Titel: Schiffsantrieb mittels der Marchand'schen Doppelturbine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 425–426)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316096

Schiffsantrieb mittels der Marchand'schen Doppelturbine.

Seit Ende Januar laufenden Jahres werden in Asnières auf der Seine Versuche mit einem kleinen Flussdampfer durchgeführt, der an Stelle der Schraube mit einer Art umgekehrter Doppelturbine ausgerüstet ist, welche den Antrieb des Schiffes lediglich im Wege der Wasserreaktion bewirkt. Das betreffende Versuchsboot besitzt eine Länge von 14 m, am Bord eine Breite von 2,25 m und am Kiel eine Breite von 0,70 m; dasselbe war früher mit einer gewöhnlichen Schiffsschraube versehen und wurde nur insoweit abgeändert, als jetzt die Dampfmaschine des Bootes anstatt der beseitigten Schrauben welle die Turbinenachse antreibt.

Bekanntlich ist die Idee, die Wasserreaktion zum Schiffsantrieb zu benutzen, eine sehr alte, da sie schon von Rumsay, James Watt, späterhin von Ruthven, Thornycroft, Dr. Fleischer, Dr. Janson, Bernouilli u. v. a. aufgeworfen und empfohlen wurde. In jüngerer Zeit hatte dieses Prinzip auch Professor Zeuner mit Henschel-Jonval'schen Turbinen auf Elbeschiffen erprobt und durch gelungene Ausführungen1)) der deutschen Elbeschiffahrtsgesellschaft „Kette“ bereits seit 1893 zur praktischen Reife gebracht. Durch Zeuner wurde denn auch rechnungsmässig wie im Versuchswege erhoben, dass den Turbinen als Treibvorrichtungen für Schiffe gegenüber der Schiffsschraube der Vorzug zugesprochen werden müsse, weil bei den ersteren sich weniger Kraftverluste ergeben, als bei den letzteren. Wenn diese für die Schiffahrt so wichtige Feststellung trotzdem – mindestens für die Freifahrten – nicht eifriger weiterverfolgt wurde, sondern vorwiegend nur bei der Kettenschiffahrt für die Thalfahrten Verwertung gefunden hat, so mag das vornehmlich nur mehr in den Schwierigkeiten gelegen gewesen sein, welche sich bis dahin beim Turbinenbetrieb hinsichtlich des leichten und raschen Wechsels der Fahrtrichtung ergeben hatten. Eben in dieser Beziehung ist es nun E. E. Marchand gelungen, einen gewissen Erfolg zu erzielen, welcher für die gedeihliche Weiterentwickelung der in Rede stehenden Form des Schiffsantriebes möglicherweise nicht ohne günstige Rückwirkung bleiben dürfte.

Textabbildung Bd. 316, S. 425

Der in Fig. 1 im Längsschnitte dargestellte Schiffsmotor hat seinen Platz am Hinterdeck des Versuchsbootes und besteht im wesentlichen nur aus zwei miteinander verbundenen Marchand'schen, bekanntlich turbinenartig angeordneten Zentrifugalpumpen. Das gusseiserne RohrgehäuseTT1, welches diese Pumpen bezw. Turbinen einschliesst und mittels des Untergestelles DD1 auf Querträgern angemessen befestigt ist, mündet beiderseits ins offene Aussenwasser, und zwar bei T unter dem Schiffskiel und bei T1 an der Rückwand des Bootes. Im Gehäuseinneren sind die durch radiale Rippen gehaltenen und mit Bezug auf die Gehäusemittelachse YY1 genau symmetrisch angeordneten Wände der Ringfächer BB und B1B1 sowie das Achsenlager S eingegossen, welche fixen Teile in der Fig. 1 durch Schraffierung gekennzeichnet erscheinen. Die Ringfächer BB und B1B1 vertreten gleichsam die beiden Leiträder der Doppelturbine, während der Hauptteil der letzteren aus den zwei gleichfalls symmetrisch angeordneten Schaufelrädern AA und AA1 gebildet wird, welche auf der Drehachse ZZ1 festsitzend sich mit dieser drehen. In' Fig. 1 sind die Querschnitte dieser mit ZZ1 bewegten Teile zur besseren Unterscheidung ganz schwarz dargestellt; die beiden Schaufelräder haben acht gleiche Fächer mit doppelt windschiefen Wänden, die sich nach innen so ausbiegen, dass sie genau an die Oeffnungen der Ringfächer B1B1 bezw. BB sich anschliessen. An den letztgedachten Ausbiegungen sitzen dann noch, und zwar an der Aussenseite der Schaufelräder die beiden einseitig offenen Cylinder aa und a1a1. Die Welle ZZ1 lagert einerseits in dem vorgenannten Lager S, andererseits in der Stopfbüchse N und wird von der Dampfmaschine des Bootes angetrieben, in gleicher Art wie vor der Umgestaltung die Schiffschraubenspindel. Zwei neue in die Welle eingeschaltete Zwischenteile, nämlich das Ringlager L und die Kuppelung M haben die Aufgabe, eine Verschiebung von ZZ1 im Sinne der Längsachse zu ermöglichen, worin eben das eigentlich Neue und Wertvolle der Marchand'schen Anordnung liegt.

Wenn die Maschine in Gang gesetzt wird, während die Doppelturbine die in Fig. 1 dargestellte Lage besitzt, so erfolgt bei T das Aufsaugen des Wassers, das alle Hohlräume der linken Hälfte des Rohrgehäuses anfüllt und von dem rotierenden Schaufelrade AA in die Ring- bezw. Leitfächer B1B1 und weiter in das Rohr T1 getrieben wird, von wo es an der Mündung in der Richtung des dort eingezeichneten Pfeiles in das Aussenwasser strömt. Die sich hierbei äussernden Rückstösse treiben das Boot in entgegengesetzter Richtung, d. i. nach vorwärts. Bei diesem Vorgang bleiben die Ringfächer BB durch die Cylinder-wand aa verschlossen, während gleichzeitig die zweite Turbinenhälfte A1A1, obwohl auch sie sich natürlich mit der Welle ZZ1 mitdreht, ebenfalls unwirksam ist und nur Stauwasser enthält. Um nun die Fahrtrichtung des Bootes zu ändern, bedarf es lediglich nur einer angemessenen Verschiebung der Achse ZZ1 mit den darauf festsitzenden Teilen, und zwar muss die besagte Welle so weit nach links verschoben werden, dass die Schaufelräder AA und A1A1 genau so weit vom mittleren Querschnitt YY1 des Turbinengehäuses nach links zu liegen kommen, als sie bei |426| der gezeichneten Lage in Fig. 1 rechts von YY1 liegen. Sobald diese Aenderung in der Radstellung vollzogen ist, sind die Leitfächer B1B1 durch die vorgeschobene Cylinderwand a1a1 verschlossen, dafür aber die Leitfächer BB durch die Wegrückung des Cylinders aa geöffnet und mit dem Schaufelrade A1A1 in Verbindung gebracht worden. Die in T und in T1 vorher beim Vorwärtsfahren bestandenen Verhältnisse sind nun genau umgekehrt, d.h. in dem jetzt vorliegenden Falle erfolgt bei rotierenden Schaufelrädern das Aufsaugen des Wassers von T1 aus, von wo es über A1A1 in die Leitfächer BB getrieben wird, um schliesslich durch T ins Aussenwasser zu gelangen. Die Richtung der Reaktion ist nunmehr der früheren genau entgegengesetzt und das Boot fährt sonach rückwärts.

Die zur Aenderung der Fahrtrichtung erforderliche Verrückung der Turbinenachse ZZ1 geschieht mittels eines Handrades, auf dessen Drehachse das Triebrädchen Q sitzt. Letzteres greift in eine Zahnstange B ein, welche an das Ringlager L angegossen ist. Im Ringlager lauft die mehrfach abgesetzte Achse W1, welche also zufolge ihrer Wülste die allfälligen Bewegungen des Lagers L, das sich in einem Falzschlitten P parallel zu W1 verschieben lässt, zwangsläufig mitmachen muss. Dieses Achsenstück W1 ist an seinem rechtseitigen Ende mit ZZ1 in gewöhnlicher Weise durch Laschen und Schraubenbolzen steif verbunden, mit dem linken Ende hingegen an die Antriebswelle W nur mit Hilfe der Muffe M, nämlich vermittelst einer Längsnase und Nut lose gekuppelt. Die geschilderten Verschiebungen der Achse ZZ1 behufs Abänderung der Fahrtrichtung des Bootes werden durch Drehung des Getriebes Q so ruhig und sicher vollzogen, dass der Wechsel ohne jegliche Schwierigkeit oder Gefährdung selbst während der schnellsten Fahrt durchgeführt werden kann. Um keine aussergewöhnlichen Widerstände gegen die Verschiebung der Achse ZZ1 entstehen zu lassen, ist jeder der Hohlräume ii und i1i1, in denen sich die Cylinder aa und a1a1 zu bewegen haben, mit dem gegenüberliegenden Schaufelrad A1A1 bezw. AA durch dünne Bohrungen in Verbindung gebracht, so dass in den ersteren immer derselbe Druck herrscht, wie in den beziehungsweisen letzteren.

Ist an der Turbine eine Nachschau oder Reparatur vorzunehmen, so wird das Röhrengehäuse bei V und V1 durch Schieber vom Aussenwasser abgeschlossen und dann kann nach Loslösung der Kuppelung zwischen ZZ1 und W1 im Bedarfsfalle der ganze Körper der Vorrichtung nebst dem Gestelle DD1 abgenommen werden. Das Turbinengehäuse selbst besteht aus drei durch abgedichtete Laschen mit Bolzenschrauben aneinandergefügten Teilen, die unschwer getrennt werden können und dann das Doppelschaufelrad mit den Cylindern aa und a1a1 freigeben. Wiederherstellungen sind sonach unverhältnismässig leichter durchführbar, als bei der Schiffsschraube, ebenso liegt aber schon für die Unterhaltung an sich ein wertvoller Vorteil darin, dass die Antriebwelle an der Turbine immer nur verhältnismässig kurz gehalten zu werden braucht. Es liegt ferner auf der Hand, dass es keine Schwierigkeiten bietet, die geschilderte Marchand'sche umgekehrte Doppelturbine in der Längsmitte des Fahrzeuges oder an den Enden oder überhaupt an einer beliebigen Stelle desselben aufzustellen, sowohl unter als selbst über der Wasserlinie, wobei es sich lediglich darum handelt, den Rohrenden T und T1 die angemessene Form bezw. Ausbiegung zu geben.

Es ist bedauerlich, dass das in Asnières in Versuch genommene Boot für diesen Zweck eigentlich wenig Eignung besitzt, und dass für die Leistungsfähigkeit desselben aus der früheren Verwendungsperiode keine genügend genauen Daten vorliegen, die einen eingehenden Vergleich ermöglichen würden. Das Deplacement des Bootes beträgt,16 Fahrgäste mit inbegriffen, 10,5 bis 11 t. Der daselbst verwendete Dampfmotor ist eine zweicylindrige, vertikale Compoundmaschine von 6 bis 7 PS bei 280 Umdrehungen in der Minute. Mit dieser Maschine vermochte Marchand auf den Probefahrten Fahrgeschwindigkeiten bis zu 7 km in der Stunde zu erreichen; würde die Umdrehungszahl der Turbinenachse höher sein und etwa 400 bis 480 betragen, müsste sich wohl auch eine wesentlich grössere Fahrgeschwindigkeit erreichen lassen, die aber noch immer hinter den gewöhnlichen Ergebnissen einer unter den gleichen Verhältnissen angewendeten Schiffsschraube zurückstehen würde. Alles in allem sind die Marchand'schen Versuche in Bezug der Möglichkeit die Fahrtrichtung leicht und rasch zu wechseln, sehr befriedigend, hinsichtlich der erzielten Fahrgeschwindigkeiten hingegen weit weniger günstig ausgefallen, als die Zeuner'schen. In dieser letztgedachten Beziehung stehen vielmehr die Endresultate der Probefahrten in Asnières mit den weiter oben angezogenen rechnungsmässigen und experimentellen Ergebnissen Zeuner's betreffs einer Ueberlegenheit des Schiffsantriebes durch Wasserreaktion gegenüber jener durch die Schraube entschieden im Widerspruch. Wie Ingenieur A. Dumas, der einige Probefahrten in Asnières persönlich mitgemacht hat, in Le Génie civil, S. 222, anführt, dürfte die geringe Fahrgeschwindigkeit, welche mit dem Versuchsboot erreicht wurde, teilweise darauf zurückzuführen sein, dass letzteres nicht günstig gebaut, nämlich im Kiele zu breit und am Hinterteile zu schwer belastet ist. Es wird Marchand wahrscheinlich gelingen, ehestens eines der grossen Pariser Personenboote, von dem die bisherigen, mittels der Schiffsschraube erzielten Ergebnisse vorher nach jeder Richtung hin genau festgestellt werden, zu einem nächsten Versuche zur Verfügung zu erhalten, wonach erst ein richtiger, ausschlaggebender Vergleich zwischen der Marchand'schen umgekehrten Doppelturbine und der gewöhnlichen Schiffsschraube angestellt werden könnte. So viel bleibt immerhin jetzt schon ausser Frage, dass in seichten Gewässern, wo die Schraube nicht mehr verwendbar ist, die Turbine ganz treffliche Dienste zu leisten vermag, weil eben ihre Anbringung selbst im flachsten Fahrzeug keine Schwierigkeit darbietet.

Für diesen letztangeführten Umstand bedurfte es übrigens nach den reichen Erfahrungen und Erfolgen, die in Deutschland erzielt worden sind, allerdings kaum mehr einer weiteren Bestätigung. Bei einem grossen Teil der Schiffe der deutschen Elbeschiffahrtsgesellschaft „Kette“, sowie bei sämtlichen Schleppdampfern der kgl. bayerischen Kettenschleppschiffahrt auf dem oberen Main sind für die Thalfahrt Turbinenpropeller der Bauart Zeuner in Diensten. Um allenfalls auch Bergfahrten mit Hilfe der Turbinenpropeller bewerkstelligen zu können, haben dieselben sogen. Rückstrahler, das sind rundgebogene Rohrtrichter aus Stahlblech, welche vor die Ausflussöffnung der Kontraktoren gesetzt werden, derart, das sie das sonst von der Turbine nach rückwärts getriebene Wasser in der Richtung nach vorwärts ablenken. Beispielsweise die Schleppdampfer auf dem oberen Main2) besitzen 50 m Gesamtlänge und 45 m Länge in der Wasserlinie; sie sind 7,40 m im Maximum breit und verdrängen 147 cbm. Jeder Schlepper ist an Back- und Steuerbordseite mit je einem Turbinenpropeller versehen, der durch seine eigene, stehende, zweicylindrige Verbundmaschine angetrieben wird. Auf den Thalfahrten werden 12 bis 13 km in der Stunde zurückgelegt, wobei jede der beiden Turbinenbetriebsmaschinen bei 225 bis 250 Umdrehungen 65 PSi leistet.

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Vgl. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1894 S. 1.

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Ueber diese Schleppdampfer enthält die Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1901 S. 578, einen eingehenden interessanten Bericht des kgl. Generaldirektionsrates Ed. Weiss.

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