Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 315, Jahrgang 1900, Miszellen, S. 291 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Apparat zum Verkleinern und Vergrössern von Zeichnungen.
Einen praktischen Apparat für den Zeichentisch hat der Geometer W. Werkes in Görlitz erfunden und durch ein Deutsches Reichs-Gebrauchsmuster schützen lassen. Diese Vorrichtung zum Verkleinern und
Vergrössern von Plänen besteht aus zwei Massstäben a und b, die an einem Ende miteinander durch einen Messing- oder Eisenring, der die Ansätze a1 und b1 der Massstäbe umgibt, drehbar verbunden sind. Diese Ansätze lassen zwischen sich Lücken, welche eine gewisse Winkelöffnung
zwischen den Massstäben a und b gestatten. Im Zapfen d, welcher sich innerhalb der Ansätze a1 und b1 befindet, ist die Druckschraube f mit einer am unteren Ende derselben befindlichen Höhlung angebracht; in ihrer Verlängerung befindet sich der Nadelbehälter
h, der mit dem Zapfen d zusammenhängt. Im Nadelbehälter h sitzt verschiebbar eine feine Nadel, auf deren oberes Ende die Druckschraube f wirken kann. Eine Feder, welche das untere Ende des Nadelbehälters zusammenhält, gestattet zwar der Nadel, unter dem Druck
der Schraube f sich nach unten zu verschieben, verhindert sie aber an jeder seitlichen Bewegung. Wird die Vorrichtung nicht gebraucht, so
wird die Druckschraube f aufwärts geschraubt und die Nadel von unten nach oben einwärts gedrückt, um ihr Abbrechen zu verhindern. Die Teilungsstriche
der Massstäbe können an den auf dem Papier aufliegenden Kanten ein wenig eingelassen sein, so dass die zum Durchstechen der
Punkte benutzte Nadel bis zur halben Stärke eingreift und die Punkte genau in den Kantenlinien der Massstäbe in das Papier
sticht.
Die Art und Weise, wie Pläne mit der Vorrichtung verkleinert oder vergrössert auf eine Zeichnung übertragen werden, ist durch
nebenstehende Figur genügend veranschaulicht. Darin sind die Linien des zu übertragenden Lageplanes ausgezogen und die Linien
des übertragenen (verkleinerten) Lageplanes punktiert.Man nimmt Pauspapier, sticht mit der Vorrichtung die Punkte der verkleinerten oder vergrösserten Zeichnung ein und überträgt
diese Punkte mittels Nadelstiche auf das Papier, worauf die neue Zeichnung hergestellt werden soll. Oder man legt den zu übertragenden
Lageplan unmittelbar auf das mit der neuen Zeichnung zu versehende Zeichenpapier und sticht die Punkte nach Anweisung der
Vorrichtung durch.
Textabbildung Bd. 315, S. 291
G.
Eingesandt.
Der auf S. 258 d. Bd. enthaltenen Notiz über die Ausstellung Paris 1900 ist berichtigend nachzutragen, dass die Helios-Dampfdynamo eine effektive Leistung von 2000 PS besitzt, ebenso wie die Dampfmaschine der Maschinenbaugesellschaft Nürnberg, welche direkt gekuppelt ist mit zwei Dynamos der Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vorm. Schuckert und Co., und die Dampfmaschine der Firma A. Borsig in Berlin, welche direkt gekuppelt ist mit einer Dynamo von Siemens und Halske.
Dagegen soll die gesamte Kraftabgabe für die Beleuchtung der Ausstellung Paris 18000 PSe betragen, und es kommt dabei ebenso Gleichstrom wie Wechselstrom zur Anwendung; es erhellt daraus, dass schon aus diesen
Gründen mit der einen Wechselstrommaschine von Helios nicht die ganze Ausstellung versorgt werden kann.
Zuschriften an die Redaktion.
(Unter Verantwortlichkeit der Einsender.)
In dem Aufsatz „Grundlagen zur Fluglehre“ von F. Heinz (S. 207 ff. d. Bd.) wird versucht, ein Perpetuum mobile als möglich hinzustellen, welches als neuen Grundgedanken die vereinigte
Wirkung der
„Schwerkraft“ und die der „Expansivkraft der Luft“ vorführt. Beide Kräfte können zur Leistung von Arbeit benutzt werden, aber immer nur. wenn ein Gefälle vorhanden ist, wenn
der schwere Gegenstand am Ende der Arbeitsleistung der Erde näher gerückt ist, und wenn die gespannte Luft Spannung verloren
hat. Mit Kreisprozessen ohne äussere Wärmezufuhr, welche also immer zu demselben Ausgangszustande hinsichtlich der Lage des
unter der Schwerkraft fallenden Körpers und der Spannung der Luft zurückkehren, kann keine Arbeit gewonnen werden. So lange
dies allgemein feststeht, erscheint schon jeder Versuch, diesen Sätzen entgegen erfinden oder konstruieren zu wollen, aussichtslos.
Bei dem vorliegenden Versuch ist der Fehler aber auch leicht als in ungenügender Berechnung liegend nachzuweisen. Eines Eingehens
auf thermodynamische Erwägungen bedarf es dabei nicht; es kann also zu Gunsten des Erfinders noch angenommen werden, dass
ein Luftquantum ohne Arbeitsverlust in Form von Wärme sich ausdehnen und wieder zusammen gepresst werden könne.
Textabbildung Bd. 315, S. 292
Der Einfachheit halber soll der Nachweis an der nebenstehenden Fig. 3 des genannten Aufsatzes geführt werden. Zwischen dem
grösseren Kolben e und dem kleineren f an der Kolbenstange cd ist ein Luftquantum eingeschlossen. Die beiden Cylinderräume kommunizieren bei k. Wenn in irgend einer Anfangsstellung zwischen den beiden Kolben Luft von atmosphärischer Spannung ist, so sinken die Kolben
mit ihrem etwa noch angehängten Gewicht und komprimieren die Luft zwischen sich. Dass die Luft hierbei auf eine höhere Spannung
gebracht wird, als es ohne den Kolben f geschehen würde, ist einleuchtend, denn das Gewicht wirkt ja gerade so, als ob es auf einen Kolben von dem Querschnitte
e – f wirkte, also wird sich die erreichte Spannung zu jener umgekehrt, also wie e : (e – f) verhalten. Aus dieser tiefsten Lage erzielt Herr
Heinz ein Wiederaufsteigen der Kolben, indem er die Oeffnung h schliesst und die Luft unterhalb derselben auslässt, also den Druck auf den Kolben f aufhebt. Hierauf steigt natürlich das System der Kolben e und
f ein Stück in die Höhe, da ja das Gleichgewicht durch Fortnahme des Drucks auf den Kolben f nach unten gestört ist.
Die Frage, wie weit die Kolben wieder steigen, ist aber nicht untersucht worden, sondern es wird die offensichtlich irrige
Annahme gemacht, dass die Kolben wieder bis zur Anfangslage steigen, in welcher Atmosphärendruck geherrscht hatte. Es hat
fast den Anschein, als ob von der Ansicht ausgegangen worden wäre, dass die Spannung der eingeschlossenen Luft und damit ihr
Druck nach oben während der ganzen Steigperiode gleich bliebe. Wenn in der tiefsten Lage ein Druck t1 vorhanden war, und das Gewicht der Kolben mit P bezeichnet wird, so war in dieser Lage P = t1 (e – f). Jetzt werden die Kolben steigen bis P = t2
e geworden ist. Die Kolben werden also
1. irgendwo unterhalb der Ausgangslage stehen bleiben und
2. wird irgend eine Arbeit auch nicht geleistet sein, sondern die Arbeit verloren sein, welche dem Abstand der erreichten
Höhe von der Anfangslage entspricht.
Die Reibung ist natürlich gleich Null angenommen.
Die Auslassung eines Teils der gespannten Luft bedeutet auch eine grosse zwecklose Verschlechterung des Ergebnisses. Viel
rationeller würde man folgendermassen verfahren.
Wenn man in der tiefsten Lage der Kolben unmittelbar unter dem Kolben f einen Cylinderdeckel anbringt, und in diesen ein mit dem Raum über dem Kolben kommunizierendes Rohr nach Erreichung der tiefsten
Lage öffnen lässt, dann wird der Druck auf den unteren Kolben auch weggenommen, durch Erzeugung des gleichen Gegendrucks von
unten, und ohne Verlust an gespannter Luft. Unter diesen Umständen geht also das Kolbenpaar noch ein Stück höher als in dem
von Herrn Heinz angenommenen Fall.
Eine andere Arbeit als die Hebung des eigenen vorher gesenkten Gewichts kann sie hierbei nicht vollziehen. Wenn man ein Gewicht
heben will, welches man in der tiefsten Lage aufsetzt, dann wird natürlich der Weg aufwärts noch kleinerwerden, und die Hebung des Mehrgewichtes nur der grösseren Senkung des ursprünglichen Gewichts gegenüber der Anfangslage entsprechen.
Der Irrtum in den Darlegungen von Herrn Heinz beruht in der Behauptung: „Wie Fig. 3 zeigt, hebt sich der Kolben e ganz aus dem Cylinder A heraus.“ Die Figur zeigt es, der Kolben thut es aber nicht! Und wenn Herr Heinz meint, sich von früheren Perpetuum mobile-Erfindern dadurch zu unterscheiden, dass jene aus „nichts“, er aber aus Naturkräften Arbeit entnehme, so ist das nicht richtig, denn die Benutzung gerade der Schwerkraft zur Arbeitserzeugung
aus „nichts“, d.h. ohne irgend welchen Aufwand, ist der Kern der bei weitem grössten Anzahl der früheren Versuche.
Dr. R. Wirth.
Dazu schreibt uns Herr F. Heinz-Sarajevo das Nachstehende: „So ganz bestimmt und selbstverständlich ist es denn doch nicht, dass die Kolben, wie Herr Dr. R. Wirth glaubt, unterhalb ihrer Ausgangslage stehen bleiben. Bevor ich mit meinem Vorschlage vor die Oeffentlichkeit trat, berechnete
ich, dass in meinem Beispiele das Kolbensystem beiläufig 140 cm emporsteigen müsse, somit um 40 cm höher, als zur Erreichung
der Höhe der Ausgangslage erforderlich ist, welche entsprechend der Cylinderhöhe nur 100 cm beträgt. In der Meinung aber,
die Fachgelehrten würden die vom Kolbensystem erreichbare Steighöhe ohnehin besser und verlässlicher berechnen können, als
ich, unterliess ich es, die Art meiner Berechnung anzuführen, was ich nunmehr nachholen muss. Als Grundlage für meine Berechnung
dienten mir die Formeln in den Lehrbüchern der Mechanik, nach welchen die Arbeit des Pulvergases auf ein Geschoss und die
von einem Geschosse erreichbare Steighöhe berechnet wird. Danach vergleiche ich somit die Entladung des Akkumulators, Cylinder
A (Fig. 3) mit der Entladung eines Geschützes. Will man die Steighöhe eines Geschosses berechnen, so muss zuvor die Anfangsgeschwindigkeit
desselben ermittelt werden, welche abhängig ist von der Grösse des Pulvergasdruckes und dem Gewichte des Geschosses. Das Gleiche
gilt auch in unserem Beispiele. Beträgt in demselben das Gewicht des Kolbensystems 1000 kg, der Druck der Expansivkraft aber
1470 kg, so ist die Anfangsgeschwindigkeit v, wenn P das Gewicht, t den Druck, g = 9,81 m bedeutet,
v=\sqrt{\frac{t\,\times\,2\,g}{P}}
somit
v=\sqrt{\frac{1470\,\times\,2\,\times\,9,81}{1000}}=5,3\mbox{ m}.
Nur bei einer Anfangsgeschwindigkeit von 5,3 m beträgt die Steighöhe h
h=\frac{v^2}{2\,g}
v=\sqrt{\frac{1470\,\times\,2\,\times\,9,81}{1000}}=5,3\mbox{ m.}
Die Formel v=\sqrt{\frac{t\,\times\,2\,g}{P}} zur Ermittelung der Anfangsgeschwindigkeit ist abgeleitet aus der Formel zur Berechnung des Druckes t, nämlich:
t=\frac{P\,v^2}{2\,g}.
Aus dem Vorstehenden geht hervor, wieso ich zu einem viel günstigeren Rechnungsergebnisse gelangt bin, als Herr Dr. R. Wirth; es wäre also nur zu untersuchen, inwiefern dasselbe eine nennenswerte Unrichtigkeit aufweist.
Soll die Expansivkraft der Luft im Cylinder A bei dessen Entladung explosionsartig wirken, wie das Pulvergas in einem Geschütze, dann ist es von grösster Bedeutung, dass
der Druck der Expansivkraft im Cylinder B abwärts gegen den Kolben f (Fig. 3) mit der grösstmöglichsten Plötzlichkeit aufgehoben wird, nachdem bei einer nur ganz langsam vor sich gehenden Aufhebung
dieses Druckes die Ansicht des Herrn Dr. Wirth allerdings gerechtfertigt ist, dass das Kolbensystem nicht bis zu seiner Ausgangslage emporsteigt.
Die Spannung im Cylinder A bleibt nicht während der ganzen Steigperiode des Kolbensystems gleich, das meinte ich durchaus nicht; im Gegenteil, diese
Spannung wird gegen das Ende der Steigperiode um so viel geringer, als die ausserhalb der Cylinder befindliche gewöhnliche
atmosphärische Luft, als der vom Cylinder A an den Cylinder B abgegebenen Luftmenge entspricht und es erwächst somit aus dieser Spannungsdifferenz ein Faktor, welcher hemmend auf das
Steigen des Kolbensystems wirkt. Aus diesem Grunde ist es auch notwendig, die gespannte Luft aus dem Cylinder
B nicht ins Freie, sondern, wie es der Vorschlag des Herrn Dr. Wirth zeigt, unterhalb des Kolbens f strömen zu lassen, um sie dann gegen das Ende der Steigperiode wieder vom Cylinder B dem Cylinder A zuführen zu können.