Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, Miszellen, S. 430 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Die Messung hoher Drucke.
Im National Physical Laboratory ist aus der
Notwendigkeit heraus, hydraulische Drucke bis zu 10 t auf den Quadratzoll (∞ 1550 Atm.) mit möglichster Genauigkeit zur Eichung-
von Hydraulicmanometern, Tiefseethermometern u.s.w. messen zu müssen, ein Apparat
gebaut worden, über den wir Engineering vom 9. Januar 03. folgendes entnehmen:
Von der Verwendung eines einzelnen, durch Gewichte unmittelbar belasteten Kolbens zur
Druckerzeugung wurde aus folgenden Gründen Abstand genommen: Einerseits ist bei
Benutzung eines Kolbens von nicht sehr geringem Durchmesser die erforderliche Grösse
der Belastungsgewichte hinderlich, andrerseits bietet die Herstellung eines Kolbens
von so kleinen Abmessungen, dass die zugehörigen Belastungsgewichte eine handliche
Grösse annehmen, recht erhebliche Schwierigkeiten. Auch die Verwendung von Hebel
Vorrichtungen zur Verkleinerung der Belastungsgewichte erschien wegen der
Umständlichkeiten solcher Vorrichtungen unzweckmässig.
Man wendete daher ein Differentialkolbensystem nach Fig. 1 u. 2 an, indem man zwei
Kolben, die im Querschnitt nur um ein Geringes von einander abweichen, an den beiden
gegenüberliegenden Enden eines Zylinders anordnete, wobei dann der Unterschied der
Drucke auf beide Kolben gemessen wurde.
Textabbildung Bd. 318, S. 430
Dem Uebelstande, dass bei solcher Konstruktion die Reibung beider Kolben die
Genauigkeit der Messung nicht unerheblich beeinflusst, begegnete man durch
Verwendung eines geeigneten Oeles als Druckflüssigkeit, Beschränkung der Bewegung
der Kolben auf etwa 0,5 mm und Hin- und Herdrehen der Kolben beim Versuch. Die
Konstruktion des Apparates ist aus Fig. 1 und 2
ersichtlich:
Der Zylinder c wird zwischen drei Schrauben mit Spitzen
am King r des Gestelles gehalten. Die beiden Platten
d sind durch Säulen mit einander verbunden und
tragen die beiden Kolben pl und p2, von denen p2 der kleinere ist. Die obere
Platte bildet die Unterstützung für abnehmbaren Belastungsgewichte w, und Hebel k die
Handhabe, um die Platte und Kolben um ihre Achse bin und her zu drehen. Bezeichnet
man mit
Fo den Querschnitt des oberen Kolbens,
Fu den Querschnitt des unteren Kolbens,
P die Belastung (Eigengewicht der
beiden Kolben, Platten d und Säulen und Gewicht der
Scheiben w,
A den der Belastung P entsprechenden Flüssigkeitsdruck im Zylinder
so ist A=\frac{P}{F_0-F_u}
Durch Ausmessen wurden die Kolbendurchmesser do und du
zu do
=
0,25121 Zoll
(8,921 mm)
du =
0,32672 „
(8,299 „ )
und hieraus die Belastung P für
A = 1 t a. d. Quadratzoll (155 Atm.) = 29,21 Pfd.
oder 13,275 kg ermittelt.
Spätere Messungen mit dem 50 Fuss (15 m) hohen Quecksilbermanometer des National
Physical Laboratory bestätigten das Ergebnis vollauf.
Mlr.
Elektrischer Leitungswiderstand beim Eisen.
(Nach „American Manufacturer and Iron World“, 1903, Seite
172.)
Versuche zur Ermittlung des elektrischen Widerstandes von Stahl sind bislang
hauptsächlich an Drähten mit geringem Kohlenstoffgehalt durchgeführt worden, welche
für Zwecke der Telegraphie Verwendung finden sollten. Bei solchen Versuchen hat sich
nahezu stets ergeben, dass die Verschiedenheit des Leitungsvermögens zweier Drähte
dem Unterschiede im Mangangehalt zuzuschreiben war. Dem gegenüber war es von grossem
Interese zu ermitteln, in wie weit auch andere im Eisen vorhandene Stoffe das
Leitungsvermögen desselben beeinflussen könnten und zwar in erster Reihe der Gehalt
an Kohlenstoff.
Versuche in dieser Richtung wurden in neuerer Zeit in Frankreich durchgeführt an
Probestücken mit quadratischer Querschnittsfläche mit 1 cm Seite und 20 cm Länge.
Die zur Untersuchung bestimmten Stücke wurden in der Pariser Bergschule von M. Moutonet und Goudat
analysiert, nachdem sie vorerst einer mehrstündigen Glühung bei etwa 600° C.
unterzogen worden waren. Die Ergebnisse dieser Versuche in Rücksicht auf den
Einfluss des Kohlenstoffgehalts auf das Leitungsvermögen beim Eisen sind aus
nachstehender Zusammenstellung zu ersehen:
Widerstand inMikrohm – Cm3
Chem. Zusammensetzung
C
Si
Mn
10
0,06
0,05
0,13
12,5
0,20
0,08
0,15
14
0,49
0,05
0,24
16
0,89
0,13
0,24
18
1,21
0,11
0,21
18,4
1,40
0,09
0,14
19
1,61
0,08
0,13
Aus diesen Werten geht hervor, dass der Leitungswiderstand des Eisens mit seinem
Kohlenstoffgehalte wächst, auch wenn die Zusammensetzung im übrigen die gleiche
ist.
Aus der nachfolgenden weiteren tabellarischen Zusammenstellung erhellt, dass der
Leitungs widerstand bei Zunahme des Siliciumgehaltes um 1 v. H. sich
durchschnittlich um 14 Mikrohm steigert, dass mithin der Siliciumgehalt des Eisens
einen erheblich grösseren Einfluss übt, als der Gehalt an Kohlenstoff.
Widerstand inMikrohm – Cm3
Gehalt i. v. H. an
C
Si
12,5
0,2
0,1
38,5
0,2
2,6
15,8
0,8
0,1
26,5
0,8
0,7
33,5
0,8
1,3
17,8
1,0
0,1
25,5
1,0
0,6
32,0
1,0
1,1
Der mögliche Gehalt des Eisens an Mangan ist bekanntlich nahezu unbeschränkt,
aber die Verbindung des Mangans mit dem Eisen kann unter zwei allotropischen Arten
vorkommen, beide sind in bezug auf Magnetismus von einander verschieden und mit
verschiedenem Leitungswiderstand; die daraus herzuleitenden Ergebnisse sind die
nachfolgenden:
Widerstand inMikrohm
Gehalt i. v. H. an
C
Si
Mn
17,8
0,9
0,1
0,20
22,0
0,9
0,1
0,95
24,0
1,2
0,2
0,83
40,0
1,2
0,9
1,8
66,080,0
(magnetisch)(unmagnetisch)
1,0
0,3
13,0
Diese Ergebnisse lassen erkennen, dass der Leitungswiderstand mit je 1 v. H. Mangan
um nahezu 5 Mikrohm wächst. Bei magnetischem Manganstahl, erzielt durch
zweistündiges Glühen bei 550° C. aus unmagnetischem Material, beläuft sich die
Steigerung nur auf 3,5 Mikrohm.
Ebenso wie bei Manganstahl wurden auch beim Eisennickellegierungen zwei Formen
verschieden im Magnetismus und elektrischem Leitungsvermögen festgestellt.
Der Leitungswiderstand wächst ganz bedeutend mit dem Gehalt an Nickel oder Kohle
sowie mit der allotropischen Art, unter welcher die Verbindung auftritt – ein
bestimmtes Gesetz für diese Steigerung hat bislang noch nicht festgestellt werden
können. Die Steigerung des elektrischen Leitungswiderstands durch Nickelgehalt unter
5 v. H. hat zwischen 3 und 2 Mikrohm gewechselt.
Die Beeinflussung des elektrischen Leitungswiderstandes durch Chrom, Wolfram und
Molybdän hat bei Gehalten unter 3 v. H. genau nicht festgestellt werden können. Die
Ergebnisse der Untersuchungen lassen nur erkennen, dass der im Eisen gewöhnlich
vorkommende Gehalt an Silicium einen gleich grossen, wenn nicht grösseren Einfluss
auf Steigerung des elektrischen Leitungswiderstand ausübt als der 10 fache Gehalt an
Chrom, Wolfram und Molybdän.
Dr. Leo.
Bücherschau.
Der Automobilist. Ein
praktisches Handbuch über den Benzinmotor und seine Behandlung. Von Victor Gottwald. 71 S. Mit 28 Abb. Neuwied u. Leipzig,
1903, Heusers Verlag.
Das kleine Werk behandelt nach einander den Aufbau und die Wirkungsweise eines
normalen (stehenden) Automobilmotors, die Konstruktion eines ganz leichten Wagens
eigener Bauart und den Fahrbetrieb des Automobils.
Für einen grossen Teil der Kraftwagenfahrer und –Interessenten dürfte die
Beschreibung eines einzigen Normalmotors genügen; dagegen bezweifeln wir dies
hinsichtlich der als Beispiel gewählten dreiräderigen Voiturette, bei der so mancher
wichtige Teil desvierräderigen Wagens gewöhnlicher Bauart überhaupt nicht
vorhanden ist.
In dem glücklicherweise nur drei Seiten umfassenden Kapitel über den Zweitaktmotor
hat sich der Verfasser offenbar auf ein Gebiet begeben, wo er nicht recht zu Hause
ist: er hätte diese Beschreibung, zumal er von der Unbrauchbarkeit des
Zweitaktmotors für Kraftwagen überzeugt ist, besser fortgelassen, ebenso die beiden
ersten sehr undeutlichen Figuren.
Im übrigen ist das kleine Werk sachgemäss und leicht verständlich geschrieben und mit
guten Abbildungen ausgestattet, hält sich auch von Reklame für die eigene
Konstruktion des Verfassers fern.
Zuschrift an die Redaktion.
(Unter Verantwortlichkeit des Einsenders.)
Mit bezug. auf den Aufsatz „Neue Einrichtungen und Nebenvorrichtungen zur
Zugsicherung auf Eisenbahnen“, 8. 296-299 d. Bd., sei zu I und II folgendes
ergänzend hinzugefügt.
Die unter I beschriebene und schematisch dargestellte Schaltung für eine nach Siemens & Halskeschem System angeordnete, isolierte
Schienenstrecke hat durch die Zufügung des Relais eine beachtenswerte Neuerung
erfahren. Bei den meisten im Betriebe befindlichen derartigen Anlagen ist die
Batterie in den Leitungszweig zwischen Schienenkontakt c und isolierte Schiene d geschaltet (Fig. 1),
Erde e, Elektromagnet m,
isolierte Schiene d, Hebelkontakt c1, Batterie b, Schienenkontakt c, Erde e1. Diese Anordnung hat den
Nachteil, dass dem Blockbediensteten hierbei an die Hand gegeben ist, unerlaubter
Weise die elektrische Sperrung auszulösen, und zwar durch Berühren des zum
Schienenkontakt führenden Batteriepols mit einem Erddraht. Um dieser Möglichkeit zu
begegnen, haben S. & H. die Schaltung so
abgeändert, dass die Batterie mit einem Pol unmittelbar zur Erde geleitet worden
ist. Der Stromweg ist hiernach folgender (Fig. 2):
Erde e, Batterie b,
Hebelkontakt c1,
isolierte Schiene d, Stromschlusshebel c2, Elektromagnet m, Schienenkontakt c und
Erde e1.
Textabbildung Bd. 318, S. 431
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 318, S. 431
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 318, S. 431
Fig. 3.
Diesen beiden Schaltungen gegenüber verdient die vom Verfasser beschriebene
Anordnung den Vorzug. Der Schienenkontakt ist bei dieser Schaltung direkt an die
isolierte Schiene angehängt (Fig. 3), er findet also
nur Erdschluss durch die Betätigung des fahrenden Zuges, und er kann deshalb nicht
ohne weiteres durch einen starken Schlag geschlossen und böswillig zur Wirkung
gebracht werden. Durch den neuen Standort des Schienenkontaktes werden die bislang-
erforderlich gewesenen 32 m einadriges Kabel erspart, und zwar für den Weg von der
isolierten Schiene bis zum Schienenkontakt, vergl. Fig.
1 u. 2. Ein weiterer Vorteil liegt darin,
dass die Batterie nicht bis zu dem Zeitpunkt des Eintreffens der letzten Zugachse
sozusagen kurz geschlossen wird, sondern sie befindet sich beim ersten
Kontaktschluss im Stromkreis des Relaiswiderstandes, es können also ohne Bedenken
für diese Anlage Arbeitselemente angewandt werden, während sich bislang nur
Ruhestromelemente dazu verwenden lassen. Der Stromweg ist folgender: Erde e, Batterie b,
Hebelkontakt c1,
Elektromagnet m, Schienenkontakt c, Erde e1; bei eintretender Unterbrechung des
Schienenkontaktes während des Befahrens bleibt der Strom weg durch den Ankerkontakt
c2 geschlossen. Hat
der Zug die isolierte Schienenkontaktstrecke mit der letzten Achse verlassen, so
wird der Elektromagnet m1 erregt
auf dem Wege: Erde e, Batterie b, Elektromagnet m, Kontakt c2, isolierte Schiene
d, Kontakt c3, Elektromagnet m1, Kontakt c4, Erde e2 und wird sofort geöffnet, weil der Stromschluss
bei c4 geöffnet
wird.
Ausser diesen Schaltungen wenden einzelne Eisenbahnverwaltungen auch die in Fig. 4 dargestellte Schaltung an. Dass neuerdings S. & H. das mit ein und derselben
Schienenkontaktanlage verbundene Gleichstromsperrfeld und die elektrische
Druckknopfsperre parallel zu einander schalten, wobei beide Teile einen
Unterbrechungskontakt erhalten, ist noch erwähnenswert; bei der bislang bekannten
Schaltung wurden diese durch die Wechselstellung des Stromschlussstückes,
hintereinander folgend, ausgelöst.
II. Die Entblockung des Sperrfeldes für Wechselstromwirkung nach dem Arltschen System dürfte, abgesehen von den Mehrkosten
durch die Zufügung eines durch Gewicht- oder Federantrieb zugeschalteten Laufwerkes,
doch bedenklich sein gegenüber der Gleichstromentblockung mittels des S. & H.schen Sperrfeldes. Wenn man ein
Wechselstromsperrfeld anwenden will, das nicht von einer zweiten Stelle freigegeben
werden soll, so würde man zweckmässiger in den Schienenkontaktstromkreis eine
elektrische Druckknopfsperre einschalten, deren Druckknopf erst nach vollendeter
Fahrt für die Abgabe des zur Auflösung des Sperrfeldes erforderlichen Wechselstromes
bedienbar wird. Es würden demnach für das Sperrfeld zwei getrennte Druckknöpfe
anzuordnen sein, der eine für die Sperrung, der andere für die Auflösung. Beide
Handlungen müssten also vom Stellwerksbediensteten ausgeführt werden.
Textabbildung Bd. 318, S. 432
Fig. 4.
Das von S. & H. Verbreitet eingeführte Sperrfeld für
Batteriegleichstrom (Fig. 5) ist nachfolgend
abgebildet; seine Signalscheibe wird beim Niederdrücken eines Druckknopfes
mechanisch aus rot in weiss verwandelt und die mittlere Druckstange nebst
Verschlusstange bleiben in gespannter Stellung stehen, während die obere Druckstange
in die Grundstellung zurückgeht. Die Grundstellung der Signalscheibe sowie der
mittleren Druck- und der Verschlusstange erfolgt, wenn der in den Stromkreis des
Elektromagneten eingeschaltete Schienenkontakt für die Auflösung des Sperrfeldes vom
fahrenden Zuge betätigt wird.
Bei dem bisherigen S. & H.schen Sperrfeld wurde der
von der Verschlusstange und von der Riegelstange des Stellwerksuntersatzes
ausgehende Federdruck derart auf die mittlere Druckstange, und somit auf die
Ankerauslösung übertragen, dass letztere erst bei einer Stromstärke von 100 bis 130
Milliampère mit Sicherheit erfolgte, denn bei Stellwerken einzelner Fabrikanten
lassen sich die Riegelstangen erst bei einer Belastung von 3 bis 4 kg niederdrücken.
Um die zuverlässige Wirkungsweise des Sperr fei des von dem erwähnten Umstände nicht
abhängig zu machen, haben S. & H. neuerdings dem
Sperrfeld eine sinnreich angeordnete Entlastungsvorrichtung zugefügt, welche ähnlich
wirkt, wie die bekannte Selbstverschlussklinke.
Beim Niederdrücken des erwähnten Knopfes wird die Verschlusstange von der Klinke
abgefangen, während die mittlere Druckstange bis auf einen Abstand von ½ mm von der
ersten zurückgeht; erfolgt nun die Auslösung, so schnellt die erste Stange zunächst
4 mm nach aufwärts, während die zweite noch von der Klinke festgehalten wird, erst
nach dem zurückgelegten Wege von 4 mm hebt ein Ansatzstück die Klinke aus und es
schnellt nunmehr auch die Verschlussstange in die Grundstellung.
Durch diese Zufügung ist eine denkbar leichte Auslösung des Sperrfeldes erreicht
worden, die jetzt nur noch eine Stromstärke von 30 bis 40 Milliamp. erfordert.
Bezüglich der Schaltung ist die Anordnung des obersten Stromschlusshebels
erwähnenswert; dieser sowie ein zweiter Hebel liegen in dem Stromkreis des
Sperrfeldelektromagneten. Während der Zeit des Niederdrückens des Knopfes bleibt der
oberste Stromschlusshebel unterbrochen und wird erst wieder geschlossen, wenn der
Druckknopf bis auf den Rest von 5 mm in die Grundstellung zurück getreten ist, also
erst dann, wenn eine Hilfsklinke an einer Auskerbung der Druckstange vorbei
geglitten ist. Diese Anordnung ist deshalb geschaffen, damit bei gestörtem
Schienenkontakte, also bei dauerndem Erdschluss, die Hilfsklinke während des
Bedienens des Sperrfeldes unwirksam gemacht wird; das Feld wird in diesem Falle
wieder frei, während im anderen Falle der Anker des Elektromagneten während des
Druckweges angezogen sein würde und die Hilfsklinke würde eine dauernde Sperrung
verursachen, die nur durch einen Eingriff in das Block werk beseitigt werden
könnte.
Textabbildung Bd. 318, S. 432
Fig. 5.
Der zweite Stromschlusshebel dient dazu, den Stromkreis des Sperrfeldes nach
erfolgter Wirkung, also nach geschehener Auslösung desselben, zu unterbrechen.
Zugleich unterbricht der dritte Stromschlusshebel den Stromkreis der elektrischen
Signalflügelkupplung, wobei der Signalflügel in die Haltstellung fällt.
Stosberg, Essen.