Text-Bild-Ansicht Band 316

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des Stoffstromes u. dgl. gerecht werden wollen. Doch bleibt immer das Bedauerliche bestehen, dass die Stoffteile beim Umbiegen um die Mittelwand wegen des kürzeren Weges dort ein bedeutenderes relatives Gefälle und damit eine grössere Geschwindigkeit bekommen als aussen, wodurch der ungleichmässigen Mahlung unzweifelhaft Vorschub geleistet wird, wenn nicht besondere Misch Vorrichtungen vorgedacht werden. Zum Teil hängen diese abermit der Arbeit der Walze auf das innigste zusammen, weshalb der Versuch, Abhilfe nach dieser Richtung zu bringen, auf später verschoben werde. Dass schon ein grösserer Krümmungsradius, allerdings nach dem Vorausgegangenen häufig auf Kosten der mechanischen Arbeit, nützen kann, indem das relative Gefälle an der Innenseite besonders herabgedrückt wird (vgl. die Konstruktion Pieper, Fig. 20), ist kaum zu bezweifeln.

(Fortsetzung folgt.)

Magnetische Eigenschaften des Stahls.

Es werden in der Elektrotechnik verschiedene Stahlsorten verwendet und ist es für den Konsumenten, sowie für den Fabrikanten sehr wichtig, die Eigenschaften, welche der Stahl bei der Magnetisierung zeigt, zu kennen.

Für Dynamo und Motorenanker, sowie Transformatorenkerne wird ein ganz weiches Flusseisen verlangt, welches einen möglichst geringen Hysteresisverlust verursacht.

Für Messinstrumente, Zähler und sonstige Instrumente, welche mit einem permanenten Magneten arbeiten, wird eine Stahlsorte benötigt, welche eine grosse Unveränderlichkeit des Magnetismus, sowie eine hohe Arbeit der Ummagnetisierung sichert.

Anker und Transformatorenbleche, welche einen möglichst geringen Hysteresisverlust erzeugen, werden bereits in guter Qualität hergestellt. Die Verluste für bestimmte Sorten sind bereits genügend festgelegt.

Bevor auf die Beschreibung der Eigenschaften des Stahls eingegangen wird, sollen einige Messmethoden kurz angegeben werden.

Zur Messung der magnetischen Vorgänge im Eisen verwendet man meistens Stäbe mit rundem oder quadratischem Querschnitt.

Eine einfache Methode zur Messung der Vorgänge ist die Messung des Ausschlagwinkels einer Magnetnadel, welche von einer Spule, in die ein Kern des zu untersuchenden Eisens gesteckt ist, beeinflusst wird. Nimmt man an, dass der Eisenkern bei Beginn des Versuches keinen Magnetismus besitzt, so erhält man eine Magnetisierungskurve, indem man die Grösse der magnetisierenden Kraft von Null bis zu einem Maximum steigen lässt, durch Aufzeichnung der Werte der magnetisierenden Kraft als Abscissen und der Werte der magnetischen Induktion als Ordinaten, auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem.

Lässt man nun die Werte der magnetisierenden Kraft allmählich wieder abnehmen, so erhält man wieder durch Aufzeichnung der genannten Werte eine Kurve, welche sich jedoch mit der ersten in keiner Weise deckt.

Wird die magnetisierende Kraft gleich Null, so behält das Eisen einen gewissen Magnetismus, den man den remanenten nennt.

Soll das Eisen keinen Magnetismus mehr behalten, also wieder in den Urzustand gebracht werden, so muss die magnetisierende Kraft im negativen Sinne weiter zunehmen, demnach auch die Werte der magnetischen Induktion negative werden. Diese entmagnetisierende Kraft nennt man die Koercitivkraft.

Die Kurven treffen sich in gewissen Punkten und schliessen hierdurch einen Flächenraum ein, dessen Grösse proportional der Arbeit ist, welche erforderlich war, um das Eisenstück von dem positiven Maximum zu dem negativen Maximum und umgekehrt zu magnetisieren. Diese Arbeit setzt sich in Wärme um, und bringt eine Temperaturerhöhung des Eisens hervor. Der ganze Vorgang repräsentiert also gewissermassen eine magnetische Reibung, auch Hysteresis genannt.

Auch der durch S. Thompson konstruierte Durchlässigkeitsmesser ist zur Messung obengenannter Kräfte zu verwenden, und kann man die eine Methode zur Kontrollierung der anderen benutzen.

Man wird dann die Windungszahlen und die Grösse der Spulen gleich wählen. Zur Bestimmung des magnetischen Momentes des zu untersuchenden Eisen Stückes seibemerkt, dass das Eisenstück durch ein den gleichen Nadelausschlag erzeugendes Solenoid ersetzt werden kann. Das magnetische Moment eines Solenoids ist durch seine Dimensionen und die Stromstärke bestimmt, und damit auch das Moment des Stabes. Die Messung des die Stabmitte senkrecht durchsetzenden Kraftlinienflusses geschieht, indem der Ausschlag, welchen das Abziehen einer Prüfspule über die eine Hälfte des zu untersuchenden Stabes hinweg im ballistischen Galvanometer hervorbringt, verglichen wird mit dem Ausschlag, welcher nach. Vertauschung des zu untersuchenden Stabes mit einem magnetisch bekannten Normalstabe entsteht. Die Normalstäbe können leicht mit Hilfe des ballistischen Galvanometers durch Vergleich mit äquivalenten Solenoiden geaicht werden, und können im Verlauf der Untersuchung öfters auf ihre Konstanz geprüft werden.

Das Koercitivfeld kann ermittelt werden, indem man den Prüfstab mit aufgesetzter Prüfspule in die Mitte eines langen Solenoids bringt, und die Stromstärke in der letzteren allmählich so weit vergrössert, bis der Stab vollkommen entmagnetisiert ist, was durch Abziehen der Prüfspule im ballistischen Galvanometer erkannt wird, da dasselbe dann keinen Ausschlag der Nadel mehr hervorbringt. Das Feld, welches in diesem Augenblick im Inneren des Solenoids herrschte, ist dann das gesuchte Koercitivfeld.

Zur Aufnahme der Hysteresisschleife von Ringen kann folgende Methode angewandt werden.

Jeder Ring soll aus zwei aufeinander gepassten und mit Magnetisierungsspulen umwickelten Halbringen bestehen.

Die eine der beiden Verbindungsstellen wird mit einer im Stromkreise eines ballistischen Galvanometers liegenden Prüfspule umgeben.

Man befestigt nun die untere Hälfte des vertikal stehenden Ringes und bringt an der oberen Hälfte einen Hebelarm mit Gewicht an, derart, dass durch Freilassen des Gewichtes die obere Hälfte durch einen plötzlichen Ruck von der unteren Hälfte abgerissen werden kann.

Die Prüfspule verbindet man dann mit einer gespannten Gummischnur, so dass diese, sobald der Spalt zwischen der oberen und unteren Hälfte des Ringes entsteht, aus dem magnetischen Felde gerissen wird.

In dieser Weise kann man an den Ringen jeden Punkt der Hysteresisschleife bestimmen.

Zur Bestimmung der Temperatur, bei welcher die magnetische Transformation des Eisens vor sich geht, kann man sich folgender einfachen Einrichtung bedienen.

Man legt das zu untersuchende Eisenstück in einen von einer Platinspirale heizbaren Porzellancylinder, welcher zur Verminderung der Abkühlung von einem mit einer festen Schicht von gebrannter Magnesia ausgefütterten Thonrohr umhüllt ist. Der Strom zum Heizen dient dabei gleichzeitig zum Magnetisieren des Eisenstückes.

Eine kleine Magnetnadel wird sich dann unter dem Einfluss des ihr gegenüberstehenden Poles in einen rechten Winkel zum erdmagnetischen Meridian, dem die Längsachse des Ofens parallel gerichtet sein soll, einstellen. Das Magnetfeld des Stromes wird keinen grösseren Einfluss auf die Nadel ausüben.

Bei hohen Temperaturen aber, wo das Eisen nicht mehr magnetisch ist, muss sich die Nadel wieder im magnetischen Meridian einstellen. Sobald sich nun die Lage der