Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 302–304)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326089

Polytechnische Rundschau.

Verhalten von Wasserturbinen bei unveränderlicher Umdrehungszahl und bei veränderlichem Gefälle.

Da es eine große Anzahl von Wasserkraftwerken gibt, welche bei Aenderungen des Gefälles, sei es infolge von Wassermangel bei Stauanlagen oder infolge von Rückstau bei Hochwasser, mit gleichbleibender Umdrehungszahl laufen sollen, so erscheint es sehr wichtig, den Verlauf der Leistung, des Wirkungsgrades und der Wassermenge unter solchen Verhältnissen möglichst im Vorhinein beurteilen zu können. Der Vorgang ist hierbei derart, daß man eine Reihe von Versuchsergebnissen, welche bei unveränderlichem Gefälle Hc mit verschiedenen Wassermengen und Umdrehungszahlen gewonnen sind, die einer gleichbleibenden Umdrehungszahl n0 entsprechenden Werte berechnet und diese Werte dann in ein Diagramm einträgt. Greift man z.B. aus den Versuchsergebnissen eine Reihe voneinander entsprechenden Werten für Wassermenge Qk, Leistung Nk, Umlaufzahl nk und Wirkungsgrad ηk heraus, so findet man zunächst das entsprechende reduzierte Gefälle Hk' für die Umdrehungszahl n0 aus

und

Da in beiden Fällen die Turbine ähnlich läuft, so gilt ferner:

,

,

ηk' = ηk.

Damit ist der Weg für die Umrechnung gegeben. Ein praktisches Beispiel der Bremsergebnisse einer 500 mm Francis-Turbine im hydraulischen Laboratorium des Polytechnischen Institutes St. Petersburg zeigt nun, daß sich der Wirkungsgrad mit abnehmendem Gefälle zuerst nur unbedeutend ändert, aber dann plötzlich abfällt, offenbar im Zusammenhange damit, daß die Turbine für das Gefälle zu schnell läuft. Besonders bemerkenswert ist aber, daß sich die Leistung bei gleichbleibender Umdrehungszahl mit dem Gefälle fast genau nach einer geraden Linie ändert. Dieses Ergebnis, welches durch die Nachrechnung der Versuchsergebnisse bei anderen Turbinen bestätigt wird, gibt ein sehr einfaches Mittel an die Hand, um mit Hilfe von zwei Werten den ganzen Verlauf der Leistungen bei dem veränderlichen Gefälle auch ohne vorherige genaue Bremsung zu bestimmen. (Bachmeleff.) (Zeitschr. f. d. gesamte Turbinenwesen 1911, S. 7–9.].

H.

Ein neuer Empfänger für lange Seekabel unter Verwendung von Interferenz des Lichts.

Albert C. Crehore und Major Geo.O. Squier beschreiben im Electrician vom 9. Dezember 1910, S. 328, einen neuen Empfänger für lange Seekabel. Der jetzt gebräuchliche Siphonrekorder (s. D. p. J. Heft 44 S. 693) besteht im wesentlichen aus einer in einem starken Magnetfeld aufgehängten Spule, welche, vom ankommenden Strom durchflössen, aus der Ruhelage abgelenkt wird und hierbei das Heberröhrchen über den Papierstreifen bewegt. Das Röhrchen ist freischwingend befestigt und durch zwei Kokonfäden mit der Spule verbunden. Die Empfindlichkeit des Apparates wächst bei konstanter Direktionskraft mit der Stärke des Magnetfeldes. Um sie zu messen, haben Crehore und Squier an der Spule einen kleinen Spiegel befestigt, der einen Lichtschein auf eine im Abstand von 1 m aufgestellte Skala wirft. Bei einer Feldstärke von 850 Gauß (Gauß als Einheit der magnetischen Feldstärke) ist zur Ablenkung des Lichtscheines um 1 mm ein Strom von 2,00 • 10 – 6 Amp. erforderlich, wenn die Kokonfäden, die zum Heberröhrchen geführt sind, gelöst werden, so daß sich die Spule allein bewegt. Bei der dreifachen Feldstärke von 2800 Gauß genügt rd. ⅓ des Stromes, nämlich 0,62 • 10 – 6 Amp. Wird das Heberröhrchen wieder angeschlossen, so ergeben sich unter sonst gleichen Bedingungen die Werte 4,9 • 10 – 6 Amp. und 1,03 • 10 – 6 Amp.

Wird jetzt das Röhrchen in die Schreibtinte eingetaucht und in Vibration versetzt, so daß es auf dem Papierstreifen schreibt, so muß der Strom bei einer Feldstärke von 2800 Gauß auf 42,5 • 10 – 6 Amp. erhöht werden, wenn eine Ablenkung des Röhrchens um 1,25 mm erzielt werden soll, wie sie für gute Telegraphierzeichen als nothwendig und ausreichend erachtet wird. Das Feld weiter zu verstärken, bringt keinen Vorteil mehr, denn die Dämpfung der Spule wird dann so groß, daß die Spule den Stromänderungen zu langsam folgt, so daß hierdurch der Gewinn an Empfindlichkeit wieder aufgehoben wird. Crehore und Squier haben das Heberröhrchen durch eine Vorrichtung ersetzt, zu deren Betätigung es nur ganz geringer, mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbarer Bewegungen der Spule bedarf, so daß die Dämpfung kaum in die Erscheinung tritt und eine erhebliche Verstärkung des Magnetfeldes möglich wird. Bei dem neuen Apparat sind die Polschuhe und die Spulen wagerecht angeordnet. Ueber der Spule befinden sich zwei kleine dünne Glasplatten, von denen die untere durch die obere am Rande etwas überragt wird. Ein Kokonfaden führt von der einen Seite der Spule mitten über die obere Glasplatte zur anderen Seite der Spule. Der Faden hilft die Spule tragen; durch Heben und Senken der Glasplatten wird die Spannung des Fadens reguliert. Die zwischen den Platten eingeschlossene |303| dünne Luftschicht ruft Interferenzerscheinungen an den auftreffenden Lichtstrahlen hervor. Es entstehen Interferenzstreifen mit farbigen Rändern (Farben dünner Blättchen). Wird die Spule unter dem Einfluß des ankommenden Stromes bewegt, so wird der Druck zwischen den beiden Glasplatten verändert und hierdurch werden die Interferenzstreifen abgelenkt. Die Bewegung der Lichtstreifen dient zur Darstellung der telegraphischen Zeichen an Stelle des Heberröhrchens. Die Zeichen werden direkt abgelesen oder photographiert Eine einfarbige Lichtquelle leistet hierbei bessere Dienste als eine mehrfarbige. Als besonders gut geeignet wird die Quecksilberdampflampe bezeichnet, die auch gute Photogramme liefert, obwohl sie nicht vollkommen homogenes Licht gibt.

Die Verwendung der Interferenzplatten gestattet eine Steigerung der Feldstärke auf 6500 Gauß. Hierbei genügt ein Strom von 5 • 10 – 6 Amp. um eine mit dem bloßen Auge sichtbare Ablenkung der Interferenzstreifen herbeizuführen. Um brauchbare Telegraphierzeichen zu erhalten, sind 20 • 10 – 6 Amp. erforderlich, also rund halb soviel wie bei Verwendung des Heberröhrchens.

Bei einer ähnlichen Anordnung von Interferenzplatten auf der Membrane eines Fernhörers von 620 Ohm Widerstand wurde die Bewegung der Interferenzstreifen bei einem Strom von 1,26 • 10 – 6 Amp. beobachtet. Näheres ist zu ersehen aus „Note on Oscillatory Interference Bands and Some Practical Applications. George O. Squir and Albert C. Crehore. American Physical Society. Bulletin U. S. Bureau of Standards.“

Adt.

Kolbenlose hydraulische Presse.

Textabbildung Bd. 326, S. 303
Textabbildung Bd. 326, S. 303

Eine englische Firma baut eine kolbenlose hydraulische Presse, welche mit dem Wasser der Hauswasserleitung arbeitet, so daß Pumpen und Antriebsmaschinen zur Erzeugung von Preßwasser nicht nothwendig sind. Besonders wird diese Presse dort Beachtung finden, wo Materialien Gesamtdrücken von 3–80 t unterworfen werden sollen. Für diesen Zweck werden gegenwärtig Schraubenspindelpressen benutzt, welche aber den Nachteil haben, daß sie die Bedienung eines kräftigen Mannes erfordern und mit großen Reibungsverlusten arbeiten. Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen, ist die Konstruktion der Presse sehr einfach: zwischen der Grundplatte und der auf vier Stangen geführten beweglichen Tischplatte ist ein elastischer Zylinder angeordnet, der aus gummiertem Stoff A besteht, welcher in Wellenform gebracht ist (siehe Fig. 1); er wird in dieser Form gehalten durch Metallbänder B, und bei seiner Bewegung oder Ausdehnung geführt durch Stangen C, die an der Grundplatte, und Stangen D, die an der Tischplatte befestigt sind. Das Wasser tritt in den Zylinder durch Rohr E ein, dehnt den Zylinder aus, wobei die Tischplatte gehoben und ein anfangs sanfter, später starker und gleichbleibender Druck erzeugt wird, der für beliebige Zeit aufrechterhalten werden kann. Wenn eine der in nachstehender Tabelle verzeichneten Pressen, deren jede einen Hub von 200 mm hat, täglich zwölfmal benutzt wird und 1000 l Leitungswasser 11 Pf. kosten, so ergeben sich folgende Betriebskosten:

Zylinder-Durch-
messer d. Presse
in mm
Wasserverbrauch Betriebskosten
f. d. Woche
in M
f. d. Tag
in 1
f.d. Woche von
5½ Tagen in 1
300 204 1137 0,12
450 463 2544 0,27
600 817 4497 0,49
750 1363 7493 00,92
900 1907 10498 1,15

[Engineering 1910, II, S. 747]

Renold.

Neuerungen in der technischen Anwendung der Kieselsäure.

Von den Industrien, die Kieselsäure als Rohmaterial verwenden, sind zwei jüngeren Datums, und zwar die Industrie der silizierten Kohle und die Industrie des Quarzglases. Gelegentlich der Versuche zur Herstellung künstlicher Diamanten entdeckte Acheson das Siliziumkarbid (Si C), das zur gleichen Zeit und unabhängig von ihm auch Moissan bei seinen Versuchen mit dem elektrischen Ofen erhielt. Die Herstellung dieses Körpers erfolgt, indem man ein Gemisch von Koks, Quarzsand, Sägespänen und Kochsalz im Widerstandsofen erhitzt. Die industrielle Herstellung erfolgt in Amerika in großen Werken am Niagarafall, die mit einer Energie von 110000 PS arbeiten. Zur Herstellung von 1 kg Karbid werden 85 KW/Std. verbraucht. Das Siliziumkarbid kommt unter den Namen Karborundum und Karborit in den Handel. In Oesterreich werden z.B. jährlich 300000–400000 kg hergestellt. Die Dichte des Karborundums beträgt 3,125–3,270, es ist fast so hart wie der Diamant. Bei hoher Temperatur erleidet es eine thermische Dissoziation, dagegen ist es gegen chemische Einflüsse sehr widerstandsfähig. Es wird von schmelzenden Alkalien ebensowenig angegriffen wie von schmelzendem Eisen, Kupfer, Magnesium oder anderen Metallen. Siliziumkarbid findet Anwendung als Schleifmittel, feuerfestes Material, Stahlzusatz, als Elektrodenmaterial und zur Siliziumgewinnung. Viele dieser Anwendungsmöglichkeiten sind von der Formgebung abhängig, die erst F. Bölling im Jahre 1904 gelang. Sein Verfahren, das von der Prometheus-G. m. b. H. in Frankfurt a. M. ausgeübt wird, beruht auf der Silizierung geformter Kohle im elektrischen Ofen mittels Siliziumdampf, der aus Sand und Koks bei hoher Temperatur entsteht. Das auf diesem Wege gewonnene Produkt führt den Namen Silundum und wird viel als elektrisches Widerstandsmaterial verwendet. Auf anderem Wege entsteht das Silit der Gebrüder Siemens & Co. in Berlin. Sie stellen aus fein verteiltem Siliziumkarbid, Silizium und Glyzerin eine plastische Masse her, pressen aus dieser Stäbe und verkitten das Silizium mit den Karbidteilchen, indem sie die Stäbe auf hohe Temperatur erhitzen. Die so gewonnenen Stäbe haben außerordentlich dichtes Gefüge. Auch künstlicher Graphit und Siliziummonoxyd, Monox genannt, werden aus Siliziumkarbid im elektrischen Vakuumofen gewonnen. Das Monoxyd ist ein lockeres Pulver, das als Isoliermasse gegen Elektrizität und Wärme sowie als Auskleidungsmaterial für keramische Oefen dient.

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Obwohl die Versuche zum Schmelzen von Quarz oder Bergkristall weit zurückreichen, sind erst in jüngster Zeit technisch verwertbare Verfahren zur Glasgewinnung aus diesen Stoffen angegeben worden.1) Immerhin kostet auch heute noch 1 kg durchsichtiges Quarzglas 1000 M. Das Quarzglas beginnt bei 1500° zu erweichen; zwischen 1700 und 2000° wird es erst bildsam. Da dieses Temperaturintervall relativ klein ist, läßt sich das Quarzglas nur schwer im Knallgasgebläse bearbeiten. Es leitet Elektrizität viel schlechter als gewöhnliches Glas. Seine große Widerstandsfähigkeit gegen schroffen Temperaturwechsel macht es zu einem wertvollen Material für den Chemiker, ebenso ist seine Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht für die Photochemie von großer Bedeutung. (F.-Böck.) [Chem.-Zeitg. 1911, S. 231]

Dr. S

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s. D. p. J. 1910, Bd. 325, S. 687.

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