Nr 45 Drittes Blatt

Gießener Anzeiger (General-Anzeiger für Gberhesfen)

Mittwoch, 22. $ebruar (928

Aus Natur und Technik.

Der Werdegang einer Glocke.

Von Ingenieur Karl Trott.

Nachdruck verboten.

Mit den Worten „Friede sei ihr erst' Geläute" schlieht Schiller sein Lied von der Glocke. Aber wo waren die G.ocken, dir den letzten Friedens- schluß hätten verkündigen sollen? Sie lagen zer-

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Bild 1.

schlagen in den Kriegswerkstätten und warteten au> ihre Verarbeitung zu Geschoß:eilen. In­zwischen haben ikf) aber tausend fleißige Hände geregt, um den Gotteshäusern die verlorenen Glocken wiederzugeben. Viel Mühe hat cs er­fordert, denn das Gewerbe des Glockengießers ist nicht so ein,ach, wie es der Dichter schildert, der eigentlich nur auf den Schlußakt im Werde- aang des Glockengießens eingeht. Zu jedem Guß­stück gehört eben auch eine Form, deren Her­stellung eine große Erfahrung voraus etzl. Daher kommt es auch, daß sich der Beruf des Glocken­gießers gewöhnlich auf seine Nachkommen vererbt.

Jede Glocke hat einen bestimmten Ton und eine be.timmte Klangfarbe. 3n frühe.en Zeiten schrieb man einem Glockengießer, dessen Glocken sich durch einen schönen Ton auszeichneten, mitunter ebenso wie den Waffenschmieden eine übernatür­liche Begabung zu. Man erzählt auch von Bei­mengung von Gold und Silber zur Erzielung höchster Klangwirlung. Alle diese Fabeln sind vor dec Wissenschaft verstummt. Das Glocken- inetall, die Glockenbronze, ist so einsach wie mög­lich. ZS bis 80 vom Hundert Kupfer sind mit

leicht zu verarbeitenden Lehm, aber dieser Lehm darf nur in ganz dünnen Schichten auf getragen werden und jede Schicht muß erst langsam trock­nen, bevor eine andere ausgebracht wird. Durch Schrumv en des Lehms können sonst Risse ent­stehen, Die zur Erlangung einer im Innern voll­ständig glat.en G.ocke vermieden werden müssen. Cs ist daher nicht erstaunlich, wenn man zur Herstellung einer Glocke durch'chnitlkich drei Mo­nate braucht. Besteht ja dock) die Form aus drei Einzelteilen, dem Kern, dem eigentlichen Gkocken- moöell, der sog. falschen Glocke, und dem Man­tel. Richt jede Form wird in des „Dammes tic er Grube" hergestellt. Dies gilt nur von größeren Glocken, Die nicht leicht sortzuschafsen sind und deshalb gleich in der Grube gebaut werden. Die Formen für kleinere Glocken da­gegen baut man gewöhnlich in der G.eßereihalle und versenkt sie dann erst in die Grube.

Be'ondere Festigkeit verlangt der gemauerte, eisenbewehrte Kern (Bild I) nicht nur als Grund­stock des ganzen Modellausbaues, sondern auch als Wärmespender durch ein in seinem Innern unterhaltenes Feuer zur Trocknung der Lehm­schichten. Lieber diesem „feftgemauerien“ Kern liegen eine ganze Anzahl solcher Lehmschichten, deren letzte durch eine sich drehende Schablone (Bild 2) nach fcfcm Maße des G.ockeninneren voll­kommen glatt gestrichen wird, lieber dielen Kern kommt nun die falsche G'ocke (Bild 3). Sie darf sich, weil sie später ent,ernt werden muß, mit dem Kern nicht verbinden, was durch eine Zwi­schenschicht aus Pottasche erreicht wird. Zur besseren Haltbarkeit wird dieses Modell mit Bind,aden durchzogen. Schl eß.ich wird in ähn­licher Wei'e noch der Man e. übergesetzt (Bild 4), bis das Ganze zuletzt wie ein großer Lehm- klumpen aussieht.

Besondere Sorgfalt erfordert das Herstellen der verschiebe en Berzie.ungen, Inschriften usw. Würde man sie ebenfalls aus Lehm machen, so wäre ein Abheben des über die falsche Glocke gestülpten Man.e s unmöglich. Man verwendet daher Abgüsse aus einer Mischung von Harz mit Wachs, die auf dem Lehm der falschen Glocke be.'eftigt werden. Während die er Arbeit mutz das Fever im Kern natürlich unterbrochen fein; erst dann wird es wieder zum Trocknen an­gezündet, trenn die Zierraten durch die Lehm- schicht des Mantels überdeckt sind. Das Wachs

Bild 2

Bild 3

Bild 4

22 bis 20 vom Hundert Zinn vermischt, wozu noch kleine Beimengungen von Blei, Eisen, Zink und Antimon kommen. Alles kommt nur auf die richtige Gestaltung der Glocke an. Man kann sie sich als eine Art Stimmgabel vorstellen, deren Echwingungszahl den Ton bestimmt. Der Glockengießer weiß aus Erfahrung, welcher Glockendurchmesser einem bestimmten Ton ent­spricht; ungleich schwieriger ist aber die Erzielung einer schönen Kiangsarbe. Diese ergibt sich aus der Form des Querschnitts, und zu dessen Be­rechnung heißt es, alle Formeln der Lehre vom Schall spielen zu lassen, wenn das Werk den Meister loben sock.

Eine sehr langwierige Arbeit ist die Her­stellung der Form. Sie besteht zwar aus dem

Wie entdeckt man neue Elemente?

Don Professor Or. Paul Kirchberger.

Nachdruck verboten.

Goethe macht sich ein wenig lustig über Fausts Famulus Wagner, dem es so große Freude macht, zu sehen, wie vor uns ein weiser Mann gedacht, und wie wir's dann so herrlich weit gebracht. Die überlegene Weisheit Fausts will nicht recht an diese Herrlichkeit glauben. Aber auf die Ge­fahr hin, mich auf die Seite Wagners stellen zu müssen — es macht doch Freude, zu sehen, wie durch den Fortschritt der Wissenschaft, der heut­zutage weit schneller ist als jemals zuvor, nun­mehr Aufgaben mit Sicherheit lösbar werden, die weit übet das hinausgehen, was sich frühere Geschlechter träumen ließen. Vielleicht gibt es kaum ein Beispiel, an dem die Stufen, die die menschliche Erkenntnis nach und nach erklommen hat. so deutlich sichtbar bleiben, wie bei der Entdeckung neuer chemischer Grundstoffe.

Bor hundert Jahren, zur Zeit des eigentlichen Begründers ' unserer heutigen Chemie, nämlich des großen Schweden B e r z e l i u s , blieb nichts anderes übrig, als jedes Element einzeln zu entdecken. Denn irgend ein Zusammenhang der Grundstoffe untereinander war damals noch un­bekannt. Dies war, wenn wir von früheren Jahr­tausenden absehen wollen, die über das Wesen des chemischen Elements noch ungeklärte Vor­stellungen hatten, sozusagen die erste Stufe der Erkenntnis. Die zweite Stufe wurde erreicht, als um das Jahr 1870 herum der Deutsche Lothar Mayer und der Russe Mendelejew die Elemente in einem System zusammenfatzten, das |o große Regelmäßigkeit aufwies, daß es Men­delejew in mehreren Fällen gelang, die Ent­deckung noch unbekannter Elemente vorauszusagen und ihre Eigenschaften ziemlich genau zu: be» ftimmen; und dies alles, obwohl die eigentlichen Gründe für die Möglichkeit der Zusammenfassung der Elemente zu einem System damals noch voll- tommen im Dunkel lagen.

schmilzt dann heraus, und im Mantel finden sich dementsprechende Bertie,ungen, die spä.er durch das Glockenmetall ausge.üllt werden. Ganz ähn­lich wird auch die sogenannte Krone — in ge­wöhnlichem Deutsch würde man sagen: der Hen­kel — behandelt, die zum Aoznge der Luft noch zwei oder mehr Windp.eifen erhält.

Die drei Einzelteile müssen nun zum Gusse vorbereitet werden. Mit einem Kran hebt man sie zunächst voneinander ab. Die sog. falsche Glocke, die nicht mehr nötig ist, wird zerschlagen. Es kommt nun darauf an, den Mantel so über den Kern zu setzen, daß Der entstehende Hohl- raum genau Dem Modell entspricht. Sind alle beim Zusammensetzen noch übrigb.eicenden Ritzen gut mit Lehm verstrichen, so wird Dem flüssigen

Die Dritte und zur Zeit höchsterreichbare Stufe war erklommen, als es möglich wurde, aus der tiefen Erkenntnis der inneren Gründe für das System der Elemente einen Irrtum in der Auf­fassung der Ratur eines noch unbekannten Grund­stoffes nachzuweisen, und aus dieser Erkenntnis heraus Fingerzeige für seine Auffindung zu ge­winnen, die dann auch ausschließlich daraufhin gelang.

Unsere heutige Vorstellung vom Wesen des Systems der Elemente ist die folgende: Alle Atome bestehen aus einem elektrisch positiven Kern, um den elektrisch negative Elektronen um­laufen. Bei jedem folgenden Element erhöht sich die positive Kernladung, die durch ein neu hinzu- kommendes negatives Elektron ausgeglichen wer­den muß. Die Elektronen laufen in bestimmten Ringen oder Schalen um; maßgebend für die chemischen Eigenschaften eines Elementes sind nur die äußersten Elektronen, während die in den innersten. dem Kern nächsten Schalen umlaufenDen Elektronen bei Den chemi­schen Umsetzungen unbeteiligt bleiben und daher für die chemische Ratur des Stoffes von nur geringem Einfluß sind. Die regelmäßige Wiederkehr chemisch-ähnlicher Elemente rührt da­her. daß. wenn sich die äußersten der umlaufenden Elektronen zu einer festen Schale geschlossen haben, die neu hinzukommenden Elektronen Der neu entstehenden Schale sich ähnlich verhalten, wie sich seinerzeit an einer früheren Stelle des Systems — D. y. bei geringerer Kernladung, klei­nerem Kern, dementsprechend leichterem Atom­gewicht und kleinerer Zahl von Elektronenschalen — die ersten Elektronen der früheren, nunmehr geschlossenen Schale verhielten. Ist z. B. eine Schale fest geschlossen, ohne daß sich außerhalb davon noch Elektronen befinden, so Haber wir ein sogenanntes „Edelgas", wie z. B. Helium. Argon, Reon, Krypton, vor uns, das sich che­misch überhaupt nicht betätigt. Befindet sich außerhalb der geschlossenen Schale nur e i n Elek­tron, so haben wir ein sogenanntes Alkalimeiakl. wie z. D. Lithium, Ratrium, Kalium usw. Fehlt

Glockenmetall durch Ausstößen eines Zapfens aus dem Schmekzo en der Weg über eine an- geheizte Rinne zum Einflußloch im Kopf der

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Form freigegeben (Bild 5). D'e Befürchtung „wenn die Form zersprang" ist nicht unoerechtigt. Das eindringende ilüssige Metall beansprucht die Form außerordentlich, und man schützt sich vor einem Mißer olg dadurch. Daß man die ganze Form außen mit Metallbändern umgibt und sie bei größeren Glocken mit Erde einstampst. Rach zwölf bis vierundzwanzig Stunden ist Die Abkühlung eingeirc:cn, ter Kern wird heraus- gestemmt, ter Mantel zerschlagen, und Die Glocke selbst wird mit einem Sandstrahlgebläse blank gemacht.

Ein Glockenguß spielt sich also im großen und ganzen noch genau so ab wie zu Schillers Zeiten. Die technische Beschreibung im Lied von der Glocke ist also auch heute noch nicht Überholt und wird voraus ichtuch auch auf lange Zeit hinaus seine Gültigkeit behal.enl

OieEektnsiZierMg ösrReichsbahn

Don Dr. Wolfgang Mejer.

Kürzlich melde e die Deutsche Reichsbahn, daß bisher 1230 Kckome er ihres Streckennetzes auf elektrischen Betrieb umgeste.lt seien. Anläßlich derartiger Rachrich en von den Fortschrit en der Bahnelektri izie.ung tauchen im teZenten Publi­kum immer wie. er Fragen auf, wo die elektrisch betriebenen Strecken eigentlich lägen, weshalb man im Reiche beträchtlich weniger elektrische Ei.enbahnanla. en wäh.end der £ajrt beobachten könne als beispie Zwei e in der Schweiz, weshalb man die wichtigsten lleberlandstrecken wie Ber­lin-Hamburg noch nicht mit elektrischen Ma­schinen fahre, und wie lange es noch Dauern solle, bis das gesamte deutsche Bahnnetz für elektri­schen Betrieb cinge.ichtet sei. Solche Fragen sinD auch Durchaus begründet. Die technischen Vor­teile der elektrischen Bahn sind heutzutage in weitesten Krci'en bekannt. Der Reisende kennt Die Annehmlichkeiten der Rußsreiheit, des ge­räuschloseren Fahrens und der teilweise Höhe­ren Geschwindigkei.- aus eigener Erfahrung. Der Sieg Der Elektrizität im europäischen Bahn­betriebe, das Ausfterleen Der Dampflokomotive gilt in Der Oe.fentlichkeit als ausgemachte Sache als Frage weniger Jahre. Werden doch die Schwierigkeiten, die einer allgemeinen ®lePri,i- z erring entgegenstehen, und die Leistungs ä)ig- leit neuzeitlicher Dampflokomotiven meist unter-, schätzt.

Militärische Bebenken verhinderten vor dem Kriege Die Einführung des elektrischen Systems. Die Einheitlichkeit der Betriebsart mußte ge­wahrt bleiben. Die Ge'nhr Der Lahmlegung grö­ßerer Teile des Streckennetzes durch Zerstörung oder feindliche Besetzung einer Zentrale mußte man vermeiden.

Die e militärischen Rücksichten hatten nach dem Kriege feine Bedeutung mehr. Dagegen fielen Die wirtschaftlichen Momente um so stärker ins Gewicht. Auch Dem Laien ist ohne weiteres ver­ständlich, daß Die Bauroß m einer elektrischen Strecke mit Der gewaltigen Zahl Der Oberleitungs­masten, den Massen trpfewer Leitungsdrähte und hochwertig en I olatlons.na.erials weit teurer fein muß als eine Dampfbahngleisanlage. Aeber- dies müssen fompielige Kraftwerke gebaut, elek­trische Lokomotiven bescha ft werden. Die Um­stellung eines einzigen Kilometer Dampbahn- strecke auf elektrischen Betrieb kostet der Reichs­bahn etwa 200 000 Mark. Da das deutsche Bahn­netz rund 53 000 Kilometer mißt, würden für Die Elektri izierung Der ge amten deutschen Reichs­bahn über zehn Milliarden Mark erforderlich sein. Angesichts der Höhe dieser allein durch die Baukosten verursachten Ausgabe und der ver­hältnismäßig geringen oer.ügbaren Mittel, er­scheint es einleuchtend, daß Die Reichsbahn­leitung Die Elektri,izierung Der Fernlinien nur schrittweise und nur Dort vornimmt, wo gegen­über Dem Dampfbetriebe tatsächlicher Ruhen er­zielt werden farm.

Von wirklichem Vorteil ist Der elektrische Be­trieb auf Strecken mit erheblichen Steigungen —

Die mit Elektrizität besser bewältigt werden als mit Dampf —, und wo die Fahrzeit durch Ein­führung Der elektrischen Kraft beträchtlich ver­kürzt werden kann. Die Fahrzcitverkürzung ist ebenfalls in erster Linie auf unebenen Strecken gegeben, sowie auf Linien mit dichter Folge von Hallepunkten. Endlich ist Die Rühe Der Kraft­quelle wich.ig für Die Anlage elektrischer Dahnen.

Daher ist es folgerichtig, haß die Elektri­fizierung Der Deutschen Reichsbahn bisher in Südbayern, Schlesien und dem mitteldeutschen Brauniohlengebiete erfolgte. Hier find die natür­lichen Vorbedingungen gegeben, die Kra'tauellen in Form Der Wasserkräfte und Kohle günstig gelegen. Die Strecken München—Rege sburg, München—Rosenheim—Salzburg. Breslau -L eg* nih, Leipzig-Hacke und Leipzig—Bitterse.d- Magdeburg bilden gleichsam das Gerippe des bisher eie.infizierten Rehes; München-Rosen­heim—Salzburg ist von Rosenheim bis Salz­burg noch nid)t elektrifiziert, doch gehört der Ausbau dieser Strecke zu den nächsten Zielen, da hier ganz erhebliche Steigung vorliegt und der Anschluß an das österreichische Bahnnetz von Rosenheim aus erfolgen muß, natürlich auch über Rosenheim—Kufstein nach der Bren­nerlinie. Breslau—Liegnitz ist ebmralld noch im Werden und wird in drei bis fünf Jahren se tig- geftellt fein. Späterhin wird Die Ost-Westver- li düng München—Stu!tgart —KarlsruhKehl als eleltrische Strecke ausgebaut werden. Die Eleltrizität würde Bayern mit seinen gewaltigen Kraftanlagen — Walchensee werk — und der Oberrhein liefern, und die Steigungen dieser Strecke sprechen ebenso für die möglichst baldige Einführung der Eletrizität wie die Konkurrenz der Arlbergbahn, Die Den Terlehr Paris—Wien nach der Schweiz und Oesterreich wegzuziehen droht. Verkehrsgeographisch), technisch und toivt- schastlich kämen als nächstfolgende Ziele Die Elektrifizierung der Badischen Bahnen mit Dem Oberrhein als Kraftquelle unD Der sächsischen Linien als Terbindu rgsstück zwischen Bayern und Schlesien in Betracht.

Erscheint schon Die Vollendung des genannten Liniensystems noch als Zukunstsproblem, so ist Die Elektrifizierung des gesamten deutschen Bahn- netzes noch nicht ackuell, vielleicht überhaupt frag­lich. Aus flacher Strecke kann der Dampf durch­aus den Wettbewerb mit der Elektrizität auf­nehmen. Reichsbahndire.tor W e ch m a n n be­rechnete 1923/24 in seinem Buche „Der elektrische Zugbetrieb der Reichsbahn" eine Verzinsung des Anlagekapitals auf den einzelnen Strecken zwischen 6,6 und 13,8 Prozent. Da die ent­sprechende Ziffer für den Dampfbetrieb etwa 7 Prozent beträgt, ist die Ueoerlegenheit des ele.trischen Betriebes erheblich beschrän.t, teil­weise nicht vorhanden. Das klassi ehe Land der ele.trischen Bahnen, Die Schweiz, hat sogar für Den ele.trischen Betrieb im Jahre 1924 infolge Der hohen Anlagelosten 30,68 Millionen Franken benötigt, währenh der Dampfbetrieb nur 28,2

Der Schale zu ihrer völligen Geschlossenheit nur noch ein Elektron, so haben wir ein Halogen, wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod usw. Alle diese chemisch ähnlichen Giemen.e unterscheiden sich nur durch ihren Kern und Die geschloffenen Elektronen - schalen voneinander.

Eine große, vor der Ausstellung unserer heu­tigen Atomtheorie ganz unlösbare Schwierigkeit war dabei Die folgende: Cs gibt eine Stelle im System Der Clemente, wo Die chemischen Etgen- schaften sozusagen stick'ustehen scheinen. Während sich sonst, wenn wir von einem Element zu dem mit dem nächstschwereren Atomgewicht übergehen, Die chemischen Eigenschaften gänzlich ändern und erst nach Abschluß Der Periode wiederlehren, was ja eben das Wesen des gan­zen Systems ausmacht, so folgen an dieser Stelle lautet Elemente au einander, deren chemische Eigenschaften so ähnlich sind, daß sogar ihre Unterscheidung Schwierigkeiten macht. Diese Cle­mente heißen die seltenen Erden, und das be­kannteste von ihnen ist das Ger, das einen wesent­lichen Bestandteil her Gasglühstrümp e bildet.

Die Verlegen-'eit bet früheren Ehemilet gegen­über dieser Tatsache des Stillstandes Der chemi­schen Eigenschaften im System war so groß. Daß einer von ihnen diese Stelle des periodischen Systems als „Rumpeltammer her Ratur" le,eich- nete. Das war freilich ein sehr hübscher Aus­druck, aber erklärt war damit nichts, und außer­dem hat die Ratur keine Rumpelkammer, sondern es ist bei ihr wohlgeordnet.

Run aber haben wir die Erklärung. Während sich nämlich im allgemeinen die Eie.krönen, die nötig sind, um die wachsende Kernladung aus­zugleichen, nur in den äußeren Gegenden des Atoms ansiedeln können, geschieht es mitunter, dcß innere Clektronenscha en, die vorläufig ge» schiessen schienen, späterhin, nämlich nach Bildung Der äußeren Schalen, to'.e.er aufnahmefähig wer­den. Treten aber E'eckronen in die innere Schale ein, so ändert das die chemische Ratur der Stoffe wenig oder garnicht; denn d;ese hängt ja nur von Den äußeren Elektronen ab. Es gelang nun

dem eigentlichen TegrünDcr unserer heutigen, also der jüngsten Atomtheorie, nämlich Dem Dänen Riels Bohr, eine Regel aufzustellen, die etwa so lautet: 3n den äußeren Scha.en finden mehr Elektronen Platz als in den inneren, d. h. Die Perioden des Systems werden allmählich länger. Wir können zwischen der „vorläufigen" und ter „endgültigen" Zahl von GL'Lronen unterscheiden, die in einer Schale Platz finden, und die end­gültige Zahl von Elektronen einer inneren Schale — wenigstens der Elektronen einer bestimmten Art, worauf wir jedoch nicht näher eingehen wollen — ist so groß wie Die der vorläufigen Füllung der nächstäußeren Schale. Auf diese Weife konnte Dohr angeren, wieviele Elektronen in der inneren Schale nachträglich, d. h. nach Eröffnung der äußeren Schale noch Platz finken konnten, 0. h. wie lange der Stillstand im Fort/ schreiten Der chemischen Eigenschaften von Clement zu Element anbauern kann; mit anderen Worten, er gab an, wieviele sogenannte seltene Erben es geben kann, und es stell.e sich heraus, daß ihre Anzahl um eins zu groß angenommen war. An der letzten Stelle, an Der man bisher eine sel­tene Erde verrnu.et hatte, mußte aljö ein Ele­ment anderer Art stehen, und nach dem periodi­schen System gelang es Dohr ohne Schwierigkeit, das der torangegangenen Elemente anzugeben, mit dem es die größte Aehnlichleit haben mußte: es war das Zirkon, und tatsächlich war es nur diese Aehnlichleit, de.etwegen das neue Element, Daß dann Hafnium genannt wurde, so lange übersehen worden war. Cs war einfach mit Dem Zirkon verwechselt worden. Es gelang nun, Stoffe, in denen das neue Clement vermutet wurde, noch vor dessen endgültiger Entdeckung durch L»:sscheiden fremder Bestandteile so mit Dem neuen Element anzureichern, baß sein endgültiger Rach weis gelang. Damit aber war nicht nur ein Stoss entdeckt, her mittlerweile schon praktische Anwendung gesunden hat, sondern auch der Schleier, her uns das Geheimnis Der Ratur ver­birgt, wiederum um ein Stück gelüftet