteigzusatz erfolgt. Hierauf kommt der Teig in die Knetmaschine, wird durch eine Formpresse in Brote geformt und, nachdem der Teig in Brotform aufgegangen, das Backen vorgenommen. — Das auf diese Weise bereitete Brot hat schöne, braune Kruste, lockeres Gefüge und ist leicht verdaulich. Versuche haben ergeben, dass dieses Brot, angeschnitten, 11 Tage ohne Schimmelbildung bleibt und kann das Brot nach 14 Tagen, wenn auch trocken, noch als geniessbar erklärt werden. — Der Erfinder hat in Riga die Teigmühle in seiner Brotfabrik im Betriebe und benötigt Maschine Nr. 1 bei einer Leistungsfähigkeit von 13—16 Zentner Brotteig pro Stunde 6—-8 PS bei 2—3V₂ Zentner pro Stunde 2 PS. AVegen der Details verweisen wir auf die Patentschrift.

Die Analyse des Gelinck’sehen Kraftbrotes gegenüber dem

preussischen Kommissbrot lautet:

Wasser

Stickstofffreie

Extraktivstoffe

Stickstoff-

Substanz

Fett

Holzfaser AscLe

1,51    1,46

0,32    0,95

Litteratur: A. Cnyrim, Das Bäckergewerbe der Neuzeit, Weimar 1887. — Fr. Oertel, Die Teigwarenfabrikation, Leipzig 1885. —- Ders., Pfarrer Seb. Kneipps Kraftnährmittel, 2. Auf!., Kempten 1891. — Birnbaum, Das Brotbacken, Leipzig 1882. — Uhland, Die Brotbäckerei, Jena 1885. — Bersch, Die Brotbereitung, Leipzig 1895.

Preussisches Kommissbrot °/0 Gelinck’sches Kraftbrot % •

36,71 f 7,47 0.45    49,41

51,50 *[12,03 0,47    34,18

Fr. Oertel•

Brotherhoodmascliilie ist eine einfach wirkende Maschine, bestehend aus drei Cylindern, deren Axen um 120° zu einander geneigt sind. Die drei Pleuelstangen greifen an einer gemeinsamen Kurbel an und sind ohne Einschaltung von Kolbenstangen direkt mit dem Trunkkolben ver- S^V. bunden. Die Kurbelwelle ist nach der einen Seite verlängert, / während auf der andern Seite der den Dampf verteilende Kreisschieber angeordnet ist. Der Dampf drückt von aussen auf die Kolben und entweicht durch

~rr

den gemeinsamen Kurbelraum. Infolge der Anordnung der drei Cylinder hat die Maschine keine Totlage und arbeitet daher sehr gleichmässig, so dass die Kolbengeschwindigkeit sehr gross sein kann. Die Umdrehungszahl kann bis 2000 pro Minute gesteigert werden. \

Der Nachteil liegt in dem hohen Dampfverbrauch und der Unzugänglichkeit des Kurbellagers. Die Brotherhoodmaschine wird zum Betrieb von Hilfsmaschinen, als Zentrifugalpumpen und Ventilatoren, sowie von Dynamomaschinen verwendet (vergl. Eig.).

Litteratur: Busley, Die Schiffsmaschine, Kiel 1886.

Brotschneidmaschine, besteht in der Hauptsache aus einem durch die Hand zu bewegenden Messer, welches an dem geeignet unterstützten Brote vorübergeführt wird, um die Schnitten abzutrennen. Das Messer ist meistens als ein Hebelmesser [1] ausgebildet, wobei man verschiedene Anordnungen angewendet hat, um zur Erzielung des sogen, gezogenen Schnittes [2] dem Messer neben seiner schwingenden Bewegung noch eine Verschiebung parallel seiner Schneide mitzuteilen. Auch hat man ein gekrümmtes Messer an dem Arme eines Bades [3] angebracht, welches durch eine Kurbel umgedreht wird. Die Verwendung einer scharfkantigen rotirenden Schneidscheibe [4], gegen welche das Brot mittelst eines Transportbandes geführt wird, ist ebenfalls vorgeschlagen worden, wie man durch die geradlinige Bewegung eines Hebels die Schnitten von dem Brote abzutrennen versucht hat, welches letztere dabei zuvor mit Butter bestrichen wurde [5], die durch ein Walzenpaar einem Behälter entnommen wird. Die Vorschiebung des Brotes nach geschehenem Schnitt erfolgt am einfachsten aus freier Hand, wobei ein stellbarer Anschlag die Dicke der Schnitten bestimmt, doch wird.auch ein selbstthätiger Vorschub mittelst einer Schraubenspindel, einer Zahnstange oder eines andern entsprechenden Organs angewendet.

Litteratur: [1] D.R.P. 41402, D.R.P. 72 997, D.R.P. 63 720. — [2] D.R.P. 45 846, D.R.P. 48 546, D.R.P. 54733. — [3] D.R.P. 38377. — [4] D.R.P. 73231. — [51 D.R.P. 60526. — [6] D.R.P. 38 377, D.R.P. 59414.

Brotscliriften, s. Schriftarten.

Brouillon, eine französische, aber auch zuweilen eine in der deutschen Sprache gebrauchte Bezeichnung für den flüchtigen Entwurf einer Zeichnung.

Bruch. Sind a und b zwei beliebige Grössen, so heisst die Grösse

a    7    I 7

— = a:b=a\b.

N x-

fFVE

Tj. Schwarz.

Her r mann.

welche mit b multiplizirt die Grösse a ergibt, der Bruch mit dem Zähler a und dem Nenner b.

Bezeichnen a und b reelle ganze Zahlen, so bedeutet der Bruch -fl-, dass man die Einheit

m b gleiche Peile zu teilen und a solcher Teile zu nehmen hat. Der Bruch heisst dann ein echter oder unechter, je nachdem sein Zähler kleiner oder grösser als sein Nenner ist. Der u ert eines Bruchs wird nicht geändert, wenn man Zähler und Nenner mit derselben beliebigen Zahl multiplizirt, was den Bruch erweitern genannt wird. Einen Bruch „verkürzen“ bedeutet, Zähler und Kenner, wenn sie einen gemeinsamen Faktor haben , durch denselben dividiren. Nötigenfalls durch Verkürzung lässt sich jeder Bruch auf kleinste Benennung, d. li. solche Form bringen, dass Zähler und Kenner teilerfremd sind. Brüche mit demselben Kenner werden addirt oder subtrahirt, indem man ihre Zähler addirt bezw. subtrahirt; Brüchen mit verschiedenen Nennern gibt man zuvor durch entsprechende Erweiterung einen gemeinschaftlichen Kenner gleich dem kleinsten gemeinsamen V ielfachen ihrer ursprünglichen Kenner. Ein Bruch wird mit multiplizirt oder dividirt, indem man seinen Zähler mit jener Zahl multiplizirt bezw. diyidirt, oder auch, indem man seinen Kenner mit derselben dividirt bezw. multiplizirt. Zwei Bruche werden multiplizirt, indem man Zähler mit Zähler, Kenner mit Kenner multiplizirt. man dividirt mit einem Bruch, indem man mit dem umgekehrten (reciproken) Bruch multiplizirt.

Brüche, deren Nenner Potenzen von 10 sind, heissen Dezimalbrüche, alle anderen gemeine Brüche. Dezimalbrüche werden ohne Nenner geschrieben, indem man die Zehntel und Einer durch ein Komma trennt. Wird ein auf kleinste Benennung gebrachter gemeiner Bruch ajb durch wirkliche Division mit b in a in einen Dezimalbruch verwandelt, so entsteht ein periodischer unendlicher Dezimalbruch, wenn der Nenner durch eine von 2 und 5 verschiedene Primzahl teilbar ist, andernfalls ein endlicher Dezimalbruch. Um einen periodischen unendlichen Dezimalbruch in einen gemeinen Bruch umzuwandeln, benützt man den Umstand, dass

0,1111.. .=

So findet man z. B.

, 0,010101 ...

99

, 0,001001001... =

999

u. s. w. ist.

314

0,5314314314. . .=

5,314314314 .. .

°    999    5309

Mehmke.

9990

Bruch heisst die Trennung der Teile fester Körper durch Kräfte, welche nicht wie beim Schneiden, Sägen etc. in den Trennungsflächen selbst angebracht sind. Die Trennungsflächen nennt man Bruchflächen, die grössten Kräfte, welche auf den Bruch hingewirkt haben, Bruchkräfte (Bruchlast, Bruchbelastung). Bei Festigkeitsversuchen pflegt der Bruch herbeigeführt zu werden durch Zug (Zerreissen), Druck (Zerdrücken, Zerknicken), Schub (Abscheren), Biegung (Zerbrechen im engeren Sinne), Torsion (Zerdrehen). Je nach der Art dieser Einwirkungen und besonderen Verhältnissen derselben (Geschwindigkeit des Anwachsens, Dauer, Wiederholungen, Temperatur u. s. w.) können die Bruchflächen selbst bei gleichem Material verschiedenes Aussehen gewinnen. Im allgemeinen ist letzteres abhängig von der Zusammensetzung, Herstellungsart, Bearbeitung, sonstigen vorausgegangenen Einwirkungen, überhaupt von den Eigenschaften des Materials. Bei genügender Erfahrung und entsprechender Vorsicht lassen sich also umgekehrt aus den Bruchflächen Schlüsse auf einzelne jener Eigenschaften ziehen. Für Eisen und Stahl hat man in neuerer Zeit der Aufklärung dieses Zusammenhangs unter Zuhilfenahme des Mikroskops bei der Beobachtung von Bruchflächen und Schliffflächen (bei den ungeschliffenen Bruchflächen kommt auch der Einfluss der Schwächung des Materials durch die übermässige Beanspruchung zum Ausdruck) besondere Aufmerksamkeit zugewendet, worüber die untenstehende Litteratur Aufschluss gibt. Weiter hat man sich nicht damit begnügt, einzelne Stäbe und gewalzte Träger bis zum Bruche zu belasten, sondern ist zu Bruchproben mit ganzen Konstruktionen übergegangen (Blechträger, Fachwerke, Gewölbe u. s. w.), um die thatsächlichen Verhältnisse beim Zusammenwirken aller Einflüsse kennen zu lernen und daraus Schlüsse auf zweckmässige Anordnung, zulässige Belastung und dauernde Sicherung solcher Konstruktionen ziehen. Vergl. Blechträger, Fachwerke, Biegeproben, Biegungsfestigkeit u. s. w.

Litteratur: [lj Martens, Die mikroskopische Untersuchung des Eisens, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1878, S. 11, 205, 481; 1880, S. 397. — [2] Wedding, Die Eigenschaften des schmiedbaren Eisens, abgeleitet aus der mikroskopischen Untersuchung des Gefüges, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1885, S. 572. (Vergl. auch Sorby und Daelen, S. 630, Braune S. 96). — [3] Osmond et Werth, Theorie cellulaires des proprietes de l’acier, Anuales des mines 1885, VIII, p. 5. — [4] Schild, Die mikroskopische Untersuchung des Eisens, Zeitschr. d. ATer. deutsch. Ing. 1887, S. 109. — [5] Martens, Ueber das Kleingefüge des schmiedbaren Eisens, Stahl und Eisen 1887, S. 235 (s. auch S. 393). — [6] Martens, Ueber einige mikroskopische Eisenuntersuchungen, Mitteilungen der k. techn. Versuchsanstalten zu Berlin, 1892, X, S. 57, s. auch 1893, XI, S. 273. — [7]- Behrens, Das mikroskopische Gefüge der Metalle und Legirungen, Hamburg 1894. — [8] Osmond, Contribution ä l’etude de la structure des aciers, Comptes rendus etc. 1894, CXIX, p. 329, s. auch CXVIII, p. 807.    ^    Weyrauch.

Brucliausbau, die Sicherung der im Verlauf eines Tunnelbaues etwa eintretenden Brüche (s. d.) ist eine der schwierigsten Arbeiten beim Tunnelbau, bei dem übrigens die Kunst mehr darin bestehen soll, das Auftreten der Brüche verhüten, als dieselben zu „gewaltigen“. Die zur Gewältigung von Brüchen erforderlichen Arbeiten richten sich selbstverständlich ganz nach den örtlichen Verhältnissen und den Gebirgsarten und es würde hier zu weit führen, alle die in Betracht kommenden Möglichkeiten anzuführen und zu besprechen. Es sei in dieser Beziehung auf die eingehende Abhandlung in [2], Abschn. 7, verwiesen.

Litteratur: [1] Dolezalek, Tunnelbau, Hannover 1890. — [2] Rziha, Tunnelbau, Berlin 1872.

von Oer.

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ZU

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Bruch bau ist eine selten angewendete bergmännische Abbaumethode (s. Abbau) im zusammenhanglosen Gebirge (rolliges Gebirge, auch Bruch genannt), wie es sich in der Natur, z. B. in den Schutthalden am Fusse von Felswänden des Hochgebirges findet. Derartiger Bruch entsteht beim Bergbaubetriebe zuweilen durch das Zusammenbrechen r‘ nicht genügend unterstützter bergmännischer Baue; auch alte Bergeversätze (s. Abbau) früheren Abbaubetriebes sind hierher zu rechnen. Der Bruchbau (s. Fig.) findet in folgender Weise statt: Im festen Nebengestein ist ein Schacht geteuft und von diesem aus werden in verschiedenen Richtungen und Sohlen Strecken nach den Bruchmassen hingetrieben und in diesen letzteren unter Anwendung von Getriebearbeit fort-y gesetzt, bis gewinnungswürdige Massen angefahren werden. Diese füllt man vor dem betreffenden Orte weg (s. Weg füllarbeit) und es rollen beständig neue Massen nach, so dass vor demselben Orte oft jahrelang Bruchmassen fortgefüllt werden können. Hört das Hereinrollen gewinnungswürdiger Massen auf, indem an ihrer Stelle erzleere Massen angetroffen werden, so treibt man das Ort im Bruche . weiter vor, bis an einer andern Stelle wieder in gleicher Weise abgebaut werden kann. Zuweilen kommt der Bruch zum Stehen, d. h. es verspreizen sich grössere Stücke gewölbeartig. Man versucht dann durch Sprengarbeit an den Blöcken oder durch Beseitigung eines Teiles des Streckenausbaues, den Bruch wieder ins Bollen zu bringen. Die in verschiedenen Tiefen unter einander stattfindenden Betriebe müssen genügenden horizontalen Abstand von einander behalten, da sonst die oberen Oerter durch die darunter befindlichen zu Bruche gebaut werden.

Schacht

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Binge

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Brach

y/JZZ.

Nebengestein,

Ein bekanntes Beispiel für den Bruchbau ist der Zinnerzbergbau zu Altenberg im sächsischen Erzgebirge; dort wurde bis zum 17. Jahrhundert Weitungsbau (s. d.) betrieben. Die so hergestellten Bäume brachen wegen mangelnder Unterstützung nach und nach zusammen und während an der Oberfläche eine trichterförmige Vertiefung von 60 m Tiefe und mehreren hundert Metern oberem Durchmesser, die B i n g e, entstand, bildeten die Beste der Zinnerzlagerstätte ein chaotisches Durcheinander von grossen und kleinen Bruchstücken, untermischt mit mächtigen Blöcken, den Bruch.    Treptow.

Bruchdehnung*, s. Dehnung, Zerreissversuch und Lieferungsbedingungen.

Bruchfugen oder Brechungsfugen nennt man diejenigen Lagerfugen eines Mauerbogens oder Gewölbes, welche sich bei Ueberlastung desselben auf der Bückenfläche des Gewölbes öffnen, während gleichzeitig am Kämpfer und im

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Kaan

Ai

A*l~-

Scheitel die dort befindlichen Fugen nach innen klaffen (s. Fig.). Dieses einseitige Oeffnen der betreffenden Fugen erfolgt, wenn die Stützlinie die in der Figur angedeutete Lage annimmt, bei welcher an den Stellen a durch Ueberbeanspruchung ein Zermalmen des Materials eintreten kann und infolge dessen ein Kippen der zwischenliegenden Gewölbeteile um die Punkte a erfolgt, was dem Einsturz des Gewölbes unmittelbar vorausgeht. Ist im Scheitel, wie dies in der Begel der Fall ist, keine Fuge vorhanden, so öffnen sich die zunächst liegenden Fugen des Schlusssteins bei b. Durch eine Hintermauerung H der Gewölbeschenkel (s. Fig.) wird das Kippen derselben verhindert und daher die Widerstandsfähigkeit des Gewölbes vergrössert. Bei halbkreisförmiger Wölblinie liegt die Bruchfuge unter einem Winkel w — 55—60°.    Für ein

L. von Willntann.

beliebiges Gewölbe findet man die Lage der Bruchfuge, indem man die Stützlinie so einzeichnet, dass dieselbe wie in der Figur den Scheitel der Kückenlinie berührt. Der dieser so eingezeichneten Stützlinie nächste Punkt der Wölblinie bezeichnet die Lage der Bruchfuge.

Brucligrenze, s. Zerreissversuch.

Brucliort, ein Ort, welches beim Bruchbau in die zusammengebrochenen Gesteinsmassen —

den Bruch — getrieben wird, um damit abbauwürdige

Massen zu suchen.

Bruclischwinge, s. Kraftübertragung beim Bergbau.

Bruclisiclierlieit, Bruchsicherheitskoefficient, s. Sicherheit.

Bruchsteinmauerwerk, aus Bruchsteinen sowohl als auch aus Feldsteinen (Lesesteine, Findlinge) im Mörtelverbände hergestellte und je nach der mehr oder weniger regelmässigen Form dieser Steine „gewöhnliches Bruchsteinmauerwerk“, „Mauerwerk aus lagerhaften Steinen“ und „Mauerwerk aus Schichtsteinen“ genannt. Das gewöhnliche Bruchsteinmauerwerk besteht aus ganz unregelmässigen Bruchstücken oder aus Feldsteinen, die in tüchtigem Verbände satt in Mörtel gesetzt werden, wobei man darauf achtet, die Stossfugen zu versetzen und nicht bloss im Mauerhaupt, sondern auch im Innern möglichst grosse Steine zu verwenden. Zum Ausfüllen (Auszwicken, s. d.) der Zwischenräume werden die kleineren Steine benützt. Dieses Mauerwerk wird gewöhnlich schichtenweise aufgeführt, d. li. in bestimmten Höhen horizontal abgeglichen. Wählt man die unregelmässigen Steinstücke sehr gross, so entsteht dasCyklopen-Mauerwerk und werden die Fugenflächen so bearbeitet, dass die Steine genau an einander passen, so erhält man den Polygonverband, welcher Mosaikverband genannt wird, wenn ein bestimmtes Muster durch die Zusammensetzung der Steinstücke entsteht. Besonders zu beachten ist beim Bruchsteinmauerwerk, dass keine hohlen Bäume noch Stellen Vorkommen, die bloss mit Mörtel und Steinabfällen ausgefüllt sind. Beim Mauerwerk aus lagerhaften Bruchsteinen mit abgesetzten Schichten werden die zugerichteten oder natürlichen Steine je nach ihrer Dicke so zusammengesetzt, dass zwei oder drei Schichten in eine übergehen, jedenfalls aber öfters eine horizontale Abgleichung stattfindet, während das Mauerwerk aus Schichtsteinen durch die ganze Mauer reichende, gleich oder ungleich hohe Schichten besitzt und die am Mauerhaupt anzubringenden, regelmässig bearbeiteten Steine (moellons) sich von den Werksteinen nur durch ihre geringere Grösse unterscheiden.

Litteratur: Handb. d. Arch., Darmstadt 1891, 8. Teil, Bd. 1, S. 63, und 3. Teil, Bd. 2, Heft 1, S. 72; 0. Schwatlo, Der Steinbau, Leipzig 1879, S. 184; Breymann, Konstruktionen in Stein, Stuttgart 1868, S. 20.    L von WiUmann.

Bruehstoss. Beim Oberharzer Bergbau ein Firstenstoss (s. Firstenbau), welcher gegen das Hereinbrechen zerklüfteten Gesteins durch Zimmerung unterstützt werden muss.

vor.

Brüche sind Einstürze in Tunnelbauten, welche ebensowohl dem inneren Bau des Gebirges, dem Vorhandensein von Klüften und Höhlen in demselben, dem Butschen ganzer Berglehnen, starkem Wasserzudrang etc. als einer fehlerhaften Konstruktion der Bolzung oder Mauerung ihre Entstehung verdanken können. Auch unvorsichtiges Auswechseln der Zimmerung bei Ausführung der Mauerung oder unzweckmässiger Anhieb des Gebirges kann häufig einen Bruch hervorrufen. Bziha klassifizirt die Brüche folgendermassen: Ortsbruch entsteht durch Einbruch des vor Ort anstehenden Gebirges unter Beschädigung der vorläufigen oder verlorenen Zimmerung' und kommt selbstverständlich am häufigsten Er kann durch gute Beobachtung des vor Ort anstehenden Gebirges und rechtzeitige Ergreifung von Massnahmen vermieden werden und es muss jedenfalls seiner Einwirkung auf die hinterliegende definitive Zimmerung mit aller Energie begegnet werden. — Sohlenniederbruch ist nur möglich, wenn sich Hohlräume unter der Sohle des Baues befinden, wie z. B. beim Tunnel Kr. 1 am Karst, dem Altenbecker Tunnel und dem Tunnel von Montretout. — Firstenbruch heisst der Bruch, wenn aus der Decke, der Firste des Baues mehr oder minder bedeutende Massen herabstürzen, so dass oberhalb des Tunnels ein hohler unterirdischer Baum entsteht, wie z. B. bei den Tunnels Kr. I, 5 und 6 der Karstbahn, dem Bosenstein-Tunnel, Bildstock-Tunnel, Tunnel von Lioran etc. Interessante Firstenbrüche infolge schlechter Ausführung der Mauerung traten bei Bekonstruktion des Möschwitz-Tunnels der Linie Gera-Greiz auf. — Tagebruch wird ein Bruch, wenn er sich bis zur Oberfläche des Terrains erstreckt,

so dass sich daselbst Einsenkimgen (Bingen) oder Trichter bilden. — Zusammengang der Aus wölbung durch ringsum andrängenden enormen Druck besteht in einer Verengung des Profils und ist meist auf ungenügende Dimensionen oder schlechtes Material der Wölbung, zuweilen aber auch auf mangelndes Sohlengewölbe oder zu späten Einbau desselben zurückzuführen. — Völliger Bruch der Mauerung beschränkt sich auf sehr wenig Fälle, von denen der Einsturz des Tunnels bei Cumptich (Stuttgart, Eisenbahnzeitg. 1845 und 1846) zu erwähnen ist.

von Oer.

Brücke nennt man ein Bauwerk, welches dazu bestimmt ist, einen Verkehrsweg über ein Hindernis so zu führen, dass unterhalb der geschaffenen Bahn ein freier Baum verbleibt. Je nach der Art des über die Brücke geführten Verkehrsweges unterscheidet man Strassenbrlicken für Fussgänger und Fuhrwerksverkehr, Fussstege bloss für Fussgängerverkehr, Eisenbahnbrücken, Kanalbrücken fürUeberführung eines Schiffahrtskanals, endlich auchAquädukt-brücken für Ueberführung einer Wasserleitung. Auf den durch die Brücke geschaffenen freien Baum unter derselben oder auf das überbrückte Hindernis bezieht sich die Einteilung in: Durchlässe, das sind Bauwerke von kleiner Oeffnungsweite, etwa bis 5 m, welche zur Durchführung eines kleineren Wasserlaufes oder eines Weges (in letzterem Falle heissen sie auch Durchfahrten) unter einem angeschütteten Damme bestimmt sind; Ueberfahrten oder Wegebrücken, welche eine Strasse über einen Eisenbahn-, Strassen- oder Kanaleinschnitt zu führen haben; Strombrücken nebst Flut- und Inundationsbrücken, welche letztere für die Hochwasser eines Flusses bestimmt sind; Thal brücken oder Viadukte, die zur Uebersetzung eines Thaies oder einer tiefen Terrainfurche an Stelle einer Dammschüttung erbaut werden; endlich Gerüstbrücken oder Trestleworks, welche meist vorübergehend die Stelle eines Dammes zu vertreten haben. An jeder Brücke lassen sich zwei Hauptteile unterscheiden:

1. der Unterbau, aus den Fundamenten und den Pfeilern bestehend, welch letztere entweder Endpfeiler (Widerlager, Land- oder Uferpfeiler) oder Zwischenpfeiler sind, und 2. der Ueberbau oder die eigentliche Tragkonstruktion. Je nachdem der Ueberbau fest und unbeweglich oder so gelagert ist, dass durch eine Bewegung desselben der Baum zwischen den Pfeilern auch der Höhe nach ganz oder zum Teile freigegeben werden kann, unterscheidet man feste und bewegliche Brücken. Ueber die verschiedenen Arten dieser letzteren s. Bewegliche Brücken. Nach dem Materiale, aus welchem der Ueberbau oder das Tragwerk der Hauptsache nach hergestellt ist, kann man die Einteilung in hölzerne, steinerne und eiserne Brücken treffen. Endlich kann man nach der in Aussicht genommenen Dauer der Brücke definitive Brücken, welche für möglichst lange Dauer berechnet sind, und provisorische oder interimistische Brücken unterscheiden, zu welchen die Not-, Kriegs- und Arbeitsbrücken gehören. Die von der Tragkonstruktion in einer Oeffnung überspannte Weite nennt man die Spannweite, auch lichte Spannweite oder Lichtweite, wenn sie das Mass zwischen den Pfeilerflächen bezeichnet. Die Stützweite gibt die Entfernung der Auflagermitten der Tragkonstruktion; sie ist gleich der lichten Spannweite mehr der beiderseitigen Auflagerlänge. — Für die Wahl des Materials, ob Holz-, Stein- oder Eisenbrücke, sind nebst örtlichen Verhältnissen vornehmlich massgebend die Grösse der Spannweite, die Kosten, ferner die Bücksichten auf die B-aschheit der Herstellung, auf die Dauer und das Aussehen des Bauwerks. Die Herstellungskosten sind im allgemeinen bei den hölzernen Brücken am geringsten, bei den steinernen Brücken am höchsten; dagegen sind die Erhaltungs- und Erneuerungskosten bei den hölzernen Brücken am grössten, bei den eisernen und steinernen Brücken bedeutend geringer. Man kann etwa im grossen Durchschnitte die jährlichen Erhaltungskosten der hölzernen Brücken mit 2¹/₂°/o des Baukapitals, die Erneuerungskosten unter Annahme einer 25jährigen Dauer mit jährlich etwa 4% veranschlagen, während die Erhaltungskosten der Stein- und Eisenbrücken kaum mehr als 0,5°/₀ betragen. Hinsichtlich der Dauer der Brücken steht fest, dass hölzerne Brücken, insbesondere hölzerne Eisenbahnbrücken, eine kurze Dauer zeigen (viele gehen

durch Feuer zu Grunde), wogegen die Dauer der seit den letzten 30—40 Jahren erbauten, rationell konstruirten eisernen Blech- und Faclrwerksbrücken vorläufig noch nicht abzuschätzen ist. Hinsichtlich der Raschheit der Herstellung stehen die Steinbrücken den hölzernen und eisernen Brücken im allgemeinen bedeutend nach. In der Grösse der erreichbaren Spannweite wird das Eisen von keinem andern Materiale übertroffen. Es besitzen von den eisernen Brücken die grösste Spannweite die Firth of Forth-Brücke mit 521 m, von den hölzernen Brücken die Cascade-Brücke der Eriebahn mit 84 m, von den steinernen Brücken der Cabin-John-Aquädukt mit 70 m.

Heute wird Holz als Material für den Ueberbau wohl nur angewendet: bei kleineren oder billig zu bauenden Strassenbrücken; bei Provisorien, die nur kurze Zeit zu bestehen haben, beispielsweise bei schneller Pahrbarmachung einer zerstörten Bahnlinie oder dort, wo die definitive Regulirungslinie eines zu übersetzenden Flusses noch nicht festgestellt ist; endlich in Nebenbahnen, wo durch vorläufige billige Herstellung der Brücken in Holz die Rentabilität einer Bahnanlage ermöglicht wird. — Die Wahl zwischen Eisen und Stein wird insbesondere noch durch die folgenden Umstände beeinflusst: Geringe verfügbare Konstruktionshöhe (s. d.) verweist oft naturgemäss auf die Wahl einer eisernen Brücke. Die eisernen Brücken gestatten grössere Oeffnungsweiten, verlangen also weniger Pfeiler als die steinernen. Dies ist namentlich bei Flüssen mit Schiffsverkehr von Bedeutung. Schiefe oder im Bogen geführte Brücken sind mit eisernem Ueberbau leichter auszuführen als inStein. Dagegen sprechen für die steinernen gewölbten Brücken bei Eisenbahnen: Die leichte Ueberwachung; die auf die Dauer im allgemeinen grössere Sicherheit auch dann, wenn die Fahrbetriebsmittel verstärkt werden, da hier wegen des grossen eigenen Gewichts die Verkehrslast nur wenig Einfluss nimmt; die gleichartige Fahrbahnkonstruktion mit der offenen Strecke.

In Hinsicht auf die statische Wirkungsweise des Ueberbaues unterscheidet man drei Hauptkonstruktionssysteme der Brücken: 1. Balkenbrücken, welche ihre Stützen (Widerlager, Pfeiler) nur lotrecht oder in einer von der lotrechten nur wenig abweichenden Richtung belasten; 2. Stützbrücken, welche den Unterbau in schräger Richtung nach aussen schiebend beanspruchen, bei denen sonach das Tragwerk zwischen feste Widerlager eingespannt ist. Hierher gehören die Sprengwerks- und Bogenbrücken, ferner die gewölbten Brücken;

3. Hängebrücken, welche auf ihre Stützpunkte schiefe, nach innen ziehende Kräfte äussern, bei welchen sonach das Tragwerk zwischen festen Widerlagern (Pfeilern) aufgehängt ist. Das Tragwerk der Balkenbrücken wird auf Biegung, jenes der Stützbrücken vornehmlich auf Druck, das der Hängebrücken vornehmlich auf Zug beansprucht. Bei wechselnder Verteilung der Belastung entstehen aber im allgemeinen auch in den Stütz- und Hängeträgern Biegungsspannungen und um diese ohne bedeutende Formänderungen aufnehmen zu können, müssen auch diese Systeme steif, d. i. biegungsfest konstruirt sein. (S. die Art. Bogenbrücken, Sprengwerksbrücken, Hängebrücken.) Bei den Holzbrücken spielen bloss die Balkenträger und die Stützträger (Sprengwerke) eine Rolle; bei den Steinbrücken vornehmlich nur die Stützträger oder Bogen in Form der Gewölbe, untergeordnet bei ganz kleinen Weiten die Balken in Form von Platten; bei den eisernen Brücken sind sämtliche drei Hauptkonstruktionssysteme in Anwendung. (S. auch Anordnung der Brücken.)

Litteratur: Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, Brückenbau, 1—5 Abt., 2. Aufl., Leipzig 1890. Daselbst weitere ausführliche Litteraturangaben.    Melan.

Brücken, beim Bergbau am Oberharz s. v. w. Herstellen einfacher Holzgerüste (Gebrücke), um von diesen aus ein Bohrloch herzustellen.

Briickenaiiswechslung, der Ersatz eines bestehenden, den Anforderungen des Verkehrs aber nicht mehr entsprechenden Brückenüberbaues durch eine neue Brückenkonstruktion, wobei die Bedingung gestellt ist, dass der Verkehr nicht unterbrochen werde oder wenigstens nur geringe Störungen erleide. Durch diese letzte Anforderung ist ein möglichst rascher Arbeitsvorgang bedingt und unterscheidet sich hierdurch eine Brückenauswechslung von einem gewöhnlichen Brückenumbau, bei welchem der Verkehr zeitweise ganz unterbrochen ist oder über eine Notbrücke geführt wird. Brückenauswechslungen in dem obigen Sinne kommen nur bei Eisenbahnen vor und handelt es sich da entweder um den Ersatz hölzerner Brückenüberbauten durch eiserne oder um die Auswechslung älterer Eisenbrücken, die infolge Mangelhaftigkeit des Systems (Schifkornbrücken, Flacheisengitterbrücken) oder sonstiger Unvollkommenheiten nicht mehr die

46

to

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

nötige Sicherheit bieten. In manchen Fällen genügt auch bloss die Auswechslung einzelner schadhaften Teile des Brückenüberbaues oder eine Verstärkung derselben (s. Brückenverstärkungen). Bei einer Auswechslung des gesamten Ueberbaues bestehen die Arbeiten zunächst in der Aufstellung der neuen Konstruktion, welche so durchgeführt werden muss, dass die alte Brücke dabei für den Verkehr noch genügend intakt bleibt. Um dies zu erreichen, werden bei dem Ersatz kleinerer Holz- oder Eisenbrücken die Hauptträger der neuen Brücke zwischen oder ausserhalb der Tragbalken der alten Brücke anzuordnen sein, wogegen bei grösseren Brücken die Aufstellung der neuen Konstruktion überhaupt nicht in der definitiven Lage, sondern seitlich oder anderwärts erfolgen muss und dieselbe erst nach dem Abtragen oder seitlichen Hinausschieben der alten Brücke durch Einschieben oder Einfahren in die richtige Ax- und Höhenlage gebracht werden kann. Es gelangen hierbei jene Montirungsmethoden zur Anwendung, welche bereits unter Aufstellung der eisernen Brücken besprochen worden sind, nämlich: seitliches Einschieben auf Rollen oder Kugeln [1], [2], [3], Einfahren auf Pontons [4], Einfahren der neuen Brücke auf dem Bahngleise auf "Wagen und nachheriges Senken [5], wobei der alte Ueberbau nach Beseitigung der stützenden Enden mitgesenkt wird [5]. Bei geschickter Disposition kann auf diese Art die Auswechslung auch grosser Brücken in einem Zeitraum von wenigen Stunden bewerkstelligt werden. So wurde bei der unter [1] angeführten Brücke in einem Zeiträume von nicht ganz 10 Stunden eine 102 m lange hölzerne Sprengwerksbrücke beseitigt und dafür eine rund 3001 schwere Eisenbrücke eingeschoben. Bei [3] erfolgte das Einschieben einer eisernen Fachwerksbrücke von 73,4 m Spannweite an Stelle einer hölzernen Howe’schen Brücke samt Herstellung des Oberbauanschlusses innerhalb ö¹^ Stunden und sind ähnliche Beispiele ziemlich zahlreich.

Ing.-Ver. zu Hannover 1878. — [5] Stranover-Viadukt, Zeit-

Melan.

Litteratur: [1] Donaubrücke der österr. Nordwestbabn, Zeitschrift des österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1879. — [2] Waagbrücke bei Tornocz, Allgemeine Bauzeitung 1880. — [3] Murbrücke bei Leoben, Zeitschrift des österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1894. — [4] Bisenbahnbrücke bei Magdeburg, Zeitschrift des Arch schrift des österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1885.

Melau.

Brückenaxe, die Längsmittellinie der Brücke. Dieselbe fällt mit der im vorhinein gegebenen oder durchTracirungsarbeiten ermittelten Axe des betreffenden Verkehrsweges zusammen. Dagegen ist die Queraxe der Brücke durch die Axenrichtung der Pfeiler oder der Widerlagerfluchten bestimmt. Der Schnittwinkel der beiden Axen heisst Kreuzungswinkel. Je nachdem derselbe ein rechter oder ein spitzer ist, unterscheidet man gerade (normale) und schiefe Brücken. Bei Durchlässen und kleinen Brücken kann meist durch Verlegung des Wasserlaufes oder der Strasse (Bach- oder Strassenkorrektionen) eine rechtwinkelige Kreuzung und damit eine normale Ueberbrückung erzielt werden. Bei grösseren Bauwerken ist dies aber häufig nur durch Aenderung der Lage der Brückenaxe zu erreichen. Ist dieselbe ausgeschlossen, so bleibt nichts übrig, als eine schiefe Brücke zu errichten, was wegen der höheren Kosten, insbesondere bei Steinbrücken, gerne vermieden wird. Aus demselben Grunde wird man auch eine gekrümmte Längsaxe thunlichst vermeiden, jedenfalls eine möglichst sanfte Krümmung anstreben, wenn die Brücke nicht ganz gerade geführt werden kann.

Brückenbahn, die Oberfläche des über eine Brücke geführten Verkehrsweges. Ueber ihre Konstruktion s. Fahrbahndecke, ferner Fahrbahnkonstruktion, über die Breitenmasse der Fahrbahnen der Eisenbahn- und Strassen-brücken s. Anordnung der Brücken. Bezüglich der Profilirung der Bahnen der Strassenbrücken ist zu beachten, dass eine deutlich markirte Grenze zwischen den Fusswegen und der Fahrbahn, am besten eine geringe Höherlegung der Fuss-wege, vorhanden sein sollte; nur bei Landstrassenbrücken von untergeordneter Bedeutung verzichtet man meist auf die Anordnung getrennter Fusswege, wenn man nicht etwa darauf Wert legt, durch Einschränkung der beschotterten Fahrbahn das Eigengewicht zu vermindern. Wegen der Entwässerung ist der Brückenbahn ein Quergefälle zu geben, das durch eine gewölbte Fahrbahn und nach der Brückenmitte geneigte Fusswege zu erzielen ist, und je nach der

grösseren oder geringeren Glattheit der Fahrbahndecke (Asphaltirung, Pflasterung, Beschotterung) 1—6 °/₀ betragen soll. Zwischen Fusswege und Fahrbahn sind alsdann Entwässerungsschlitze oder Binnen mit mindestens ¹/2~ 1% Längsgefälle anzubringen. Im Längenprofil hat die Bahn der Strassenbrücken, wenigstens bei nicht zu grosser Länge, in der Begel eine horizontale Lage. Dagegen sind Beispiele von Eisenbahnbrücken, die in einseitigem Gefälle liegen, nicht selten. Bei Strassenbrücken mit mehreren Oeffnungen und auch sonst bei weitgespannten Strassenbrücken hat man häufig teils wegen Gewinnung einer grösseren Durchfahrtshöhe unter der Brücke, teils aber auch aus Schönheitsrücksichten, die Bahn von einer mittleren Scheitelstrecke aus nach beiden Seiten hin in ein schwaches Gefälle gelegt oder die Gradiente im Längenprofil in Form eines sehr flachen Bogens angeordnet. Bei den hölzernen und eisernen Brücken und zwar insbesondere bei den Balkenbrücken kann die Lage der Brückenbahn zu dem Ueberbau bezw. zu den Brückenhauptträgern eine verschiedene sein. Entweder liegt die Brückenbahn gänzlich über den Hauptträgern; man bezeichnet diese Anordnung als „Bahn oben“. Sie empfiehlt sich wegen der günstigen Anbringung des Querverbandes, der Unbeschränktheit in der Anzahl der Hauptträger und der durchaus freien Brückenbahn und sie wird auch dort, wo die Konstruktionshöhe es zulässt, immer angewendet. Nur bei Eisenbahnbrücken von grosser Spannweite kann die versenkte Fahrbahn aus Gründen der Gewichtsersparnis und grösserer Sicherheit bei allfälligen Entgleisungen vorzuziehen sein. Häufig verlangt aber schon die beschränkte Konstruktionshöhe eine Tieferlegung der Brückenbahn. Ist man dabei auf thunlichste Verminderung der Konstruktionsstärke angewiesen, so wird die Fahrbahn ganz an den Untergurt der Hauptträger gelegt, welche Anordnung man als „Bahn unten“ bezeichnet. Bei versenkt oder unten liegender Fahrbahn ragen die Hauptträger über das Planum derselben empor. Die Zahl der Hauptträger ist dadurch in der Begel auf zwei beschränkt, welche entweder an den Aussenseiten der Fusswege oder zwischen den Fuss-wegen und der Fahrbahn angeordnet werden.    Meian.

Brückenbelag, jener Teil der Fahrbahnkonstruktion der hölzernen und eisernen Brücken, welcher die Zwischenräume zwischen den Fahrbahnträgern (den das sogen. „Fahrbahngerippe“ bildenden Quer- und Längsträgern) überdeckt und dessen Oberfläche entweder unmittelbar die Fahrbahn bildet (bei einfachem Holzbelag) oder als Unterlage für die Fahrbahndecke dient. Man fasst die hierher gehörigen Konstruktionen auch unter der Bezeichnung „Brückentafel“ oder „Fahrbahntafel“ zusammen und unterscheidet insbesondere hölzernen und eisernen Brückenbelag, ersterer in Form von Bohlen oder Halbhölzern, Streuhölzer oder Brückstreu genannt, welche über die Fahrbahnträger gelegt und auf diesen befestigt sind. Wird unmittelbar auf diesen Bohlen gefahren, so müssen sie, der geringeren Abnützung wegen, senkrecht zur Brückenaxe gelegt werden. Es empfiehlt sich aber, selbst bei wenig befahrenen Brücken, die Anbringung eines zweiten Belages aus schwächeren Fahrbohlen, welche nach Mass-gabe der Abnützung leicht ausgewechselt und erneuert werden können, wenn nicht eine andere Fahrbahnabdeckung in Form einer Beschotterung oder Pflasterung vorgezogen wird. Die Streubohlen sind in ihrer Stärke für den schwersten Baddruck zu berechnen, wobei allerdings auf die druckverteilende Wirkung der Fahrbahndecke entsprechend Bücksicht genommen werden kann (s. Fahrbahnkonstruktion). Es ergibt sich die erforderliche Stärke des hölzernen Belages mit 10—18 cm. Die Bohlen des unteren Belages werden mit Fugen von 1 bis 2 cm verlegt; jene des oberen gewöhnlich dicht schliessend. Zu den ersteren nimmt man Nadel- oder Eichenholz, zu letzteren gewöhnlich Eichenholz. Buchenholz ist dort am Platze, wo vorzugsweise Abnützung durch sehr starken Verkehr und weniger Anfaulen durch Wechsel von Nässe und Trockenheit in Frage kommt. Für einen Holzbelag, auf dem nicht direkt gefahren wird, sondern der nur die Unterlage für die Brückendecke bildet, kann man bei Nadelholz etwa eine Dauer von 5 bis 7 Jahren, bei Eichenholz von 10 bis 12 Jahren annehmen. Wegen dieser verhältnismässig geringen Dauer und der mit einer Erneuerung verbundenen Verkehrsstörung wird Holzbelag

jetzt im allgemeinen nur bei Strassenbriicken untergeordneter Bedeutung angewendet. Der eiserne Brückenbelag wird entweder aus Formeisen oder Blechen gebildet. Von den Formeisen finden hauptsächlich Zoreseisen, zuweilen auch Yautherinschwellen (Trapezeisen) Anwendung. Eisen sind bei gleicher Tragfähigkeit erheblich schwerer und daher als Belageisen nicht zweckmässig. Setzt man das Gewicht der Zoreseisen pro qm = 100, so wird das Gewicht einer

Brückentafel aus den in Fig. 1—5 skizzirten Formeisen bei gleicher Tragfähigkeit pro qm etwa mit den beistehenden Ziffern an zu-

_L A

T-Eisen Brück-scliienen 200

Fig. 1. Fig. 2.

237

Barlow-

schienen

156

Vautlierin-

schwellen

102

Fig. 4.

Zoreseisen

100

setzen sein. Die Belageisen werden der besseren Entwässerung wegen mit einem Zwischenraum von 2 bis 3 cm verlegt, bei geringer Belastung (Fuss-wege) auch in noch grösserem Abstande. Diese Zwischenräume werden mit Steinen überdeckt und darauf wird eine Beschotterung oder besser eine die Belageisen überdeckende Betonschichte gegeben. Befestigung erfolgt durch Vernietung der Füsse der Belageisen mit den darunterliegenden Trägern oder durch Schrauben, welche die Füsse zweier neben einander liegenden Belageisen mittelst einer gemeinschaftlichen Unterlagscheibe festhalten und unten mit einem hakenförmigen Kopfe unter die Trägergurtung greifen oder endlich mittelst Klammern (Patent Prasil). — jjMliijBezeichnet (s. Fig. 6) I) den grössten .Raddruck, b{ die Breite, auf welche sich derselbe sowohl in der Längenrichtung der Eisen als auch quer verteilt (s. F a h r b a h n k o n s t r u k -tion), ferner l den Abstand der unterstützenden Träger, b₂ den Axabstand der Belageisen, g{ das Eigengewicht pro qm der Fahrbahndecke und Fahrbahntafel, so kann mit Rücksicht auf die teilweise Kontinuität der Eisen das grösste Biegungsmoment (nach Winkler)

gesetzt werden M = (0,100 l² + 0,230 D ~

das Widerstandsmoment eines Belageisenquerschnittes und s die zulässige Inanspruchnahme bezeichnet. Vielfach wird angenommen, dass sich der Raddruck in der Querrichtung auf zwei Belageisen verteilt und es wird ferner von dem geringfügigen Einflüsse des Eigengewichts abgesehen. Dann hat man einfacher M = (0,1151 — 0,134&₂)Dr= Ws. Es ist jenes Belageisenprofil zu wählen, dessen W obiger Gleichung genügt. — Neben dem Formeisenbelag steht in Anwendung der Belag mit Wellblech, mit Buckelplatten und mit Hängeblechen. Das Wellblech wird in 500 bis 900 mm breiten und bis 5 m langen Tafeln auf die Träger des Fahrbahngerippes aufgelegt und durch Nieten befestigt. Die Stösse der Tafeln sind zu verlaschen. Es wird vorzugsweise nur hohes, sogen. Trägerwellblech in Stärken von mindestens 5 mm angewendet. Bei der Berechnung kann eine Verteilung des Raddruckes auf l¹/₂ bis 2 Wellen, bei mehr als 0,25 m Schotterhöhe auf 3 Wellen angenommen werden. Winkler setzt bei der Ueberschüttungshöhe h cm die Verteilungsbreite senkrecht zur Wellenrichtung = 30 + 1,5 h. Die Wellbleche werden mit einer die Vertiefungen ausiüllenden Schichte Zementbeton oder Asphaltbeton überdeckt, darüber zuweilen auch noch eine besondere wasserdichte Abdeckungsschichte gegeben; doch ist eine vollkommene Dichthaltung bei den immer vorkommenden Bewegungen der metallenen Fahrbahntafel nicht zu erwarten. Die schwer durch-zufühiende Entwässerung und demzufolge die Gefahr des Röstens der verhältnismässig dünnen Bleche ist der Haupteimvand, der gegen Wellblechbelag geltend zu machen ist. Hierher gehört auch der aus rechteckigen oder trapezförmigen irogblechen zusammengesetzte Brückenbelag, wie er besonders in England bei Bahnbrücken zu finden ist. Gegenüber dem Wellbleche haben die Trogbleche fen VöPteü, dass sie in grösserer Stärke hergestellt werden können und daher ragfähiger und rostsicherer sind. — Buckelplatten sind ein vielfach angewendeter Fahrbahnbelag und werden selbe entweder stehend oder hängend (mit dem Buckel nach oben bezw. unten) angeordnet. Die letztere Anordnung

Fig. 3.

Fig. 5.

[D

0,134 D) b₂ = Ws, wenn W

wird jetzt der besseren Entwässerung und grösseren Tragfähigkeit wegen vorgezogen. Die Anwendung der Buckelplatten bedingt eine der Plattengrösse entsprechende Anordnung des Fahrbahngerippes. Um die Tragfähigkeit der Buckelplatten möglichst auszunützen, sind dieselben an allen vier Bändern durch Vernietung fest einzuspannen. Die Entwässerung wird bei hängenden Platten durch eine im tiefsten Punkte der Wölbung angebrachte Oeffnung (von 4 bis 5 cm), welche mit einer Kugelhaube oder mit groben Schottersteinen überdeckt ist, bewerkstelligt. Stehende Buckelplatten müssen eine Betonausfüllung und wasserdichte Abdeckung erhalten, doch ist dieser Schutz nur ein unvollkommener. Ueber die Tragfähigkeit und Berechnung s. Buckelplatten. Nach Bauschinger kann für eingespannte Buckelplatten mit etwa 2tl₂ facher Sicherheit gesetzt

hS

werden D = 60

(hierin bezeichnet D die konzentrirte Belastung in Tonnen,

h die Pfeilhöhe des Buckels, ö die Stärke und l die kleinere Seitenlänge der Platte in Centimeter). — Hängebleche bilden muldenförmige, an den beiden Längsrändern befestigte Tröge; sie üben an den Befestigungsstellen einen Horizontalzug aus, der durch gegenseitige Absteifung mittelst querlaufender Flacheisen oder Winkel aufzunehmen ist. Die Hängebleche werden gewöhnlich im kalten Zustande gebogen, die Bänder warm in Gesenken mit Hilfe der Handpresse hergestellt. Die Breite der Bleche, das ist der Abstand der unterstützenden Träger, wird bis zu 1,8 m gewählt; die Pfeilhöhe des Bogens mit ¹/io der Weite und die Blechdicke mit 6 bis 8 mm angenommen. Gegenüber den Buckelplatten haben die Hängebleche den Nachteil geringerer Tragfähigkeit und schwierigerer Entwässerung. Um letztere zu verbessern, könnten nach dem Vorschläge von Winkler auch einzelne schmale gebogene Blechstreifen verwendet und zwischen diesen Fugen gelassen werden. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit werden die Muldenbleche mit Beton ausgefüllt. — Von Wichtigkeit ist bei jedem eisernen Brückenbelag ein möglichst guter Schutzüberzug gegen Bosten. Derselbe ist um so wichtiger, je weniger vollkommen die Entwässerung durchgeführt werden kann. Als Schutzmittel sind hauptsächlich angewendet: das Verzinken, Anstriche mit Teer, Mennige oder einer andern Schutzfarbe, Ueberzug der metallisch reinen Eisenfläche mit einer Schichte Zementmörtel oder Beton. Das Gewicht eines eisernen Brückenbelages für Strassenbrücken kann pro 1 qm etwa mit g — 20 -f- 0,10 Dl bis g — 35 —(— 0,13Dl kg angenommen werden {D Baddruck in Tonnen l Unterstützungsweite in cm). Den leichtesten Belag geben im allgemeinen Buckelplatten, den schwersten Zoreseisen und andere Belageisen. — Der gusseiserne Brückenbelag in Form von rechteckigen, durch Bippen verstärkten Platten wird wegen seiner Schwere und Zerbrechlichkeit unter Stoss-wirkungen gegenwärtig nur selten mehr ausgeführt.

Litteratur: Winkler, Die Querkonstruktionen der eisernen Brücken, Wien 1884. — Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 2, 8. Kapitel (von Steiner), Leipzig 1890. — Heinzerling, Brücken der Gegenwart, Abteilung I., Leipzig 1873/85. — Häseler, Brückenbau, I. Teil, 2. Lief., Braunschweig 1893.    Melan.

Melan.

Brücken!) ela stung¹, entweder in der Bedeutung von Brücken probe (s. Belastungsprobe bei Brücken) oder Bezeichnung für die der Berechnung eines Brückenüberbaues zu Grunde zu legende Belastungsannahme. Bezüglich letzterer s. Eigengewicht, Verkehrslast, Winddruck. Brückendeck, s. Deck.

von Niessett.

Brückenfeiler. Die zur nächtlichen Kennzeichnung einer Dampfer- oder sonstigen Anlegebrücke an deren Kopfende aufgestellten Feuer, welche entweder aus Gaslaternen oder gewöhnlichen Oellampen bestehen und meist bunte Gläser haben. Die grüne und rote Farbe herrscht hierbei vor. Sind beide auf einer Brücke vertreten, dann bedeutet das grüne Licht die rechte, das rote die linke Seite der Brücke; s. Leuchtfeuer.

Briickengewölbe, s. unter Gewölbe.

Brückenkopf, s. Festungsbau.

Brückenpfeiler, die den Unterbau und die Stützen für den Ueberbau bildenden Teile einer Brücke. Man unterscheidet Endpfeiler oder Uferpfeiler und Mittel- oder Zwischenpfeiler. Erstere heissen auch Widerlager oderWiderlagspfeiler, wenn sie seitlichen, von dem Drucke des angrenzenden Erdreiches oder dem Schube eines bogen-, spreng- oder hängwerkartigen Ueberbaues herrührenden Kräften zu widerstehen haben. Das zu Pfeilerbauten vorwiegend angewendete Baumaterial ist Stein; doch gibt es auch hölzerne und eiserne Brückenpfeiler (s. Eiserne Pfeiler und Hölzerne Pfeiler). Die Eundirung

der Brückenpfeiler findet in den Art. Gründung und Pressluftgründung Besprechung.

Fig. 1.

Als Beispiele besonders tief und schwierig fundirter Brückenpfeiler sind zu erwähnen: die auf Senkbrunnen ge-gründeten Pfeiler mehrerer ostindischer Brücken, so der Jumna-Brücke der Kalkutta-Delphi-Bahn, Fundirungstiefe 25 m unter Nullwasser [1], der Brücke jüber den Goraicfluss, 20,7 m unter Hochwasser [2]; ferner die unter Anwendung von Luftdruckgründung errichteten Hauptpfeiler der Forth-Brücke, grösste Fundirungstiefe 27,4 m unter Niedrigwasser [3], die Pfeiler der Brooklyn- (East-River-) Brücke, Fundirungstiefe 24 m unter Flutwasser [4], der Mississippi-Brücke bei St, Louis, Fundirungstiefe 31,1 m unter Hochwasser [5], Brücke bei Feteschti und Czernavoda über die Donau (König Carol-Brücke), Fundirungstiefe 30,97 m unter Bauwasserstand [6], Fig. 2, 2 a.

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Die Terrain- und namentlich die Wasserverhältnisse bedingen verschiedene Arten von Pfeilern. Man nennt diejenigen, welche stets dem Wasserangriffe aus-„ gesetzt sind, Strompfeiler,

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Fig. 2 a (Seitenansicht).

Fig. 2. Strompfeiler der Brücke über die Donau bei Czernavoda (Vorderansicht).

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Fig. 2 b (Draufsicht).

£ diejenigen aber, welche ganz im Trockenen stehen oder nur bei Hochwasser bespült werden, Landpfeiler. Viaduktpfeiler f heissen die Pfeiler der Thalbrücken (s. Viadukte), welche sich meist Wk durch grosse Höhe auszeichnen, p. — Bei den Pfeilern gewölbter Brücken und insbesondere Viadukten unterscheidet man ferner Tragpfeiler, welche nur bei beiderseitig einwirkendem Gewölb-schube stabil sind, und Ständig | pfeiler, welche auch einseitigem '■Id Gewölbschube zu widerstehen vermögen. Bei einem längeren Viadukte teilen die stärker zu di-mensionirenden Standpfeiler die Oeffnungen in Gruppen zu je drei bis fünf. Die Grundrissform der steinernen Brückenpfeiler hängt mit obiger Einteilung zusammen. Die Trockenen stehenden Pfeiler erhalten rechteckige Grundrissform, wogegen alle Pfeiler, die einer Wasserströmung ausgesetzt sind, mit sogen. Vor köpfen versehen werden, welche bis über Hochwasserhöhe zu reichen haben. Die Vorköpfe bewirken eine Verminderung des Aufstaues und der Wirbelbildung und sind insbesondere wegen Sicherung der Pfeiler gegen Unterspülung und Auskolkung von Wichtigkeit. Sie werden sowohl stromauf- als stromabwärts angebracht und erhalten die aus Fig. 1 ersichtlichen Grundrissformen, von denen namentlich die m b, c, d bei uns am häufigsten Anwendung finden. Die Vorköpfe nehmen keine Belastung durch den Ueberbau der Brücke auf, sondern der eigentlich tragende Pfeilerkörper ist zwischen den Vorköpfen enthalten. Wegen des Wasseranpralles, namentlich bei Flüssen mit Eisgang, müssen die Vorköpfe eine solide Quaderarmirimg, bei grösseren Brücken aus mindestens 50 cm hohen

Hausteinschichten erhalten (Fig. 3). Bei Strömen mit sehr starkem Eisgänge werden an Stelle des stromaufwärtigen Vorkopfes Eisbrecher mit gewöhnlich unter 45⁰ geneigter Vorderkante angeordnet (Fig. 2).

Die Vorköpfe brauchen, wie bemerkt, nicht bis zur Pfeilerkrone emporgeführt zu werden , sondern können in Hochwasserhöhe endigen und werden hier mit einer kegel- oder kalottenförmigen Kappe abgedeckt.

Der Pfeilerschaft, d. i. der über dem Fundamentabsatze (bei Landpfeilern ungefähr Terrainhöhe , bei Strompfeilern Nullwasserhöhe) gelegene Pfeilerteil erhält meist nach oben zu eine kleine Verjüngung und _ wird der Anlauf (Anzug) der Seitenflächen mit >/M bis V,o ange- * nommen. Eigentlich wäre — mit Rücksicht auf eine gleiche Beanspruchung sämtlicher Lagerflächen des Pfeilermauerwerks — der Aufriss des Pfeilerschaftes in konkaver Krüm-

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logarithmischen Linie) zu begrenzen. Es ist diese Ausführung aber nur sehr vereinzelt bei hohen Viaduktpfeilern zur Anwendung gelangt und zieht man es der Einfachheit wegen vor, den Pfeilern ebene Seitenflächen zu geben und allenfalls die Stärke am Pfeiler-

vergrössern. Der oberste, in der Höhe der Auflager des Brückenüberbaues befindliche Teil des Pfeilers heisst Pfeilerkopf. Er erhält eine Abdeckung mit einer gewöhnlich gesimsartig vortretenden Hausteinschichte. Ist derüeberbau aus Eisen oder Holz, so kommen unter die Hauptträger die entsprechend grossen Auflagsquader (bei Bogenbrücken Kämpfersteine). Das Pfeilermauerwerk wird im Innern gewöhnlich nur aus lagerhaftem

Bruchsteinmauerwerk hergestellt und, bei Strompfei- -........, Fj 4

lern wenigstens , an den Seitenflächen mit Quadern    *    ’g'

oder Häckelsteinen verkleidet (Fig. 3). Auch Beton wird für das Pfeilerinnere verwendet (Ausführungen in England, Württemberg). Wegen der besseren Druckverteilung und Bindung des Mauerwerks gibt man in der Regel in Höhen-

fusse durch Absätze zu

Fig. 3. Donaubrücke bei Krems (eingleisige Bahnbrücke).

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abständen von 3—4 m ganz durchbindende Quaderschichten und unter den Auflagssteinen je nach der Grösse der Belastung 1—3 Druckverteilungsschichten.

Die Pfeilerstärke wird bei Balkenbrücken nach empirischen Pegeln bemessen; bei Bogen-und Sprengwerksbrücken ist eine statische Untersuchung durchzuführen, derart, dass man bei einem Mittelpfeiler die eine angrenzende Oeffnung belastet, die andere unbelastet anuimmt und die grössten Fugenpressungen bestimmt, die von den schräg gerichteten Resultirenden aus dem Pfeilergewichte und den beiderseitigen Kämpferdrücken hervorgerufen werden (Fig. 4). Formeln für die obere Stärke der Pfeiler von Strombrücken mit Balkenträgern wurden aufgestellt von Winkler

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b = 0,2 + 0,04 l + 0,06 h

b = 0,76 -f 0,147 h

Gl. Meyer b — 1,5 + 0,000512 Frankel b = 0,26 + 0,061 1 — 0,00058 la + 0,00069 v hi l,

ferner b = 1,0 —j— 0,3 l.

Hierin bezeichnet b Stärke, h Höhe des Pfeilers, l Spannweite, hx Höhe des Hochwassers über Flusssohle, v grösste Hochwassergeschwindigkeit in Meter.

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Bei Brücken mit bloss zwei Haupttragewänden werden die Pfeiler nur in äusseren Teilen unmittelbar belastet; man hat deshalb über Wasser stehende Pfeiler zuweilen auch an der Längsseite mit einer Oeffnung durchbrochen (Pig. 5) oder aus zwei isolirten säulenartigen Teilen aufgeführt, in

letzterem Falle

dann aber jedenfalls in Haustein

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Fig. 5. Brücke über den Minnesund bei Minne.

Fig. 6. Mittelpfeiler der Washington-Brücke

in New-York. Spannweite 157 ra, Höhe 46 m.    . L    .    _.    .

.    und mit genügender Querschnittsabmessung, um

Melan.

die Stabilität zu sichern. Eine Ersparnis ist mit dieser Anordnung wegen der Aer-gi össei ung der sichtbaren Flächen in der Pegel nicht verbunden. Nur bei sehr giossen Brücken, welche eine breite Pfeilerbasis erfordern und allenfalls einen eisernen Pfeileraufsatz erhalten, wird es zweckmässig sein, die Pfeiler auch schon im Fundamente aus getrennten Mauerwerkscylindern zu bilden (Forthbrücke [3]). Zuweilen erhält der Pfeiler über dem Auflager der Brückenkonstruktion noch eine Fortsetzung (Pfeileraufsatz), namentlich bei Bogenbrücken (Fig. 6); dieser Teil kann, weil ohne Belastung, bloss in Hohlmauerwerk ausgeführt werden, oder er ist bei durchgehender Eisenkonstruktion überhaupt nur auf die Pfeilerstirnen beschränkt. Ueber Aufbauten oberhalb der Brückenbahn s. Brückenportale. i qoa ^itteratur: M Engineering 1869. — [2] Engineering 1872. — [3] Allgem. Bauzeitung 1690 Heft 9—11; ferner Engineering 1890. — [4] Engineering 1872, 1873; ferner Zeitschrift ... osterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1874 u. 1877. — [5] Engineering 1870 u. 1871; Zeitschrift d. osterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1874. — [6] Zeitschrift d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1890. 1. Heft; ferner die allgemeinen Werke über Brückenbau.

Briickenpnaster, s. Fahrbahnkonstruktion der Strassenbrücken.

■3,

Brückeuportale, die über den End- oder Mittelpfeilern der Brücken aufgeführten thorbogenartigen Bekrönungen oder die portalartige Verbindung der beiden Tragwände eines eisernen Brückenüberbaues über Men Endpfeilern. Im letzteren Falle ist die Anordnung natürlich nur dann möglich, wenn die Endständer der Tragkonstruktion genügend hoch über die Fahrbahn ragen, um eine obere Verbindung anbringen zu können. Das'

Brückenportal ist ^ dann aus den beiden¹"

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Endständern und der oberen Querverbindung gebildet und erfüllt in diesem ~

Falle einen wichtigen statischen Zweck, nämlich die Aussteifung des Endquerrahmens der Brücke (s. Querkonstruktionen).

Bei reicherer Ausschmückung der

Brücke wird die Eisenkonstruktion des Portals, um dieselbe kräftiger erscheinen zu lassen, zuweilen mit Gliederungen in Gusseisen verkleidet oder es wird sogar ein steinernes Portal vorgesetzt (Rheinbrücke bei Mannheim, Donaubrücke bei Czernavoda, Elbebrücke bei Hamburg, Memelbr.iicke bei Tilsit u. a.). Eine wichtige statische Funktion haben auch die zumeist in Stein ausgeführten Portale der Ketten- und Hängebrücken überhaupt. Hier tragen dieselben die Auflager der Ketten oder Kabel und es wird auch für diese als „Pylonen“ bezeichneten Pfeileraufbauten meist die Form eines Thorbogens gewählt. Auch bei den versteiften Fachwerkshängebrücken, sowie bei den hängebrückenähnlichen Formen der Gelenkträger werden die durch die Verbindung der Mittelständer entstehenden Portale bei reicherer Ausschmückung der Brücke mit Stein umkleidet (s. Fig.). Das Thorbogenmotiv ist aber auch dort angewendet worden, wo ihm keine statische Bedeutung zukommt; insbesondere findet man es bei manchen mittelalterlichen steinernen Brücken zur Hervorhebung der Brückenenden angewendet. Architektonisch bemerkenswert sind in dieser Hinsicht die Portaltürme der steinernen Moldaubrücke in Prag. S. 730. Meian.

Brückenprobe, s. Belastungsprobe bei Brücken.

Brückenrevision, die periodische Untersuchung des Bauzustandes einer Brücke, welche insbesondere bezüglich des Tragwerks der hölzernen und eisernen Brücken von Wichtigkeit ist und für deren Vornahme von den Behörden und einzelnen Verwaltungen bestimmte Vorschriften erlassen wurden [1]. Die Untersuchung bezieht sich zunächst auf den allgemeinen Zustand des Ueberbaues, soweit derselbe durch Besichtigung sowohl in unbelastetem Zustande, wie auch während des Befahrens festgestellt werden kann. Bei eisernen Konstruktionen sind die Nieten und Schrauben auf ihr Festsitzen zu prüfen, gezogene Glieder, Flacheisenbänder, bezüglich ihrer gleichmässigen Anspannung auf ihren Klang durch Beklopfen, gedrückte Glieder auf ihre Geradheit zu untersuchen. Ein besonderes Augenmerk ist auf das Vorkommen von Rostflecken zu richten und

ist eine gründliche Beseitigung des Rostes, Entwässerung oder Dichtung etwaiger Zwischenräume und Eugen, sowie überhaupt die Behebung aller vorfindlichen Schäden zu veranlassen. Der Anstrich der Eisenkonstruktionen ist etwa alle 5—6 Jahre zu erneuern. Zur Vornahme dieser Brückenbesichtigung und der damit verbundenen Erneuerungsarbeiten sind bei grösseren eisernen Brücken jetzt meist permanent an die Brückenkonstruktion angehängte Fahrstühle vorhanden. Die Ergebnisse der Untersuchung werden für jedes Bauwerk in ein besonderes Brückenbuch eingetragen, welches alle auf die statische Berechnung, die baulichen Verhältnisse und die Erprobung der betreffenden Brücke bezüglichen Daten zu enthalten hat. Nach den bei der preussischen Staats-eisenbalinverwaltung und auch bei den meisten anderen Verwaltungen bestehenden Vorschriften sind solche Brückenunter-

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Altstädter Brückenturm zu Prag (nach einer Photographie

Bellmann in Prag).

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•m der Brücke gründlich |1 zu untersuchen und g|ij die Formänderungen zu messen sind, die durch die schwersten Lasten im gewöhnlichen Betriebe hervorgerufen werden. Insbesondere sind dabei zu beobachten die N Seitenschwankungen der ganzen Brücken-

Q    .    .    überbauten,

u. s. w.

Schwingungen einzelner Teile bei schneller Fahrt, seitliche Ausbiegungen der I beiguite offener Brücken, das Auftreten bleibender Durchbiegungen — S. auch Belastungsprobe bei Brücken.

18557 LlroirTtU^ öErl- dV k7 k> Generalinspektion der österr. Eisenbahnen vom 19. Nov.

Melan.

. i ' •• . L“¹! “?truktl.on llber die Instandhaltung eiserner Strassenbrücken, herausgegeben vom trmm deLlaneVn l®?* “ [3] Verordnung über die technische Einheit im IJfh Eisenbahnwesen 1879. - [4] Vorschriften für die Ueberwachung und Prüfung der eisernen Brucken im Bereiche der preussischen Staatseisenbahnverwaltung, April 1895.    “

Biuckeiisclialtung, s. Telegraph und Fernsprecher. ü i rackensehienen, auch „Brunei-“ oder „Hutschienen“, die von Isamhert Brunei m England zu Beginn des Eisenbahnbaues, namentlich auf Holzlangschwellen eiserner Brucken angewendeten _TL- förmigen Eisenbahnschienen.

von Tiedemann.

ßrucKenstana. So nennt man hohl gelegte hölzerne Fussböden in Pferde-und Schweinestallen die eine schnelle Entfernung der Jauche bezwecken. Diese fliesst durch die Fugen oder eingebohrte Löcher in den Hohlraum darunter ab und wird dort durch einen Stemfussboden mit stärkerem Gefälle weiter geieffet, _ Wenn die Bruckenstande auch wagrechte, trockene, nicht zu harte und verhältnismässig warme Stallfussböden liefern, so finden sie doch keine ausgedehnte Anwendung weil das Holz in der Nässe schnell vergeht und die Hohlraume Schlupfwinkel für die Ratten bilden.

Brückenstation, s. Bahnhöfe.

Briickenstoss, s. Oberbau.

Brückenturm, als Abschluss einer Brücke, ist namentlich in der mittelalterlichen Baukunst häufig verwendet worden. Nachdem der Uebergang über eine Brücke in strategischer Beziehung von der grössten Bedeutung ist, lag es nahe, die beiden Brückenköpfe in guten Verteidigungszustand zu versetzen. Das geschah hauptsächlich durch Anlage von Brückentürmen. Häufig befand sich in dem Turme selbst das Thor und war der Zugang zu demselben überdies durch eine Zugbrücke gesichert; in anderen Fällen wurde ein Thor für sich errichtet, dem zu beiden Seiten feste Brückentürme angebaut waren. Eine der besterhaltenen und schönsten Anlagen von Brückentürmen findet sich an der sogen, „alten steinernen“ Brücke zu Prag. Die Altstädter Seite besitzt einen mächtigen Turm mit hochgewölbten Thorbogen (s. die Abbildung S. 7 30), während am andern Ende der Brücke ein altes Eingangstlior von zwei Türmen flankirt erscheint, von Schubert.

Brückenyerordnungen, d. s. behördliche Vorschriften, welche sich auf die bei der Projektirung und Erbauung insbesondere eiserner Brücken zu beobachtenden Sicherheitsrücksichten beziehen. Sie enthalten Angaben über die der statischen Berechnung zu Grunde zu legenden Verkehrs- und Winddruckbelastungen, ferner über die zulässige Inanspruchnahme und die Festigkeitseigenschaften des Materiales, über sonstige bauliche Sicherheitsvorkehrungen, sowie über die durchzuführenden Belastungsproben. Es sind solche Brückenverordnungen erlassen worden in Oesterreich (15. September 1885), Russland (5. Januar 1884), Frankreich (29. August 1891); ferner bestehen einschlägige Vorschriften in Deutschland, England, Belgien und Schweiz. Eine vergleichende Zusammenstellung dieser Brückenverordnungen findet sich in [1].

Melan.

Litteratur: [1] Revue generale des chemins de fer 1891, Bd. 2, S. 247—292.

Brückenverstärkungen, die an bestehenden, vorzugsweise eisernen Brücken durch Hinzufügung von Verstärkungsgliedern vorgenommene Erhöhung ihrer Tragfähigkeit. Solche Verstärkungen sind jetzt bei den meisten älteren eisernen Eisenbahnbrücken notwendig geworden und zwar nicht etwa wegen eingetretener Verminderung ihrer Tragfähigkeit, sondern teils wegen der Mängel in der Detaildurchbildung und Dimensionirung, die durch die Fortschritte in der Theorie und Praxis des Brückenbaues aufgedeckt wurden, hauptsächlich aber wegen der seit der Erbauung dieser Brücken beträchtlich schwerer gewordenen Fahrbetriebsmittel in Verbindung mit der erhöhten Fahrgeschwindigkeit. Während man vor zwei bis drei Dezennien nur mit dreiaxigen Lokomotiven von höchstens 12 bis 13 Tonnen Axdruck zu rechnen hatte, verkehren jetzt auf den Hauptbahnen vieraxige Lokomotiven mit Axdrücken bis zu 15 Tonnen. Die Brückenverstärkung geschieht in der Regel unter vollständiger Aufrechthaltung des Bahnverkehrs durch Hinzufügen von Teilen zu den vorhandenen Gliedern, also beispielsweise durch Aufnieten von Lamellen auf die Gurtungen oder das Einziehen von Streben in das Fachwerk. Wird dabei die Brückenkonstruktion nicht durch Unterbauung mit einem Gerüste entlastet, so nehmen die hinzugefügten Teile allerdings keinen Anteil an den Spannungen vom Eigengewichte der Brücke, woran aber meist nichts gelegen ist. Zunächst handelt es sich in der Regel um eine Verstärkung der Fahrbahnträger, der Querträger- und Schwellenträgeranschlüsse, wobei es bei eingleisigen Bahnbrücken allerdings oft schwierig ist, denVerkehr ohne Unterbrechung aufrecht zu erhalten. Das Fachwerk der Fachwerksträger wird entweder durch Hinzufügen neuer Strebensystme (Verwandlung des einfachen Ständerfachwerks in ein gekreuztes System) oder durch Verstärkung der vorhandenen Ausfachungsstäbe verstärkt. Bei umfassenderen Auswechslungen und Verstärkungen der Hauptträger wird eine vollständige Einrüstung oder wenigstens eine Entlastung einzelner Knotenpunkte nicht zu umgehen sein.

Melan.

Litteratur: Huss, Die Verstärkung eiserner Brücken in Oesterreich, Zeitschrift d. österr. Ing.- u. Arch.-Yereins 1889. — Holzer, Die Verstärkung und Rekonstruktion der Etzel’schen Netzwerkbrücken der Südbahn, Zeitschrift d. österr. Ing.- u. Arch.-Vereins 1895.

Brückenwage, s. Dezimal wage.

Brückenzulage, eine ebene, feste Unterlage, aus mit Flacheisen beschlagenen Balken oder Schienen bestehend, auf welcher die Träger der Fachwerksbrücken in der Werkstätte horizontal liegend aus den einzelnen Teilen zusammengefügfc werden.

Brückkanal, s. v. w. Aquädukt.

Briickstreu, der hölzerne Bohlenbelag der Brückenfahrbahnen; s. Brückenbelag.

Brückthor war die früher in Hannover übliche, längst veraltete und leicht missverständliche Bezeichnung für die Wegeunterführungen unter der Bahn durch eine Brücke.

Brühengerbung (Brühenextraktgerbung,Schnellgerbung) bewirkt im Gegensatz zur alten Grubengerbung die Gerbung in Brühen, welche durch Auflösen von Gerbextrakten oder durch Extraktion der verschiedensten Gerbmaterialien erhalten werden und in welche man die Häute einhängt; s. auch Leder. Pässier.

Brüniren ist das Verfahren, Eisen und Kupfer eine braune Färbung durch Einreiben einer in der Regel breiartigen Mischung bestimmter Substanzen und deren Einbrennung in der Hitze zur Verhinderung der Oxydation zu geben. Die ausgedehnteste Anwendung findet das Brüniren in der Waffenfabrikation zur Färbung der Schusswaffenläufe.

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Die letzteren werden zu diesem Zweck sauber geschmirgelt und geschliffen, von Fett und Schmutz gereinigt und sodann mit folgender Mischung: 2 Teile Chlorantimon, 2 Teile kristalli-sirtes Bisenchlorid, 1 Teil Gallussäure in 4 Teile Wasser, eingerieben. Man lässt diese Mischung an möglichst warmem Orte 10—12 Stunden einwirken, erhitzt hierauf den Gegenstand stark handwarm, reibt die nun pulverförmig gewordene Mischung mit einem wollenen Lappen ab und polirt mit ebensolchem Lappen, Olivenöl und Wachs. Ist die Farbe noch nicht nach Wunsch, so wiederholt man die Manipulation. Bei dem Schmirgel muss man acht geben, dass solcher ganz naturrein bezw. frei von allen fremden Beimengungen (Glas, Granit, Sand etc.) ist, da sonst Risse beim Schmirgeln und Schleifen entstehen. Eine mässig schöne Rostfarbe erhält schon durch Bestreichen der Läufe mit verdünntem Scheidewasser (Salpetersäure), Abspülen in reinem warmem Wasser und Poliren, wie oben angegeben, nachdem der Lauf gut getrocknet wurde. Eine sehr beliebte und oft angewendete Mischung ist ferner: gleiche Teile Spiessglanz-butter und Olivenöl; gleichfalls wird 1 Teil salpetersaures Silberoxyd in 500 Teilen Wasser benützt, sowie auch 54 Teile Kupfervitriol, 26 Teile Spiritus, 14 Teile Salpetersäure, 3 Teile Eisenfeilspäne und 200 Teile Wasser.

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Zu bemerken ist noch, dass eine gute Brünirung, wie sie z. B. die Damastläufe in seltener Schönheit zeigen, 10—14 Tage lang die Einwirkung der betreffenden Mischung erfordert. Beim Eintrocknen muss dieselbe immer wieder frisch aufgetragen werden. Eine andere, gleichfalls sehr häufig angewendete Methode ist das Brüniren von Kupferwaren, z. B. Kessel, Badeöfen, Küchengeschirre u. s. w. Es soll hier dem Zweck dienen, nicht allein die Oxydation verhindern, sondern auch die grelle rote Naturfarbe des Kupfers in ein sanfteres weicheres Braun umzuwandeln.

Die betreffenden Gegenstände werden zu diesem Behufe mit Gelbbrenne behandelt oder abgeplätzt, d. h. geglüht und in heissem Zustande in ein Gemisch von 1 Teil Schwefelsäure und 50 Teilen Wasser oder 1 Teil Schwefelsäure uud 25 Teilen Wasser geworfen, bezw. darin rasch abgekühlt. Ein helleres Braun erzielt man durch Aufträgen auf die gut gereinigten und getrockneten Sachen eines Breies von 2 Teilen Grünspan, 2 Teilen Zinnober, 5 Teilen °Salmiak-salz, 5 1 eilen Alaun mit Essig. Hierauf erhitzt man, spült in reinem Wasser ab und wiederholt die Manipulation, wenn die Farbe nicht genügt. Dunkler färbt ein Brei aus gleichen Teilen Grünspan, Kolkothar und Englischrot in Essig verrieben; ferner Bestreichen mit dickflüssigem englischen Rot, Erhitzen zur Rotglut und rasches Abkühlen in essigsaurem Kupfer. Eine ausgezeichnete Mischung ist auch folgende: 2 Teile Eisenoxyd (fein gemahlen), 1 Teil Graphit mit Spiritus zu einem Brei angemacht; mehr Graphit macht dunkler. Man trägt den Brei mit einem weichen Pinsel sorgfältig gleichmässig auf, lässt ihn über offenem Feuer oder im Trockenofen einziehen, wäscht hierauf ab, wiederholt, wenn nicht genügend, reibt sodann mit einem wollenen Lappen oder A\ attebausch und Spiritus ab und polirt zum Schluss mit einer weichen, auf Wachs abgezogenen Bürste.

Fr. Liebetanz.

Bei allen diesen Arbeiten muss nicht allein peinlichste Sauberkeit herrschen, sondern es muss auch ängstlich vermieden werden, die Gegenstände mit den immer etwas schweissigenFingern zu befassen; die hierdurch entstehenden Flecken lassen sich nur durch Schmirgel oder Beize entfernen. Beim Einkauf der Materialien lasse man sich deren Reinheit garantiren.

Brüstung ist die Einfassung eines höher gelegenen Ortes zum Schutze der auf diesem befindlichen Personen gegen das Herunterfallen. Brüstungen finden

sich an Terrassen, Baikonen, Brücken, Stiegen, Fenstern n. clergl. Der Name stammt offenbar von einer Schutzwand, die bis zur Brust reicht; in moderner Zeit wird die Brüstung niedriger gemacht und gilt als die zweckmässigste Höhe derselben 80 cm. Dem Material nach kann die Brüstung aus sehr verschiedenartigen Stoffen bestehen, namentlich wären zu erwähnen: Stein, Backstein, Holz und Eisen. Nach diesen Materialien richtet sich auch die Dekoration der Brüstung; ist dieselbe aus Stein, dann erhält sie sehr häufig eine vertiefte oder erhöhte Füllung, die auch einen besonderen ornamentalen Schmuck erhalten kann, oder sie wird durch die sogen. Docken oder Baluster verziert. Backsteinbrüstungen (verputzt oder Ziegelrohbau) schliessen sich im allgemeinen der Dekoration in Stein an. Brüstungen aus Holz bilden ein festes Geschränke, das durch Stabwerk oder durch in bestimmten Formen geschnittene Brettchen dekorirt erscheint. Schmiedeeiserne Brüstungen werden durch gerade oder gekrümmte Eisenstangen gebildet, die Blatt- oder Blumenformen angeheftet erhalten, während gusseiserne Brüstungen aus starrem, oft durchbrochenen Füllwerk bestehen, das in festes eisernes Geschränke eingefügt erscheint, von Schubert.

L. von Willmann.

Brüstungen, gemauerte, werden zum Schutze der Fuhrwerke an der Thalseite der Gebirgsstrassen oder an den Ufern von Gewässern erforderlich und können als volle Mauern mit entsprechender Abdeckung oder durchbrochen angeordnet werden. Bei vollgemauerten Brüstungen sind Schlitze für den Wasserabzug anzubringen.

Litteratur: Handb. d. Ing.-Wiss., I, Leipzig 1884, Abt. II, S. 240.

Brüstungsgesims, besteht in der Hegel aus einem bekrönenden Gesimse und aus einem Fussgesimse. In der Renaissance nimmt das Brüstungsgesimse zunächst die Gestalt der römischen Säulenpostamente an, nur pflegt sie dieselbe zu vereinfachen. Hauptglied des bekrönenden Gesimses ist eine Hängeplatte, welcher sich sowohl nach oben als nach unten ein Kymation anschliesst (Fig. 1).

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Fig. 1. Fig. 2.

Das Fussgesimse besteht aus Plättchen, Hundstab, umgekehrter Karniesform und Plinthus in verschiedener Anordnung.

v. Schubert.

Unter den Fenstern pflegt auch zuweilen bloss ein durchgehendes Gesims angebracht zu sein, das häufig die Form eines Bandgesimses annimmt (Fig. 2).

Weinbrenner.

Brüstungsverkleidung oder Brustgetäfel, gestemmte Holzverkleidung von Mauern oder Wänden in der Höhe von 0,70—1,30 m, ist meist nur auf die Breite der Fensterbrüstung beschränkt, oft aber auch in Bäumen ringsum ausgeführt. Zweck derselben ist bei starkem Verkehr, wie in Wirtsstuben, Wartesälen, Schulzimmern ein Schutz der Wände gegen Beschädigung; bei Fensterbrüstungen wegen der meist dünnen Brüstungsmauern Schutz des Bewohners gegen Kälte.

Bruiren, in der Färberei das Fixiren der Farben durch Einwirkenlassen von Wasserdampf auf die gefärbten und bedruckten Zeuge.

Brune ist die unterste Seitenplanke von Flussfahrzeugen, welche die Verbindung der Seitenbeplankung mit der Bodenbeplankung vermittelt. Bei Flussfahrzeugen aus Eisen oder Stahl, welche durchweg mit Holzboden versehen werden, da derselbe für Grundberührungen etc. widerstandsfähiger ist, werden die eisernen Seitenwände mit der Brune verschraubt.

Schwärs.

Litteratur: Klepscb, Der Flussschiffbau, Weimar 1889.

BrimePsclies Tunuelbausystem. Die Bestrebungen nach Herstellung einer Verbindung für den Fussgänger- und, wenn thunlich, auch Wagenverkehr zwischen den beiden Ufern der Themse unterhalb des London- und Catherin-Docks in London veranlassten schon im Jahre 1798 Versuche der Ingenieure Dodd, Vazie und Toevithers zur Anlage eines Tunnels unter der Sohle des Flusses, führten aber erst 1823 den Ingenieur Sir Isambert Brunei nach verschiedenen vergeblichen Versuchen zur Aufstellung eines Systems, das, für alle Zeiten an seinen Namen geknüpft, ein hohes historisches Interesse erlangt hat.

Der Tunnel, dessen Querprofil aus der S. 734 stehenden Figur ersichtlich ist, lag in der Mitte der Themse nur etwa 4 m unter dem Flussbett, und daher mit seiner Firste noch grösstenteils im Schlamme des Flusses, stand aber mit seiner Sohle auf festem Sand und Schotter und

*1

erhielt eine Länge von 413,2 m zwischen den als Zugang dienenden 20 m tiefen Schächten auf beiden Ufern der Themse. Er bestand aus zwei neben einander liegenden und durch Oeffnungen verbundenen Röhren von je 4,2 m lichter Weite in den Kämpfern und 4,8 m lichter Höhe, deren Mauerwerk so angeordnet war, dass es in seinem Gesamtquerschnitt ein Rechteck von 11 m Breite und 6,5 m Höhe bildete. Brunei konstruirte nun einen eisernen Schild, der, etwas über

den Umfang des Mauerwerks hinausragend, eine Breite von 11,4 m und eine Höhe von 6,75 m erhielt und aus zwölf einzelnen, neben einander

___    stehenden, die ganze Höhe des Schildes einneh-

Geschiebe menden Rahmen, von denen jeder einzelne für sich j. verschiebbar war, bestand. Jeder Rahmen war seiner Höhe nach in drei Zellen geteilt, so dass der ganze ^^^^Scljlamm Schild aus 36 Zellen bestand, in deren jeder ein Bergmann arbeiten konnte. Gegen diesen Rahmen " Tt|on stützten sich nun die den Ortsstoss sichernden Zu-machebretter mittelst verlängerbarer Schrauben-_    bolzen, während eiserne Firstpfähle mit dem einen

Schotter Ende auf dem fertigen Mauerwerk aufruhten und Sand durch ein Sattelstück gestützt wurden, das auf einem Hebel ruhte. Durch die Brustbolzen konnte

f Kalk

mm:

Querprofil des Themsetunnels.

jedes einzelne Brustbrett gegen die Nebenrahmen abgestützt und während dessen der entlastete Rahmen um jedesmal 15 cm vorgeschoben werden. Die einzelnen Rahmen schlossen nicht fest auf einander, sondern waren durch Friktionsrollen getrennt und wurden durch Hebel, die in Kugelgelenken und Kreisführungen sassen, bewegt, während der ganze Rahmen mittelst Hängeeisen, die durch Keile zu verlängern waren, auf die Nebenrahmen aufgehängt werden konnte. Der entlastete Rahmen wurde dann mittelst Schrauben, die sich gegen das fertige Tunnelgewölbe stemmten, vorgeschoben. Nachdem auf diese Weise alle 12 Rahmen um je 15 cm vorgeschoben waren, konnte unter dem Schutze der rückwärtigen Enden der First- und Seitenpfähle ein neuer 15 cm langer Ring des Mauerwerks ausgeführt werden. Die Durchführung dieses sinnreichen, aber sehr komplizirten Vorgangs bereitete enorme Schwierigkeiten. Nach zehn Durchbrüchen, bei denen mehrmals der ganze Bau ersoff und grosse Massen Themseschlamm in den Bau eindrangen, und nach einer Bauzeit von überhaupt 16 Jahren, während derer der Bau einmal aus Mangel an Mitteln 7 Jahre liegen blieb, erfolgte die Fertigstellung am 25. März 1843. Der ganz unverhältnismässige Aufwand von 9094284 Ji. oder 26532 pro laufendes Meter entsprach in keiner Beziehung dem erreichten Nutzen, denn der Tunnel wurde jahrelang nur in geringem Masse als Fusswegdurchgang benützt und ist erst 1877 für Zwecke der Untergrundeisenbahn umgebaut worden. Er ist aber ein glänzendes Zeugnis für die Energie seiner Erbauer und die Kapitalkraft englischen Unternehmungsgeistes.

v. Oer.

Das für diesen Tunnel angewendete System, welches zum erstenmale an Stelle des Holzes das Eisen zur Bolzung verwendete, zeichnet sich durch richtige Beurteilung der Erfordernisse eines Tunnelbaues, insbesondere bei dem Vorgang im vollen Profil, den schnellen Ersatz des Ausbaues durch die Mauerung und die vortreffliche Durchführung der Getriebezimmerung aus und hat damit der Tunnelbaukunst zu einem Ausgangspunkt gedient, wie er nutzbringender kaum gedacht werden konnte. Es hat die Grundlage gebildet für das sogen, englische Tunnelbausystem (s. d.) und den Weg gewiesen für den erst in neuerer Zeit wieder zur Entwicklung gekommenen Bau subaquarer Tunnels (s. d.). Brunei-Schiene, s. Schienenprofile.

Brunnen ist im allgemeinen die Bezeichnung für eine grosse Zahl wasserspendender Objekte. Man nennt an vielen Orten Süddeutschlands die zu Tage tretenden Quellen Brunnen; allerwärts im deutschen Sprachgebiete versteht man unter Brunnen jene Wasserschöpfstellen, bei welchen der Spiegel unter Terrain liegt. Sodann werden alle Einrichtungen an Wasserleitungen, welche in ständigem Auslaufe oder nach Lösung eines Verschlusses Wasser liefern, Brunnen genannt. Zu den letzteren gehören z. B. die öffentlichen, ständig laufenden Brunnen, die Druckständer, die Zapfbrunnen in Häusern und Höfen etc. Endlich fallen unter den Namen Brunnen auch die monumentalen Anlagen: Zierbrunnen aller Art, Springbrunnen und Wasserkünste. Wir werden an dieser Stelle nur die Brunnen im gewöhnlichen Sinne, also die unter Terrain angelegten Wasserschöpfstellen besprechen und verweisen wegen der übrigen angeführten Stichworte auf die betreffenden Artikel. Im wesentlichen kommen vor: in den Felsen eingehauene Brunnen ohne Mantel und Brunnen in beweglichem Boden mit Mantel, wobei der letztere aus Mauerwerk oder Metall besteht und dicht oder durchlässig ist. Die Konstruktionsverschiedenheiten und die Bedingungen, unter welchen der die Schöpfstelle speisende Grundwasserstrom steht, lassen sodann die Einteilung

der Brunnenanlagen in: artesische Brunnen (Bd. 1, S.461), abessinische Brunnen (Bammbrunnen, Schlagbrunnen, Schraubbrunnen, Norton’sche Brunnen [Bd. I, S. 26]), gemauerte Brunnen und Rohrbrunnen, zweckmässig erscheinen.

Die Zuströmung des Grundwassers zu den artesischen Brunnen haben wir bereits in Bd. 1, S. 461 behandelt. Denkt • man sich dort die obere undurchlässige Schicht entfernt, so ' V' wird ein durchlässiger Brunnen an der ganzen Wand, mit PP welcher er das Wasser berührt, Zuflüsse erhalten. Unter Bei- -ft behaltung der früher angewendeten Bezeichnungen und Berück- E 4 sichtigung von Fig. 1 erhält man an beliebiger Cylinderfläche mit dem auf die Brunnenaxe bezogenen Radius x den wasser- — durchlassenden Querschnitt F — 2nwxz, die Durchfluss-gesch windigkeit u = Q :    Q :2n <p x z, mithin die Diffe-

Fig. i.

lognat. ~ + (Uo —s)²,

rentialgleichung der Bewegung:

(1) u

d x 2n p xz

d. h. (2) *2

7t k <p

wenn x — r, z — Hq — s zusammengehörige Werte sind. Es ergibt sich sodann durch Auflösung nach Q bezw. s:

(3) Q = Ti k cp

Ho² - (-Ho-*)²

R ’ ⁽⁴⁾ *

Q— . lognat. — , r

7i k cp

lognat. —

O    ry

wenn in der Entfernung x — R der Wert von z = H₀ angenommen wird. In der Regel wählt man die Entfernung R so gross, dass sich auch bei der stärksten im Brunnen stattfindenden Entnahme die Wassertiefe z nicht mehr messbar ändert; R begrenzt dann zugleich den Wirkungskreis des Brunnens. Ist die bei vorstehender Rechnung eingeführte Annahme eines horizontalen Grundwasserspiegels nicht mehr zulässig, der letztere vielmehr stärker geneigt (Grundwasserstrom), so ändert sich von den vorstehenden Formeln weder C3) noch (4). Dagegen wird die De- 7 pressionsfläche um den Brunnen ^3" herum eine andere und die Zuströ- g mung findet in der Weise statt, wie TZT sie Fig. 2 zeigt. In derselben sind s \

1,2, 3 etc. die Grundwasserhori-    £__I____

zontalen nach Störung des Gleich-

gewichts in äquidistanten Horizontal-    »_I__

schnitten; die Pfeile geben die    j    VZ—

Strömungsrichtung des Wassers, die____1___

Buchstaben A, B, m, p, q die Lage    j    +    J

der Grundwasserhorizontalen vor Be-ginn der Störung des Gleichgewichts durch den Brunnen an. A! B' ist die ursprüngliche Strömungsrichtung, die schraffirte Fläche bezeichnet denjenigen Teil des Grundwasserstromes, der vom Brunnen beansprucht wird. — Liegt die undurch-lässTge Schichte tiefer als die Brunnensohle, so ist der Zufluss zum Brunnen mit durchlässigem Mantel nicht verschieden von jenem, wie er stattfindet, wenn beide in gleichem Horizont sich befinden ([1], S. 464 ff). *7*

Ist der Mantel des Brunnens undurchlässig, *3 so ist die Grundwasserströmung von allen Lagen aus gegen die tiefste Kante des Brunnenkranzes (Rostes) gerichtet. Sei r die Entfernung des äusseren Mantels bezw. der ebengedachten Kante von der Brunnenaxe, a die mittlere Geschwindigkeit des Grundwassers in der Entfernung x von dieser Kante, und R, z = H₀, so besteht nach [1], S. 470,

ist auch hier für x

4-4

-J.

»§?

. JE.

Fig. 2. Höhenschiclitenplan des Spiegels.

2r

“<r:=*o3 —

■„7T7=

Fig. 3.

Man erhält aus (5) die Konstante a, wenn zwei zusammengehörige Werte von x und z bekannt Rx und z = H₀ — s diese Werte, so wird:

7) u

sind. Sind x

(6) a

r² n²

lognat- LeTFmP

(a?² -(- y²) (x -j- r) ² ’

der Brunnenaxe mit dem Radius

die Geschwindigkeit eines Wasserteilchens in dem x 4- r beschriebenen Cylinder bezeichnet, das sich in der vertikalen Distanz y von der durch die tiefste Kante des Brunnenrostes gelegten Horizontalebene befindet (Fig. 3). Je weiter diese

wenn u

aus

Cylinderfläclie von dem Brunnen abliegt, um so geringer ist die Verschiedenheit der Geschwindig-keiten in verschiedenen Höhen y. Führt man — etwa unter Benützung der Werte von y — -f- z als obere, y= — T als untere Grenze, mit T die Tiefe der undurchlässigen Schichte unter der Abscissenaxe verstanden — eine mittlere Geschwindigkeit ux ein, so wird:

(8) Q — 2ti f u.x (x -j- r) (z -f- T).

Formel (5) ist für sehr kleine x nicht mehr genau, weil bei ihrer Konstruktion angenommen wurde, dass alles dem Brunnen zuströmende Wasser durch die Kantenlinie laufe; thatsächlich geschieht der Zulauf durch eine unter der Kantenlinie liegende Strömungsfläche von endlicher Höhe, deren Einführung aber die Formeln kompliziren würde. Man wird erst etwa von x — 0,5m ab brauchbare Werte für die Depressionsfläche erhalten. — Auch im Falle des Brunnens mit undurchlässigem Mantel kann Q bei natürlichem Gefälle des Grundwasserstroms aus Formel (8) bezw. (6) und (7) genau genug ermittelt werden.

SO

Man ersieht ohne weiteres aus den Formeln (2) bis (4), dass bei gleicher Spiegelsenkung, gleicher Brunnentiefe und durchlässigen Brunnen Wandungen der Einfluss des Durchmessers auf das Wasserquantum, das der Brunnen liefert, kein sehr bedeutender ist. Das Verhältnis ist etwa so, dass ein Brunnen von 0,40 m Weite ca. ²/₃ des Wasserquantums ergibt, was ein solcher von 4 m Weite (also dem lOOfachen Querschnitte) unter sonst gleichen Umständen liefern würde. Nachdem die Kosten der Versenkung eines Brunnens in grossen Tiefen ungefähr proportional dem Querschnitte wachsen, so wird nur unter besonderen Umständen, z. B. dann, wenn eine zentrale Anlage gewünscht wird und sich (wie bei sehr leicht durchlässigem Grundwasserträger von grossem Korn) durchführen lässt, ein grosser Brunnen rationell sein; in der Kegel wählt man statt eines einzigen eine Anzahl kleinerer Brunnen. Bei der letzteren Anordnung sind die Brunnen selbstverständlich in eine Linie zu setzen, die senkrecht auf der Richtung des Grundwasserstromes steht; ihre gegenseitige Entfernung ist zu wählen, dass bei der voraus bestimmten grössten Absenkung kein Brunnen in den Wirkungskreis des andern übergreift, was dann erreicht ist, wenn der Scheitel der zwischen zwei Brunnen gelegenen Grundwassenvelle auch bei der grössten Entnahme annähernd den Stand zeigt, der vor der Entnahme (bei ungestörtem Gleichgewicht) vorhanden war. Die Leistungsfähigkeit eines Brunnens mit durchlässigem Mantel ist begrenzt durch seine Lichtweite und seine Tiefe bezw. die mögliche Amplitude der Spiegelsenkung, durch die Beschaffenheit des Grundwasserträgers, bezw. des Korns des letzteren und durch die Ergiebigkeit des Grundwasserbeckens oder Stromes, in welchen er eingesenkt wurde. Ist das Korn des Grund Wasserträgers ein sehr feines, so muss Sorge getragen werden, dass bei grösseren Zuflussgeschwindigkeiten kein Material in den Brunnen eingerissen wird (Verhütung einer Versandung). Selbstverständlich kann keiner Grundwasserströmung ein grösseres Quantum, als sie überhaupt führt, auf die Dauer abgenommen werden. Eine weitere Einschränkung in dieser Hinsicht veranlasst auch bei sehr mächtigen Grundwasserströmungen und feinem Korne der Umstand, dass die Bewegung des Grundwassers erst bei bestimmter Spiegelneigung beginnt (vorher durch die Adhäsion verhindert wird, vergl. [1], S. 20). Die Richtung des Grundwasserstromes ist durch die Grundwasserhorizontalen festzulegen.

engere

Ihrer Konstruktion nach unterscheidet man gemauerte Brunnen mit weitem Kessel, sogen. Schachtbrunnen oder Rin gbrunnen, welche dann, wenn sie nur zur Aufnahme des von vielen kleinen Brunnen gelieferten Wassers bestimmt sind, auch Sammelbrunnen heissen. Den Kamen Saug brunnen führt man ein, wenn bei grösseren Anlagen die Hebemaschine t em Brunnen das Wasser direkt entnimmt. In Grundwasserträgern von grobem Korne erzielt man die Durchlässigkeit des Mantels durch offene Fugen im Mauerwerk; in solchen mit feinem Korn durch Einlage von Filtern in den Mantel. Im letzteren Falle führen die Brunnen den JNamen Filterbrunnen [2]. Erhalten die Brunnen nur einen kleinen Durchmesser, der aber aut die ganze liefe gleich bleibt, so werden sie aus Böhren hergestellt und Rohrbrunnen genannt; wechselt die Lichtweite des Rohres in der Art, dass oben weitere, unten Rohren zur Verwendung gelangen, so entstehen die Teleskopbrunnen.

Die Schachtbrunnen aus Mauerwerk werden auf einen sogen. Brunnenkranz (Schling, enkscheibe, Brunnenrost etc.) aus Holz oder Eisen (oder aus Holz mit Eisen armirt) aufgesetzt, wie big. 4 zeigt. Die Mehrzahl der bestehenden Pumpbrunnen sind Schachtbrunnen; sie haben ₁?n-p^orzuff der leichten Zugänglichkeit. Der Bau erfolgt in der Weise, dass man zunächst die Baugrube im trockenen bis auf Grundwassertiefe ausschachtet, dann den Kranz auflegt und u er demselben mit dem Mauerwerk beginnt. Das eigentliche Absenken in das Grundwasser ei olgt sodann durch Untergrabung oder Unterbaggerung des Brunnenkranzes, wobei der Brunnen vermöge seiner Schwere (welche erforderlichenfalls durch aufgelegte Eisenbarren vergrössert

wird) einsinkt. Die angewendeten Methoden für die Versenkung, bezw. Untergrabung sind sehr mannigfaltig; am häufigsten verwendet man die sogen, indische Baggerschaufel, unter Umständen auch die pneumatische Methode. Auch Sandpumpen und Strahlapparate, das Gefrierverfahren von Pötsch, in Felsen das Abbohren kommen zur Anwendung. Wir verweisen auf die betreffenden Artikel und auf [1], S. 505 ff.

Von den Bohrbrunnen haben wir die einfachsten, die abessinischen Brunnen, bereits in Bd. 1, S. 26 vorgeführt. Einen Kohrbrunnen mit Filterkorb (D.B.P.

Nr. 33824) zeigt Fig. 5. Zunächst wird eine vollwandige ,    Bohrschale in den Untergrund ver-

senkt, um den äusseren Schutzkorb a nf|g| einlassen zu können; nachdem dies ri|E£l±j    geschehen, wird die Schale wieder

ibis? JpUß aufgezogen. Der äussere cylindrische :|ft    Schutzkorb ist auf diejenige Länge,

FX-fe»} welche der wasserführenden Schichte entspricht, mit Schlitzen versehen, sonst vollwandig. Der Filterkorb b ist ebenfalls mit Schlitzen versehen und i-Ull! durch einen Boden geschlossen; der geschlitzte Teil wird durch ein zur Ab-haltung des feinen Sandes bestimmtes Tressengewebe ummantelt. Zwei Röh-ren c durchbrechen den Boden des Filterkorbes und dienen zum Spülen

___J||| des in dem äusseren Schutzkorbe an-

WkZjÖjfzgeordneten Sumpfes, sowie dazu, von Z oben eingelassenes, zum Reinigen des ||f|    äA Tressengewebes durch das letztere ge-

?[AV+WA drücktes AVasser wieder zu Tage zu fördern. Ist der Filterkorb verstopft, so kann er, da er mit dem Schutzkorbe

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nicht fest verbunden wird, sondern nur auf der bei a befindlichen Sitzfläche aufruht, ausgezogen, zu Tage gereinigt und wieder eingelassen werden. Anderweitige Konstruktionen dieser Art zeigen die D. R. P. Nr. 16394 und 23245. In neuerer Zeit werden die Filterkörbe ersetzt durch Vorlage eines natürlichen Filters. Ein weites, vollwandiges Rohr wird eingelassen und innerhalb desselben ein zweites, enges Rohr, das mit Schlitzen auf die Höhe der wasserführenden Schichte versehen ist. In den ringförmigen Raum zwischen beiden wird sodann ein von innen nach aussen in der Korngrösse abnehmendes Filter, mit Hilfe von Blechschablonen geordnet, eingesetzt, welches den Zweck, die Versandung zu verhindern, besser erfüllt als das Tressengewebe. Selbstverständlich wird nach Einlage des Filters das äussere vollwandige Rohr herausgezogen. — Bei Grundwasserträgern, welche neben feinem Sande noch viel grobkörniges Material enthalten, kann auch (nach dem Vorgänge von Thiem bei Naunhof) durch starkes Auspumpen der feine Sand entfernt und bei einfachem geschlitztem Rohr ein natürliches Filter der ebengedachten Art hergestellt werden.

Jeder Brunnenanlage muss eine Probebohrung vorhergehen, um die Unter* grundsverhältnisse zu erforschen und die Wasserqualität festzustellen. Die letztere ist von der Beschaffenheit und Reinheit der Untergrundsschichten abhängig, ebenso von den natürlichen Schwankungen des Grundwasserspiegels [1], S. 492. Grössere Entnahmen aus einem verhältnismässig geringmächtigen Grundwasserstrom, die ein erhebliches Schwanken der Grundwasserwelle im Gefolge haben, sind unter sonst gleichen Umständen sanitätlich ungünstiger als Entnahmen aus mächtigen Strömungen (s. auchd. Art. Wasser). Die KostenK für die Absenkung eines Brunnens sind bei einer Tiefe h und einem äusseren Halbmesser r derselben

Fig. 5.

Fig. 4.

aus der Formel:

bestimmen, in welcher a und b konstante, von der Bodenbeschaffenheit ab“ hängige Koefficienten sind, die man allgemein nicht angeben kann, die aber durch Vergleichung mit ausgeführten Anlagen in bestimmten Formationen leicht zu ermitteln sind.

Bei Brunnen mit undurchlässigem Mantel ist Konstruktion und Versenkung — abgesehen von den Schlitzen im Mantel etc* — dieselbe, wie seither angegeben. Die Ausführungskosten sind etwas geringer. Die Ergiebigkeit ist, wie aus den Formeln (7) und (8) ersichtlich, proportional dem Durchmesser solcher Brunnen und abhängig von der zulässigen Geschwindigkeit a in der Entfernung 1 von der Sohlenkante, die um so kleiner sein muss, je feiner das

K — n r² (a h -f- b W)

ZU

Korn des Grundwasserträgers ist. Diese Brunnen eignen sich ganz vortrefflich in grobkiesigem, wasserreichem Untergründe, und besonders dort, wo das Wasser grossen Tiefen beigezogen werden soll, weil ihre Wirkung sich bis auf die undurchlässige Schichte erstreckt, ohne dass man nötig hat, mit der Schachtsohle bis auf diese Tiefe herabzugehen. In der Kegel werden derartige Brunnen in Mauerwerk hergestellt.

aus

Litteratur: [1] Lueger, Wasserversorgung, Bd. 2, des städtischen Tiefbaues, Darmstadt 1895, § 89 und 40. — [2] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 3, 3. Abt., Leipzig 1893, S. 249. In [1], S. 296 ff. ein umfassendes Literaturverzeichnis.    Lueger.

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Brunnen, öffentliche, nennt man alle Gelegenheiten zur unentgeltlichen Wasserentnahme. Es sind die verschiedensten Formen für derartige Brunnen im Gebrauch: früher waren es meistens ständig laufende Wasserergüsse in grosse Brunnenschalen oder Pumpbrunnen (Schöpfbrunnen), die diesem Zwecke dienten; in der neueren Zeit werden mehr die Druckständer verwendet. Die öffentlichen, ständig laufenden Brunnen sind besonders in Gebirgsgegenden verbreitet und vielfach monumental ausgestattet [1]. In Städten mit moderner Wasserversorgung dienen sie meistens nur zur Entnahme von Trinkwasser und sind entweder als Wandbrunnen oder freistehend L konstruirt; von letzterer Art sind die z. B. in Paris ausgeführten Wallace-Brannen [2], von dem Engländer Wallace gestiftet, die wir in der nebenstehenden Figur reproduziren.

Litteratur: [1] Schubert, C., Die Brunnen in der Schweiz, Brauenfeld 1885. — [2] Les nouvelles fontaines Wallace de la ville de Paris, Nouv. Ann. de la constr. 1878, S. 101.

Brunnen, ständig laufende, haben pro Auslaufröhre einen Wassererguss in kontinuirlichem Strahl von 4—12 cbm in 24 Stunden. Stellt man die Bedingung, dass ein gewöhnlicher Wasserkübel in 4—5 Minuten gefüllt werden soll, so genügen 7,5 cbmAVasser pro 24 Stunden in ständigem Auslaufe. Diese Brunnen haben den grossen Vorzug, AVasser von nahezu gleichbleibender Temperatur und Frische zu liefern.

Brunnen, eine bergmännische Häuerarbeit, die aus dem Einhauen fortlaufender paralleler Furchen in das Gestein besteht, nach welchem das AVeg-nehmen der zwischen den einzelnen Furchen verbliebenen Erhöhung folgt. Ein sehr mühsamer A⁷ organg, der heute kaum noch zur Anwendung gelangt.

zu

zu

Brurmengründimg ist grundsätzlich nichts anderes, als eine Gründung auf einzelnen Pfeilern (s. Pfeil ergrün düng), welche in geeignete Tiefe, wenn möglich bis auf eine tragfähige Schicht, versenkt werden. Um sie versenken können, werden sie zunächst hohl — brunnenartig — ausgeführt und erst nach vollzogener Senkung ausgefüllt (s. Senkbrunnen). AVie bei der Pfeilergründung werden auch die Brunnen nach geschehener Senkung und Ausfüllung oben durch geeignete Konstruktionen verbunden, um darauf das betr. Bauwerk errichten können. Das Verfahren, Bauwerke auf abzuteufende Brunnen aus Ziegelmauerwerk zu gründen, soll von den Eingeborenen in Ostindien schon seit Jahrhunderten angewendet worden sein und ist auch bereits zu Anfang der sechziger Jahre bei den Brücken der ostindischen Bahnen in Benützung gekommen [lj. Die natürlichste und allen Einwirkungen am leichtesten widerstehende Grundrissgestalt der Brunnen ist die kreisrunde Form und wird auch vielfach, namentlich für Hochbauten und Ingenieurbauwerke von grosser Längenausdehnung, angewendet; ist es erwünscht, dass der Brunnen im oberen Teil viereckig gestaltet ist, so kann man durch geeignete Auskragung der oberen Steinschichten die runde in die viereckige Form übergehen lassen. Indes gibt man den Brunnen vielfach auch andere Grundrissgestalt; man wählt Formen, welche sich dem Grundriss des zu fundirenden Bauwerkes thunlichst anschliessen. Um das Senken der Brunnen zu erleichtern, lässt man, wenn auch in geringem Masse, ihre Querschnittsabmessungen nach oben abnehmen, sei es, dass man sie konisch gestaltet, sei es, dass man ihren Grundriss in 60—75 cm über der Unterkante einzieht. Bei Hochbauten wird jede Aussen- und Innenmauer auf eine grössere Zahl von Brunnen gesetzt; an alle Ecken, an Punkte, wo eine Mauer gegen die andere stösst oder zwei Mauern einander kreuzen, unter die Fensterpfeiler etc. kommt

je ein Brunnen zu stehen; sie erhalten Entfernungen von 3—4 m (von Mitte zu Mitte). Brückenpfeiler hat man in einigen Fällen auf einen einzigen Brunnen gesenkt; doch verursacht das Senken so kolossaler Brunnen Schwierigkeiten. Zweckmässiger ordnet man zwei oder, wenn die Längenabmessung A des Pfeilers im Verhältnisse zup seiner Breite sehr gross ist, noch\ mehr Brunnen (Eig. 1 u. 2) an; bei den indischen Eisenbahnbrücken sind für jeden Pfeiler 3—12 Brunnen zur Ausführung gekommen. Andere Ingenieurbauwerke erhalten eine ihrer Grundrissform entsprechende Zahl und Gestalt der Brunnen (Fig. 3); zur Gründung von Stützmauern (Fig. 4), Bogenbrücken, überhaupt bei allen Bauwerken, welche einem starken Seitenschube zu widerstehen haben, stellt man die Brunnen möglichst nahe an einander (30—80 cm) [2j. Um dem

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Fig. i.

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Fig. 2.

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Fig. 3.

Brunnenmauerwerk beim Senken einen festen Zusammenhang zu geben, wird es auf einen Kranz oder Schling gesetzt; dieser kann aus Holz (event. mit Eisen-armirung) oder aus Eisen konstruirt werden. Für das Mauerwerk selbst empfiehlt sich am meisten die Anwendung guter und scharf gebrannter Klinkerziegel und eines guten Zementmörtels; Trassmörtel erhärtet zu langsam. Anstatt der p Ziegel kann man auch, besonders p in den höheren Schichten, bear-    ^

beitete Bruchsteine oder Quader * _    ‘ =■

benützen (s. a. Schachtbau).

Bisweilen kommen Betonbrunnen J|f§||W|l Anwendung. Für die Aus-füllung der Brunnen kann jedes gute Steinmaterial und jeder gute fj hydraulische Mörtel (selbst Trass- jj mörtel) benützt werden. Aus- S füllungen mit Beton, auch solche g mit trockenen Steinen oder mit =

Schotter kommen gleichfalls vor. jj Soll die Ausfüllung im Trockenen m vorgenommen werden, so muss vor dem Wasserschöpfen eine dichtende Betonsohle ausgeführt werden.

Brunnen mit einander (bei Gründungen im Wasser in der Höhe des Kieder-vorzunehmen) geschieht durch Ueberkragung der oberen Mauerwerks-schichten oder durch Ueberdeckung mit Steinplatten oder durch kräftige

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zur

Wassers

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Fig. 4 (Grundriss und Längenschnitt).

Die Verbindung der einzelnen

Gewölbe (Fig. 4). Soll die Brunnensenkung (s. d.) im Trockenen stattfinden, so ebnet man das Terrain ab, verlegt den Brunnenkranz und mauert bis solchen Höhe, als man einerseits als Gewicht für bequemes Sinken notwendig erachtet, andererseits für den Beginn der Grabe- bezw. Baggerarbeit nicht unbequem ist. Hat die Baustelle eine geneigte Lage, so bildet man eine wagrechte Fläche entweder durch Eingraben oder durch eine Anschüttung. Liegt das Terrain unter Wasser, so schafft man sich entweder einen künstlichen Baugrund zur Aufnahme des Brunnens durch Anschütten einer Insel bis zur Höhe des Wasserspiegels [3], oder man hängt den Brunnenkranz mittelst Ketten und Schrauben an ein herzustellendes festes oder Schiffsgerüst. Das Sinken des Brunnens wird entweder dadurch hervorgehracht, dass im wasserfrei gemachten Hohlraum desselben Arbeiter den Schling untergraben, oder dass man mittelst Baggerarbeit den Boden trichterförmig entfernt und dass durch die Last das Brunnenmauerwerk, event. durch weiter aufgebrachte tote Last derjenige Boden in die hergestellte Grube nachfällt, auf dem der Brunnenmantel aufruht; durch möglichst gleichförmiges Lösen des Bodens wird ein gleiclimässiges Sinken des Brunnens herbeigeführt. Das Ausbaggern des Bodens geschieht mittelst: 1. Sackbohrer, ein für die Senkung kleinerer Brunnen, namentlich im Hochbau, sehr geeignetes Gerät; 2. Taucherarbeit (s. Tauch er gründun g), sehr selten angewendet; 3. indischer Schaufel (s. d.), ein trefflich geeignetes Gerät;

4. Paternosterwerke; 5. Baggervorrichtungen mit Bodenklappen (Exkavatoren von Millroy [4], von Busch, von Bruce & Batlio [5] u. [6] etc.); 6. Schraubenbagger; 7. vertikaler Handbagger [7]; 8. leichter Dampfbagger [8], [9] u. [10]; 9. Hebevorrichtungen (z. B. jene von Leslie [11] etc.); 10. Sandpumpen (s. d.)

[12] u. [13]; 11. Zentrifugalpumpen [14]; 12. Exkavatoren, welche auf dem Prinzip der Injektoren oder Strahlpumpen beruhen (z. B. jener von Robertson [15], von Götte und Krell [16] etc.); 13. Pressluft (s. Pressluftgründung). — Wenn es irgend angeht, senkt man die Brunnen bis auf eine tragfähige Bodenschicht; selten wird die Senkung bloss auf eine solche Tiefe bewirkt, dass die Brunnenpfeiler in lockerem Boden nur vermöge der Reibung die erforderliche Standfestigkeit erhalten. Die Brunnengründung empfiehlt sich, sobald die lockeren Bodenschichten, auf denen nicht fundirt vmrden kann, eine bedeutendere Mächtigkeit haben, also meist in denselben Fällen, in welchen man auch Pfahlrostgründung anwenden kann; mit Vorteil ersetzt man letztere oft durch erstere, weil die Kosten der Gründung geringere werden und man von der Höhenlage des Wasserspiegels unabhängig ist [17].

zu einer

Litteratur: [1] Allgemeine Bauzeitg. 1860, S. 450 (Notizbh). — [2] Zeitschr. für Baukunde 1880, S. 66. — [3] Zeitschr. für Bauwesen 1864, S. 587. — [4] Deutsche Bauztg. 1868,

S. 470, und 1875, S. 32. — [5] Revue industrielle 1876, S. 109 u. 110. — [6] Centralbl. der Bauverwaltung 1882, S. 136. — [7] Zeitschr. für Bauwesen 1882. S. 260. — [8] Zeitschr. des Arch.- u. Ing.-Vereins zu Hannover 1867, Bl. 372, Big. 11 — 15. — [9] Zeitschr. für Bauwesen 1880, Bl. 42. — [10] Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1876, S. 429. — [11] Deutsche Bauztg. 1873, S. 84. — [12] Deutsche Bauztg. 1871, S. 109. — [13] Engineer 1877, II, 8. 99 u. 312. — [14] lSouvelles annales de la construction 1879, S. 163. — [15] Deutsche Bauztg. 1875, S. 31.

[16] Riga’sche Industrieztg. 1878, S. 237. — [17] Quassowski, Ueber Fundirungen mit Senkbrunnen nebst Beschreibung einiger Fälle aus der Praxis, Zeitschr. für Bauwesen 1874, S. 297.

_    >    Schmitt.

von Schubert.

Brunnenhaus, in architektonischer Ausstattung namentlich in Klosterhöfen anzutreffen, je nach der Bauart verschiedenartig gestaltet, zumeist mit Seitenwänden im Dach versehen, trägt in der Regel viel zu dem malerischen Reiz der Höfe bei.

Brunnenkammer, s. Wasserfassung.

Brunnenkranz, s. Brunnen.

Brunnenmauerung, s. Brunnengründung und Sch acht bau.

zur Spritzenfüllung abzugeben.

Brunnensclialeu, meist aus Gusseisen hergestellte Gefässe, die unter Pumpbrunnen, Brunnenständern, Laufbrunnen etc. aufgestellt werden

Brunnenschale, das Becken unter der Auslaufröhre von Brunnen, welches zur Aufnahme des unbenutzten Wassers bestimmt ist. An Orten, welche der modernen Wasserversorgung entbehren, werden diese Schalen gross angeordnet, um bei Brandfällen Wasser

um das

Wasser aufzufangen und abzuleiten; sie dienen gleichzeitig zum Aufstellen von Eimern und sonstigen Gefässen, in denen das Wasser geholt werden soll. Eine gebräuchliche Form einer Brunnenschale zeigt nebenstehende Figur.

V Was

C. Blecken.

Bezugsquellen: Pampenfabriken und Eisengiessereien.

Brunnensenkung, das Niederbringen eines gemauerten Brunnens in losem Gebirge; s. Brunnen grün düng.

rf-.\

ALS

Brunnenständer, Brunnenstöcke, über der Erde stehende Säulen mit Ausläufen für das durch eigenen Druck auslliessende Wasser einer Leitung. In früherer Zeit wurden die Brunnenständer, wie ja auch die Leitungen, aus Holz angefertigt, sogen. Laufbrunnen, bei denen das Wasser einer höher liegenden Quelle, durch eine Leitung /AL_Jv\ beigeführt, ohne Unterbrechung frei zum Auslauf kam. Bei den modernen Wasserversorgungen werden kontinuirlich laufende Brunnen meistens vermieden; man wendet fast ausschliesslich Ventilbrunnenständer an, bei welchen das Wasser nur dann zum Ausbruch kommt, wenn man mittelst einer jedermann zugänglichen Vorrichtung (Hebel, Druckknopf etc.) ein Ventil öffnet, welches sich nach dem Gebrauch von selbst wieder schliesst. Die Brunnenständer werden nur noch in Gusseisen ausgeführt in den verschiedenartigsten Formen, einfach und reicher ornamentirt. Bis vor nicht langer Zeit wurden die Brunnenständer über gemauerten zugänglichen Schachten aufgestellt, in welchen die Ventile und sonst erforderlichen Apparate untergebracht waren; alle Brunnenventile müssen so eingerichtet sein, dass sich nach Schluss des Ventils das Steigrohr bis zum Auslauf von selbst entleert (wegen der Gefahr des Einfrierens) bis zu einer Tiefe von etwa 1 m unter dem Boden.

In neuerer Zeit will man die gemauerten

Schachte vermeiden und ersetzt dieselben _

durch Gusseisenrohre, in denen die Ventil-apparate herausziehbar untergebracht sind ”

;u\

II

(s. Ventilbrunnen). — Man versieht die Brunnenständer öfters mit Gefässträgern oder Brunnenschalen oder stellt eine solche unter den Auslauf. Fig. 1 u. 2 geben Beispiele von Brunnenständern, wie sie bei städtischen und ländlichen W asserversorgungen Vorkommen.

C. Blecken.

Fiff. 2.

Massstab 1 : 20.

Fig, 1.

Bezugsquellen: Eisengiessereien und Maschinenfabriken für Wasserleitungsapparate; Preise, je nach Modell. 60—400 dl.

Brunnen Stube, s. Wasserfassung.

Brunnenveiitile (s. auch unter Brunnenständer) sind selbstschliessende Ventilapparate, gewöhnlich in gemauerten Schachten unterirdisch aufgestellt und in Verbindung mit Brunnenständern, an welchen das Wasser zum Ausfluss kommt, wenn man mittelst eines Hebels, Druckknopfes etc. das Ventil öffnet. Jedes Brunnenventil muss so eingerichtet sein, dass es, frei gelassen, sich von selbst schliesst und dabei gleichzeitig das Steigrohr nach dem Auslauf vollständig entleert, sonst würde bei Frost die AVassersäule in demselben einfrieren; so lange das Ventil geöffnet ist, soll die Entwässerungsvorrichtung abgeschlossen sein, damit nicht Wasser unnütz verloren geht. Ferner wird von einem guten Brunnenventil gefordert, dass das Oeffnen und Schliessen möglichst ohne Stoss vor sich gehe; dieser Bedingung wird bei Hochdruck durch entsprechend kleinen Durchgangsquerschnitt des Ventils, durch Windkessel oder durch Gegendruckkolben zu genügen versucht. Der Abschluss des Ventils erfolgt in der Hegel gegen den Wasserdruck. Die Entwässerung des Steigrohres wird dadurch

bewerkstelligt, dass der über dem Ventilsitz liegende Teil des Brunnenventils, der unmittelbar mit dem Steigrohr in Verbindung steht, eine Entwässerungsöffnung erhält, die sich beim Anheben des Ventils schliesst,

Fig. 1 zeigt ein kompletes Brunnenventil mit Gegenkolben zur Veränderung des Druckes,

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Fig. 2. JVTassstab 1:4.

Fig. 1.

Massstal 1 : 5.

Windkessel und Entwässerung ; das Gewicht g dient zum sicheren Abschluss; es ist an der Ventilstange befestigt und wird mit

dem Ventil durch den im Brunnenständer befindlichen Hebelapparat in die Höhe gezogen. Fig. 2 stellt ein anders konstruirtes Ventil dar; der Ventilsitz wird durch eine Membrane (Gummi- oder Lederscheibe) abgeschlossen, und zwar geschieht der Abschluss durch den Wasserdruck selbst, der sich durch Einströmen des Wassers vermittelst der kleinen Oeffnung s (in der Membrane) in dem oberen Teil des Ventilkörpers mit dem Leitungsdruck gleichstellt, wenn der Hebelapparat frei gelassen ist; wird nun der Hebel angezogen und dadurch ein Ventilchen von seinem Sitz abgedrückt, so steht der obere Ventilraum durch den Kanal c in Verbindung mit dem druckfreien Steigrohr, der Ueberdruck auf die Membrane verschwindet, diese hebt sich und lässt das Wasser dem Steigrohr Zuströmen. Die Entwässerung des Steigrohres findet bei x statt, sobald das Ventil abgeschlossen hat und die Wassersäule im Steigrohr in Ruhe ist; dagegen kann bei * bei geöffnetem Ventil kein Wasser ausströmen, weil hier durch injektorartige Anordnung des Wasserstrahles eine Saugwirkung erzielt wird.

Vergl. auch Ventilbrunnen und über herausziehbare Brunnenventile die D.E.P. 6397, 8910, 27 761, 34 039, 35 726, 39160, 44 325, 47 080, 67 740, 75179.

Brimnenzoll, s. Wassermessung.    c. Blecken.

Brunolein, ein von E. Megerle (Friedberg, Hessen) für die Möbelindustrie hergestelltes Präparat zum Mattiren, Beizen und Wichsen des Holzes.

von Oer.

Brust ist der bergmännische Ausdruck für die beim Vortrieb eines Stollens im Querprofil anstehende freie Gebirgsfläche. Die Bezeichnung ist auch in den Tunnelbau übernommen worden, wo die Sicherung der hier viel ausgedehnteren Brustfläche eine besonders wichtige Aufgabe bildet.

Brustbaum, s. Weberei.

Brustgetäfel, s. Brüstungsverkleidung.

Brustliammer, s. Hammer.

Brustleier, s. Bohrgeräte.

Brustmauer, s. v. w. Brüstungsmauer, s. Brüstung.

Brustmauern (auch Brustwehre) der Molen, die Mauern, die am ausseren Bande der Molen aufgebaut werden, um das Ueberschlagen der Wellen über dieselben zu hindern. Dieselben erhalten mindestens eine Höhe von 2 m, werden a^)e?' häufig auch noch höher aufgeführt, um als Stützmauern eines Pultdaches zu dienen, unter welchem Waren gelagert werden. Näh. s. Molen, zschohke.

-y-, .. Blustriegel oder Brustschwelle, wagrechtes Holzstück, welches als Hrustung dient: 1. als Unterriegel an der Eensterumrahmung einer Fachwand;

2. als Oberriegel an Holzgeländern, wie Brücken, Landungsstegen u. dergl.

Brustverzug, die Sicherung der Brust (s. d.) eines bergmännisch betriebenen Baues gegen Einsturz, erfolgt durch das Anlegen wagrechter Bretter, lieber dieselben werden meist Anlegehölzer gelegt, welche durch Bolzen — Brustbolzen — oder durch Streben gegen die rückwärtige Zimmerung oder das fertige Mauerwerk abgesteift werden. — Bei schwimmendem Gebirge auch die Brust „abgetrieben“ werden (s. Getriebezimmerung).

muss

von Oer.

Brust walze, s. Papierfabrikation.

Brustwehr oder Parapet ist in der Kriegsbaukunst ein Deckmittel, um Truppen vor den feindlichen Schüssen zu sichern, zugleich aber auch den zweckmässigen Gebrauch der Waffen zu ermöglichen. Sie werden am besten aus Erdanschüttungen hergestellt. — Vgl. Eestungsbau u. Panzerschiff, von Schubert. Brustwehrmonitor, s. Kriegsschiffstypen.

Weinbrenner.

Brustzapfen, ein durch die Brüstung (s. d.) verstärkter Zapfen. Bei in Wechseln eingesetzten Balken würde bei gewöhnlicher Zapfenbildung die auf die Verbindungsstelle treffende Last nur durch den Querschnitt dieses Zapfens, also nur von einem Drittel des Gesamtquerschnittes getragen werden. Diesem Mangel abzuhelfen, wird der Zapfen gebrüstet, d. h. er erhält seitlich solche Verstärkung, dass ein weiterer Teil oder der ganze Querschnitt des Balkens mitgetragen wird.

Brutanstalten, für Fische, s. Fischzucht, künstliche.

Brutapparat, kalifornischer für Fischeier, s. Fischzucht, künstliche.

Brutapparate zur künstlichen Ausbrütung von Geflügeleiern. Der Umstand, dass das Hausgeflügel — besonders das Haushuhn — bei weitem mehr Eier legt, als es auszubrüten vermag, hat schon lange dem Menschen den Gedanken nahegelegt, das Geflügel in seinem Brutgeschäfte durch künstliche Hilfsmittel zu unterstützen (ägyptische Brutofen, künstliche Entenbrut in China). In Europa [1] wurden die ersten Versuche mit künstlicher Brut durch Beaumur um 1750 gemacht, welcher die Eier in Fässer packte, die in Mistbeeten standen und durch letztere ziemlich gleichmässig und dauernd erwärmt wurden. Aelinliche primitive Versuche tauchten von Zeit zu Zeit auf, ohne dass man über den Charakter des Versuchs hinausgekommen wäre, bis um 1850 Bonnemain einen brauchbaren Apparat konstruirte. Er liess aus einem Heizkessel kontinuirlich Wasser von 40°C. über ein wasserdichtes Tuch strömen, unter welchem die auszubrütenden Eier lagen: hiermit ahmte er den natürlichen Brutprozess insofern glücklich nach, als die Bruteier von oben durch direkte Berührung mit einem warmen Körper die Brutwärme mitgeteilt erhielten. Es ist wichtig und wird bei allen neueren Apparaten festgehalten, dass das Keimbläschen im Vogelei und der hieraus sich entwickelnde Embryo in jeder Lage des Eies — wenigstens während der ersten Hälfte der Brutzeit — stets nach oben gerichtet wird: der Embryo soll die eigentliche Brutwärme erhalten, während der untere Teil des Eies mehr die Vorratskammer für die nötigen Bildungsstoffe darstellt, welche in kühlerer Temperatur zu halten ist, um keine zu starke Verdunstung der Bildungsmasse eintreten zu lassen. Die Eier werden durch direkt aufliegende warme Körper oder durch darüber ruhende oder hinstreichende warme Luft erwärmt. Zur Klasse der, mittelst über den Eiern ruhender, erwärmter Luft brütenden Apparate gehören die von Freiherrn von Oefele, Krantz, Boullier und Arnoult, Voitellier, Wenger, Thomas Christy, Ausano Canzi, Ed. Löhr, Chas. Hearson und Sartorius, ferner eine grosse Anzahl amerikanischer Apparate. Alle diese Systeme erwärmen die Brutluft mittelst grosser Wasserbassins, welche teils durch Lampen geheizt, teils durch periodisches Nachfüllen kochenden Wassers in leidlich gleichmässiger Temperatur erhalten werden. Wärmeregulatoren haben hiervon nur Hearson und Sartorius sowie der Amerikaner Halsted. Die zweite, bei weitem vorzuziehende Klasse repräsentirt der oben erwähnte Bonne-main’sche Apparat sowie die gleichzeitig konstruirten Apparate des Engländers W. J. Cantelo und des Deutschen Hermann Baumeyer. Cantelo leitete Wasser von 41⁰ C. über eine Glasplatte, gegen welche die Bruteier von unten durch Federn angedrückt wurden, während Baumeyer die Eier in hölzerne Kinnen legte, über welche hinweg Gummischläuche lagen, durch welche das Brütwasser beständig zirkulirte. Durch diese reihenweise Anordnung der Eier und die Anwendung der Schläuche hat Baumeyer den Apparat sehr handlich gestaltet und durch Verwendung eines einfachen und wirksamen Schwimmerregulators seinen Apparat zu dem weitaus zuverlässigsten und leistungsfähigsten gemacht. Der für Ofenheizung in grossen Dimensionen ausgeführte Apparat ist von Baumeyer in Dresden über 15 Jahre lang in erfolgreichem Grossbetriebe benützt worden. Das bis in die siebenziger Jahre bewahrte Geheimnis der Konstruktion liess Baumeyer dann fallen [2] und konstruirte sein System auch in kleinerem Massstab für Lampenheizung. Von 1874 ab wurde das Baumeyer’sche System durch Otto Grünhaidt auf Grund praktischer Erfahrungen im Grossbetrieb wesentlich verbessert [1], besonders durch Kombination des Brutapparates mit einer Aufzuchtvorrichtung — der sogen, künstlichen Glucke [1], S. 35 — und durch Vervollkommnung der Wärmeregulirung, in deren Dienst auch die Elektrizität gezogen wurde [1], S. 71. Es darf wohl behauptet werden, dass das verbesserte Baumeyer’sche System vom wissenschaftlichen und technischen Standpunkt aus als das zuverlässigste betrachtet werden kann, weil es viel leichter ist, eine zirkulirende Wassermenge in gleicher Temperatur zu erhalten als eine ausgedehnte, ruhende Luftschicht oder einen Luftstrom. — Auf der Benützung eines Stromes erwärmter Luft zur Ausbrütung der Eier beruht die dritte und jüngste Klasse der Brutapparate, welche von Hillier in Nailsworth (England) eingeführt wurde und in Frankreich seit etwa 5 Jahren, sowie versuchsweise von Grünhaidt adoptirt ist. Der Vorzug des Systems beruht in der Beseitigung der Wasserheizung, wodurch die Apparate an Handlichkeit und Transportfähigkeit gewonnen haben. Der durch eine Lampe erwärmte Luftstrom breitet sich unter dem Deckel des Brutraums aus und senkt sich auf die Eier herab, zwischen welche hindurch er durch den Drahtboden der Eierkästen nach aussen entweicht. Ein Wärmeregulator sperrt im Falle der Ueberheizungsgefahr den warmen Luftstrom ab. So sehr die Einfachheit der Konstruktion und Bedienung des Apparates für ihn einnimmt, ist doch die Glcichmässigkeit der Wärme in allen Teilen des Brütraumes anzuzweifeln und darum ein täglicher Platzwechsel der Bruteier zu gutem Erfolge unerlässlich.

an

Die angewendeten Wärmeregulatoren sind sämtlich Expansionsmechanismen, bei welchen die Ausdehnung eingeschlossener Luft, Alkohols, Aethers oder Quecksilbers auf einen Balancier wirkt, welcher bei Ofenheizung den Feuerzug mittelst Klappe und Schieber regelt, bei Lampenheizung entweder das Zuströmen neuer Wärmemengen abschliesst oder warme Luft aus dem Brutraum entweichen lässt. Der Grünhaldt’sche elektrische Wärmeregulator wirkt bei Ofenheizung, wie vorstehend angegeben, während er bei Lampenheizung die Lampe unter dem Apparate wegdreht und bei eintretendem Bückgang der Temperatur die Lampe wieder ihren Platz bringt. Im Anschluss an diese elektrische Wärmeregulirung hat Grünhaidt auch die elektrische Fernmeldung der Temperatur eingeführt, welche bei Grossbetrieben als Superkontrolle sehr wünschenswert erscheint.

Gegenwärtig fabriziren Brutapparate Roullier & Arnoult in Gambais bei Houdan, Seine et Oise; Voitellier in Mantes, Seine et Oise; Ed. Lölir in Hainholz vor Hannover; Clias. Hearson & Cie. in London W, 235 Regentstreet [3]; F. Sartorius in Göttingen; Ernst Lehmann & Lange in Dresden; Otto Grünlialdt in Ban St.-Martin bei Metz; Gombault in Merville, Calvados. — Die Preise für Luftbrüter betragen etwa 100—120 vH. für Apparate zu 100 Eiern, für 200 Eier 150^., für 500 Eier 300 ^.; das Baumeyer-Grünhaldt’sche Schlauch-system stellt sich erheblich teurer und tverden dafür notirt 150 <.41. für 72 Eier, 250 für 144, 350 *tL für 240 Eier bei Lampenheizung; Anlagen für Ofenheizung kosten für 1000 Eier 1200 <At. und für je 500 Eier mehr 400 JL

Grünlialdt.

Litteratur: [1] Grünlialdt, O., Künstliche Geflügelzucht (Entwicklungsgesch. der künstl. -Brut nebst Beschreibung bekannter Brutapparate), 3. Aufl., Dresden 1885. — [2] Baumeyer, H., ilas künstliche Ausbrüten und die Hühnerzucht, 2. Auf!., Hamburg 1887. — [3] Ohas. Hearson&Cie., ihe problem solved, London 18th edition 1888.

Brutställe, s. Federviehställe.

Brutto-Toimengelialt, s. Schiffs Vermessung.

Bruttröge, s. Fischzucht, künstliche.

Bruyereholz, maserwüchsiges Wurzelholz von Erica arborea (Baumheide), aus Spanien, Südfrankreich und Corsika exportirt, fleisch- bis ziegelrot, mit hohem

Kieselsäuregehalt (J,8I°/₀) und daher sehr schwer verbrennlich. Findet in der Tabakspfeifenfabrikation ausgedehnte Verwendung.

Leppla.

Bryozoenkalk, ein in der Umgebung von Wien (Wollersdorf, Leithagebirg) gewonnener, der Tertiärformation (Miocän) angehöriger Kalkstein mit zahlreichen feinzerriebenen Kesten von Bryozoen, Kulliporen u. s. w. Frisch gebrochen sehr weich, lässt er sich sehr leicht bearbeiten, wird aber nach dem Austrocknen fest und hart. Die Kalke von sandigem Korn werden als „Wiener Sandstein“ bezeichnet und finden eine grosse Verwendung als Hau- und Werkstein. Sie sind fein- bis mittelkörnig, führen mitunter auch Glimmerblättchen und besitzen eine hellgraue oder hellgelblichgraue Farbe.

Buchanau Rad, s. Propeller.

Buchbinderei, das Gewerbe, welches einzelne Blätter bedruckten oder beschriebenen Papiers zu einem Ganzen verbindet (Buch); ebenso das zugehörige Verfahren, die Werkstätten und technischen Einrichtungen. Zu unterscheiden sind der Gross- und der Kleinbetrieb. Der Grossbetrieb stellt bedeutende Mengen gleichartiger Einbände in möglichst kurzer Zeit unter Anwendung motorgetriebener Maschinen und zweckmässigster Arbeitsteilung her; im Kleinbetriebe werden einzelne Bücher oder kleine Partien solcher, gleicher oder verschiedener Art, von einem und demselben Arbeiter gebunden. Die interessante historische Entwicklung des Buchbindereigewerbes können wir hier nicht verfolgen und verweisen dieserhalb auf die sub [1] bis [8] angeführte Litteratur, indem wir sofort auf den modernen Geschäftsbetrieb übergehen. Abgesehen von dem Kleinbetriebe lässt sich die moderne Buchbinderei in 4 Hauptgruppen teilen: 1. Verlags-Grossbuchbinderei, 2. Geschäftsbuchfabrikation, 3. Gebetbuchfabrikation,

4. Luxusbuchbinderei (Adress-, Diplommappen etc.). Sie alle haben im handwerks-mässigen Kleinbetrieb ihre Grundlage; die Arbeitsmethode des letzteren soll deshalb hier zuerst geschildert werden. Bis in die sechziger Jahre dieses Jahrhunderts war es die erste Arbeit des Buchbinders, jedes ihm zum Binden übergebene Buch zu „planiren“, d. h. durch Eintauchen in eine etwa fünfprozentige Leimlösung — Planirwasser genannt, deren Leimgehalt durch Alaunzusatz zum Verseifen gebracht war — das Löschpapier zu steifen und für Wasser undurchlässig zu machen. Heute verarbeitet die Druckindustrie fast durchweg geleimte Papiere, so dass der Buchbinder sofort mit dem Falzen der Druckbogen, resp. dem Auseinandernehmen der Broschüre beginnen kann. Das Falzen bezweckt, die auf dem bedruckten Bogen befindliche Anzahl Blätter — je nach dem Format: 2, 4, 8, 16 — so auf einander zu bringen, dass ihre Kolumnen sich genau decken und ihre Seitenzahlen (Pagina) in richtiger Reihenfolge sich befinden.

Zu diesem Zwecke werden die Bogen so vor den Arbeiter gelegt, dass sich die mit dem Stern bezeichnete sogen, falsche Signatur zur rechten Hand des Arbeiters befindet. Während die rechte Hand den obersten Bogen rechts auf hebt und zusammenlegt, um Pagina auf Pagina zu bringen, fasst die linke die zusammengelegten Bogenränder, um den zweiten Bruch vorzubereiten, bei welchem nicht nur die Seitenzahlen, sondern auch die Mittelbrüche genau auf einander gelegt werden müssen; dasselbe geschieht beim dritten Bruch. Das zum Palzen benützte Werkzeug, das Falzbein, liegt dabei in der inneren Fläche der rechten Hand, um beim Niederstreichen der Brüche von Zeigefinger und Daumen erfasst zu werden. Bei feineren Drucken,

Titelbogen u. dergl. müssen die Bogen einzeln aufgehoben und gegen das Licht gehalten werden, um ein genaues Falzen zu ermöglichen; trotzdem muss auf äusserste Schnelligkeit Bedacht genommen werden, so dass die Leistung eines geübten Arbeiters 4—500 Bogen per Stunde beträgt.

Die gefalzten Bogen werden in Brettern zwischen die Balken einer zweispindeligen Handpresse (Fig. 1) eingepresst, um die Falzbrüche zu fixiren, sodann aber auf freistehendem Tische in genauer Reihenfolge aufgeschichtet und durch Einzelabheben je eines Bogens das komplete Buch    rig. i.

zusammengetragen. Auf einem glatten Stein oder einer Eisenplatte werden die Exemplare dann entweder mittelst eines kurzstieligen Hammers geschlagen oder durch die Walzen eines Satinirwerkes gezogen, um das Volumen des Bandes zu verringern und die zwischen den Bogen befindliche Luft zu entfernen. Es

folgt nun das Einsägen der Bogenrücken, um die zur Aufnahme der Heftbünde erforderlichen Vertiefungen zu erzeugen.

Handliche Stösse werden zwischen Brettern in die Handpresse gesetzt und mit einer leicht geschränkten Säge 1—3 nun tiefe Einschnitte gemacht. In der Regel 2—4 und ausserdem oben und unten je ein sogen. Falzbund, der nur leicht eingeritzt wird.

So vorbereitet kommt das

WM

Buch auf die Heftlade (Eig. 2), deren auf den Spindeln beweglicher Querbalken eine den Sägeschnitten entsprechende Anzahl Hefthaken aufnimmt, an welchen — je nach Stärke des Buches — dünnere oder dickere Hanfschnüre aufgespannt werden, vermittelst deren die eigentliche Bindung erfolgt. Um die erste und letzte Lage des Buches, die in der Regel nicht mit einge-sägt wird, legt man, um es mitzu-Wj heften, den Vorsatz. Es bildet die szgEgä Vermittelung zwischen Deckel und

Buchblock, soll dem letzteren als Abschluss dienen, die Verbindung mit dem Deckel durch die Bünde verhüllen und verstärken und schliesslich den Deckel auf seiner Innenseite bekleiden.

Dieser Aufgabe dienen die mannigfachsten Methoden [8], S. 98. Die gewöhnlichste Form (s. Fig. 3) : 2 Blätter Schreibpapier, von der reichlichen Grösse des Buches werden der Längsseite schmal zusammengeklebt, ein Streifen Gaze, sowie ein Papierstreifen, der sogen, llügelfalz, aufgeklebt und das Ganze an der zusammengeklebten Stelle der Länge nach 4 mm Fniuhm.    breit umgebrochen. In diesen Bruch, das Fälzchen,

Fliegende*Blatt legt man den letzten Bogen und bringt ihn hinter die Schnüre, so dass dieselben mit den Einsägelöchern korrespondiren. Nun wird die Nadel beim unteren Bitzbund durch Fälzchen und Bogen geführt, vor , . ,    ,    „    , . _dem ersten „Bund“ — so heissen die aufgespannten

' i,P; •• i , US,-r m ei demselben hinein, bis zum oberen Fitzbund der Faden herauskommt, -p j InU S nU °*ej¹ ,V01l 0 z,u beginnen. Am Ausgangspunkte angekommen, wird der Smiltp!!^„nSS, hervorstehenden Ende verknüpft (verfitzt, daher Fitzbund), aber nicht abge--d i , • \    , U,    ve^ef^> so dass ein zusammenhängender Faden durch das ganze

. -i i • , ^ 1    ^^9. Diese scharf im Rückenbruche jeden Bogens liegenden Faden-

bedLtenTe RolleeispidtCkerWerden “ di6Ser SteUe’ weIches bei der Weiterverarbeitung eine

Hach dem Heften schneidet man die Bünde bis auf eine Länge von je 3 rechts und links ab und „schabt“ diese überstehenden Enden „auf“, die Vorsatzbogen werden aufgeschlagen und das Fälzchen durch „Kleistergeben“ angeklebt, feodann wird der Rücken durch Bestreichen mit heissem Leim und Einreiben mit dem Hammer nach sorgfältigem Gleichstossen und Richten vorläufig gefestigt, n t lesei Lage wird dann das Beschneiden der vorderen Blattränder — der Vorderschnitt — ausgeführt.

P-Psrhlifft™ ^es®hab frÜ1ler    sogeu< Beschneidhobel, einem Gestell, welches eine scharf-

rändpr fiiwj™ »en or™¹§'e ktahlklmge gegen die in der Beschneidpresse eingespannten Blatt-/„ a Ar-i n ’ iie]U-e^1S^ a-U de dieses Apparates überall die Schneidemaschine getreten mit einem Zuge ^beschneiden™ a s c b 1 n e n)> deren oft meterlange Messer die dicksten Folianten

, i^m    geradeer Buchblock würde durch das Aufschlagen und Lesen

s₇e ir-D.a i eine V®ni» handliche Form annehmen; man arbeitet daher dem Bestreben des Rückens, sich nach hinten

Fig. 2.

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('nje/ii/,

Fig. S. Gewöhnlicher Büchervorsatz.

UakelUaU

um

cm

, n    krümmen, entgegen, indem man durch Klopfen

mR dem Hammer auf den Rücken diesem und dem Vorderschnitte eine halbkreisförmige undung gibt. Um diese zu fixiren, bringt man das Buch zwischen zwei le ein in die Presse; doch setzt man die Bretter nicht mit dem Vorsatzbogen g eic , som ein 2—6 mm nach vorne, um der oben erwähnten, durch das Heften en s an enen Eihöhung (Heftfalz) die Möglichkeit zu geben, sich vorne und hinten herüber zu legen. Durch Klopfen mit dem flachen Ende des Hammers oder dem Kaschireisen wird das Herüberlegen befördert und im Interesse

zu

einer gleichförmigen Bückenrundung ausgeglichen. Durch die Bearbeitung mit der gezackten Seite des Kascliireisens wird der vorher mittelst Kleister aufgeweichte Bücken zu einer festen Masse, was durch Ueberkleben mit Papier oder Stoff und längeres Stehenlassen in der Presse wesentlich gefördert wird. Das ganze Verfahren heisst „Abpressen“ und die dadurch gebildete, beidseitig hervortretende Bückenkante Abpressfalz oder „Palz“ schlechthin.

Um den weissen Schnitt vor dem Unansehnlichwerden thunlichst zu schützen, wird derselbe mit einer geeigneten Färbung versehen. Die wichtigsten Arten der Schnittverzierung sind: 1. Der gesprengte Schnitt: Mittelst Sieb und Bürste wird eine Farblösung auf den freien oder mit einer Musterung abgedeckten Schnitt aufgespritzt. 2. Der gefärbte Schnitt: Mit Klebstoff angeriebene Wasser- oder Beizfarben werden mittelst Pinsel aufgestrichen. 3. Der marmorirte Schnitt: Fein geriebene [10], mit Ochsengalle präparirte Wasserfarben werden in ein flaches Becken auf eine Abkochung von Carragheenmoos bestimmter Konsistenz derartig aufgespritzt, dass die sich mehr oder weniger ausbreitenden Farbentropfen, ohne sich zu vermischen, einen schwimmenden Farbenteppich bilden, dessen Zeichnung durch weiteres Mani-puliren mit Stift, Nadelkamm u. dergl., sowie durch Aufspritzen treibender Flüssigkeiten die verschiedenartigsten Muster annimmt. Das Muster haftet am Schnitt, sobald derselbe in die Flüssigkeit getaucht wird. 4. Als Surrogat für diese sehr dauerhafte und schöne Schnittgattung: Die Walzenschnitte. Dem obigen nachgeahmte Dessins befinden sich auf einer Platte aus vulkanisirtem Kautschuk, welche die Oberfläche einer Walze bildet, die, mit Selbstfärbung versehen, über die Schnittfläche geführt wird, um dort einen mehr oder weniger reinen Abdruck zu hinterlassen. 5. Der Goldschnitt: Die mittelst Ziehklinge sauber geschabte Schnittfläche des in der Presse stehenden Buches wird durch Abreiben mit Kleister, Aufträgen von feinst •eschlämmtem Bolus grundirt; darnach wird mittelst schwacher Eiweisslösung echt Blattgold, Silber oder Kompositionsmetall aufgetragen und mit dem — Glättzahn genannten — metallgefassten Achatstein polirt oder abgeglättet. Das Abglätten findet übrigens auch bei den übrigen Schnittarten Anwendung. 6. Zierschnitte; so werden alle gemalten, gepunzten, ausgeschabten oder mit Aufdruck versehenen Schnitte genannt, die bei Luxusbänden ausgeführt werden [9].

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IV

in

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Nach Fertigstellung der Schnittverzierung wird das Buch „kapitalt“, d. h. der hintere am Bücken befindliche Teil des Unter- und Oberschnittes mit Stoff beklebt, welcher in Form einer Schnur einen Abschluss der Schnittfläche bildet. Dieser Teil des Buches, sowie der ihm zunächst befindliche Teil des Bückens wird Kapital genannt; das erwähnte Gewebe aus Webstoff, Baumwolle oder Seide heisst Kapitalband, ein Surrogat für das früher allgemein geübte stündliche Bestechen des Kapitals. Die Befestigung der Deckel am Buche ist mit Bücksicht auf die Bandausstattung eine verschiedenartige. Man unterscheidet: I. Die gewöhnliche Deckelbefestigung, wobei die mit Kleister zwei Finger breit angestrichenen Deckel einfach auf die ebenfalls gekleisterten, auf dem Flügelfalz sauber ausgestrichenen Bindfadenenden der Bünde aufgesetzt werden, wonach das Ganze in die Presse kommt. Diese Art findet Anwendung bei den Einbandgattungen: Steif broschirt, einfach Halbleinen, einfach Halbleder. II. Das Ansetzen auf Papprücken, wobei zwischen Flügelfalz und Deckel die Seitenteile eines aus dünner, fester Pappe gebrochenen, genau angepassten Bückens festgeklebt werden. Die Methode gilt für Pappbände, Halb- und Ganzleinenbände. III. Die Ansatzart, bei welcher der ausgefaserte Heftbund oben auf den Deckel zu liegen kommt und dieser letztere dicht an den scharf abgepressten Falz herangedrängt wird. IV. Eine gleiche Methode, bei welcher überdies die doppelt langen Bünde zweimal durch den Deckel hindurchgezogen und dann erst die Enden auf der Oberseite der Deckel verklebt werden. Diese letzteren

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dienen hauptsächlich für Halb- und Ganz- .....H

franzbände, also Bücher, welche an Bücken und Ecken oder gänzlich mit Leder besserer Fig-⁴- Durchschnitt durch Buchkörper und Heftbund zur

Ti» i ..l    °    .    -| t n    __ Erläuterung der Ansatzmetlioden: a Papprücken, b Heft-

ic^ualltat überzogen Sind. ln allen Fällen    schnür, c Pappdeckel, d Vorsatz,

werden die Bücher zwischen Pressbretter einzeln, event. unter Vorlage glatter Blechtafeln eingesetzt, um zu mehrstündigem Trocknen in die Hand- oder Stockpresse zu kommen. Vielfach werden die Deckel vor dem Ansetzen auf der Pappenschere (s. Buchbindereimaschinen) in der richtigen Grösse zugeschnitten;

nach der älteren Weise werden dieselben nach dem Herausnehmen aus der Presse zurückgeschnitten, indem man eiserne Lineale mit emporstehender Kante an den Schnitt heranschiebt und das Ueberstehende mit dem Pappmesser ab-„formirt“. Die vorstehende Deckelkante ist je nach Grösse des Buches von 4—10, oben 2—6 mm breit. Nach dem Formiren wird zunächst der Flügelfalz oben und unten eingeschnitten um beim Einschlagen des Kapitals nicht hinderlich.zu sein; sodann beginnt die Herstellung der Gewandung des Buches. Beim Pappband besteht diese äussere Umhüllung nur aus Papier, welches mit dünnem Leim angeschmiert wird. Ordinäre Bände werden häufig mit festem Rücken gearbeitet,

d. h. das Rückenmaterial auf dem Buchrücken direkt angeklebt, so dass es beim Oeftnen des Buches die Bewegung desselben mitmachen muss. Bessere Halbleder-, Halbfranz- und Franzbände dagegen werden mit hohlen Rücken gearbeitet und zu diesem Zwecke eine sogen. Rückeneinlage geschnitten, welche genau von Falz zu Falz reicht und vorläufig mit schmalem Leimanstrich auf dem Rücken befestigt wird. Gewöhnlich werden dann falsche Bünde aufgeleimt, d. h. schmale, dicke Pappstreifen, welche der späteren Vergoldung als Basis dienen und den Anschein erwecken sollen, als sei das Buch nach alter Art auf starke, oben aufliegende Schnüre geheftet. Nächstdem wird das Leder zugeschnitten. Es gelangt Schaf-, Ziegen-, Kalbs-, Schweinsleder, sowie Pergament zur Verwendung, jedoch meistens in mehrfach gespaltenem Zustande und dünnster Ausarbeitung. Wo es angeht, wird das Leder im feuchten Zustande über den Rücken gezogen, die Bünde gehörig herausgedrückt, nach dem Einschlagen des Kapitals die Deckel kräftig herübergezogen und ein kräftiger Faden in den Falzeinschnitt um das ganze Buch gebunden. So bleibt das Buch wieder mehrere Stunden liegen, um schliesslich, wenn es ein Halbband ist, mit Papier oder Kaliko überzogen zu werden und nach dem Anpappen (wie das Ankleben des äusseren Vorsatzblattes genannt wird) nochmals längere Zeit in der Presse zu stehen. Dann erst ist das Buch so weit, um event. durch Aufdruck von Titel oder sonstiger Verzierung den letzten Schliff (s. d. Art. Goldpressung).

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Im Grossbetriebe wickelt sich der Prozess so ziemlich in derselben Reihenfolge ab. An Stelle der Handarbeit tritt — soweit möglich — Maschinenarbeit; auch sind die Pausen kürzer, während welcher das Buch in der Presse steht, ja das Stehenbleiben beim Abpressen, worauf der Kleinbuchbinder mit Recht grossen Wert legt, fällt gänzlich fort. Doch ist die Maschine nicht im stände, die Handgeschicklichkeit im Buchbindereibetrieb ganz entbehrlich zu machen [14]. Eine Ausnahme findet höchstens statt bei der Herstellung billiger Massenartikel, Broschüren, Kataloge, Zeitschriftenlieferungen, Reklamesachen. Hier werden häufig die gedruckten Bogen direkt von der Rotationsmaschine in die Falzmaschine geleitet, um, gefalzt und mit Heftstichen versehen, von meist weiblichem Arbeiterpersonal vollendet zu werden. Betreffs der Arbeitsweise der einzelnen Maschinen in der Bindetechnik muss auf den nachfolgenden Art. Buchbindereimaschinen verwiesen werden. Die erste Arbeit, das Falzen der Druckbogen, wird im Grossbetriebe vielfach, jedoch keineswegs allgemein, von der Falzmaschine besorgt. Den sehr mannigfaltigen Anforderungen, welche durch die verschiedenen Formate, Papierstärken und Druckeigentümlichkeiten bedingt werden, lässt sich, wenigstens so-weit bessere Arbeiten in Frage kommen, durch ein wohlgeübtes Falzerinnenpersonal noch immer am zweckmässigsten Genüge leisten. Nach dem Falzen erhalten die Bogen zunächst einen kräftigen Druck in der Stockpresse und werden je nach Beschaffenheit des Papiers durch die Walzen einer Satinirmaschine geschickt, um das Papier zu glätten und die Dicke des Buches dauernd zu verringern. Vorher sind jedoch den neben einander geschichteten Bogen durch Abgeben je eines derselben die kompleten Exemplare zusammengetragen worden und wandern nun, nachdem ein nochmaliges Durchblättern (Kollationiren) etwaige Fehler nachgewiesen hat, zur Heftmaschine. Die aus der Heftmaschine herausgleitenden Bücher werden einer Arbeitergruppe übernommen, welche zunächst die Vorsatzblätter ein-, sodann die Rücken leimt. Die Gazestreifen der Maschinenheftung

machen erheblich weniger Umstände. Nun werden die Bücher in handhohe Stösse geteilt, um beschnitten zu werden. Kleinere, wenig umfangreiche Bände werden gleich ringsherum beschnitten, entweder auf der gewöhnlichen Schneidemaschine mit dreimaligem Einspannen einer Beihe von Stössen oder auf der sogen, dreiseitigen Maschine, in der jeder Stoss nur einmal eingesetzt, aber dreimal der Messerschneide zugeführt wird. Stärkere und besser ausgestattete Bände werden zunächst vorne beschnitten, marmorirt, gerundet, um dann erst weiter beschnitten zu werden, weil durch das Rundmachen nach dem Beschneiden die Glätte und Sauberkeit der unteren und oberen Schnittflucht etwas leidet. Je nachdem die Schnitte marmorirt, gefärbt oder vergoldet werden, nehmen verschiedene Arbeiter die Bücher in Empfang, um die bezeichneten Schnittgattungen, und zwar sämtlich ohne maschinelle Hilfsmittel, auszuführen. Dagegen wird das Runden durchweg von der Maschine besorgt, ebenso wird durch vorübergehendes Einspannen in die Klemmbacken der Abpressmaschine und Herüberfahren der Walze über den Rücken eine korrekte, wenn auch vielleicht nicht so nachhaltige Falzbildung erzielt. Die Vollendung des Buchblocks, Schnittglätten, Kapitalen, Aufkleben einer Papierhülse erfolgt genau wie im Kleinbetriebe; der Einband hat damit die erste Hauptphase seiner Entstehung durchlaufen. Die Herstellung der Decke, welche, wie oben gezeigt, beim Kleinmeister an und mit dem Buche erfolgt, geschieht hier völlig getrennt. Die Grossindustrie fertigt Decke und Buchblock jedes für sich und klebt diesen dann in die erstere hinein. Die weit solideren Ansetzmethoden des Kleingewerbes werden nur ausnahmsweise angewendet.

Die Anfertigung der Einbanddecken ist einer der wichtigsten Zweige der Grossbuchbinderei ; es gibt bedeutende Firmen, welche ausschliesslich Decken anfertigen, die auf dem AVege des buchhändlerischen Verkehrs vertrieben werden. — Mittelst der Pappenschneidemaschiue mit kreisförmigen Messern werden die Papptafeln bei zweimaligem Durchlaufen in Streifen und Rechtecke zerlegt. Diese gelangen in die Hände speziell darauf eingeübter Arbeiter, welche in Gruppen zu drei Mann je einen Tisch inne haben. Der erste „schmiert“ den Kaliko mittelst Pinsel „an“, der zweite legt die Pappdeckel und Rückeneinlagen mit Hilfe eines Apparates auf, schlägt oben und unten ein, der dritte knifft die Ecken ein und schlägt die Vorderkanten herum; dann übergibt er die Decke den rotirenden Gummiwalzen des Anreibeapparates. — Rei Halbfranzdecken ändert sich das Verfahren insofern, als die höchst sorgfältig und gleichmässig zugeschnittenen Lederrücken, welche mit der Maschine oder auch von Hand „geschärft“ wurden, zunächst nur die Einlage aufgeklebt erhalten, welche gewöhnlich mit einer Hundimitation en relief gepresst wird. Oft erhalten dann die Seiten nach Anfügung der Pappdeckel und Ecken noch eine weitere Pressung, ehe das Ueberziehen mit Papier oder Kaliko erfolgt. — Die gewöhnlichen Einbanddecken in englischer Buchbinderleinwand oder Kaliko werden dem Presser übergeben, der dieselben mittelst gravirter Platten aus Glockenmetall oder solcher in Zinkätzung mit Blind-, Schwarz-, Farben- oder Golddruck versieht. Bei dieser Arbeit dient die mit Dampf oder Gas geheizte Kniehebelhanddruckpresse (s. Buchbindereimaschinen und Goldpressung), ferner [13], [15]. Nur zu schweren Prägungen und für gleichmässig-ein-fache Massenarbeit werden grössere motorgetriebene Pressen verwendet. — Die selbstverständlich flachliegend gepressten Rückeneinlagen werden nach Ausführung der Pressung und nachdem sie die rotirenden Bürsten der Goldabkehrmaschine passirt haben, über einem erwärmten Metall-rolir gerundet und kommen sodann zum Fertigmacher oder in den Packraum. Das Einhängen und Anpappen bietet keine wesentlichen Unterschiede gegenüber dem Verfahren im Kleinbetriebe.

In die Augen fallende Abweichungen weist die Herstellung der verschiedenen Einschreibbücher auf. UVeiteres darüber s. Artikel Geschäftsbücher. — Die dritte der eingangs angeführten Gruppen, die Gebetbuchfabrikation, arbeitet im allgemeinen nach den Prinzipien der Grossbuchbinderei, doch unter Verwendung wesentlich verschiedenen Materials, dem sich auch die Ausstattung anzupassen hat. Leder, Sammt, Plüsch mit Auflagen und Beschlägen in allen Metallarten, Elfenbein und Celluloid werden in den mannigfachsten Kombinationen angewendet. Verwandt mit diesem Industriezweig ist die buchbindertechnische Bearbeitung der katholischen Ri tu alb ü eher (eine der frühesten Aufgaben der Buchbinderei), die seit langem in Regensburg ihren Sitz und vielfach eigenartige technisch interessante und kunstgewerblich bedeutsame Erzeugnisse aufzuweisen hat. .Damit ist der Uebergang zur letzten Gruppe; der Liebhaber- und Luxusbuchbinderei gegeben. Die kunstvollen Techniken der Handvergoldung (s. Artikel Goldpressung), Ledermosaik, Lederschnitt sind in den letzten Jahrzehnten neu belebt worden. Näheres über dieselben findet sich in [2], [8], [16] bis [20]. Ueber die neuesten Leistungen und Fortschritte orientirt am besten das Studium der mit der Technik in engster Fühlung stehenden unter [11] und [12]

angeführten wichtigsten Fachblätter der Branche. — Bedarfsartikel (Werkzeuge und Materialien) liefern W. Leo in Stuttgart, Raab & Grossmann in München, 0. Th. Winkler in Leipzig.

Litteratur: [1] Steche, Zur Geschichte des Bucheinbands, Archiv f. Gesch. d. deutschen Buchhandels, Leipzig 1878, S. 120 ff. — [2] Adam, Lehr- und Handbuch der Buchbinderei, Dresden 1885. — [3] Wattenbach, Schriftwesen des Mittelalters, Leipzig 1875. — [4] Schnaase, Geschichte der bildenden Künste im Mittelalter, S. 221. — [5] La Croix, Les arts ä moyenäge, Paris 1859. — [6] Stockbauer, Mustereinbände aus der Blütezeit der Buchbinderkunst, Leipzig. — [7] Zeidler, Buchbinder-Philosophie, Halle 1708, Bd. 2, S. 4. — [8] Adam, Bucheinband, Leipzig 1890. — [9] Horn u. Patzelt, Zierschnitte, Gera. — [10] Halfer, Die Portschritte der Marmorirkunst, Stuttgart 1891. — [11] Illustr. Zeitung f. Buchbinderei, Dresden-Berlin, 28. Jahrg. — [12] Allg. Anzeiger f. Buchbindereien, Stuttgart, 10. Jahrg. — [13] Buchgewerbebl., Leipzig, Bd. 1, S. 72. — [14] Papier-Zeitung, Berlin Jahrg. 95, Nr. 58. — [15] Leos Buchbinderkalender, Jahrg. 95, S. 82. — [16] Feldegg, Wiener Kunstbuchbinder- und Lederarbeiten, Wien 1890. — [17] Maul, Deutsche Bucheinbände der Gegenwart, Leipzig 1888. — [18] Löwenstein, Buchbinderkunstarbeiten, Dresden 1892. — [19] Derome, La Beliure de luxe, le livre et l’amateur, Paris 1888. — [20] Zähnsdorf, The Art of Bookbinding, London 1891. — [21] Gustav Fritzsche, Moderne Bucheinbände, Leipzig 1880. — [22] Ed. Tonndorf, Die Arbeiten an der Yergoldepresse, Stuttgart 1891.    Saalfeld.

Buclibindereimaschinen. Die eiserne Bogen- oder Stockpresse gehörte bereits im 17. Jahrhundert zum ständigen Inventar einer Buchbinderei. Ihr folgte in den zwanziger Jahren des gegenwärtigen Jahrhunderts die Schneidemaschine, die zuerst von Gebr. Heim in Offenbach in brauchbarer Form gebaut wurde; dann

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kamen die Prägepressen mit Schlagrad, Seitenhebel und Kniehebel und seit den sechziger und siebenziger Jahren eine Reihe neuer Buchbindereimaschinen. Die wichtigste ist die Schneidemaschine. Ein auf einer wagrechten Tischplatte gelagerter Papierstoss wird dicht an der zu schneidenden Stelle zusammengepresst und von einer senkrecht herab- ■ gehenden, flachen, schienenartigen Messerklinge in seiner ganzen Breite durchschnitten. Die Hauptteile der Maschine sind also: a ein wagrecht, rechtwinkelig Y|p zur Messerrichtung liegender Tisch, J* welcher einen auf einer Leitspindel durch jlp Kurbelbewegung leicht verstellbaren w Sattel trägt und unter der Messerschneide zur Aufnahme einer auswechselbaren Holzleiste eingerichtet ist; b die Vorrichtung zum Festpressen des eingelegten l|. Materials; c das eigentliche Schneide-Werkzeug, das Messer mit den Einrichtungen zu seiner Befestigung und Führung; d der Bewegungsmechanismus für diese letztere.

a ist bei allen Konstruktionen ziemlich gleichartig angeordnet, nur die Vorrichtungen für schnellere Bewegung des Sattels, die mancherlei Hilfsapparate für Seitenanlage, Massstäbe und Zeigeeinrichtung unterscheiden sich etwas. Ebenso tritt bei der sogen. Dreiseitenbeschneidemaschine (Fig. 1) eine bewegliche Platte an Stelle des Tisches, b wird teils mit Schlagrad und Schraubenspindel (Handpressung), teils mittelst Hebelanordnung (Selbstpressung) bewirkt, auch c zeigt wenig wesentliche Unterschiede: senkrecht-gerader, schräger und kreisförmiger Zugschnitt sind die Schnittführungsarten, welche zur Anwendung kommen. Am meisten variabel ist cl, doch lassen sich zwei Hauptgruppen, Hebel- und Rädersystem, unterscheiden.

Näheres über Schneidemaschinen s. [1] und Kataloge von Aug. Fomm, Carl Krause, Chr. Mansfeld, Leipzig. — Die zweite Maschine, welche der Druckbogen nach eventuellem Durchschneiden passirt, ist die Falzmaschine. Auch hiervon existiren eine Menge Konstruktionen; am meisten verbreitet sind die Kreuzbruchfalzmaschinen für 2—4 Brüche von Preusse & Co. in Leipzig-Crottendorf, F. Martini & Co. in Frauenfeld und Gebr. Brehmer in Leipzig-Plagwitz.

Die Anlage des zu falzenden Bogens erfolgt am sichersten nach Punkturvorrichtungen; man kann aber auch nach Winkelanlage oder automatischen Schiebern arbeiten. Letztere schieben jeden Bogen, falls er nicht genau angelegt ist, genau gerade, bevor er vom Falz-

messer erfasst wird. Der angelegte Bogen wird vom 1. Falzmesser erfasst und zwischen zwei geriffelte Stahlwalzen geführt, welche in Federlagern ruhen und somit der betreffenden Papierstärke nachgeben. Auf Bändern besonderer Art wird der Bogen weiter zum 2., 3., 4. Falzmesser und dementsprechenden Walzenpaaren geleitet. Der Antrieb der Walzen und Räder erfolgt durch Riemen, alle anderen Bewegungen durch Exzenter.

Die gefalzten Bogen kommen nun in die Stockpresse; ist der damit ausgeführte Druck nicht hinreichend, um ein dauerndes Glattliegen des Buches zu gewährleisten, so werden die in Lagen von 5—20 Bogen abgeteilten Bände noch zwischen den Stahlwalzen einer Satinirmaschine hindurchgelassen. Sofern die Heftung der Bücher auf Hanfschnüre erfolgen soll, erhalten sie die dazu nötigen Einschnitte am Bücken mittelst der Einsägemaschine. Eine Anzahl Kreissägen sind auf einer Welle verstellbar angeordnet und werden, der Anordnung der Bünde entsprechend, eingestellt. Der mittelst doppelter Zahnstangenhebel festgepresste Stoss gleitet mit dem beweglichen Schlitten über die rotirenden Sägen hinweg, dabei die Löcher in gewünschter Tiefe einschneidend. — Einer solchen Bearbeitung nicht unterworfen werden die Bücher, welche für Maschinenheftung bestimmt sind. Hierbei kommen zwei Systeme in Betracht: die Drahtheftung und die Fadenheftung.

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Die erstere wurde von der Firma Brehmer Brothers in Phil- vjim adelphia erfunden und 1877 nach Europa eingeführt. Zwei Jahre später wurde die Fabrik der Gebr.

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Brehmer in Leipzig-Plagwitz errichtet und hat durch Konstruktion einer langen Reihe von Spezialmaschinen die Drahtheftung so eingebürgert, dass nur durch Verbreitung der von derselben Firma hergestellten Fadenheftma-s chine eine Einschränkung der w keineswegs für alle Einband- \ gattungen geeigneten Drahtheftung zu erwarten ist.

Die verbreitetste Draht-heftmascliine ist die üni-versalheftmaschine von Gebr.

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Brehmer, deren Thätigkeit darin besteht, von einer Spule tA-' ab gewickelten Stahldraht in ^ einige Centimeter lange Stücke

zu schneiden, diese Stücke ___

Fig. 2.

in i—i-Form zu biegen, die jgüi Enden der Schenkel zugleich von innen nach aussen durch den Falz des unterlegten Bogens zu treiben und an der Aussenseite desselben fest in die Form n zu drücken. Diese Maschine heftet Broschüren, Schreibhefte etc. durch den Falz oder durch die Seite bis zu einer Dicke von 12 mm. Die Anwendung dieses Verfahrens für wirkliche Einbände ermöglichte die Quart-Buchdrahtheftmaschine von Gebr. Brehmer, Plagwitz-Leipzig (Fig. 2).

Hier legt die Hefterin den zu heftenden Bogen auf den schwingenden Hefttisch, dieser führt denselben an die Heftköpfe, welche im Augenblicke des Beriihrens eine Klammer durch den Bogen und das darunter befindliche, von der Rolle sich abwickelnde Heftzeug hindurch-stossen; im selben Augenblicke werden die Klammerschenkel durch am Tisch angebrachte Umbiegeapparate auf der unteren Seite des Heftzeuges umgelegt und so bei jeder neuen Schwingung des Tisches eine neue Lage angefügt. Sind sämtliche Lagen des Buches verheftet, so wird durch einen raschen Schnitt einer dazu angebrachten Rinne entlang das Heftzeug abgeschnitten und das Buch kann herausgenommen werden.

Wesentlich komplizirter ist die Arbeit der Faden-Buchheftmaschine (Fig. 2). Hier werden die Lagen einzeln über einen Sattel gehängt, dieser führt ihn den Nadeln zu. Letztere durchstechen den Bogen, während ein AVeberschiffchen mit eingelegter Zwirnspule einen zweiten Faden in die durch den ersten gebildeten

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Schlingen einführt. Die I Nadeln fahren nun zurück l und ziehen den Scliiffchen-

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iS der Bogen mit dem dalli rübergehenden Heftzeuge lljjk fest verbunden wird. Die jjjjjl Nadeln verändern dabei imi jedesmal seitwärts ab-mm wechselnd rechts und links WM    ihren Standort,

so dass sich über den Buchrücken ein Netz von Fäden spannt, die sich am Fitzbund ganz regelrecht verknüpfen. Um aber den innerhalb des Bogens liegenden Schiffchenfaden in den nächsten Bogen überführen zu Ü können, macht die Maschine B mittelst zweier

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kurzer Messerklingen einen bis zum Fitzbund reichenden Einschnitt in jeden Bogen. Die Fitzbände werden daher so weit wie möglich au die Enden des Buches verlegt, damit nach dem 4 Beschneiden der Einschnitt am Kapital kaum 1 mm beträgt. Ist ein Buch fertig geheftet, I so wird, nachdem der letzte Bogen 2 Bädchen | passirt hat, welche ihn mit einem schmalen Klebstoffanstrich versehen, ein Klotz eingelegt, dessen Breite zugleich den nötigen Raum für das beiden Seiten überstehende Heftzeug gibt. Die nächste Maschine, welche nach dem Beschneiden, eventuell dazwischen, in Aktion tritt, ist die Buchrückenrundemaschine. Der geriffelte halbrunde Arbeitsteil der Maschine erfasst den darunter geschobenen Band mit einem schräg nach der Mitte desselben gerichteten Drucke    |

und presst mittelst der Pleuelstange des .. oberen Zahnrades erst die eine, dann U “ die andere Hälfte des Buches gleich-mässig rund. Die so gerundeten Bände j|B kommen sodann in genau bestimmter gl Haltung in die Abpressmasc.liine, gljf deren Klemmbacken, durch einen Fuss- Nil tritt geschlossen, den hinteren Teil fest zusammenpressen, so dass der die pgllj Heftfäden — resp. Drahtklammern —

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Fig. 4.

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enthaltende Falz über die Kanten der Backen liinweggepresst und durch Herüberdrücken der Walze fixirt wird. Damit ist die Maschinenarbeit am Buchblock erledigt und es beginnt die Herstellung der Decke; zunächst das Schneiden der Pappdeckel. Die hierzu benützten Systeme beruhen auf dem Prinzip des Scherenschnittes. Die Papp schere mit K r eis m esse rn trennt das Material durch Gegeneinander wirken einer Anzahl Messerpaare, deren Querschnitt eine nahezu rechtwinkelige Fassette zeigt. Diese sind verstellbar auf zwei über einander liegenden Wellen angeordnet und wird das Material in ganzen Bogen von Walzenpaaren erfasst und mit einmaligem Durchlaufen in Streifen zerlegt. Bei Fertigstellung der Einbanddecken kommen ausser der An schmier- und Anreibemaschine noch die Leder schär fm aschine, die Maschinen zum Schrägen und Abrunden der Deckel und die Prägepresse für Gold-, Blind-, Belief- und Farbendruck (Fig. 4) in Betracht (darüber s. die Litteratur).

Litteratur: Ausser den beim Art. Buchbinderei aufgeführten Fachwerken und Zeitschriften nennen wir: [1] Sturm, Die Schneidemaschinen, Buchgewerbeblatt 1893, S. 276. -— [2] Saalteld, Maschinenbuchbinderei, Papierzeitung 1895, Nr. 68, sowie die Kataloge der Firmen: K. Krause, Leipzig, Preusse & Co., Leipzig-Crottendorf, Gebr. Brehmer, Leipzig-Plagwitz, A. Fomm, Leipzig, Willi. Ferd. Heim, Offenbach, Chr. Mansfeld und Dietz & Listing, Leipzig-Reudnitz. Saalfeld.

Buchbinderleinwand (Kaliko), s. Weberei.

Buchdruck er kun St (Typographie), die Herstellung des Drucks von Büchern (Werken), Zeitungen und Accidenzen mittelst beweglicher Lettern oder Typen. Im ersten Jahrhundert nach Erfindung der Buchdruckerkunst schnitten und gossen die Buchdrucker ihre Typen selbst, und die Druckfarbe wurde noch bis vor weniger als hundert Jahren    auch    von    ihnen    seihst    angefertigt; heute sind

die Schriftgiesserei und die    Farbenfabrikation    durchaus    selbständige Gewerbe,

und auch die Arbeit in den Druckereien wird von zwei verschiedenen, jetzt fast vollständig getrennten Klassen von Arbeitern, den Setzern und den Druckern oder Maschinenmeistern, ausgeführt.

Arbeiter für beides, Setzen und Drucken, werden meist beschäftigt; man nennt sie Schweizerdegen, den Ursprung dieser Bezeichnung auf den Umstand zurückfuhrend, dass die Degen der alten Schweizer zweischneidig gewesen sein sollen.

Um den Schriftsatz auszuführen, steht der Setzer vor dem auf einem Pulte, dem Setzregal, schräg ansteigenden Schrift- oder Setzkasten, in welchen die Typen so eingelegt sind, dass die am meisten gebrauchten sich seiner Hand am nächsten befinden (siehe Fig. 1).

Die Lage der Typen ist übrigens nicht überall die gleiche — namentlich in Süddeutschland weicht die Einteilung des Setzkastens von der hier gegebenen    Fig. i. gogen. sächsischer Frakturkasten,

ab; in den romanischen Ländern    .    .    ,    .

und in England und Amerika besteht der Kasten aus zwei Teilen, einem unteren und einem oberen. Satz von fremden Sprachen, von Musiknoten etc. erfordert natürlich eine grossere Fächerzahl und wesentlich andere Fächereinteilung des Schriftkastens.

Der Setzer stellt aus den Lettern oder Typen den erforderlichen Schriftsatz her, welcher zum Werk- oder Bücherdruck, zum Zeitungs- und zum Accidenz-druck (kleinere Drucksachen für Handel und Gewerbe, Karten, Anzeigen etc.) gebraucht wird, während dem Drucker (Maschinenmeister) obliegt, diesen Schriftsatz, mit Farbe versehen, abzudrucken.

Sollen die Zeilen beim Satze nicht dicht auf einander stehen, sondern, durch kleine Zwischenräume getrennt, splendider gehalten werden, so wendet man hierfür den Durchschuss, dünne Plättchen aus Schrittmetall \on 1, 2, 3 bis 4 typographischen Punkten Stärke (Achtelpetit, \ iertelpetit, I iertelcicero, Halbpetit) an, die entweder in Stücken von dreiviertel oder ganzer Konkordanzen-

nur noch in kleineren Druckereien

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breite, d. i. 3 oder 4 Cicero = 36 oder 48 Punkte, oder in ganzen Stücken von der Breite der Zeilen, Regletten genannt, gegossen sind. —Ist der Satz vollendet, so müssen zunächst Korrekturabzüge davon gemacht werden. Bei Zeitungen erfolgt dies vor dem Umbrechen (dem Bilden der Seiten); man bedient sich hierfür langer Spaltenschiffe (Zinkplatten mit einem Rand von etwa zwei Drittel Typenhöhe an drei Seiten), die nur wenig breiter sind als der Satz selbst, den man mittelst angelegter Holz- oder Eisenstege mit zwischen Schiffsrand und Steg eingeschobener Keile festklemmt, ihm so hinreichenden Halt gebend, damit er eingewalzt, d. h. mit einer mit Druckerschwärze (Farbe) versehenen Handwalze überfahren und dann entweder in einer Korrekturpresse abgezogen oder mit einer Bürste abgeklopft werden könne, wobei ein angefeuchteter Papierstreifen auf den eingeschwärzten Satz gelegt und dann mit einer engen, kräftigen Bürste auf denselben geklopft wird, bis sich ein lesbarer Abzug (Fahne) gebildet hat, welchen zunächst der Korrektor erhält. Nach Beendigung der Korrektur, auch von Seiten des Autors etc., kann erst der Zeitungs-Metteur (der mit dem Bilden der Seiten beauftragte Setzer) mit dem Umbrechen beginnen, um die Seiten, hier meist ganze Formen, für die Druckmaschine oder für den Stereotypeur fertig zu machen.

Beim Werk- und Accidenzsatz ist das Verfahren ein anderes:

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Fig. 2. Schöndruckform.

Nachdem der Metteur oder Setzer die Seiten im Schiff auf richtige Länge gebracht, sie justirt hat, umwindet er sie mit einem Bindfaden, der Kolumnenschnur, so fest, dass bei Emporheben der Seite sie nur ein einziges Stück zu sein scheint, aus welchem keine Type sich zu lösen und herauszufallen vermag. Sie wird dann entweder sofort ausgeschossen, d. h. auf ein Setzbrett oder auf den Schliessstein oder die Schliessplatte in der Ordnung gestellt, wie dies durch die Auf-

Fig. 2 a. Widerdruckform.

einanderfolge der Seiten des gefalzten Bogens bedingt wird, oder sie wird so lange auf Porte-pages beiseite gestellt, bis die zum Bogen erforderliche Zahl von Seiten umbrochen wurde. Diese Seitenordnung weicht von der gewöhnlichen Reihenfolge gänzlich ab; sie ist z. B. für Oktav, den 16 Seiten haltenden Druckbogen, die in Fig. 2 und 2 a gegebene.

Andere Formate, wie Quart, Duodez, Sedez etc. bedingen natürlich wieder andere Seitenstellung. Ist der Bogen ausgeschossen, d. h. sind die zu einem solchen erforderlichen Seiten richtig aufgestellt, so wird das Format umgeschlagen: man legt zwischen die Seiten eiserne, hölzerne oder Schriftmetall-Stege, die niedriger sind als die Typen selbst, in ihrer Breite aber den weissen Räumen entsprechen müssen, die der bedruckte Papierbogen für das nachträgliche Einbinden besitzen muss. Auch an die Aussenseiten der Form kommen solche Stege, über das Ganze aber wird alsdann ein eiserner Rahmen, der Schliessrahmen, gelegt, und die Kolumnen werden jetzt aufgelöst, indem mau die Kolumnenschnüre, die bis dahin den Satz zusammenhielten, vorsichtig entfernt, damit nicht etwa Zwiebelfische entstehen, mit welch wunderlichem Namen man durch einander geworfene Buchstaben bezeichnet. Nach Wegnahme der Schnüre schiebt man die Seiten und das Format scharf zusammen, legt an die Aussenseiten rechts und links und an die dem Arbeiter zunächst zugekehrte Seite eiserne Schrägstege — lange, schwach keilförmig verlaufende Stege — und bringt jetzt zwischen diese und den Rahmen Holzkeile, die man mittelst Hammer und Keiltreiber so weit als erforderlich vorwärts treibt, um die aus vielen Tausenden von Einzeltypen bestehende Form so fest zusammen zu pressen, dass sie vom Schliessstein emporgehoben und zur Presse gebracht werden kann, ohne dass auch nur eine Type herausfalle —- die Form ist jetzt geschlossen. — Das hier geschilderte Schliessverfahren ist das ältere, aber noch in sehr ausgedehnter Weise gebräuchliche; man ersetzt jedoch vielfach jetzt die Keile und glatten Schrägstege durch gezahnte, zwischen denen und dem Rahmen man alsdann kreisförmige Nüsse einsetzt, welche in die Zähne der Stege eiu-greifen und die man mit einem Schraubenschlüssel gegen die stärkere Seite der Schrägstege vorwärts dreht, so der Form Festigkeit und Halt gebend. Auch noch andere Schliessverfahren, aus gegen einander laufenden Zahnstegen etc. bestehend, kommen in Anwendung.

Von der geschlossenen Form wird hierauf ein Abzug in einer gewöhnlichen Buchdruckpresse genommen und dem Hauskorrektor zur Durchsicht übergeben. Sind die Satzfehler korrigirt, so werden weitere Abzüge gemacht für Verfasser, Verleger etc., und damit so lange fortgefahren, bis diese ihr „Druckfertig“ erteilen. Nur die Kosten der Hauskorrektur fallen der Druckerei resp. dem Setzer zur Last; alle weiteren Korrekturen, Aenderungen, Hinzufügungen, welche möglicherweise ein Umbrechen des Satzes veranlassen, müssen von dem

Druckauftraggeber bezahlt werden, der sich eventuell mit stark änderungslustigen Autoren deshalb zu verständigen hat.

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Bemerkt möge hier noch werden, dass der Satz, namentlich von Zeitungen, jetzt in den Vereinigten Staaten, in Kanada und England vielfach auch mit Setzmaschinen (s. d.) hergestellt wird, welche zum Teil eine wesentliche Beschleunigung gegen den Handsatz gewähren. Sie können natürlich nur im laufenden glatten Zeitungs- und Werksatz Anwendung finden; der Accidenzsatz, dem die Herstellung der tausenderlei Druckbedürfnisse des täglichen Lebens fällt, wird immer die Hand eines geschickten Setzers (Accidenzsetzers) erfordern, welcher die vielen Zierschriften, Einfassungen, Vignetten u. s. w. geschmackvoll zu einem Ganzen zu vereinigen und dies in möglichst prompter Weise zu thun vermag. Heute, wo das Ornamenten-material ein stilkorrektes sein muss, und wo es Renaissance-, Rokoko-, gotische, romanische, ägyptische u. a. Einfassungen gibt, wird von einem tüchtigen Accidenzsetzer verlangt, dass er auch diese Stile und ihre Anwendungsregeln kenne.

Ist die Form druckfertig, so gelangt sie in die Hände des Druckers, welcher sie nun entweder in die Handpresse (s. Presse) oder in die Schnellpresse (in letzterem Falle wird er Maschinenmeister genannt), einhebt, d. h. in der Presse oder Maschine festlegt, und alle zur Erzielung eines guten Drucks erforderlichen Manipulationen vornimmt, die Form zurichtet.

in grossen Geschäften eigene Feuchtmaschinen

in Lagen

Vor dem Druck muss aber auch dem Papier die nötige Aufmerksamkeit gewidmet werden. Um es geschmeidiger und dem Schriftsatz oder dem Cliche (der Illustration) sich besser anschmiegend zu machen, wird es meist gefeuchtet, wobei es entweder in dünnen Lagen rasch durch Wasser gezogen oder auch nur angespritzt wird und wozu man benützt; nach dem Feuchten muss es eine Zeit lang stark belastet stehen, damit es sich gleichmässig durchziehe (unterstehe), was noch gefördert wird durch Umschlagen, indem man die gefeuchteten Lagen teilt, umkehrt, wieder auf einander legt und sie aufs neue beschwert, das Papier abermals eine Zeit, 12—24 Stunden, je nach seiner Härte, stehen und sich durchziehen lassend. — Bei dem Feuchtungsprozess verliert das Papier zum grossen Teil seine Glätte; um ihm diese wieder zu geben, muss es satinirt werden.

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Die Satinage erfolgt entweder zwischen sehr glatten Zinkblechen, die 8—10 Blechen durch ein Walzwerk mit zwei Stahlwalzen unter starkem Druck gehen lässt oder vermittelst Kalandern, bei welchen die Bogen einzeln eingelegt und zwischen Walzenpaaren von je einer hochpolirten Stahlwalze und einer gleich grossen, aus hydraulisch zusarameu-gepresstem Papier durchgeführt werden. Dieses Verfahren kann, je nach dem (!) ade der gewünschten Feinheit der Satinage, mehreremale wiederholt werden; geschieht es in der zuerst angegebenen Weise zwischen Blechen, so ist ein zu starker Druck zu vermeiden, denn er würde das Papier verbrennen, d. h. ihm ein glasiges Aussehen geben. Viele Fabriken liefern indes jetzt das Papier gleich hochsatinirt und dann sieht man gewöhnlich ganz vom Feuchten ab, da die glatte Papierfläche hinreicht, um die Druckfarbe von dem Typenbilde völlig abzunehmen, zumal beim Bedrucken hochfeinen Papiers meist auch neue oder doch nur wenig abgenützte Schrift zur Anwendung kommt. Schreibpapier wird gar nicht gefeuchtet, weil das keuchtwasser die Leimung ungünstig beeinflusst.

zum

von

Einen andern Faktor zum Gelingen eines guten Drucks bilden die Walzen Aufträgen der Farbe (s. Buclidruckfarben). Diese bestehen aus einer Komposition, für welche man früher nur Leim und Sirup verwendete, die man aber heute fabrikmässig aus Gelatine und Glycerin, mit einem geringen Zusatz Zucker hergestellt, in den Handel bringt. Aus dieser Walzenmasse werden die Walzen in eisernen, von den Erbauern der Pressen oder Maschinen gelieferten Formen gegossen. Je nach der Jahreszeit und oft auch mit Rücksicht auf die zu liefernde Druckarbeit müssen sie weicher oder härter sein, auch den erforderlichen Zug besitzen, durch welchen eine richtige Verreibung ( Verteilung) der Farbe und Abgabe an die Schriftform bedingt wird. — An der Handpresse, die jetzt meist nur noch zum Druck geringer Auflagen bei grösseren Formaten benützt wird, während man die kleineren Formate auf der Tiegeldruckpresse (s. Schnellpresse), ihres weit rascheren Arbeitens halber, herstellt, sind gewöhnlich zwei Drucker beschäftigt, von denen einer die Form aufträgt (mittelst der Walze mit Druckerschwärze versieht), während der andere den zu bedruckenden Bogen in den Deckel einlegt, ihn hier in zwei Stahlspitzen, die Punk-turen, einstechend, in die er beim Druck der zweiten Form des Bogens, dem Widerdruck, ebenfalls zur Erzielung des Registers (des genauen Aufeinander-fallens von Vorder- und Rückseite) gelegt werden muss, — das denselben fest haltende Rähmchen (ein dünnes, mit Papier überklebtes Eisenrähmchen, in dessen

Ueberklebung nur die vom Schriftsätze zu bedruckenden Stellen ausgeschnitten sind) herunterklappt, den Deckel auf die Form niederlegt und jetzt den Karren, auf dessen eisernem Fundament die Form liegt, unter den den Druck abgebenden Teil der Presse, den Tiegel, hineinfährt. Ist dies geschehen, so zieht der Drucker den Bengel von der ihm entgegengesetzten Seite der Presse kräftig zu sich herüber, der Tiegel wird damit auf Deckel und Form gepresst, der Druck ist geschehen. Der Karren wird nun durch Bückwärtsdrelien der Kurbel ausgefahren, Deckel und Bähmchen werden aufgeklappt, der Bogen herausgenommen und der soeben geschilderte Prozess beginnt von neuem. — Der Druck auf der Schnellpresse wird bei deren Beschreibung des näheren erläutert werden.

aus

Ist die Form ausgedruckt, d. h. sind so viele Bogen gedruckt, als die Auflage erfordert, so wird sie mit scharfer Seifenlauge gewaschen, um die ihr anhaftende Druckfarbe zu entfernen, worauf sie wieder in die Hände des Setzers gelangt, welcher jetzt die Schrift aus einander nimmt, sie ablegt in den Schriftkasten zu erneuter Verwendung, oder sie aufräumt, indem er Kolumnentitel, Unterschläge, Ausgangszeilen, Vignetten etc. aus dem kompressen Satze entfernt, diesen mit Kolumnenschnüren ausbindet, ihn trocknen lässt, in Papier einschlägt und zur Aufbewahrung im Magazin für späteren Bedarf abgibt. — Mit Vollendung des Drucks auf der Presse oder Maschine ist der bedruckte Bogen, wenn es sich nicht um Zeitungen, sondern um Werk- oder Accidenzdruck handelt, noch nicht ablieferungsfertig. Er muss zunächst getrocknet werden, was in erwärmten oder luftigen Bäumen auf ausgespannten Schnüren oder glatten Latten geschieht; sodann wird er zwischen Glanzpappen gelegt und 6—8 Stunden lang, 6der auch länger, dem kräftigen Druck einer Glättpresse (s. d.) ausgesetzt, auch wohl nochmals einer Satinage unterzogen, damit die durch den Typendruck im Papier entstandenen, das Lesen erschwerenden Unebenheiten (der Einsatz) demselben entfernt werden und es seine Glätte und Schönheit wieder vollkommen erlange. Sodann kann die Druckarbeit als ablieferungsfertig betrachtet werden [1].

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Als Erfinder der Buchdruckerkunst gilt jetzt ziemlich allgemein Johannes Gutenberg, der um 1397 zu Mainz geboren wurde und einer Mainzer Patrizierfamilie entstammte. Nur die Holländer halten noch an einem der Ihrigen, Laurenz Janzson Koster, fest, und ihnen folge Teil noch Engländer und Amerikaner [2]. Gutenberg soll als junger Mann wegen städtischer Geschlechterfehden nach Strassburg haben flüchten müssen, sich dort schon mit seiner Erfindung beschädigend, die er dann nach seiner in den vierziger Jahren des 15. Jahrh. erfolgten Rückkehr nach Mainz mit Hilfe eines reichen Bürgers, Johannes Fust, daselbst zur Ausführung brachte. Als Vollendung der Erfindung muss man den Zeitpunkt bezeichnen, an welchem es ihm gelang, mit beweglichen Typen, im Gegensatz zu dem damals schon üblichen Holztafeldruck, Worte und ganze Sätze zusammenzustellen und dies in unbeschränkter Weise zu wiederholen. Ein Prozess, welchen Fust gegen ihn anstrengte, als er des Erfolges der Erfindung sicher war, und in dem er die sofortige Rückzahlung der Gutenberg dargeliehenen Gelder verlangte, brachte letzteren im Jahre 1455 um die Früchte seiner Arbeit, denn seine Druckerei und alles, was bis dahin im Druck vollendet war, wurde ihm ab- und Fust zuerkannt. Dieser hatte sich inzwischen mit seinem Schwiegersohn Peter Schöffer, einem ehemaligen Schönschreiber, zuletzt aber Gehilfe Gutenbergs, zur Wetterführung des Druckgeschäfts vereinigt, und sie gaben 1457 das berühmte Psalterium Moguntinum heraus, das erste Buch, das Druckernamen, Druckort und Datum trägt, nachdem vorher schon, vermutlich sehr bald nach Gutenbergs Entfernung aus dem Geschäfte, die sogen. 36zeilige und die 42zeilige lateinische Bibel erschienen waren. Letzterer errichtete mit Ireundeshilfe eine andere Druckerei, als deren Erzeugnis aber nur das 1460 erschienene „Catholicon“ Namen und Ruf erlangt hat. Anfang 1468 ist der Erfinder gestorben.

Die Buchdruckerkunst wurde von Gutenberg und auch von Fust und Schöffer geheim gehalten; sie erlangte erst allgemeine Verbreitung nach Erstürmung der Stadt Mainz durch den Kurfürsten Adolf von Nassau 1462. Ihre Vollendung aber hat die Buchdruckerkunst erst in der Neuzeit gefunden durch die Erfindung der Schnellpresse (s. d.) durch Friedrich Koenig, einem Deutschen wie Gutenberg.

Litteratur: [1] Karl B. Lorck, Die Herstellung von Druckwerken, 4. Auf!., Leipzig 1883;

Al. Waldow, Die Buchdruckerkunst, 2 Bde., das. 1874—1876; H. Bachmann, Neues Handbuch ouf ^uchdruckerkunst, Weimar; H. Fischer, Anleitung zum Accidenzsatz, 2. Auf!,, Leipzig 1893;

1 h. Goebel, Die graphischen Künste der Gegenwart, Stuttgart 1895; Lefevre, Guide pratique du compositeur, 2. Auf!., Paris 1883; Southward, Practica! Printing, 4. Auf!., London 1892. —

12] Dr. von der Linde, De Haarleemsche Costerlegende; Ders., Gesch. d. Erfind, der Buchdruckkunst, 3 Bde., Berlin 1886: Lorck, Handb. d. Gesch. d. Buchdruckerkunst, 2 Bde., Leipzig

1883; Theo. L. De\ inne, The Invention of Printing, 2. Aufl., New-York 1878; W. Blades,

The Biography and Typography of William Caxton, London 1877; Madden, Lettres d’un Bibliographie^ 5 Bde., Paris 1868—1875, etc. Ausserdem existirt eine grosse Zahl von typographischen hachblättern in den verschiedensten Sprachen und von ebenso verschiedenem Werte. Thcod Goebel.

Buchdruckfarben, schwarze und bunte (rote, blaue, grüne, violette) Farben, bestimmt, auf Papier oder anderen geeigneten Stoffen die mittelst Buchdruck (mit Maschinen oder Handpressen) dargestellten Buchstaben und Zeichnungen sichtbar zu machen. Hauptsächlich werden nur schwarze Buchdruckfarben (auch Buchdruckerschwärze, Druckerschwärze) verwendet, für Plakate u. dergl. aber auch bunte Farben. Alle Buchdruckfarben bestehen aus dem Firnis und dem Farbkörper (Russ, Ultramarinblau, Zinnober, Chromgelb u. dergl.) und müssen, um brauchbar zu sein, verschiedenen Anforderungen entsprechen.

Diese sind: 1. Sie muss eine vollkommen gleichmässige, sirupdicke Flüssigkeit darstellen, von glänzend schwarzer (blau-, nicht grauschwarzer) Farbe; es dürfen inderseiben weder kleine Körnchen unverriebenen Kusses (oder anderer Farbkörper), noch dürfen Häutchen oder sonstige Verunreinigungen vorhanden sein. 2. Sie muss bei Vorhandensein der geforderten Stärke und den Anforderungen der Druckmaschinen (ob für Rotationsmaschinen, Schnellpressen oder Handpressen) sich leicht mit der Walze auf die Formen auftragen lassen. 3. Sie muss einen vollkommen reinen schwarzen und nicht grauen Druck geben, darf die Lettern nicht verschmieren und muss sich leicht von denselben abwaschen lassen. 4. Sie darf nicht zu langsam und nicht zu rasch, sondern in angemessener Zeit trocknen. Im ersteren Falle, bei zu langsamem Trocknen, können die Bogen nicht abgenommen, gefalzt und versendet werden, was namentlich bei Zeitungen sehr störend wirken würde. Im letzteren Falle würde die Farbe auf Papier und Lettern während des Druckes trocknen, das Papier würde sich an den Lettern, beziehentlich der Form anhängen, zerreissen und einen Weiterdruck unmöglich machen; dasselbe würde sich beim Aufträgen mit den Walzen ereignen, es würden Stücke aus denselben herausgerissen und in der Form anhängend werden, beides Uebelstände, die nicht Vorkommen dürfen. 5. Die Farbe darf, sobald sie trocken geworden, nicht abfärben, da sonst die auf einander liegenden Seiten sich gegenseitig abdrucken und das Lesen unmöglich machen würden; auch die Hände der Leser würden von dieser schwarzen Farbe beschmutzt werden, was namentlich bei Zeitungen schon öfters zu Reklamationen geführt hat. 6. Die Farbe darf keinen starken Geruch haben, oder derselbe muss sich nach dem Trocknen des Druckes verflüchtigen. 7. Die Farbe darf, nachdem der Druck trocken geworden, nicht auslaufen, d. h. Fettränder um die Lettern bilden; diese dürfen namentlich bei solchen Farben, welche zum Bücherdruck verwendet werden, nicht Vorkommen. Bei Zeitungen, welche heute gedruckt und gelesen, morgen aber weggeworfen werden, hat es zwar weniger zu sagen, ist aber auch nicht erwünscht.

Je nach den Maschinen, auf welchen die Buchdruckfarben verarbeitet werden, benennt man die letzteren Rotationsmaschinen-, Maschinen- und Handpressenfarben; den einzelnen Zwecken nach gibt es Zeitungs-, Accidenz-, Werk-, Illustrationsfarben in verschiedenen Qualitäten und verschiedenen Preisen von Jt. 50.— bis <Ji. 500 pr. 500 Kilo. Eine besondere Sorte Buchdruckfarbe ist die Kopirfarbe, welche sich wie Tinte auf Seidenkopirpapier kopiren lässt. Neuerdings sind die ursprünglichen Materialien — reines Leinöl und bester Russ — vielfach durch billigere, wie Harzöl, Harz, Teeröle u. s. w., Russ durch andere Schwärzen ersetzt worden; die damit hergestellten Buchdruckfarben eignen sich jedoch nur für gewöhnlichen Zeitungs- und Werkdruck, während für feinere Drucke und Illustrationen noch immer dick eingekochtes Leinöl, beste Russsorten in Yerbindung mit Pariserblau und Teerfarbstoffen, um den tiefblauschwarzen Farbenton und den Glanz zu erzielen, ausschliesslich angewendet werden. Die Bestrebungen, den Russ in Buchdruckfarben durch ein unorganisches Schwarz aus Eisen zu ersetzen, haben zu keinen praktischen Erfolgen geführt, wenngleich der Gedanke, das bedruckte Papier bei Wiederverwendung in der Papierfabrikation durch Bleichen oder Behandeln mit die Schwärze zerstörenden Chemikalien in weissen Papierstoff umzuwandeln, als ein sehr zweckmässiger angesehen werden muss; da Russ oder Kohle in seiner Farbe nicht verändert werden kann, ist eine Wiederverwendung bedruckter Papiere zu weissem Papierstoff ausgeschlossen.

—    Bunte Buchdruckfarben in gebrauchsfertigem Zustande anzukaufen, rentirt nur in solchen Druckereien, wo viel bunt gedruckt wird; bei kleinem Bedarf ist es noch immer üblich, bunte Buchdruckfarben in den Druckereien selbst auf dem Reibstein oder mittelst einer kleinen Farbreibmaschine anzureiben.

Litteratur: Andes, Die trocknenden Oele, Braunschweig 1882. — Derselbe, Oel- und Buchdruckfarben, Wien 1889. — Derselbe, Lack- und Firnis-Fabrikation, 4. Aufl., Wien 1893.

Andes.

—    Köhler, Die Fabrikation des Russes und der Schwärze, Braunschweig 1889.

Blichdruckflriiisse, mehr oder weniger dickflüssige, aus reinem Leinöl oder aus Leinöl, Harz und Harzöl bestehende, zum Anreiben und Verdünnen von Schwärzen (Russ) und bunten Farben für den Buchdruck —- also für Buchdruckfarben — benützte Firnisse; sie werden gewöhnlich in vier- Konsistenzarten,

schwach, mittelstark, stark und ganz stark (auch leicht, mittelstreng, streng und ganz streng) geliefert.

Buchdruckpresse, s. Presse und Schnellpresse.

Buchenholz, s. Nutzhölzer und Schiffbauhölzer.

Buchenholzschwarz, durch Vermahlen sorgfältig hergestellter Buchenholzkohlen gewonnen, ist als Farbe wenig geeignet und wird meistens benützt, um bessere oder teurere schwarze Farben zu fälschen.

And.es.

Buchöl, das Oel aus dem Buchenkern, den Samen von Fagus sylvatica L., wird nur selten gewonnen. Es ist, kalt gepresst, hellgelb, von mildem Geschmack und von schwachem, eigenartigem Geruch. Spez. Gew. von 0,920—0,9225 bei 15° C.; erstarrt bei — 16,5 bis — 17,5° C.; wird schwer ranzig.

Litteratur: Bornemann, Die fetten Oele, Weimar 1889.

Buchsbaumholz, s. Nutzhölzer.

Buchsen, über Stangen geschobene Hülsen, jg| zur Führang der Stange dienend oder zur Verhinderung ihrer Abnützung, z. B. in den Naben loser Scheiben als Schmierbüchse für Starrschmiere ausgebildet (s. Fig.). Vergl. auch Mühlsteinbüchse.

Buchten oder Koben werden die mit Scheidewänden von 1,2—1,4 m Höhe eingefassten Abteilungen genannt, in denen die Schweine einzeln (Eber), in kleineren Gruppen (Mutterschwein mit Ferkeln oder Mastschweine) oder in grösserer Zahl (Faselschweine) eingesperrt werden (s. Schweineställe).

Buclitnaeilen (auch Giernachen) nennt man die zur Unterstützung des Zugseiles (der Leine) beim Treideln der Flussschiffe und grosser Distanz zwischen Stromstrich und Motor oder zur Unterstützung der Hauptkette bei einer fliegenden Fähre verwendeten kleinen Schiffe.

Buckeleisen, s. Blechbearbeitung.

Buckelplatten nennt man die von dem englischen Ingenieur Mailet erfundenen Platten, welche bei quadratischer oder rechteckiger Form einen rings herum laufenden ebenen Band und in der Mitte eine muldenförmige Ausbauchung besitzen. Sie zeichnen sich durch grosse Tragfähigkeit aus und kommen etwa seit 1860 zur Herstellung der Fahrbahntafeln für Eisenbahn- und Strassenbrücken vielfach zur Anwendung (s. Brückenbelag). Ihre Herstellung geschieht im allgemeinen in der Weise, dass man die entsprechend zugeschnittenen Blechplatten im glühenden Zustande in Gesenke presst, deren Höhlung mit der herzustellenden Plattenform übereinstimmt. Gewöhnlich wird der Höhlung die Form eines Klostergewölbes gegeben, dieselbe also aus zwei sich durchdringenden Kreiscylindern gebildet, wobei nur die vier Durchdringungsgrate etwas abgerundet werden. Zuweilen wird aber die Abrundung so weit getrieben, dass nur eine einzige Fläche entsteht, deren Vertikalschnitte parallel zu den Seiten Parabeln sind, während die Horizontalschnitte Kurven vierten Grades werden, die an der Basis in ein Bechteck, im Scheitel in eine Ellipse übergehen. Der Pfeil der Ausbauchung wird gewöhnlich = ]/io der kürzeren Seitenlänge gemacht. Die Breite des ebenen Bandes beträgt 40—80 mm. Die Plattengrösse findet man bei quadratischen Platten bis zu einer Seitenlänge von 1,5 m, bei rechteckigen Platten sogar bis zu Seitenlängen von 0,8 m x 2,3 m. Die Plattendicke wählt man wegen der Bostgefahr nicht gerne unter 6 mm. lieber das Verhalten stehender, in der Mitte durch einen Einzeldruck beanspruchter Buckelplatten hat Bauschinger in München Versuche angestellt [1]; ferner wurden beim Bau der Berliner Stadtbahn von Ingenieur Bumschöttel Versuche mit hängenden Buckelplatten durchgeführt [2]. Theoretische Betrachtungen über das Tragvermögen eingespannter und frei aufliegender Buckelplatten finden sich in [3] u. [4].

Litteratur: [1] Zeitsckr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1873, S. 461. — [2] Zeitschr. rar Bauwesen 1880, S. 278. — [3] Winkler, Die Querkonstruktionen der eisernen Brücken, Wien 1884, 2. Aufl., S. 66. -— [4] Häseler, Der Brückenbau, 1. T., Die eisernen Brücken,

2. Lieferung, Braunschweig 1893.

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Buckelstein (Steinh.), Quader mit Randschlag und dazwischen liegenden unbearbeiteten Bossen.

Buckskin, s. Tuchfabrikation.

Buddhistische Bauweise, s. Indische Baukunst. Büchsenkartätschen, s. Munition.

Büge, 1. eine kurze Versteifung für Pfosten, Streben, Pfetten u. s. w. (s. Bug); 2. (Maur.) einfachster Lehrbogen aus Brettern, für Fensterentlastungsbogen (s. Lehrbogen, Gewölbe).

Bügelkompresse, s. Laffetirung.

Bühne, s. Theater und Tragewerk.

Biilmensalz, s. Düngesalz.

von Oer.

Biilmlöcher werden in das Gebirge geschlagen, um wagrechte Hölzer der bergmännischen Zimmerung, wie z. B. die Kappe eines Stollens fest aufzulegen. Das Holz wird dann mit dem einen Ende in ein solches ausgehauenes Loch gehängt und mit dem andern Ende in eine schiefe Ausflächung, welche die Möglichkeit des Antreibens gestattet und der „Anfall“ heisst, eingetrieben. Das Ausarbeiten der Bühnlöcher bewirkt der Bergmann mit Schlegel und Eisen. Bündel, s. Garn.

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Bündelpfeiler, auch Säulenbündel genannt, sind die aus mehreren Säulen gebildeten Pfeiler der mittelalterlichen Baukunst. Der romanische Stil hat keine charakteristischen Bündelpfeiler, sie entwickeln sich aus dem Viereck und haben Halbsäulen vorgelegt. Die Pfeiler der gotischen Bauweise besitzen einen kreisförmigen Kern, an welchen stärkere und schwächere Dreiviertelsäulen, Dienste genannt, angewachsen erscheinen. Zum Tragen der Gewölberippen sind

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Fig. 1. Grundriss eines Bündelpfeilers vom Kölner Dom.

Fig. 2. Grundriss eines Bündelpfeilers ans St. Nizaire zu Carcasonne.

bei einem gotischen Gewölbe mindestens acht Dienste erforder- um lieh und zwar vier KÄS zum Tragen der Längs-und Querrippen und diese sind kräftiger ge-bildet (alte Dienste) und vier zum Tragen der Kreuzrippen, die schwächer gestaltet

von Schubert.

sind (junge Dienste). Es kommen aber auch Bündelpfeiler von einer noch grösseren Anzahl von Säulchen vor. Der kreisrunde Kern erhielt in der späteren Zeit zwischen den Diensten tiefe Auskehlungen und dadurch entstand die charakteristische Gestalt der gotischen Bündelpfeiler (Fig. 1). Jeder der Dienste hat seinen eigenen polygon gebildeten Sockel; sämtliche Bauglieder werden schliesslich von einem gemeinschaftlichen Sockel aufgenommen. Die Kreisform der Dienste musste in der Spätzeit einer bimförmigen Gestalt (Fig. 2) weichen, wodurch die Formen des Pfeilers noch bewegter erscheinen.

Biindelpresse (Packpresse) dient dazu, im Packpressenkopf (Fig. 67 bei Baumwollspinnerei) aus einer Anzahl gezopfter Strängen, welche von der Garnnummer abhängt, ein Paket, Bündel zu formen (Fig. 68 bei Baumwollspinnerei), um es zum Versand geschickt zu machen. Der Mechanismus zur Bewegung des Pressentisches c (Fig. 1) ist verschiedener Art. Er kann als Kolben ausgebildet sein und so in einem starken Gusscylinder durch Wasserdruck bewegt werden [1]. Der Pressentisch kann auch durch einen Kniehebel [2] oder eine Schraubenspindel [3] bewegt werden. Eine Packpresse mit Räderantrieb zeigt Fig. 1 im Schnitt, Fig. 2 in der Seitenansicht.

Die Eiemenscheibe A‘ treibt mittelst Kolben e und Transportrad das 96er an der Welle/ und diese mit starkem 10er Stirnrad das 76er. An einem Stift Z des letzteren sind 2 Schubstangen g angehängt, welche den Pressenkopf c von unten fassen. Auf 10 Umdrehungen der Antriebwelle e macht das Ead ks Umdrehung und schiebt den Tisch c nach oben, welch letzterer die Strängen im Gehäuse ct so zusammenpresst, dass sie mit einander ein vierseitiges Prisma bilden. Zwischen den beweglichen Schienen a des Pressengehäuses werden Schnüre eingelegt

und über dem Bündel verknüpft. Papier bildet die Umhüllung des Garnpakets und auf einem Schild wird die Garnnummer und Qualität bezeichnet. — Der Schuh x am Kurbelrad stellt mit

der vertikalen Stange m die Maschine ab, wenn der Druck gross genug ist, und das Sperrrad p A ? pl verhindert das Zurück-    ^ A

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Fig. I.

Fig. 2.

Ein Paket enthält, je nachdem es 5 oder 10 Pfd. wiegt, auch fünf- oder zehnmal so viel Schneller als die Nummer angibt. Auch enthält jede Docke 5

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resp. 10 Schneller, so dass nach der Formel A⁷ = p, weil immer A= l.A⁷, die

auf dem Paketschild enthaltene Anzahl Docken auch die Nummer angibt, welche der Faden im Paket hat.

Litteratur: [1] Bulletin de la soc. industr. de Mulhouse, Bd. 16, S. 247. — [2] Prechtl, Techn. Encykl., Bd. 1, S. 353, mit Abb., Stuttgart 1831 — 67. — [3] Berliner Gewerbeblatt, Bd. 11, S. 5.

Bosshard.

Bündig (Zimm.), flüchtig, fluchtrecht, in einer Ebene liegend. Man sagt von zwei oder mehreren Hölzern, wie Balken, Pfosten u. s. w., auch Brettern, dieselben sind bündig, wenn sie, obgleich von verschiedener Stärke, an einer Seite in derselben Flucht liegen (s. Bundseite).

Bürgersteige oder Trottoire sind bei bebauten städtischen Strassen die ausschliesslich dem Fussgängerverkehr dienenden seitlichen Teile. Durch die Lage in Strassen mit erfolgter oder beabsichtigter Bebauung unterscheiden sich die Bürgersteige von den gleichfalls nur dem Fussgängerverkehr dienenden Promenadenwegen (s. Strassenbau).

Biirgersteiginseln oder Fussweginseln werden als etwas erhöhte, mit Randeinfassung versehene Zufluchtsplätze in abgerundeten Formen für den Fuss-verkehr da angelegt, wo er, über breitere Plätze mit starkem Wagen verkehr führend, diesen kreuzt (s. Strassenbau).

Bürmaim’sches Theorem. Dasselbe gibt die Entwicklung einer beliebigen Funktion f{x) nach Potenzen einer beliebigen andern Funktion (p{cc) und lautet:

gr> (a?)² d 1.2 dx

Weinbrenner.

Bränler.

Brünier.

x=x₀

<f(pc)* d²

172 3 dB*

Ueberdie Giltigkeitsbedingungen, auch wennx eine komplexe Veränderliche ist, s. [l j-

Litteratur: [1] 0. Sehlömilch, Vorlesungen über einzelne Teile der höheren Analysis (auch unter dem Titel: Compendium der höheren Analysis, Bd. 2), 4. Aufl., Braunschweig 1895, S. 100 ff.

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Mehmke.

5 g Eisenauflösung hinzugefügt. Das Holz legt man Stunden und hierauf in vorstehende Beize. — Gelbe Beize: Nachdem das Holz mehrere Stunden in gekochtem Alaunwasser gelegen hat, lässt man es gleichfalls mehrere Stunden in einer Lösung von 43 g Curcumawurzel in Va 1 Weingeist, die einige Tage an einem warmen Orte stehen bleibt. — Grün erhält man, wenn eine blaue und gelbe Beize zusammen gegossen wird. (Vergl. a. d. Art. Beizen der Hölzer).

Bürsten, in der Elektrotechnik, s. Schleifbürsten.

Bürsten, im Grundbau, s. v. w. Spundpfähle (s. d.).

Bürstenabzug, s. Buchdruckerkunst.

Bürsteilfabrikation, Herstellung von Bürsten (Besen) durch Einsetzen von Borsten, Federn, Federkielen, Draht, Pflanzenfasern, Haaren etc. in feste Halter. Die letzteren bestehen in der Hegel aus Holz, Horn, Schildpatt, Knochen, Elfenbein etc. Von den verschiedenen Hölzern sind besonders Ahorn, Buche, Eiche, Birnbaum, Erle, Kirschbaum, Nuss-, Pflaumen-, Eiben-, Platanenbaum und Ulme, ferner Palisander, Ebenholz, Mahagoni, schwarzer Walnussbaum und Kosenholz zu Bürstenhaltern geeignet. Die Hölzer müssen tadellos, astfrei, gut getrocknet (vergl. d. Art. Holz) und auf richtige Grösse geschnitten sein, ehe sie zur Verarbeitung gelangen. Die mit den üblichen Holzbearbeitungsmaschinen fertig hergestellten Bürstenhölzer werden sodann entweder lackirt, gebeizt (in verschiedenen Farben) oder in ihrer Naturfarbe belassen.

Nicht alle Hölzer lassen sich gleich gut und schön heizen; besonders geeignet ist Ahorn, Birnbaum, Erle, Kirschbaum, Taxus und Ulme. Vor dem Beizen müssen die Hölzer gehörig getrocknet werden. Eine schwarze Beize besteht aus einer Abkochung von 130 g Blau-(Kampeche)-Holz in 4^2 kg Wasser. Nach einer Stunde Kochen siedet man in dieser Brühe i/₂ kg schwarze, gestossene Galläpfel eine halbe Stunde. Ist diese Abkochung durchgeseiht, so fügt man noch 130 g Eisenvitriol, 17 g Grünspan und 100 g arabisches Gummi hinzu. — Blau beizt man Holz durch Einlegen in eine Lösung Grünspan in Weinessig und hierauf in eine aus 500 g Wasser und 60 g gereinigter Pottasche bestehende Auflösung. — Mahagonifarbe erzielt man in folgender Beize:    kg Stocklack entfärbt man durch Sieden in 4 1

Wasser vollständig, seiht das Wasser sodann ab, fügt dem Abguss 40 g gemahlene Krappwurzel hinzu und kocht das Ganze auf den vierten Teil ein. Diese Lösung wird mit nachstehendem Extrakt vermischt. 40 g Kochenille, 40 g Kermesbeeren gelöst in 0,5 1 Weingeist und 15 g Perlasche mit 0,06 1 Wasser hinzugesetzt. Vor der Vermischung wird der Extrakt durchgeseiht. Dem Ganzen giesst man so viel Salpetersäure zu, bis die Böte der Beize genügt. — Braune Beize: 115 g Fernambuk, 40 g Gelbholz werden in 1/2 1 Wasser gekocht und

zuerst in gekochtes Alaunwasser mehrere

Die Bearbeitung von Horn, Schildpatt, Knochen, Elfenbein zu Bürstenhaltern ist gleichfalls von grosser Wichtigkeit. Das harte Horn alter Tiere ist dem weichen junger Tiere vorzuziehen. Zur Erkenntnis dienen die Jahresringe. Die Kerne werden nach Weichen in Wasser vorsichtig herausgeschlagen, Spitzen und Zacken entfernt, die Röhre aufgeschnitten, flach gedrückt (was zwischen Eisenplatten geschieht), sodann weiter gereinigt, zu entsprechenden Platten geschnitten und je nach Bedarf geschliffen, gebeizt und polirt.

Eine gute Hornbeize besteht aus 2% kg in Wasser gelöschten Kalk, 1 kg Mennige mit Seifenlauge zu einem Brei verrieben. Nach mehrstündigem Einlegen der Hornarbeiten in diese Beize werden sie abgespült, getrocknet und mit Kiiböl gebürstet. Auch salpetersaures Silber eignet sich hierzu.

zu

Das Schildpatt kommt nicht häufig zur Verarbeitung; statt dessen nimmt man meistens Imitationen (aus Horn etc.). Auch das Celluloid wird Bürstenhaltern verwendet. Weite Ausdehnung findet in der Bürstenfabrikation das Bein (Knochen). Die Knochen werden beiderseits abgesägt, axial durchschnitten, in Salzwasser ausgekocht, sorgfältig gereinigt, in Chlorkalklösung (1:4) gebleicht, geschliffen, polirt und event. gebeizt.

Zu letzterem Zweck werden die Knochen zunächst „angebeizt“, was in ganz schwach mit Salpetersäure angesäuertem Wasser geschieht und hierauf mit schwefelsaurem Zinnoxyd behandelt. Gelb färbt man Knochen in einer aus 10 g Blau- oder Gelbholz in 1/2 1 Wasser bestehenden Lösung. Kot entsteht, wenn die Arbeiten aus dieser heissen Lösung direkt in folgende getaucht werden. 175 Kochenille in 1 Wasser, mit 1/2 1 V asser ausgezogen, filtriit und mit 3—4 Tropfen einer aus Alaun mit Weinstein in siedendem Wasser bestehenden Lösung versetzt. Schwarz färbt man Knochen durch Behandlung mit heissem Essig mit etwas Alaun und Eisenoxyd, Abspülen und Eintauchen in Blauholzlösung. Ein vorzügliches Mittel zum Bleichen von Horn, Knochen und Elfenbein ist das Wasserstoffsuperoxyd.

Die Borstenbearbeitung (Zurichterei), sowie die der hierfür als Surrogat verwendeten verschiedenen Haararten, Fibre, Wurzeln, Para, Piassava, Sisal, Siam, Sorgho-Besenstroh, ist ein besonderer Fabrikationszweig, dessen Ei Zeugnisse fertig sortirt, gebleicht oder in beliebigen Farben gebeizt in den Handel kommen.

Die Borsten der Schweine aus nördlichen Ländern sind denen der Schweine aus südlichen Gegenden vorzuziehen. — Das Bleichen der vorher tüchtig in warmem Seifenwasser gewaschenen und hierauf in kaltem Wasser abgespülten Borsten erfolgt 2—3 Tage lang in einer wässerigen Lösung von Schwefelsäure oder mittelst Wasserstoffsuperoxyd. Färben kann man die rohen, weissen oder gebleichten Borsten und Haare auf gleiche Weise. Zuvor werden sie in Alaunwasser mit etwas pulverisirtem Weinstein einige Stunden gekocht und sodann direkt in die Farbenbrühe gebracht. Bot: 1 kg Krapp, 0,25 kg salpetersaures Zinn. 5 1 heisses Wasser. Blau: 1 kg pulverisirter Indigo, 50 g auf 100 g mit Wasser verdünnte Schwefelsäure, beides vermischt und in 8 1 Wasser siedend geschüttet. Gelb: 0,25 kg Gelbholz, 30 g Alaun in 3 1 Wasser gekocht, hierauf noch 50 g Gelbholz zugefügt. Schwarz: 130 g pulverisirte Galläpfel in 2 1 Wasser auf 0,5 1 eingekocht und 60 g grünen Vitriol zugefügt. Braun: Vermischen von roter, schwarzer und gelber Beize. — Weitere Vorbereitungsarbeiten für die Borsten sind: 1. Ueberziehen (Auskämmen); 2. Aufmischen (nach Farben sortiren); 3. Zapfen (auf Länge sortiren); 4. Zwickstossputzen (Neuordnen abgehauener Borstenspitzen für geringwertige Waren); 5. Bündeln (Abheben von soviel Borsten, als in ein Loch gehören).

Nach (Fertigstellung der Bürstengestelle und Auswahl der Borsten oder Haare geschieht das Befestigen der Borsten etc. bei bestimmten Bürstensorten mittelst Pech (s. Bürstenpech). Weitaus häufiger wird jedoch hierzu, ebenso wie zum Einziehen der Haarbüschel, Draht, seltener feiner Bindfaden verwendet. Das Einziehen geschieht durch den durch das betreffende Loch in Schlingenform gesteckten Draht, der nach Einlegen des Borsten- oder Haarbüschels angezogen wird. Man beginnt das Einziehen bei den mittelsten Reihen und endigt an der äussern Seite; die beiden Drahtenden werden zusammengedreht, worauf das Beschneiden der Borsten etc. erfolgt. Bessere Bürsten erhalten Eourniere, d. h. die Oberseite des Bürstenholzes wird mit einem dünnen Holzblatt verdeckt. Das Holz wird mit der Ziehklinge bearbeitet, geschliffen und polirt. Auf dieselbe Weise wird Horn und Schildpatt behandelt. Die nichtfournierten oder gebeizten Holzgestelle werden roh gelassen oder lackirt. — Die Bürsten lassen sich in solche für die Toilette, Hausgebrauch, gewerbliche und technische Zwecke sondern.

Zu den Toilettebürsten gehören die Zahn-, Haar-, Kleider-, Hut-, Frottir- und Nagelbürsten, zu den Bürsten für den Hausgebrauch u. a. Handfeger, Schuh-, Bohner-, Fuss-, Cylinder-, Gläser- etc. Bürsten, ferner Schrubber, Handstäuber (Kehrwische) u. s. w. Die Kardätschen, Strahl-, Mähnen-, Wagenbürsten gehen unter dem Sammelnamen Stallbürsten, während die grosse Reihe der Bürsten für gewerbliche Zwecke, z. B. Bürsten aus geschnittenen Federkielen für Küfer etc., je nach der Verwendung verschiedene Namen besitzen. Hier wären ferner zu erwähnen: die Piassava-Besen und Bürstwalzen zum Strassenkehren (vergl. Strassenkehr-maschinen). Eine Spezialität hierin sind die Bürsten mit Messing-, Kupfer- oder Gussstahldrahtbüschel, die häufig als Zirkularbürsten angefertigt werden und zum Reinigen und Scheuern von Metallsachen, sowie zum Gussputzen dienen (vergl. d. Art. Drahtbürsten). Die in neuester Zeit auf den Markt gekommenen Zirkularbürsten mit auswechselbaren Büscheln, sowie die Bürsten aus Lederstreifen zum Fensterputzen finden grossen Anklang.

u. a.

Rosshaare: Carlo Pacchetti & Cie.,

Bezugsquellen. Bürstenhölzer: F. Pfleiderer, Esslingen; R. Wolff, Einsiedel-Chemnitz Borsten: Arthur Kahn, Antwerpen; A. Nagel, Schwäb. Gmünd u. a. Piassava, Reiswurzeln (mexik. u. ital.), Fibre, Siam, Para, Federkiele u. a. Rohmaterialien: A. E. Müller, Berlin C, Rosenthalerstr. 50; M. Joseph & Cie., Mannheim u. a.

Mailand u. a. Draht: F. Klebes, Nürnberg u. a.

Litteratur: Zeitschrift für Bürsten-, Pinsel- und Kammfabrikation, Leipzig. — Deutsche Bürstenmacherzeitung, Leipzig.    Liebetana.

Bürstenpech, durch Schmelzen über Feuer hergestellte Mischung des Rückstandes der Harzdestillation mit amerikanischem Kolophonium und Harzöl, von dunkelbrauner Färbung, in welche nach dem Flüssigmachen die Borstenbündel bei Anfertigung von Bürsten eingetaucht werden, ehe sie in die Bohrungen der Bürstenhölzer eingesetzt werden.    Andes.

Biirsteiirost, s. v. w. Pfahlrost (s. d.).

Biirstensatmirmaschine, s. Buntpapierfabrikation.

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Biirstensclmecke. Ein 1885 von Holtzhausen (Nossen) in die Müllerei eingeführter, namentlich in kleineren Mühlen sehr verbreiteter Apparat, der sich als eine Transportschnecke von 0,5 — 2 m Länge darstellt, deren Windungen aus

Bürsten gebildet sind, die 0,2 — 0,7 m Durchmesser haben. Zwischen den Gewindegängen befinden sich noch weitere Bürstenreihen, die mehr parallel zur Axe laufen (s. Fig.). Die Schnecke ist von einem Siebtroge dicht umgeben lind das in diesen Trog eingeführte Gut wird von den eigentlichen Schneckenwindungen axial verschoben, von der sonstigen Bürstenbesetzung der Welle dagegen gehoben und auf die andere Seite der Welle übergehohen (daher auch der Name „überhebende“ Bürstenschnecke). Sämtliche Bürsten zusammen aber bewirken ein Auflösen (Detachiren) des Gutes, falls es ballig ist, ein Losbürsten von Mehl, wenn das Sichtgut in mehlhaltigen Schalen oder Schrot, von Staub, wenn es in Getreide besteht, ferner ein Mengen des Gutes und ein energisches Durchtreiben der feinsten Teile durch das Sieb des Troges. Entsprechend diesen Wirkungen wird die Bürstenschnecke gebraucht als Vorsichter, Sichter (bei massigen Ansprüchen an das Produkt), Nachsichter, Blaumehlabscheider, Schalenbürste, Detacheur, Getreidebürste (D. R. P. Nr. 36 406). Arndt.

Bürstmaschinen werden in der Müllerei zum Reinigen des Getreides und zur Ausbürstung des letzten Mehles aus den Schalen, auch zum Nachbürsten geschälter Körner benützt. Für die Getreidereinigung dienen umlaufende Scheiben, Cylinder, Kegel oder auch Flügelleisten, die mit Bürsten aus Draht, Rohr, Piassava (Attalea funifera) oder Borsten besetzt sind. Die Gegenflächen werden entweder ebenfalls mit Bürsten besetzt oder aus Schlitzblech, Drahtgewebe u. dergl. gebildet.

Die verbreitetste Scheibenbürste ist die Gathmami’sche (D.R.P. 16 278 und 28 024). Sie enthält entweder zwei gegen einander arbeitende Bürstenscheiben oder eine Bürstenscheibe und ein Sieb. Die senkrecht angeordneten Scheiben kreisen um wagrechte Axen. Der Einfall erfolgt von der Rückseite einer Scheibe her durch ihr Zentrum [1], S. 113. Der entstehende Staub wird durch einen Aspirator abgezogen. Als Beispiel einer Bürstmaschine mit wagrechten Scheiben kann die von Linke dienen (D.R.P. 23030), die nach dem Prinzipe der Unterläufer-Mahlgänge arbeitet [1], S. 114. Maschinen mit Cylinderbürsten, die um eine senkrechte Axe kreisen, sind die von R. C. Brown und E. Gr. Throops und die von E. Garbe in Berlin mit verstellbarem Siebmantel (D.R.P. 17 679). Kraftverbrauch je nach Grösse ³h bis 3 P.S., Umdrehungszahl 750—600 in der Minute, Leistung angeblich 300—3000 kg Getreide in der Stunde. Einen Gegensatz hierzu bildet eine von C. G. W. Kapier, Berlin, gebaute Bürstmaschine, bei der eine senkrechte, kreisende, mit Schlägern besetzte Trommel die Frucht gegen die mit Bürsten besetzte Innenwand des cylindrischen Gehäuses schleudert. In verschiedenen Höhenlagen vorgesehene Oeffnungen ermöglichen eine erfolgreiche Absaugung des Staubes. In letzter Zeit sind Maschinen mit kegelförmigen Bürsten sehr in Aufnahme gekommen. L. Dietz (D.R.P. 28375) ordnete auf einer senkrechten Welle mehrere mit Bürsten besetzte aufrecht stehende Vollkegel an, die gegen darüber liegende Siebhohlkegel arbeiteten. Durch Heben und Senken der Welle mittelst einer Stellvorrichtung wird der Abstand der Bürsten von den Siebflächen geregelt. Die Mühlenbauanstalt und Maschinenfabrik vorm. Gebr. Seck, Dresden, baut Maschinen, bei denen bis zu 4 Hohlkegel, mit den Spitzen nach unten, auf der gemeinsamen senkrechten Welle sitzen und gegen entsprechende, mit der nach oben gekehrten Basis am senkrechten cylindrischen Gehäuse befestigte Vollkegel arbeiten. Beide Arbeitsflächen sind mit Bürsten besetzt. Die grösste Maschine (4 Etagen) soll bei einem Kraftbedarf von 4 P. S. in der Stunde 2500—3000 kg leisten. Umdrehungszahl 450 in der Minute.

Wenn man bei solchen und ähnlichen Maschinen nur das unterste Kegelpaar mit Bürsten besetzt, die übrigen aber mit Schmirgel, Reibblechen, Schleuderblechen u. s. w. armirt, so kann man ein Schälen (starkes Frottiren), Spitzen und Bürsten der Körner in ein und derselben Maschine erzielen (C. G. W. Kapier, Berlin). Die Maschinen, bei denen (an einer wagrechten Welle sitzende) Flügelleisten mit Bürsten besetzt sind, werden jetzt weniger häufig (meist als Schalenbürsten) benützt. In einem kistenartigen Gehäuse liegt ein wagrechter Sieb-cylinder, dessen Axe die mit 4 oder 6 Flügelleisten, welche sich durch die ganze Länge des Siebcylinders erstrecken, besetzte Welle. Die Leisten tragen auf der dem Siebe zugekehrten Seite Bürsten, welche bei Umdrehung des ganzen Flügelsystems das Getreide durch Anpressen an die Siebwandung frottiren. Beispiele solcher Maschinen finden sich in [1], S. 112 und 116. Auch hier sorgt eine kräftige Aspiration für Entfernung des Staubes. Häufig finden sich die Bürsten tragenden Flügelleisten etwas schraubenförmig gewunden vor. Auch lässt man je eine Bürstenleiste wechseln mit einer einfachen Wurf leiste, welche die Frucht immer wieder an die Mantelbespannung wirft (Gebr. Seck, Dresden).

Arndt.

Litteratur: [1] Fr. Kick, Die Mehlfabrikation, 3. Aufl., Leipzig 1894.

Kraft.

Biirstmascliineii, in der Tuchfabrikation und in der Gewebeappretur verwendete Maschinen, welche dazu dienen, die an der Oberfläche der Gewebe befindlichen Fasern vor gewissen Manipulationen in die Höhe zu richten, aufzustellen oder dieselben nach einer bestimmten Richtung auf das Gewebe niederzulegen, dieselben „in den Strich“ zu legen. S. Tuchfabrikation.

— der Schöpfer

Büsclielware, s. Zündwaren.

Biiste, ein plastisches Brustbild einer Person, zumeist bestehend aus Kopf, Hals und einem Teil der Brust, welches auf einem Postamente aufzusitzen pflegt.

Bütte, in der Müllerei das die Steine umgebende äussere Gehäuse des Mahlganges (s. d.). — S. auch Papierfabrikation.

ßiittenbachs Klassifikator, s. Sortiren der Trübe.

Büttenbrett, s. Bauscht und Papierfabrikation.

Büttenleimuilg nennt man in der Papierfabrikation (s. d.) im Gegensätze zur Bogenleimung dasjenige Leimverfahren, bei welchem eine Verbindung der einzelnen, noch losen Papierfasern mit dem Leim zur Ausführung kommt.

Büttenpapier, das durch Schöpfen aus der Bütte in Bogenform erzeugte Papier. S. Papierfabrikation und Papiersorten.

Biitteiipresse, die bei der Erzeugung des geschöpften Papieres, zur Entwässerung desselben in Anwendung gebrachte, in der Nähe der Bütte aufgestellte Presse, in welcher mehrere über einander liegende Bauschte für wenige Minuten eingepresst werden. S. Papierfabrikation.

Büttenstuhl, auch Tritt, nennt man bei der Handpapierfabrikation den vor der Bütte befindlichen, durch drei senkrecht angeordnete Bretter nach drei Seiten eingeschlossenen Raum, in dem der das Papier schöpfende Arbeiter während der Arbeit steht. S. Papierfabrikation.

Büttnerei, s. v. w. Böttcherei.

Bei

ersterer ist der Buffer in der Mitte des Wagens angeordnet und meist so ausgebildet, dass er auch die Kupplungsvorrichtung des Fahrzeugs enthält. Diese Bauart ist jedoch in Europa nur vereinzelt bei schmalspurigen Bahnen in Anwendung, während sie in Amerika einigermassen verbreitet ist. — Eine ungleich ausgedehntere Verbreitung hat dagegen die Zweibuffer-Bauart gefunden. Bei den Eisenbahnfahrzeugen des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen sind die Buffermitten 1754 nun von einander entfernt. Auch sollen sie im unbelasteten Zustande der Fahrzeuge 1040 mm über Schienenoberkante liegen. — Die Abmessungen der Buffer sind so festgesetzt, dass das An- und Abkuppeln der Fahrzeuge gefahrlos geschehen kann. Vom Wagen aus gesehen soll die rechtsliegende Bufferscheibe gewölbt, die linksliegende Bufferscheibe eben sein; andernfalls würden bei der Bewegung der Fahrzeuge durch die Gleiskurven und beim Zusammenlaufen verschieden belasteter und somit in verschiedener Höhenlage befindlicher Fahrzeuge Unzuträglichkeiten entstehen. Bei Personenzügen sollen

Buffer werden an den Stirnseiten der Eisenbahnfahrzeuge und zwar an den Bufferplatten oder Kopfschwellen der Untergestelle angebracht, um den Stoss zweier Fahrzeuge gegen einander abzuschwächen bezw. unschädlich zu machen. Sie bestehen in der Regel aus dem Stosskörper, dem Buffergehäuse und der Bufferfeder. Der Stosskörper setzt sich zusammen aus der schmiedeeisernen Bufferscheibe und der damit entweder aus einem Stücke hergestellten oder auch damit vernieteten Bufferstange und erhält seine Führung durch das Buffergehäuse. Der der Bufferscheibe zunächst befindliche Teil der Bufferstange ist verstärkt und drückt mittelst einer Scheibe auf die Feder, welche diesen Druck auf die Kopfschwelle und somit auf das Untergestell des Wagens überträgt. Am Ende der Bufferstange ist entweder eine Schraubenmutter mit Splint oder ein durch Splint gesicherter Keil angebracht, um das Herausfallen der Bufferstange aus dem Buffergehäuse zu hindern. — Die Bufferfedern werden aus Kautschuk oder Stahl hergestellt. Die Kautschukfedern bestehen aus einer grösseren Anzahl durch Eisenplatten von einander getrennter Kautschukringe. Die Stahlfedern werden meist als Spiralfedern angeordnet und in der Weise hergestellt, dass ein entsprechend geformtes Blatt von etwa 7 mm Stärke und 150 mm Breite im erhitzten Zustande spiralförmig aufgewickelt wird. Der innere Durchmesser der gewickelten Feder wird etwa 60 mm, der äussere Durchmesser etwa 160 mm, bei einer Höhe der ungepressten Feder von etwa 300 mm. — Zwischen den einzelnen Windungen bleibt ein Spielraum von etwa 3 mm, damit sie sich beim Zusammendrücken der Feder frei bewegen können. Man unterscheidet die Einbuffer-Bauart und die Zw ei buff er-Bauart.

die Klippelketten so weit angezogen sein, dass die Buffer mit einer massigen Pressung gegen einander gedrückt sind, weil dadurch die Seitenscliwankungen der Wagen gemildert werden.

Alb. Frank.

Bufferbollle ist die das Untergestell der Eisenbahnfahrzeuge an den Stirnseiten abschliessende hölzerne Querschwelle, an welcher die Buffer befestigt sind, auch Kopfschwelle genannt. Bei den eisernen Untergestellen tritt an ihre Stelle die Bufferplatte.

Bufferbremsen sind versuchsweise angewendet, um den Druck der Buffer zum Anziehen der Bremsen zu benützen. Es sind hierbei die Bufferstangen mit dem Bremsgestänge in geeignete Verbindung gebracht, um hei der Thalfahrt und heim Bangiren ein selbstthätiges Bremsen der Fahrzeuge herbeizuführen. Derartige Bremsen sind bisher nur vereinzelt zur Ausführung gekommen [1].

Litteratur: [lj Railroadgazette 1885, Juli.

Buffer wehr (Buff er Ständer), ungebräuchlicher Ausdruck für den in der Kegel als Prellbock (s. d.) bezeiclmeten Abschluss eines stumpfen Gleises.

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Fig. 1.

Fig. 2.

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Bug’, Büge, Winkelband, auch Kopfband, verbindet ein senkrechtes Holzstück (Säule, Stiel) mit einem daran fliegenden horizontalen Balken, gewöhnlich unter 45 ⁰ gegen den Horizont geneigt und hat vornehmlich den Zweck, die Tragkraft des horizontalen Balkens zu vergrössern, manchmal auch den vertikalen und horizontalen Konstruktionsteil gegen einander abzusteifen. Die Verbindungsart der drei Holzteile unter einander ergibt sich aus den beiden Fig. 1 und 2 [lj.

Die Verbindung zwischen Säule und Balken geschieht durch Verzapfung. Fig. 1 zeigt den eingezapften Bug ohne Einlassung oder Versatzung, aber mit Sicherung durch Holznägel. — Fig. 2 zeigt den angeblatteten Bug mit zwei schrägen Blättern (deren Dicke gleich der halben Stärke des Buges) und einfachen, schrägen Stössen. — Die zweite Konstruktion ist fester als die erste, indem durch die Schrägblätter eine Vergrösserung, durch die Schrägstösse eine Verkleinerung der Winkel des Dreieckes, welches Säule, Balken und Bug mit einander bilden, verhindert wird [2J. Vergl. Holzdachstühle unter Dachstühle.

Guzmann.

Litteratur: [1] Durm, Handbuch der Architektur, 3. Teil, Bd. 1, Konstruktionselemente> 2. Auf!., Darmstadt 1891, S. 122. — [2] S. auch Litteratur bei Balken.

Bllg, der Vorderteil eines Schiffes; auch bezeichnet es die Seite, auf der bei einem Segelschiff die Schoten der Segel angeholt sind.

Bugband, s. Schiffbau.

Bugfeuer, Buggeschütz, s. Schiffsarmirung.

Bugmessing, s. Blech (Bd. 2, S. 435).

Bugpforte, s. Schiffs ge schütze.

Bugrolir, für Torpedos, s. Torpedoarmirung.

Bugsirdampfer, s. Dampf er typen.

Bugspriet, s. Bemastung.

Bugstag, s. Takelage.

Bulinen (Höfter, Kribben, Schlechten, Schiengen, Schlickfänge, Schlickzäune, Spickdämme, Stacken, Traversen, Wuhre etc.) sind künstlich angelegte, dauerhaft aus Faschinen, Steinwürfen oder Erddämmen mit Spuntwänden hergestellte, vom festen Ufer ausgehende Einbauten in fliessende Gewässer, dazu bestimmt, dem Ufer gegen die bei höheren Wasserständen auftretenden Strömungen Schutz zu gewähren oder diese Strömungen zu beabsichtigten Aenderungen des Flusslaufes bezw. seiner Ufer auszunützen. Je nach ihrem Zwecke überragen die Buhnen den normalen Hochwasserstand oder liegen als Grundschwellen stets unter Wasser. Dienen sie in der Hauptsache dem Uferschutz, so nennt man sie Schutzbuhuen; ausserdem errichtet man sie zu Absperrungen von Seitenarmen (Sperrbuhnen), zu Ablenkungen des Stromstrichs bei Flussspaltungen (Spaltbuhnen, Schöpfbuhnen), zu Kegulirungen des Einlaufs der Nebenflüsse in die Hauptflüsse (Trennungsbuhnen oder Separationswerke),

zu Erhöhungen der ganzen Flusssohle (die ganze Breite des Flusses überquerende Grundschwellen), zu Vertiefungen des Flussbettes (Rauschbuhnen), zur Schliessung eines Einrisses (Winkelbuhnen, Bogenbuhnen), zur Herbeiführung von Verlandungen (Anhägerungsbuhnen, Bildungsbuhnen, Fangbuhnen, Verlandbuhnen), zur Abtragung von Ufern (Treibbuhnen) u. s. w. Der im festen Ufer eingebaute Teil einer Buhne heisst deren Wurzel, das äussere, im Flusse liegende Ende der Kopf; beide sind verbunden durch den Damm, dessen Krone (Kamm, Rücken) gewöhnlich eine konvexe, gewölbartig befestigte, ca. 3 m breite Fläche bildet, deren stromaufwärts gerichtete Seite die Streichseite genannt wird. Vom Kopf nach der Wurzel gibt man der Buhne in der Regel eine Steigung (1:200 bis 1:100), damit bei der Ueberflutung die relativ geringste Wassergeschwindigkeit am Lande eintrete. Die Buhnenköpfe müssen allseits flach abfallen und sehr solide konstruirt, sowie gut unterhalten werden, da sie den heftigsten Angriffen ausgesetzt sind [lj. In der Regel werden die Buhnen inklinant gegen den Wasserlauf angeordnet [2]. Deklinante und auf dem Stromstrich senkrecht stehende Buhnen finden weniger häufig [3] (bei Einmündungen von Nebenflüssen, Anlage von Flusshäfen etc.) Verwendung. Näheres s. Flussregulirung.

Lueger.

Litteratur: [1] Deutsche Bauzeitung 1875, S. 222. — [2] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Bd. 3, Kap. 9, Leipzig 1893. — [3] In Holland findet man vielfach senkrecht stehende Buhnen; vergl. Zeitschrift für Bauwesen, 1872, S. 55.

Buhnenkammer, die an den festen Ufern für Aufnahme der Wurzel einer Buhne hergestellte, bis zum zeitigen Wasserspiegel abreichende Baugrube, in welcher zum Anhalten der ersten Faschinenlage Buhnenpfähle eingeschlagen werden.

Buhnenkopf, -kröne, s. Buhnen.

Buhnenpfahl, der zum Befestigen der Senkwürste auf dem Packwerk, den Spreutlagen, Rauhwehren etc. dienende, unten zugespitzte, oben glatte Pfahl von etwa 1,2—1,5 m Länge und 5—7 cm Durchmesser.

Bulbeisen, ein aus Eisen oder Stahl gefertigtes Fassonstück von nebenstehendem Querschnitt (s. Fig.), welches im Schiffbau für Deckbalken verwendet wird.

Buleine, s. Takelage.

Buleuterium oder Buleuterion ist ein im alten Griechenland errichtetes Gebäude, das am meisten unserem Rathause entspricht. In Olympia hat sich

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von Schubert.

der Grundriss eines derartigen Baues sehr wohl erhalten vorgefunden; er besteht aus drei gesonderten Bauwerken, die durch eine jonische Vorhalle verbunden sind. Der linksseitige Bau enthält einen grossen Saal, der durch eine Säulenstellung in zwei Schiffe geteilt erscheint; daran stösst ein halbkreisförmiger Anbau mit weiteren zwei Räumen. Merkwürdigerweise sind die beiden Hauptmauern des Saales nicht parallel, sondern in elliptischen Kurven geführt. Ein ganz gleichgeformtes Gebäude, aber mit parallelen Langmauern bildet den Bau zur rechten. Zwischen beiden Saalanlagen befindet sich ein Viereck, in dessen Mitte man die Reste eines Fundamentes entdeckte, das ohne Zweifel die Statue des Zeus Herkeios zu tragen hatte. (Vergl. die Figur.)

Bulgenkunst, eine veraltete Einrichtung zur Wasserhebung (s. Wasserhaltung) beim Bergbau, in der Anordnung dem Becherwerke (s. d.) ähnlich. Die Schöpfgefässe bestanden aus Ledersäcken, Bulgen genannt.

Bullertau, s. Takelage.

Bullivantuetz, s. Torpedoschutznetz.

Bullockmascliine, s. Schnellpresse.

Bund ist ein um mehrere Eisenstäbe gelegter eiserner Reifen, welcher teils den Zweck hat, diese einzelnen Bestandteile zusammen zu halten (Fig. 1 und 2), teils aber als Verzierung und wohlthuende Unterbrechung geradliniger Stäbe (Fig. 3) benützt wird. Der einfache Bund kann eigentlich als Kettenglied angesehen werden, dessen Querschnitt je nach dem Stil und p Zweck verschieden gestaltet werden kann (Fig. 4—7). — N Je nach der Grösse wird die Zusammenfügung der Enden vorgenommen. Kleine und schwächere Bunde werden durch fj Umbiegen hergestellt und auf der Rückseite stumpf zu-sammengestossen; grosse und schwere Bunde werden beson-ders geschmiedet und dann häufig aus zwei Stücken zusammen- Fls-²- Flg- ³-gesetzt, die durch Ueberblattung, Verschraubung oder Vernietung vereinigt werden. Um ein Verschieben des Bundes zu verhindern, wird derselbe an der

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geeigneten Stelle fest geschraubt oder |    |    ■    ■    m-a    m    L

Fig. 7.

Fig. 6.

Fig. 5.

Fig. 4.

vernietet, was meistens mit Hilfe einer ■--■    ■-■    1-0    ■-»

Hoch.

Rosette geschieht. — Die auf einzelne Stäbe aufgeschobenen gegossenen oder geschmiedeten Zierteile (Fig. 3) gehören zwar hierher, können aber eigentlich nur als falscher Bund oder Scheinbund bezeichnet werden.

Bundgespärre, s. Dachstuhl.

Bundholz, die einen Dachbinder bildenden oder hierzu bestimmten Hölzer, wie Pfosten, Streben, Zangen, Büge u. s. w.

Bundriegel, s. v. w. Wandriegel.

Weinbrenner.

Bundsäule, 1. (Zimm.) Bundsäulepfosten, Bundsäulestiel oder Bundsäuleständer, unterstützender Teil eines stehenden Dachstuhls oder auch nur einer Pfette; 2. Wandpfosten einer Riegelwand, welche mit einer andern r.i ,.,nj eine Ecke bildet, so dass die Bundsäule die Verbindung beider .111 Wände bewirkt. Wegen der Schwächung durch die Riegel der Anschlusswand ist es gut, diesen Bundpfosten stärker als die übrigen Wandpfosten zu machen (s. Fig.); 3. Säule, mit einem Bunde versehen.

Bundscheibe, s. Weberei.

Weinbrenner

Bundschwelle (Zimm.), wagrechtes, 4- oder 5-kantiges Holzstück zum Tragen der liegenden Stuhlsäulen (Streben), sowie der Sparren der alten ver-schweilten Dachstühle. Auf dem Dachgebälke aufgekämmt, nahm sie mit Verzapfung die Streben, sowie auch die Windverstrebungen auf.

Bundseite, diejenige Seite einer Holzverbindung, z. B. eines ganzen Dachbundes, bei welcher die verschieden starken Hölzer derselben eine Ebene bilden. Beim Abbinden werden die Hölzer mit ihr auf dem Lehrgespärre aufgelegt.

Buudsparren (Zimm.), Hauptsparren, die mit dem Dachbinder in einer Ebene liegenden Sparren, welche mit den Querhölzern des Bundes den Spannriegeln, Zangen u. s. w. durch Verschrauben in engeren Verband treten.

Bundstiel, s. Holz wände.

Bundtram, s. D ach st uh 1.    jUIUI

Bundwand, Fach- oder Riegelwand, welche im Innern    I n

eines Fachwerkgebäudes als Zwischenwand aufgestellt ist und    i J |

die Umfassungswände mit einander verbindet. Zu diesem Zwecke sind die Schwellen und Pfetten der Bundwand mit den entsprechenden Hölzern der Hauptwand schwalbenschwanzförmig verblattet (s. Aufblattung, s. Fig.).

Bunker, der Raum an Bord eines Schiffes zum Verstauen der Kohlen zum Heizen der Schiffskessel. Die Grösse und Verteilung der Bunker richtet sich nach der Kesselanordnung. Um einer Selbstentzündung der Kohlen vorzubeugen, sind in jedem Bunker Temperaturrohre vorzusehen, um von Deck aus die Temperatur in den Bunkern jederzeit messen zu können.

Tj. Schzcarz.

Litteratur: Busley, Die Schiffsmaschine, Kiel 1886.

Bunkerde, die beim Abbau des Torfmoores sich ergebende oberste Moorschichte. Näheres unter Moorkultur.

Buntdruck, s. Farbendruck.

Buntfeuer würd erzeugt durch Abbrennen von Substanzen, welche beim Verbrennen eine ruhige, stark leuchtende, bunt gefärbte Flamme liefern. Zur

Verhütung von Explosionen bei Bereitung der Gemische wird jeder Bestandteil einzeln für sich gepulvert, die Mischung auf einer weichen Unterlage vorsichtig mit den Fingern vorgenommen. Von den zahlreichen Vorschriften für die Herstellung von Buntfeuermischungen sind folgende die gebräuchlichsten:

Bestandteile

-g

gelb

blau

weiss

grün

Bestandteile

-g

gelb

blau

weiss

grün

Kalmmchlorat Schwefel. . Holzkohle . Barjumnitrat Strontium .

I— to '‘-a'ic'Vi

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54,5

18,1

,45,7

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9.8

,62,8

27,4

60

10

Das Blaufeuer (Blue light) für Leuchttürme besteht aus einem Gemisch von Baryumoxalat oder Kupfer-Ammoniumsulfat und Kaliumchlorat. Buntfeuer dient zu farbiger Beleuchtung in Theatern, in der Feuerwerkerei, im Signalwesen.

Andes.

Builtglasimitationen dienen, wie die Diaphanien (Diaphanbilder) als billiger Ersatz für Glasmalereien; sie zeigen nur den alten Butzenscheiben ähnliche Zusammenstellungen, während Diaphanien figürliche, ornamentale oder landschaftliche Darstellungen sind. Beide Arten sind auf dünnes Papier mit fetten Farben gedruckt und mit einem durchsichtig machenden Lack (Diaphan-lack) überzogen. Buntglasimitationen werden auch ohne Lacküberzug geliefert und dann mit Lack auf die Fensterscheiben aufgeklebt. Buntglasimitationen, lackirt, und Diaphanien werden nur mit Gelatine aufgeklebt und, wenn man sie sehr lange gut erhalten will, noch mit einem Glas bedeckt, so dass die Imitation sich zwischen zwei Scheiben befindet. In jüngster Zeit werden Diaphanien auch als Fenstervorsetzer und Hängebilder auf ein Drahtgewebe aufgeklebt geliefert, wodurch sie unzerbrechlich sind; das Drahtgewebe beeinträchtigt die Deutlichkeit der Bilder in keiner Weise.

Leppla.

Buntkupfererz, Bornit, Buntkupferkies, Erubescit, Schwefelverbindung von Kupfer und Eisen = Cu^FeS^ (55,6 Cu, 16,4 Fe, 28,0 S), kristallisirt (regulär Würfel) oder auch derb; bricht muschelig bis uneben; wenig spröd. Härte 3; spez. Gew. 4,9—5,1; undurchsichtig, metallglänzend, tombakbraun, läuft bunt (blau und rot) an; Strich schwarz. Schmilzt vor dem Lötrohr zu grauer, magnetischer Kugel. Ist in Salz- und Salpetersäure unter Abscheidung von Schwefel löslich. Wird zur Gewinnung von Kupfer benützt.

Die Buntpapiere können eingeteilt werden: 1. in

Bimtpapierfabrikation. Der Begriff Buntpapier ist nicht strenge begrenzt; es sind einesteils von demselben ausgeschlossen die mit matten Farben, gewöhnlich im Papierstoff gefärbten Papiere, während andererseits demselben solche Papiere zugezählt werden, die weniger durch farbige als durch besonders behandelte Flächen wirken, wie das Damastpapier, das Erz-, Sammt- und veloutirte Papier u. s. w. Im weitesten Sinne verstehen wir daher unter Buntpapier alle Papiere, die im Gegensätze zu den weissen oder mattgefärbten Papieren eine auffallende, durch Farben oder andere Mittel hervorgerufene Flächenansicht zeigen, schlichte, über die ganze Fläche ein gleichförmiges Ansehen bietende und 2. in gemusterte, dessinirte, figurirte Papiere.

lieber die Geschichte des Buntpapiers ist nur wenig bekannt. Das älteste bekannte, zur Verzierung von Schachteln verwendete Buntpapier — im germanischen Museum zu Nürnberg befindlich — stammt aus der Mitte des 16. Jahrhunderts; das älteste Marmorpapier aus den Jahren 1579 bis 1617. Das älteste einfarbige Buntpapier, an dem das Aufträgen mit dem Pinsel deutlich ersichtlich ist, ist uns aus dem Jahre 1666 erhalten und zeigt eine braunrote Farbe. Ein aus dem 15. Jahrhundert stammendes, in der Nürnberger Stadtbibiiothek bewahrtes Rezeptenbuch gibt eine Anleitung zur Herstellung von Buntpapier, darunter auch des Gold-papieres. Die ersten Papiertapetenfabriken — wir können in historischer Beziehung die Papiertapeten mit den Buntpapieren identifiziren — wurden 1746 in England errichtet; das Schabloniren war damals schon durch das Bedrucken mittelst hölzerner Model ersetzt. In Frankreich scheint erst vierzig Jahre später dieser Fabrikationszweig Eingang gefunden zu haben. In Deutschland war Ende des vorigen Jahrhunderts die Joy'sche Fabrik in Augsburg von Bedeutung, in welcher schon mit Kupfer- und Messingplatten gedruckt wurde. Bestreute, veloutirte Tapeten sollen schon 1634 in England erzeugt worden sein. Der eigentliche Aufschwung in der Buntpapiererzeugung fällt mit der zweiten Hälfte unseres Jahrhunderts zusammen.

Die Buntpapierfabrikation ist ein Zweig jener Industrien, welche sich mit der Weiterverarbeitung des Papieres befassen. Die dabei in Anwendung kommenden Arbeiten lassen sich einteilen: A. in Vorarbeiten, bestehend aus der Gewinnung und Vorbereitung der Rohmaterialien; B. in Hauptarbeiten, bestehend aus der Uebertragung und Befestigung der entsprechenden Rohmaterialien auf der Oberfläche des Papiers, und C. in Nacharbeiten, bestehend aus Manipulationen, durch welche eine Vollendung und Verschönerung der Produkte bezweckt wird.

A. Vorarbeiten. Zur Buntpapierfabrikation soll nur sorgfältig geleimtes, ungefärbtes, festes, nicht zu glattes Velinpapier verwendet werden (s. Papierfabrikation). Das Papier darf daher nicht zu viel Füllstoff und Holzschliff enthalten; Papier aus Natronzellstoff ist zweckmässig. Die Vorbereitung des Papieres besteht in Anfeuchten, durch welches die sichere Aufnahme und gleicli-mässige Verteilung der Farben erwirkt werden soll. Das Feuchten im Bogen wird in der Weise zur Ausführung gebracht, dass ein Stoss gebildet wird, in welchem man auf je sechs bis acht Bogen einen nassen Bogen einschaltet, dessen Feuchtigkeit sich allmälich den anderen Bogen mitteilt. Für das Feuchten des sogen, endlosen Papiers, sind besondere Apparate in Anwendung — die Feuchter

—    welche das Wasser entweder durch Aufspritzen oder durch Berührung mit einem feuchten Körper oder endlich durch Auf blasen von Dampf bewirken. — Die wichtigsten auf die Oberfläche des Papiers zu übertragenden Rohmaterialien sind die Farben. In der Buntpapierfabrikation kommen hauptsächlich in Betracht: 1. Die Körperoder Deckfarben, im Wasser unlösliche, farbige Pulver. 2. Die Lasurfarben, im Wasser lösliche Farben. 3. Die Lackfarben, im Wasser lösliche Farben, welche jedoch durch Mischung und Bindung mit gewissen, im Wasser löslichen oder unlöslichen Substanzen in unlösliche Farben verwandelt werden. Zu letzterem Zwecke werden namentlich Erden (Thonerde, Infusorienerde, Kalk u. s. w.), Metalloxyde (Eisen-, Kupfer-, Zinn-, Zinkoxyde u. s. w.) und auch indifferente Körper (Stärke) verwendet. 4. Die Kristallfarben, auch Brokatfarben, welche durch Mischung von Farblösungen mit zerkleinertem Glimmer

—    daher auch Glimmerbrokat — entstehen und perlmutterglänzend sind. Alle diese Farben müssen vor ihrer Verwendung in gehöriger Konsistenz vorbereitet werden, was durch Herstellung einer mehr oder weniger dicken wässerigen Lösung oder durch Mischen mit den Bindemitteln geschieht. Dieses Mischen Avird durch Zusammenreiben der angefeuchteten Farbepulver mit Bindemitteln auf dem Reibstein, in den verschieden konstruirten Farbmühlen und in Mischmaschinen ausgeführt; schliesslich müssen die Farben durch Siebe hindurchgedrückt werden, wozu Farbesiebmaschinen in Anwendung kommen. Andere, in der Buntpapierfabrikation verwendete, den Farben gleichgestellte Rohmaterialien sind die Metalle, namentlich Gold, Silber, Kupfer, Messing, Aluminium etc., welche entweder in Form dünner Blätter (Blattgold, Blattsilber u. s. w.) oder in Form feiner Pulver, sogen. Metallbronzen oder Bronzen in Anwendung kommen. — Ein weiteres, hier zu erwähnendes Rohmaterial ist der Wollstaub

—    auch Scherwolle genannt, — welcher als Abfall beim Scheren der Tuche auf den Schermaschinen (s. Tuchfabrikation) oder auch direkt aus der Wolle gewonnen wird. Im letzteren Falle wird die Wolle sortirt, mit Seifenlösung gewaschen, getrocknet, gemahlen, das Pulver sortirt und schliesslich gefärbt. — Von den als Bindemitteln verwendeten Rohmaterialien der Buntpapierfabrikation sind zu erwähnen der tierische Leim. Derselbe muss vollkommen frei von Fett und mineralischen Substanzen und thunlichst farblos sein. Die Leimlösung muss für zu glättende Papiere konzentrirter genommen werden. Um das Zersetzen der Leimlösung hintanzuhalten, wird derselben 1 Teil Alaun auf 5 Teile Leim zugesetzt, und um denselben dünnflüssiger und gleichmässiger zu erhalten, werden 4 Teile Glycerin auf 100 Teile Leimlösung beigemischt. — Gummi arabicum wird namentlich für Saftfarben verwendet und durch schwefelsaure Thonerde verdickt. Stärke wird in Form von Kleister als Bindemittel verwendet und durch einen Zusatz von Alaun gegen Zersetzung geschützt. Galle (s. d.), wird mittelst Pressen durch einen Flanellbeutel und Filtriren von Gewebeteilen befreit und durch einen Zusatz von Alkohol

Lueger, Lexikon der gesamten Technik. II.

oder Karbolsäure in imzersetztem Zustande erhalten.

Leinölfirnis,

Hausen blase, auch als Verdickungsmittel verwendet. — Dextrin, welches jedoch mit Säuren nicht verwendet werden darf, da es sonst ein Miessen der Farben herbeiführt.

B. Hauptarbeiten. Dieselben bestehen aus dem Auf bringen und Befestigen der Farben und sonstiger Stoffe.

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I.DieHerstellungder schlich tenBuntpapiere. a, Durch Färben, b. durch Streuen und Auflegen. — a. Die Herstellung der schlichten Buntpapiere durch Färben wird in der Weise zur Ausführung gebracht, dass man die entsprechende Farbe auf die Oberfläche des Papieres y^^j|g^iggigg^^i_x überträgt und dort gleielimässig verteilt. Dieses Färben wird entweder durch Handarbeit (Handfärberei) oder durch Maschinen (Maschinenfärberei) bewirkt. Die Werkzeuge, welche sowohl bei der Hand- als auch Ma- ^ schinenfärberei zum Aufträgen und Ver- /^Tj teilen der Farben in Anwendung kommen, sind Bürsten, Pinsel und Schwämme.

Diese letzteren werden für die Arbeit in

hölzerne Kluppen gespannt, so dass aus denselben nur ein mässig starker Wulst aus der Kluppe heraustritt. — Bei der Handarbeit legt der Arbeiter das angefeuchtete Papier bogenweise oder bei endlosem Papier, in einer entsprechend langen Teilstrecke auf eine horizontale, tischähnliche Fläche, den Streichtisch, und überfährt dasselbe mit dem mit Farbe gefüllten Werkzeug, bis die ganze Oberfläche mit Farbe bedeckt ist, worauf eine gleichmässige Verteilung der Farbe (Verschlichten) durch Ueberfahren mit einer weichen Ver schlichtbürste zur Ausführung kommt. Die Farben werden lauwarm verwendet. Hierauf wird das Trocknen dadurch bewirkt, dass der Bogen vom Tische abgehoben, über das sogen. Hängekreuz gelegt und mit Hilfe desselben auf gespannte Schnüre in der Weise gehängt wird, dass der Bogen die Schnur etwa in der Mitte berührt und die farbige Fläche nach oben zu liegt. Endloses Papier wird in

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Stäbe gelegt 1 und diese mittelst einer Gabel auf zwei parallel nahe der Decke des Baumes angeordnete Leisten gehoben. Die Farbe muss dünn aufgetragen und das Streichen öfters wiederholt werden, wenn eine gleichmässige Verteilung erreicht werden soll. Man nennt die ganze Arbeit das Färben im Blatt, auch dann, wenn sie durch Maschinen zur Ausführung kommt. Die zur Herstellung des schlichten, gefärbten Papieres verwendeten Maschinen werden G r u n d i r -, auch F 011 c i r -maschinen, auch Streichmaschinen genannt und sind in den fünfziger Jahren unseres Jahrhunderts in England erfunden und konstruirt worden. — Die Färbemaschinen für das Färben im Bogen bestehen aus einem horizontalen Tisch, über welchen sich ein Gummituch, Farbtuch, fortbewegt, auf welches die Bogen, durch einen Zuführapparat aufgelegt, zuerst von einer mit Farbe getränkten Filzwalze gestrichen, durch mehrere feststehende und hin-und herbewegte Bürsten verschlichtet, endlich an einen B 0 g e 111 r 0 c k n e r

B untpapierfabrikation

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abgeliefert werden (s. Papierfabrikation).— Die Färbemascliinen zum Färben endlosen Papiers, auch bei der Tapetenfabrikation als Grundir-maschinen in Anwendung, werden nach drei Hauptsystemen: dem englischen, französischen und deutschen, gebaut. Bei den beiden ersteren Systemen läuft das Papier mit Hilfe eines endlosen Filzes kontinuirlich gp über einen horizontal angeordneten glatten Tisch in gespanntem Zustande, erhält die Farbe aus einem Farbtroge, entweder durch einen farbegetränkten Filz oder durch eine rotirende Bürstenwalze, während das Ver-schlichten durch hin- und hergehende, rotirende oder kombinirt bewegte Bürsten oder Bürstenwalzen zur Ausführung kommt.

Die deutsche Grundirmaschine wird in zwei Konstruktionen verwendet.

Bei der älteren, 1867 von Hummel in Berlin gebauten läuft das Papier — wie Fig. 1 zeigt — in senkrechter Richtung von unten nach oben über einen festen Tisch, indem es sich unten von einer Rolle abwickelt, oben auf einer Rolle aufläuft, die das Papier weiter in den Trockenapparat liefert. Die Farbe wird aus einem Farbtrog, durch eine in diesen eintauchende Walze am unteren Ende des Tisches auf das Papier übertragen und dann zuerst durch die wag-recht hin- und hergehende Bürste B, darauf durch die gleichzeitig rotirenden und wagrecht hin- und hergeführten, pinselähnliclien Bürsten bbbb verschlich-tet. Die rotirende Bewegung geht von der Schnurrolle B aus, welche die Drehung durch die Schnüre a über die Leitrollen / auf die Bürsten überträgt, während die wagrechte Bewegung dadurch erreicht wird, dass alle diese Konstruktionsteile auf einem eisernen Rahmen angeordnet sind, welcher seinerseits durch einen Kurbelmechanismus auf einer wagrechten Bahn hin- und hergeschoben wird. — Besser angeordnet ist die von F. Flinsch in Offenbach gebaute Maschine, deren Konstruktion schematisch aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Bei derselben läuft das endlose Papier von der Rolle A ab, über die Führungsund Spannwalzen abc an der Farbwalze d vorüber, welche, in den Farbtrog tauchend, Farbe auf das Papier überträgt, das nun behufs Yerschlichtens über die Trommel B geführt wird, an deren Mantelfläche vier feststehende Bürsten 1, 3, 5, 7 und vier hin- und herbewegte Bürsten 2, 4, 6, 8 angeordnet sind.

— Das gefärbte Papier gelangt nun infolge des Zuges von Seite der Walze e, an welche behufs sicherer Bewegung das Papier angesaugt wird, in die Trocken Vorrichtung, die sogen. Accroclieuse.

Diese besteht aus zwei schief liegenden, endlosen, um zwei Rollen beweglichen Ketten ff, an welchen in bestimmten Abständen winkeleisenförmige Mitnehmer i befestigt sind, die bei jedem Passiren des Hängstabbehälters C einen Hängstab n mitnehmen, denselben unter das von e gelieferte Papier und mit diesem auf zwei parallel unter der Decke des Trockenraumes wagrecht geführte, endlose Ketten m bringen, so dass von diesen kontinuirlich weiter bewegten Stäben das Papier frei herabhängt, langsam durch den Trockenraum bewegt und endlich durch die Walze k zur Aufwickelrolle befördert wird, wobei die Hängestäbe in den Kanal E und in das Sammelgefäss H fallen. Da das Trocknen geraume Zeit in Anspruch nimmt, ist der Trockenraum, wie die

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Fig. 3 und 4 zeigen, in die Länge gedehnt und dabei auch noch eine Umkehrung angeordnet, um den Weg des zu trocknenden Papiers zu verlängern. A ist die Färbemaschine, B der Trocken-, C der Aufrollapparat. Die Fig. 4 zeigt die erwähnte Umkehrung. Durch den Trockenraum wird erwärmte Luft mittelst eines Exhaustors durchgesaugt. — In neuerer Zeit sind verschiedene

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Fig. 5.

anders konstruirte Färbemaschinen aufgetaucht, so eine kalanderartige Maschine, bei welcher die Farbe aus darüber angeordneten Farbebehältern durch Rohre auf die Kalanderwalzen fliesst und von diesen auf das zwischen den Walzen hindurchgehende Papier übertragen wird; oder das Papier ) läuft zwischen einer gerifften, in Farbe tauchenden und einer i mit elastischem Stoffe überzogenen und gegen die geriffte \ gepressten Walze hindurch, wodurch ein gleichmässiges j Uebertragen der Farbe ermöglicht wird. Endlich bemüht man -j-' sich auch, die Färbung unmittelbar nach dem Entstehen des ' Papiers, also noch in der Papiermaschine zur Ausführung zu bringen. Damit die Farbe das Papier nicht durchdringe, wird der Färbeapparat, wie Fig. 5 zeigt, am ersten Trockencylinder der Papiermaschine angeordnet und besteht aus der im Farb-troge g laufenden Farbwalze a, von welcher die Walze b die Farbe abnimmt und auf das über die Trockentrommel x U gehende Papier überträgt. Auch durch Aufstäuben der Farbe mittelst eines Zerstäubers wird Papier gefärbt.

b. Die Herstellung der schlichten Buntpapiere durch Streuen und Auflegen wird in der Weise zur Ausführung gebracht, dass Bogen- oder Bollenpapiere mit einem Klebstoffe versehen und darauf entsprechend gefärbte Pulver gestreut oder dünne Metallblätter aufgelegt werden. Die Herstellung schlichter Papiere durch Streuen findet nur in seltenen Fällen statt; durch Auflegen werden viele schlichte Metallpapiere erzeugt, indem das durchaus glatte Papier zuerst mit einer Grundfarbe überzogen wird, die mit klebriger Flüssigkeit gemischt ist, und auf diese Fläche nach einiger Zeit, wenn sie noch etwas klebrig ist, dünne, echte oder unechte Metallblätter sorgfältig neben einander aufgelegt, angedrückt und dadurch angeklebt werden. Neuestens werden solche schlichte Metallpapiere dadurch erzeugt, dass eine auf elektrolytischem Wege hergestellte Metallschichte auf das mit einem Klebemittel überzogene Papier übertragen wird.

II. Die Herstellung der gemusterten Buntpapiere. Unter dem Mustern der Papiere verstehen wir die Bedeckung der Oberfläche desselben mit dicht an einander grenzenden oder weiter abstehenden, in der Fläche des Papieres liegenden oder über diese heraustretenden, regelmässig oder unregelmässig begrenzten, geometrischen, ornamentalen oder figuralen oder auch nur musterartigen, scharf begrenzten oder in einander fliessenden Gebilden, welche nicht nur durch ihre Form, sondern auch durch den Wechsel der Farbe, durch Licht- und Schattenwirkung einen von dem schlichten Papier vollkommen verschiedenen Eindruck auf das Auge üben. — Dieser Eindruck wird hervorgebracht: a. durch das sogen. Sprengen, Abziehen und Streichen; b. durch Drucken; c. durch Pressen, Prägen und Stanzen; d. durch Streuen und Auflegen; e. durch Kristallisiren; f. durch eine Kombination mehrerer der vorstehenden Methoden.

a. Die Herstellung der gemusterten Buntpapiere durch Sprengen, Abziehen und Streichen. Diese Methoden, welche heutigen Tages zur Herstellung der am meisten verwendeten Buntpapiere in Anwendung kommen, bestehen beim Sprengen darin, dass man den in eine entsprechende Lage gebrachten naturfarbigen, im Stoff gefärbten oder grundirten Papierbogen, in trockenem oder noch feuchtem Zustande, mittelst eines Pinsels mit feinen oder gröberen Tropfen einer oder mehrerer Farben besprengt oder betupft, beim Abziehen den Bogen mit der zu färbenden Seite auf eine durch aufgesprengte Farben bedeckte Fläche legt und davon wieder abzieht.

Beim Sprengen werden die nicht zu langen Borsten eines mit Farbe gefüllten, über dem Papierbogen gehaltenen und hin- und herbewegten Pinsels mit dem Finger oder mit einem Holz oder Falzbein von unten nach aufwärts gestrichen, oder der Pinsel selbst in Bewegung gesetzt und auf die Hand oder sonst einen festen Punkt aufgeschlagen, wodurch die Farbetröpfchen auf das Papier geschleudert, gesprengt werden. Eine ziemlich gleichmässige Grösse der Tröpfchen erreicht man durch Anwendung des Sprenggitters, eines feinmaschigen, in einem Rahmen befestigten Drahtgewebes, welches, über das Papier gehalten, an der oberen Fläche mit dem farbegefüllten Pinsel überstrichen wird. — Durch das Aufsprengen verschiedener, richtig gewählter Farben, durch das Auflegen kleiner Kügelchen, Scheibchen, Fäden etc., durch welche

Aussparungen von verschiedener Form erreicht werden können, lassen sich die mannigfaltigsten Wirkungen erzielen. Aehnliche auch durch das Betupfen eines noch feuchten Papiers mit Farb-tropfen, durch das Zusammenfliessenlassen der Tröpfchen u. s. w. — Zum Sprengen können Mineral- und Körperfarben genommen werden, wenn das Papier nicht geglättet wird; soll dies geschehen, dann müssen mehr flüssige Farben zur Verwendung kommen. Die Herstellung des Buntpapiers, durch Abziehen kann man in der Weise zur Ausführung bringen, dass ein mit Wachstuch überzogenes Brett von etwas über Bogengrösse mit verschiedenen, mit Kleister, Leim oder Ochsengalle versetzten Farben auf die vorerwähnte Weise besprengt wird, bis die Fläche gedeckt ist, worauf das angefeuchtete Papier mit der zu färbenden Seite auf das Brett gelegt, sanft angedrückt und dann abgezogen wird. — Eine Variation in den so entstehenden musterähnlichen Gebilden wird erreicht werden können durch ein welliges Ueberfahren des mit Farbe bedeckten Brettchens mit einem oder mehreren hölzernen Stiften, Stäbchen, oder dadurch, dass zwei mit Farbe besprengte Papierlagen auf einander gelegt und wieder aus einander gezogen werden, endlich durch ein geradliniges oder schiefes, drehendes Abziehen u. s. wT. — Eine andere, weit häufiger angewendete Methode besteht darin, dass die Farbfläche nicht auf einem Brett, sondern auf einer Flüssigkeit, dem Marmorirwasser (weil gewöhnlich Marmorpapiere mit dem Verfahren erzeugt werden), hergestellt wird. Um ein Untersinken der Farben in der Flüssigkeit zu verhindern, muss dieselbe bedeutende Konsistenz haben. Sie besteht gewöhnlich aus einer Auflösung von Tragantgummi in destillirtem Wasser oder aus einer Mischung von Wasser mit einer Abkochung von Flohsamen oder Carraghenmoos, dem behufs Hintanhaltens der Zersetzung in Alkohol gelöste Salicylsäure zugesetzt und welche in den Marmorirkasten, einem 3—4 cm tiefen, über Bogengrösse dimensionirten, aus Holz, Zink-, Blei- oder Eisenblech (dieses emaillirt) hergestellten Gefässe gegossen wird. — Auf diese Flüssigkeitsfläche werden die mit sogen, treibenden Mitteln versetzten Farben in bekannter Weise aufgesprengt und häufig zuerst eine die ganze Fläche deckende Grundfarbe und hierauf die anderen Farben in der Reihenfolge, dass gewöhnlich zuerst die lichten und dann die dunklen Farben an die Reihe kommen, jede folgende Farbe mit einem grösseren Zusatz von Treibmittel. — Als solche Treibmittel sind namentlich Ochsengalle, ausserdem aber auch Oelseife und durch einen besonderen Prozess (namentlich plötzliche Abkühlung) in eine schwammige Masse verwandeltes Wachs in Verwendung, welche mit der, mit Wasser verriebenen, Farbe tropfenweise gemischt wird. Die Wirkung dieser treibenden Mittel zeigt sich darin, dass die später aufgesprengten Farbtropfen die schon vorhandenen Farben zur Seite treiben und aus runden Flecken in Streifen, Adern, verwandeln, was durch die leichte Verschiebbarkeit der Farben auf der Flüssigkeit und durch den fettigen, seifigen Zusatz ermöglicht wird. Durch Aufsprengen einer Mischung von Galle und AVasser werden die Farben verdrängt und es entstehen ungefärbte Flecke. Hierdurch, sowie durch das Hindurchziehen hölzerner Stäbchen oder kammartig angeordneter Spitzen in verschiedenen Bahnen durch diese Farbschichte, können die Tropfen und Adern in mannigfaltiger AVeise .verzogen und dadurch die verschiedensten Gemenge annähernd regelmässiger oder auch ganz unregelmässiger Gebilde und Figuren erreicht werden. — Auf diese so vorbereitete Farbschichte wird das angefeuchtete Papier langsam so aufgelegt, dass zwischen beiden keine Luftblasen zurückgehalten werden, worauf das Abziehen folgt, durch welches je nach der Richtung und Art der Bewegung noch eine Aenderung der Farbenverteilung erreicht werden kann; eine Erschütterung des Marmorirkastens während des Abziehens kann hierbei ebenfalls mitwii'ken. Das Papier wird hierauf zum Ablaufen auf einen Stab über ein Gefäss gehängt und endlich dem Trocknen zugeführt. — Bei der Erzeugung mehrfarbigen gemusterten Buntpapiers durch Streichen wird in der Weise verfahren, dass man auf den auf einer festen Unterlage liegenden Bogen gerade oder gewellte Streifen von verschiedener Farbe mit Pinsel so neben einander zieht, dass dieselben entweder von selbst in einander verlaufen oder durch das Ueberfahren mit einer trockenen Pferdehaarbürste hierzu veranlasst wTerden. Das Aufträgen dieser Streifen wird häufig mit einer kammartigen Bürste zur Ausführung gebracht, deren jedes Borstenbüschel mit einer andern Farbe getränkt ist. Hierbei kommt ein in mehrere Abteilungen geteilter Blechkasten in Anwendung, welcher die verschiedenen Farben enthält.

nun

zwar

b. Herstellung der gemusterten Buntpapiere durch Bedrucken. In diesem Falle werden gewöhnlich geometrische, ornamentale oder figurale Gebilde, also Muster im engeren Sinne, auf die Oberfläche des in den meisten Fällen schon vorher mit einer einheitlichen Farbe grundirten Papieres aufgetragen. — Die dabei zur Verwendung kommenden Farben müssen durch entsprechende Verdickungsmittel ziemlich konsistent hergestellt werden. Das Ueber-tragen der aus farbigen Konturen, Flächen und Punkten bestehenden Muster auf die Papierfläche wird meist in der AVeise zur Ausführung gebracht, dass dieselben auf einer ebenen oder gekrümmten Holz- oder Metallfläche entweder erhöht oder vertieft hergestellt; im ersten Fall auf die Erhöhungen Farben aufgetragen, im letzteren die Vertiefungen mit Farben gefüllt und durch Anpressen dieser Flächen auf das Papier oder umgekehrt des Papieres an die Flächen die Farben auf dieses letztere übertragen werden.

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Bei der Ausführung dieser Arbeit müssen wir den Handdruck und Maschinendruck unterscheiden; mit beiden können sowohl ein- als mehrfarbige Muster gedruckt werden, sind die dabei in Anwendung stehenden Vorrichtungen verschieden. Bei dem H and druck werden aus Holz hergestellte Platten, sogen. Model oder Formen, in Anwendung gebracht.

Dieselben werden aus mehreren mit versetztem Fasernlauf über einander geleimten Holzplatten erzeugt, von welchen diejenige, in welcher das Muster ausgeschnitten wird, aus Birnbaumholz, die darauffolgende, auch Futter genannt, aus Eichen- oder Buchenholz, die dritte aus Tannenholz besteht, wodurch ein Werfen infolge des Feuchtwerdens verhütet werden soll. Die erhöhten Musterfiächen dieser Form werden entweder durch Wegschneiden der umgebenden Holzteile oder durch Aufkleben von entsprechend konturirten Filzplättchen erzeugt. Dünne Linien und Punkte etc. werden durch Eintreiben entsprechend gestalteter Messingdrahtstiftchen und gebogener oder gerader Bieistreifchen hergestellt. Neuerer Zeit stellt man die feineren Teile des Musters durch Einbrennen mittelst eines dauernd glühend erhaltenen Stiftes im Holze vertieft her, schneidet die breiteren Teile aus und giesst in diese negative Form, die Matrize, eine aus Blei, Zinn und Antimon zusammengesetzte Legirung, wodurch eine Metallplatte erhalten wird, die das Muster erhöht enthält und die man auf einer Holzplatte befestigt. Ist das Muster aus mehreren Farben gebildet, so müssen ebenso viele Druckmodel in Anwendung kommen, auf welchen die Musterflächen so angeordnet sind, dass die betreffende Farbe beim Druck im Muster genau auf die ihr bestimmte Stelle trifft. Dies wird dadurch erreicht, dass bei der Herstellung der zu einem Muster gehörenden Model hierauf Bücksicht genommen wird und dass beim Drucken mit dem ersten Model auf dem Papiere gleichzeitig ein Zeichen entsteht, welches dem Drucker beim Drucken mit dem folgenden Model als Richtschnur für das Auflegen dieses letzteren dienen kann. Hierzu verwendet man in die Model eingesetzte Metallspitzen, die Rapportstifte oder Passspitzen, welche auf dem Papier einen entsprechenden Eindruck hinterlassen. Zur Uebertragung der Farbe auf diese Form wird ein aus wasserdichtem Wollstoff oder Leder bestehendes, mit einer läBrj breiigen Masse von Wasser und Papierschnitzeln gefülltes und in einen Rahmen (Chassis) gesetztes Kissen verwendet, welches mit der betreffenden Farbe überzogen wird. Durch das Aufdrücken des Models auf dieses Kissen wird die Farbe von demselben auf die erhöhten Teile des Models übertragen. — Das Drucken selbst wird auf dem in Fig. 6 dargestellten Drucktisch zur Ausführung gebracht. Derselbe besteht aus der massiven Tischplatte 6r, welche auf einem der .Stabilität wegen ebenfalls schweren, aus vier Säulen und dem Querbalken F und E zusammengezimmerten Gestelle aufruht. In den rückwärtigen, nach oben verlängerten Säulen ist ein starker Drehbolzen a‘ gelagert, um welchen sich der Hebel drehen kann, der seinerseits durch einen um a drehbaren Hebel e und die beide Hebel verbindende Zugstange c bewegt werden kann. Beide Hebel samt Zugstange c lassen sich über die ganze Län^e der Drehbolzen a und a‘ verschieben und können daher an einer beliebigen Stelle des Tisches zur Wirkung kommen. Zur Ausführung der Arbeit wird der zu bedruckende Papierbogen auf den Tisch gelegt, der Model an das von einem Hilfsarbeiter mit Farbe bestrichene Farbekissen aufgedrückt, dadurch mit Farbe versehen, hierauf behutsam auf die entsprechende Stelle des Papiers gelegt, der Hebel b darüber geschohen und durch Herabdrücken des Hebels e an das Papier angepresst. Wird Rollenpapier bedruckt, so wird dasselbe über den Stab 1 zugeführt und nach dem Drucken über den Stab 2 weiter geschoben und auf Stangen gehängt, die ähnlich wie beim Grundiren das Papier in eine Trockenkammer bringen. Besser ist es, in diesem Falle den Drucktisch lang zu dimensioniren und ein grösseres Stück des Rollenpapiers gleichzeitig zur Auflage auf denselben zu bringen. — Bei dem Maschinendruck werden, der kontinuirlichen Arbeit wegen, Formen in Gestalt von Walzen in Anwendung gebracht, an deren Cylinderfläche die Muster vertieft hergestellt sind. Diese Walzen bestehen entweder aus einem Kupfer- oder Bronze- oder Messingmantel, welcher auf einer Eisen- oder Stahlwalze mit Stahlaxe oder Zapfen durch Nut und Keil befestigt wird. Die Herstellung der vertieften Muster auf dieser Walze geschieht bei einfacheren, sich wiederholenden Mustern durch das sogen. Molettiren (s. d.), bei schwierigeren, sich über grosse Flächen verbreitenden Mustern durch das Aetzverfahren. Im ersteren Falle wird zuerst die Mutter-molette aus einem Stahlcylinder von massigem d. h. so grossem Durchmesser hergestellt, dass der Rapport des Musters, das ist die ganze Breite desselben, genau einmal oder mehreremal Platz findet. Das Muster wird auf dem Cylinder abgepaust, eingravirt, der Cylinder dann gehärtet und mit Hilfe desselben die sogen. Patrize, d. h. das Muster erhöht, auf einer weicheren Stahl- oder auch Eisenwalze von bedeutend grösserem Durchmesser, in deren Umfang der Umfang der Muttermolette ohne Bruchteil enthalten sein muss, dadurch hergestellt, dass beide gegen einander gepresst, gleichzeitig gedreht und mit einer Masse aus Kolophonium, Wachs, Fett und Unschlitt versehen werden, welche die Vertiefungen der Muttermolette füllt und die entsprechenden Flächen der Patrize so viel deckt, dass dadurch eine Wirkung der Salpetersäure, in welche dieselbe getaucht wird, auf diese Flächen ausgeschlossen ist, wodurch ein Vertiefen der den erhöhten Stellen der Muttermolette entsprechenden Flächen erreicht wird. Die so erzeugte Walze bildet gehärtet die eigentliche Molette, 'welche in der Molettirmaschine auf die Formwalze, durch einen bedeutenden Druck zur Wirkung gebracht, hier das Muster wieder vertieft erzeugt. Bei dem Aetzverfahren wird die Form walze mit einem Lack aus Asphalt, Pech und

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Fig. 6.

Wachs überzogen, in diesen mit Hilfe des Pantographen das vergrössert vorgezeichnete Muster verkleinert eingeritzt und die Walze mit Salpetersäure geätzt, wodurch den Ritzen entsprechende Vertiefungen entstehen. In' vielen Fällen werden die Muster nicht direkt auf der Walze, sondern auf besonderen Platten erzeugt, welche dann in beliebiger Anzahl auf der Mantelfläche der Walze befestigt werden. Die so hergestellten Formwalzen werden in die Walzendruckmaschine gelegt, die Vertiefungen mit Farben gefüllt und durch starkes Andrücken des Papiers bei gleichzeitiger Rotation auf dieses letztere übertragen. Die Schwierigkeit beim Drucken mehrfarbiger Muster, wobei ebenso viele Walzen in Anwendung kommen müssen, liegt namentlich in der übereinstimmenden Anordnung der Bewegung dieser Walzen, d. h. im Erreichen des sogen. Längen- und Breitenrapports, weshalb die Walzen auch während der Arbeit leicht stellbar sein müssen. Eine der neuesten Papierdruckmaschinen ist die von H. H. Möller für zwei Farben, D.R P. 63979, worauf wir verweisen.

Soll mehrfarbig gedruckt werden, so ist für jede Farbe ein Farbkasten, eine Musterwalze und ein sogen. Farbabstreifmesser, bestehend aus einer mit der Musterwalze gleich langen,

• zu einer scharfen Schneide zugeschliffenen und mit dieser an die Oberfläche der Musterwalze tangential angepressten Stahlschiene, auch Ra ekel oder Doktor genannt, nötig, welches die auf den erhabenen Stellen der Musterwalze haftende Farbe vollständig abzustreifen hat, so dass nur in den Vertiefungen Farbe zurückbleibt und die Zwischenräume zwischen den Mustern von Farbe nicht berührt werden. Sind nun eine grössere Anzahl von Farben für das Muster notwendig, so häufen sich all diese Vorrichtungen und werden in diesem Falle konzentrisch um die gemeinschaftliche Gregendrucktrommel, den Presseur, angeordnet (s. Tapetenfabrikation); wobei es namentlich auf eine solche Bewegung der Farbwalzen ankommt, dass die verschiedenen Farben in die durch das Muster bedingte, richtige gegenseitige Lage kommen, was durch mannigfache Einrichtungen erreicht wird. Von der Maschine wird das bedruckte Papier mit dem darunter befindlichen Farbtuche einem Trockenraum zugeführt, in dem es, durch Walzen geleitet, mehrfach hin- und herläuft, endlich vollständig getrocknet austritt und auf eine Rolle aufgewickelt wird. In manchen Fällen wird auch eine Kombination von Maschinen- und Handdruck zur Anwendung gebracht, indem grössere Flächen des Musters, gewissermassen der Grund desselben, auf der Maschine vorgedruckt und einzelne schwierigere Partien, Licht, Schatten etc. durch Handdruck hergestellt werden.

c. Die Herstellung der gemusterten Buntpapiere durch Pressen. Die das Papier bildenden Fasern haben namentlich im feuchten Zustande in hohem Grade die Eigenschaft, sich infolge der Einwirkung einer Kraft gegenseitig zu verschieben und in dieser Lage nach dem Trocknen zu verbleiben, ohne liiehei eine Beschädigung des Papiers herbeizuführen. Diese Eigenschaft wird ausgenützt, um die Oberfläche des Papiers mit wirklichen, ornamentalen und figuralen Mustern oder mit musterähnlichen Gebilden zu bedecken, welche reliefartig über die Oberfläche des Papiers hervortreten. Es wird dies sowohl mit naturfarbigem als auch im Stoff oder auf der Maschine gefärbtem und auch bedrucktem Papiere zur Ausführung gebracht. Die Methode, welche dabei eingeschlagen wird, besteht hauptsächlich darin, dass man das angefeuchtete Papier an einer mit erhabenen oder vertieften Mustern versehenen Walze Vorbeigehen und an dieselbe elastisch anpressen oder auf eine gravirte Metallplatte auflegen und mit einer elastischen Decke zwischen zwei gegen einander gepressten Walzen oder zwischen zwei als Matrize und Patrize gravirten Walzen ohne Decke hindurchgehen lässt; oder, wenn das Muster nur an einer Stelle erscheinen soll, diese Stelle auf eine elastische oder gravirte Platte auflegt und mittelst eines durch eine Schraube oder einen Hebel bewegten, an der unteren Fläche ebenfalls gravirten Stempels das Muster einpresst, wobei die die Pressung bewirkenden Metallteile erwärmt zur Wirkung kommen können. Der Fall, dass das Papier zwischen das vertieft hergestellte Muster, die Matrize, und das erhaben hergestellte, in das erstere passende Muster, die Patrize, gelegt wird, ist der seltenste, weil kostspieligste. Gewöhnlich wird nur der eine dieser Teile verwendet und das Papier durch eine elastische Unter- oder Auflage ein- oder aufgepresst. Als elastische Unterlagen werden Platten aus Pappe, Leder, Gewebe, Kautschuk und Blei oder Papier-, Kautschuk- und Bleiwalzen verwendet. Die Vorrichtungen, welche dabei in Verwendung kommen, sind teils kleine Handpressen mit Schrauben- oder Hebelbewegung, oder Maschinen, durchweiche der Druck wie bei einem Walzwerk zur Ausführung kommt. Bei dem Pressen im Bogen werden sowohl Platten-, als auch Walzenpressen, auch Walzenprägmaschinen genannt, bei Kollenpapier nur letztere verwendet.

Eine solche Walzenprcsse von F. Flinsch in Offenbach ist in Fig. 7 dargestellt. Sie besteht aus der gravirten Metallwalze a und der aus Papier bestehenden Gegenwalze b, welche durch Schrauben gegen einander gepresst werden. Das Papier läuft von der oben angeordneten und gebremsten Rolle d über die Leitwalzen m, n, o der Walze a zu, zwischen a und b hindurch

und wird auf der Walze t aufgerollt. Die Walze b hat genau den doppelten Umfang der Walze a, wodurch sich das Muster vertieft auf derselben abdrückt. Neuester Zeit wird dieses Pressen auch auf dem soeben erzeugten, noch feuchten Papiere durch Einschalten eines geeigneten

Apparates in die Papiermaschine zur Ausführung gebracht. Ein solcher Apparat ist aus Pig. 8 u. 9 ersichtlich und besteht aus den, so wie Eig. 9 zeigt, oder auch anders gravirten, -zwischen dem 2. und 3. Trockencylinder angeordneten, geheizten Zierwalzen. Die die geheizten Elächen der Walze berührenden Papierstellen werden schnell getrocknet, während die die Rinnen oder Vertiefungen berührenden feucht bleiben, wodurch sich infolge der ungleichmässigen Zusammenziehung eine Art Musterung ergibt. Auf ähnlicher physikalischer Grundlage beruht die Her-vorrufung musterähnlicher erhöhter Gebilde dadurch, dass man das trockene Papier wieder anfeuchtet und dann ohne Spannung über den Trockencylinder gehen lässt, wodurch sich dasselbe mit einer Unzahl ganz unregelmässiger Wülste bedeckt. Dass das eigentliche Pressen durch Druck in ähnlicher Weise in der Papiermaschine ausführbar ist, ist selbstverständlich. Die Formwalze oder -Platte kann auch durch irgend einen plattenförmigen Körper, z. B. Gaze, ersetzt werden, der zwischen Papier und harte Unterlage gelegt und mit dieser und einer elastischen Oberlage einer Pressung ausgesetzt, seine Erhöhungen im Papier abdrückt. Je nach der Form der musterähnlichen Gebilde wird diese Pressung Gaufriren, Moiriren, Guillochiren u. s. w., die betreffenden Maschinen als Gaufrir-, Moirir-, Guillochir-maschinen bezeichnet.

werden gemusterte Papiere in der Weise erzeugt, dass man dieselben auf die aus hartem Metall hergestellte und mit den scharfen Kanten nach ⁷-    aufwärts gekehrte Form legt, mit einer Blei

platte bedeckt und diese mit einem Hammer so lange bearbeitet, bis das Papier durchschnitten ist wie bei den Papi er spitzen. Es lässt sich dies selbstverständlich auch durch eine walzenförmige Form erreichen.

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cl. Die Herstellung der gemusterten Buntpapiere durch Streuen und Auflegen. Mit dieser Methode werden Muster oder Teile solcher auf

der Oberfläche schon grundirter oder selbst schon bedruckter Bunt-

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papiere dadurch erzeugt, dass FL. man auf die mit dem Muster zu deckenden Flächen einen Klebstoff aufdruckt, hierauf pulverförmige Farben, Wollstaub oder Metallpulver aufstreut und den Ueber-schuss dieser Pulver entfernt. Das Bedrucken kann entweder durch Handarbeit oder mit Hilfe der schon besprochenen Maschinen zur Ausführung gebracht werden und unterscheidet sich von dem Farbendruck nur dadurch, dass statt Farben Klebstoffe auf Model und Musterwalze oder Musterplatte

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Fig. 8.

gebracht werden, wobei gewöhnlich dicker Leinölfirnis in Anwendung kommt. Die erwähnten Pulver werden mit einem Sieb auf

gestreut und der Ueberschuss nach dem Trocknen durch Abschütteln entfernt. Um hierbei die oft wertvollen pulverförmigen Stoffe zu sparen, wird der ganze Prozess in einem geschlossenen Kaum und selbstthätig durch Mechanismen ausgeführt, welche als Bronzirma sch inen bezeichnet -werden. Ebenso können ähnliche Muster dadurch erzeugt -werden, dass auf die aufgedruckte Klebemasse aus sehr dünnen Platten bestehende Metalle aufgelegt und durch Andrücken fixirt werden»

Fig. 9.

e.    Die Herstellung gemusterter Buntpapiere durch Kristalli-siren. Diese Methode wird in der Weise zur Ausführung gebracht, dass man naturfarbige oder gefärbte Papiere mit einer Massenschichte überzieht, welche die Eigenschaft besitzt, während des Abkühlens zu kristallisiren und dadurch die Fläche mit den bekannten Kristallisationsfiguren zu bedecken. Es wird hierzu gewöhnlich eine im erhitzten Zustande gesättigte Lösung von Bleizucker mit Leim, Gummi, Dextrin oder eine Lösung von Bittersalz in Wasser und Dextringummischleim, mit etwas Glycerin versetzt, verwendet. Die erstere Lösung ist giftig. Es können noch das kieselsaure Kali, das Chlorbarium, das Eisensulfür, das salpetersaure Kali, in Lösung mit Schwefelkupfer, essigsaurem Baryt etc. zur Anwendung kommen. Die Kristallisation beginnt an mehreren Punkten zugleich, die man durch Berühren mit einem spitzen Stäbchen nach Belieben vermehren kann, wodurch sich Kristallisationszentren bilden, die sich gegenseitig scharf abgrenzen. — Buft man die Kristallisation auf einer Stahlplatte hervor und drückt eine Bleiplatte dagegen, so drücken sich die Kristallformen in der letzteren ab und können nun auf galvanoplastischem Wege auf eine Kupferplatte übertragen und abgedruckt werden.

f.    Die Herstellung der gemusterten Buntpapiere durch Kombination mehrerer Methoden, wobei namentlich eine Verbindung des Drückens mit dem Pressen und Prägen oder mit dem Streuen und Auflegen, sowie auch aller dieser Methoden, des Drückens, Pressens und Streuens zur Ausführung gebracht wird.

C. Nacharbeiten. Als solche sind namentlich zu erwähnen: a. das Glätten und Glänzen; b. das Lackiren. Die ersteren Arbeiten bezwecken die Herstellung einer mehr oder weniger glatten und glänzenden Oberfläche; die letztere ausserdem noch die Bedeckung des Papiers mit einem TJeberzug, der es gegen die Einwirkungen verschiedener Angriffe, namentlich gegen Feuchtigkeit, schützt.

a. Glätten und Glänzen stehen in unmittelbarer Verbindung, denn der Glanz ist nichts anderes als der mehr oder weniger vollkommene Reflex des einfallenden Lichtes; dieser ist aber in höherem Grade nur auf einer geglätteten , ihrer Rauheiten entkleideten Fläche möglich. Die Unebenheiten können entweder dadurch beseitigt werden, dass die Erhöhungen durch einen entsprechend hohen Druck breitgedrückt und zur Ausfüllung der Vertiefungen gezwungen werden, oder dadurch, dass das Material der Erhöhungen in die Vertiefungen bei gleichzeitig hohem Drucke gewissermassen hineingestricheu, oder endlich, indem die Vertiefungen durch irgend ein Material ausgefüllt werden, dessen feinste Teilchen leicht beweglich in die kleinsten Poren und Vertiefungen eingedrückt werden können. Die Arbeiten, die dabei in Anwendung kommen, bestehen entweder bloss in der Ausführung eines hohen Druckes oder in einem solchen, kombinirt mit einer streichenden Bewegung oder in beiden unter gleichzeitiger Anwendung pulverförmiger Materialien.

Die erste Arbeit wird gewöhnlich durch sogen. Walzenkalander (s. Kalander und Papierfabrikation) zur Ausführung gebracht, bestehend aus zwei gusseisernen Gestellen, zwischen welchen wagrecht mehrere Walzen über einander angeordnet sind, von welchen eine oder mehrere aus Hartguss, andere aus Papier (s. Papierwalzen) bestehen, die ersteren mit sehr glatter Oberfläche versehen sind und von welchen die oberen durch einen entsprechenden Druckapparat gegen die unteren gepresst werden. Zwischen diesen Walzen wird das Papier bogenweise oder auch in langer Bahn hindurchgeführt und dadurch einem hohen Druck aus-gesetzt. Die Wirkung Avird erhöht, wenn eine dieser Walzen, die hochpolirte Hartgusswalze, eine etwas grössere Geschwindigkeit erhält als die anderen Walzen, wodurch das erAvähnte Streichen erreicht wird. — Eine ähnliche Wirkung, in geringerem Grade, erreicht man durch das Glätten mit dem Glättstein auf dem Glätttisch, eine Handarbeit, bei welcher das mit der gefärbten Seite auf einen aus einer harten Steinplatte bestehenden Tisch gelegte Papier, mit einem niedergepressten harten Steine — Feuerstein, Jaspis, Achat — wiederholt überfahren wird. Der Stein ist walzenförmig und drehbar oder er ist an seiner Arbeitsfläche breit oder kantig abgerundet und wirkt streichend. Der Druck wird gewöhnlich durch eine an der Decke der Werkstätte angeordnete federnde Latte oder durch ein Brett erzeugt, wrelches seine Federkraft durch eine in Scharnieren bewegliche Stange, die Glättstange, auf den Stein überträgt. Die Bewegung des Steines Avird manchmal auch durch einen Kurbelmechanismus zur Ausführung gebracht und der Apparat dann Steinglättemaschine genannt. — Zur Ausfüllung der Vertiefungen bei der zuletzt erwähnten Methode wird namentlich Talk, aus Kieselerde und Magnesia bestehend, auch Fasergips und Wachs verwendet, diese Stoffe entAveder schon der Farbe selbst

beigemengt oder pulverförmig auf die gefärbte Fläche des Papiers gestreut und dann durch Bearbeitung mit Bürsten ein atlasartiger Glanz erzeugt. Die Bewegung der Bürsten kann entweder durch die Hand oder durch einen Mechanismus erfolgen, welch letzterer dann als Bürsten'satinirmaschine bezeichnet wird, da man diese Glätt- oder Glänzarbeit das Satiniren nennt.

b. Zum Lackiren resp. Ueberziehen der Flächen gegen äussere Einwirkungen werden Lacke, gelatinartige Massen verwendet (Gelatiniren), wobei namentlich die Spiritusfirnisse und Leimgelatine in Gebrauch kommen. Liese Flüssigkeiten werden mit breitem Pinsel in mehreren Schichten aufgestrichen und dann getrocknet. Auch das Lackiren und Firnissen wird nun schon durch Maschinen zur Ausführung gebracht, wobei das Papier zwischen einer glatten und geriffelten Walze hindurchläuft, von welchen die letztere mit Lack aus einem Gefäss versehen wird. Beim Gelatiniren wird das Papier nach dem letzten Trocknen in kaltes Wasser gelegt, dadurch der Gelatinüberzug zum Quellen gebracht und dann mit der überzogenen Seite auf ein sehr glattes, etwas mit Vaseline eingefettetes Spiegelglas gelegt und so getrocknet, wodurch ein durchsichtiger, porzellanartiger Ueberzug erreicht wird.

Litteratur: Beckmann, Geschickte der Erfindungen, Leipzig, Bd. 2. — Busch, Handbuch der Erfindungen, Wien und Prag 1801. — Exner, Dr. W. F., Geschichte des Papiers, Wien 1862. — Exner, Dr. W. F., Die Buntpapier- und Tapetenindustrie auf der Pariser Ausstellung, 1867. — Exner, Dr. W. F., Die Tapeten- u. Buntpapierindustrie, Weimar 1869. — Karmarsch, K., Handbuch der mechanischen Technologie, Bd. 2, Hannover 1876. — Kaeppelin, Dr., Fabrication des papiers peints in Etudes sur l’exposition de 1867, Paris 1867. — Hoyer, E., Die Fabrikation des Papiers, Braunschweig 1877.    Max. Kraft,

Buntpapierfarbeii, s. En-päte-Farben.

Biintpapiersorten. Nach den Herstellungsmethoden unterscheidet man die schlichten, gefärbten, gesprengten, gemusterten, dessinirten, figurirten, gedruckten, gepressten, gestreuten, geprägten, gestanzten, abgezogenen, gestrichenen und Kristallisations-Buntpapiere und sind deren charakteristisches Aussehen durch diese Benennung unmittelbar gegeben. Zu den Buntpapieren, welche nach den zur Herstellung verwendeten Materialien benannt werden, gehören:

Las Gold

Silber- und Kupferpapier, welche in gleicher Weise — echt oder unecht — hergestellt werden.

Das feine, reine, gut geleimte Papier wird zuerst grundirt, indem man bei Gold eine Mischung von Ocker oder Bolus oder Umbra mit Zinnober, bei Silber Zinkweiss mit einer Leimlösung aufträgt und das Papier hierauf nach dem Trocknen durch Abreiben mit Schachtelhalm oder in einem Kalander glättet; sodann wird dasselbe mit dünnem, mit Glycerin versetztem Leimwasser überstrichen und auf diesen Ueberzug das Schlaggold, Schlagsilber oder Kupfer in den bekannten dünnen Blättchen so aufgetragen, dass die ganze Papierfläche damit bedeckt ist, worauf abermals ein Glätten durch Reiben mit dem Glättzahn oder im Kalander erfolgt. Das hierbei verwendete Metall besteht entweder aus den aus echtem Gold oder Silber geschlagenen dünnen Blättchen oder für Gold Blattmessing, für Silber Blattzinn. — Neuerdings wird die Verbindung des Metalls mit dem Papier dadurch hergestellt, dass auf einer fein polirten Messing-, Nickel- oder vernickelten Metallplatte ein galvanischer Niederschlag von Kupfer oder Nickel gebildet und auf die so hergestellte dünne Metallschicht das mit einer Mischung von Stärkekleister und tierischem Leim bestrichene Papier aufgeklebt und schliesslich von der Platte abgezogen und der so mit dem Papier verbundene Niederschlag im trockenen Zustande je nach der Vergoldung oder Versilberung mit einem Gemisch von Gold- bezw. Silbercyanat und kohlensaurem Kali abgerieben wird. Das Kupfer- und Nickelpapier bleibt unverändert. Damit der feine Niederschlag durch das Papier vollkommen von der Metallplatte abgezogen werden kann, wird auf derselben vorher eine Isolirschicht gebildet, indem die Platte mit einer Mischung aus einer Lösung von Mehrfachschwefelalkali und 1% Spiritus überstrichen, dann mit Wasser abgewaschen und in das Metallbad gehängt wird. Dieses besteht bei Kupfer aus 1 Teil schwefelsaurem Kupferoxyd und 5 Teilen Wasser und soll neutral sein. Die Platten werden nach kurzer Zeit aus diesem Bade genommen, in das saure Kupferbad gehängt, passiren dann noch ein Bad von Zinkvitriol und werden hierauf noch mit einer Lösung von Ammoniumsulfhydrat überstrichen. — Diese Metallpapiere können ferner auch durch Aufstreuen von Metallpulvern auf das mit einer klebrigen Flüssigkeit bedeckte Papier oder durch Bestreichen mit Metallfarben erzeugt werden. Zu den Gold-, Silber-, Kupfer- und Nickelpapieren zählen auch diejenigen, welche nur mit in Metall ausgeführten Mustern versehen sind oder auf Metallgrund aufgepresste Muster zeigen, die sogen, gemusterten Gold-, Silber- u. s. w. -Papiere. Die Herstellung derselben wird durch Aufdrucken der Muster mit Metallfarben oder mit einer klebrigen Flüssigkeit und darauffolgendes Belegen mit Metallblättern oder Aufstreuen von Bronzepulver erreicht.

Las Mineralpapier wird in der Weise erzeugt, dass Feilspäne verschiedener Metalle zuerst gefärbt, dann in Lauge abgewaschen, auf einem über glühende Kohlen gelegten Bleche zum Anlaufen gebracht, in einer Walzmiihle

zerkleinert und endlich mit einem Kitt auf das Papier befestigt werden, welch letzteres eine entsprechende Festigkeit besitzen muss. Bei dem Aufbringen der Metallteilchen benützt man das Streuverfahren. Das Erzpapier wird in gleicher Weise erzeugt, nur dass an Stelle des Metallpulvers Erzpulver verwendet wird. Das Bleizuckerpapier ist ein sogen. Kristallisationspapier (s. weiter unten). Nach der Herstellungsmethode benannt sind: Die gaufrirten Papiere, entweder einfarbige oder gemusterte Papiere, welchen durch Pressen in der Gaufrir-mascliine gewöhnlich über die ganze Papierfläche hinweglaufende parallele Kiffen erteilt werden. Die Maschine arbeitet entweder mit einer gerifften Walze und einer gewöhnlich aus Blei bestehenden Gegendruckplatte oder mit zwei gerifften Walzen. Das Gaufriren kann sich aber auch nur auf die Flächen der Muster beschränken. Die guillochirten Papiere sind den vorher erwähnten nahezu gleich, nur dass die eingepressten Kiffen nicht geradlinig, sondern gewöhnlich in Krümmungen und Schlangenlinien verlaufen. Die Herstellung erfolgt auf der Presse, welche der vorhin erwähnten vollkommen gleicht. Nach der Aehnlichkeit mit bekannten Gegenständen benannt sind folgende Buntpapiere: Das Kattunpapier, ein naturfarbiges oder grundirtes Papier, das mit Mustern bedruckt wird, welche den beim Kattundruck gewöhnlich verwendeten Mustergattungen und Farben ähnlich sind. — Das Marmorpapier, ein die verschiedensten Gattungen des Marmors imitirendes Buntpapier, wird gewöhnlich durch Sprengen, Abziehen und Streichen, aber auch durch Druck hergestellt.

Dasselbe weist verschiedene Untersorten auf und zwar das Eggemarmorpapier, ein durch Abziehen hergestelltes Buntpapier, bei welchem die verschiedenen Farben in regelmässig abwechselnden Tropfen durch einen einer Egge ähnlichen Apparat auf das Marmorirwasser gebracht werden. Der Apparat besteht aus mehreren an einer Platte angebrachten Stäbchenreihen, deren jede zweite oder dritte in die gleiche Farbe eingetaucht wird. — Das Kamm-marmorpapier, ebenfalls durch Abziehen hergestellt, dem eine besondere Behandlung der auf das Marmorirwasser gesprengten Farben in der "Weise vorangeht, dass die Farbtropfen durch das Durchziehen eines kammartigen Werkzeuges zu Streifen ausgezogen, welche dann durch eine rechtwinkelig zu den entstandenen Streifen ausgeführte Bewegung desselben Kammes in mondsichelartige Figuren (Lünetten) geteilt werden. — Das Kleistermarmor papier, auch Herrnhuterpapier genannt, wird ebenfalls durch Abziehen in der Weise erzeugt, dass man auf ein mit Wachstuch überzogenes Brett mit Kleister verdickte Farben sprengt, das Papier darauf legt und dann, an einer Ecke beginnend, abzieht. An Stelle des Brettes kann auch ein zweiter Papierbogen verwendet werden. — Das Gloldmarmorpapier entsteht dadurch, dass ein vorher marmorirtes Papier mit Glummiwasser übergossen und an einzelnen passenden Stellen mit Blattgoldadern oder Tupfen mittelst eines Pinsels versehen wird.

Unter türkischem Papier versteht man ein Marmorpapier, welches durch Abziehen erzeugt wird, durch keine charakteristischen Merkmale aber vom übrigen Marmorpapier unterschieden ist. Das Granit-, Porphyr- und Syenitpapier hat seinen Namen von der Aehnlichkeit mit diesen einzelnen Gesteinsgattungen. Es wird aus naturfarbigem, weissem oder auch grundirtem Papier durch die Sprengmethode erzeugt. Wenn das Papier später nicht geglättet wird, kommen Körperfarben zur Anwendung; im entgegengesetzten Falle sollen aber nur flüssige, mehr in das Papier eindringende Farben verwendet werden, da die ersteren sich im Kalander zu stark ahreiben. — Das Maser- und Flader papier soll Holz imitiren und wird in der Weise erzeugt, dass man ein schon von Natur aus braunes oder braun grundirtes Papier, welches glatt auf ein Brett gespannt ist, mit dunklerer brauner Farbe besprengt, durch Drehen und Wenden des Brettes ein verschiedenes Verlaufen der Farbtropfen und durch Aufsprengen von Wasser eine stellenweise Verdünnung der Farben und dadurch ein Bild hervorbringt, welches annähernd dem Lauf der sogen. Masern und Fladern im Holz gleichkommt. Dieses Papier wird in neuerer Zeit auch durch Druck mittelst entsprechend gravirter Walzen zur Ausführung gebracht. Das Schildkrötenpapier wird hergestellt, indem man braunes Papier mit Leimwasser überstreicht, dann mit schwarzer, später mit roter Farbe Flecken auf demselben hervorbringt und diese aus einander bläst. — Das Chagrin-, Maroquin- und Saffian papier soll die entsprechenden. Ledergattungen imitiren und wird aus einem verhältnismässig starken Papier dadurch erzeugt, dass dieses zuerst mit Leimwasser mehrmals überstrichen, dann beliebig gefärbt und endlich gepresst wird, um die Oberfläche des Papiers der Oberfläche des

nachzuahmenden Leders gleich zu gestalten. Das Muster, gewöhnlich kleine, körnige oder wulstähnliche Erhöhungen, wird entweder in eine Kupferplatte oder in eine Kupfer- oder Messingwalze eingravirt, je nachdem eine Plattenoder Walzenpresse in Anwendung steht, und das angefeuchtete Papier durch diese Presse hindurchgeführt. — Damastpapier wird durch Pressen erzeugt, indem man in weisses, naturfarbiges oder gefärbtes Papier Muster einpresst, wie sie an Damastgeweben üblich sind. Das Papier wird in diesem Falle immer nur einfarbig verwendet. — Das Sammt- oder Velour- auch veloutirte Papier erzeugt man durch Bestreichen des gefärbten oder ungefärbten Papiers mit einem dicken, schnell trocknenden Leinölfirnis und Aufstauben von Wollstaub oder der sogen. Scherhaare, welche beim Tuchscheren abfallen. Soll das Papier eine Musterung zeigen, so werden die Muster in bekannter Weise mit Leinölfirnis aufgedruckt, dann mit Wollstaub bestreut und der überflüssige Staub abgeschüttelt (s. Buntpapierfabrikation). — Das Atlaspapier ist ein gewöhnlich mit lichten Farben gefärbtes und auf derselben Seite mit feingepulvertem Talk eingeriebenes Papier, welches dadurch einen atlasähnlichen Glanz erhält. Das Tafftpapier, ebenfalls ein gefärbtes und auf derselben Seite geglättetes, glänzendes Papier. Das Moirepapier ist ein starkes, einfarbiges oder gemustertes und mit einer Pressung versehenes Papier, durch welch letztere Arbeit ähnliche Gebilde auf der Oberfläche des Papiers erzeugt werden, wie sie bei den sogen, moirirten Geweben zur Erscheinung kommen. Zum Pressen wird gewöhnlich eine Walzenpresse verwendet, deren Musterwalze mit der entsprechenden Gravirung versehen ist. Unter Kristallisationspapier verstehen wir Papiere, deren Oberfläche Gebilde zeigt, wie sie beim Kristallisiren von Eis hervortreten. Sie werden dadurch erzeugt, dass man das Papier mit einer entsprechend zusammengesetzten flüchtigen warmen Substanz überzieht und diese dann beim Abkühlen kristallisiren lässt. Hierher gehört das Eispapier, Alabaster- und Perlmutterpapier. Bei der Herstellung dieser Papiere handelt es sich namentlich um die kristallisirende Flüssigkeit. Diese besteht aus einer heissgesättigten Lösung von Bleizucker (essigsaurem Bleioxyd) mit Dextrin, Gummi oder Leim (giftige Mischung) oder aus einer Lösung von Bittersalz, welche mit Dextringummischleim eingedickt und nicht giftig ist.

Mit diesen Flüssigkeiten wird das starke, glatte, gefärbte oder ungefärbte Papier auf einer heissen Platte liegend bestrichen und dann in einen kalten Raum, in welchem die Flüssigkeit durch Abkühlen zum Kristallisiren gebracht wird, auf Tische aufgelegt. Einen besonderen Effekt erreicht man, wenn die Flüssigkeit mit Farben gemengt wird. Um die giftige Wirkung des Bleizuckers thunlichst auszuschliessen, wendet man einen Lacküberzug an, welcher aus Dammarharz und Petroleumäther besteht. Perlmutterpapier speziell wird auch in der Weise hergestellt, dass man perlgrau grundirtes Papier nach dem Glätten mit Perlenessenz — zerriebene, mit Salmiakgeist gemengte Weissfisch-Schuppen — übers treicht und nach dem Trocknen wieder, jedoch sorgfältig, glättet. Um diese Kristallformen durch Druck auf dem Papiere zu erzeugen, lässt man die erwähnten Flüssigkeiten auf einer Stahlplatte kristallisiren und dann, mit einer Bleiplatte bedeckt, durch eine Walzenpresse laufen, wobei sich die Kristallfiguren in der Blei-platte abdrücken. Von dieser Bleiplatte wird sodann auf galvanoplastischem Wege eine Kupferplatte erzeugt, die entweder direkt zum Drucke oder zur Erzeugung einer zweiten Kupferplatte mit vertieften Zeichnungen verwendet werden kann. Man hat ferner den Abdruck der Kristallfiguren direkt in einer weichen Kupferplatte oder auch in einer Kautschukplatte zur Ausführung gebracht, von welch letzterer dann wieder zwei galvanoplastische Kopien gemacht wurden.

Das Tüllpapier wird durch Pressung erzeugt, indem man das angefeuchtete Papier mit einem durch Appretur steif gemachten Stück Tüll auf eine Bleiplatte bringt und mit dieser einem bedeutenden Druck aussetzt, wodurch sich die Form des Tülls in das Papier einpresst. Unter Relief papieren verstehen wir alle diejenigen Papiere, die durch künstlich hergestellte Erhöhungen, also durch Pressung, ihr Ansehen erhalten, wobei häufig die Imitation bestimmter Körper beabsichtigt wird, wie bei den Chagrin-, Maroquin-, Saffian-, guillochirten, gaufrirten, moirirten Papieren. Hierher gehören auch diejenigen Papiere, welche Stroh- oder Rohrgeflecht imitiren sollen, endlich auch diejenigen, welche irgend welche ornamentale oder figurale, durch Pressung erzeugte Gebilde vorweisen. Das Krepppapier, welches namentlich zum Umhüllen der Blumentöpfe und zu Lampenschirmen verwendet wird, ist ein gewöhnlich matt gefärbtes, neuestens auch bedrucktes, mit einer Unzahl feiner, unregelmässiger Falten bedecktes,

feines Papier, welches in der "Weise hergestellt wird, dass man zwischen der Trockenpartie der Papiermaschine und dem Rollapparat eine Vorrichtung einschaltet, durch welche das schon getrocknete Papier neuerdings befeuchtet und ohne Filz um eine Trockentrommel herumgeführt wird, in welchem Falle dasselbe sich ungleichmässig zusammenzieht, mit unzähligen Runzeln und Falten bedeckt. Die Papierspitzen sollen wirkliche Spitzen imitiren und werden durch Stanzen erzeugt. Das gewöhnlich feine, weisse oder licht gefärbte Papier wird auf eine Bleiplatte gelegt, auf das Papier sodann die aus Stahl hergestellte und mit entsprechend gebogenen Schneiden versehene Stahlstanze, welche durch Hammerschläge so lange gegen das Papier getrieben wird, bis dasselbe vollkommen durchschnitten ist. Nach dem äusseren Ansehen benannt ist das Irispapier oder Schillerpapier. Dasselbe zeigt neben einander und gewöhnlich in einander übergehend Streifen aus verschiedenen Farben.

Die Herstellung wird gewöhnlich in der "Weise zur Ausführung gebracht, dass man das Papier mit einer kammähnlichen Bürste überfährt, deren einzelne Borstengruppen mit verschiedenen Farben getränkt sind. Um ein Ineinanderlaufen dieser Streifen zu erreichen, wird der Bogen mit einer weichen Pferdehaarbürste überfahren. Eine andere Gattung dieses Papieres erhält man, wenn man Galläpfel, oxydfreien Eisenvitriol, Salmiak, schwefelsaure Indigoauflösung und arabisches Gummi in Wasser kocht, mit dieser Flüssigkeit das Papier bestreicht und sodann der Einwirkung von Ammoniakgas aussetzt. In wieder anderer Weise erhält man ein ähnliches Papier, wenn man den betreffenden Papierbogen in einem Blechkasten mit einer Schichte Wasser überschüttet, auf die Oberfläche dieses letzteren einige Tropfen schnell trocknenden Weingeistfirnisses und Lavendelöls schüttet, aus welchen Flüssigkeiten sich ein feines Häutchen auf der Oberfläche des Wassers bildet, welches durch vorsichtiges Herausheben des Papieres aus dem Wasser auf das Papier übertragen wird und die verschiedensten Farbenwirkungen zeigt. Sollen irisirende Muster auf dem Papier erzeugt werden, so werden die verschiedenen Farben in Streifen auf das Farbkissen aufgetragen und vom Model gleichzeitig abgehoben. Die gedruckten Irispapiere werden in der Weise erzeugt, dass auf ein mit Farbstreifen versehenes Papier Kattunmuster aufgedruckt werden.

Das Glanz-, Glace-, Satin-, Satinepapier erhält seinen Namen nur von der demselben eigentümlichen Glätte, welche beim Glanzpapier einen starken, beim Glace-, Satin- und Satinepapier einen matten Glanz erzeugt. Das erstere ist gewöhnlich durch Satiniren mit schleifender Glättwalze, die letzteren auf der Bürstensatinirmaschine durch Einreiben von Talk oder AVachsseife hergestellt. Nach der Verwendung benannt ist das Apothekerpapier, ein verschieden, hell oder dunkel gefärbtes, mit kleinen Mustern, Punkten, Sternchen, Blümchen, Linien bedrucktes, glänzendes Papier, welches in Apotheken zum Einwickeln der verschiedenen Verkaufsartikel verwendet wird. Das Titelpapier wird von den Buchbindern zu Titelschildern auf dem Rücken der Büchereinbände verwendet und besteht aus einem einseitig mit Körperfarben bestrichenen, mit stark glänzendem Firnis überzogenen, gewöhnlich bloss einfarbigen Papier. Nach dem Namen des Erfinders werden die Kuhlmann-papiere bezeichnet; es sind dies die unter den Kristallisationspapieren angeführten Alabaster-, Eis- und Perlmutterpapiere, deren Herstellung von dem Fabrikanten chemischer Produkte, Herrn Kuhlmann in Lille, in den sechziger Jaliren erfunden wurde. Endlich sind noch zu erwähnen die waschbaren Buntpapiere, welche dadurch erzeugt werden, dass man den Farben in Petroläther oder Schwefelkohlenstoff gelöstes Paraffin zusetzt. Diese Papiere dürfen jedoch nicht heiss satinirt, sondern bloss der Steinglättung durch Handarbeit oder die Steinglättmaschine unterworfen werden. Litt. s. Buntpapierfabrikation. Max. Kraft.

Buntsandsteinformation oder Buntsandstein nennt man in Zentraleuropa (besonders im ausseralpinen Deutschland) die sandig und thonig entwickelte, älteste Schichtengruppe der Triasformation. In ihrer Gesteinsbeschaffenheit schliesst sie sich aufs engste an die sandig-konglomeratische Ausbildung der unmittelbar vorhergehenden Permformation oder des Rotliegenden und der Zechsteinformation an und in ihren höchsten Schichten zeigt sie durch Aufnahme von Kalk und Dolomit eine Annäherung an den hangenden Muschelkalk. Der Buntsandstein füllt die durch die Störungen der Rotliegendenzeit gebildeten

grossen Becken aus und ebnet sie ein.

In den meisten Fällen jedoch greift der Buntsandstein über die permischen Schichten auf deren Ufer hinaus und über diese über. Damit wird bewiesen, dass während der Bunt-

sandsteinzeit noch grössere Landmassen unter Wasser kamen.

Was die Ueberreste von Tieren

und Pflanzen aus der Zeit seiner Bildung angeht, so ist der Buntsandstein sehr arm daran, besonders die unteren Abteilungen. Die obere beherbergt einige Brachiopoden und Zweischaler, Saurierreste und Pflanzen. Die Entstehung des Buntsandsteins wird auf die Bildung in einem flachen, sehr seichten, unter dem Einfluss von Gezeiten (starker Wellenbewegung) stehenden Meer zurückgeführt, in welches vom Ufer immer neues Material zugeführt wurde und dessen Ufer sich während der Bildung der beiden untersten Abteilungen immer nach aussen, landeinwärts verschoben [1].

Mit dem Muschelkalk lagert der Buntsandstein durchaus gleichförmig. Man gliedert die Formation in Deutschland in drei Hauptabteilungen [2]: 1. Oberer Bunt Sandstein. Im mittleren Deutschland „Röt“ genannt, sind es vorwiegend braunrote, selten grünlichgraue, dünnschieferige Mergel und blätterige Sclhefer-thone mit untergeordneten Bänken von rötlichgrauem, mittel- bis feinkörnigem, zuweilen quarzitischem Sandstein, auch wohl etwas Dolomit.

Die Schichten enthalten stellenweise Grips und Steinsalz, sind im allgemeinen sehr wenig wasserdurchlässig und geben einen schweren, zähen Ackerboden. Sie werden gegen Westdeutschland, im Odenwald, Schwarzwald und Vogesen, meist viel sandiger, so dass hier an Stelle der Schieferthone vorwiegend rote, auch hellgraue und rötlichgraue, in den oberen Schichten mehr fein-, in den tieferen gröberkörnige, meist glimmerführende Sandsteine treten, welche auf der linken Bheinseite, besonders in den obersten Schichten, dem sogen. Voltzien-sandstein, sehr gute Werk- und Hausteine liefern (Sulzbad i. E., Forbach i. Lothr., Umgebung von Trier, Blieskastel, Zweibrücken i. Pfalz). Für ihre Wetterbeständigkeit und Güte spricht die Verwendung des Sulzbader Materiales am Strassburger Münster. Die Schieferthone fehlen auch hier nicht, ebenso nicht dünne Dolomit- oder Kalkbänke. Mächtigkeit zwischen 50 und 100 m schwankend. An der unteren Grenze oft Dolomit- und Karneol- in Knollen, meist aber starke Konglomeratbildung.

2.    Mittlerer Bunt sanclstein, Haupt bunt Sandstein, Vogesensandstein. In Mitteldeutschland ein Wechsel von ziemlich mächtigen hellroten, rötlichgrauen, auch wohl gelben und weissen mittelkörnigen, teils grob-bankigen, teils dünngeschichteten und dann sehr mürben und lockeren, ziemlich glimmerarmen Sandsteinen mit roten, mehr oder minder sandigen, oft blätterigen Schieferthonen in ebenfalls bedeutender Mächtigkeit. Die höchsten Schichten sind oft weiss und hellgrau, auch kalkhaltig und werden, gewisser Fussspuren wegen, „Chirotheriensandsteine“ genannt. Die grobbankigen Sandsteine werden viel zu rauhem Mauerwerk, Hau- und Werksteinen verwendet und gelten als sehr wetterfest. Im Schwarzwald und in den Vogesen treten die Schieferthone im Hauptbuntsandstein sehr zurück und die Abteilung besteht hier fast ausschliesslich nur aus mittelkörnigem, rosenrotem, gelbem und seltener weissem Sandstein. Die obere Hälfte der Abteilung ist sehr dünnschichtig und gibt nur wenige feste Bänke, die zu Hau- und Schleifsteinen im grossen Masse benützt werden. Die untere Hälfte dagegen ist im Vogesengebiet [3] grobbankig und fest und gibt ebenfalls einen weitverbreiteten, mittelkörnigen, meist hellrosenroten, auch gelbroten, selten geröllführenden Bansandstein von grosser Wetterbeständigkeit, der sich, wenn reich an kieseligem Bindemittel und an Glimmer und Kaolin, besonders zu Wasserbauten eignet. Andere Verwendungsarten des Hauptbuntsandsteins sind untergeordnet. Die Durchlässigkeit desselben für Wasser ist ziemlich beträchtlich, natürlich nur bei den sandigen Schichten, gering dagegen bei den schieferthonigen Schichten des mitteldeutschen Hauptbuntsandsteins.

Diese geben einen schweren, vielfach zu Ackerbau verwendeten, kalkfreien Boden. Der reinsandige Hauptbuntsandstein der mittelrheinischen Länder gibt einen leichten Sandboden, ist ziemlich unfruchtbar und trägt fast ausschliesslich Wald an seinen Gehängen und auf den Hochflächen. Der Hauptbuntsandstein greift in Südwestdeutschland über die noch ältere untere Abteilung über und legt sich unmittelbar auf die palaeolithischen Schichten, wobei er fast stets in Konglomerate übergeht. Mächtigkeit 300—350 m.

3.    Unterer Buntsandstein. Meist braunrote, mehr oder minder sandige Schieferthone (Rötelschiefer, Leberschiefer, Lettenschiefer) und ebenso gefärbte dünn- und dickbankige, fast durchgängig feinkörnige Sandsteine. Untergeordnet sind kalkige und dolomitische Lagen, Rogensteine am Harzrande, Konglomerate etc. Die technische Verwendung beschränkt sich auf die wenigen und geringmächtigen Bänke von feinkörnigem Sandstein, die besonders in Mitteldeutschland noch untergeordneter sind als im Rheingebiet. Uebrigens haben die Sandsteine des unteren Buntsandsteins überhaupt (wahrscheinlich wegen ihres Glimmer- und Thongehaltes und geringen Bindemittels) keine grosse Wetterbeständigkeit, wie ihre starke Verwitterung an Bauten des vorigen Jahrhunderts schon beweist.

Die Wasserfassung ist im allgemeinen eine ziemlich geringe, daher zunächst für die im durchlässigen mittleren Buntsandstein niedergehenden Wasser einen Träger, indem längs der Grenze beider Schichtenabteilungen zahlreiche und starke Quellen zu Tage treten (Vogesen, Schwarzwald) [4]. Da, wo sich der untere Buntsandstein in einen oberen feinkörnigen Sandstein zu oberst und rotbraune, sandige, oft bröcklige Schieferthone (Bröckelschiefer) zu unterst gliedert-, wie im Spessart, entsteht bei der grösseren Wasserdurchlässigkeit des Sandsteins an dessen unterer Grenze gegen die Bröckelschiefer ein deutlicher Quellhorizont (Spessart) [5].

Er bildet

Litteratur: [1] Frantzen, Jahrbuch d. preuss. geol. Landesanstalt für 1892, Bd. 13, S. 138. — [2] Neumayr, Erdgeschichte, Leipzig 1887, Bd. 2, S. 219. — [3] Leppla, Geognostische Jahreshefte, Bd. 1, Kassel 1888. — [4] Leppla, Zeitschr. f. prakt. Geologie, 1893, Bd. 1. — [51 Bücking, Abhandl. zur geol. Spez.-Karte von Preussen, Berlin 1892, N. Folge, 12. Heft. — Lepsius, Geologie von Deutschland, Stuttgart 1892, Bd. 1, S. 163 u. 420. — v. Gümbel, Grundzüge der Geologie, Kassel 1888, S. 648.    Leppla.

Bunzlauer Gescliirr ist ein gesintertes Irdengeschirr, dessen Masse aus feuerfestem Thon besteht, der mit etwa 30—40 °/₀ Quarzsand versetzt ist. Brand und Tliongehalt müssen so weit gehen, dass der unglasirte Scherben vollständig geschlossen ist und keine Feuchtigkeit aufnimmt oder durchgehen lässt. Der Scherben zeigt beim Bruch meist Poren und Höhlungen, die noch zur Widerstandsfähigkeit des Geschirrs gegen Temperaturwechsel beitragen. Dieselbe, hauptsächlich auf der grösseren Festigkeit des Scherbens und einer gewissen Elastizität beruhend, ist aber nicht so gross, dass die Gefässe direkt über dem Feuer erhitzt werden können, sie vertragen nur das Aufstellen auf heisse Platten.

C. Holimann.

Litteratur: Schumacher, Die keramischen Thonfabrikate, Weimar 1884.

Burtlan’sches Verfahren, s. Gleichungen.

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Burg, im allgemeinen ein befestigter Wohnsitz des Adels. Aus dem Alter-tume sind derartige Gebäude bekannt in Babylonien, Assyrien, Griechenland (Akropolis), Pom. Der deutsche mittelalterliche Burgbau schliesst einesteils an die römischen und andernteils an die altgermanischen Traditionen an; der römische Einfluss wird zumeist überschätzt, schon deshalb, weil die Römer in Deutschland ihre befestigten Lager in die Ebene, die ursprünglichen Bewohner aber stets auf Bergspitzen und Felsen verlegten. Indessen wurden manchmal alte Römertürme mit zu Verteidigungszwecken benützt.

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Fig. 1. Burg Steinsberg in der Pfalz.

Sehr häufig wurden zum Burgbau langgestreckte Bergrücken verwendet und diese mit einer AVallanlage versehen, zumeist aus Erde und Steinen bestehend. Der ausgehobene tiefe Graben .j lieferte das Material für den hohen Wall. Die eigentlichen Festungswerke wurden aus Stein er-richtet, während die Wohngebäude im engeren besinne in der ältesten Zeit durchwegs aus Holz y|§ hergestellt waren. Die Verteidiger einer Feste fanden bald, dass sich quadratische und kreis- * runde Burganlagen mit der geringsten Zahl von Mannschaft verteidigen Hessen; auf Grund dieser Wahrnehmung entstanden in Deutschland im 10. und 11. Jahrhundert die aus Holz und Erde errichteten sogen. „Spitzwälle“. Die gleiche Konstruktion wurde in Frankreich mottes (Erdhaufen) und in England mounds genannt, während die mittelalterliche lateinische Bezeichnung mota lautet [1]. Die Unzulänglichkeit des Materials führte später zur Errichtung fester steinerner Türme und Mauern. Der Grundplan aber blieb dem der alten Motae-Anlagen treu, wie man dies beispielsweise an der Oberburg und Niederburg von Büdesheim noch nachweisen kann. Auf diesen Grundlagen beruht der eigentliche Burgbau.

Die bedeutenderen Burgen des Mittelalters bestanden zumeist aus einem äusseren und einem inneren Hof oder aus einer Hoch- und Niederburg. Die Vorburg (faubourg) oder Niederburg enthielt einen grossen Hof, die Burgfreiheit, die von Stallungen, Wohngebäuden für die Reisigen, Küchen und Backräumen umgeben war und auch zuweilen eine Kirche einschloss. Hinter diesem Hof, zumeist durch eine Zugbrücke verbunden, befand sich auf der Spitze des Berges die Hochburg und wenn keine Spitze vorhanden war, erhob sie

sich auf einer künstlichen Erhöhung, dem oben erwähnten Spitz wall oder Mota, auch wohl Burgwall oder Burghalde genannt. An der Zugbrücke pflegt ein ^    Turm zu stehen, der das Thor enthält, welches

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Zldurch das Fallgatter geschützt erscheint. An ■■KB? dem Thore befanden sich erkerartige Ausbauten, •!!/,! aus welchen siedendes Pech auf die Angreifer " | gegossen werden konnte (Pechnasen). Aus dem ^ oben erwähnten Thor gelangte man zuerst in ll    den Zwinger, den wohl befestigten Burghof,

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Fig. 2. Grundriss der Wartburg.

und hierauf durch ein zweites Thor in den KfW"* ziemlich engen inneren Burghof (die Ballei), welcher zumeist von Gebäuden und hohen Mauern mit Wallgängen (Parcham) umgeben war. Alle Bauten weit überragend, erhob sich hier ein hoher, meist viereckiger Turm, der Bergfried. Ihm gegenüber pflegte sich das Herrenhaus zu befinden, auch Palas genannt; eine Freitreppe führte häufig in den ersten Stock desselben, und hier befand sich der grosse Fest-und Bankettirsaal, mit einem mächtigen Kamine ausgerüstet. In der Nähe dieses Saales stand zumeist die Burgkapeile. Das untere Geschoss enthielt eine Halle für die Dienerschaft, Küchen und Wirtschaftsräume, sowie geräumige Kelleranlagen und häufig auch das Burgverlies s (einen Kerker), wenn sich derselbe nicht im Bergfried befand. Desgleichen fand sich häufig ein Brunnen innerhalb des Herrenhauses oder wenigstens in dessen Nähe vor, welcher im Falle einer Belagerung die ganze Besatzung mit Wasser zu versehen hatte. Die oben beschriebenen Bäume des ersten Stockwerkes können als Bepräsentationsräume aufgefasst werden; es gab aber bei grossen Burganlagen auch noch häufig ein

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besonderes Wohnhaus für den Burgherrn. — Charakteristisch für den Burgbau der roma-^ n i s c h e n Periode ist der Umstand, dass die Bitter bei Anlage ihrer Burgen wesentlich auf Sicherheit und Festigkeit derselben und weniger auf Bequemlichkeit sahen.

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In Deutschland haben sich aus der ältesten Zeit bedeutende Reste erhalten, insbesondere von der Burg St. Ulrich bei Kolmar, von der Wartburg [2], von der Burg Dankwarderode (Sitz Heinrichs des Löwen) zu Braunschweig [3], von dem Schlosse zu Münzenberg, sowie von den Kaiserpalästen zu Gloslar, Wimpfen und Glelnhausen [4] u. a. m. Die Hauptstütze der Verteidige gung liegt neben Wall und Mauer in dem Hauptturm =jj|f (dem Bergfried); ausserdem erscheint der innere Hof Ajjjjff durch eine Mauer in zwei Teile geteilt. Einen wohl-erhaltenen polygonen Bergfried hat die Burg Steinsberg tjjqlq bei Speier (Fig. 1). Sehr bemerkenswerte alte Burgen rapda besitzt namentlich auch die Schweiz, so die Kyburg bei Winterthur, die Habsburg im Aargau und die Burg lliRls Hohenrhätien bei Thusis. Im 12. Jahrhundert kamen aus-gedehntere und reichere Anlagen vor; das bedeutendste Beispiel bietet die auf einem kleinen Bergplateau gele-...,. gene, in neuerer Zeit mit grossen Kosten wieder her-—    gestellte Wartburg (Fig. 2). Der Besucher gelangte

Fig-. 3. Burg Loches.    zunächst in einen kleinen, wohl befestigten Vorbau, durch

diesen dann über eine Zugbrücke (5) in einen Thordurchgang, über welchen sich ein fester Turm (6) erhob. Das Innere der Burg wurde durch einen mächtigen Turm in zwei Teile geteilt, welche von den Angreifern jeder für sich genommen werden musste. In der Nähe dieses Turmes befand sich das Landgrafenhaus, Palas (10), zu dessen erstem Stockwerke sich

eine Freitreppe erhob; hier erschienen die Wohn- und Schlafräume, sowie die Kapelle angeordnet, während sich in dem oberen Stockwerke der grosse Rittersaal erstreckte. Diese beiden Geschosse öffneten sich durch Galerien auf gekuppelten Säulen nach dem Hofe zu. Ein tiefer Ziehbrunnen (14), sowie ein weiterer Turm (12) und mehrere Nebengebäude (13 u. 15) vervollständigten die Anlage.

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Aehnliche Burgbauten finden sich noch zu Eger in Böhmen, zu Seligenstadt, zu Lobde-burg bei Jena, ferner wäre zu erwähnen: der Trifels und die Niederburg bei Rüdes-heim, Burg Rechberg bei |||

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Fig. 5. Inneres der Burg Hedingham.

Gmünd, die Kästenburg in |jj Rheinbayern u. s. w. [5]. In IIS Frankreich stammen die §Ü ersten Anlagen von den krie- j gerischen Normannen und j bestanden zumeist aus einem i mächtigen viereckigen Turme j (Donjon), der oft gegen 25 m breit war, sich in mehreren Stockwerken bis 30 m erhob und ausserdem durch Gräben und Wallmauern gesichert wurde, oben durch einen Zinnenkranz und einen Umgang abgeschlossen, der, ' auf Konsolen ruhend, hervortrat. Im Erdgeschosse befanden sich zumeist die

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Vorratsräume und der Ziehbrunnen, im ersten Stockwerke der grosse Saal, in den oberen Geschossen die Wohn- und Schlafräume. Die Schlafstellen wurden häufig in die oft 4 m dicken Mauern gelegt und von den Fensternischen aus zugänglich gemacht. Einer der bedeutendsten Donjons befindet sich zu Beaugeney, bei diesem liegt wie gewöhnlich der Eingang im ersten Stockwerke und die Treppe, die alle Stockwerke verbindet, in der Dicke der Mauer. Aehnlich ist der Donjon von Loches (Fig. 3) gestaltet, derselbe besitzt jedoch einen besonderen Vorbau, in welchem sich die Treppe zu dem [ ersten Stock und der Kapelle befindet. Im 12. Jahrhundert erfolgte neben einigen Neuerungen 1 ' $£» im Befestigungswesen auch bei

Fig. 4. Grundriss der Burg Hedingham.

Fig. 6. Grundriss des Schlosses Marburg.

grösseren Anlagen das Bestreben f ^ nach einigem Comfort und grosse- 1 rer Prachtentfaltung; das bedeutendste Beispiel dieser Zeit bietet die imposante Burg zu Arques bei Dieppe. Auch nach England kamen die Normannen und legten ähnliche feste Turmbauten an, die hier Keeptower genannt wur den.Interessant ist der Turm von Heding-ham in Essex (Fig. 4). Der Zugang liegt hier ebenfalls im ersten Stockwerke; die 4,26 m dicken Mauern enthalten schmale Schlafstellen, die mit den Fensternischen in Verbindung stehen. Das zweite und dritte Stockwerk wurde von einem mittleren Gurtbogen überspannt und bildeten beide Geschosse einen Saal (Fig. 5) ; es konnte jedoch zu Zeiten der Belagerung eine Zwischendecke eingezogen werden. Wohnlicher und von reicherer Ausstattung war der Keep-tower von Rochester, sowie derjenige von Rising Castle zu Norfolk.

Der Burgbau der sogen, gotischen Periode charakterisirt sich durch fortifikatorische Verbesserungen und grössere Prachtentfaltung.

Von den bedeutenden Burganlagen frühgotischer Zeit in Deutschland ist namentlich Schloss Marburg zu nennen (Fig. 6), welches 1311 vollendet wurde. Dasselbe liegt eben- y falls auf einem Bergrücken; an der Ostseite führt ein Fahrweg zu einer Zugbrücke, auf welcher man zunächst in den äusseren westlichen Hof B gelangt. Dann kommt man zu dem sogen, neuen Bau (1489). Westlich davon erhebt sich in einem schmalen Hofe der Hauptbau C mit einer frühgotischen Schlosskapelle und dem grossen Rittersaal D. Wohl der bedeutendste Burgbau dieser Zeit ist das Schloss des Grossmeisters des Johanniterordens zu Marienburg

50

La eger, Lexikon der gesamten Technik. II.

in Preussen [6]. Der älteste Teil bildet das Hochschloss mit der einschiffigen Kirche, einem hohen Grlockenturm und einem grossen Kapitelsaal; alle diese Räume gruppiren sich um einen von Kreuzgängen umschlossenen quadratischen Hof mit einem Brunnen in der Mitte. An diesen Bau reiht sich das weiträumige Mittelschloss, das die prachtvolle "Wohnung des Grossmeisters, sowie die der Ritter enthält. Yon den Räumen sind namentlich der Remter des Grossmeisters

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und der Ordensremter (Fig. 7) hervorzuheben.

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Fig. 7. Ordensremter der Marienliurg.

Aelmliche Burg-bauten der Spätzeit finden sich namentlich in der Schweiz, z. B. das wohlerhaltene Schloss zu Neuenbürg (Neuchätel), ferner das malerische Schloss Esta-vayer am Neuenburger See, das Schloss Vufflens im Waadtland, sowie die Schlösser zu Lausanne und Grandson. Aus der ältesten Residenz der französischen Könige (an dem Orte

steht zurzeit das Palais de justice in Paris) ist die prächtige St. Chapelle in Paris noch wohl erhalten geblieben. An glanzvoller Durchführung den königlichen Schlössern wohl noch überlegen war der päpstliche Palast zu Avignon, an dessen Bau sich eine Reihe von Päpsten beteiligte. In England nahmen die Schlösser der gotischen Spätzeit, wenn sie auch wohl befestigt erscheinen, doch vornehmlich einen wohnlichen Charakter an. Die grosse Halle, die alle Gäste vereinigt, kann als der innere Mittelpunkt der ganzen Anlage betrachtet werden; die Decke dieses Raumes wird zumeist durch einen offenen Dachstuhl ausgezeichnet. Als die bedeutendsten Bauten dieser Art müssen die Schlösser von Kenilworth und Wanvick-Castle bezeichnet werden. An diese reihen sich Windsor-Castle, Hamptoncourt bei London mit schöner, Avolderhaltener Halle u. a.

Lifcteralur: [1] Handbuch der Architektur, Bd. 4, Die romanische u. gotische Baukunst,

z>. Schubert.

1. Heft, Die Kriegsbaukunst von Dr. August v. Essenwein, Darmstadt 1889. — [2] L. Puttrich, Denkmäler der Baukunst des Mittelalters in Sachsen, Abt. 1, Bd. 2, Leipzig 1847. — [3] L. Winter, Die Burg Dankwarderode zu Braunschweig, Braunschweig 1884. — [4] G. H. Krieg v. Hoch-felden, Geschichte der Militär-Architektur in Deutschland, Stuttgart 1859. — [5] W. Lübke, Geschichte der Architektur, 6. Auf!., Leipzig 1884. — [6] F. Frick, Schloss Marienburg in Preussen, Berlin 1803.

Burgunderpecli (Burg u n d e r h a r z), s. Fichten har z.

Burrstein, s. Quarzit.

Buschdeich, Deich, bei welchem zum Schutz der Aussenböschung Busch verwendet ist (vergl. Bespreutung und Hürden). In gleicherweise spricht man von Stroh-, Rohr-, Holz-, Stein-, Wier- und Rasendeichen.

Buschen, beim Grubenbetrieb das Schwenken belaubter Zweige, um eine Bewegung der Grubenluft herbeizuführen. S. Wetterlehre.

Buseil s. v. w. Mahlbusen (s. d.).

Bushel, Getreidemass, in England und Kanada = 36,1477 1, in den Vereinigten Staaten = 35,2381 1. In New-York und Chicago rechnet man 1 Bushel Weizen — 60, Roggen und Mais = 56, Gerste = 48, Hafer = 32 engl. Pfund.

Bussole ist ein Richtungs- bezw. Winkelmessinstrument, bei welchem die Stellungen einer über dem Mittelpunkte eines geteilten Kreises schwebenden Magnetnadel an der Kreisteilung abgelesen werden.

Die Bezeichnung Bussole (von buxola, bussola, Büchse) ist üblich bei Magnetnadelinstrumenten, welche mit geteilten (in einer Büchse befindlichen) Kreisen als Richtungsmesser

dienen, die Bezeichnung Kompass (compassus) dagegen für die hauptsächlich als Richtungszeiger dienenden Instrumente (Schiffskompass). Der Sprachgebrauch ist aber nicht konsequent, z. B. Grubenkompass, Orientirbussole.

Die Bussole wird für geodätische Messungen in verschiedener Anordnung und Grösse benützt; ihr Prinzip ist das folgende: Die Axe einer frei schwebenden Magnetnadel stellt sich infolge der magnetischen Richtkraft der Erde in eine jedem Orte eigentümliche Lage ein. Die Projektion dieser Lage auf den Horizont ist die magnetische Richtung, welche einen bestimmten Winkel mit dem astronomischen Meridian bildet und an einem Horizontalkreis ablesbar gemacht werden kann. Zur Vereinfachung dieser Ablesung muss die Magnetnadel, deren Axe infolge der magnetischen Inklination einen bestimmten Winkel mit dem Horizont bildet, so balancirt werden, dass ihre Enden in einer Horizontal-Ebene schweben; dies geschieht durch Anbringung eines kleinen (event. verschiebbaren) Uebergewichtes an der Südhälfte der Nadel.

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Fig. 1.

Die Anordnung des Instruments erläutert Big. 1. In einer Büchse B trägt ein stählerner Stift C die Magnetnadel fk S NS, welche über einem zu C zentrisch angeordneten, geteilten Kreise K spielt. Die Nadel ist aus dünnen gehärteten Stahllamellen (Federstahl) hergestellt und sorgfältig magnetisirt (s. M ag- n e t i s m u s); sie sitzt mit einem zentrisch angebrachten konischen Lager aus hartem Stein (Achat) auf der Stahlspitze C auf und kann zur Schonung dieser Spitze durch eine besondere Vorrichtung A von der Spitze abgehoben und gegen den Glasdeckel D gedrückt werden. Diese Vorrichtung, die Arretir-Vorrichtung, ist in der Regel ein Hebelwerk, welches durch eine Schraube s oder einen Schieber bewegt wird (Fig. 1), oder in anderer Weise angeordnet [1].

Der Kreis ist in Grade (in der Regel alte Teilung) eingeteilt (bei Kompassen findet sich zuweilen noch eine ,

Teilung in 24 Stunden oder 32 Striche = Himmelsrich- A tungen vor). Die Teilung ist linksläufig (entgegengesetzt r-V der Uhrzeigerbewegung) angeordnet, damit durch das M Nordende der Nadel unmittelbar das Azimut der Null- PM Linie der Teilung (Strich 0°—180°, N—S) angegeben LA wird und entweder durchlaufend von 0⁰—360⁰ (Eig. 2) oder zweimal von 0°—180° beziffert.    A

Fig. 2.

Der Durchmesser des Kreises und demgemäss auch die Länge der Nadel betragen je nach dem Zweck des Instrumentes 3—15 cm; diesen Dimensionen entspricht auch die Teilungseinheit des Kreises, welche bei den grösseren Instrumenten 1⁰ event. V2 °,

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bei den kleinsten Tascheninstrumenten 5° oder 10° ist. Dieser Anordnung der Teilung auch die Genauigkeit der Nadeleinstellung entsprechen, welche abhängig ist von der ^ Aufhängung der Nadel, den Dimensionen derselben (Länge, Oberfläche) und dem Gewicht (Trägheitsmoment). Die sehr störenden Schwingungen und das Zittern der Nadel können durch Anbringung von Glimmerblättchen rechtwinkelig oder auch parallel zur Schwingungsebene gedämpft werden (Reibung in der Luft).

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Als Absehlinie zur Einstellung der Richtung, deren Azimut bestimmt werden soll, dient hei den einfachsten Instrumenten (Handbussole) die Null-Linie der Kreisteilung selbst; hei denjenigen Instrumenten, welche speziell für die Richtungsmessung bestimmt sind, ist eine Absehlinie durch ein Diopter oder ein Fernrohr vorgesehen und so angeordnet, dass sie in die Ebene der Null-Linie 0°—180° fällt (z. B. Fig. 3, 5, 6) oder parallel dazu ist (exzentrisches Fernrohr, z. B. Fig. 4 u. 7).

Entsprechend der Genauigkeit der Nadeleinstellung haben nur schwach vergrössernde Fernrohre (bis 10 fache Vergrösserung) praktische Bedeutung (vergl.

Fig. 3.

Zielgenau igle eit). Bussolen, welche mit Zielfernrohren ausgerüstet sind, bezeichnet man als Fernrohr-Bussolen. Die bisher besprochene Vorrichtung, Büchse mit Magnetnadel und Absehvorriclitung, kann nun entweder aus freier Hand gebraucht werden, als Handbussole (in Taschenuhrform) oder mit Unterstützung durch einen Stock als Stockbussole (Fig. 3) oder auch auf einem Stativ. Die Aufstellung und Befestigung auf dem Stativ kann verschiedener Art sein: entweder eine einfache Befestigung mit Einstellung

durch ein Kugelgelenk (z. B. Big. 4), oder bei grösseren Bussolen ein Dreifuss-Unterbau mit vertikaler Drehaxe, analog demjenigen eines Theodoliten (Big. 5, 6 u. 7). Wegen der Aehnlichkeit des äusseren Baues eines solchen Instruments

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liten (s. d.) gjpHj bezeichnet man die sei-kj ben zuweilen als ^ Theodolit-Bussolen, während man einen Theodoliten, welcher durch Hinzufügen einer Bussole, die über M dem Horizontalkreis oder als Aufsatz-(Beiter)-Bussole auf der Horizontalaxe angeordnet sein kann, wohl als Bussolen-Theodolit bezeichnet. Diese letztere Anordnung findet vielfach bei Tachymetern (s. d.) Anwendung.

Fig. 5.

Neben der bisher besprochenen Anordnung der Magnetnadel, d. h. frei schwingend im Zentrum eines feststehenden Kreises, kommt noch bei kleineren Instrumenten eine der Kompassrose des Schiffskompasses nachgebildete Einrichtung vor, wobei die Null-Linie der Teilung eines in seinem Zentrum unterstützten Kreises durch einen (oder mehrere) Magneten in die magnetische Richtung eingestellt wird. Nach diesem Prinzip (in England vielfach angewendet) ist die als Freihand- und Stock-Bussole zu benützende von Schmalkalder (Fig. 8) konstruirt, wobei die

Zielung durch ein Diopter, die Ablesung der Kreisstellung mit der Zielung gleichzeitig durch ein Okular-Prisma (s. d.) vorgenommen wird. Zur Orientirung von Absehlinien oder Kreisen in den magnetischen Meridianen findet man an Tachymetern (s. d.) zuweilen an Stelle einer vollständigen Bussole eine Kompass-Vorrichtung angebracht, d. h. eine in eine Röhre oder einen Kasten eingeschlossene Magnetnadel, mit welcher eine in der Längsaxe der Röhre (oder des Kastens) vorhandene Absehlinie (Objektiv-und Okular-Diopter) unmittelbar in den magnetischen Meridian eingerichtet werden kann; zuweilen ist auch eine einige Grade umfassende Teilung bei dieser Vorrichtung angeordnet.

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Fig. 6.

Der Gebrauch der Bussolen-Instrumente zur Rich-tungsbestimmung ist durch die Konstruktion ohne weiteres gegeben. Zur Vermeidung starker Schwingungen j der Nadel wird die arretirte Nadel genähert in den magnetischen Meridian gebracht, die Arretirung gelöst, -vSP’ die Absehlinie auf den Zielpunkt eingestellt und die Nadelstellung in der Gradteilung abgelesen (oder aus den PI Schwingungslagen ihre Ruhestellung abgeleitet). Der Kreis muss dabei in eine horizontale Lage gebracht werden. Dieses, sowie die Einstellung des Zielpunktes, wird bei der Handbussole aus freier Hand vorgenommen, bei der Stockbussole durch den Stock unterstützt. Bei den grösseren Bussolen ist das Verfahren demnach: Aufstellen des Statives, Zentriren des Statives über dem Messungspunkte mit Hilfe des Senkels, Einrichtung des Kreises und der Drehaxe mit Hilfe einer Dosenlibelle, ungefähre Einstellung der Nadel in den magnetischen Meridian, Lösen der Arretirung der Nadel, Einstellung des Zielpunktes mit Fernrohr oder Diopter, Ablesung der Nadelstellung am Index (an Nord- und Südende) in Zehntelgraden. Bei exzentrischem Fernrohr (z. B. Fig. 4 u. 7) ist eine Ablesung in zwei Fernrohrlagen erforderlich, bei zentrischer Anordnung empfehlenswert.

Damit eine so vorgenommene Ablesung richtig ist, müssen nach dem Konstruktionsprinzip des Instrumentes für seine drei wesentlichsten Bestandteile Nadel, Kreis und Absehlinie die folgenden Bedingungen erfüllt sein: 1. die Nadelaxe muss sich sicher in die magnetische Richtung einstellen, 2. die Indexlinie der Nadel muss mit der magnetischen Axe (Richtlinie) derselben zusammenfallen, 3. der Aufhängepunkt der Nadel muss in der Vertikalebene der Nadelaxe liegen,

4. der Aufhängepunkt muss im Zentrum des Kreises liegen, 5. die Absehlinie muss mit der

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Kreis-Null-Linie in einer Verlikalebene liegen oder bei exzentrischer Anordnung dazu parallel sein. Es ist daher vor dem Gebrauch zu prüfen: 1. Ob die Nadel genügend empfindlich ist. Die Nadel wird zum Ausschlagen (durch Annähern von Eisen) gebracht und die Genauigkeit der Wiedereinstellung beobachtet, oder derselbe Zielpunkt wiederholt (in verschiedener Richtung) eingestellt. Ungenügende Sicherheit der Einstellung kann veranlasst sein durch zu geringe magnetische Kraft der Nadel oder schlechte Aufhängung und Beschädigung des    .

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Nadel nicht durch Eisenteile des ^

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Instrumentes abgelenkt wird. Dies frv ' ’ TUlSjWpffijj'.j|:| geschieht durch Drehen (um die Yer-tikalaxe) und Beobachten der Nadelstellung. Bei der Konstruktion des Instrumentes müssen daher alle zur Nadel exzentrischen Eisenteile vermieden werden (Axen, Federn, Schrauben aus Messing etc.). 2. Ob die zu 3 und 4 genannten Fehler vorliegen, wird festgestellt und für den praktischen Gebrauch des Instrumentes beseitigt durch Ablesen an beiden Nadelenden.

3. Ob die zu 5 geforderte Stellung der Absehlinie vorhanden ist, wird geprüft und beim praktischen Gebrauch eine Abweichung davon unschädlich gemacht durch Beobachten in zwei Lagen. Bei der Vornahme genauer Beobach-

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tungen mit grösseren Bussolen-Instrumenten ist die Ablesung an beiden Nadelenden, sowie in zwei Fernrohr lagen (s. d.) notwendig, dabei ist dann eine event. noch vorhandene Abweichung (Forderung zu 2 und 5) konstant und ohne Einfluss, d. h. sie braucht nicht von der magnetischen Missweisung getrennt zu werden (s. Bussolenzug). Die einfachste und rationellste Prüfung ist bei Bussolen-Theodoliten möglich , indem die Nadelangaben mit den Richtungsgaben des Horizontalkreises verglichen werden.

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Fig. 8.

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Die praktische Verwendung der verschiedenartigen Bussolen-Instrumente entspricht ihrer Leistungsfähigkeit, d. li. der Genauigkeit der Richtungsangabe; diese ist bei grösseren Instrumenten etwa zu schätzen auf V20 ki-s Vio°j mittleren Instrumenten auf etwa Vs bis V10 °? bei Stockbussolen auf etwa >/₃ bis V und bei Freihandinstra- |||gj(g! menten je nach der Geschicklichkeit des Beobachters auf 1—5°. Dazu kommt, dass die täglichen Schwankungen des magnetischen Meridians (ganz abgesehen von magnetischen Störungen) bis zu etwa i/₆0 betragen können und, da auf diese bei der Feldarbeit keine Rücksicht genommen werden kann, dadurch der Genauigkeit der Bussolenmessung vornherein eine Grenze gesteckt ist. Mit Rücksicht auf diese Genauigkeitsverhältnisse finden bei den zurzeit an exakte Messungen zu stellenden Anforderungen die früher für die Feldmessung vielfach verwendeten grösseren Bussolen-Instrumente (Theodolit-, Feldmesser-Bussole) im allgemeinen keine Verwendung mehr; an ihre Stelle ist der Theodolit (s. d.) getreten. Dagegen haben die kleineren Bussolen-Instrumente und zwar als Bussolen an Tachymetern (s. d.) und als Stockbussolen (Fig. 3 u. 8) eine ganz besondere Bedeutung für tachy-metrische Polygonzüge (s. Buss ölenzug). Wegen der Verwendung der Bussole im Bergbau bei den Grubenmessungen s. Hängezeug und Grubenkompass.

Litteratur: [1] Zeitscbr. für Vermess. 1875, S. 188.    Reinhertz.

Bussoleiitheodolit, s. Bussole.

Bussolenzug* ist ein Polygonzug (s. d), dessen Streckenazimute mit Hüte einer Bussole gemessen werden. Geht z. B. (Fig. 1) von einem Punkte O 1 aus ein Polygonzug bis zu 0 5, so ist das Punktsystem 1 bis 5 geometrisch bestimmt, sobald die Azimute Gi and die Strecken •?[ §2 % gemessen sind (die Richtung des magnetischen Meridians für das Gebiet zwischen 1 und 5 als parallel vorausgesetzt). — I. Die Azimutmessung kann erfolgen 1. indem, wie in Fig. 1 angedeutet ist, auf einem Punkte jeder einzelnen Strecke das Azimut bestimmt wird, oder 2. indem auf einem Punkte, z. B. O 2 die Azimute

für zwei auf einander folgende Strecken 1—2 und 2—3 bestimmt werden, so dass dadurch die Instrumentaufstellung je einen Punkt überspringen kann (Methode der Azimutmessung nach „Springständen“), oder 3. indem an beiden Enden jeder Strecke, z. B. für 1—2 (Fig. 2) die Azimute und u\ gemessen werden, wobei das Mittel = \ct\ + ('a\ ± 180°)]: 2 sowohl eine Probe für die

.Richtigkeit als auch eine grössere Genauigkeit für die Azimutbestimmung gewährt. — II. Die Ergeb--    ^ nisse der Punktbestim

mung im Bussolenzuge können entweder 1. graphisch oder 2. rechnerisch zum Ausdruck gebrachtv'-werden, 1. Bei der graphischen Methode wird der Zug durch Absetzen der Azimute mit dem Transporteur (Strahlenzieher, s. d.) und der Strecken mit dem Massstah aufgezeichnet. 2. Bei der rechnerischen Methode erfolgt die Punktbestimmung in einem rechtwinkeligen Koordinatensystem, dessen Abscissen-axe bestimmt wird a. entweder unmittelbar durch die Richtung des magnetischen Meridians, oder b. durch die des astronomischen Meridians, oder c. durch die Abscissenaxe eines geodätischen Koordinatensystems. Im Fall a. werden die beobachteten Azimute unmittelbar der Rechnung zu Grunde gelegt. Im Fall b. ist den direckt gemessenen Azimuten der Betrag der magnetischen Deklination beizulegen, welche entweder direkt bestimmt oder Karten oder Tabellen [1] entnommen werden kann (s. Magnetismus). Im Fall c. ist der Abweichungswinkel des magnetischen Systems gegen das geodätische durch Vergleichung des magnetischen und geodätischen Azimutes einer oder mehrerer Strecken zu ermitteln.

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V <*■ J

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v.

T-, f

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n, \J/2

Fig. 3.

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s,

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Fig.

Fig. 2.

Bei dem Polygonzuge von 0 1 nach 0 5 wären z. B. auf den beiden Endpunkten des Zuges 01 und 5 die den bekannten geodätischen Neigungswinkeln v* und r‘ entsprechenden magnetischen Azimute «. und «. (Fig. 3) zu messen, so dass der mittlere Abweichungswinkel dm sich ergibt aus: dm = [d\ —J- <7Ö]: 2, worin dx — vi —    , d₂ = v‘ — und daraus sich die

Richtungen für die einzelnen Strecken im geodätischen Koordinatensystem ergeben zu :

«1 -j- dm — Wj, «2 “j" dm — n₂, n3 -j- dm — V3,    -j- dm W4.

Mit den in jedem einzelnen Fall nach a., b. oder c. festgestellten 'Winkeln n ergeben sich sodann die Koordinaten yx der einzelnen Punkte nach der allgemeinen Formel:

£C£ = Xa + B xba

J X

yi =ya + d y\

B y = S sin n

Näheres s. Punktbestimmung, polygonometrische. Die infolge der Messungsfehler auftretenden Abschlussfehler gegen die feststehenden Koordinaten der Endpunkte sind proportional den Streckenlängen s zu verteilen. Wegen besonderer Regeln hierfür s. [2]. Die Zahlenrechnung wird zweckmässig durch Koordinatentafeln erleichtert (s. auch Polygonzug).

III. Die Anwendung der Bussolenzüge ist eine sehr vielseitige und liefert, sobald die eigenartigen Vorteile der Bussolenmessung ausgenützt werden, eine sehr empfehlenswerte polygonometrische P u n k t b e Stimmungsmethode. — Die Azimutmessung durch die Bussole hat eine verhältnismässig geringe Genauigkeit; da aber in einem Zuge die Messung des Azimuts einer Strecke unabhängig von dem der vorhergehenden und nachfolgenden Strecke ist, so gestaltet sich die Fehlerfortpflanzung für einen Bussolenzug sehr günstig und (ohne Rücksicht auf die Länge des Zuges) am günstigsten, wenn die Strecken klein genommen werden.

s cos n.

zwar

Ist nämlich L die Länge des Zuges, n die Anzahl der Strecken s, so dass L~ns, und ist g der Fehler einer Azimutmessung, so ist die daraus entstehende fehlerhafte Lage des Endpunktes einer Strecke s, d. h. der Querfelder, = jr s, und daraus nach dem Fehlerfortpflanzungsgesetz der Querfehler für den ganzen Zug, d. h. für n Strecken,

stp'jn = s<p \l\s <p\L d. h. die Grösse des genannten Fehlers ist proportional der Quadratwurzel der Streckenlänge.

s,

Dieser theoretischen Forderung, kleine Strecken zu benützen, entspricht besonders die bequeme Aufstellungsart der kleinen Stockbussolen. Bussolenzüge mit kurzen Strecken sind daher besonders brauchbar, wenn die Verhältnisse vielfach gebrochene Züge bedingen, eine schnelle Erledigung verlangen und die geringere Genauigkeit der Bussolenazimute genügt, so dass die exaktere Resultate ermöglichende, aber (besonders bei vielfach gebrochenen Zügen) umständliche Theodolitmessung nicht in Anwendung zu kommen braucht.

Demnach kommen für die Technik in Betracht: 1. Bassolenzüge hei den Liniennetzen der Stückvermessung als untergeordnete Polygonzüge, und bei Waldvermessungen, wenn nicht die Ausdehnung der Messung oder die Eigentumsverhältnisse die Theodolitmessung erforderlich machen. Die Berechnungsart ist die unter II. zu c. gegebene (vergl. auch [2], das zu verwendende Instrument eine grössere Bussole (Theodolit-Bussole, Bussolen-Theodolit). Die Behandlung der Züge entspricht im übrigen derjenigen der Theodolitzüge (s. Polygonzug). — 2. Bussolenzüge bei topographischen oder tachymetrischen Aufnahmen mit dem Tachymeter - Theodolit, wobei die Strecken in der Hegel durch Distanzmessung bestimmt werden (s. Tachymetrie). — 3. Bussolenzüge zu tachymetrischen Bestimmungen (Einschaltungen) mit der Stockbussole in Verbindung mit dem 20 m-Messband (s. d.). Die Bussole wird auf die Messbandziehstäbe aufgesetzt und liefert unmittelbar die Azimute der Bandlagen (von Ziehstab zu Ziehstab). Sollen diese Züge in eine Karte eingetragen werden, so werden sie zunächst mit dem Transporteur auf Pauspapier aufgezeichnet und dann im Anschluss an gegebene Festpunkte (eventuell Zwischenpunkte, welche vom Messbandzug aus angemessen und auf der Pause dargestellt sind) in die Karte, in möglichster Uebereinstimmung mit den End- und eventuellen Zwischenpunkten, eingepasst (die Genauigkeit der Messung entspricht derjenigen der Zeichnung). Werden gleichzeitig mit einem geeigneten Höhenwinkelmesser (s. d.) die Neigungswinkel der Bandlagen gemessen, so liefert die Aufnahme ebenfalls die Höhe der Brechpunkte. Derartige Messbandzüge liefern ausgezeichnete Kesultate als Zwischenzüge hei tachymetrischen Aufnahmen in schwierigem Gelände (s. Tachymetrie). — 4. Bussolenzüge bei Itineraraufnahmen mit der Taschenbussole, wobei die Entfernungen in der Regel aus der Marschzeit erhalten werden und die Züge eine grosse Länge (Tagemärsche) annehmen (s. 11 inerar aufnah me). — 5. Bussolenzüge in der Grube, welche die eigenartigen Verhältnisse des Bergbaues erforderlich machen, werden ausgeführt mit der Grubenbussole und dem Hängezeug (s. d.).

Reinhertz.

Litteratur: [1] Berghaus, physikalischer Atlas, 5. Abt., Gotha 1887. — [2] F. G. Gauss, Die trigon. und polygon. Rechnungen, Berlin 1893, S. 67. — [2] Anweisung IX für die trigon. und polygon. Arbeiten etc., R. v. Deckers Verlag, Berlin 1894, S. 315.

Butane (ButylwasserStoffe), gasförmige Kohlemvasserstoffe der Grenz-reilie von der Zusammensetzung (7₄ iTj₀-

Buteagummi, s. Gerbstoffe.

Butluv, s. Takelage.

Butte, s. Geräte zur Wasserbeischaffung.

Buttenspritze, s. Trag spritze.

Butterfarbe. Natürliche wie Kunstbutter haben eine nur sehr schwach gelbliche Farbe, während der Konsument eine intensivere gelbe Farbe verlangt und diese wird der Butter — besonders der Kunstbutter — meistens durch Curcuma oder Orleansfarbstoff (s. Farbstoffe, pflanzliche) gegeben.

Butterfass. Die Fettkügelchen der Milch oder des Rahms befinden sich bei der für die Verarbeitung beider auf Butter gewöhnlich eingehaltenen Temperatur in unterkühltem Zustande, so dass eine anhaltende Erschütterung die Ausscheidung derselben in fester Form als Butter zur Folge hat. Diese Erschütterung erfährt die Masse im Butterfass durch die Schläger desselben oder durch Anschlägen an die Wandungen. Zur raschen Vereinigung der Butter-kügelclien in nicht zu weichem oder hartem Zustand ist die Einhaltung passender Temperatur sehr wichtig und wird dieselbe bei gesäuerter Milch mit 17—18° C., bei gesäuertem. Rahm mit 15—16° C., bei süssem Rahm mit 11—14° C. eingehalten.

Man muss hier ab- und zugeben, je nach der Konsistenz des Fettes, und diese. wieder ist abhängig von der Fütterung der Tiere, sowie von der äusseren Temperatur. Relativ hohe Temperatur beschleunigt den Butterungsprozess, aber die Butter wird schmierig, verliert an Wohlgeschmack und Haltbarkeit; zu niedere Temperatur verzögert die Butterung, erschwert den gegenseitigen Anschluss der Butterteilchen, vermindert die Ausbeute, auch wiid die Buttei trocken und krümelig. Ein Ansäuern des IMaterials beschleunigt das Buttern, am besten wird dasselbe eingeleitet durch Zugabe eines kleinen Quantums von 1 Tag altem reinem Rahm, aus welchem feine, wohlschmeckende Butter gewonnen wurde. AVirksam sind in diesem lall die in der Masse enthaltenen Bakterien.    _    . .

ZU

Ein Butterfass muss einfach, dauerhaft hergestellt, leicht zu reinigen und zu lüften, mit einfachem, dichtem und sicherem V erschluss versehen, bequem handhaben, leicht zu treiben und nicht zu teuer sein, sowie grosse und kleine

Quantitäten gleich vollständig ausbuttern lassen. Wünschenswert ist der Einsatz eines Thermometers und eine Luftschraube. Man unterscheidet Stoss-, Schlag Roll- und Schaukel-Butterfässer.

Das Stoss-Butterfass, auf ¹/₃ —-J/₂ gefüllt, dient noch vielfach zum Buttern kleiner Rahm' mengen, erfordert aber mehr Arbeit als das Schlag-Butterfass. Letzteres ist mit horizontaler oder vertikaler Welle mit durchbrochenen Schlägern versehen und sehr verbreitet. Bei horizontaler Welle sind die Lager schwer dicht zu halten, auch findet leicht ein Verschmieren der Butter statt; am meisten empfiehlt sich noch das Schäfer’sche Butterfass (Dom. Koppel in Radolfszell) für kleinere, das Regenwalder für Milchbutterung und grössere Betriebe (Maschinenfabrik Regenwalde). Das eiserne Temperir-Butterfass von H. Brocke-Braunschweig ist innen emaillirt, aussen mit einem Mantel umgeben, so dass durch warmes Wasser, welches zwischen diesen und die Wandung des Butterfasses eingegeben wird, eine Erwärmung des .......    Rahms möglich ist. Von den Schlag-Butterfässern mit vertikaler

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Fig. 3. Viktoria-Butterfass.

Fig. 1. Holsteiner Butterfass.

Fig. 2. Lefeld’sches Butterfass.

Welle ist am beliebtesten das Holsteiner Butterfass für Handbetrieb (P. Behrens, Magdeburg, Fig. 1), event. auch für Kraftbetrieb sehr geeignet. Das Fass besteht aus Eichenholz, der zweiteilige Deckel ist leicht abzunehmen, die Welle sitzt unten in einer eisernen Pfanne des Bodens, mit dem Triebwerk ist sie oben verkuppelt, so dass die Welle mit den Schlägern leicht herauszunehmen ist. Die grosse Oeffnung des Fasses erleichtert das Einfüllen, die Reinigung und Lüftung und da das Fass gekippt werden kann, ist auch die Entleerung einfach. Der Gang ist leicht, die Wirkung der Schläger sehr gut, die Butterungszeit kurz. Von Roll - Butterlässern zeichnet sich durch sehr leichten Gang das Lefeld’sche (P. Behrens, Magdeburg) aus (Fig. 2). Ganz ohne Schläger gefertigt ist das Viktoria-Butterfass (vom Bergedorfer Eisenwerk, Fig. 3), bei welchem die Butterung durch das heftige Aufschlagen der herabstürzenden Masse auf die Bodenflächen zu stände kommt. Es eignet sich für mittlere Betriebe, ist, da der Deckel in der ganzen Fassweite abgenommen wird, sehr leicht zu füllen und zu entleeren, ebenso zu reinigen und zu lüften. Bei der Füllung auf ’|₃—¹/₂ geht die Butterung sehr rasch und vollständig vor sich. Bei dem amerikanischen Schaukel-Butterfass von Davis kommt die Butterung zu stände durch den Anprall der Masse an die Wandungen des Kastens. Der Betrieb ist ein sehr leichter, auch der Spielraum in der Füllung ein grosser. Ueber Bezugsquellen, Leistung und Preise der Buttserfässer gibt nachstehende Tabelle einige Anhaltspunkte:

Firma

Bezeichnung des Butterfasses

Inhalt

Füllung

Liter

^ Preis

Inhalt

Füllung

Liter

s* Preis

Inhalt

j Füllung ^ Preis

Dom. Koppel, Radolfszell    .    Schäfer’sches    20 2-10; 18 40 20 21 60 30 25

Aktienfabrik Regenwalde .    Regenwalder Butterfass    200 75 135 250100 180 500 200,270

H. Brocke, Braunschweig . Temperir-Butterf. (Handbetr.)l 40 I 80100;    135 250)    [250

E. Ahlborn, Hildesheim . .    Holsteiner    30 15 55 75, 37 80100 50 90

„    „    Holsteiner mit Kraftbetrieb 125 62 125 250 125 215 400 200 235

Lefeld & Lentsch, Schöningen    LefehTsclies Butterfass    45, 15    55 150 50 75 300)100)125

-Jakob & Becker, Leipzig E. Ahlborn, Hildesheim .

Beobachtung der richtigen Füllung und Tourenzahl ist notwendig. Langsam sollen sich Fass oder Schläger bewegen bei Butterung ungesäuerter Milch, rascher bei gesäuertem Rahm, noch schneller bei süssem Rahm und am raschesten bei süsser Milch. Die Butterungszeit berechnet sich bei angesäuertem Rahm mit ca. 30, bei süssem mit ca. 40 Minuten. Der Ausbutterungsgrad beträgt 90—97 %.

Viktoria

Schaukel-Butterfass

! 16

80! 35 115 130 65 150 200 100 210 30 15 [ 35 75; 37 55135) 67 75

Man erhält von 100 kg Milch annähernd so viel Butter, als die Milch Prozente Fett enthält. Ist der Fettgehalt der Milch z. B. 3,4 °/₀, so erhält man von 100 kg Milch ca. 16 kg Rahm und daraus 3,4 kg Butter; gewöhnlich rechnet man auf durchschnittlich 30 kg Milch 1 kg Butter. Eine Verbindung der Entrahmung der Milch und Verbutterung des Rahms ermöglicht der Butterseparator des Eisenwerks Bergedorf, auf welches wir 'wegen Zeichnung und Beschreibung verweisen.

Strebet.

Butteriiie, s. Kunstbutter.

Butterknetinascliine. Die im Butterfass in der Grösse von Erbsen oder Nüssen ausgeschiedene Butter muss zu einer kompakten Masse zusammen gearbeitet werden, welche frei von Buttermilch ist, da diese sich rasch zersetzen und die Butter verderben würde. Zu diesem Zweck wird die Butter geknetet. Man bedient sich dazu eines glatt gehobelten Buchenbrettes, welches nach der Mitte zu vertieft und mit einer Rinne versehen ist, des sogen. Butterknetbrettes. Das Brett wird mit Gefall aufgestellt, die mit einem Haarsieb dem Butterfass entnommene, zuvor mit kaltem Wasser abgespülte Butter aufgelegt und nun mit dem kannelirten, einen doppelten Konus darstellenden nassen Knetholze in schonenderWeise so lange bearbeitet, bis alle Buttermilch abgeflossen ist. Der Preis eines solchen von der Maschinenfabrik Regenwalde gelieferten Apparates ist 12—14 JL Für grössere Quantitäten werden Butterknetmaschinen (Hand-und Kraftbetrieb) verwendet. Derartige Maschinen liefern E. Ahlhorn, Hildesheim, und die Maschinenfabrik Bergedorf, auf deren Kataloge wir verwiesen. Preise für Handbetrieb .100 bis 140 Jl, für Kraftbetrieb 190 bis 250 JL strebet.

Buttersäuren, zwei isomere, zu den Fettsäuren gehörige Säuren der Zusammensetzung C^H^O^.

Litteratur: [1] Berichte der deutschen chem. Gesellscb. Bd. 11, 49, 53.

.Buttersäuregärung, s. Spiritusfabrikation.

Butterseparator, s. Butterfass.

ButtertranSportwagen, unterscheiden sich von anderen bedeckten Güterwagen durch die besondere Ausbildung des Wagenkastens. Zu dem Kastengerippe nimmt man Eichenholz, während man zu dem Boden, der Bekleidung und der Decke Kiefernholz verwendet. Die Wandung ist doppelt und hat etwa 100 mm Gesamtdicke bei einer Stärke der Schalungsbretter von 20 mm.

Pt

gerichteter zweiaxiger Güterwagen zur Butterbeförderung der kgl. preussischen Eisenbahndirektion Berlin zeigt folgende Anordnung ([1], Fig. 1, la und lb). Der Wagenkasten hat eine lichte innere Länge von 7000 mm, eine lichte innere Breite von 2470 mm. Die äusseren Bekleidungsbretter der Wände stehen senkrecht, die inneren wagrecht. In der Mitte jeder Längswand befindet sich eine zweiflügelige Thür mit ebenfalls doppelter Verschalung. Zur besseren Abdichtung sind die Thürrahmen, die Stiele und das obere Losholz ringsherum mit

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Eia durchaus zweckmässig einbedeckter

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Fig. 1 a.

Fig. 1 b.

breiten Filzstreifen ausgelegt, oberen Bretter des doppelten Fuss-bodens sind 30 mm stark und liegen in der Wagenrichtung, die unteren 20 mm starken Bretter sind quer zum Wagen angeordnet. Dabei ist die obere Fläche des Fussbodens doppelt geneigt und zwar so, dass jeder Querschnitt ein 20 mm starkes Fallen nach der Mitte zu zeigt und jeder Längsschnitt nach den Tliüren zu ein ebenfalls 20 mm starkes Fallen bekommt. Die ganze Stärke

und der Thüren sind mit fest gearbeiteten Strohmatten gut ausgefüllt. Für die Aufstellung der Buttergefässe sind im Innern des Wagens Gerüste aus Walzeisen angebracht und fest mit dem Fussboden, den Wänden und der Decke verbunden, um in drei verschiedenen Höhen Lattenböden aufzunehmen. Unter der Decke ist an jedem Wagenende ein die ganze Innenbreite einnehmender, 750 mm breiter, 500 mm tiefer Blechkasten von 0,77 cbm Inhalt aufgehängt, der von der Decke aus mit Eis gefüllt werden kann. Die Oeffnung in der Decke ist durch einen Deckel geschlossen, der ebenso ausgebildet ist wie die Decke selbst. Ein mit Wasserverschluss versehenes Abflussrohr führt das Schmelzwasser an der Kopfwand herunter bis unter den Wagenboden. Bequeme Steigtritte mit Geländern erleichtern das Besteigen des Daches zum Füllen der Eiskästen. Damit aber die Luft nicht allein kühl erhalten, sondern auch erneuert wird, befinden sich unter dem Fussboden Luftfänger und auf dem Dache vom Innern des Wagens aus abstellbare Luftsauger. Das Eigengewicht des Wagens beträgt 10950 kg bei einer Ladefähigkeit von 10500 kg.

Litteratur: [1] Organ für die Fortschr. d. Eisenbahnw., 10. Ergänzungsbd., 2. Teil, S. 71.

Butylalkohol, S. Alkohol.    Albert Frank.

Butylene nennt man drei isomere, ungesättigte Kohlenwasserstoffe der Olefin- oder Aethylenr eihe von der Zusammensetzung (s. Aethylen).

W. Kerp.

Litteratur: [1] Beilstein, Handbuch der organischen Chemie, 3. Auf!., Hamburg und Leipzig 1893, Bd. 1, S. 114.

Butyrometer, s. Galaktoskop.

Butzeil, s. Erzlagerstätten.

Butzenscheiben, runde Fensterscheiben von 10—15 cm Durchmesser, die durch Blei eingefasst erscheinen, in der Mitte derselben sitzt der sogen. Butzen, das ist eine starke Erhöhung, die von dem Blasrohr des Glasbläsers herrührt und den Scheiben den Kamen gab. Sie wurden namentlich im 15. und 16. Jahrhundert verwendet und finden in der Neuzeit wieder mehrfach Nachahmung.

Buys-Ballot’sclies Gesetz, nach seinem Entdecker genannt, oder Bari’sches Gesetz, spricht die Beziehung zwischen'Luftdruckverteilung und Wind-Bichtung wie -Stärke aus. Auf der nördlichen Halbkugel kreist die Luft im Sinne der Uhrzeigerbewegung um ein barometrisches Maximum, aus • demselben herauswehend, dagegen in entgegengesetzter Bichtung und hineinwehend um ein barometrisches Minimum. Der Beobachter, welcher dem Winde den Bücken kehrt, hat demnach auf der Nordhemisphäre den niedrigsten Druck zu seiner Linken und etwas nach vorn, dagegen den hohen Druck zur Beeilten und etwas zurück gelegen. Auf der Südhemisphäre kreist der in das Minimum einströmende Wind im Sinne des Uhrzeigers, der aus dem Maximum austretende Wind dagegen entgegen dem Uhrzeiger. — Dies Gesetz erklärt sich aus dem Bestreben der Luft, aus dem Maximum heraus und dem Ort niedrigen Druckes zuzustreben, in Verbindung mit dem Einfluss der Erdrotation, welcher auf der Nordhemisphäre eine Ablenkung bewegter Luftmassen nach rechts, auf der Süd-hemisphäre nach links zur Folge hat.

um welchen der Wind abgelenkt erscheint von der Richtung nach dem Ort des niedrigsten Druckes hin (Richtung des Gradienten, s. d.), nennt man den Ablenkungswinkel. — Die Windstärke wächst im allgemeinen mit der Grösse der Luftdruck-unterschiede, des Gradienten. — Zieht ein barometrisches Minimum ostwärts im Norden eines Ortes vorüber, wie es für das kontinentale Europa meist der Fall ist, so dreht sich, wie aus obigem Gesetze leicht abzuleiten ist, die Windfahne mit der Sonne, im Sinne der Uhrzeigerbewegung, von E über 8 nach W und N, wie es nach dem Dove’ sehen Winddrehungsgesetz allgemein der Fall sein sollte; schreitet das Minimum dagegen in östlicher Richtung im Süden eines Ortes vorbei, so macht die Windfahne eine entgegengesetzte Drehung — Rück lau fen oder Krimpen des Windes — wie hervorgehoben ungleich seltener als jene andere Bewegung, die als Rechtdrehen desWindes bezeichnet wird, abgesehen von dem Krimpen desWindes, welches häufig das Herannahen eines neuen Luftdruck-Minimums im AVesten anzeigt.

Byzantinischer Baustil. Im fünften Jahrhundert verliessen die byzantinischen Baumeister das vorher gepflegte System der altchristlichen Basilika liir Kirchenbauten [1], [2] und wendeten sich dem Kuppelbau zu; dadurch entstand der eigentliche byzantinische Stil. Der Grundplan nimmt die Form eines griechischen Kreuzes (mit vier gleichlangen Schenkeln) an, in der Mitte erhebt sich eine mächtige Halhkreiskuppel, während die Schenkel des Kreuzes durch kleinere Kuppeln oder durch halbe Kuppeln gebildet werden. Einem orientalischen Gebrauche zufolge wurden über den Seitenschiffen Emporen angelegt, die für Frauen bestimmt waren; eine Vorhalle an der Westseite vermittelte den Zugang zu denselben, sowie zu den Haupt- und Nebenschiffen.

Den Winkel,

Grossmann.

Bei der Errichtung dieser Bauten hielt man noch eine Zeit lang an den römischen Detailformen fest; so wurde insbesondere das abendländische Kompositakapitäl häufig verwendet, wobei jedoch die Voluten nach und nach verkümmerten und die Form der Akanthusblätter die griechischen Vorbilder erinnert. Bald aber entwickelte sich ein eigenartiges byzantinisches Kapital; dieses besteht aus einem nach unten zusammengezogenen Würfel, dessen Flächen mit konventionellem Blattwerk in flachem Belief bedeckt sind (Fig. 1).

Ausserdem schob sich in der Begel zwischen Kapitäl und Bogen ,—~yr- -___• . „ -

noch ein eigentümlich gebildetes Kämpferstück ein, das zumeist    I

schmucklos blieb und nur durch ein Kreuz ausgezeichnet wurde (vergl. d. Artikel Altchristliche Bauweise, Fig. 6, \11 Kapitäl von S. Vitale in Ravenna). Auf diese Weise wurde

eine Säulenform gebildet, die sich in der That besser dazu 1I eignete, die mächtigen Gewölbekonstruktionen des byzantini-    f &f

Fig. ]. Kapitäl aus S. Micchele in Affricisco zu Ravenna.

sehen Stiles aufzunehmen, als dies die römischen, Säulen zu WfjppimR fi tliun im stände gewesen wären. Die Behandlung des Innern zeichnete sich durch Mangel an Plastik und reichen, male-rischen Schmuck aus; insbesondere ist die wirkungsvolle musi-vische Dekoration auf Goldgrund hervorzuheben, welche die Gewölbe, Absiden und Wände etc. schmückte. Der Fussboden und Sockel erhielten zumeist eine reiche Marmorinkrustation, während bei minder bedeutenden Kirchenbauten eine in strengen Formen durchgeführte Freskomalerei die Mosaik zu vertreten pflegte. Das Aeussere erscheint namentlich durch zwei Momente charakterisirt: zunächst durch den Umstand, dass viele verschieden hohe und in der Form differirende Bauteile zu einem harmonischen Ganzen vereinigt wurden, und ferner dadurch, dass die Kuppelräume sich auch nach aussen als Kuppel gestalteten und dadurch sehr im Gegensätze zu den abendländischen Kuppelbauten traten, deren Gewölbe stets mit einem geradlinigen Dache abgeschlossen zu werden pflegten. Die Mauern sind entsprechend den mächtigen Gewölbkonstruktionen von bedeutender Stärke und in der Regel aussen in Schichten von verschiedenen Farben durchgeführt.

Es ist eigentümlich, dass sich der byzantinische Baustil fast zu gleicher Zeit im Abendlande wie im Orient zu entwickeln begann, z. B. bei den Bauten zu Ravenna [3], in welcher Stadt der neue Stil neben mehreren nebensächlichen Bauwerken sich in der glanzvollen Anlage von S. Vitale in voller Schönheit und Selbständigkeit entfaltete.

Dieser Bau wurde von Meister Julianus Argentarius vom Jahre 526 bis 547 ausgeführt. S. Vitale bildet ein regelmässiges Achteck von 35 m Durchmesser mit einer schief auf die Axe der Kirche stehenden Vorhalle (Fig. 2). Der Altar ist nicht im Zentrum angebracht, sondern in einer Nische an der Ostseite und erscheint überdies durch zwei Türmchen flankirt. — Im Innern erheben sich über acht kräftigen Pfeilern Halb- ^ kreisbögen, die durch Vermittelung kleiner Zwickel die    tT

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weilen an spätrömischen Gewölben und fernerhin an dem AWA---.

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Fig. 2. Grundriss von S. Vitale zu Ravenna.

Grabmal der Helena angewendet wurde. Zwischen den acht Pfeilern traten in absidenartiger Stellung zwei i Säulen heraus, welche durch Bögen verbunden erscheinen und nach oben zu eine ähnliche Säulenstellung zu tragen lA. haben, um schliesslich in einer Halbkuppel ihren Abschluss zu finden. Dieser Zentralraum ist unten von 3: niederen Seitenräumen und im Oberstock von einer geräumigen Empore umgeben, welche bloss dort, wo sich die Altarnische befindet, unterbrochen erscheint. Der ganze Bau macht einen höchst imposanten Eindruck, der wesentlich verstärkt wird durch die prachtvolle Ausstattung des Innern. Der untere Teil der Wände, sowie der Fussboden war mit Marmorplatten bedeckt, während der Oberteil im reichsten Mosaikschmuck prangte, von welchem allerdings heute nur ein kleiner Teil erhalten blieb. Das Aeussere ist ziemlich schmucklos in Ziegelgemäuer aufgeführt; bemerkenswert ist an dem Bau der Umstand, dass die Kuppel mit einem Dache bedeckt erscheint, ein abendländischer Gebrauch, der sonst bei byzantinischen Bauten nicht vorzukommen pflegte.

Das Hauptwerk der byzantinischen Kirchenbaukunst ist die mächtige Sophienkirche in Konstantinopel [4] (Aja Sophia); sie wurde unter Kaiser Justinian von den Baumeistern Anthemios von Tralles und Isidoros von Milet errichtet und war bereits 537 vollendet. Der Bau erhebt sich über einem Rechteck von 79 m Länge und 71m Breite. Der hochaufragende Mittelteil besteht aus einer mächtigen Kuppel, an welche sich zwei grosse Halbkuppeln anlehnen. Die

Kuppel ist aber nicht wie in S. Vitale über einem Achteck, sondern über einem Viereck errichtet; sie sitzt auf vier mächtigen Gurtbogen auf und geht durch Vermittelung von Pendentives in eine Kreissegmentkuppel über (Fig. 3). Unmittelbar an den Gesimskranz der Hauptkuppel anlehnend, wölben sich die beiden Halbkuppeln, so dass der Mittelraum in weichen Wellenlinien bis zu einer Höhe von 55 m ansteigt.

Im Vergleiche zu S. Vitale zeigt dieser Bau einen ungeheuren Fortschritt, der sich teils in der schwierigen Ueberwölbung der kolossalen Spannweiten, teils in dem kühnen Aufbau manifestirt. In jede Halbkuppel schneiden zwei grosse Nischen ein, die durch Säulenstellungen gegliedert erscheinen. An diesen einheitlichen hohen Mittelraum legen sich der Längenaxe nach rechts und links bedeutende gewölbte Nebenräume an, die in zwei Geschosse geteilt sind

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und auf diese Weise auf Arkadenbögen ruhende Emporen bilden, nach orientalischem Gebrauche für die Frauen bestimmt. Die Altarapsis ist im Osten gelegen, während sich im Westen eine gewölbte

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\orhalle hinzieht, aus welcher sich neun Portale in das Innere, sowie die Treppen zu den Emporen öffnen. Eine weitere Vorhalle bildet den altchristlichen Narthex und schliesslich endet der mächtige Bau in einem grossen Vorhof mit Brunnen, welcher den Uebergang zur Strasse bildet. Es braucht kaum erwähnt zu werden, dass dieser Bau gegenwärtig in eine Moschee umgewandelt wurde, wmbei aber glücklicherweise verhältnismässig geringe Umgestaltungen notwendig erschienen. — Die innere Ausstattung war eine in jeder Beziehung glänzende zu ; hundert Säulen, die aus edlen Marmorfarben gebildet wurden, gliederten den mächtigen Raum, die Kapitale zeigten die verschiedenartigen Formen des rein byzantinischen Stiles. Der Fussboden bestand aus Platten von mehreren Steiuarten, während die Wände bis zu den Emporen eine Verkleidung erhielten, die sich aus kostbaren Materialien zusammensetzten, insbesondere Marmor, Alabaster, Porphir, Jaspis und Perlmutter. Die Gewölbe aber prangten in ernsten Mosaikdarstellungen auf Goldgrund, während die Fenster mit vielfach durchbrochenen Marmorplatten geschlossen erschienen. Das Aeussere wirkt namentlich durch seine grosse Masse und die flachen Kuppeln und Halbkuppeln, die kein besonderes Dach erhielten und mit Metallplatten bekleidet wurden. Später erhielt der Bau türkische Minarets und andere Zusätze des mohammedanischen Ritus, wmdurch er nicht wrenig an seinem originellen Charakter einbüsste.

zu

Die Grossartigkeit der Aja Sophia veranlasste vielfache Nachbildung dieses Baues, aber nur in weit kleineren Dimensionen und zumeist auch mit wesentlichen Aenderungen des Grundplanes. Dazu gehören insbesondere S. Sophia Salonichi, welche den byzantinischen Gewölbebau mit dem basilikenartigen Langbau zu verbinden suchte, die Apostelkirche zu Konstantinopel und die Kirche des hl. Johannes zu Ephesus. — In der Folgezeit erlitt der byzantinische Baustil noch weitere Aenderungen [5], z. B. bei der Muttergotteskirche (S. Tlieo-tokos) zu Konstantinopel. — Die Gewölbekonstruktion wurde auch im Abendlande (S. Marko in Venedig) nachgeahmt.

i Litteratur: [1] M. de Vogue, Les eglises de la terre saiute, Paris 1860. — [2] Texier and ‘Popplewell Pullan, Byzantine architekture, London 1863. — [3] F. A. Quast, Die altchristlichen Bauwerke zu Ravenna vom 5. bis 6. Jahrhundert, Berlin 1842; ferner H. Hübsch, Die altchristlichen Kirchen etc., Karlsruhe 1863. — [4] W. Salzenberg, Altchristliche Baudenkmale. von Konstantinopel vom 5. bis 12. Jahrhundert, Berlin 1854. — [5] Lübke, Geschichte der Architektur, Leipzig 1884. Gibt eine gute Uebersicht des ganzen Stiles. von Schubert.

(Artikel, die unter C vermisst werden, s. unter K oder Z.)

C in der Chemie Zeichen für Kohlenstoff; bei Temperaturangaben Abkürzung für Celsius (lOOteilige Skala des Thermometers); auf neueren Münzen: im deutschen Reich bezw. Preusseu seit 1866 Zeichen für die Münzstätte Frankfurt a. M., auf österreichischen Münzen für die von Prag, auf französischen für die von Lille; als römisches Zahlzeichen = 100 (centum), CC = 200; in den Vereinigten Staaten von Nordamerika soviel wie Cent = !/i oo Dollar; im Militär wesen Abkürzung für Konstruktion, z. B. C/71 = Konstruktion aus dem Jahre 1871; in der Spinnerei s. AAAA und Kammgarnspinner ei.

Ca, chemisches Zeichen für Calcium.

Cabachon, s. Edelstein schieifer ei.

Cabis, arabische Münze = ¹/₈₀ Mekkathaler =4,8 Pfg. deutsche Reichs

währung.

Caceres-Phosphat dient als Rohmaterial zur Darstellung von Superphosphaten. Es enthält in reinster Qualität 70—72% phosphorsauren Kalk (mit 32—33% Phosphorsäure), 4—6% kohlensauren Kalk, wie 1—1%% Eisenoxyd und Thonerde. Es wurde 1865 bei Caceres an der Bahn von Estremadura nach Portugal aufgefunden.

Caehemir, s. Tuchfabrikation.

Cacliolong (Kascholong), s. Opal.

Cachon de Lavalle, Gruppe eigentümlicher Farbstoffe, erhalten sich durch Erhitzen organischer Körper (Sägespäne, Stärke etc.) mit Natronlauge und Schwefel auf 200° C. Die so erhaltene Schmelze ist in Wasser leicht löslich und färbt Gewebe zwar wenig lebhaft, aber echt braun, wenn man sie mit der Lösung imprägnirt und sodann in Kaliumbichromatlösung taucht.

Caesium, Cs, Atomgewicht 133; spez. Gew. 1,85; ein sehr seltenes, in Mineralquellen, einigen Pflanzenaschen und dem Minerale Pollux (Caesium-Aluminiumsilikat) vorkommendes Metall der Alkaligruppe. Schmelzpunkt 26,5, Siedepunkt 270°. Darstellung: durch Elektrolyse des Caesium-Bariumcyanides.

Horchers.

Cagniardelle, ein von Cagniard-Latour 1809 zuerst konstruirtes Schrauben- oder Spiralgebläse, welches in früherer Zeit zu hüttenmännischen Betrieben manchmal angewendet wurde, gegenwärtig jedoch nicht mehr zu | finden ist. In Frank- § reich wurde dasselbe I im Grossen 1812 in | der Bleiweiss - Fabrik von Board in Clichy angewendet, um Kob- jjjjgll lensäure in Lösungen **—■*'* zu treiben. Dieses Schraubengebläse hatte einen Durchmesser von

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4 Fuss bei einer Länge von 7ij₂ Puss. —- Ein ähnliches, von Köchlin in Mülhausen i. E. 1827 gebautes Gebläse lieferte bei jeder Umdrehung 160 cbf Wind bei einem Druck von i/₂ Pfd. pro Quadratzoll (ca. 330 mm Wassersäule oder 0,033 Atm.) oder bei sechs Umdrehungen in der Minute 960 Pariser Kubik-fuss (c\j 27 cbm) und benötigte zum Betrieb ca. 2 PS, während ein 1838 auf der königl. sächsischen Muldner Schmelzhütte bei Freiberg in Gang gesetztes Gebläse dieser Art bei 2,66 m Durchmesser bei jeder Umdrehung ca. 82 cbf Luft, also in der Minute bei ca. 6—7 Umdrehungen 500—570 cbf (oo 14—17 cbm) bei einem Druck von 0,6—0,9 Pfd. auf den Quadratzoll (0,04—0,07 Atm.) lieferte.

Anderseitige Figur stellt das letztgenannte Gebläse dar. Die liohle, gusseiserne, unter 20° gegen den Horizont geneigte Welle AB, mittelst Turbine und Räderwerk ST getrieben, hatte das innerhalb des Blechmantels DKLE laufende Blechgewinde CDEFGr . . . H. Der dadurch um die Welle gebildete Kanal war durch Streben (M, N) abgesteift und leitete die Luft unter Wasserverschluss nach dem Windbehälter W, von welchem aus die aus Eisenblech hergestellte Windleitungsröhre OB begann. Die Röhre § führte ständig Wasser zu; der Ueber-lauf U hielt den Wasserspiegel ZZ auf konstanter Höhe und mittelst der Schraube X war der zur vollständigen Entleerung des gemauerten Wasserbeckens bestimmte Grundablass V ziehbar.

Die Theorie und Berechnung dieser G-ebläse hat zuerst Schwamkrug (Hülse, Masch.-Encyklop. Bd. 2, S. 820 u. ff.) und später Weissbach [3] gegeben. Versuche, welche von ersterem angestellt worden sind, ergaben folgende Werte:

Windpressung in der Windleitung,

mm Wassersäule

Windmenge bei atm. Druck, cbm i. d. Min.

Umdrehungen i. d. Min.

Effektive Leistung am Gebläse in mkg/Sek. \

Nutzleistung des Gebläses mkg/Sek.

Wirkungsgrad des Gebläses

274

40,65

90,80

120,64

137,42

8,58

4,50

54,2

0,7504 0.839 0,843 0,845

Litteratur: [1J Bull. Soc. Encom. 1834, S. 389. — [2] Dingl. p. J. Bd. 55, S. 212. — [3] Weissbach-Herrmann, Ing. Mech., 2. Auf!., Bd. 3, S. 1259.

Cailcedraholz, s. Nutzhölzer.

Caisson hat im Grundbau zweifache Bedeutung. Man versteht darunter: 1. Schwimmkasten mit Boden, auch Senkkasten oder Senkschiff genannt; 2. die wasserfreie Arbeitskammer, welche hei mittelst Pressluft zu senkendem Mauerwerk unter letzterem hergestellt und bisweilen gleichfalls Senkkasten geheissen wird (s. Pressluftgründung).    Schmitt.

Cajeputöl ist das ätherische Oel der Blätter von Melaleuca minor Smith, Melaleuca Cajeputi Roxb. und Melaleuca Leucodendron Dec., die besonders auf den Molukken und Sundainseln heimisch sind. Farbe gewöhnlich hellgrün, durch Rektifikation auch entfärbt (weiss). Das spez. Gew. des Oels schwankt zwischen 0,91 und 0,97. Es ist neutral, linksdrehend und wird leicht von Weingeist gelöst. Bei der Destillation gehen etwa ²/₃ bei 175—178° C., der Rest zwischen 178 und 250° C. über; fand früher ausgedehnte Anwendung in der Medizin. Untersuchungen über Zusammensetzung des Cajeputöls haben angestellt: Blanchet und Jell [1], M. Schmidt [2], J. H. Gladstone [3], O. Wallach [4], R. Voiry [5].

Litteratur: [1] Ann. Chem. Pharm. Z., 161. - [2] Chem. Soc. Qu. J. 14, 63; Journ. pract Chem. 82, 185. - [3] Chem. News., 24, 283. — [4] Liebigs Ann., 225, 314. — [51 Bull. Soc. China. N. S. 50, 108.    J

Cajoil, chilenisches Gewicht — 64 Quintales = 6400 Pfund zu 460 g,

Cajuela, mittelamerikanisches Mass für Getreide, Kartoffeln etc. = 2,22 1. Cakesfabrikation, s. Biscuitfabrikation.

Calambac (Aloeholz), s. Nutzhölzer.

Calcedon (Chalcedon), s. Quarz.

Calceolaschichten werden der unteren Abteilung der mittleren Devonformation angehörige Schichten bezeichnet, welche aus Mergeln, unreinen Kalken mit Zwischenlagen von Thonschiefern, Grauwacken und Mergelschiefern bestehen und deren Leitfossil die Calceola sandalina, eine Deckelkoralle ist. Der Schichtengrappe sind die sogen. Lenneschiefer Westfalens, welche Dachschiefer einschliessen,

458

554

583

11,58

12,86

13,94

6,10

6,75

7,33

108,2

143,1

162,7

von Ihering.

Deite.

gleichalterig, ferner die Kalke (Calceolakalke) und Schiefer (Calceolaschiefer) von Couvin in Belgien und hei Goslar (Harz). Ihre technische Verwendung in Deutschland ist kaum nennenswert.

Leppla.

Borchers.

Calciniren bezeichnet in erster Linie Entwässerung wasserhaltiger Substanzen durch Erhitzen; wird aber auch in vielen Eällen auf Arbeiten angewendet, welche als verflüchtigendes oder oxydirendes Rösten (s. Rösten) oder Brennen bezeichnet werden.

Borchers.

Calcium, Ca, Atomgewicht 40, spez. Gew. 1,57, gelbes, glänzendes Metall. Schmelzpunkt in der Nähe von 900°. In seinem chemischen Verhalten und auch bezüglich der Darstellungsweise stimmt es ganz mit Barium überein. Wegen der Schwierigkeit letzterer Arbeit ist der Preis des Calciums ein so hoher (20 dl. per g), dass an eine technische Verwendung des Metalles nicht gedacht werden kann.

etwa 50° statt; die niedrigste bis jetzt

Calciumchlorid, Chlor calcium, CaCl₂, Mol.-Gew. 111, spez. Gew. des geschmolzenen wasserfreien Salzes 2,21. Schmelzpunkt 720—730°. Je nach der Darstellung bildet es entweder eine weisse, poröse, zusammengesinterte oder eine glasige, schwach durchscheinende Masse. In beiden Formen zieht es aus der Luft leicht Wasser an, ist auch im Wasser sehr leicht löslich (kalt 49:100, heiss 154:100). Bei der Lösung des wasserfreien Salzes im Wasser wird eine beträchtliche Wärmemenge frei (11 g CaCl₂ liefern 18,1 W.-E.), indem sich ein wasserhaltiges Salz der Formel CaCl₂-\- 6H₂0 bildet. Letzteres scheidet sich auch aus der wässerigen Lösung ab, wenn man dieselbe so lange eindampft, bis der Siedepunkt 129° erreicht ist. Das kristallisirte Salz löst sich im Wasser unter starker Wärmeaufnahme. Bei Mischung des pulverisirten Salzes mit Schnee finden Temperaturerniedrigungen bis um erreichte Temperatur war —55°.

Das Chlorcalcium wird in der chemischen Industrie in so grossen Mengen in Form von ■wässerigen Lösungen als Nebenprodukt erhalten (s. Ammoniaksodaprozess unter Soda, Kohlensäure, Mineralwasser fabrikation), dass es sich nur darum handelt, solche Lösungen zu reinigen und zu konzentriren oder vollständig zu entwässern, um entweder das kristallisirte oder das wasserfreie Salz zu erhalten. Die Reinigung besteht in einer Ausfüllung fremder Metalle aus der Lösung durch Calcium- oder Natriumsultide als Sulfide (Blei) oder durch Oxydation mit darauffolgender oder gleichzeitiger vollständiger Neutralisation als Oxydhydrate (Eisen). Die geklärte Lösung wird dann in eisernen oder mit Blei ausgelegten eisernen, auch hölzernen Gelassen eingedampft, durch Erkalten zur Kristallisation gebracht oder in mit Blei ausgelegten eisernen Kesseln zu trockenem Pulver verdampft. Je nach Bedarf wird das Pulver auch noch in Thontiegeln geschmolzen und in Platten, Stäbe oder Stengel gegossen. Die fertigen Produkte müssen gut vor Feuchtigkeit geschützt werden, da sie aus der Luft schon begierig "Wasser anziehen.

Borcliers.

Anwendungen: Zum Trocknen von Gasen und Flüssigkeiten (Alkohol) und unter Vermittelung der ersteren (Luft) auch von festen Substanzen (Droguen) in geschlossenen Räumen (Exsikkatoren), wird das wasserfreie Salz, zu Kältemischungen (s. Gefrier grün düng) das kristallisirte Salz benützt. Je nach dem Grade der Reinheit und Entwässerung kann man das Salz zu Preisen von 6 di. bis 250 dl. per 100 kg von zahlreichen Fabriken chemischer Produkte kaufen.

Borchers.

Calciumfluorid, Fluor calcium, CaF₂; Molekulargewicht 78; spez. Gew. 3,18. Es bildet entweder ein weisses, amorphes, auch kristallinisches Pulver oder grosse, schön ausgebildete reguläre Kristalle und derbe Massen kristallinischer Struktur. In letzteren Formen findet sich besonders das natürlich vorkommende Fluorid, der Flussspat (s. d.). Der Schmelzpunkt desselben liegt bei starker Rotglut. In Wasser ist es fast unlöslich. Im geschmolzenen Zustande besitzt es ein vorzügliches Lösungsvermögen für schwer schmelzbare Oxyde. Es kommt in grossen Mengen natürlich vor und wird bei der Kryolithsoda-fabrikation (s. Soda) als Nebenprodukt erhalten. Es findet bei metallurgischen Prozessen als Flussmittel Anwendung, dient ferner zur Herstellung des Milchglases und der Flusssäure (Fluorwasserstoff), somit auch anderer Fluor-verbindungen.

Calciumhydroxyd, Calciumoxydhydrat, (gelöschter Kalk), s. Kalk.

Calciumhypochlorid, s. C h 1 o r k a 1 k.

2. Ca + Ci = CaCg.

Calciumkarbid, CaC₂ (Molekulargewicht 64, spez. Gew. 2,2), bildet eine spröde, kristallinische Masse, auf frischen Bruchflüchen von gelber, äusserlicli, besonders nach längerem Auf bewahren, von grauer Barbe. Es wurde schon 1836 von Davy im Rückstände der Kaliumfabrikation beobachtet [1] und 1862 zuerst von Wöhler dargestellt [2]. — An der Luft oxydirt es sich sehr leicht, ist überhaupt ein sehr kräftiges Reduktionsmittel, das sogar Wasser bei gewöhnlicher Temperatur unter Bildung von Acetylen zerlegt: CctC₂ + 2H₂0 — Ca(HO)₂ + C₂H₂. Die Darstellung dieses und anderer Erdalkali- und Erdmetallkarbide geschieht am einfachsten durch elektrisches Erhitzen eines Gemisches des betreffenden Metalloxydes oder Karbonates mit überschüssiger Kohle. Ks wird dann, wie Borchers 1891 für sämtliche bisher für unreduzirbar gehaltene Oxyde nachgewiesen hat [3], der Kalk oder das andere etwa angewendete Oxyd durch Kohlenstoff reduzirt, während sich das frei werdende Metall mit Kohlenstoff verbindet.

1. CaO + C = Ca -f CO.

Für die Erhitzung der Beschickung kann man sowohl den Lichtbogen, nach dem Yorbilde des Siemens’schen Ofens wie auch Kohlenwiderstände benützen, welche in der von Borchers für seinen Versuchsofen angegebenen Weise angeordnet werden [3]. — Von den Verwendungsarten dieses und anderer Erdalkalikarbide ist die Darstellung des Acetylens bis jetzt allein als praktisch Erfolg versprechend zu nennen. Als Raffinationsmittel für Metalle, besonders des Flusseisens, hat es bisher noch keine günstigen Resultate ergeben. Ohne Zweifel werden die Karbide aber in der chemischen Industrie weitgehende Verwendung finden, sobald die elektrometallurgische Technik diese Produkte zu mässigem Preise zu liefern im stände ist. Heute wird Calciumkarbid noch zu Ji. 0,50 per Kilogramm verkauft.

Litteratur: [1] Annalen der Chemie u. Pharm. 1836, Bd. 23, S. 144. — [2] Annalen der Chemie u. Pharm. 1862, Bd. 124, S. 220. — [3] Borchers, Elektrometallurgie, 2. Aufl., S. 83, Braunschweig 1895.    Borchers.

Calciumkarbonat, kohlen saures Calcium, kohlensaurer Kalk, CaC0₃; Molekulargewicht 100, spez. Gew. 2,7—2,9. Je nach Darstellungsweise oder Vorkommen bildet das Calciumkarbonat ein weisses, amorphes, auch kristallinisches Pulver, erdige, dichte, derbe Massen oder schön ausgebildete, farblose, durchsichtige, hexagonale Kristalle. Es ist unter Druck schmelzbar. Chemischreines Wasser löst das Salz fast gar nicht. Bei Gegenwart von Kohlensäure werden aber beträchtliche Mengen davon gelöst (etwa 1:1200). In Gefässen oder Oefen erhitzt, aus denen die Kohlensäure ungehindert entweichen kann, beginnt eine lebhafte Zersetzung des Calciumkarbonates in Calciumoxyd (s. Kalk) und Kohlendioxyd (Kohlensäure) zwischen 800 und 900°. Von den meisten Säuren wird es unter Kohlensäureentwicklung leicht gelöst. In der Natur kommt das kohlensaure Calcium in grossen Mengen vor als: Kreide, Kalkstein, Marmor, Kalkspat, Arragonit und in den noch heute sich bildenden Mineralien: Kalksinter, Tropfstein, Sprudelstein, Rogenstein, Kalktuff.

Pur die meisten technischen Verbrauchszwecke genügen die natürlich vorkommenden Arten des kohlensauren Calciums, so dass die künstliche Darstellung eine ziemlich beschränkte ist. Sie besteht meist in einer Ausfällung der als Nebenprodukt bei vielen chemischen Prozessen abfallenden gereinigten Chlorcalciumlösungen (s. Calciumchlorid) durch Lösungen der Alkalikarbonate (Soda oder Ammoniumkarbonat), Waschen, Filtriren und Trocknen des weissen Niederschlages.

Anwendungen: Die natürlich vorkommenden Sorten zur Fabrikation von gebranntem Kalk, Soda, Pottasche, Glas, zum Verschlacken von Kieselsäure in metallurgischen Schmelzöfen, zur Kohlensäure (Mineralwasser)-Fabrikation, als Farbe u. s. w; das künstlich dargestellte Karbonat als Putz- und Polirmittel (Zahnpulver, Silberseife) und als Heilmittel.    Borchers.

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