Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, Miszellen, S. 542 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Andrews Dampferhitzer.
Textabbildung Bd. 319, S. 542
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 319, S. 542
Fig. 2.
Die Bauart des in Fig. 1 dargestellten Apparates
(Engeneering 1904, S. 725) beruht auf der häufig festgestellten Tatsache, dass für
die möglichst vollkommene Uebertragung der Wärme zwischen zwei bewegten
Flüssigkeits- resp. Gasströmen das grösstmöglichste Maass der Bewegung dieser Ströme
von wesentlichem Vorteil ist. Zur Illustration dieser Erfahrung mögen die Versuche
dienen, die von dem Erfinder des oben erwähnten Apparates angestellt wurden und
deren Ergebnisse in Fig. 3 zeichnerisch dargestellt
sind; sie bestanden darin, dass ein Topf mit heissem Wasser in ein Bassin mit kaltem
gebracht und die Zeit festgestellt wurde, innerhalb der die Temperatur des heissen
Wassers von etwa 90° auf 25° C. fiel und zwar unter den folgenden drei Bedingungen:
1. beides, sowohl heisses wie kaltes Wasser wurden ruhig sich selbst überlassen; 2.
das kalte Wasser wurde umgerührt; 3. sowohl kaltes, als auch warmes Wasser wurden
umgerührt. Die Figur zeigt, dass im letzteren Falle die Schnelligkeit der Abkühlung
und somit das Verhältnis der übertragenen Wärme fast dreimal so gross war, als im
ersten.
Der Heizdampf tritt durch einen Injektorhahn an der oberen Seite des Apparates in das
weite Mitttelrohr ein, und geht in raschem Strom durch die engeren Rohre wieder nach
oben. Der Abflusshahn befindet sich am Boden des Kochers und gestattet, dadurch,
dass man ihn mehr oder weniger öffnet, den Dampfstromdurch den Apparat zu
regulieren. Das zu heizende Wasser, welches die Röhren umfliesst, wird durch falsche
Böden gezwungen zwischen ihnen im Zickzack hindurchzuströmen. Es tritt ebenfalls
oben ein und verlässt den Apparat unten durch den in der Figur ersichtlichen
Arm.
Textabbildung Bd. 319, S. 542
Fig. 3.
Auf demselben Prinzip beruht auch der Seewasserverdampfer desselben Erfinders (Fig. 2). Hierbei sind die Heizrohre als Schlangen
ausgebildet, die mit dem mittleren Verteilungsrohr durch einfache Flanschen
verbunden sind. Es ist Vorsorge getroffen, dass jedes Schlangenrohr für sich
entfernt werden kann und dass, da das Gewicht eines jeden vom Boden des Verdampfers
getragen wird, die Verbindungsstellen von jeder unnützen Spannung freigehalten
werden.
Dr. Hgr.
Die Magnetit-Bogenlampe.
In jüngster Zeit ist man bestrebt, die Lichtwirkung der Bogenlampe dadurch zu
verbessern, dass man den bisher wenig ausgenutzten Lichtbogen selbst zur
Leuchtwirkung heranzieht, indem man die Kohlenelektroden mit gewissen Metallsalzen,
hauptsächlich] Kaliumverbindungen, imprägnierte, welche bei der hohen Temperatur der
Elektroden verdampfen, den Lichtbogen färben und so seine Leuchtwirkung erhöhen.
Diese Lampen haben indessen verschiedene Nachteile, welche hauptsächlich darin
bestehen, dass sie wegen der auch nach aussen hin sich bemerkbar machenden
Verdampfung nicht in geschlossenen Räumen verwendet werden können und dass sie ein
mehr oder weniger rötlich gelbes Licht liefern, welches sich hauptsächlich nur für
dekorative Zwecke eignet, dem Tageslicht aber sehr unähnlich ist.
Um diese Methode zur Verbesserung des Bogenlichtes zu studieren, wurde bei der General Electric Company vor einigen Jahren ein
elektrochemisches Laboratorium eingerichtet, und eines der Resultate dieses
Laboratoriums ist die Magnetit-Bogenlampe, über welche Charles Proteus Steinmetz in Electrical World and Engineer Vol. X L III
No. 21 berichtet.
Verfasser setzte sich das Ziel, eine Bogenlampe zu konstruieren von sehr langer
Brenndauer, hoher Wirtschaftlichkeit und weissem Licht, dessen Strahlen ungefähr
gleichförmig über das ganze Spektrum verteilt sind. Er fand durch sorgfältige
Versuche mit verschiedenen Elektrodenmaterialien, dass die Materie, welche die
Lichtbogenflamme unterhält, von der negativen Elektrode ausgeht wie eine
Gebläseflamme von ausserordentlich hoher Geschwindigkeit, welche, wenn sie die
positive Elektrode trifft, durch die Energie des Stosses Hitze erzeugt; ist die
Elektrode schlecht leitend, so kann diese Hitze nicht abgeleitet werden; die positive Elektrode wird
also wärmer als die negative. Dies ist der Fall in der gewöhnlichen Kohlenbogenlampe
und deshalb brennt auch die positive Elektrode schneller ab. Ihre höhere Temperatur
ist auch der Grund, weshalb die bogenfärbenden Substanzen dieser einverleibt werden,
weil eben die höhere Temperatur eine bessere Verdampfung gewährleistet. Im Grunde
genommen, speist also nicht die positive Elektrode, wie allgemein angenommen, den
Bogen, sondern die negative vermittels der positiven; auch ist das Bogenspektrum
dasjenige der negativen Elektrode ausser in den Fällen, wo Substanzen von
niedrigerem Siedepunkt als der Temperatur des Lichtbogens entspricht, in den Bogen
eingeführt werden.
Wird nun die positive Elektrode gross genug gemacht und gut leitend, so nutzt sie
sich nicht nur nicht ab, sondern es lagert sich sogar Materie von der negativen
Elektrode auf ihr ab; man muss also die Grösse und Leitungsfähigkeit so wählen
können, dass keine Abnutzung und keine Ablagerung stattfindet. Dies geschieht in der
Magnetit-Bogenlampe, in welcher die positive Elektrode durch einen geeignet
bemessenen Kupferstab gebildet wird, der der Abnutzung nicht unterworfen ist. Als
negative Elektrode erwies sich Magnetit, das schwarze Eisenoxyd (Magneteisenstein)
am vorteilhaftesten, da es die Bogenflamme gut unterhält, ein vorzüglicher Leiter
ist, hohen Temperaturen widersteht, sehr häufig in der Natur vorkommt und einen
weissen Lichtbogen von grosser Lichtstärke erzeugt.
Bei reinem Magnetit war der Verbrauch i. d. Stunde ⅛ Zoll (3,2 mm). Um diesen noch
weiter herabzudrücken wurde das Magnetit einem teilweisen Reduktionsprozess
unterworfen, wodurch es dichter wird und noch langsamer verbrennt. Besser noch
bewährte sich der Zusatz von inaktiven Stoffen, die die Verbrennung zurückhalten,
und es wurde auf diese Weise mit kleinen Opfern in der Oekonomie eine Brenndauer von
150 bis 200 Stunden für 8 Zoll (203 mm) lange Elektroden erzielt. Auf weitere nicht
erhebliche Kosten der Oekonomie soll sich eine Brenndauer von 500 bis 600 Stunden
für derartige Elektroden erzielen lassen, d.h. die Elektrode einer solchen
Bogenlampe würde ungefähr dieselbe Lebensdauer wie eine Glühlampe besitzen. In der
Magnetitlampe geht alles Licht vom Bogen aus, welcher eine Länge von ¾ bis 1⅛ Zoll
(19 bis 29 mm) besitzt.
Leider wird über die Lichtstärke und ihr Verhältnis zur aufgewendeten Energie nichts
erwähnt, so dass man über die Oekonomie dieser Lampe völlig im Unklaren bleibt. Die
ganz zwecklosen Abbildungen wären besser durch diesbezügliche Tabellen ersetzt
worden.
Dr. K
Untersuchungen über den magnetischen Detektor.
Electrical World and Engineer (Vol. X L III No. 24) berichtet über Versuche, welche
Prof. Arthur L. Foley über das Verhalten des
magnetischen Detektors angestellt hat. Bereits Marconi
fand, dass das Telephongeräusch am schwächsten war, wenn die Pole des rotierenden
Magneten den Kern passiert hatten und ihren Abstand von demselben vergrösserten,
während bei Annäherung der Pole an den Kern das Geräusch stärker wurde.
Um vergleichbare Resultate zu erhalten, benutzte Prof. Foley eine ballistische Methode und fand, dass die Empfindlichkeit des
Detektors sowohl von dem Abstand der beweglichen Pole vom Kern, als auch von ihrer
Bewegungsrichtung abhängig ist. Wenn der Magnet in der Nähe des Kernes ist, so ist
der Detektor empfindlicher, wenn ersterer sich letzterem nähert, als wenn er sich
von ihm entfernt; von einer gewissen Entfernung an ist aber das Umgekehrte der Fall.
Bei einer bestimmten Entfernung besteht ein Höchstwert der Empfindlichkeit; dieser
Höchstwert liegt bei kleinerem Abstande des Poles, wenn der Magnet sich dem Kern
nähert.
Da für schwache magnetische Felder Nickel eine höhere Susceptibilität besitzt als
Eisen, aber eine kleinere für starke Felder, so schloss Prof. Foley, dass er für Nickelkerne eine gleichförmigere
Empfindlichkeit bei veränderlicher Entfernung erhalten würde. Er untersuchte daher
Kerne, welche teils aus Nickel,teils aus Eisendrähten, oder auch nur aus
Nickeldrähten bestanden. Es zeigte sich dabei, dass die Empfindlichkeit eines
Detektors mit Nickelkern nicht sehr verschieden von der eines solchen mit Eisenkern
war. Wider Erwarten war indessen die Empfindlichkeit eines Nickelkerns grösser in
starken Feldern, die des Eisenkernes aber grösser in schwachen Feldern. Beide
zeigten einen Höchstwert der Empfindlichkeit in kurzer Entfernung vom Magneten,
wobei derjenige für Nickel in etwas grösserer Entfernung lag. Der Nickelkern zeigte
eine grössere Abstand der beweglichen Pole vom Kern (cm).
Empfindlichkeit als der Eisenkern bei Entfernungen von über 3,5 cm. Die aus Eisen-
und Nickeldraht bestehenden Kerne zeigten indessen eine Zunahme der Empfindlichkeit
bis zur Berührung des Magnets mit dem Kern. Ihre Empfindlichkeit ist in jedem Falle
grösser als die des reinen Eisenkerns und bei den meisten Entfernungen auch grösser
als die des reinen Nickelkerns. Das obenstehende Diagramm ergibt ein deutliches Bild
dieser Resultate.
Textabbildung Bd. 319, S. 543
Versuche mit Antimonkernen und solchen aus Eisenfeilicht ergaben nur geringe
Empfindlichkeit; Wismutkerne ergaben überhaupt keine Wirkung.
Diese Versuche enthalten wertvolle Winke für die Konstruktion derartiger Detektoren
als Empfangsapparate für drahtlose Telegraphie.
Dr. K.
Ein neuer selbstunterbrechender Kohärer
von Edward Van Winkle wird in
Electrical World and Engineer Vol. XLIII, No. 21, beschrieben. In demselben wird der
Lokalstrom zur Magnetisierung der Elektroden benutzt, um so die durch die Wellen
eingeleitete Kohärenz des Feilichts zu verstärken; die Auslösung erfolgt durch
fortgesetzte Drehung der ganzen Vorrichtung.
Textabbildung Bd. 319, S. 543
Fig. 1.
Fig. 1 zeigt diesen Kohärer im Längsschnitt und
Querschnitt. Er besteht aus zwei kleinen Elektromagneten, die an der Rückseite des
Feilichtraumes a endigen und in einer Glasröhre b eingeschlossen sind. Den Kern dieser Elektromagnete
bilden die Elektroden c und eine Anzahl herumgelagerter
weicher Eisendrähte, die durch den Eisenring d und den von ihm
isolierten Eisenring e gehalten werden. Am letzteren
endet die Elektromagnetentwicklung, deren Anfang mit der Scheibe f in Verbindung steht. Die ganze Vorrichtung wird durch
einen kleinen Motor in Drehung versetzt.
Textabbildung Bd. 319, S. 544
Fig. 2.
Die Verbindung mit der Empfangsstation ist in Fig. 2
schematisch dargestellt. Die von der Anteme aufgefangenen Wellen passieren die
Elektroden vermittels der in Quecksilber rotierenden Scheibe g, die mit dem Elektromagnetkern in leitender Verbindungsteht, und
gelangen durch die Scheibe g1
zur Erde, Der Relaisstromkreis ist vermittels der
ebenfalls in Quecksilber rotierenden Scheiben f, f1 mit den Elektromagnetwicklungen der Elektroden
verbunden. Für eine gute Auslösung soll der Apparat nicht mit dem gebräuchlichen
Feilicht von 90 v. H. Nickel und 10 v. H. Silber beschickt werden, sondern mit
Eisenfeilicht welches mit 40 v. H. Messingfeilicht vermischt ist.
Als besondere Vorteile dieses Kohärers werden angeführt: Grosse Einfachheit, Fehlen
jeglicher Justierung, Gebrauchsmöglichkeit mehrerer Apparate für dieselbe Anteme,
grosse Empfindlichkeit und Sicherheit und anderes mehr, was auch andere Kohärer mit
diesem mehr oder weniger gemein haben.
Ob auf dem hier beschrittenen Wege wirklich einschneidende Verbesserungen eines so
unvollkommenen und unsicheren Apparates, wie der Kohärer doch nun einmal ist,
erzielt werden können, muss nach den bereits vorliegenden zahlreichen Versuchen zur
Verbesserung des Kohärers zweifelhaft erscheinen. Der neuere Weg, welcher die sog.
magnetischen Detektoren ins Auge fasst, scheint doch wohl mehr Aussicht auf Erfolg
zu versprechen und dürfte auch die brennende Frage der noch sehr im argen liegenden
Abstimmung eher der Lösung entgegenzuführen berufen sein, als ein nur auf momentane
Höchstwerte ansprechender Apparat. Wer in das eigentliche Wesen der drahtlosen
Telegraphie und ihre hauptsächlichsten Aufgaben eingedrungen ist, der wird
schwerlich diesen Weg, der so wenig Aussicht auf Erfolg bietet, weiter
verfolgen.
Dr. K.
Bücherschau.
Ausführliches Handbuch der
Eisenhüttenkunde. III. Bd. Von Dr. Hermann
Wedding. Braunschweig. Vieweg.
Das auf grosser Grundfläche angelegte Werk ist nunmehr bis zur Roheisenerzeugung
vorgeschritten, die im III. Bande ausschliesslich behandelt wird.
Der Inhalt gliedert sich wie folgt: 1. Einrichtung des Hochofens. 2. Winderhitzer und
Wirkungsweise des Windes. 3. Die aufsteigenden Gase im Hochofen. 4. Die
Gichtgase.
Bei der Beschreibung der Hochöfen und Winderhitzer sind alte und neue Bauarten in
gleicher Weise berücksichtigt und durch Abbildungen eingehend erläutert. Es gehört
ein reifes Urteil und ein in Anschauung zeitgemässer, grosser Werke geschulte
Auffassungsgabe dazu um nicht bei dieser Darstellungsweise in Irrtümer zu verfallen.
Für Studierende ist das Werk deshalb nicht geeignet.
Der erfahrene Hüttenmann wird jedoch auch beim Nachlesen über längst abgeworfene und
veraltete Einrichtungen viel Interessantes und Lehrreiches finden. Es verlohnt sich,
zuweilen zurückblicken, um den oft recht krummen Weg zu verfolgen, den Konstrukteure
und Erfinder gegangen sind, weil jede Abweichung von der geraden Linie ihre Ursache
hat, und die Erkenntnis der Ursache und des Gedankenweges befruchtend wirkt. In den
Kapiteln „Wirkungsweise des Windes“ und „die aufsteigenden Gase im
Hochofen“ spielen sich alle physikalischen und chemischen Vorgänge ab. Es
ist diese systematische Zusammenstellung aller belangereichen Analysen und
Versuchsergebnisse zweifellos sehr wertwoll. Sie wird auch dem praktischen
Hochofenmann sehr willkommen sein, der oft ratlos mancher Erscheinung gegenübersteht
und das Bedürfnis hat, darüber nachzulesen.
Auf die in Tabellen eingetragenen Gasanalysen sei besonders verwiesen, gerade in
Hinblick auf die Gichtgasmotoren.
Der Weltruf des Verfassers enthebt mich der Aufgabe, empfehlende Worte hinzuzufügen.
Zweifellos wird auch dieser Band viele Leser und Freunde finden.
B. Osann.
Ueber den hydraulischen Wirkungsgrad
von Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen. Von Dr.
Ing. R. Proell. Berlin 1904. Julius Springer.
In vorliegender Arbeit bringt der Verfasser auf Grund der Energiegleichungen der
Turbinentheorie mittels einiger eleganter Umformungen eine einfache graphische
Darstellung des hydraulischenWirkungsgrades der verschiedenen Turbinensysteme
be gegebenen Eintritts- und Austrittsdreiecken, aus welcher dann umgekehrt die einem
bestimmten Wirkungsgrad entsprechenden Geschwindigkeitsdreiecke in äusserst
einfacher Weise entnommen werden können.
Als bekannt werden die Widerstandskoeffizienten der einzelnen Teile der Turbine oder
Pumpe (Leitapparat, Laufrad und Effuser) vorausgesetzt; dann ergeben sich die Kurven
gleichen Wirkungsgrades für ein gegebenes Austritts- bezw. Eintrittsdreieck als
Kreise in der Weise, dass die Spitze des noch unbekannten Eintrittsdreieckes über
der Umfangsgeschwindigkeit als Basis auf demjenigen Kreis angenommen werden muss,
der dem gewünschten Wirkungsgrad entspricht; die dabei möglichen Grenzwerte sind in
der graphischen Darstellung bequem wiedergegeben; mittels einer einfachen Formel
wird dann die Grösse der Umfangsgeschwindigkeit und damit der noch unbekannte
Maasstab der Geschwindigkeitsdreiecke ermittelt. Die zum Schluss gegebene
Verallgemeinerung der graphischen Darstellung ermöglicht es, für einen gewünschten
hydraulischen Wirkungsgrad die Spitzen sowohl des Eintritts- als auch des
Austrittsdreieckes auf je einem Kreis beliebig anzunehmen.
Ein Nachteil des Verfahrens liegt in der grossen Mannigfaltigkeit, die den
Kurvenscharen bei Aenderung der als bekannt vorausgesetzten, durch Versuche noch
nicht genügend festgelegten Widerstandskoeffizienten anhaftet; eine weitere
Mannigfaltigkeit ist bei den Radialturbinen und Pumpen durch das Verhältnis der
Durchmesser am Eintritt und Austritt gegeben, das sich bei den modernen
Radialturbinen mit äusserer Beaufschlagung um so unangenehmer fühlbar macht, als
sich das Verhältnis des Eintritts- zum Austrittsdurchmesser von einem Wasserfaden
zum andern ändert, welchem Umstand durch Einführung des Schwerpunktes der
Austrittskante und des demselben entsprechenden Durchmessers doch nicht genügend
Rechnung getragen werden kann.
Trotzdem ist es für den Turbinen- und Pumpenkonstrukteur von hohem Interesse, sich
auf diese einfache klare Weise den Einfluss der Richtung und Grösse der
Wassergeschwindigkeiten auf den hydraulischen Wirkungsgrad vorzuführen, und es kann
aus diesem Grunde das gründliche Studium der nur wenige Seiten umfassenden Arbeit
mit ihren drei Tafeln nur empfohlen werden.
Zwei Druckfehler sind zu erwähnen. In Formel (26) S. 16 muss es auf der linken Seite
der Gleichung a2 statt
a3 heissen, ferner
S. 19 im zweiten Absatz c22 + u22
– 2 u2
c2 cos δ statt c22 + u22
– 2 u2
c2 cos γ.