Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 62–64)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326017

Polytechnische Rundschau.

Ein elektromagnetischer Dynamometer.

Ein guter Dynamometer für schnellaufende kleine Kraftmaschinen, wie Automobilmotoren oder Dampfturbinen muß folgende Bedingungen erfüllen: Er darf sich nicht festfressen, und keine Aenderungen in der Belastung zulassen, wie sie etwa durch Abnutzung im Apparat selbst entstehen können; er muß Belastungen von Null bis zur Höchstbelastung aufnehmen und genau anzeigen. Die Regulierung der Belastung muß sicher und schnell geschehen; endlich muß so ein Dynamometer nur geringe Wartung und mäßigen Platzbedarf erfordern, kein Geräusch oder Spritzen mit Wasser und Oel verursachen und nur wenig Kühlwasser bedürfen. Diesen Anforderungen genügen die gebräuchlichen Dynamometer, welche mit mechanischer oder Flüssigkeitsreibung arbeiten nicht ohne weiteres; es erscheint daher das elektromagnetische Dynamometer des amerikanischen Ingenieurs E. M. Garland beachtenswert, das diesen Bedingungen besser genügen dürfte. Die Konstruktion dieses Dynamometers beruht auf dem Prinzip, daß in einem Leiter, der in einem Felde von veränderlicher magnetischer Intensität rotiert, Ströme induziert werden die einander kurzschließen; die Reaktion dieser Ströme auf das magnetische Feld erzeugt ein Drehmoment zwischen Leiter und Feld, das durch eine gewöhnliche Federwage gemessen werden kann. Die hierbei im Leiter erzeugte Hitze wird durch Kühlwasser abgeführt.

Textabbildung Bd. 326, S. 62

Fig. 1 zeigt so ein Dynamometer, welches für Motore bis 45 PS und 1200–1500 Umdr. i. d. Min. gebaut ist. Er besteht aus einer Kupferscheibe a, die auf einer Bronzenabe montiert ist und zwischen Polstücken bb' rotiert. Das magnetische Joch, welches sich aus den Gußteilen cc1 zusammensetzt und die Erregerspule d trägt, ruht in Kugellagern, wird aber durch eine Federwage verhindert sich mit der Scheibe a mitzudrehen. Die Federwage mißt den Zug oder das Drehmoment zwischen der rotierenden Scheibe a und dem feststehenden Gußeisenjoch c; die Erregerspule d ist in Kupfer gehüllt. Die Hitze, welche bei dem Kurzschluß der Wirbelströme in der Kupferscheibe a entsteht, wird durch Kühlwasser abgeführt, das durch Rohr f am Boden des Gehäuses eintritt, in dem eingegossenen Rohre aufsteigt und durch das Lager ins Innere des Gehäuses gelangt, von wo es durch nicht gezeichnete Oeffnungen austritt. Das Wasser führt nicht nur die Hitze ab, sondern wirkt gleichzeitig als Schmiermittel auf die Lager.

Der zu prüfende Motor wird mit der Dynamometerwelle durch elastische Kupplung direkt verbunden, der Kühlwasserzufluß geöffnet und der Motor angelassen. Sobald die normale Tourenzahl erreicht ist, wird die Feldspule erregt, also der Dynamometer belastet. Der Strom, folglich auch das Drehmoment und der Zug auf die Federwage, wird geregelt durch ein Rheostat, das in Serie zur Spule geschaltet ist. Nach einigen Minuten Betriebsdauer wird der Kühlwasserzufluß so eingestellt, daß die Temperatur im Dynamometer nicht 65° C überschreitet. Bei größeren Typen wird die Spule aus Kupferdraht mit Asbesthülle gewickelt und die Temperatur darf 100°C erreichen, so daß das Kühlwasser im Dynamometer verdampft wird, was die erforderliche Kühlwassermenge um 75–80 v. H. reduziert. Wenn die normale Betriebstemperatur erreicht ist, bleibt die Belastung absolut konstant, vorausgesetzt, die verkettete Spannung ist konstant, denn die mechanische Reibung der Gleitlager der rotierenden Scheibe ist klein und ebenfalls konstant. Die Regelung durch das Rheostat geschieht augenblicklich und wirkt positiv. Wenn der Dynamometer mit einem sehr ruhig laufenden Motor gekuppelt ist, zeigen sich an der Federwage nur Veränderungen im Drehmoment von 60 g; die Federwage selbst zeigt Belastungsänderungen bis zu 30 g hinunter an. Bei dem abgebildeten Dynamometer ist das Drehmoment am größten bei 60 Umdr. i. d. Min., fällt dann um etwa 15 v. H. bei 1200 Umdr. und bleibt konstant von 1200–1500 Umdrehungen i. d. Min. Das Drehmoment hängt ab von der Tourenzahl, Polzahl, Breite des Luftzwischenraumes, Dicke und Form der Kupferscheibe. Indem man die Zahl der Polstücke und die Dicke der Kupferscheibe ändert, kann man das größte Drehmoment auf jede Drehzahl zwischen 25 und 2500 Umdr. i. d. Min. verlegen. Der Wirkungsgrad, als welcher das Verhältnis der vom Dynamometer verzehrten Energie, vermindert um die in die Erregerspule hineingeschickte Energie, und geteilt durch die vom Dynamometer verzehrte Energie gelten kann, kann bis 99,9 v. H. gesteigert werden und hängt ab von dem in der Spule vorhandenen Kupfergewicht. Gewöhnlich beträgt der Wirkungsgrad 96 v. H. oder 4 v. H. der vom Dynamometer verzehrten Energie werden als Energiestrom für die Feldspule benötigt. [Iron Age 1910, II, S. 446–447.]

Renold.

Maschine zum Prüfen der Bruchfestigkeit von Metallen.

Bemerkenswert ist eine Maschine zum Prüfen der Bruchfestigkeit von Metallen, welche von einer englischen Firma auf der Londoner Olympiaausstellung gezeigt wird. Die Maschine besteht im wesentlichen aus einer mit bekannter Geschwindigkeit rotierenden Scheibe, die an ihrem Umfange den Schlagbolzen trägt, welcher auf das zu prüfende Stück heftig auftrifft. Der durch diesen Schlag erzeugte Energieverlust der rotierenden Scheibe wird an einem Indikator verzeichnet, welcher die Anzahl der durch den Schlag verzehrten kgm angibt, nebst der zugehörigen Tourenzahl der Scheibe. Die Versuchsstange wird eingekerbt; |63| bei kleinen Maschinen wird eine Stange von 9,5 mm im Quadrat mit einer halbrunden Nut von 2 mm Tiefe angewandt, während bei den größten Maschinen Versuchsstangen von 30 mm im Quadrat mit einer 2 mm breiten Nut, die in einem Loche von 4 mm endigt, zur Anwendung kommen. Die größte Schlagstärke beträgt 60 kgm; die Umfangsgeschwindigkeit beim Schlage (entspr. einem freien Fall von 4 m) 8,8 m, oder 293 Umdrehungen in d. Min. In Fig. 1 ist A die sorgfältig ausgewogene Stahlscheibe, welche mit zwei reichlich bemessenen Kugellagern auf der Welle C gelagert ist, und am Umfange den Schlagbolzen B trägt. Durch Drehen des Griffes F und des Vorgeleges G wird der Scheibe A eine bestimmte Drehgeschwindigkeit erteilt, worauf die Kupplung zwischen Griff und Scheibe gelöst wird, die Scheibe also frei rotiert; auf der Scheibenwelle C befindet sich der Antrieb für den Indikator.

Textabbildung Bd. 326, S. 63

Die Versuchsstange E wird mit der eingekerbten Seite nach unten auf den Ambos J gelegt; der Ambos wird stets durch einen auf der beweglichen Tischplatte M befestigten Magneten L außerhalb des Bereiches des Schlagbolzens B gehalten. Zwischen Magnet L und Tischplatte M ist eine selbsttätige Auslösung geschaltet; die Feder N ist bestrebt, die Platte M gegen die Scheibe zu pressen, doch wird M im normalen Zustande durch die Gleitstange O und Feder S zurückgehalten. In der gezeichneten Stellung des Handhebels S kann die Scheibe A frei rotieren. Sowie jedoch die gewünschte Tourenzahl erreicht ist, wird der Handgriff F entkuppelt und der Handhebel S nach der Scheibe A hin bewegt. Dann wird Stange R nach vorn gestoßen und ebenso der bewegliche Teil A, welcher nun von dem Schlagbolzen B getroffen wird, ausweicht und die beiden Sperrhebel, welche die Platte M halten, auslöst. Die Platte M wird jetzt von ihrer Feder vorgedrückt, die Versuchsstange kommt in den Bereich des Schlagbolzens, wogegen Q zurückgewichen ist. Dies geschieht so schnell, daß dabei die Scheibe A noch keine vollständige Umdrehung vollzieht. Wenn eine neue Versuchsstange eingelegt wird, wird Hebel S zurückgezogen, ihm folgt die Platte M, welche sich ebenso wie die Stange R gegen die Sperrhebel stützt. Der Indikator D besteht aus einer kleinen, von der Welle C angetriebenen Kreiselpumpe, welche gefärbtes Wasser in ein vertikales Glasrohr mit zwei verschiedenen Teilungen fördert. Der Wasserstand in der Röhre zeigt auf der einen Skala die Tourenzahl der Scheibe, auf der anderen die durch den Schlag verzehrte Energie in kgm an.

Wie die Fabrikanten mitteilen, hat die Erschütterung beim Schlage nur sehr geringen Einfluß auf die Genauigkeit des Ergebnisses. [Engineering Bd. II, 1910, S 459.]

Renold.

Die Prüfung der Festigkeit von Riemscheiben.

Mr. Charles Fi. Benjamin, Professor an der amerikanischen Universität zu Purdue veröffentlicht bemerkenswerte Angaben über Ergebnisse seiner Versuche betreffend die Festigkeit von Riemscheiben jeder Art. Der Versuchsapparat besteht aus einer senkrechten, in Kugeln gelagerten Welle, welche die zu prüfende Riemscheibe aufnimmt. Die Welle rotiert in einem zylinderischen Schacht aus Beton, an dessen Wandung eine starke Sandschüttung zur Aufnahme der umherfliegenden Stücke vorgesehen ist. Ein 10 PS Elektromotor erteilt der Welle bezw. Riemscheibe eine Drehzahl von 600–3000 Umdrehungen in d. Min. Geprüft wurden mit diesem Apparat ungeteilte und geteilte Riemscheiben aus Holz, Gußeisen, Papier und Stahl. Die kritische oder Bruchgeschwindigkeit betrug bei ungeteilten Holzscheiben 82,5 m/Sek. am Umfange oder 2600 Umdrehungen in d. Min.; die der geteilten Scheiben wechselte von 66–72 m/Sek. am Umfange oder 2100–2600 Umdrehungen in d. Min. Die Papierscheiben dagegen erwiesen sich als beträchtlich stärker und hielten bis 90 m/Sek. Umfangsgeschwindigkeit oder fast 2900 Umdrehungen in d. Min. stand. Entgegengesetzt der gewöhnlichen Meinung sind Stahlscheiben nicht so haltbar als Durchschnittsholzscheiben; so platzten zwei Stahlscheiben schon bei 70 m/Sek. Umfangsgeschwindigkeit oder 2240 Umdrehungen in d. Min. Das Platzen der Holzscheiben war in den meisten Fällen dem Vorhandensein kleinerer gußeiserner Ausgleichsgewichte im Radkranze zuzuschreiben, welche infolge ihrer größeren Dichtigkeit und größeren Fliehkraft mit großer Kraft den Radkranz durchbohrten.

Da selten in der Praxis eine größere Umfangsgeschwindigkeit als 30 m/Sek. bei Riemscheiben angewandt wird, so würden Holzscheiben also für gewöhnliche Zwecke genügen; für alle Metallscheiben scheint dies nicht zuzutreffen. So platzten zwei gußeiserne Scheiben von 1,2 m schon bei Drehzahlen von 1100 und 600 in d. Min. Die erste Scheibe besaß am Radkranze ein Ausgleichsgewicht von 1,6 kg, welches bei 1100 Umdrehungen eine Fliehkraft von 1200 kg entwickelte und die Scheibe zerstörte. Bei der zweiten Scheibe war die Ursache des Bruches ein Flansch von 3,6 kg Gewicht, der bei 600 Umdrehungen i.d. Min. eine Fliehkraft von fast 750 kg entfaltete.

Am Schluße seiner Ausführungen stellt Mr. Benjamin fest, daß die meisten Gußeisenscheiben mit festen Radkränzen höchstens 120 m/Sek. Umfangsgeschwindigkeit aushalten, entsprechend einer Materialbeanspruchung von 1125 kg/qcm. Im allgemeinen sind ungeteilte Holzscheiben stärker, da Holz fester im Verhältnis zu seinem Gewichte als Gußeisen ist. [The Engineer, Bd. II, 1910, S. 179.]

Renold.

Verein Deutscher Ingenieure, Bezirksverein Berlin.

Am Sonnabend, den 7. Januar, feierte in den Festsälen des Landes-Ausstellungsparkes der Berliner Bezirksverein Deutscher Ingenieure sein 54. Stiftungsfest, an dem eine größere Zahl von Mitgliedern und Gästen teilnahm. Der Festvortrag wurde von dem Oberingenieur der Continentalen |64| Gesellschaft für elektrische Unternehmungen, Herrn Petersen, gehalten und behandelte „die Verkehrsfragen im Wettbewerb Groß-Berlin“. Einleitend wies der Redner auf die drei für die künftige Gestaltung von Groß-Berlin bedeutsamen Ereignisse des verflossenen Jahres hin; den Wettbewerb für einen zu entwerfenden Grundplan für Groß-Berlin, die Städtebau-Ausstellung und den Gesetzentwurf betreffs Schaffung eines Zwangszweckverbandes Groß-Berlin. Während der Wettbewerb aus rein künstlerischem Gesichtspunkte entsprungen ist, hat sich aus den eingelaufenen Entwürfen ergeben, daß die Grundlage aller Arbeiten eine klare Disposition über die Verkehrsanlagen sein muß. Die Verkehrsfragen sind besonders ausführlich bearbeitet in den Entwürfen Brix, Genzmer-Hochbahngesellschaft; Eberstadt, Moering, Petersen; Blum, Havestadt, Contag, Schmitz. Nacheinander müssen festgelegt werden die künftigen Erweiterungen der Fernbahn, die Linien des Vorortverkehrs, die inneren städtischen Schnellbahnen und die Verkehrsmittel der Straßenoberfläche. Uebereinstimmend enthalten alle Entwürfe die Durchführung einer unterirdischen Stadtbahn für den Fernverkehr von Norden nach Süden im Zuge Potsdamer Platz–Lehrter Bahnhaf. Für den Vorortverkehr enthalten die drei Entwürfe gemeinsam eine vierglusige Verbindung der nördlichen Vorortlinien des Nordens; endlich eine Verbindung des Vorortverkehrs der Görlitzer Bahn mit der Hamburger Bahn, wodurch eine wirksame Entlastung der vorhandenen alten Stadtbahn geschaffen wird. So entsteht am Potsdamer Platz ein Hauptpunkt des städtischen Vorortnetzes. Für die innerstädtischen Schnellbahnen würde der Alexanderplatz der Hauptknotenpunkt des Gesamtverkehrs sein. Aus dieser Ueberlegung heraus müßte beispielsweise das städtische Projekt: Moabit–Rixdorf fallen gelassen werden. Bedingung für die innerstädtischen Linien ist ein möglichst niedriger Fahrpreis bei möglichst großer Leistungsfähigkeit. Beispielsweise würde eine Schnellbahn vom Gesundbrunnen nach Rixdorf in der Bauweise als Schwebebahn etwa 40 Millionen Mark kosten, in der Bauweise als Untergrundbahn rund 100 Millionen Mark. Um die Untergrundbahn finanzieren zu können, müssen etwa 3 v. H. Zinsen für den Mehrbetrag von 60 Millionen Mark herausgewirtschaftet werden, d.h., die Bevölkerung hätte einen Fahrpreis von 6 Millionen Mark jährlich mehr zu zahlen. Nimmt man nun an, daß der Gesamtverkehr 30 Millionen Reisende im Jahre beträgt, so macht diese Differenz f. d. Fahrgast 10 Pf. aus, bei einem Verkehr von 60 Millionen Reisenden 5 Pf.

Eine besonders wichtige Frage ist gegenwärtig auch der Ankauf der Straßenbahnen durch die Stadt Berlin. Hierzu geht der Vorschlag des Vortragenden dahin, das Unternehmen zwar in den Besitz der Gemeinde überzuführen, es aber in seiner bisherigen Form als Aktiengesellschaft und womöglich unter seiner bisherigen Direktion, die doch genügende Beweise ihrer Tüchtigkeit geliefert hat, bestehen zu lassen. Für eine gedeihliche wirtschaftliche Entwicklung des Unternehmens ist es absolut nötig, daß die geschäftliche Leitung unabhängig ist von dem Wohlwollen der einzelnen Stadtverordneten; deswegen erscheint es nicht richtig, wenn die Stadt Berlin allein das Unternehmen erwirbt, sondern wenn die Gesamtheit der Berliner Gemeinden sich, etwa gemäß ihrer Bevölkerungszahl, oder gemäß ihrer Steuerkraft in den Aktienbesitz des Unternehmens teilt. Notwendig erscheint es, daß im Aufsichtsrat und in der Generalversammlung verschiedenartige Interessen vertreten sind.

Für den neuen Zweckverband wird eine der wichtigsten Fragen sein, die Aufbringung der Geldmittel für den Ausbau des Verkehrsnetzes, da die notwendigen Erweiterungen nicht einfach von der Staatsbahn-Verwaltung gefordert werden können. Zur Aufbringung der Mittel muß der Zweckverband selbst in hinreichend großem Maßstabe die Aufschließung neuen Baugeländes in die Hand nehmen und auf diese Weise durch eine zusammenhängende vernünftige Verkehrs- und Bodenpolitik der Berliner Bevölkerung auf die Dauer die Grundlage sicherstellen, um sie im wirtschaftlichen Kampfe mit den übrigen Weltstädten und mit den heranwachsenden Großstädten des Deutschen Reiches wettbewerbsfähig zu erhalten.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: