| Titel: | Polytechnische Rundschau. | 
| Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 319 | 
| Download: | XML | 
                     
                        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.