Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1916, Band 331 (S. 334–340)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj331/ar331071

Polytechnische Schau.

(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge – nur mit Quellenangabe gestattet.)

Die Verwendung von Relais zum Schütze elektrischer Anlagen. Bei Störungen in elektrischen Anlagen, insbesondere solchen mit Fernleitungen, wird es sich meist um einen mehr oder weniger vollkommenen Kurzschluß handeln. Die der Störungstelle anliegenden Leitungsteile führen dann außerordentlich starke Ströme, die ihren Bestand gefährden, auch die Richtung des Energieflusses kann sich stellenweise ändern (Rückstrom).

Bei ausgedehnteren Anlagen geht es natürlich nicht an, im Störungsfalle den gesamten Betrieb abzuschalten; im Gegenteil wird es die wichtigste Aufgabe sein, die Fehlerstelle ohne Störung des Betriebes so eng als möglich einzugrenzen und abzuschalten. Abschmelzsicherungen dienen zwar dem gleichen Zwecke, sie genügen aber oft nicht den gestellten schwierigeren Bedingungen.

Nun sind ja Schalter, die mit selbsttätig arbeitenden, auf Strom oder Spannung ansprechenden Auslösevorrichtungen versehen waren, (Ueberlast- bzw. Rückstromschalter), schon aus den Anfängen der Elektrotechnik bekannt. Aus diesen heraus entwickelte sich dann eine große Auswahl von Bauarten und Schaltungen solcher Relais mit verschiedenen Arbeitscharakteristiken. Auch die Schalter wurden so vervollkommnet, daß jetzt weder die Spannung, noch die Stromstärke ein Hindernis bildet. In „Elektr. Kraftbetriebe und Bahnen“, Heft 17 und 18, Jahrg. 1916, erörtert Prof. Heußer die bei eintretenden Fehlern in Leitungsnetzen zu erwartenden Vorgänge und die sich daraus ergebenden Forderungen an die Wirkungsweise der Schutzrelais.

Abgesehen von der einfachen Ueberlastung eines Stromverbrauchers (Motor oder dergl.) handelt es sich gewöhnlich um einen Fehler an irgend einer Leitung, durch den eine Kurzschlußverbindung von meist sehr geringem Widerstände hergestellt wird. Zum Fehlerort verläuft von allen möglichen Linien aus ein starker Energiefluß, der abhängig ist sowohl von den Konstanten des Stromkreises, also von Widerstand und Reaktanz, als auch von der Leistungsfähigkeit des Stromerzeugers. Bekanntlich beträgt der anfängliche Kurzschlußstrom eines Wechselstromgenerators ein Vielfaches des Dauerkurzschlußstromes, der sich erst dann einstellt, wenn das Magnetfeld infolge der Ankerrückwirkung bis auf einen Bruchteil des normalen Wertes zurückgegangen ist. Dies wird in ungefähr einer Sekunde der Fall sein. Der Zeitraum ist zu kurz, als daß sich innerhalb dessen gefährliche Stromwärmewirkungen äußern könnten, man zieht es daher vor, die Relais mit Verzögerungseinrichtungen zu versehen, die den Schalter erst nach Ablauf dieser Zeit zur Auslösung gelangen lassen. Die Schalter können dann für viel kleinere Leistungen bemessen sein.

Ein wirksamer Schutz des Netzes im Sinne der Aufgabe setzt nun voraus, daß im Falle eines Defektes von den im Netze verteilten Schutzschaltern nur die der Störungsstelle nächstliegenden ausschalten. Bei einzelnen Radialleitungen, die ohne weitere Verbindung von der Zentrale zu einem Stromverbraucher laufen, genügt ein einfaches Relais, das mit der genannten Verzögerung arbeitet und auf einen bestimmten, reichlich bemessenen Höchststrom hin auslöst.

Schwieriger liegt die Aufgabe bei verzweigten Netzteilen. Dort durchfließt derselbe Kurzschlußstrom mehrere hintereinander liegende Schaltpunkte, bzw. Relais. Daher |335| kann auch nicht die Auslösung in Abhängigkeit von der Stromstärke erfolgen, ganz abgesehen davon, daß diese ziemlich unbestimmt ist. Statt dessen kann aber eine Abhängigkeit nach der Zeit benutzt werden, indem die Auslösezeit nach der Zentrale hin immer größer wird. Dann werden der oder die der Störungsstelle nächstliegenden Schalter entsprechend ihrer Empfindlichkeit auslösen, bis die letzte Verbindung mit dem Netz gelöst ist. Der Rückgang des Stromes unterbricht den durch den Stromstoß natürlich schon eingeleiteten Ablauf der übrigen Relais, so daß die übrigen Schalter in Ruhe bleiben.

Die Schaltzeit der selbstäügen Schalter kann vom Augenblick der Auslösung bis zur vollendeten Stromunterbrechung etwa zu ⅙ bis 1/4 Sek. angenommen werden. Als Sicherheit für etwaiges ungleichmäßiges Arbeiten müssen noch ungefähr ⅖ Sek. zugeschlagen werden, so daß für aufeinanderfolgende Schalter mit einem Schaltunterschiede von ⅔ Sek. zu rechnen wäre. Die Zahl der in Reihenschaltung möglichen Relais ergibt sich aus der Zeit der zulässigen Dauer des Kurzschlußzustandes – beispielsweise 2½ Sek. – dividiert durch vorgenannte Zahl

Ob 2½ Sek. oder mehr zulässig sind, hängt von der Größe des Kurzschlußstromes bzw. von dessen thermischer Wirkung ab. Die Stromstärke muß aus den Konstanten des Netzes näherungsweise berechnet werden. Die durch Jouleschen Effekt entwickelte Wärmemenge beträgt Q = i2rt • 0,24 cal., wobei i = Stromstärke, r = Widerstand in Ω, t Zeit in Sek. Man kann annehmen, daß bei zeitlich derart kurzen Vorgängen nur wenig Wärme nach außen abgegeben wird, gleichgültig, ob es sich um eine Freileitung oder um ein Kabel handelt. Mit Rücksicht auf das Gewicht und die spezifische Wärme des Leitungsmaterials ergibt sich für Kupfer ein Temperaturanstieg von (q = Leiterquerschnitt in mm) für die Sekunde, für Aluminium von , für dieses also ein mehr als doppelt so hoher Wert. Werden jedoch zwei Kabel auf der Grundlage gleicher Leitfähigkeit miteinander verglichen, wobei die Aluminiumleitung im Verhältnis 3 : 2 stärkeren Querschnitt erhält, so finden sich für Kupfer 125°, für Aluminium 110° Wärmezunahme in der Sekunde für die Annahme einer Strombelastung für das mm2 von 150 Amp. bei Kupfer, entsprechend 95 Amp. bei Aluminium.

Sowohl die Rücksichten auf die Isolierhülle bei Kabeln, als auch auf die Verminderung der Materialfestigkeit bei Freileitungen lassen eine höhere Erwärmung als 200 bis 300° nicht zu. Da nun auch noch der Kurzschlußstrom anfänglich einen viel höheren Wert besitzt, so darf die sich hieraus ergebende Zeit der zulässigen Kurzschlußdauer tatsächlich nicht einmal voll erreicht werden. Ersichtlich ist ein wirksamer Schutz nur zu erreichen, wenn die Relaisschalter schnell und zuverlässig arbeiten. Insbesondere ist es das Zeitwerk, von dem viel abhängt. Der außerordentlichen Mannigfaltigkeit der Formen wegen kann hier naturgemäß nur andeutungsweise auf den Aufbau der Relais eingegangen werden.

Das treibende Element besteht aus Magneten für geradlinige oder Drehbewegung, oder aus Induktionsmotoren nach dem Prinzip der Ferrarisscheibe. Angetrieben davon wird- ein einstellbares Zeitelement, besser eine Verzögerungseinrichtung, die erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Auslösung des Schalters herbeiführt. Es gibt Einrichtungen, deren Laufdauer von der Größe des Kurzschlußstromes, dem das Motordrehmoment entspricht, abhängig ist, und solche, die unabhängig lediglich nach der Zeit arbeiten. Bei den ersteren dient das Heben eines Gewichtes, das Spannen einer Feder und das Hindurchpressen einer Luftmenge durch ein Nadelventil als Zeitmaß, bei den letzteren der Antrieb eines Windflügels, einer Wirbelstrombremse oder eines uhrenartigen Hemmwerkes.

Rich. Müller.

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Ueber Wechselbeziehungen zwischen neuzeitlicher Betriebsführung und Werkzeugmaschine hielt Prof. E. Toussaint im Berliner Bezirksverein des Vereins deutscher Ingenieure vor einiger Zeit einen Vortrag, der in Heft 3 und 4, 1916 der „Werkzeugmaschine“ und in den Monatsblättern obengenannten Bezirksvereins abgedruckt ist. Einige wesentliche Gesichtspunkte daraus seien nachstehend wiedergegeben.

Die nach dem Kriege zweifellos eintretende Erhöhung der Arbeitslöhne und auch die Unterstützung durch eine ausgedehntere Verwendung selbsttätiger Maschinen wird eine Umgestaltung unserer Betriebswirtschaft notwendig machen; dazu gehört vor allem eine gründliche Kenntnis der Werkzeugmaschinen.

Als Grundlage für die Betrachtung aller Werkzeugmaschinen ist es zweckmäßig, die Antriebsorgane aufzusuchen, die sie befähigen, ein räumliches Gebilde mit drei Ausdehnungen abzutrennen, und zu beachten, daß sie deshalb mit Vorrichtungen ausgerüstet sein müssen, welche Bewegungen in drei Richtungen vermitteln. Auch wenn eine oder zwei dieser Bewegungen fortfallen, weil sie durch die Abmessungen des Werkzeuges gegeben sind, wie zum Beispiel beim Bohrer, so ist doch bei den Antriebsorganen, den Führungen und der Form der Werkzeuge allgemein Rücksicht auf die Möglichkeit dieser dreifachen Bewegung zu nehmen. Die Gestalt der abzunehmenden Spanschicht bei den verschiedenen Werkzeugmaschinen ist in Abb. 1 bis 4 dargestellt.

Für Drehbänke, die nur Spitzenarbeit ausführen sollen (Schruppdrehbänke), fällt der eine Selbstgang in Richtung C fort; kommen auch Planarbeiten in Frage, so ist zwar ein Selbstgang auch in Richtung C nötig, aber nie gemeinsam mit dem Längszuge in Richtung B. Der Aufbau der Maschine wird noch umständlicher, wenn eine sogenannte „Universaldrehbank“ verlangt wird, die mit großer Schaltgeschwindigkeit für das Schlichten ausgerüstet sein soll. Deshalb ist es vorteilhafter, die letzte Schlichtarbeit einer Schleifmaschine zu übertragen.

Anders geartet als die Arbeitsweise der Drehbank |336| ist die der Hobel- und Stoßmaschinen, da bei diesen die Spanschicht nicht fortlaufend durch ununterbrochene Schaltbewegung, sondern stufenweise abgenommen wird. Der hierbei notwendige leere Rücklauf drückt trotz der höheren Geschwindigkeit die Wirtschaftlichkeit gegenüber der Drehbank herab. Zur Vermeidung des leeren Rücklaufes ist eine große Zahl von Sonderkonstruktionen entstanden, die aber bisher nicht voll befriedigt haben. Die erforderliche Seitenschaltung in Richtung B (Abb. 1) erfolgt am besten nach Beendigung des beschleunigten Rücklaufes, um die Werkzeugschneide durch den Rücklauf in der zuletzt erzeugten Furche zu schonen. Eine Schaltung vor dem Rücklauf wirkt durch den Lauf der Schneide auf dem unbearbeitetem Werkstück ungünstig; ähnlich wirkt eine Schaltung während des Rücklaufs. Gänzlich zu verwerfen ist eine Schaltung während des Arbeitsganges, weil dadurch das Schaltwerk gefährdet wird.

Textabbildung Bd. 331, S. 336

Die Spanabhebung bei der Fräsmaschine und Rundschleifmaschine hat in den Grundzügen Aehnlichkeit mit der der Stoßmaschine. Die Schleifmaschine verlangt jedoch insofern eine höhere Vollkommenheit der Ausführung, als nicht nur dem Werkstück sodern auch dem Werkzeug eine Drehbewegung erteilt werden muß.

Als Grundlage für die Herstellung der Schnitt- und Schaltbewegungen dient in allen Fällen die Schnittgeschwindigkeit und bei Werkzeugmaschinen mit kreisender Bewegung der Durchmesser des Werkstückes oder des Werkzeuges. Da Reibgetriebe große Nachteile besitzen, so kommt anstatt einer ununterbrochenen Drehzahlenreihe eine unterbrochene, eine sogenannte Drehzahlentreppe in Frage. Die größten Vorteile für den Betrieb bietet die Anordnung der Drehzahlen in geometrischer Reihe. Ein sogenanntes Sägendiagramm, wie es zur leichten Bestimmung der zu verwendenden Drehzahl an jeder Werkzeugmaschine angebracht sein sollte, ist in Abb. 5 für eine Drehbank von 150 mm Spitzenhöhe bei Wahl der Drehzahlen nach einer geometrischen Reihe dargestellt.

Dabei sollte stets dann die nächst niedere Drehzahl genommen werden, wenn die höhere eine die obere Grenze überschreitende Schnittgeschwindigkeit ergeben würde. Der Quotient φ der geometrischen Reihe eines solchen Diagrammes (das Verhältnis zweier aufeinander folgender Drehzahlen) gibt, wie ersichtlich, ein Maß für den größten Schnittgeschwindigkeitsabfall, der überhaupt auftreten kann, wenn statt der gewünschten Drehzahl die nächst niedrigere genommen werden muß, also ein Maß für die im ungünstigsten Falle gegenüber dem Voranschlage anzuwendende Schnittgeschwindigkeit.

Durch Aufstellung von Sondermaschinen für bestimmte Dreharbeiten an Stelle von Universalmaschinen ist ein Zusammenrücken der Grenzdrehzahlen so weit zu erreichen, daß ein billiger und einfacher Aufbau der Drehbank möglich wird. Bei einer geometrischen Reihe ist nun der Logarithmus jeder folgenden Drehzahl um log φ größer als der der vorhergehenden. Durch Auftragen der Drehzahlen auf logarithmischem Koordinatenpapier erhält man daher eine gerade Linie; nach Eintragen der Grenzdrehzahlen ergeben sich damit ohne weiteres die Zwischendrehzahlen. In Abb. 6 ist das logarithmische Schaubild für das Sägendiagramm Abb. 5 dargestellt mit den Grenzdrehzahlen n1 = 8, n8 = 137 Umdr./Min. Außer für den Entwurf ist diese logarithmische Darstellung auch für den Betrieb zur Kontrolle vorhandener Drehbänke sehr wertvoll.

Textabbildung Bd. 331, S. 336

Bei Planfräsmaschinen soll der Schaltantrieb nicht von der Frässpindel, sondern entweder unmittelbar vom Deckenvorgelege oder von der Stufenscheibe her abgeleitet werden, da sich in den beiden letzten Fällen bei den verschiedenen Drehzahlen günstigere Vorschübe ergeben. Auch für Bohrmaschinen ist ein Schaltvorschub nicht in Abhängigkeit von der Drehzahl des Bohrers, sondern in mm/Min. zweckmäßiger, wenn man die kleinen Bohrer mit den größten, die großen Bohrer mit den kleinsten Vorschüben benutzt.

Die in neuerer Zeit viel eingeführte Abstechmaschine wird mit Vorteil benutzt, sofern sie eine Vorrichtung besitzt, welche bei abnehmendem Werkstückdurchmesser eine allmähliche Steigerung der Drehzahl gestattet. Ferner ist es zweckmäßig, den Vorschub dabei nicht von der |337| Werkstückspindel abzuleiten, da er dann mit wachsender Drehzahl ebenfalls zunimmt und das Werkzeug schließlich nicht mehr schneidet, sondern drückt. Der Vorschub soll vielmehr in mm/Min. erfolgen, da dann das Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub gleich bleibt. Daß die Spanstärke zum Schluß bis auf Null abnimmt, ist bei den dann vorhandenen ungünstigen Schnittverhältnissen nur von Vorteil.

Textabbildung Bd. 331, S. 337

Für die Uebertragung der Drehzahlen von der treibenden auf die getriebene Welle ist der früher allgemein übliche Riementrieb nur zu verwenden, wenn es sich um geringe Kräfte handelt. Für schwere Arbeiten wie beim Schruppen soll ein Räderkasten mit schnellaufendem Riemenantriebe verwandt werden. Für Werkzeugmaschinen, die mit Riementrieb und Stufenscheiben versehen werden, soll die Ermittlung der Stufenscheibendurchmesser jedenfalls nicht nach Faustregeln erfolgen, sondern wie oben besprochen mit Hilfe der logarithmischen Linie (s. Abb. 6) unter Beachtung eines gesetzmäßigen Ueberganges nicht nur zwischen den einzelnen Stufen, sondern auch zwischen den Gruppen.

Auf eine zweckentsprechende Zahnform der Zahnräder wird bisher noch zu wenig Wert gelegt. Die Räder mit weniger als 21 Zähnen bekommen Unterschnitt, wenn sie mit dem normalen Außendurchmesser D = M (z + 2) ausgeführt werden (M = Modul = , Kopfhöhe = M). Da unterschnittene Zahnflanken nach dem Teilverfahren nicht hergestellt werden können, werden die Fräser für die kleinen Zähnezahlen mit abgeänderter Kurve hergestellt. Dadurch wird aber die ohnehin geringe Eingriffsdauer der Räder mit kleinen Zähnezahlen bedenklich verkleinert. Der Unterschnitt läßt sich am vorteilhaftesten vermeiden, wenn man den Kopfkreis des kleinen Rades vergrößert und die Radachse etwas weiter als normal von der Achse des schneckenförmigen Fräsers entfernt.

Der in Vorstehendem in großen Zügen wiedergegebene Vortrag wurde im Berliner Bezirksverein des Vereins deutscher Ingenieure zum Gegenstand besonderer Erörterungen gemacht (vgl. Monatsblätter des Berliner Bezirksvereins deutscher Ingenieure, Juni und Juli 1916) bei denen unter anderen folgende Gesichtspunkte hervorgehoben wurden:

Die Theorie der Werkzeugmaschinen ist mit Ausnahme der Geschwindigkeitsverhältnisse noch wenig erforscht; seit Anwendung des Schnellschnittstahles ist aber der früher übliche handwerksmäßige Bau nicht mehr durchführbar. Von den Bestellern müßten genauere Angaben über die an die Maschine zu stellenden Anforderungen wie Abmessungen der zu bearbeitenden Stücke, das zu bearbeitende Material, die Größe der Materialzugabe usw. gemacht werden. Die Verwendung von normalen Maschinen mit Sondereinrichtungen, die der von ihnen zu leistenden Arbeit angepaßt sind, an Stelle der Universalmaschinen ergibt in vielen Fällen eine wesentliche Ersparnis an Anlagekapital und wird bereits von vielen Betriebsleitern durchgeführt. Dabei können die Sondermaschinen mittlerer Größe serienweise und auf Lager gebaut werden, so daß sie auch dadurch billig und schnell zu haben sind. Zur Festlegung der Arbeitsbedingungen einer neu zu beschaffenden Maschine sowie auch zur Abnahme in der Werkzeugmaschinenfabrik selbst sollten stets die Betriebsbeamten, Werkmeister und Arbeiter hinzugezogen werden, welche nachher mit der Maschine arbeiten sollen. Auch eine Untersuchung und Ausbesserung der Maschinen durch die liefernde Firma und darauffolgende gründliche Abnahme wie bei einer neuen Maschine sollte in regelmäßigen Zwischenräumen erfolgen.

Als Material für die Leitspindelmutter hat sich Bronze zweckmäßiger als Gußeisen erwiesen. Die in vieler Beziehung wünschenswerte Zentralschmierung ist zum Beispiel bei Vorhandensein hin- und hergehender Schlitten nicht durchführbar.

Der Antrieb der Werkzeugmaschinen durch Ketten hat sich nicht als günstig erwiesen; Blockketten recken sich stark, Renoldketten und andere schnellaufende Ketten laufen sich einseitig aus. Abgesehen davon ist durch Beibehaltung des Riementriebes ein elastisches Glied in der Maschine enthalten, das als beste Sicherung gegen ihre Ueberlastung dient.

|338|

Ein erweiterter Abdruck des hier besprochenen Vortrages hat inzwischen in Heft 35, 1916 der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure begonnen.

Ritter.

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Zur Frage des Transportes von Gefrierfleisch.1) Von größter Wichtigkeit dürfte die Lösung der Aufgabe sein, das deutsche Volk in der ersten Zeit nach dem Kriege in geeigneter Weise mit Fleisch zu versorgen. Infolge der bedeutenden Verminderung des Viehbestandes wird ohne Zweifel die Einfuhr von gefrorenem Fleisch in großem Umfange stattfinden. Es muß nun unbedingt vermieden werden, daß das Gefrierfleisch beim Transport vom Schiff nach den Kühlhäusern auftaut. Aehnlich liegen die Verhältnisse bei der Einfuhr gefrorener Fische, die erwartet werden darf, da eine völlige Beseitigung der Fleischknappheit erst im Laufe längerer Zeit gelingen wird. Die Beschaffung geeigneter Kühlwagen ist daher dringend erforderlich. Im Jahre 1910 waren in Deutschland nur 421 Kühlwagen vorhanden, während in den Vereinigten Staaten 60000 zur Verfügung standen. Der bescheidene Bestand wurde während des Jahres 1915 um 86 Wagen vermehrt, indem man im Betriebe oder im Bau befindliche Güterwagen sorgfältig isolierte und mit Eisbehältern sowie Aufhängevorrichtungen versah. Nur fünf Wagen erhielten keine Eisbehälter, hierfür aber eine besonders starke Isolation. Tatsächlich scheint eine Eisfüllung bei Beförderung von gefrorenem Fleisch ihren Zweck nicht zu erfüllen, da sich gewöhnlich das Eis gerade auf dem Schmelzpunkte, das Gefrierfleisch hingegen auf einer bedeutend unter 0° liegenden Temperatur befindet, da sein Schmelzpunkt etwa 2° tiefer als der des Eises ist. Infolgedessen wird das Fleisch zunächst einen Teil seiner Kälte abgeben, um das Eis herunterzukühlen. Nur wenn das Fleisch infolge der Dauer des Transportes auftauen muß, scheint eine Eisfüllung am Platze. In diesem Falle dürfte aber auch eine Stapelung der Vorräte nicht stattfinden. Das Gefrierfleisch müßte vielmehr ganz wie frisches Fleisch behandelt werden. Indessen kommt ein Transport von so langer Dauer kaum für die hiesigen Verhältnisse in Betracht. Im Jahre 1916 wurden durch das Eisenbahnzentralamt 50 weitere zur Beförderung von frischen Lebensmitteln und Gefrierfleisch bestimmte Wagen fertiggestellt. Dienen sie dem letztgenannten Zweck, so werden die Lufteintritts- und -austrittsöffnungen abgesperrt, während die vorhandenen Eisbehälter leer bleiben. In der Mitte dieses Jahres wurden endlich noch weitere 170 Wagen hergerichtet, die weniger stark isoliert und nur bei kleinen Entfernungen zum Transport von Gefrierfleisch geeignet sind.

In diesem Zusammenhange möge erwähnt sein, daß durch Ottesen in Kopenhagen ein neues Gefrierverfahren ausgebildet wurde, bei dem der zu gefrierende Körper in eine tiefgekühlte Salzlösung taucht. Das Fleisch friert zehn- bis zwanzigmal so schnell ein wie bei Abkühlung in der Luft. Ein weiterer Vorzug des Verfahrens ist, daß man von jeder Vorsichtsmaßregel beim Auftauen absehen kann. (Vgl. Plank in Zeitschrift für die gesamte Kälteindustrie Heft 6.)

Schmolke.

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Die zeichnerische Umwandlung von Kreisbögen in geradlinige Strecken und ihre Messung auch in Graden (Werkstattstechnik X, 323–324, 1916). Das Verfahren des Verfassers setzt voraus, daß eine archimedische Spirale gezeichnet sei. Nun ist aber deren Gleichung in Polarkoordinaten r = aφ, bedarf also ihrerseits zu ihrer Herstellung der zeichnerischen Umwandlung von Kreisbögen in „geradlinige Strecken“. Das Verfahren des Verfassers enthält also einen Kreisschluß.

E. Jahnke.

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Versuche an Fernumdrehungsanzeigern. Für die Ueberwachung der Betriebsmaschinen auf Seefahrzeugen und Luftschiffen sind Fernumdrehungsanzeiger in ausgedehntem Gebrauch und führen sich auch für die Betriebsüberwachung ortfester Anlagen immer mehr ein; selbst auf Flugzeugen ist ihre Anwendung zuweilen von Nutzen. Die Uebertragung der Geschwindigkeit erfolgt bei den neuzeitlichen Instrumenten ausschließlich auf elektrischem Wege in der Weise, daß der von der zu beobachtenden Maschine angetriebene Geber als Stromerzeuger, der mit dieser durch Fernleitung verbundene Empfänger als Spannungsmesser ausgebildet ist.

Textabbildung Bd. 331, S. 338

Als Stromerzeuger kommen vorwiegend kleine Gleichstrommaschinen zur Anwendung, weil bei ihnen die Spannung proportional der Drehzahl zunimmt, was bei Wechselstrommaschinen wegen der Selbstinduktion nicht der Fall ist. Dafür haben letztere den Vorteil, daß der Kollektor fehlt. Als Empfänger werden für Wechselstrom Weicheiseninstrumente benutzt, seltener Frequenzmesser nach Frahm, für Gleichstrom Drehspulinstrumente nach Deprez-d'Arsonval. Da die Verwendung von Gleichstrom noch den weiteren Vorteil bietet, daß die Drehspulinstrumente durch Ausschlag nach der einen oder anderen Seite auch die Drehrichtung der Maschine anzeigen, |339| kommt dieser für Schiffe allein in Frage. Ueber Versuche, die mit einem Fernumdrehungsanzeiger für Gleichstrom aus der Fabrik von Wilhelm Morell in Leipzig angestellt sind und über dessen Konstruktion berichtet Wilke in Heft 22 des Schiffbau vom 23. Aug. 1916. Der in Abb. 1 im Schnitt dargestellte Geber besitzt einen Trommelanker A, der zwischen Dauermagneten aus Wolframstahl M läuft. Der erzeugte Strom wird am Kollektor K abgenommen und dem Empfänger zugeführt. Der Antrieb erfolgt durch ein Zahnräderpaar Z von der Vorlegewelle T aus, die entweder mit der Maschinenwelle gekuppelt oder von ihr mittels einer Treibkette am Rade R angetrieben wird.

Textabbildung Bd. 331, S. 339

Der als Drehspulinstrument ausgebildete Empfänger ist in Abb. 2 dargestellt. Im Felde des Dauermagneten befindet sich die von dem im Geber erzeugten Strom durchflossene Drehspule D und wirkt durch das Zahnradsegment E und Zahnrad T auf den Zeiger. Die Skala wird nicht nach Volt, sondern unmittelbar nach Umdrehungen in der Minute geeicht.

Die Art der Maschinenüberwachung ist in verschiedenster Weise möglich:

Ueberwachung einer Maschine an einem oder mehreren Orten;

Ueberwachung mehrerer Maschinen durch eine gleiche Anzahl Anzeiger an einem oder mehreren Orten;

Ueberwachung mehrerer Maschinen an einem oder mehreren Orten durch nur einen Anzeiger an jeder Stelle mittels Umschalter.

Die Anordnung der Apparate und Leitungen für den zweiten und dritten Fall ist aus Abb. 3 und 4 zu ersehen.

Textabbildung Bd. 331, S. 339
Textabbildung Bd. 331, S. 339

Das Ergebnis der Versuche ist in Abb. 5 dargestellt. Mit abnehmendem Widerstände zeigt sich eine geringe Abweichung der Spannungskurven von einer Geraden, als niedrigster Wert des Widerstandes im äußeren Stromkreise sind daher etwa 1000 Ohm anzunehmen. Andererseits zeigte sich als höchste zulässige Drehzahl 2500 in der Minute, da bei höheren Werten die Bürsten in zitternde Bewegung kamen und die Stromabnahme dadurch gestört wurde. Die Stromstärke war hierbei und bei 1000 Ohm Widerstand etwa 55 Milliampere. Die Höchstzahl der parallel zu schaltenden Empfänger ist daher 2 bis 3 bzw. bei Apparaten mit dem Nullpunkt in der Mitte (für Rechts- und Linkslauf der Betriebsmaschine) die doppelte Anzahl, was im allgemeinen genügen dürfte.

Textabbildung Bd. 331, S. 339

Die bei den Versuchen festgestellten Spannungsschwankungen am Geber waren so gering (im Mittel |340| rund 0,15 Volt), daß sie in das Bereich der Ablesungsfehler fielen. Beim Lauf des Gebers in einem auf 80° C erwärmten Räume ergab sich gegenüber dem Lauf bei 20° C bei 5000 und 4000 Ohm Widerstand ein Spannungsabfall von nur 0,4 bis 0,5 v. H. Die Stromstärke war dabei und bei 2400 Umdrehungen in der Minute etwa 11 bis 14 Milliampere, was etwa dem Verbrauch eines Marineempfängers mit Nullpunkt in der Mitte entspricht. Bei nur 1000 Ohm Widerstand und 30° C Temperaturerhöhung war der Spannungsabfall etwa 1,5 v. H.

Ritter.

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Die Einwirkung von Azetylen auf Metalle haben H. Reckleben und J. Scheiber näher studiert. Gelegentlich früherer Versuche waren die Verfasser zu dem Ergebnis gelangt, daß reines Azetylen auf Metalle nicht einwirkt, namentlich daß in Berührung mit Kupfer nicht das explosive Azetylenkupfersalz entsteht. Mit Rücksicht auf die Mitteilung von Beobachtungen, die mit diesem Ergebnis in Widerspruch stehen, haben sie nunmehr weitere Versuche zur Klärung dieser für die Technik recht wichtigen Frage angestellt, und zwar benutzten sie diesmal Azetylen, das nach dem Tropfverfahren hergestellt und bekanntlich stärker verunreinigt ist, als das nach dem Einwurfverfahren gewonnene Gas. Das Gas wurde über Kupferbleche geleitet, wobei sich wie bei den früheren Versuchen Krusten bildeten, die jedoch beim Erhitzen in der Flamme ebensowenig explodierten wie die früher erhaltenen Stoffe. Auch beim Kochen der Krusten mit verdünnter Salzsäure war keine Azetylenentwicklung zu beobachten. Erst bei Verwendung von starker Salzsäure und nach längerem Erhitzen damit konnte in den entweichenden Gasen Azetylen nachgewiesen werden. Das Azetylen muß demnach in den Krusten in gebundener Form enthalten sein. Obwohl die Bildung von Azetylenkupfer unter den vorliegenden Umständen sehr auffällig ist, weil diese Verbindung durch Schwefelwasserstoff restlos in Schwefelkupfer verwandelt wird, kann nach dem erwähnten. Befund kein Zweifel mehr bestehen, daß bei der Einwirkung von rohem Azetylen auf Kupfer unter anderem stets auch geringe Mengen Azetylenkupfer gebildet werden, während dies bei Anwendung von reinem Azetylen nicht der Fall ist. Für die Praxis ergibt sich hieraus, daß das Gas, um ein Verschmutzen der Rohre zu verhüten, stets auf geeignete Weise gereinigt werden sollte. (Chemiker-Zeitg. 1916 S. 325.)

Sander.

|338|

Vgl. D. p. J. S. 240 und 272 d. Bd.

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