Titel: Polytechnische Rundschau.
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 319
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Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Universalphotometer. Das Instrument ist eine Abänderung des Photometers von Lummer-Brodhun und zwar ist als Vergleichslichtquelle eine Glühlampe benutzt, durch deren Verschiebung die Entfernung von der bisher immer beweglich angeordneten Mattglasscheibe verändert wird. Die Bewegung der von einem besonderen Gehäuse umgebenen Lampe wird durch einen an der Seitenwand des Gehäuses angebrachten Knopf mittels einer über Rollen geführten Schnur bewirkt. Die rechnerisch ermittelte Skala ist in einem seitlichen Längsausschnitt des Gehäuses angebracht und besteht aus durchscheinendem Celluloid. Es ist gewählt, um auch in verdunkelten Räumen eine Ablesung zu ermöglichen. Ein seitlich an einem Ausschnitt des Lampengehäuses angebrachter Zeiger erscheint dann als dunkler Strich auf der erleuchteten Skala. Damit anderseits beim Arbeiten in hellen Räumen nicht Licht durch die Skala in das Gehäuse gelangt, kann sie von hinten durch einen langen Schieber abgedeckt werden. Um Reflexionen innerhalb des Gehäuses zu vermeiden, die trotz der sorgfältigsten Schwärzung bei flachen Einfallswinkeln auftreten, ist in dem Gehäuse eine Anzahl beweglicher Schirme angebracht, die bei Bewegungen der Vergleichslampe zusammengeschoben werden. Zum Vergleich der Lichtstärken dient eine etwas abgeänderte Bauart des Lummer-Brodhunschen Prismenpaares, bei dem durch Hinzufügung einer total reflektierenden Fläche Lichtstrahlen aus verschiedenen Richtungen in das Gesichtsfeld des Okkulars gebracht werden. Das zu untersuchende Licht fällt durch ein mit Spiegel versehenes knieförmiges Rohr in den Apparat. Durch die drehbare; Lagerung des Rohres ist man in der Lage, aus beliebigen Richtungen einfallendes Licht zu prüfen. Der im Knie zur Messung der Helligkeit angebrachte Spiegel kann bei (der Messung von Kerzenstärken durch eine diffus reflektierende Fläche ersetzt werden. Bei der normalen Bauart beträgt der Meßbereich 0,4 bis 20 Fußkerzen; bei Verwendung einer Vergleichslampe anderer Helligkeit kann selbstverständlich auch ein anderer Meßbereich erhalten werden. Sieht man von dem umständlichen Wechsel der Lampe ab, so kann durch Verwendung stark lichtabsorbierender Schirme, welche nur 10 oder 1 v. H. des auffallenden Lichtes hindurchlassen, der Meßbereich, je nach dem sie in den Strahlengang der Vergleichslampe oder den des zu untersuchenden Lichtes eingeschaltet werden, von 0,004 bis zu 2000 Fußkerzen erweitert werden. Die Spannung und die Stromstärke der Vergleichslampe wird mittels eines am Gehäuse befestigten veränderlichen Widerstandes geregelt, wobei ein Zeiger an einer Teilung unmittelbar die Kerzenstärke angibt. Das Photometer hat sich in jeder Weise als brauchbar erwiesen, da sowohl Messungen der Kerzenstärke von Glühlampen, Bogenlampen und Quecksilberdampflampen im Laboratorium, wie auch Messungen von Bogen- und Gasglühlichtlampen in Straßen und Helligkeitsmessungen in geschlossenen Räumen bewiesen haben. Außerdem wurde es benutzt, um Lichtquellen, die schnell ihre Lichtstärke ändern, wie beispielsweise Bogenlampen, in bezug auf die Größe dieser Aenderungen zu untersuchen. Gleichzeitig an zwei Photometern vorgenommene Messungen zeigten hierbei gute Uebereinstimmung. Bei Messung der Helligkeit von Räumen, die durch Glühlampen beleuchtet werden, empfehlen die Verf. die Vergleichslampe aus demselben Netz wie die Beleuchtung des Raumes zu speisen, damit Spannungsschwankungen auch die Vergleichslampe beeinflussen. (Sharp u. Millar.) [Electrical World 1908, I, S. 181–184.] Pr. Schub- und Haftspannungen in Eisenbetonträgern. Es wird empfohlen, die für die Aufnahme der Zugspannungen im Bruchquerschnitt erforderlichen Eiseneinlagen am Auflager nicht gerade enden zu lassen, weil durch die Häufung der Rundeisenquerschnitte an einer Stelle die ohnehin schon geringe Stegbreite der Plattenbalken zu sehr geschwächt wird, so daß hier die Schubspannungen im Beton am Auflager zu groß werden. Statt dessen sollen die Eiseneinlagen am Auflager fächerartig aufgebogen und am Ende mit einem Haken versehen werden. Hierdurch wird zwar den amtlichen Bestimmungen nicht entsprochen, nach denen die Haftspannungen an den geraden Eisen 4,5 kg/qcm nicht überschreiten sollen, aber diese Bestimmungen entsprechen durchaus nicht den Versuchsergebnissen von Wayß und Freytag, durch die die große Wichtigkeit der Haken am Ende der Eisen für die Sicherung der Verbundwirkung erwiesen ist. Nach diesen und anderen neueren VersuchenSiehe über Versuche Bachs D. p. J. 1908, S. 106, 121 und 135 ff. kann überhaupt von einer Berechnung der Haftspannungen abgesehen werden, wenn Haken vorhanden sind. Die seither durch die Haftspannungsrechnung festgelegten geraden Eisen werden besser zur Aufnahme der schrägen Hauptzugspannungen aufgebogen. Nach den amtlichen Bestimmungen brauchen nur die über 4,5 kg/qcm hinausgehenden Schubspannungen bezw. Hauptzugspannungen durch besondere schräge Eiseneinlagen aufgenommen werden, besser ist es jedoch sämtliche Hauptzugspannungen aufzunehmen, so daß die am Auflager entstehenden Risse tunlichst vermieden werden. Für diesen Fall ist die Summe der schrägen Zugspannungen Z=\tau_0\,\cdot\,\frac{b_1\,\cdot\,l}{8}\,\cdot\,\sqrt{2}; hierbei ist τ0 die größte Schubspannung am Auflager, b1 die Stegbreite und l die Spannweite des Balkens. Ist ferner nm die erforderliche Anzahl der Rundeisen im Bruchquerschnitt und na diejenige der aufzubiegenden Eisen gleichen Querschnitts, so besteht zwischen beiden die Beziehung: n_a=\frac{n_m}{\sqrt{2}}=0,7\,n_m. Die einzelnen Eisen werden an der Stelle im Balken aufgebogen, von der ab sie zur Aufnahme der Zugspannungen auf der Unterseite entbehrlich werden. Für die Entfernung der aufzubiegenden Eisen untereinander wird der Wert e=0,35\,\frac{l}{n_m} angegeben. Bei einem Balken von 6 m Spannweite mit zehn Rundeisen in der Mitte sind sechs bis sieben Rundeisen in Abständen von 22 cm aufzubiegen, während die unten bleibenden geraden Eisen am Auflager fächerartig umgebogen werden. – Da sämtliche Hauptzugspannungen durch Eiseneinlagen aufgenommen werden sollen, ist die Beziehung zwischen na und nm unabhängig von der Stegbreite b1 so daß auch bei Eisenbetonplatten Eisen aufzubiegen wären. Erfahrungsgemäß ist dies aber erst bei sehr großen Auflagerdrücken erforderlich. Eine Berücksichtigung der Stegbreite b1 in der Beziehung zwischen na und nm, die aus Versuchen abzuleiten wäre, ist daher erwünscht, (Heintel.) [Deutsche Bauzeitung, Zementbeilage, 1908, S. 26 und ff.] Dr.-Ing. P. Weiske. Zugrisse in Eisenbetonbalken. Durch die neueren Versuche Bachs (s. D. p. J. 1908, S. 106, 121, 135 ff) ist erwiesen, daß man Eisenbeton herstellen kann, der den unbewehrten Beton an Dehnungsfähigkeit übertrifft und daher auch gegen Rissebildung widerstandsfähiger als dieser ist. Im Eisenbetonbalken tritt eine Lockerung des Gefüges ein, die sich durch Wasserflecke und Haarrisse anzeigt, in einem Dehnungszustande, bei dem der unbewehrte Balken infolge Ueberwindung seiner Zugfestigkeit bricht. Im Eisenbetonbalken wird dagegen die Dehnung nicht durch Ueberwindung der Zugfestigkeit beendet, sondern setzt sich fort, bis entweder das Eisen im Beton rutscht oder der Ueberschuß der Dehnung des Eisens zu groß wird. Erst dann treten deutlich sichtbare Risse auf, nach deren Entstehen das Eisen den ganzen Zugwiderstand leistet. Die Dehnung des Betons zerfällt also in zwei Stufen, deren Bereich durch die Güte des Betons, durch die Sicherung der Verbundwirkung und durch die Verteilung der Eisen bestimmt ist. Die Bachschen Versuche zeigen, daß durch richtige Verteilung des Eisenquerschnittes in der Zugzone, durch Hakenanordnung und Aufbiegen von Eisen am Auflager und durch Einlegen von Bügeln die Belastung, bei der die Risse zuerst eintreten, auf das Doppelte gesteigert werden kann. Die Vorschriften der Eisenbahndirektion Berlin von Labes wollen die Möglichkeit der Rissebildung aus der Biegungsfestigkeit reiner Betonbalken beurteilen. Diese Vorschriften sind zu streng, weil sie nur die erste Stufe der Dehnungsfähigkeit, die auf der Güte des reinen Betons beruht, berücksichtigen. Der Eisenbetonbauweise erwachsen durch derartige Bestimmungen Hindernisse, die ihre Anwendung häufig vollständig ausschließen. Es ist ausgeschlossen, wirtschaftlich noch vorteilhafte Plattenbalken zu konstruieren, die den Bedingungen der Eisenbahndirektion Berlin genügen, da die Nullinie näher an der Druckseite als an der Zugseite liegt, so daß die Betonzugspannungen nach der amtlichen Berechnungsweise größer als die Betondruckspannungen werden. Es ist daher notwendig, daß auch die zweite Stufe der Dehnungsfähigkeit, die von der Art des Verbundes und der Form der Eiseneinlagen abhängig ist, berücksichtigt wird. Dies ist möglich durch Erprobung von Eisenbetonbalken an Stelle reiner Betonbalken, die in gleicher Weise bewehrt sind, wie die Bauteile, deren Sicherheit gegen Rissebildung zu prüfen ist. Richtig konstruierte Eisenbetonbalken gewähren eine Sicherheit gegen schädliche Risse, die eine besondere Berechnung der Betonzugspannungen im Eisenbetonbalken unnötig macht, (v. Emperger.) [Zentralblatt der Bauverwaltung 1908, S. 129 ff.] Dr.-Ing. P. Weiske. Lokomotivprüfung. In den großen Werken der „Pensylvania Railroad“ Gesellschaft zu Altoona Pa. befindet sich auch eine Lokomotivprüfungsanstalt, die seit November 1906 in Betrieb ist, und in der wöchentlich etwa drei Lokomotiven geprüft werden. Die Triebräder der zu prüfenden Lokomotive ruhen dabei auf Tragrädern, welche auf ihrem Umfange das Profil des Schienenkopfes tragen. An den Achsen dieser Tragräder befinden sich Absorptionsbremsen. Wenn sich die Triebräder der Lokomotive drehen, drehen sich auch die Tragräder. Die Lokomotive muß dabei den Reibungswiderstand der Bremsen überwinden. Die entwickelte Zugkraft wird mittels Dynamometer bestimmt. Die Achsen der Tragräder laufen in starken Lagern, welche durch eine gußeiserne Bodenplatte mit dem Betonfundament verbunden sind. Durch geeignete Vorrichtung können die Achsen der Tragräder zueinander verschoben werden, um alle vorkommenden Lokomotivtypen prüfen zu können. Von der Lokomotive bewegen sich während der Bremsung nur die Triebräder. Die Räder des Lokomotivdrehgestells ruhen auch auf Tragrädern, drehen sich aber nicht. Um eine Lokomotive prüfen zu können, müssen die Tragräder genau unter den Lokomotivrädern gestellt werden. Die Tragräder befinden sich mit der Schienenoberkante des Zufahrtsgleises in gleicher Höhe. Die Achsen der Tragräder tragen an ihren Enden Absorptionsbremsen System Alden. Auf den sich drehenden Achsen sind gußeiserne Scheiben angebracht, gegen die während der Bremsung mittels Druckwasser Kupferscheiben gepreßt werden und so Reibung erzeugen. Diese Scheiben werden fortwährend gleichmäßig geschmiert. Das Gehäuse, welches diese Scheiben umgibt, wird durch das abfließende Druckwasser gekühlt. Es ist Sorge getragen, daß diese Bremsen stets Wasser unter gleichem Druck erhalten. Die größte Zugkraft des Dynamometers beträgt 36000 kg. Auf einem durch ein Uhrwerk bewegten Papierstreifen werden die Zugkräfte aufgezeichnet, durch elektrische Uebertragung wird auf diesem Papier jede Sekunde markiert, ebenso jede 1000, welche die zu prüfende Lokomotive zurückgelegt hat. Es sind zwei hoch gelegene Kohlenbehälter vorhanden, von denen jeder 50 t faßt. Der Lokomotive werden die Kohlen durch etwa 500 kg fassende Karren zugeführt. Die verbrauchte Kohlenmenge wird durch registrierende Wagen bestimmt. Zum Speisen des Lokomotivkessels wird das Wasser einem im Laboratorium befindlichen Reservoir entnommen, wobei die verbrauchte Wassermenge genau bestimmt werden kann. [Scientific American 1908, S. 126–127.] W. Einphasenstrombahnbetrieb. (Fortsetzung von S. 126.) Die idealste Lösung des Betriebes mit Einphasenwechselstrom wäre die, daß hochgespannter Strom den Motoren ohne jede Benutzung von Transformatoren unmittelbar zugeführt wird, daß die Motoren normale Größe haben, ohne Kommutator benutzbar sind und daß, wenn möglich, auch noch die Phasenverschiebung des Stromes nicht nur im Betriebe, sondern auch beim Anlauf kompensiert werden kann. Wenn in bezug auf den letzteren Punkt zurzeit behauptet wird, daß die wattlosen Anlaufströme es unnötig machten, Energie in Widerständen zu vernichten, und daß man ihre Rückwirkung auf das Kraftwerk durch Ueberkompensieren der Motoren bei normaler Drehzahl ausgleichen kann, so widerspricht dem der Verf. mit der Begründung, daß diese Ueberkompensierung eine Verschlechterung der Motoren herbeiführen würde und daß ferner die Ersparnis der Verluste in den Widerständen keine praktische Rolle spielt. Gelingt es überdies, die Phasenverschiebung des Stromes im Anlauf bereits zu kompensieren, so kann die Statorwicklung aus einer Spule für den Pol bestehen. Sie ist dann leicht als Hochspannungswicklung auszuführen, da für den Motor mit stärkerein Felde an sich ein geringerer Wicklungsraum nötig ist und da ferner die für die Isolierung so schwierige Kreuzung benachbarter Spulen in Fortfall kommt. Diese Ziele sind jedoch mit Kommutatormotoren nicht zu erreichen. Wesentlich ist nun, daß ein gewöhnlicher einphasiger Induktionsmotor mit Schleifringanker ohne jeden Kommutator imstande ist, beim Anlauf ein Mehrfaches seiner normalen Zugkraft im Betriebe auszuüben und daß diese Anzugskräfte die eines Kommutatormotors gleicher Abmessung bedeutend übertreffen; und zwar wird dies dadurch erreicht, daß man dem Rotorstromkreise des Motors einen erregten leerlaufenden Motor parallel schaltet. Wendet man die sogen. Kaskadenschaltung an, d.h. legt man den Stator des ersteren Motors (Primärmotor) an das Netz und speist man von den Rotorschleifringen den Stator des zweiten Motors (Sekundärmotor), dessen Rotor über Widerstände oder unmittelbar kurz geschlossen ist, so erhält man eine besonders einfache Schaltung dadurch, daß der Hilfsmotor an die von einem zum anderen Motor führenden Leitungen angeschlossen wird. Bereits bei Drehstrom würde dieser Hilfsmotor die Wirkung der Streuung im Primärmotor aufheben, die Phasenverschiebung kompensieren und bewirken, daß das Feld vom Rotor aus erzeugt und somit jeder gewünschte Betrag für die Anzugskraft erhalten würde. Bei Einphasenstrom erzeugt der Hilfsmotor im Anker des Primärmotors ein um 90° gegen die Hauptwicklung verschoben liegendes regelbares Anlaufsfeld, ähnlich dem dem Rotor zugeführten Erregerstrom beim kompensierten Repulsionsmotor. Im Sekundärmotor hingegen erzeugt er ein regelbares Drehfeld, so daß dieser Motor als Drehfeldmotor anläuft. Da das Gewicht und der Platzbedarf der Antriebsmotoren sich auf weniger als ⅔ desjenigen von Wechselstrom-Kommutatormotoren verringert, und der Hilfsmotor etwa für die halbe Leistung der Betriebsmotoren bemessen werden muß, so werden Größe und Kosten der Motoren höchstens gleich denen der bisher verwendeten werden. Außerdem ist der Wirkungsgrad der denkbar günstigste, da der Transformator mit seinen Verlusten und auch die beträchtlichen Kommutatorverluste ganz fortfallen können. Im übrigen können die Abmessungen des Hilfsmotors dadurch verringert werden, daß man für ihn eine hohe Drehzahl wählt. Die Kosten der ganzen Ausrüstung eines Fahrzeuges mit den neuen Motoren wird daher auf keinen Fall die einer Ausrüstung mit den bisher verwendeten Motoren überschreiten. Sie wird aber außerdem durch den Fortfall der Transformatoren und durch die Vereinfachung der Schaltvorrichtungen verbilligt. Der Verf. erläutert schließlich ausführlich die Verwendung des Hilfsmotors als Feldregler, als Umformer sowie als Feld- und Periodenregler und kommt zu dem Schluß, daß in allen Fällen reiner Wattstrom zum Anlaufen ohne Benutzung jeglicher Anlaufswiderstände ausgenutzt werden kann. (Heyland.) [Elektrotechnische Zeitschrift 1907, S. 922–926.] Pr.