Titel: Anwendung des Glases in der Elektrotechnik.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 301 (S. 112–114)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj301/ar301025

Anwendung des Glases in der Elektrotechnik.

(Schluss des Berichtes S. 88 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Eines der dankbarsten Verwendungsgebiete hat sich jedoch in jüngster Zeit das Glas als Gefäss für elektrische Accumulatoren erobert. Ursprünglich waren die zur Aufnahme der Accumulatorenplatten und der angesäuerten Erregungsflüssigkeit erforderlichen Tröge in der Regel aus Holz hergestellt, das auf der Innenseite einen Bleiüberzug erhielt. Desgleichen benutzte man wohl auch Gefässe aus verschiedenen, an den Innenflächen durch einen Kautschuk- oder Guttaperchaüberzug isolirten Metallblechen, oder solche aus gepresstem Papierstoff, aus Ebonit, aus Celluloid u. dgl. und schliesslich aus Glas. Gleich anfänglich, als man Accumulatoren in der Industrie zu verwenden begann, haben die damit beschäftigten Techniker es als einen schweren Uebelstand empfunden, dass die Holzgefässe mit Bleiüberzug viel Raum einnehmen und ein überaus grosses Gewicht besitzen. Da ferner der Bleiüberzug der Holzwände nur sehr dünn sein darf, wenn der Preis der Gefässe nicht übermässig hoch werden soll, so ist das Löthen der Bleiblechstösse eine ebenso schwierige als heikele Arbeit, die nur wenigen, ganz besonders geschickten Händen anvertraut werden darf. Wenn diese kostspielige Verrichtung nicht sehr sorgfältig ausgeführt wird, steht das Auslaufen der Erregungsflüssigkeit zu befürchten, was übrigens selbst bei ursprünglich ganz solid ausgeführten Löthungen im Laufe der Zeit zufolge der im elektrolytischen Wege eintretenden Zerstörung des Materials leicht und häufig vorkommt. Aber ein Accumulator, der ausläuft, ist bekanntlich nicht nur in seiner Leistungsfähigkeit beeinträchtigt, sondern derselbe gefährdet auch die Isolirung und die Thätigkeit der ganzen Batterie. Die Gefässe aus Holz und aus allen übrigen, oben angeführten Stoffen, ausser Glas, haben ferner den Nachtheil, undurchsichtig zu sein und sonach hinsichtlich der jeweiligen Zustände im Inneren keinen Aufschluss zu gestatten, wenn nicht erst die Platten selbst ausgehoben werden, wodurch der ganze Accumulator ausser Dienst kommt. Eine solche Nachschau fordert also viel Mühe und Zeit, sowie, während des Betriebes, auch noch eine Aenderung der Schaltung. Die Holzgefässe müssen überdem auch vom Fussboden oder von den Trägern, auf welchen sie ruhen, durch besondere Zwischenstücke isolirt werden. Um allen diesen Uebelständen auszuweichen, bin ich in Gemeinschaft mit dem Accumulatorenfabrikanten Sarcia vor Jahren schon bestrebt gewesen, praktische Standtröge aus Glas zu gewinnen, und bestand der erste diesfällige Versuch aus einem prismatischen Eisenrahmen, in welchen vorn und rückwärts je eine Spiegelscheibe und rechts wie links je eine starke Tafel von gewöhnlichem Rohglas eingeschoben und mittels eines heissen Gemenges aus Ziegelmehl, Wachs und Mastix festgekittet wurden. Eine Anzahl solcher Gefässe, denen man, der Aehnlichkeit wegen, den Namen „Aquarium“ gegeben hat, leisten derzeit noch gute Dienste; sie werden jedoch längst nicht mehr erzeugt, da sie an und für sich ziemlich kostspielig sind und auch leicht zu Grunde gehen, wenn der Anstrich des Eisenrahmens nicht fleissig erneuert und sehr geschont wird. Wir waren daher bald der Ueberzeugung, dass nur ganz aus Glas hergestellte Tröge entsprechen können, und luden daher zwei hervorragende |113| Glasfabrikanten ein, in dieser Richtung Versuche zu machen. Zahlreiche Muster, die von den beiden Hütten voll des freundlichsten Entgegenkommens für uns angefertigt worden sind, haben sich jedoch leider allesammt als unbrauchbar erwiesen, weil diese durch Blasen mit dem Rohr oder mit Hilfe von Pressluft erzeugten Gefässe an einzelnen Stellen, insbesondere in den Ecken und am Boden, stets ungleich stark ausfallen und daher keine verlässliche Haltbarkeit besitzen. Anderntheils hat sich gezeigt, dass das Product der zum Blasen geeigneten Glasmasse, welche ein Uebermaass von kohlensaurem Natron und Kali enthalten muss, gegen die Erregungsflüssigkeit (verdünnte Schwefelsäure) sowohl, als insbesondere gegen die Elektrolyse, welche in den elektrischen Accumulatoren eine noch nicht zureichend erklärte zerstörende Rolle spielt, keinen genügenden Widerstand bietet, ferner, dass diese Gläser zufolge ihrer ungleichen Stärke weder das Gewicht der Platten, noch die in den Zellen vorkommenden Temperaturunterschiede auszuhalten vermögen. Sehr häufig brachen die geblasenen Glaströge wenige Tage nachdem sie in Verwendung genommen wurden, und daher sahen wir uns sehr bald wieder in die bedauerliche Notwendigkeit versetzt, zu den ursprünglich angewendeten, mit Blei ausgefütterten Holzgefässen zurückzugreifen.

Die Frage der Glasgefässe wurde aber neuerdings eifrig aufgenommen, als ich zufällig Gelegenheit hatte, die grossen Glashütten werke in Saint-Gobain zu besuchen und dort die Herstellung von gegossenen Röhren zu beobachten, die sich durch eine überraschend grosse Widerstandskraft gegen das Zerdrücken und ebenso grosse Unempfindlichkeit gegen äussere chemische Einflüsse auszeichnen. Es war sofort meine Anschauung, dass sich in ähnlicher Weise wie diese Röhren auch mein Ideal für ein Accumulatorenstandglas verwirklichen lassen müsste, und dank dem bereitwilligen Entgegenkommen der Saint-Gobain-Gesellschaft und ihres wohlwollenden Generaldirectors A. River ist dies in der That mit dem vorzüglichsten Erfolge gelungen. Ich bin dieser vom Ingenieur Henrivaux geleiteten Fabrikation, welche allerdings nicht nur nennenswerthe materielle Opfer seitens der Glasfabriksgesellschaft, sondern anfänglich mancher Fehlversuch, viel Geduld und reichliche Mühe gekostet hat, mit grösster Aufmerksamkeit gefolgt und war glücklich, als ich endlich alle Schwierigkeiten überwunden sah und einen glänzenden Erfolg constatiren konnte. Die betreffende Herstellungsweise ist äusserst interessant und beruht in erster Linie auf einem neuen, von Appert und Henrivaux erfundenen Giessverfahren, welches die Genannten in einer unter dem Titel „Die Glasmacherei seit 20 Jahren“ herausgegebenen Schrift verflossenen Jahres veröffentlicht haben. Das Eigenthümliche dieser Herstellungsweise besteht darin, dass erstens die Gussmasse ihre endgültige Gestalt durch allmähliche mechanische Einwirkung des Formkerns erhält, und dass zweitens die Giessformen so eingerichtet sind, dass die aus dem Schmelzhafen entnommene Gussmasse während der ganzen Dauer des Gusses ihre Temperatur und sonach auch ihre Bildsamkeit nicht ändert. Zur Erzeugung der Glasröhren benutzt man Formen aus Metall, deren äussere, cylindrische Schalen entsprechend kräftig ausgeführt und, um jeder Deformation vorzubeugen, mit Rippen verstärkt sind; jede solche Schale besteht aus zwei der Länge nach durch Scharniere verbundenen Hälften und ist lothrecht stehend auf einem eisernen Formtisch angebracht. Vor dem Giessen wird die Form mit einem Gitter oder einem Blechmantel umgeben, innerhalb welchem ein heftiges Feuer angefacht ist, damit die erstere die gewünschte Temperatur erhält. In die hohle Formschale bringt man sodann mittels einer gewöhnlichen Glaskelle eine entsprechende Menge des Glasflusses, worauf der Formkern, eine eiserne Spindel, die bis dahin unterhalb des Formtisches seinen Platz einnimmt, mit Hilfe von Dampf- oder Wasserdruck innerhalb der Formschale senkrecht hochgetrieben wird, so dass sie das flüssige Material zwischen sich und der zu ihr haargenau concentrisch stehenden Schale ganz gleichmässig – wie man sieht, unter einem gewissen Drucke – vertheilt. Zur Freimachung der entstandenen Glasröhre muss die Feuerung entfernt, die Formschale geöffnet und die Kernspindel in ihre Ruhelage nach abwärts zurückgeführt werden. Ziemlich übereinstimmend mit diesem Vorgange ist auch das Verfahren bei der Herstellung der prismatischen Accumulatorentröge. Die betreffende theils aus Gusseisen theils aus Schmiedeisen bestehende Vorrichtung (Fig. 1) hat zwei bewegliche Schalentheile A und B, welche den Gefässeiten entsprechen und auf Schlitten angebracht sind, die sich längs der Deckplatte C des Formentisches mit Hilfe der Schraubenspindeln D und D1 verschieben und zum Gebrauche so dicht an einander rücken lassen, dass die beiden Theile durch gewöhnliche Hebelklemmen zu einem einzigen hohlen Prisma fest zusammengefügt werden können.

Textabbildung Bd. 301, S. 113

Der prismatische Kern der Form hat seine Ruhestellung im Untertheil des Formgestelles und kann in einem Ausschnitte der Platte C senkrecht auf und nieder bewegt werden; wenn er sich in seiner normalen Lage befindet, so fällt seine obere Fläche mit der Platte C in eine Ebene zusammen. In Fig. 1 ist dieser Formkern bei R in halb gehobener Lage, d.h. in jener Stellung dargestellt, welche er auf der Hälfte seines Weges einnimmt. Zur Gebrauchsnahme werden also vorerst die zwei Schalenstücke A und B an einander gerückt und verklemmt und der Kern M erhält seine tiefste Lage. Sodann sind mittels einer eigenen zu diesem Zwecke vorgesehenen Anordnung die in der Formvorrichtung angebrachten, unter einander communicirenden Hohlräume mit dem Schmelzofen so in Verbindung zu bringen, dass die ersteren von den überhitzten Gasen des letzteren durchströmt werden, damit die Form die nothwendige Temperatur erlangt. Sobald die Vorbereitungen so weit gediehen sind, erfolgt das Eingiessen der für den ganzen Trog erforderlichen Menge Glasflusses in den von A und B gebildeten Hohlraum und darauf das langsame Auftreiben des Kernes R, dessen Weg genau so bemessen ist, dass er seinen höchsten Punkt erreicht, wenn die oberste Fläche noch so tief unter dem Rande der Formschalen steht, als der Boden des Glasgefässes dick |114| sein soll. Was an Glasmasse überschüssig ist, rinnt über die für diesen Zweck absichtlich schräg gemachten oberen Ränder der Schalen A B aus, oder wird durch eine ziemlich schwere, entsprechend breite Walze, mit der man nach vollzogenem Gusse über die Form hinwegfährt und den Gefässboden ebnet, beseitigt. Indessen werden die Feuerungsgase abgesperrt und die Masse erstarrt so weit, um seine Gestalt zu behalten; sodann öffnet man wieder die Schalen A und B und bringt den Formkern R – dessen Bewegungen mittels Dampf- oder hydraulischen Druckes geschieht – in seine Ruhelage unter den Formtisch zurück, worauf das fertige Stück M (Fig. 3) nun zur weiteren Behandlung dem Kühlofen überantwortet werden kann.

Textabbildung Bd. 301, S. 114
Textabbildung Bd. 301, S. 114

Die grösste Gattung der auf solche Weise erzeugten prismatischen Glasgefässe, welche beispielsweise bei der französischen Nordbahn in regelmässiger Verwendung stehen, haben einen Rauminhalt von 100 l, und das Gewicht der Füllung jeden solchen Troges, nämlich die Erregungsflüssigkeit sammt den Accumulatorenplatten und sonstigem Zubehör, beläuft sich bis auf 360 k. Noch grössere und leistungsfähigere Gefässe herzustellen, ist vorläufig nicht versucht worden. Eine Hauptaufgabe und Schwierigkeit bleibt immerhin die gute Herstellung des Gefässbodens, der aussen eine möglichst ebene Fläche bilden und an allen seinen Theilen genau dieselbe Stärke besitzen soll. Anfänglich erwiesen sich in dieser Richtung die Wirkungen des einseitigen Luftdruckes, welche beim Zurückziehen des Formkernes eintraten, als sehr störend und schädlich, bis man es lernte, diesen Uebelstand nicht nur zu bekämpfen, sondern geradezu zur Gewinnung guter Gefässboden mitzubenutzen. Immerhin bleibt es angezeigt, die Glaströge nicht unmittelbar auf ihre eigentliche Unterlage zu stellen, sondern eine Filzplatte zwischenzubreiten, weil dadurch der auf das Gefäss lastende Druck am sichersten gleichmässig auf die ganze Bodenfläche vertheilt wird. Da man hinsichtlich der Glasdicke des Gefässbodens aus Rücksicht für die gleichmässige Kühlung beschränkt war und nicht leicht über 10 mm hinausgehen konnte, so verstärkte man ihn wenigstens auf der Innenseite durch dreikantige Rippen, was sich auch bewährt hat. Leicht ist es, die Seitenwände der Accumulatorentröge an beliebigen Stellen mit senkrechten Falzen oder Leisten zum Festmachen der Bleiplatten zu versehen, indem einfach nur der Formkern den entsprechenden Querschnitt erhält.

Nebst den vorstehend etwas näher betrachteten Trögen für Accumulatoren, die in verschiedenen Grössen gebraucht und geliefert werden, besorgen die Glasindustriellen in neuerer Zeit auch eine Menge Isolirvorrichtungen für diese Secundärbatterien, wie Glasstäbe, Röste, Manchetten, Untergestelle u. dgl. m. Um den Accumulatoren eine möglichst vollkommene Isolirung zu geben, stehen sie bekanntlich nie direct auf dem Fussboden, sondern auf getheerten Holzunterlagen, welche ihrerseits wieder auf doppelten Isolirfüssen ruhen, deren Hohlräume mit schwerem Oel ausgefüllt sind. Frankreich war früher für diese Vorrichtungen, welche aus Glas oder Porzellan und in der Regel aus zwei in einander zu stellenden Gefässen bestanden, an Deutschland und Belgien zinspflichtig, was jetzt nicht mehr der Fall ist. Dasselbe gilt hinsichtlich ähnlicher Isolirstützen für Dynamomaschinen. Mit wirklichem Vortheil wird neuerer Zeit das gepresste Glas auch für grosse Rheostaten an Stelle des Porzellans angewendet und ebenso, insbesondere in der Form des sogen. Opalin, an Stelle von Marmor o. dgl. bei den Umschaltern in Leitungsnetzen für hoch gespannte Ströme. Schliesslich bleibt etwa noch zu erwähnen, dass die oben besprochenen gegossenen Glasröhren, welche für Wasserleitungen oder ähnliche Röhrenanlagen gebraucht werden, ebensowohl zur Einbettung von Leitungskabeln unter den verschiedensten Verhältnissen vorzüglich geeignet erscheinen und in dieser Anwendungsform die weitgehendste Ausnutzung verdienen.

Wie man sieht, ist das noch vor wenigen Jahren seitens der Elektrotechniker gehegte Vorurtheil gegen gewisse Verwendungen des Glases in keiner Weise mehr gerechtfertigt; man wird vielmehr die Vortheile, welche gegossenes Glas in Anbetracht seiner Unveränderlichkeit und seines grossen mechanischen Widerstandes darbietet, immer mehr und mehr zu würdigen lernen, da ja auch sein Preis verhältnissmässig niedrig ist, und ausserdem sein specifischer Leitungswiderstand – vorausgesetzt, dass stets Hartglas gewählt wird, das nur geringe Mengen alkalischer Basen enthält – den Leitungswiderstand der sonstigen Isolirmaterialien übertrifft.

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