W. Fränkel's Durchbiegungszeichner. Mit Abbildungen auf Tafel 26. W. Fränkel's Durchbiegungszeichner. Um die Durchbiegung eines Trägers zu messen, ist immer ein fester Punkt nöthig; doch macht die Schaffung desselben, besonders wenn das Bauwerk einen schiffbaren Fluſs überbrückt, vielfach wesentliche Schwierigkeiten. Selbst das Einrammen eines einzigen Pfahles verursacht oft unverhältniſsmäſsige Kosten und Störungen. Diese Schwierigkeiten umgeht nun Prof. W. Fränkel in Dresden dadurch, daſs er – wie aus Fig. 8 und 9 Taf. 26 zu ersehen – ein schweres Gewicht a (ungefähr 15k), an Leinen d auf den Fluſsgrund hinabsenkt und von diesem aus einen Draht b parallel zu der Richtung spannt, in welcher die Durchbiegung des Trägers gemessen werden soll, für senkrechte Durchbiegungen also lothrecht nach oben. Die relative Verschiebung zwischen einem Drahtpunkte, welcher fest bleibt, und dem Träger wird nun von dem Durchbiegungszeichner selbstthätig in gleicher Weise aufgezeichnet, wie die Längenänderungen eines Constructionstheiles beim Fränkel'schen Dehnungszeichner (1884 252 * 234)Der Fränkel'sche Durchbiegungszeichner wird durch das mechanische Institut von Oscar Leuner in Dresden hergestellt. Demselben ist auch das Recht eingeräumt worden, das Patent auf seinen Namen anzumelden.. Da die Construction auch in den Einzelheiten hübsch ist, sei dieselbe hier nach dem Civilingenieur, 1884 S. 466 mitgetheilt. Der Durchbiegungszeichner wird mittels der beiden Klemmen d1, d2 an einem Constructionstheile der Brücke befestigt. Auf der im Gestelle c (Fig. 10 und 11 Taf. 26) drehbar gelagerten Achse e sitzen zwei miteinander gekuppelte Scheiben f und g; um die Durchbiegungen in vergröſsertem Maſsstabe aufgetragen zu erhalten, ist f doppelt so groſs wie g gewählt. Die Bewegungen der Scheibe f werden mit Hilfe eines Stahlbandes hik auf den Schreibstift n übertragen, wobei eine in der Rolle m befindliche Spiralfeder für die fortwährende Anspannung dieses dünnen Bandes sorgt. Vom Umfange der kleineren Scheibe g aus geht nun ein Stahlband u, welches mittels einer Klemme v an dem vor dem Apparate straff ausgespannten Drahte befestigt ist. Biegt sich also der Träger durch, so wird sich die Scheibe g an dem fest bleibenden Drahte b abrollen müssen und so den Schreibstift um ein entsprechendes Stück auslenken. Um aber die Durchbiegungen für verschiedene Zeiten bezieh. für verschiedene Stellungen einer Last zu erhalten, wird der Papierstreifen x senkrecht zur Stiftverschiebung fortgezogen, so daſs ein Diagramm zu Stande kommt, dessen Abscissen bestimmten Zeiten und dessen Ordinaten den Durchbiegungen in den betreffenden Zeitpunkten entsprechen. Die Papierführung, die Bauart des Uhrwerkes und die Vorrichtung zum Hervorheben bestimmter Diagramm punkte ist genau so, wie beim verbesserten Dehnungszeichner (vgl. 1884 252 * 234) und aus den Figuren ersichtlich. Es wäre noch zu erläutern, auf welche Art und Weise der Draht b von dem Apparate gespannt erhalten wird. Mit seinem unteren Ende ist der Draht an dem Guſseisengewichte a befestigt, während das obere Ende unter Zuhilfenahme des Stahlbändchens r durch die gespannte Spiralfeder, welche in der Rolle s sich befindet, fortwährend nach oben gezogen wird. Das Anspannen der Feder erfolgt durch Drehen an der Kurbel t in beliebiger Stärke (ungefähr 5k genügt). Auf diese Weise kann dem Drahte eine bestimmte Spannung ertheilt werden, welche während der Dauer des Versuches unverändert bleibt, da bei der nur geringen Hebung und Senkung der Träger die Spiralfeder in s sich nur wenig auf- und abwickelt, wobei die Federspannung unmerklich verändert wird. Um übrigens jedes Bedenken bezüglich der Unveränderlichkeit der Drahtspannung während des Versuches zu beseitigen, werden bei den jetzt in Ausführung begriffenen Apparaten die Scheiben s derart unrund gemacht, daſs bei der Auf- bezieh. Abwickelung des Stahlbändchens entsprechende Ausgleichung der Drahtspannung eintritt. So, wie eben beschrieben, genügt der Apparat für Versuche von kurzer Dauer. Bei lang andauernden Versuchen ist aber auf eine unterdessen möglicherweise eintretende Temperaturänderung des Drahtes Rücksicht zu nehmen. Der Apparat ist daher mit folgender sinnreicher Einrichtung versehen worden, welche den Einfluſs dieser Dehnungen ausschaltet. Statt eines Drahtes b sind zwei Drähte von Metallen, deren Ausdehnungscoefficienten wesentlich verschieden sind, ein Zinkdraht b und ein Stahldraht b1, angewendet. Die oberen Enden stehen mittels der Klemmen q, q1 mit den unteren Enden der an den Scheiben s, s1 befestigten Stahlbändchen in Verbindung. Die beiden Scheiben g, g1 sitzen ebenso wie die Scheibe f lose auf der Achse e; mit g bildet das Zahnrad p, mit g1 das Zahnrad o einen zusammenhängenden Körper. In die Zahnräder p und o greifen die beiden zu einem Stücke vereinigten Zahnbögen z und l ein, deren Drehachse w in der Scheibe f festsitzt. Die Uebersetzungsverhältnisse zwischen p, z und o, l sind gleich gemacht und ist jedes gleich der Quadratwurzel aus dem Verhältnisse der Wärmeausdehnungscoefficienten von Stahl und Zink. An jeder der beiden hinter einander befindlichen Scheiben g, g1 sind in entgegengesetzter Richtung Stahlbändchen u, u1 befestigt, welche an den Enden Klemmen v, v1 tragen, mittels deren je einer der beiden Drähte b, b1 gefaſst wird. Die Zugbändchen sind nach entgegengesetzter Richtung angebracht, damit eines immer durch Zug wirken kann. So lange der Träger sich nicht durchbiegt, soll die Scheibe f sich trotz der durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Längenänderungen von b, b1 nicht drehen; dies tritt nur ein, wenn der Kuppelstift w seine Lage nicht ändert und dieses Festhalten bewerkstelligen die zwischengeschalteten Zahnräderverbindungen. Die Wirkungsweise der Räderverbindungen läſst sich an der Bewegungsumkehrung am leichtesten deutlich machen. Das Uebersetzungsverhältniſs je eines Räderpaares sei β. Nehmen wir an, der Stift w bleibe an seinem Platze und der Körper zl drehe sich nach der Pfeilrichtung (vgl. Fig. 12), so wird sich, wenn die strichpunktirt angegebene Scheibe o sich um eine Einheit nach links dreht, die punktirte Scheibe p um β2 solcher Einheiten ebenfalls nach links drehen. Dies sind aber genau dieselben Bewegungen, welche die Klemmen v, v1 veranlassen, wenn sich die beiden Drähte b, b1 in Folge gleichmäſsiger Erwärmung ausdehnen. Umgekehrt wird unter den vorliegenden Verhältnissen durch die Erwärmung keine Lagenänderung von w bezieh. f hervorgerufen; nur muſs die Klemme v1 mit Stahldraht, v mit dem Zinkdrahte verbunden sein. Das nicht ausgeglichene Stück zwischen v, v1 darf in jedem Falle als verschwindend klein vernachlässigt werden. Das Aufzeichnen des Durchbiegungsdiagrammes erfolgt in ungestörter Weise. In der beschriebenen Form ist der Durchbiegungszeichner in lothrechter Stellung befestigt gedacht (vgl. Fig. 8). Soll derselbe dagegen wagerecht, z.B. an einem Trägergurte (vgl. Fig. 9) befestigt werden, so braucht nur der die Spannrollen s, s1 tragende Arm um 90° gedreht zu werden. Im Uebrigen ist die Benutzung des Apparates die gleiche. Die Befürchtung liegt nahe, daſs bei der Anwendung des Durchbiegungszeichners in flieſsendem Wasser oder bei starkem Winde ein störendes Schwingen des langen Drahtes eintreten könnte. Doch haben Versuche mit 14m langem Drahte, von welchem 2m in das Wasser der Elbe tauchten, gezeigt, daſs diese Drahtschwingungen auf den Schreibstift keinen merkbaren Einfluſs ausübten; letzterer schrieb eine tadellos gerade Linie. Bei der geringen Ausbiegung, welche der schwingende Draht erleidet, ist der Unterschied zwischen den Längen des gebogenen und des geraden Drahtes einfluſslos. Fränkel hat mit dem Apparate lehrreiche Versuche nicht nur über lothrechte Durchbiegungen, sondern auch über wagerechte Schwingungen von Brückenträgern u.s.w. angestellt und theilt die Ergebnisse derselben in der oben angegebenen Quelle ausführlicher mit. E. M.