Druckablesungen an den richtigen Querschnittspunkten eingeschrieben.

In den Querschnittspunkten, in denen die Geschwindigkeitsrichtungen in diesen Figuren gezeichnet sind, wurden auch die Winkel gemessen, die durch eine zweite Fahne mit wagerechten, an der ersten Fahne befindlichen Drehzapfen in den lotrechten Ebenen angezeigt wurden. An der zweiten Fahne war ein Zeiger mit Ausgleichgewicht angebracht, womit die Ausschläge + aus der Wagerechten nach oben und - nach unten an einem Bogenmaßstab abgelesen wurden; es hat sich jedoch nachträglich herausgestellt, daß diese Ablesungen ungenau waren, da der Zeiger durch die Stromkraft stets etwas nach oben umgebogen wurde. Diese Ablesungen sind übrigens in Abb. 22 bis 25 an den Geschwindigkeitsrichtungen vermerkt. Mit Hülfe der Winkel a und ß lassen sich aus den Kugelwiderstandskomponenten X die resultierenden Widerstandskräfte

daß die Resultanten in der Strahlmitte nur sehr wenig von ihren Komponenten abweichen und daß auch an Stellen, wo die Geschwindigkeitsrichtungen von den Querschnittsnormalen am meisten abweichen, die Abweichungen nicht so erheblich sind, daß eine umständliche Umrechnung und Umzeichnung gerechtfertigt erschiene. Für den vorliegenden Zweck kann man die Indikatordiagramme, Abb. 9 bis 12, unmittelbar als Diagramme der resultierenden Kugelwiderstände benutzen, wenn man sich mit einer kleinen Ungenauigkeit zufrieden gibt, die schon wegen der Druckschwankungen im Wasserbehälter ohnehin unvermeidlich ist.

Mit Hülfe der Geschwindigkeitsrisse kann der Weg irgend eines im Querschnitt IV gewählten Punktes bis zum Ausströmquerschnitt I verfolgt werden. In Abb. 28 sind zu einer Reihe von im Querschnitt IV gewählten Punkten die wagerechten Projektionen ihrer Stromlinien gezeichnet, wonach ein Schaumodell angefertigt wurde, bei welchem die Querschnitte aus Zellhornplatten und die Stromlinien aus Drähten hergestellt sind.

Da bekanntlich die Kugelwiderstände durch die Quadrate der Stromgeschwindigkeiten ausgedrückt werden, stellen die Diagramme in einem leicht zu bestimmenden Maßstab die Linien der Geschwindigkeitshöhen dar. Den Maßstab

er

deutscher Ingenieure.

Abb. 28.

Wagerechte Projektion der Stromlinien.

a

b

a

c d

hält man, indem man die mittlere Geschwindigkeitshöhe mit der Höhe der mittleren Geschwindigkeit, d. i.

(5,5)2

2 g

2 g

h 25 mm.

I.

II.

Wagerechten der mittleren Geschwindigkeitshöhen aufgetragen worden, womit die punktiert dargestellten Ueberdruckhöhenlinien entstanden sind. Diese Linien teilen die 05Diagrammflächen in zwei Teile, von denen nach der üblichen Auffassung die gestrichelten Flächen die Druckenergie, der übrig bleibende Teil hingegen die kinetische Energie darstellen müßte; die Summe 10 der beiden Energien würde 05 in allen Querschnitten gleich bleiben, und zwar 1,542 mkg, wie im AusΔρ flußquerschnitt, wo 0 Y

ist.

Statt der gestrichelt dargestellten Linien Linien hat aber der Indikator ganz andre Linien gezeichnet. Wie Abb. 29 bis 32 zeigen, wäre die kinetische Energie im Querschnitt I nur wenig durch die Spannungen beeinflußt, hingegen müßte sie in den weiter nach innen liegenden Querschnitten bedeutend

m

7,5

0

75

10

0,5

57. Nr. 1

1913

verringerte Größen haben, so z. B. im Querschnitt IV etwa nur 50 vH ihres ursprünglichen Wertes.

Aus den planimetrierten Flächengrößen (durchschnittlich 2020 bis 2392 qmm) der Diagramme der Abbildungen 9 bis 12 ist aber zu ersehen, daß sie nicht beträchtlich voneinander abweichen. Auffallend ist die vollständige Gleichheit der Durchschnittsflächen (2022 qmm) der Diagramme und, was dasselbe besagt, die Gleichheit der kinetischen Energie in den Querschnitten I und IV, wo doch, wenn der Satz von der Unveränderlichkeit der Summen von kinetischer und Druckenergie in allen Fällen richtig wäre, in letzterem Querschnitt nur etwa halb soviel kinetische Energie vorhanden sein könnte wie im Querschnitt I.

IV.

In der Schicht - h 25 der Querschnitte I bis IV habe ich noch bei der mittleren Geschwindigkeit von 9,4 m/sk mit einer stärkeren Indikatorfeder Diagramme, Abb. 33 bis 36, aufgenommen, deren Flächen 2600, 2610, 2750 und 2550 qmm betragen.

Alle die angeführten Versuche sprechen also gegen die übliche Annahme bezüglich des Zusammenhanges zwischen Druck und Geschwindigkeiten im abgelenkten Strom.

Bei der mittleren Geschwindigkeit von 8,8 m/sk habe ich auch in Querschnitten außerhalb des Ausströmquerschnittes, und zwar in der Verlängerung des Bodenkreises von I, gerechnet in 3 zu 3 mm Entfernung Diagramme, Abb. 37 und 38, aufgenommen, und zwar in den Schichten h 25 und 37. Der äußerste Querschnitt (8), Abb. 7, wo noch Diagrammaufnahmen stattgefunden haben, liegt somit 24 mm von dem äußeren Punkt des IQuerschnittes. Diese Diagramme geben darüber Aufschluß, wie z. B. im Radspalt einer Turbine die Geschwindigkeiten verteilt sein dürften.

Die Untersuchungen zeigen, daß bei den Querschnitten I bis IV die größten Geschwindigkeitsunterschiede in II auftreten, und es schien daher interessant, die Geschwindigkeitsverteilung möglichst über den ganzen Querschnitt II festzustellen. Zu diesem Zwecke wurden die Messungen im Querschnitt II mit einer Kugel von 10 mm Durchmesser bei 7,2 m/sk mittlerer Geschwindigkeit in Höhen von 3 zu 3 mm wiederholt, wobei also die wagerechten Kanalwände bis 7 mm angenähert wurden, Abb. 39. Eine solche Annäherung der gekrümmten Kanalwand war wegen Anschlages der Kröpfung des Kugelhaltes an der lotrechten Ausströmkante unmöglich. Die mit Hülfe der aus diesen Diagrammen gezeichneten Geschwindigkeitslinien bestimmten Isotachen (von 0 bis 18), Abb. 40, zeigen eine Verschiebung der Spitze nicht nur nach außen, sondern auch nach oben, woran das Absperrventil Anteil haben dürfte.

Zur Untersuchung der Strömungen im abgelenkten Wasserstrahl habe ich an fünf verschiedenen Punkten, beiläufig in der mittleren Höhe des Einströmquerschnittes, Luft eingeblasen, deren Strömungsbild auf dem dunkel angestri

dem Glasdeckel vor sich gehen; letzterer Streifen ist aus einer zweiten Bildaufnahme in Abb. 46 nachgezeichnet. In Abb. 47 wurde mittels Holzeinlage ein Reaktionskanal durch einen aufgesetzten Schnabel mit schrägem Abschnitt hergestellt; die abgelenkte Ausströmrichtung wie auch die Achse eines gefärbten Strahles ist mit gestrichelten Linien augenfallend hervorgehoben. Die bei diesem Kanal aufgenommenen Meßkugeldiagramme sind in Abb. 48 bis 51 wiedergegeben.

Zum Schlusse sei noch erwähnt, daß durch Entfernen des ablenkenden Stahlbandes eine Aenderung an den Strömungsvorgängen kaum zu bemerken war, was darauf hinweist, daß die Kanalwand durch stillstehendes Wasser ersetzt wird; dies konnte übrigens an dem gleichmäßigen Zerfließen der an diesen Stellen eingeführten farbigen Flüssigkeit gut beobachtet werden.

Zu dieser Veröffentlichung bemerke ich, daß meine Untersuchungen keinesfalls als abgeschlossen zu betrachten sind, vielmehr sollen sie den bescheidenen Anfang für die Erforschung zahlreicher, sich mit den neuen Gesichtspunkten aufdrängender Fragen bilden.

Zusammenfassung.

Die auf zwei Potentialkraftfelder erweiterte Bernoullische Gleichung. Nachweis der Unveränderlichkeit der Geschwindigkeit bei Parallelströmung, daher Unabhängigkeit der kinetischen Energie von den Druckhöhen im Krümmer. Einander im Raume kreuzende Stromkanäle: »Verdränger« und »Verdrängte«. In der Nähe des Ausströmquerschnittes von innen nach außen zunehmende Strömungsgeschwindigkeiten. Abgelenkte Ausströmrichtungen. Beweise durch Messungen.

Die bekannte und auch in weiteren Kreisen außerhalb Deutschlands gut eingeführte Drehbankfabrik von H. Wohlenberg, Kommandit-Gesellschaft in Hannover, hat eine neue Drehbank, Abb. 1, auf den Markt gebracht, die eine ganze Reihe bemerkenswerter und neuer Züge aufweist und als eine sehr geschickte und glückliche Konstruktion bezeichnet werden muß.

Der Stufenmotor mit seiner außerordentlich einfachen Regelung, die Abstufungen der Umlaufzahlen in den Grenzen von 1 bis 4 fast ohne Verringerung des Wirkungsgrades ohne weiteres gestattet,

1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Metallund Holzbearbeitung) werden an Mitglieder des Vereines und Studierende bezw. Schüler technischer Lehranstalten gegen Voreinsendung von 20 postfrei abgegeben. Andre Bezieher zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5 .. Lieferung etwa 2 Wochen nach dem Erscheinen der Nummer.

deutscher Ingenieure.

wird die Bewegung teils unmittelbar auf rз, teils über das Zwischenrad r auf r1⁄2 übertragen. Beide Räder 73 und r sind mit Spreizringkupplungen, Abb. 3, ausgestattet, so daß durch Verschieben der Muffe k1 nach rechts der Arbeitsgang über r1-rз (19/84), durch Verschieben nach links der schnelle Rückgang über r2-r′5 (19/79) auf die Büchse c übertragen werden kann, die auf der Hauptspindel II lose läuft.

Mit Büchse c ist das Stirnrad 7 verschraubt, das in stetem Eingriff mit dem Vorgelegerad r ist und die Bewegung durch rs auf das große Rad r, übermittelt. Damit ist also die untere Hälfte der Geschwindigkeiten, nämlich die von 10 bis 40 Uml./min, für die Hauptspindel verfügbar.

Eine sehr schöne und einfache Lösung hat die Firma nun für das Ausrücken des Vorgeleges und das Kuppeln der Büchse c mit der Spindel gefunden

und sich unter D. R. G. M. 514643 schützen lassen. Bei den bisherigen Konstruktionen waren in den meisten Fällen hierzu zwei Handgriffe nötig, und wo sich die Umschaltung durch einen Handgriff herbeiführen läßt, ist das entweder nur eine mehr oder weniger umständliche Verbindung der beiden Handgriffe, oder es liegt eine Klauenkupplung vor, bei der alle beteiligten Räder nach wie vor im Eingriff bleiben. Hier dagegen wird das Stirnrad r, zunächst durch Verschieben nach links außer Eingriff mit r gebracht und dann durch weiteres Verschieben mit der Büchse c und dem Rad r unmittelbar gekuppelt. Mithin werden durch einfaches Verschieben dieses Rades der Hauptspindel die weiteren 20 Geschwindigkeiten, von 60 bis 240 Uml./min, erteilt. Das Rad r9 wird durch eine Gabel d verschoben, die in die mit Ringnut versehene Nabe des Rades eingreift, durch die runde Zahnstange e, das Blockritzel f und die Handkurbel h2, Abb. 5. Eine einfachere Lösung als diese, 40 Geschwindigkeiten lediglich durch Einstellen der Reglerkurbel und der Handkurbel h2 auf die Spindel zu schalten, kann wohl kaum erdacht werden. Und da beide Handgriffe bei der ziemlich kurzen Bank in unmittelbarer Reichnähe des Drehers liegen, so ist auch anzunehmen, daß dieser Wechsel der Spindelgeschwindigkeiten öfter und besser ausgenutzt wird, als es bei andern Maschinen der Fall ist, wo mehr Handgriffe erforderlich sind.

Die Kupplung k1 für Vor- und Rücklauf wird in ähnlicher Weise durch eine Gabel g, Abb. 4, Zahnbogen h, Bolzen und Hebel h1 betätigt, von dem aus in der üblichen Weise eine Stange längs des Bettes über der Maschine bis zum Reitstock läuft, so daß während des Ganges des Motors die Bank stillgesetzt und auf Vorwärts- oder Rückwärtsgang umgeschaltet werden kann.

Soweit es sich um kleine Arbeitstücke handelt, die auf Bänken dieser Größe gedreht werden, um Stücke also, zu deren Bewegung kein Kran erforderlich ist, mag die Stange ja als die einfachste und billigste Lösung berechtigt sein. Es ist aber unverkennbar, daß der Arbeiter an der Stange, die er mit einer Hand bedient, keine große Kraft äußern kann, so daß bei einem geringen Klemmen der Teile das Wendegetriebe nicht augenblicklich umzusteuern wäre. Das kann aber bei Arbeiten auf Länge, insbesondere beim Gewindeschneiden, schon gefährlich werden, besonders wenn der Arbeiter die Hand nicht auf der Stange liegen hat und diese erst im letzten Augenblicke suchen muß. Deshalb dürfte

Maßstab 1:7,5.

sich auch hier schon empfehlen, den bei größeren Maschinen üblichen, an der Schloßplatte sitzenden Ausrückhebel anzuwenden, der auf eine längs des Bettes angeordnete Nutenwelle wirkt, sofort zu finden ist und auch kräftig ausgerückt werden kann.

Es mag noch besonders auf die hohen Uebersetzungen hingewiesen werden, die in diesem Räderkasten verwendet sind, indem die Umlaufzahl 1060 der Welle I auf 240 bei einfacher und 40 bei dreifacher Uebersetzung vermindert wird. In diesen starken Uebersetzungen, verbunden mit der hohen Riemengeschwindigkeit, die für die höchsten Umlaufzahlen 15 m/sk beträgt, sowie in der Wahl des Baustoffes für die Getriebe Schmiedestahl und Stahlguß äußert sich auf das deutlichste die Bestimmung der Maschine als Schnelldrehbank.

Schließlich hat der Konstrukteur noch darauf Wert gelegt, den Spindelstock möglichst zugänglich zu machen, ohne die solide Lagerung zu beeinträchtigen. Wie bei allen neuzeitlichen Drehbänken ist ein kastenförmiger Spindelstock verwandt, dem durch die beiden vorderen und hinteren Seitenwände eine sehr viel größere Widerstandfähigkeit verliehen wird, als sie der gewöhnliche sattelförmige Spindelstock aufweist, ganz abgesehen von den weiteren Vorteilen der organischen Verkapselung aller Räder, der Möglichkeit, daß man die Räder in Oel tauchen und infolgedessen wirksam schmieren lassen kann. Die Verwendung nur einer Nebenwelle ergab wiederum nur vier Lagerstellen, der Spindelstock konnte daher ohne Trennfuge ausgeführt werden, so daß nach Abnahme des Deckels k das Innere des Kastens zugänglich ist. Infolgedessen ist es z. B. leicht, die Stellschrauben an den Hebeln der Reibkupplungen nachzustellen.

Allerdings ist durch diese Konstruktion die Möglichkeit genommen, den Motor auf den Spindelstock aufzusetzen, wie man das heute sehr oft sieht. Es mag aber dahingestellt. bleiben, ob das ein Nachteil ist; denn trotz des in die Augen springenden Vorteiles der Raumersparnis und der gedrängten, in sich zusammenhängenden Anordnung muß für genau arbeitende Bänke immer mit der Gefahr einer Erschütterung gerechnet werden. H. Wohlenberg wendet diese Bauart daher bei Bänken von weniger als 300 mm Spitzenhöhe selten an.