Titel: Francoeur, über das Compensations-Pendel.
Autor: Francoeur, Louis Benjamin
Fundstelle: 1833, Band 49, Nr. I. (S. 1–5)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj049/ar049001

I. Bericht des Hrn. Francoeur über das Compensations-Pendel des Hrn. Duchemin, Uhrmachers zu Paris, place du Châtelet.

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. Februar 1833, S. 29. Im Auszuge.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Die Veränderungen in der Länge, welche die Pendel bei dem Wechsel der Temperatur erleiden, beurkunden sich an Pendel-Uhren durch das abwechselnde Vorgehen oder Zurükbleiben derselben, durch eine Ungleichheit in der Bewegung, der man lange Zeit nicht abzuhelfen im Stande war, bis man endlich auf die gewiß sinnreiche Idee kam, ihr durch die Benuzung der Ausdehnung der Metalle selbst zu steuern, und zwar, indem man verschiedenartige Metallstangen gehörig mit einander verband. Man hatte kaum gefunden, daß die Ausdehnung der Metalle bei einer und derselben Temperatur verschieden ist, als man sich dieser Eigenschaft auch bediente, um den Pendeln der Uhren eine fortwährend gleiche Länge zu sichern. Man fügte senkrechte Stangen aus zwei verschiedenen Metallen, welche in Form eines Rostes durch horizontale Querstangen mit einander verbunden waren, so zusammen, daß die Linse durch die Verlängerung des einen Metalles um eben so viel emporgehoben, als durch die Verlängerung des anderen herabgedrükt wurde. Es brauchte zu diesem Behufe nichts weiter, als daß die Gesammtlänge der Stangen des ersten Metalles, wenn man dieselben als mit den Enden an einander gefügt betrachtete, sich genau so zu der Gesammtlänge der Stangen des zweiten Metalles verhielt, wie sich die Verlängerungen dieser beiden Metalle zu einander verhielten. Die beiden symmetrischen und parallelen Stangen des einen Metalles dürfen bei dieser Berechnung nur für eine einzige genommen werden in Folge dieser Vorrichtung scheint das Pendel unempfindlich gegen den Wechsel der Temperatur; der Mittelpunkt seiner Schwingungen bleibt genau immer in einer und derselben Entfernung von dem Aufhängepunkte, die Luft mag sehr heiß oder sehr kalt seyn.

So genau nun dieses Gesez auch in der Theorie ist, so hat dasselbe bei der Anwendung doch sehr große Schwierigkeiten; man gelangt |2| nur durch beständiges Probiren und Herumtappen, durch eine kleine Verlängerung der einen oder durch eine Verkürzung der anderen Metallstange zu dem gewünschten Verhältnisse, und man erfährt die Mangel immer erst durch langwierige Versuche, indem man die Pendel-Uhr abwechselnd einer sehr hohen oder sehr niedrigen Temperatur aussezt. Man muß dann das Pendel wieder abnehmen, um einzelne Metallstangen abzufeilen, und sie in anderen Verhältnissen wieder zusammenzusezen: lauter Dinge, die mit so viel Schwierigkeiten und Unkosten verbunden sind, daß eine gute Compensations-Pendel-Uhr ein eben so theures, als schwer zu verfertigendes Instrument war.

Die Längen der Stangen des Rostes sind freilich im Voraus durch das Gesez der lineären Ausdehnung eines jeden Metalles bestimmt, und es gibt nichts Leichteres als die Stangen so zu schneiden, daß sie diesem Geseze entsprechen. Man muß sich daher gewiß wundern, daß, wo die Uhrmacherkunst doch auf einem so hohen Grade von Vollkommenheit steht, und wo bekanntlich die feinsten Theile der Uhren von Leuten, die oft sehr geringe Fähigkeiten besizen, fabrikmäßig verfertigt werden, noch keinem der Uhrenfabrikanten die Idee kam, an ihren gewöhnlichen Pendel-Uhren die Compensation anzubringen. Es ist dieß um so auffallender, als diese Einrichtung kaum größere Kosten veranlassen würde, als mit der Verfertigung der Pendel mit dem gewöhnlichen falschen und gänzlich unnüzen Roste verbunden sind. Die Uhrmacher brauchten nichts weiter, als sich Zink- oder Kupfer- und Stahlstäbe zu verfertigen, und diese dann je nachdem es das Gesez erfordert, gehörig lang zu schneiden und zusammenzufügen. Dieses Gesez besteht nun darin, daß sämmtliche Eisenstäbe zusammengenommen sich zu den kupfernen Stäben wie 5 zu 3, und zu den zinkenen wie 6 zu 17 verhalten. Um nun diesen Bedingungen zu entsprechen, müssen die aus Kupfer und Stahl bestehenden Pendel 9, die aus Zink und Eisen bestehenden hingegen wegen der großen Ausdehnung des Zinkes nur 3 oder 5 Stäbe enthalten. Leztere Einrichtung wird heut zu Tage allgemein vorgezogen.

Das Pendel war zwar bei der eben beschriebenen Einrichtung desselben noch kein genauer Compensator, wie dieß aus den später anzugebenden Ursachen erhellen wird; allein, wenn man bedenkt, daß die Uhren in unseren Wohnzimmern doch keinen gar so großen Temperaturveränderungen ausgesezt sind, so könnte man allerdings damit zufrieden seyn. Wir empfehlen daher dieses Verfahren allgemein, weil es die Kosten nicht erhöht, und wenigstens eben so große Vortheile gewährt, wie die von Bréguet erfundene Compensation mit bimetallischen |3| Bogen, deren man sich allgemein bedient, obschon deren Wirkung etwas unsicher ist.

Wenn es sich hingegen um die Verfertigung von Compensations-Pendeln für astronomische Regulatoren und andere wegen der nöthigen Gleichförmigkeit der Bewegung kostbare Uhren handelt, so kann man sich aus folgenden Gründen nicht mehr an die einfache, eben beschriebene Regel allein halten. Die Metalle sind nämlich nie von ganz gleichmäßiger Structur, und selbst die Bearbeitung, die sie erlitten, d.h. z.B. das Gießen, Hämmern, Ziehen etc. verändert den Grad ihrer Ausdehnung. Da nun aber das sicherste Mittel diese Einwirkung der verschiedenen Beschaffenheit des Metalles kennen zu lernen darin besteht, ein Pendel daraus zu verfertigen, es schwingen zu lassen und dessen Schwingungen bei verschiedenen Temperaturen zu zählen, indem sich die geringste Veränderung in der Länge durch die Dauer der Pendel-Schwingungen zu erkennen gibt, so erhellt offenbar, daß sich nur dadurch ein gutes Compensations-Pendel verfertigen läßt, daß man dasselbe wiederholten Proben aussezt, corrigirt, wieder in Thätigkeit sezt u.s.w. Diesen Schwierigkeiten, diesem langsamen und kostspieligen Verfahren abzuhelfen, ist es nun Hrn. Duchemin auf eine eben so sichere als einfache Weise gelungen. Sein Pendel hat genau dieselbe Form, wie das gewöhnliche Pendel mit einem Roste aus 5 Zink- und Stahlstäben; allein er kann die Zinkstäbe desselben durch seine Vorrichtung nach Belieben verändern, so daß man aus den über den Gang des Pendels angestellten Beobachtungen an Ort und Stelle und ohne irgend etwas abzunehmen, die absolute Compensation herzustellen im Stande ist. Das Verfahren des Hrn. Duchemin, welches aus der beigefügten Beschreibung und Abbildung deutlich werden wird, ist so einfach, daß Jedermann dasselbe in Anwendung bringen kann, ohne sich deßhalb an einen Uhrmacher wenden zu müssen.1)

|4|

Beschreibung des Compensations-Pendels des Hrn. Duchemin.

Der Rahmen, wovon man in der Zeichnung nur den unteren Theil dargestellt sieht, ist, wie gewöhnlich, auf messingenen Querstüken angebracht.

Bekanntlich gibt eine Pendelstange mit gewöhnlichem aus Zink und Stahl bestehendem Roste die absolute Compensation, wenn die Länge der Zinkstäbe in gehörigem Verhältnisse zu jener der Stahlstäbe steht, und wenn die Masse der beiden Mittelstäbe homogen ist. So wie aber bei dem Gange des Pendels eine gewisse natürliche Compensation Statt findet, so wird die künstliche Compensation ungeachtet aller oben bezeichneter Erfordernisse dennoch fehlerhaft seyn. Man muß daher die Länge der Zinkstäbe nach Belieben verändern können, damit man die absolute Compensation durch Beobachtungen des Ganges des Pendels an Ort und Stelle leicht finden könne.

Der neue, hiezu bestimmte Apparat, den man in Fig. 1 im Aufrisse sieht, besteht aus zwei messingenen Querstüken AA', in denen sich 5 Löcher befinden, die eben so weit von einander entfernt sind, wie jene der gewöhnlichen Querstüke BB' ; aus 4 Drukschrauben CC und DD, durch welche der Apparat an einem Punkte der Pendelstange befestigt wird. Das untere Querstük A' wird durch die Drukschrauben CC an den beiden stählernen Stäben EE festgehalten. Das obere Querstük A' ruht mittelst der senkrechten Stellschrauben FF auf dem ersteren Querstüke, und ist an den beiden Zinkstäben GG und an den beiden stählernen Stäben EE befestigt. Wenn sich nun Alles in solchem Zustande befindet, so werden die unteren Enden der beiden Zinkstäbe GG den Boden der Löcher, die sich an den Punkten 1 und 2 des unteren Querstükes B' befinden, nicht berühren. Diese unteren Enden des Zinkes können sich also frei verlängern und verkürzen, und sind für die Compensation null und nichtig, und zwar deßwegen, weil die Zinkstäbe durch den Druk der Schrauben D D an dem oberen Querstüke A fixirt werden, welches selbst wieder auf dem unteren Querstüke A' zurükgehalten wird, das durch die Drukschrauben CC an den stählernen Stäben EE fixirt ist. Wenn nun der Apparat seine Stellung verändern und an einem anderen Punkte des Rostes festgestellt werden soll, so muß man zuerst, um dem Pendel dieselbe Länge zu sichern, die beiden Schrauben HH mit den unteren Enden der Zinkstäbe in Berührung bringen, und dann die vier Schrauben CC und DD nachlassen, damit der Apparat auf dem Nahmen hin und her gleiten kann. Ist dieß geschehen, so zieht man die vier Drukschrauben CC und DD wieder an, um den Apparat zu fixiren, worauf man dann die Berührung, |5| in welcher 1 und 2 mit den Schrauben HH stand, wieder aufhebt, damit die Enden der Zinkstäbe neuerdings frei werden.

Die senkrechten Stellschrauben FF dienen zum Emporheben oder Herabsenken des oberen Querstükes A, damit sich die Zinkstäbe GG verlängern oder verkürzen lassen, wenn nur ein geringer Raum nöthig ist, um zur absoluten Compensation zu gelangen. Vor dem Nachlassen des oberen Querstükes A' muß man jedoch die unteren Enden der Zinkstäbe jedes Mal mit den oberen Enden der senkrechten Schrauben HH in Berührung bringen, damit dem Pendel immer die gleiche Länge gesichert bleibt.

|3|

Man hat schon seit langer Zeit beobachtet, daß sich die Metalle nicht gleichförmig ausdehnen, sondern daß deren Ausdehnung unter dem Einflusse der Temperatur rukweise erfolgt: eine Erscheinung, die sich vorzüglich bei den krystallisirten Metallen zu erkennen gibt. Der Zink und der Stahl scheinen also aus diesem Grunde nicht für Compensations-Pendel zu taugen, und dem Eisen und dem Kupfer nachzustehen. Wenn die Metalle jedoch gehämmert, ausgewalzt und ausgezogen worden, so ist dieser Uebelstand beinahe gänzlich verschwunden. Man soll daher diese Metalle immer nur dann zur Fabrikation der Compensations-Pendel verwenden, wenn sie diese Operationen, durch welche deren Molecule einander genähert werden, und durch welche ihre Krystallisation zerstört wird, erlitten haben. Ein Pendel kann nur dann ein Compensator für alle einzelnen, zwischen den beiden von dem Künstler erprobten äußersten Temperaturgraden befindlichen Grade werden, wenn der Gang der Ausdehnung in demselben ein vollkommen gleichförmiger ist, indem die Compensation sonst nur bei den beiden äußersten Gränzen der Temperatur, denen die Uhr beinahe nie ausgesezt wird, Statt finden würde.

A. d. O.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Tafeln


Orte
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: