Zeitschriftenschau.

Apparate.

Wattmeter. (Sack.) Bei der Neukonstruktion der Präzisionsmattmeter der Siemens & Halske A.-G. erhielt die Starkstromspule eine rechteckige Form, da auch dann noch in vollkommener Weise Proportionalität zwischen den Zeigerausschlägen und den zu messenden Watt besteht. Bis zu 5 Ampere werden die Spulen aus Kupferdraht hergestellt. Für 25 und mehr Ampere wird sie dagegen aus Rechtecken zusammengesetzt, die aus 0,5 mm dickem Kumpferblech gestanzt sind. Diese Rechtecke werden an einer Stelle aufgeschnitten und die so erhaltenen Enden durch Löten mit den entsprechenden Enden der benachbarten Kupferrechtecke verbunden. Die einzelnen Windungen werden durch Rechtecke aus imprägniertem Japanpapier isoliert. Für größere Stromstärken werden die zu einer Spule gehörigen 32 Rechtecke in Gruppen oder auch alle einander, parallel geschaltet. Um den Meßbereich auf das Doppelte erhöhen zu können, ist die Starkstromspule in zwei nebeneinander angeordnete Hälften geteilt, die durch einen Umschalter parallel oder hintereinander geschaltet werden können. Bis zu 25 Ampere dienen Stöpsel, für größere Stromstärken Laschen zu dieser Schaltung.

Neu ist ferner die Lagerung des beweglichen Spulensystems, bei dem an Stelle der bisher üblichen durchgehenden Achse jetzt oben und unten an der Innenseite der Spule Stahlspitzen aufgebunden werden, die in Saphirkernerschrauben des Lagerbockes ruhen. Um die Angaben des Wattmeters von der Dauer des Stromdurchganges und der Temperatur seiner Umgebung vollkommen unabhängig zu machen, hat man vor die bewegliche Spule einen Vorschaltwiderstand aus Material von verschwindend kleinem Temperaturkoeffizienten z.B. Manganindraht, geschaltet und parallel zu beiden Seiten einen Nebenschluß, gleichfalls aus Manganindraht, angeordnet. Ein weiterer, ebenso wie die Einzelwiderstände der Verzweigung passend gewählter Vorschaltwiderstand vervollständigt die Schaltung.

Mit denselben Elementen ist das neue Drehstromwattmeter derselben Firma aufgebaut. Das bewegliche System besteht aus zwei durch ein dünnes Messingröhrchen verbundenen übereinander angeordneten Wattmeterspannungsspulen. Die Stahlspitzen sind an der Innenseite der obersten und untersten Spule aufgebunden. Zum Durchführen des Messingrohres sind die beiden Feldspulen je in zwei Hälften geteilt, die von vorne und von hinten dem im Gestell hängenden beweglichen System genähert und mit Hilfe von Klemmstücken in ihrer Lage festgehalten werden. Da jede Starkstromspule nicht nur auf die zugehörige, sondern auch auf die zweite bewegliche Spule einwirkt, so wird die von Franke angegebene Schaltung verwendet, |478| bei der die gegenseitigen Beeinflussungen aufgehoben werden, können. Diese Schaltung besteht darin, daß je eine Klemme der beweglichen Spulen über einen Widerstand an die die Starkstromspulen durchfließenden Phasen angeschlossen werden; ferner werden die freien Klemmen der beweglichen Spulen miteinander verbunden und über einen Widerstand an die dritte Phase angeschlossen. Vorteilhaft ist hierbei, daß zwischen den beiden beweglichen Spulen nur geringe Spannungsunterschiede auftreten, die nur eine leicht herstellbare Isolierung erfordern. Allerdings tritt zwischen den beweglichen und den festen Spulen die volle Spannung auf, so daß bei Spannungen über 2000 Volt die Zeigerablenkung durch Ladungserscheinungen beeinflußt wird. Die Instrumente werden daher für unmittelbare Messungen nur für Spannungen bis zu 750 Volt eingerichtet; für höhere Spannungen wird in jeder Phase ein Spannungstransformator eingeschaltet.

Da die Instrumente keine durchgehende starre Achse besitzen, sind die Lagerspitzen durch die Federung der Spulen gegen Verletzungen geschützt; ebenso springen die Spitzen bei Stößen nicht aus ihren Lagern heraus. Durch eine Reihe von Transportversuchen wurde diese günstige Eigenschaft bestätigt. (Elektrotechnische Zeitschrift 1907, S. 268–271.)

Pr.

Fahrschalter. (Fell.) Der auf den Bahnen des Londoner Grafschaftsrats verwendete Fahrschalter der British Westinghouse-Company gestattet Kurzschlußbremsung allein, sowie in Verbindung mit magnetischen Bremsen selbst nach Abschaltung eines Motors. Vier Hintereinander-, vier Parallelfahrstellungen und sieben Bremsstufen dienen zum sanften Anfahren und Bremsen.

Das wasserdichte Gehäuse besitzt elliptischen Querschnitt, damit der Fahrschalter möglichst wenig Platz auf der Plattform einnimmt. Bemerkenswert ist, daß der Schalter nur eine einzige Welle besitzt, auf der die Fahrt- und die Umschaltwalze sitzen. Die Verriegelung zwischen diesen Walzen, durch die die Aenderung der Fahrtrichtung nur in der Nullstellung der Fahrwalze möglich ist, wird einfacher als bei der alten Anordnung mit zwei Wellen. Die Formstücke der Hauptwalze sind aus Gußeisen zweiteilig hergestellt und werden nach dem Umlegen um die isolierte Welle zusammengeschraubt. Sie sind daher leicht auswechselbar. Die zugehörigen Kupferbeläge sind mit auswechselbaren Abbrennstücken versehen.

Die Bauart der Kontaktfinger ist einfach. Letztere besitzen auswechselbare Kupferkontakte, die aus gezogenem Material entsprechend der Fingerbreite von einer Stange mit dem benötigten Querschnitt abgeschnitten werden. Die Anpressungsfedern sind aus Phosphorbronze hergestellt. Die Bewegung der Finger nach dem Herabgleiten von der Kontaktwalze ist durch Anschläge begrenzt, die ohne besondere Werkzeuge von Hand nachgestellt werden können. Das Abschalten eines beschädigten Motors geschieht einfach durch Abklappen zweier Kontaktfinger.

Das Fächerwerk zur Verhinderung des Funkenüberspringens ist zum Herausklappen eingerichtet, um leicht die Kontakte überwachen und auswechseln zu können. Zwei oben und unten angeordnete Spulen dienen zur magnetischen Funkenlöschung.

600 Schalter haben sich in einem Jahr so gut bewährt, daß 300 weitere Wagen damit ausgerüstet werden sollen. (Street Railway Journal 1907, Bd. I, S. 786–787.)

Pr.

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Dampfkessel.

Der Nutzeffekt gußeiserner Gliederkessel (Hottinger) wird zweckmäßigerweise dadurch bestimmt, daß man durch den geheizten Kessel beständig Wasser durchströmen läßt, die Ein- und Austrittstemperatur t1 und t2 sowie die Menge Q mißt. Dann ist

W = (t2 – t1) Q

die nutzbare Wärme. Die bei vollkommener Verbrennung erzielbare Wärmemenge W1 ist durch die Menge der verbrannten Kohle und deren Heizwert bestimmt. Der Nutzeffekt des Heizkessels ergibt sich daher zu

Die Versuche wurden durchgeführt an Kesseln der Firma Gebrüder Sulzer, Winterthur, unter Verfeuerung von Patentkoks (10000 kg zu 405 frs. frei Kesselhaus) und hatten folgende Ergebnisse:

(Gesundheitsingenieur 1907, Festnummer, S. 43–48.)

Z.

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Eisenbahnwesen.

Motorwagen und leichte Lokomotiven. Die österreichische Staatsbahn hat auf der Wiener Vorortslinie Hütteldorf-Heiligenstadt mit Motorwagen, System De Dyon, Turgan, Stoltz, Komarek und mit zweiachsigen Lokomotiven für einmännige Bedienung (selbsttätige Feuerung) mit Petroleum- und mit Füllofenfeuerung |479| Versuche ausgeführt. Die Hauplangaben über die letzteren enthält untenstehende Tabelle.

Die 12,85 km lange Versuchsstrecke besitzt Steigungen von 10–18 ‰. Der kleinste Krümmungshalbmesser beträgt 175 m, die größte Geschwindigkeit 50 km. Das Zuggewicht war 40 t. Die Motorwagen hatten einen, die Lokomotiven zwei Anhängewagen. Für jedes Fahrzeug war die hohe tägliche Mindestleistung von 150 km vorgeschrieben.

Die Probefahrten haben ergeben, daß den gestellten Bedingungen nur der Motorwagen Komarek und die Lokomotive mit Petroleumfeuerung entsprochen haben. Nach einer Leistung von 19150 bezw. 24400 Zugkilometern befanden sie sich noch in vollkommenem gutem Zustande. Die Kosten für Verbrauchsmaterialien und Instandhaltung sind für das Zugkilometer beim Komarek -Wagenzug 17,7 Pfg., für den Zug mit Petroleumlokomotive 17,4 Pfg. Die Gesamtbetriebskosten einschl. Bedienungskosten sind 40 bezw. 30,3 Pfg. Kann aber durch besondere Verkehrsbedingungen die Bedienungsmannschaft für den Motorwagen verringert werden, so ist er wirtschaftlich der Petroleumlokomotive gleichwertig. Siehe auch D. p. J. 1907, S. 255, (Zeitung d. Ver. d. Eisenbahnverw. 1907, S. 592–593.)

W.

Eisenbeton.

Eisenbetonkuppel. In einem Schulgebäude in Buffalo sind sämtliche Decken und Dächer in Eisenbeton ausgeführt. Besonders bemerkenswert ist die Eisenbetonkuppel über dem Mittelbau. Durch dieselbe ist ein quadratischer Raum von 16,25 m Weite überdeckt, ohne daß eine Stütze innerhalb dieser Fläche erforderlich ist.

In der Vorderfront ruht die Kuppel auf Eisenbetonsäulen auf, welche innerhalb des Mauerwerkes hochgeführt sind. An den übrigen Seiten war eine direkte Unterstützung nicht möglich, so daß 3 Unterzüge gleicher Spannweite erforderlich wurden.

Diese Unterzüge sind fachwerkähnlich konstruiert, jedoch fehlen die Diagonalen; es sind also nur die beiden Gurten und die Vertikalen vorhanden.

Die Höhe der Unterzüge ist 183 cm. Die Gurten haben bei einer Breite von 25 cm eine Höhe von 35 cm, so daß zwischen ihnen eine Fläche von 113 cm Höhe frei bleibt. Die Vertikalen haben bei einer Breite von 25 cm eine nach den Auflagern hin zunehmende Stärke, da die Vertikalkräfte in entsprechender Weise wachsen. Aus demselben Grunde ist die Stellung der Vertikalen in der Nähe der Auflager enger als in Unterzugmitte; ihr Abstand wächst von 90 bis 180 cm.

Sämtliche Fachwerkstäbe haben doppelte Eiseneinlagen erhalten. In den Gurten liegen 10 Rundeisen von 35 mm Durchmesser, in den Vertikalen 4 Rundeisen von 22 oder 25 mm Durchmesser. Außerdem sind Querverbindungen und Bügel in reichlichem Maße vorhanden. Zur Verbindung der Gurten mit den Vertikalen ist ein Teil der Gurteisen unter einen Winkel von 45° in die Vertikalen abgebogen.

Die Endvertikalen je zweier Unterzüge sind gemeinsam und bilden zugleich eine Fortsetzung der die Unterzüge tragenden Eisenbetonsäulen, die in den Ecken der großen Halle untergebracht sind. Diese Säulen haben einen quadratischen Querschnitt von 35 cm Seitenlänge mit 8 Einlagen von Rundeisen von 22 und 25 mm Durchmesser.

Auf dem durch die Unterzüge gebildeten Rahmen ruht die Kuppel auf.

Die Unterzüge tragen senkrecht zu ihrer Länge 8 Rippen, je 2 in einer Entfernung von 6,2 bezw. 6,4 vom Auflager.

Diese Rippen sind bogenförmig ansteigend nach einem Halbmesser von 6,5 m konstruiert. Je zwei derselben schneiden sich im Raum rechtwinkelig in einer Höhe von rd. 3,50 m über der Oberkante der Unterzüge. Die 4 Anfallspunkte der 8 Rippen bilden die Ecken eines oberen rechteckigen Rahmens mit 3,6 und 3,9 m Seitenlänge. Dieser Rahmen ist durch je 2 bogenförmige Rippen gegen die Unterzüge und gegen die Frontmauer abgestützt. Außerdem sind noch von den Eckpunkten des Rahmens nach den Ecksäulen je zweier Unterzüge 4 Diagonalrippen angeordnet. Sie haben elliptische Form, indem ihre Mittellinie die Schnittlinie zweier sich kreuzender kreiszylindrischer Flächen ist. Sämtliche Rippen sind durch 2 parallel zu den Unterzügen laufende Pfettenrahmen derartig verbunden, daß auf jede Platte der dritte Teil der Fläche des Kugeldaches, im Grundriß gemessen, entfällt. Die Pfetten selber tragen die entsprechend der Bogenform der Rippen zylinderisch gekrümmte Dachhaut, während die zwischen dem oberen Rahmen liegende Fläche von 3,6/3,9 m Länge zur Aufnahme eines Oberlichtes frei bleibt. Die Rippen sind 30 cm breit und im Scheitel 70 cm hoch. Die Diagonalrippen sind etwas stärker. Die Eiseneinlagen der Querrippen bestehen aus 4 Rundeisen von 22 bezw. 25 mm Durchmesser, die Diagonalrippen haben 7 Rundeisen von 35 mm Durchmesser, Die Pfetten sind 15 cm breit und 20 cm hoch mit 4 schwächeren Eiseneinlagen. Der Oberlichtrahmen ist 20 cm breit und 70 cm hoch. Durch Einlegen von Bügeln und durch Auf- und Abbiegen der Eisen ist für die Sicherung des Verbundes überall gesorgt.

Die Dachplatte ist 7,5 cm stark und enthält ein Eisennetz von 30 cm Maschenweite mit 6 und 8 mm starken Eisendrähten.

Ueber dieser tragenden Platte ist noch eine 5 cm starke Schlackenbetonschicht angeordnet, auf welcher die Dachziegel aufgenagelt sind.

An den Rippen der Kuppel ist eine Putzdecke aufgehängt. (Zement u. Beton 1907, S. 181–187).

Dr.-Ing. P. Weiske.

Lokomotivbau.

⅗ gekuppelte Tenderlokomotive. Die Verwendung von solchen Lokomotiven auf Hauptstrecken ist in neuerer Zeit häufiger geworden, früher wurden sie hauptsächlich auf Nebenbahnen und zum Durchfahren kurzer Strecken verwendet. In ihren Werken zu Derby hat die Midland Railway Company, England, für den Dienst auf Hauptstrecken eine solche ⅗ gekuppelte Lokomotive genau nach der Standard Type gebaut. Es sind zwei innenliegende Zylinder mit 465 mm Durchm. und 650 mm Hub vorhanden, sie besitzen eine Neigung von 1 : 8 ½. Durch Anwendung einer abgeänderten Cartuzzi-Achsbüchse hat die Führungsachse 30 mm seitliches Spiel erhalten. Die zwei letzten Achsen sind zu einem Drehgestell von 135 mm Spiel vereinigt. Kurven mit 80 m Radius können so noch gut durchfahren werden. Diese Lokomotive besitzt besonders große Wasserbehälter, die bis zur Rauchkammer reichen, ein dritter kleinerer, befindet sich über dem Dachgestell. Die Lokomotive fast 10 cbm Wasser 3,5 t Kohlen. Die Wasseraufnahme kann auch während der Fahrt in beiden Richtungen geschehen, mittels eines Ү förmigen Rohres zum hinteren Wasserbehälter. Dieser ist durch Röhren von 290 mm Durchm. mit den Seitentendern verbunden. Die Rostfläche beträgt 1,95 qm, die Heizfläche 133 qm, der Dampfüberdruck 12 atm. Das Betriebsgewicht ist 74 t, davon werden und 53 t als Reibungsmittel benutzt. (Engineering 1907, S. 707–708).

W.

Materialienkunde.

Schmiedbarer Guß (Temperguß) (Akerlind) ist durch Kohlenstoffentziehung (Glühen) schmiedbar gemachtes, hartes, weißes |480| Gußeisen. Er wird in gewissen Zweigen der Industrie, z. B. zum Bau von Wagenteilen und Ackergerätschaften in großen Mengen gebraucht. Das Gußeisen, das Ausgangsmittel zur Herstellung des Tempergusses soll möglichst frei von Schwefel sein und enthält im übrigen als fremde Körper hauptsächlich Kohlenstoff, Silizium, Schwefel, Phosphor und Mangan in bestimmten Mengenverhältnissen, wie überhaupt nur die Mengenverhältnisse dieser Körper im Verein mit den beiden Formen, in welchen der Kohlenstoff auftreten kann, die Unterschiede aller der verschiedenen Eisensorten, wie Gußeisen, Temperguß, Schmiedeeisen, weicher Stahl und Werkzeugstahl ausmachen. Zwischen dem Kern aus grauem Eisen und dem Rand aus weißem Eisen eines gegossenen Wagenrades z.B. besteht allein durch die Verschiedenheit des Kohlenstoffzustandes ein größerer Unterschied als zwischen zwei verschiedenen Metallen wie Zinn und Blei. Der Unterschied ist eine Folge der verschieden schnellen Abkühlung des Eisens, welche den Kohlenstoff im langsam erkaltenden Kern als Graphit zur Ausscheidung gelangen läßt, den Kohlenstoff im Rand dagegen in der harten Verbindung mit dem Eisen behält. Diese Eigentümlichkeit, der wir die ausgedehnte Herstellung gegossener Wagenräder mit hartem Radkranze verdanken, ist auch die Grundlage für die Herstellung schmiedbaren Gusses. Der Prozeß ist 1722 von Reamur entdeckt und beschrieben worden und besteht darin, das Gußstück in einer Packung von Walzsinter, Hammerschlag oder oxydischen Eisenerzen, besonders rotes Hamatiterz, längere Zeit zu glühen. Der Kohlenstoffgehalt des Gußstückes verbrennt allmählich unter der Wirkung der sauer-stoffhaltigen Packung, indem die Verbrennung von der Oberfläche in das Innere des Gußstückes fortschreitet, und es hinterbleibt ein Kern von Gußeisen, umgeben von einer mehr oder weniger starken Zone schmiedbaren Eisens. Für kleinere Gußstücke verwendet man auch nur Ton oder Sand.

Die Schmelzöfen für schmiedbaren Guß sind gewöhnlich Flammöfen, in denen das Material reiner geschmolzen werden kann als im Kupolofen. Die Beschickung besteht aus Roheisen, Schmiedeeisen, Schrott oder alten Stahlschienen. Von dem geschmolzenen Ofeninhalt werden Proben entnommen und nach schneller Abkühlung zerbrochen, um die erwünschte Abwesenheit von Graphit festzustellen. Die gegossenen Stücke werden je nach Art und Größe sortiert in gußeisernen Kästen mit der Tempermischung verpackt und in die Glühöfen, 2,1 × 2,4 × 3,6 m große Kammern gebracht, in denen Kanäle für den Durchzug der Flammen zwecks gleichmäßiger Erhitzung angebracht sind. Die Temperatur wird während des ganzen Glühprozesses, der etwa 2–6 Tage währt, gleichmäßig auf Kirschrotglut erhalten. Durch Gucklöcher beobachtet man das Auftreten blauer Flammen, die von der Verbrennung des Kohlenstoffes der Gußstücke herrühren.

Die Zugfestigkeit des schmiedbaren Gusses liegt zwischen 2900–3600 kg/qcm und ist doppelt so groß wie die des Gußeisens. Die Verwendung des schmiedbaren Gusses entspricht dem Bestreben, auf Grund seiner größeren Festigkeit gegenüber dem Gußeisen das tote Gewicht der Eisenteile möglichst zu beschränken. Ein Nachteil des schmiedbaren Gusses gegenüber dem Grauguß ist hingegen die größere Neigung zu schwinden, worauf bei der Formgebung besondere Rücksicht genommen werden muß. Die Dicke des Metalls richtet sich im allgemeinen nach dem Gewicht des Stückes. Für kleinere Gußstücke bis 5 kg beträgt sie etwa 6 mm, für 18 kg und mehr etwa 12 mm. (The Foundry 1907, S. 155.)

Ms.