W. R. Eckart's Chronograph mit Hipp'schem Echappement für technische Zwecke. Mit Abbildungen auf Tafel 39. W. R. Eckart's Chronograph mit Hipp'schem Echappement. Schon seit Jahren hatte sich bei den Wasserhaltungsmaschinen der Tiefgruben auf Comstock Lode das Bedürfniſs einer Vorrichtung zur Messung und Registrirung der Geschwindigkeit der Pumpen, deren Gang in Folge des langen und schweren Schachtgestänges, sowie anderer in Bewegung befindlicher Massen ein sehr unregelmäſsiger war, herausgestellt. Ein von R. Briggs im Journal of the Franklin Institute, 1877 S. 89 veröffentlichter Artikel, welcher die Beschreibung des Hipp'schen Echappement und seiner Anwendbarkeit für derartige Zwecke enthielt, gab die Anregung zur Anschaffung eines äuſserst empfindlichen registrirenden Chronographen. Die Handhabung des Apparates, zu dessen Ingangsetzung ein sehr geringes Gewicht hinreicht, erfordert groſse Aufmerksamkeit; namentlich muſs das zur Aufnahme des Diagrammes dienliche Papier mit der gröſsten Sorgfalt um die rotirende Trommel gelegt werden. Denn ein kleiner Gewichtsüberschuſs auf der einen Seite der letzteren, in Folge des Uebereinandergreifens der Papierränder, macht sich sofort durch einen höheren oder tieferen Ton der Echapppementfeder bemerkbar und deutet auf eine Beschleunigung oder Verlangsamung, je nachdem der Ueberschuſs auf der absteigenden oder aufsteigenden Seite der Trommel vorhanden ist. Beim Ueberziehen der Trommel findet es Eckart zweckmäſsig, das Papierblatt 9 oder 6mm kürzer als den Umfang zu machen und die entstehende schmale Lücke durch einen den beiden Rändern anzuklebenden, leicht übergreifenden Papierstreifen auszufüllen. Die Fuge wird dann mit feinem Sandpapier abgerieben und dadurch jede Unebenheit ausgeglichen. Nachdem das Papier einen Ueberzug von Lampenruſs erhalten hat, ist es zur Aufnahme des Diagrammes bereit. Die beiden Markirstifte zur Registrirung der Sekunden und der Geschwindigkeitskurve werden durch federnde Stahlstreifen gebildet, deren Endzapfen zwischen regulirbaren Schraubenspitzen spielen. Mit Hilfe eines dünnen, durch ein Gewicht gespannten Stahldrahtes ist es möglich, den Druck der Stifte so zu reguliren, daſs sie nur den Ruſs hinwegnehmen, ohne das Papier zu berühren, und auf diese Weise eine zusammenhängende feine weiſse Linie auf dunklem Grunde hinterlassen. Durch Eintauchen der Papierfläche in eine dünne Schellacklösung wird nachträglich die Zeichnung fixirt. In constructiver Beziehung war vor allen Dingen zu berüksichtigen, daſs der Chronograph nicht allein bei den Wasserhaltungsmaschinen an der Schachtmündung, sondern auch unterirdisch in bedeutenden Tiefen aufgestellt werden muſste, wo die Luft mit den Dünsten des heiſsen Grubenwassers gesättigt ist und die Temperatur bis zu 45° steigt. Das Instrument war also gegen Wasserdampf und Sickerwasser zu schützen. Auch muſste von dem in ähnlichen Fällen gebräuchlichen Pendel, zur Markirung der Sekundenintervalle auf dem Papier, Umgang genommen und diejenige gedrungene, leicht tragbare Construction gewählt werden, von welcher die Abbildungen Fig. 1 und 2 Taf. 39 einen anschaulichen Begriff geben. C ist der mit Messingblech bekleidete guſseiserne Sockel des Apparates. Das Metallgestell B nimmt das Räderwerk auf, welches, durch stellbare Gewichte D getrieben, die leichte Messingtrommel A und das Echappementrad b in Umdrehung setzt. Die Trommel ist genau ausbalancirt und läuft auf den an beiden Enden angebrachten Reibungsrollen r. Der den parallelen Leitstangen f1 entlang gleitende Schlitten mit dem Zeichenstifte h0 erhält seine Bewegung in der einen Richtung von der zu prüfenden Maschine und zwar mittels der an den Schlitten befestigten Schnur P, während eine in dem Gehäuse c eingeschlossene Spiralfeder die Rückbewegung übernimmt. Auf dem Schlitten sind kleine Elektromagnete e angeordnet, um den Zeichenstift von dem Papier abheben und an irgend einem beliebigen Punkte wieder ansetzen zu können. Diese Anordnung wurde zur Bestimmung der Elasticitäts Wirkungen bei Unterbrechung und Aenderung der Bewegung, da wo lange Pumpengestänge in Betrieb sind, für nothwendig erachtet und hat sich auch, unabhängig von den Indicatordiagrammen, zum Zweck einer genauen Fixirung des Absperrungs- und Eröffnungspunktes der Dampfventile als sehr nützlich bewährt. Ein zweiter auf den Parallelstangen f stellbarer Schlitten k trägt den Elektromagnet d, welcher den an seinem Anker befestigten stählernen Markirstift g in Thätigkeit setzt, um die Sekunden auf dem Papierrande zu verzeichnen. i ist ein Chronoskop, d.h. eine Uhr, deren Zeiger in jeder Sekunde eine Umdrehung macht. Von dem Uhrgestell erhebt sich eine Messingsäule, von welcher direkt über dem Sekundenzeiger ein feiner, durch eine Stehraube q stellbarer Platindraht j herabhängt. Dieser Draht ruht auf einem Platinplättchen, welches in dem Einschnitte eines von jener Messingsäule hervorragenden Kautschukisolators k1 eingefügt ist. Eine Glasglocke schützt das Instrument gegen Feuchtigkeit. Die von einer 2 zelligen Batterie ausgehenden Leitungsdrähte l bilden den Stromkreis, in welchen die Messingsäule und der Elektromagnet d eingeschaltet sind. Nach jedem Umlauf des Sekundenzeigers wird der Strom momentan dadurch unterbrochen, daſs der Zeiger den Platindraht j von dem Platinplättchen abhebt, und diese von Sekunde zu Sekunde erfolgende Unterbrechung ist es, welche der Elektromagnet d jedesmal durch eine kleine Seitenbewegung des stählernen Markirstiftes g auf dem berufsten Papier der Trommel registrirt. Die in der Vorrichtung y festgeklemmte Echappementfeder a gibt durch ihren Ton einen Anhalt zur Beurtheilung des in der Bewegung des Uhrwerkes eingetretenen Beharrungszustandes und etwaiger Geschwindigkeitsänderungen; ihre Spannung wird mittels der Schrauben o und p regulirt. Was die Bewegung der 150mm im Durchmesser haltenden Trommel betrifft, so empfiehlt Eckart für praktische Zwecke eine Rotationsgeschwindigkeit innerhalb derjenigen Grenzen, bei welchen die Sekundenzeichen auf der geschwärzten Oberfläche in Abständen von 75 bis 275mm erscheinen. Ist noch eine Stahlskala beigegeben, auf welcher 0mm,25 abgelesen werden können, so lassen sich Bewegungsänderungen, welche innerhalb 0,001 Sekunden vor sich gehen, leicht registriren und die Kreuzung von Linien wegen zu vieler Umdrehungen der Trommel während eines Hubes der Maschine ist vermieden. Es mag hier erwähnt werden, daſs das Instrument bei verschiedenen Systemen von Wasserhaltungsmaschinen der Comstock Lode- Gruben sowohl bei den direkt wirkenden Schwungradmaschinen, als auch den Davey-Maschinen erfolgreiche Anwendung gefunden hat, u.a. auch zur gleichzeitigen Bestimmung der relativen Bewegung des Schachtgestänges und der Pumpen in einer Tiefe von 760m unterhalb des über Tage aufgestellten Motors und an zwischenliegenden Punkten. Nicht minder wichtig sind die Resultate hinsichtlich der Elasticität langer Gestänge. In einem Falle machte ein solches an einer Stelle, 547m unter der Erdoberfläche, eine förmliche Pause, während der Motor dem Maximum seiner Geschwindigkeit sich näherte, und es zeigte sich, daſs die mit dem Schachtgestänge verbundenen Pumpen gröſsere oder kleinere Hübe haben können als die Wasserhaltungsmaschine selbst. Es unterliegt daher keinem Zweifel, daſs jede Berechnung der durch ein langes Kunstgestänge getriebenen Pumpen und ihres Nutzeffectes, wenn sie sich einzig und allein auf die Bewegung oder den Hub des Motors stützt, auch nicht einmal annähernd richtig ist, wenn nicht die Elasticität und der Einfluſs der Gegengewichte auf dieselbe mit in Betracht gezogen wird. (Nach dem Engineering, 1882 Bd. 33 S. 552.)