Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 92–95)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325029

Polytechnische Rundschau.

Apparat zur Messung magnetischer Kraftfelder.

Mit Hilfe der Wismut-Spirale können nur stärkere magnetische Felder von etwa 1000 Gauß an auf verhältnismäßig einfache Weise gemessen werden, während für schwächere Felder in erster Linie Magnetometer, Bifilar-Galvanometer u.a. in Betracht kommen, die mit Rücksicht auf die Umständlichkeit der Spiegelablesung für die Praxis wenig geeignet sind. Zwar kann man mittels einer Scheibe oder einem beliebig gewickelten Anker, die in dem Kraftfelde gedreht werden, eine E. M. K. induzieren, die unter Berücksichtigung der Drehzahl ein Maß für die Feldstärke bildet; es ist jedoch sehr schwierig, die Drehzahl des Ankers, sowie die Kontaktverhältnisse zwischen den Bürsten und der Scheibe oder dem Kollektor konstant zu halten. Das neue Instrument von Voege in Hamburg beruht auf der Zurückführung einer Magnetnadel, die das zu messende Feld aus ihrer Nullage abgelenkt hat, unter Verwendung eines Hilfsfeldes, dessen Intensität aus der Stärke des Erregerstromes bestimmt wird. Hierzu ist in einer flachen Dose von 5 cm ⌀ eine Drahtspule gelagert, die eine kurze Magnetnadel umschließt. An die Magnetnadel greift eine kräftige Spiralfeder an, welche die Nadel unabhängig von der Schwere und dem Erdmagnetismus in Richtung der Spule festzuhalten bestrebt ist. Ein mit der Magnetnadel verbundener Zeiger gibt diese Lage durch Einspielen auf den Nullpunkt einer Teilung an. Zur Messung wird der auf einem passenden Stativ mit Kugelgelenk angebrachte Apparat so in das zu messende Feld hineingebracht, daß dessen Kraftlinien die Windungsebene der Spulen senkrecht durchsetzen. Alsdann wird aus einer Stromquelle unter Zwischenschaltung eines Strommessers und eines Regulierwiderstandes ein Strom |93| durch die Spule geschickt und dieser Strom so abgeglichen, daß die durch das Feld aus der Nullage abgelenkte Magnetnadel in die letztere wieder zurückkehrt. Die an dem Strommesser abgelesene Stromstärke ergibt dann durch Multiplikation mit einer Konstanten die Feldintensität. Auf die Messung hat die jeweilige Stärke des Magnetismus der Nadel keinen Einfluß. Der Meßbereich des Instruments ist 1–100 Gauß. Die hierbei durch die Spule zu schickenden Ströme betragen 0,002–0,3 Ampere. (Voege.) [Elektrotechnische Zeitschrift 1909, S. 871.]

Pr.

Elektrizitätszähler.

Als praktischer Hauszähler hat in England das Quecksilbervoltameter umfangreiche Anwendung gefunden. Seine Bauart ist derartig, daß die Menge des ausgeschiedenen Quecksilbers nicht durch Wägung ermittelt, sondern unmittelbar an einem mit Teilung versehenen Standrohr abgelesen werden kann und besteht aus einer allseitig geschlossenen Glaszelle. Das Instrument ist so zuverlässig, daß seine Angaben den mit Hilfe eines Normalwiderstandes oder eines Weston-Elementes ermittelten Widerstands- und Spannungswerten an die Seite gestellt werden können. Die wesentlichsten Teile sind eine Anode aus Quecksilber, eine Kathode, die von Quecksilber nicht angegriffen wird und schließlich ein vor einer Teilung befindliches Standrohr, in das das ausgeschiedene Quecksilber von der Kathode herabrieselt. Vorschläge, derartige Voltameter zu konstruieren, rühren von Mackenna, Anders und Köttgen (1892) her: eine brauchbare Quecksilbervoltameterzelle ist jedoch erst im Jahre 1899 von Wright gebaut worden. Sie besteht aus einem kleinen Glasgefäß von etwa 10–50 cbcm Fassungsraum, in welchem in einer Glasrinne eine ringförmige Quecksilberanode sich befindet. Die Kathode besteht aus Iridiumblech und als Elektrolyt wurde eine Lösung von Quecksilbernitrat in verdünnter Salpetersäure verwendet. Unten an das Gefäß schließt sich das mit einer Teilung versehene Standrohr an. Die Zelle wird unter Zwischenfügung eines Vorschaltwiderstandes im Nebenschluß zu einem geringen Widerstande verwendet, der für Ströme bis zu 10 Ampere etwa 0,1 Ohm besitzt. Da der Widerstand der Zelle mit steigender Temperatur abnimmt, ist der Vorschaltwiderstand aus Nickeldraht hergestellt, der sich bezüglich der Temperaturänderungen entgegengesetzt verhält, so daß letztere den den Zähler durchfließenden Strom nicht beeinflussen. Bei den Wrightschen Zählern stellte es sich heraus, daß in der Zelle eine langsame chemische Reaktion stattfand, deren Einwirkung auf die Genauigkeit sich zwar erst nach Monaten zeigte, aber nach einigen Jahren den Zähler unbrauchbar machte. Diese Nachteile werden neuerdings dadurch beseitigt, daß als Elektrolyt eine Lösung von Jodquecksilber und Jodkalium in Wasser benutzt wird. Fließt ein Strom durch das Instrument, so scheidet sich Quecksilber elektrolytisch an der Iridiumkathode aus, gleitet von der letzteren ab und fällt in das Standrohr, wo an der Teilung die Messung der Quecksilbermenge und damit der Amperestunden vorgenommen werden kann.

Ist das Meßrohr mit Quecksilber nahezu gefüllt, so kann durch einfaches Kippen des Apparates das ausgeschiedene Quecksilber wieder in den Anodenraum zurückbefördert werden. Um einen größeren Meßbereich zu erhalten, hat Wright bereits einen selbst entleerenden Heber verwendet, in den das Quecksilber von der Kathode abfließt Dieses Heberrohr ist so bemessen, daß es bis zu 100 Raumteile Quecksilber aufnehmen kann, wobei geringere Mengen an einer Teilung abgelesen werden können. Ist das Rohr gefüllt, so entleert es sich selbsttätig in ein unteres Gefäß, wo an einer zweiten Teilung die Anzahl der Füllungen des Heberrohres abgelesen wird. Für die Benutzung der elektrischen Straßenbahnwagen ist eine besondere Ausführungsform vorgesehen, bei der ein Ueberschleudern des Quecksilbers aus dem Anodenraum in den Meßraum auch bei starken Erschütterungen ausgeschlossen ist. Für diesen Verwendungszweck ist von besonderem Vorteil, daß Erschütterungen weder auf die Genauigkeit noch auf die Lebensdauer irgendwelche Wirkung ausüben. In Deutschland werden derartige Zähler von der Firma Schott u. Gen. in Jena gebaut und unter dem Namen „Stiazähler“ in den Handel gebracht. (Hatfield.) [Elektrotechnische Zeitschrift 1909, S. 784–786.]

Pr.

Abstufbare Selbstinduktionsnormale.

Regelbare Selbstinduktionen sind zuerst von Ayrton und Perry angegeben und beispielsweise von Nalder Bros. hergestellt worden und zwar bestanden diese aus zwei in Reihe geschalteten konzentrischen Spulen, deren Windungsebenen durch Drehung der inneren Spule um eine senkrechte Achse in beliebige Winkel zueinander gebracht werden konnten. Die Firma Dr. Edelmann in München verwendet gleichfalls zwei konzentrische Solenoide, die jedoch in der Achsrichtung gegeneinander verschoben und mit Hilfe eines Umschalters so geschaltet werden können, daß ihre Felder beide in derselben oder in entgegengesetzter Richtung verlaufen.

Um größere Werte des Selbstinduktionskoeffizienten zu erzielen, verwendet der Verfasser zwei scheibenförmige Spulen von etwa 20 cm ⌀, von denen eine auf einem hölzernen Zylinder parallel zur anderen verschoben werden kann. Zweckmäßig werden die Spulen in achsialer Richtung möglichst gering bemessen. Bei dem ersten Apparat wurde hierauf keine Rücksicht genommen und die achsiale Länge des Wickelraumes betrug 2,16 cm, die radiale Tiefe 1,86 cm, die Windungszahl für jede Spule 1024. Der zu den Spulen verwendete Draht hat nackt 0,5 mm und doppelt mit Seide umsponnen 0,56 mm Querschnitt und bei 20° einen Gesamtwiderstand von 116 Ohm. Hiermit werden als Grenzwerte beim Abstand Null 0,2265 und 1,1015 Henri, bei 60 cm Abstand 0,6625 und 0,6655 Henri erhalten, je nachdem die Felder beider Spulen gleich oder entgegengesetzt gerichtet sind. Zur Erweiterung des Meßbereiches nach unten ist jede Spule in 16 Doppellagen von je 64 Windungen zerlegt und die Enden dieser Doppellagen sind an zwei Stöpselschalter gelegt, mit deren Hilfe sämtliche Windungen hintereinander in verschiedenen Vereinigungen teils parallel und teils hintereinander und schließlich sämtliche Gruppen parallel geschaltet, wodurch der Selbstinduktionskoeffizient bis auf 1/256 vermindert werden kann.

Ein zweiter zur Ergänzung des ersten gebauter Apparat von grundsätzlich gleicher Bauart besitzt zwei Spulen, deren mittlerer Durchmesser gleichfalls 20 cm beträgt. Der Wickelraum ist jedoch nur 1 cm breit und in radialer Richtung 4,15 cm tief. Infolge dieser Abänderung ist der Höchstwert 9,5 mal so groß wie der geringste erzielbare Wert und zwar beträgt ersterer 5,61, letzterer 0,580 Henri. Die bewegliche Spule dieses Apparates ist auf einer Hartgummisäule befestigt; sie kann um 15 cm verschoben und ferner um ihren senkrechten Durchmesser um 90° gedreht werden. Die Windungszahl jeder Spule beträgt 2345, der Widerstand 342 Ohm bei 0,3 mm ⌀ des blanken Drahtes. (Kollert.) [Elektrotechnische Zeitschrift 1909, S. 560–561.]

Pr.

Elektrische Lampe für Petroleumbohrtürme.

Bisher war eine Nachtarbeit in den Petroleumgruben infolge der ständigen Gefahr, daß die aus den Bohrlöchern |94| emporsteigenden und den Bohrturm erfüllenden Gase durch die verwandte Beleuchtungsart in Brand geraten könnten, nicht möglich. Dieser Uebelstand wird durch die von den österreichischen Siemens-Schuckertwerken konstruierte Lampe beseitigt. Während bei den bisher hierzu benutzten elektrischen, mit Schutzglas und Drahtgewebe geschützten Glühbirnen das Dichtungsmittel, der Kautschuk, vom Oelgas gelöst wurde, entspricht die neue elektrische Lampe allen Anforderungen des Bohrbetriebes. Sie besteht aus wenigen Teilen von kräftiger Bauart und ermöglicht einen leichten Einbau in die hölzernen Bohrturmwände. Die Lampe selbst befindet sich im weißemaillierten Inneren eines 20 cm langen, eisernen Halses mit schirmförmiger Verbreiterung, die an drei Lappen mittels Schrauben an der Innenwand des Bohrturmes befestigt wird. Wie bei mitunter überfluteten Beleuchtungskörpern auf Schiffen erfolgt der Abschluß nach vorn, gegen das Bohrturminnere durch eine aufgeschliffene, dickwandige Glasschale, über der sich ein kräftiger mittels dreier Schrauben gehaltener Befestigungsring befindet. Die Abdichtung des Lampeninnern wird durch einen Asbeststreifen bewirkt. Die Glühlampe selbst sitzt unter Verwendung einer gestielten Spezialfassung am rückwärtigen Verschlußdeckel, der ebenfalls unter Zwischenlage eines Asbestringes mittels zweier umklappbarer Schrauben mit Flügelmuttern angepreßt wird. Da die Erneuerung einer ausgebrannten oder gesprungenen Glühlampe nur von außen erfolgt, und jede Verbindung zwischen Bohrraum und Lampeninnern vermieden wird, besteht bei Verwendung dieser Lampe keine Gefahr einer Gasentzündung. (H. Urban.) [Organ des Vereins der Bohrtechniker 1909, S. 159.]

Vereinigter Geschwindigkeits- und Druckmesser für Gase.

Die Notwendigkeit, die in einer Leitung oder durch einen Raum strömenden Gas- oder Luftmengen fortlaufend genau zu bestimmen, also jederzeit ihre Geschwindigkeit und ihren Druck ablesen zu können, hat sich bereits in den verschiedensten Arten von technischen Betrieben fühlbar gemacht. So hat man z.B. bei den Bergwerken erkannt, daß weder der Unterdruck noch die Geschwindigkeit allein genügen, um die Vorgänge zu beurteilen, welche sich im Wetterkanal und im Hauptwetterschachte abspielen, sondern daß erst beide Angaben gleichzeitig ermöglichen, jede Veränderung in den Wetterverhältnissen einer Grube sofort zu erkennen. Während also unter normalen Verhältnissen der Unterdruck auf der durch die Weite der Kanäle bedingten Höhe verbleiben und auch die gelieferten Wettermengen möglichst unverändert bleiben sollen, wird, sobald etwa ein Teil der Hauptwetterstrecke zu Bruche geht und der Wetterquerschnitt sich verengt, der Unterdruck erhöht, die dadurch bedingte Aenderung der gelieferten Wettermengen also an der Druckmessung sofort ersichtlich. Andererseits kann es bei Schächten, die gleichzeitig als ausziehende und als Wetterschächte dienen, vorkommen, daß bei ungeänderter Wettermenge sehr viel falsche Luft angesaugt wird. Auch dies ist an dem Fallen des Unterdruckes zu erkennen, aber nur dann, wenn zugleich die Wettergeschwindigkeit beobachtet wird.

Aehnliche Verhältnisse liegen bei Dampfkesselfeuerungen, bei Hüttenwerken, bei Heizungsanlagen usw. vor, wo neben der Bestimmung der Geschwindigkeiten immer auch noch diejenige des Druckes wesentlich ist, damit die Arbeitsweise der Anlage richtig beurteilt werden kann. Bei Bergwerken ist diese Notwendigkeit durch den Entwurf der neuen Bergpolizeiverordnung für den Oberbergamtsbezirk Dortmund insofern bereits anerkannt, als für Hauptschachtventilatoren Vorrichtungen gefordert werden, welche den Unterdruck und die Wettermengen selbsttätig fortlaufend aufzeichnen.

Textabbildung Bd. 325, S. 94
Textabbildung Bd. 325, S. 94

Eine Vorrichtung, welche geeignet ist, diesen Zweck in zuverlässiger Weise zu erfüllen, ist der vereinigte Geschwindigkeits- und Druckmesser, Bauart Schultze-Dosch, der von der Fabrik technischer Meßinstrumente und Apparatebaugesellschaft G. A. Schultze, Berlin-Charlottenburg, hergestellt wird (s. Fig. 1 und 2). Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beruht auf der gleichzeitigen Messung des statischen Druckes und des von dem strömenden Gase ausgeübten Geschwindigkeits- oder dynamischen Druckes. An der Meßstelle werden in die Rohrleitung r zwei Röhrchen eingeführt, von denen das eine an seinem Ende in die Richtung des ankommenden Gas- oder Luftstromes abgebogen ist. Die Enden der Röhrchen tragen Stauscheiben s und s1, die miteinander so gekuppelt sind, daß die eine senkrecht zum Gasstrome stehen muß, wenn die andere parallel dazu gerichtet ist. Auf die Oeffnung der zum Gasstrom senkrechten Stauscheibe s wird dann außer dem statischen Druck, der in der ganzen Leitung vorhanden ist, ein dynamischer Druck ausgeübt, der, wenn man mit

p diesen Druck in kg/qcm,

v die Geschwindigkeit des Gasstromes in m i. d. Sekunde,

γ das spezifische Gewicht des Gases und

g die Erdbeschleunigung bezeichnet,

durch die Beziehung

ausgedrückt wird, hieraus ergibt sich die Gasgeschwindigkeit

Daneben wird auf die Stauscheiben s und s1 auch noch der statische Druck der Leitung ausgeübt, während ein dynamischer Druck auf die Scheibe s1 nicht zur Wirkung gelangt, weil sie genau in die Richtung des Gasstromes gestellt wird.

|95|

Diese beiden Drücke werden nun durch die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung in folgender Weise gemessen: Das nach außen hin gasdicht verschlossene Gehäuse a enthält zwei Gasglocken g und g1, die sich in den mit einer nicht verdunstenden Flüssigkeit gefüllten Gefäßen f und f1 unabhängig voneinander bewegen können. Hierbei stehen der Hohlraum unter der Glocke g mit dem Raum hinter der Stauscheibe s, der Hohlraum unter der Glocke g1 mit der äußeren Luft und das Innere des Gehäuses a mit dem Raum hinter der Stauscheibe s1 in Verbindung. Die Einstellung der Glocke g1 wird demnach durch das Verhältnis zwischen dem äußeren Luftdruck und dem statischen Druck in der Gasleitung bestimmt, kann also als Maß für den statischen Druck dienen. Unter der Glocke g hingegen herrscht ein Druck, der der Summe aus dem statischen und dem dynamischen Druck entspricht, und da außerhalb dieser Glocke der statische Druck der Rohrleitung herrscht, so wird die Einstellung dieser Glocke nur durch den dynamischen Druck, demnach durch die Gasgeschwindigkeit in der Rohrleitung bestimmt. Die Bewegungen der Glocken werden durch ein geeignet ausgebildetes Hebelwerk entweder auf ein Zeigerpaar oder auf zwei Schreibstifte übertragen, welche den Verlauf des Druckes und der Geschwindigkeit der Gase auf einem gemeinsamen, von einem Uhrwerk fortlaufend bewegten Papierstreifen untereinander aufzeichnen. Die Größe der Glocken muß den vorliegenden Verhältnissen von Druck und Geschwindigkeit angepaßt werden.

H.

Prüfung der Maschinenarbeit.

Je mehr die Massenfabrikation in unseren Fabriken heimisch wird, um so wichtiger wird die Beantwortung der Frage: Wo und wie kann mit den geringsten Kosten eine wirksame Kontrolle der Fabrikate durchgeführt werden, und wer soll die Kontrolle ausüben? Man trifft eine ganze Reihe von Systemen in den verschiedenen Werken, von denen jedes neben seinen Vorzügen auch Mängel aufweist, und von denen das eine in diesem, das andere in jenem Falle je nach den besonderen Verhältnissen des betreffenden Werkes sich als das geeignetste erweisen dürfte. Von diesen seien die folgenden genannt:

1. Der Werkmeister einer Abteilung prüft die fertigen Maschinen bezw. Maschinenteile und ist für deren gute Ausführung verantwortlich. Dieses älteste Verfahren dürfte bei Massenfabrikation selbst für kleine Werke ungeeignet sein, da der Meister sich unbedingt auf Stichproben beschränken muß, also es nicht ausgeschlossen ist, daß fehlerhafte Stücke erst beim Zusammensetzen der Maschine oder gar erst bei dem Probelauf gefunden werden, wodurch dann nicht nur der unmittelbare Verlust durch das fehlerhafte Stück entsteht, sondern der viel bedeutendere mittelbare durch dessen Auswechseln.

2. Jeder Abteilung sind ein oder mehrere Kontrolleure beigegeben, die die von den Arbeitern abgelieferten Teile prüfen und für deren tadellose Ausführung verantwortlich sind. Wenn hier auch das Durchschlüpfen von Fehlern weniger leicht und häufig vorkommen wird, so ist es doch keineswegs ausgeschlossen; vor allem aber liegt die Gefahr vor, daß eine derartige Steigerung der Beamtenzahl und damit der Ausgaben entsteht, daß erst recht wirtschaftliche Nachteile eintreten.

3. Alle fertigen Maschinenteile oder ganze Maschinen werden in ein Fertigmagazin abgeliefert, wo sie beim Empfang geprüft werden und wo auch über die Ablieferung dem Arbeiter Quittung erteilt wird. Hier ist gegenüber dem zweiten System zwar der Vorteil, daß beim Zusammenströmen der zu prüfenden Teile aus allen Abteilungen an eine Stelle die Arbeit auf die einzelnen Kontrollbeamten sich besser verteilen läßt, also deren Zahl beschränkt werden kann, aber ein erheblicher Nachteil besteht darin, daß die Werkstücke erst in ganz fertigem Zustande in die Hände des Kontrolleurs gelangen, also auf fehlerhafte Stücke gegebenenfalls eine Summe von Löhnen verwandt und damit verloren sind, die bei sofortiger Prüfung nach jedem Arbeitsvorgange hätten gespart werden können.

4. Jeder Bearbeitungsabteilung ist ein Fertigmagazin angegliedert, in das die Teile nach den in dieser Abteilung ausgeführten Arbeiten abgeliefert werden und in denen auch die Kontrolle über ihre richtige Ausführung ausgeübt wird. Allen offensichtlichen Vorteilen dieses Systems steht der große Nachteil des erheblichen Raumbedarfs gegenüber, der in vielen Fällen eine Durchführung einfach unmöglich machen wird. Auch ist bedenklich, daß gegebenenfalls erst dann ein Fehler entdeckt wird, wenn bereits hunderte von Teilen in der falschen Art fertiggestellt sind.

Ein ideales Kontrollsystem müßte es ermöglichen sämtliche Teile an der Stelle ihres Entstehens so zu prüfen, daß Fehler sofort entdeckt werden. Sehr beachtenswert ist in dieser Beziehung der Vorschlag Fred. W. Taylors in seinem Werke „Shop management“, die heute übliche Art der Meisterstellungen in der Weise zu ändern, daß man die verschiedenen Tätigkeiten des Meisters je einem besondern Beamten überträgt, dessen Tätigkeit sich dann nicht mehr auf eine einzelne Abteilung beschränkt, sondern sich über das ganze Werk erstreckt. Einer dieser Beamten, der Prüfmeister, ist dann also einzig und allein für richtige und genaue Ausführung der angefertigten Teile verantwortlich und hat diese während und nach der Bearbeitung zu prüfen. Allerdings muß zugegeben werden, daß ein Durchschlüpfen fehlerhafter Stücke hierdurch keineswegs gänzlich unmöglich gemacht ist, da der Prüfmeister namentlich bei Massenfabrikation nicht imstande sein wird, jedes einzelne Stück zu kontrollieren.

Neben den angegebenen Maßregeln suche man aber vor allem das Verantwortlichkeitsgefühl der Arbeiter zu wecken, sei es durch Strafen für schlechte oder besser durch Belohnungen für musterhafte Arbeit, sei es durch persönlichen Einfluß des Betriebsleiters, der nicht unterschätzt werden darf.

In vielen Fällen, namentlich bei der Herstellung von Massenartikeln, läßt sich aber auch eine gewissermaßen selbsttätige Prüfung einführen. Man hat nämlich nur die Einspannvorrichtungen, Bohrlehren usw. so zu gestalten, daß sie die Verwendung mangelhaft hergestellter oder schlecht vorgearbeiteter Teile überhaupt nicht zulassen. So wird man z.B. für Gegenstände, die auf bestimmte Länge abgeschnitten sein müssen und nachher erst gefräst, dann gebohrt werden, eine Fräslehre anfertigen, in die zu lange Stücke nicht hineingehen, und eine Rohrlehre, die das Einlegen zu kurzer Teile nicht zuläßt. Wieder andere Bohrlehren wird man so herstellen, daß angedrehte Zapfen auf die Lage ihrer Mittellinie und ihren Durchmesser kontrolliert werden, daß falsch gegossene Stücke sich nicht in die Lehre einlegen lassen oder bei gewaltsamen Einpressen zerbrochen werden und dergleichen mehr. Im einzelnen läßt sich dies wichtige Hilfsmittel der Prüfung nur für jeden besonderen Fall näher beschreiben. Hervorgehoben muß aber werden, daß dieser Gesichtspunkt bisher bei der Durchbildung von Hilfsvorrichtungen und Lehren verhältnismäßig wenig Beachtung gefunden hat. (H. G.) [Zeitschrift für Werkzeugmaschinen und Werkzeuge 1909, S. 409–411 und S. 486 und 487).

F. Mbg.

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