Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Autor: | H. |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 12 |
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Polytechnische Rundschau.Hierunter wird u.a. auch die bisherige „Zeitschriftenschau“
erscheinen.Die Redaktion.
Polytechnische Rundschau.
Selbsttätige Flaschenspülmaschine.
In der Royal Agricultural Hall zu London ist vor kurzem
gelegentlich der Brauerei-Ausstellung eine neuartige selbsttätige
Flaschenspülmaschine der Nash Patents, Limited, St.
Pancras, London, im Betriebe vorgeführt worden, die
nicht nur wegen ihrer außerordentlichen Leistungsfähigkeit, sondern auch wegen ihrer
geringen Bedienungserfordernis wohl eine ausgegedehntere Beachtung in allen
beteiligten Kreisen verdient. Die Maschine ist imstande in einem Arbeitstage von
zehn Stunden und bei Bedienung durch einen einzigen Arbeiter 50 bis 70 Groß Flaschen
zu reinigen, d.h. auszuspülen, Etiketten zu entfernen und zu sterilisieren. Dabei
wird der Verlust durch Bruch von Flaschen innerhalb der Maschine auf nahezu Null
beschränkt, ein Verlust, der bekanntlich bei anderen Maschinen sowie bei
Handreinigung mitunter schwer ins Gewicht zu fallen pflegt. Daß auch der Kraftbedarf
der Maschine sehr gering ist und keinesfalls eine Belastung der vorhandenen Anlage
bilden kann, sei noch nebenbei erwähnt. Die zu reinigenden Flaschen werden paarweise
in die Kammern D eines aus Weißblech hergestellten
Ringes B (s. Fig.
1–3), eingeführt, der in den mit heißer
Waschflüssigkeit gefüllten Trog A, der das Gestell der
Maschine bildet, eintaucht, und auf drei Rollen C
gelagert ist. Dieser Ring wird durch das in Fig. 4
näher dargestellte Sperrwerkgetriebe absatzweise vorwärtsbewegt. Er ist mit einer
Innenverzahnung E versehen, in die die Sperrklinken N und O eingreifen. Eine
von der Antriebs-Riemenscheibe G (Fig. 2) durch Rädervorgelege bewegte Welle F, auf der eine Daumenscheibe H befestigt ist, bewirkt, daß mittels der gegen die Daumenscheibe
anliegenden Rolle I der mit Gegengewicht L versehene Hebel K bei
jeder Wellenumdrehung einmal nach unten gedrückt, eine Zeitlang in dieser Stellung
erhalten und dann wieder ausgelöst wird, so daß zunächst eine Vorwärtsbewegung des
Ringes B vermöge der Klinke O, dann ein Sichern des Ringes durch die an dem Verbindungshebel
angelenkte Klinke N und sodann eine Rückbewegung des
Hebels K unter dem Einfluß seines Gegengewichtes
erfolgen kann, wobei die Klinke O auf den
nächstfolgenden Zahn des gegen Bewegung gesicherten Ringes überspringt, siehe die
punktiert gezeichnete Stellung des Hebelwerkes.
Textabbildung Bd. 323, S. 12
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 323, S. 12
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 323, S. 12
Fig. 3.
Textabbildung Bd. 323, S. 12
Fig. 4.
Die auf dem Ring B aufgesetzten Flaschen werden somit
absatzweise in den Trog A hineingedreht und laufen hier
zunächst zwischen Bürsten P hindurch, die sich über ein etwa 2,4 m
langes Stück des Umfanges erstrecken. Wenn die Flaschen einen halben Umlauf
zurückgelegt haben und aus dem Trog herauszutreten beginnen, so gelangen sie gegen
zwei Kolben Q, die von der Kurbelscheibe a aus (s. Fig. 1 u.
2) eine hin- und hergehende Bewegung erhalten
und die die Flaschen aus den Kammern D heraus zwischen
die ringförmigen Bürsten R drücken, wodurch die
aufgeklebten Etiketten entfernt werden. Die Flaschenhälse drücken hierbei gegen die
Teller 5 an den Enden der auf einem Rahmen T
verschiebbaren und durch Federn Z abgestützten Rohre U,
so daß beim Vorschieben der Flaschen gleichzeitig die an den Enden der Spindeln V angebrachten Bürsten freigelegt werden und diese in
das Innere der Flaschen eintreten. Diese Bürsten erhalten eine schnelle Drehbewegung
und die Bürsten R eine langsamere Drehbewegung, beide
unter Vermittlung des Zahnrades b, während die Flaschen
festgehalten werden und sich nicht mitdrehen können. Auf diese Weise wird eine sehr
gründliche, äußere und innere Säuberung der Flaschen gewährleistet.
Textabbildung Bd. 323, S. 13
Fig. 5.
Diese Phase der Reinigung fällt mit dem Stillstand des Ringes B, also mit dem Einlegen eines neuen Flaschenpaares zusammen. Es gehen
dann zunächst die Kolben Q wieder zurück, so daß auch
die Flaschen unter dem Druck der Federn Z wieder in die
Kammern D zurückgeführt werden, worauf der Ring B durch das bereits oben beschriebene Getriebe
weitergeschaltet wird. Beim weiteren Umlauf des Ringes gelangen schließlich die
Flaschen auch an die Spülleitungen c und d, die die Außen- und Innenseite mit frischem Wasser
abspülen. Hierbei ruhen die Flaschen auf zwei Ringen g
aus Winkeleisen (s. Fig. 1 u. 2), die auch zum Fortleiten des Spülwassers dienen.
Auf diesem Wege können natürlich auch noch andere Reinigungsverrichtungen, z.B. das
Sterilisieren der Flaschen mit Dampf, vorgenommen werden. An der Aufgabestelle (s.
Fig. 5 links) angelangt, werden sodann die
Flaschen herausgenommen und ein Paar neue eingesetzt, wozu die Pausen zwischen den
Absatzbewegungen des Ringes völlig ausreichen. Das in dem mit einem Ueberlauf
versehenen Trog A befindliche Bad wird aus der Leitung
e ständig erneuert und durch den aus der
Rohrleitung f zuströmende Dampf kochend erhalten.
H.
Wechselstrom-Wattmeter.
Durch einen Elektromagneten mit Eisenkern wird ein starkes magnetisches Feld in einem
kleinen Luftraum erzeugt, in dem sich das bewegliche System befindet.
Infolgedessen kann man letzteres auf eine kräftige Feder wirken lassen und ferner
werden äußere magnetische Felder keinen Einfluß auf das Meßergebnis ausüben. Während
man bisher Elektromagnete mit Eisenkernen für diese Zwecke wegen der wechselnden
Permeabilität und Hysteresis für ungeeignet hielt, hat der Verf. nachgewiesen, daß
sich immer das der angelegten Spannung genau entsprechende Feld ausbildet, wenn man
nur den Widerstand der Wicklung so klein macht, daß der Ohmsche Spannungsabfall gegenüber dem Gesamtspannungsabfall in der Spule
möglichst klein ist. Um einen dem von der Spannungsspule herrührenden Felde
entsprechend phasengleichen Strom in der beweglichen Spule zu erhalten, wird ein
besonderer Transformator verwendet. Wird das Instrument als Voltmeter benutzt, so
genügt es, statt dessen in den Stromkreis der beweglichen Spule einen Kondensator
einzuschalten. Aenderungen in der Wechselzahl und in der Wellenform haben keinen
meßbaren Einfluß auf die Voltmeterangaben und auch die Wattmeterangaben sollen nur
bei niederen Werten des Leistungsfaktors (unter 0,7) Fehler bis zu 1 v. H. ergeben.
(Sumpner.) [The Electrician 1907, S. 884–885.]
Pr.
Höchststrommesser.
Das sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendbare Instrument besteht
aus einem ∪-förmig gebogenen Glasrohr, an dessen Enden
zwei luftgefüllte Glasgefäße angeschlossen sind und welches mit einer gefärbten
Flüssigkeit zum Teil gefüllt ist. Das Glasgefäß an einem Schenkel wird durch eine
Spirale aus Platinoid oder einer ähnlichen Legierung erwärmt, die von einem dem zu
messenden Strom proportionalen Zweigstrom durchflossen wird. Hierdurch wird die
Flüssigkeitssäule in dem anderen Schenkel zum Steigen gebracht und gelangt dann in
ein an diesen Schenkel angeschmolzenes Ueberfallrohr. Die Menge der in diesem Rohr
sich ansammelnden Flüssigkeit gibt dann ein Maß für den Höchststrom, der mittels
einer an dem Rohr angebrachten Teilung, die empirisch ermittelt ist, gemessen werden
kann. Durch Kippen des Instrumentes kann die Flüssigkeit aus dem Meßrohr entfernt
und das Instrument wieder für eine neue Messung vorbereitet werden. (Wright & Reason)
[Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1907, S. 1511.]
Pr.
Eisenbeton im Eisenbahnbau.
Die vorläufigen Bestimmungen für das Entwerfen und die Ausführung von Ingenieurbauten
in Eisenbeton im Bezirke der Eisenbahndirektion Berlin stellen für die auf Biegung
beanspruchten Plattenbalken so schwere Bedingungen, daß ihre bisherige
Ausführungsweise wirtschaftlich unmöglich erscheint. Bei den der Wirkung von
Rauchgasen ausgesetzten Konstruktionen soll die Rissefreiheit dadurch möglichst
gesichert werden, daß die rechnungsmäß sich ergebenden Betonzugspannungen nur den
1/1,5 bis
½,5 fachen Wert der Zugfestigkeit erreichen
sollen. Außerdem soll bei Zuweisung der ganzen Zugspannungen an das Eisen die
zulässige Beanspruchung desselben von 800 bis 1000 kg/qcm nicht überschritten
werden. Während sich die Forderung der geringen Betonzugspannung für
Eisenbetonplatten einigermaßen erfüllen läßt, ist dies für Plattenbalken
wirtschaftlich unmöglich, da die den Steg schneidende Nullinie viel näher an der
Druckkante als an der Zugkante liegt, so daß die nach den vorgeschriebenen Formeln
berechneten Betonzugspannungen die Betondruckspannungen bedeutend übersteigen.
Die aus der Belastung sich ergebenden Zugspannungen lassen sich jedoch nach Koenen durch künstlich erzeugte Druckspannungen
herabsetzen.
Koenen will in den im Steg eingelegten Eisenstäben
Anfangszugspannungen erzeugen, welche im Beton entgegengesetzte Druckspannungen
hervorrufen.
Die Eiseneinlagen ragen am Auflager aus dem Balkenende hervor und werden an ihrem
Ende mit einem wagerechten ⊐-Eisenpaar fest verankert. Gegen das letztere pressen
sich zu beiden Seiten des Steges des Plattenbalkens die Kolben von zwei
Wasserdruckpressen, so daß die Eiseneinlagen künstlich gezogen werden. An einem
Manometer läßt sich die erzielte Spannung ablesen. Nach vollständiger Erhärtung des
Betons wird die Anspannvorrichtung beseitigt.
Die Eiseneinlagen würden sich auf ihre frühere Länge verkürzen, wenn sie nicht durch
den umhüllenden Beton hieran gehindert würden. Da durch die Haftfähigkeit des Eisens
am Beton beide Stoffe sich zu gemeinsamer Formänderung zwingen, erzeugt die
Verkürzung der Eiseneinlagen im Beton Druckspannungen, die den aus der
unvollständigen Rückbildung noch vorhandenen Anfangszugspannungen der Eiseneinlagen
das Gleichgewicht halten. Da die Eiseneinlage im Betonquerschnitt in der Nähe der
Zugkante und außerhalb der Nullinie liegt, sind die künstlich erzeugten
Druckspannungen über den Betonquerschnitt nicht gleichmäßig verteilt, sondern in der
Stegunterkante am größten, also dort, wo eine Entlastung am meisten erwünscht ist.
In der Oberkante der Platte können sogar durch die künstlich gespannten
Eiseneinlagen Zugspannungen erzeugt werden, wenn die Eiseneinlagen den
Betonquerschnitt unterhalb des zur Plattenoberkante gehörigen Kernpunktes
schneidet.
Aus der Bedingung des Gleichgewichtes zwischen den Anfangsspannungen der
Eiseneinlagen nach der Entlastung der Spannvorrichtung und den entgegengesetzten
Betondruckspannungen läßt sich eine Formel für die durch die Spannvorrichtung zu
leistende Zugkraft Z ableiten. Ist σbd die im Beton zu
erzeugende künstliche Druckspannung in der Zugkante des Steges, Fb und Jb der Querschnitt und
der Trägheitsmoment des Betonquerschnitts, a der
Abstand der Nullinie von der Zugkante und e der Abstand
des Eisenquerschnitts Fe von der Nullinie, so ist:
Z=\sigma_{bd}\,\left(\frac{F_b\,\cdot\,J_b}{a\,\cdot\,e\,F_b+J_b}+10\,\cdot\,F_e\,\cdot\,\frac{e}{a}\right).
Um in einem Plattenbalken von 1,15 m Plattenbreite und 0,50 m
Stegbreite, von 0,25 m Plattenhöhe und 1,00 m Gesamthöhe, mit einem Eisenquerschnitt
von 69 qcm die rechnungsmäßige Zugspannung in der Stegunterkante von 40 kg/qcm auf
20 kg/qcm herabzusetzen, muß die Spannvorrichtung eine Zugkraft von 41 t auf die
Eiseneinlagen ausüben. Hierdurch entsteht in diesen eine Anfangszugspannung von 595
kg/qcm. Nach Lösung der Spannvorrichtung vermindern sich die Eisenzugspannungen auf
412 kg/qcm, während durch die exzentrische Lage der Eiseneinlagen innerhalb des
Betonquerschnitts in seiner Unterkante 20 kg/qcm Betondruckspannung und in seiner
Oberkante 6 kg/qcm Betonzugspannungen hervorgerufen werden. (Koenen.) [Zentralblatt der Bauverwaltung 1907, S. 520–523.]
Dr.-Ing. P. Weiske.
Härtebestimmung unter Stoßwirkung.
Eine neue Anwendungsart der Ludwikschen
Kegeldruckversuche mit Kupfer, Gußeisen und Flußeisen bestätigten durchaus die
Giltigkeit des Aehnlichkeitsgesetzes, nach welchem hier der Quotient A : t3 eine konstante Größe ist, wenn A die Deformationsarbeit und t die Eindrucktiefe ist. Das Verhältnis der Deformationsarbeiten bei
ruhigem Druck und bei Stoß ist nicht konstant für verschiedene Materialien
(z.B. für Kupfer 0,72, für Stahl 0,59) bei schmiedbaren Eisen aber beinahe
unabhängig vom Kohlenstoffgehalt. (Geßner.) [Zeitschr.
des österr. Ing. und Arch. Vereins 1907, No. 46.]
A. L
Schiffsmotor.
Bei dem großen Wert, den es für Motorboote hat, daß ihre Maschinenanlage besonders im
Grundriß wenig Platz beansprucht, hat man schon mehrfach versucht zwei Zylinder
übereinander anzuordnen, jedoch in konstruktiver Hinsicht selten mit Erfolg. Bei
einem vor kurzem von Wolf & Struck in Vaals, Holland, in den Handel gebrachten
Zwillings-Tandem-Bootsmotor, also mit vier Zylindern, von denen je zwei übereinander
liegen, wird in den unteren Zylindern an der Kolbenoberseite, in den oberen
Zylindern dagegen allein an der Unterseite der Kolben Arbeit geleistet. Die
Kolbenoberseite der oberen Zylinder ist durch einen Deckel abgeschlossen und steht
durch eine geräumige Ausbohrung der Kolbenstange in Verbindung mit dem geschlossenen
Kurbelkasten, so daß bei jedem Hub die mit Oel gesättigte Luft aus diesem in den
oberen Zylinder zwecks Schmierung desselben hinaufgesaugt wird.
Das Schwungrad befindet sich zwischen den beiden Kurbeln und ist im Kurbelkasten
eingeschlossen. Alle Ventile sind gesteuert. Eine auf die Steuerwelle montierte
Umdrehungspumpe drückt das Oel nach den Lagern und durch Ausbohrungen in der Welle
nach den Kurbelzapfen, von wo aus es in den Kurbelkasten zur Schmierung der Zylinder
gelangt. Der achsiale Schub der Schraubenwelle wird für beide Drehrichtungen durch
Kugellager aufgenommen. Ein Gewichtregler beeinflußt die Gasmischung und verhindert
die Ueberschreitung der höchst zulässigen Umlaufzahl. Uebrigens wird die Anzahl
Umdrehungen durch Drosselung der Gaszufuhr von Hand geregelt.
Bei dem achtpferdigen Motor haben die Zylinder 93 mm Durchm. und 100 mm Hub bei einer
normalen Umlaufzahl des Motors von 700 i. d. Min. [De Motorentechniek 1907, S.
94–96.]
Ky.
Arbeiten unter Druck.
Beim Arbeiten unter Druck (Taucher und Caissonarbeiter) nimmt das Blut Gase,
besonders Stickstoff auf, welche bei der Druckverminderung wieder ausgeschieden
werden. Findet die Druckabnahme langsam genug statt, so führt das Blut die Blasen
mit nach den Lungen ohne Schaden zu verursachen, sonst aber stauen die Blasen sich
in den Kapillargefäßen und rufen durch die so erzeugte Bluthemmung die sogen.
Caissonkrankheit hervor. Diese besteht in Hautjucken, Muskel- und Gelenkschmerzen
und und in den schlimmeren Fällen in völliger Lähmung der betroffenen Körperteile,
und kann schließlich auch den Tod herbeiführen. Ein unregelmäßiges Leben, zu lange
Arbeitszeit, Trunksucht, verdorbene Luft, feuchtes, kaltes Wetter erhöhen die
Empfindlichkeit des Arbeiters.
Die hauptsächliche Ursache für das Auftreten der Krankheit ist die zu schnelle
Druckabnahme, für die man wenigstens bei Ueberdrücken von über 1 ½ at etwa 15 bis 20
Minuten für jede Atmosphäre rechnen sollte. Dr. J.
Haldane hat stufenweise Druckabnahme vorgeschlagen. Befindet der Taucher
sich z.B. unter 6 at Ueberdruck, so soll er in kurzer Zeit bis 15 oder 20 m unter
der Oberfläche hinaufsteigen. Er meint, daß die dabei frei werdenden
Stickstoffblasen zu klein sind um zu schaden und leicht durch die Lungen entfernt
werden. Der Taucher soll dann nach Verlauf von weiteren 30 oder 60 Minuten ohne
Gefahr an die Oberfläche kommen können. Dieser Vorschlag ist zwar zweckmäßig, falls
der Taucher nur kurze Zeit unter hohem Druck zugebracht hat und sein Blut daher noch
wenig mit
Stickstoff gesättigt ist; andernfalls aber ist die langsame, stetige Druckabnahme
vorzuziehen.
Die größte Tiefe, in die ein Taucher je hinabgestiegen ist, beträgt 61 m, wobei
jedoch der Tod eintrat, sofort nachdem der Taucher wieder an die Oberfläche kam. Die
Zeit der Druckverminderung war dabei sehr kurz bemessen. Wahrscheinlich sind 57 m
die größte je erreichte Tiefe, ohne daß der betr. Taucher dabei Schaden an seiner
Gesamtheit litt. Dr. L. Hill und M. Greenwood haben in einem stählernen Versuchsbehälter
Versuche ausgeführt, bei denen letzterer sich unter einen Druck bringen ließ, der
mit 64 m Wassertiefe übereinstimmt. Er blieb unter diesem Druck während 54 Minuten
und brauchte für die Druckabnahme 2 Stunden und 17 Minuten, wobei er keinerlei
schädliche Folgen außer geringen Schmerzen in den Armen empfand.
Die Caissonkrankheit kann in den meisten Fällen durch erneutes Komprimieren und
darauffolgende langsame Druckverminderung sofort geheilt werden. [The Engineer 1907,
Bd. II, S. 386–387.]
Ky.
Wasserkraftanlagen zur Versorgung von Bergwerken
Im Gebiete des Menominee-Flusses am Lake Superior gibt es zwei Bergwerke, die ihre
Betriebskraft so gut wie ausschließlich von Wasserkraftanlagen beziehen. Die
Kraftanlage der Chapin-Bergwerke bei Big Quinnisec Falls, welcher das Kraftwasser
aus dem Menominee-Fluß mit 15,6 m Gefälle durch ein 105 m langes offenes Gerinne
zugeführt wird, liefert nicht, wie sonst zumeist üblich ist, elektrischen Strom,
sondern etwa 1700 cbm Druckluft i. d. Minute, die durch eine 610 mm weite
Stahlblechleitung den 5,6 km weit entfernten Gruben zugeführt wird, und dort
zum Betrieb von Gewinnungsmaschinen, Verladeeinrichtungen und Förderwerken verwendet
wird. In dem Kraftwerk sind vier Leffel-Wasserräder
aufgestellt, die durch Stirnrädervorgelege mit 4 : 1 Uebersetzung je einen
vierzylindrigen Kompressor der Rand Drill Company
antreiben. Die Gesamtleistung der Anlage dürfte annähernd 35000 PS betragen. Das
zweite, ebenfalls am Menominee-Fluß gelegene Wassserkraftwerk, das bei
Sturgeon-Falls vor kurzem errichtet worden ist, hat elektrische Kraftübertragung und
versorgt die beiden bei East Vulcan und West Vulcan gelegenen Schächte der Penn Iron Mining Company. Der gegenwärtige Ausbau des
Werkes umfaßt acht Leffel-Wasserräder auf gemeinsamer
wagerechter Welle, an deren einem Ende eine 1500 KW-Drehstromdynamomaschine von 6600
Volt Spannung unmittelbar angeschlossen ist, während an das andere Wellenende
demnächst eine 2200 KW-Maschine angekuppelt werden soll. Der gelieferte Strom wird
etwa 5,6 km weit nach den genannten Schächten fortgeleitet, hier in drei 500
KW-Transformatoren auf Verbrauchspannung herabgesetzt und dient dann auf dem Schacht
East Vulcan zum Speisen eines 200pferdigen Antriebmotors der Wagenkipper sowie
dreier Worthington-Kreiselpumpen von je 3,4 cbm
Leistung i. d. Minute bei 360 m Förderhöhe, die von 450 pferdigen Motoren mit 1200
Umdrehungen i. d. Minute angetrieben werden. Auf dem Schacht West Vulcan werden zwei
450-pferdige mit zweistufigen Kompressoren von je 88 cbm Leistung i. d. Minute
gekuppelte Motoren und ein 200-pferdiger Fördermotor gespeist. [The Iron Trade
Review 1907, Bd. II, S, 631–633.]
H.