Wir haben uns bereits im III. Abschnitt unseres Resumés bemüht zu
zeigen, in welcher Blüthe die Industrien in einzelnen Städten und
Ländern von Italien standen und arbeiteten. Diese letzte Behauptung
belegt nun Leonardo noch ganz besonders durch die zahlreichen Dessins
und Skizzen, welche er bezüglich des Maschinenwesens hinterlassen hat.
Es würde lächerlich klingen, wollten wir behaupten, alle diese Skizzen
seien Inventionen des großen Mannes, -- es wäre aber ebenso lächerlich,
wenn wir ihm nicht zuerkennen wollten, daß er für die bessere
Gestaltung und den Gang der Maschinen und Apparate ~viel~ gethan habe,
-- ebenso wie es absurd erscheinen müßte, wenn wir die maschinelle
Arbeit in jener Zeit nicht anerkennen wollten! Mit den geschichtlichen
Daten vielmehr stimmen die Leonardo’schen Skizzen vorzüglich überein!
Wir haben gesehen, welchen Ruf die Florentiner für ihre ~Appretur~
hatten -- und wir finden bei Leonardo trefflich ausgeführte Zeichnungen
von ~Scheermaschinen~, ~Waschmaschinen~, ~Pressen~ und ~Calander~.
Wir wissen, daß Bologna durch seine ~Spinnerei~ dominirte, und wir
finden bei Leonardo schön durchdachte Spinnapparate, welche das
später erfundene Jürgens’sche Spinnrad weit hinter sich lassen an
Vollkommenheit. Die Bauten in Mailand und Florenz stiegen mächtig
empor -- und wir finden bei Leonardo Steinsägen und Instrumente, die
Steine zu bearbeiten. Ist dies alles so ganz zufällig? Gewiß nicht!
Die Blüthe der Industrie mußte den Leonardo anregen zur Theilnahme
an dem wissenschaftlichen Theil, ihn den geschickten und aufmerksamen
Mann, -- und andererseits konnte es nicht fehlen, daß die Industrie
sich bei diesem talentvollen und zugleich menschenfreundlichen Manne
Raths einholte, ihn anging, ihre Maschinen zu verbessern und neue zu
erfinden. Das bedeutendste Argument aber, daß eine gewisse Entwickelung
des Maschinenwesens mit Leonardo’s Talent dafür zusammentraf, finden
wir in der Gestalt, Form und in den Details der Maschinenskizzen des
Leonardo. Da ist nichts von der Plumpheit der Formen, wie bei allen
späteren Illustrationen Jahrhunderte lang noch vorwaltete, nichts
von verwickelten und albern erscheinenden Kombinationen, -- alles
ist proportionirt und richtig berechnet, ja oft von einer gewissen
eleganten Form, und die Details zeigen eine Fülle von Mechanismen,
die dem Leonardo das Abc der Maschinenkonstruktion scheinen. -- Für
uns, die wir die Manuskripte Leonardo’s durchstudirt haben, die wir
die Geschichte der Industrie seiner Zeit prüften, die wir das Leben
und die Stellung des Mannes zu durchschauen uns bemühten, die wir die
Thätigkeit seines Geistes, die Solidität seines Schaffens und Denkens,
seine Abneigung gegen unfruchtbare Spekulationen und Spielereien
kennen, -- für uns steht fest, daß Leonardo da Vinci seine Zeichnungen
~nach den~ und ~für die~ Maschinen seiner Zeit gemacht hat, daß er
ebenso von ihnen gelernt und sie verbessert, vielleicht manche neue
erfunden hat.
Grothe hat sich über die Art und Weise, wie wohl Leonardo arbeitete,
folgender maßen verbreitet (Polyt. Zeit. 1873 No. 10):
„Bevor ich auf die vielen Maschinenkonstruktionen des Leonardo eingehe,
muß ich zunächst den Eindruck bezeichnen, den man bei dem Studium der
zahlreichen Manuskripte gewinnt über die Art und Weise, mit welcher
Leonardo da Vinci an den Entwurf, resp. die Konstruktion einer Maschine
herangegangen ist und dabei zu Werke gegangen ist. Natürlich rede ich
hierbei nur von dem ~Eindruck~; aber die Zahl seiner Studien zu solchen
Zwecken ist so groß, und stets zeigt sich dabei eigentlich dieselbe
Methode, -- so daß man wohl den hieraus gewonnenen Eindruck als einen
der Thatsache nahe verwandten erachten kann. -- Ist dem Leonardo
eine Aufgabe gestellt gewesen, so hat er sich eine allgemeine Idee
der Lösung gebildet und meistens diese flüchtig skizzirt, und dann
beginnt er die Details zu durchdenken und alle Momente ins Auge zu
fassen. Dies zeigen die zahlreichen Details und Variationen derselben,
von denen die meisten seiner Hauptblätter entourirt sind, ferner
mathematische Figuren und Rechnungen und eingeschriebene Bemerkungen,
zuweilen speziellere Erklärungen der Figuren. War er dann mit seiner
Konstruktion zu Ende gelangt, war sie in allen Theilen fertig, so nahm
Leonardo ein frisches Blatt, und in sicheren Strichen steht dann die
Zeichnung da. Hat ihm die Lösung nicht gefallen oder ist ihm die ganze
Sache langweilig geworden, so zeichnet er mitten zwischen diese Details
wohl eine Fratze oder eine Arabeske. -- Für die Rein-Zeichnungen muß
man rühmend erwähnen, daß sie sich gegen die späteren Zeichnungen,
wie sie Vegetius Renatus, Salomon de Caus, Besson, Ramelli, Reimondus
Montus, Zeising, Verantius, Branca, Nicolai Zucchio, Paulo Casato,
Jungenickel, Kircher, Furttenbach, Böckler, Leupold, Gallon u. s. w.
geben, vortheilhaft auszeichnen durch Richtigkeit der Perspektive und
Wirksamkeit der Schattenprojektion, sowie durch proportionirte Formen
der Gestelle, Getriebstheile u. s. w. Als Beispiel hierfür führe
ich die in dem Codex Atlanticus in Mailand auf Blatt 195 (No. II)
dargestellte Maschine zum Zersägen der Steine resp. des Marmors an.
Leonardo gibt hiervon auf der Mitte des Blattes eine kleine flüchtige
Skizze, nebenher und darunter noch mehrere, dann beschäftigt ihn die
Befestigung der beiden Sägeblätter in einem Rahmen speziell, sodann
die Bewegung dieses Rahmens. In einigen Sätzen, die er zwischen diese
Details schrieb, setzt er seine Ideen über die Balance der Säge
auseinander und über die gleichmäßige Einführung der Smirgelmaterien in
die Schnittlöcher. Er kommt zu der Ueberzeugung, daß die Sägenblätter
doppelt so lang sein müßten als der Stein selbst, wenn der Zug der
Säge die Steineslänge betragen solle, und daß die Zugstangen auf
festen, aber je nach der vorgerückten Tiefe des Schnittes versetzbaren
Unterlagen sich bewegen müßten, die auch nach der Seite hin die
Bewegung normalisiren. Durch solche eingehende Betrachtungen, von ca.
32 Detailszeichnungen und Skizzen begleitet, gelangte dann Leonardo
zu der Schlußkonstruktion, die er uns in einer perspektivischen
Ansichtszeichnung, mit Sepia schattirt, so vorführt, daß sie einmal
zeigt, wie Leonardo’s Konstruktion mit der heutigen in Carrara u. s. w.
gebrauchten Marmorsäge identisch ist, sodann aber daß sie sicherlich
für die Praxis bestimmt war. Ganz ähnlich könnte ich hundert Beispiele
aus Leonardo’s Manuskripten beibringen.“ Wir geben hier die ganze Tafel
des Leonardo autographirt wieder.
Die ~allgemeine Maschinenlehre~, wie sie Leonardo in seinen
Manuskripten in der That aufbewahrt hat, ist überraschend umfangreich.
Beginnen wir mit den ~Motoren~, so finden wir bei ihm das ~Wasser~
als den ersten und hauptsächlichsten Motor benutzt, daneben aber die
Menschenkraft am ~Tretrad~ in vielerlei Gestalt und an der ~Kurbel~.
Die ~heiße Luft~ wendet er bei einem Bratspieß an zur Bewegung
desselben, und mit ~Dampf~ bewegte er eine Pumpe und eine Barke. Wir
wollen die letzten Beispiele als Kuriositäten und Zufälligkeiten
hinnehmen und wollen die Treträder nicht weiter speziell betrachten,
trotz der reichen Fülle der Variationen ihrer Konstruktion bei
Leonardo, sondern wollen seine Ideen für die Konstruktion der
Wassermotoren näher beleuchten.
Daß Leonardo die gewöhnlichen, seiner Zeit bekannten
Wasserradkonstruktionen wiedergibt, ist ja natürlich. So gibt er die
alten Löffelräder,[21] in verschiedenen Variationen, sowie mittel-
und oberschlächtige und unterschlächtige Räder, die nur wenig von den
Konstruktionen derjenigen abweichen, die allerdings erst nach Leonardo
zuerst durch Druck und Illustration bekannt wurden. Dagegen finden
wir auch eine Zahl anderer Ideen und Skizzen bei Leonardo, welche uns
lehren, daß der große Ingenieur bestrebt war, eine bessere Ausnutzung
der Wasserkraft zu erzielen. Er wurde hierauf wohl durch seine
Beobachtungen über die Bewegung des Wassers in Flüssen und Kanälen
hingeführt.
[Illustration: Fig. 40.]
[Illustration: Fig. 40a.]
[Illustration: Fig. 41.]
Wir bringen in folgenden Abbildungen z. B. Fig. 40a. Ideen des Leonardo
zur Anschauung, die Beachtung verdienen und die Konstruktionen hier
und der darauf folgenden Zeit übertreffen. In Fig. 40 finden wir
zunächst das oberschlächtige Rad _c_ mit einer Schaufelstellung, die
bereits rationeller gedacht ist und bei welcher der wasserhaltende
Bogen sehr vergrößert ist. Die Anordnung bei _a_ aber läßt darauf
schließen, daß Leonardo eine Art Spannschützen im Auge hatte. _a_ ist
deutlich skizzirt als ein verschiebbarer, ausziehbarer Boden. Ob nun
das Rad in den Armen hing, die von _a_ ausgingen, ist zweifelhaft;
vielmehr scheint es, als ob dieser Arm eine Art Regulirung des
Zuflusses mittelst eines am Rade vorhandenen Mechanismus vollführen
sollte. -- In Fig. 41 ist eine Umänderung eines Löffelrades, aber in
wesentlich verbesserter Gestalt gegeben. Hier schließt eine volle
Scheibe zunächst das ganze horizontale Rad. Um einen Radkern auf der
stehenden Welle sind dann die stehenden Schaufeln radial aufgesetzt,
so daß dieselben förmliche Kasten mit Kernmantel und Scheiben bilden.
Das Wasser wird in einem stehenden Rohre zugeleitet und strömt durch
eine rechtwinklige Umbiegung desselben direkt in die Zellen ein. Der
Gedanke der Aufsammlung des Wassers in stehenden Röhren und Zuleitung
durch Wassersäulen in freier Ausströmung auf diese Räder ist höchst
bemerkenswerth. -- In Fig. 42 finden wir eine andere Lösung derselben
Idee; hierbei ist das horizontale Rad mit Kurvenschaufeln versehen.
Leider ist die Skizze desselben undeutlich; vielleicht drückte sie
viel mehr aus, als jetzt ersichtlich ist. In Fig. 43 aber führen wir
eine Skizze vor, welche dem unbefangenen Beobachter selbst als eine
Idee zu einer Turbine (à la Fourneyron) erscheinen möchte. Dieselbe
steht auf einem Blatte des Codex Atlanticus, welches fast nur Skizzen
hydraulischen Karakters enthält, unter Anderem mehrere Skizzen von
Wässerrädern, fol. 283. Wir enthalten uns, wie gesagt, jeder positiven
Behauptung hierüber, -- da ein Aufschluß gebender Text in dem
Manuskript fehlt.
[Illustration: Fig. 42.]
[Illustration: Fig. 43.]
[Illustration: Fig. 44.]
[Illustration: Fig. 45.]
[Illustration: Fig. 46.]
[Illustration: Fig. 47.]
[Illustration: Fig. 48.]
Zu den Arbeits-Maschinen selbst übergehend, führen wir zunächst
folgende Einleitung aus der Polyt. Zeitung (Grothe) hier an:
Wenn Reuleaux in der Einleitung zur Kinematik Leupold in der ersten
Hälfte des 18. Jahrhunderts als den ersten Mechaniker nennt, der in
seinem Werke Theatrum machinarum die Maschine in einzelne Theile
zu zerlegen begann und diese für sich betrachtete, -- so bedauern
wir, daß dem geistvollen Förderer der Kinematik eine Einsicht in
die Werke Leonardo’s nicht vergönnt war [-- wie es ja leider seit
Leonardo’s Tode nur 8-10 Männer gegeben hat, die diese Manuskripte
studirten, und auch von diesen thaten wieder mehrere dies nur zum
Amüsement und betrachteten Leonardo’s Leistungen auf diesem Gebiete
nur als Curiosa, wie z. B. der Artiste 1841 nur eine ausführliche
Wiedergabe der Leonardo’schen Dampfkanone brachte, die in Förster’s
Bauzeitung von 1855 p. 143 übergegangen ist. Und doch schreibt auch
hier der Publizist: „So wunderbar die Sache ist, so ist sie nichts
destoweniger wahr; die Dampfkanone wird von dem unsterblichen Maler
des heiligen Abendmahls und zwar mit einer Genauigkeit beschrieben
und skizzirt, welche nicht den geringsten Zweifel gestattet.“] Die
größere Veröffentlichung von Venturi enthält nur die Gedanken des
Leonardo über Prinzipien der Physik und Mechanik, nichts (wenigstens
nichts von seinen Zeichnungen, die hierfür Hauptsache sind) über seine
maschinellen Konstruktionen und mechanisch-praktischen Studien. Wenn
Leupold nun die Maschinen zu zerlegen anfing und eine Betrachtung der
Details folgen ließ, -- so betrachtete Leonardo mit Rücksicht auf einen
vorgesetzten Zweck zuerst die ihm zu Gebote stehenden oder möglichen
Maschinentheile und setzte daraus eine Maschine zusammen. Dabei spielte
die Art der Bewegung der einzelnen Theile eine Hauptrolle. -- Unter
den Mitteln und Anordnungen, seinen Zweck zu erreichen, beweist
Leonardo einen klaren Blick und ein umfassendes Genie, neue Mittel zu
erfinden, die seinem Vorsatz zu Hülfe kommen sollen. Dies wird uns aus
vielen seiner Entwürfe ganz einleuchtend. Wir wollen hier nun eine
Reihe von Bewegungsmechanismen mittheilen, die Leonardo kannte und
bei Gelegenheit anwendete oder auch auf Anwendbarkeit betrachtete und
prüfte. In dem Ambrosianischen Codex Fol. 364 ist eine Betrachtung
Leonardo’s dieser Art aufbewahrt. In Fig. 44 geben wir danach
Leonardo’s Skizze wieder für eine Bewegungsübertragung mittelst eines
Rades, dessen Mantel mit spirallinigen Nuthen versehen ist, in welche
die Stäbe des getriebenen Speichenrades eingreifen und dieses somit
in eine gleichförmige Umdrehung versetzt wird. Bei der Einrichtung
in Fig. 45 sind die Nuthen in wellenförmigen Kurven am Mantel
herumgelegt. Figur 46 zeigt dagegen eine Zickzacknuth, die in einem
Gange um den Mantel gelegt ist. Das getriebene Rad erhält dadurch eine
fortschreitende Bewegung mit kleinen Ruhe- und Rückgangsintervallen.
-- Bei Figur 47 und 48 will Leonardo durch das Rad direkt ein Werkzeug
bewegen, und zwar versieht er die obere und untere Kante des Mantels
3 in Fig. 47 mit scharf absetzenden Zähnen, deren Gipfelpunkte in der
Parallelen zur Treibaxe und in einer Linie liegen. Diese Zähne werden
berührt unten und oben von den Armen einer Zange, deren Maul und
Arbeitsbacken nach außen gestellt sind. Federn drücken die Hebelarme
mit dem Maul zusammen und wirken dadurch auf die Griffe der Zange
und bewirken, daß dieselben stets auf der Kante der Mantelzähne
schleifen. Befinden sie sich auf den Höhen der korrespondirenden Zähne,
so erfolgt ein Oeffnen der Zange, gleiten sie zum Fuß der Zähne, so
erfolgt durch Wirkung der Federn plötzlicher Schluß der Backen. In
der Figur 48 ist bloß ein Zahnausschnittskranz des Rades vorgesehen
zur direkten Bewegung eines schweren Schmiedehammers. -- Alle diese
Räder muß man sich vorstellen als auf einer Turbinenachse aufgesetzt;
Leonardo zeichnet ein horizontales Wasserrad unter Fig. 48 unmittelbar
darunter. -- In Fig. 49 begegnen wir der allerdings interessantesten
Idee. Leonardo denkt hier an ein hyperbolisches Schraubenrad oder
eine von Nuthen in Spiralkurven umzogene Hyperboloide als Radform.
Die Kurve der Hyperboloide ist hierbei durch den Kreis bestimmt,
welchen die Umdrehung des getriebenen, vierarmigen Rades zur Umdrehung
verlangt, während der Gedanke des Leonardo den unteren ankommenden
Flügel von dem Anfang der Nuth erfassen läßt, in demselben Moment,
wo der obere Flügel die Kurvennuth verläßt. Mir scheint, daß Leonardo
die unmmittelbar unter Fig. 49 folgende Fig. 50 nur angegeben hat zur
näheren Berechnung der Kurven auf den Flächen des Hyperboloids; es
stimmen die Gänge und die Lage derselben überein. -- In Fig. 51 ist ein
Eingriff eines Zahnrades in ein Drehlingsrad auch als kegelförmiges
Stabrad gedacht, während der Drehling ebenfalls Kegelrad ist. In
der kleinen Skizze Fig. 52 denkt Leonardo zunächst an ein Zahnrad,
mit welchem ein in schräger Ebene dazu wirkendes getriebenes Rad
zusammenarbeitet. Augenscheinlich beschäftigt Leonardo in dieser Skizze
der Gedanke an eine schräge Verzahnung, die er dann in den folgenden
Figuren 53 u. 54 zur Bewegung einer Schnecke ausführt, in einer Art von
Hyperbelrädern.
[Illustration: Fig. 49.]
[Illustration: Fig. 50.]
[Illustration: Fig. 51.]
[Illustration: Fig. 52.]
[Illustration: Fig. 53.]
[Illustration: Fig. 54.]
[Illustration: Fig. 55.]
In Fig. 55 gibt Leonardo seine Idee über die Benutzung des
Friktionskegelbetriebesgetriebes.
Er denkt in einer andern ähnlichen Skizze an den Betrieb von drei
stehenden Kegelrädern, welche zusammen mit einem hängenden arbeiten.
Die folgende Gruppe (Fig. 56, siehe umstehend) von Mechanismen zeigt
die ersten Anfänge und Studien zu den ~Kegelrädern~ in Figur 7 und
8. Fig. 8 ist offenbar nur eine Untersuchungsfigur, um etwa die
Umgangsverhältnisse der in Fig. 7 dargestellten drei Scheiben des
Kegelrades klar zu machen. Ein sonderbares aber zu den flachkonischen
Rädern gehöriges Räderpaar ist in Fig. 5 dargestellt. Die Zähne haben
dabei im Durchschnitt die Gestalt eines rechtwinkligen Dreiecks, dessen
größere Kathete in die Ebene des Rades fällt. Außerordentlich vertraut
ist Leonardo mit den Schraubenrädern. Auf der angeführten Tafel 364
behandelt er die durch Schraube ohne Ende getriebenen Zahnräder
unter rechtwinklig geschränkten Achsen wie ein ganz geläufiges
Konstruktionsmittel, und so auf einer großen Anzahl anderer Blätter und
in vielen Maschinenkonstruktionen. So benutzt er eine Anordnung, wie
Fig. 1 zeigt, ziemlich oft, sogar bei dem Bewegungsmechanismus eines
Flugapparates.
[Illustration: Fig. 56.]
Bei einer Maschine zur Streckung des Eisens benutzt Leonardo
Schraubenräder zur Uebertragung, bei welchen die Schraube ohne Ende
dreimal eingeschaltet ist. Bei derselben ist auch ein getriebenes
Zahnrad mit Schraubenmutter im Zentrum versehen, welche die mit
Schrauben ganz versehene Zugstange voranzieht. Bei dieser Gelegenheit
gibt Leonardo zugleich eine Berechnung der Bewegungsübersetzung bis auf
die Walzscheibe vom Wasserrade her.
Die intermittirende, ~aussetzende~ Bewegung sucht Leonardo häufig und
auf verschiedene Weise zu erreichen. Hierzu dienen ihm Daumenwalzen
vorzugsweise, sodann Mechanismen, wie bereits oben abgebildet. Auf
vorstehender Gruppe in Fig. 11 gibt Leonardo noch eine andere Anordnung.
Die ~Zahnräder~ behandelt Leonardo ebenfalls sorgfältig, und daß er
nach Zahnformen gesucht hat, davon zeugen die Skizzen 2, 3, 4 und
andere. Höchst interessant sind seine Räder mit schräger Verzahnung,
sowohl bei konischer, als cylindrischer Grundform (Fig. 57). Es
sind dies auch die ersten Beispiele von Hyperbelrädern. Leonardo
hat dieselben rechtwinklig zur Uebertragung von Bewegung benutzt
und dabei den Trieb selbst mit schräger Verzahnung versehen. -- Die
Zahnformen haben im allgemeinen bei Leonardo eine viel gefälligere und
zweckmässigere Form, als bei den späteren Illustrationen hervortritt.
[Illustration: Fig. 57.]
~Hin-~ und ~hergehende~ Bewegungen erzeugt Leonardo theils mittelst
~Kurbeln~ und ~Zugstangen~, theils durch ~Nuthen~ und ~Stifte~. Eine
solche gleitende, alternierende Bewegung eines Pumpenkolbens ist durch
eine Kurvennuth in Fig. 9 dargestellt, zugleich ein sehr interessantes
Beispiel für Pumpenkonstruktion. Eine größere Anwendung der Nuth zeigt
auf dem Mantel einer großen cylindrischen Scheibe acht Zickzackkurven,
in welche der Gleitstift eines Mechanismus einragt.
[Illustration: Fig. 58.]
[Illustration: Fig. 59.]
In Fig. 58 und 59 sind die Stell- oder Klinkräder dargestellt, deren
sich Leonardo bei der Bewegung der Seilwinden bediente, theilweise um
direkt Seile auf die Achse dieser Räder aufzuwinden, theilweise, um
durch die Bewegung der mit Schraubengängen versehenen Achse eine Mutter
heranzuziehen, an welcher mittelst Ring und Tauen die Lasten befestigt
sind. Sehr zweckdienlich sind hierbei die mit innerem Zahnkranz
versehenen, eine volle Scheibe auf der Achse mit zwei diametral
gegenüberstehenden Eingriffklinken umfassenden Bügelscheiben mit Hebel.
In einer Zeichnung des Räderwerkes einer Uhr wendet Leonardo zwei
Steigräder an, deren Zähne um ½ verstellt sind, eine oszillirende
Hemmung greift in diese Zähne ein. (Die Uhr ist übrigens mit
Doppelwerk.) Die Anwendung von Riemen und Riemenscheiben findet sich
in Leonardo’s Entwürfen seltener vor. -- Bewegungsübertragung durch
Zahnstangen finden sich ebenfalls vor, zumal bei Uhrwerken.
[Illustration: Fig. 60.]
Sehr interessant ist Leonardo’s Bekanntschaft mit dem
~Universalgelenk~, für das bisher Cardanus als früheste Quelle
angegeben wurde. Wir geben die Zeichnung davon in Fig. 60.[22] Von
~Kuppelungen~ finden wir bei Leonardo die in Gruppe Fig. 56 als Fig. 10
dargestellte. Sonst hat er die Kuppelung auch wohl durch Scheiben mit
Verzahnung bewirkt.
Sehr vielfach wendet Leonardo ~Kurbeln~ an, sowohl an den Enden der
Welle, als auch in dieselben eingeschaltet.
Die Lage der Wellen mit ihren Scheiben horizontal, geneigt und vertikal
bildet den Gegenstand einer besonderen Betrachtung des Meisters. --
Diese Uebersicht wird bereits zur Genüge zeigen, daß Leonardo
die Elemente des Maschinenbaues in einer für seine Zeit weit
vorgeschrittenen Weise kannte.
Wir führen nun weiter an von seinen Maschinen:
1. Maschine zum Ausziehen (Walzen, Profiliren) von Eisenstäben. Diese
im Codex Atlanticus foglio 2 von einer schönen, deutlichen Figur
begleitete Darstellung zeigt aufs Neue, wie eingehend Leonardo studirte.
Leonardo hatte die Aufgabe, die nach damaliger Fabrikationsart der
Kanonenläufe aus Eisenstäben notwendigen Eisenstäbe in einem Profil
herzustellen, so daß die aneinander gefügten Stäbe den runden Lauf
zusammensetzten, und nun geeignet verbunden (zusammengeschweißt)
werden konnten. Um die Stäbe in dieser Weise auszuziehen, benutzt er
einen Mechanismus, der von einer Turbine (Reaktionsrad (retrecine) der
damaligen Mode) getrieben wird. Die Turbine enthält am obern Theil
ihrer Welle ein Schneckenrad, welches rechts in ein festgestelltes
vertikales Zahnrad eingreift, links aber ein mit seiner Welle
festverbundenes Zahnrad treibt, welches weiterhin durch eine stehende
Zwischenwelle mit Schnecke die Bewegung und Kraft auf eine schwere,
starke Achse überträgt, die am andern Ende eine Scheibe enthält,
welche die Profilirungsscheibe der Eisenstange sein soll. Diese
Profilscheibe ist mit einer Art Spiralkurve umzogen, deren Gestalt,
Höhe, Bogensteigung etc. genau berechnet ist. Das obenbesagte rechts
von der Turbinenwelle getriebene Rad enthält im Mittelpunkte eine
Schraubenmutter, durch welche eine der Länge der auszuziehenden
Eisenstange entsprechende Schraubenspindel hindurchläuft. Bei Drehung
des übrigens festgestellten Rades wird also die sich nicht drehende
Schraubenspindel bewegt. Diese Spindel enthält am andern Ende eine
Klaue, in welcher die Eisenstange befestigt wird. Die Eisenstange
ist von Rollen unterstützt und bewegt sich unter der Profilscheibe
durch, indem sie gegenüber dieser ein festes eingesenktes Formlager
mit Profilseite erhält. Die Profilscheibe ist schwer, preßt das Eisen
mächtig an. Leonardo berechnet sowohl die Last, als auch die Kraft,
welche nothwendig an der Mutter der Ziehscheibe thätig sein muß, um
das Eisen unter der Façonwalze durchzuziehen, und kommt zu genauen
Resultaten. Er beschäftigt sich sodann mit andern Profilen und theilt
mit, in wie vielen Operationen das Ausziehen derselben zu machen sei,
und auf einer Reihe von Tafeln sehen wir ihn immer wieder mit der
Lösung dieses Problems beschäftigt. Man achte aber darauf, daß er
uns auf der betreffenden Tafel nicht bloß die Profilscheibe, nebst
Auffindung der Kurve für deren Mantelfläche, sowie das unbewegliche
Matrizengegenlager gibt, sondern er lehrt auch zugleich seinen Apparat
kennen, mit welchem er das Werkzeug und die Matrize herstellt, nämlich
eine Maschine mit konischer Smirgelwalze und mit Lager zur Aufnahme der
Scheibe vielleicht (die durchgehende Welle nicht als Schraubenwelle
bestimmt ausgelegt, obgleich bei der zahlreichen Anwendung, die
Leonardo davon macht, dies fast gestattet sein dürfte), an einer
Schraubenspindel bewegt und an der Smirgelwalze hingeführt.
Bei dieser Beschreibung führt Leonardo seine Elementi macchinali
an und verweist bei Berechnung der Kraft eines Maschinentheils
auf den zweiundzwanzigsten Fall derselben. Es läßt sich also wohl
voraussetzen, daß Leonardo, sowie für die Hydrostatik so auch für
die Maschinenlehre Gesetze präzisirt und aufgestellt hatte. Er sagt:
Le quali potenza sono vere come è provato nella 13a del ventiduesimo
delli elementi macchinali ~da me composti~. Er sagt bei der Erklärung
der Radberechnung: „Wenn du nicht die Zahl (Zähnezahl) der Räder
multipliziren willst, so multiplizire ihre Größe, das macht dasselbe.“
Ferner steht folgender Rathschlag für die Maschinenkonstruktion da:
„Sei eingedenk, alle Glieder der Instrumente gleich oder größer (d. h.
stärker) zu machen als die Kraft des Motors.“ Ferner: „Weil ohne
Erfahrung eine richtige Kenntniß der Kraft sich ergeben kann, mit
welcher das auszuziehende Eisen seinem Trafilator widersteht, habe ich
in dem fraglichen Theile vier Räder durch Schrauben ohne Ende gemacht,
von denen Jedermann den Beweis hat durch Anzeichnung ihres Grades,
welche Kraft diese Kombination hat.“ (Hier folgt obiger Hinweis 13.
XXII.)
[Illustration: Fig. 61.]
2. In Beckmann’s Beiträgen zur Geschichte der Erfindungen und in
Poppe’s Geschichte der Technologie und an anderen Orten heißt es,
daß Bohrmühlen oder Mühlen zum Bohren hölzerner Röhren schon im 16.
Jahrhundert bekannt waren, und zwar verweisen alle diese Schriftsteller
auf Felix Fabri, Historia Suevorum. Derselbe erzählt von einer
Bohrmühle in Ulm. Da Fabri schon 1502 starb, so existirte diese
Bohrmühle also schon 1500. Kein bekanntes Werk der damaligen Zeit
enthält eine Abbildung dieser Maschine (Fig. 61), erst spätere Werke
bringen eine solche. Karmarsch berücksichtigt in seiner Geschichte
der Technologie weder diese Fabri’sche Mittheilung noch aber spätere
Konstruktionen und erwähnt nur, daß man im vorigen Jahrhundert solche
Handbohrmaschinen gehabt habe. Es fällt dies etwas auf, da Karmarsch
sonst Poppe und Beckmann oft benutzt. Der erste bisher bekannte
Schriftsteller, welcher Bohrmühlen abbildet und beschreibt, ist Georg
Andreas Böckler. In seinem Theatrum machinarum novum von 1661 befindet
sich eine solche in Kap. LXXXVI, in seinem Theatr. mach. novum von 1673
stellt er zwei Bohrmühlen dar. Leupold gibt später (1724) in seinem
Theatrum Machinarum Hydrotechnicarum in Kap. 5, 6 und 12 Abhandlungen
von Bohrern und Bohrstühlen. Metallbohrmaschinen waren 1720 in Gebrauch
gekommen. Von einer Bohrmaschine, um Brunnenrohre zu bohren, finden
wir aber eine Zeichnung von Leonardo’s Hand aufbewahrt, -- somit
die älteste Zeichnung dieses Genres Maschinen. Wir geben dieselbe
vorstehend in Abbildung. Leonardo starb 1510; seine technologischen
Studien fallen hauptsächlich in die Jahre 1480 bis 1506. Nun ließe sich
zweierlei aus Fabri’s und Leonardo’s Aufzeichnungen schließen: Erstens,
daß Leonardo diese Bohrmaschine selbst entworfen und ausgeführt habe,
und daß dieselbe von Norditalien nach Nürnberg, wie um jene Zeit
so vieles, verpflanzt ward, oder zweitens, daß die Bohrmaschine zu
Leonardo’s Zeit gar nichts Seltenes war, als man anzunehmen bisher
geneigt war. Ueberhaupt ist die gewöhnliche Annahme, daß vor Galilei’s
Zeit die Technik und die mechanischen Wissenschaften in einem Stadium
der Stagnation sich befunden, das seit Jahrhunderten andauerte, nicht
mehr haltbar, nachdem neuere Forschungen gezeigt haben, daß jene Zeit
nicht arm an Entwicklung und Fortschritt war.
Die Maschine zum Bohren, welche Leonardo auf fol. 78. uns darstellt,
und die ich in Facsimileskizze wiedergebe (mit von mir eingeschriebenen
Buchstaben), entspricht nicht nur Poppe’s Beschreibung der früheren
Bohrmühlen („Der Bohrer wird durch eine Welle in Umlauf gesetzt
und der zu bohrende Baum rückt ihm auf einem sogenannten Wagen
oder Schlitten immer mehr entgegen“), sondern die Details zeigen,
daß Leonardo’s Maschine ziemlich vollkommen eingerichtet war. Auf
einem kräftigen Gestell ist im Gerüst _d_ die Bohrwelle _g_ mit
Bohrer _b_ eingelegt, der am Ende durch einen Führer unterstüzt
geleitet wird. _a_ ist der zu durchbohrende Baum, der in eine
Art Klemmfutter genau eingespannt ist. Dasselbe besteht aus zwei
Ringen _c_, durch welche 2×4 Schraubenbolzen hindurchgehen und mit
ihren Enden _n_ gegen _a_ drücken. Diese Schraubenbolzen sind mit
Muttern _c_ versehen und durch Bügel festgestellt. Wie es scheint,
sind die vier Schraubenmuttern, die am Mantel gezahnte Cylinder
sind, mittelst des eingreifenden, an einer Kante verzahnten Ringes
_p_ zugleich zu drehen. Diese Einspannvorrichtung ist auf einen
Schlitten _o o_ gesetzt, der unterhalb durch eine Schraubenwelle
_e_ bewegt wird. -- Diese von Leonardo vorgeführte Maschine sticht
gegen Skizzen derjenigen Bohrvorrichtungen, die noch heute in kleinen
Orten zum Brunnenrohrbohren Anwendung finden, sehr vorteilhaft ab.
Die Einstellvorrichtung erweist sich in der That sinnreich und wohl
durchdacht.
3. ~Hobelmaschine.~ Karmarsch setzt als die ersten Hobelmaschinen die
Versuche des Focq 1770 und Crillon 1809, einen wirklichen Hobel durch
einen Mechanismus in Bewegung zu setzen, hin, welche jedoch keinen
Erfolg hatten. Die Figur zeigt es nun, daß Leonardo eine Hobelmaschine
nach ähnlichem Grundsatz zu konstruiren unternahm. Wir wollen uns gern
bescheiden, daß diese Erfindung des Leonardo keinen Erfolg hatte,
-- aber konstatirt muß werden, daß er in der beigefügten Skizze den
Versuch machte. (Fig. 62.)
[Illustration: Fig. 62.]
4. ~Sägemaschine.~ Diese sowohl wie die Hobelmaschine gibt Leonardo
von mancherlei Details begleitet. Dieses Gatter gibt, trotz seiner
Unvollkommenheit, doch ebenfalls Nachricht davon, daß man die Bewegung
der Sägen mechanisch schon damals versuchte. Wir können auch nicht
umhin zu erwähnen, daß wir in Lodi eine Säge fanden, welche seit
langen Jahren an einem Kanal gelegen ist, der Leonardo’s geistreichen
artesischen Quellenbrunnen seine Entstehung verdankt, und heute noch
die Gestalt zeigt, welche uns Leonardo von einer Säge skizzirt. --
5. ~Steinsäge.~ Wir haben darüber bereits oben referirt und eine
Abbildung der bezüglichen Tafel gegeben.
6. ~Feilenhaumaschine.~ Ursprünglich war die Feilenhauerei deutsche
Kunst, und Nürnberg stand dafür im 15. Jahrhundert in Ansehen,
seit 1618 begann England in Sheffield dieses Handwerk, und zwar
mit so hohem Erfolg, daß die englische Feilenfabrikation bis zum
Anfang dieses Jahrhunderts dominirte. Karmarsch sagt, daß seit mehr
als einem Jahrhundert zahlreiche Versuche zur Konstruktion einer
Feilenhaumaschine gemacht seien, und führt nach anderen Quellen an, daß
Duverger schon vor 1735 die erste Feilenhaumaschine entworfen habe.
Diese Angabe ist insofern ungenau, als Duverger bereits 1699 diese
Maschine entwarf und der Akademie präsentirte, und als die Beschreibung
derselben bereits 1702 im Journal des savants zu finden ist. Allein,
wie nun Leonardo da Vinci’s Manuskripte lehren, so ist Duverger nicht
der erste, sondern wir sehen, daß Leonardo eine Feilenhaumaschine
entworfen hat, und zwar vor 1505. Die Zeichnung (Fig. 63) ist in allen
Theilen sorgsam, und alle Details sind vorhanden; in den verschiedenen
Entwürfen von Hammerköpfen finden wir den grübelnden Techniker wieder.
Leonardo beabsichtigte die Maschine von der Kurbel und Menschenkraft
unabhängig zu machen. Es soll ein Gewicht mittelst eines Taues die
Hauptwelle in Bewegung setzen, letzteres so lang, ersteres so hoch
herabkommend, als im Verhältniß zu der Länge der zu hauenden Feile
nöthig.
Wenn bei irgend einer Maschine, so bewahrheitet sich bei dieser das
Wort des Leibnitz, das wir oben anführten; in der That haben wir
die Feilenhaumaschine noch nicht viel über den in Leonardo’s Skizze
sichtbaren Standpunkt hinausgebracht.
7. ~Spinnmaschine.~ Leonardo da Vinci hat sich mehrfach mit Entwurf
und Konstruktion von Spinnapparaten befaßt. Aus allen seinen
Entwürfen und Bemerkungen geht hervor, daß er das Hauptgewicht auf
die Bewegungsverhältnisse der Spindel und Spule legte. Alle seine
Zeichnungen geben die Spindel in horizontaler Anordnung und mit
einem, genau wie unsere modernen Vorspinnflügel geformten Flügel
fest verbunden. Ferner stellt er die Spule fest und läßt die Spindel
seitlich sich verschieben. Leonardo sucht auch die Geschwindigkeiten
zwischen Spule und Spindel in Einklang zu bringen und ordnet daher für
jede einzelne eine Bewegungsübertragung an. Seine klarste Zeichnung
haben wir hier im Durchschnitt wiedergegeben und möglichst an das
Original anschließend (das wir leider nicht durchzeichnen durften).
[Illustration: Fig. 63.]
In der Zeichnung (Fig. 64) ist _a a_ der Flügel, _b_ die Spindel, _c_
die Spule, _d_ die Spulenwelle, _e_ der Spulenwellenwirtel, _g_ der
Spindelwirtel, _i_ Spindellager, _k_ Wirtel auf der Spindel für die
Gabel _m_, welche von einer oszillirenden Welle her den Spindelwirtel
_k_ umfaßt und die Spindel in eine hin- und hergehende Bewegung
versetzt, die für Vertheilung des Fadens auf die Spule nöthig ist.
Wie trefflich diese Anordnung gegenüber den ersten Spindelanordnungen
des 18. Jahrhunderts ist, wird jeder Kenner sofort sehen. Aber die
Originalität dieser Konstruktion von etwa 1490 tritt noch mehr an
das Licht, wenn wir bedenken, daß 1530 erst das Spinnrad von Jürgens
auftauchte, welches in unendlich viel unvollkommenerer Gestalt mehrere
Jahrhunderte hindurch der vollkommenste Apparat zum Spinnen blieb, daß
ferner zuerst 1792 und 1795 der Engländer Antis eine Vorrichtung angab,
um ein gleichmäßiges Hin- und Herschieben der Garnspule zu bewirken.
[Illustration: Fig. 64.]
Leonardo hat seine Spinnmaschine mit zwei Spindeln gedacht, die
horizontal in einem Gestell so angebracht sind, daß die Spule an der
Außenwand hervorragt, ebenso Flügel und Spindel, so weit nöthig. In der
sauber ausgeführten perspektivischen Skizze hat Leonardo dem Triebrad
für die Spindel doppelte Größe gegeben, als dem Triebrad für den
Spulenwirtel. Die Wirtel für Spule und Spindel sind mit Diametern wie
1 : ½ gewählt. Es hat somit die Spindel, die sich in der Spulenrolle
als Hülse dreht, eine dreimal so große Geschwindigkeit wie die Spule.
Die Scheibe für Bewegung des Spindelwirtels ist etwa sechs mal so groß
als der Spindelwirtel; der Durchmesser der Scheibe zur Bewegung der
Spule aber nur doppelt so groß als der Spulenwirtel; es ergibt sich
daher für die Spindel (bei Annahme von 50 Umdrehungen der Hauptwelle)
eine Umdrehungszahl gleich 300 und für die Spule 100. Es kommen somit,
da sich beide, Spindel und Spule, in gleicher Richtung drehen, und die
Spulenhülse also nur ⅓ Umdrehung macht während einer Umdrehung der
Spindel, 900 Spindelumgänge auf eine Aufwicklung des Fadens. -- Es
ist gewiß bemerkenswerth, daß Leonardo da Vinci von der differirenden
Spindel- und Spulenbewegung Gebrauch machte, wie sie heute bei den
Kontinuemaschinen gebraucht wird, und daß er die Rotationsbewegung der
Spindel mit der alternirenden zu kombiniren verstand.
8. ~Seilspinnmaschinen.~ Es scheint, daß Leonardo für die Konstruktion
von Seilerrädern sehr vielfach beansprucht wurde. Wer die
mannichfaltigen Gerüstkonstruktionen des Leonardo durchgesehen hat,
wird wissen, daß die Verbindung der Balken und Bäume durchweg mittelst
Seilen geschah, zumal bei den Wasserbauten. Ferner waren alle seine
Handwerkzeuge mit Seilen ausgestattet. Dadurch hat er sicherlich den
Anlaß gehabt, auf eine gute Herstellung der Stricke und Taue zu achten.
Seine Seilräder ~unterscheiden sich nun wesentlich durch gute Anordnung
von den bei uns heute gebräuchlichen Seilerrädern~, so daß wir sagen
müssen, daß diese Apparate in unserer Zeit Rückschritte gemacht haben.
Eine seiner Abbildungen zeigt 14 Spindelhaken im Halbkreis aufgestellt,
jeder mit einem Wirtel versehen, der von einer gemeinschaftlichen
Trommel her durch Schnur bewegt wird. Eine zweite Zeichnung gibt
3 Spindeln an. Am Ende der Spinnbahn ist eine mit Gewicht und Tau
versehene Trommel aufgestellt, um welche Stricke mit Haken genommen
werden. Die Enden der Stricke werden an den Haken befestigt, und nach
Beendigung der Dreherei werden die gefertigten Längen auf die Trommel
aufgewickelt.
9. ~Weberei.~ Leonardo gibt mehrere Skizzen von Webestühlen. Leider
sind dieselben sehr undeutlich gehalten, so daß man dieselben nicht
sicher beurtheilen kann. Wir wollen uns nicht so weit versteigen, aus
einem skizzirten Webeapparate, trotz einiger ähnlicher Momente, einen
Vorläufer der Jacquardmaschine herauszulesen.
[Illustration: Fig. 65.]
10. ~Tuchscheermaschine.~ Leonardo gibt zahlreiche Skizzen von
Tuchscheermaschinen, und uns ist es kein Zweifel in Anbetracht der
Entwickelung und des weltanerkannten Uebergewichts der italienischen
Appretur, daß solche Scheermaschinen wirklich ausgeführt worden sind.
Leonardo konstruirt sie in vielfacher Weise. Die größte Anordnung
zeigt vier Scheertische neben einander nebst vier Scheeren. Diese
Scheeren haben die Gestalt der alten Tuchscheeren. Leonardo bemüht
sich, das eine oder beide der Blätter der Scheeren zu bewegen, und
wendet abwechselnd Kurbeln, Doppelkurbeln, Daumenräder, Federn u. s. w.
an. Eine kleinere Figur, bei welcher der Mechanismus in einem Kasten
verschlossen ist und nur die Scheere auf dem Scheertisch freiliegt, ist
unterschrieben mit: Modo di occultare il secreto del primo motu, als ob
Leonardo Nachahmungen befürchtet habe! -- Den mechanisch am weitesten
gehenden Entwurf zeigt Fig. 65. -- Bei demselben ist der Scheertisch in
einen rotirenden Zylinder verwandelt, während die Scheere festliegt,
-- eine andere Lösung der kontinuirlichen Scheermaschine, als wir sie
jetzt besitzen. --
Bekanntlich wollte Alcan nachweisen, daß Leonardo eine
Longitudinalscheermaschine erfunden habe, aber Mr. Alcan hat sich arg
getäuscht und eine Federziehmaschine für eine Tuchscheere genommen.
-- Unberechtigt ist aber Karmarsch’s Urtheil[23] über die Skizze
der Leonardo’schen Scheermaschine, „die er eine oberflächliche und
naive Skizze nennt, daß man eine danach gemachte Ausführung nicht
wahrscheinlich finden könne“ -- ungefähr das Gegentheil muß derjenige
annehmen, welcher sich mit Leonardo’s Arbeiten und der Geschichte
der Gewerbe in seiner Zeit beschäftigt hat. Die späteren ersten
Scheermaschinen von Everett 1758 und 1759 sind unseres Erachtens viel
unvollkommener als die des Leonardo. Von den Scheeren des Harmar (1794)
und des Douglas (1802) gibt Karmarsch selbst zu, daß sie dem Wesen nach
dieselben Konstruktionen wie die von Leonardo da Vinci seien.
11. ~Waschmaschine.~ Auf demselben Blatt, wo die größte Scheermaschine
steht, ist auch eine Waschmaschine mit 2 Walzen zugefügt. Leonardo
schreibt selbst daneben „Bono“. Sie hat ihm also selbst gefallen.
Leider ist diese Zeichnung unklar und flüchtiger als andere.
12. ~Kalander.~ Im Codex Atlanticus ist eine Figur enthalten, welche in
kräftigem Gestell zwei Walzen von großem Durchmesser enthält, auf deren
oberste ein herabzulassender, schwerer Halbkreis herabgesenkt wird, der
verschiedene Rollen auf den oberen Cylinder drückt. Leider fehlt der
Text hierzu, durch den es nur möglich sein würde, die Bestimmung dieser
Maschine genauer einzusehen.
13. ~Töpferscheibe~ mit von oben einzusetzendem Formmodel für
verschiedene Profile.
[Illustration: Fig. 66.]
14. ~Federhammer.~ Die Zeichnung dieses Instrumentes würde unserer
Zeit Ehre machen. Sie läuft dem Leonardo da Vinci so mit unter bei
Gelegenheit der Konstruktion eines Getriebes für einen Fallhammer.
Fig. 66. -- Die Feder scheint hierbei von besonderer Konstruktion. --
Hierbei wollen wir gleich anführen, daß Leonardo sich bemühte, die
Schmiedehämmer selbstthätig herzurichten.
16. ~Maschine zum Ziehen der Metallfedern.~ Leonardo hat hierfür eine
Reihe Entwürfe, 9 größere Figuren entworfen, von denen wir in Fig. 67
die beste und deutlichere beibringen. Die Idee ist die, mittelst Tau
und Zange _f_, _g_, _h_ die Feder _e_ durch die Presse _c_, _d_ zu
ziehen. Es geschieht das mit Hülfe der Kurbel _b_ und des Zahnrades
_a_, auf dessen Achse auch die Zugscheibe des Seiles sitzt. _i_ ist die
Stellschraube für die Presse. Die übrigen Figuren zeigen noch weitere
Betrachtungen, die nicht ganz klar werden. -- Aus der angegebenen
Figur aber wird man die Idee unserer Ziehbänke für Draht sehr genau
wiederfinden, die aus dem 14. Jahrhundert nachweislich stammt, -- ein
Beispiel von dem Alter gebrauchter maschineller Vorrichtungen.
[Illustration: Fig. 67.]
17. ~Hebezeuge.~ Leonardo machte nicht nur den ausgedehntesten
Gebrauch von Flaschenzügen, Rollenkombination, Schraubenhebel
u. s. w., sondern er konstruirte Hebevorrichtungen, welche den Namen
„Maschinen“ vollständig verdienen. Im Codex Atlanticus finden wir
unter anderem eine Winde mit Zahnstange. Die Zahnstange wird durch
zweiseitig angebrachte Getriebe auf und ab bewegt, während sie unten
die Last trägt. Sehr ausgebildet sind seine ~Krane~. Ein solcher
(auf fol. 48 C. A.) ist sowohl fahrbar auf einen kleinen, schweren
Rollwagen gestellt, als auch um seine Vertikalachse vollkommen drehbar.
Der Aufzug wird durch ein Tau bewirkt, welches auf eine Welle sich
aufwindet, die durch ein kleines Getriebe und großes Stirnrad umgedreht
wird. Das kleine Getriebe erhält seine Bewegung durch Kurbel. Eine
Stufenreihe am Säulenbaum ermöglicht ein Besteigen des Krans, der
mittelst starker Seile festgestellt wird. Eine andere Hebevorrichtung
ist so konstruirt, daß auf einem Dreibaumgestell von angemessener Höhe
eine Platte aufgebracht ist, durch welche der Bolzen einer starken
Schraube hindurchgeht, gehalten von der oberhalb bleibenden Scheibe
und Mutter. Dieser Bolzen ist unten mit Armen und Klammern versehen,
in welche der zu hebende Gegenstand eingehängt wird. Solche Klammern
und Angriffvorrichtungen sind von Leonardo sehr variirt; wir geben
hier einige solche in bildlicher Vorführung. Fig. 68 und 69. Bei
allen diesen Apparaten ist eine hebende Bewegung durch Schrauben nach
dem Greifen vorgesehen. Von den ~Winden~ brachten wir bereits oben
einige Details. Auch diese Hebewerkzeuge sind vorzüglich durchdacht
und dürften in unserer Zeit keineswegs übertroffen dastehen. Seine
mechanische Betrachtung auf fol. 52 C. A. über die Konstruktion ist
umgehend durchgeführt auf Abwägung der Vertheilung der Last und
Kraft auf Wellen und Stellräder. Er stellt eine Konstruktion mit der
Ueberschrift „falso“ einer andern gegenüber, mit der Ueberschrift
„giusto“ und gibt Bemerkungen zur Begründung dazu.
[Illustration: Fig. 68 u. 69.]
18. Im Anschluß an die Betrachtung unter 17) wollen wir hier kurz
bemerken, daß Leonardo’s ~Baukonstruktionen~, von denen Details
überreich in den Manuskripten zu finden sind, sehr gründlich sind.
Er verbreitet sich über die Verbindung der Balken und Langhölzer,
er bestimmt die Verbindung der Holztheile mit dem Mauerwerk, er
lehrt Gerüste schlagen, Brücken, Uferschaalung und Schleusen bauen,
Kriegsvorrichtungen errichten u. s. w. In diesem Theile seiner
Manuskripte liegt so viel Material verschlossen, daß es gewiß der Mühe
werth wäre, dieselben ausgiebig zu studiren, um Leonardo als Baumeister
darzustellen.
19. Leonardo hatte ein eigenes Werk geschrieben über ~Mühlwerke~, wie
Lommazzo (Trattato della pittura) berichtet, das leider verzettelt
worden ist. Es war kolorirt, und nur wenige Blätter sind erhalten.
Einige Skizzen von Presswerken und Mahlgängen sind in seinen
Manuskripten zerstreut zu finden, so ein Mahlgang mit zwei horizontalen
Steinen und eine Olivenpresse, von der Leonardo selbst sagt, daß sie
die Oliven~trocken~presse.
[Illustration: Fig. 70.]
[Illustration: Fig. 71.]
20. ~Meßinstrumente~ umfassen bei Leonardo Skizzen von ~Dezimalwaagen~
und andere Waagen, -- zu einem ~Dynamometer~ (Trattato della pittura
148), -- zu einem Instrument, um die ~Geschwindigkeit des Wassers~ zu
messen, -- zu einem Modell, um jede Sache zu messen; -- seine ~Zirkel~,
sein ~Ovalwerk~ sind bekannt und anerkannt worden; seinen ~Hygrometer~
beschrieben wir bereits; seinen ~Wegmesser~ lobt er selbst.
Hierher gehören auch seine ~Uhrwerke~. Ein solches stellt die folgende
Fig. 70 u. 71 dar. In der Figur deutet oben an der Achse der „Palmola“
der nach rechts hinübergehende Faden einen Motor der Uhr an. Leonardo
gibt uns im Cod. N. einen Apparat an, der Uhren bewegt. Es ist das ein
Stab mit Zähnen, die in Zähne eines Rades eingreifen, und Leonardo
sagt davon: „Derselbe Stab wirkt wie ein Balancier in den Uhren, d. h.
er wirkt alternativ, bald an der einen, bald an der andern Seite des
Rades ohne Unterbrechung.“ Venturi sagt zu der letzten Stelle, daß also
Atwood, den man den Erfinder des Balanciers für Uhren nennt, im 16.
Jahrhundert schon in Leonardo einen Vorgänger gehabt, ja daß Arnault
bereits vor 1465 einen Balancier beschrieb, und Vinci redet davon
allerdings als von etwas Bekanntem. --
Im Uebrigen bewegte Leonardo seine Uhren theils durch Wasser oder Luft,
theils durch besondere Einrichtungen. Bei einem der interessantesten
Entwürfe hat Leonardo zwei Blasebälge angewendet, deren abwechselndes
Ausdehnen eine bewegliche Zahnstange in die Zähne der Uhrrädchen
eingreifen läßt, beim Rückgehen aber die Zahnstange aushebt. Der
Mechanismus ist sehr sorgfältig gezeichnet. --
Was Govi richtig auseinandersetzt bei Aufzählung der „Inventioni“ des
Leonardo ist das, daß er behauptet, daß Leonardo das ~Pendel~ kannte.
Wir haben bereits Gelegenheit gehabt, mehrmals auf diese ~Thatsache~
aufmerksam zu machen bei der Wellenbewegung, bei der Darstellung der
astronomischen Kenntnisse des Leonardo u. a. a. O. Nun finden wir aber
bei einer Figur, die ein Perpetuum mobile darstellen soll, folgende
Bemerkung zu einem pendelartig schwingenden Körper, der seine Bewegung
dem Mechanismus mittheilen soll: „Questo contrappeso lavora di sopra
colla sua asta nella intaccata rota, a similitudine dell’ asta del
tempo degli orologi, cioè or da capo or da piè, e non perde mai tempo.“
Sollte bei solchem Vergleich angenommen werden können, daß das Pendel
in der Bewegung der Uhren zu Leonardo’s Zeit unbekannt war? Wir glauben
diese Frage mit „Nein“ beantworten zu müssen.
[Illustration: Fig. 72.]
[Illustration: Fig. 73.]
21. Konstruktion der ~Ketten~, Leitern, Strickleitern. Auch diese
Mittel für mechanische Leistungen haben den Leonardo sehr interessirt.
Neben den gewöhnlichen Gliederketten finden wir bei Leonardo die beiden
Kettenformen, in Fig. 72 u. 73 dargestellt, welche man für gewöhnlich
dem Vaucanson und dem Galle zuschreibt und sie auch so ~Vaucanson~’sche
und ~Galle~’sche Kette nennt. Letztere Spezies findet bei Leonardo
besondere Beobachtung und sorgsame bildliche Darstellung.
23. Drollig ist Leonardo’s dreibeiniges Malerstühlchen zum
Zusammenlegen für Studien im Freien. Interessant sind seine
Musikinstrumente. Pauken bewegte er mechanisch.
24. Außer dem oben bereits angeführten Bratspießmechanismus, von dem er
sagt, „daß er um so schneller gehe, je heißer die Luft werde, die vom
Feuer aufsteigt“, erfand Leonardo geeignete Vorrichtungen zum Schließen
der Kamine und Schornsteine und zur Regelung des Zuges.
Es sei noch der einrädrige Bergmannskarren hier vorgeführt, dessen
Konstruktion für gewöhnlich einer späteren Zeit zugetheilt wird. (Fig.
74.)
[Illustration: Fig. 74.]
[Illustration: Fig. 75.]
26. ~Hydraulische Maschinen und Apparate.~ Außer den oben bereits
betrachteten hydraulischen Motoren des Leonardo enthalten seine
Manuskripte sehr viele Entwürfe von Saug- und Druckpumpen und
dergleichen Apparaten, worunter natürlich die im Mittelalter viel
gebrauchten Wasserschnecken und Wasserschrauben, so wie Schöpfräder
nicht fehlen. Unter den Pumpwerken nennen wir zunächst die Kettenpumpe,
die bei Leonardo eine ausgebildete Gestalt hat, wie Fig. 75 zeigt.
Bekanntlich war diese Ketten- oder Gefäßpumpe seit dem Alterthum
bekannt, allein eine so vollkommene Gestalt der Scheibe rührt doch (wie
auch Ewbank Descript. and Histor. etc. p. 156 lehrt) erst aus späterem
Zeitalter her. -- Leonardo’s Bestreben ging augenscheinlich und
ausgesprochenermaßen darauf aus, „einen kontinuirlichen Wasserstrahl
zu erzeugen zu Fontainen, Spritzen u. s. w.“ Er konstruirte daher
vorherrschend zweicylindrige Pumpwerke, die das Wasser in geschlossene
Gefäße einpumpten, wo dann die Luftkompression das ihrige that. Die
Pumpwerke sind theils Kolbenpumpen, theils blasebalgartige Schläuche,
theils Cylinder, die sich ineinander verschieben und mit ihren Böden
wie Kolben wirken und bei denen der Herabgang durch Bleigewichte
unterstützt ist. Eine dieser Pumpen aber muß unsere Aufmerksamkeit im
höchsten Grade erregen. Sie trägt die Inschrift: „Acqua alzata per
forza di vento.“ Wie die Zeichnung 76 darthut, enthält diese Maschine
einen runden horizontalen Cylinder, der sich offenbar ~nicht~ dreht,
denn er ist durch Bänder am Gestell festgehalten, die über eine
geriefte Fläche gelegt sind. Von diesem Cylinder geht ein Rohr in den
Brunnen hinab. Dasselbe enthält nach Leonardo’s Angaben ein Ventil.
Aus dem Cylinder geht seitlich ein Ausgußrohr ab. Dasselbe enthält
auch ein Ventil (animelli). Ein zweites projektirtes Rohr (wenn das
erste fortfällt) ist gerade senkrecht in die Luft geführt. Wir sehen
andererseits eine Welle aus diesem Cylinder herausragen, welche mit
einem Stift versehen ist, der in einer Nuthenscheibe (vom Getriebe
her bewegt) geführt, der Welle eine alternirende Bewegung ertheilt.
Das Spiel der Pumpe ist offenbar so. Die Welle trägt im Innern einen
dichtschließenden Kolben, geht derselbe nach links, so schließt sich
das Ventil im Speirohr, und das Ventil im Saugrohr öffnet sich. Bei
Rückgang des Kolbens schließt sich das Saugventil und öffnet sich das
Ventil nach außen, so daß der Kolben das Wasser herausdrückt.
Wir haben es also mit einer kompletten, einfach konstruirten
~Saug-Druckpumpe~ zu thun (Fig. 76).
[Illustration: Fig. 76]
Karmarsch hat die Geschichte der Pumpen in seinem Werke „Geschichte
der Technologie“ fehlen lassen. Ewbank gibt eine einigermaßen ähnlich
vollkommene Druckpumpe erst aus dem 16. Jahrhundert an.
Sodann haben wir noch zu erwähnen, daß Leonardo eine Zeichnung gibt mit
der Inschrift: „Per questa via si farà salire l’acqua per tutta la casa
per condotti.“ Ihm schwebte also eine Wasserleitung durch das Haus vor.
--
[Illustration: Fig. 77.]
Endlich geben wir noch folgende Zeichnung, welche auf dem bereits
mehrfach benannten Blatt 283 des Codex Atlanticus steht. Dieselbe
dürfte kaum anders zu erklären sein, als daß man sie als ~hydraulische~
Presse betrachtet. Auch hier fehlen Bemerkungen des Leonardo, welche
das Dunkel aufklären könnten; aber die auf jenem Blatt enthaltenen
vielen Skizzen für die Verwendung und die Eigenschaften des Wassers
lassen leicht unsere Auffassung als richtig erscheinen. Fig. 77.
Schließlich erwähnen wir das Fol. 45 des Codex Atlanticus, welches sich
mit einer Betrachtung der Wasserleitung über Berge beschäftigt, bei
welcher Leonardo Gebrauch macht von dem Gesetz der schiefen Ebene und
mechanischen Mitteln zur Hebung.