Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 557–560)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325165

Polytechnische Rundschau.

Verbundlokomotiven.

Die Lancashire und Yorkshire Eisenbahngesellschaft, England, hat mit solchen Lokomotiven eingehende Versuche ausgeführt. Die Eisenbahnlinien dieser Gesellschaft führen durch Bergland, besitzen viele Stationen und dienen einem großen Güterverkehr.

Ueber die Vorzüge der Verbundlokomotiven sind in England die Ansichten noch geteilt. Auch über das wichtige Verhältnis von Hoch- und Niederdruckzylinder ist man noch nicht einig, so findet man dementsprechend Verhältnisse von 1 : 1,69 bis 1 : 3 und selbst mehr. Da man in England mit der Einfachexpansionsmaschine gute Erfolge erzielt hat und da wenig zuverlässige Versuchsergebnisse über Verbundlokomotiven vorliegen, geht die Einführung dieser Lokomotiv-Bauart nur langsam vor sich. Außerdem wird die Meinung vertreten, daß für Schnellzugslokomotiven die Verbundlokomotive sich nicht bewähren wird. Die große Kolbengeschwindigkeit läßt auch bei Einfachexpansionsmaschinen keine großen Temperaturunterschiede im Zylinder zu. Die Verbundlokomotive wird erst ihre Ueberlegenheit bei Kolbengeschwindigkeiten, die kleiner als etwa 3 m/Sek. sind, zeigen können, also besonders bei Güterzugslokomotiven. Tab. 1 zeigt die Kolbengeschwindigkeiten der verschiedenen Lokomotivtypen dieser Eisenbahngesellschaft.

Da in der Verbundmaschine ein größeres Expansionsverhältnis gewählt werden kann und da man hier auch mit kleinere Dampfverluste durch Undichtigkeit des Dampfkolbens zu rechnen hat, so kann bei dieser Bauart ein günstigerer Dampfverbrauch vorausgesetzt werden.

Zur Einführung kamen bei dieser Eisenbahngesellschaft bis jetzt nur Vierzylinder-Verbundlokomotiven, mit denen eingehende Fahrten im Vergleich mit Zwillingslokomotiven ausgeführt wurden. Die Zylinder der Zwillingslokomotive haben 508 mm ⌀, die Hochdruckzylinder der Verbundlokomotive 394, die Niederdruckzylinder 559 mm ⌀. Der Hub beträgt 600 mm. Die Steuerung ist System Joy, die bei allen Lokomotiven dieser Eisenbahngesellschaft verwendet wird. Die Ergebnisse dieser Versuchsfahrten sind in Tab. 2 zusammengestellt.

Tabelle 1.

Treibrad
Durch-
messer
mm
Zug-
geschwin-
digkeit
km/Std.
Kolben-
geschwin-
digkeit
m/Sek.
Tenderlokomotive 2210 97 5,1
Vierzylinder-Lokomotive 1905 97 5,8
3/3 gekupp. Güterzugslokomotive 1550 19–48 2,4–3,6
4/4 gekupp. Güterzugslokomotive 1370 19–48 2,7–4,1

Auf Grund dieser günstigen Versuchsergebnisse wurden zehn weitere Vierzylinder-Verbundlokomotiven gebaut, die mit zehn neuen Zwillingslokomotiven im ordentlichen Zugdienst Vergleichsfahrten während weiteren zwei Jahren ausführten. Während diesen zwei Jahren haben die elf

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Tabelle 2.

Zwillings-
Lokomotive
Verbund-
Lokomotive
Dampfspannung at 12 12,5
Geschwindigkeit km/Std. 35 36
Wagengewicht t 595 598
Zuggewicht t 690 700
Indizierte PS 701 546
PS am Zughaken 567 506
Zugkraft der Lokomotive t 4,45 3,85
Auf 1 qm Rostfläche verbrannte
Kohle i. d. Std. kg/qm

540

300
Dampfverbrauch für 1 PSi/Std. kg 10,6 8,2
Dampfersparnis für 1 PSi v. H. 23
Kohlenverbrauch für 1 PSi/Std. kg 1,68 1,41
Kohlenersparnis für 1 SPi/Std. v. H. 16

Zwillingslokomotiven 480000 Zug-Kilometer zurückgelegt, die Verbundlokomotiven ebensoviel. Das Zuggewicht war dabei im Durchschnitt 470 t. Tab. 3 gibt den Durchschnittskohlenverbrauch der Versuchslokomotiven während dieser Zeit an.

Tabelle 3.


Zuggewicht
Gesamt-Kohlenverbrauch in kg
für 1 t/km
11 Zwillings-
Lokomotiven
11 Verbund-
Lokomotiven
400 t und weniger 0,058 0,058
400–425 t 0,059 0,056
426–450 t 0,052 0,053
451–475 t 0,052 0,052
476–500 t 0,053 0,050
501–525 t 0,051 0,047
526–550 t 0,051 0,047

[Engineering 1910, S. 357–359 und 396–398.]

W.

Die Brush-Parsons-Abdampfturbine.

Diese Turbine arbeitet mit geteiltem Dampfstrom und zwar tritt der Abdampf an beiden Enden des Gehäuses ein und strömt in der Mitte ab. Diese Dampfführung hat außer dem Vorteil des Druckausgleiches den Vorzug, daß die Welle an ihrem Austritt aus dem Gehäuse nur gegen einen ganz geringen Ueberdruck abgedichtet zu werden braucht und daß keine Luft in das Turbineninnere gelangt. Um die Spielräume auf ein Minimum reduzieren zu können, ist ein Verziehen des Gehäuses mit den festen Leitschaufeln auszuschließen; zu diesem Zweck ist dem Gehäuse eine vollkommen symmetrische Form gegeben und ungleiche Materialanhäufungen sind vermieden worden. Den Rohrverbindungen und Anschlüssen ist Beweglichkeit gegeben, damit sie auf das Gehäuse keine Spannungen übertragen können, sobald die Wärme eine Formänderung hervorruft.

Auf jeder Seite besitzt die Trommel zwölf Schaufelreihen, welche für den normalen Betrieb mit Abdampf beaufschlagt werden. Um eine Ueberlastung in kleinen Grenzen zu erreichen, sind noch auf jeder Seite drei weitere Schaufelreihen vorgeschaltet, welche nach Oeffnen eines Absperrventils ebenfalls vom Abdampf beaufschlagt werden. Die Trommel einer 1000 PS-Turbine besteht aus einem starkwandigen Zylinder von 400 mm inneren und etwa 600 mm äußeren Durchmesser. Die Welle mit 190 mm ⌀ beim Austritt aus dem Gehäuse und mit 100 mm ⌀ in den Lagern ist auf jeder Seite der Trommel mit starken Flanschen mittels 1''-Schrauben mit der Trommel verbunden. Am einen Ende der Welle befindet sich ein Kammlager, am anderen der Flansch für eine elastische Kupplung mit der Dynamowelle. Die starken mit Weißmetall ausgegossenen zweiteiligen Lagerschalen der beiden Traglager stützen sich mit Kugelflächen auf die Lagerkörper. Zur Schmierung dient Drucköl von etwa 1½ at Pressung; die zirkulierende Oelmenge beträgt etwa 2 l i. d. Sek. Die Wellendichtungen haben Labyrinthe von besonderer Ausführung, es findet darin eine Dampfdrosselung an zwei Stellen statt (siehe Fig. 1); der achsiale Spielraum der Dichtung ist einstellbar mit Hilfe einer Mikrometerscheibe am Wellenende. Im ganzen sind auf einem Wellenende 15 Labyrinthkammern vorgesehen in drei Abteilungen zu 2, 3 und 10 Kammern zusammengefaßt. Zwischen der zweiten und dritten Gruppe wird Dampf zugeführt, dessen Kondensat durch eine zwischen

der ersten und zweiten Gruppe angeschlossene Leitung abgeführt wird.

Textabbildung Bd. 325, S. 558
Textabbildung Bd. 325, S. 558

Zur Regulierung der Turbine dient ein gewöhnlicher Schwungkugelregulator, der mit Hilfe eines Druckölservomotors das Drosselventil verstellt. Letzteres besteht aus einem Rohrschieber, der sich mit seinem unteren Rand auf den Ventilsitz (siehe Fig. 2) aufsetzt. Die Anordnung gestattet, eine große Menge Dampf durchzulassen, ohne daß das Ventil zu schwer wird oder zu große Reibung bei seiner Bewegung entsteht. Als Sicherheitsvorrichtung bei Ueberschreitung einer maximalen Tourenzahl dient ein labiler Federregulator von ähnlicher Konstruktion wie diejenige der bekannten Flachregler. Sobald seine durch Federn zurückgehaltenen Gewichte ausschlagen, wird ein Drosselventil geschlossen, das im normalen Betrieb durch die Spannung einer Feder offen gehalten wird. Bei Versuchen in den Werkstätten der Brush Electrical Engineering Company in Loughborough ergeben sich folgende Dampfverbrauchsresultate einer 1000 PS-Turbine mit 2000 Umdrehungen i. d. Min.

Bela-
stung

KW
Dampfverbrauch Dampfdruck
hinter dem
Drossel-
ventil
Dampftemp.
hinter dem
Drossel-
ventil
Baro-
meter-
stand
mm Hg

Va-
kuum
mm Hg
i. d. Std.
kg
f. 1 KW/Std.
kg
306 4870 15,9 – 0,043 110 756 729
448 6370 14,2 – 0,017 115 756 725
596 8560 14,3 – 0,012 124 756 717
602 8870 14,7 + 0,056 105 768 719
603 8575 14,1 + 0,028 122 768 719

Die Turbine ist mit einer Gleichstromdynamo von 600 KW direkt gekuppelt, welche Strom von 230 Volt erzeugt. Die hohe Stromstärke von 2600 Amp. verlangte einen sehr langen Kollektor, der durch einen Luftstrom innen und außen gekühlt wird. [Engineering 1910, Bd. II, S. 2–8.]

M.

Die neuen Entwürfe für die Quebec-Brücke.

Allgemein abfällige Beurteilung haben die von einer dreigliedrigen Kommission ausgearbeiteten Entwürfe für |559| den Neubau der vor etwa zwei Jahren eingestürzten Brücke über den St. Lorenz-Strom bei Quebec erfahren.1) Die von der kanadischen Regierung eingesetzte Kommission, deren Arbeiten allein etwa 600000 M gekostet haben, hat nach 18 monatlicher Arbeit einen Brückenplan herausgebracht, den offenbar die Regierung selbst keineswegs billigt, da sie die Brückenbauanstalten zur Einreichung von neuen Entwürfen aufgefordert hat. Es verlohnt sich in der Tat, den Regierungsentwurf mit der früheren Brücke und mit der bekannten Forth-Brücke zu vergleichen: Fig. 1 zeigt die Forth-Brücke, Fig. 2 die vor ihrer Vollendung eingestürzte und Fig. 3 die in Aussicht genommene Quebec-Brücke. Schon in ästhetischer Hinsicht steht die Forth-Brücke, die seinerzeit von der Ingenieurwelt, aus eben diesem Grunde stark angefeindet worden ist, an erster Stelle. Man vermißt bei den amerikanischen Brücken jeden eleganten Linienverlauf, der doch das Kennzeichen der kraftvollen Brückenkonstruktion ist. Aber auch in konstruktiver Hinsicht sind ernstliche Einwände gegen die Quebec-Brücke erhoben worden. Zunächst erscheint die ganze Oertlichkeit weit mehr für eine Hängebrücke als für eine Kragträgerbrücke geeignet. Wird aber dennoch die Kragträgerbrücke vorgezogen, so müßte ein Hauptfehler der eingestürzten Brücke, ihre geringe Konstruktionsbreite, beseitigt werden. Das scheint aber gar nicht beabsichtigt zu sein, denn auch die Regierung hat eine offenbar zu geringe Konstruktionsbreite vorgeschrieben. Während bei der Forth-Brücke die Pfeilerauflager 36,6 m Breite haben, bei 518,5 m Spannweite der Brücke, was einem Verhältnis von 1 : 14 entspricht, hatte die eingestürzte Brücke bei 536,20 m Spannweite nur eine Auflagerbreite von 20,45 m, während man bei dem neuen Entwurf auch nur bis zu 26,85, d.h. einem Verhältnis von 1 : 20 gegangen ist. Gerade diese große Breite ist aber notwendig, damit der Brücke eine Sicherheit gegen starken Winddruck gegeben werden kann. Wenn hiergegen eingewendet wird, daß auch bei anderen amerikanischen Brücken ein Verhältnis von 1 : 20 erfahrungsgemäß bis jetzt genügt hat, so beweist das nur, daß diese Brücken bisher wohl keinem Orkan haben standhalten müssen. Außerdem ist es bekannt, daß keine der großen amerikanischen Kragträgerbrücken wegen der sonst gefährlich werdenden Schwingungen mit größeren Geschwindigkeiten als 35 km i. d. Stunde befahren wird, während auf der Forth-Brücke die schweren Expreßzüge bis zu 96 km i. d. Stunde erreichen.

Textabbildung Bd. 325, S. 559
Textabbildung Bd. 325, S. 559
Textabbildung Bd. 325, S. 559

Die Verminderung der Konstruktionshöhe der Träger über den Pfeilern auf 87 m, während sie bei der eingestürzten Brücke 96 m betragen hatte und bei der Forth-Brücke 100,65 m beträgt, hat als natürliche Folge ergeben, daß das Gewicht der Brückenkonstruktion zu groß im Verhältnis zur Spannweite wird. Es beträgt für die insgesamt 854 m lange Brückenkonstruktion schätzungsweise 66000 t, während die 1616,5 m lange Forth-Brücke nur 55000 t wiegt. Mit anderen Worten: Für 1 m Länge werden bei der Quebec-Brücke 77 t, und zwar Nickelstahl, bei der Forth-Brücke nur 34 t Kohlenstoffstahl aufgewendet. Die rollende Belastung ist allerdings bei der Quebec-Brücke dreimal so groß, als bei der Forth-Brücke. Allein es ist bekannt, daß bei großen Brücken das Gewicht keineswegs proportional mit der rollenden Belastung zunimmt. [Annales des Trav. Publ. Belg. 1910, S. 524–527.]

H.

Die Verwendung von Steinkohlenteerölen zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen.

Nach einem Vortrag von Dr.-Ing. Rich. Müller, Cöln.

Die Nachfrage nach einem billigen Betriebsmittel für Motoren ist in Deutschland so groß, daß die einheimische Erdöl-, Braunkohlenteer- und Schieferöl-Industrie ihr nicht gewachsen sind und bis vor kurzem der ganze Bedarf vom Ausland eingeführt werden mußte. Die Hauptabnehmer sind die Eisenbahnverwaltungen und die Gasanstalten; jene verbrauchen zur Herstellung von Oelgas ungefähr 30000 t jährlich, diese etwa 12000 t zur Karburation von Wassergas. Diesem Verbrauch von zusammen 42000 t steht zurzeit eine Produktion von etwa 49000 t an billigen, im Motor verwendbaren Brennstoffen gegenüber. Auch die Kleinmotorenindustrie mußte sich, als vor einigen Jahren durch die Zunahme des Automobilbaues die Benzinpreise stark stiegen, nach einem anderen Brennstoff umsehen. Man griff zum Spiritus und Petroleum, aber sie sind nur ein notdürftiger Ersatz. Dieser war erst gefunden, als es gelang, die hochsiedenden billigen Teeröle als Brennstoffe in den Motoren zu verwenden.

Bekanntlich gibt es zwei Arten von Motoren für flüssige Brennstoffe, die Explosionsmotoren und die nach ihrem Erfinder benannten Diesel-Motoren. Bei dem Explosionsverfahren wird ein Gemisch von Luft und fein zerstäubtem Brennstoff angesaugt, auf 12 at komprimiert und durch einen elektromagnetischen Funken entzündet. Hierzu eignen sich nur Brennstoffe mit niedrigem Siedepunkt, wie Solventnaphtha; höher siedende Steinkohlenteeröle werden auch bei feiner Zerstäubung in diesem Falle nur unvollständig verbrannt, was beträchtliche Unannehmlichkeiten im Betriebe verursacht. Bei dem zweiten Verfahren, dem Diesel-Verfahren, wird die Luft für sich komprimiert und hierdurch auf so hohe Temperatur erhitzt, daß der Brennstoff bei dem Einspritzen gleich entzündet wird. Die Diesel-Motoren haben einen viel günstigeren thermischen Wirkungsgrad als die Explosionsmotoren, 35 v. H. gegen 23–27 v. H. Zu ihrem Betrieb können die hochsiedenden Paraffinöle Verwendung finden, wie sie die einheimische Erdöl-, Braunkohlenteerund Schieferöl-Industrie erzeugt und wie sie in beträchtlicher Menge auch aus dem Auslande eingeführt werden. Eine weitere Verbreitung hat der Diesel-Motor dadurch gefunden, daß er auch mit den in großen Mengen bei der Kokerei entstehenden Steinkohlenteerölen ohne jede Störung betrieben werden kann. Mit der zunehmenden Verwendung dieser Oele zum Motorenbetrieb ist auch der Benzinpreis wieder gesunken. Die Verwertung der Steinkohlenteeröle ist besonders von der Gasmotorenfabrik Deutz gefördert worden. Für die einzelnen Destillate sind zum Teil besondere Motoren konstruiert worden, die sich alle gut bewähren. Das 90 er Benzol und seine Homologen haben sich als Motorenbrennstoff so gut eingeführt, |560| daß sie von dem Schwerbenzin trotz des gesunkenen Preises nicht mehr verdrängt werden können. Auch ihr Verbrauch ist günstiger; er beträgt bei:

Benzol 240–270 g f. d. PS/Std
Benzin 290–320 g „ „
je nach Größe des
Motors.

Das gereinigte 90er Handelsbenzol wird wohl auch bei Lastautomobilen das Benzin verdrängen. Das fast gleichzeitig eingeführte 90er Rohbenzol hat sich weniger bewährt, da es oft hochsiedende Bestandteile und Harze enthält. Wenn es keinen zu großen Verdampfungsrückstand hat, läßt es sich auch für Motoren verwenden, wenngleich dabei eine größere Verschmutzung eintritt. Von der Eisenbahndirektion werden auch schnellaufende Motoren in den Triebwagen mit Rohbenzol betrieben; diese Motoren sind mit den Dynamomaschinen direkt gekuppelt. Auch das Naphthalin wird in steigendem Maße verwendet. Die neuesten Brennstoffe sind aber die mittleren und schweren Steinkohlenteeröle. Man kann die Steinkohlenteerproduktion Deutschlands auf jährlich 950000 t schätzen, von denen 700000 t in den Kokereien und 250000 t in den Gasanstalten gewonnen werden. Diesen Mengen entsprechen ungefähr 300000 t Mittel- und Schweröle. Um diese Oele zum Betriebe von Motoren verwenden zu können, ist von der Gasmotorenfabrik Deutz folgendes neue Verfahren ausgearbeitet worden: Zugleich mit dem Teeröl wird eine bestimmte Menge Paraffinöl in den Zerstäuber eingeführt; diese verbrennt zuerst und bewirkt so eine glatte Verbrennung des hochsiedenden Teeröls. Solche Motoren sind heute schon im Handel, die Brennstoffkosten betragen nur 0,7 bis 1,1 Pf. f. d. PS/Std. Die Teerölfrage ist nicht nur für die Teerindustrie, sondern auch in militär- und marinetechnischer Hinsicht von größter Bedeutung. [Hauptversammlung des Vereins deutscher Chemiker.]

Dr. S.

|559|

s. D. p. J. 1908, Bd. 323, S. 73.

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