Der hydrometrische Flügel mit Zählwerk und elektrischer Zeichengebung; von J. Amsler-Laffon in Schaffhausen. Mit Abbildungen auf Tafel 30 und 31. Amsler-Laffon's hydrometrischer Flügel. Vor mehreren Jahren brachte diese Zeitschrift (* 1873 208 168) Zeichnung und Beschreibung eines vom Mechaniker Amsler-Laffon in Schaffhausen construirten Woltmann'schen Flügels mit elektrischem Signalapparat. Die Vortheile dieses Systemes waren unverkennbar; dennoch zeigte das Instrument in seiner ursprünglichen Gestalt einige Mängel (vgl. * 1877 224 47), die seine praktische Brauchbarkeit beeinträchtigten. Seit jener Zeit ist jedoch Amsler-Laffon mit Erfolg bemüht gewesen, sein Instrument weiter zu vervollkommnen, und die (einer von Hrn. Amsler-Laffon seinem Instrumente als Gebrauchsanweisung beigegebenen, gef. eingesendeten Broschüre entnommenen) Abbildungen auf Taf. 30 und 31 zeigen dasselbe in seiner jetzigen Ausführung. Der Flügel kann zunächst in herkömmlicher Weise gebraucht werden unter Anwendung und directer Ablesung des Zählwerkes. Auch hier sind jedoch wesentliche Verbesserungen gegenüber älteren Instrumenten getroffen; denn einmal wird das Zählwerk durch einen kurzen, scharfen Zug an der Schnur S ein- bezieh. ausgerückt, so daſs es nicht mehr nöthig ist, während der ganzen Versuchszeit die Schnur gespannt zu erhalten; zweitens ist eine Einrichtung getroffen, daſs für gröſsere Wassergeschwindigkeiten die Strömung nicht ein unbeabsichtigtes Einrücken des Zählwerkes durch zu starkes Anspannen der Zugschnur hervorbringen kann. Zu diesem Ende wird bei stärkerer Strömung der Flügel statt an eine Holzstange an ein Gasrohr C, welches unten verschlossen ist, geschraubt. Die Zugschnur geht im Innern des Rohres nach oben und ist so gegen die erwähnten Einwirkungen geschützt. Oben läuft die Schnur über eine Rolle H (Fig. 2 Taf. 30) und ein scharfer Zug bei S1 genügt dann auch hier wieder, um das Zählwerk ein- oder auszurücken. Sehr zweckmäſsig ist ferner das Instrument mit einem Ring N und dem Scheibenvisir O (Fig. 1 Taf. 30) ausgestattet. Ersterer soll so eingestellt werden, daſs er bei der Beobachtung im Niveau des Wasserspiegels liegt, und man also mit Sicherheit den Flügel in die Tiefe bringen kann, für welche die Messung beabsichtigt wird; das letztere dient dazu, die Stellung des Flügels mit Hilfe an den Ufern aufgestellter Stangen so einzurichten, daſs die Flügelachse sich immer senkrecht zu dem betreffenden Querprofil des Flusses befindet. Das Steuerruder A hat in diesem Falle nur den Zweck, die Haltung der Stange zu erleichtern. Der elektrische Signalapparat hat im Vergleich zu dem früher von Amsler-Laffon angewendeten den Vortheil, daſs der Leitungsdraht R, welcher früher im Innern lag und aus mehreren Theilen zusammengesetzt sehr häufig wegen ungenügenden Contactes der Berührungsstellen zu Unzuträglichkeiten führte, jetzt aus einem Ganzen besteht und auſsen liegt; ferner ist statt des früheren optischen Signales jetzt ein Glockensignal angewendet, auch die Einrichtung des Elementes zweckmäſsiger geworden. Für Messungen in groſsen Tiefen (über 1m,5) stattet Amsler sein Instrument mit einem Haspel V (Taf. 31) aus, den man auf dem Vorderende eines kleinen Bootes festschraubt. Auf dem Haspel ist ein verzinkter Eisendraht K aufgewickelt, an dessen freiem Ende ein Karabinerhaken zum Anhängen des Flügels befestigt ist. Eine sehr annähernd verticale Lage des Drahtes wird durch ein unten an den Flügel angehängtes Eisengewicht X (etwa 40k schwer gesichert. Da es hierbei nicht möglich ist, die Flügelachse unabhängig von der Wasserströmung senkrecht zum Querprofil des Flusses festzuhalten, so ist der Flügel so eingerichtet, daſs er cardanisch aufgehängt werden und sich frei in die Richtung der Strömung einstellen kann. Zu diesem Zwecke ist ihm das Gelenkstück L (Taf. 30) und ein conisches Ruder C beigegeben. Wählt man sich ein passendes Profil aus, so ist der Fehler auſserordentlich klein, der aus der Voraussetzung entspringt, daſs alle Wasserfäden parallel der Hauptachse laufen. Für diesen Gebrauch bildet die eine elektrische Leitung nach dem Contacte P der Suspensionsdraht K, die andere ein mit Guttapercha isolirter Leitungsdraht R. Bei der Beobachtung verfährt man nun folgendermaſsen, um längs einer Verticalen in verschiedenen Tiefen die Geschwindigkeiten zu bestimmen. Zuerst senkt man die Linse so tief ins Wasser, daſs die Flügelachse gerade ins Niveau der Wasseroberfläche kommt. Nun stellt man den Zeiger des Haspels (der sich mit Friction drehen läſst, während die Kurbel stehen bleibt) auf Null. Senkt man nun durch Drehen der Kurbel den Flügel in beliebige Tiefe, so kann man diese (in Meter und Decimeter) am Zifferblatt ablesen; auf dem Sperrrad können auch einzelne Centimeter abgelesen werden. Man läſst nun, nachdem man die Sperrklinke ausgehoben, die Linse so weit herunter, bis sie den Grund des Fluſsbettes berührt. Die entsprechende Ablesung, mehr dem Abstand der Flügelachse vom tiefsten Punkte der Linse (0m,5), ist die Wassertiefe an der Beobachtungsstelle. In rasch flieſsendem und tiefem Wasser ist der Moment, in welchem das Gewicht den Grund erreicht, nicht ganz leicht zu bestimmen, weil es sogleich fortgeschoben wird, wenn man den Draht möglichst straff zu erhalten sucht. Diese Schwierigkeit wird beseitigt durch Benutzung des Grundtasters. Wenn man das Gewicht langsam ins Wasser einsinken läſst, gibt der Flügel bei den auf einander folgenden Schlüssen des Contactes kurze Glockensignale (je nach 100 Touren). Sobald jedoch der Taster auf den Grund gekommen ist, wird in Folge eines zwischen dem Leitungsdrahte Z und dem Rohre Y (Fig. 3 Taf. 30) im Innern des letzteren eintretenden Stromschlusses ein lang anhaltendes Signal gegeben, welches von jenen leicht zu unterscheiden ist. Man hebt nun das Gewicht etwas in die Höhe, bis das Schellen aufhört (also bis der Taster eben nur noch aufsitzt, ohne zurückgeschoben zu werden). In dieser Stellung liest man das Zifferblatt des Haspels ab. Sei die Ablesung =h_0, so ist die Wassertiefe =h_0+0^m,5. Man hebt nun das Gewicht noch etwas weiter, bis der Zeiger auf einen ganzen Decimeter h1 zeigt, und notirt die Zeiten t0 und t1, der beiden nächsten Signale. Beim Eintritt des zweiten Signales hebt der am Haspel stehende Gehilfe den Flügel durch Drehung der Kurbel um ein constantes Stück d, z.B. um zwei Kurbeltouren d=0^m,4, und läſst die Sperrklinke einfallen. Beim Eintritt des nächsten Signales wird wieder die Zeit t1 notirt und der Flügel um d gehoben und u.s.f., bis er 0,2 bis 0m,3 unter dem Wasserspiegel anlangt. Ohne den Flügel aus dem Wasser zu heben, rudert man das Boot auf die nächste Ordinate des Profiles und wiederholt die Operationen. Auf diese Weise erhält man die ganze Wassertiefe H=h_0+0^m,5 und die den Wassertiefen: h_1,\ h_2=h_1-d,\ h_3=h_1-2\,d \ldots\ldots h_m=h_1-(m-1)\,d je entsprechende Zeitdauer von 100 Flügeldrehungen: T_1=t_1-t_0,\ T_2=t_2-t_1,\ T_3=t_3-t_2,\ldots\ldots T_m=t_m-t_{m-1}, woraus sich die entsprechenden Wassergeschwindigkeiten v1, v2, v3 . . . mittels der Formel ergeben: v_k=a+\frac{b}{T_k}. Ist in m Tiefen beobachtet worden, so kann man die mittlere Geschwindigkeit für die Ordinate aus der Formel bestimmen: V=\frac{1}{H}\left[d\,\left(v_1+v_2+\ldots+v_m\right)+\left(h_m-\frac{d}{2}\right)v_m+\left(H-h_1-\frac{d}{2}\right)v_1\right]+ +\frac{(h_m+H-h_1)(h_m+h_1-H)(v_m-v_1)}{2\,H\,(h_1-h_m)}. Das letzte Glied kann in den meisten Fällen vernachlässigt werden. Nach Angaben Amsler-Laffon's ist es selbst bei groſsen Geschwindigkeiten zweckmäſsig, die Beobachtung in ein und derselben Tiefe auf die Zeitdauer von 100 Flügelumdrehungen zu beschränken und höchstens für h1 und hm mehrere Signale abzuwarten, da Fehler von ½ Secunde in den Zeitnotirungen noch kaum bemerkbare Fehler für die mittlere Geschwindigkeit liefern. Zur Bekräftigung der hohen praktischen Bedeutung des derart eingerichteten Instrumentes, welches übrigens bereits in Deutschland, Italien, Ungarn und Ruſsland im Gebrauch ist, werde zum Schluſs bemerkt, daſs Hr. Amsler nach seiner Angabe am 24. Juni 1876 die Wassergeschwindigkeiten eines Rheinprofils bei Schaffhausen an 278 Punkten innerhalb eines Zeitraumes von 4 Stunden auf die angegebene Weise bestimmte. Bei einer Fluſsbreite von 170m,64 waren die Beobachtungen auf 26 Ordinaten vertheilt. F–e.