ÜBER GLEICHSTROM-ELEKTROSCHUTZMAGNETE. Von Rolf Sproecke, Danzig. (Schluß von S. 393 d. Bd.) SPROECKE: Ueber Gleichstrom-Elektroschutzmagnete. Zu besprechen blieben noch die betriebswirtschaftlichen Verhältnisse beim Gebrauch der Elektroschutzmagnete, wenigstens soweit wie deren Eigenschaften eine Beurteilung der wirtschaftlichen Nutzanwendung gestatten. Hängt doch im heutigen Erwerbsleben die Lebensfähigkeit einer Vorrichtung vornehmlich von deren Wirtschaftlichkeitsgrad ab. Es seien daher einige diesbezügliche Erörterungen angestellt. Eine Feststellung des Wirtschaftlichkeitsgrades der Elektroschutzmagnete ist am ehesten durch Gegenüberstellung des Anschaffungs- und Unterhaltungsaufwandes zur Leistungsfähigkeit der Magnete gegeben. Ermittlungen über den Unterhaltungsaufwand und der dabei erzielten Leistungsgröße der Elektroschutzmagnete sind bei der Verwendung in der Praxis noch nicht angestellt, so daß man hierin den Angaben der Magnetfabrikanten folgen muß.' Unseren Betrachtungen liegen Zahlenwerte zugrunde, die den Prospekten des Magnetwerkes G. m. b. H. Eisenach entnommen und in Tab. 1 und 2 (S. 409) zusammengestellt sind. Der Zahlenzusammenstellung wurde zwecks besserer Uebersicht die graphische Darstellung in Fig. 17 hinzugefügt. Das für die folgenden Darlegungen herangezogene Magnetmodell F ist jenes, welches in Fig. 7 (S. 390) gezeigt wurde und das hauptsächlich zur Säuberung von flüssigen Rohstoffen dient. Nehmen wir Einblick in die erste Zahlenspalte der Tab. 1, so erkennen wir, daß das Modell F von kleineren bis zu ziemlich großen Abmessungen gebaut wird, d.h. die wirksame Magnetfläche kann in Abstufungen 140 bis 1200 qcm betragen. Da wir weiter oben von einer Verwendung der Schutzmagnete als Hebemagnete hörten, so dürfte uns das Eigengewicht der einzelnen Magnetgrößen interessieren, besonders ob das Verhältnis des Eigengewichtes zur Magnetfläche noch eine leichte Transportfähigkeit der Magnete ergibt. Das Eigengewicht der einzelnen Magnete ersehen wir aus der zweiten Spalte (Tab. 1); ebenfalls ist die untere Kurve in der Schaulinienzeichnung für die Darstellung des Eigengewichtes zur Magnetfläche Daten über Elektro-Schutzmagnete der Magnet-Werke Eisenach. Tabelle 1. Modell-bezeich-nung Abmessungder Magnet-flächeqcm Eigen-gewichtkg Strom-verbrauchWatt Trag-fähigkeitkg Preis fürSpannungvon 250 VoltM 1 2 3 4 5 6 F   140 11   33   180 110 „   180 14   42   230 132 „   220 16   50   300 160 „   280 18   58   340 182 „   320 21   66   400 200 „   380 22   80   460 222 „   420 24   90   500 250 „   520 28 100   600 285 „   620 33 110   700 330 „   720 38 120   800 378 „   920 52 140 1000 420 „ 1000 64 150 1100 520 „ 1100 76 160 1200 630 „ 1200 80 170 1300 660 Tabelle 2. Eigen-gewichtf. d. qcmg Anschaf-fungskostenf. d. qcmPf. Strom-verbrauchf. d. qcmWatt Wirks.Magnetfl.f. d. Wattqcm Trag-fähigkeitf. d. qcmkg Trag-fähigkeitf. d. Wattkg 1 2 3 4 5 6 78 78 0,23 4,2 1,28 5,5 77 73 0,23 4,2 1,28 5,4 73 72 0,23 4,4 1,36 6,0 64 65 0,21 4,8 1,21 5,8 66 62 0,21 4,8 1,25 6,2 58 58 0,21 4,7 1,21 5,6 57 59 0,21 4,6 1,19 5,5 54 55 0,19 5,2 1,15 6,0 53 53 0,18 5,6 1,12 6,3 52 52 0,17 6,0 1,11 6,6 56 46 0,15 6,5 1,08 7,1 64 52 0,15 6,6 1,10 7,3 69 57 0,14 6,9 1,09 7,5 66 55 0,14 7,6 1,08 7,6 gedacht. Allgemein beträgt das Eigengewicht der Magnete in kg noch nicht 10 v. H. der Magnetfläche in qcm. Wenn man dazu berücksichtigt, daß der Magnet mit 1200 qcm Magnetfläche das Gewicht von nur 80 kg aufweist (also eine von zwei Arbeitern noch transportierbare Vorrichtung darstellt), so muß das Gewicht der Elektromagnete als gering im Verhältnis zum Arbeitsfaktor der Magnetfläche bezeichnet werden. Es erklärt sich somit von vornherein die bequeme Anwendungsmöglichkeit der Elektroschutzmagnete für jeglichen Betriebsweck, was auch die Anwendungsrentabilität erhöht. Verfolgen wir die α-Linie in der graphischen Darstellung, so sehen wir an dem mäßigen Ansteigen derselben, daß das Eigengewicht der Modelle nicht im gleichen Verhältnis wächst, wie die Magnetfläche zunimmt, wenngleich mit zunehmender Größe der Magnetfläche diese Vergünstigung sich vermindert. Immerhin kann man bei den größeren Modellen mit einer geringeren Gewichtseinheit für die Magnetflächeneinheit rechnen, wie sich dieses aus den Zahlen der ersten Spalts in Tab. 2 und der Schaulinie α' ergibt. Textabbildung Bd. 327, S. 409 Fig. 17. α = Eigengewicht, β = Anschaffungspreis, γ = Stromverbrauch, δ = Tragfähigkeit, α' = Eigengewicht f. d. qcm, β' = Anschaffungspreis f. d. qcm, γ' = Stromverbrauch f. d. qcm, δ' = Tragfähigkeit f. d. qcm, W = Wirkliche Magnetfläche f. d: Volt, Z = Tragfähigkeit f. d. Voltamp. Diese Eigengewichtsverminderung für die Magnetflächeneinheit bei den größeren Magnetmodellen macht sich für die Verwendungsmöglichkeit der Elektroschutzmagnete vorteilhaft bemerkbar, denn nicht nur die Handlichkeit und der bequeme Ein- und Ausbau, sowie die Benutzung der Magnete größerer Abmessungen für verschiedene Zwecke bleibt erhalten, sondern vor allem führt die Gewichtsverminderung eine Herabsetzung der Anschaffungskosten mit sich, was besonders bei größeren Modellen von Vorteil ist. Wenn man die Zahlen über den Anschaffungspreis der Elektromagnete in der sechsten Spalte der Tab. 1 ansieht, so erscheint der Kaufpreis der Elektroschutzmagnete ziemlich hoch. Jedoch wenn man dazu berücksichtigt, daß die Herstellung dieser Magnete nur aus dauerhaftesten Materialien und in solidester Art stattfinden kann, so verkleinert sich bereits die Erscheinung der hohen Preislage. Aber auch für den Benutzer ist die Anschaffung nicht als unrentabel zu bezeichnen; denn durch den einmaligen Erwerb eines Elektroschutzmagneten kommen alle jene Unkosten für Erneuerung und Betriebsstörungen, wie sie die Verwendung der Stahl-Permanentmagnete mit sich bringen, in Wegfall. Besonders dürfte sich der Erwerbspreis als durchaus angängig erweisen, wenn man den Kostenaufwand der Anschaffung im Vergleich zu der Magnetflächengröße betrachtet, vor allem dieses bei einer Berechnung des Preises für die Magnetflächeneinheit. Den Preis nach letzterer Beurteilungsart finden wir in der Tab. 2, zweite Spalte, angeführt. Die Schaulinie β läßt ferner erkennen, daß der Anschaffungspreis der Modelle verhältnismäßig sich mit der Größenzunahme dieser vermehrt, keineswegs aber eine proportionale Steigerung erfährt. Der Erwerbspreis für je 1 qcm Magnetfläche ist durch die Linie β1 im oberen Teil des Schaubildes dargestellt; hieraus ergibt sich ein allmählicher Abfall des Einheitspreises bis zu einer wirksamen Magnetfläche von 900 qcm, dann beginnt eine geringe Steigerung, die aber selbst bei der allergrößten Bauart noch nicht den Stand des Einheitspreises der kleinsten Ausführung erreicht. Da die Abnutzung der Elektroschutzmagnete naturgemäß sehr gering ist, dazu die magnetische Kraftäußerung auch bei der angestrengtesten Benutzung fortdauernd erhalten bleibt, so rechtfertigt sich der Anschaffungsaufwand auch in Richtung der Amortisation. Aus den Darlegungen über den Anschaffungspreis erhellt, daß sich die Anschaffungskosten der solide ausgeführten Eisenausscheidungsvorrichtungen elektromagnetischer Art durch die spätere Nutzanwendung wieder wett machen lassen, besonders infolge des Prinzips der Magnete. Zieht man noch die betriebstechnischen Vorzüge anderer Art der Elektroschutzmagnete in Betracht, die ja eine wenig Kosten verursachende Benutzung, bei einer großen Lebensdauer der Magnete mit sich bringen, so wird das vorher Gesagte betreffs des Anschaffungsaufwandes noch verstärkt. Außerdem ist zu bemerken, daß die in der Tab. 1 enthaltenen Preise für Magnete gelten, die mit einer Spannung von 250 Volt benutzt werden sollen; für niedrigere Spannungen ermäßigt sich der Preis ungemein. Wir wenden uns nun den Unterhaltungskosten zu, welche hauptsächlich Stromverbrauchskosten sind, da keinerlei sonstige Wartung der Elektroschutzmagnete zu anderweitigen nennenswerten Unkosten führt. Spalte 4 in Tab. 1 enthält den Nachweis des Stromverbrauches der einzelnen Modelle. Schaulinie γ, die Stromverbrauchskurve der einzelnen Magnetgrößen, zeigt nahezu den gleichen Verlauf wie die Schaulinien für das Eigengewicht und den Anschaffungspreis der Modelle. Hieraus resultiert, daß der Wattverbrauch der Magnete gleichmäßig der Steigerung der Magnetfeldgröße sich anreiht, somit aber auch bei allen Größen in ökonomischen Grenzen bleibt. Es lohnt darauf hinzuweisen, daß sogar mit wachsender Größe der wirksamen Magnetfläche der Wattverbrauch für die Magnetflächeneinheit geringer wird, ein nicht zu unterschätzender Umstand in betreff der betriebswirtschaftlichen Eigenschaften der Elektroschutzmagnete. Ausdrücklicher erkennt man das soeben Gesagte aus der Schaulinie γ1, welche den Stromverbrauch f. d. qcm für die verschiedenen Größen der Elektromagnete darstellt. Wenn man überlegt, daß eine Wattverbrauchsverminderung bei den herangezogenen Größen der Elektroschutzmagnete von 0,23 auf 0,14 Watt f. d. qcm (s. Tab. 2, Spalte 3) eintritt, so muß demgemäß auch für die Stromverbrauchseinheit die wirksame Magnetfläche sich steigern. Die Zunahme der Magnetfläche für die Watteinheit bei wachsender Abmessung der Magnete erhalten wir aus Spalte 4 der Tab. 2 und der Schaulinie W. Letztere zeigt durch ihr ansteigendes Ende das Zutreffende der Zunahme. Aber nicht nur die allgemeinen Angaben über den Wattverbrauch interessieren; weit mehr verdienen die einzelnen Stromverbrauchsziffern Beachtung. Z.B. ein Elektroschutzmagnet der herangezogenen Type mit einer wirksamen Magnetfläche von 520 qcm zeigt nach Tab. 2 einen Stromverbrauch von 100 Watt. Stellt man diesem Wattverbrauch den Stromverbrauch einer gewöhnlichen 16kerzigen elektrischen Glühlampe, welcher rd. 55 Watt beträgt, gegenüber, so kann man bereits ohne weiteres ermessen, wie geringfügig der Stromverbrauch der Elektroschutzmagnete ist. Weiter bleibt aber noch zu bedenken, daß von 100 Watt die Stromstärke bei einer Spannung von 125 Volt = 0,8 Amp. beträgt, bei 250 Volt = 0,4 Amp., hierdurch erklärt sich, daß das herangezogene Modell noch in jeder elektrischen Lichtleitung ohne größere Vorbereitungen eingeschaltet werden kann. Selbst das in der Tabelle angeführte größte Magnetmodell mit einer wirksamen Magnetfläche von 1200 qcm und einem Stromverbrauch von 170 Watt, läßt sich in jeder gewöhnlichen elektrischen Lichtleitung mittelst Stecker und Anschlußdose zur Verbindung mit der Stromquelle einfügen. Den bisherigen Feststellungen der für die betriebswirtschaftliche Verwendung fraglichen Eigenschaften der Elektromagnete stellen wir nunmehr als endgültigen Beurteilungsfaktor die Leistungsfähigkeit der Magnete entgegen. Nebenher erhalten wir dadurch Aufschluß über die Arbeitsgröße der Elektroschutzmagnete, wobei gleichzeitig sich auch eine Abschätzung des ökonomischen Verhaltens der Magnete ermöglichen läßt. Aus Spalte 5 in Tab. 1 ersehen wir Näheres über die Tragfähigkeit der einzelnen Modelle in Zahlen. Bereits hier dürfte der hohe Betrag der Arbeitsgröße gegenüber den Stromverbrauchsziffern auffällig wirken. Weit mehr erkenntlich wird die günstige Wirksamkeit des in Magnetismus umgewandelten elektrischen Stromes, bei Verfolgung der δ-Linie in der graphischen Darstellung. Die Schaulinie δ verdeutlicht durch ihren Verlauf auch die gleichmäßige Steigerung der Tragfähigkeit zur Vergrößerung des Magnetfeldes; gegenüber der Stromverbrauchslinie ist die Steigerungszunahme unverkennbar. Wir haben gesehen, daß der Stromverbrauch sich f. d. qcm Magnetfläche bei den größeren Magnetmodellen verringert, somit sich für die Stromverbrauchseinheit eine größere wirksame Magnetfläche darbietet. Gleichfalls steigt aber auch die Tragfähigkeit für je ein Voltampere Stromverbrauch bei zunehmender Größe der Magnete, was sich unzweideutig aus Spalte 6, Tab. 2 und dem Verlauf der Schaulinie Z zeigt. Zusammenfassend läßt sich somit sagen: Das auf Grund der konstruktiven Ausführung gegebene Eigengewicht der Magnete ist als normal zu bezeichnen und nimmt für die Magnetflächeneinheit bei größeren Magneten ab. Hierdurch verbilligt sich der Anschaffungspreis für groß bemessene Magnete, wie sich dieses durch Ermittlungen aus den herangezogenen Preisen ergab, da die Anschaffungskosten für die Magnetflächeneinheit sich mit zunehmender Größe der Magnetfläche vermindern. Der Unterhaltungsaufwand für die Elektromagnete ist als sehr gering zu bezeichnen, trotzdem bei der betriebsmäßigen Verwendung ein stetiger Stromverbrauch nötig wird. Der Stromverbrauch für die Magnetflächeneinheit vermindert sich bei den größeren Magnetmodellen, so daß letztere auch eine kleine Stromverbrauchsziffer aufweisen und für die Wattverbrauchseinheit die wirksame Feldgröße wächst. Als Gegenleistung für den bei zunehmender Größe der Magnete sich also vermindernden Anschaffungs- und Unterhaltungsaufwand ist mit einer bei größeren Magneten sich erheblich für die Magnetflächeneinheit steigernden Tragfähigkeit zu rechnen; gleichfalls ergibt sich auch eine Steigerung der Tragfähigkeit für die Stromverbrauchseinheit bei groß bemessenen Magneten. War somit eine als normal zu bezeichnende Anschaffung und Unterhaltung der Elektroschutzmagnete zu konstatieren, so konnte auch eine günstige Tragfähigkeit der Magnete festgestellt werden, wobei die Faktoren des Erwerbes und der Verwertung wachsen, zugunsten der Betriebswirtschaftlichkeit der Elektromagnete, bei zunehmender Größe dieser. So reihen sich den betriebstechnischen Vorzügen der Elektroschutzmagnete auch solche betriebswirtschaftlicher Art an. Trotzdem uns über die Jahresunkosten bei der Verwendung von Permanent-Stahlmagneten zum Reinigen der Rohstoffe von Eisenteilen keine Resultate zur Verfügung stehen, dürften Zusammenstellungen über die Jahresunkosten bei dem Gebrauch von Elektroschutzmagneten manchem Betriebsleiter willkommen sein und auch die vorliegenden Besprechungen vervollständigen. Es sei zur Aufstellung der Jahresunkosten der vollkommenste Apparat zur sicheren Entfernung von schädlichen Eisenteilen, die bei der Verarbeitung aller Massengüter vorkommen, die Elektromagnettrommel herangezogen. Hierbei haben wir dann gleich eine Art der Elektroschutzmagnete, die wohl überall anwendbar ist und ziemlich den Durchschnitt des benötigten Kostenaufwandes bei der Anschaffung und der Unterhaltung erheischt, sowie auch eine mittlere Leistungsfähigkeit besitzt. Tab. 3 sind Daten zweier Modelle von Magnettrommeln Type„Te“ und „Ti“ aus den Magnetwerken Eisenach. Tabelle 3. Jahresunkosten bei dem Gebrauch von Elektromagnettrommeln für rotierende Anordnung. Modell Te Ti Trommeldurchmesser                         mm 200 300 Trommellänge                                      „ 340 350 Magnetfeldlänge                                   „ 220 200 Nettogewicht                                       kg 50 110 Erregerstrom 110 170 Antriebskraft                                       PS 0,12 0,25 Preis für 250 Volt                                 M 350 650 Umläufe i. d. Min.                                 n 30 30 Stündliche Leistung                            cbm 2,3 5,6 Anziehungskraft                                   kg 5 10 Zinsen für Anschaffungskapital 5 v. H.  M 17,50 32,50 Abschreibung f. d. Magneten 10 v. H.     „ 35,00 65,00 Stromverbrauchskost. 1 KW/Std. 0,10 M „  (3000 Arbeitsstunden = 1 Betriebsjahr) 33,00 51,00 Kosten für Antriebskraft PSi/Std. 0,07 M „  (3000 Arbeitsstunden = 1 Betriebsjahr) 25,20 52,50 Gesamt-Jahresunkosten                         „ 110,70 201,00 Vergleichen wir in Tab. 3 die technischen Daten der angeführten Modelle, welche übrigens Magnettrommeln mittlerer Größe entsprechen, so dürfte zuerst auffallen, daß das Modell Ti bei nicht doppeltem Stromverbrauch eine überdoppelte Leistung aufweist. Dieses findet seine Erklärung darin, daß die Schichtstärke der zu säubernden Rohstoffmasse größer angenommen wurde, als bei Type Te. Hervorzuheben ist hierzu: je feiner die auszuscheidenden Eisenteile sind, umso kleiner muß die Schichtstärke der über die Magnettrommel geleiteten Rohstoffe sein. Natürlich vermindert sich dann die Leistungsgröße, wogegen der Leistungserfolg steigt. Gehen wir zu der Jahreskosten-Aufstellung über, so sind hierin die Zinsen für das Anschaffungskapital mit 5 v. H. eingesetzt. Die Abschreibung des Magneten findet mit 10 v. H. statt. Zur Festlegung der Stromverbrauchsunkosten wurden jährlich 3000 Arbeitsstunden (entspr. einem Betriebsjahr) und der Preis einer KW/Std. mit 0,10 M gerechnet. Außerdem mußte die Antriebskraft noch berücksichtigt werden. Die Kosten einer PS/Std. sind zu M 0,07 angenommen. Aus den so ermittelten Jahresunkosten, welche je nach der Größe des Magneten sich vermindern oder vergrößern, läßt sich ermessen, daß die Anwendung der Elektroschutzmagnete nicht allzu erhebliche Betriebsbelastungen finanzieller Art mit sich bringt. Bedenkt man dabei noch, daß die außerordentlich vielen Störungen (welche durch Eisenteile bei der Verarbeitung der meisten Rohstoffe vorkommen) und die Gefahren für die maschinellen Vorrichtungen in einfacher und sicherer Weise vermindert werden, so bedeutet der Betrag der Jahresunkosten nur einen geringfügigen Beitrag für die Sicherstellung des Betriebes. Außerdem werden die von den Eisenteilen befreiten Rohstoffe in ihrer Reinheit noch andere Vorzüge für die Fabrikation und den Absatz der Produkte zeitigen, so daß hierdurch, wie auch durch Veräußerung des aus den Rohstoffen gewonnenen Eisens der Kostenaufwand für den Gebrauch der Elektroschutzmagnete ziemlich vermindert wird.