Titel: Neues im Schiffswesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 307 (S. 294–297)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj307/ar307078

Schiffbau.
Neues im Schiffswesen.

(Schluss des Berichtes S. 269 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Sicherheitsvorrichtung gegen die beim Platzen von Dampfröhren entstehenden Unfälle.

Von Louis Blanc in Paris wird zufolge den Verhandlungen des Petersburger polytechnischen Vereins (1897 * S. 125) ein Apparat vorgeschlagen, der mit Bezug auf Fig. 16 beschrieben sei.

Textabbildung Bd. 307, S. 294

In der Dampfröhre a, welche vom Kessel c zur Maschine führt, befindet sich ein gewöhnlicher Dampfkrahn b1 welcher verbunden ist mit dem Sicherheitskrahne d und den beiden Cylindern e und f von verschiedenem Durchmesser, welche ihm als Deckel dienen. Das Ventil g, welches sich in dem Raume d befindet, bildet aufgehoben zwei freie Oeffnungen aus dem Dampfkessel in die Dampfröhre a, heruntergelassen verschliesst es sie. Die Bewegung des Ventiles g ist verbunden mit den beiden Kolben p und p1, welche sich in den Cylindern e und f leicht bewegen lassen. Diese Kolben lassen sich auch mit der Hand durch den Griff h regieren, unter dem Dampfdrucke functionirt der Apparat dagegen automatisch und der Griff h dient in diesem Falle nur dazu, um die Lage g zu bestimmen. In einiger Entfernung von dem Ventile d befindet sich auf der Dampfröhre a ein zweiter Cylinder mit zwei Kolben k und k1, welche auf einer Achse festgesetzt sind. In diesen Cylinder sind zwei Röhren l und l1 eingelassen. Die Röhre l, welche mit einem Hahn l2 versehen ist, verbindet den Cylinder direct mit dem Dampfkessel. Die Röhre l1 dagegen verbindet diesen Cylinder mit dem oberen Theile des Cylinders f. Ueber dem Cylinder j mit den nach aussen gehenden Oeffnungen mm befindet sich der Cylinder p2 mit der inneren Spiralfeder r0, welche von oben auf die Kolben k und k1 drückt mittels der Stange q, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Der Druck der Feder r0 ist derartig berechnet, dass er etwas geringer ist als der Druck des Dampfes, welcher aus dem Kessel strömt. Bei einem Druck von z.B. 10 at würde der Gegendruck der Feder r0 auf 7 bis 8 at zu stellen sein. In Folge dessen werden die Kolben k und k1, wenn der Dampf unter vollem Drucke circulirt, sich in gehobenem Zustande befinden, die Oeffnungen mm verbinden die Röhre l mit der äusseren Atmosphäre, während der untere Kolben k die Oeffnung der Röhre l im Cylinder j verschliesst. Wenn dagegen der Druck in der Röhre a plötzlich in Folge einer Undichtigkeit fällt, so werden die Kolben k und k1 durch den Druck der Feder r0 heruntergeschoben, die nach aussen mündenden Oeffnungen m und m werden durch den Kolben k geschlossen und die Röhren l und l1 verbunden. Schliesslich befinden sich als weitere Details an dem Apparate: an der Röhre l1 in der Nähe des Cylinders ein dreigängiger Hahn, ein Durchblasrohr t, welches an der unteren Seite des Cylinders f angebracht ist und die Oeffnungen t und t1 in dem Ventile g, welche zum automatischen Heben des Ventiles, falls es heruntergelassen, dienen.

Der Apparat wirkt folgendermaassen: Wenn die Maschine angelassen, wird mit der Hand an dem Griffe h das Ventil g aufgenommen und dann das Ventil b. In Folge dessen überwindet der Dampf, welcher unter vollem Drucke in die Röhre a eingetreten, den Widerstand der Feder r0 und hebt die Kolben k und k1, die Oeffnungen mm werden frei und der obere Theil des Cylinders p1 wird mit der der äusseren Atmosphäre durch die Röhre l verbunden. Das heisst der Kolben p1 befindet sich unter keinem Drucke. Der untere Theil des Kolbens p, welcher mit p1 verbunden, wird von unten unter Druck stehen, so dass das Ventil g sich in gehobenem Zustande befindet und die Speisung der Maschine unter normalen Verhältnissen durch die Röhre a unbehindert vor sich geht. Wenn nun in der Dampfröhre a irgend eine Undichtigkeit entsteht, so wird sich in Folge der plötzlichen Verminderung des Druckes in der Dampfröhre a unter dem Kolben k das System der Kolben k und k1 senken, die Oeffnungen mm, welche in der Verbindung mit der äusseren Atmosphäre stehen, werden durch den Kolben k1 geschlossen und die Röhren l und l1 welche zwischen den Kolben k und k1 in den Cylinder j münden, werden unter sich verbunden, in Folge dessen wird der Dampf auf den Kolben p einwirken. Da der Durchmesser des Kolbens p1 grösser ist als der Durchmesser des Kolbens p, so wird das Kolbensystem p und p1 unter dem Drucke von oben sich senken und das Ventil g sich sofort schliessen. In Folge dessen wird jede Verbindung zwischen dem Dampfkessel c und der Dampfröhre abgeschnitten und jedes Unglück verhütet. Es muss bemerkt werden, dass beim Anlassen der Maschine die Kolben k und k1 sich in gesenktem Zustande befinden, so dass die Röhren l und l1 unter einander verbunden sind. Daher muss man zuerst darauf sehen, dass der Hahn r1 geschlossen ist, um den Druck des Dampfes auf die Oberfläche des Kolbens p1, welcher die Oeffnung des Ventiles g verhindern könnte, zu beseitigen.

Wenn der Apparat in Folge irgend einer Undichtigkeit der Dampfröhren in Function getreten ist, muss man die Klappen b und den Hahn l2 auf der Röhre l schliessen, dann den Hahn r1 öffnen, so dass die Röhre l1 mit der äusseren Atmosphäre in Verbindung gebracht wird. Dann |295| wird die Undichtigkeit beseitigt und die oben besagten Handgriffe gethan, um die Maschine anzulassen.

Wenn bei Oeffnen des Hahnes b das Ventil g heruntergelassen war, so wird das Heben desselben automatisch erfolgen durch die in demselben befindlichen Oeffnungen tt und t1t1 in folgender Weise: Der Kolben p wird durch den unter ihm befindlichen Dampfdruck leicht gehoben auf die Höhe s. Dadurch werden die Oeffnungen t1t1 frei und der Dampf strömt aus dem Kessel c durch t1t1 und tt nach dem Rohre a. Wenn der Dampfdruck unter dem Ventile g stark genug ist, wird es gehoben und der Apparat wird dem vollen Durchgange des Dampfes aus dem Kessel nach dem Rohre a nicht weiter hinderlich sein.

Um jederzeit die Möglichkeit zu haben, die Communication zwischen Dampfkessel und Maschine oder äusserer Atmosphäre abzuschneiden, z.B. bei verdächtigem Geräusch in der Maschine oder bei einem Unglücksfalle zur Erzielung sofortigen Stillstandes, ist zwischen den Röhren l und l1 eine Röhre u mit einem Hahn r1 eingeschaltet. Der Arbeiter kann mit einem Schlüssel durch Oeffnen dieses Hahnes das Ventil g sofort schliessen, da der Dampf aus dem Kessel durch die Röhren l l1 sofort den Kolben p herunterdrückt.

Bei einer Batterie von Dampfkesseln, welche durch eine Magistralröhre verbunden, wird der Apparat, wenn er an einer jeden Röhre eingesetzt, unbedingt den Uebergang der Explosion von einem Dampfkessel zum anderen verhüten. Im Falle der Explosion eines Dampfkessels, wird der Druck sofort in allen Röhren fallen, alle Klappen werden sich schliessen, wodurch jede Communication zwischen den Dampfkesseln unter einander und mit der äusseren Atmosphäre aufgehoben wird. –

Anstriche für den Schiffsrumpf zum Schütze desselben gegen Anrostungen und Ansatz von Muscheln sind zahlreich vorgeschlagen, ohne dass bisher eine erfolgreiche Lösung dieser wichtigen Frage gelang. In der Chemiker-Zeitung, 1897 S. 293, wird nun über die neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiete eingehend berichtet.

Nach W. Hummel datirt das Bedürfniss nach besonderen Farben zum Bedecken der unter Wasser befindlichen Schiffstheile seit Einführung von Eisen und Stahl in den Schiffbau. Holzboote sind keinem Rosten unterworfen, und vor dem Bewachsen mit Seepflanzen und Schalthieren wurden dieselben dadurch geschützt, dass man sie mit Kupfer- oder Kupfer- und Zinkbögen auskleidete. Man hat wohl dasselbe Mittel auch für Eisenschiffe anzuwenden versucht. Doch benutzt man die Kupferauskleidung nur dann, wenn die Schiffe für längere Jahre keiner Dockung, also keinem Abreinigen der Unterwassertheile unterworfen werden können. Was das Anstreichen der Schiffe mit Blei- oder Eisenmennige, Blei- oder Zinkweiss anbelangt, so sind diese Mittel gegen das Anwachsen von Organismen ganz unwirksam, verhindern aber auch das Verrosten des Eisens nicht. Das Grundiren der Stahlschiffe mit Bleimennige wurde ebenfalls aufgegeben, seitdem man zur Ueberzeugung gekommen ist, dass Bleipräparate unter dem Einflüsse von Seewasser in Bleichlorid umgewandelt werden, welch letzteres wiederum bei Berührung mit Eisen Eisenchlorid und Blei bilden soll; der Bleimetallniederschlag ruft einen starken galvanischen Strom hervor und verursacht weitere Corrosionen.

Als Grundbedingungen für die Zweckmässigkeit der Anstriche stellt Hummel folgende auf: 1) Die Compositionen sollen den Schiffskörper vor Corrosion schützen, 2) eine glatte Oberfläche bilden, um die Reibung zu vermindern, und 3) rasch trocknen, damit an einem Tage das Reinigen der Unterwassertheile und ein zweimaliger Anstrich derselben ermöglicht werde. Bei neuen Stahlschiffen ist der Panzer meistentheils mit einer Haut bedeckt, die durch Eintauchen der Bögen in verdünnte Salzsäure entfernt werden muss, anderenfalls fällt diese Schicht ab und zieht die darüber liegende Farbe mit, die entblössten Stellen aber unterliegen einem starken Verrosten; neue Schiffe sollten auch mindestens alle 6 Monate umgestrichen werden, bis man die Ueberzeugung gewinnt, dass die Farbe einen festen Grund erhalten hat. Die Zusammensetzung der Anstrichfarben ist verschieden. Mac Innes verwendete zum Grundiren eine Eisenoxyd enthaltende Lackfarbe, worüber man eine erwärmte Mischung von Kupfer mit Seife auftrug. Gisbourne mischte Quecksilber mit Kreide, bereitete damit eine dicke, langsam trocknende Oelfarbe und wandte diese über einer Bleimennigeschicht an. Als bedeutender Fortschritt im Schiffsschutze muss die von Heinrich Rathjen eingeführte Lösung von Schellack in Spiritus betrachtet werden. Diese Lösung wurde mit Eisenoxyd gemengt und etwas Leinöl dazu gegeben, um der Farbe Elasticität zu verschaffen. Die Farbe diente als erste Schicht zur Isolation, darauf kam ein zweiter Anstrich aus denselben Stoffen unter Zusatz von Arsen und Quecksilber. Solche Farben zeichnen sich durch Dauerhaftigkeit aus, da die im Seewasser enthaltenen Salze auf Schellack wenig einwirken; aus dem in der zweiten Schicht enthaltenen Quecksilber bildet sich langsam unter Einfluss des Seewassers Quecksilberchlorid, welches auf die Organismen zerstörend wirkt. Rathjen's Farben trocknen rasch, so dass man an einem Tage zwei bis drei Anstriche fertig bringen kann. Es ist jedoch unmöglich, grössere Mengen Quecksilber in den Anstrich hineinzuführen, da dadurch die Schellacklösung selbst zerstört werden würde; auch ist die Löslichkeit des Schellackes sehr gering, so dass die Wirksamkeit der Farbe mit der Zeit vermindert wird. Als Giftstoffe kommen auch Zinkweiss und Kupfer in Betracht, auch andere antiseptische Mittel, z.B. Hydrazin, wurden versucht; am wirksamsten haben sich Kupfer und Quecksilber erwiesen. Für die Verwendung von Kupfer spricht seine Billigkeit, es erscheint jedoch insofern nicht empfehlenswerth, als bei Schadhaftwerden der Isolirschicht grössere Kupfermengen eine Corrosion des Eisens bewirken können.

Von den an dem Schiffskörper anwachsenden Organismen sind die Seegräser weniger gefährlich; sie wachsen gewöhnlich nur an der Wasserlinie an, weil zu ihrer Entwickelung Licht erforderlich ist. Der Schiffsgang wird hauptsächlich durch das Anwachsen von Schalthieren gehemmt; diese Organismen schwimmen aber gewöhnlich nur im ersten Stadium ihrer Entwickelung herum. Die Gifte des Anstriches haben also die Aufgabe, die am Schiffe haften bleibenden Keime abzutödten. Während der Schiffahrt wird die Farbschicht durch Reibung und unter dem Einflüsse des Seewassers so weit erweicht, dass die Seesalze mit den im Anstriche befindlichen Giften in Umsetzung treten können; es bildet sich auf der Oberfläche eine antiseptische Lösung, welche die sie berührenden Organismen zerstört. In tropischen Seen ist die Vermehrung von Lebewesen in manchen Jahreszeiten so gross, dass das |296| antiseptische Mittel an der Oberfläche der Schiffe bald erschöpft erscheint und die Farbe das Anwachsen nicht mehr verhindern kann. Das Haftenbleiben der Organismen erfolgt während des Aufenthaltes der Schiffe in Häfen ergiebiger als während der Fahrt. Die Wirksamkeit der angewendeten Schutzanstriche hängt also hauptsächlich davon ab, für welch lange Zeit des Schiffsstillstandes diese Anstriche eine wirksame antiseptische Substanz abgeben können. Im Hafen aber unterliegt die Oberfläche der Schiffe keinerlei Reibung, das antiseptische Mittel wird also schon nach einigen Wochen erschöpft und kommt erst dann wieder zur Wirkung, wenn während einer neuerlichen Bewegung des Schiffes die erschöpften Theilchen durch Reibung herunterkommen und eine neue giftgesättigte Fläche blosstellen. Je nach den obwaltenden Verhältnissen kann ein neu angestrichenes Schiff mehr dem Anwachsen unterliegen, als ein mit alten Anstrichen versehenes. Erwähnt sei noch, dass ein längeres Aussetzen der frischen Anstriche an der Luft die Wirksamkeit der Farbcomposition bedeutend vermindert. Zur Illustration des Werthes der bisher vorgeschlagenen Schiffsfarben hat W. P. Wierchowski auf Grund von in der Schwarzmeer-Flotte vorgenommenen Versuchen folgende Tabelle zusammengestellt:


Compositionen
Verbrauch
in Pfund auf
1 Quadrat-
faden

Kosten
in Rubel
Gewicht des
Anwuchses
pro Monat
in Pfund
Leoni Nr. 1 und 2 7,00 2,55½ 3,704
Rathjen Nr. 1, 2 und 3 6,18 4,95 3,191
Dubois Nr. 1 und 2 7,50 3,72 5,453
Perreti Nr. 1 und 2 7,86 2,90 4,358
Holzapfel Nr. 1 und 2 7,25 2,80 3,168
Murreo Nr. 1 und 2 9,03 5,12 3,775
Sopston (Holzapfel) 5,25 0,79 5,455
Urban Nr. 1 6,00 1,80 2,820
Urban Nr. 2 10,50 5,77 2,820
Mennige 6,50 0,70 8,020

Ueber Schiffshebewerke hat A. Riedler (Berlin 1897, Verlag von A. Seydel) eine ausführliche Studie veröffentlicht.

Die Wasserstrassen haben mit dem modernen Massenverkehr an Bedeutung zugenommen und sind die Verkehrsbedingungen vielfach Lebensbedingungen geworden. Die modernen Verkehrswege können nicht mehr den günstigen Wasser- und Bodenverhältnissen allein nachgehen, sondern sie müssen auch technisch schwierigere aufsuchen und ausnutzen. Der Technik werden hierbei neue Aufgaben gestellt, welche im Wesentlichen darin bestehen: „Grosse Gefälle in möglichst grossen Stufen zu überwinden.“ Brauchbare Hebewerke für grosse Gefälle und grössere Schiffe zu schaffen und dabei Raschheit und Sicherheit des Verkehres zu erzielen.

Zur Lösung der Aufgabe gibt es zwei Wege, entweder Verbesserung der alten bewährten Kammerschleuse, oder Ausführung brauchbarer maschineller Hebewerke.

Die Kammerschleuse ist nur zu verbessern durch Vergrösserung des Gefälles, Verminderung des Wasserverbrauches und des Zeitaufwandes im Betriebe.

Das grösste bei Schleusen bisher ausgeführte Einzelgefälle überschreitet allgemein 10 m nicht. Schleusen bis zu 20 m Gefälle wurden bisher nur für kleine Schiffe projectirt. Ihr Bau für Schiffe von über 600 t erscheint unzweckmässig. Für die Ueberwindung grosser Gesammtgefälle kann nur mit Einzelgefällen von etwa 10 m gerechnet werden. Es ist deshalb für 100 m Gesammthöhe eine Schleusentreppe von 10 über einander liegenden Schleusen erforderlich. Dieser Zahl entsprechend müssen auch 10 Kraftmaschinen, doppelt soviel Pumpen, Kraftsammler und Transmissionstheile angeordnet werden, dazu 40 Thorflügel und mindestens 80 Vorrichtungen für den Wasserwechsel, und alle diese Theile sind übereinstimmend zu bewegen. Das ist ohne erheblichen Zeitaufwand aber unmöglich.

Die Verminderung des Wasserverbrauches ist durch möglichste Anpassung der Schleusenform an die festgesetzte normale Schiffsform wohl erreichbar, aber das gilt nur für kleinere Schleusen. Bei grossen Schleusen, durch welche Schiffe verschiedenster Dimensionen passiren müssen, ist das Verhältniss unter Umständen recht ungünstig. Wasserersparniss lässt sich da nur durch Sparbecken erreichen, dieselbe kann aber auch hier wieder nur durch Zeitaufwand erkauft werden. Der Zeitverlust steht jedoch im directen Widerspruch mit der dritten Hauptbedingung der Verminderung des Zeitaufwandes im Betriebe. In allen den Fällen, wo bei einem grossen Gefälle und geringem Wasseraufwand ein rascher Betrieb erfordert wird, sind daher Kammerschleusen nicht empfehlenswerth und muss zu maschinellen Schiffshebewerken übergegangen werden.

Die Vorbilder dieser sind in erster Linie Schleppbahnen. Das grundsätzlich Wichtige der maschinellen Hebewerke liegt in der Unabhängigkeit derselben vom vorhandenen Kanalwasser und der Möglichkeit der Ausbalancirung der zu hebenden Last. Die maschinellen Hebewerke bedürfen nur verhältnissmässig geringer motorischer Betriebskraft.

Man unterscheidet nun senkrechte Schiffshebewerke und solche auf geneigter Ebene. Erstere sind entweder den grossen hydraulischen Aufzügen nachgebildet, oder es sind Schwimmerhebewerke, bei denen die Traglast durch eine Anzahl cylindrischer Schwimmer aufgenommen wird. Die Schwimmer sind aber selten oder nie mit Sicherheit dicht zu erhalten, und gerade darauf basirt ihre gute Wirkung. Die senkrechten Schiffshebewerke eignen sich im Allgemeinen nur für kleine Gefälle, zwischen 10 und 20 m. Für Gefälle über 25 m sind sie zweckmässig nicht mehr auszuführen, denn diese müssen dann in mehreren Stufen überwunden werden, wodurch ausserordentliche Baukosten, welche die Rentabilität des Betriebes illusorisch machen, entstehen.

Richtigere maschinelle Hebewerke sind die Hebewerke auf geneigter Ebene.

Hier kommt nur die Hebung schwimmender Schiffe in fahrbaren Trogschleusen in Betracht und soll nur näher auf die Projecte für die Hebewerke, welche bei dem Donau-Moldau-Elbe-Kanale zur Ausführung gelangen sollen, eingegangen werden.

Das Kanalcomité hatte eine Preisausschreibung, um Entwürfe von Schiffshebewerken zu erlangen, erlassen, welche für grosse Gefälle, Schiffe von 700 t, unter Voraussetzung von Wassermangel, den modernen Betriebsanforderungen entsprechen sollten. Das Preisgericht bestand aus namhaften Fachleuten verschiedener Richtung, so dass die wissenschaftliche und praktische Seite der einschlägigen technischen Gebiete Vertretung fand. Auch der Vortragende gehörte der Jury an.

Von den eingegangenen Entwürfen wurden die Hebewerke auf geneigter Ebene als die zweckentsprechendste |297| Lösung bezeichnet und der erste Preis dem Entwürfe einer geneigten Querbahn von Fünf vereinigten böhmischen Maschinenfabriken, der zweite Preis dem Entwürfe einer geneigten Längsbahn von Haniel und Lueg in Düsseldorf-Grafenberg zuerkannt.

Beide Entwürfe bezeichnen die geneigte Ebene als die sachgemässeste Fahrbahn und bedeuten sowohl in der Behandlung der Hauptsache wie der Nebentheile einen grossen Fortschritt in der Construction der Schiffshebewerke.

Die Böhmischen Fabriken verwenden die alten Rollbahnen; ersetzen aber die Walzen durch Stahlgussräder mit endloser, stellbarer Führung und die einfachen Rollbahnen durch breite Stahlgusschienen. Haniel und Lueg haben die einfache Gleitbahn maschinentechnisch vollkommen ausgebildet, mit eisernem Unterbau und vor allem mit hydraulischen Entlastungsschlitten ausgestattet, welche bewirken, dass die wesentlichste Reibung der Bewegung des Trogschlittens nicht auf der Gleitbahn, sondern dem entlastenden Druckwasser stattfindet. Die Ueberlegenheit der geneigten Ebene ist für den vorliegenden Fall als zweifellos anzusehen. Die Anlage- und Betriebskosten sind wesentlich geringer als bei jeder anderen Hebevorrichtung, während die Betriebsleistung eine grössere wird.

Die Schiffshebewerke stehen in neuerer Zeit vor einem Wendepunkte, vor der alle technischen Einrichtungen erfassenden Umgestaltung durch die motorischen Betriebskräfte und die vervollkommnete Maschinenarbeit.

Mg.

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