ÜBER GLEICHSTROM-ELEKTROSCHUTZMAGNETE. Von Rolf Sproecke, Danzig. SPROECKE: Ueber Gleichstrom-Elektroschutzmagnete. Inhaltsübersicht. Einleitend wird auf die Notwendigkeit einer Reinigung der zur maschinellen Verarbeitung gelangenden Rohstoffe von Eisenteilen hingewiesen. Werden hierzu Permanentmagnete verwendet so ergeben sich Mängel, denen gegenüber die Wirksamkeit der Elektro-Gleichstromschutzmagnete günstiger hervortritt. Von letzteren werden das theoretische Prinzip, die konstruktive Ausführung und die verschiedenen Verwendungsformen besprochen, wodurch auch die vielseitige Verwendungsmöglichkeit der Elektroschutzmagnete erkenntlich wird. Ein betriebssicheres Verhalten der neuartigen Schutzmagnete und bei deren Verwendung entstehende Vorteile für die Arbeitsmaschinen können festgestellt werden. Die Betriebswirtschaftlichkeit wird an Hand von Anschaffungs-, Unterhaltungs- und Leistungswerten einiger Magnetmodelle aus dem Magnetwerk G. m. b. H. Eisenach nachgeprüft, ebenso die entstehenden Jahresunkosten ermittelt; hierbei ergibt sich eine Kennzeichnung der betriebstechnischen und betriebswirtschaftlichen Eigenschaften der Elektroschutzmagnete –––––––––– Zu den Forderungen, welche die jetztzeitige Verarbeitung der Rohmaterialien an die Schöpfungen der Technik stellt, gehört auch jene nach einer möglichst betriebssicheren und störungsfrei arbeitenden Ausführung der benötigten Maschinen und Vorrichtungen. Textabbildung Bd. 327, S. 373 Fig. 1. Textabbildung Bd. 327, S. 373 Fig. 2. Textabbildung Bd. 327, S. 373 Fig. 3. In allen Betrieben, gleich welcher Art, macht sich infolge der stetigen Zunahme der maschinellen Fabrikation und der dabei auftretenden beschleunigten Produktionsvorgänge auch der Wunsch geltend, den Arbeitsmaschinen (sowohl den Orts- als auch Formänderungsmaschinen) Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern zu geben. Besonders versucht man die meist in allen Rohstoffen vorkommenden Eisenteile abzusondern, weil diese nicht nur die Maschinen gefährden und unliebsame Betriebsstörungen verursachen, sondern auch manchesmal auf den ganzen Betrieb ungünstig rückwirken, wenn z.B. Explosionen oder Brände durch Hineingeraten von Eisenstücken in schnell bewegte Maschinen eintreten. Vor allem haben Spinnereien, Papier- und Porzellanfabriken und Mühlen mit den erwähnten Unannehmlichkeiten zu kämpfen, aber auch sonstige Betriebe, in denen Zerkleinerungen der verschiedenen Rohstoffe stattfinden, versuchen, sei es aus gesetzlichen Gründen (Lebensmittelzubereitung) oder aus Betriebsrücksichten, sich von diesen Störenfrieden frei zu machen. Wie häufig und in welcher Art nun Eisenstücke in Rohstoffen enthalten sind, dürfte sich aus den Fig. 1, 2 und 3 ergeben. Die in Fig. 1 gezeigten Eisenteile wurden aus Zichorienwurzeln vor dem Mahlprozeß abgesondert, einmal zur Schonung der Mühlen, dann aber, um das als Genußmittel dienende Zichorienschrot zu säubern. In Fig. 2 sehen wir Eisenstücke, welche bei der Verarbeitung von Farbholz diesem entzogen wurden. Aus der Größe und Form der abgesonderten Stücke ist der Wert der Entfernung für die Verarbeitungsvorrichtungen erkenntlich. Endlich ergibt die Darstellung in Fig. 3 einige Absonderungen von Eisenstücken aus Copraschalen. Es ist aus Fig. 1 bis 3 wohl erklärlich, daß jeder Betriebsleiter bemüht ist, seine Einrichtungen, vornehmlich die maschinellen, vor solchen Schädlingen zu bewahren. Bisher dienten dazu die sogen. Permanentmagnete. Letztere fanden aber keine allgemeine Aufnahme, weil sie vielfach unzuverlässig arbeiteten und sich auch allgemein als nicht zweckfördernd erwiesen. Dazu kam, daß die Permanentstahlmagnete zu ihrer Herstellung besonders gute Materialien erforderten, deren Erzeugungs- und Verarbeitungsvorgänge kostspielig waren, endlich auch Maßnahmen zur Erteilung des Magnetismus erheischten, welche die Anschaffungskosten dieser Magnete sehr verteuerten. Das Magnetisieren der Stahlmagnete geschah meisthin durch wiederholtes Streichen dieser an einem Gleichstrommagneten. Der Grad der Magnetismuserteilung konnte an einem Magnetometer verfolgt werden; sodann setzte aber jegliche Kenntnis der dem Magneten innewohnenden magnetischen Kraft aus, besonders dieses im betriebsmäßigen Gebrauch. Einen Fortschritt brachte die Schaffung der Elektroschutzmagnete, weil diese absolut zuverlässig wirken, ganz gleich, ob die Rohmaterialien trockener, flüssiger oder schlammiger Art sind. Die jeder elektrotechnischen Neuheit entgegentretenden Befürchtungen bezüglich Betriebsschäden durch Kurzschluß oder Arbeiterunfälle durch unbeabsichtigte Stromeinwirkungen, können getrost bei dem heutigen Stand der Elektrotechnik zurückgewiesen werden. Sie sind für die Elektroschutzmagnete dadurch bereits hinfällig, weil deren Konstruktion eine unbedingt sichere Isolation erfordert, um überhaupt eine nach allen Richtungen zweckmäßige Anwendung zu ermöglichen. Textabbildung Bd. 327, S. 374 Fig. 4. In neuerer Zeit sind die Ausführungsformen der Elektroschutzmagnete so ausgebildet und vermehrt, daß sich wohl für jeden Fabrikationszweig brauchbare Konstruktionen darunter befinden. Immerhin dürfte aber das wirtschaftliche Verhalten der neuartigen Schutzmagnete interessieren, was auch Anlaß zur vorliegenden Besprechung gab. Zuvor sei aber, zur Vervollständigung der Betrachtungen, dem Prinzip, der Wirkungsweise und den Verwendungsmöglichkeiten näher getreten. Das Prinzip, nach welchem die Wirkung der Elektroschutzmagnete erreicht wird, entspricht den Eigenschaften eines Solenoids, welche ja bekanntlich gleich denen einer Magnetnadel sind. Man nennt Solenoid ein System von elektrischen Strömen mit gleicher Intensität, welche gleiche geschlossene Bahnen durchlaufen, die senkrecht zu der Linie stehen, welche den geometrischen Ort ihrer Mittelpunkte bildet und Achse des Solenoids heißt. Ein System, welches sich praktisch wie ein Solenoid verhält, wird uns von einer Stromspirale mit gleichmäßig verteilten Windungen geliefert. Bringt man in das Innere eines zylindrischen Solenoids einen Eisenkern, so magnetisiert sich dieser, sobald elektrischer Strom durch die Kupferspiralen geleitet wird. Man hat so ein Mittel, kräftige temporäre Magnete herzustellen, welche Elektromagnete genannt werden. Letztere zeigen solange eine gleichbleibende Anziehungskraft, wie der Strom durch die Drahtwindungen geht, bei Unterbrechung der Stromzufuhr wird auch der Magnetismus aufgehoben, wenigstens bis auf einen geringen, den remanenten Teil, welcher wächst mit dem Kohlenstoffgehalt des Eisenkerns. Die konstruktive Ausführung der Elektroschutzmagnete findet nach gleichem Prinzip statt. Um Eisenkerne sind gleichmäßige und enge Bewicklungen aus Kupferdraht angeordnet. Der freie Magnetismus dieser Einzelmagnete richtet sich hauptsächlich nach der Form und Art des Eisenkerns, dann noch nach der Art und Anzahl der Drahtwindungen und endlich nach der Stärke des die Wicklungen durchfließenden elektrischen Stromes. Die Drahtspiralen sind untereinander und dann durch Zuleitungen mit der Stromquelle verbunden. Die solenoidartigen Einzelmagnete befinden sich in einem Gehäuse, welches den eigentlichen Schutzmagneten darstellt und, entsprechend dem Gebrauchszweck, in verschiedenen Formen ausgeführt wird. Textabbildung Bd. 327, S. 374 Fig. 5. Aus der Prinzipbesprechung ergibt sich auch die Wirkungsweise der Elektroschutzmagnete. Wird nämlich der Stromkreis der Drahtwindungen geschlossen, so tritt die Magnetismuserteilung der Eisenkerne ein. Jedes dem Gehäuse genäherte, magnetischen Einwirkungen unterworfene Material wird angezogen und so lange festgehalten bis der elektrische Strom abgestellt bezw. die magnetische Wirkung aufgehoben wird. Auch zum praktischen Gebrauch wird diese Wirkung ausgenutzt, wobei mit einer besonderen Zuverlässigkeit, betriebsmäßigen und wirtschaftlichen Verwendungsmöglichkeit, bei absoluter Sicherheit der maschinellen Vorrichtungen und des Personals zu rechnen ist. Bereits dürfte die Gebrausfähigkeit der Elektroschutzmagnete in allgemeiner Hinsicht erkenntlich sein; durch Schilderung einiger Ausführungsformen wird die Beurteilung der neuartigen Schutzmagnete für den Praktiker noch erleichtert und die Vorzüge besser gekennzeichnet. Die gezeigten Abbildungen von abgesonderten Eisenstücken aus Rohstoffen ließen schon die Notwendigkeit von Schutzmagneten erkennen. Um einen konkreten Fall zu behandeln, wenden wir uns der Getreideverarbeitung zu; auch hierbei macht sich eine Absonderung von Eisenteilen nötig. Fig. 4 bringt uns eine Anschauung von Eisenteilen im vergrößerten Maßstab, wie sie vor dem Mahlprozeß dem Getreide häufig entzogen werden. Zur Ausscheidung solcher Eisenteile bedient man sich am besten eines Elektromagneten von der Form, wie sie aus Fig. 5 erkenntlich wird. Die konstruktive Ausführung dieser Gleichstrom-Elektromagneten ist folgende: Ein dünnwandiger Hohlkörper trägt in seinem Innern Eisenkerne nebst Magnetwicklungen, welche durch Leitungsschnüre von jeder gewöhnlichen elektrischen Lichtleitung unter Strom gesetzt werden können. Die Verteilung der Einzelmagnete ist derart angeordnet, daß sich auf der ganzen oberen Fläche eine gleiche und gute Magnetwirkung zeigt. Die Abmessungen des gezeigten Magnetkörpers betragen bei A 150 mm, bei B 110 mm, bei H 100 mm. Obiges Modell eignet sich besonders für trockene Materialien und können bei geeigneter konstruktiver Ausführung, je nach Bedarf, mehrere Einzelmagnetkörper nebeneinander oder hintereinander zusammen gesetzt werden; ersteres ist im Bilde veranschaulicht. Der erforderliche Stromverbrauch bei Ausnutzung der angedeuteten Magnetfläche ist maximal mit 22 Watt anzunehmen. Aus der schematischen Darstellung in Fig. 6 läßt sich die Art des Einbaues für das gezeigte Modell erkennen. Auch ergibt sich aus gleichem Bilde die leichte Entfernungsmöglichkeit des Magneten von der Gebrauchsstelle, wodurch seine Verwendbarkeit für andere Betriebszwecke (Hebemagnete) gegeben ist, besonders, da der Transport bei einem Nettogewicht von 6 kg wenig umständlich ist. Textabbildung Bd. 327, S. 375 Fig. 6. (Schluß folgt.)