Prof. Ing. Dr. František Köhler

Obr. 1

František Köhler (1876 - 1919)

Doc. Ing. Pavel Hánek, CSc., 2011

František Köhler (obr. 1, web VŠB-TU v Ostravě) se narodil 8.4.1876 v Moravanech. Roku 1895 maturoval na reálce v Pardubicích a jako jednoroční dobrovolník nastoupil vojenskou službu, kterou v hodnosti záložního poručíka ukončil následujícího roku. Zapsal se na obor stavebního inženýrství ČVŠT v Praze (předchůdce dnešního ČVUT). I. státní zkoušku složil v roce 1898, studia ukončil II. zkouškou v roce 1902 [8, vlastní životopis]. Od 1.7. téhož roku se stal asistentem stolice (katedry) geodésie nižší u vynikajícího geodeta a pedagoga prof. Františka Novotného (1864- 1918). V akademických rocích 1903/04 a 1904/05 získal od Ministerstva osvěty a vyučování cestovní stipendium pro další vzdělávání se v oboru vyšší a sférické astronomie. Studoval v Berlíně na Vysoké škole technické v Charlottenburgu, na Královské univerzitě a na Vysoké škole zemědělské, působil též jako hospitant počtářského ústavu berlínské hvězdárny [9]. Na konci prvého a počátku druhého období pracoval ve známém Královském pruském geodetickém ústavu v Postupimi, kde připravoval svou doktorskou práci [10]. Ta je dosud uložena v Archivu ČVUT [8].

Na ČVŠT byl jmenován konstruktérem a pověřen suplováním přednášek nižší i vyšší geodézie prof. Petříka. Na soukromého docenta vyšší geodézie se habilitoval 17.8.1906. (Poznámka: asistent Vysoké školy báňské v Leobenu nebo v Příbrami v roce 1908 nastupoval s ročním platem 1400 K, což bylo méně, než jako kvalifikovaný odborník mohl dostat v praxi. Konstruktér vysoké školy proto měl osobní vyšší plat, adjunkt 2400 K, soukromý docent zpravidla dostával úhradu skutečných nákladů, mimořádný profesor začínal s ročním příjmem 3600 K a řádný profesor s 6400 K. Ve všech kategoriích byly zaručeny pravidelné postupy, rozdíly v příjmech však mnohdy ovlivňovaly průběh a dobu jmenovacího řízení. Situace na jednotlivých školách mocnářství, tedy i na ČVŠT, byla obdobná.)

Na VŠB v Příbrami byl prof. F. Köhler roku 1908 jmenován do státní zkušební komise [6, ročník 56]. Ještě v akademickém roce 1909/10 však vypsal na ČVŠT pro posluchače dvouletého zeměměřického kurzu volitelný předmět Základy sférické astronomie [2]. V létě 1913 byl zvolen rektorem VŠB. Tuto funkci zastával v dalších obdobích i přes to, že na podzim roku 1914 utrpěl těžká zranění při automobilové nehodě. V seznamu ředitelů a rektorů příbramského učiliště je jeho funkční období ohraničeno až rokem 1917 [11]. Jako rektor čelil německo-české rivalitě i pokusům (přes paritní obsazování míst) o rozdělení VŠB, která v té době měla zhruba 250 posluchačů, na samostatné školy německou a českou. Toto řešení mělo svůj předobraz v rozdělení pražské - po krátkou dobu utrakvistické - polytechniky v roce 1869 i v rozdělení pražské univerzity v roce 1881. Vliv mělo zřejmě též založení nové VŠB v Krakově roku 1912.

Následky zranění ho přiměly k odchodu na zdravotní dovolenou, zemřel v kruhu nejbližších 17.11.1919 (snad) v rodných Moravanech. (Poznámka: Text [9] je jediným nalezeným nekrologem. Jméno F. K. je uvedeno v Dodatcích k velikému Ottovu slovníku naučnému, díl 3, sv. 1, Praha 1934, s. 603. Heslo F.K. bude zařazeno do připravovaného Biografického slovníku Historického ústavu AV ČR.)

Dílo Františka Köhlera

Obr. 2 Brunnerův přístroj

Téma doktorské práce, tedy měření délek základen s vysokou přesností, bylo v době jejího vzniku aktuální a v praxi svým charakterem výjimečné. Brunnerův základnový přístroj měl 2 paralelní měřítka délky přes 4 m, umístěná na válečcích na ocelovém nosníku: prvé bylo ze slitiny 90% platiny a 10% iridia, druhé mosazné. Z délkového rozdílu, vyvolaného rozdílnou teplotní roztažností, se zpětně při jejich známých součinitelích s vysokou přesností odvodila teplota a následně teplotní opravy měřené délky. Koncové a přesně do směru zařazené mezilehlé body byly stabilizovány a signalizovány speciálními přípravky (obr. 2, z práce [10]). Přesnost činila 2,3.10-6 měřené délky, podle publikací F. K. až 0,9. 10-6. Přístroj, s nímž Köhler v Postupimi sám měřil, obsluhovalo 36 osob a spolu s přístrojem známého španělského geodeta gen. Ibañeze patřil k nejpřesnějším. Postup měření byl však výrazně nejpomalejší, pouhých 9 m/h. Připomeňme, že také moderním Besselovým přístrojem byla měřena v roce 1902 pruská základna u Schubinu (přesnost 1,3.10-6), kdežto vídeňský Vojenský zeměpisný ústav naposled měřil roku 1883 ještě vernierovým přístrojem základnu u dolnouherského Kronstadtu (maďarsky Brassó, dnes Braşov v Rumunsku, přesnost 3,7.10-6).

Obsahem disertační práce, která má na 27 dvojlistech 17 stran rukopisného textu a přílohy, je popis konstrukce a rozbory přesnosti měření uvedeného základnového přístroje. Problematice přesného měření délek se František Köhler věnoval i v dalších letech.

Čtenáře možná zaujme (alespoň v tomto případě zřejmá) rychlost tehdejší byrokracie. František Köhler požádal o přijetí doktorské práce 1.4.1905, rektorát ji převzal 29.4. po zaplacení taxy 40 K pod čj. 549. Rektor, vynikající český geodet Josef Petřík (1866-1944), práci postoupil děkanovi stavebního odboru (v dnešní terminologii fakulty), řádnému profesorovi zemědělského inženýrství Janu Vladimíru Hráskému už 3.5., a ten následujícího dne požádal mimořádného profesora fyziky obecné i technické Václava Felixe a řádného profesora geodésie nižší a vyšší prof. Františka Novotného o vypracování posudků; ty nesou datum 19.5., resp. 10.5. „Přísná zkouška doktorská“ proběhla 23.6.1905 před komisí, jejímiž členy byli profesoři V. Felix, matematik Augustin Pánek, J. Petřík a F. Novotný, předsedou J. V. Hráský. „Po předchozí poradě seznán výsledek ústní přísné zkoušky jednomyslně výtečným“ [8].“

Obr. 3 Fotoolovnice

Prof. F. Köhler se v odborné a vědecké práci zabýval zdokonalováním měřických metod i přístrojů (např. [12]), na ověřování se často podíleli posluchači VŠB. O prázdninách podnikal studijní cesty do Anglie, Belgie, Francie, Ruska a Švýcarska, navštěvoval významné konference a výstavy [13], udržoval početné zahraniční odborné kontakty, které byly přínosem k prestiži příbramské školy. Zabýval se nejen geodézií a důlním měřictvím, ale i souvisejícící meteorologií, tektonikou a geomagnetizmem. Mezi jeho pracemi však také najdeme nekrolog významného geodeta a geofyzika Roberta Daublebského ze Šterneku [14] či profesora geologie a 1. rektora VŠB Adolfa Hofmanna (ÖZfBH 61, 1913, č. 49, 4 s., s obsáhlým seznamem publikací) a literární recenze (ZfV 42, 1913, s. 778-781, dvě publikace L. Mintropa z oblasti důlního Obr. 2 Brunnerův přístroj Obr. 3 Fotoolovnice měřictví.) Poměrně obsáhlý seznam publikací F. K. uvádí práce [9] a podle údajů studie [7] sborník [11], který se však ve fondech pražských knihoven nepodařilo najít.

Obr. 4 Čtecí značka

K pracím prof. Köhlera, známým v odborné veřejnosti, patří úprava tzv. provažovací fotoolovnice (kyvadla) prof. Fuhrmanna, vyrobené firmou Hildebrand. Princip je zřejmý z obr. 3 ([15], s odkazy na další literaturu). V důlní olovnici je v ose závěsu umístěna žárovka, napájená vestavěnou suchou baterií. Pohyb olovnice se svítícím bodem je registrován na (tehdy vlhkém preparovaném) fotopapíru nebo skleněné desce se suchou světlocitlivou vrstvou, vložených do stabilního rámečku pod olovnicí. Rámeček je upraven tak, že umožňuje vyvolání a ustálení obrazu beze změny polohy fotopapíru nebo desky. Klidová poloha osy „fotoolovnice“ odpovídá těžišti zobrazených křivek pohybu a byla signalizována na rámečku speciální značkou. Nebylo třeba tedy vizuálně sledovat kyvy závěsu olovnice a ten ve středové poloze fixovat. Na značku se dalo cílit, přikládat k ní pásmo nebo nad ní centrovat teodolit. Při empirickém ověření při výuce v budově školy byly provažovány 2 body do hloubky 14 m, připojovacím obrazcem byl obecný trojúhelník, vzdálenost závěsů byla zhruba 4 m. Přesnost samotného provážení ani srovnání s měřením bez tohoto zařízení však uvedeny nebyly. Osobně se domnívám, že tuto konstrukci by bylo možno v současnosti snadno modernizovat elektronizací záznamu a jeho vyhodnocení.

Obr. 5 Stativ s centrací

Na doktorskou práci navázal F. Köhler návrhem metody pro přesná i běžná měření délek důlních polygonových pořadů [16]. (Článek recenzoval známý prof. F. Hammer v Zeitschrift für Instrumentenkunde 33, 1913, č.4, s. 132-133.) Místo délkových měření v úklonných dílech latěmi délky 2 m - 4 m podél napnutého provazce (tzv. přímé měření) nebo paralakticky (nepřímé měření) navrhl použití invarového pásma délky 24 m. Princip byl použit též pro přesné měření stran katastrálních, městských a důlních řetězců, sítí a polygonů [17] a [18]. Délka se stabilizovanými koncovými body byla po přesném optickém zařazení do směru rozdělena stabilizovanými mezibody na vhodné úseky, pásmo bylo vypínáno berlemi, centimetrová stupnice se četla speciálními, vtipně řešenými značkami (obr. 4, převzato z [17]), umístěnými na stativech centrovaných nad mezilehlými či koncovými body (obr. 5). Převýšení koncových značek se určovalo nivelací nebo trigonometricky měřením svislého úhlu k již určené šikmé délce, byla zaváděna oprava z komparace, teplotní roztažnosti, průhybu, vybočení a napínací síly invarového pásma a z nadmořské výšky. Metodika byla důkladně propracována, uvažovalo se dokonce tření pásma a čtecích značek. Přístroj byl vyroben v dílnách VŠB, stupnice dodala pražská firma bratří Fričů, pásmo londýnská firma J. Baugh, jeho etalonování (kalibraci) provedla National Physical Laboratory v Londýně. Empirická měření v rámci výuky VŠB prokázala úsporu 75% času oproti dosavadnímu důlnímu měření latěmi, ale 100% nárůst proti běžnému měření pásmem. Za 1 hodinu se předpokládalo změření 300 m až 600 m. Očekávaná přesnost činila 7.10-6 měřené délky základny nebo po určitém zjednodušení postupu, zejména použitím ocelových pásem, 23.10-6 délky polygonové strany (1 m ± 23 μm). Zapotřebí bylo Obr. 4 Čtecí značka Obr. 5 Stativ s centrací nejméně 5 mužů obsluhy. „Vyšší náklad při použití většího počtu měřických i pomocných sil neznamená ničeho, jedná-li se o zvýšení přesnosti“ [17].

Mezi významné publikace patří [19] a [20], věnované geodetickým sledováním tektonických pohybů v příbramském revíru, prováděným (opět za účasti studentů) od roku 1908. Tyto práce lze považovat za jeden ze základů vznikající české geofyziky.

Pro úplnost krátce uvádím (s využitím [9]) některé další publikace Františka Köhlera, které nejsou citovány v připojeném seznamu literatury: Vliv zemského magnetismu na útlum a dobu kyvu při určení tvaru země kyvadlovým měřením (Věstník král. České společnosti nauk 1906), O tvaru a velikosti země (SČSZ 1909), Der durch neue Messung bewirkte Anschuß der Prager Sterwarte an das trigonometrische Netz I. Ordnung des Militärgeographischen Institutes in Wien (Österreichische Zeitschrift für Vermesungswesen - ÖZfV - 1910), Geodäsie, Meteorologie, Aerogeodäsie, Situations- und Reliefpläne auf der internationalen Hygienausstelllung in Dresden (ÖZfV 1912), Nové výzkumy v určování tvaru a velikosti země, ustanovení hutnosti kůry zemské a jejího vnitřního složení (SČSZ 1914); protějšek v seznamu literatury mají práce Robert Doublebský ze Sternecků (SČSZ 1910), Geodäsie auf der Weltausstellung zu Brüsel (ÖZfV 1911), Geodetickým měřením dokázaná přešinutí kambrických vrstev na Březových horách (SČSZ 1914).

Tento text je úpravou referátu [21].

Literatura

[1] HÁNEK, P., JANŽUROVÁ, I.: Pražská výuka důlního měřictví. 9. Důlněměřická konference Aktuální problémy důlního měřictví a geologie. Bystřice nad Pernštejnem, Společnost důlních měřičů a geologů (SDMG) 2002, sborník anotací s. 27-28, referát na CD-ROM. [2] Učební programy ČVŠT pro roky 1895/96 až 1917/18. Praha, Archiv ČVUT v Praze.

[3] HÁNEK, P.: Ke 140. výročí narození rektora Josefa Petříka. Pražská technika, 2006, č. 2, s. 36-38.

[4] MAJER, J.: Hornictví. In: JÍLEK, F. (editor): Studie o technice v českých zemích 1800-1918. II. díl. Praha, Národní technické muzeum 1984, s. 109-168.

[5] HÁNEK, P., ŠVEJDA, A.: Důlní teodolit DUPLEX firmy J. a J. Frič. II. Konference Měřické přístroje a výpočetní technika - historie a současnost. Ostrava, SDMG 1993, s. 35-39.

[6] Österreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen (ÖZfBH), zal. 1852. Technická knihovna v Praze, č. LII.

[7] MAJER, J.: Z dějin Vysoké školy báňské v Příbrami. Symposium Hornická Příbram ve vědě a technice, Příbram 1984.

[8] Soubor dokumentů k přísné zkoušce doktorské F. Köhlera z roku 1905. Praha, Archiv ČVUT v Praze.

[9] -th-: Ing. Dr. Techn. Frt. Köhler. Sborník České společnosti zeměvědné (SČSZ), XXVI, rubrika Úmrtí, s. 91-92. Praha, Knihtiskárna B. Stýbla 1920.

[10] KÖHLER, F.: Měření základny u Postupími přístrojem Brunnerovým. Disertační práce, ČVŠT v Praze 1905. Archiv ČVUT v Praze.

[11] THEURER, J.: Památník Vysoké školy báňské za léta od 1899 do 1924. Příbram 1924.

[12] KÖHLER, F.: Neuerungen bei markscheiderischen Instrumenten. Montanistische Runschau 1916, č. 6, 4 s.

[13] KÖHLER, F.: Markscheidewesen auf der Brüsseler Weltausstelung im Jahre 1910. ÖZfBH 59, 1911, č. 24-27, 14 s.

[14] KÖHLER, F.: Generalmajor d. R. Dr. Robert Daublebsky von Sterneck. Zeitschrift für Vermessungswesen (ZfV) 40, 1911, č. 22, s. 597-611.

[15] KÖHLER, F.: Der selbstschreibende Anschlußpendel. ÖZfBH 61, 1913, č. 46, s. 655 a další, č. 48, s. 690 a další.

[16] KÖHLER, F.: Eine neue Methode zur Längenmessung und zwar Präzisions-, gewöhnlichen und flüchtigen Messung der Polygonseiten des untertätigen Grubenzuges. ÖZfBH 60, 1912, č. 26-30, 32-35 a 37, 35 s.

[17] KÖHLER, F.: Nová methoda měření základen pro trigonometrické sítě katastrálné, městské a hornické, jakož i k měření polygonových stran. Praha, Česká matice technická 1914.

[18] KÖHLER, F.: Eine neue Methode zur Messung der Grundlinien für Katastral-, Stadtund bergmännische Dreiecknetze und zur Messung der Seiten eines Polygonzuges. Zvf 43, 1914, č. 2, s. 33-51, č. 3, s. 57-82.

[19] KÖHLER, F.: Geodätische Untersuchungen über die tektonischen Bewegungen auf der Erlagerstätte von Přibram. ÖZfBH 61, 1913, č. 16-19, 16 s.

[20] KÖHLER, F.: Geodätische Untersuchungen über die tektonischen Bewegungen auf der Erlagerstätte von Přibram. ÖZfBH 62, 1914, č. 48-49 a 52, 26 s.

[21] HÁNEK, P. - JANŽUROVÁ, I.: Rektor František Köhler a jeho doba. Sborník XIV. konference SDMG. Ostrava, SDMG, 2007, s. 59-66.