Titel: | Polytechnische Schau. |
Autor: | Sander |
Fundstelle: | Band 331, Jahrgang 1916, S. 335 |
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Polytechnische Schau.
(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge
– nur mit Quellenangabe gestattet.)
Polytechnische Schau.
Die Verwendung von Relais zum Schütze elektrischer
Anlagen. Bei Störungen in elektrischen Anlagen, insbesondere solchen mit
Fernleitungen, wird es sich meist um einen mehr oder weniger vollkommenen Kurzschluß
handeln. Die der Störungstelle anliegenden Leitungsteile führen dann außerordentlich
starke Ströme, die ihren Bestand gefährden, auch die Richtung des Energieflusses
kann sich stellenweise ändern (Rückstrom).
Bei ausgedehnteren Anlagen geht es natürlich nicht an, im Störungsfalle den gesamten
Betrieb abzuschalten; im Gegenteil wird es die wichtigste Aufgabe sein, die
Fehlerstelle ohne Störung des Betriebes so eng als möglich einzugrenzen und
abzuschalten. Abschmelzsicherungen dienen zwar dem gleichen Zwecke, sie genügen aber
oft nicht den gestellten schwierigeren Bedingungen.
Nun sind ja Schalter, die mit selbsttätig arbeitenden, auf Strom oder Spannung
ansprechenden Auslösevorrichtungen versehen waren, (Ueberlast- bzw.
Rückstromschalter), schon aus den Anfängen der Elektrotechnik bekannt. Aus diesen
heraus entwickelte sich dann eine große Auswahl von Bauarten und Schaltungen solcher
Relais mit verschiedenen Arbeitscharakteristiken. Auch die Schalter wurden so
vervollkommnet, daß jetzt weder die Spannung, noch die Stromstärke ein Hindernis
bildet. In „Elektr. Kraftbetriebe und Bahnen“, Heft 17 und 18, Jahrg. 1916,
erörtert Prof. Heußer die bei eintretenden Fehlern in
Leitungsnetzen zu erwartenden Vorgänge und die sich daraus ergebenden Forderungen an
die Wirkungsweise der Schutzrelais.
Abgesehen von der einfachen Ueberlastung eines Stromverbrauchers (Motor oder dergl.)
handelt es sich gewöhnlich um einen Fehler an irgend einer Leitung, durch den
eine Kurzschlußverbindung von meist sehr geringem Widerstände hergestellt wird. Zum
Fehlerort verläuft von allen möglichen Linien aus ein starker Energiefluß, der
abhängig ist sowohl von den Konstanten des Stromkreises, also von Widerstand und
Reaktanz, als auch von der Leistungsfähigkeit des Stromerzeugers. Bekanntlich
beträgt der anfängliche Kurzschlußstrom eines Wechselstromgenerators ein Vielfaches
des Dauerkurzschlußstromes, der sich erst dann einstellt, wenn das Magnetfeld
infolge der Ankerrückwirkung bis auf einen Bruchteil des normalen Wertes
zurückgegangen ist. Dies wird in ungefähr einer Sekunde der Fall sein. Der Zeitraum
ist zu kurz, als daß sich innerhalb dessen gefährliche Stromwärmewirkungen äußern
könnten, man zieht es daher vor, die Relais mit Verzögerungseinrichtungen zu
versehen, die den Schalter erst nach Ablauf dieser Zeit zur Auslösung gelangen
lassen. Die Schalter können dann für viel kleinere Leistungen bemessen sein.
Ein wirksamer Schutz des Netzes im Sinne der Aufgabe setzt nun voraus, daß im Falle
eines Defektes von den im Netze verteilten Schutzschaltern nur die der
Störungsstelle nächstliegenden ausschalten. Bei einzelnen Radialleitungen, die ohne
weitere Verbindung von der Zentrale zu einem Stromverbraucher laufen, genügt ein
einfaches Relais, das mit der genannten Verzögerung arbeitet und auf einen
bestimmten, reichlich bemessenen Höchststrom hin auslöst.
Schwieriger liegt die Aufgabe bei verzweigten Netzteilen. Dort durchfließt derselbe
Kurzschlußstrom mehrere hintereinander liegende Schaltpunkte, bzw. Relais. Daher kann auch nicht die
Auslösung in Abhängigkeit von der Stromstärke erfolgen, ganz abgesehen davon, daß
diese ziemlich unbestimmt ist. Statt dessen kann aber eine Abhängigkeit nach der
Zeit benutzt werden, indem die Auslösezeit nach der Zentrale hin immer größer wird.
Dann werden der oder die der Störungsstelle nächstliegenden Schalter entsprechend
ihrer Empfindlichkeit auslösen, bis die letzte Verbindung mit dem Netz gelöst ist.
Der Rückgang des Stromes unterbricht den durch den Stromstoß natürlich schon
eingeleiteten Ablauf der übrigen Relais, so daß die übrigen Schalter in Ruhe
bleiben.
Die Schaltzeit der selbstäügen Schalter kann vom Augenblick der Auslösung bis zur
vollendeten Stromunterbrechung etwa zu ⅙ bis 1/4 Sek. angenommen werden. Als
Sicherheit für etwaiges ungleichmäßiges Arbeiten müssen noch ungefähr ⅖ Sek.
zugeschlagen werden, so daß für aufeinanderfolgende Schalter mit einem
Schaltunterschiede von ⅔ Sek. zu rechnen wäre. Die Zahl der in Reihenschaltung
möglichen Relais ergibt sich aus der Zeit der zulässigen Dauer des
Kurzschlußzustandes – beispielsweise 2½ Sek. – dividiert durch vorgenannte Zahl
=\frac{2,5}{0,66}\,\infty\,4.
Ob 2½ Sek. oder mehr zulässig sind, hängt von der Größe des Kurzschlußstromes bzw.
von dessen thermischer Wirkung ab. Die Stromstärke muß aus den Konstanten des Netzes
näherungsweise berechnet werden. Die durch Jouleschen
Effekt entwickelte Wärmemenge beträgt Q = i2 • r • t • 0,24 cal., wobei
i = Stromstärke, r =
Widerstand in Ω, t Zeit in Sek. Man kann annehmen, daß
bei zeitlich derart kurzen Vorgängen nur wenig Wärme nach außen abgegeben wird,
gleichgültig, ob es sich um eine Freileitung oder um ein Kabel handelt. Mit
Rücksicht auf das Gewicht und die spezifische Wärme des Leitungsmaterials ergibt
sich für Kupfer ein Temperaturanstieg von
0,05\cdot\left(\frac{i}{q}\right)^2 (q = Leiterquerschnitt in mm) für die Sekunde, für Aluminium von
0,012\,\left(\frac{i}{q}\right)^2, für dieses also ein mehr
als doppelt so hoher Wert. Werden jedoch zwei Kabel auf der Grundlage gleicher
Leitfähigkeit miteinander verglichen, wobei die Aluminiumleitung im Verhältnis 3 : 2
stärkeren Querschnitt erhält, so finden sich für Kupfer 125°, für Aluminium 110°
Wärmezunahme in der Sekunde für die Annahme einer Strombelastung für das mm2 von 150 Amp. bei Kupfer, entsprechend 95 Amp.
bei Aluminium.
Sowohl die Rücksichten auf die Isolierhülle bei Kabeln, als auch auf die Verminderung
der Materialfestigkeit bei Freileitungen lassen eine höhere Erwärmung als 200 bis
300° nicht zu. Da nun auch noch der Kurzschlußstrom anfänglich einen viel höheren
Wert besitzt, so darf die sich hieraus ergebende Zeit der zulässigen Kurzschlußdauer
tatsächlich nicht einmal voll erreicht werden. Ersichtlich ist ein wirksamer Schutz
nur zu erreichen, wenn die Relaisschalter schnell und zuverlässig arbeiten.
Insbesondere ist es das Zeitwerk, von dem viel abhängt. Der außerordentlichen
Mannigfaltigkeit der Formen wegen kann hier naturgemäß nur andeutungsweise auf den
Aufbau der Relais eingegangen werden.
Das treibende Element besteht aus Magneten für geradlinige oder Drehbewegung, oder
aus Induktionsmotoren nach dem Prinzip der Ferrarisscheibe. Angetrieben davon wird-
ein einstellbares Zeitelement, besser eine Verzögerungseinrichtung, die erst nach
Ablauf einer bestimmten Zeit die Auslösung des Schalters herbeiführt. Es gibt
Einrichtungen, deren Laufdauer von der Größe des Kurzschlußstromes, dem das
Motordrehmoment entspricht, abhängig ist, und solche, die unabhängig lediglich nach
der Zeit arbeiten. Bei den ersteren dient das Heben eines Gewichtes, das Spannen
einer Feder und das Hindurchpressen einer Luftmenge durch ein Nadelventil als
Zeitmaß, bei den letzteren der Antrieb eines Windflügels, einer Wirbelstrombremse
oder eines uhrenartigen Hemmwerkes.
Rich. Müller.
––––––––––
Ueber Wechselbeziehungen zwischen neuzeitlicher Betriebsführung
und Werkzeugmaschine hielt Prof. E. Toussaint im
Berliner Bezirksverein des Vereins deutscher Ingenieure vor einiger Zeit einen
Vortrag, der in Heft 3 und 4, 1916 der „Werkzeugmaschine“ und in den
Monatsblättern obengenannten Bezirksvereins abgedruckt ist. Einige wesentliche
Gesichtspunkte daraus seien nachstehend wiedergegeben.
Die nach dem Kriege zweifellos eintretende Erhöhung der Arbeitslöhne und auch die
Unterstützung durch eine ausgedehntere Verwendung selbsttätiger Maschinen wird eine
Umgestaltung unserer Betriebswirtschaft notwendig machen; dazu gehört vor allem eine
gründliche Kenntnis der Werkzeugmaschinen.
Als Grundlage für die Betrachtung aller Werkzeugmaschinen ist es zweckmäßig, die
Antriebsorgane aufzusuchen, die sie befähigen, ein räumliches Gebilde mit drei
Ausdehnungen abzutrennen, und zu beachten, daß sie deshalb mit Vorrichtungen
ausgerüstet sein müssen, welche Bewegungen in drei Richtungen vermitteln. Auch wenn
eine oder zwei dieser Bewegungen fortfallen, weil sie durch die Abmessungen des
Werkzeuges gegeben sind, wie zum Beispiel beim Bohrer, so ist doch bei den
Antriebsorganen, den Führungen und der Form der Werkzeuge allgemein Rücksicht auf
die Möglichkeit dieser dreifachen Bewegung zu nehmen. Die Gestalt der abzunehmenden
Spanschicht bei den verschiedenen Werkzeugmaschinen ist in Abb. 1 bis 4 dargestellt.
Für Drehbänke, die nur Spitzenarbeit ausführen sollen (Schruppdrehbänke), fällt der
eine Selbstgang in Richtung C fort; kommen auch
Planarbeiten in Frage, so ist zwar ein Selbstgang auch in Richtung C nötig, aber nie gemeinsam mit dem Längszuge in
Richtung B. Der Aufbau der Maschine wird noch
umständlicher, wenn eine sogenannte „Universaldrehbank“ verlangt wird, die
mit großer Schaltgeschwindigkeit für das Schlichten ausgerüstet sein soll. Deshalb
ist es vorteilhafter, die letzte Schlichtarbeit einer Schleifmaschine zu
übertragen.
Anders geartet als die Arbeitsweise der Drehbank ist die der Hobel- und
Stoßmaschinen, da bei diesen die Spanschicht nicht fortlaufend durch ununterbrochene
Schaltbewegung, sondern stufenweise abgenommen wird. Der hierbei notwendige leere
Rücklauf drückt trotz der höheren Geschwindigkeit die Wirtschaftlichkeit gegenüber
der Drehbank herab. Zur Vermeidung des leeren Rücklaufes ist eine große Zahl von
Sonderkonstruktionen entstanden, die aber bisher nicht voll befriedigt haben. Die
erforderliche Seitenschaltung in Richtung B (Abb. 1) erfolgt am besten
nach Beendigung des beschleunigten Rücklaufes, um die Werkzeugschneide durch den
Rücklauf in der zuletzt erzeugten Furche zu schonen. Eine Schaltung vor dem Rücklauf
wirkt durch den Lauf der Schneide auf dem unbearbeitetem Werkstück ungünstig;
ähnlich wirkt eine Schaltung während des Rücklaufs. Gänzlich zu verwerfen ist eine
Schaltung während des Arbeitsganges, weil dadurch das Schaltwerk gefährdet wird.
Textabbildung Bd. 331, S. 336
Abb. 1. Spanplatte, erzeugt auf der Hobel- und Stoßmaschine, der
Planfräsmaschine, Stirnfräsmaschine und Schleifmaschine. – Abb. 2. Spanzylinder,
erzeugt auf der Bohrmaschine. – Abb. 3. Spanzylinder, erzeugt auf der
Spitzendrehbank und der Rundschleifmaschine. – Abb. 4. Spanplatte, erzeugt auf
der Plandrehbank und der Abstechmaschine.
Die Spanabhebung bei der Fräsmaschine und Rundschleifmaschine hat in den Grundzügen
Aehnlichkeit mit der der Stoßmaschine. Die Schleifmaschine verlangt jedoch insofern
eine höhere Vollkommenheit der Ausführung, als nicht nur dem Werkstück sodern auch
dem Werkzeug eine Drehbewegung erteilt werden muß.
Als Grundlage für die Herstellung der Schnitt- und Schaltbewegungen dient in allen
Fällen die Schnittgeschwindigkeit und bei Werkzeugmaschinen mit kreisender Bewegung
der Durchmesser des Werkstückes oder des Werkzeuges. Da Reibgetriebe große Nachteile
besitzen, so kommt anstatt einer ununterbrochenen Drehzahlenreihe eine
unterbrochene, eine sogenannte Drehzahlentreppe in Frage. Die größten Vorteile für
den Betrieb bietet die Anordnung der Drehzahlen in geometrischer Reihe. Ein
sogenanntes Sägendiagramm, wie es zur leichten Bestimmung der zu verwendenden
Drehzahl an jeder Werkzeugmaschine angebracht sein sollte, ist in Abb. 5 für eine Drehbank von 150 mm Spitzenhöhe bei
Wahl der Drehzahlen nach einer geometrischen Reihe dargestellt.
Dabei sollte stets dann die nächst niedere Drehzahl genommen werden, wenn die
höhere eine die obere Grenze überschreitende Schnittgeschwindigkeit ergeben würde.
Der Quotient φ der geometrischen Reihe eines solchen
Diagrammes (das Verhältnis zweier aufeinander folgender Drehzahlen) gibt, wie
ersichtlich, ein Maß für den größten Schnittgeschwindigkeitsabfall, der überhaupt
auftreten kann, wenn statt der gewünschten Drehzahl die nächst niedrigere genommen
werden muß, also ein Maß für die im ungünstigsten Falle gegenüber dem Voranschlage
anzuwendende Schnittgeschwindigkeit.
Durch Aufstellung von Sondermaschinen für bestimmte Dreharbeiten an Stelle von
Universalmaschinen ist ein Zusammenrücken der Grenzdrehzahlen so weit zu erreichen,
daß ein billiger und einfacher Aufbau der Drehbank möglich wird. Bei einer
geometrischen Reihe ist nun der Logarithmus jeder folgenden Drehzahl um log φ größer als der der vorhergehenden. Durch Auftragen
der Drehzahlen auf logarithmischem Koordinatenpapier erhält man daher eine gerade
Linie; nach Eintragen der Grenzdrehzahlen ergeben sich damit ohne weiteres die
Zwischendrehzahlen. In Abb. 6 ist das logarithmische
Schaubild für das Sägendiagramm Abb. 5 dargestellt
mit den Grenzdrehzahlen n1 = 8, n8 =
137 Umdr./Min. Außer für den Entwurf ist diese logarithmische Darstellung auch für
den Betrieb zur Kontrolle vorhandener Drehbänke sehr wertvoll.
Textabbildung Bd. 331, S. 336
Abb. 5.Das Sägendiagramm und seine Anwendung im Betriebe
Bei Planfräsmaschinen soll der Schaltantrieb nicht von der Frässpindel, sondern
entweder unmittelbar vom Deckenvorgelege oder von der Stufenscheibe her abgeleitet
werden, da sich in den beiden letzten Fällen bei den verschiedenen Drehzahlen
günstigere Vorschübe ergeben. Auch für Bohrmaschinen ist ein Schaltvorschub nicht in
Abhängigkeit von der Drehzahl des Bohrers, sondern in mm/Min. zweckmäßiger, wenn man
die kleinen Bohrer mit den größten, die großen Bohrer mit den kleinsten Vorschüben
benutzt.
Die in neuerer Zeit viel eingeführte Abstechmaschine wird mit Vorteil benutzt, sofern
sie eine Vorrichtung besitzt, welche bei abnehmendem Werkstückdurchmesser eine
allmähliche Steigerung der Drehzahl gestattet. Ferner ist es zweckmäßig, den
Vorschub dabei nicht von der Werkstückspindel abzuleiten, da er dann mit
wachsender Drehzahl ebenfalls zunimmt und das Werkzeug schließlich nicht mehr
schneidet, sondern drückt. Der Vorschub soll vielmehr in mm/Min. erfolgen, da dann
das Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub gleich bleibt. Daß die
Spanstärke zum Schluß bis auf Null abnimmt, ist bei den dann vorhandenen ungünstigen
Schnittverhältnissen nur von Vorteil.
Textabbildung Bd. 331, S. 337
Abb. 6.Die acht Drehzahlen, in geometrischer Reihe auf logarithmischem
Koordinatenpapier aufgetragen
Für die Uebertragung der Drehzahlen von der treibenden auf die getriebene Welle ist
der früher allgemein übliche Riementrieb nur zu verwenden, wenn es sich um geringe
Kräfte handelt. Für schwere Arbeiten wie beim Schruppen soll ein Räderkasten mit
schnellaufendem Riemenantriebe verwandt werden. Für Werkzeugmaschinen, die mit
Riementrieb und Stufenscheiben versehen werden, soll die Ermittlung der
Stufenscheibendurchmesser jedenfalls nicht nach Faustregeln erfolgen, sondern wie
oben besprochen mit Hilfe der logarithmischen Linie (s. Abb. 6) unter Beachtung eines gesetzmäßigen Ueberganges nicht nur
zwischen den einzelnen Stufen, sondern auch zwischen den Gruppen.
Auf eine zweckentsprechende Zahnform der Zahnräder wird bisher noch zu wenig Wert
gelegt. Die Räder mit weniger als 21 Zähnen bekommen Unterschnitt, wenn sie mit
dem normalen Außendurchmesser D = M (z + 2) ausgeführt
werden (M = Modul = \frac{t}{\pi},
Kopfhöhe = M). Da unterschnittene Zahnflanken nach dem
Teilverfahren nicht hergestellt werden können, werden die Fräser für die kleinen
Zähnezahlen mit abgeänderter Kurve hergestellt. Dadurch wird aber die ohnehin
geringe Eingriffsdauer der Räder mit kleinen Zähnezahlen bedenklich verkleinert. Der
Unterschnitt läßt sich am vorteilhaftesten vermeiden, wenn man den Kopfkreis des
kleinen Rades vergrößert und die Radachse etwas weiter als normal von der Achse des
schneckenförmigen Fräsers entfernt.
Der in Vorstehendem in großen Zügen wiedergegebene Vortrag wurde im Berliner
Bezirksverein des Vereins deutscher Ingenieure zum Gegenstand besonderer
Erörterungen gemacht (vgl. Monatsblätter des Berliner Bezirksvereins deutscher
Ingenieure, Juni und Juli 1916) bei denen unter anderen folgende Gesichtspunkte
hervorgehoben wurden:
Die Theorie der Werkzeugmaschinen ist mit Ausnahme der Geschwindigkeitsverhältnisse
noch wenig erforscht; seit Anwendung des Schnellschnittstahles ist aber der früher
übliche handwerksmäßige Bau nicht mehr durchführbar. Von den Bestellern müßten
genauere Angaben über die an die Maschine zu stellenden Anforderungen wie
Abmessungen der zu bearbeitenden Stücke, das zu bearbeitende Material, die Größe der
Materialzugabe usw. gemacht werden. Die Verwendung von normalen Maschinen mit
Sondereinrichtungen, die der von ihnen zu leistenden Arbeit angepaßt sind, an Stelle
der Universalmaschinen ergibt in vielen Fällen eine wesentliche Ersparnis an
Anlagekapital und wird bereits von vielen Betriebsleitern durchgeführt. Dabei können
die Sondermaschinen mittlerer Größe serienweise und auf Lager gebaut werden, so daß
sie auch dadurch billig und schnell zu haben sind. Zur Festlegung der
Arbeitsbedingungen einer neu zu beschaffenden Maschine sowie auch zur Abnahme in der
Werkzeugmaschinenfabrik selbst sollten stets die Betriebsbeamten, Werkmeister und
Arbeiter hinzugezogen werden, welche nachher mit der Maschine arbeiten sollen. Auch
eine Untersuchung und Ausbesserung der Maschinen durch die liefernde Firma und
darauffolgende gründliche Abnahme wie bei einer neuen Maschine sollte in
regelmäßigen Zwischenräumen erfolgen.
Als Material für die Leitspindelmutter hat sich Bronze zweckmäßiger als Gußeisen
erwiesen. Die in vieler Beziehung wünschenswerte Zentralschmierung ist zum Beispiel
bei Vorhandensein hin- und hergehender Schlitten nicht durchführbar.
Der Antrieb der Werkzeugmaschinen durch Ketten hat sich nicht als günstig erwiesen;
Blockketten recken sich stark, Renoldketten und andere schnellaufende Ketten laufen
sich einseitig aus. Abgesehen davon ist durch Beibehaltung des Riementriebes ein
elastisches Glied in der Maschine enthalten, das als beste Sicherung gegen ihre
Ueberlastung dient.
Ein erweiterter Abdruck des hier besprochenen Vortrages hat inzwischen in Heft
35, 1916 der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure begonnen.
Ritter.
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Zur Frage des Transportes von Gefrierfleisch.Vgl. D. p. J. S. 240 und 272 d. Bd.
Von größter Wichtigkeit dürfte die Lösung der Aufgabe sein, das deutsche Volk in der
ersten Zeit nach dem Kriege in geeigneter Weise mit Fleisch zu versorgen. Infolge
der bedeutenden Verminderung des Viehbestandes wird ohne Zweifel die Einfuhr von
gefrorenem Fleisch in großem Umfange stattfinden. Es muß nun unbedingt vermieden
werden, daß das Gefrierfleisch beim Transport vom Schiff nach den Kühlhäusern
auftaut. Aehnlich liegen die Verhältnisse bei der Einfuhr gefrorener Fische, die
erwartet werden darf, da eine völlige Beseitigung der Fleischknappheit erst im Laufe
längerer Zeit gelingen wird. Die Beschaffung geeigneter Kühlwagen ist daher dringend
erforderlich. Im Jahre 1910 waren in Deutschland nur 421 Kühlwagen vorhanden,
während in den Vereinigten Staaten 60000 zur Verfügung standen. Der bescheidene
Bestand wurde während des Jahres 1915 um 86 Wagen vermehrt, indem man im Betriebe
oder im Bau befindliche Güterwagen sorgfältig isolierte und mit Eisbehältern sowie
Aufhängevorrichtungen versah. Nur fünf Wagen erhielten keine Eisbehälter, hierfür
aber eine besonders starke Isolation. Tatsächlich scheint eine Eisfüllung bei
Beförderung von gefrorenem Fleisch ihren Zweck nicht zu erfüllen, da sich gewöhnlich
das Eis gerade auf dem Schmelzpunkte, das Gefrierfleisch hingegen auf einer
bedeutend unter 0° liegenden Temperatur befindet, da sein Schmelzpunkt etwa 2°
tiefer als der des Eises ist. Infolgedessen wird das Fleisch zunächst einen Teil
seiner Kälte abgeben, um das Eis herunterzukühlen. Nur wenn das Fleisch infolge der
Dauer des Transportes auftauen muß, scheint eine Eisfüllung am Platze. In diesem
Falle dürfte aber auch eine Stapelung der Vorräte nicht stattfinden. Das
Gefrierfleisch müßte vielmehr ganz wie frisches Fleisch behandelt werden. Indessen
kommt ein Transport von so langer Dauer kaum für die hiesigen Verhältnisse in
Betracht. Im Jahre 1916 wurden durch das Eisenbahnzentralamt 50 weitere zur
Beförderung von frischen Lebensmitteln und Gefrierfleisch bestimmte Wagen
fertiggestellt. Dienen sie dem letztgenannten Zweck, so werden die Lufteintritts-
und -austrittsöffnungen abgesperrt, während die vorhandenen Eisbehälter leer
bleiben. In der Mitte dieses Jahres wurden endlich noch weitere 170 Wagen
hergerichtet, die weniger stark isoliert und nur bei kleinen Entfernungen zum
Transport von Gefrierfleisch geeignet sind.
In diesem Zusammenhange möge erwähnt sein, daß durch Ottesen in Kopenhagen ein neues Gefrierverfahren ausgebildet wurde, bei
dem der zu gefrierende Körper in eine tiefgekühlte Salzlösung taucht. Das Fleisch
friert zehn- bis zwanzigmal so schnell ein wie bei Abkühlung in der Luft. Ein
weiterer Vorzug des Verfahrens ist, daß man von jeder Vorsichtsmaßregel beim
Auftauen absehen kann. (Vgl. Plank in Zeitschrift
für die gesamte Kälteindustrie Heft 6.)
Schmolke.
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Die zeichnerische Umwandlung von Kreisbögen in geradlinige
Strecken und ihre Messung auch in Graden (Werkstattstechnik X, 323–324,
1916). Das Verfahren des Verfassers setzt voraus, daß eine archimedische Spirale
gezeichnet sei. Nun ist aber deren Gleichung in Polarkoordinaten r = aφ, bedarf also
ihrerseits zu ihrer Herstellung der zeichnerischen Umwandlung von Kreisbögen in
„geradlinige Strecken“. Das Verfahren des Verfassers enthält also einen
Kreisschluß.
E. Jahnke.
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Versuche an Fernumdrehungsanzeigern. Für die Ueberwachung
der Betriebsmaschinen auf Seefahrzeugen und Luftschiffen sind Fernumdrehungsanzeiger
in ausgedehntem Gebrauch und führen sich auch für die Betriebsüberwachung ortfester
Anlagen immer mehr ein; selbst auf Flugzeugen ist ihre Anwendung zuweilen von
Nutzen. Die Uebertragung der Geschwindigkeit erfolgt bei den neuzeitlichen
Instrumenten ausschließlich auf elektrischem Wege in der Weise, daß der von der zu
beobachtenden Maschine angetriebene Geber als Stromerzeuger, der mit dieser durch
Fernleitung verbundene Empfänger als Spannungsmesser ausgebildet ist.
Textabbildung Bd. 331, S. 338
Abb. 1.
Als Stromerzeuger kommen vorwiegend kleine
Gleichstrommaschinen zur Anwendung, weil bei ihnen die Spannung proportional der
Drehzahl zunimmt, was bei Wechselstrommaschinen wegen der Selbstinduktion nicht der
Fall ist. Dafür haben letztere den Vorteil, daß der Kollektor fehlt. Als Empfänger
werden für Wechselstrom Weicheiseninstrumente benutzt, seltener Frequenzmesser nach
Frahm, für Gleichstrom Drehspulinstrumente nach Deprez-d'Arsonval. Da die Verwendung von
Gleichstrom noch den weiteren Vorteil bietet, daß die Drehspulinstrumente durch
Ausschlag nach der einen oder anderen Seite auch die Drehrichtung der Maschine
anzeigen, kommt
dieser für Schiffe allein in Frage. Ueber Versuche, die mit einem
Fernumdrehungsanzeiger für Gleichstrom aus der Fabrik von Wilhelm Morell in Leipzig angestellt sind und über dessen Konstruktion
berichtet Wilke in Heft 22 des Schiffbau vom 23. Aug.
1916. Der in Abb. 1 im Schnitt dargestellte Geber
besitzt einen Trommelanker A, der zwischen
Dauermagneten aus Wolframstahl M läuft. Der erzeugte
Strom wird am Kollektor K abgenommen und dem Empfänger
zugeführt. Der Antrieb erfolgt durch ein Zahnräderpaar Z von der Vorlegewelle T aus, die entweder
mit der Maschinenwelle gekuppelt oder von ihr mittels einer Treibkette am Rade R angetrieben wird.
Textabbildung Bd. 331, S. 339
Abb. 2.
Der als Drehspulinstrument ausgebildete Empfänger ist in Abb. 2 dargestellt. Im Felde des Dauermagneten befindet sich die von dem
im Geber erzeugten Strom durchflossene Drehspule D und
wirkt durch das Zahnradsegment E und Zahnrad T auf den Zeiger. Die Skala wird nicht nach Volt,
sondern unmittelbar nach Umdrehungen in der Minute geeicht.
Die Art der Maschinenüberwachung ist in verschiedenster Weise möglich:
Ueberwachung einer Maschine an einem oder mehreren Orten;
Ueberwachung mehrerer Maschinen durch eine gleiche Anzahl Anzeiger
an einem oder mehreren Orten;
Ueberwachung mehrerer Maschinen an einem oder mehreren Orten durch
nur einen Anzeiger an jeder Stelle mittels Umschalter.
Die Anordnung der Apparate und Leitungen für den zweiten und dritten Fall ist aus
Abb. 3 und 4 zu
ersehen.
Textabbildung Bd. 331, S. 339
Abb. 3.
Textabbildung Bd. 331, S. 339
Abb. 4.
Das Ergebnis der Versuche ist in Abb. 5 dargestellt.
Mit abnehmendem Widerstände zeigt sich eine geringe Abweichung der Spannungskurven
von einer Geraden, als niedrigster Wert des Widerstandes im äußeren Stromkreise sind
daher etwa 1000 Ohm anzunehmen. Andererseits zeigte sich als höchste zulässige
Drehzahl 2500 in der Minute, da bei höheren Werten die Bürsten in zitternde Bewegung
kamen und die Stromabnahme dadurch gestört wurde. Die Stromstärke war hierbei und
bei 1000 Ohm Widerstand etwa 55 Milliampere. Die Höchstzahl der parallel zu
schaltenden Empfänger ist daher 2 bis 3 bzw. bei Apparaten mit dem Nullpunkt in der
Mitte (für Rechts- und Linkslauf der Betriebsmaschine) die doppelte Anzahl, was im
allgemeinen genügen dürfte.
Textabbildung Bd. 331, S. 339
Abb. 5.
Die bei den Versuchen festgestellten Spannungsschwankungen am Geber waren so gering
(im Mittel rund
0,15 Volt), daß sie in das Bereich der Ablesungsfehler fielen. Beim Lauf des Gebers
in einem auf 80° C erwärmten Räume ergab sich gegenüber dem Lauf bei 20° C bei 5000
und 4000 Ohm Widerstand ein Spannungsabfall von nur 0,4 bis 0,5 v. H. Die
Stromstärke war dabei und bei 2400 Umdrehungen in der Minute etwa 11 bis 14
Milliampere, was etwa dem Verbrauch eines Marineempfängers mit Nullpunkt in der
Mitte entspricht. Bei nur 1000 Ohm Widerstand und 30° C Temperaturerhöhung war der
Spannungsabfall etwa 1,5 v. H.
Ritter.
––––––––––
Die Einwirkung von Azetylen auf Metalle haben H. Reckleben und J. Scheiber
näher studiert. Gelegentlich früherer Versuche waren die Verfasser zu dem Ergebnis
gelangt, daß reines Azetylen auf Metalle nicht einwirkt, namentlich daß in Berührung
mit Kupfer nicht das explosive Azetylenkupfersalz entsteht. Mit Rücksicht auf die
Mitteilung von Beobachtungen, die mit diesem Ergebnis in Widerspruch stehen, haben
sie nunmehr weitere Versuche zur Klärung dieser für die Technik recht wichtigen
Frage angestellt, und zwar benutzten sie diesmal Azetylen, das nach dem
Tropfverfahren hergestellt und bekanntlich stärker verunreinigt ist, als das
nach dem Einwurfverfahren gewonnene Gas. Das Gas wurde über Kupferbleche
geleitet, wobei sich wie bei den früheren Versuchen Krusten bildeten, die jedoch
beim Erhitzen in der Flamme ebensowenig explodierten wie die früher erhaltenen
Stoffe. Auch beim Kochen der Krusten mit verdünnter Salzsäure war keine
Azetylenentwicklung zu beobachten. Erst bei Verwendung von starker Salzsäure und
nach längerem Erhitzen damit konnte in den entweichenden Gasen Azetylen nachgewiesen
werden. Das Azetylen muß demnach in den Krusten in gebundener Form enthalten sein.
Obwohl die Bildung von Azetylenkupfer unter den vorliegenden Umständen sehr
auffällig ist, weil diese Verbindung durch Schwefelwasserstoff restlos in
Schwefelkupfer verwandelt wird, kann nach dem erwähnten. Befund kein Zweifel mehr
bestehen, daß bei der Einwirkung von rohem Azetylen auf Kupfer unter anderem stets
auch geringe Mengen Azetylenkupfer gebildet werden, während dies bei Anwendung von
reinem Azetylen nicht der Fall ist. Für die Praxis ergibt sich hieraus, daß das Gas,
um ein Verschmutzen der Rohre zu verhüten, stets auf geeignete Weise gereinigt
werden sollte. (Chemiker-Zeitg. 1916 S. 325.)
Sander.