Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Berechnung der Betonbalken nach dem hyperbolischen Dehnungsgesetz. Lang hat bereits 1896 vorgeschlagen, auf Baustoffe, die dem linearen Formänderungsgesetz \varepsilon=\frac{\sigma}{E} nicht folgen, das hyperbolische Spannungsverteilungsgesetz, das auch die Berücksichtigung der Wärmespannungen gestattet, anzuwenden. Das Gesetz heißt: „Das Elastizitätsmaß E mancher Baustoffe nimmt ab in geradlinigem Verhältnis sowohl zur Spannung als auch zur Erwärmung“. Mit Hilfe der Methode der kleinsten Quadrate sind für dieselben Probekörper aus Zement, Mörtel und Beton, deren Formänderungen von Bach und Schüle nach Z. d. V. d. I. 1896, S. 1381 und 1897, S. 241 ff. zur Berechnung der Konstanten des Potenzgesetzes ε = α . σm benutzt wurden, unter Vernachlässigung des Einflusses der Temperatur die Formänderungsgleichungen in der Form Eσ = E0 – c . σ berechnet worden. Hierbei ist Eσ der Elastizitätsmodul für den Spannungszustand σ und c die Verminderung von Eσ für jedes kg Spannung. Für Beton aus 1 T. Zement, 3 T. Sand und 6 T. Kalksteinschotter ist z.B. bei Beanspruchung auf Druck Eσ = 279100 – 1868 σ. Unter Annahme einer hyperbolischen Spannungsverteilung wurden die Gleichgewichtsbedingungen auf rechteckige Balken, die durch das Biegungsmoment M beansprucht werden, angewendet. Hierdurch ergibt sich eine Beziehung zwischen zusammengehörigen Zug- und Druckspannungen σ1 und σ2. Drückt man das Biegungsmoment nach den Abmessungen des Balkens und den Randspannungen σ1 und σ2 aus, so erhält man die Höhe des Balkens in der Form h=\frac{\sqrt{M}}{\lambda}. Hierbei ist \frac{1}{\lambda} von der Formänderungsgleichung und der Wahl des Wertpaares der Randspannungen abhängig. Ist σn die Spannung aus dem Biegungsmoment M nach den gewöhnlichen Formeln unter Annahme eines konstanten Elastizitätsmoduls, so ist die Druckspannung σ2 größer als σn und σn größer als die Zugspannung σ1. (z.B. σ2 = 50 kg/qcm, σn = 33 kg/qcm, σ1 = 20 kg/qcm.) Bei kleineren Beanspruchungen sind die Unterschiede geringer. Mit zunehmender Beanspruchung nähert sich die Nullinie der Druckkante, so daß die Druckspannungen in der Nähe des Bruchzustandes schnell wachsen, während die Zugspannungen nur sehr langsam zunehmen. Die Ergebnisse der Zahlenrechnung sind in einem Schaubilde zusammengestellt, das für alle Betonbalken, die denselben Formänderungsgesetze folgen, benutzt werden kann. Man berechnet σn und kann in einer Ordinate die Werte σ1 und σ2 und die Lage der Nullinie ablesen. Da auch die Kurven der λ2 und \frac{1}{\lambda} Werte eingezeichnet sind, so läßt sich das Schaubild auch zur Querschnittsberechnung der rechteckigen Betonbalken nach der Formel h=\frac{\sqrt{M}}{\lambda} unter Annahme bestimmter Spannungen benutzen. (Lang und Weiske.) [Zeitschrift für Architektur und Ingenieurwesen 1907, Heft 6.] Dr.-Ing. Weiske. Kritische Spannungen in festen Körpern. E. Rasch hat im Material-Prüfungsamt, Groß-Lichterfelde, Versuche ausgeführt, bei denen die beim Zugversuch auftretenden Wärmevorgänge bestimmt wurden. Die Versuchsanordnung war folgende: Mit dem in die Prüfungsmaschine eingelegten Zugstab von 20 mm Durchm. wurde durch metallische Lötung oder mittels federnder Klemme die Lötstelle eines Silber – Konstantenelementes verbunden, oder die Drähte des Elementes wurden einzeln an je ein Ende des Stabes gelötet. Die Thermokräfte wurden bei allmählich gesteigerter Zugkraft mittels Drehspul- oder Saitengalvanometer gemessen. Aus den Versuchen hat sich ergeben, daß sowohl bei Materialien mit ausgeprägter Streckgrenze, bei denen die Dehnungskurve einen scharfen Knick macht, als auch bei Materialien, deren Dehnungskurve stetig bis zum Bruch verläuft, zuerst eine Abkühlung und bei einer bestimmten Spannung eine Erwärmung des Stabes eintritt. Bei Gußeisen, das keine Streckgrenze besitzt, trat die Erwärmung erst im Augenblick des Bruches ein. [Sitzungsberichte der Kgl. Preuß. Akademie der Wissenschaft 1908, X.] Fk. Parallelschaltung von Dampf- und Gasmaschinen. Bei der elektrischen Zentrale in Biarritz, die bis dahin zur Erzeugung von Einphasen-Wechselstrom, von 2000 Volt und 42 Per. sechs Dampfmaschinen zum Teil verschiedener Konstruktion umfaßte, war man wegen Mangel an weiter verfügbarem Kühlwasser für den Kondensator bei der Anschaffung neuer Maschinen zur Erweiterung der Anlage auf Gasmaschinen angewiesen. Da, soviel bekannt, wohl Parallelschaltung von Dampf- und Gasmaschinen bei Dreiphasenstrom, jedoch noch nicht für Einphasenstrom durchgeführt war, so wurde versuchsweise eine 150 pferdige Gasmaschine angeschafft, Bauart Winterthur mit zwei einfachwirkenden Zylindern in Zwillingsanordnung, Durchm. der Zylinder 460, Hub 700 mm, Anzahl der Umdr. 168 i. d. Min., Schwungradgewicht 18550 kg, Ungleichförmigkeitsgrad 1 : 200. Die Maschine saugt ihr Gas aus einem eigenen Generator an, kann aber auch an das städtische Gasnetz angeschlossen werden. Der Wechselstromgenerator ist auf der Motorwelle zwischen den beiden Zylindern montiert. Sowohl die plötzliche Entlastung der Gasmaschine wie ihre Parallelschaltung mit den verschiedenen Dampfmaschinen geschieht ohne erhebliche Schwankungen in der Umdrehungszahl, ohne hinderliches Geräusch in der Steuerung und ohne bedeutende Stromstöße. Die Parallelschaltung der Gasmaschine mit irgend einer der Dampfmaschinen ist leichter zu bewirken wie diejenige der Dampfmaschinen untereinander. Das günstige Ergebnis hat zur Bestellung einer zweizylindrigen doppeltwirkenden Sauggasmaschine in Tandemanordnung von 700 PSe geführt, welche gegenwärtig montiert wird und ebenfalls in Parallelschaltung mit den übrigen Maschinen der Zentrale arbeiten soll. (Röche.) [Le Génie Civil 1908, S. 24–243.] Ky. Gasmaschinenregelung. Eine kürzlich für eine japanische Baumwollspinnerei von Crossley Bros., Ltd. gebaute Gasmaschine mit zwei einfachwirkenden Zylindern in Tandemaufstellung ist wegen neuartiger Konstruktion der Ventile bemerkenswert. Die Hauptmaße der Maschine sind: Durchm. der Zylinder 965, Hub 864 mm, Anzahl der Umdr. 105 i. d. Minute, Normalleistung 650, Höchstleistung 700 PSe. Die ausgeglichenen Auslaßventile arbeiten wagerecht und sind leicht zugänglich, weil sie ungefähr in Fußbodenhöhe herausgezogen werden können. Der Einlaß wird bei jedem Zylinder durch zwei Ventile – ein Hauptventil und ein Gasventil – geregelt. Ersteres wird zwangläufig gesteuert, während letzteres gleitend mit der Hauptventilspindel verbunden ist. Die beiden Ventile schließen sich gleichzeitig, aber während das Hauptventil zwangläufig geöffnet wird, ist das Gasventil selbsttätig, und wird nur durch den beim Saughub im Zylinder erzeugten Unterdruck geöffnet. Zwecks Regelung der Hubzeit des Gasventils und damit der Gaszufuhr ist das Ventil mit einem in einem Vakuumraum arbeitenden Kolben verbunden. Dieser Raum kann durch einen kleinen Kolbenschieber mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt werden, wobei die jeweilige Stellung des Schiebers unter Einfluß eines Zentrifugalreglers steht. Bei Vollbelastung der Gasmaschine ist der Schieber ganz geöffnet, so daß die Luft frei in den Vakuumraum eintreten und das Gasventil sich frei bewegen kann, wobei der Zylinder eine vollständige Gasladung ansaugt. Bei geringer Belastung wird der Kolbenschieber vom Regler teilweise geschlossen gehalten, es bildet sich eine Luftverdünnung im Vakuumraum, das Gasventil öffnet sich später und läßt weniger Gas durch. Die beschriebene Regelungsart benötigt ein einfaches Steuergestänge und soll sehr empfindlich wirken. [Engineering 1908, S. 160.] Ky. Versuche mit Zweitaktmotoren für Fahrzeugbetrieb. Die Versuche, die in den Tagen vom 7. Oktober bis zum 11. November 1907 vom Automobile Club de France an Zweitaktmotoren von Tony Huber-Peugeot und von Huber angestellt worden sind, rechtfertigen darum ernsthafte Beachtung, weil sie die ersten öffentlich angestellten Versuche auf diesem Gebiete darstellen und ihre Ergebnisse als das erste unbedingt zuverlässige Material über Zweitaktmotoren angesehen werden dürfen. Die Konstruktionseinzelheiten der genannten beiden Motoren weichen im übrigen so wesentlich von den üblichen ab, daß auch eine Würdigung der Motoren in dieser Hinsicht angebracht erscheint. Textabbildung Bd. 323, S. 237 Fig. 1.Motor von Tony Huber-Peugeot. Bei dem Motor von Tony Huber-Peugeot (s. Fig. 1) findet die Verdichtung des angesaugten brennbaren Gemisches nicht wie sonst bei Zweitaktmotoren üblich ist, in der abgedichteten Kurbelkammer, sondern in einem Hohlraum C unter dem Kolben statt, der gegen die Kurbelkammer M durch einen wagerecht geführten Schieber G abgedichtet ist. Dieser Schieber wird von der beim Auf- und Abwärtsgang des Kolbens seitlich schwingenden Pleuelstange mit Hilfe einer Kugelbewegungen gestattenden Abdichtung J hin- und herbewegt. Das brennbare Gemisch wird aus dem Vergaser beim Aufwärtsgang des Kolbens unter Oeffnung des selbsttätigen Ventiles s unter den Kolben angesaugt. Sobald eine Zündung durch die oben in den Zylinder eingesetzte Kerze B stattgefunden und der Kolben seinen Krafthub vollführt hat, entweichen die verbrannten Rückstände durch die vom Kolben freigelegte Auspufföffnung E, während dieser gegenüber ebenfalls vom Kolben Einlaßöffnungen frei gemacht werden, durch welche das vorher verdichtete brennbare Gemisch an einer Abweisfläche c des Kolbens vorbei nach oben in den Zündkopf strömen kann, um die Verdrängung der verbrannten Gase zu unterstützen. Beim folgenden Aufwärtsgang des Kolbens werden nacheinander die Einström- und die Ausströmöffnung des Zylinders durch den Kolben verschlossen und der Zylinderinhalt verdichtet; die Unterseite des Kolbens bleibt aber durch Oeffnungen in der Lauffläche mit den Kanälen A1 und A2 ständig in Verbindung, so daß sie frisches Gemisch ansaugen kann, welches bei dem darauffolgenden Explosionshub zunächst verdichtet und am Ende dieses Hubes wieder in den Zylinder eingelassen wird. Von dem Tony Huber-Peugeot-Motor unterscheidet sich der Zweitaktmotor von Legros (s. Fig. 2) in erster Linie dadurch, daß der bewegliche Schieber, welcher den Abschluß zwischen der Kammer unterhalb des Kolbens und dem Kurbelgehäuse M bildet, durch einen feststehenden Verdrängerkolben Pf ersetzt ist, in welchen ein zum Gehäuse des Einlaßorganes führender Kanal eingegossen ist. An diesem Verdrängerkolben ist der Motorkolben Pm mit seiner Innenseite so abgedichtet, daß er die Schlitze, in welchen der Kolbenzapfen geführt werden muß, stets verschließt. Als Einlaßorgan dient ein Rohrschieber D, dessen Spindel A3 gleichzeitig mit der Antriebswelle A2 der Zünddynamo und der Kühlwasserpumpe von der Kurbelwelle A1 durch einen Kettentrieb bewegt wird. Die Wirkungsweise des Motors ist im übrigen folgende: Am Ende des Explosionshubes puffen die verbrannten Gase durch die vom Motorkolben freigelegte Oeffnung E aus, während durch die Oeffnung O in ähnlicher Weise wie bei dem anderen Motor frisches brennbares Gemisch aus der Kompressionskammer C zuströmt. Bei dem folgenden Aufwärtsgang des Kolbens wird dieses im Motorzylinder verdichtet und unter dem Kolben wird durch den jetzt zum Vergaser öffnenden Schieber D frisches Gemisch angesaugt, welches bei dem darauffolgenden Explosionshub erst verdichtet und, nachdem der Schieber eine andere Lage eingenommen hat, in die Kammer C befördert wird, aus welcher die Ladung in den Zylinder gelangt. Textabbildung Bd. 323, S. 237 Fig. 2.Motor von Legros. Zieht man in Betracht, daß man es bei diesen beiden Motorbauarten anscheinend mit den bis jetzt erfolgreichsten zu tun hat, so kann man daraus zunächst schließen, daß es mit der vielgerühmten Einfachheit der Zweitaktmotoren nicht sehr weit her ist. Theoretisch ist in der Tat für das Zustandekommen des Arbeitsvorganges kein einziges Ventil erforderlich, da Einströmen und Ausströmen des Gemisches durch die vom Kolben verdeckten oder freigelegten Oeffnungen der Zylinderlauffläche gesteuert werden. Praktisch hat sich gezeigt, daß die Anwendung eines selbsttätigen oder gesteuerten Einlaßorganes nicht umgangen werden kann, wenn anders der Vergaser vor der Gefahr von Rückzündungen aus dem Zylinder geschützt werden soll. Da ferner Zweitaktmotoren der üblichen Bauart, das sind solche, bei welchen die Kurbelkammer als Kompressionsraum benutzt wird, von den Prüfungen des Automobile Club de France ferngeblieben sind, so kann man nur vermuten, daß sich bei dieser Bauart ernstliche Mängel ergeben haben, die nur daran behoben werden können, wenn man zu einer so verwickelten Ausbildung der Kompressionskammer greift, wie sie die vorstehend beschriebenen Motoren zeigen. Damit aber würde das Schicksal der Zweitaktfahrzeugmotoren besiegelt sein, denn solche Konstruktionen sind für den angestrengten Fahrzeugbetrieb so gut wie unbrauchbar. Die Abmessungen der beiden untersuchten Motoren und die hauptsächlichsten Ergebnisse der an ihnen durchgeführten Versuche sind in der nachstehenden Zusammenstellung enthalten. Bauart des Motors Tony Huber- Peugeot Legros Zylinderzahl 1 2 Zylinderdurchmesser                                    mm 110 100 Hub                                                              mm 140 120 Bei vollerBelastung Mittlere Umdrehungszahl i. d. Min. 1401,3 967,5 Mittlere Bremsleistung              PS 12,86 12,25 Brennstoffverbrauch i. d. Std.       l 7,21 8,65 Brennstoffverbr. f. 1 PS. i. d Std.  l 0,56 0,685 Bei halberBelastung Mittlere Umdrehungszahl i. d. Min. 1427,6 921,25 Mittlere Bremsleistung               PS 6,40 5,40 Brennstoffverbrauch i. d. Std.        l 6,24 5,78 Brennstoffverbr. f. 1. PS i. d. Std.  l 0,982 1,02 BeiLeerlauf-belastung Mittlere Umdrehungszahl i. d. Min. 900 920 Bennstoffverbrauch i. d. Std.        l 4,12 5,48 Gesamtgewicht mit Vergaser usw.              kg 74,0 163,5 Gesamtgewicht f. 1 PS Höchstleistung 5,75 13,4 Die Ergebnisse dieser Versuche sind wenigstens in einer Hinsicht befriedigend: Rechnet man nämlich nach der Formel des Automobile Club de France die Höchstleistung eines Einzylinder-Viertaktmotors von 110 mm Zylinderdurchm. und 120 mm Hub aus, so ergibt sich 8,47 PS, während der Tony-Huber-Peugeot-Motor 12,86 PS oder 1,52 mal soviel erzielt hat. Auch in bezug auf den Brennstoffverbrauch ist dieser Motor dem anderen im allgemeinen überlegen; ein Vergleich mit einem gleichwertigen Viertaktmotor dürfte aber, namentlich auch hinsichtlich des Leerlaufverbrauches noch beiweitem zu Ungunsten des Zweitaktmotors ausfallen. [The Horseless Age 1908, S. 46–47.] H. Lokomotivlösche. In der Rauchkammer der Lokomotive sammelt sich die sogen. Lösche an, welche aus unverbrannten oder verkokten Kohlenteilchen besteht. Dieselbe hat einen verhältnismäßig großen Heizwert, der bei Verwendung von Ruhrkohlen etwa 5150 WE/kg, bei schlesischer Kohle 6100 und bei Saarkohle 3800–4500 WE beträgt. Die sich im Lokomotivbetrieb ergebende Menge der Lösche beträgt nach Angabe der Eisenbahndirektion Königsberg 11 t im Jahr für eine Lokomotive. Zur Dampfkesselfeuerung ist die Lösche ungeeignet. Ihr Verkaufswert ist nur 1,80 M. für die Tonne. Neuerdings hat man versucht die Lösche zur Kraftgasgewinnung zu verwenden. In zwei Kraftwerken hat genannte Eisenbahndirektion Versuche damit angestellt. Der Brennstoffverbrauch an Lösche in verbesserten Generatoren beträgt jetzt 1,2–2 kg für 1 PS/Std. Die Gasgeneratoren können dabei mehrere Monate ununterbrochen im Betriebe sein, ehe sie zwecks Reinigung stillgesetzt werden müssen. [Prometheus 1907, S. 160.] W. Arbeitsbilanzen. Die täglichen Arbeitsbilanzen, wie sie in amerikanischen Werkstätten (den Schenectady-Werken der American Locomotive Company, den Betlehem Stahl-Werken u.a.), z.B. durch Gantt und den bekannten Organisator Fred W. Taylor eingerichtet und durchgeführt wurden, zeigen erstens, was täglich geleistet wurde und zweitens, was noch zu leisten ist. Sie können Tabellenform erhalten oder, was natürlich noch übersichtlicher ist, in graphischer Darstellung wiedergegeben werden. Als Erläuterung der ersten Art diene das folgende Beispiel, das rascher als Erklärungen in das Verständnis vom Wesen dieser Bilanzen einführen wird. Erzeugnisblatt. Textabbildung Bd. 323, S. 238 Gegenstand; 15 Lokomotivrahmen; Verfahren; Erhalten; Gehobelt;Gestoßen;Gebohrt;Zusammengesetzt; Zu beendigen am; Anzahl vollendet; Täglich; Gesamt. Zwei (nicht eingetragene) rote Linien, treffend „Gefahrenlinien“ genannt, kennzeichnen, wann die Arbeit angefangen werden, bezw. wann sie beendet sein soll. Spielt sich der Vorgang in der Werkstatt programmgemäß ab, so erreichen die äußersten Eintragungen diese Linien, überschreiten sie aber nicht. Bei den (übrigens in dem vorliegenden Aufsatze nur kurz erwähnten), graphischen Bilanzen bezeichnen etwa die Abszissen die Arbeitstage, die Ordinaten dagegen die Arbeitsleistungen. Ohne weiteres dürfte es klar sein, daß derartige Darstellungen sich herstellen lassen, ganz gleichgültig, welches Entlohnungssystem benutzt wird, ob man es mit Stunden-, Akkord-, oder Prämienlohn zu tun hat. Die Erfahrung hat ferner gelehrt, daß es nicht schwer ist, die Werkmeister von dem Nutzen derartiger Bilanzbögen zu überzeugen. Ihre Herstellungskosten haben sich als erheblich geringer herausgestellt, wie man zunächst vermuten sollte; jedenfalls wiegt der erzielte Nutzen die auf sie verwandte Arbeit nach dem Ausspruche von Gantt mehr als zehnfach auf. Wenn ihre Anfertigung natürlich auch bei jeder anderen Verbuchungsmethode der Leistungen des einzelnen Arbeiters möglich ist, so wird sie doch wesentlich erleichtert durch Benutzung der in Amerika und neuerdings auch bei uns mehr und mehr eingeführten „Zeit- und Erzeugniskarten“, d.h. Karten mit geeignetem Vordrucke, durch die den Arbeitern die von diesen zu leistenden Arbeiten übertragen werden. Und zwar wird bei diesem System jede Karte nur zur Uebermittlung eines einzigen Auftrages benutzt, so daß einerseits alle von einem Arbeiter in einem bestimmten Zeitraume erledigten Karten dessen Verdienst kennzeichnen, andererseits alle mit gleicher Auftragnummer versehenen Karten die sämtlichen für diesen Auftrag gezahlten Löhne ergeben. Die Erfahrung hat gezeigt daß es tatsächlich leicht möglich ist, selbst in einem großen Werke durch das gekennzeichnete System alles, was an einem Tage geleistet wurde, vor Mittag des nächsten Tages zu verbuchen, so daß der Nachmittag für die Vorbereitungen auf den folgenden Tag bleibt. „Der Wert einer solchen täglichen Arbeitsbilanz liegt darin, daß sie die Einzelheiten klarstellt, die niemand, und sei er ein noch so scharfer Beobachter, nur durch Beobachtung erfahren könnte.“ Die Bilanz zeigt, welche Aufträge sich im Rückstande befinden, welches der Grund hierfür ist, sie gestattet auf einen Blick ein Urteil über die Richtigkeit der Arbeitsverteilung, die Notwendigkeit einer etwaigen Vergrößerung der Anlage, den Grad der Ausnutzung der einzelnen Maschinen usw. und ist daher wertvoller als etwa die Einführung einer neuen Art Werkzeugstahl oder eines neuen Akkordtarifs. (Grimshaw.) [Zeitschr. f. Werkzeugmaschinen u. Werkzeuge 1908, XII, S. 117–121.] F. Mbg. Wasserkraft-Elektrizitätswerk in Japan. Das Kraftwerk, welches, etwa 64 km von der Stadt Osaka, gegenwärtig am Hitakaflusse errichtet wird, ist nicht nur durch seine äußerst unzugängliche Lage, welche die Herbeischaffung der erforderlichen Maschinen und Einrichtungen fast ebenso teuer gestaltete, wie die Anlage selbst, sondern auch wegen der Art der Kraftwassergewinnung beachtenswert. An der Stelle, wo das Werk angelegt wird, macht der Fluß eine hufeisenförmige Krümmung, deren Oeffnung so eng ist, daß nur ein 180 m langer Tunnel und ein 66 m langes offenes Gerinne erforderlich waren, um die Verbindung zwischen den beiden im Gefälle um etwa 23 m verschiedenen Wasserläufen herzustellen. Der Tunnel ist annähernd mit kreisförmigem Querschnitt von 4,8 m Durchm. ausgeführt und an den Enden mit eisernen Schleusentoren versehen. Er dient nicht allein für die Zuführung des Kraftwassers, sondern auch für die schnelle Durchfahrt der aus den Bergen kommenden bis 72 m langen Bauholz-Flöße. Die Speisung des Tunnels sowie des angeschlossenen Kanales mit Kraftwasser erfolgt durch einen wegen der herrschenden heftigen Strömung äußerst kräftigen, aus Bruchstein- und Betonmauerwerk bestehenden 84 m langen und 6,6 m hohen Staudamm, dessen Krone nur 1,2 m über Mittelwasser liegt. Die Maschinenanlage des Kraftwerkes umfaßt vier Francis-Turbinen von 375 Umdreh. i. d. Min., welche mit Drehstromerzeugern von je 625 KW Leistung und 12 000 Volt Spannung unmittelbar gekuppelt sind. Der Strom wird ohne Umformung nach Wakayama übertragen und dort mit 3000 Volt Spannung an die mit eigenen Transformatoranlagen versehenen Verbraucher abgegeben. Ein Teil des Stromes wird zum Betrieb einer 12,8 km langen elektrischen Bahn verwendet. [Electrical World 1908, I, S. 135.] H.