XXIV. Apparate zum Messen der Geschwindigkeit der Schiffe und des Wassers, worauf sich Thomas Robinson Williams, in Cheapside in der City von London, am 27. Jun. 1840 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Jul. 1841, S. 7. Mit Abbildungen auf Tab. II. Williams' Apparate zum Messen der Geschwindigkeit der Schiffe. Meine Erfindung besteht in einigen von einander verschiedenen Apparaten, welche, wiederholten Versuchen zufolge, den verschiedenen Umständen, unter denen sich Körper in Flüssigkeiten bewegen, sich anpassen. Ich werde zunächst die specieller auf Schiffe Bezug habenden Anordnungen beschreiben. Für die Flußschifffahrt, wo das Gewicht der Schiffsladung keiner großen Schwankung unterworfen ist, und wo die senkrechte Höhe des Schiffs über der Wasserlinie oder der Ebene des Kiels weniger veränderlich ist, als bei der Seeschifffahrt, bediene ich mich einer gebogenen kupfernen Röhre A, B, Fig. 9, welche entweder durch den Hintersteven oder durch den Kiel oder seitwärts von beiden sich zieht, und in der Nähe des Kiels am Hintersteven hinab, sodann rükwärts sich biegt, in einer dem Schiffsbug entgegengesezten Richtung. Die Röhre erstrekt sich etwas unter das Ruder und ragt noch ein wenig über den Hintersteven hinaus. Sie sollte wenigstens lang genug seyn, um außer den Bereich des Kielwassers zu kommen; dieses Ende ist gegen das Wasser zu offen. Das innere Ende der Röhre biegt sich durch den Fußboden der Cajüte a aufwärts, wo ein leichter, hohler, gläserner oder metallener Schwimmer angebracht ist, an welchem eine mit einer Scale versehene Stange b fest sizt. Sollte die Wasserlinie keine ungeeignete Tiefe haben, so läßt man eine starke Glasröhre den oberen Theil der Röhre bilden, welche die Wasserlinie, d.h. den Punkt, bis auf welchen das Wasser steigt, wenn das Schiff sich nicht bewegt, einschließt. Dieser Punkt gibt dann den Nullpunkt der Scale. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Schiff vorwärts segelt, mag nun so groß seyn, wie sie will, immer hat sie eine theilweise Entleerung des Wassers aus jener Röhre, oder eine Depression seiner Oberfläche zur Folge, welche die Geschwindigkeit mit großer Genauigkeit angibt. Es versteht sich, daß die in Rede stehende Röhre weiter nach Vornen, etwa in die Maschinenkammer eines Dampfbootes geführt, und daß auch nöthigenfalls mehr als ein Indicator angeordnet werden kann. Ich befestige auch an diese Hauptröhre A, B eine gebogene Glasröhre, deren beide Enden aufwärts gekehrt sind; das eine derselben steht mit der Hauptröhre in Verbindung, das andere öffnet sich in die freie Luft; diese gebogene Röhre ist zum Theil mit Queksilber gefüllt und besizt eine Scale, welche durch das, nach Verhältniß des Gewichtes des Queksilbers, zu dem des Wassers sich stellende Queksilberniveau, die Geschwindigkeit angibt. Um den aus den Schwankungen im Gewichte der Ladung hervorgehenden Inconvenienzen abzuhelfen, bediene ich mich hie und da einer 1, 2 oder 3 Quadratfuß im Querschnitt haltenden Wassercisterne von hinreichender Tiefe, der ich eine passende Stelle und zwar so nahe wie möglich in der Mitte des Schiffs und über dem Kiel anweise. In diese Cisterne münden sich kleine durch das Schiff gehende Communicationsröhren c, c, in welche das Wasser ein- und ausfließt, so daß seine Oberfläche stets mit der äußeren Wasserlinie correspondirt. In derselben Cisterne schwimmt ein anderes metallenes Behältniß d, doch so, daß es bedeutend unter die Oberfläche der ersteren sinkt. An den Boden dieses Schwimmers ist die einfache oder gebogene Röhre mit ihrer Scale festgelöthet, welche ich durch eine biegsame Kautschukröhre e mit der oben erwähnten Hauptröhre A, B in Verbindung seze. Ein anderer Apparat, welcher den Zweken der See- und Flußschifffahrt mit Dampf- oder Segelschiffen vollkommen entsprechend befunden wurde, besteht aus einem Instrumente, welches vermittelst eines Universalgelenks an irgend einer geeigneten Stelle des Schiffs, z.B. im Gesellschaftsgang oder in der Capitänskajüte aufgehängt wird, ferner aus einem an das Instrument zu befestigenden Senkloth einer Zugkette oder einem Zugtau, welches über Bord geworfen und nachgeschleppt wird. Fig. 10 gibt eine Ansicht des ganzen Instrumentes. Fig. 11 ist eine andere Ansicht, wobei der äußere Mantel weggelassen ist. Fig. 12 zeigt verschiedene Senklothe oder Schleppketten, deren ich mich in Verbindung mit diesem und den unten zu beschreibenden Instrumenten bediene. A, Fig. 11, ist ein hohler eiserner Cylinder von ungefähr 1/4 Zoll innerem Durchmesser und 18 Zoll Länge, welcher durch eine kleine krumme Röhre 1 mit der Glasröhre B verbunden ist. Leztere ist in die Hülse 2 festgekittet, so daß ihr oberes Ende in die freie Atmosphäre sich öffnet. C das zur Unterstüzung der inneren Theile dienliche Holzwerk. D ist ein hohler gläserner Taucher, dessen unteres Ende geschlossen ist und der ganz frei in dem eisernen Cylinder A gleitet. E ist der Träger, mit dessen Hülfe das Ganze an das Zimmerwerk der Kajüte befestigt ist. F ein in dem Bogen 3 des Trägers E spielender Ring, welcher mit den Schraubenbolzen 4, 5, 6, 7 das Universalgelenk zur Erhaltung der senkrechten Lage des Instruments bildet. In dem Träger E befindet sich eine genau adjustirte Rolle 8, welcher eine zweite Rolle 9 entspricht. 10 der Dekel des Tauchers, mit einem Oehr, an welches eine starke biegsame Seibenschnur 12 befestigt ist. Diese Schnur geht über die Rolle 9 und von da über die Rolle 8. G ist die Scale, auf welcher die per Stunde zurükgelegten Knoten graduirt sind; O der Nullpunkt der Scale. Bis an diesen Punkt und den an dem eisernen Cylinder markirten Punkt 11 wird Queksilber eingefüllt, worauf der Taucher seine Stelle einnimmt, und frei auf der Oberfläche des Queksilbers schwimmt. Es ist nun klar, daß wenn die Schnur 12 angezogen wird, die Queksilbersäule sowohl in der Glasröhre B, als auch in der Röhre A in Folge des Niedersinkens des Tauchers steigen, daß mithin die Oberfläche des Queksilbers nach Maßgabe der erhöhten Spannung ihre Lage ändern muß. Das im Wasser nachschleppende Tau, dessen Widerstand im Wasser immer der zu untersuchenden Geschwindigkeit des Schiffs entspricht, wirkt auf das Instrument und ist zu dem Ende an die Schnur 12, Fig. 9 und 11 befestigt. Zu den in Rede stehenden Versuchen kann man Taue von verschiedener Gattung und Länge nehmen. In mehreren Fällen bediente ich mich nur eines 100 Fuß langen oder etwas längeren flachen Taues von der Breite der gewöhnlichen Logleine; zur Verhütung der Abnüzung ist es gut dasselbe mit einer Kautschukauflösung oder andern adhärirenden Stoffen zu sättigen. Dieser Vorrichtung gebe ich bei Messung geringer Geschwindigkeiten in seichtem Wasser den Vorzug. In andern Fällen jedoch bediente ich mich eines metallenen oder gläsernen Senklothes von der Fig. 12 dargestellten Form A. Bedient man sich dieses Lothes, welches sich für gewisse Zweke ganz gut qualificirt, so ist nur eine halb so große Leine nöthig. Am gleichförmigsten und stetigsten der Wirkung nach bewährt sich eine dünnere, ungefähr 1/4 Zoll im Durchmesser haltende und 200 Fuß lange Leine, welche zur See als am meisten praktisch zu empfehlen ist. Diese Leine besizt an ihrem äußersten vom Schiffe entfernten Ende in Abständen von 3 zu 3 Fuß eine Anzahl konischer oder eiförmiger Lothe von Metall, Glas oder Elfenbein, B, B, Fig. 12. Zwölf derselben an einer Leine von der angegebenen Länge zeigen bei einer Geschwindigkeit von 10 Knoten per Stunde, 6 Pfd. avoir-du-pois auf der Pfund- und Unzenscale des Instruments oder 9 Knoten auf der Knotenscale an. Mit Hülfe der Pfund- und Unzenscale läßt sich das Instrument zu jeder Zeit auf eine leichte Weise adjustiren. Durch Verkürzung oder Verlängerung der Logleine ermittelt man leicht die geeignete Länge, um die Queksilbersäule nach der Scale und der von irgend einem Schiff bereits gemessenen Segelschnelligkeit per Meilen zu richten. Es bleibt mir nun noch übrig zu zeigen, wie die Verbindung zwischen der Logleine oder den Lothen und dem Instrument hergestellt wird. Dieß hängt davon ab, wo das Instrument ausgehängt und von welchem Theile des Schiffs aus die Logleine über Bord herabgelassen werden soll. Soll der Apparat in der Cajüte aufgehängt werden, wie D, Fig. 9, zeigt, so ziehe ich es vor, die Logleine vom Stern aus herabzulassen. Damit aber der Aufhängepunkt der Leine 12 so nahe wie möglich an der Oberfläche des Wassers liege, wird wo möglich in der Mitte des Schiffs, jedoch außer dem Bereich des Steuerruders, ein Loch in abwärts schräger Richtung durch den Stern gebohrt. Um die Reibung der Leine in diesem Loche zu verhüten, sind von Außen zwei Rollen f, f eine über der andern in das Gebälke des Sterns eingelassen, welche der Leine die Friction benehmen. Aus dem Gesagten geht nun hervor, daß dieses Instrument in gleichem Sinne auch auf Messung der Geschwindigkeit von Strömungen sich anwenden lasse; in diesen Fällen läßt sich von einem festen Punkte aus, z.B. von Schiffen, die in Flüssen vor Anker liegen, die Stärke und Richtung einer Strömung leicht ermitteln. Bei E, Fig. 9, ist das Verfahren dargestellt, wonach dieses Instrument noch einen andern schäzbaren Zwek erfüllt, indem es die Gleichgewichtslage des Schiffs angibt, wobei die Art seiner Aufhängung ihm stets die senkrechte Lage sichert. Unmittelbar unter dem Instrumente bringe ich einen starken Tisch g, g an, auf dessen Oberfläche eine Metallplatte h befestigt ist, welche horizontal liegt, wenn das Schiff nach allen Seiten hin vollkommen im Gleichgewicht steht. Auf dieser Platte ist ein Centralpunkt markirt, welcher genau unter der Zeigerspize des Instrumentes liegt; leztere spielt so nahe wie möglich an der Platte, ohne sie jedoch zu berühren. Die Platte ist in rechtwinklig zu einander laufende Linien getheilt, von denen die eine Hälfte in der Richtung der Schiffslänge, die andere Hälfte rechtwinklig zu derselben gezogen ist. Diese Linien oder Eintheilungen bilden Grade eines Kreises, dessen Halbmesser die Länge des Instrumentes von seinem Aufhängungspunkte k bis zur Zeigerspize l ist, mithin zeigen sie immer den Grad der Abweichung des Schiffs aus der perpendikulären Lage oder der zum Voraus bestimmten besten Segelstellung. Fig. 13, 14 und 15 stellen ein anderes zu demselben Zwek dienendes Instrument dar, welches sich indessen besser zum Gebrauch auf dem Verdek, als das oben erwähnte eignet, indem man demselben auf dem Hakbord oder sogar in dem Compaßhäuschen eine Stelle anweisen kann. Man führt zu dem Ende einen Glokendraht unter das Dek nach dem Stern hin und befestigt an diesen Stern jene Logleine, an deren Ende die Lothe, oder was ich in allen Fällen vorziehe, die eiförmigen Elfenbeinbälle, ungefähr 12 an der Zahl, in Abständen von 3 zu 3 Fuß befestigt sind. Diese Bälle besizen der Länge nach ein Loch, vermittelst dessen sie sich an die Leine reihen lassen; ein hinter jedem Ball geknüpfter Knoten hält sie in ihrer Lage; die nach Vorn sich verjüngende Form verhindert die Anhäufung von Seegras oder eines sonstigen sich anhängenden Hindernisses. Fig. 13 zeigt einen Grundriß des Instrumentes mit der Scale und dem quer über dieselbe gehenden Zeigerdrahte. Die Figuren 14 und 15 stellen das Instrument mit abgenommenem Dekel in der Seiten- und Frontansicht dar. In beiden Figuren beziehen sich gleiche Buchstaben auf entsprechende Theile. A ist das Gestell des Instrumentes. B eine Trommel, deren Achse in den Zapfenlagern 1 und 2 ruht. Um diese Trommel ist das innere Ende der Logleine 3 ein- oder zweimal gewunden und an dieselbe befestigt. An die Achse der Trommel B sind Gewichte 4 und 5 befestigt, welche den nöthigen Widerstand leisten, indem sie in Folge der theilweisen Umdrehung der Trommel, wenn nämlich die Logleine wegen des Nachschleppens im Wasser angezogen wird, gehoben werden. 6 und 7 sind andere kleinere Gewichte, welche mit Hülfe der Arme 8 und 9 die Scale D tragen, worauf die per Stunde zurükgelegten Meilen oder Knoten verzeichnet sind. Es ist zu bemerken, daß diese Arme und Gewichte lose und von der Trommel unabhängig aufgehängt sind, und von demselben Schwerpunkte aus wie die Trommel, wirken. Der Zeigerdraht o ist mit der Trommel fest verbunden, geht quer über die Scale D und spielt so nahe wie möglich an derselben, ohne sie jedoch zu berühren. Es ist nun klar, daß, wenn das Instrument in horizontaler oder nahe horizontaler Lage auf dem Hinterdek des Schiffs angeordnet ist, die Scale nach den Gesezen der Schwere immer ihre wahre Stellung findet, das Schiff mag in Bewegung seyn oder nicht, und daß in demselben Maaße, als die Trommel B mit den an ihrer unteren Seite angehängten Gewichten durch den Widerstand des Wassers an der Logleine in Thätigkeit kommt, auch der Zeiger o auf der genau adjustirten Scale die Anzahl der Knoten, womit das Schiff segelt, angeben wird.