Titel: Arbeitsdiagramme der Flachform-Maschinen.
Autor: August König
Fundstelle: Band 321, Jahrgang 1906, S. 569
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Arbeitsdiagramme der Flachform-Maschinen. Von August König, Würzburg. (Fortsetzung von S. 560 d. Bd.) Arbeitsdiagramme der Flachform-Maschinen. §. 4. Einfluss des Schwungradgewichts auf den Gang der Maschine bei verschiedenem Uebersetzungsverhältnis, aber gleichbleibender Erzeugung. Die Versuche wurden an einer Kreisbewegungsmaschine mittleren Typus ausgeführt. Die Produktion der Presse betrug in allen Fällen 22½ Bogen i. d. Minute. Ferner kamen folgende Schwungräder zur Verwendung: grosses Schwungrad: 250 kg; Durchmesser = 1370 mm, kleines Schwungrad: 150 kg; Durchmesser = 1250 mm, welche einzeln oder vereinigt auf die Antriebwelle gesetzt wurden. 1. Uebersetzungsverhältnis η = 1 : 3. Die auftretenden Stromschwankungen lagen ohne Schwungrad zwischen – ½ und + 18 Amp. (vergl. Fig. 29). Die Verwendung des kleinen Schwungrades hatte nur einen geringen Einfluss. Während die unteren Grenzen nahezu dieselben blieben, war bei den oberen eine Verminderung von etwa 1 Amp. zu verzeichnen. Das grosse Schwungrad hatte schon eine bessere Wirkung (vergl. Fig. 30); die Stromstärke schwankte aber immerhin noch zwischen 1 und 16 Amp. (Hingang) bezw. 4 und 13 Amp. (Rückgang). Die Verwendung der beiden Schwungräder gleichzeitig hatte eine weitere ziemlich bedeutende Verkleinerung der Ausschläge zur Folge. Die Grenzen lagen hier zwischen 5½ und 11 Amp. Noch günstiger gestalteten sich die Verhältnisse bei zwei grossen Schwungrädern (2 × 250 kg) (vergl. Fig. 31). Textabbildung Bd. 321, S. 570 Fig. 29. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine ohne Verwendung eine Schwungrades (n = 22½ u. η = 1 : 3 bezw. 1 : 6 bezw. 1 : 9). Textabbildung Bd. 321, S. 570 Fig. 30. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine bei Verwendung eines grossen Schwungrades (n = 22½ u. η = 1 : 3). Die Stromstärke zeigte aber immer noch eine Schwankung zwischen 6 und 11 Amp. bezw. 6½ und 10 Amp., wobei aber nicht unerwähnt bleiben soll, dass mit Zunahme des Schwungradgewichts das Anlaufsmoment immer ungünstiger wurde. Um daher den Motor bei Inbetriebsetzung der Presse vor Beschädigung infolge der auftretenden grossen Anlaufstromstärken zu schützen, musste in den meisten Fällen beim Anlassen des Motors von Hand nachgeholfen werden. Aus diesem Grunde weisen auch viele Diagramme nur eine geringe Anlaufsstromstärke auf. Textabbildung Bd. 321, S. 570 Fig. 31. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine bei Verwendung von 2 grossen Schwungrädern (n = 22½ u .η = 1 : 3). Textabbildung Bd. 321, S. 570 Fig. 32. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine bei Verwendung eines grossen Schwungrades (n = 22½ u. η = 1 : 6). 2. Uebersetzungsverhältnis η = 1 : 6. Textabbildung Bd. 321, S. 571 Fig. 33. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine bei Verwendung von 2 grossen Schwungrädern (n = 22½ u. η = 1 : 6). Textabbildung Bd. 321, S. 571 Fig. 34. Diagramm für den Verlauf der Stromschwankungen einer Kreisbewegungsmaschine, erhalten durch Verbindung der Strom-Umkehrpunkte (n = 22½ u. η = 1 : 6). Hier gestalten sich die Verhältnisse bereits wesentlich günstiger (vergl. Fig. 29, 32 u. 33). Bei Verwendung von zwei grossen Schwungrädern ist der Ausgleich ein sehr guter und liegen die Grenzen nur mehr zwischen 7 und 11 Amp. beim Hingang und 8 und 9 Amp. beim Rückgang. Textabbildung Bd. 321, S. 571 Fig. 35. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine bei Verwendung eines grossen Schwungrades (n = v2½ u. η = 1 : 9). Textabbildung Bd. 321, S. 571 Fig. 36. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine bei Verwendung von 2 grossen Schwungrädern (n = 22½ u. η = 1 : 9). Die Verschiedenheit der Ausschläge während mehrerer Druckperioden ist auf die Ungleichheit im Rädergetriebe zurückzuführen. Die hierfür bestehende Gesetzmässigkeit lässt sich durch Verbindung der entsprechenden Umkehrpunkte sehr schön verfolgen (vergl. Fig. 34). Textabbildung Bd. 321, S. 572 Fig. 37. Diagramm einer Eisenbahnbewegungsmaschine kleineren Typus bei n = 20 u. η = 1 : 5. Textabbildung Bd. 321, S. 572 Fig. 38. Diagramm einer Eisenbahnbewegungsmaschine kleineren Typus bei n = 26 u. η = 1 : 5. Die einpunktierten Linien geben die Mittelwerte zwischen den oberen bezw. unteren Grenzen an, welche sich nun in einfacher Weise zur Bestimmung der mittleren Stromstärke verwenden lassen. Man erkennt aus dem Diagramm, dass die mittlere Betriebsstromstärke einen konstanten Verlauf von etwa 8 Amp. aufweist. Da die Leerlaufstromstärke des Motors etwa 4½ Amp. betrug, so erforderte demnach die Presse eine mittlere Stromstärke von 8 – 4½ = 3½ Amp., was bei 220 Volt Spannung einem mittleren Kraftbedarf von etwa 2 PS entspricht. Textabbildung Bd. 321, S. 572 Fig. 39. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine mittleren Typus bei n = 8½ u. η = 1 : 6. Textabbildung Bd. 321, S. 572 Fig. 40. Diagramm einer Kreisbewegungsmaschine mittleren Typus bei n = 18 u. η = 1 : 6. Textabbildung Bd. 321, S. 573 Fig. 41. Diagramm einer Zweifarbenmaschine grösseren Typus (mit Schlittenbewegung bei n = 9 u. η = 1 : 12). Textabbildung Bd. 321, S. 573 Fig. 42. Diagramm einer Zweifarbenmaschine grösseren Typus (mit Schlittenbewegung) bei n = 16 u. η = 1 : 12. Bei Aufnahme dieser Diagramme wurde der Motor ohne Nachhilfe am Schwungrad angelassen. Die Anlaufsstromstärken waren daher sehr hoch und stiegen bis auf den vierfachen Betrag der normalen Betriebsstromstärke. Das Einschalten musste deshalb aus Rücksichten auf den Motor sehr vorsichtig ausgeführt werden. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, den Riemen statt über das Schwungrad über eine Voll- und Leerscheibe gehen zu lassen, so dass es möglich ist den Motor zuerst auf seine normale Tourenzahl zu bringen, bevor die Presse eingeschaltet wird. Durch langsames Verschieben des Riemens kann auf diese Weise ein stossfreies Anziehen des Motors erreicht werden. Textabbildung Bd. 321, S. 573 Fig. 43. Diagramm einer Chromotypiemaschine grössten Typus (mit Schlittenbewegung) bei n = 12 u. η = 1 : 8. Textabbildung Bd. 321, S. 573 Fig. 44. Diagramm einer Chromotypiemaschine grössten Typus (mit Schlittenbewegung) bei n = 18 u. η = 1 : 8. 3. Uebersetzungsverhältnis η = 1 : 9. Bei diesem Uebersetzungsverhältnis wurde mit einem grossen Schwungrad dasselbe erreicht wie bei η = 1 : 6 mit zwei grossen Schwungrädern. Der Unterschied im Diagramm bei Verwendung von einem oder zwei grossen Schwungrädern ist nur mehr gering, ein Beweis dafür, dass zu einem vollständigen Ausgleich eben viel grössere Schwungmassen vorgesehen werden müssten (vergl. Fig. 29, 35 und 36). Textabbildung Bd. 321, S. 574 Fig. 45. Diagramm einer Doppelmaschine mittleren Typus (mit Kreisbewegung) bei n = 14½ u. η = 1 : 6. Durch diese Versuche ist jedenfalls der Beweis erbracht worden, übereinstimmend mit der Theorie, dass man es in der Hand hat, durch Wahl entsprechender Schwungmassen und Uebersetzungsverhältnisse den Gang der Maschine zu beeinflussen, was für Erzielung eines möglichst guten Druckes, namentlich aber höherer Betriebssicherheit bei elektrischem Einzelantrieb von grosser Wichtigkeit ist. Bei Verwendung zu kleiner Schwungräder waren es nicht selten die auftretenden gewaltigen Stromschwankungen, welche Schadhaftwerden des Motors durch augenblickliche starke Ueberlastung veranlassten (Abbrennen des Kollektors durch Funkenbildung, Auslöten der Drähte usw.) §. 5. Einfluss der Umdrehungszahl (Erzeugung) auf das Arbeitsdiagramm bei folgenden Maschinen: a) Eisenbahnbewegungsmaschine (vergl. Fig. 37 u. 38, sowie Fig. 3), b) Kreisbewegungsmaschine (vergl. Fig. 39 u. 40, sowie Fig. 5), c) Zweifarbenmaschine mit Schlittenbewegung (vergl. Fig. 41 u. 42, sowie Fig. 7), d) Chromotypiemaschine mit Schlittenbewegung (vergl. Fig. 43 u. 44, sowie Fig. 8), e) Doppelmaschine mit Kreisbewegung (vergl. Fig. 45 u. 46, sowie Fig. 6). Textabbildung Bd. 321, S. 574 Fig. 46. Diagramm einer Doppelmaschine mittleren Typus (mit Kreisbewegung) bei n = 26 u. η = 1 : 6. Die Versuche wurden bei normalen Betriebsverhältnissen für zwei verschiedene Geschwindigkeiten der Maschinen ausgeführt. Ein direkter Vergleich der einzelnen Diagramme kann wegen der Verschiedenheit sowohl in bezug auf Bauart als Grösse und Geschwindigkeit der untersuchten Maschinen nicht gezogen werden. Man erkennt jedoch ohne weiteres, dass mit zunehmender Produktion der Pressen die Ausschläge wesentlich grösser werden, was auch nach den theoretischen Entwicklungen zu erwarten war. (Fortsetzung folgt.)