Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1909, Band 324 (S. 653–656)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj324/ar324201

Polytechnische Rundschau.

Einige Erfahrungen mit Parsons-Marine-Dampfturbinen im Vergleiche mit Kolbendampfmaschinen.

Die rasche Einführung der Dampfturbine auf Schiffen in den letzten 10 Jahren ist hauptsächlich dem zielbewußten Vorgehen der englischen Marine zuzuschreiben. Nachdem die Versuche derselben zu einem günstigen Resultat geführt haben, haben jetzt auch private Reedereien angefangen, ihre Schiffe mit Turbinen auszurüsten. Durch geschickte Anordnung der Turbinengruppen ist es Parsons gelungen, die Maschine den wechselnden Betriebsverhältnissen wirtschaftlich anzupassen. Für mittlere und kleinere Schiffe werden drei, für schwere Kriegsschiffe und Personendampfer vier Wellen angewendet. Dabei ist es möglich, ohne Dampfdrosselung drei bezw. vier Geschwindigkeiten zu erreichen.

Die Leistung und Vorteile der Turbinenschiffe geht aus einem Vergleichsversuch hervor, der mit den beiden |654| Kreuzern „Amethyst“ und „Topaze“ der englischen Marine vorgenommen wurde. Beide Schiffe sind genau gleich gebaut; „Amethyst“ besitzt Turbinen, „Topaze“ Kolbendampfmaschinen neuester Bauart. Bei einer Länge von 110 m, einer Breite von 12,2 m, einer Wasserverdrängung von 3000 t besitzt jedes Schiff eine Maschinenleistung von 10000 PS. Nachstehende Tabelle zeigt den Dampfverbrauch (einschl. Luft-, Zirkulations- und Speisepumpen) bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten.


Geschwindig-
keit in Knoten.

Leistung PS.
Dampfverbrauch kg für
die PS i. St.
Verbesserung
durch die
Dampfturbinen
„Topaze“ „Amethyst“
10,0 850 9,9 13,2 – 25,4
14,0 2200 8,6 9,1 – 5,1
18,0 4500 8,5 7,1 + 16,5
22,0 9500 9,5 6,3 + 34,7
23,6 14000 5,9

Von etwa 15 Knoten ab beginnt die Ueberlegenheit des Turbinenschiffes. Auch im Vergleich mit anderen größeren Schiffen, die mit Kolbenmaschinen ausgerüstet sind, sind die Resultate des „Amethyst“ ganz hervorragende. Die obigen Versuche wurden mit Sattdampf ausgeführt. Eine sehr erhebliche Verbesserung durch Dampfüberhitzung ist bei der Parsons-Turbine nicht zu erwarten.

Die Gewichtsersparnis durch die Turbinen ist etwa 33 v. EL, der Schmierölverbrauch nicht einmal 2 v.H. des Verbrauches einer gleichgroßen Kolbendampfmaschine. (Holmboe.) Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1909, Heft 19.

M.

Die Königlich Preußische Versuchsbahn.

Die Preußische Staatseisenbahn-Verwaltung besitzt im Walde bei Oranienburg eine Versuchsbahn, die zu Dauerversuchen mit den verschiedensten Eisenbahnoberbau-Konstruktionen, sowie ihrer elektrischen Ausrüstung bestimmt ist. Sie ist eine Rundbahn von insgesamt 1,75 km Länge, die sich aus zwei Halbkreisen von je 200 m Halbmesser und zwei geraden Verbindungsstücken von je 250 m Länge zusammensetzt. Ebenso wie beim Oberbau sind auch bei der elektrischen Oberleitung verschiedene Konstruktionen verwendet, um ein Urteil über ihre Bewährung im Dauerbetriebe zu erhalten.

Zum Betriebe dient eine mit drei Motoren von je 350 PS ausgerüstete Lokomotive, deren Leistung erforderlichen Falles durch Einbau eines vierten Motors auf 1400 PS erhöht werden kann. Die elektrische Energie wird der Lokomotive als Einphasenwechselstrom von 25 Perioden mit 6000 Volt Spannung zugeführt. Diese Lokomotive schleppt täglich 20 Stunden lang einen Güterzug im Gesamtgewicht von 375 Tonnen mit einer Geschwindigkeit von 45 bis 50 km im Kreise herum. Dies ergibt 550 Runden am Tage oder für jede Stelle des Gleises eine Zugfolgezeit von etwas über 2 Minuten. Während der 20 Stunden findet nur eine kurze Betriebsunterbrechung statt, um den ordnungsmäßigen Zustand der Lokomotive flüchtig nachzuprüfen; dies ist erforderlich, da die Lokomotive vollständig ohne Bemannung fährt. Eine eingehende Untersuchung und die Auswechslung etwa schadhafter Teile wird in der vierstündigen Betriebspause vorgenommen. (Deutsche Straßen- und Kleinbahn-Zeitung 1909 S. 535–536).

Pr.

Befestigung von Straßenbahnschienen in Beton.

Die bei der Verlegung von Straßenbahnschienen in Beton verwendeten Verankerungen und Querschwellen erfordern ein verhältnismäßig tiefes Betonbett. Anderseits sind die an den Schienenfuß angreifenden Befestigungsmittel wenig geeignet, die auf den Schienenkopf wirkenden seitlichen Kräfte in genügender Weise aufzunehmen. Bei einem neuen, zuerst in Nürnberg angewendeten Verfahren sind durch die obere Hälfte des Schienensteges in geringen Abständen 50 bis 60 cm lange Querstäbe aus Rundeisen von 10 bis 14 mm hindurchgesteckt, deren Enden rechtwinklig nach unten umgebogen sind. Die starre Befestigung der Eisenstäbe an den Schienen erfolgte in der Weise, daß die Stäbe in den entsprechend größeren Löchern des Steges mittels Keile von U-formigem Querschnitt festgeklemmt wurden. Unter diese Querstäbe sind in geringerem Abstande parallel zur Schiene gleichfalls Rundeisen verlegt. Bei der Betonierung wurden zuerst unter Benutzung einer Schalung in die Räume außerhalb der Querstäbe Beton eingebracht und auf seine richtige Höhe fertiggestellt. Nach Entfernung der Schalung wurde dann in den verbleibenden Raum Beton eingeschüttet, mit Hakeneisen in der üblichen Weise eingerüttelt und mit dem früher eingebrachten Beton eine innige Verbindung an den Berührungsflächen durch Ineinanderstoßen herbeigeführt. Nachdem der Beton 10 Tage lang abgebunden hatte, erfolgte die Asphaltierung, bei der im Hinblick auf die feste Lagerung der Schienen von einer Holzeinfassung der Schienenköpfe Abstand genommen wurde. Die Kosten der Bewehrung der Schienen für das laufende Meter Gleis betrugen M. 7,47 bei einem gegenseitigen Abstand der Quereisen von etwa 17 cm.

Bei einem derartig verlegten Gleise können Ausbesserungsarbeiten nicht mehr mit Hilfe des üblichen Aufhauens des Betons ausgeführt werden. Man muß alsdann Druckluftmeißel verwenden, durch die überdies ein Zersprengen des Bettungskörpers in größerem Umfange und eine Erschütterung und Lockerung der Schienen vermieden wird. (Eisig). (Zeitschrift für Transportwesen und Straßenbau 1909 S. 395–397).

Pr.

Verdampfungswärme des Wassers.

Es wurde durch Zuführung elektrischer Energie Wasser verdampft und die verdampfte Menge nach ihrer Kondensation gewogen. Die elektrische Energie wurde umgerechnet mit Hilfe der Beziehung 115° WE = 4,188 W. Sek. Um die Zeit genau zu messen, wurde, bis ein vollständig stationärer Zustand erreicht war, das verdampfte Wasser in ein neben dem Meßgefäß stehendes genau gleiches Gefäß geleitet und dann in einem bestimmten Zeitpunkt ein Hahn umgeschaltet, welcher den Dampf in das Meßgefäß leitete. Beim Schluß wurde umgekehrt erst der Hahn umgelegt und dann der Strom geöffnet. Die Messungen bei Drucken, welche vom atmosphärischen abweichen, wurden ausgeführt, indem Verdampfungs- und Kondensationsgefäß mit einem Raum von 5 l Inhalt verbunden wurden, in welchem der gewünschte Druck hergestellt und aufrechterhalten wurde.

Die Resultate lassen sich durch keine Formel darstellen; Verf. gibt sie durch folgende Tabelle wieder, in der

L die Verdampfungswärme in 15° WE.

p der Druck in mm-Quecks.

v das Dampfvolumen

G die Gesamtwärme

h die spez. Wärme des gesättigten Dampfes

t die Temperatur nach dem Wasserstoffthermometer bedeutet.

|655|

In der Berechnung- von G und h ist die spez. Wärme des Wassers nach Dieterici benutzt.

t L p v G h
30 579,3 31,71 1,819 33010 609,3
40 574,0 0,54 55,13 2,939 19600 613,9 – 1,37
50 568,5 0,56 92,30 4,588 12050 618,4 – 1,32
60 562,9 0,57 149,19 6,916 7677 622,8 – 1,26
70 557,1 0,59 233,53 10,11 5046 627,0 – 1,21
80 551,1 0,61 355,1 14,40 3406 631,0 – 1,16
90 545,0 0,62 525,8 19,99 2360 634,9 – 1,12
100 538,7 0,64 760,0 27,12 1673 638,7 – 1,08
110 532,1 0,67 1074,5 36,10 1210 642,2 – 1,05
120 525,3 0,70 1488,9 47,16 891,2 645,5 – 1,02
130 518,2 0,72 2025,6 60,60 667,5 648,6 – 0,98
140 510,9 0,72 2709,5 76,67 507,8 651,5 – 0,93
150 503,8 0,72 3568,7 95,66 392,1 654,7 – 0,88
160 496,6 0,72 4633 117,7 307,1 657,8 – 0,83
170 489,4 0,72 5937 143,4 243,0 661,0 – 0,78
180 482,2 7514 172,7 194,7 664,2

(Hennig: Ann. d. Physik 21.1906, S. 849 und 29. 1909, S. 441).

Dr. K. Schr.

Kugellager für sehr hohe Umdrehungszahlen.

Textabbildung Bd. 324, S. 655
Textabbildung Bd. 324, S. 655
Textabbildung Bd. 324, S. 655

Welche Aufmerksamkeit man allen Nebenumständen schenken muß, um Kugellager für Spindeln, welche 30000 bis 40000 Umdrehungen in der Minute vollführen, zu ruhigem Laufen zu bringen, mag nachstehendes, dem „ American Machinist“ entnommene Beispiel zeigen. Das in Fig. 1 abgebildete, für eine Ventilatorspindel bestimmte Kugellager lief unruhig. Da der Raum beschränkt war und auch die Schmierung der senkrechten Spindel nicht besonders wirksam schien, so entschloß man sich, statt ein größeres Kugellager zu nehmen, wie man es sonst wohl stets nehmen würde, die Lagerpfannen abzuändern. Wegen der hohen Umlaufgeschwindigkeit übt nämlich die Fliehkraft auf die Kugeln einen Einfluß aus, derart, daß sie stark nach außen gedrückt werden und dann nicht mehr auf dem in der Richtung des Pfeiles A stehenden Kreis sondern auf dem in der Richtung B (links) stehenden abrollen. Die Folge davon sind gleitende Bewegungen der Kugeln, die ihren unruhigen Lauf hervorrufen. Für Lager, welche diesen Einflüssen ausgesetzt sind, hat sich dagegen die in Fig. 2 wiedergegebene Form der Schalen gut bewährt, bei denen die Kugeln auf einem wagerechten, von der Fliehkraft nicht beeinflußten Kreis abrollen und die Krümmungen AB und A'B' ¾ des Kugeldurchmessers zum Halbmesser haben. Um eine sparsame Schmierung dieses oberen Lagers bei einer schnellaufenden Spindel zu erzielen, wird die in Fig. 3 wiedergegebene Konstruktion empfohlen. Das in die Leitung A stetig einfließende Oel wird, bevor es an die Lager gelangt, von einer aus Löschpapier bestehenden, mit Tuch umhüllten Hülse B aufgesaugt und von dieser über die Spindel verteilt. Man muß jedoch darauf achten, daß diese Hülse nicht zu fest auf die Spindel paßt, sonst wird das ganze Oel in die Lager auf einen kurzen Augenblick schnell mitgerissen, später ist alles Oel verspritzt, während die Lager heißlaufen.

H.

Erdbebensichere Bauten.

Um die Gebäude gegen Erdbebengefahren zu sichern, müssen sie vor allen Dingen eine unter das ganze Gebäude weglaufende Eisenbetonfundamentplatte oder wenigstens einen in sich zusammenhängenden Eisenbetonfundamentrost besitzen, der aus einzelnen unter den aufgehenden Mauern weglaufenden Längs- und Querbalken besteht, die unter sich biegungsfest durch Eiseneinlagen verbunden sind. Das Gebäude selbst besteht zunächst aus einzelnen Längs- und Querrahmen aus Walzeisen oder Eisenbeton, die in den Außenmauern liegen und starr miteinander verbunden sind. Besonders wichtig ist die feste Verbindung dieses tragfähigen Gerippes mit dem Fundament. Hierdurch entsteht ein Käfig mit weiten Maschen, die zur Ausbildung des Daches, der Außenwände und der Decken durch möglichst dünne Eisenbetonplatten mit den nötigen Aussparungen für Türen und Fenster zu verbinden sind. Besonders wichtig ist eine vollständige starre Verbindung der tragenden Gerippe in senkrechter und wagerechter Richtung durch Längs-, Quer- und Diagonalverbindungen, die einen monolithischen Charakter des Bauwerkes sichern. Trennungswände im Innern können aus Leichtsteinen, Gips und dgl. bestehen. In diesen Wänden können die aussteifenden Bauglieder Platz finden. Zur Isolierung gegen Kälte und Schall ist eine innere Ausfütterung der Außenwände und eine Abdeckung der Decken mit Korkplatten unbedingt erforderlich. In erdbebenreichen Gegenden soll ein Haus höchstens 10 m hoch sein. Erker und Balkone sind zulässig, wenn ihre tragenden Teile mit dem tragfähigen Gerippe des Gebäudes starr verbunden sind. Emperger teilt die Erdbebengegenden in 5 Gefahrenklassen ein, entsprechend der horizontalen Beschleunigung, die durch die mehr oder weniger heftigen Stöße den Gebäudemassen erteilt wird. Jeder Gefahren klasse entsprechen sich steigernde Anforderungen an den monolithischen Charakter des Bauwerkes. Aus diesen einer Gefahrenklasse zugrunde liegenden Beschleunigungen lassen sich die erforderlichen Widerstandsmomente der einzelnen Rippen gegen seitliche Stöße ermitteln und demnach auch der erforderliche Eisenquerschnitt zur Aufnahme der Zugspannungen bestimmen. Emperger führt an einem Zahlenbeispiel seine Berechnungsmethode durch. Besonders wichtig hierbei ist die Berechnung der Verbindung des Daches mit dem Gebäude, weil das Dach besonders gefährdet ist. Zur Verminderung der Gefahr sollen die Dächer möglichst flach sein. Für hohe Häuser eignet sich weniger die Eisenbetonbauweise, als die Bauweise der amerikanischen Wolkenkratzer mit senkrechten Stahlsäulen, die unter sich durch wagerechte Rahmen biegungsfest zu verbinden sind.

Bei dem internationalen Wettbewerb zur Erlangung des besten Typus eines erdbebensicheren Hauses, der auf Anregung des Mailänder Ingenieurvereines in Mailand veranstaltet wurde, wurde das von Emperger entworfene Projekt mit einer Staatsmedaille ausgezeichnet, ebenso ein Projekt des Franzosen Coignet. Zwei andere Projekte italienischer Ingenieure wurden mit Geldpreisen ausgezeichnet. Die Ausführung dieser Projekte im Erdbebengebiete von Messina ist im Gange, (v. Emperger). (Beton u. Eisen 1909 S. 150–154, S. 199–201, S. 219–222. S. 250).

Dr.-Ing. Weiske.

|656|

Pyrometer.

Die meisten Pyrometer für höhere Temperaturen beruhen auf der Messung von Thermoströmen und erfordern infolgedessen ein Galvanometer. Letzteres vermeidet Fery, indem er mittels eines Hohlspiegels die Wärmestrahlen auf eine Spirale vereinigt, die aus zwei verschiedenen Metallen besteht. Infolge der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten rollt sich bei der Erwärmung die Spirale auf. Ihre Abmessungen sind äußerst gering: der Durchmesser beträgt 3 mm, die Breite des verwendeten Metallbandes 2 mm. Die Spirale ist an ihrem innen liegenden Ende befestigt und trägt an ihrem freien Ende einen leichten Aluminiumzeiger, der über einer in Wärmegraden geteilten Skala spielt. Sie ist geschwärzt, um möglichst viel Wärme aufnehmen zu können. Wärmestrahlen, die durch ihre Zwischenräume hindurchgegangen sind, werden durch einen kleinen Hohlspiegel zurückgeworfen. Die Nullstellung des Zeigers wird durch Drehen der Befestigungsachse der Spirale berichtigt. Die mit dem Instrument erreichbare Genauigkeit beträgt etwa 1 bis 2 v.H. Das Instrument wird von der Cambridge Scientific Instrument Co. gebaut und mit 3 verschiedenen Skalen von 500° bis zu 1100°, 1400° und 1700° in den Handel gebracht. (The Electrician 1909 S. 293–295).

Pr.

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