Titel: | Zeitschriftenschau. |
Autor: | H. |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 763 |
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Zeitschriftenschau.
Zeitschriftenschau.
Apparate.
Spannungsmesser. Die Jewell Electrical Instrument Company in Chicago ordnet zwei Spulen ineinander an. Die äußere
besonders leicht gebaute ist drehbar in Edelsteinbuchsen gelagert und zwar muß sie
bei der Drehung die Kraft zweier Torsionsfedern überwinden, die gleichzeitig zur
Stromzuführung dienen. Zur Erzielung aperiodischer Ausschläge ist in einem
ringförmigen Gefäß unter dem Zeiger ein Aluminiumflügel angebracht, der jedoch etwa
1 mm von den Gefäßwandungen absteht, so daß ein Hängenbleiben des Zeigers infolge
von Reibung des Windflügels nicht eintreten kann.
Durch die besondere Spulenanordnung wird erzielt, daß sämtliche von
der feststehenden Feldspule erzeugten Kraftlinien die bewegliche Spule durchsetzen.
Infolgedessen wird das größtmögliche Drehmoment erhalten und man kann mit so
geringer Energiemenge für die Messung auskommen, daß das Instrument ohne
Temperaturbeeinflussung beliebig lange eingeschaltet bleiben kann. Ferner hat sich
gezeigt, daß die Impedanz so klein ist, daß das Instrument nicht nur für
Gleichstrom, sondern auch für Wechselstrom beliebiger Frequenz verwendet werden
kann. (Electrical Review, New York, 1907, Bd. II, S. 379.)
Pr.
Elektrometer für statische Ladungen.
(Wulf.) Die bereits früher (s. D. p. J., S. 493 d.
Bd.) beschriebene Abänderung des Aluminiumblättchen-Elektroskops spricht auf
positive und negative Ladungen in gleicher Weise an. Es ist daher beispielsweise
nicht verwendbar, wenn man das Potentialgefälle der Luft oder auch die Form eines
Wechselstromes aufzeichnen will, da hier auch das Vorzeichen der Ladung
unterschieden werden muß.
Zur Abhilfe bringt der Verf. zu beiden Seiten der Fäden je einen
Hilfskonduktor an. Beide werden mit demselben Potential geladen und die an Erde
gelegten Fäden erhalten hierdurch bereits einen Ausschlag. Erhalten dann die Fäden
eine Ladung von gleichen Vorzeichen, so wird der Ausschlag verkleinert und umgekehrt
bei Ladung mit entgegengesetztem Vorzeichen vergrößert werden.
Der Hilfskonduktor wird als oben und unten offener Zylinder
ausgeführt, der senkrecht in zwei Teile geteilt ist, um die Fäden gut ausrichten zu
können, und der zum Beobachten zwei einander gegenüber liegende Oeffnungen hat.
Durch den Hilfskonduktor ist ferner noch der Vorteil erreicht, daß man die
Empfindlichkeit für kleine Potentiale vergrößern und überhaupt die normale
Empfindlichkeit für jeden Teil des Meßbereiches durch entsprechende Wahl des
Potentials des Hilfskonduktor einstellen kann. (Physikalische Zeitschrift 1907,. S.
527–530.)
Pr.
Dampfturbinen.
Nebenspannungen in Turbinenscheiben.
(Stodola.) Die übliche Berechnungsweise des
Scheibenprofils gleicher Festigkeit wie sie bei Dampfturbinen benützt und von Stodola in seinem bekannten Werke eingehend behandelt
wurden, setzt voraus, daß in der Scheibe ein ebener Spannungszustand herrsche, daß
also die radiale, tangentiale und achsiale Richtung, Hauptspannungseinrichtungen
sind und daß überdies die achsiale Spannung verschwindet. Tatsächlich bedingt aber
die veränderliche Scheibendicke eine ungleichmäßige Verteilung der Spannungen bei
gleichem Radialabstande und das Auftreten von Schubkräften, so daß die gerechneten
Spannungen nur Mittelwerte darstellen. In der vorliegenden Arbeit entwickelt der
Verfasser durch ein Näherungsverfahren die Nebenspannungen, das sind die Differenzen zwischen den bei strenger
Rechnung auftretenden elastischen Kräfte und den auf die eingebürgerte Art sich
ergebenden. Durch Einführung der Mittelwerte in die strengen
Gleichgewichtsbedingungen erhält man eine erste Annäherung für die Schubspannungen
und daraus wieder Formeln für die Verrückungen, die ihrerseits dann die verbesserten
Normalspannungen geben (wobei achsiale Normalspannungen vernachlässigt werden). Das
Verfahren könnte dann zu einer zweiten, dritten,... Annäherung dienen. Es zeigt
'sich, daß die Zusatzspannungen nur bei scharf gekrümmten Hohlkehlen berücksichtigt
werden müßten. Werden solche vermieden, so ist die gewöhnliche Profilermittelung
ganz zweckentsprechend. Ein Vergleich dieses Näherungsverfahrens mit den exakten für
ein Umdrehungsellipsoid giltigen Formeln Chrees liefert
gute Uebereinstimmung für praktisch vorkommende Achenverhältnisse. (Zeitschrift des
Vereins Deutscher Ingenieure 1907, No. 32)
A. L.
Eisenbahnwesen.
Schnellzugsbremse. (Oppermann.) Die gesteigerten Fahrgeschwindigkeiten der
Eisenbahnzüge verlangen notgedrungen eine Verbesserung der vorhandenen
Bremsvorrichtungen, da mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit die Bremswege nicht im einfachen, sondern
im quadratischen Verhältnis wachsen, so daß sie bei 100 km schon nahezu doppelt so
lang werden müssen wie bei 80 km Geschwindigkeit. Tatsächlich wird der Unterschied
noch größer, da bei höherer Geschwindigkeit auch der Wirkungsgrad der jetzigen
Bremsvorrichtungen abnimmt.
Die Reibung zwischen Bremsklotz und Rad ist sehr veränderlich und
abhängig vom Material und Zustand der Reibungsflächen, von der Fahrgeschwindigkeit
und vom Flächendruck der Klötze auf die Räder; im Verlaufe der Bremsung nimmt er im
allgemeinen mit abnehmender Geschwindigkeit zu.
Versuche zeigen, daß die Verzögerungen bei den jetzigen Bremsen bei
hohen Fahrgeschwindigkeiten (130 km) für den weitaus größten Teil des Bremsweges
nicht mehr als 0,6 bis 0,8 m/Sek. betragen. Bei einer mittleren
Fahrgeschwindigkeit von 70 km wird zwar durchschnittlich noch eine gute Bremsung
erzielt, aber im ersten Teil derselben ist die erreichte Verzögerung auch noch
verbesserungsfähig. Bei allen Schnellbremsen ist die anfänglich auftretende Reibung
verhältnismäßig gering und erst während eines kurzen Zeitraumes vor dem völligen
Anhalten, nimmt die Reibung schnell zu. Die wirksamste Bremsung wird erreicht, wenn
die Bremsklötze so stark an die Räder gepreßt werden, daß die dadurch entstehende
Reibung fast so groß wird als die Reibung zwischen rollendem Rad und Schiene. Wird
die Bremsreibung noch größer, dann tritt Gleiten der Räder auf den Schienen ein, die
Bremswege werden dann größer.
Bei allen Bremsvorrichtungen wird der Bremsdruck der Einfachheit
wegen konstant gehalten, er hat sich für schnellfahrende Züge als viel zu gering
erwiesen. Die Wirksamkeit der jetzigen Bremsen ist am geringsten, wenn die
kräftigste Bremsung am dringendsten erforderlich ist. Um eine gute Bremsung zu
erhalten, muß die Bremskraft den Aenderungen der Klotzreibung angepaßt werden.
Hierzu sind selbsttätige Bremsdruckregler verschiedener Art vorgeschlagen worden, so
von G. Westinghouse 1878, von Parke 1902 und von Brüggemann. Die
Wirksamkeit dieser Regelung wird aber durch Witterungseinflüsse und durch die
unregelmäßige Bewegung der Fahrzeuge sehr beeinträchtigt.
Auf amerikanischen Bahnen ist schon seit längerer Zeit bei
schnellfahrenden Zügen die „Westinghouse-Hochdruckbremse“ in Verwendung. Der normale Betriebsdruck
ist dabei von 5 auf 8 at erhöht, so daß die anfängliche Bremskraft etwa 110–120 v.
H. des Wagengewichtes ist. Im weiteren Verlauf der Bremsung sinkt der Druck auf 4
at. Bei dieser Bremsart ist zu bemängeln, daß die Wirkungsdauer des hohen Druckes
nicht der Bremsdauer angepaßt werden kann, so daß für geringe Geschwindigkeiten der
Zusatzdruck zu lange und bei hohen Geschwindigkeiten nicht lange genug wirkt.
Verfasser hat nun eine neue „Schnellbahnbremse“ entworfen,
die mit normalem Bremsdruck arbeitet und bei der die Wirkungsdauer des Zusatzdruckes
beliebig abgestuft werden kann. Dabei bleibt die vorhandene Bremseinrichtung
bestehen, neben dieser Hauptbremse kommt eine zweite unabhängige Bremsvorrichtung,
die an die Hauptleitung der Druckluft angeschlossen wird und auf dasselbe Gestänge
wirkt wie die Hauptbremse. Diese Zusatzbremse liefert die bei Schnellbremsungen
verlangte erhöhte Bremskraft und soll die Aenderung des Bremsdruckes während der
Bremsung hervorrufen. Versuche mit dieser „Schnellbahnbremse“ haben günstige
Ergebnisse geliefert, und zwar mit demselben Zug und unter den gleichen
Verhältnissen die folgenden Bremswege:
I. Westinghouse-Schnellbremse mit
konstantem Bremsdruck.
Geschwindigkeit km/Std.
71,6
91,7
100,1
109,7
120
131
Bremsweg in m
241
411
507
608
765
951
Westinghouse-Schnellbremse mit
veränderlichem Bremsdruck.
Geschwindigkeit km/Std.
71,5
90,3
99
109,5
114
129,5
Bremsweg in m
169
264
309
436
536
602
(Bayrisches Industrie- und Gewerbeblatt 1907, S. 376–382.)
W.
Elektrotechnik.
Nutzbarmachung der Prüffeldleistung.
(Kaufmann.) Zur Nutzbarmachung der Bremsleistung
eines Prüffeldes für Kraftmaschinen ist die asynchrone Drehstrommaschine am besten
geeignet, wobei aber der Magnetisierstrom einem schon vorhandenen Drehstromnetz
entnommen werden muß. Läßt man die Maschine nun mit negativer Schlüpfung, d.h. mit
höherer Umlaufzahl als sie der Wechselzahl des Netzes entspricht, laufen, so wird
Leistung in das Netz abgegeben, Schwankungen in der Netzspannung beeinträchtigen die
Wirkungsweise der Maschine nicht, weil ihre Eigenspannung sich durch Induktion nach
der Außenspannung regelt.
Wird die Leistung der Bremsdynamo von Null auf die Normallast
gesteigert, so variiert der Schlupf von 0 bis –5 v. H.; auf kurze Zeit kann die
Leistung der Maschine verdoppelt werden, wobei der Schlupf auf –10 v. H. steigt.
Obwohl bei konstanter Wechselzahl des Netzes die Leistung von der Umlaufzahl
abhängig ist, so kann im vorliegenden Fall diese Eigenschaft doch nicht für die
Regelung benutzt werden, sondern muß man zu diesem Zweck Widerstände in den Rotor
einschalten.
Zur Messung der Bremsleistung braucht nur ein Wattmesser beobachtet
zu werden, dessen Angaben durch den jeweiligen Wirkungsgrad dividiert werden.
Letzterer ist durch die Umlaufzahl bedingt, wird also vorher in einer Zahlentafel
zusammengestellt. Als unsicheres Glied bei der Messung ist der Wirkungsgrad der
Riemenübertragung von der Kraftmaschine nach der Bremsdynamo zu betrachten; derselbe
wird je nach Umständen zu 2–3 v. H. angenommen.
Die angegebene Methode, die eine Ausnutzung von etwa 80 v. H. der
Prüffeldleistung gestattet, hat noch den Vorteil, daß die Schwungräder, die sonst
durch die üblichen Bremsen stark angegriffen werden, sehr geschont werden. Auch ist
jetzt eine sonst nicht durchführbare plötzliche Be- oder Entlastung der geprüften
Maschinen möglich.
Als Nachteil der Verwendung einer Drehstrommaschine als Bremsdynamo
wirkt der Umstand, daß der Strom sich aus um 90° gegeneinander verschobenen
Wattstrom und wattlosem Strom zusammensetzt, wobei letzterer durch den asynchronen
Generator dem Netze, d.h. der dieses speisenden Synchronmaschine entnommen wird,
während letztere vom Wattstrom entlastet wird. Ist nun die Phasenverschiebung groß
und liefert der Asynchrongenerator den gesamten Wattstrom, so kann die leerlaufende
Synchronmaschine durch den von ihr geforderten wattlosen Strom stark überlastet
werden.
Die Hebung dieser Schwierigkeit ist in verschiedener Weise möglich.
Im vorliegenden Falle kann die Bremsdynamo ihren Strom teilweise in einen an ein
ebenfalls bestehendes Gleichstromnetz angeschlossenen Drehstrom-Gleichstromumformer
senden, der normal leerläuft, dabei aber wattlosen Strom bis zu ihrer vollen
Strombelastung liefern kann, der zum Ausgleich der durch die Bremsstation
hervorgerufenen Phasenverschiebung dient. (Z. d. V. d. I. 1907, S. 1628–1630.)
Ky.
Lokomotivbau.
Heißdampflokomotiven. Die Canadian Pacific Railway hat zur Zeit mehr als 197
solche Lokomotiven in Betrieb. Mit fünf verschiedenen Ueberhitzersystemen werden
Versuche ausgeführt, wobei zwei davon als ungeeignet befunden wurden. Bewährt haben
sich der Rauchröhrenüberhitzer Bauart W. Schmidt und
die Ueberhitzer System Cole und Vaughan-Horsey. Vaughan, Direktor dieser Eisenbahn, weist dabei auf die
Schwierigkeiten hin, genaue Zahlenwerte bei diesen Versuchen zu erhalten, da der
Kohlenverbrauch für 1 t/Meile im Sommer und Winter sehr verschieden ist. Die Ergebnisse der
Versuche, die während fünf Herbst- und Wintermonate an ⅗ gekuppelten Lokomotiven mit
den drei genannten Ueberhitzerarten auf der Strecke Fort William – Winepeg erhalten
wurden, sind mit dem Kohlenverbrauch einer Lokomotive mit Verbundwirkung verglichen.
Derselbe wurde
gleich 100 angenommen und dementsprechend der relative Kohlenverbrauch der
Heißdampflokomotiven bestimmt.
Strecke
Sattdampf-Verbund-lokomotive
Heißdampflokomotive
SystemSchmidt
SystemCole
SystemVaughan-Horsey
Fort William–Ignace
100
101,0
88,5
84,7
Ignace–Kenora
100
98,3
105,0
–
Kenora–Winepeg
100
100,8
100,5
–
Der Versuchswert 84,7 kann aber kaum der Wirklichkeit entsprechen,
so daß die Versuche noch nicht als abgeschlossen betrachtet werden können.
Versuche mit Güterzug-Heißdampflokomotiven haben die Ueberlegenheit
der Heißdampflokomotive gegenüber der Sattdampflokomotive von neuem bewiesen. Doch
weichen die dabei erhaltenen Ergebnisse sehr voneinander ab.
Strecke
Lokomotiv-Type
RelativerKohlen-verbrauch
Smith Fall –Havelock
4-6-0 Lokomotive m. Cole-Ueberhitzer
„ „ „ Vaughan „
„ Sattdampf-Verbundlokomotive
100101109
Schreiber –Fort William
Lokomotive mit Vaughan-Ueberhitzer „ „ Cole- „
Sattdampf-Zwillingslokomotive „
Verbund „
89 9100104
Field –Revelstoke
2-8-0 Zwillingslokomotive „ Lokomotive m. Vaughan-Ueberhitzer
10089
Swiff Current– Medicin Hat
4-6-0 Schnellzug-Verbundlokomotive „ „
Lokomotive, Ueber- hitzer, System Schmidt
„ „ Lokomotive,
Ueber- hitzer, System Cole
1005767
Chalk River– North Bay
4-6-0 Sattdampf-Zwillingslokomotive „ Lokomotive mit
Ueberhitzer, System Vaughan
10074
Aus diesen Versuchen ergibt sich nach Vaughan, daß Heißdampflokomotiven im Güterzugdienst 10–15 v. H. und im
Schnellzugdienst 15–20 v H. weniger Kohlen verbrauchen als Sattdampflokomotiven.
(Engineering 1907, S. 310.)
W.
Elektrische Lokomotiven. Um
Vergleichsversuche zwischen den verschiedenen elektrischen Systemen anzustellen, hat
die Pennsylvania Railroad Company bereits zwei
Gleichstromlokomotiven bauen lassen, die jede mit vier 350 PS-Motoren ausgerüstet
ist und etwa 100 t wiegt. Bei einer Lokomotive erfolgt der Antrieb der Laufachsen
durch Zahnräder, bei der anderen sind die Motoranker unmittelbar um die Laufachsen
angeordnet.
Neuerdings ist nun auch eine Wechselstromlokomotive fertiggestellt
worden, die besonders für das Hineinschleppen der Dampfzüge in den New Yorker Endbahnhof bestimmt ist. Dieser Betrieb ist
ziemlich schwer, da Steigungen bis 2 v. H. mit großer Geschwindigkeit befahren
werden müssen. Bei den Probefahrten auf der mit vielen Krümmungen versehenen
Versuchsstrecke sind Geschwindigkeiten von 118km/Std. erreicht worden, so daß auf der
Geraden eine Geschwindigkeit von 144 km/Std. erwartet wird.
Die Lokomotive besteht aus zwei vollständig gleich gebauten
Hälften. Besonderer Wert ist auf die Zugänglichkeit sämtlicher Teile gelegt.
Hierzu sind die Hauptschaltapparate auf einer erhöhten Plattform in der Mitte der
Lokomotive angebracht und auf jeder Seite von einem breiten Bedienungsgang aus
erreichbar. Die Schalter zur Regelung der Spannung sind unmittelbar über dem 11000
Volt Transformator, der mit Sparschaltung versehen ist, angebracht. Die
Lüftungsanordnung und die Fahrtrichtungsschalter sind unmittelbar, über den
Antriebsmotoren eingebaut, die auf den Laufachsen sitzen. (Street Railway Journal
1907, Bd. II, S. 92–93.)
Pr.
Materialienkunde.
Festigkeit von Schlackenbeton. (Kaufmann.) Der Schlackenbeton findet infolge seines
verhältnismäßig geringen Eigengewichtes bei Deckenkonstruktionen häufig Verwendung.
Seine Tragfähigkeit wird hierbei nur in seltenen Fällen ausgenutzt. Neuerdings hat
die Berliner Baupolizei die Verwendung des
Schlackenbetons als tragenden Bauteil verboten, da für seine
Festigkeitseigenschaften nur wenig maßgebende Zahlenwerte bekannt sind und mit
praktischen Ausführungen teilweise schlechte Erfahrungen gemacht wurden.
Zur Feststellung der Druck- und Scherfestigkeit des Schlackenbetons
haben Steffens & Nölle
in Berlin im Königlichen Materialprüfungsamt in Groß-Lichterfelde mit 60
Probewürfeln von 30 cm Seitenlänge Druck- und mit Prismen von 20 × 20 × 75 cm
Scherversuche anstellen lassen. Die eine Hälfte der Probekörper wurde nach 28 Tagen
Erhärtungsdauer auf Druck, die andere Hälfte zweischnittig auf Abscherung
untersucht, nachdem sie 7 Tage unter Wasser und 21 Tage im feuchten Sand gelegen
hatten. Bei den Scherproben waren die beiden Auflager 20 cm und die mittlere
Druckplatte 14,8 cm lang, so daß die Balkenlänge l,
zwischen den Auflager-Mitten gemessen, 54,8 cm
betrug.
Die in der umstehenden Tabelle zusammengestellten
Versuchsergebnisse sind Mittelwerte aus je fünf Versuchen. Die mit a bezeichneten Reihen unterscheiden sich von den
übrigen durch die Zementmarke.
Zwischen der Scherfestigkeit τ und der
Scherspannung τ' bei der Entstehung des ersten
Biegungsrisses, sowie zwischen der Biegungsfestigkeit σb (Biegungsspannung beim Anriß) und der
Schubfestigkeit τ besteht das gleiche mittlere
Verhältnis
\frac{\tau}{\tau'}=\frac{\sigma_b}{\tau}=2.
Das Verhältnis \frac{\sigma_b}{\tau'} hat für alle Scherversuche denselben Wert
4,1, weil für alle Versuche die Balkenlänge l, die
Balkenhöhe k und die Belastungsweise dieselbe ist.
Kaufmann leitet auf theoretischem Wege
mit Benutzung des Mittelwertes \frac{\tau}{\tau'}=2 die Formel ab:
\sigma_b=\frac{3}{4}\cdot \frac{l}{k}\cdot \tau.
Für l = 54,8 cm und k = 20 cm erhält man daher σb = 2,055 τ.
Dieser Wert stimmt mit dem mittleren Tabellenwert gut überein und
liefert für die einzelnen Probekörper σb-Werte, die sich mit rd. ± 10 v. H. Unterschied den
nach den Biegungsformeln berechneten σb-Werten nähern, so daß die Formel \sigma_b\,\underset{\sim}{=}\,2\,\tau die
Beziehung zwischen Biegungsfestigkeit und Schubfestigkeit ziemlich genau zum
Ausdruck bringt.
Dagegen kann die Formel:
\sigma_b=\frac{3}{4}\,\frac{l}{k}\,\tau
in dieser Form nur für das vorhandene Verhältnis
\frac{l}{k}=\frac{54,8}{20}
richtig sein, da der Koeffizient ¾ unter Benutzung des oben
ermittelten Verhältnisses \frac{\tau}{\tau'}=2 berechnet ist, welches nur für die angegebenen
Werte von l und k
Gültigkeit hat.
ReiheNo.
Mischung
Versuchsergebnisse
Verhältniswerte
Zement
Neiße-Kies
Koks-asche
Wasser-zusatzv. H.
Gewicht nach28 Tagenkg/cbm
Druck-festigkeitkg/qcmσd
Scher-festigkeitkg/qcmτ
Scher-spannung b.l. Biegerißτ
kg/qcm
Biegungs-spannung b.l. Biegerißσb
kg/qcm
\frac{\sigma_d}{\tau}
\frac{\tau}{\tau'}
\frac{\sigma_b}{\tau'}
\frac{\sigma_b}{\tau}
1
1
–
6
14,6
1555
143
18,4
10,8
44,2
7,8
1,7
4,1
2,4
1a
1
–
6
13,7
1553
138
16,6
7,5
30,9
8,3
2,2
4,1
1,9
2
1
2
4
9,1
1851
176
17,9
8,0
32,8
9,8
2,2
4,1
1,8
2a
1
2
4
8,7
1856
150
19,1
9,15
37,6
7,8
2,1
4,1
2,0
3
1
3
4
8,6
1926
177
16,5
7,6
31,4
10,7
2,2
4,1
1,9
3a
1
3
4
8,2
1906
139
14,9
8,0
33,1
9,3
1,9
4,1
2,2
Durch-schnitts-wert 2
Durch-schnitts-wert 2
Das Gesetz zwischen σb und τ wird besser
durch die allgemeinere Formel:
\sigma_b=\frac{\alpha}{\beta}\cdot \frac{l}{k}\cdot \tau
zum Ausdruck gebracht.
Hierbei ist α ein durch Rechnung zu
bestimmender Zahlenwert der von der Art der Belastung und der Berechnungsweise der
Scher- und Biegungsspannungen abhängig ist, während β
der aus Versuchen für das gegebene Verhältnis \frac{l}{k} zu bestimmende Wert
\frac{\tau}{\tau'} ist. Im vorliegenden Falle ist
\alpha=\frac{3}{2} und β = 2.
Die Versuchsergebnisse sind selbst für reinen Schlackenbeton
recht günstig. Da jedoch im Baubetrieb ausgeführte Konstruktionen derselben Mischung
erheblich geringere Festigkeit aufweisen können, so ist bei der Verwendung von
Schlackenbeton zu tragenden Bauteilen Vorsicht anzuwenden. Auszuschließen ist der
Schlackenbeton bei der Herstellung von Plattenbalken und von solchen Teilen der
kontinuierlichen und eingespannten Decken, in denen negative Momente auftreten
können. (Beton und Eisen 1907, S. 226–229.)
Dr.-Ing. P. Weiske.
––––––––––
Schmelzpunkte. (Burgess.) In dem Bureau of
Standarts, Washington wurden eine Reihe von hochliegenden Schmelzpunkten in
folgender Weise bestimmt: Ein Platinband wird in einer Atmosphäre von reinem
Wasserstoff durch den elektrischen Strom erhitzt; eine winzige Menge des
betreffenden Metalles, dessen Schmelzpunkt man messen will, liegt auf dem j
Platinband. Durch ein Glimmerfenster beobachtet man mit einem Mikroskop, wann bei
fortgesetzter Stromsteigerung die Substanz zu schmelzen scheint. Zugleich wird mit
dem optischen Pyrometer die Temperatur gemessen.
Es wurden folgende Schmelzpunkte gemessen:
Eisen (99,95 v. H. Fe)
1507°
C
Chrom (98,99 v. H. Br)
1482
„
Kobalt (99,95 v. H. Co)
1464
„
Nickel (99,95 v. H. Ni)
1435
„
Mangan (98,99 v. H. Mn)
1207
„
Das Eisen war von Burgess
elektrolytisch hergestellt worden. Burgess empfiehlt
den Schmelzpunkt von Kobalt als Fixpunkt für Eichungen, da das Metall billig ist,
sich wenig oxydiert und einen scharfen Schmelzpunkt zeigt.
Oberhalb des Platinschmelzpunktes konnten Messungen angestellt
werden, indem man das betreffende Metall (z.B. Tantal) als Faden einer Glühlampe
durch den Strom erhitzte, bis der Faden schmolz. Tantal schmolz bei der
„schwarzen“ Temperatur 2740; daraus berechnete Burgess den Schmelzpunkt des Tantals zu etwa 2900° C. Für Wolfram fand er einen Wert, der zwischen den Grenzen
3050° und 3200° C liegt. (Electrochemical and Metallurgical Industry 1907, S.
221.)
A.
Transportwesen.
Fördermaschine. (Jversen.) Daß die Höchstgeschwindigkeit für die
Seilfahrt der Dampffördermaschine auf 6 m, bei der elektrischen Fördermaschine
dagegen auf 10 m festgesetzt wurde, ist in der besseren Geschwindigkeitsregelung der
letzteren begründet. Bei der Dampffördermaschine läßt die Regelung durch größere
oder geringere Dampfzufuhr für den mittleren Teil der Fahrt wenig zu wünschen übrig,
die Gefahr des Stauchens des unteren Korbes auf die Aufsetzvorrichtung und des
Uebertreibens des oberen Korbes wird durch die üblichen Sicherheitsvorrichtungen
jedoch weniger vollkommen beseitigt. Zur Erhöhung der Bremswirkung wird zuweilen die
Auspuffleitung durch eine Drosselklappe abgeschlossen, um die Maschine als
Kompressor arbeiten zu lassen. Diesem Vorgehen haftet der Uebelstand an, daß der
komprimierte Dampf nun auf die andere Zylinderseite treibend wirkt, falls der
Maschinist die Steuerung umlegt in der Absicht Gegendampf zu geben. Die Anzahl der
Handgriffe wird außerdem dadurch erhöht. Das plötzliche Einfallen der Bremswirkung
durch die selbsttätigen Auslösevorrichtungen, auf die man auch nicht in einem
genügend eng begrenzten Zeitraum rechnen kann, hat den Nachteil, besonders die
Förderseile einer hohen Beanspruchung auszusetzen.
Um die Förderung möglichst sicher beherrschen zu können und
möglichst geringe Anforderungen an den Maschinisten zu steilen, sollte die Maschine
stets positive Arbeit zu leisten haben, d.h. es sollte bei überhängender Last am
Trommelumfang eine genau regelbare Bremskraft wirken, die der jeweils
unausgeglichenen Last mindestens gleichkommt.
Dieser Zweck wird durch einen mit Dampf oder Druckluft betriebenen
Bremszylinder erreicht, dessen eine Seite stets unter vollem Druck steht, während
ein kolbenförmiger Schieber die Zufuhr der anderen Zylinderseite regelt. Dieser
Steuerkolben wird durch ein Gewicht belastet, dessen Verschiebung auf einen Hebel
die Regelung besorgt. Die Gewichtsbelastung muß dem Druckunterschiede zwischen den
beiden Seiten des Steuerkolbens stets das Gleichgewicht halten. Sollte bei einer
gewissen Einstellung des Steuerhebels durch Kondensation, durch Schwankungen des
Betriebsdruckes oder durch andere Umstände das Gleichgewicht gestört werden, so
verschiebt sich der Steuerkolben, es kann Dampf auf die obere Bremszylinderseite
ein- oder austreten, bis der frühere Zustand wieder hergestellt ist, und der
Steuerkolben wieder absperrt. Die Bremskraft ist also immer von der
Gewichtsbelastung des Steuerkolbens abhängig. Durch Verstellung des Steuerhebels
läßt sich die Bremskraft stetig von Null bis auf den Höchstbetrag steigern. Infolge
der Gewichtsbelastung des Steuerkolbens wird kein den Maschinisten störender
Rückdruck auf den Steuerhebel ausgeübt.
Der beschriebene Bremszylinder wird in Verbindung mit einem
Anfahrregler (zur Verhinderung des zu hoch Treibens des oberen Korbes beim
Anfahren), eventuell auch mit einem Fahrtregler (zum selbsttätigen Einstellen der
Dampfzufuhr während der Fahrt) an die Fördermaschine angebaut.
Ist eine Dampffördermaschine in der beschriebenen Weise
ausgestattet, so dürfte die Regelbarkeit ihrer Geschwindigkeit kaum hinter
derjenigen der elektrischen Fördermaschine zurückstehen. Auch die Wirtschaftlichkeit
wird durch Anbringung der Bremse erhöht, weil sie ein schnelleres Umsetzen der
Förderkörbe und damit eine größere Anzahl Züge in der Stunde ermöglicht. (Z. d. V.
d. I. 1907, S. 1565–1572.)
Ky.
Wasserkraftanlagen.
Wasserkraftwerk der Bar Harbor and Union
River Power Company. Dieses Kraftwerk nutzt das Gefälle des Union River bei
Ellsworth, Me., aus, das durch einen 90 m langen, 22 m hohen Damm geschaffen wird.
Es ist vorläufig nur mit zwei Maschinengruppen von 1000 und 500 KW Leistung
ausgerüstet, seine Leistung soll aber durch Anlage einer Talsperre am Oberlauf des
Flusses auf 6000 PS in 24 Stunden oder 12000 PS in 12 Stunden erhöht werden. Die von
S. Morgan Smith gebauten, mit Ludlow-Regulatoren versehenen Turbinen sind mit 2300
Volt-Drehstromgeneratoren der General Electric Company
gekuppelt und laufen mit 277 und 400 Umdrehungen i. d. Minute. Um beim späteren
Ersatz der kleineren Turbine durch eine solche von 1000 KW Leistung an Baukosten zu
sparen, sind Einlaufrohr, Turbinenschacht und Ablaufrohr von vornherein für die
größere Leistung bemessen. Bemerkenswert ist, daß der aus eisenverstärktem Beton
ausgeführte Staudamm hohl ist und nicht nur für den Verkehr von einem Ufer zum
anderen, sondern auch als Vorratsraum und dergl. benutzt wird. Das Kraftwerk ist mit
drei 400 KW-Umformern ausgerüstet und liefert Strom von 33000 Volt Spannung auf 40
km Entfernung nach Bangor zum Betrieb einer Straßenbahn sowie für Lichtzwecke und
dient so zur Unterstützung eines älteren Wasserkraftwerkes bei Veazie am
Penobscot-Fluß von etwa 2200 PS Leistung und eines Dampfkraftwerkes von 1800 PS
Leistung. (Electrical World 1907, Bd. II, S. 561 bis 562.)
H.
Wasserkraftanlage der Great Northern
Power Co. Zur Versorgung des umfangreichen Eisenhüttengebietes in der Nähe
der Stadt Duluth, Minn., wird von der genannten Gesellschaft ein großes
Wasserkraftwerk erbaut, das zu einem Teil bereits in Betrieb genommen worden ist.
Das Kraftwerk wird aus einem etwa 3700000 cbm fassenden Stausee bei Thomas, ungefähr
27 km von Duluth entfernt, gespeist, der im Tale des St. Louis-River durch
Anlage eines 336 m langen und bis zu 12 m hohen gemauerten Staudamm geschaffen
worden ist. Aus diesem Stausee, dessen Wasserspiegel etwa 145 m höher liegt als
derjenige des Oberen Sees, wird das Kraftwasser durch einen 2,8 km langen offenen
Oberwassergraben in ein Vorbecken geleitet, das selbst 420000 cbm faßt, also allein
schon im Stande ist, beträchtliche Schwankungen in dem Kraftbedarf auszugleichen.
Insgesamt dürfte der Wasservorrat des großen Stausees für eine regelmäßige Abgabe
von 30000 PS ausreichen, während unterhalb des Kraftwerkes noch bis zu 25000 PS
durch Ausnutzung des verbleibenden Gefälles des St. Louisflusses gewonnen werden
könnten. Von dem Vorbecken führen vorläufig drei, später acht 1,5 km lange
Druckleitungen von 2100 mm Durchm., die zum größten Teil aus Holz und nur auf dem
letzten Stück aus genieteten Blechrohren bestehen, mit 113,4 m Gesamtgefälle zu dem
Krafthause. An den Stellen, wo die Leitungen in die Turbinenschächte einmünden,
laufen sie von 2100 auf 1680 mm Durchm. kegelig zusammen und sind hier mit
hydraulisch betätigten Absperrschiebern versehen, die dazu dienen, bei Vornahme von
Ausbesserungen die Turbinen trocken zu legen. Von den Turbinen sind zunächst drei
aufgestellt worden: Es sind senkrechte Francis-Turbinen
mit radial von außen zulaufendem und achsial nach unten ablaufendem Kraftwasser und
Finkscher Leitschaufelregulierung durch einen mit
einem Servomotor zusammenwirkenden, von der Welle der Turbine angetriebenen
Regulator, die nach den Entwürfen von Escher, Wyß &
Co. in Zürich von der Allis
Chalmers Company in Milwaukee, Wis., ausgeführt worden sind und bei 1580 mm
Laufraddurchm., 113,4 m nutzbarem Gefälle und 375 Umdrehungen i. d. Minute etwa
13000 PS Höchstleistung ergeben. Die Turbinen sind mit Drehstromgeneratoren von 7500
KW der General Electric Company gekuppelt, die 6600
Volt Spannung liefern. Der erzeugte Strom wird zunächst in 77,5 t schweren 7500
KW-Drehstromumformern mit Oelisolierung, die durch Wasser gekühlt wird, auf 60000
Volt Spannung gebracht und 22,5 km weit nach dem Verteilwerk in Duluth auf
Freileitungen überführt, wo seine Spannung auf 13200 Volt für die Verbraucher
herabgesetzt wird. (The Engineering Record 1907, Bd. II, S. 250–254 und
287–291.)
H.