Darstellungen

An dieser Stelle sollen - neben den vielen anderen Abbildungen und Darstellungen, die sich auf dieser Webseite finden - ein paar wirklich besonders schöne Darstellungen gezeigt werden, die unbedingt erwähnt werden müssen.

Neben einigen anderen Büchern über die Aneroid-Barometer von Jakob Goldschmid (1815-1876) stellt auch das 1877 herausgebrachte Buch „Handbuch der barometrischen Höhenmessungen. Anleitung zur Berechnung der Höhen aus barometrischen, thermometrischen und hygrometrischen Messungen, sowie zur Anstellung sämmtlicher bei den Höhenmessungen nöthigen Beobachtungen, unter besonderer Berücksichtigung der Surrogate für das Quecksilberbarometer (Aneroide, Thermobarometer), für Ingenieure, Forschungsreisende, Meteorologen, Mitglieder der Alpenvereine etc.“ von Dr. Paul Schreiber, Lehrer für Physik an den königl, technischen Lehranstalten in Chemnitz, Mitglied des deutschen und österreichischen Alpenvereins, ein Standardwerk dar. In dem zum Buch gehörenden separaten „Atlas von 18 Grossfoliotafeln, enthaltend zahlreiche Karten und Figuren.“ finden sich die Texttafeln und hier in Bezug auf die Aneroid-Barometer von Jakob Goldschmid die nachstehend abgebildeten erwähnenswerten Abbildungen. Zur besseren Darstellung wurden diese freigestellt.

Aus dem vorbezeichneten Buch von Dr. Paul Schreiber wollen wir die relevanten Kapitel hier beifügen, um die Zeichnungen mit Leben zu erfüllen.

§. 52. Das Aneroid von Goldschmid in Zürich.

     Wir sehen auf Taf. XV, Fig. 37, von dem Aneroide Goldschmid´s eine Durchschnittzeichnung und auf Tat. XV, Fig. 38, eine äussere Ansicht. Beide sind nach Höltschl *) in Naturgrösse gegeben.

     Eine luftdicht verschlossene und mit verdünnter Luft gefüllte Dose T besteht aus so dickem Blech, dass die gewellten Platten dem äusseren Druck genügend Widerstand entgegensetzen und doch

bei Aenderungen des Druckes schwache Bewegungen, hervorgebracht durch die elastischen Kräfte in dem Metall ausführen.

     Durch die Säule C ist die Dose mit dem Gehäuse in feste Verbindung gebracht. Der obere Deckel trägt eine Säule, diese einen Steg mit der Schneide e. Auf der letzteren liegt ein um die Axe d leicht drehbarer einseitiger Hebel a auf. Das abgeschliffene vertikale Ende desselben trägt eine Marke 1, welche, wie dies Fig. 38 zeigt, sich in einem Schlitz im Gehäuse bewegt und dadurch sichtbar wird.

     Die Marke zeigt die Bewegung der Schneide e fünfmal vergrössert an. Neben dem Schlitz im Gehäuse befindet sich eine Scala k deren Theilungseinheit so gewählt ist, dass bei der Hebung des Angriffspunktes p der Schraube um eine Ganghöhe derselben die Marke 1 sich um eine Einheit der Scalentheilung bewegt. Demnach wird man durch die Bewegung der Marke an dieser Scala die Bewegung des Punktes p in Ganghöhe der Mikrometerschraube s messen.

     Der Kopf der Mikrometersehraube R R' ist in 100 Theile getheilt und lässt nach Tausendstel mit Bequemlichkeit schätzen. Auf der Aussenseite des Gehäuses ist eine Marke 0 angebracht. Wenn nun die Einrichtung so getroffen ist, dass der Nullpunkt der Schraubenkopftheilung mit der Marke 0 coincidiert wenn die Marke 1 auf der Stirnfläche des Hebels a mit einem Strich der Scala k zusammenfällt, so wird man mit Hilfe der Mikrometerschraube die Bewegung des Punktes p bis auf Tausendstel der Ganghöhe derselben messen können. Man wird die Schraube auf den Hebel einstellen müssen und erhält dann durch Ablesung an k die ganzen Ganghöhen, durch Ablesung des Striches der Mikrometertheilung, der mit 0 coincidirt, die Bruchtheile. Als Einheit nimmt Goldschmid Hundertstel der Ganghöhe und sind demnach die Abstände der Striche der Scala k = 100.

*) Die Aneroide von Naudet und Goldschmid etc., Seite 120 und 123, Wien 1872, Beck´sche Universitätsbuchhandlung.

     Die Einstellung der Schraube auf den Hebel a würde nun sehr unsicher sein und eine sehr feinfühlige Hand erfordern, wenn dies mit nur einiger Sicherheit ohne mechanische Unterstützung derselben geschehen sollte. Um eine genügende Genauigkeit zu erhalten, befestigt Goldschmid auf a die Feder b, welche auf der Stirnfläche eine Marke 2 trägt, die sich neben der Marke 1 bewegen kann und nur durch h in einer bestimmten Stellung erhalten wird. Man drückt bei Einstellung der Schraube direkt gegen diese Feder bis die Marken 1 und 2 coincidiren und kann dadurch die Schraube stets in

eine bestimmte Stellung zum Hebel a bringen.

     Um die Bewegung der Dose nicht zu verhindern, muss man die Schraube nach jeder Einstellung heraufdrehen. Es kann auch der Hebel a arretirt werden durch ein mit Einschnitten versehenes

Blech aussen am Gehäuse. Man kehrt das Instrument um, wobei der Hebel von selbst herabfällt, schiebt das Blech vor den Spalt und hält damit den Hebel fest. Es muss diese Manipulation

vor jeder Bergersteigung vorgenommen werden.

     Es ist die Nothwendigkeit, die Schraube zurückzudrehen, ein grosser Uebelstand der Goldschmid´schen Instrumente. Wird dies nur einmal vergessen, so hat man sofort den Stand des Instrumentes

verändert und kann es bei grosser Druckabnahme sogar ganz verdorben haben.

     Das Aneroid befindet sich in einem sehr bequemen Etui, aus dem es während der Ablesung nicht herausgenommen zu werden braucht. Ein Thermometer kann vorher in den inneren Raum gebracht werden,

um die Temperatur zu bestimmen. Man muss bei der Beobachtung ein solches Instrument stets in derselben Lage halten, da jede veränderte Lage eine andere Ablesung giebt.

     Herr Goldschmid giebt zu jedem Instrument eine Tabelle, mittels der man die Ablesung an seinem Instrumente in Millimeter Quecksilbersäule verwandeln kann. Diese Tabellen befinden sich meistens unter Glas auf der oberen Fläche des Schraubenkopfes.

Viele der Goldschmid´schen Instrumente sollen gegen Temperatur compensirt sein, man wird aber gut thun, dies erst sorgfältig zu untersuchen. Ebenso darf man der Reductionstabelle nicht viel vertrauen, obgleich dieselbe durch besondere Versuche unter der Luftpumpe für jedes Instrument bestimmt wird. Es treten mit der

Zeit Veränderungen ein, deren Grösse und Vorzeichen sehr verschieden sind.

     Uebrigens giebt Herr Goldschmid jedem Instrument eine Gebrauchsanweisung mit.

§. 53. Das Aneroid von Weilenmann (Verfertiger: Goldschmid).

     Weilenmann hat zwei wesentlich verbesserte Goldschmid´sche Instrumente construirt. Das erste ist beschrieben in dem 18. Jahrgang (1872) der Vierteljahrsschrift der Naturforschenden Gesellschaft

in Zürich, auch findet sich eine Notiz über dasselbe in Dingler's polytechnischem Journal, Bd. 115, Seite 36, Wir wollen hier nur das zweite Instrument Weilenmann's, dessen Beschreibung, Theorie und Prüfung sich im Jahrgang 1875 der Züricher Vierteljahrsschrift vorfinden, etwas näher betrachten.

     Taf. IV, Fig. 39, stellt den Schnitt vertikal durch das Instrument in natürlicher Grösse schematisch dar, es ist diese Zeichnung von Wei1emann selbst entworfen und dem Verfasser freundlichst zur Verfügung gestellt worden.

     Wir sehen in dem Gehäuse A A 5 Dosen übereinander, unter sich und mit diesem fest verbunden angebracht. Die oberste Dose trägt eine Säule, auf welcher bei a horizontal eine feine und scharfe Marke angebracht ist. Eine zweite Marke b ist mit a parallel und vertikal unter derselben mit dem Gehäuse in fester Verbindung. Durch Aenderung des Luftdruckes wird die Marke a eine auf- und niedergehende Bewegung erhalten. Man wird die Grösse dieser Bewegung durch Messung der Abstände der beiden Marken bestimmen können. Es wird diese Messung ausgeführt durch ein Schraubenmikrometer. Ein Mikroskop D, Taf. IV, Fig. 40, ist mit einem

Fadenkreuz versehen den Marken gegenübergestellt und befindet sich an einem Schlitten, der zwischen den Führungen B durch die Mikrometer-schraube M gehoben und gesenkt werden kann.

     Der Schlitten trägt eine Marke und unmittelbar daneben die Führung B eine Theilung c, deren Einheit gleich der Ganghöhe der Schraube M ist. Der Schraubenkopf ist in 100 Theile getheilt und befindet sich bei J eine mit der Führung fest verbundene Marke. Sei das Instrument so eingerichtet, dass, wenn das Mikroskop auf der festen Marke b eingestellt ist, die Marke am Schlitten genau auf den Nullpunkt der Theilung c einsteht und ebenso die Marke J mit dem Nullpunkt der Schraubenkopftheilung coincidirt. Hebt man dann das Mikroskop bis zur beweglichen Marke a, so kann man durch Ablesung an der Theilung c die ganzen Schraubenumgänge bestimmen, an der Kopftheilung die Hundertstel ablesen und die Tausendstel noch schätzen. Da die Ganghöhe der Schraube 1/4 Millimeter beträgt, so wird man noch 1/4000 Millimeter bequem ablesen und demnach auch die Bewegung der Marke bis zu dieser Grösse bestimmen können.

     Als Einheit ist bei der Bezifferung der Theilungen 1/100 Ganghöhe angenommen, demnach 1/400 Millimeter. Ueber die Grösse der Bewegung der Marke a können wir der Weilenmann´schen Abhandlung einige Notizen entnehmen.

                                                                                                                 Aenderung des Luft-

Barometer-       Bewegung in Ein-          Aenderung des                         druckes, welche 0.1 Mil-

    stand.           heiten der Scala.           Luftdruckes.                              limeter Bewegung der

                                                                                                                Marke entspricht.

     800             50 Partes                     10.84 Millimeter                            8.67 Millimeter

     500             50 Partes                      6.48                                             5.18 Millimeter.

Man sieht daraus, dass die durch dieselbe Aenderung des Luftdruckes bedingte Bewegung mit dem absoluten Drucke bedeutend abnimmt. Ganz eigenthümliche Bewegungen macht das Instrument bei constantem Luftdruck aber bei Temperaturänderungen.

     Von 0° C. an bis 20° C. macht das Instrument eine Bewegung, welche gleich ist der, durch ein Steigen des Luftdruckes um 1,3 Millimeter bedingten. Von da ab geht es wieder auf den alten Stand herab und erreicht denselben bei 38°, worauf eine rasche Bewegung nach der entgegengesetzten Seite eintritt, entsprechend circa 0.3 Millimeter Luftdrucksänderung pro 1 Grad Celsius.

     Weilenmann giebt eine Theorie seines Instrumentes und zeigt namentlich, dass die Bewegung durch Temperaturänderungen so eintreten muss. Wir können aber nicht näher auf die Auseinandersetzungen Weilenmann's eingehen.

     Wie bei dem Goldschmid´schen Instrumente, muss man die Abhängigkeit zwischen Stand der Aneroides (Abstand der beiden Marken) und Luftdruck durch besondere Versuche ermitteln. Man berechnet sich aus diesen Versuchen eine Tabelle, der man dann im gegebenen Falle leicht den der Ablesung am Aneroid entsprechenden

Luftdruck in Millimetern Quecksilbersäule entnehmen kann.

    Das Instrument darf nur einer bestimmten Druckerniedrigung ausgesetzt werden, wenn nicht dauernde Aenderungen im Stand und das damit verbundene Unrichtigwerden der Reductionstabelle auf Quecksilbersäule eintreten sollen. Diese Grenze giebt Weilenmann zwischen 500 bis 600 Millimeter an.

     Daher empfiehlt er bei Bergersteigungen, bei denen der Luftdruck unter diese Grenze sinken kann, Goldschmid´sche Instrumente der gewöhnlichen Art zu verwenden.

     Ferner soll jedes Instrument mindestens 1 Jahr alt sein, ehe es zu ernsten Beobachtungen verwendet werden darf.

     Unter dies en Bedingungen zeigte Weilenmann's Instrument eine recht gute Beständigkeit in seinen Angaben, sogar auf Reisen, was bei den Naudetaneroiden in dem Maasse nicht der Fall zu sein scheint.

Beobachtungen vom 11. bis 25. Juli ergaben bei absoluten Barometerständen zwischen 716 und 580 Millimetern, Abweichungen von einem Fortinbarometer zwischen - 0.3 bis +0.3 Millimetern,

ein durchaus zufriedenstellendes Resultat.