Titel: Die Elektrochemie auf der Industrie- und Gewerbe-Ausstellung Düsseldorf 1902.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1902, Band 317 (S. 667–675)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj317/ar317145

Die Elektrochemie auf der Industrie- und Gewerbe-Ausstellung Düsseldorf 1902.

Von Dr. Franz Peters.

Bei weitem am vollständigsten ist von den elektro-chemischen Industrieen die Akkumulatoren-Technik vertreten. Sie ist besonders in Gruppe V (Elektrizität) zu finden.

Die grösste deutsche Firma, die 1887 gegründete Accumulatoren-Fabrik Aktiengesellschaft in Hagen (Westfalen) und in Berlin, zeigt in einem grossen Bilde an der Rückwand ihrer Ausstellung die Gesamtansicht der Fabrik, ferner in Photographieen Teile von Arbeitsräumen, die Giesserei und Klempnerwerkstatt, die Pufferbatterie der Hagener Strassenbahn und den Akkumulatorenraum in der Zentrale Stockholm, schliesslich in Kurven den jährlichen Umsatz und die Leistung der gelieferten Batterieen in Kilowatts. Aus letzteren Angaben sind die Zahlen in folgender Tabelle herausgegriffen:


Jahr
Umsatz
in Millionen Mark

Kilowatts
1887–88 0,045 70
1889–90 1,1 1400
1890–91 3,1 3500
1894–95 5,7 6800
1896–97 7,0 11100
1898–99 11,5 22800
1900–01 12,0 24200
1901 (halbes Jahr) 6,6 13000
Zusammen 87,045 144145

Die Hagener Fabrik verarbeitet jährlich 12000000 kg Blei. Im ganzen wurden bis 1902 680880 Elemente geliefert.

Von den grössten Akkumulatoren der Welt, die wirklich in Betrieb sind, wird eins der für die Zentrale Stockholm gelieferten 138 Stück der Type G 512 mit einer dreistündigen Entladung von 3456 Ampère gezeigt. Es hat eine Grundfläche von 870 × 1525 mm bei einer Kastenhöhe von 1030 mm, wiegt ohne Säure 2210 kg und fasst 7751 verdünnte Schwefelsäure. Von Platten ähnlicher Grösse lieferte die Fabrik bis 1. Januar 1902: 41 449 Paare mit einer Gesamtleistung von 9517 Kilowatt.

Von dem nächst kleineren ausgestellten Element Type G 136 stehen 128 Stück in der Zentrale Darmstadt. Von dieser Grösse wurden 278178 Plattenpaare von 29865 Kilowatt Leistung geliefert. Drei weitere Plattengrössen veranschaulichen die Sammler Type G S 36, G 20 und G 7. Die Lieferung betrug 1121056, 1435675 und 187321 Plattenpaare mit Leistungen von 49070, 46680 und 9025 Kilowatt. Ferner finden wir eine Anzahl transportabler Akkumulatoren, so ein Automobilelement, eine Batterie für Zugbeleuchtung, ein Telegraphen-, ein Mikrophonelement u.s.w.

Ausser diesen Gegenständen in Gruppe V steht in Gruppe I, in der Kollektivausstellung des bergbaulichen Vereins eine für die Zeche Zollern II in der Nähe von Gelsenkirchen bestimmte Pufferbatterie in Verbindung mit einer elektrischen Förderanlage der Firma Siemens & Halske. Sie setzt sich zusammen aus 260 Elementen Type GS 36 mit neun Plattenpaaren in jedem Kasten.

Alle ausgestellten Akkumulatoren haben als positive Polelektrod%n nach Planté formierte Rippenplatten ohne Kern, als negative gepastete Gitter.

Bei weitem nicht so grossartig, aber viel reichhaltiger und mannigfacher in Plattentypen, Elementen und Batterieen ist die Ausstellung der Accumulatorenwerke E. Schulz in Witten an der Ruhr. Beinahe selbstverständlich ist es, |668| dass sie uns auch positive Grossoberflächenplatten zeigt. Diese sind entweder nach Faure'scher Manier mit einem Anstrich von Mennige versehen oder nach Beckmann'schem Verfahren durch Elektrolyse in schwefliger Säure mit einer autogen erzeugten Superoxydschicht bedeckt. Diese Platten finden für stationäre Akkumulatoren Verwendung, von denen einige Typen ausgestellt sind. Im Hintergrund des Platzes steht ein grosses Element mit 2220 Ampère-Stunden Kapazität. Bei ihm ist zum ersten mal ein der Firma geschützter neuer Einbau angewendet, der darin besteht, die Bleibügel nicht an den Enden, sondern in der Mitte des Kastens anzubringen. Bei sehr grossen Elementen, wie dem ausgestellten, kann der Plattenblock mehrfach durch Bleibügel unterteilt werden. Diese Art des Einbaus gestattet eine bequeme Durchleuchtung der Elemente mit der Untersäurelampe. Ausser dem grossen Akkumulator ist von stationären Sammlern eine Batterie mit 16 Zellen und 220 Ampère-Stunden Kapazität vorhanden, die Schaltung und Wirkungsweise eines Zellenschalters zeigen soll und zu dem Zweck an ein von Riehm, Frey & Co. in Hagen geliefertes grosses Schaltbrett angeschlossen ist. An den Wänden hängen mehrere einzelne Platten der erwähnten Art, Faure-Sellon-Volckmar-Elektroden und eine grosse Tractionsplantéplatte von 40 Ampère-Stunden-Leistung, die für eine italienische Akkumulatorenbahn geliefert wurde. Auch Photographieen einiger in Rheinland und Westfalen stehender Batterieen für Zentral anlagen von teilweise bedeutender Grösse haben Platz gefunden.

Vielseitiger ist die Ausstellung der transportablen Akkumulatoren. Den verschiedenen Verwendungszwecken dienen verschiedene Elektrodenarten, und zwar: für starke Lade- und Entladeströme positive Plantéplatten und negative Gittermasseplatten, letztere für beide Polelektroden bei mittelstarken Strömen, für schwache Entladung und gelegentliche Wiederaufladung bei langem Stehen Rahmenmasseplatten. Einzelne Platten dieser drei Arten werden vorgeführt. Ausserdem sieht man eine Reihe aus ihnen zusammengesetzter Elementtypen für besondere Zwecke. Zwei Zellen in Holzgefässen mit Bleiauskleidung sind für Phonographenbetrieb bestimmt. Kleine zierliche Taschenakkumulatoren in Hartgummi bedienen Effektlämpchen u. dgl. Für Demonstrationszwecke in Schulen sind drei kleine Akkumulatoren, die leicht zerlegt und wieder zusammengestellt werden können, in einen transportablen Holzkasten eingebaut. Die kleinen billigen sogenannten Schülerelemente werden für Messbatterieen und Studienzwecke geliefert. Ein grösserer Doppelakkumulator in Hartgummi dient für Zündzwecke bei Automobil-Motoren. Neben diesen Typen sind noch mehrere grössere transportable Batterieen ausgestellt. Sie sind in handliche, solide, elegante Holzkästen eingebaut, die zur bequemen Revision der einzelnen Elemente an den Seiten mehrfach durchbrochen sind. Im Notfälle kann auch der Kasten bequem auseinander genommen werden, da die Wände nicht ineinandergezinkt, sondern verschraubt sind. An einem Kopfende des Kastens sind die Endpole der Batterie an kräftige, durch Holzklötzchen geschützte Klemmen angeschlossen. Die einzelnen Elemente sind durch federnden Kupferdraht verbunden, der mit einer starken Bleihülle umpresst ist. Eine der ausgestellten Batterieen ist zum Betriebe grosser Musikinstrumente, Funkeninduktoren, kleiner Motore u.s.w. bestimmt; eine andere für Kutschwagenbeleuchtung; eine dritte mit Schaltapparaten und Regulierwiderständen am Kasten für medizinische Zwecke, Kaustik u.s.w.

An anderen Orten der Ausstellung sieht man drei grössere Batterieen im Betriebe. Zwei setzen die von der Eisenbahn-Hauptwerkstatt Witten angefertigte Schiebebühne in Bewegung. Die dritte wird auf dem Platze der Firma Hartmann & Braun, A.-G., zur Erzeugung starker Magnetfelder benutzt.

Die Akkumulatoren- Werke System Pollak, Aktiengesellschaft in Frankfurt a. M. haben einzelne Muster ihrer Fabrikate ausgestellt. So finden wir von stationären Sammlern eine Zelle NR 53, die bei 10stündiger Entladung 5500 Ampère-Stunden, bei 3stündiger 4100 Ampère-Stunden Kapazität hat. In diesem Element und in vielen anderen stationären Zellen dienen als positive Polelektroden nach einem abgekürzten Plantéverfahren formierte Oberflächenplatten aus gepresstem und gewalztem Blei. Sie werden samt den Fahnen und Aufhängestücken auf Spezialmaschinen aus einem Stück hergestellt, wobei sie beiderseits sehr feine Einschnitte von eigentümlich gekrümmtem Profil mit dazwischen stehenden Rippen erhalten. So wird eine grosse Oberfläche erzielt, während die Dichte und Gleichmässigkeit des Press- und Walzbleis grössere Garantieen für lange Lebensdauer als gegossenes Material bietet.

Die negativen Polelektroden der ausgestellten stationären Type bestehen wie die aller anderen Fabrikate der Firm;' aus den seit über 10 Jahren vorteilhaft bekannten „Pollak“-Platten. Sie haben einen durchgehenden Kern aus gepresstem Blei, der auf einem besonderen Walzwerk mit sich rechtwinklig kreuzenden Verstärkungsrippen und zahlreichen kleinen Zäpfchen versehen wird. Die Platte erhält einen Ueberzug von Bleicarbonat, das im alkalischen Bade zu Schwammblei reduziert wird. Die Paste verschwindet und statt ihrer erhält man wie in einem galvanischen Verbleiungsbade einen sehr porösen Bleiniederschlag auf der negativen Polelektrode.

Zu beachten ist auch bei den Pollak-Zellen der zweckmässige Einbau der Platten, der den positiven freie Ausdehnung gestattet und zugleich das sehr erhebliche Elektrodengewicht gleichmässig auf den ganzen Boden des Gefässes verteilt. Die Platten werden auf Glasröhren gehängt, die zugleich zur Isolierung dienen. Zu obigen Vorzügen dieses Einbaus kommt demnach die bequeme Montage und Demontage der Plattensätze und beim Gebrauch eine mühelose Revision der Zellen.

Während von stationären Batterieen einige grössere durch Photographieen veranschaulicht werden, sind die transportablen durch eine Doppelbatterie mit 2 × 16 Zellen Type T2 in gedrängter Bauart und von 40 Ampère-Stunden Kapazität bei 5stündiger Entladung vertreten. Die Elektroden werden durch Zwischensetzen durchlöcherter Rippenplatten aus Hartgummi getrennt. Die Plattensätze werden in Hartgummikästen eingebaut, die man mit einem Deckel säuredicht schliesst und mit Entgasern versieht.

Sehr interessant ist die von den Akkumulatoren-Werken System Pollak im Betriebe vorgeführte Einrichtung zur elektrischen Beleuchtung von Eisenbahnwagen. Dieses aus Vervollkommnungen des Vicarino'schen hervorgegangene „Frankfurter System“ hat die Lampen an die Batterieen mit konstanter Spannung angeschlossen, sodass sie gleichmässig brennen. Die Aufladung der in den Wagen stehenden Batterieen geschieht durch eine Dynamo, die von der Wagen-Achse angetrieben wird. Sie besitzt je nach der Zuggeschwindigkeit verschiedene Umdrehungszahlen. Trotzdem bleibt die zur Gleichmässigkeit des Betriebes erforderliche Konstanz der Ladespannung an den Klemmen der Dynamo gewahrt. Dies wird erreicht durch eine besondere Wicklung der Feldspulen und durch die Verwendung geeigneter selbstthätiger Umschalter. Das „Frankfurter System“ der Wagen- und Zugbeleuchtung zeichnet sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit aus.

Die im Jahre 1900 gegründete Firma Behrend-Akkumulatoren-Werke, G. m. b. H. in Frankfurt a. M. hat neben einer Veihe von Platten vollständige stationäre, transportable und Traktions-Elemente ausgestellt. Die stationären Sammler haben nur Gitterplatten (Type G) oder als positive Polelektroden Grossoberflächenplatten System Wehrlin (Type GK). Die Gitterplatte besteht aus senkrechten Längsrippen, an denen kleine Dreikantquerrippen so angebracht sind, dass immer eine Querrippe auf der einen Seite der Platte einem Gitterfelde auf der anderen Seite der Platte gegenübersteht. Die Grossoberflächenplatten, die eine dünne Bleiseele haben, weisen auf beiden Seiten tief einschneidende Zickzacklinien auf. Die auf der einen Fläche kreuzen die auf der anderen und verstärken auf diese Weise die Platte. Diese wird nach eigenem Verfahren mit einer autogenen Superoxydschicht bedeckt. Die Fahnen der Platten werden mit der Stromzuführungsleiste durch ein leichtfliessendes säurefestes Schnellloth verbunden. Die Type G wird für Entladungen von 3 bis 10 Stunden, die Type GK für solche von 1 bis 3 Stunden und in Batterieen für besonders harte Beanspruchung verwendet. Die Platten der ersteren sind in Glasgefässe, die der letzteren in verbleite Holzkästen eingebaut. Je ein solcher Akkumulator ist ausgestellt.

Die Platten der transportablen Akkumulatoren bestehen aus einem kräftiges Hartbleigitter, in das wirksame Masse |669| maschinell eingetragen wird, worauf Durchlöcherung erfolgt. Zum Einbau werden die negativen Polplatten mit ihren Bleifüsschen auf Verstärkungsrippen der aus Celluloid, Hartgummi oder Glas bestehenden Zellen aufgesetzt. Auf ihnen hängen an Stäben aus Isoliermaterial die positiven Polplatten, die mit gewellten, durchlöcherten Hartgummiblättern umkleidet sind. Letztere werden festgehalten durch Gummiringe, die zugleich den Abstand zwischen positiver und Negativer Polelektrode bewahren. An der Zelle ist durch einen vernieteten Flansch der Deckel säure- und gasdicht befestigt. Durch ihn gehen die Ableitungen, die durch eine Weichgummieinlage stosssicher abgedichtet sind. Ein Loch i) Deckel, das zur Kontrolle des Säurestandes, der Konzentration des Elektrolyten und zur Beobachtung der Ladung dient, wird für gewöhnlich durch einen Stöpsel geschlossen. Er lässt durch eine eigenartige Bohrung die bei der Ladung entwickelten Gase, befreit von mitgerissenen Säurenebeln, austreten. Aus solchen Elementen werden auch Batterieen, die in Kästen aus säurefest imprägniertem leichten amerikanischen Holz eingebaut sind, vorgeführt. Sie dienen für Zug- und Wagenbeleuchtung, für medizinische Zwecke und zum Betrieb von Orchestrions.

Während die beschriebenen gewöhnlichen transportablen Zellen für Entladungen von 6 bis 20 Stunden bestimmt sind, kommt eine besondere Type, die sich von den andern nur durch leichtere Gitter unterscheidet, für Traktionszwecke in Betracht, bei denen Entladungen in weniger als 6 Stunden die Regel sind. Solche Elemente, die ebenfalls ausgestellt sind, werden durch ausgeglühten Silberdraht, den man durch leichtflüssiges Schnellloth in die Bleipole einlötet, zu Batterieen verbunden. Ausserdem werden vorgeführt Zündbatterieen, Handlaternen mit 1 und 2 Normalkerzen Lichtstärke, ausgerüstet mit 2 und 4 Sammlern und eine Notbeleuchtungsanlage für Theater u.s.w.

Eine ältere als die eben besprochene Firma ist das Bleiwerk Neumühl Morian & Co. in Neumühl, das seit dem Jahre 1891 Akkumulatoren fabriziert. Sie trat aber erst nach dem Aufgeben der schweren und teuren Wershoven'schen Platte seit dem Jahre 1899 mehr in die Oeffentlichkeit. Die Düsseldorfer Ausstellung zeigt nur das neue Fabrikat. Besonders erwähnt sei, dass die positive Grossoberflächenplatte bei ihren senkrechten und wagerechten Rippen zahlreiche Hohlräume hat, sodass sich die Teilchen bei fortschreitender Umwandlung in Superoxyd ungehindert ausdehnen können. Die grösste der ausgestellten stationären bellen Type C 30 liefert 2220 Ampère 1 Stunde, 1080 Ampère 3 Stunden lang. Zur Aufstellung an hinreichend geräumigen Standplätzen ist sie als bremte Zelle mit Doppelplatten, die auf 3 Stützscheiben ruhen, gebaut. Bei beschränkteren Räumen wird ein höheres Plattenmodell gewählt. Einige Typen B, A und M in Glasgefässen zeigen Zellen, wie sie für die Zentralen der Städte Neuenahr, Züllchow, Stettin, Issum, Linden und Hamborn geliefert sind. Der Einbau der bellen ist der gewöhnliche. In die Endleisten, wie sie die Zelle 0 30 zeigt, ist ein Kupferdraht bei der Herstellung der Leiste gleich hydraulisch eingepresst. Bei den Doppelplatten ist zum Zwecke der gleichmässigen Stromzuführung der Kern der Platte, die an die stromzuführende Leiste angelötet ist, beträchtlich verstärkt. Hierdurch liegen die Rücken der Platten in einer Ebene, so dass sie gleichmässig Von der Füllsäure bedeckt sind.

Von transportablen Batterieen finden sich zwei-, fünf- und sechszellige Akkumulatoren in Kästen aus Eichenholz mit Kapazitäten von 9 bis 126 Ampère-Stunden. Die Platten haben als Träger Gitter, die für grössere Strombelastungen eng-, für kleinere grossmaschig sind. Die Ableitung für den Strom und die Verbindungen der einzelnen Zellen untereinander erfolgt durch Kupferdraht, der in einer hydraulischen presse mit einem dicken Bleimantel umgeben ist. Diese Drahte werden von der Firma auch für Installation von elektrischen Leitungen in Fabriken oder dergl. mit ätzenden Dämpfen geliefert. Verschiedene Muster sind ausgestellt.

Automobilzellen und Zünderzellen werden in Hartgummi Angebaut. Bei geringen Plattenabständen werden Hartgummiwellbleche zwischen die Platten geschoben und zwar so, dass nach dem D. P. 99543 die offenen Felder der Platten von den durchlochten Wellblechen verschlossen werden, wodurch ein Ausfallen der Masse in grösseren Teilen verhindert wird. Diese Anordnung ist angewandt bei verschiedenen vom Bleiwerk Neumühl gelieferten Batterieen für elektrische Boote, von denen eins einen fünfjährigen Betrieb auf der Alster in Hamburg hinter sich hat.

Erwähnt möge noch werden eine Sammlung von bildlichen Darstellungen ausgeführter Batterie-Anlagen für Ortszentralen und grössere Fabriken, sowie von elektrischen Lokomotiven für Schmalspur- und Vollbahngleise. Eine Schaltungszeichnung zeigt die Verwendung einer Batterie in einer Lokomotive, die für das Metallwerk Neumühl geliefert wurde. Mit Rücksicht auf die geringe Beschäftigung der Lokomotive zu Rangierzwecken können die Stammzellen in der Lokomotive mit feststehenden Vorschaltzellen zusammengeschaltet werden, sodass die Batterie auch als Reserve für das Beleuchtungsnetz herangezogen werden kann. Zum Betriebe derartiger Lokomotiven werden solide nach Art der stationären gebaute Zellen verwendet.

Die Dekoration der Rückwand der Koje ist gemeinsam mit den Kölner Accumulatoren-Werken Gottfried Hagen ausgeführt, die ihre Ausstellung neben der des Bleiwerks Neumühl haben. Die 1890 gegründeten Kölner Accumulatoren-Werke beschränken sich bei der Vorführung stationärer Typen auf Muster der verschiedensten Zellengrössen, Gitter und Platten. Die Firma ist jetzt die einzige in Deutschland, die noch ausschliesslich nur Gitter als Elektrodenträger verwendet. Die senkrechten 4 mm starken Gitterstäbe haben nahezu rechteckigen Querschnitt, die wagerechten dreieckigen von 17 mm Grundfläche. Neben diesen Mustern finden wir eine vollständige Batterie für Zugbeleuchtung der dänischen Staatsbahnen aus 36 Zellen in 9 Holzkästen, wie solche seit Jahren ständig geliefert werden und eine Reihe von Jahren ohne jede Plattenerneuerung arbeiten, ferner eine Batterie für die Marienburg-Mlawkaer Eisenbahn mit 8 Zellen in 4 Holzkästen, die durch Hartgummiplatten abgedeckt sind, um auch in Regen und Schnee sicher transportiert werden zu können. Die Zellen sind wie die dann folgende Batterie einer Kölner elektrischen Droschke sämtlich in der Weise montiert, dass die negativen Polplatten mittels längerer Beine auf dem Boden der Zelle stehen. Auf ihnen hängen an Hartgummistäben die positiven, sodass sie sich nach allen Seiten frei ausdehnen können. Zwischen beiden Plattensystemen befinden sich gewellte, gelochte Hartgummiplatten, die einerseits dem Durchgange des Stromes einen nur geringen Widerstand bieten, andererseits einen sehr engen Zusammenbau ohne Gefahr eines Kurzschlusses gestatten. In den Wellen können die Gase bei der Ladung entweichen und sich etwa ablösende Teilchen zu Boden sinken. Die Droschkenbatterie befähigt bei nur 550 kg Gewicht die Kölner Droschken über 75 km mit einer Ladung zurückzulegen. Trotz des geringen Gewichtes halten die positiven Polplatten nach mehrjährigen Erfahrungen stets über 10000 km Fahrt aus, während die negativen Platten und die mit äusserster Sorgfalt selbst hergestellten Hartgummiteile überhaupt einer nennenswerten Abnutzung bisher nicht unterliegen. Der säuredichte Verschluss der Zellen wird durch einfaches Einsetzen eines Hartgummideckels mit vulkanisiertem Weichgummirand ohne jeden Verguss bewirkt. Die Verbindung der Zellen untereinander geschieht durch Verschraubung mit Hartbleigewinde und in Polschuhen steckendem dunstem Walzblei, das genügend biegsam ist, um nicht zu brechen, und von Säure nicht angegriffen wird. Weit über hundert dieser Batterieen laufen täglich in Deutschland und den benachbarten Ländern. Die Platten haben eine leichte Gitterkonstruktion und nur 3 mm Dicke.

Die gleiche Type transportabler Akkumulatoren dient für den Betrieb der Ausstellungs-Rundbahn. Die Trace ist im allgemeinen horizontal. Da jedoch die Gebäude 3 m höher liegen als die Uferstrasse, waren in Verbindungsbögen entsprechende Steigungen zu verlegen, von den diejenige am Ausstellungsbahnhof etwa 1½ %, die dicht am Krupp'schen Pavillon belegene etwa 6 % Steigung resp. Gefäll bekam. Die Strecke ist eingleisig und wird nur in der Richtung von Süden nach Norden am Rheinufer befahren, sodass die Steigung länger, das Gefälle kürzer und steiler ist. Als Wagenmodell wurde der Duplex-Wagen der Elektrizitäts-Act.-Ges. Helios gewählt, der bei schlechtem Wetter als geschlossener Wagen und nach Emporschieben der Fenster und Seiten wände unter das Dach des Wagens bei gutem |670| Wetter als offener Wagen benutzt werden kann und bei nicht zu grossen Dimensionen einen verhältnismässig hohen Fassungsraum an Passagieren hat. Als Motor wurde von Helios ein normal 20pferdiger für besonders geringe Tourenzahl gebaut, der bei 6 PS Belastung 78 % Wirkungsgrad und bei 20 PS 68 % Wirkungsgrad besitzt. Die mittlere Betriebsspannung des Motors ist 170 Volt, entsprechend einer Ladespannung von 220 Volt, sodass 86 Zellen auf die Batterie kommen. Eine besonders schwierige Frage war die Unterbringung der Batterie im Wagen. Der grösste Teil (54 Zellen) wurde an Stelle des zweiten Motors am Untergestell aufgehängt, eine Gruppe von 8 Zellen wurde zwischen der motorgetriebenen Wagenachse und dem vorderen Querträger angebracht, und vier kleine Kästen mit je 6 Zellen wurden links und rechts unter den Perrons aufgehängt. Der Wagenboden über den Gruppen wurde abhebbar eingerichtet, sodass jede Zelle im Depot von oben inspiziert und auf Spannung und Säuredichte geprüft werden kann. Die Holzkästen für die Zellenguppen sind zur Gewichtsersparnis aus Eschenholz hergestellt und mehrfach mit Guttaperchalösung gestrichen, um jede Zerstörung durch Säure auszuschliessen. Bei 2,2 t Batteriegewicht genügt eine Ladung für mehr als 100 km ununterbrochene Fahrt. Zur Spannungsteilung beim Anfahren ist die Batterie in zwei gleiche Gruppen getrennt, die in den ersten Kontrollerstellungen parallel (85 Volt), in den weiteren hintereinander geschaltet sind. Damit bei dem Laden der Batterieen nicht Kurzschlüsse dadurch entstehen können, dass die Batterieen nach der Ladeleitung hintereinander, zugleich jedoch im Kontroller parallel geschaltet werden, liegen die konzentrisch angeordneten Ladekontakte so, dass sie im Betriebe von dem Griffe eines zweipoligen Umschalters verdeckt werden, also nicht zugängig sind. Wird dieser Umschalter auf Ladung geschaltet, so werden die Batterieserieen hintereinander geschaltet, zugleich jedoch die Verbindungen von der Mitte der Batterie zum Kontrollen unterbrochen. Wegen der Beschaffenheit der Primär-Ladestationen sind in den Ladungsleitungen der einzelnen Wagen 5 Widerstandszellen und je 2 Drahtspiralen gelegt, die durch Zellenschalter nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet werden können. Der in den Widerstandszellen aufgespeicherte Strom wird zur Aufladung einer Reihe kleiner Akkumulatoren-Batterieen von je 8 Zellen benutzt, die zur Beleuchtung der Motorwagen dienen (15 Volt-Lampen) und diese von der Schaltung und dem Ladezustande der Wagenbatterieen unabhängig machen. Wegen der Missgunst, in der die Akkumulatorenbahnen stehen, haben die Kölner Akkumulatoren-Werke Gottfried Hagen gerade zeigen wollen, dass der Akkumulatorenbetrieb besser ist als sein Ruf, vor allem, dass er weder feuer- noch explosionsgefährlich und mindestens ebenso betriebssicher ist, wie jedes andere System. Für schienenlose Fahrzeuge hat die Firma den Beweis hierfür durch den mehrjährigen tadellosen Betrieb der Kölner elektrischen Droschken unter viel schwierigeren Betriebsverhältnissen bereits erbracht.

Die Mutterfabrik der eben besprochenen Firma, die Bleiwerke Gottfried Hagen, stellt in Gruppe III (Metall-Industrie) u.a. Zink- und Kupferzylinder für Telegraphenelemente aus.

Von Materialien, die in der Akkumulatoren-Fabrikation vielfache Verwendung finden, sehen wir tadellose Bleiglätte, Mennige und Orangemennige in der Ausstellung der Firma Lindgens & Söhne in Mülheim a. Rh. (Gruppe VII, Chemische Industrie).

Die Firma Gebrüder Adt, Aktiengesellschaft Ensheim-Forbach, Abteilung Elektrotechnik der Fabrik Ensheim zeigt die vielseitige Verwendbarkeit ihres Isoliermaterials „Lackit“ an Schutzkappen für die verschiedensten Ausschalter, Schutzkästen für Sicherungen und Hebelschalter, Schutzröhren zu Hochspannungssicherungen, Drahtspulenkästen für Dynamos, Motoren, Transformatoren und elektrotechnischen Apparaten in allen Grössen, an Zählergehäusen und Zählerspulen, Schalltrichtern für Telephone und Mikrophone, und was uns hier besonders interessiert, an Elementbechern für Primarelemente. Diese Gefässe sind in den verschiedensten Formen und Abmessungen ausgestellt. Teils tragen sie Aufschriften, teils Einprägungen zur Bezeichnung der Firma, welche die eigentlichen Elemente fabriziert. Nach diesen Aufschriften zu schliessen, scheint die Firma in ausgedehntestem Masse die Fabrikation dieser Becher auszuüben, denn die bedeutendsten Elementfabriken des Kontinents sind hier vertreten. Die Becher werden teilweise als Hülle um Zinkelektroden herum verwendet, teils auch als eigentliches Gefäss gebraucht und sind dann innen mit einer haltbaren Ausgussmasse ausgeschlagen und, wenn erforderlich, zur Führung der Elektroden mit Führungsringen oder Vertiefungen versehen. Auch fertigt die Firma Deckel in jeglicher Grösse zum Abdecken der Elementgefässe. Nach dem amtlichen Prüfungsattest der Reichsanstalt besitzt „Lackit“ einen Isolierwiderstand von 3.106 Megohm gemessen an einem Stücke von 1 qcm Querschnitt und 1 cm Dicke, während Vulkanfiber nur einen Widerstand von 330 Megohm hat. Vermöge dieser vorzüglichen Isolierfähigkeit hat sich das „Lackit“ ein ausgedehntes Verwendungsgebiet erobert.

In einer Prägemasse „Adit“, welche die Erzeugung der verschiedensten Formstücke zulässt, sind u.a. ausgestellt: Grundplatten für Zähler und Messinstrumente, Prüfklemmen mit in das Material eingeschweissten Kontaktstücken, Schaltergriffe und Schaltermittelteile, umpresste Fassungsgriffe, sowie eine reichhaltige Sammlung von umpresstem Strassenbahnoberleitungsmaterial.

Ein weiteres Material „Amit“ benutzt die Firma zur Herstellung von Drahtspulenkästen und Formstücken, die in verschiedener Ausführung ausgestellt sind. Eine hübsch arrangierte grosse Tafel, die die Rückwand der Koje einnimmt, bringt das Isolierrohrsystem der Firma zur Darstellung.

Besondere Beachtung verdient die Neuheit: Abzweigkästen aus Gusseisen mit verriegelbaren Abteilungen zur Aufnahme von Abzweigstellen, die das Isoliersystem wesentlich vervollkommnet. Diese Neuheit beruht auf folgenden Grundlagen: An den Verbindungs- oder Abzweigstellen elektrischer Leitungen, wo ihre Isolierschicht oder Schutzhülle eine Unterbrechung erfährt, ist es vielfach nicht angängig? die stromführenden Teile mit einer Umhüllung wieder zu versehen, oder falls dies geschehen kann, ist es oft schwierig, die Isolierung an diesen Stellen mit derselben Zuverlässigkeit auszuführen, wie sie durch das Leitungsmaterial im übrigen geboten ist. Um nun sowohl für den letztgenannten Fall von den erwähnten Schwierigkeiten unabhängig zu sein, als auch für den erstgenannten Fall unbedingte Sicherheit zu erzielen, dass zwischen den blanken, stromführenden Teilen benachbarter Leitungen verschiedener Polarität, namentlich beim Arbeiten an diesen Stellen, Kurzschlüsse nicht entstehen können, bezweckt der ausgestellte patentierte Kasten, die einander benachbarten Verbindungs- und Abzweigstellen von Leitungen verschiedener Polarität in gegeneinander abgeschlossenen Fächern eines Gehäuses einzuschliessen, deren Zugänglichkeit in der Weise beschränkt wird, dass das Oeffnen eines Faches die Möglichkeit des Oeffnens bei den übrigen ausschliesst. Ausser diesen Ausstellungsobjekten führt die A.-G. Gebrüder Adt mehrere Gebrauchsgegenstände für die Industrie vor, die teils aus imprägnierter und lackierter Pappe, theils aus imprägniertem Holzstoff hergestellt sind, so Friktionsscheiben in verschiedenen Abmessungen, die den Holzscheiben gegenüber den Vorzug haben, dass sie nicht rissig werden, nicht schwinden, keine ungleich harte Oberfläche haben und daher nicht unrund werden können, und Kübel und Bütten als Transportgefässe für die verschiedensten Flüssigkeiten.

Graphitische Kohlen, die in der elektrochemischen Technik? sowohl für thermische Prozesse als auch für die Elektrolyse wässriger Lösungen, vielfacher Verwendung fähig sind, benutzt die Aktiengesellschaft Le Carbone in Levallois Perret hauptsächlich für elektrische Maschinenteile. Die Zweigniederlassung der Gesellschaft in Frankfurt a. M. zeigt aus einem nach dem Verfahren von Girard und Street gewonnenen „elektrographitischen“ Material eine reichhaltige Auswahl von hochleitungsfähigen Kohlenbürsten für Dynamomaschinen und Motore mit sehr niedrigem Reibungskoeffizienten, Schleifkontakte für Alternatorenringe und Formkohlen für Schaltungszwecke in den verschiedensten Qualitäten.

Galvanotechnisch sehr interessant ist in Gruppe III (Metall-Industrie) die imposante Ausstellung von Elmore's Metall-Aktiengesellschaft in Schladern. Sie zeigt nicht nur die grosse Mannigfaltigkeit der Erzeugnisse, die man durch Elektrolyse von Kupferlösungen herstellen kann, sondern auch den in verhältnismässig kurzer Zeit erreichten hohen |671| Grad der Vollkommenheit des Elmore'schen Verfahrens, nach dem jetzt Gegenstände erzeugt werden können, wie „das grösste nahtlose Kupferrohr der Welt“. Vor 10 Jahren noch hätte ein Durchmesser von 40 cm genügt zum Anrecht auf diese stolze Aufschrift. Vor wenigen Jahren trug den Ruhmestitel das „Grosse Rohr“ der Société des Méteaux in Paris, das einen Durchmesser von 1 Meter hatte. Auf der Pariser Ausstellung schlugen es die deutschen Elmore-Werke mit einem nahtlosen Rohr, einen für S. M. Schiff „Kaiser Karl der Grosse“ bestimmten Kondensatormantel von 2 m Durchmesser, und in Düsseldorf haben sie sich selbst übertroffen mit einem Kondensatormantel von 2½ m lichter Weite und 5 m Länge, bei 10 mm Wandstärke und einem Gewicht von 3600 kg. Nicht weniger als 72 Männer konnten in diesem Rohr Platz finden. Das grosse Rohr bildet den Sockel einer mächtigen 13 m hohen, aus ineinander gestellten, nach oben immer kleiner werdenden, nahtlosen Kupferzylindern geformten Pyramide. Die kleineren dieser Zylinder finden ausser als Kondensatormäntel hauptsächlich Verwendung zu Trockenzylindern für Papiermaschinen und Maschinen der Textil-Industrie. Sie ersetzen dort mit Vorteil die aus Blech gelöteten Kupfer trommeln, da sie viel exakter und glatter als diese sind. Das elektrolytisch erzeugte Rohr bedarf keinerlei nachträglicher mechanischer Bearbeitung zur Erzielung einer glatten Oberfläche, denn das nimmermüde Polierwerkzeug, dem das Elmore-Verfahren seine Erfolge zum grossen Teil verdankt, hat bereits, als der Zylinder im Entstehen begriffen war, die durch den' elektrischen Strom niedergeschlagenen kleinsten Teile geordnet und glatt gestrichen. Das fertige Produkt ist infolge dieser Arbeit auch äusserst zäh und dehnbar, so dass aus Drehspänen von ihm ohne weiteres Drähte gezogen werden können. Die vorzüglichen Eigenschaften des Materials werden an ausgestellten Qualitätsproben gezeigt. So platzte z.B. ein Rohr von 30 cm innerem Durchmesser und 3 mm Wandstärke erst bei einem Druck von 52 Atmosphären, nachdem es sich von 42 Atmosphären ab allmählig auf 35 cm ausgeweitet hatte. Es gelangen deshalb auch die nach dem Elmore-Verfahren hergestellten Kupferröhren überall da zur Verwendung, wo hohe Anforderungen an Festigkeit und Zuverlässigkeit gestellt werden, also hauptsächlich als Dampfleitungsröhren auf Schiffen und bei stationären Anlagen. Weiter empfehlen sie sich in den Fällen, in denen grosse chemische Reinheit des Rohmaterials erforderlich ist. Der elektrische Strom besorgt eben, richtig angewendet, die Reinigung des Rohmaterials von allen Nebenbestandteilen auf die gründlichste Weise. Nur das chemisch reine Kupfer scheidet er aus zur Bildung des Rohres, während die Verunreinigungen alle als Schlamm auf den Boden der elektrolytischen Bäder niederfallen, oder sich ohne Schaden zu thun im Elektrolyten anhäufen.

Dass überhaupt jeder Rotationskörper in nahtloser Ausführung nach dem Elmore-Verfahren erzeugt werden kann, zeigen die in Düsseldorf ausgestellten konischen Rohre, Wellrohre, Windkessel und sonstigen Hohlkörper.

Ausser zur Herstellung ganzer Gegenstände kann die Kupferelektrolyse aber auch mit Vorteil zur Erzeugung von Ueberzügen auf Eisen und anderen Metallen benutzt werden. Bis zur Erfindung des Elmore-Verfahrens wurden Kupferüberzüge auf gusseisernen Walzen für Maschinen der Textil- und Papier-Industrie auf mechanischem Wege angebracht, d.h. es wurde aus Kupferblech durch Lötung zuerst ein Bohr hergestellt, das dann durch entsprechende Vorrichtungen auf die eisernen Walzen aufgezogen und durch Umbördelung der Enden darauf festgehalten wurde. Jetzt aber werden nicht nur die genannten Laufflächen der Walzen auf elektrolytischem Wege mit einem fest anliegenden Kupfermantel versehen, sondern es werden auch die beliebig geformten Seitenteile bis zu den Drehzapfen mit verkupfert, im besonderen auch Presskolben für hydraulische Pressen, deren eigenartige Form das Anbringen eines Kupfermantels auf mechanischem Wege früher unmöglich machte. Nun ist ja die galvanische Verkupferung von Eisengegenständen nichts neues. Wichtig aber ist die durch das Elmore-Verfahren erlangte Möglichkeit, solche Ueberzüge aus zähem Material in verhältnismassig kurzer Zeit und dementsprechend auch zu einem billigen Preise herzustellen. Man kann eine Dicke des Kupferniederschlages von 4 5 mm in der Woche erzielen, d.h. etwa 5 bis 6 mal mehr als durch gewöhnliche Verkupferung möglich wäre. Von besonderer Wichtigkeit ist diese rasche Arbeitsweise, ganz abgesehen von der grösseren Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, bei solchen Verkupferungen, wo grosse Dicke des Niederschlages erforderlich ist, z.B. bei Kaliko-Druckwalzen. Diese, die auch ausgestellt sind, werden jetzt vielfach nicht mehr aus einem massiven kupfernen Hohlkörper mit 25–30 mm Wandstärke fabriziert, sondern aus guss- oder schmiedeeisernen Walzen mit einem Kupferüberzug von nur 4–5 mm. Auf diese Weise werden ungeheure Mengen an Kupfer gespart.

Die drei grossen Werke, die gegenwärtig das Elmore'sche Verfahren zur Herstellung nahtloser Metallrohre betreiben, haben eine Gesamt-Kapazität von 180 000 kg in der Woche, was einem Total – Kraftverbrauch von etwa 5600 Pferdekräften entspricht. Das englische Werk in Leeds und ebenso das französische in Havre arbeiten mit Dampfkraft, während das deutsche Werk in Schladern a. d. Sieg Dampf- und Wasserkraft anwendet.

Im Pavillon der Düsseldorfer Handelskammer hat die Firma Dr. G. Langbein & Co. in Leipzig-Seilerhausen eine Schnell-Galvanoplastik-Anlage ausgestellt.

Das Wesen der Schnellgalvanoplastik besteht (nach „Helios“ 1902, No. 27) in der Verwendung heisser, sehr hoch konzentrierter Bäder, die in ständiger Bewegung erhalten werden. Auf diese Weise ist es möglich, ohne die feste kristallinische Beschaffenheit des kathodischen Kupferniederschlages zu schädigen, mit der Stromdichte so hoch zu gehen, dass die Herstellung kräftiger Kupferniederschläge für Druckzwecke in durchschnittlich 1½ Std. vollendet ist. Für flache Prägungen dient ein Bad, das in 100 l 34 kg Kupfervitriol und 0,2 kg Schwefelsäure von 66° gelöst enthält. Der Elektrolyt wird beständig auf einer Temperatur von 26–28° C erhalten durch eine am Boden des Badbehälters angeordnete Bleischlange, durch die Dampf geleitet wird. Da infolge der hohen Stromdichten eine weitere Erhöhung der Temperatur eintritt, was bei Wachsmatrizen nachteilig werden kann, so versieht man die Bleischlangen mit einem zweiten Stutzen, durch den nach Bedarf kaltes Wasser eingeführt wird. Da in der Ausstellung die Temperaturerhöhung des Bades Schwierigkeiten gemacht haben würde, ist seine Zusammensetzung etwas geändert, damit kalt gearbeitet werden kann. Die kräftige Bewegung des Elektrolyten erfolgt am gleichmässigsten durch Einblasen von Luft, was die Beschaffung einer kleinen Luftpumpe oder eines Luftkompressors nötig macht. Man kann auch an einer Stirnseite des Badbehälters ein durch Schnur von einer Transmission angetriebenes Flügelrad aus Kupfer anbringen. Dieses befindet sich etwa 15 cm über dem Boden des Behälters. Seine Flügel sind um 45° gegen die Horizontale versetzt, so dass eine kräftige Bewegung der unteren Flüssigkeitsschichten nach oben erfolgt. Die Stromdichte kann für ein Bad oben angegebener Zusammensetzung unter Einhaltung der genannten Bedingungen bis zu 8 Ampère betragen. Dann wird bei einer Elektrodenentfernung von 6 cm die Badspannung etwa 6 Volt sein. Durchschnittlich wird in diesem Bade mit 6 Ampère auf 1 qdcm gearbeitet, wobei der Niederschlag in 1¼ bis höchstens 1¾ Std. eine Stärke von 0,18 mm erreicht. Unter Umständen kann es vorteilhaft, ja sogar notwendig sein, die graphitierten Matrizen bei abgestellter Bewegung des Bades und mit etwas geringerer Stromdichte mit Kupfer überwachsen zu lassen und erst nachdem dies erfolgt ist, die Bewegung des Bades herzustellen und die Stromdichte zu erhöhen. Steile Schriftsätze werden in einem gewöhnlichen Kupferbade mit 3 % Schwefelsäure vorverkupfert und dann nach etwa ½ Std. ins Schnellbad übergehängt. Man ist dann sicher, dass sich im Galvano keine Löcher befinden, und die Fertigstellung des Niederschlages dauert einschliesslich der Vorverkupferung auch nicht länger als höchstens 2 Std. Für tiefere Prägungen verwendet die Firma ein Bad, das in 100 1 26 kg Kupfervitriol und 0,8 kg Schwefelsäure von 66° enthält. Es empfiehlt sich, nicht bei niedrigerer Temperatur als 24° C niederzuschlagen, obwohl bei dieser Konzentration des Elektrolyten die Gefahr des Auskrystallisierens von Kupfervitriol gering ist. Gewöhnlich wird in diesem Bade mit 5 Ampère auf 1 qdcm gearbeitet. Die Spannung beträgt dann bei 6 cm Elektrodenentfernung |672| 4,5 Volt. Der Kupferniederschlag erreicht in 2 ¼ Std. eine Stärke von 0,15 mm, in 2¾ Std. von 0,18 mm. Die Zähigkeit des niedergeschlagenen Kupfers ist sehr gut, die Härte grösser als sonst, weshalb das Galvano einer geringeren Abnutzung unterworfen ist. Um eine Verunreinigung des Elektrolyten durch den Anodenschlamm zu verhindern, empfiehlt es sich, die Anoden der in Bewegung befindlichen Bäder in einen dichten Stoff, der die unlöslichen Abscheidungen zurückhält, einzunähen.

Die ausgestellte Anlage besteht in ihrem elektrolytischen Teil aus einem gewöhnlichen sauren Kupferbade für langsamen Niederschlag, mit Regulator, Ampèremeter und Voltmeter, und aus einem Schnellgalvanoplastikbad, ebenfalls mit einer Schalttafel und den nötigen Messinstrumenten. Die Bewegung des Schnellgalvanoplastikbades findet durch Eindrücken von Luft durch eine am Boden der Wanne befindliche durchlöcherte Bleischlange mittels einer kleinen doppelt wirkenden Luftpumpe statt. Der Strom wird erzeugt durch eine Gleichstrom-Nebenschluss-Maschine, Type NT9, von 320 Ampère Leistung bei 5 Volt Klemmenspannung, direkt gekuppelt mit einem Gleichstrom-Elektromotor. Anlasser, Sicherungen und Nebenschlussregulator finden sich gesondert auf einer Schalttafel.

Von Hilfsapparaten sind folgende notwendig. Das Schmelzen des Wachses geschieht in einem doppelwandigen durch Gas geheizten Wachsschmelzkessel. Das Giessen der Wachsplatten für die Herstellung der Matrizen erfolgt auf einem sogenannten Giesstisch aus Eisen, dessen Tischplatte sauber gehobelt ist. Der Tisch kann durch in Pfannen gehende Schrauben genau wagerecht eingestellt werden und durch 2 Stellschrauben in dieser Lage unverändert festgestellt werden. Die Prägungen der Wachsmatrizen erfolgen unter einer hydraulischen Matrizenpresse neuer Konstruktion. Die Höhe des Tisches vom Fussboden ist so bemessen, dass das Einführen der geschlossenen Formen und der Wachstafeln ohne Benutzung eines Trittes erfolgen kann. Der auf Rollen bewegliche Tisch lässt sich durch eine patentierte Hebelvorrichtung ungemein leicht herausziehen. Die Kolben der Pressen besitzen einen wesentlich grösseren Durchmesser als bei anderen Konstruktionen, so ass bei geringerem Atmosphärendruck ein höherer Druckeffekt erzielt wird. Das Graphitieren der Matrizen besorgt eine Maschine, deren Neuerung darin besteht, dass der sich automatisch vorwärts und rückwärts bewegende Tisch, auf dem die Matrizen unter der senkrecht und gleichzeitig seitlich schwingenden Graphitierbürste geführt werden, während eines Ganges seine Stellung siebenmal wechselt und um einen Drehpunkt eine Schlangenlinie beschreibt, wodurch der Graphitierbürste beständig neue Angriffspunkte geboten werden und ein gleichmässiges Graphitieren in kürzester Zeit erreicht wird. Nach Fertigstellung des Galvanos wird das Wachs durch Auflegen auf ein eisernes durch Gas oder Dampf geheiztes Schmelzpult ab geschmolzen. Das Wachs läuft in einen zweiten doppelwandigen Wachsschmelzkessel zurück und bleibt in diesem bis zum Verdampfen aller dem Wachs anhängenden Feuchtigkeit. Vor dem Hintergiessen werden die Galvanos in den sogenannten Schwimmrahmen verzinnt. Dies sind eiserne gehobelte Kästen, die man auf dem geschmolzenen Hintergiessmetall des Schmelzherdes schwimmen lässt, nachdem die Rückseite des Galvanos mit Lötwasser befeuchtet und mit Zinnfolie belegt wurde. Bei der eintretenden Erwärmung schmilzt die Zinnfolie und bildet auf der Rückseite eine festhaftende Verzinnung. Ist letztere erfolgt, so wird die Schwimmpfanne von dem Blei abgehoben, auf einen horizontalen eisernen Tisch gestellt und das Hintergiessmetall, das in der Pfanne eines Schmelzherdes geschmolzen wurde, durch Giesslöffel in den Schwimmrahmen eingefüllt. Für die weitere Fertigmachung des hintergossenen Galvanos dient die Kreissäge kombiniert mit Fraismaschine, auf der die Galvanos rechtwinkelig beschnitten und die Kanten gefraist werden. Die Bearbeitung der Rückseite erfolgt entweder auf einer Drehbank oder auf einer Schnellhobelmaschine, die das Planhobeln der Galvanos besorgt, ohne dass ein Einspannen der Platten zu erfolgen braucht. Durch die Raumfrage bedingt, erfolgt das Anfraisen der Facetten durch Bestosszeug. Grössere Anstalten verwenden hierfür eine kombinierte Gerad- und Schräg-Facetten-Fraismaschine. Das Bohren der Löcher für die Montierung der Galvanos auf dem Holzflügel besorgt einer Schnellbohrmaschine, die zusammen auf einem Tisch mit einer Dekoupiersäge montiert ist.

Viel schwieriger als die Kupfer-Galvanotechnik ist die Herstellung tadelloser Ueberzüge von Zink auf Eisen auf elektrolytischem Wege, namentlich wenn es sich um Gegenstände mit scharf und tief einspringenden Teilen handelt. An solchen Stellen erhält man das Elektrolytzink entweder gar nicht oder nur als schwammigen, leicht abwischbaren Niederschlag. Deshalb beanspruchen das besondere Interesse des praktischen Elektrochemikers die vielerlei kleineren auf galvanischem Wege verzinkten Eisengegenstände, die die Firma Langscheder Walzwerk und Verzinkereien A.-G. in Langschede a. d. Ruhr in Gruppe III (Metall-Industrie) in grosser Vollkommenheit ausstellt. Sehr wichtig ist die elektrolytische Verzinkung für Kleineisenzeug aller Art, wie Schrauben, Muttern, Röhren, Fittings, Nägel u.s.w. Sie bedürfen nach dem Verlassen des elektrolytischen Bades nicht mehr der Nachbearbeitung oder des Nachschneidens, sondern behalten vollständig ihre ursprüngliche Form und scharfen Gewinde. Röhren können nur aussen oder auch aussen und innen nach dem Verfahren verzinkt werden. Elektrolytisch verzinkte Eisenbleche können im Gegensatz zu warm verzinkten zur Herstellung aller möglichen Hohlgegenstände verwendet werden, da sie lötfähig sind und sich bearbeiten lassen wie Weiss- und Zinkbleche, ohne dass die Zinkhaut abspringt. Sehr interessant sind auch die nach dem Langscheder elektrolytischen Verzinkungsverfahren verschönten Gussartikel, wie Baubeschläge, Thürdrücker, Temperguss etc., die bisher nur mangelhaft oder überhaupt nicht verzinkt werden konnten. Das elektrolytisch verzinkte Eisen behält, wenn es vorher nicht mit Säuren behandelt wird, seine Stabilität, Zerreissfestigkeit, Falz- und Stanzbarkeit.

Von der Ausstellung der Firma Th. Goldschmidt, Chemische Fabrik und Zinnhütte in Essen-Ruhr, kommt für diesen Bericht nur das von ihr aus Weissblechabfällen auf elektrolytischem Wege gewonnene Zinn in Betracht. Seit vielen Jahrzehnten war es ein Problem der chemischen und metallurgischen Technik, die Abfälle, die bei der Fabrikation von Konservenbüchsen, Spielsachen u.s.w. aus Weissblech entfallen, nutzbringend zu verwerten. Der dünne, 2–3 % betragende Ueberzug von Zinn, der bei dem Einschmelzen sich mit dem Eisen legieren und es dadurch brüchig und somit unbrauchbar machen würde, verhindert die Verwendung der Weissblechabfälle als Eisenschrot. Die von der 1847 in Berlin gegründeten Firma schon dort in einer grossen Versuchsanlage ausgeführten Entzinnungsarbeiten wurden unermüdlich fortgesetzt und das Verfahren schliesslich so ausgebildet und die Anlagen von Jahr zu Jahr derart erweitert, dass die Firma auf dem Gebiete der Weissblechentzinnung heute unbestritten den ersten Rang in Deutschland einnimmt.

Ausser mit der Verarbeitung dieser Abfälle befasst sich die Firma mit der hüttenmännischen Erzeugung von Zinn in grossem Massstabe und mit der Fabrikation von Zinnsalzen, Chlorzink und anderen chemischen Präparaten. Sie beschäftigte Anfang 1902 350 Arbeiter und 50 Beamte gegenüber 200 Arbeitern und 13 Beamten im Jahre 1897. Die Einrichtungen der Fabrik erfordern eine Gesamtkraftleistung von 500 PS, die durch 7 Dampfmaschinen erzeugt werden. 400 PW sind ausschliesslich dem elektrischen Teile dienstbar gemacht. Auf dem Anschlussgleise, dass die Fabrik mit dem Nordbahnhofe von Essen verbindet, wurden im Jahre 1901 nahezu 6000 beladene Eisenbahnwagen empfangen gegen 4000 im Jahre 1897. Von dem 49600 qm grossen Grundstück sind 11000 qm mit Fabrikgebäuden besetzt.

Denselben Pavillon am Ende der Hauptallee wie die Firma Th. Goldschmidt nimmt die im Jahre 1897 in Anlehnung an sie gegründete Allgemeine Thermit-Gesellschaft m. b. H. (früher Chemische Thermo-Industrie, G. m. b. H.) in Essen a. R. ein.*) Ihre Erzeugnisse sollen an dieser Stelle besprochen werden, da die von Dr. Hans Goldschmidt erfundenen und ausgearbeiteten sogen. aluminothermischen Verfahren dem nur auf elektrothermischen Wege darstellbaren Aluminium ein ganz ungeahnt vielseitiges und grosses Verwendungsgebiet erschlossen haben.

Wenn man ein Gemisch („Thermit“), das im wesentlichen aus einer Metall-Sauerstoffverbindung (z.B. Eisenoxyd) und |673| Aluminium besteht, an einer Stelle entzündet, brennt es ohne äussere Wärmezufuhr von selbst weiter, wobei Temperaturen von schätzungsweise 3000° C entstehen. Ferner wird hierbei das betreffende Metall in reinem kohlenfreien Zustande ausgeschieden unter gleichzeitiger Bildung einer Schlacke aus Aluminiumoxyd (sogen. künstlichem Corund).

Auf der Ausnutzung der durch das Verfahren erzielten hohen Temperaturen allein beruht die sogen. Stumpfschweissung. Bei Rohren kann diese z.B. einen Druck von 300–400 Atmosphären aushalten. Dabei hat sie vor der Verflanschung die Vorteile einfacher Installation und Billigkeit infolge Wegfalls der Unterhaltungskosten. Solche geschweissten Rohre sind vielfach ausgestellt, so ein 140 m langes zweizölliges Rohr mit 28 Schweissungen, das zu einer Schlange gebogen ist und sich unter ständigem Druck von 50 Atm. befindet. Zahlreiche geschweisste Rohrstücke der verschiedensten Weiten sind zum Beweise der Festigkeit der Schweissstellen in diesen gebogen oder breit geschlagen. Im betrieb befindet sich eine Rohrleitung, die vom Pavillon des Bergbaulichen Vereins nach dem Pavillon Schäfer & Langen aus Crefeld Dampf von 11 Atmosphären leitet. Die Leitung ist 100 m lang. Die Rohre weisen einen Durchmesser von 4'' auf. Im Ganzen sind 20 Stellen geschweisst. Ferner sind in der Halle für Eis- und Kühlmaschinen der Firma 4. Freundlich, Düsseldorf, an einer Leitung für Ammoniak und Kühlwasser eine Anzahl von ¾ bis 4zölligen Rohren nach diesem Verfahren verschweisst, im ganzen 30 Schweissungen. Die Einfachheit der Ausführung wird an einigen zur Schweissung vorbereiteten Rohren und an den ausgestellten Utensilien zur Rohrschweissung vorgeführt. Dass das Verfahren auch für die Ausbesserung beschädigter Rohre und Rohrschlangen wichtig ist, zeigt ein grosser Rohrkrümmer mit mehreren bei der Biegung entstandenen Löchern. Zwei davon sind repariert, das eine mit Thermiteisen ausgegossen, das andere ausgegossen und ausgehobelt.

Bei einer anderen Ausführungsart, der Schweissungen findet nicht nur die hohe Temperatur, sondern gleichzeitig auch das bei der Reaktion des Thermits abgeschiedene Eisen als solches Verwendung. Dies ist z.B. der Fall bei der Verschweissung von Schienen. Hierbei wird nach einem neuartigen automatischen Verfahren neben einer fest mit dem Schienenfuss verschweissten Lasche aus weichem schmiedbaren Thermiteisen auch noch eine Stumpfschweissung der Schienenenden besonders bei Neuverlegung von Geleis erzielt. Es ist dies von besonders hoher Bedeutung für elektrische Bahnen wegen sicherer Rückleitung des Stromes und geringem Verschleiss an Schienen und rollendem Material infolge schlagfreien Ganges der Wagen. Eine Schienenstrecke mit geschweissten Stössen ist hinter dem Pavillon verlegt. Zwei Stösse sind fertig ausgeführt. Man sieht die umgegossene Fusslasche, während die Schweissung so vollkommen ist, dass die zwei Schienenenden den Eindruck eines durchlaufenden Gestänges machen. Daneben sind zwei Schienenstösse zur Schweissung vorbereitet dargestellt. Die wenigen Utensilien, eine zweiteilige Form um den Schienenstoss, darüber in einem Dreifuss ein mit Thermit gefüllter Tiegel und ein kleiner Abstichapparat sind alles, was notwendig ist. Einer dieser zwei Stösse zeigt ausserdem noch einen Klemmapparat, wie solcher bei Verschweissung freiliegender bezw. noch nicht eingebetteter Schienen Verwendung finden kann. Im Innern des Pavillons sind mehrere geschweisste Schienenstücke verschiedener Systeme und Profile, Durchschnitte durch Schweissung und Fusslasche, poliert und geätzt, ausgestellt, um die vollständige Verbindung von Lasche und Schiene zu zeigen, ferner Zerreissstäbe aus verschiedenen Teilen der geschweissten Schienenstelle u. dergl. mehr.

Ein nicht weniger weites Feld hat sich dem Verfahren bei der Verschweissung gebrochener Schiffs- und Transmissionswellen, bei der Ausbesserung fehlerhafter gebrochener oder abgenutzter Stahlfaçonguss-, Schmiede- und Graugussstücke eröffnet. Eine Zusammenstellung zeigt einen Tiegel für 100 kg Thermit über einer 10zölligen Welle stehend. Anschweissungen abgebrochener Walzenzapfen zeigt ein von dem Vorstande der Gutehoffnungshütte zur Verfügung gewelltes Ausstellungsstück. Es ist, um die Schweissstelle sichtbar zu machen, in der Längsrichtung durchschnitten und Poliert. Die Schweissstelle ist nur mit grösster Mühe sichtbar. Zu diesem Stück gehört ein aus der Stelle geschnittener Zerreissstab. Das Thermit hat ferner Anwendung gefunden zum Verringern der Giessköpfe, zum Hartlöten und zur lokalen Enthärtung von Panzer- und Tresorplatten zwecks Einziehung von Bolzen etc. Von der königlichen Reparaturwerkstätte zu Nippes sind eine Anzahl schwieriger Güsse (Zylinderdeckel, Kolbenringe und Schieber) nebeneinander gegossen worden, die e-nen ohne, die anderen mit ½% Ferrotitanthermit-Zusatz. Der Augenschein zeigt sofort den Unterschied: die unter Titanthermitzusatz gegossenen Stücke sind porenfrei, die anderen nicht. Hauptsächlich unterscheiden sich aber Gefüge und Korn des Gusses.

Grosses Interesse für den Besucher bietet auch die Ausstellung der verschiedenen nach dem Goldschmidt'schen Verfahren dargestellten kohlefreien Metalle und Legierungen, wie sie in solcher Reinheit selbst nicht im elektrischen Ofen erhalten werden können. Es sind dies Chrom 98–99prozentig, Mangan 98–90pronzentig, Ferrotitan, Ferrovanadium, Mangantitan, Ferrobor, Manganbor, Bleibarium, Mangankupfer verschiedenen Mangangehalts etc.

Schliesslich ist noch als ein weiteres bei dem Verfahren sich ergebendes Produkt der „Corubin“ zu erwähnen, der infolge seiner ausserordentlichen Härte und Schleiffähigkeit zur Fabrikation von Schleifscheiben verwendet wird. Die Firma Fontaine & Co., Frankfurt am Main, hat für die Ausstellung eine Anzahl ihrer Corubin-Schleifscheiben zur Verfügung gestellt.

Textabbildung Bd. 317, S. 673

In einem eigenen Pavillon hat die Maschinenbau-Anstalt Humboldt in Kalk bei Köln eine vollständige Erzaufbereitungsanlage ausgestellt. An ihr interessieren uns hier besonders die verschiedenen darin vorgeführten Typen Wetherill'scher elektromagnetischer Erzscheider. Die eine Type II verarbeitet Spatheisenstein in ungeröstetem Zustande, während es bei den älteren Verfahren nötig war, das Erz vorher zu rösten und dadurch den Spatheisenstein in stark magnetisches Eisenoxydul überzuführen. Die Wirkungsweise des Apparates (Fig. 1) ist folgende: Durch den Aufgabetrichter a wird die Spathblende in dünner Schicht auf ein Aufgabeband verteilt, das sich in der Pfeilrichtung über die Rolle f bewegt. Das eine Scheideblech zwischen den Kästen h und i wird derart eingestellt, dass bei nicht erregten Magneten sämtliches Material gerade an diesem Blech vorbei in den Kasten i fallen würde. Seitlich und oberhalb dieser, Abfallstelle der Rolle f befinden sich drei zugespitzte Elektromagnete b, c und d, die ein stark konzentriertes magnetisches Feld bilden. Setzt man diese unter Strom, so werden die magnetischen Erzteilchen durch das Feld aus ihrer Bahn abgelenkt und fallen in einer flacheren Parabel herab, und zwar die stärker magnetischen (reiner Späth) in einen Kasten g, die schwächer magnetischen (Mittelprodukt) in einen Kasten h, wobei ein zweites Scheideblech den Strom der beiden letzten Produkte trennt. Ein Band e, das sich in der eingezeichneten Pfeilrichtung bewegt, ist um die Magnete geschlungen und verhindert das Anhaften der kleinen Teilchen metallischen Eisens, die unvermeidlich in jedem einer nassen Aufbereitung enstammenden Erze durch den Verschleiss der Zerkleinerungsapparate mitgeführt werden. Mit seinen beiden Arbeitsflächen von je 320 mm Breite ist der Scheider im Stande, je nach Korngrösse 1000–1560 kg Spathblende in der Stunde durchzuarbeiten. Der zur Bewegung der Bänder erforderliche Kraftaufwand ist höchstens ½ Pferdekraft.

Eine andere ausgestellte Type V (Fig. 2) dient zu gelegentlichen Vorführungsversuchen mit solchen Erzgemischen, die Körper von weit geringerer magnetischer Erregbarkeit enthalten. Durch das Aufgabeband a wird das zu scheidende Gemisch in dünn ausgebreiteter Schicht durch das von den drei Magneten A, B und C gebildete magnetische Feld geführt. Der untere Pol B ist so eingestellt, dass bei nicht induzierten Magneten sämtliches Material über diesen Pol |674| nach links hinüberschiesst. Erregt man den Magneten, so wird das magnetische Material in das Kraftfeld zwischen die beiden Magnete A und B gezogen und fällt zwischen diesen Polen nach der rechten Seite des Magneten B herunter. Diese Type vermag Kupferkies, Zinkblende, (sofern diese chemisch gebundenes Eisen oder Mangan enthält) Monacit etc. auszuscheiden, alles Stoffe, die wesentlich schwächer magnetisch sind als Spatheisenstein. Die Apparate sind staubdicht eingekleidet; der sich entwickelnde Staub wird durch einen kleinen Ventilator in eine Staubkammer abgezogen.

Textabbildung Bd. 317, S. 674

Ferner ist noch ein magnetischer Scheider System Wetherill-Schnelle sog. Ringtype aufgestellt. Dieser Apparat dient zum Ausscheiden stark magnetischer Stoffe, wie Magneteisenstein, Magnetkies, geröstetem Pyrit u.s.w. Er verarbeitet trotz seiner kleinen Abmessungen von derartigen Erzen in der Stunde eine Tonne und zeichnet sich ganz besonders dadurch aus, dass er keinerlei mechanisch bewegte Teile besitzt und jegliche Staubbildung ausschliesst. Ausser dieser und der Walzentype ist noch ein durch einen kleinen Elektromotor angetriebener Laboratoriumsseparator zu sehen, der das Prinzip der magnetischen Scheider nach System Wetherill deutlich vor Augen führt.

Einen anderen elektromagnetischen Erzscheider nach Patent Mechernisch, der ohne Bänder oder andere Transportmittel arbeitet, zeigt die Firma Fried. Krupp Grusonwerk in Magdeburg-Buckau in der Krupp-Halle. Er besteht aus zwei walzenförmigen Elektromagneten, die parallel über einander gelagert sind, und zwischen denen an beiden Enden je ein magnetisches Feld erzeugt wird. Der obere Magnet wird durch ein Rädervorgelege in Umdrehung versetzt, während der untere feststeht. Durch eine einstellbare Aufgabevorrichtung wird das Scheidegut zwischen die Pole geführt. Das unmagnetische Gut fällt über die unteren festen Pole ab, während die oberen umlaufenden Pole das von ihnen festgehaltene magnetische Erz mit sich fortführen und entsprechend der allmählich abnehmenden Stärke der magnetischen Felder erst die schwach magnetischen und schliesslich die starkmagnetischen Erzteilchen abfallen lassen. Diese werden durch einstellbare Schieber getrennt abgeführt.

Die elektrotechnische Fabrik Gebr. Raacke in Aachen stellt in Gruppe V eine vollständige Laboratoriums-Einrichtung für Elektrolyse aus. Sie besteht (im Schrank unten links) aus einem rotierenden Gleichstrom-Umformer, der von 220 auf 12 Volt transformiert und deshalb zum Laden von zwei Akkumulatoren-Batterieen (im Schrank unten rechts) von je 40 Ampère Entladestromstärke dienen kann. Der von diesen gelieferte Strom wird auf 6 Arbeitsplätze verteilt. Die erforderlichen Schaltapparate und Messinstrumente sind in einem grossen oberen Mittelschrank übersichtlich und leicht zugänglich angebracht. Die sechs elektrolytischen Classen'schen Stative stehen auf einem zweistufigen Elektrolysiertisch (nach Nissenson), alle anderen Betriebsmittel zum Schlitze gegen Laboratoriumsdämpfe unter Glas und Rahmen. Die übrigen fünf Schränke dienen zur Aufnahme der Reagentien, unbenutzter Stative, von Proben und Büchern, drei Schubladen zum Verwahren von Glassachen, Werkzeugen und Leitungs-Materialien. Der geringe Raumbedarf Her Anlage ermöglicht es, sie fast in jedes vorhandene Laboratorium einzubauen.

Die verschiedensten Platin-Geräte für das elektrochemische Laboratorium, wie Tiegel, Schalen, Elektroden, Stative, Filterconusse, Schiffchen, Bleche, Folien, Netze und Drähte, sowie Silbergeräte und -Drähte zeigen in Gruppe VII (Chemische Industrie) die Firmen Franz Eisenach & Cie. in Offenbach a. M. und G. Siebert in Hanau neben anderen uns hier weniger interessierenden Ausstellungs-Gegenständen.

W. C. Heraeus in Hanau, der in der Gruppe III (Metall-Industrie) zu sehen ist, hat von der Vorführung von Platin- und Silbergeräthen, mit denen er vor zwei Jahren in Paris in umfassendem Masse vertreten war, in Düsseldorf Abstand genommen. Ausser sehr sehenswerten technischen Apparaten aus Aluminium, die durch Schweissung hergestellt sind, führt er das Le Chatelier'sche Pyrometer zum Messen von Temperaturen bis 1600° und elektrisch geheizte Laboratoriumsröhrenöfen vor.

Das Pyrometer, dessen besondere Form von Holborn und Wien angegeben wurde, beruht darauf, dass die elektromotorische Kraft eines Thermoelements proportional der Erhöhung der Temperatur wächst. Das Thermoelement bilden zwei Drähte (gewöhnlich 0,6 mm stark und 150 cm lang), von denen der eine aus Platin, der andere aus dessen Legierung mit 10 % Rhodium besteht. Sie sind an einem Endpunkt zu einer kleinen Kugel, der „Lötstelle“, zusammengeschmolzen. Erhitzt man diese, so entsteht eine bestimmte Spannung, die bei Erhöhung der Temperatur um 100° um etwa 0,001 Volt wächst. Das Verhältnis der elektromotorischen Kraft zur Temperatur wird für jedes einzelne Element von der Physikalisch-technischen Reichsanstalt durch Vergleichung mit einem Normalelement genau festgestellt, so dass man mit diesem Thermoelement sehr genaue Temperatur-Messungen (Fehler bei 1000° nur + 5°) vornehmen kann. Zu dem Zweck bringt man, nachdem gewöhnlich die beiden Drähte durch ein beiderseits offenes Porzellanrohr von eineinder isoliert und beide durch ein äusseres unten geschlossenes Rohr vor der Einwirkung der Flammengase geschützt sind, die Kugel an die Stelle, deren Temperatur bestimmt werden soll. Verbindet man dann die beiden Enden des Elements mit einem empfindlichen und genauen Galvanometer, so erhält man durch Vergleichddes erfolgenden Ausschlags mit einer dem Instrument beigegebenen Tabelle die gesuchte Temperatur. Häufig verwendet ian Galvanometer mit zwei Skalen, von denen die eine die Mikrovolt, die andere direkt die Temperatur-Grade anzeigt. Das Galvanometer kann, falls man für genügend kleinen Widerstand in der Leitung sorgt, weit entfernt von der Wärmestelle, im Messzimmer oder Bureau, aufgestellt werden. Von grösster Wichtigkeit ist es, für die Thermoelemente durchaus reine Metalle zu verwenden, da schon die kleinsten Mengen von Verunreinigungen die elektromotorischen Kräfte wesentlich beeinflussen.

Die Laboratoriumsöfen sind dadurch beachtenswert, dass die elektrische Erhitzung nicht durch Spiralen aus Platindraht, sondern durch solche aus Platinfolie erfolgt. Soll Platindraht haltbar sein, so muss man ihn ziemlich stark nehmen. Man hat also grosse Kosten dafür aufzuwenden und braucht ausserdem hohe Stromstärken zur Erhitzung. Bei dünnem Draht findet kein genügend rascher Wärmeausgleich statt, während andererseits ungleichmässige Erhitzung nicht zu vermeiden ist, da der Draht nicht an allen Stellen des zu heizenden Rohres fest anliegt. Infolgedessen treten örtliche Ueberhitzungen auf, sodass der Draht bald durchschmilzt. Dieses tritt um so leichter ein, weil man den Draht viel höher als nötig ist erhitzen muss wegen der durch die kleine Berührungsfläche verursachten schlechten Wärmeabgabe an das Rohr. Diese Nachteile zeigt sehr dünnes Platinblech nicht. Es schmiegt sich vor allem dem Ofenrohr innig an. Die Umwickelung geschieht mit 0,007 mm starker Folie in Spiralwindungen von je 2–3 mm Abstand. Die Folie kostet nur etwa den sechsten Teil des entsprechenden Drahtes und giebt bei der innigen Berührung fast die ganze in ihr entwickelte Wärme an das Rohr ab. Man hat die Temperatur bis 1700° gesteigert, ohne dass die Folie schmolz. In der Praxis darf man allerdings mit der Erhitzung nicht so hoch gehen, da dann die für das Rohr verwandte Marquardt'sche Porzellanmasse elektrisch leitend wird. Durch Regelung des Stromes mit Vorschaltwiderstand lässt sich aber jede gewünschte Temperatur bis 1500° schnell erreichen. Bei einem Rohr von 25 mm Weite kann man z.B. in 5 Minuten auf 1400° kommen. Die Temperaturunterschiede im Rohre betragen nur wenige Grade. Natürlich lässt sich die Luft in der Röhre durch jedes beliebige Gas ersetzen. Die Firma hält Horizontal-Oefen von 20 und 65 mm Röhrenweite sowie, namentlich für Schmelzpunkts-Bestimmungen, vertikale Holborn'sche Oefen vorrätig.

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Die verschiedensten Messinstrumente stellt in bekannter Güte die Firma Hartmann & Braun, A.-G., in Frankfurt a. M. in Gruppe V aus, wärend uns in Gruppe III (Metallindustrie) die bekannten Widerstandsmaterialien Nickelin und Manganin in Drähten und Bändern von dem Westfälischen Nichelwalzwerk Fleitmann, Witte & Co. in Schwerte einerseits und von der Isabellenhütte, G. m. b. H. in Bonn andererseits, vorgeführt werden. Erstere Firma zeigt auch Reinnickelbleche die als Elektrodenmaterial in der elektrochemischen Praxis manchmal unentbehrlich sind, letztere Manganlegierungen, denen sich vielleicht neben ihren bisherigen, von dem hier behandelten Fach sehr abseits liegenden Verwendungsgebieten in der Elektrotechnik noch eine Zukunft eröffnen kann.

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Vergl. 1900 Bd. 315 S. 341.

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