Die Tätigkeit der Königlichen technischen Versuchsanstalten im Jahre 1902. Die Tätigkeit der Königlichen technischen Versuchsanstalten im Jahre 1902. Die Mechanisch-technische Versuchsanstalt mit ihren vier Abteilungen für Metallprüfung, Baumaterialprüfung, Papierprüfung und Oelprüfung ist nunmehr in den Neubau nach Gr.-Lichterfelde-West verlegt. Zum 1. April d. J. wird ihr die neu zu gründende Abteilung für Metallographie angegliedert und dann zugleich auch die jetzige Chemisch-technische Versuchsanstalt, zurzeit ein Teil der Königlichen Bergakademie in Berlin, mit der mechanischtechnischen Versuchsanstalt vereinigt werden. Ueber die Tätigkeit der Anstalt im Rechnungsjahre 1902 entnehmen wir dem uns zugegangenen Bericht folgendes: Die Abteilung für Metallprüfung erledigte im Jahre 1902 insgesamt 376 Anträge mit etwa 4500 Versuchen. Die Mehrzahl dieser Versuche entfällt auf statische Festigkeitsversuche und technologische Proben mit Metall, Ketten, Riemen, Drähten, Seilen usw. Die grösste bei diesen Versuchen ausgeübte Kraftleistung betrug 500 t. Von den übrigen Arbeiten der Abteilung für Metallprüfung mögen die folgenden besonders genannt sein. 1. Prüfungen von Festigkeitsprobiermaschinen auf die Richtigkeit und Zuverlässigkeit der Lastanzeige und die Herstellung von Kontrollstäben zur Ausführung solcher Prüfungen. An Maschinen wurden untersucht: a) Eine Kettenprobiermaschine, Bauart Schenck, b) eine Seilzerreissmaschine, Bauart Hoppe, c) vier Zerreissmaschinen, Bauart Mohr & Federhaff, d) zwei Zerreissmaschinen, Bauart Krupp, e) eine Zerreissmaschine, Bauart Pohlmeyer, f) eine Festigkeitsprobiermaschine, Bauart Werder, g) ein Zugfestigkeitsprüfer für Zement und Mörtelkörper, Bauart Schopper, h) eine Betondruckpresse, Bauart Brück, Kretschet & Co., i) Zwei Betondruckpressen, Bauart Martens, k) Eine Druckpresse, Bauart Amsler. Die Prüfung erfolgte bei den unter a, b, d, e, f aufgeführten Maschinen mit Hilfe von Kontrollstäben, bei den Maschinen unter c mit Hilfe von Kontrollstäben und durch unmittelbare Gewichtsbelastung und bei der Maschine unter g nur durch Gewichtsbelastung. Die genannten Kontrollstäbe, von denen im Laufe des Jahres sieben an andere Anstalten und Werke abgegeben sind, werden in der Weise verwendet, dass sie in der Versuchsanstalt zunächst bis zur bestimmten Höchstspannung, welche innerhalb der Elastizitätsgrenze des Materials liegt, auf ihr elastisches Verhalten, Grösse der Dehnungszahl, untersucht und dann innerhalb derselben Spannung auf der zu prüfenden Maschine belastet werden. Aus der hierbei ermittelten Dehnung und der Dehnungszahl des Stabes wird die von der Maschine geäusserte Kraftleistung berechnet und dann aus den Unterschieden zwischen der letzteren und der an der Wage abzulesenden Belastung der Fehler der Lastanzeige der zu prüfenden Maschine ermittelt. Dieses Verfahren hat vor der vielfach gebräuchlichen Verwendung von Kupferzylindern, welche nur einmal auf Druck belastet werden und deren Höheverminderung dann zur Berechnung der von der Maschine geleisteten Belastung dient, den erheblichen Vorzug, dass die Maschinen mit den Kontrollstäben von der niedrigsten bis zur höchsten Belastung untersucht werden können, während jeder Kupferzylinder immer nur für eine Laststufe dient und daher bei sorgfältiger Prüfung der Maschinen eine grosse Anzahl von Kupferkörpern verschiedenen Durchmessers erforderlich wird. Die von der Versuchsanstalt abzugebenden Kontrollstäbe werden in ihren Abmessungen von Fall zu Fall der zu prüfendenMaschine angepasst. Zur Beschleunigung der Abgabe von solchen Stäben empfiehlt es sich daher, der Bestellung zugleich Masszeichnungen beizufügen, aus denen die Form und Abmessungen der Einspannvorrichtungen und das geringste und grösste Mass der lichten Weite zwischen den Einspannklauen ersichtlich ist. Ferner ist zugleich anzugeben, bis zu welchen Belastungen die Stäbe benutzt werden sollen. Im allgemeinen fertigt die Anstalt solche Kontrollstäbe nur für Belastungen bis höchstens 100 t an und übernimmt dann Gewähr, dass die Dehnungszahlen der Stäbe bis auf etwa ± 1 v. H. genau bestimmt werden. Grössere Kontrollstäbe bis 500 t Probebelastung können ebenfalls angefertigt werden, indessen ist bei ihnen der Genauigkeitsgrad nur etwa ± 2 v. H. Neben den Festigkeitsprobiermaschinen werden auch Messapparate zur Ermittlung der Formänderungen auf Antrag untersucht. Im Jahre 1902 gelangten zur Prüfung: Vier Spiegelapparate, Bauart Martens, ein Dehnungsmesser, Bauart Rabut, ein Federdynamometer. 2. Versuche mit Maschinen- und Konstruktionsteilen. Hierher gehören unter den ausgeführten Arbeiten: a) Untersuchungen mit gestanzten Riemenscheiben auf Widerstandsfähigkeit gegen Zusammendrücken unter dem Riemenzug und auf Feststellung des Widerstandes gegen tangentialen Lastangriff; b) Untersuchungen von gusseisernen Rahmen zur Aufnahme von Luxfer-Prismen für Oberlicht auf Biegungsfestigkeit gegen örtliche Belastung; c) Eine Reihe von Untersuchungen mit verschiedenen Baugliedern für zerlegbare Brücken; d) Belastungsversuche mit Gerüstbindern nach Art der Inanspruchnahme bei der praktischen Verwendung; e) Prüfung von Grey-Trägern auf Biegungsfestigkeit und Elastizität; f)Isolatoren auf Tragfähigkeit; ferner g) 81 Versuche an Baukonstruktionen durch Prüfung ihrer Tragfähigkeit bei gleichmässig verteilter Belastung und Einzellast in der Mitte als: beiderseitig eingemauerte und freitragende Treppen, Steinbalken System Eggert, Steinholzbalken, System Nix, Steinbalken mit Eiseneinlage, System Döpke, Träger aus Zementmauerwerk mit Eiseneinlage, System Bremer, parabolische Holzbalken, System Hetzer, Decken aus Beton mit Eiseneinlage, System Starke, Zementbetondecken und einzelne Treppenstufen.Die Spannweite der Treppen betrug 1,4 bis 2,7 m und die Spannweite der geprüften Balken und Decken bis zu 8 m. Die Belastung erfolgte bei allen diesen Versuchen zur Vermeidung von Stössen mittels hydraulischer Presse. 3. Wiederholt sind Eisenstäbe zur Untersuchung gelangt, welche beim Bau der zur Prüfung gestellten Decken und Träger als Einlage dienten. Die Forderung der Prüfung dieser Eiseneinlagen seitens der Baupolizei scheint dahin zu führen, dass zu den Probedecken Eisen von möglichst hoher Festigkeit verwendet wird.s. D. p. J. 1892. 317. 656. Da nun die Genehmigung der Bauausführungen von Decken nach den geprüften Systemen von dem Ausfall der Versuche abhängig gemacht wird, bisher aber niemals Nachprüfungen der im Bauwesen wirklich verwendeten Eiseneinlagen stattfanden, so scheint es wohl am Platze auf die Wichtigkeit dieser Nachprüfungen hinzuweisen, zumal die Bauausführenden ausserstande sind, sich ohne Festigkeitsversuche davon zu überzeugen, ob die verarbeiteten Einlagen die gleichen Eigenschaften besitzen wie die Einlagen der Probedecken. 4. Untersuchungen von Kunst- und Natureis ergaben für beide Eissorten die gleiche mittlere Schmelzfähigkeit sowohl in grösseren Blöcken als auch in kleineren faustgrossen Stücken. Hierbei hinterliess das Kunsteis keine Schmelzrückstände, das Natureis etwa 8 mg auf 1 kg. 5. Unter den Versuchen über den Einfluss der Wärme auf die Festigkeitseigenschaften der Metalle mögen diejenigen mit Nickel- und Tiegelstahl erwähnt sein. Bei ihnen handelte es sich darum, festzustellen, ob und in welchem Grade die Festigkeitseigenschaften des Materials durch Formänderungen bei Wärmegraden bis zu 350° C verändert werden. Hierzu wurde zunächst der Einfluss der Wärme an sich auf die Festigkeit der beiden Stahlsorten festgestellt, und dann wurden Streifen bei verschiedenen Wärmegraden gebogen und wieder gerichtet und diese nun bei Zimmerwärme geprüft. Die Zugversuche mit den erhitzten Stäben ergaben, dass die Proportionalitäts- und Streckgrenze für beide Stahlsorten mit wachsender Wärme ziemlich stetig heruntergingen. Die Bruchfestigkeit nahm mit wachsender Wärme zunächst ab und dann wieder zu. Die geringsten Werte für die Festigkeit wurden gefunden für Nickelstahl bei etwa 150° C, für Tiegelstahl bereits bei 100° C. Die Bruchdehnung war am geringsten bei 200° C. Durch das Biegen und Richten wurde die Zugfestigkeit erhöht, die Dehnbarkeit vermindert und zwar war der Einfluss um so grösser, je mehr die Wärme beim Biegen sich der höchsten angewendeten Hitze von 350° C näherte. Die Proportionalitäts- und Streckgrenze, ermittelt bei Zimmerwärme, wurde durch Richten bei 17 und 100° C ganz erheblich heruntergedrückt; auch das Richten bei 200 und 250° C bewirkte Heruntergehen der Proportionalitätsgrenze. Weitere Warmversuche wurden ausgeführt mit Kupfer, Bronzen, Magnalium und Stahlguss. 6. Mit Sicherheitshülsen für Kohlensäureventile wurden Wasserdruckproben vorgenommen. Die Hülsen sollen bei einem bestimmten, in den Flaschen herrschenden Druck zu Bruch gehen und dann dem Gas Gelegenheit zum Ausströmen bieten. Sechs Parallelversuche ergaben Bruchlasten der Hülsen, die nur zwischen 167 und 179 Atm. schwankten. 7. Unter den Versuchen mit Lagermetallen sind hervorzuheben vergleichende Versuche mit Lokomotivachslagern auf Festigkeit der Lagerkonstruktion durch Schlag-, Biege- und Drehversuche. Das metallographische Laboratorium untersuchte den Einfluss des Mangans und Phosphors in Eisen auf dessen Angriffsfähigkeit gegen Wasser, den Angriff von Eisen und Kupfer in verschiedenen Wasserarten unter verschiedenen Verhältnissen, die Ursachen der Brüchigkeit von Kupfer, das Gefüge von Eisen-Nickellegierungen, sowie Zink und dessen Legierungen. Unter den auf Antrag ausgeführten Arbeiten mögen folgende genannt sein: Aetzversuche an flusseisernen Walzstücken zur Trennung des Materials bei der Entnahme von Festigkeitsproben nach Kern-und Randzonen und Aufklärung der verschiedenen Festigkeitseigenschaften beider, die besonders bei der Schlagbiegeprobe an eingekerbten Stäben, aber auch bei gewöhnlichen Zerreissproben zutage treten. Mikroskopische Gefügeuntersuchungen, die Aufschluss geben über die Art der Behandlung und deren Einfluss auf die Eigenschaften des Probematerials. Festgestellt wurden hierbei: Aussaigerungen in einer Eisenlegierung; als Ursache eines im Betriebe eingetretenen Bruches vorherige Verletzungen des Materials; dass die Ausbeulung eines Bleches aus einem Dampfkessel durch örtliches Erglühen herbeigeführt worden war; die ungefähre Menge der Kupferoxyduleinschlüsse und ihre örtliche Einagerung in Kupfer sowie der Nachweis, ob Kupfer im Betriebe erhitzt wurde oder nicht. Mit Hilfe des Mikroskops wurde ferner festgestellt, ob einMaterial Schweiss- oder Flusseisen ist, ob Rohre nahtlos, stumpf- oder patentgeschweisst waren. Schliesslich sind zu nennen Untersuchungen über Korrosionserscheinungen an Eisen und Kupfer. In den meisten Fällen konnte festgestellt werden, dass die Ursache der Zerstörung auf gleichzeitige Einwirkung von Luftblasen und Wasser zurückzuführen seien. Mehrfach sind Abzüge von metallographischen Lichtbildern, sowie Schliffe für Studienzwecke abgegeben. – Die Abteilung für Baumaterialprüfung war im Jahre 1902 ausserordentlich stark beansprucht. Ihre Untersuchungen erstreckten sich auf Zemente, Kalke und sonstige Bindemittel, natürliche und künstliche Steine, Röhren aus Ton und Zement, Fussboden-Belagplatten, Decken, Glas und verschiedene andere im Bauwesen verwendete Materialien, als Hochofenschlacke, Asbestschiefer, Anstrichmassen usw. Die Prüfung der natürlichen Steine ist auf die Feststellung der mineralogischen Zusammensetzung und geologischen Beschaffenheit ausgedehnt, wobei sich die Königliche Geologische Landesanstalt in dankenswerter Weise beteiligte. Die zahlreichen Prüfungen von Kalksandsteinen geben einen Beweis, dass diese Steine immer grössere Verwendung finden. Eine Fabrik liess ihre Erzeugnisse laufend prüfen. Die Festigkeit derselben schwankte anfangs innerhalb massiger Grenzen, erreichte aber schliesslich, vermutlich infolge Verbesserung des Fabrikationsverfahrens, erhebliche Werte. Die Festigkeit stieg bei einer Versuchsreihe sogar im Mittel auf 280 kg/qcm. Bei Versuchen auf Feuerwirkung, bei denen die Beanspruchung des Probematerials derjenigen eines wirklichen Schadenfeuers entspricht, und meist über 1000° C Hitze erreicht wird, verhielten sich Kalksteine meist ähnlich wie Tonziegel. Unter den geprüften Portlandzementen lieferte einer für die Normenmischung (drei Teile Sand und ein Teil Zement) nach 28 Tagen Erhärtung unter Wasser 32,8 kg/qcm Zug- und 412,6 kg/qcm Druckfestigkeit. Derselbe Zement in reinem Zustande geprüft, ergab für die gleichen Bedingungen und Erhärtungsdauer die vorher nie beobachtete Festigkeit von 86,7 kg/qcm Zug- und 920,0 kg/qcm Druckfestigkeit. Zemente, denen nach dem Brennen vermutlich Hochofenschlacke zugesetzt war, wurden mehrfach auf Gehalt an diesem Zuschlag untersucht. Die Prüfung gelang mit annähernder Genauigkeit nach dem von dem Verein Deutscher Portland-Zementfabrikanten empfohlenen und in der Versuchsanstalt weiter ausgebildeten Verfahren. Dasselbe beruht im wesentlichen auf der mechanischen Trennung der Schlacke von dem Zement und der Bestimmung des Sulfitschwefelgehaltes in den schwersten und leichtesten Teilen der Probe. Nur in den Fällen, in denen die scharfe Trennung der Schlacke vom Zement nicht möglich war, liess das Verfahren im Stich. Zementmörtel und Beton, die mangelhaft erhärtet waren, wurden mehrfach untersucht, um die mechanische Zusammensetzung der verwendeten Mischung festzustellen. Derartige Bestimmungen bleiben stets ungenau, ebenso wie die nachträgliche Untersuchung von Kalkmörtel auf Zusammensetzung. Die letzteren verlieren ausserdem dadurch an Wert, dass kein Masstab für die richtige Ermittlung des Mischungsverhältnisses von Kalk und Sand besteht, um noch einen brauchbaren Mörtel zu erhalten. Die nachträgliche Analyse des Bindemittels lässt keine zuverlässige Beurteilung über die Güte und Brauchbarkeit des Kalkes vor der Verwendung zu. Die Arbeiten für die Neuregelung der Normen für die Prüfung von Portlandzement sind auch im verflossenen Betriebsjahre fortgeführt worden und haben insofern einen gewissen Anschluss erreicht, als durch Ministerialerlass („Mitteilungen a. d. Kg. Techn. Versuchsanstalten“ 1903, Heft 1) das Verfahren für die Bestimmung des Wasserzusatzes zum Normenmörtel für das Mischen dieses Mörtels und für die Herstellung der Festigkeitsprobekörper festgelegt worden ist. Der in Freienwalde erzeugte Normalsand wird dauernd während seiner Herstellung kontrolliert. Beanstandungen haben sich nicht als notwendig erwiesen. Neu eingeleitet wurden Versuche mit verschiedenen hydraulischen Bindemitteln In Seewasser. Die Proben wurden auf der Insel Sylt angefertigt und teils ins Meer versenkt, teils in Wasserbassins aufbewahrt. – Die Abteilung für Papierprüfung, welcher zugleich auch die Prüfung von Stoffen obliegt, erledigte 1085 Anträge. Beachtenswert unter den Untersuchungen ist die Prüfung von Papier zum Einwickeln von Lampenbrennern aus Messing. Die in dieses Papier eingewickelten Brenner liefen stark an und wurden dadurch unverkäuflich. Die Prüfung hat ergeben, dass das Papier Stoffe enthielt, die Messing schwärzten Nachahmenswert ist das Vorgehen eines Oberbergamtes, welches schon seit Jahren von der Versuchsanstalt Schreib- und Zeichenhefte begutachten lässt, die für Schulkinder von Knappschaftskassen bestimmt sind. Als „echtes Rosshaar“ geliefertes Material wurde auf Verfälschung geprüft; es erwies sich als mit 60 v. H. Fasern pflanzlichen Ursprunges versetzt. Durch das preussische Justizministerium wurde die Frage aufgeworfen, ob es zulässig sei, wichtige Urkunden mit Hilfe der Schreibmaschine anzufertigen. Die bisher ausgeführten Versuche mit 34 verschiedenen Farbbändern haben bereits gezeigt, dass die allgemein verbreitete und früher wohl berechtigte Ansicht über die geringe Widerstandsfähigkeit der Schreibmaschinenschrift gegen Entfernen von Papier heute nicht mehr zutrifft. Schon jetzt steht fest, dass es Farbbänder gibt, deren Farbstoffe ebenso schwer und in manchen Fällen noch schwerer vomPapier zu entfernen sind als Schriftzeichen mit bester Urkundentinte (Eisengallustinte). Weitere im Gange befindliche Versuche bezwecken festzustellen, welche Farbbänder die widerstandsfähigste und ausdauerndste Schrift geben. – Die Abteilung für Oelprüfung erfuhr im verflossenen Betriebsjahre eine erhebliche Steigerung ihrer Inanspruchnahme. Die Zahl der untersuchten Proben stieg von 564 im Vorjahr auf auf 867 und die Zahl der ausgeführten Anträge von 373 auf 471. Unter den wichtigsten Untersuchungen sind zu nennen: Untersuchungen von Erdöl auf seine Verarbeitungsfähigkeit; Prüfung von Rückständen aus dem Schieberkasten einer Dampfmaschine und von Teerproben, über deren Zollpflichtigkeit Zweifel entstanden waren; Prüfung von eingedickten fetten Oelen, denen ihre Eigenschaften durch Einblasen von Luft bei hohen Wärmegraden gegeben waren; Prüfung von Wolloleϊne, die sich im Gebrauch schlecht bewährt hat und sich als mit 10 v. H. Harz versetzt erwies. Das Verfahren zur Bestimmung von Asphaltpech, das bereits früher für nicht zu zähflüssige Oele ausgearbeitet war, ist den Anforderungen der Praxis entsprechend auch für dickflüssige dunkle Zylinderöle gestaltet worden. Bei der Fällung der Peche durch Alkohol in ätherischer Lösung werden bei Zylinderölen neben den dunklen Pechstoffen meistens auch merkliche Mengen Paraffin mit ausgefällt. Diese müssen demnach in geeigneter Weise (durch Auskochen mit absolutem oder 96 prozentigem Alkohol) aus dem zur Wägung zu bringenden Pech entfernt werden. Der Schmelzpunkt der meisten auf diese Weise abgeschiedenen Paraffine lag wenige Grade über 70° C, die Paraffine zeigten also erdwachsartigen Charakter.