Titel: Die Neuanlage des Königlichen Materialprüfungsamtes in Gross-Lichterfelde, West.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1904, Band 319 (S. 561–564)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj319/ar319157

Die Neuanlage des Königlichen Materialprüfungsamtes in Gross-Lichterfelde, West.

Von K. Memmler, ständiger Mitarbeiter des Kgl. Materialprüfungsamtes.

(Fortsetzung von S. 539 d. Bd.)

An vielen Festigkeitsprobier-Maschinen im neuen Betrieb erfolgt die Kraftmessung durch sog. „Messdosen“. In Fig. 7 ist eine solche wiedergegeben, wie sie mehrfach ausgeführt wurde und wie sie besonders schon im alten Betriebe der Anstalt eingehenden Prüfungen unterworfen worden ist.

Textabbildung Bd. 319, S. 561

Die durch die Antriebsvorrichtungen der Maschinen erzeugte und vom Versuchskörper aufgenommene Belastung wird durch Schneide oder Körnerspitze auf den Dosen-Deckel oder Dosenkolben übertragen und hydrostatisch gemessen. Die Dose selbst besteht aus einem starkwandigem Gehäuse, in dem der Kolben durch zwei dünne Stahlblechscheiben d, die zwischen Ringen g und f eingeklemmt sind, geführt und gut zentriert ist. Der Kolben drückt auf ein 0,2–0,3 mm starkes Blech aus sehr weich gemachtem Messing, das den unteren Raum des Messdosengefässes,der mit Wasser gefüllt ist und mit dem Manometer in Verbindung steht, dicht abschliesst. Der Kolben hat ringsum nur 0,2 mm Spiel und seine jeweilige Stellung wird durch den Zeiger l mit grosser Uebersetzung angezeigt. Die auf den Kolben wirkende Kraft ergiebt sich aus der Manometeranzeige und der wirksamen Kolbenfläche.

Textabbildung Bd. 319, S. 561

Die Dose ist mehrfachen Prüfungen auf dem später zu erwähnenden Belastungsapparat nach Hoppe unterzogen worden, wobei eine ausserordentlich grosse Empfindlichkeit ermittelt wurde. Schon ein Zusatzgewicht von 2 kg auf dem Kolben veranlasste eine Manometeranzeige. Bei höheren Flüssigkeitsdrucken wird die Abdichtung an den Rändern des Messingbleches unzuverlässig. In solchen Fällen wurde daher eine andere Konstruktion verwendet. Fig. 8 zeigt dieselbe für eine 40 t-Presse, Bauart Martens. Der Unterschied gegen die obige Ausführung besteht hauptsächlich darin, dass an Stelle des Dosenabschlusses mittels eines Messingbleches eine Blase aus zwei mit den Rändern aufeinander gelöteten Blechen verwendet und der Hohlraum zwischen beiden Blechen mit Wasser gefüllt und mit dem Manometer in Verbindung gebracht ist. Bei sorgfältiger Lötung halten diese Dosen noch bei Drucken bis zu 200 atm dicht; erschwert ist aber bei ihnen die Entlüftung, die äusserst sorgfältig geschehen muss; Schwierigkeiten bereitet auch der Anschluss des Stutzens für die Manometerleitung. Als erhebliche Vorzüge der Messdose sind besonders zu nennen: die ausserordentlich grosse Empfindlichkeit und die Möglichkeit, mit ihr sehr gedrungene, wenig sperrige Maschinenkonstruktionen zu erreichen. Wenn jedoch besonders der zuerst genannte Vorzug voll ausgenutzt werden soll, müssen auch entsprechend empfindliche, solid gebaute Manometer als Kraftanzeiger Verwendung finden. Aus diesem Grunde ist der Konstruktion |562| und Ausführung der im neuen Betriebe verwendeten Manometer und ihrer möglichst einfachen und rasch durchführbaren Prüfung besondere Aufmerksamkeit gewidmet worden.

Textabbildung Bd. 319, S. 562

Sämtliche Manometer sind von der Firma Schäffer & Budenberg in Buckau nach Konstruktionsangaben von Martens geliefert worden. Hierbei ist besonderer Wert auf möglichst saubere Teilung der Skala mit gleichmässigen, dünnen Teilstrichen und auf möglichst feine Zeigerspitzen gelegt worden. Zu dem sind alle Manometer ohne Nullanschlag gebaut, sodass jegliche Veränderung der Feder und des Triebwerkes sich sofort an der veränderten Nullstellung des Zeigers zu erkennen giebt. Die meisten Manometer haben nicht Teilung nach Atmosphären, sondern nach Kreisgraden. Zur Auswertung der Ablesung dienen Tabellen, die auf Grund der Manometer – Prüfungen aufgestellt wurden und nach den jeweiligen Wiederholungen der Prüfungen berichtigt werden.

Unter den von Martens für besondere Zwecke entworfenen und ebenfalls von Schäffer & Budenberg gebauten Manometern seien hier kurz folgende erwähnt.

Bei dem Spiegelmanometer (Fig. 9), von denen einige für Manometerkontrolle und feine Druckmessungen Verwendung finden, hat Martens seinen Spiegelapparat an die Stelle des gewöhnlichen Manometergetriebes gesetzt. Die durch den Innendruck veranlasste Formänderung der Bourdonfeder wird durch die Feder l auf den auf dem Bock a gelagerten schneidenförmigen Körper k übertragen, der in der Verlängerung seiner Längsachse den Planspiegel i trägt. Durch die Formänderung der Bourdonfeder wird der Schneidenkörper mit dem Spiegel zum Kippen gebracht; die Spiegeldrehung wird an einer in bestimmter Entfernungvom Spiegel aufgestellten Millimeterskala beobachtet, indem die Verschiebung des Skalenbildes gegen das Fadenkreuz eines Ablesefernrohres festgestellt wird. Das Uebersetzungsverhältnis, gegeben durch das Verhältnis zwischen Breite des schneidenförmigen Körpers und Entfernung des Spiegels von der Ableseskala, kann hierbei beliebig verändert werden; mit Leichtigkeit ist 1/5000 des Gesamtausschlages der Manometerfeder noch messbar.

Nachdem gleichen Konstruktionsgrundsatz sind Zeiger-Auslöse- und Schreib-Manometer gebaut, bei denen an Stelle des Spiegels ein Zeiger angeordnet ist. Bei den Auslösemanometern, die zur Betätigung der selbstätig wirkenden Steuerungen der später zu beschreibenden Dauerversuchsmaschinen dienen, schliesst der Zeiger in der Anfangs- und Endstellung, die verstellbar sind, einen elektrischen Stromkreis, wodurch bei den genannten Maschinen die Druck-Steuervorrichtung betrieben wird. Bei den Schreibmanometern, wie solche besonders zur Druckaufzeichnung bei den Messdosen neben dem Ablesemanometer aufgestellt sind, trägt das Zeigerende eine Füllfeder, die den Zeigerausschlag auf einen über Trommeln laufenden Papierstreifen aufzeichnet. Bei jeder Umkehrbewegung des Zeigers wird durch Stromschluss ein Sperrwerk ausgelöst und die Trommel mit der Papierrolle durch eine Drahtspirale sprungweis vorwärts bewegt, so dass die Höchst- und Tiefstellung des Zeigers durch kurze Striche verzeichnet werden.

Textabbildung Bd. 319, S. 562

In gleicher Weise sind die Hauptschreibmanometer konstruiert, von denen je einer in den Hauptversuchshallen aufgestellt ist und mit Hilfe von Schaltventilen mit allen |563| Maschinen der Halle verbunden werden kann. Die Manometer dienen hauptsächlich zur Betriebskontrolle; der Papierstreifen wird bei ihnen durch einen kleinen Elektromotor bewegt.

Textabbildung Bd. 319, S. 563

Die so ausgiebige Verwendung von Manometern verschiedener Konstruktion macht natürlich eine sehr sorgfältige, möglichst einfache und schnell durchführbare Manometerprüfung nötig. Sie geschieht durch Vergleich der Betriebsmanometer mit Kontrollmanometern, die niemals Stössen ausgesetzt und dadurch gegen Veränderungen gut gesichert sind.

Textabbildung Bd. 319, S. 563
Textabbildung Bd. 319, S. 563

Für die Nachprüfung der Kontrollinstrumente, besonders bei höherem Druck bis zu 5000 atm dient der bereits im alten Betriebe für Eichung der Kontrollstäbe verwendete, von Hoppe gebaute Apparat für direkte Gewichtsbelastung (Fig. 10). Der zu prüfende Rtab wird in die Traverse g eingehängt, die mittels der Singe h auf den feststehenden Säulen b ruht. Das untere Stabende wird mit der Traverse e verbunden. Sie trägt die Stangen l, an welche die zehn Scheiben a sich nach und nach anhängen, sobald der Zylinder f entleert wird und sein Kolben, der die Scheiben trägt, sich senkt. Das Gewicht jeder Scheibe beträgt 1000 kg mit einem Fehler von ± 2 kg.

Für die Manometerprüfung werden die Stangen l durch die Stange ii nach oben verlängert und oben wird die dritte Traverse k angebracht. Zwischen k und der mittleren Traverse g wird eine Messdose oder ein sog. Amagatzylinder p eingebaut, so dass die Dose oder der Kolben des Zylinders durch die angehängten Gewichtsscheiben belastet werden kann,wobei der Dosen- bezw. Zylinderraum durch Kupferrohrleitung mit dem zu prüfenden Manometer in Verbindung steht. Einer dieser Amegatzylinder ist in Fig. 11 dargestellt. Kolben und Zylinder sind aus zähem, in Oel gehärtetem Nickelstahl hergestellt und durch Abschleifen sauber ineinander eingepasst. Als Pressflüssigkeit dient dickes Mineralöl. Die Kolben sollen, wenn irgend angängig, ohne Manschettendichtung arbeiten; zur Verminderung der Reibung werden sie durch besonderen Elektromotor und Schnurzug während der Belastung in Drehung erhalten. Es ist je ein solcher Zylinder für 500, 1000 und 5000 atm Druck beschafft worden.

Textabbildung Bd. 319, S. 563

Zur Prüfung der Manometer mit geringen Laststufen dient das aus dem alten Betriebe übernommene Stückrathsche Wagemanometer (Fig. 12), eine Einrichtung, die sich auch in der Physikalischen Technischen Reichsanstalt gut bewährt hat.

Der hydraulische Druck wird durch den nach Amagatschem Prinzip gebauten, ständig gedrehten Kolben eines Presszylinders von 1 qcm Querschnitt auf dem ungleicharmigen Hebel der Wage übertragen und durch Aufsetzen von geeichten Gewichten auf die am Ende des langen Hebelarmes hängende Wageschale der sehr empfindlichen Wage gemessen. Der Apparat ist eingehenden Versuchen in Bezug auf seine Empfindlichkeit im alten Betriebe und auch in der Physikalischen Technischen Reichsanstalt unterzogen worden und hat sehr zufriedenstellende Ergebnisse geliefert. Um jederzeit den Anschluss aller Messvorrichtungen an das Quecksilbermanometer ermöglichen zu können, ist ein nach |564| Die Kettenschaltgetriebe am mechanischen Webstuhle.

Entwürfen von Martens gebautes sogenanntes Satzmanometer aufgestellt worden. Da die gewöhnlichen Quecksilbermanometer sehr bald wegen der erforderlichen Höhe der Skala unbequem werden, ist durch die in Fig. 13 und 14 im Prinzip wiedergegebene Einrichtung der Versuch gemacht, dem Quecksilbermanometer eine etwas handlichere Form zu geben.

Die Einrichtung besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Mannesmannstahlrohren von abwechselnd engem und weiterem Querschnitt, die zum grossen Teil mit Quecksilber gefüllt sind. Jedes enge Rohr mündet am unteren Ende in das nächstfolgende weiter; am oberen Ende sind alle Rohre durch den gemeinsamen Kanal im Sammelstück (Fig. 14) miteinander verbunden. In diesen gemeinsamen Kanal wird Presswasser aus der Druckleitung eingeführt, dessen Weg man durch Schliessen und Oeffnen der Ventile 20020 vorschreiben und dessen Zuflussgeschwindigkeit man durch ein vor dem Sammelstück liegendes Hauptabsperrventil regeln kann. Bei geschlossenem Hauptabsperrventil kommunizieren die Quecksilbersäulen in allen Rohren. Schliesst man das Ventil 20, während 200 bis 40 geöffnet bleiben, so wird das durch den gemeinsamen Kanal zugeführte Presswasser die Queksilbersäule aus dem letzten engen Rohr in das letzte weite Rohr verdrängenund am Fusse des weiten Rohres angelangt, in diesem zwischen Rohrwandung und Quecksilber aufwärts strömen und durch die Abflussleitung abfliessen. Der Druckzuleitungsstrang zwischen Hauptabsperrventil und dem unteren Ende der letzten Quecksilbersäule steht dann unter dem Druck dieser Quecksilbersäule (vermindert um die entgegenwirkende Wassersäule im zugehörigen engen Rohr) und ein an diese Leitung angeschlossenes Manometer muss diesen Druck anzeigen. Schliesst man die Ventile 20 und 40, so wird das Presswasser seinen Weg durch das vorletzte enge Rohr, an der vorletzten Quecksilbersäule vorbeiströmend, hierauf wie vorher durch das letzte enge Rohr und an der letzten Quecksilbersäule vorbeiströmend in die Abflussleitung nehmen. Druckzuleitungsstrang und Manometer stehen dann unter dem Druck von zwei Quecksilbersäulen. In dieser Weise kann durch nacheinander erfolgendes Schliessen der Ventile eine Säule nach der anderen eingeschaltet werden.

Die Anlage stellt wie oben schon bemerkt vorläufig nur einen Versuch dar und ist mit fünf Säulen zur Druckmessung bis zu 50 atm Druck verwendbar. Man darf auf die Versuchsergebnisse, deren Veröffentlichung in den „Mitteilungen“ in Aussicht gestellt wird, wohl gespannt sein.

(Fortsetzung folgt.)

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