Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Autor: | F. Mbg. |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 335 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Saitenelektrometer.
Das neue Elektrometer ist besonders für luftelektrische Messungen gebaut, möglichst
leicht gehalten und ferner so durchgebildet, daß es bei Messungen auf Schiffen und
im Ballon gegen Erschütterungen und Neigungen unempfindlich ist. Es beruht auf dem
Saitenprinzip, gemäß dem ein äußerst dünner Metalldraht zwischen zwei
Metallschneiden ausgespannt ist. Grund- und Deckplatte des in einem zylindrischen
Gehäuse eingeschlossenen Instrumentes sind durch zwei Vierkantträger verbunden, in
deren Mitten unter Verwendung von Bernstein als Isoliermaterial die Schneiden
gelagert sind. Frei durch das Gehäuse geführte Metallstäbe dienen als Zuleitung zu
jeder Schneide. Die Saite, ein Wollaston-Platindraht
von 1 bis 2 μ Durchmesser, wird an der Deckplatte durch
einen isoliert eingesetzten Metallstift gehalten und ist an ihrem unteren Ende unter
Zwischenschaltung eines Bernsteinpfropfens isoliert mit einem in der Grundplatte
sitzenden Spannkopf verbunden, der mit einer Teilung versehen ist. Eine der
Schneiden kann durch eine an ihrem oberen Ende gelagerte Metallschraube mit der
Saite leitend verbunden werden, in dem sie gegen eine an dem oberen Halter der Saite
sitzenden Feder geschraubt wird. Wird die Saite geladen, so stößt in diesem Falle
die im gleichen Sinne geladene Schneide die Saite ab, während die geerdete andere
Schneide die Saite anzieht. Da die Abstände der beiden Schneiden von der Saite von
geringerem Einfluß auf die Empfindlichkeit und den Meßbereich des Elektrometers ist
und ihr Einfluß wesentlich hinter dem der Saitenspannung zurücksteht, sind die
Schneiden in dem Instrument fest eingestellt.
Der Ausschlag der Saite wird durch ein Ablesemikroskop mit Okkularskala gemessen.
Dieses sitzt auf einem seitlich verschiebbaren Schlitten, um die Saite auf den
Nullpunkt der Okkularskala einstellen zu können. Die verwendete Vergrößerung ist
eine 78 fache bei einem Durchmesser des Gesichtsfeldes von 2 mm.
Mit der erwähnten Schaltung und bei stärkster Saitenspannung lassen sich mit dem
Instrument Potentiale von 20 bis etwa 500 Volt messen. Bei höheren Potentialen ist
Reißen der Saite zu befürchten. Wird die leitende Verbindung der einen Schneide mit
der Saite aufgehoben, so lassen sich Potentiale bis etwa 1000 Volt messen.
Bei stärkster Saitenspannung ist das Instrument gegen Neigung und Erschütterung
völlig unempfindlich und selbst bei mäßiger Anspannung der Saite tritt nur bei den
kleineren Potentialen sowie bei starker Neigung eine geringe Veränderung des
Saitenausschlages des Elektrometers ein, während es bei den mittleren und höheren
Potentialen gegen Neigung und Erschütterung unempfindlich ist. Die Einstellung der
Saite erfolgt bei diesen Saitenspannungen momentan. Es ist nicht das mindeste
Pendeln der Saite um ihre jeweilige Gleichgewichtslage wahrzunehmen; auch der
Nullpunkt bleibt genau erhalten. (Lutz) [Physikalische
Zeitschrift 1908, S. 100–107.]
Pr.
Stahlwagen für die New Yorker Untergrundbahn.
Die neuesten Wagen, welche die Interborough Rapid Transit
Company für die New Yorker Untergrundbahn
einstellt, sind auf Grund dreijähriger Betriebserfahrungen mit Stahlwagen entworfen.
Ihre Feuersicherheit ist vergrößert und ihr Gewicht vermindert worden; ferner hat
man die Türen an den Wagenenden 1260 mm breit gemacht, damit zwei oder gar drei
Personen gleichzeitig den Wagen betreten können. Bei der früheren Breite von 1000 mm
wurde das Ein- und Aussteigen stark behindert und die Aufenthalte an den
Haltestellen wurden infolgedessen verlängert.
Das Wagengewicht ist trotz einer Verlängerung der Plattform von 15,4 auf 14,35 t
vermindert worden. Bemerkenswert ist die neue Bauart, der zwischen den Fenstern
liegenden Pfosten. Diese sind als Kastenträger aus 3 mm Stahlblech gepreßt und so
profiliert, daß in ihnen sowohl die Fenster als auch die Vorhänge geführt werden.
Das Dach ist anstatt mit Holz mit 1,7 mm starkem Blech abgedeckt.
Um Gewicht zu sparen, sind vor allem sämtliche Teile fortgelassen worden, die nur
dazu dienten, die Wagen den aus Holz hergestellten ähnlich aussehend zu machen, da
man mit Recht der Meinung ist, daß der Baustoff an dem Aussehen eines Stahlwagens
erkennbar sein kann. Neu ist ferner die Ausbildung der Pufferbohlen. Unter
Zwischenfügung von Holz sind an den Enden der Wagen mit drei wagerechten Rippen
versehene Stahlguß-Pufferbohlen angebracht. Diese Rippen sollen bei Zusammenstößen
ineinandergreifen und hierdurch das Hinüberschieben eines Bodenrahmens über den des
benachbarten Wagens verhindern. [Street Railway Journal 1908, I, S. 422–426.]
Pr.
Straßenbahnoberleitung.
Mit Rücksicht auf die starke Beanspruchung der Fahrdrähte von
Straßenbahnoberleitungen an den Aufhängepunkten, an denen trotz elastischer Lagerung
durch Schwingungen und durch die vorübergleitenden Stromabnehmer molekulare
Veränderungen des Materials erfolgen, hat der Verf. eine neue Aufhängungsart
konstruiert, die gleichzeitig die Verwendung von Hartgummi oder Asbestonit
vermeidet. Zu jeder Aufhängung gehören zwei an den Fahrdraht in etwa 3 m Entfernung
voneinander angelötete Laschen, die durch einen Draht miteinander verbunden sind.
Dieser Draht wird an den Aufhängungspunkten über eine Porzellanrolle geführt, die wiederum
mittels einer weiteren Porzellanrolle an dem Ausleger oder Querdraht befestigt ist.
Als Vorteile dieser Aufhängungsart wird angeführt, daß jedwede Abbiegungen des
Fahrdrahtes an den Laschen fortfallen, weil sich die Laschen bei dieser Anordnung
sowohl in der Längsrichtung als auch senkrecht leicht bewegen können. Da bei der
Anordnung gleichsam die Anzahl der Aufhängepunkte verdoppelt ist, wird entsprechend
den verringerten Spannweiten auch ein geringerer Durchhang auftreten; ferner wird in
Krümmungen der Polygonzug sich durch die Vermehrung der Ecken mehr der Gleiskrümmung
anschließen.
Für Bahnen, die mit hoher Fahrgeschwindigkeit befahren werden sollen, will der Verf.
an jedem Aufhängepunkte mehrere durch Hilfsdrähte verschiedener Länge verbundene
Laschenpaare verwenden und glaubt hierdurch die wesentlich teurere
Kettenlinienaufhängung ersetzen zu können, Die neue Aufhängung ist in Burton-on-Trent seit 1 ½ Jahren im Betriebe und hat
sich gut bewährt. Sie ist ferner für Neubauten in Derby
in Aussicht genommen. (Pringle.) [The Electrician
1907/08, S. 486–489.]
Pr.
Prüfstand für elektrische Lokomotiven.
Zur Prüfung der eingebauten elektrischen Ausrüstungen von Gruben- und
Materialbahnlokomotiven, die die verschiedensten Spurweiten und Radstände besitzen,
hat die Baldwin Lokomotive Company sich einen
Versuchsstand gebaut. Dem Radstande entsprechend können zwei Wellen, deren
Lagerböcke auf Gleitbahnen ruhen, eingestellt werden. Diese Wellen tragen je zwei
der Spurweite entsprechend einstellbare Räder, deren Umfang mit einer Lauffläche für
die Lokomotivräder und einer Rille zur Aufnahme des Spurkranzes versehen ist.
Außerhalb der Lagerböcke sind auf die Wellen je ein Rad zum Auflegen eines Pronyschen Zaumes angebracht. Die Lokomotive wird bei
dem Versuch durch Ketten in ihrer Stellung auf den Rädern des Prüfstandes
festgehalten; es werden dann an einem Schaltbrett die zugeführte Energie abgelesen
und mittels der Pronyschen Zäume die Leistung
ermittelt. [The Electrician 1907/08, S. 925.]
Pr.
Schubspannungen in Eisenbetonträgern.
Die Schubspannung τ in irgend einem Balkenschnitt läßt
sich aus der zugehörigen Querkraft V, dem Hebelarm der
inneren Kräfte c und der Balkenbreite b0 durch die
Gleichung:
\tau\,\cdot\,b_0=\frac{V}{c}
ausdrücken. Hierbei ist für Platten
c=h-\frac{x}{3}
und für Plattenbalken
c=h-\frac{d}{2}+\frac{d^2}{6\,(2\,x-d)},
wenn h den Abstand der
Eiseneinlagen von der Druckkante, x die Breite der
Druckzone und d die Plattenstärke bedeutet.
Nach den amtlichen Bestimmungen wird im Beton eine Schubspannung von 4,5 kg/qcm
zugelassen. Diese Schubbeanspruchung ist in einem Querschnitt im Abstand s vom Auflager vorhanden, in dem die Querkraft V0 = 4,5 b0 . c ist Die Länge s läßt
sich aus einer linearen Gleichung mit einer Unbekannten ermitteln. Nunmehr läßt sich
die durch Eiseneinlagen auf die Länge s aufzunehmende
wagerechte Schubkraft aus der Gleichung
H'=\int_0^s\,\tau\,\cdot\,b_0-4,5\,b_0\,s=\frac{1}{c}\,\int_0^s\,V\,\cdot\,d\,x-\frac{V_0}{c}\,\cdot\,s
berechnen.
Da \int_0^s\,V\,d\,x der Inhalt der Querkraftfläche auf die Länge
s ist, so kann dieser Ausdruck durch das
Biegungsmoment Ms, das
im Abstand s vom Auflager vorhanden ist, ersetzt
werden.
Daher ist
H'=\frac{M_s-V_0\,\cdot\,s}{c}.
Wird die Kraft H' durch
Eiseneinlagen aufgenommen, die am Auflager unter 45° in die Höhe gebogen. sind, so
ist die von diesen Eisen aufzunehmende Zugkraft:
Z=\frac{M_s-V_0\,s}{c\,\sqrt{2}}=0,707\,\cdot\,\frac{M_s-V_0\,\cdot\,s}{c}.
Diese Gleichung wird mit Vorteil verwendet, wenn das Diagramm
der Querkräfte infolge gemischter Belastung aus Einzellasten und Streckenlasten
unregelmäßig ist. (Löser) [Beton und Eisen 1908, S. 34
ff.]
Dr.-Ing. P. Weiske.
Dauerversuche mit Eisenbetonbauten.
In der Washingtoner Universität wurden mit Eisenbetonsäulen und -Balken rd. 600
Dauerversuche mit über einer halben Million Wiederholungen ausgeführt.
Die Säulen hatten quadratischen Querschnitt von 12,7 cm Seitenlänge und 30,5 cm Höhe.
Die Balken hatten 1,52 m Spannweite, 10,2 cm Breite und 15,2 cm Höhe. Ihre Bewehrung
bestand aus zwei Rundeisen von 3,2 qcm Querschnitt.
Die folgende Zusammenstellung enthält Durchschnittswerte, n ist die Anzahl der Belastungswechsel, die den Bruch herbeiführten, wenn
die Beanspruchung zwischen o und p vom Hundert der Bruchspannung, die durch
Einzelversuche festgestellt wurde, schwankt:
1. Säulen: Alter 1 Jahr, Bruchspannung 111 kg/qcm.
p
95
85
75
65
55
n
18
193
589
2189
32545
2. Balken: Alter 6 Monate, Bruchfestigkeit des Eisens
4158 kg/qcm.
p
82
74
66
57
n
37
605
1948
4407
Aus diesen Beziehungen zwischen p und n erkennt man, daß bei beliebiger Wiederholung der
Belastung ein Bruch nicht zu befürchten ist, solange p
≦ 50 v. H. der Bruchspannung ist. Der Bruch erfolgte gewöhnlich durch allmähliche
Ueberwindung der Haftfähigkeit, (v. Thullié.) [Beton u.
Eisen 1908, S. 65 und 66.]
Dr.-Ing. P. Weiske.
Spiral-Francisturbine
Zwei solche Turbinen von 400 PS Leistung bei einer Wassermenge von 1750 l i. d.
Sekunde, 21,6 m Gefälle und 500 Umdr. i. d. Minute, die mit Drehstromerzeugern von
324 KW unmittelbar gekuppelt sind, sind in den Feistritzwerken der Gemeinde
Gleisdorf in Steiermark aufgestellt, denen das Kraftwasser mit Hilfe eines
Betonwehres, eines 1530 m langen Oberwassergrabens und einer Druckleitung von 1500
mm Durchm. zugeführt wird. Die Turbinen zeichnen sich durch verhältnismäßig kleine
Durchmesser aus und haben eine auf 1 m Gefälle und 1 PS reduzierte spezifische
Umdrehungszahl von 212 i. d. Minute. Die Anlage, welche neben kleineren Orten auch
die 48 km entfernte Gemeinde Gleisdorf mit Strom versorgt, ist von der Prager Maschinenbau-A.-G. vorm. Rüston & Co. gemeinsam mit den Weitzer
Elektrizitätswerken Franz Pichler & Co.
erbaut worden. [Elektrotechnik und Maschinenbau, Wien 1908, S. 201–205.]
H.
Künstliche Gefällsvergrößerung bei Wasserkraftanlagen.
Unter den Entwürfen, die anläßlich eines von der Stadt Genf ausgeschriebenen
Wettbewerbes um ein Wasserkraft-Elektrizitätswerk bei La Plaine an der Rhone zur
Beurteilung vorgelegt und mit einem der Preise bedacht worden sind, befand sich auch
ein von dem Turbineningenieur Clemens Herschel in New
York ausgearbeiteter; bei diesem Entwurf wird eine Einrichtung zur künstlichen
Gefällsvergrößerung verwendet, die dazu bestimmt ist, das bei Hochwasserstand durch
angestautes Wasser im Unterwasserkanal verloren gehende Nutzgefälle zu ersetzen. Die
in Rede stehende Anlage hat nämlich mit ganz besonders schwierigen
Wasserverhältnissen zu rechnen. Das zur Abgabe der gewünschten Leistung
erforderliche Nutzgefälle von etwa 13 m ist nur an 100 Tagen des Jahres vorhanden,
in Verbindung mit einem zwischen dem vollen Bedarf und etwa einem Drittel desselben
schwankenden Wasserzufluß. Auf Abgabe der vollen Leistung könnte daher während
dieser 100 Tage kaum einmal mit Sicherheit gerechnet werden. An den übrigen 250
Tagen eines Jahres hingegen ist bei reichlichem Wasserzufluß das erforderliche
Nutzgefälle kaum einmal verfügbar, sondern das Gefälle schwankt zwischen 13 und etwa
7,8 m. Der Gedanke, welcher dem vorliegenden Entwurf zugrunde liegt, besteht nun
darin, an solchen Tagen, wo Kraftwasser im Ueberschuß vorhanden ist, einen Teil
dieses Wassers in einem Ejektor auszunutzen, der eine genügend große Saugwirkung
erzeugt, um das von der Anlage verbrauchte Kraftwasser wesentlich unterhalb des
Spiegels im Unterwassergraben abzusaugen und, den hydrostatischen Gegendruck
überwindend, fortzuschaffen. Die Arbeitsweise ist folgende: Bei normalem Wasserstand
arbeitet nur die obere von zwei Turbinen und das Wasser fließt in der üblichen Weise
ab. Bei Hochwasserstand dagegen wird der Abflußkanal der oberen Turbine durch einen
drehbaren Schieber verschlossen und ein Teil des Kraftwassers durch einen
verstellbaren Einlaufapparat in den Ejektor eingelassen, der an seinem
durchlöcherten Teil das sowohl in der oberen Turbine als auch in der unteren Turbine
ausgenutzte Kraftwasser absaugt und gegen den Druck des Wassers im Unterwassergraben
fortschafft. Versuche, die mit einem solchen Ejektor im großen Maßstabe zu Holyoke,
Massachusetts, angestellt worden sind, sollen seine Wirksamkeit bereits erwiesen
haben. Die Mehrkosten gegenüber der gewöhnlichen Ausführung werden für eine Anlage
von 24000 PS Leistung mit nur 6,30 M. für 1 PS angegeben, wenn der Einbau des
Ejektors schon beim ersten Entwurf der Anlage berücksichtigt wird. Aber auch
bestehende Anlagen können auf diesem Wege wirtschaftlicher und leistungsfähiger
gemacht werden. [The Engineering Record 1908, I, S. 72.]
H
Betriebsbuchführung unter Berücksichtigung von Aenderungen der
Rohstoffpreise und Lohnsätze.
Die Betriebsbuchführung soll die Bewegung der Kapitalien durch die einzelnen
Abteilungen eines Werkes verfolgen, um bei etwaigen Anstauungen oder sonstigen
Bewegungsstörungen sofort auf Fehler im Betrieb schließen und in richtiger Weise
eingreifen zu können. Dazu ist notwendig, daß jede Abteilung als ein für sich
bestehendes Ganzes angesehen wird und demgemäß in der Betriebsbuchführung ein
besonderes Konto erhält, auf das alle Zu- und Abgänge der betreffenden Abteilung
verbucht werden können. Ein solches erhält der besseren Uebersicht halber zweckmäßig
Unterkonten, als welche im allgemeinen ein Material-, ein Produktionslohn- und ein
Unkostenkonto praktisch erscheinen, die dann selbst den besonderen Verhältnissen
entsprechend wieder unterteilt werden können, wenn das wünschenswert ist.
Halbfabrikate, welche z.B. von der Abteilung I zur Abteilung II wandern, werden in
letzterer am besten ihrem Gesamtwerte nach auf Materialkonto verbucht, jedoch steht
nichts im Wege sie auch, in ihre einzelnen Bestandteile aufgelöst, auf die genannten
Unterkonten der Abteilung II zu verbuchen. Um das geschilderte System nach
Möglichkeit einfach zu gestalten, werden für alle im normalen Gange der Fabrikation
hergestellten Teilfabrikate und verarbeiteten Materialien zunächst feste Preise,
sogen. Standardpreise; eingesetzt, die dauernd den
Buchungen zugrunde gelegt werden. Unterschiede aber zwischen den Standardpreisen und
den tatsächlich verausgabten Beträgen, wie sie durch Schwankungen der
Materialeinkaufpreise und der Akkorde unvermeidlich sind, werden durch besondere
sogen. Differenzkonten ausgeglichen, von denen je eins
für den Verkehr zwischen je zwei Betriebsabteilungen eingerichtet wird. Vor dem
Abschlusse müssen dann die Ueberschüsse dieser Differenzkonten sinngemäß auf die
Hauptkonten übertragen werden.
Neben der gekennzeichneten Vereinfachung bei den einzelnen Buchungen bietet die
Einführung der Differenzkonten noch verschiedene sonstige Vorteile: es ist die
Geheimhaltung der Einkaufspreise erleichtert; an die Stelle gelegentlicher
Berücksichtigung von Lohn- und Materialpreisschwankungen bei der Vorkalkulation
tritt eine planmäßige Erhöhung bezw. Erniedrigung um einen auf Grund der Erfahrungen
vergangener Rechnungsperioden angenommenen Prozentsatz; vor allem aber ist durch die
in den Differenzkonten erscheinenden Zahlen eine klare Uebersicht gegeben über die
Abweichungen von den je nachdem als Normal- oder Grenzwerte anzusehenden
Standardwerten und dadurch ist die Klarlegung der Gründe wesentlich vereinfacht,
welche etwaige Schwankungen im Erträgnisse des Werkes herbeigeführt haben. (Grull.) [Organisation 1908, Nr. 3.]
F. Mbg.