Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 321, Jahrgang 1906, Miszellen, S. 188 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Der „Clipper“ Riemen-Verbinder.„Engineering“. Jan. 5.
1906
Textabbildung Bd. 321, S. 188
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 321, S. 188
Fig. 2.
Eine neue Art der Riemenverbindung, wie sie aus Fig.
1 wohl ohne weiteres verständlich ist, wird mit dem in Fig. 2 abgebildeten Werkzeug rasch, billig und stark
hergestellt. Die mit einem langen und einem kurzen Ende ausgerüsteten Haken werden
auseinander gebogen, in Vertiefungen des Ambosses gelegt, und zwar so, dass die
langen Enden bei den ungraden Haken nach rechts, bei den graden nach links liegen
oder umgekehrt. Dann werden die Haken in ihrer Lage mittels eines durch ein Loch im
Amboss gesteckten Stabes gesichert und nun wird der vorher grade abgeschnittene
Riemen mit seinem Ende auf die Haken gelegt und diese durch einen Hammer in ihn
hineingeschlagen. In gleicher Weise wird das andere Ende behandelt und alsdann ein
Metallstab durch die von den Haken gebildeten Schleifen gesteckt. Nachdem hierauf
mit dem Hammer die Haken auf metallener Unterlage fest um jenen Stab und in den
Riemen hineingetrieben sind, wird jener durch eine Schnur aus Rohhaut oder durch
eine Anzahl Hanflitzen ersetzt, zu deren Einführung ein besonderes Hilfswerkzeug
mitgeliefert wird.
F. Mbg.
Ueber den Entwurf von Gleichstrommaschinen, Kommutation und
Wendepole.
In der „Z. f. E.“, Wien 1905, H. 40, bringt A.
Müller einen Aufsatz über den Entwurf von Gleichstrommaschinen, an den
Prof. Arnold einige Bemerkungen anschliesst und
etwas ausführlicher auf die Kommutation und Wendepole eingeht. Das Wesentliche aus
beiden Aufsätzen sei hier mitgeteilt.
Bei dem Entwurf von Gleichstrommaschinen geht man von dem Ausnutzungsfaktor C aus, der sich leicht durch vorläufige Annahmen der
Ankerdimensionen bestimmen und mit den in der Literatur schon bekannten Werten
vergleichen lässt
C=\frac{K\,W}{R^2\,L\,n}\,10^7 . . . . . . . . . . 1)
(KW: Leistung in Kilowatt; R: Ankerradius in cm; L:
Ankereisenlänge ohne Luftschlitze in cm; n: Tourenzahl
i. d. Min.)
Formt man C um in:
C=\frac{4\,\pi^2}{60\cdot 10^4}\,\eta_e\,f_1\,\left(1-\frac{h}{R}\right)^2\,c\,(1-c)\,f_2\,h\,j\,B_z\,\sigma . 2)
(ηe: das elektrische Güteverhältnis; f1 < 1
berücksichtigt die Isolation der Ankerbleche; h:
Nutentiefe in cm; c: das Verhältnis von Nutenbreite zur
Nutenteilung am Zahnfuss; f2: der Nutfüllungsfaktor-Kupferquerschnitt durch ganzen Nutquerschnitt;
j: Polbedeckung = Polschuhbogen durch Polteilung;
Bz:
Kraftliniendichte am Zahnfuss; σ: die Stromdichte =
Amp. f. d. qcm),
so erkennt man, dass C
hauptsächlich von der magnetischen und elektrischen Beanspruchung, der Polbedeckung,
dem Ankerradius, der Nutenisolatmon und den Nutdimensionen abhängt. Diese Grössen
sind voneinander abhängig. Ausserdem hat man bei ihrer Normierung auf gute
Kommutation und die Erwärmung zu achten. Um erstere zu erreichen, sind ein starkes
Feld, geringe Windungslänge und wenig Querwindungen erforderlich. Eine gute
Kommutierung erfordert, dass die Reaktanzspannung Er
der Kurzschlusspule nicht grösser als 2 Volt wird. Für Er wird die Formel
angegeben:
E_R=\frac{P}{G}\,\frac{z}{k}\,n\,z\,i_a\,L\,0,117\,10^{-8}\mbox{ Volt}.
(P: Polzahl; G: Zahl der Bürstenstifte; z: Gesamtzahl der
Ankerleiter; k: Segmentzahl; ia: Strom in einem Ankerleiter.)
Danach ist es vorteilhaft, möglichst viele Bürstenstifte in Anwendung zu bringen.
Ferner sind schmale Anker mit grossem Radius empfehlenswert.
Zu dieser Formel bemerkt Prof. Arnold, dass der Faktor
\frac{P}{G} nicht allgemein richtig ist; es muss vielmehr statt \frac{P}{G}
heissen (1 + pw), wo pw die Zahl der
hintereinander weggelassenen Bürstenstifte gleicher Polarität bedeutet.
Die Leistung, die mit Rücksicht auf die Reaktanzspannung zulässig ist, findet Muller zu
K\,W=\frac{E_R\,(R-h)\,(1-c)\,\eta_e\,f_1\,j\,B_z}{1120\,\frac{P}{G}\,\frac{z}{k}} . . . 4)
Für \frac{P}{G} müsste auch hier (1 + pw) stehen.)
Ein anderer Ausdruck für die Leistung ist
K\,W=\frac{4\,\pi^2}{60\cdot 10^{11}}\,\eta_e\,f_1\,L\,(R-h)^2\,c\,(1-c)\,f_2\,h\,j\,B_z\,\sigma\,n . 5)
Hierin kann man den Nutfüllungsfaktor f2 noch durch die Nutdimensionen, die
Isolationsstärken und durch den Faktor E für den
Raumverlust ausdrücken. Sodann kann das Verhältnis von Nutbreite zur Nutteilung c gefunden werden, für das KW ein Maximum wird.
c=\frac{1}{2}+\frac{\Sigma\,\omega_1}{2\,\Sigma\,A_2} . . . . . . . . . . 6)
(∑ω1:
Summe der Isolationsschichten in cm parallel zur Nutbreite, A2 Nutteilung in cm am Zahnfuss, ∑ ∞
0,95)
Dieses c muss jedoch der Gleichung 4) genügen, die die
Bedingung für funkenfreien Gang enthält. Die Grenzwerte für c sind 0,55 für grosse Maschinen und 0,65 für kleine.
Für überschlägige Rechnungen kann man die Reaktanzspannung nach Einsetzung der
gebräuchlichen Werte auf die Form bringen
E_R=0,32\,\frac{K\,W}{R-h} . . . . . . . . . . 7)
die allerdings nur für grosse Maschinen mit z = 2k gilt.
Da der Zahlenwert nicht sehr schwankt, so erkennt man, dass (bei Maschinen ohne
besondere Kompensation) der Radius annähernd proportional der Leistung gewählt
werden muss.
Zweckmässig ist die Aufstellung einer Tabelle, in der C
nach Gleichung 1) für möglichst viele Maschinen berechnet ist. Für Radien von R = 3 bis R = 180 cm nimmt
c folgende Werte an:
R
C
R
C
R
C
R
C
R
C
3
6
13
40
26
85
46
122
90
136
4
8
148
45
28
90
48
124
95
137
5
12
15
50
30
97
50
125
100
138
6
16
16
54
32
102
55
127
110
140
7
20
17
57
34
107
60
128
120
142
8
23
18
60
36
112
65
130
130
143
9
26
19
64
38
115
70
132
140
144
10
30
20
68
40
118
75
133
150
145
11
33
22
74
42
120
80
134
160
146
12
37
24
80
44
121
85
135
170
147
180
148
Diese Werte gelten für moderne, offen gebaute Generatoren von 0,1–1000 KW. Die Werte
von C für die Radien R = 3
– 6 cm beziehen sich auf 110 Volt-Maschinen; für R = 7
– 24 cm auf 110–220 Volt, und für R > 24 auf 110–500
Volt-Maschinen.
Beim ersten Entwurf berechnet man am besten nach Gleichung 1) für einige Werte von
R und C die Ankerlänge
L und erhält dadurch, wenn nicht ganz abnormale
Verhältnisse vorliegen, schon günstige Werte, die dann nach einigen Umrechnungen
noch verbessert werden.
An den Aufsatz Müllers anschliessend bringt Arnold einige Ausführungen über Kommutation und
Wendepole.
Die resultierende Reactanzspannung aller zwischen zwei Bürstenspitzen liegenden
Spulen ist
E_r=\left[\left(\frac{b_1}{\beta}\right)_+\cdot \frac{p}{a}\right]_-\,e_r . . . . . . . . . . 8)
(er: Reactanzspannung einer Spule; b1: Bürstenbreite; β: Lamellenbreite; p: Polpaarzahl; a: halbe Ankerzweigzahl; ( )+ bedeutet, dass \frac{b_1}{\beta} auf die nächst grössere und [ ]–, dass dieser Ausdruck auf die nächst kleinere
ganze Zahl abzurunden ist.)
Die Reactanzspannung hat bei Arnold einen etwas
anderen Wert, indem er für die Kommutierungszeit TN einen Nut einsetzt:
T_N=\frac{t_1+b_D-\beta_D\,\frac{a}{p}}{100\,v}=\frac{b_N}{100\,v} . . . . 9)
(t1:
Zahnleitung; bD und βD: auf den Ankerumfang
reduzierte Bürsten- resp. Lamellenbreite; v:
Ankergeschwindigkeit in m.)
Das Wendefeld soll die Stärke haben
B_N=2\,\lambda\,N_w\,\frac{t_1\,A\,S}{\beta_N} . . . . . . . . . . 10)
(λNw:
Leitfähigkeit bei Vorhandensein von Wendepolen; AS:
Stromvolumen pro 1 cm Ankerumfang.)
Die Breite des Wendepoles sei gleich bN; dadurch sind Fluktuationen des Wendefeldes
vermieden.
Um gute Resultate zu erhalten, darf die Maschine nicht stark gesättigt sein, weil
sonst die Magnetisierungskurve des Wendepoles von den Graden abweicht. Da man sehr
hohe Reaktanzspannungen zulässt, könnte dann leicht eine Spannung von einigen Volt
an den Bürstenspitzen auftreten.
Die Spannung, die für die Funkenbildung massgebend ist, nennt Arnold die Kurzschlusspannung. Sie entsteht durch ein Feld zusammengesetzt
aus Ankerfeld und dem Feld, das von den Polen herrührt. Bei Wendepolen ist die
Kurzschlusspannung, wenn ΔBN die Abweichung von den Graden bedeutet
\Delta\,e_w=\left[\left(\frac{b_1}{\beta}\right)_+\,\frac{p}{a}\right]_-\,\frac{N}{K}\,l\,v\,\Delta\,B_N\,10^{-6} . . . 11)
(N: Ankerdrahtzahl; K: Segmentzahl; l:
Ankerlänge.)
Bei gewöhnlichen Maschinen hängt die auftretende Kurzschlusspannung von der
Bürstenstellung ab. Bei Vollast ist sie für die geometrisch neutrale Zone
\Delta\,e_2=2\,\left[\left(\frac{b_1}{\beta}\right)_+\,\frac{p}{a}\right]_-\,\frac{N}{K}\,l\,v\,A\,S\,\left(\lambda_q+\frac{t_1\,\lambda_N}{t_1+b_D-\frac{a}{p}\,\beta_D}\right)\,10^{-6} 12)
(λq
und λN sind die
magnetischen Leitfähigkeiten zwischen Anker- und Poleisen resp. einer Nut [s. Arnold, Gleichstr.-Masch. Bd. II, S. 311]).
Bei der Bürstenstellung, die bei Halblast Funkenlosigkeit ergibt, ist die maximale
Kurzschlusspannung, die jetzt bei Leerlauf und bei Vollast auftritt, nur halb so
gross.
Für harte Kohlenbürsten darf Δe2
= 4 – 6 Volt werden.
Bei der Funkenbildung spielen demnach die Grössen
\frac{N}{K}\,l\,v\,A\,S\,10^{-6}\mbox{ und }\left[\left(\frac{b_1}{\beta}\right)_+\,\frac{p}{a}\right]_-
die grösste Rolle.
Ueber die chemische Zusammensetzung der Nickeloxyd-Elektrode
im Jungner-Edison-Akkumulator.
In dem Jungner-Edison-Akkumulator steht eine Platte aus
Eisen einer Platte gegenüber, die aus einer Nickel-Sauerstoffverbindung gebildet
ist.s. D. p. J. 1904,
319, 476. Während Edison für die letztere die Formel N1O2 annimmt und sie als
Nickelsuperoxyd bezeichnet, findet Julian ZednerZeitschrift für Elektrochemie, 11, 809–813
(1905). in Uebereinstimmung mit früher von anderer Seite
geäusserten Ansichten, dass die Verbindung N12O3, also Nickelsesquioxyd, vorliegt. Es gelang ihm nicht auf chemischem Wege ein
Nickelsesquioxyd zu gewinnen, das die gleiche elektrische Spannung zeigt, wie das in
der Akkumulatorplatte vorhandene Sesquioxyd; dagegen konnte er es durch Elektrolyse
einer schwach alkalisch gehaltenen Nickelsalzlösung mit rotierender Anode in
ausreichenden Mengen gewinnen. Die über Schwefelsäure getrocknete Substanz zeigte
einen sehr wechselnden Wassergehalt; das Gewichtsverhältnis zwischen Nickel und
Sauerstoff in ihr war 7,1–7,7 v. H., im Mittel 7,4. Die Formel N1O2 erfordert das
Verhältnis 3,67, die Formel N12O3 dagegen
7,34. Es liegt also zweifellos Nickelsesquioxyd
vor.
Arndt.
Der Büchnersche Schornsteinaufsatz
Eine nicht geringe Zahl von Schornsteinaufsätzen ist bereits konstruiert worden, die
die atmosphärischen Einflüsse, insbesondere widrige Winde unschädlich machen sollen
zwecks Verhütung des Eindringens von Rauch in unsere Wohnungen bei dem Betriebe der
Stubenöfen, Küchenherde und anderer Feuerstellen. Hierfür gelangen vorzugsweise drehbare Schornsteinaufsätze zur Anwendung und sie sind
auch angezeigt in Fällen, wo die Schornsteinausmündungen durch Mauern oder
angrenzende Häuser verdeckt liegen.
Die drehbaren Aufsätze dürften aber dann ihren Zweck nur teilweise erfüllen, wenn
dieselben durch plötzliche, sich brechende Windstösse nicht Zeit finden können, sich
zu drehen, wodurch der Wind oftmals eher hineinbläst, als den Rauchabzug begünstigt.
Dieser Mangel soll beseitigt werden durch den neuen, nebenstehend abgebildeten
Schornsteinaufsatz.
Textabbildung Bd. 321, S. 190
Der Aufsatz besteht aus einem inneren Abzugsrohr, welches von einem kantig
gestalteten Mantelrohr mit zwei gegenüberliegenden Durchlässen umgeben ist. Ueber
beide Rohre ist eine Haube angebracht derart, dass der Rauch entweder aus den
Ausschnitten des Rohres oder zwischen Rohr und Haube abströmen kann. Auf diese Weise
kann der Wind in die Oeffnung des Mantels hineinblasen, wo er entweder um das Rohr
herum auf der gegenüberliegenden Seite freien Austritt hat oder nach oben abziehen
muss und den aufsteigenden Rauch mit sich fortführt. Durch die eigenartige
Zusammenwirkung von Haube, Aussenmantel und Innenrohr wird die zweckmässige Wirkung
des Aufsatzes bedingt.
Die Konstruktion sichert zweifellos unter gewissen Verhältnissen Vorteile, die andere
nicht aufweisen. Nebenher spricht für die Anwendung des Aufsatzes der Umstand, dass
derselbe architektonisch recht vorteilhaft sich ausnimmt.
W. Mehl, Dresden,
berat. Heizing.
Neuer Hartgussroststab
Auf die Erzielung möglichst vollkommener Ausnutzung der Brennstoffe, auf eine
möglichste Vermeidung der Rauchbildung ist die Rostkonstruktion, namentlich
hinsichtlich der freien Rostfläche, nicht ohne Einfluss-Schon H. v. Reiche sagt: „Wäre es möglich, wir würden das
Brennmaterial auf Spitzen oder Schneiden ruhen lassen, würden also die ganze
Rostfläche zu einer freien machen“.
Textabbildung Bd. 321, S. 190
Für die Beurteilung eines Rostes kommen u.a. als weitere Gesichtspunkte in Betracht:
Die Roststäbe müssen bei einer bestimmten Länge eine gewisse Dicke besitzen,
damit sie sich nicht verwerfen, nicht springen. – Die Roststäbe müssen so
konstruiert sein, dass sie von der vorbeistreichenden Luft genügend gekühlt werden,
was voraussetzt, dass die Fläche eine entsprechende Grosse besitzt. –
Untersucht man den neuen Roststab auf diese Eigenschaften, so erkennt man in der Tat,
dass derselbe Vorzüge vor der Unzahl von Rostkonstruktionen besitzt.
Der Rost bietet an seiner Oberfläche nur wenig Eisen dar, wodurch erreicht wird, dass
die Luft ungehindert ihren Weg zu den Brennschichten nehmen kann und ferner, dass
der Brennstoff nur wenig durch tote Rostfläche abgekühlt wird, mit anderen Worten:
die Berührungsfläche zwischen Brennstoff und Rost ist gering. Diesen wesentlichen
Vorzug bieten natürlich auch dünne Roststäbe, die aber um deswillen nicht immer
Verwendung finden können, weil sie durch die Hitze ihre Form verändern. Dieser
Uebelstand wird durch die eigenartige Anordnung bezw. Verbindung zweier ganz dünner
Oberstäbe mit einer darunter liegenden Tragleiste vermieden, ein Krummziehen dieser
Stäbe ist unmöglich. – Zur weiteren Vermehrung der freien Rostfläche sind die
Kopfenden der Stäbe, welche sonst eine tote Fläche bilden, mit rippenartigen Kanälen
versehen, so dass auch hier eine ausgiebige Luftzuströmung stattfindet und die
Kohlen auf dem Roste möglichst vollkommen zur Verbrennung gelangen.
Die Vorzüge dieses Rostes zusammengefasst bestehen in: grosser freier Rostfläche,
Wegfall aller toten Verbrennungsflächen, bester Ausnutzung des Brennstoffes,
gründlichem Durchbrennen der Schlacken, daher wenig Rückständen, grosser
Dauerhaftigkeit.
W. Mehl, Dresden,
berat. Heizing.
Die Darstellung reinen Aethylalkohols.
Der käufliche „absolute Alkohol“ enthält ein wenig Wasser und gewöhnlich auch
etwas Aldehyd. L. W. WinklerBerichte der Deutschen chemischen Gesellschaft
1905, 38, S. 3612–3616. in Budapest
befreit ihn durch fein verteiltes Silberoxyd von Aldehyd und durch Destillation über
metallischem Calcium vom Wasser. Das unzerkleinerte
Metall wirkt auf „absoluten“ Alkohol bei gewöhnlicher Temperatur kaum ein,
dagegen sehr lebhaft, wenn es zerkleinert ist und der Alkohol zum Sieden erhitzt
wird. Die mit einer Kruste bekleideten Stücke des käuflichen Calciummetalls wurden
in verdünnten Weingeist (70 v. H.) getaucht, darauf mit einer Drahtbürste rein
gescheuert und, im Schraubstock gefasst, mit einer Raspel bearbeitet. Die so
erhaltenen Späne halten sich in einer trockenen, mit Gummistopfen verschlossenen
Glasflasche monatelang unverändert. Auf 1 Liter Alkohol nimmt man 20 Gramm
Calciumspähne und erwärmt im Destillierkolben mehrere Stunden nur soweit, dass
Alkohol kaum überdestilliert. Nachdem die Wasserstoffentwicklung fast aufgehört hat,
wird der Alkokol abdestilliert. Um auch die letzten Reste von Wasser zu entfernen,
destilliert man nochmals über Calcium; jedoch genügen jetzt einige Gramm auf das
Liter. Im Erwärmen muss man bei der zweiten Destillation behutsam sein, damit die
Reaktion nicht allzu heftig werde; sie ist in einer Stunde beendet.
Das metallische Calcium hat als wasserentziehendes Mittel vor Natrium den Vorzug,
dass sein Hydroxyd in Alkohol fast unlöslich ist.
Arndt.
Bücherschau.
Die Akkumulatoren, ihre Theorie,
Herstellung, Behandlung, Verwendung mit Berücksichtigung der neueren
Sammler. Von Dr. W. Bermbach. 173 Seiten mit
25 Abb. Leipzig, 1905. Otto Wiegand.
Die Literatur über Akkumulatoren, die an und für sich eine ziemlich reichhaltige ist,
wurde durch vorliegendes Buch um ein wertvolles Element bereichert. Von der
neueren elektrochemischen Theorie der Elektrolyse ausgehend, sind in ihm die
Prozesse im Innern der galvanischen Batterien und nach dieser geistigen Vorbereitung
der Bleiakkumulatoren, und zwar bei letzteren die Theorien von Le Blanc und Liebenow in
knapper, aber klarer Weise behandelt. Ein weiteres sehr lehrreiches Kapitel
informiert über Kapazität, Wirkungsgrad, Nutzeffekt und Widerstand der Akkumulatoren. Dann
wird die Ladung unter Berücksichtigung aller Möglichkeiten einer solchen, wie
mittels Gleichstromnetz, Wechselstromnetz (Umformer) Gleichstrommaschine,
Thermosäule u.d galvanischer Elemente besprochen, so dass das Buch auch für manchen,
der Elektrizität braucht aber nicht direkten Anschluss an ein Netz haben kann,
wertvoll ist. Das Verhalten bei Ladung wie bei Entladung wird durch Diagramme
veranschaulicht. Weiter geht der Verfasser auf die Vorgänge im ruhenden Akkumulator,
und besonders die Konstruktion und Formation derselben, sowie die Aufstellung und
Behandlung in übersichtlicher Weise ein. Ein Kapitel ist den neueren Sammlern
gewidmet, in welchem die von Rosset und Jungner bezw. Edison
besprochen werden. Als eine Art Anhang versucht der Verfasser noch kurz die
Verwendung der Akkumulatoren zu skizzieren, durch welche Vervollständigung das auch
sonst sehr empfehlenswerte Buch ein einheitliches Ganzes wird.
O. Nairz.
Vorlesungen über die
Vektorenrechnung. Mit Anwendungen auf Geometrie, Mechanik und mathematische
Physik. Von E. Jahnke. Mit 32 Abb. Leipzig, 1905. B. G.
Teubner.
Da die Vektorenrechnung immer häufiger in Anwendung kommt, so ist ein besonderes Buch
darüber sicher vielen willkommen; wie nützlich es ist, in der Mechanik die Kräfte
statt mit rechtwinkligen Koordinaten in dem Vektoren-Kalkül darzustellen, hat Föppl in seinen bekannten Lehrbüchern der theoretischen
Mechanik gezeigt und in dem sehr hübschen und klaren Abriss über Vektoren in seiner
Theorie der Elektrizität überzeugend dargethan. In dem Jahnkeschen Buche, das sich an die Bezeichnungsweise Grassmanns anschliesst, sind besonders viele
Anwendungen auf geometrische und kinematische Probleme zu finden; aus der Physik
sind die Fresnelschen Intensitätsgleichungen der Optik,
das ohmsche Gesetz für Wechselstrom, die Bewegung eines starren Körpers und einige
Sätze der Elektrizitätstheorie behandelt. Die Auswahl des Stoffes hat der Verfasser
zum grossen Teil nach den Bedürfnissen seiner aus Studenten, Oberlehrern und
Ingenieuren bestehenden Zuhörern der Technischen Hochschule Charlotten bürg
getroffen, so dass das Buch den Wünschen verschiedener Richtungen entgegenkommen
dürfte.
Karl T. Fischer, München.
Krane, ein Handbuch für Bureau,
Betrieb und Studium, von Anton Böttcher. 2 Bände, 25 M.
Verlag von R. Oldenbourg, München und Berlin.
Man ist gewohnt, zusammenfassende Darstellungen irgend eines technischen
Spezialgebietes, sofern sie überhaupt wissenschaftliche Arbeiten sein wollen, in der
Weise angeordnet zu sehen, dass zunächst die Konstruktionselemente eingehende
Behandlung finden und dann gezeigt wird, wie durch verschiedenartigen Zusammenbau
dieser Einzelteile verschiedenartige Maschinen entstehen. Für ein Lehrbuch dürfte
dieser Weg wohl der einzig gangbare sein. Ein Konstruktionshandbuch dagegen sollte
in umgekehrter Richtung vorgehen, nämlich so, wie es dem praktischen Verlauf bei
einem Neuentwurf entspricht. Hier handelt es sich immer zunächst darum, für die
gegebenen Verhältnisse die günstigste Form und Leistung der Maschine festzustellen,
und erst wenn diese grundlegenden Fragen geklärt sind, folgt die Ausarbeitung der
Details.
Ein Lehrbuch über Krane müsste also, um diesem Entwicklungsgange zu folgen, in erster
Linie die verschiedenartigen Bedingungen aufstellen, unter denen Krane überhaupt zur
Verwennung kommen, für jede Verwendungsart die möglichen Kranformen aufzählen und
ihre Vor- und Nachteile gegeneinander abwägen. Oder es könnte nach den
Hauptkranformen eingeteilt sein, wobei dann für jeden Typ zu untersuchen wäre, unter
welchen Verhältnissen er mit Vorteil angewandt werden kann. Wesentlich wären dabei
für ein wissenschaftlich gründliches Werk Angaben über Leistung und
Wirtschaftlichkeit. In zweiter Linie wäre zu zeigen, in welcher Weise die zum Aufbau
erforderlichen Elemente ausgebildet und berechnet werden müssen, um den Zwecken des
Gesamtentwurfes dienstbar zu sein. Allem voran sollte eine vergleichende Abhandlung
über die in Frage kommenden Betriebsmittel gehen.
Das ist wohl im wesentlichen der Gedankengang, dem der Verfasser des vorliegenden
Werkes gefolgt ist, das in sehr anerkennenswerter Weise eine Lücke in der bisherigen
Literatur über Krane ausfüllt. Nach einer einleitenden Abhandlung über die für den
Kranban wichtigsten Lehren der technischen Mechanik werden nacheinander behandelt:
Allgemeine Anordnung von Kranen, Eigenschaften der für Krane verwandten
Betriebsmittel, die für den Kranbau wichtigsten Maschinenelemente und Entwurf und
Berechnung von Kranträgern, – die ja auch zu den Konstruktionselementen gehören.
Daran schliesst sich die ausführliche Darstellung und Durchrechnung einer Anzahl
ausgeführter Krane, sowie ein Anhang, der eine Reihe Tabellen, Auszüge aus
Lieferungs- und Prüfungsvorschriften und endlich ein recht wertvolles
Literaturverzeichnis enthält.
Die drei bezw. vier wichtigsten Abschnitte: Anordnung, Betriebsmittel, Elemente
werden sich jedem Konstrukteur als sehr wertvoll erweisen. Die Behandlung des
Stoffes lässt erkennen, dass der Verfasser auf seinem Arbeitsfeld sicher Bescheid
weiss und mit richtigem Blick das Wesentliche herauszuholen versteht. Logischer wäre
es vielleicht gewesen, den Abschnitt „Eigenschaften der Betriebsmittel“ an
erste Stelle zu rücken, da die hierauf bezüglichen Ueberlegungen praktisch immer an
erster Stelle kommen, und der jetzt vorangehende Abschnitt „Allgemeine
Anordnung“ naturgemäss bereits nach den Betriebsmitteln unterteilt ist.
Weiterhin wäre zu wünschen, dass der Abschnitt „Anordnung“, namentlich was
den Text anbetrifft, viel ausführlicher gehalten wäre. Systematische Untersuchungen
über die mit verschiedenen Kransystemen erreichbaren Arbeitsleistungen sowie über
Wirtschaftlichkeit fehlen. Auch eine eingehendere Begründung der Kranformen vom
konstruktiven Gesichtspunkte aus wäre am Platze gewesen. Der Abschnitt über
Betriebsmittel gibt in knapper Form die wichtigsten theoretischen Gesichtspunkte,
verbunden mit praktischen Erfahrungen, für die Maschinenelemente werden die
Rechnungsgrundlagen in für den Praktiker handlicher Form geboten. Leider fehlen
Angaben über die Berechnung von Zahnrädern mit Rücksicht auf Abnutzung. Als nicht in
allen Punkten vorbildlich erscheint mir die Behandlung der Eisenkonstruktionen. Was
z.B. die auf S. 156 dargestellten Nietverbinbindungen anbetrifft, so ist es doch
nach Möglichkeit zu vermeiden, nach Fig. 271 und 273 beim Anschluss eines Stabes die
Niete bei ungrader Anzahl unsymmetrisch zur Mittellinie zu setzen, weil dadurch
Biegungsspannungen im Stabe wachgerufen werden. Ferner ist die Art und Weise der
Berechnung vollwandiger Kranträger für den Entwurf nicht sehr praktisch und
übersichtlich. Statt die Trägheitsmomente genau festzustellen, darf man bei Trägern
normaler Höhe für den ersten Entwurf ruhig die Widerstandsmomente (statischen
Momente) addieren. Für das Beispiel 2 auf S. 243 würde der Gang der Rechnung
folgender sein:
Verlangt ist W = 5000 cm3.
Der Steg wird angenommen zu 760 × 12, also ist sein Widerstandsmoment:
\frac{1}{6}\cdot 1,2\cdot 76^2=1155\mbox{ cm}^3,
bleibt für die Gurtung:
5000 – 1155 = 3845 cm3.
Setzt man 76 cm als Schwerpunktsabstand der Gurtungen, so
erhält jede Gurtung den Querschnitt;
\frac{3845}{76}=50,6\mbox{ qcm}.
Dazu für 20 mm starke, 30 mm lange Niete:
2 . 3,0 . 2,0 = 12,0 qcm.
Gesamter Gurtquerschnitt 50,6 + 12 =
62,6
qcm
2 < 70 × 70 × 10 à 13,0 qcm
26,0
„
–––––––––
bleibt für die Gurtplatten
36,6
qcm
2 Platten, 10 mm stark, Breite: \frac{36,6}{2\cdot 1,0}=18,3\mbox{ cm} (statt 20
cm).
Nachdem mit Hilfe solcher Probeannahmen eine geeignete Trägerhöhe gefunden und ein
brauchbarer Gurtquerschnitt entworfen ist, kann die endgültige, genaue Feststellung
durch Berechnung der Trägheitsmomente erfolgen. Die Methode des Verfassers, die
Gurtquerschnitte in wagerechte Streifen zu zerlegen, dürfte aber auch für diese
Schlussrechnung insofern wenig geeignet sein, als sie den Einfluss der einzelnen
Querschnittselemente vollständig verwischt und damit die für den Praktiker so
ungemein wertvolle Uebersichtlichkeit der Rechnung zerstört. Besser ist es, nach der
Formel:
J = J
s
+ Fe
2
die Trägheitsmomente von Steg, Winkeleisen und Platten
gesondert zu berechnen.
Für die Berechnung der Vernietung zwischen Steg und Gurtwinkeln, über die viele
Konstrukteure keine klare Vorstellung haben, gibt der Verfasser eine brauchbare
Näherungsmethode. Doch sei hier kurz eine noch wesentlich einfachere
Berechnungsweise entwickelt die nicht allgemein bekannt zu sein scheint und manchem
Praktiker gute Dienste leisten mag. Ist V die in dem
betreffenden Trägerquerschnitt wirkende senkrechte Kraft, h0 der Abstand zwischen der oberen und der
unteren Nietreihe, so ist die Zunahme des Biegungsmomentes für 1 cm Trägerlänge:
ΔM = V . 1.
Ein Teil des Momentes, also auch des Momentzuwachses, wird vom Steg
aufgenommen, der grössere Teil dagegen, der = α . ΔM = α . V . 1 gesetzt werden mag, muss auf die Gurtung
übertragen werden und ruft daher in jeder Nietreihe eine Scherkraft hervor:
S=\frac{\alpha\cdot V\cdot 1}{h_0}=\alpha\,\frac{V}{h_0}. kg f. d. lfd. cm.
Für jaden vorher auf Biegung berechneten Querschnitt ist α ohne weiteres bekannt. Im obigen Beispiel ist
\alpha=\frac{3845}{5000}=0,77, im Mittel darf man α = 0,8 setzen.
Der aus der Formel gefundene Wert, der für 1 cm Trägerlänge gilt, ist mit der
Nietteilung zu multiplizieren und ergibt so die von einem Niet zu übertragende
Scherkraft.Vergl. hierzu Häseler, Brückenbau, sowie Pickersgill, Lasthebemaschinen, S. 136 ff., wo
sich eine genaue Berechnung findet.
In dem Beispiel auf S. 247 des Buches ist:
V = 32900 kg, h0
= ∞ 84 cm.
Mit α = 0,8 ergibt sich:
S=0,8\,\frac{32900}{84}=313 kg f. d. lfd. cm.
Ein Niet darf belastet werden mit 3768 kg, somit ist die
zulässige Teilung:
\frac{3768}{313}=12,0\mbox{ cm}.
Die Näherungsmethode des Buches gibt 11,7 cm. Da es sich in der Regel nur darum
handelt, die Zulässigkeit der nach praktischen Rücksichten bestimmten Nietteilung zu
prüfen, so spielt eine kleine Differenz keine Rolle.
Ob es berechtigt ist, ein Spezialwerk mit einer Abhandlung über technische Mechanik
zu belasten, darüber kann man verschiedener Ansicht sein. Im vorliegenden Falle ist
in so knapper Weise das Allerwichtigste hervorgehoben und auf den Fall
zugeschnitten, dass wohl jeder Praktiker diese Zugabe als für die Erleichterung der
Arbeit und die Kontrolle des Gedächtnisses wertvoll ansehen wird. Dies gilt
namentlich für die Dynamik, die bisher in der Maschinenlehre nicht die richtige
Würdigung gefunden hat und daher dem Konstrukteur nicht geläufig zu sein
pflegt, wenn er sie einmal anwenden möchte. Zu wünschen wäre vielleicht, dass
der Verfasser durchweg die Bezeichnungen der „Hütte“ angewandt, weniger
Indices gebraucht und einige unübersichtliche Formeln weggelassen hätte. So
erscheint mir die auf S. 11 unten entwickelte Formel für die Bremsarbeit
L3= s3 (P ∓ 2G)
überflüssig, weil sie zur Voraussetzung hat, dass der
Auslaufweg gleich dem Anlaufweg ist, eine ganz willkürliche Annahme. Wenigstens
hätte den Diagrammen auf Seite 12 nicht ohne ausdrücklichen Hinweis auf diese
beschränkende Voraussetzung die Formel zugrunde gelegt werden dürfen.
Die Ausführlichkeit der Beispielsrechnungen in Abschnitt 6 steht etwas in Gegensatz
zu der knappen Form der übrigen Teile, indessen mag eine Beschränkung schwierig
sein. Wertvoll ist die Berücksichtigung der Massenwirkungen. Die Beispiele und die
in dem Tafelbande wiedergegebenen Ausführungszeichnungen sind geschickt ausgewählt.
Allerdings macht der Verfasser keinen Anspruch darauf, eine vollständige Sammlung
anerkannter Konstruktionen zu geben, doch ist diese Aufgabe von anderen Werken, die
mehr Lehrbuchcharakter tragen, schon in durchaus befriedigender Weise gelöst.
Der Anhang, dessen Inhalt bereits oben angegeben ist, erhöht den Wert des Buches.
Auch hier hat der Verfasser mit Erfolg versucht, sich auf das Wesentliche zu
beschränken.
Der Text des Buches ist bei aller Knappheit, die zuweilen bis zum Depeschenstil geht,
klar und angenehm lesbar. Allerdings treten einige stilistische Unrichtigkeiten auf,
so auf Seite 49: „ausweichbare“ (statt „ausweichende“) Lager, und auf
Seite 147: eine später „zu erfolgende“ Auswechslung des Motors. Auch
willkürliche Wortbildungen, wie auf Seite 157: „fabrikationelle“
Einrichtungen (statt „Werkstatteinrichtungen“) hätten vermieden werden
können.
Zusammenfassend möchte ich sagen, dass das Werk zwar als Lehrbuch für den Anfänger
nur beschränkten Wert hat, dagegen seinen Hauptzweck als Handbuch für den
Krankonstrukteur in recht befriedigender Weise erfüllt. Es darf vielleicht die
Hoffnung ausgesprochen werden, dass der Verfasser Gelegenheit findet, bei einer
zweiten Auflage durch Kürzung elementarer Rechnung und ausführlichere Würdigung der
höheren konstruktiven Gesichtspunkte das Werk in dieser Richtung noch weiter
auszubauen.
Georg von Hanffstengel.
Bei der Redaktion eingegangene Bücher.
Schnell-Statiker. Gesetzl. gesch. Auskunftsbuch
für statische Berechnung der Maschinen. Für die Präzis herausgegeben von Franz Ruff, Zivilingenieur. Frankfurt a. M. Mit 2
Tafeln und 110 Abb. Band 11. Verlag des „Auskunftsbuch für statische Berechnungen“
in Frankfurt a. M., 1906.
Kurze Anleitung für Tachymetrische Aufnahmen. Von
Oberingenieur Rudolf Müller. Zweite vermehrte Auflage.
Mit 13 Abb. Wien, 1906. R. v. Waldheim. Preis geh. M. 0,90.
Gewichtstabellen für Flusseisen. Herausgegeben von C. Scharowsky, Regierungsbaumeister und Zivilingenieur
in Berlin. Leipzig. Otto Spamer. Preis geb. M. 8,–.
Die Starkstromtechnik. Ein Hand- und Lehrbuch in zwei
Bänden von Prof. Willi. Biscan, Direktor und Begründer
des städtischen Elektrotechnikums Teplitz. I. Band: Gesetze und Erzeugung der
elektrischen Energie. II. Band: Verbrauch, Verteilung und Messung der elektrischen
Energie. Leipzig, 1906. Carl Scholtze (W. Junghans). Preis geh. M. 15,–.
Telegraphen- und Fernsprech-Technik. In
Einzeldarstellungen. Herausgegeben von Th. Kaarrass.
No. 1. Maschinentelegraphen. Von A. Kraatz,
Telegrapheningenieur im Reichspostamt. Mit 158 Abb. Braunschweig, 1906. Friedrich
Vieweg & Sohn.
Die Isolierung elektrischer Maschinen. Von H. W. Turner und H. M.
Hobart. Deutsche Bearbeitung von A. v.
Königslöw und R. Krause, Ingenieure. Mit 166
Abb. Berlin, 1906. Julius Springer. Preis geh. M. 8,–.
Verwertung von Patenten und Gebrauchsmustern.
Ratgeber für Erfinder, Patentinhaber und Inhaber von Gebrauchsmustern, welche ihre
Schutzrechte verwerten wollen. Von Hugo Michel,
Zivilingenieur, vormals Ingenieur im Kaiserl. Patentamte zu Berlin. Zürich und
Leipzig. Th. S. Schrüter. Preis geh. M. 1,–.
Lehrbuch der chemischen Technologie der Energien von
Hanns von Jüptner, o ö. Professor an der K. K.
Technischen Hochschule in Wien. I. Band: Die chemische Technologie der Wärme und der
Brennmaterialien. Zweiter Teil: Die technischen Feuerungen und die Kälteerzeugung.
Mit 182 Abb. Leipzig und Wien 1906. Franz Deuticke. Preis geh. M. 7,–.
Les Accumulateurs et les Piles Électriques. J. A. Montpellier, redacteur en chef de
L'„Électricien“. Avec 130 figures intercalées dans le texte. Paris 1906. Librairie
J.-B. Baillière et Fils. Rue Hautefeuille. 49. Près du Boulevard Saint-Germain,
Cartonné 5 fr.
Bautechnische Kalkulationen. Anleitung zur Prüfung und
Berechnung der Kosten von wichtigeren Gebäudeteilen. Von L.
Wichmann, Architekt. Königsberg i. Pr., 1906. Gräfe & Unger. Preis geh.
M. 2,–.
Jahrbuch der Automobil- und Motorboot-Industrie. Im
Auftrage des deutschen Automobil-Verbandes. Herausgegeben von Ernst Neuberg, Zivilingenieur. Dritter Jahrgang. Mit
1120 Abb. Berlin 1906. Boll & Pickardt. Preis geb. M. 12,–