XV.

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 Apparatevielgethan 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 ihreAppreturhatten — und wir finden bei Leonardo trefflich ausgeführte Zeichnungen vonScheermaschinen,Waschmaschinen,PressenundCalander. Wir wissen, daß Bologna durch seineSpinnereidominirte, 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 zurTheilnahme 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 Zeichnungennach denundfür dieMaschinen 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 demEindruck; 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 siesich 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.

Dieallgemeine Maschinenlehre, wie sie Leonardo in seinen Manuskripten in der That aufbewahrt hat, ist überraschend umfangreich.

Beginnen wir mit denMotoren, so finden wir bei ihm dasWasserals den ersten und hauptsächlichsten Motor benutzt, daneben aber die Menschenkraft amTretradin vielerlei Gestalt und an derKurbel.

Dieheiße Luftwendet er bei einem Bratspieß an zur Bewegung desselben, und mitDampfbewegte 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.

Fig. 40.Fig. 40a.

Fig. 40.

Fig. 40a.

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. InFig. 40finden wir zunächst das oberschlächtige Radcmit einer Schaufelstellung, die bereits rationeller gedacht ist und bei welcher der wasserhaltende Bogen sehr vergrößert ist. Die Anordnung beiaaber läßt darauf schließen, daß Leonardo eine Art Spannschützen im Auge hatte.aist deutlich skizzirt als ein verschiebbarer, ausziehbarer Boden. Ob nun das Rad in den Armen hing, die vonaausgingen, ist zweifelhaft; vielmehr scheint es, als ob dieser Arm eine Art Regulirung des Zuflusses mittelst eines am Rade vorhandenen Mechanismus vollführen sollte. — InFig. 41ist 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. — InFig. 42finden 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.Fig. 43aber 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.

Fig. 42.Fig. 43.

Fig. 42.

Fig. 43.

Fig. 44.Fig. 45.Fig. 46.

Fig. 44.

Fig. 45.

Fig. 46.

Fig. 47.Fig. 48.

Fig. 47.

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. InFig. 44geben 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 inFig. 45sind die Nuthen in wellenförmigen Kurven am Mantel herumgelegt.Figur 46zeigt 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. — BeiFigur 47und48will Leonardo durch das Rad direkt ein Werkzeug bewegen, und zwar versieht er die obere und untere Kante des Mantels 3 inFig. 47mit 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 derFigur 48ist 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 unterFig. 48unmittelbar darunter. — InFig. 49begegnen 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 Flügelvon dem Anfang der Nuth erfassen läßt, in demselben Moment, wo der obere Flügel die Kurvennuth verläßt. Mir scheint, daß Leonardo die unmmittelbar unterFig. 49folgendeFig. 50nur angegeben hat zur näheren Berechnung der Kurven auf den Flächen des Hyperboloids; es stimmen die Gänge und die Lage derselben überein. — InFig. 51ist ein Eingriff eines Zahnrades in ein Drehlingsrad auch als kegelförmiges Stabrad gedacht, während der Drehling ebenfalls Kegelrad ist. In der kleinen SkizzeFig. 52denkt 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 folgendenFiguren 53u.54zur Bewegung einer Schnecke ausführt, in einer Art von Hyperbelrädern.

Fig. 49.Fig. 50.Fig. 51.Fig. 52.

Fig. 49.

Fig. 50.

Fig. 51.

Fig. 52.

Fig. 53.Fig. 54.

Fig. 53.

Fig. 54.

Fig. 55.

InFig. 55gibt 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 denKegelrädernin 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.

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,aussetzendeBewegung 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.

DieZahnräderbehandelt 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.

Fig. 57.

Hin-undhergehendeBewegungen erzeugt Leonardo theils mittelstKurbelnundZugstangen, theils durchNuthenundStifte. Eine solche gleitende, alternierende Bewegung eines Pumpenkolbens ist durch eine Kurvennuth inFig. 9dargestellt, 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.

Fig. 58.Fig. 59.

Fig. 58.

Fig. 59.

InFig. 58und59sind 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.

Fig. 60.

Sehr interessant ist Leonardo’s Bekanntschaft mit demUniversalgelenk, für das bisher Cardanus als früheste Quelle angegeben wurde. Wir geben die Zeichnung davon inFig. 60.[22]VonKuppelungenfinden wir bei Leonardo die in GruppeFig. 56als Fig. 10 dargestellte. Sonst hat er die Kuppelung auch wohl durch Scheiben mit Verzahnung bewirkt.

Sehr vielfach wendet LeonardoKurbelnan, 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 unterstütztund 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 macchinalida 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.)

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 sonstPoppe 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 sichbefunden, 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 Gerüstddie Bohrwellegmit Bohrerbeingelegt, der am Ende durch einen Führer unterstüzt geleitet wird.aist der zu durchbohrende Baum, der in eine Art Klemmfutter genau eingespannt ist. Dasselbe besteht aus zwei Ringenc, durch welche 2×4 Schraubenbolzen hindurchgehen und mit ihren Endenngegenadrücken. Diese Schraubenbolzen sind mit Mutterncversehen und durch Bügel festgestellt. Wie es scheint, sind die vier Schraubenmuttern, die am Mantel gezahnte Cylinder sind, mittelst des eingreifenden, an einer Kante verzahnten Ringespzugleich zu drehen. Diese Einspannvorrichtung ist auf einen Schlitteno ogesetzt, der unterhalb durch eine Schraubenwelleebewegt 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.)

Fig. 62.

4.Sägemaschine.Diese sowohl wie die Hobelmaschine gibt Leonardo von mancherlei Details begleitet. Dieses Gattergibt, 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).

Fig. 63.❏GRÖSSERES BILD

Fig. 63.

❏GRÖSSERES BILD

In der Zeichnung (Fig. 64) ista ader Flügel,bdie Spindel,cdie Spule,ddieSpulenwelle,eder Spulenwellenwirtel,gder Spindelwirtel,iSpindellager,kWirtel auf der Spindel für die Gabelm, welche von einer oszillirenden Welle her den Spindelwirtelkumfaßt 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.

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 derBalken 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 Seilräderunterscheiden 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.

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 zeigtFig. 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.Töpferscheibemit von oben einzusetzendem Formmodel für verschiedene Profile.

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