Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, Miszellen, S. 798 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Richard's registrierendes Kinemometer.Nach American Machinist Sept. 10,
1904.
Die „Internationale Gesellschaft von
Elektrotechnikern“ schrieb im Mai 1901 einen Wettbewerb um einen
Apparat aus, durch den die Parallelschaltung von Wechselstrommaschinen erleichtert
werden sollte und der infolgedessen imstande sein müsste, Unregelmässigkeiten von
1/250 einer
Umdrehung bei einer Maschine mit 125 Umdrehungen i. d. Minute kenntlich zu machen.
Jules Richard konstruierte zu diesem Zwecke das in
folgendem näher beschriebene Instrument:
Als Mechanismus mit gleichbleibender Geschwindigkeit, der zum Vergleich dienen
sollte, wurde ein besonders sorgfältig reguliertes Uhrwerk benutzt. Die durch dieses
hervorgerufene, ganz gleichmässige Umdrehung wird zwei Reibungsscheiben mitgeteilt,
die ihrerseits ein drittes Reibungsrad antreiben, dessen radiale Lage gegenüber
diesen beiden Scheiben mit Hilfe eines Wurmgetriebes einstellbar ist. Dieses dritte
Reibungsrad überträgt auf diese Weise eine grössere oder kleinere Bewegung auf eines
von den beiden konischen Rädern eines Differential-Räderwerkes, dessen anderes Rad
durch die Welle der zu untersuchenden Maschine angetrieben wird.
Durch passende Regulierung der Lage des dritten Reibungsrades ist es möglich, das
erste Rad des Differentialräderwerkes zu derselben Geschwindigkeit zu bringen, mit
der das zweite von der zu untersuchenden Maschine angetrieben wird, und in diesem
Augenblick steht bekanntlich der Mechanismus, welcher mit beiden verbunden ist,
vollkommen still. Tritt nun eine Aenderung in der Geschwindigkeit des zweiten Rades
ein, so findet naturgemäss, auch wenn jene Aenderung nur ganz klein war, eine
Bewegung jenes verbindenden Mechanismuses statt, die durch einen Zeiger nach aussen
hin kenntlich gemacht wird.
Das Federgehäuse D (Fig. 3) des Uhrwerkes
befindet sichin einem Kasten H (Fig. 1); letzteres treibt einerseits den Zeiger A, der die Sekunden auf dem Zifferblatt C angibt, und andererseits die beiden Reibungsräder EE1 (Fig. 2 und 3) die sich infolge der
Zwischenschaltung des Rades E2 in entgegengesetzter Richtung drehen.
Textabbildung Bd. 319, S. 798
Fig. 1.
An der Rückseite des Kastens H
(Fig. 2) gleitet der Schlitten F, auf dem sich die Spindel F1 befindet, die an einem Ende jenes
dritte Reibungsrad G trägt und am anderen Ende ein
langes Zahnrad G1,
welches seinerseits in das Rad H1 greift. G wird durch
Umdrehung der Scheiben EE1 mitgenommen, von denen die letztere durch die leichte Feder E3 dauernd gegen jenes
dritte Reibungsrad gedrückt wird. Der Schlitten E trägt
eine Zahnstange, die mit Hilfe des Zahnrades I, des
Wurmgetriebes I1, I2 und des gerändelten
Knopfes S verschoben werden kann. Die Skala M vorn am Kasten H (Fig. 1 und 3) ist mit den Rädern
I I1 verbunden und
zeigt die Geschwindigkeit an, welche in der zu untersuchenden Maschine der Stellung des Rades G entspricht.
Textabbildung Bd. 319, S. 799
Fig. 2.
Die Rotation dieses letzteren ist mit Hilfe der Räder H1 und H2, die auf derselben Welle befestigt sind, auf das
kleinere Rad H3
übertragen. (In Fig. 3 wird H3 durch H2
verdeckt.) Dieses ist auf der Spindel O lose und fest
mit dem konischen Rad O1 verbunden, das seinerseits mit den beiden konischen Rädern des
Differentialräderwerkes in Verbindung steht. Diese letzteren sind ihrerseits wieder
auf der dem Rade H3
entgegengesetzten Seite mit O2 verbunden, welches von der Welle der zu untersuchenden Maschine
angetrieben wird, und zwar durch eine Kupplung, die entweder auf die Welle P oder auf die Welle P1 aufgesetzt ist. Das Rad P2 dient dazu, die Geschwindigkeit zu
verändern oder die Richtung der Drehung umzukehren.
Die Spindel O, auf der die Räder O1 und O2 lose sitzen und die den ganzen Mechanismus des
Differentialräderwerkes trägt, endet vorne am Kasten H
in dem Klauenrad N, das an der Oberfläche mit Zähnen
versehen ist.
Der Zeiger Q wird durch die Spindel Q1, die in den beiden
Lagern Q2 liegt,
geigen. Diese Spindel endet gegenüber dem Rade N in dem
Kreuzstück Q3, das mit
zwei Armen versehen ist die an ihrer Oberfläche gleiche Zähne tragen wie das Rad N. Ein kleiner Daumenhebel Y dient dazu, die Arme von Q3 in ihrer Stellung entgegen der Kraft einer Feder
festzuhalten. Die Bremse S1 liegt mit durch Gewicht S2 regulierbarer Reibung an dem Rade N und dämpft so die Schwingungen des Zeigers. Das
schwere Schwungrad V (Fig.
1) hält zusammen mit dem Regulator eine konstante Geschwindigkeit
aufrecht. Letzterer ist in Fig. 4 dargestellt; er
liegt in der Kapsel R und seine
Wirkungsweisedürfte wohl ohne weiteres verständlich sein. Durch die beiden
Hebel U wird die Kapsel R,
welche durch die Spindel von E3 in Umdrehung versetzt ist, bei zu grosser
Geschwindigkeit gebremst, indem sich die Hebel U um
ihre Drehpunkte U1
drehen und von innen an die Kapsel anlegen.
Mit Hilfe der Bremse Z1
(Fig. 2 und 3), die an dem Rade E sitzt und von aussen mittels des Hebels Z2 angedrückt werden
kann, ist es möglich, das Uhrwerk zum Stillstand zu bringen.
Will man den Apparat benutzen, so hat man zunächst durch Drehen der kleinen Schrauben
in dem Regulator R, mit denen die Spannkraft der in
diesem vorhandenen Spiralfedern geändert werden kann, dafür zu sorgen, dass der
Zeiger A sich synchron mit dem Sekundenzeiger einer
Taschenuhr bewegt. Dann wird die zu untersuchende Maschine angeschlossen und mit
Hilfe des Knopfes S die Lage des Reibungsrades G so eingestellt, dass das Differentialräderwerk nach
aussen keine Bewegung mehr zeigt, was man durch Benutzung des Kreuzstückes Q3 feststellen kann.
Die Schwankungen in der Geschwindigkeit werden dann durch Bewegung des mit dem
Differentialräderwerk verbundenen Mechanismus in der einen oder anderen Richtung
angezeigt.
Schliesslich ist dicht bei dem Schreibzylinder B ein
zweiter Zeiger angebracht, durch den man die Lage der Maschinenkurbel erkennen kann,
welche den Veränderungen der Geschwindigkeit entspricht. Zu diesem Zwecke wird
dieser zweite Zeiger durch den kleinen Elektromagneten T (Fig. 1) betätigt, dessen Stromkreis bei
jeder Umdrehung der zu untersuchenden Maschine einmal bei einer bestimmten
Kurbelstellung geschlossen wird.
Textabbildung Bd. 319, S. 799
Die Konstruktion des Apparates ist derartig, dass eine Abweichung in der
Winkelgeschwindigkeit von 1/250 einer Umdrehung der zu untersuchenden
Maschinenwelle im Verhältnis zu der mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetriebenen
Welle des Uhrwerkes durch eine Bewegung des Schreibstifts von 3,3 mm bezeichnet ist.
Nun kann man leicht Abweichungen von einem halben Millimeter auf dem Diagramm
beobachten. Es kann daher mit dem Instrument noch eine Geschwindigkeitsänderung von
1/1500 einer
Umdrehung beobachtet werden, vorausgesetzt, dass der grösste durch totes Spiel
hervorgerufene Fehler klein genug gehalten werden kann. Dieser war bei diesen
Versuchen kleiner als 2,2 mm und man kann annehmen, dass sich dieser Betrag noch leicht durch
geringe Anderungen im Uebertragungsmechanismus verkleinern lässt.
F. Mbg.
Spannungsregulierung in ausgedehnten Kraftübertragungsanlagen
mittels Tyrrell-Regulatoren und Synchronmotoren.
Der Tyrrell-Regulator (E. T. Z. 1903, S. 795) wirkt in
der Weise, dass ein im Erregerkreis der Erregermaschine liegender Widerstand
fortwährend kurzgeschlossen und wieder eingeschaltet wird. Dies geschieht durch die
Zunge eines Steuerapparates, der durch ein an das zu regulierende Netz
angeschlossenes Relais betätigt wird. Das Relais wird hauptsächlich von der
Netzspannung, zum Teil auch vom Netzstrom beeinflusst. Die Frequenz des Spieles der
Zunge schwankt zwischen 50 und 1000 i. d. Sekunde. Durch die veränderte Netzspannung
wird die Zeitdauer des Kurzschlusses entsprechend abgeändert. Steigt die Spannung,
so bleibt der Widerstand etwas länger eingeschaltet; sinkt sie, bleibt er etwas
länger kurzgeschlossen. Da es sich bei dem Spiel der Zunge nur um Bruchteile einer
Sekunde handelt, erfolgt die Regulierung ausserordentlich schnell.
Dieser hervorragende Regulator wird nun dazu verwendet, die Erregung eines
Synchronmotors zu beeinflussen, der an einen bestimmten Punkt der Leitungsanlage
angeschlossen ist. Wird nämlich der Synchronmotor übererregt, dann wird ein
voreilenderStrom von grösserer Stärke erzeugt; bei normaler Erregung ist die
Phasenverschiebung gleich Null und der Strom ein Minimum. Bei schwächerer Erregung
tritt Phasennacheilung des Strome ein. (K-Kurve.) Als Synchronmotoren werden in
Unterstationen mit Reserve-Generatoren diese benutzt, indem man sie von ihrer
Antriebsmaschine loskuppelt. Wenn eine Reservemaschine nicht vorhanden ist, so ist
die Aufstellung von besonderen Synchronmotoren empfehlenswert. Diese können
verhältnismässig klein dimensioniert werden. Es wird angegeben, dass man mit einem
Synchronmotor von etwas mehr als ½ der Kapazität der Unterstation bei einem
Leistungsfaktor von cos φ = 0,8 eine 20 v. H.
Regulierung erreicht. Der Leistungsfaktor wird durch den voreilenden Strom von 0,8
auf 0,9 verbessert. Bei 20 v. H.-Regulierung arbeitet der Tyrrell-Regulator auf einen mittleren Leistungsfaktor von 0,9; bei 10 v.
H. auf cos φ = 0,95, damit er nach beiden Seiten einen
Regulierspielraum behält. (Würde bei cos φ = 1 am
Synchronmotor die Spannung noch steigen, so könnte sie nicht mehr herunterreguliert
werden; die Rückwirkung des Netzstromes auf die Primärmaschine ist dabei nicht
berücksichtigt.)
In einer 167 km langen Kraftübertragungsanlage erzeugte ein 300 PS-Aufzugsmotor sehr
bedeutende Schwankungen in der Lichtstärke der Lampen; nach Anbringung der
beschriebenen Reguliermethode sind die Schwankungen fast völlig verschwunden.
E. T. Z. 1904, S. 923.
Bücherschau.
Die Hebezeuge, Elemente der
Hebezeuge, Flaschenzüge, Winden und Krane. Ein Handbuch für Entwurf,
Konstruktion und Gewichtsbestimmung, für Schule und Praxis bearbeitet von Hugo Bethmann, Ingenieur und Lehrer für Maschinenbau.
475 S. gr. 8° XII mit 704 Textabbildungen und 74 Tabellen. Braunschweig, 1904.
Friedrich Vieweg & Sohn.
Das vorliegende, vorzüglich ausgestattete Buch eignet sich ebensowohl zum Unterricht
an technischen Lehranstalten, wie zum Selbstudium und zum Gebrauch auf den
Konstruktionsbure- aus der in Betracht kommenden Maschinenfabriken.
Mit Rücksicht auf diesen Zweck ist neben einfacher Berechnungsweise besonderer Wert
auf die Elemente der Hebezeuge und auf durchgeführte Beispiele gelegt, im übrigen
aber die naturgemässe Einteilung, welche durch das System der betreffenden Hebezeuge
gegeben ist, mit Rücksicht auf leichtes Zurechtfinden gewählt. Es sind daher im
ersten Abschnitt die Elemente der Hebezeuge behandelt, denen in drei weiteren
Kapiteln die Flaschenzüge, Winden und Krane folgen. Die Behandlung der Aufzüge,
Becherwerke usw. ist leider „vorläufig“ unterblieben, damit der Rahmen des
Buches nicht zu weit bemessen würde.
Der Umstand, dass der im Bureau praktisch arbeitende Ingenieur wenig Zeit hat,
theoretischen Abhandlungen zu folgen, hat den Verfasser veranlasst, vornehmlich
praktische Formeln mit kurzer Entwicklungsandeutung zu bringen, im übrigen aber
durch zahlreiche ausgeführte Konstruktionen und Tabellen Vergleichswerte und
Anhaltspunkte für neue Konstruktionen zu schaffen.
Da in vielen Fällen bei der Wahl der einzelnen Organe der Preis ausschlaggebend ist,
so wurden – wie es im Vorwort heisst – wo irgend angängig, ausser den Gewichten die
Katalogpreise der verschiedenen Firmen angeführt, die allerdings nicht als bindend
gelten können, sondern dem Konstrukteur nur einen Ueberschlag gestatten sollen. Sind
doch gerade im Hebezeugbau die Anforderungen so mannigfach, dass in dem einen Falle
die Apparate nicht einfach und billig genug, im anderen Falle aber, mit Rücksicht
auf gute Leistungen nicht vollkommen genug ausgeführt werden können.
Namentlich die Wiedergabe der Gewichte und Preise ist mit grosser Freude zu begrüssen
und erhöht den ohnehin grossen Wert des Buches, dem die wohlverdiente Anerkennung
zuteil werden möge, ganz ausserordentlich.
M. Buhle.
Bei der Redaktion eingegangene Bücher.
Die Prüfung, Wartung und Instandsetzung von
elektrischen Klingelanlagen und Meldetafeln. Von G.
Bénard, Konstrukteur, Vorsitzender des Verbandes elektrotechnischer
Unternehmer und Konstrukteure (Paris), stellvertretender Vorsitzender der
Berufsgenossenschaft für elektrotechnische Industrie (Paris). Frei übersetzt und
unter Berücksichtigung deutscher Verhältnisse mit Erlaubnis des Verfassers erweitert
von Friedrich G. Wellner, Diplom-Ingenieur. Mit 132
Abbildungen. Leipzig, 1904. Arthur Felix.
Natur und Arbeit. Eine allgemeine Wirtschaftskunde von
Prof. Dr. Alwin Oppel. Erster Teil. Mit 99 Abbildungen,
13 Kartenbeilagen und 7 Tafeln. Leipzig und Wien, 1904. Bibliographisches
Institut.
Die Anlage elektrischer Klingeln. Von G. Bénard, Konstrukteur, Vorsitzendem des Verbandes
elektrotechnischer Unternehmer und Konstrukteure (Paris), stellvertretender
Vorsitzender der Berufsgenossenschaft für elektrotechnische Industrie (Paris)-Frei
übersetzt und unter Berücksichtigung deutscher Verhältnisse mit Erlaubnis des
Verfassers erweitert von Paul Fluhrer, Ingenieur. Mit
257 Abbildungen. Leipzig, 1904. Arthur Felix.
Festigkeitslehre, in elementarer Darstellung mit
zahlreichen, der Praxis entnommenen Beispielen. Zum Gebrauch für Lehrer und
Studirende an technischen Mittelschulen sowie für die Praxis. Von Hugo Ahlberg, Dipl.-Ingenieur, Lehrer am
Kyffhäuser-Technikum. Hannover, 1904. Gebr. Jänecke. Preis geb. 3 Mk.