Buch der genialen Geräte -Book of Ingenious Devices

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Zeichnung einer selbsttrimmenden Lampe in der Abhandlung von Ahmad ibn Mūsā ibn Shākir über mechanische Geräte. Das Manuskript wurde in Arabisch verfasst .
Autor Banū Mūsā
Originaler Titel كتاب الحيل

Das Buch der genialen Geräte ( Arabisch : كتاب الحيل Kitab al-Hiyal , Persisch : كتاب ترفندها Ketab tarfandha , wörtlich: „Das Buch der Tricks“) war ein großes illustriertes Werk über mechanische Geräte , einschließlich Automaten , das 850 von den drei Brüdern herausgegeben wurde von persischer Abstammung, bekannt als Banu Musa (Ahmad, Muhammad und Hasan ist Musa ibn Shakir) arbeitet im Hause der Weisheit ( Bayt al-Hikma ) in Bagdad , Irak , unter dem Abbasiden - Kalifats . Das Buch beschreibt etwa hundert Geräte und wie man sie benutzt.

Überblick

Das Buch wurde vom abbasidischen Kalifen von Bagdad in Auftrag gegeben , ebenfalls von Al-Jazari, Abu Jafar al-Ma'mun ibn Harun (786–833), der die Banu Musa anwies, alle hellenistischen Texte zu erwerben , die von Klöster und von Gelehrten während des Niedergangs und Untergangs der römischen Zivilisation. Die Brüder Banū Mūsā erfanden eine Reihe von Automaten ( Automaten ) und mechanischen Geräten, und sie beschrieben hundert solcher Geräte in ihrem Buch der genialen Geräte .

Einige der im Buch der genialen Geräte beschriebenen Geräte wurden von den Werken des Helden von Alexandria und Philo von Byzanz sowie der alten persischen , chinesischen und indischen Ingenieurskunst inspiriert . Viele der anderen in dem Buch beschriebenen Geräte waren jedoch Originalerfindungen der Brüder Banu Musa. Während sie griechische Werke als Ausgangspunkt nahmen, gingen die Banu Musa "weit über alles hinaus, was Hero oder Philo erreichten". Ihre Beschäftigung mit automatischen Steuerungen unterscheidet sie von ihren griechischen Vorgängern, einschließlich der "Verwendung von selbsttätigen Ventilen , Zeitgebern, Verzögerungssystemen und anderen Konzepten von großem Einfallsreichtum". Viele ihrer Innovationen betrafen subtile Kombinationen von Pneumatik und Aerostatik . Die nächste moderne Parallele zu ihrer Arbeit liegt in der Regelungstechnik und der pneumatischen Instrumentierung.

Die Arbeit der Banu Musa wurde später als Einfluss auf die Arbeit von Al-Jazari zitiert , der 1206 ein ähnlich betiteltes Buch veröffentlichte. Angesichts der Tatsache, dass das Buch der genialen Geräte in der muslimischen Welt weit verbreitet war , können einige seiner Ideen gelangten auch über das islamische Spanien nach Europa , wie etwa die Verwendung automatischer Steuerungen in späteren europäischen Maschinen oder die Verwendung konischer Ventile bei Leonardo da Vinci .

Mechanismen und Komponenten

Automatische Kontrollen

Die Banu Musa-Brüder beschrieben eine Reihe von frühen automatischen Steuerungen . Zweistufige Füllstandskontrollen für Flüssigkeiten, eine frühe Form diskontinuierlicher variabler Strukturkontrollen , wurde von den Brüdern Banu Musa entwickelt. Sie beschrieben auch einen frühen Feedback - Controller . Donald Routledge Hill schrieb Folgendes über die automatischen Steuerungen, die den im Buch beschriebenen mechanischen Trickgeräten zugrunde liegen :

Die Trickgefäße haben eine Vielzahl unterschiedlicher Wirkungen. Zum Beispiel kann ein einzelnes Auslassrohr in einem Gefäß zuerst Wein, dann Wasser und schließlich eine Mischung aus beiden ausgießen. Obwohl die Ergebnisse nicht von Bedeutung sind, sind die Mittel ihrer Gewinnung von großer Bedeutung für die Geschichte der Technik. Die Banu Musa waren Meister in der Ausnutzung kleiner Variationen im aerostatischen und hydrostatischen Druck und in der Verwendung von konischen Ventilen als "Inline"-Komponenten in Strömungssystemen, der ersten bekannten Verwendung von konischen Ventilen als automatische Regler.

Die Banu Musa entwickelten auch ein frühes ausfallsicheres System für den Einsatz in ihren Trickgeräten, wie von Hill beschrieben:

Bei mehreren dieser Gefäße kann man immer wieder kleine Flüssigkeitsmengen entnehmen, aber wenn man eine große Menge entnimmt, sind keine weiteren Entnahmen möglich. Die Methode, mit der dieses Ergebnis erzielt wird, würde man heute als ausfallsicheres System bezeichnen.

Automatische Kurbel

Die nicht-manuelle Kurbel taucht in mehreren der hydraulischen Geräte auf, die von den Banū Mūsā-Brüdern in ihrem Book of Ingenious Devices beschrieben wurden . Diese automatisch betriebenen Kurbeln kommen in mehreren Geräten vor, von denen zwei eine Bewegung enthalten, die der einer Kurbelwelle nahekommt , und antizipiert Al-Jazaris Erfindung um mehrere Jahrhunderte und sein erstes Erscheinen in Europa um mehr als fünf Jahrhunderte. Die von den Banu Musa beschriebene Automatikkurbel hätte jedoch keine volle Umdrehung erlaubt, sondern es war nur eine kleine Modifikation erforderlich, um sie zu einer Kurbelwelle umzubauen.

Ventile

Ein von den Banu Musa entwickelter Mechanismus, von besonderer Bedeutung für zukünftige Entwicklungen, war das konische Ventil , das in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen zum Einsatz kam. Dazu gehört die Verwendung von konischen Ventilen als "in-line"-Komponenten in Durchflusssystemen, was die erste bekannte Verwendung von konischen Ventilen als automatische Steuerungen war. Einige der anderen von ihnen beschriebenen Ventile umfassen:

Andere Mechanismen

Der doppelkonzentrische Siphon und der Trichter mit gebogenem Ende zum Eingießen verschiedener Flüssigkeiten, die beide in keinem früheren griechischen Werk vorkommen, waren ebenfalls ursprüngliche Erfindungen der Gebrüder Banu Musa. Einige der anderen von ihnen beschriebenen Mechanismen umfassen eine Schwimmerkammer und einen frühen Differenzdrucksensor .

Maschinen und Geräte

Automatische Springbrunnen

Das Buch beschreibt den Bau verschiedener automatischer Brunnen , ein Aspekt, der in früheren griechischen Abhandlungen über die Technik weitgehend vernachlässigt wurde. In einem dieser Brunnen tritt das "Wasser aus dem Brunnen in Form eines Schildes oder wie ein Maiglöckchen " aus, dh "die Formen werden abwechselnd abgegeben - entweder eine nach unten konkave Wasserfläche oder a sprühen ." Eine andere Fontäne "entlädt einen Schild oder einen einzelnen Strahl ", während eine Variation davon einen doppelt wirkenden Wechsel aufweist, dh zwei Fontänen hat, wobei einer einen einzelnen Strahl und der andere einen Schild ausstößt, und die beiden wechseln sich wiederholt ab. Eine andere Variation weist einen Hauptbrunnenkopf und zwei oder mehr Nebendüsen auf, so dass, wenn die Hauptdüse einen einzelnen Strahl ausstößt, die Nebendüsen Schilde ausstoßen, wobei die beiden abwechselnd sind.

Die Banu Musa-Brüder beschrieben auch den frühesten bekannten windbetriebenen Brunnen, der beschrieben wird als "von Wind oder Wasser betrieben, er gibt einen einzelnen Strahl oder ein Maiglöckchen ab". Eine Abwandlung dieser Brunnen ist mit einem Schnecken -und- Ritzel Getriebe , während eine andere Variation doppeltwirkender Wechsel kennzeichnet. Das Buch beschreibt auch einen Brunnen mit variablem Ausfluss. Das Buch beschreibt auch Springbrunnen, die in Abständen ihre Form ändern.

Mechanische Musikmaschinen

Die Banu Musa erfanden ein frühes mechanisches Musikinstrument , in diesem Fall eine mit Wasserkraft betriebene Orgel, die automatisch austauschbare Zylinder spielte. Nach Charles B. Fowler blieb dieser "Zylinder mit erhabenen Stiften an der Oberfläche bis in die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts das Grundgerät zur mechanischen Erzeugung und Wiedergabe von Musik."

Die Banu Musa erfanden auch einen automatischen Flötenspieler , der möglicherweise die erste programmierbare Maschine war . Die Flötenklänge wurden durch heißen Dampf erzeugt und der Benutzer konnte das Gerät auf verschiedene Muster einstellen, um verschiedene Klänge daraus zu bekommen.

Praktische Werkzeuge

Der mechanische Greifer , insbesondere der Zweischalengreifer , ist eine originelle Erfindung der Gebrüder Banu Musa, die in keinem früheren griechischen Werk auftaucht. Der beschriebene Greifer wurde verwendet, um Objekte aus dem Wasser zu extrahieren und Objekte aus den Flussbetten zu bergen.

Die Banu Musa beschrieb auch Faltenbälge , die schlechte Luft aus Brunnen entfernen könnten. Sie erklärten, dass diese Instrumente es einem Arbeiter erlauben, "eine Zeitlang in jeden Brunnen hinabzusteigen, den er will, und er wird ihn nicht fürchten, noch wird es ihm schaden, wenn Gott will, möge er erhöht werden."

Wasserspender

Das Buch beschreibt einen Spender für heißes und kaltes Wasser, bei dem sich die beiden Auslässe abwechseln, wobei der eine kaltes und der andere heißes Wasser abgibt und dann immer wieder umgekehrt. Es beschreibt auch ein Gefäß mit einem Becken an seiner Seite, wo, wenn kaltes Wasser in den oberen Teil des Gefäßes gegossen wird, es aus dem Mund einer Figur in das Becken mündet; Wenn heißes Wasser oder eine andere Flüssigkeit in das Becken gegossen wird, tritt die gleiche Menge kaltes Wasser aus dem Mund der Figur aus.

Das Buch beschreibt auch einen Boiler mit einem Wasserhahn für den Zugang zu heißem Wasser . Das Wasser wird erhitzt, indem kaltes Wasser in ein Rohr gegossen wird, das zu einem Tank am Boden des Kessels führt, wo das Wasser mit Feuer erhitzt wird. Eine Person kann dann über einen Wasserhahn auf heißes Wasser aus dem Boiler zugreifen.

Andere Geräte

Einige der anderen Geräte, die die Banu Musa in ihrem Buch beschrieben haben, sind:

Siehe auch

Anmerkungen

Referenzen und weiterführende Literatur

Externe Links