Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 350 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Wechselstrom-Meßinstrumente.
Der Bau von Meßinstrumenten für Wechselstrom ist dann schwierig, wenn Feldmagnete mit
Eisenkernen und zur Aufnahme der beweglichen Spule kleine Luftzwischenräume
verwendet werden sollen. Einmal kann das unterteilte Eisen nicht zur Lagerung
anderer Teile herangezogen werden und ferner kann es nicht mehr bearbeitet werden,
wenn die Eisenbleche aufgeschichtet sind. Der einfacheren Bauart wegen geben die
Verf. ihren Instrumenten hufeisenförmige Magnetkerne, deren Polenden halbkreisförmig
ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind, so daß nur ein etwa 2 mm breiter
Luftzwischenraum entsteht. Bei einer Spulendicke von nur etwa 1 mm bleibt dann ein
Spielraum von nur 0,5 mm. Die Feldstärke des Magneten beträgt etwa 32000 C. G. S.
bei einem Eisenquerschnitt von etwa 6 ½ qcm. Die Induktion beträgt daher etwa 5000.
Da der Querschnitt des Luftraumes etwa das Fünffache beträgt, so ist die
Kraftliniendichte dort 1000 und entspricht somit derjenigen guter Dauermagnete. Die
bewegliche Spule besteht aus 40 Windungen von dünnem Kupferdraht. Sie ist an einer
Stahlachse befestigt, die zwischen Edelsteinen gelagert ist. Zum Ausgleich von
Temperaturschwankungen ist den Kupferwindungen ein induktionsfrei I gewickelter
Manganindraht von etwa 80 Ohm Widerstand vorgeschaltet. Die Achse der Spule ist
unmittelbar neben einer ihrer Seiten angebracht; die hierdurch bewirkte einseitige
Belastung der Achse wird durch den Zeiger und eine daran befestigte Dämpferfahne
ausgeglichen. Diese Fahne schwingt in einem entsprechend gebogenen Kanal über dem
die Teilung des Instrumentes angebracht ist. Das auf die Spule ausgeübte Drehmoment
beträgt bei 90° Ausschlag etwa 1,2 g/cm.
Um das Instrument als Wattmeter verwendbar zu machen, muß die Magnetwicklung über die
Primärwicklung eines Serientransformators gespeist werden. Dieser
Serientransformator liefert für die bewegliche Spule einen Strom, der unabhängig von
Spannung, Strom, Periodenzahl oder Wellenform dem Erregerstrom des Magneten
proportional ist und diesem gegenüber ferner eine Phasenverschiebung von 90°
besitzt. Da das Feld des Magneten seinem Erregerstrom gegenüber um 90°
phasenverschoben ist, so sind Feld und Strom in der beweglichen Spule in Phase. Der
Eisenkern des Serientransformators besitzt einen großen innerhalb der Spulen
liegenden Luftzwischenraum, damit die erforderliche Proportionalität zwischen dem
Kraftfluß und dem Primärstrom erzielt wird. Die Sekundärspule des Transformators
besteht aus nur wenigen Windungen dünnen Drahtes.
Bei konstanter Spannung kann das Wattmeter zur Messung des wattlosen Stromes benutzt
werden. Hierzu hat man für den Einphasenstrom den Serientransformator nur durch
einen induktionsfreien Widerstand zu ersetzen, an dessen Klemmen die bewegliche
Spule angeschlossen ist; oder es wird ein gewöhnlicher Serientransformator ohne
Luftzwischenraum mit einer aus vielen Windungen bestehenden Sekundärwicklung zur
Speisung der beweglichen Spule verwendet. Für Drehstrom sind nur die Phasen
entsprechend zu vertauschen.
Bei einem mit Eisenkern versehenen Phasenmesser gleicht der Magnet dem Stator einer
Drehstrommaschine, der aus einer Anzahl Eisenbleche aufgeschichtet und zweckmäßig
mit einer Ringwicklung versehen ist. Anstelle des Rotors ist ein fester lamellierter
Eisenkern eingebaut, so daß ein ringförmiger Luftspalt von etwa 3 mm Breite
entsteht. In diesem Luftspalt schwingt eine Spule, die ausbalanziert ist und sich
nur unter dem gemeinsamen Einfluß der Ströme und Felder einstellt. Der Stator ist
auf Strom gewickelt und wird dementsprechend über zwei Serientransformatoren
gespeist, deren Primärwicklungen von zwei Phasen des zu den Stromverbrauchern
fließenden Stromes durchflössen werden. Die bewegliche Spule ist mit einem großen
induktionsfreien Widerstand in Reihe und beide sind zu den Hauptleitungen im
Nebenschluß geschaltet.
Der Phasenmesser kann auch in der Weise abgeändert werden, daß seine
Statorspulen auf Spannung und seine beweglichen Spulen auf Strom gewickelt sind. Ist
die bewegliche Spule dann so gelagert, daß sie sich beliebig drehen kann, so ist es
zulässig, mit Hilfe eines Voltmeterschalters das Instrument von einer
Wechselstrommaschine auf eine andere umzuschalten; ferner kann durch Anlegen der
Spannungswindungen an die Sammelschienen und der beweglichen Spule an die Klemmen
einer zuzuschaltenden Maschine der Phasenmesser zum Parallelschalten benutzt werden.
(Sumpner und Record.)
[The Electrician 1907/08, S. 875–877 und S. 924–925.]
Pr.
Doppelanordnung des Schlickschen Schiffskreisels.
Der Schlicksche Schiffskreisel besteht bekanntlich aus
einem elektrisch oder nach Art einer Dampfturbine angetriebenen schweren Schwungrad
mit senkrechter Welle, das, in einem pendelnden Rahmen aufgehängt, durch Bremsung
der Ausschlagbewegungen dieses Rahmens zur Dämpfung der Rollbewegungen des Schiffes
bestimmt ist. Wird das Schiff von der Seite her durch eine Welle getroffen, während
der Kreisel sich dreht, so wird der um eine Querachse schwingende Kreiselrahmen
einen Ausschlag in der Längsrichtung des Schiffes ausführen und dabei den größten
Teil der Stoßenergie der Welle aufnehmen, so daß die Schlinger- oder Rollbewegung
des Schiffes stark vermindert wird. Damit eine Reihe von Wellenstößen nicht dennoch
eine größere Bewegung des Schiffskörpers herbeiführen kann, muß der Kreiselrahmen
gebremst werden. Durch diese Bremsen werden beim Schlingern des Schiffes Kräfte auf
den Schiffskörper übertragen, die ein Stampfen desselben zur Folge haben. Mögen
diese Stampfbewegungen nun auch so gering sein, daß sie als wenig hinderlich keine
große Beachtung verdienen, so entsteht umgekehrt eine ähnliche aber die gewünschte
Eigenschaft des Kreisels in schlimmerer Weise beeinträchtigende Wirkung dadurch, daß
ein Stampfen des Schiffes eine Schwingung des Kreiselrahmens in der
Schiffslängsebene verursacht, die ein seitliches Ausweichen des Kreisels
herbeiführt. Dabei wird das in einer Spantenebene liegende Drehmoment durch die
Rahmenlagerung auf die Bordwände übertragen und bringt dieses das stampfende Schiff
zum Rollen.
Im allgemeinen werden die Wellen das Schiff unter einem schiefen Winkel treffen, so
daß die Bewegung aus teilweisem Rollen und teilweisem Stampfen bestehen wird. Wo der
Kreisel und die Bremsung seines Rahmens einerseits eine Dämpfung der Rollbewegungen
des Schiffes bewirken, da wird andererseits durch die gleichzeitige Abbremsung der
durch das Stampfen verursachten Ausschläge des Rahmens eine Verstärkung des
Schlingerns herbeigeführt, während ebenso das Stampfen durch die Abbremsung der
durch das Rollen bedingten Ausschläge gesteigert wird. Diese oben schon erörterte
Wirkungen wurden von Berger angegeben und werden daher
Bergersche Effekte zweiter und erster Art genannt.
Sie sind der Unsymmetrie des einzelnen Kreisels zuzuschreiben und können durch
Hinzufügung des Spiegelbildes beseitigt werden, indem man nämlich einen zweiten
gleichen, aber entgegengesetzt umlaufenden Kreisel einbaut. Die Kräftepaare, die bei
der Abbremsung der Rahmenausschläge auf den Schiffskörper übertragen werden, sind
für die beiden Kreisel entgegengesetzt und halten sich daher das Gleichgewicht, wenn
die Umdrehungszahl der Kreisel die gleiche ist. Bei praktischer Verwendung des Schlickschen Schiffskreisels dürfte voraussichtlich die
Doppelanordnung gewählt werden. [Zeitschrift d. V. deutscher Ing. 1908, S. 464 bis
467.]
Ky.
Eisenbeton-Bogenbrücke.
Die Erweiterung der Gleisanlagen der Ringbahn bei Friedenau-Wilmersdorf machte auch
eine Erweiterung der Ueberbrückung der Prinzregentenstraße erforderlich. Es wurde
der 6 m breite Zwischenraum zwischen den beiden vorhandenen gewölbten Brücken
überbaut und nach beiden Seiten eine Verlängerung von zusammen 19,9 m Länge
angeschlossen.
Da die vorhandene Bauhöhe nur 1,51 m betrug und das Schotterbett über die ganze
Breite des Bauwerkes durchgehen mußte, um beliebige Gleisverschiebungen vornehmen zu
können, war für eine Balkenbrücke nicht genügend Konstruktionshöhe vorhanden. Daher
wurde mit Rücksicht auf die Ermäßigung der Unterhaltungskosten eine
Eisenbetonbogenbrücke mit drei Gelenken gewählt.
Bei einem gleichen Bogen ohne Gelenke hätte die Zusatzspannung aus einer
Wärmeschwankung von 50° C ± 75 kg/qcm betragen, bei zwei Kämpfergelenken betrug
diese Zusatzspannung immer noch ± 25 kg/qcm, während bei Anwendung von drei Gelenken
der Einfluß der Wärmeänderung nahezu verschwindet.
Es wurden eiserne Bolzengelenke gewählt, weil diese bei den zu erwartenden Setzungen
die größte Sicherheit für die statische Bestimmtheit des Bauwerkes boten. Bei
Steingelenken verschieben sich schon durch kleine Setzungen die Berührungspunkte der
Gelenksteine bedeutend, außerdem werden bei flachen Gewölben die Pressungen in den
Gelenksteinen zu hoch.
Die Entfernung der Kämpfergelenke beträgt 24,4 m, die Höhe des Scheitelgelenkes über
den Kämpfergelenken 2,16 m, der Bolzendurchmesser der Gelenke 80 mm. Die
Lagerflächen der dicht nebeneinander verlegten Gelenke sind 50 cm lang und 40 cm
hoch.
Die Stärke der beiden Gewölbehälften beträgt demgemäß an den Gelenken 40 cm und
wächst allmählig in der Mitte auf 75 cm an. Die Armierung besteht an beiden
Laibungen aus acht Rundeisen von 23 mm Durchm. für 1 m Breite, deren Enden auf den
Lagerflächen der Gelenke in ausgebohrten Löchern aufsitzen. Außerdem sind in der
Mitte der Gewölbehälften noch je zwei Rundeisen von 23 mm Durchm. und 6 m Länge
eingelegt. Die Längseisen sind durch 10 mm starke Verteilungsstäbe in Abständen von
30 cm verbunden. Außerdem sind noch je zwei senkrecht übereinander liegende
Längseisen durch 8 mm starke Rundeisen radial und kreuzweise verschnürt.
Die Widerlager haben in der Nähe der Kämpfergelenke eine ähnliche Armierung erhalten
wie das Gewölbe selbst.
Da der Baugrund aus sandigem Lehm besteht, dessen Tragfähigkeit durch die
auftretenden Kantenpressungen vollständig ausgenutzt wird, erhielt das Widerlager
eine sehr massive Form von rd. 40 qm Querschnitt, die eine Ausnutzung des passiven
Erddruckes zur Erhöhung der Standsicherheit gestattet.
In den Widerlagern ist rd. 1900 cbm. in dem Gewölbe rd. 310 cbm Beton enthalten.
Die Gewölbeform war für die ungünstigste Laststellung unter der Bedingung ermittelt
worden, daß die größten Zugspannungen an beiden Laibungen gleich wurden.
Für die Wahl der Betonmischungen waren die von Labes
aufgestellten: „Vorläufigen Bestimmungen für das Entwerfen und die Ausführung von
Ingenieurbauten in Eisenbeton“ maßgebend, nach denen für Bauteile, die den
Rauchgasen ausgesetzt sind, auch die Betonzugspannungen nachzuweisen sind, um
möglichste Sicherheit gegen Rissebildung zu haben.
In der Mitte der beiden Gewölbehälften ist die größte Zugspannung 10 kg/qcm und die
größte Druckspannung 45 kg/qcm. Entsprechend mußte die Biegungsfestigkeit eines Betonbalkens
ohne Eiseneinlagen gleicher Mischung 1,5 . 10 = 15 kg/qcm und die Druckfestigkeit,
gemessen an Probewürfeln von 30 cm Seitenlänge, 3 . 45 = 135 kg/qcm sein. Der
Unternehmer wählte für diese Bedingungen einen Beton mit dem Mischungsverhältnis 1 :
2 ½ : 2 ½. Verwendet wurde Misburger Zement, Trebbiner Kiessand und
Porphyrkleinschlag von den Gimritzer Porphyrwerken.
In der Nähe der Gelenke wurde das Mischungsverhältnis 1 : 1 ½ : 1 ½ verwendet, im
Widerlager nahm das Mischungsverhältnis allmählich bis zur Sohle bis auf 1 : 6 : 6
ab.
Aus folgender Zusammenstellung sind die geforderten und die aus Versuchen im
Materialprüfungsamt in Groß-Lichterfelde festgestellten kleinsten Druckfestigkeiten
der verschiedenen Betonmischungen zu ersehen.
Zement
Sand
Kleinschlag
ge-forderteDruckfestigk.
vor-handenekleinstekg/qcm
AlterderProbe-körper
Ver-wendungdesBetons im
1
2 ½
2 ½
135
222
64
Gewölbe
111
356
356
100 75 36
225115137
69132 76
Wider-lager
Aus dem Gewölbebeton (1 : 2 ½ : 2 ½) wurden Probebalken von 220 cm Länge, 15 cm
Breite und 30 cm Höhe hergestellt und nach 58 Tagen auf ihre Biegungsfestigkeit
untersucht. Dieselbe schwankte zwischen 38 und 41 kg/qcm, während nur 15 kg/qcm
gefordert wurde. Das 25,9 m lange Bauwerk kostete 150000 M., einschließlich 33000 M.
für Ausheben und Absteifen der Baugrube. Für den Widerlagerbeton wurde 26,5 bis 30
M., für den Gewölbebeton 63 M. für den cbm bezahlt, außerdem wurde für die Tonne
verlegtes Eisen 260 M. vergütet, (Homann) [Zeitschrift
für Bauwesen 1908, S. 61 ff.]
Dr.-Ing. P. Weiske.
Modelherwaltung und Materialbeschaffung.
Für das Einordnen der Modelle im Lager wird vorgeschlagen, nicht die Maschinenarten,
zu denen die Modelle gehören, sondern die Modellgattungen selbst als leitenden
Gesichtspunkt zugrunde zu legen, also z.B. in einer Werkzeugmaschinenfabrik die
sämtlichen Ständer, Supporte, Lager, Lagerschalen usw. zusammen aufzubewahren. Die
dadurch erzielten Vorteile sind: bessere Uebersicht, leichteres Finden, geringerer
Platzbedarf, vor allem aber die Tatsache, daß gleiche oder ähnliche Stücke nicht so
leicht doppelt ausgeführt werden, daß dem Konstrukteur die fortgesetzte, kritische
Gegenüberstellung des Geschaffenen erleichtert wird und daß er so zu einfacherer und
einheitlicherer Formengebung gelangt. Auch verschwinden veraltete Modelle nicht so
leicht aus dem Gesichtskreise und können laufend beseitigt werden. In dem mit
peinlichster Gewissenhaftigkeit zu führenden Modellbuche findet die Eintragung
gleichfalls nach Gattungen statt; ebenso wird diese Einteilung bei der Bezeichnung
zugrunde gelegt, so daß z.B. die Hebel H1
H2
.... heißen. Nur Modelle, die einzig und allein für
eine bestimmte Maschine verwandt werden können, erhalten eine nach dieser gewählte
Benennung. Hinter jedem Modelle befinden sich in dem Modellbuche Spalten für das
Eintragen der Firma, an deren Gießerei die Modelle gesand werden, sowie des
Absendungs- und Rückkunftstages. Da diese Spalten sich viermal wiederholen, nur mit
Bleistift ausgefüllt und daher bis auf die zuletzt benutzte durch Radieren stets für
neue Eintragungen hergerichtet werden können, so erhält das Buch eine dauernde
Brauchbarkeit.
Durch Modell-Ausgangsscheine, welche die Lagerverwaltung ausstellt, und die
durch die Expedition zur Materialbeschaffung gelangen, sowie durch
Modell-Eingangscheine, welche der Gußlieferant jedem zurückgehenden Modell
beizulegen verpflichtet ist und die ebenfalls zur Materialbeschaffung gehen, wird
letztere instand gesetzt, die gekennzeichneten Eintragungen im Modellbuche
vorzunehmen, so daß jeden Augenblick über den Verbleib jedes einzelnen Modells
genaue Auskunft gegeben werden kann.Wenn es die
sonstige Organisation des Betriebes gestattet, so dürfte es einfacher sein,
die Gußbeschaffung und Modelllagerverwaltung in eine Hand zu legen, wodurch
Modell-Ausgang- und Eingangscheine überflüssig werden. Da ferner
erfahrungsgemäß jedes Buch durch häufiges Radieren unansehnlich und nach und
nach unbrauchbar wird, so ist eine entsprechend eingerichtete Kartei dem
gebundenen Modellbuche unbedingt vorzuziehen.F. Mbg.
Die Gußbestellung bei den Lieferanten regelt sich in folgender Weise: je nach den
sonstigen Einrichtungen des Werkes füllt entweder das Technische Bureau oder die
Materialbeschaffung den folgenden Vordruck aus:
Textabbildung Bd. 323, S. 351
Bestellung; Rechnung; Mod. Nr.;
Stückö Gegenstand; kg; Einheitspreis; Mk.; Pfg.; Blattgröße 220 × 280.
und zwar geschieht dies mit Copierstift und Durchschrift.
Beide Blätter gehen zum Lieferanten, der nach Ausfüllung der rechten Seite eins als
Belag, eins als Rechnung benutzt. Als Vorteil dieses Verfahrens ist anzusehen, daß
Bestellung und Rechnung ohne weiteres gleichlauten, daß alle zu einem Auftrag
gehörigen Teile auch zusammen abgerechnet werden und daß der Lieferant ein Interesse
daran hat, die Bestellungen im ganzen so rasch als möglich zu erledigen, da
Teillieferungen nicht zur Verrechnung kommen.
Neben den beschriebenen Einrichtungen muß noch ein gut durchgebildetes Mahnverfahren
vorhanden sein, da derjenige am besten und zuverlässigsten bedient wird, der
rechtzeitig und wirksam an die eingegangenen Verpflichtungen zu erinnern versteht.
Die Grundlage zu diesem Vorgehen bietet am besten eine Kartei, deren Karten auf der
Vorderseite die Angaben des Bestellzettels und Bemerkungen über etwa bereits
erfolgte Mahnungen, auf der Rückseite dagegen Auskunft über stattgefundene
Lieferungen enthalten. Diese werden nach den jeweilig gültigen Liefertagen
eingeordnet, so daß sie ganz selbsttätig immer rechtzeitig wieder zum Vorschein
kommen und an die Notwendigkeit einer neuen Mahnung erinnern. Erst wenn die Angaben
auf der Vorderseite und Rückseite einer solchen Karte übereinstimmen, d.h. alles
Bestellte geliefert ist, wird sie aus der Kartei entfernt und dient dann zur
Kontrolle der einlaufenden Rechnungen, (Baeseler.)
[Werkstattechnik März 1903, S. 131–135.]
F. Mbg.
Autogene Schweißung.
In einer Entgegnung auf einen gegen die Anwendung der autogenen Schweißung auf die
Ausbesserung von Dampfkesseln gerichteten Aufsatz der Zeitschrift des Bayer. RevisionsvereinsWir werden diese Angelegenheit in einem der
nächsten Hefte in einem besonderen Aufsatz ausführlich behandeln.Die Redaktion. erwähnt Dr. Michaelis in Nr. 8 desselben Organs eine neue
Kesselausbesserung, die erst vor einigen Wochen ausgeführt worden ist. Es handelt
sich um einen Dampfkessel der Société d'Electricité du
Borinage in Paturages (in der Nähe von Mons). Der Dampfkessel hat 85 qm
Heizfläche und zwei gewellte Flammrohre, Type Morison.
Der Arbeitsdruck beträgt 10 at. Die Flammrohre haben einen Durchmesser von 1 m.
Infolge von sehr schlechtem salzhaltigem Wasser und dadurch hervorgerufenen
Salzablagerungen trat eine vollständige Deformierung beider Flammrohre ein in einer
Tiefe von ungefähr 30 cm. Die Einbauchung hatte eine Länge von ungefähr 1,2 m und
betrug fast ⅖ des Umfanges des Flammrohres. Um die Ausbesserung ausführen zu können,
wurde mittels Flammenschnittes die eingezogene Stelle herausgeschnitten bis tief in
das gesunde Material hinein. Ein neues Wellrohr derselben Type wurde gewählt und aus
ihm gleichfalls mittels Flammenschnittes ein Stück ausgeschnitten, das in das alte
Flammrohr einpaßte; aber infolge der großen Breite dieses Stückes war es
unmöglich, es als Ganzes in das Flammrohr einzuführen, man teilte es daher der Länge
nach. Obgleich also diese Arbeit nach jeder Richtung hin ganz außerordentliche
Schwierigkeiten bot, ist sie nach Mitteilung des Herrn Dr. Michaelis als vollkommen gelungen zu bezeichnen. Der Kessel wurde dem
vorschriftsmäßigen Probedruck von 15 at unterworfen, ohne die geringste Beanstandung
und arbeitet seit einigen Wochen in vollkommen normaler Weise. Diese wichtige Arbeit
wurde durch den Dampfkessel-Revisionsverein in Brüssel autorisiert, der die
Ausführung dieser Arbeit überwacht hat. Der Direktor dieses Vereins beabsichtigt,
eine Veröffentlichung über diese große Arbeit zu veranstalten und seine Erfahrungen
dem Internationalen Verbande der
Dampfkessel-Revisionsvereine zur Verfügung zu stellen. Außerdem ist bei der
Arbeit auch der Verein des ingénieurs des Mines
vertreten gewesen und hat die Arbeit gleichfalls überwacht.