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Plattenkondensator zum Bestimmen von massengravitationswirkungen.
Um Druckänderungen von dem millionsten Teil einer Atmosphäre und Längenänderungen
von dem zehnmillionsten Teil eines Zentimeters und noch hundertfach kleinere Größen
zu messen, hat man elektrische Ultra-Mikrometer in Vorschlag gebracht, die mittels
eines Plattenkondensators, dessen eine Platte beweglich ist, derartige Messungen
gestatten.
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Wenn unter den fein einregulierten Kondensator ein Bleiklotz gelegt
und dadurch die Anziehungskraft der Erde auf die bewegliche Platte vergrößert wird,
so zeigt das in den Stromkreis des Kondensators eingeschaltete Galvanometer entsprechend
der geringen Änderung des Plattenabstandes einen großen Ausschlag.
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Damit bietet sich für eine derartige Apparatur eine neue und große
Anwendungsmöglichkeit auf bergbaulichem Gebiet, wenn der Plattenkondensator derartig
beweglich angeordnet wird, daß er um eine horizontale und eine vertikale Achse drehbar
gelagert ist und Einrichtungen erhält, welche die Größe der Horizontal- und Vertikaldrehungen
des Kondensators zu messen gestatten.
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Genau wie der unter den Kondensator gelegte Bleiklotz die bewegliche
Platte des Kondensators aus ihrer durch die allgemeine Erdanziehung gegebenen Lage
bewegt, muß beispielsweise ein in der Tiefe der Erde vorhandener Erzkörper entsprechend
seiner Größe und Entfernung den physikalischen Gesetzen der Massenanziehung folgend
auf die bewegliche Platte einwirken.
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Die Ablenkung der Platte wird, je nachdem der Kondensator seitlich
oder senkrecht über dem Erzlager zur Aufstellung gelangt, verschieden sein.
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Je nachdem der Anziehungskraftstrahl schräg im spitzen Winkel oder
senkrecht auf die bewegliche Platte auftrifft, wird die Anziehung der Platte verschieden
sein. Wenn der Strahl seitlich im spitzen Winkel auftrifft, wird die Anziehung der
Platte weniger, wenn er senkrecht auftrifft, wird die Platte am meisten aus ihrer
Lage abgelenkt werden. Diese Ablenkung wird sich im Ausschlag des im Kondensatorstromkreis
eingeschalteten Galvanometers analog kenntlich machen.
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Da man nun über das Vorhandensein solcher Erzkörper in der Erdrinde
unter der Erdoberfläche im allgemeinen nicht unterrichtet ist.,
bietet
ein um zwei zueinander senkrechte Achsen drehbar angeordneter Plattenkondensator
die .Möglichkeit, von jedem Aufstellungsplatz aus die aus der Tiefe kommenden Anziehungsstrahlen
in ihrem Maximum aufzufangen, wenn die bewegliche Platte durch Drehen des Kondensators
im ganzen jedesmal senkrecht zu den.Kräftestrahlen eingestellt, damit das Maximum
der Ausbiegung der beweglichen Platte erzielt und im Ausschlag des Galvanometers
nach ihrer Größe gemessen wird.
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Die Herkunft der Anziehung kann ihrer Richtung nach festgelegt werden
durch Ablesung der um die beiden Achsen vollzogenen Drehung des Kondensators an
den Gradeinteilungen des Horizontal- und Vertikalkreises.
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Bei der Aufstellung ist zweckmäßig der Nullpunkt des Horizontalkreises
nach Norden zu richten, um für die Horizontaldrehung gleich nach dem Meridian orientiert
zu sein.
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Wenn man dann von drei Aufstellungspunkten aus die Richtung der Maximalanziehung
festgelegt hat, kann man aus der Lage dieser drei Aufstellungspunkte zueinander
die Entfernung des die Anziehung bewirkenden Erzkörpers von der Erdoberfläche aus
leicht konstruieren und berechnen.
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Zusammenfassend ergibt also der um eine horizontale und vertikale
Achse drehbare Plattenkondensator ein wertvolles Hilfsmittel für den Bergmann und
Geologen bei der Aufsuchung von Bodenschätzen, die sich infolge ihrer größeren oder
geringeren Dichte als ihre Nachbargesteine mit stärkerer oder schwächerer Anziehung
der beweglichen Kondensatorplatte bemerkbar machen.
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Die Anwendungsmöglichkeit des um eine horizontale und vertikale Achse
drehbaren Plattenkondensators geht aber noch weiter, indem beispielsweise ein Fall
angenommen werden kann, daß in einer Waggonladung Stroh oder Heu hochwertige Maschinenteile
verborgen sind, mit der Absicht, dieselben der Kontrolle der Behörden zu entziehen.
In diesem Falle würde der Plattenkondensator das Vorhandensein einer dichteren Masse
in einer weniger dichten nachweisen können und so eine Feststellung ermöglichen,
welche ohne Öffnung der Ladung bis heute nicht möglich ist.
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In der Zeichnung ist der Plattenkondensator beispielsweise in einer
Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt Abb. z eine Vorderansicht und Abb. a
eine Stirnansicht im Aufriß, Abb. 3 einen Grundriß.
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Die Möglichkeit einer Drehung des Plattenkondensators a in horizontaler
Ebene wird dadurch erreicht, daß die ihn aufnehmenden Wangen d auf einem
festen Grundring b mit Gradeinteilung c angeordnet sind; die Wangen d besitzen
einen ebenfalls ringförmigen Fuß e, der konzentrisch im Ring b sitzt und mittels
Schnecke f und einem am Ring e vorgesehenen Zahnkranz durch eine biegsame Welle
oder in sonstiger geeigneter Weise in Drehung versetzt werden kann. Die auf dem
drehbaren Horizontalring e sitzenden Wangen d stehen parallel zueinander und sind
ebenfalls als Tragringe ausgebildet, so daß der Plattenkondensator a auch um seine
horizontale Längsachse gedreht werden kann.
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Die Drehung erfolgt ebenfalls durch eine Schnecke g, die durch eine
biegsame Welle h in Umlauf gesetzt wird und mit einem Zahnkranz i im Eingriff steht,
der mit dem Kondensator a fest verbunden ist und sich in der Bohrung der die Wangen
d bildenden Ringe dreht.
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Die eine der Wangen oder Lagerringe d ist mit einer Skala versehen,
welche die Ablesung der Drehung um die Horizontalachse ermöglicht. Die Horizontaleinstellung
des ganzen Apparates gestatten drei Stellschrauben k, die unter dem festen Grundring
b angeordnet sind, wobei die richtige Horizontaleinstellung durch eine auf dem Ring
b angeordnete Dosenlibelle l
ermittelt werden kann.
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Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Drehung des Kondensators sowohl
um die vertikale als auch die horizontale Achse mittels Schnecken durch biegsame
Wellen. Die Drehung kann aber auch in jeder anderen geeigneten Weise erfolgen.
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Die bewegliche Kondensatorplatte ist derart beschwert, daß sie als
diejenige Masse dient, die der Einwirkung äußerer Anziehungskräfte unterliegt.
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Im übrigen ist die .Ausbildung des Kondensators die gebräuchliche,
indem zum Anschluß der Leitungen Polklemmen m vorgesehen sind. Außerdem trägt derselbe
noch eine weitere Dosenlibelle n.