Boschs photographisch registrierendes Horizontalpendel. Beschreibung und Gebrauchsanweisung. o o o Aus der Werkstatt von J. und A. Bosch. o o o Sonderabdruck aus der Monatsschrift „Die Erdbebenwarte“, 1905/6, Nr. 5 bis 8, V. Jahrgang. LAIBACH 1906. Buchdruckerei Ig. v. Kleinmayr & Fed. Bamberg. Sonderabdruck aus der Monatsschrift «Die Erdbebenwarte», Nr. 5, 6, y, 8, V. Jahrg., 1 905/6. Boschs photographisch registrierendes Horizontalpendel. Beschreibung und Gebrauclisanweisung. Aus der Werkstatt von J. und A. Bosch. Bevor wir zur Detailbeschreibung iibergehen, sei uns gestattet, einc kurze Einleitung von allgemeinem Interesse vorauszuschicken. Es ist nachgewiesen, da6 photographisch registrierende Seismo- graphen eine ganze Anzahl Storungen aufzeichnen, welche die besten der mechanisch registrierenden Instrumente nicht anzuzeigen vermogen. Nur die reibungslose Registrierung sichert jenen Instrumenten diese Uberlegen- heit; daher ist jeder Forscher, der Wert auf das hochst Erreichbare legt, gezwungen, diese Methode zu beriicksichtigen. Konstruiert wurden wohl alle Seismographen fiir denselben Zweck, namlich den, nachzuweisen, daB sich ein Punkt unserer Erde nach irgend einer Richtung zeitweilig oder dauernd bewegt. Die Ursache, warum der Punkt sich bewegt, soli uns hier nicht weiter beschaftigen, sondern nur die Art, wie diese Bewegung fest- zustellen ist Am einfachsten ware dieses wohl, wenn wir einen zweiten, dem ersten gegeniiberliegenden Punkt oder Masse unabhangig von der Erde im Raumebefestigenkonnten.Durch vergleichende Messungen, Beobachtungen oder Registrierungen konnten dann Bewegungen des ersteren festgelegt werden. Da nun aber die Befestigung einer stabilen unbeweglichen Masse im Raume nicht moglich ist, so wird bei einer gewissen Art von In¬ strumenten, namlich den Horizontal-, Vertikal- und astatischen Pendeln, eine solche Masse oder ein solcher Punkt kiinstlich geschaffen, indem ein Gewicht moglichst unabhangig von der Erde aufgehangt wird. Reibungs- los laBt sich kein Gewicht aufhangen, infolgedessen wird jedes durch die Verbindung des Pendelgeriistes mit dem Boden die Bewegungen desselben annehmen, respektive im Schwingungen geraten, es wird mitschwingen. Dieser Vorgang wird registriert; bei den optisch registrierenden Pendeln ist die Aufzeichnung reibungslos; bei den mechanisch registrierenden kommen weitere Reibungsstellen in Betracht, so gering dieselben auch sein mogen. VeranlaBt durch die grofiere Empfindlichkeit und unter Beriicksichti- gung dessen, daB von photographisch registrierenden Horizontalpendeln auch Lotschwankungen festgestellt werden konnen, haben wir uns ent- 2 schlossen, das bewahrte Rebeur-Ehlertsche Pendel abzuandern, wobei wir darnach trachteten, das Instrument zu vereinfachen, die Betriebskosten herabzudriicken, die Geschwindigkeit der Registrierung bedeutend zu erhohen, die Schwingungsdauer der Pendel und die Empfindlichkeit der- selben moglichst beizubehalten. Zwei Komponenten im rechten Winkel geben dieselben Resultate, wie drei Komponenten in Abstanden von 120 0 voneinander, daher haben wir die dritte als iiberfliissig fortgelassen. Ferner haben wir von den zwei Komponenten jede einzeln als fertiges Instrument montiert, hauptsachlich aus dem Grunde, weil es schwer ist, zwei Spiegel mit groBem Kriimmungsradius (4 m) so genau zu schleifen, daB beide bei 4 m Entfernung ein scharfes Bild geben. Es ist aber leicht moglich, dafi der eine bei 4111, der andere bei 4 'j oder 3 'g einen scharfen Lichtpunkt gibt. Sind nun zwei solcher Spiegel mit kleinen Verschiedenheiten in ein und demselben Gehause montiert, so bleibt nichts iibrig, als die Fehler zu teilen, d. h. jeden etwas unscharf zu stellen; ist aber jedes Pendel fiir sich montiert als fertiges Instrument, so kann man das ganze Instrument auf dem Pfeiler hin und her schieben, bis der Lichtpunkt scliarf ist. Bei den Pendeln von Rebeur-Ehlert betrug die Geschwindigkeit der Registrierung 12 cm in der Stunde, was fiir eine richtige Auswertung der Beben eine zu geringe Geschwindigkeit war; daher haben wir die Ge- schwindigkeit •/ 1 / 2 fach vergroBert, so daB sich das Papier go cm in der Stunde fortbewegt. So konnen auch alle Details auf den Diagrammcn besser abgelesen werden. Bei Anwendung von zwei Komponenten ist nur ein Registrierapparat notig. Der Bedarf an photographischem Papier ist sehr maBig: 1 Blatt pro Tag zum Preise von M. 1 • —. Beschreibung. Auf einer planen gufieisernen Platte mit drei Stell- schrauben fiir die horizontale Einstellung sind zwei Messingsaulchen errichtet, wie im Bild 1, Fig. II und III, angegeben ist. Zwei Saulchen sind angewendet, um jede Vibration zu vermeiden. Oben sind dieselben durch einen kleinen Support verbunden, der drei Bewegungen ermoglicht, vor- ttnd riickwarts, seitlich hin und her, schrag auf und ab. An dem Support ist bei/i das Pendelgewicht_g-bifilar aufgehangt. Die Pendelstange lagert sich mit einer konisch vertieften Achatschale gegen eine Stahlspitze /. Durch die drei Verstellungen des Supportes laBt sich das Pendelgewicht ein- justieren. Die Vor-, Riickwarts- und Seitenbewegungen ermoglichen die genaue Scnkrechtstellung des Aufhangepunktes f 1 zu f; mit der Verschie- bung auf und ab wird die Empfindlichkeit reguliert, das Pendel wird damit in die horizontale Lage gebracht durch Schrauben an der Mutter h. Von der Feinheit der Spitzen und Lager und der Verstellungen hangt die Schwingungsdauer des Pendels ab. Je langsamer ein Pendel sclrvvingt, ohne 3 den Nullpunkt zu andern, um so empfindlicher ist es. Die Lange des Pendels ist von Mitte Gewicht bis zum Unterstiitzungspunkt 6 cm. Vom Unter- stutzungs- bis Aufhangepunkt ist die dreifache Lange des Pendels = 18 cm gewahlt. In vertikaler Lage ist eine Schwingungsdauer von o • 560 S., in horizontaler von 12 bis 15 S. ermittelt. Das Gewicht wiegt 200 Gramm. Die VergroBerung ist bei 4 m Abstand des Registrierapparates von den Pendeln eine i33fache. Der Spiegel j sitzt im Drehpunkt des Pendels, er hat Ver¬ tikal- und Horizontalverstellung, um die Lichtpunkte durch die Mitte der Zylinderlinse auf die Walze einstellen zu konnen. Der Kriimmungsradius betragt 4 m; es konnen aber auch solche von 2 m angevraidet werden, wobei die VergroBerung eine 66%fache ist. Die VergroBerung geniigt voll- standig, um noch die mikroseismischen Bewegungen mit grofier Deutlich- keit zu registrieren. Bild 1. Um Eigenschwingungen zu unterdriicken und Beruhigung der Schwin- gungen herbeizufuhren, ist eine Luftdampfung angewendet. Diese besteht aus einem wurfelformigen, aus Messing hergestellten Kastchen d mit einem Glasdeckel oben, damit man hineinsehen konne. In das Kastchen ist ein leichtes Blattchen aus Aluminium eingepaBt, das frei, aber ohne viel Spiel darin schwingen kann. Letzteres ist durch ein leichtes Rohrchen mit dem Pendelgewicht verbunden. Seitlich hat das Kastchen Doppelwiinde, wovon sich die innere i und D verstellen lassen, sie konnen dem schwingenden Blech genahert oder davon entfernt werden, wodurch die Dampfung ver- starkt oder abgeschwacht wird. Das viereckige Gehause kann mit den Mikrometerschrauben d und c, d 1 und c 1 auf und nieder, vor- und riickwarts verstellt und somit den Ver- stellungen des Pendels angepaBt werden. 4 Der Registrierapparat. Ein Laufwerk mit Federzug und Zentrifugal- Bremsregulator treibt eine kleine Walze A. Eine zweite Walze in derselben Grobe A 1 ist unabhangig auf demselben Rahmen montiert; diese dreht sicli frei um ihre Achse. Zwischen die zwei kleinen Walzen wird eine grobe Trommel gelegt, von welcher der eine Rand vorsteht. Die Achse derselben ist, enlgegengesetzt zu dem vorstehenden Rande, mit einem Gewinde versehen, das 3 mm Steigung hat. Mit diesem Gewinde legt sich die Welle bei B auf Rollen, die in den Gang eingreifen. Die grobe Walze hat 90 cm Umfang und wird einfach auf die zwei kleineren und mit der Achse auf die Rollen bei B aufgesetzt. Durch Friktion dreht sich dieselbe in der Stunde einmal und bewegt sich gleichzeitig 3 mm seitlich. Der Gang der Trommel ist ein absolut ruhiger, die Seitenverschiebung ist sicher, die Bedienung hochst einfach. Das Bromsilberpapier wird um die Trommel gelegt und mit einer kleinen Flugeltiir festgeklemmt, wobei kein Zwischenraum an der Stelle entsteht. Bei photographischer Registrierung wird fiber den ganzen Regi¬ strierapparat ein eichener Kasten gestfilpt, an dessen Vorderwand eine Bild 2. Der Registrierapparat. Zylinderlinse in der Hohe der Achse angebracht ist, die, plankonvex, eine Brennweite von 5 cm hat. Der obere Deckel des Kastens ist abnehmbar. Beim Papierwechsel wird der Deckel abgenommen, die Walze heraus- gehoben und wenn das Papier zurechtgeschnitten ist, so kann innerhalb zweier Minuten neues Papier aufgezogen sein. Beleuchtung. Die Abbildung zeigt die Form der elektrischen und der Gaslampen. Auf einem verstellbaren Schlitten befindet sich ein dreieckiger Fub, welcher das Lampengehause tragt. Mit Schraube m kann letzteres um die senkrechte Achse gedreht werden, so dab der Spalt A einen horizontalen Kreis beschreibt. Inwendig in der Rohre ist bei der elektrischen Lampe eine Gluhbirne mit geradem Faden eingeschraubt, welche fiir Gleich- oder Wechelstrom bis zu 220 Volt Spannung geliefert werden. Mit Schraube m x wird der Gliihfaden senkrecht gestellt. Das horizontale Rohr hat teleskopartige Verschiebung, es tragt an dem auberen Ende den Spalt, innen in der Mitte eine achromatische Linse, welche das Bild des gluhenden Fadens auf den Spalt wirft. Unterhalb des s Spaltes ist ein Elektromagnet angebracht, der mit einer Kontaktuhr ver- bunden wird. Alle Minuten wird durch Stromschlufi ein Anker angezogen, dessen Verlangerung ein Messingblech bildet. Mit diesem wird wahrend Bild 3. der Kontaktdauer das Licht abgeblendet, so da8 die Registrierung unter- brochen wird, was zur Ermittelung der genauen Zeit notwendig ist. Bei Gasgliihlicht werden nacli Angabe von Herrn Prof. Dr. Straubel mehrere Faden eines unabgebrannten Gliihstrumpfes zusammengeflochten Bild 4. Bild 5. und anstatt der elektrischen Gluhbirne aufgehangt. Durch einen kleinen Brenner wird der Faden zum Gliihen gebracht und dadurch ein billiges und gutes Licht erhalten, jedoch solite moglichst gleichmafiiger Gasdruc.k vor- 6 O 'Ti m K Bild 7. Anschnitt von zwei Beben. EW.-Komponente. Aufgenommen mit Boschs Pendel, Strafiburg i. 7 handen sein, was allerdings nicht immer der Fali ist. Mit einem Gasdruck- regulator wird aber in den meisten Fallen der gewiinschte gleichmaBig gliihende Faden erzielt werden. Gebrauchsanweisung. Ein Pfeiler aus Beton oder Stein wird so tief in die Erde eingemauert, daB er auf tragfahigem Grunde stelit. Der Durch- messer desselben solite etwa i m, die Hohe iiber dem Boden ebenfalls i m, die obere Flache gut eben und mit einer Wasserwage ins Lot gestellt sein. Eine Komponente wird so aufgesetzt, daB die Stirnseite dem Registrier- apparat in der Richtung N.-S. oder E.-W. gerichtet ist, die andere wird im rechten Winkel dazu, Bild 4, A und A 1 , aufgestellt. Die Spiegel werden so gedreht, daB die spiegelnden Flachen nach der Walzenmitte gerichtet sind. Der Registrierapparat wird in 4 m Abstand auf einem soliden Tisch auf¬ gestellt; die Lampe ebenfalls, und zwar entgegengesetzt dem Triebvverk. Wie aus dem Bilde ersichtlich ist, steht die Lampe tiefer wie der Registrier¬ apparat, der Tisch solite daher einen entsprechend verstellbaren Absatz haben. Spalt und Zylinderlinse (in der Zeichnung nicht sichtbar) mussen die Hohe der Spiegel haben. Der Lampenspalt wird in der Breite so regu- liert, daB der Lichtschein beide Spiegel trifft. Diese werfen das empfangene Licht zuriick als Strahlenbiindel und vereinigen es im Vereine mit der Zylinderlinse, die 5 cm vor der Walze angebracht ist, zu scharfen Punkten. Die Punlcte werden so einjustiert, daB der eine in der Mitte, der andere am Ende der Walze steht. Das Papier wird jeden Tag zu derselben Zeit gewechselt und kann dann nach den beigefiigten Vorschriften entwickelt und fixiert werden. Bild 6 und 7 zeigen Teile von Diagrammen; ersteres ist in der kaiserl. Plauptstation fiir Erdbebenforschung in StraBburg i. E. mit einem v. Rebeur-Ehlertschen dreifachen Pendel bei einer Papiergeschwindigkeit von 36 cm in der Stunde (die meisten haben nur eine Geschwindigkeit von 12 cm in der Stunde), das letztere mit dem beschriebenen von uns kon- struierten Pendel aufgenommen. Der Unterschied in den Details tritt scharf hervor. Kleinmayr & Bamberg, Laibach. NUK Narodna 00 ( in univerzitetna knjižnica 300445380