Titel: Die Tätigkeit des Königlichen Materialprüfungsamtes usw.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 59–61)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326016

Die Tätigkeit des Königlichen Materialprüfungsamtes der Technischen Hochschule zu Berlin im Betriebsjahre 1909.

Der uns vorliegende Bericht zeigt, wie das Amt auch in dem Berichtsjahre 1909 bestrebt gewesen ist, die vorhandenen staatlichen Einrichtungen möglichst nutzbringend in den Dienst der Technik und zwar sowohl der erzeugenden als auch der verbrauchenden zu stellen und auszubauen, daß es hierbei nicht in bureaukratischer Weise seine eigenen Wege geht, sondern gern gewillt ist, den berechtigten Wünschen der Industrie Rechnung zu tragen und auch den ihm von außen zugehenden Anregungen Folge zu geben. Als Beispiele für den Erfolg dieser Bestrebung seien angeführt die bereits im vorjährigen Bericht (s. D. p. J. 1910, Bd. 325, S. 73) erwähnten Verhandlungen mit den Vereinigten Fabriken für isolierte Leitungen über Mittel und Wege, um eine wirksame chemische Kontrolle der Gummihüllen für isolierte Leitungsdrähte herbeizuführen. Sie kamen in einem Vertrage mit dem genannten Verein zum Abschluß, wonach vereinbart wurde, daß das Amt die Kautschukmasse auf ihre Zusammensetzung, insbesondere darauf prüfen soll, ob sie den von den Fabrikanten aufgestellten Bedingungen entspricht. Die Prüfungsanträge können von jedem Käufer an das Amt gerichtet werden. Wenn die Leitungen mit den Kennfäden der Vereinigten Fabriken versehen sind, so zahlt die Vereinigung ⅓ der Prüfungsgebühren, während der Rest dem Antragsteller zur Last fällt.

Ferner sind zu nennen die Verhandlungen mit dem Deutschen Elektrotechniker-Verband, die zur Aufstellung eines großen Planes für eingehende Versuche mit Isoliermaterialien für Spannungen bis zu 500 Volt geführt haben. Eine Reihe von Fabriken hat die erheblichen Mittel zur Durchführung der Versuche bewilligt, die unter anderem auch bezwecken, die Ersatzstoffe für Hartgummi in ihren Eigenschaften zu erforschen und ihren Gebrauchswert gegenüber den Kautschukprodukten festzulegen. Demgemäß soll geprüft werden, die Bearbeitungsfähigkeit in der Werkstatt, die Festigkeit und Sprödigkeit bei Zug-, Druck- und Biege-Beanspruchung, sowie die Härte, (alles bei verschiedenen Wärmegraden) sowie die Wetterbeständigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse.

Das elektrische Verhalten, insbesondere die Oberflächen-Isolation in der Abhängigkeit von den vorgenannten Einflüssen soll festgestellt werden. Diese Aufgabe ist der Physikalisch-technischen Reichsanstalt übertragen.

Schließlich mögen erwähnt sein die Bestrebungen, die Prüfung von Luftballonstoffen auf Widerstand gegen Zerplatzen, Gasdurchlässigkeit, Wärmedurchlässigkeit, Faserart, Festigkeit, Wetterbeständigkeit und Verhalten gegen Sonnenlicht und Feuchtigkeit auf einheitliche Grundlage zu stellen.

Durch die mit den Luftschifferkreisen lebhaft geführten Verhandlungen wurde der Plan für eine große Untersuchung von Ballonstofftypen festgelegt, so daß die Eigenschaften der neuen Stoffe übersichtlich ermittelt werden und es möglich wird, durch spätere Nachgrüfungen die Eigenschaften des lange Zeit im Betriebe gewesenen Stoffes, d.h. den Einfluß des Alterns unter der Wirkung von Wetter und mechanischen Beanspruchungen während der Fahrt und beim Landen, zu erforschen. Es steht zu hoffen, daß die interessierten Kreise die immerhin bedeutenden Summen für die genannten Versuche aufbringen werden, um schließlich aus den Ergebnissen dieser Untersuchungen einen Plan für kurze und zweckmäßige Prüfungen von Ballonstoffen entwickeln zu können.

Die bei Dauerversuchen als Kraftmesser verwendeten Meßdosen haben sich auch weiter als betriebssicher erwiesen; von 20 Dosen haben jetzt 11 Stück in 3½ jährigem Betriebe bereits 16–20 Millionen Anstrengungen ertragen.

Der Bericht der Abteilung für Metallprüfung zeugt von der außerordentlichen Vielseitigkeit der Arbeiten dieser Abteilung. Wir müssen es uns versagen, auf alle diese Arbeiten im einzelnen einzugehen und greifen nur die wesentlichsten heraus. Zu nennen sind:

1. Untersuchungen von im Betriebe gebrochenen Konstruktions- und Bauteilen als: Achsen, Bolzen, Kurbelwellen, Längsträger von Kraftwagenuntergestellen, Kesselblechen, gußeisernen Wasserleitungsrohren, Drahtseilen, geschweißten Kochern aus Flußeisenblechen usw., auf Güte des Materials und Ursache der Brüche. Bei einem Teil der untersuchten Fälle konnten Mängel am Material, als geringe Festigkeit und geringer Widerstand gegen stoßweise Beanspruchungen, nachgewiesen werden, im anderen lag die Ursache des Bruches offensichtlich in Ueberanstrengungen und im Betriebe entstandenen Schäden. Zu einem Falle, bei dem es sich um ein Hubseil handelt, heißt es in dem Bericht: „die Schäden bestanden in starken Abnutzungen, durch die viele Drähte stellenweise völlig zerstört waren“. Wir führen diesen Fall als besonders warnendes Beispiel an, welches beweist, daß der Betriebssicherheit von Drahtseilen noch immer nicht die genügende Aufmerksamkeit zugewendet wird, selbst wenn bereits starke Schäden äußerlich an dem Seil wahrzunehmen sind.

2. Zerreiß-Versuche mit Material aus alten Brücken ergaben, daß die Festigkeitseigenschaften des Eisens durch den etwa fünfzigjährigen Betrieb nicht gelitten hatten. Probestäbe, die den Gurtungen und den Querträgern alter ausgewechselter schweißeiserner Ueberbauten entnommen waren und zwar aus der Mitte der Oeffnungen und von den Trägerenden, ergaben für die zusammengehörigen verschieden hoch beansprucht gewesenen Stücke fast genau die gleichen Bruchspannungen und Dehnungen. Zum Vergleich angestellte Versuche mit ausgeglühten Stäben lieferten nur geringe Abnahme in der Festigkeit.

3. Versuche auf inneren Wasserdruck unterlagen Ton- und Zementrohre, Schläuche, geschweißte Rohre, Elektrostahlrohre im Vergleich mit Flußstahlrohren – die ersteren brachen bei 84,5 kg/qmm, die letzteren bei 67,5 kg/qmm Zugspannung des Materials und 7,3 bezw. 4,4 v. H. Umfangsdehnung –, ferner Wasserleitungsrohre aus Zink und aus Blei, sowie Leitungsrohre aus Flußstahl mit Flanschen und Muffendichtungen.

4. Zugversuche mit normalen Eisenbahn-Schraubenkupplungen aus Elektrostahl ergaben 36–37 t Streckgrenze und 58–61,5 t Bruchlast.

5. Versuche mit Nickelstahl lieferten folgende Ergebnisse:

  • a) Genietete Säulen von 4 m Länge ergaben bis zu 46 v. H. höhere Knickfestigkeiten als Säulen gleicher Konstruktion aus Flußeisen.
  • b) die Wärmeausdehnungszahl betrug
für Stahl mit 25 v. H. Nickel 0,0000181–0,0000199
34 0,0000132–0,0000178
36 0,0000127–0,0000178
|60|
  • c) den Einfluß der Wärme auf die Festigkeit (σP, (σS und σB) in kg/qmm und Dehnung (δ 11,3) in v. H. sowie die Querschnittverminderung q in v. H. an der Bruchstelle zeigt nachstehende Zusammenstellung:
E σ P σ S σ B δ 11,3 q
Zimmer-
wärme
25 v. H. 18120
34 „ 14750
36 „ 14700
23,8
39,6
37,4
37,7
58,1
57,6
69,5
83,0
78,8
34,3
22,3
26,2
68
56
57

300°C
25 „ 19300
34 „ 15950
36 „ 16000
11,7
13,5
9,6
22,3
25,9
26,9
63,4
63,0
63,0
62,6
54,7
55,5
69
66
56

400°C
25 „ 14650
34 „ 15400
36 „ 15600
11,5
11,5
11,5
22,1
19,6
21,5
48,8
49,6
50,7
56,3
51,9
46,5
72
69
70

500°C
25 „ 13600
34 „ 13700
36 „ 12800
7,8
7,8
9,6
15,5
13,6
16,3
34,0
36,1
37,7
46,1
49,3
48,8
62
56
63

6. Weitere umfassende Materialproben betrafen die Untersuchungen von Tiegelstahl, niedrig- (1–3 v. H.) mittel-, (5–6 v. H.) und hochprozentigem Nickelstahl (25 und mehr v. H. Nickelgehalt) für sechs Werke zwecks deren Aufnahme in die Lieferantenliste der deutschen Kriegsmarine, sowie Prüfungen von Kupfer-, Bronze-, Aluminium- und Zinkdrähten nach den vom Verbände deutscher Elektrotechniker angenommenen Vorschriften. Die letzteren lieferten folgende Werte:


Material

Zustand
Durchmesser
d
mm
Spannung kg/qmm σS/σB . 100 Dehnung
auf l = 35 d
Streckgrenze
σS
Bruch
σB
Kupfer halbhart
hart
1,53–2,13
1,53–4,25
29,0
38,3–42,5
31,2
40,6–45,5
94
93–95
2,5–5,2
1,7–2,1
Bronze 2,15–2,19 34,4–73,1 36,6–81,7 94–89 2,7–4,7
Aluminium hart 4,51–5,65 12,7–20,1 14,7–22,5 85–88 5,1–5,3
Zink 5,0 11,5 16,8 74 19,6

7. Zugversuche mit ⅝-Schrauben lieferten

bei geschnittenem Gewinde:

4600 kg Streckgrenze und 5950 kg Bruchfestigkeit,

bei gewalztem Gewinde:

6400 kg Streckgrenze und 7445 kg Bruchfestigkeit,

entsprechend den Materialspannungen σS = 34,8 und 50,4 kg/qmm und σB = 45,0 und 58,9 kg/qmm.

8. Untersuchungen von Schwellenschrauben zum Befestigen von Eisenbahnschienen auf:

  • a) den beim Einziehen der Schwellenschrauben erreichbaren höchsten Auflagerdruck,
  • b) das Verhalten gegen seitliches Verdrücken im Holze und
  • c) den Widerstand der Schrauben gegen Ueberdrehen,

an neuen und alten kiefernen Bahnschwellen angestellt, ergaben die Ueberlegenheit der nach dem Verfahren von J. Thiollier in Paris eingezogenen Schrauben über gewöhnliche Schwellenschrauben.

9. Prüfungen mit selbsttätigen Feuerlöschbrausen, die dazu dienen, ein ausgebrochenes Feuer auf seinen engsten Herd zu beschränken und den Feuerschaden durch schnelles Ablöschen des Feuers auf ein geringes zu vermindern, ergaben beim Anbringen der Brausen in etwa 2,8 m Höhe über dem Fußboden die Größe der benetzten Bodenfläche zu etwa 4,2 m im Durchmesser. Nach dem Rande der Fläche hin nahm die Benetzung ab. Bei 15 at Wasserdruck und bei kurzen Wasserstößen zwischen 6 und 12 at wurden einige Verschlüsse undicht. Das Abschmelzen der Verschlüsse trat im Wasserbade bei durchschnittlich 73,9° C, im Luftbade bei durchschnittlich 112,9° C ein.

10. Versuche mit Eisenkonstruktionen im Auftrage des Vereins Deutscher Brücken- und Eisenbaufabriken. Sie erstreckten sich auf:

  • a) Die Versuche über den Wert oder Unwert des kleinen kegelförmigen Ansatzes unter dem Nietkopf. Ihre Ergebnisse1) haben dazu geführt, daß der Herr Minister der öffentlichen Arbeiten, der Herr Minister für Handel und Gewerbe, der Herr Staatssekretär des Reichsmarineamtes und die Baudeputation der freien Hansastadt Lübeck die Vorschrift, welche die Verwendung von Nieten mit kegelförmigem Uebergang vom Kopf zum Schaft verlangen, aufgehoben haben. Diesem Entschluß sind nicht beigetreten die Königliche Generaldirektion der Sächsischen Staatseisenbahnen und das Baukonstruktionsamt der Königlichen Bayerischen Staatseisenbahnen.
  • b) Versuche über den Einfluß des Nietdurchmessers, sowie der Verschraubung auf den Gleitbeginn und die Festigkeit der Verbindung bei verschiedener Oberflächenbeschaffenheit der Bleche.
  • c) Zugversuche mit durch Nietlöcher geschwächte Flach- und Winkeleisen.
  • d) Versuche mit Stabanschlüssen und größeren Nietbildern von verschiedener Anordnung.

11. Zugversuche mit verschiedenen Riemenarten lieferten folgende Durchschnittswerte:


Riemenart
Zugfestigkeit
kg/qcm
Reißlänge
m
Balata 402–488 3920–5070
Kamelhaar 268–368 2770–3380
Haarriemen 254 2430
Dana 301–504 3640–4670
Baumwolltuch 239–277 2100–2750
Gummi 293–299 2150–2230

12. Die Untersuchungen mit Eisenbetonsäulen zur Ermittlung der Unterschiede in der Wirkungsweise der verschiedenartigen Querbewehrungen sind abgeschlossen und ihre Ergebnisse in einem ausführlichen Bericht niedergelegt, (s. D. p. J. 1910, Bd. 325, S. 768.)

An Eisenbetonkonstruktionen sind außerdem untersucht: Kunstgranitsäulen, die aus einzelnen zusammenstellbaren Körpern hergestellt waren; ferner Eisenbetonsäulen mit kreisrundem Querschnitt und umgelegten eisernen Ringen im Vergleich mit Säulen von quadratischem |61| Querschnitte und verschiedenen Längs- und Querbewährungen; schließlich Eisenbeton -Balken mit Rund- und Kahneiseneinlage auf Biegefestigkeit und Bestimmung der Formänderung durch Feinmessungen.

Kurz erwähnt mögen schließlich sein die Prüfung von neun Festigkeitsprobiermaschinen auf Richtigkeit der Kraftanzeige, die Prüfung und Abgabe von fünf Kontrollstäben zur Prüfung der Maschinen, Versuche mit Kabelbrunnenabdeckungen auf Tragfähigkeit, Versuche mit imprägniertem Holz auf Brennbarkeit im Vergleich mit nicht imprägniertem Holz, Versuche mit Anstrichfarben, sowie Untersuchungen mit drei Treppen auf Tragfähigkeit.

Die Abteilung für Baumaterialprüfung erledigte 20 383 Versuche mit Bindemitteln und 21802 Versuche mit Steinen aller Art und sonstigen Baustoffen. Unter den Versuchen mit Bindemitteln nahmen diejenigen von Zement einen besonders großen Umfang an, nachdem durch den Herrn Minister der öffentlichen Arbeiten die Einführung der neuen „deutschen Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandzement und Eisenportlandzement“ verfügt war. Neu eingeführt wurden ferner „einheitliche Bestimmungen für die Prüfung von Traß“ (s. Mitteilungen aus dem Königl. Materialprüfungsamt 1910, Heft 2 und 3).

Bei denjenigen Baustoffen, für deren Prüfung keine einheitliche Bestimmung bestehen, gab vielfach der Umstand zu unliebsamen Verzögerungen Veranlassung, daß die Antragsteller die gewünschte Prüfungsweise nicht gleich bei Einsendung des Materials mit angaben. Besonders gilt dies von hydraulischen Kalken (Zementkalke, Sackkalke). Da es unter ihnen solche gibt, die wie Zement behandelt werden, d.h. die unmittelbar nach dem Anmachen zu Mörtel verarbeitet werden können, und andere, die entweder in reinem Zustande oder nach dem Mischen mit Sand zunächst in Breiform eingelöscht (eingesumpft) und vor der Verwendung gelagert werden müssen, so ist es erwünscht, in den Anträgen von vornherein genaue Anweisung darüber zu geben, wie die Kalke behandelt werden sollen. Insbesondere ist anzugeben, ob und wie lange der Kalk bezw. das Kalksandgemisch eingesumpft werden soll, und ob es während des Einsumpfens umgerührt werden muß und wie oft.

Ferner sollten bei Beton die Anträge stets über folgende Fragen Auskunft geben:

  • 1. In welchem Verhältnis sollen die Materialien gemischt werden?
  • 2. Sollen die Betonstoffe nach Raumteilen oder Gewichtsteilen gemischt werden?
  • 3. Soll der Beton erdfeucht oder weich angemacht werden?
  • 4. Bei welchem Alter sollen die Proben (Würfel von 30 cm Seitenlänge) geprüft werden? (7, 28 Tage, 3 Monate usw.)
  • 5. Wie sollen die Probekörper bis zur Prüfung erhärten? (An der Luft, vom zweiten bis einschl. achten Tage täglich angenäßt, oder unter Wasser, oder unter feuchtem Sande?).

Meist werden auch die Materialmengen für Betonprüfungen zu gering bemessen. Es sei deshalb im Interesse unserer Leser auch hier darauf aufmerksam gemacht, daß zur Herstellung von fünf Würfeln von 30 cm Seitenlänge (gleicher Mischung), wie sie durch die Bestimmungen für die Anfertigung von Probekörpern aus Stampfbeton vorgeschrieben sind, mindestens 1 Sack Zement und 300 kg Zuschlagmaterial erforderlich sind.

Die Untersuchung der Mörtelmaterialien ging mehrfach über die allgemein üblichen Prüfungen der Materialeigenschaften heraus. Zu nennen sind hierzu: die Prüfungen von bereits verarbeitetem Mörtel und Beton auf die mechanische Zusammensetzung, d.h. auf das Mischungsverhältnis von Bindemittel zum Zuschlagsmaterial, sowie auf die Güte der verwendeten Materialien zum Nachweis ihres schlechten Verhaltens bei der Verwendung im Hoch- oder Straßenbau; ferner die Untersuchung von Mörtel und Beton auf Haftfähigkeit an natürlichem Gestein, sowie die Prüfung der Luftdurchlässigkeit von Mörteln.

Die letztgenannten Versuche sind neu aufgenommen; sie werden in der Weise ausgeführt, daß nach Fig. 1 aus den Mörteln hergestellte scheibenförmige Probekörper V von etwa 3 cm Dicke in den Trichter T, der luftdicht in dem Hals der bis zu einem bestimmten Teilstrich mit Wasser gefüllten Flasche F befestigt ist, eingelegt und am Rand mit Wachs gedichtet werden. An der Flasche wird das durch einen Hahn verschließbare Abflußrohr A luftdicht befestigt und die Zeitdauer bestimmt, die zu dem Abfluß von 1 l Wasser erforderlich ist.

Textabbildung Bd. 326, S. 61

Als Beispiel für die recht erheblichen Unterschiede in der Luftdurchlässigkeit von Putzmörteln mögen die Ergebnisse von vier Versuchsreihen angeführt sein.

Verglichen sind zwei nach besonderem Verfahren hergestellte Putzmörtel (a und b) mit verlängertem Zementmörtel c (1 Rtl. Zement + 1 Rtl. Kalkteig + 6 Rtl. Normensand) und reinem Zementmörtel d (1 Rtl. Zement + 3 Rtl. Normensand). Die aus plastischem Mörtel auf absaugender Unterlage gefertigten Versuchsstücke wurden nach 28 Tagen Luftlagerung der Prüfung unterzogen. Die Durchflußzeiten für 1 l Wasser waren der Reihe nach 8,8, 4,5, 8,4 und 1,8 Stunden. Hiernach war also der reine Zementmörtel c der luftdurchlässigste.

Eine große Zahl im Bericht mitgeteilter Ergebnisse aus Untersuchungen von Kiesbeton verschiedener Mischungen zeigt, wie verschieden die Festigkeiten gleicher Mischungen sein können, d.h. in welchem hohen Grade die Festigkeit durch die Eigenschaften der verwendeten Stoffe beeinflußt wird.

Die Gesteinsuntersuchungen erstreckten sich neben Ermittlung der Druckfestigkeit auf Beurteilung der Verwendbarkeit zur Verblendung von Bauwerken, der Ursache von Verwitterungserscheinungen und der Feuerbeständigkeit.

Kurz genannt seien ferner die Prüfung von Decken und Betonpfählen auf Tragfähigkeit, von Wandkonstruktionen auf Widerstandsfähigkeit gegen Erschütterungen, von Türen, Drahtglas und Glasbausteinen sowie Kaminsteinen auf Feuerbeständigkeit, von mit sogen. feuersicherem Anstrich behandelten Hölzern und Dekorationsleinwand auf Entflammbarkeit, sowie von Rohstoffen auf Verwendbarkeit zur Kalk-, Zement- und Ziegelerzeugung.

(Schluß folgt.)

|60|

s. D. p. J. 1909, Bd. 324, S. 449.

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