Titel: | Zeitschriftenschau. |
Autor: | Ms. |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 477 |
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Zeitschriftenschau.
Zeitschriftenschau.
Apparate.
Wattmeter. (Sack.) Bei der Neukonstruktion der Präzisionsmattmeter der Siemens & Halske A.-G. erhielt die Starkstromspule
eine rechteckige Form, da auch dann noch in vollkommener Weise Proportionalität
zwischen den Zeigerausschlägen und den zu messenden Watt besteht. Bis zu 5 Ampere
werden die Spulen aus Kupferdraht hergestellt. Für 25 und mehr Ampere wird sie
dagegen aus Rechtecken zusammengesetzt, die aus 0,5 mm dickem Kumpferblech gestanzt
sind. Diese Rechtecke werden an einer Stelle aufgeschnitten und die so erhaltenen
Enden durch Löten mit den entsprechenden Enden der benachbarten Kupferrechtecke
verbunden. Die einzelnen Windungen werden durch Rechtecke aus imprägniertem
Japanpapier isoliert. Für größere Stromstärken werden die zu einer Spule gehörigen
32 Rechtecke in Gruppen oder auch alle einander, parallel geschaltet. Um den
Meßbereich auf das Doppelte erhöhen zu können, ist die Starkstromspule in zwei
nebeneinander angeordnete Hälften geteilt, die durch einen Umschalter parallel oder
hintereinander geschaltet werden können. Bis zu 25 Ampere dienen Stöpsel, für
größere Stromstärken Laschen zu dieser Schaltung.
Neu ist ferner die Lagerung des beweglichen Spulensystems, bei dem
an Stelle der bisher üblichen durchgehenden Achse jetzt oben und unten an der
Innenseite der Spule Stahlspitzen aufgebunden werden, die in Saphirkernerschrauben
des Lagerbockes ruhen. Um die Angaben des Wattmeters von der Dauer des
Stromdurchganges und der Temperatur seiner Umgebung vollkommen unabhängig zu machen,
hat man vor die bewegliche Spule einen Vorschaltwiderstand aus Material von
verschwindend kleinem Temperaturkoeffizienten z.B. Manganindraht, geschaltet und
parallel zu beiden Seiten einen Nebenschluß, gleichfalls aus Manganindraht,
angeordnet. Ein weiterer, ebenso wie die Einzelwiderstände der Verzweigung passend
gewählter Vorschaltwiderstand vervollständigt die Schaltung.
Mit denselben Elementen ist das neue Drehstromwattmeter derselben
Firma aufgebaut. Das bewegliche System besteht aus zwei durch ein dünnes
Messingröhrchen verbundenen übereinander angeordneten Wattmeterspannungsspulen. Die
Stahlspitzen sind an der Innenseite der obersten und untersten Spule aufgebunden.
Zum Durchführen des Messingrohres sind die beiden Feldspulen je in zwei Hälften
geteilt, die von vorne und von hinten dem im Gestell hängenden beweglichen System
genähert und mit Hilfe von Klemmstücken in ihrer Lage festgehalten werden. Da jede
Starkstromspule nicht nur auf die zugehörige, sondern auch auf die zweite bewegliche
Spule einwirkt, so wird die von Franke angegebene
Schaltung verwendet, bei der die gegenseitigen Beeinflussungen aufgehoben werden, können. Diese
Schaltung besteht darin, daß je eine Klemme der beweglichen Spulen über einen
Widerstand an die die Starkstromspulen durchfließenden Phasen angeschlossen werden;
ferner werden die freien Klemmen der beweglichen Spulen miteinander verbunden und
über einen Widerstand an die dritte Phase angeschlossen. Vorteilhaft ist hierbei,
daß zwischen den beiden beweglichen Spulen nur geringe Spannungsunterschiede
auftreten, die nur eine leicht herstellbare Isolierung erfordern. Allerdings tritt
zwischen den beweglichen und den festen Spulen die volle Spannung auf, so daß bei
Spannungen über 2000 Volt die Zeigerablenkung durch Ladungserscheinungen beeinflußt
wird. Die Instrumente werden daher für unmittelbare Messungen nur für Spannungen bis
zu 750 Volt eingerichtet; für höhere Spannungen wird in jeder Phase ein
Spannungstransformator eingeschaltet.
Da die Instrumente keine durchgehende starre Achse besitzen, sind
die Lagerspitzen durch die Federung der Spulen gegen Verletzungen geschützt; ebenso
springen die Spitzen bei Stößen nicht aus ihren Lagern heraus. Durch eine Reihe von
Transportversuchen wurde diese günstige Eigenschaft bestätigt. (Elektrotechnische
Zeitschrift 1907, S. 268–271.)
Pr.
Fahrschalter. (Fell.) Der auf den Bahnen des Londoner Grafschaftsrats
verwendete Fahrschalter der British
Westinghouse-Company gestattet Kurzschlußbremsung allein, sowie in
Verbindung mit magnetischen Bremsen selbst nach Abschaltung eines Motors. Vier
Hintereinander-, vier Parallelfahrstellungen und sieben Bremsstufen dienen zum
sanften Anfahren und Bremsen.
Das wasserdichte Gehäuse besitzt elliptischen Querschnitt,
damit der Fahrschalter möglichst wenig Platz auf der Plattform einnimmt.
Bemerkenswert ist, daß der Schalter nur eine einzige Welle besitzt, auf der die
Fahrt- und die Umschaltwalze sitzen. Die Verriegelung zwischen diesen Walzen, durch
die die Aenderung der Fahrtrichtung nur in der Nullstellung der Fahrwalze möglich
ist, wird einfacher als bei der alten Anordnung mit zwei Wellen. Die Formstücke der
Hauptwalze sind aus Gußeisen zweiteilig hergestellt und werden nach dem Umlegen um
die isolierte Welle zusammengeschraubt. Sie sind daher leicht auswechselbar. Die
zugehörigen Kupferbeläge sind mit auswechselbaren Abbrennstücken versehen.
Die Bauart der Kontaktfinger ist einfach. Letztere besitzen
auswechselbare Kupferkontakte, die aus gezogenem Material entsprechend der
Fingerbreite von einer Stange mit dem benötigten Querschnitt abgeschnitten werden.
Die Anpressungsfedern sind aus Phosphorbronze hergestellt. Die Bewegung der Finger
nach dem Herabgleiten von der Kontaktwalze ist durch Anschläge begrenzt, die ohne
besondere Werkzeuge von Hand nachgestellt werden können. Das Abschalten eines
beschädigten Motors geschieht einfach durch Abklappen zweier Kontaktfinger.
Das Fächerwerk zur Verhinderung des Funkenüberspringens ist zum
Herausklappen eingerichtet, um leicht die Kontakte überwachen und auswechseln zu
können. Zwei oben und unten angeordnete Spulen dienen zur magnetischen
Funkenlöschung.
600 Schalter haben sich in einem Jahr so gut bewährt, daß 300
weitere Wagen damit ausgerüstet werden sollen. (Street Railway Journal 1907, Bd. I,
S. 786–787.)
Pr.
–––––
Dampfkessel.
Der Nutzeffekt gußeiserner
Gliederkessel (Hottinger) wird
zweckmäßigerweise dadurch bestimmt, daß man durch den geheizten Kessel beständig
Wasser durchströmen läßt, die Ein- und Austrittstemperatur t1 und t2 sowie die Menge Q
mißt. Dann ist
W = (t2 – t1) Q
die nutzbare Wärme. Die bei vollkommener Verbrennung erzielbare
Wärmemenge W1 ist durch
die Menge der verbrannten Kohle und deren Heizwert bestimmt. Der Nutzeffekt des
Heizkessels ergibt sich daher zu
\eta=\frac{W}{W_1}.
Die Versuche wurden durchgeführt an Kesseln der Firma Gebrüder Sulzer, Winterthur, unter Verfeuerung von
Patentkoks (10000 kg zu 405 frs. frei Kesselhaus) und hatten folgende
Ergebnisse:
(Gesundheitsingenieur 1907, Festnummer, S. 43–48.)
Z.
Versuch
A
B
C
F
G
H
Heizfläche des Kessels
qm
13,1
13,1
13,1
4,46
4,46
4,46
Rostfläche „ „
qm
0,518
0,518
0,518
0,147
0,147
0,147
Dauer des Versuchs
Std.
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
Mittlere Temperatur der Luft vor der Luftklappe
°C
25,6
26,2
25,9
16,1
15,4
15,8
Mittlere Zugstärke
mm Wassersäule
2,5
4,1
0,5
3,5
2,0
1,0
Temperatur der Abgase beim Austritt aus dem Kessel
°C
176,7
310,3
109,4
299,7
171,5
102,7
Mittlerer CO2-Gehalt der
Abgase
v. H.
13,7
15,4
15,2
14,3
13,9
13,5
Mittlere Temperatur des zufließenden Wassers
°C
16,2
16,1
15,6
9,0
9,0
9,0
Mittlere Temperatur des abfließenden Wassers
°C
62,7
91,7
64,3
87,6
66,4
63,7
In der Stunde durchgeflossene Wassermenge
kg
1881,2
1892,0
886,4
727,2
630,0
372,6
Wärmeleistung des Kessels f. d. Stunde u. qm
Heizfläche
WE
6677
10919
3295
12810
8102
4563
Koksverbrauch f. d. Stunde und qm Rostfläche
kg
30,2
51,9
12,6
70,6
43,8
21,3
Wärmeleistung des Kessels f. d. Stunde und kg Koks
WE
5598,4
5322,4
6641,3
5506,8
5613,9
6518,8
Heizwert des Koks
WE
7084
7067
7118
6939
6803
7133
Nutzeffekt des Kessels
v. H.
79,0
75,2
93,3
79,4
82,5
91,4
Durch die Abgase verlorene Wärme
v. H.
8,1
13,6
4,0
14,7
8,5
4,9
Restverlust (Leitung, Strahlung)
12,9
11,2
2,7
5,9
9,0
3,7
–––––
Eisenbahnwesen.
Motorwagen und leichte Lokomotiven.
Die österreichische Staatsbahn hat auf der Wiener Vorortslinie
Hütteldorf-Heiligenstadt mit Motorwagen, System De
Dyon, Turgan, Stoltz, Komarek und mit zweiachsigen Lokomotiven für
einmännige Bedienung (selbsttätige Feuerung) mit Petroleum- und mit Füllofenfeuerung
Versuche
ausgeführt. Die Hauplangaben über die letzteren enthält untenstehende Tabelle.
Lokomotive mit
Petroleum-feuerung
Füllofen-feuerung
Radstand m
2,5
2,3
Dienstgewicht t
21,1
17
Triebraddurchmesser mm
930
840
Rostfläche qm
0,65
0,62
Zylinderdurchmesser mm
230 und 360
220
Hub mm
430
400
Heizfläche qm
28,7
29,7
Dampfüberdruck at
15
2
Die 12,85 km lange Versuchsstrecke besitzt Steigungen von 10–18 ‰.
Der kleinste Krümmungshalbmesser beträgt 175 m, die größte Geschwindigkeit 50 km.
Das Zuggewicht war 40 t. Die Motorwagen hatten einen, die Lokomotiven zwei
Anhängewagen. Für jedes Fahrzeug war die hohe tägliche Mindestleistung von 150 km
vorgeschrieben.
Die Probefahrten haben ergeben, daß den gestellten Bedingungen nur
der Motorwagen Komarek und die Lokomotive mit
Petroleumfeuerung entsprochen haben. Nach einer Leistung von 19150 bezw. 24400
Zugkilometern befanden sie sich noch in vollkommenem gutem Zustande. Die Kosten für
Verbrauchsmaterialien und Instandhaltung sind für das Zugkilometer beim Komarek -Wagenzug 17,7 Pfg., für den Zug mit
Petroleumlokomotive 17,4 Pfg. Die Gesamtbetriebskosten einschl. Bedienungskosten
sind 40 bezw. 30,3 Pfg. Kann aber durch besondere Verkehrsbedingungen die
Bedienungsmannschaft für den Motorwagen verringert werden, so ist er wirtschaftlich
der Petroleumlokomotive gleichwertig. Siehe auch D. p. J. 1907, S. 255, (Zeitung d.
Ver. d. Eisenbahnverw. 1907, S. 592–593.)
W.
Eisenbeton.
Eisenbetonkuppel. In einem
Schulgebäude in Buffalo sind sämtliche Decken und Dächer in Eisenbeton ausgeführt.
Besonders bemerkenswert ist die Eisenbetonkuppel über dem Mittelbau. Durch dieselbe
ist ein quadratischer Raum von 16,25 m Weite überdeckt, ohne daß eine Stütze
innerhalb dieser Fläche erforderlich ist.
In der Vorderfront ruht die Kuppel auf Eisenbetonsäulen auf, welche
innerhalb des Mauerwerkes hochgeführt sind. An den übrigen Seiten war eine direkte
Unterstützung nicht möglich, so daß 3 Unterzüge gleicher Spannweite erforderlich
wurden.
Diese Unterzüge sind fachwerkähnlich konstruiert, jedoch fehlen die
Diagonalen; es sind also nur die beiden Gurten und die Vertikalen vorhanden.
Die Höhe der Unterzüge ist 183 cm. Die Gurten haben bei einer
Breite von 25 cm eine Höhe von 35 cm, so daß zwischen ihnen eine Fläche von 113 cm
Höhe frei bleibt. Die Vertikalen haben bei einer Breite von 25 cm eine nach den
Auflagern hin zunehmende Stärke, da die Vertikalkräfte in entsprechender Weise
wachsen. Aus demselben Grunde ist die Stellung der Vertikalen in der Nähe der
Auflager enger als in Unterzugmitte; ihr Abstand wächst von 90 bis 180 cm.
Sämtliche Fachwerkstäbe haben doppelte Eiseneinlagen erhalten. In
den Gurten liegen 10 Rundeisen von 35 mm Durchmesser, in den Vertikalen 4 Rundeisen
von 22 oder 25 mm Durchmesser. Außerdem sind Querverbindungen und Bügel in
reichlichem Maße vorhanden. Zur Verbindung der Gurten mit den Vertikalen ist ein
Teil der Gurteisen unter einen Winkel von 45° in die Vertikalen abgebogen.
Die Endvertikalen je zweier Unterzüge sind gemeinsam und bilden
zugleich eine Fortsetzung der die Unterzüge tragenden Eisenbetonsäulen, die in den
Ecken der großen Halle untergebracht sind. Diese Säulen haben einen quadratischen
Querschnitt von 35 cm Seitenlänge mit 8 Einlagen von Rundeisen von 22 und 25 mm
Durchmesser.
Auf dem durch die Unterzüge gebildeten Rahmen ruht die Kuppel
auf.
Die Unterzüge tragen senkrecht zu ihrer Länge 8 Rippen, je 2 in
einer Entfernung von 6,2 bezw. 6,4 vom Auflager.
Diese Rippen sind bogenförmig ansteigend nach einem Halbmesser von
6,5 m konstruiert. Je zwei derselben schneiden sich im Raum rechtwinkelig in einer
Höhe von rd. 3,50 m über der Oberkante der Unterzüge. Die 4 Anfallspunkte der 8
Rippen bilden die Ecken eines oberen rechteckigen Rahmens mit 3,6 und 3,9 m
Seitenlänge. Dieser Rahmen ist durch je 2 bogenförmige Rippen gegen die Unterzüge
und gegen die Frontmauer abgestützt. Außerdem sind noch von den Eckpunkten des
Rahmens nach den Ecksäulen je zweier Unterzüge 4 Diagonalrippen angeordnet. Sie
haben elliptische Form, indem ihre Mittellinie die Schnittlinie zweier sich
kreuzender kreiszylindrischer Flächen ist. Sämtliche Rippen sind durch 2 parallel zu
den Unterzügen laufende Pfettenrahmen derartig verbunden, daß auf jede Platte der
dritte Teil der Fläche des Kugeldaches, im Grundriß gemessen, entfällt. Die Pfetten
selber tragen die entsprechend der Bogenform der Rippen zylinderisch gekrümmte
Dachhaut, während die zwischen dem oberen Rahmen liegende Fläche von 3,6/3,9 m Länge
zur Aufnahme eines Oberlichtes frei bleibt. Die Rippen sind 30 cm breit und im
Scheitel 70 cm hoch. Die Diagonalrippen sind etwas stärker. Die Eiseneinlagen der
Querrippen bestehen aus 4 Rundeisen von 22 bezw. 25 mm Durchmesser, die
Diagonalrippen haben 7 Rundeisen von 35 mm Durchmesser, Die Pfetten sind 15 cm breit
und 20 cm hoch mit 4 schwächeren Eiseneinlagen. Der Oberlichtrahmen ist 20 cm breit
und 70 cm hoch. Durch Einlegen von Bügeln und durch Auf- und Abbiegen der Eisen ist
für die Sicherung des Verbundes überall gesorgt.
Die Dachplatte ist 7,5 cm stark und enthält ein Eisennetz von 30 cm
Maschenweite mit 6 und 8 mm starken Eisendrähten.
Ueber dieser tragenden Platte ist noch eine 5 cm starke
Schlackenbetonschicht angeordnet, auf welcher die Dachziegel aufgenagelt sind.
An den Rippen der Kuppel ist eine Putzdecke aufgehängt. (Zement u. Beton 1907, S.
181–187).
Dr.-Ing. P. Weiske.
Lokomotivbau.
⅗ gekuppelte Tenderlokomotive. Die
Verwendung von solchen Lokomotiven auf Hauptstrecken ist in neuerer Zeit häufiger
geworden, früher wurden sie hauptsächlich auf Nebenbahnen und zum Durchfahren kurzer
Strecken verwendet. In ihren Werken zu Derby hat die Midland
Railway Company, England, für den Dienst auf Hauptstrecken eine solche ⅗
gekuppelte Lokomotive genau nach der Standard Type gebaut. Es sind zwei
innenliegende Zylinder mit 465 mm Durchm. und 650 mm Hub vorhanden, sie besitzen
eine Neigung von 1 : 8 ½. Durch Anwendung einer abgeänderten Cartuzzi-Achsbüchse hat
die Führungsachse 30 mm seitliches Spiel erhalten. Die zwei letzten Achsen sind zu
einem Drehgestell von 135 mm Spiel vereinigt. Kurven mit 80 m Radius können so noch
gut durchfahren werden. Diese Lokomotive besitzt besonders große Wasserbehälter, die
bis zur Rauchkammer reichen, ein dritter kleinerer, befindet sich über dem
Dachgestell. Die Lokomotive fast 10 cbm Wasser 3,5 t Kohlen. Die Wasseraufnahme kann
auch während der Fahrt in beiden Richtungen geschehen, mittels eines Ү förmigen
Rohres zum hinteren Wasserbehälter. Dieser ist durch Röhren von 290 mm Durchm. mit
den Seitentendern verbunden. Die Rostfläche beträgt 1,95 qm, die Heizfläche 133 qm,
der Dampfüberdruck 12 atm. Das Betriebsgewicht ist 74 t, davon werden und 53 t als
Reibungsmittel benutzt. (Engineering 1907, S. 707–708).
W.
Materialienkunde.
Schmiedbarer Guß (Temperguß) (Akerlind) ist durch Kohlenstoffentziehung (Glühen)
schmiedbar gemachtes, hartes, weißes Gußeisen. Er wird in gewissen Zweigen der Industrie,
z. B. zum Bau von Wagenteilen und
Ackergerätschaften in großen Mengen gebraucht. Das Gußeisen, das Ausgangsmittel zur
Herstellung des Tempergusses soll möglichst frei von Schwefel sein und enthält im
übrigen als fremde Körper hauptsächlich Kohlenstoff, Silizium, Schwefel, Phosphor
und Mangan in bestimmten Mengenverhältnissen, wie überhaupt nur die
Mengenverhältnisse dieser Körper im Verein mit den beiden Formen, in welchen der
Kohlenstoff auftreten kann, die Unterschiede aller der verschiedenen Eisensorten,
wie Gußeisen, Temperguß, Schmiedeeisen, weicher Stahl und Werkzeugstahl ausmachen.
Zwischen dem Kern aus grauem Eisen und dem Rand aus weißem Eisen eines gegossenen
Wagenrades z.B. besteht allein durch die Verschiedenheit des Kohlenstoffzustandes
ein größerer Unterschied als zwischen zwei verschiedenen Metallen wie Zinn und Blei.
Der Unterschied ist eine Folge der verschieden schnellen Abkühlung des Eisens,
welche den Kohlenstoff im langsam erkaltenden Kern als Graphit zur Ausscheidung
gelangen läßt, den Kohlenstoff im Rand dagegen in der harten Verbindung mit dem
Eisen behält. Diese Eigentümlichkeit, der wir die ausgedehnte Herstellung gegossener
Wagenräder mit hartem Radkranze verdanken, ist auch die Grundlage für die
Herstellung schmiedbaren Gusses. Der Prozeß ist 1722 von Reamur entdeckt und beschrieben worden und besteht darin, das Gußstück in
einer Packung von Walzsinter, Hammerschlag oder oxydischen Eisenerzen, besonders
rotes Hamatiterz, längere Zeit zu glühen. Der Kohlenstoffgehalt des Gußstückes
verbrennt allmählich unter der Wirkung der sauer-stoffhaltigen Packung, indem die
Verbrennung von der Oberfläche in das Innere des Gußstückes fortschreitet, und es
hinterbleibt ein Kern von Gußeisen, umgeben von einer mehr oder weniger starken
Zone schmiedbaren Eisens. Für kleinere Gußstücke verwendet man auch nur Ton oder
Sand.
Die Schmelzöfen für schmiedbaren Guß sind gewöhnlich Flammöfen, in
denen das Material reiner geschmolzen werden kann als im Kupolofen. Die Beschickung
besteht aus Roheisen, Schmiedeeisen, Schrott oder alten Stahlschienen. Von dem
geschmolzenen Ofeninhalt werden Proben entnommen und nach schneller Abkühlung
zerbrochen, um die erwünschte Abwesenheit von Graphit festzustellen. Die gegossenen
Stücke werden je nach Art und Größe sortiert in gußeisernen Kästen mit der
Tempermischung verpackt und in die Glühöfen, 2,1 × 2,4 × 3,6 m große Kammern
gebracht, in denen Kanäle für den Durchzug der Flammen zwecks gleichmäßiger
Erhitzung angebracht sind. Die Temperatur wird während des ganzen Glühprozesses, der
etwa 2–6 Tage währt, gleichmäßig auf Kirschrotglut erhalten. Durch Gucklöcher
beobachtet man das Auftreten blauer Flammen, die von der Verbrennung des
Kohlenstoffes der Gußstücke herrühren.
Die Zugfestigkeit des schmiedbaren Gusses liegt zwischen 2900–3600 kg/qcm und ist
doppelt so groß wie die des Gußeisens. Die Verwendung des schmiedbaren Gusses
entspricht dem Bestreben, auf Grund seiner größeren Festigkeit gegenüber dem
Gußeisen das tote Gewicht der Eisenteile möglichst zu beschränken. Ein Nachteil des
schmiedbaren Gusses gegenüber dem Grauguß ist hingegen die größere Neigung zu
schwinden, worauf bei der Formgebung besondere Rücksicht genommen werden muß. Die
Dicke des Metalls richtet sich im allgemeinen nach dem Gewicht des Stückes. Für
kleinere Gußstücke bis 5 kg beträgt sie etwa 6 mm, für 18 kg und mehr etwa 12 mm.
(The Foundry 1907, S. 155.)
Ms.