Shield's Gravirmaschine (Pantograph); ausgeführt von Lockett, Leake und Comp. in Manchester. Mit Abbildungen auf Taf. XII [c/3]. Shield's Gravirmaschine. Die Einführung der Rouleaudruckmaschinen zu Anfang unseres Jahrhunderts hatte die Errichtung der kostspieligen Graveurateliers zur Folge. In denselben wird die gegebene Zeichnung in natürlicher Größe von Hand auf einen kleinen weichen Stahlcylinder (Molette) gravirt, diese Molette mit der vertieften Gravüre sodann gehärtet und auf dem Relevirstuhl auf einen zweiten ähnlichen Cylinder von weichem Stahl gepreßt, welcher nun das Muster erhaben wiedergibt; derselbe wird nun ebenfalls gehärtet, um durch Aufdrücken auf die Kupfer- oder Messing walzen wieder eine vertiefte und nach Bedürfniß vervielfältigte Zeichnung hervorzubringen. Die Vortheile, welche die Rouleauwalzen der ganzen Druckindustrie brachten, waren so anerkannt bedeutend, daß man schon in den dreißiger Jahren das Bedürfniß einer billigeren Gravüre zu fühlen begann. Es entstand die Idee, die Druckwalzen mit Firniß zu über ziehen, die verlangte Zeichnung in den Firniß einzuritzen, und die hiedurch blosgelegten Stellen des Kupfers mit Salpetersäure zu ätzen. Wo die Walze noch mit Firniß überzogen ist, wirkt die Säure auf das Metall nicht ein, und reinigt man hernach die Walze mit Terpentinöl vom Firniß, so zeigt dieselbe, wo die Säure angreifen konnte, das vertiefte auf den Firniß früher eingravirte Muster. Diese Idee führte zunächst zu den ungünstigen Versuchen Hooten Deveril's (1834), hernach zu Isaak Taylor's Maschine (1848) und im J. 1858 zu dem Rigby'schen Pantographen, welcher sich sodann raschen Eingang in die Druckereien verschaffte. Beim Rigby'schen Pantographen ritzt ein System von Diamanten, deren Anzahl durch die Verhältnisse der gegebenen Zeichnung bestimmt wird und welche je am Ende eines kurzen Hebelarmes befestigt sind, das Muster in gewünschter Größe in die gefirnißte Kupferwalze ein. Die Diamantstichelträger heben und senken sich, um abwechselungsweise von der Walze sich zu entfernen oder mit ihr in Berührung zu kommen; diese Bewegung geht von einem Fußschemel aus, welchen der Arbeiter nach Belieben auf und niederdrückt. Außerdem können sie sich parallel zur Achse der horizontal gelagerten Walze hin und her bewegen, insofern die Schiene, an welcher alle Diamantstichelträger befestigt sind, mittels kleiner Laufrollen auf einer horizontalen Traverse ruht. An der Schiene aber sind die Enden eines Stahlbandes angebracht, welches um eine horizontale Rolle herumgelegt ist; diese Rolle ist auf einer Welle befestigt, deren unteres Ende eine 5mal größere Rolle trägt. Letztere ist wieder von einem Stahlband umschlungen; die beiden Enden desselben sind in fester Verbindung mit dem Apparat, welcher den Zeichenstift trägt. Wird dieser auf der Zinktafel, auf welcher die 5mal vergrößerte Zeichnung aufgetragen ist, von dem Arbeiter nach einer Seite hin parallel zur Walzenachse geschoben, so folgt die untere Rolle dieser Bewegung, mit ihr die obere, aber entsprechend ihrem 5mal kleineren Radius legt sie und mit ihr der Diamantstichelwagen nur den fünften Theil vom Weg des Zeichenstiftes zurück, d.h. die Linien parallel zur Achse werden auf der Walze 5mal kleiner aufgetragen, als die Zeichnung auf der Zinktafel angibt, mithin in der natürlichen Größe des gegebenen Musters. Nun fehlen noch die Verticallinien. Um diese auszuführen, ist dem zu gravirenden Kupfercylinder selbst eine rotirende Bewegung gegeben. Seine Spindel ruht nämlich auf Lagern im Gestell, aber durch zwei Frictionsscheiben, welche der Cylinder an seinen Enden links und rechts berührt, wird seine Drehung hervorgerufen. Die Drehung dieser Scheiben hängt mit der Bewegung des Musterzeichenstiftes zusammen, je nachdem dieser senkrecht zur Walzenachse, vorwärts oder rückwärts gezogen wird; denn der ganze Zeichenapparat ist an der die beiden Scheiben verbindenden horizontalen Welle aufgehängt. Der Umfang beider Scheiben ist concentrisch zur kreisförmigen Wölbung des Zeichentisches, ihr Halbmesser ist jedoch nur der fünfte Theil des Halbmessers, welcher dem concentrischen Kreissegment des Tisches entspricht. Also ist auch die Drehung der Walze, welche von diesen Scheiben ausgeht, fünfmal kleiner, als der in derselben Richtung auf der concaven Zinktafel zurückgelegte Weg des Zeichenstiftes, d.h. auch die verticalen Linien werden von den Diamanten auf der sich drehenden Kupferwalze in der natürlichen Größe eingezeichnet. Endlich ist die Welle, welche die beiden den Diamantstichelwagen bewegenden Rollen trägt, ebenfalls an dem Wellbaum der besprochenen Frictionsscheiben aufgehängt; während sie parallel zur Walzenachse verschoben wird, kann sie gleichzeitig eine Drehung senkrecht zur Walzenachse ausführen, so daß die Möglichkeit der Combination der horizontalen Bewegung des Diamantstichelwagens und der gleichzeitig rotirenden der Walze und dadurch das Auftragen der schrägen Linien auf der Walze gegeben ist. Der Rigby'sche Pantograph beruht im Allgemeinen auf demselben Princip wie sein Vorgänger, der Taylor'sche; in der Ausführung unterscheidet er sich jedoch wesentlich von dem letzteren, insofern bei dem Taylor'schen Apparat nicht nur die rotirende, sondern auch die horizontale Bewegung der zu gravirenden Walze zugetheilt ist, der Diamantstichelwagen aber, sonst unbeweglich, nur das Heben und Senken der Diamantspitzen besorgt. Es hängt hiermit der Vortheil kleinerer Dimensionen der Rigby'schen Maschine und die leichtere Handhabung durch den Arbeiter zusammen – ein Fortschritt, welcher alsbald durch rasche Einführung derselben in den Fabriken gewürdigt wurde. Die ursprüngliche Benennung Pentograph, entsprechend der bedeutenden Rolle, welche die Fünfzahl in der Anordnung der ganzen Maschine spielt, wurde nun umgewandelt in Pantograph, um damit anzudeuten, daß mit dieser Maschine alle Muster gravirt werden können. Diese sanguinische Hoffnung wurde anfänglich in manchen Fabriken getheilt, jedoch nie erfüllt. Man versuchte die schwierigeren Zeichnungen der Pantographengravüre anzupassen, aber man fand bald, daß feine Muster, wenn sie solche bleiben sollen, sich nicht nach Gutdünken drücken und abrunden, nicht nach Belieben kürzen und verlängern lassen, nur um die Molettengravüre entbehren zu können. Als wirkliche Kunsterzeugnisse verlangen sie eine treue, unverfälschte Wiedergabe, oder sie verwandeln sich in plumpe, lächerliche Verzerrungen des Originals. Schon der Umstand, daß die in den Kupferwalzen durch Aetzen hervorgebrachten Vertiefungen weniger bestimmt, cylinderförmig abgerundet sind, während durch Einpressen der harten Stahlmoletten eine oben und unten scharfkantige, durch markirte Linien begränzte Vertiefung entsteht, legt der Anwendung des sonst so schätzbaren Pantographen die Beschränkung auf, daß er nur für Dessins einfacherer und gröberer Art in Anspruch genommen werden soll, wie deren jede Mustercollection in mehr oder weniger starker Vertretung aufzuweisen hat. Diese Beschränkung schmälert in keiner Weise das Verdienst der sinnreichen Erfindung, sondern, indem man ihren Werth auf das richtige Maß stellt, wird sie in ihrem eigenen Interesse vor übertriebenen Ansprüchen an ihre Leistungsfähigkeit geschützt. Die Verbesserungen, welche die auf der Wiener Ausstellung durch John M. Sumner und Comp. in Manchester vertretene Gravirmaschine nach dem Shield'schen System anstrebt, sind zum Theil eine indirecte Bestätigung der soeben ausgesprochenen Ansicht. Diese Maschine, welche im ersten Stadium der Erfindung schon auf der Londoner Ausstellung 1862 vorgeführt worden ist, hat für das Auflegen der gravirten Zinktafel nicht einen gewölbten, sondern einen ebenen Tisch A (Fig. 32 bis 34). Diese Anordnung bezweckt eine leichtere, bequemere Führung des Zeichenstiftes a₁; durch sie ist aber zugleich eine von dem Rigby'schen Apparat wesentlich verschiedene Uebertragung der Bewegung des Zeichenstiftes auf die Diamantstichel und auf die Kupferwalze e₁ bedingt. Der Stift a₁ ist durch einen kurzen beweglichen Arm mit der Stange a₂ in Verbindung, welche sich in den Führungen a₃ hin und her schieben läßt; ihr hinteres Ende ist mit einer Querschiene b₁ verbunden, die mittels Rollen b₂ auf der Schiene b₃ ruht. Letztere steht in Verbindung mit der Schiene c₁, welche mit den Rollen c₂ auf der festen Schiene c₃ beweglich ist. Wird die Stange a₂ durch den Stift a₁ senkrecht zur Walzenachse hin und her geschoben, so nimmt b₁ die Schiene b₃ mit und diese läßt die Schiene c₁ auf der festen Schiene c₃ hin und her rollen. Wird die Stange a₂ parallel zur Walzenachse hin und her gezogen, so folgen die Rollen b₂ sammt der Schiene b₁ dieser Bewegung auf der Bahn b₃, gleichzeitig auch die Schiene d₁ mittels Rollen d₂ auf der festen Schiene d₃, da die Führung a₃ mit der Schiene d₁ zusammenhängt. Natürlich entsprechen die zurückgelegten Wegstrecken der Schienen d₁, b₁ und c₁ genau dem Weg des Stiftes a₁ auf der Zeichnung der ebenen Zinktafel, und es ist nun zu zeigen, wie diese Bewegungen in verjüngtem Maßstab auf den oberen Theil der Maschine übertragen werden. Der Kupfercylinder e₁ liegt mit seiner Spindel in den Gestelllagern e₂; zugleich ruht er mit den beiderseits angeschobenen Frictionsscheiben e, e auf den beweglichen Schienen e₃, welche mittels der Rollen e₄ senkrecht zur Walzenachse längs der Führungsschienen e₅ verschiebbar sind, und ähnlich dem Rigby'schen Apparat den Kupfercylinder durch Friction in Drehung versetzen – vorwärts oder rückwärts, je nachdem die Rollen e₄ nach vorn oder nach hinten laufen. Die Schiene e₆ verbindet die beiderseitigen Laufschienen e₃ und mit ihr ist durch den Bolzen f₂ eine verstellbare Coulisse f₁ verbunden in der Art, daß der Winkel zwischen e₆ und f₁ beliebig gewählt und durch Schrauben b (Fig. 32) fixirt werden kann. Auf ihrer unteren Fläche ist die Coulisse f₁ mit einer geraden Leitnuth versehen, in welche der Zapfen f₃ eingreift, und dieser ist mit der Schiene d₁ in fester Verbindung. Bewegt man daher den Zeichenstift a₁ und mit ihm die Schiene d₁ parallel zur Cylinderachse c₁ nach rechts oder links, so rückt die Coulisse f₁ in senkrechter Richtung rückwärts oder vorwärts – um einen Betrag, welcher durch das Product des Stiftweges und der trigonometrischen Tangente des Stellungswinkels f₁ gegen e₆ ausgedrückt ist. Bei dieser Bewegung der Coulisse f₁ werden aber durch die Verbindungsschiene e₆ die Laufschienen e₃ in gleichem Sinne vor oder zurück geschoben, daher der Cylinder c₁ vorwärts oder rückwärts gedreht um genau soviel, als die Coulisse f₁ bezieh. die Schiene e₆ verschoben wurde, d.h. in Bezug auf den Ausschlag des Stiftes in einem bestimmten, mit dem Neigungswinkel der Coulisse f₁ aber regulirbaren Reductionsverhältnisse. Hierin liegt ein bedeutender Vortheil des Shield'schen Systems vor den älteren Maschinen, bei welchen ein für alle Mal fest vorgeschrieben ist, daß die Zeichnung auf der Zinktafel fünf Mal so groß sein muß als das gegebene Muster. Vorliegende Gravirmaschine läßt ganz gut eine zwei- bis zehnfache Vergrößerung zu.Steht die Coulisse f₁ parallel zu e₆ – ist also der Neigungswinkel (α) = 0, so erfolgt keine Drehung (y) des Kupfercylinders bei einer beliebigen Seitenverschiebung (x) des Zeichenstiftes; denn y = x tang α wird gleich Null. Für α = 45°, wird y = x u. sf. Man wird die kleinste Vergrößerung wählen bei groß angelegten Mustern, um das Graviren auf der Zinktafel und den Weg für den Zeichenstift und damit die ganze Arbeit abzukürzen. Ferner ist man der scrupulösen Auswahl der Walzen nach ihrem Umfang überhoben; man vergrößert die Zeichnung auf dem Zink je nach dem Umfang der disponiblen Walze, und stellt danach die Coulisse in den Winkel, welcher der betreffenden Vergrößerung entspricht. Bisher war jedoch nur von der Bewegung (Drehung) der Kupferwalze die Rede. Es ist naheliegend und geht auch aus den Betrachtungen über den Rigby'schen Pantographen hinreichend hervor, daß dieselbe im engsten Zusammenhang mit der horizontalen Bewegung der Diamanten stehen muß, damit die Zeichnung auf dem Cylinder mit jener auf der Zinktafel genau übereinstimmt. Die Diamantstichelträger g₁ sind auf den Schienen g₁, g₂ befestigt, die mittels Rolle g₃ auf den festen Führungsschienen g₄, g₄ beweglich sind. Eine der Schienen g₂ steht in Verbindung mit einer zweiten Coulisse h₁ (von analoger Einrichtung wie die Coulisse f₁), in deren Nuth auf der unteren Fläche ein an dem Bügel f₃, welcher von der Schiene b₃ ausgeht, befestigter Zapfen f₂ eingreift. Wird also der Zeichenstift a₁ senkrecht zur Cylinderachse c₁ heraus oder zurück geschoben, so bewegt sich zunächst die Schiene b₃ (durch Stange a₂, Querschiene b₁ und Rollen b₂ mit Stift a₁ verbunden) im gleichen Sinne; die Schienen g₂ und demzufolge die Diamantspitzen erhalten aber vermöge der schräg gestellten Coulisse h₁ eine seitliche, zur Cylinderachse parallele Verschiebung, deren Größe analog wie oben von dem Neigungswinkel von h₁ zu g₁ abhängt. Um getreue Copien der Zeichnung auf den Kupfercylinder überzutragen, müssen die Neigungswinkel der beiden Coulissen f₁ und h₁ gleich sein. Die Ausstellungsmaschine, welche die Abbildungen wiedergegeben, war für zwei Reihen Diamanten, eine vordere und eine hintere, eingerichtet. Die Firma Lockett, Leake und Comp. in Manchester, welche dieses Maschinensystem ausführt, liefert jedoch eine patentirte Vorrichtung, um gleichzeitig mit 4 Reihen Diamanten arbeiten zu können. Die Züge des Zeichenstiftes werden dann viermal statt zweimal auf der Kupferwalze reproducirt, und die Walze braucht nur die halbe Zeit, um mit den Wiederholungen der Zeichnung überdeckt zu sein. Ein besonderer Apparat kann ferner eingefügt werden für die Gravüre der Seitenbordüren an Kopf- und Halstüchern für jeden Umfang der hierzu gebräuchlichen Kupferwalzen. Derselbe läßt auf jeder der beiden Seitenkanten sogar acht Diamanten auf einmal arbeiten. – Das Sinken und Heben der Diamanten gegen die Walze geschieht, wie beim alten Pantographen, durch Hebestangen, welche vom Arbeiter durch einen Fußschemel in Thätigkeit gesetzt werden. Auch für diesen Theil der Maschine hat das genannte Haus eine Verbesserung gebracht, indem es den Hebestangen eine seitliche Bewegung in Verbindung mit der Seitenbewegung der Diamanten gegeben hat. Indem so die Reibung gegen die einzelnen Diamanthebel beseitigt wird, welche stets stattfindet, wenn die Hebestangen sich nicht zur Seite bewegen können, soll damit ein ruhigeres und leichteres Arbeiten der Diamanten und in Folge dessen eine exactere Gravüre erzielt werden. Durch die gewöhnliche Bewegung der Diamanten war es bisher nicht möglich, auf dem Umfang der Kupferwalzen in einer zur Achse senkrechten Ebene feine Linien einzuzeichnen, mit welcher senkrechte Haarstreifen – sowohl gerade, als wellen- und zickzackförmige – vom Rouleau gedruckt werden sollten. Die glatte, durch keinerlei Erhöhung unterbrochene Vertiefung der gewöhnlichen Pantographengravüre gibt in diesem Fall den Druckfarben keinen Halt und kann dieselben nicht verhindern, während der Drehung der Druckwalzen einfach dem Gesetz der Schwere zu folgen und aus der Vertiefung herauszufallen; was von Farbe noch darin zurückbleibt, wird vollends von der Rakel herausgeworfen, so daß die Druckwaare bei ihrem Durchgang zwischen Pressions- und Druckwalze die Gravüre der letzteren gänzlich entleert vorfindet. Für solche Zeichnungen war man bisher an die Molette gebunden, durch welche derartige Linien in der Form von eng an einander gereihten Picots, d.h. in der Form von sehr feinen kegelförmigen Vertiefungen – eine an die andere dicht anschließend, jede von der anderen durch eine äußerst dünne Scheidewand getrennt – in die Kupferwalze eingepreßt werden. Lockett, Leake und Comp. haben nun ihrem Pantographen eine besondere Vorrichtung beigegeben, welche den einzelnen Diamanten – unabhängig von ihren beiden anderen Bewegungen – eine vibrirende oder richtiger rotirende Bewegung ertheilt, wodurch ein unebener, rauher Boden für die Vertiefung der Gravüre erzielt und so ein ähnlicher Effect, wie mit jenen picottirten Linien erreicht werden soll. Endlich ist der Maschine noch eine fünfte Verbesserung beigegeben – eine Vorrichtung, um ohne nachheriges Aetzen mit Säure auf den Druckwalzen direct feinere und gröbere Punkte, sog. picottirte Effecte, je nach der gewünschten Schattirung, welche durch die Gruppirung der einzelnen Picots hervorgerufen werden soll, in zugleich dauerhafter und sicherer Weise einzugraviren – eine Vervollkommnung, welche gleich der vorhergehenden als eine neugewonnene Position des Pantographen in seinem Kampf gegen die Molette berachtet werden muß. Kl.