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Glocken
werden in der
Regel aus einer Kupferzinnlegierung gegossen, welche bei einer
Zusammensetzung aus 78
Kupfer
[* 2] und 22
Zinn
den hellsten und durchdringendsten
Ton besitzt. Das
Glockenmetall
(Glockengut,
Glockenspeise) variiert aber in der
Praxis ziemlich
stark, und bisweilen steigt der Zinngehalt auf 40 Proz.
In den alten guten
Glocken trifft man auf 3 Teile
Kupfer
mehr als 1 Teil
Zinn. Das normale
Glockenmetall ist leicht schmelzbar, sehr dünnflüssig, hat einen feinkörnigen, dichten
Bruch von grauweißer
Farbe mit einem
Stich ins Rötliche, ist spröde, schwer zu drehen und zu feilen.
Das
spezifische Gewicht darf nie unter 8,8 betragen. Die Beimischung andrer
Metalle ist unnütz oder schädlich, doch ist bei
ordinären
Glocken des
Preises wegen ein Zusatz von
Blei
[* 3] und
Zink gebräuchlich. Daß durch
Silber der
Ton der
Glocken verbessert werde,
ist ein
Vorurteil, und thatsächlich findet
man in ältern
Glocken niemals
Silber, wenn auch fromme Gläubige
bereitwillig
Silber zur Herstellung von Kirchen
glocken gespendet haben.
Eiserne
Glocken, aus Spiegeleisen gegossen, sind wohlfeil,
von starkem, gutem
Klang und haltbar; wichtiger sind die Gußstahl
glocken von starkem, sehr vollem
Ton, während die Δ-förmig
gebogenen, an der
Spitze aufgehängten Stahlstabgeläute einen ziemlich grellen
Ton besitzen.
Die Gestalt der
Glocken und ein richtiges
Verhältnis zwischen den
Dimensionen derselben sind hinsichtlich der Erzeugung des
Schalles
von hoher Wichtigkeit. Den größten
Durchmesser besitzt eine
Glocke an ihrer Mündung, die größte Metalldicke aber an dem
Schlagring
(Schlag oder
Kranz), d. h. jenem Umkreis, gegen welchen der
Klöppel schlägt. Die
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mehr
größte Weite beträgt das Fünfzehnfache, die Höhe dagegen (außen schräg an der Glocke gemessen) das Zwölffache der Metallstärke am Schlagring. Die Dicke der Glocke vermindert sich vom Schlagring bis zur halben Höhe derselben allmählich, von da an und in der ganzen obern Hälfte (Obersatz) beträgt sie nur den dritten Teil der Dicke des Schlagringes, von dem aus nach der Mündung hin sie ebenfalls abnimmt; dieser dünnere Rand heißt Bord. Der Durchmesser des obersten Teils der Glocke (Haube, Platte) steht zu dem ihrer Mündung im Verhältnis wie 1:2. Die Schwere des Klöppels oder Schwengels beträgt in der Regel etwa den 40. Teil vom Gewicht der Glocke.
Der Helm (Wolf, Joch) besteht aus einem dicken Stück Eichenholz, das an seinen beiden Enden cylindrisch gestaltet und mit eisernen
Zapfen
[* 5] versehen ist; die in messingenen Pfannen liegen, so daß, indem der Helm mittels eines Hebels und eines Seils gedreht
wird, die zum Läuten nötigen Schwingungen der Glocke entstehen. Zur Befestigung der Glocke am Helm dient
die auf der Haube befindliche Krone, welche aus sechs mit dem
Glockenkörper zugleich gegossenen Henkeln besteht. An dem Hängeeisen,
einem geschmiedeten eisernen Öhr, welches im Innern der Glocke von der Haube herabgeht, ist mittels starker lederner Riemen
der Klöppel befestigt. Da der Aufhängungspunkt desselben tiefer liegt als jener der Glocke, so bilden
Klöppel und Glocke zwei Pendel
[* 6] von verschiedener Länge, die also mit ungleicher Geschwindigkeit schwingen, so daß (indem die
Glocke ihre Schwingungen langsamer macht als der Klöppel) letzterer zum Anschlagen kommt, was bei gleichen Schwingungen niemals
der Fall sein würde.
Der Klöppel ist aus Eisen [* 7] geschmiedet, und der Stiel oder Schaft desselben verjüngt sich nach oben. Das Gewicht einer nach den gewöhnlichen Verhältnissen der Dimensionen gegossenen Glocke läßt sich, wenn N den Durchmesser der Glocke in Zollen bezeichnet, aus der Proportion 323:N3 = 600:x in Pfunden ermitteln. Da nun in allen Proportionen konstant ^[img] ist, so ergibt sich das gesuchte Gewicht x durch Multiplikation des in Zollen ausgedrückten und auf die dritte Potenz erhobenen Durchmessers mit 0,0182. Die Höhe oder Tiefe des Glockentons ist weder von der Höhe noch von der Metallstärke der Glocke, sondern einzig von deren Weite (an der Mündung) bedingt; doch sind die erstern beiden Umstände von wesentlichem Einfluß auf die Erzeugung eines reinen, angenehmen und lange nachtönenden Klanges.
Denkt man sich die Glocke, senkrecht auf ihrer Achse, in Ringe geteilt, deren jeder, insofern er einen verschiedenen Durchmesser hat, seinen eignen Ton erzeugt, unter welchen indes der an der Mündung unmittelbar durch das Anschlagen des Klöppels entstehende am stärksten und vorzugsweise hervortritt, so wird es erklärlich, daß der Ton einer Glocke kein einfacher, sondern ein Gemisch von Tönen ist. In dem Maß, in welchem der Durchmesser der Glocke gegen die Haube derselben hin sich verringert, werden die Schwingungen der Metallteile schneller.
Indem nun die Haube gerade halb so weit als die Mündung ist, so müssen die Schwingungen daselbst noch einmal so schnell sein,
weshalb die Haube die Oktave des Haupttons abgibt. Erfahrungsgemäß gibt eine Glocke von 0,837 m Weite und 300 kg Gewicht ungefähr
den Ton des zweigestrichenen c. Gestützt auf diese Voraussetzung und abgesehen von dem Einfluß, welchen
die Beschaffenheit und Mischung des Glockenmetalls auf den Ton
äußern, läßt sich auch für jeden andern Ton die Größe der
Glocke berechnen, sofern man das Verhältnis der Schwingungszahlen der Töne einer Oktave berücksichtigt. Da nämlich die
tönenden Schwingungen einer Glocke neben demselben Verhältnis schneller stattfinden, in welchem sich der Durchmesser der Glocke
vermindert, so erfordert ein Ton, welcher im Vergleich zu einem andern durch zwei- oder dreimal schnellere Schwingungen erzeugt
wird, auch eine Glocke von zwei- oder dreimal kleinerm Durchmesser. Unter den Tönen einer Oktave ist aber
das Verhältnis der Schwingungszahlen und des Gewichts der
Glocken (das Gewicht der den Grundton gebenden Glocke = 1 gesetzt) folgendes:
|Ton der G.||Schwingungszahlen||Gewicht der|
|c||1,000||1,000|
|d||1,125||0.702|
|e||1,250||0.512|
|f||1,333||0.422|
|g||1,500||0.296|
|a||1,667||0.216|
|h||1,875||0.152|
|c||2,000||0.155|
Ist der Durchmesser einer Glocke, welche den Grundton angibt, bekannt, so erhält man den Durchmesser für die Glocke des verlangten
höhern Tons, indem man den erstern durch die entsprechende Schwingungszahl dividiert. Werden die der einen Oktave angehörenden
Durchmesser verdoppelt, so erhält man die Durchmesser für die gleichnamigen Töne der Unteroktave. Ein
gut zusammengestelltes Geläute muß aber, um auf das Ohr
[* 8] den erforderlichen angenehmen Eindruck zu machen, aus
Glocken bestehen,
deren Töne einen möglichst vollkommenen musikalischen Akkord bilden.
Der vollkommenste Wohlklang entsteht aus Grundton, Terz und Quinte, welchen man noch, wenn vier
Glocken erfordert werden, die Oktave
hinzufügt. Nach Schafhäutl soll die Tiefe des Tons bei übrigens gleichen Verhältnissen zunehmen mit
dem Quadrat des Durchmessers, und wenn Glocken von gleicher Materie in ihren Dimensionen in gleichem Verhältnis zu- und abnehmen,
so sollen sich die Töne derselben umgekehrt wie die Kubikwurzeln aus dem Gewicht derselben verhalten. Übrigens haben auch
hohes oder niedriges Aufhängen, schwerer oder leichter Anschlag sowie Anschlag mit breiter oder scharfer
Fläche aus den Ton Einfluß. Den Ton durch Abdrehen auf der Drehbank
[* 9] zu ändern, ist wohl möglich, praktisch aber kaum ausführbar.
Eine zersprungene Glocke verliert den Ton. Den Riß durch Neuguß mit einer leichter schmelzbaren Legierung zu
füllen, ist unthunlich; vorteilhafter sägt man ein Stück heraus, so daß sich beim Schwingen die Sprungflächen nicht mehr
berühren.
Große Glocken werden in Lehmformen gegossen. Der Schmelzofen [* 10] ist ein Flammofen von kreisrunder oder ovaler, wenig vertiefter Form mit niedrigem Gewölbe, [* 11] in welchem einige Löcher, Windpfeifen, angebracht sind, durch deren beliebiges Öffnen oder Schließen der Zug der Flamme [* 12] nach den verschiedenen Teilen des Schmelzherdes geregelt und eine gleichmäßige Erhitzung des Ofens bewirkt werden kann. Gegenüber dem Feuerherd befindet sich das Stichloch oder Auge [* 13] zum Ablassen des Metalls. Bei Zusammensetzung der Mischung muß man viel mehr Zinn anwenden, als die Glocke später enthalten soll. Man nimmt auf 3 Teile Kupfer 1 Teil Zinn, schmelzt zuerst alles Kupfer, setzt demselben ⅔ des Zinns hinzu und zuletzt, wenn alles in Fluß und das Gekrätz abgenommen ist, das übrige Zinn. Die Schmelzung erfordert ¶
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4-6, bei großen Massen auch 12 Stunden. Ist alles geschmolzen, so wird das Auge aufgebrochen und das Metall durch die Gußrinne in die Form geleitet. Diese wird in der vor dem Ofen befindlichen Dammgrube aufrecht stehend hergestellt. Man mauert zuerst den hohlen Kern, welcher der Höhlung der Glocke entspricht, gibt demselben durch Auflegen von Thon genau die richtige Form, bestreicht ihn dick mit einem wässerigen Brei aus Holzasche, um das Anhaften des Modells zu verhindern, und trocknet ihn durch ein in seinem Innern angemachtes mäßiges Feuer.
Alsdann wird das Modell (Hemd), welches vollkommen mit der bestimmten Metallstärke der Glocke und im Umriß mit der äußern Glockenform (ohne Henkel) übereinstimmen muß, auf den Kern aufgetragen. Der letzte dünne Überzug des Modells, welcher auch Gesimse, Kränze, Inschriften etc. darstellt, besteht aus einer Mischung von Talg und Wachs. Über demselben wird schließlich der Mantel geformt, welcher mit der ersten Schicht (Zierlehm), aus Lehm, Ziegelmehl, Pferdemist, Kuhhaaren und Wasser gebildet, den Verzierungen genau sich anschmiegen muß und, nachdem diese Schicht getrocknet ist, mit Lehm verstärkt wird.
Trocknet man nun den Mantel durch Feuer, so schmilzt das Wachs und zieht sich in den Lehm, wodurch sich dann der Mantel vom Modell löst. Die Form zur Krone wird besonders angefertigt, in die obere Öffnung des Mantels eingesetzt und mit Lehm befestigt. In ihr befinden sich das Gießloch und die Windpfeifen, durch welche die im Innern der Form enthaltene Luft beim Gießen [* 15] entweicht. Zur Verstärkung [* 16] des Mantels dienen um denselben herumgelegte eiserne Schienen und Reifen, an welchen Haken zur Befestigung von Seilen angebracht sind, um mit Hilfe eines Krans oder Flaschenzugs den gut getrockneten Mantel in die Höhe zu heben.
Ist dies geschehen, so wird das auf dem Kern sitzende Modell stückweise weggebrochen, der Kern aber nötigen Falls ausgebessert, soweit er hohl ist, mit Steinen und Erde gefüllt und dann die obere Öffnung desselben mit Lehm geschlossen und gehörig abgeglichen. Gleichzeitig wird das Hängeeisen in den Lehm eingesenkt, so daß die mit Widerhaken versehenen Schenkel beim Guß von dem Metall eingeschlossen werden. Zuletzt wird der Mantel über den Kern herabgelassen und, nachdem die Fuge rund um seinen untern Rand mit Lehm verstrichen worden ist, die Dammgrube völlig mit Erde, Sand und Asche gefüllt, diese Füllung, wodurch die Form eine größere Widerstandsfähigkeit gegen den Druck des Metalls erhält, mittels einer Handramme [* 17] festgestampft und die Gußrinne vom Ofen nach dem Gießloch angelegt. Nach dem Gießen läßt man 24-48 Stunden abkühlen, entleert dann die Dammgrube, entfernt den Mantel und windet die Glocke heraus. Die Angüsse werden nun abgesägt, die Glocke befeilt etc.
Geschichtliches. Kleinere Glocken kommen schon in den ältesten Zeiten vor. Die Ägypter brauchten sie bei ihrem Kultus; bei den Griechen bedienten sich die Priester der Persephone [* 18] und Kybele [* 19] der Glocken. Die Römer [* 20] benutzten Hausglocken, während große Glocken, wie wir sie heute zum Versammeln der Gemeinde in Kirchen haben, erst in der christlichen Zeit Anwendung fanden. Den Guß derselben soll der heil. Paulinus, Bischof von Nola in Kampanien, zu Anfang des 5. Jahrh. erfunden haben, und die Kirche desselben in Cimitile bei Nola rühmt sich, den »ältesten Glockenturm in der Christenheit« zu besitzen.
Jedenfalls blühte in Nola, begünstigt durch reiche und reine Kupfererze, schon früh der Glockenguß, weshalb die auch die lateinische Benennung Campana oder Nola (für kleinere Glocken) tragen. Das deutsche Wort Glocke (engl. clock, dän. klokke, schwed. klocka, althochd. clocca) stammt wahrscheinlich vom althochdeutschen klochon oder kloppen, schlagen, woraus auch das französische cloche (mittellat. cloca, provençal. cloca, walachisch clópot) gebildet zu sein scheint, und kommt schon im 8. Jahrh. vor.
Den kirchlichen Gebrauch der Glocken soll nach einigen der heil. Paulinus, nach andern der Papst Sabinian (604) eingeführt haben. Gewiß ist, daß sie bereits im 7. Jahrh. in Frankreich, unter Karl d. Gr. in Deutschland [* 21] bekannt waren, und daß im 8. Jahrh. die Sitte aufkam, sie feierlich zu weihen oder zu »taufen«. In der orientalischen Kirche fanden die Glocken erst 871 Eingang, als der griechische Kaiser Basilius von dem venezianischen Dogen Orso I. zwölf große Bronzeglocken zum Geschenk erhielt und diese auf einem eigens hierzu auf der Sophienkirche errichteten Turm [* 22] aufhängen ließ.
Ihren Höhepunkt erreichte die Glockengießerei zu Ende des 15. und zu Anfang des 16. Jahrh. Die größten und wohlklingendsten Geläute gehören dieser Zeit an, in welcher auch 1467 die Glockenspiele vom Glockengießer Bartholomäus Kneck zu Alost in Flandern erfunden wurden. Vanoccio verbesserte zu Anfang des 16. und Mersenne zu Anfang des 17. Jahrh. die Konstruktionen, und Peter Emony in Amsterdam [* 23] gab zu Ende des 17. Jahrh. bestimmte Gesetze und brachte es dahin, daß der volle Grundakkord mit der Terz, Quinte, Oktave und obern Oktave gehört wurde.
Emony machte aus seinen Proportionen ein großes Geheimnis und vererbte es auf Abraham de Graaf, von dem es auf Julien und dadurch in die berühmte Glockengießerfamilie Petit und Edelbrock in Gescher bei Koesfeld überging. Die besten Glockenspiele befinden sich in Holland, wo der geschickteste Glockengießer vielleicht aller Zeiten, der Lothringer Hemony zu Zütphen an der Yssel, 1645 ein Glockenspiel von 26 Glocken, deren größte 2000 kg wog, aufstellte.
Reiche Kirchen haben von jeher in der Größe der Glocken miteinander gewetteifert, und es übersteigt fast allen Glauben, welche ungeheuern Metallmassen man mitunter auf Türmen aufgehängt hat. Die größte Glocke Deutschlands [* 24] ist die dreimal umgegossene und 1875 in den Dom zu Köln [* 25] abgelieferte »Kaiserglocke«; dieselbe ist 3,25 m hoch, hat am Schallrand 3,42 m Durchmesser und wiegt 26,250 kg. Die Dicke der Wandung am Schlagrand beträgt 29 cm, an der Krone 8 cm. Der Klöppel ist 3 m lang und wiegt 765 kg. Der Ton der Glocke ist D (nicht Cis).
Die in dem mittlern Domturm zu Olmütz [* 26] befindliche Glocke wiegt 358 Ztr. Dieser ganz nahe kommt die große Glocke auf der St. Stephanskirche zu Wien, [* 27] welche 354 Ztr. und mit Klöppel, Helm und Eisenwerk 514 Ztr. wiegt. Ihrer Größe und ihres Alters wegen berühmt ist auch eine Glocke im Dom zu Erfurt; [* 28] sie wiegt 275 Ztr., mit dem 11 Ztr. schweren Klöppel und sonstigem Eisenwerk 300 Ztr., ist 2,10 m hoch, hat 2,70 m unten im Durchmesser, ist 20 cm dick und wurde 1497 gegossen, nachdem ihre Vorgängerin, die bedeutend schwerere »Susanne«, bei einem Brand 1472 geschmolzen war. Auch außer Deutschland findet man Glocken von ungeheuerm Gewicht, besonders in Frankreich (auf den Dom in Paris [* 29] kam 1680 eine Glocke von 25 Fuß Umfang und 340 Ztr. Gewicht),
in der Schweiz [* 30] und in Italien, [* 31] weniger in England, obwohl das Glockenläuten dort besonders üblich ist. Der berühmte »große Thomas« zu Oxford, [* 32] eine der größten in England, wiegt nur 150 Ztr. Im J. 1786 ließ Pius VI. zu Rom [* 33] eine große Glocke ¶