Titel: Bemerkenswertes aus dem maschinen- und elektrotechnischen Gebiet usw.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 177–181)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326050

Bemerkenswertes aus dem maschinen- und elektrotechnischen Gebiet auf der Weltausstellung in Brüssel 1910.

Von Dr.-Ing. A. Linker, Kiel.

Textabbildung Bd. 326, S. 177

Aus der großen Mannigfaltigkeit der Darbietungen auf den verschiedensten Gebieten menschlichen Schaffens und Gewerbefleißes, die man auf der Weltausstellung in Brüssel zu sehen Gelegenheit hatte, trat wie ein kristallener Kern mit seiner schlichten Regelmäßigkeit die deutsche Ausstellung in den Vordergrund. In vornehmer Einfachheit und eleganter Geschlossenheit zeigte sie auf relativ kleinem Gebiet gegenüber den Ausstellungshallen anderer Länder, z.B. Belgien, Frankreich, England, eine große Anzahl bemerkenswerter Apparate und Konstruktionen auf elektro- und maschinentechnischem Gebiet. Beim Betreten der Maschinenhalle der deutschen Abteilung fiel unser Blick nach der großen elektrischen Schaltbühne, neben der die größte Lokomobile der Welt, der Firma Heinrich Lanz in Mannheim, aufgestellt war. Sie arbeitet mit 10 at Ueberdruck und leistet normal 1000 PS und max. 1150 PS im Dauerbetrieb bei 215 Umläufen i. d. Min. und ist direkt gekuppelt mit einem Gleichstromgenerator für normal 230 Volt Spannung, der den größten Teil der elektrischen Energie für Licht und Kraft in der Ausstellung lieferte. Fig. 1 und 2 zeigen Schnitte der Maschine. Als Verbund-Heißdampflokomobile mit Lentzscher Ventilsteuerung gebaut besitzt sie folgende Hauptabmessungen:

Durchmesser des Hochdruckzylinders 560 mm
„ „ Niederdruckzylinders 970 „
Hub 550 „
Temperatur des Dampfes im Mittel 380° C
Kesseldurchmesser 2835 mm
Kessellänge 4850 „
Heizfläche 218 qm
Ueberhitzerfläche 73 „
Der Dampfverbrauch beträgt 4,2–4,5 kg/PSi
Der Kohlenverbrauch 0,47–0,5 „

Der Kessel besitzt zwei ausziehbare Hauptröhrensysteme. Die aus diesen ausströmenden Rauchgase treten erst in den Ueberhitzer und dann in ein drittes Röhrensystem als zweiten Zug. Dadurch wird eine vorzügliche Ueberhitzung bei mäßig großer Oberfläche erzielt.

Infolge des Ersatzes von Auslaß- bezw. Einlaßventilen zwischen Hoch- und Niederdruckzylinder durch zwei Zwischenventile konnten ein besonderer Receiver und die damit verbundenen Abkühlungsverluste des Dampfes in Fortfall kommen.

Textabbildung Bd. 326, S. 177

Die unterhalb der Zylinder vollkommen geschützte Anordnung der Steuerung läuft ständig in Oel und wird durch zwei Exzenter in einfacher Weise angetrieben. Die tiefe Lage der Ventile begünstigt den Abfluß etwaigen Kondenswassers ohne besondere Armaturen.

Die sehr einfach gehaltene Kondensation (Fig. 2) wird durch Elektromotor betrieben, so daß die Maschine schon unter Luftleere angelassen werden kann.

Der Rostbeschickungsapparat ist von der Firma C. H. Weck, Maschinenfabrik in Dölau bei Greiz i. V., hergestellt. In der Hauptsache besteht er aus einem trichterförmigen Kohlenbehälter und einem Hebelmechanismus, der die Kohlen selbsttätig in bestimmten Mengen aus dem Vorratsbehälter entnimmt und sie in möglichst günstiger Verteilung dem Rost zuführt. Die Wirkungsweise ist dabei folgende:

Die in dem Trichter befindlichen Kohlen werden durch einen frei in der Kohle laufenden Schieber nach |178| einer über dem Rost liegenden Kohlendurchgangsöffnung bewegt, von wo sie über Ueberfallnasen auf eine Wurfschaufel gelangen. Diese bewirkt das Abschleudern der Kohlen auf den Rost mit Hilfe eines mit Federkraft getriebenen Mechanismus. Das Spannen der Federn geschieht durch ein Knaggenrad mit verschieden hohen, leicht einstellbaren Knaggen, so daß die Kohle dadurch verschiedene Geschwindigkeiten erlangt und sich demgemäß über die ganze Rostfläche gleichmäßig verteilt.

Die Knaggen sind von außen verstellbar und können der zur Verwendung kommenden Kohle und der vorhandenen Rostlänge angepaßt werden. Dabei lassen sich auch enge Wellrohre mit langen Rosten gleichmäßig beschicken, da durch die besondere Form der Wurfplatten und Anwendung eines Doppelfedermechanismus eine gestreckte Flugbahn erzielt wird. Der Kohlendurchgang ist etwa 12–14 cm, jedoch sollen aus wirtschaftlichen Gründen Stücke über 8 cm nicht verfeuert werden.

Durch Veränderung der Wurflänge und Regulierung der Kohlenzufuhr während des Betriebes kann eine richtige Streuung momentan eingestellt und damit eine möglichst rauchschwache Verbrennung erreicht werden. Der Antrieb erfolgt durch einfach gelagerte Stirnräder unter Vermeidung von Schnecken, stehenden Wellen, konischen oder Segmenträdern.

Die Vorzüge dieser sehr gleichmäßig arbeitenden Rostbeschickungsvorrichtung bestehen darin, daß infolge der gleichhohen Brennstoffschicht eine gleichmäßig hohe Temperatur auftritt, die etwa 200° höher ist als bei Handfeuerung. Dadurch wird die Dampfentwicklung erheblich gesteigert, und es können sonst stark überlastete Anlagen auf den normalen Zustand zurückgeführt werden, wodurch eventl. eine Verminderung der Anzahl der Betriebskessel für größere Betriebe ermöglicht wird. Gegenüber der Handfeuerung kann nach Angaben der Firma eine Kohlenersparnis von etwa 10–25 v. H. eintreten.

Entsprechend dem Verwendungszweck werden folgende Formen gebaut:

Der Eintrichter-Apparat mit zwei Wurfkästen für neue Kessel, besonders Zweiflammrohrkessel, bei denen die Wasserstandsgläser bequem seitlich angeordnet werden können, sowie bei Röhrenkesseln mit bestimmten Rostbreiten. Hierbei werden je zwei Wurfschaufeln durch einen hin- und herpendelnden, frei im Kohlenraum gelagerten Schieber mit Kohlen versorgt.

Textabbildung Bd. 326, S. 178

Der Zweitrichter-Apparat wird bei vorhandenen Kesseln mit mittlerem Wasserstand verwendet. Er besitzt für jede Wurfschaufel einen ebenfalls frei gelagerten sogen. „Bogenschieber“. Da dieser beim Zurückgehen die Kohlenmasse unterwühlt, so daß sie vor den Schieber fallen muß, ist er für sonst schwer verwendbare Kohlensorten besonders geeignet. Für Kessel mit besonders großem Flammrohrdurchmesser dient der Breitstreu-Apparat. Er enthält Bogenschieber und für jeden Wurfkasten doppelten Kohlenzuschub.

Die Montage dieser gewaltigen Lokomobile dauerte etwa 22 Tage.

Der elektrische Teil besteht aus einem von der Allg. Elektr.-Ges., Berlin, nach Angaben der Firma Lanz gebauten Gleichstromgenerator für 735 KW Leistung.

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Das Magnetfeld enthält Wendepole, die plötzliche Belastungsänderungen bis 100 v. H. ohne Funkenbildung und Bürstenverstellung zulassen.

Durch entsprechende Ankerschaltung und Unterteilung der Magnetpole in zwei Reihen ist es leicht möglich bei Umschaltung 460 und mit etwas erhöhter Umlaufzahl 500 Volt Spannung zu erhalten.

Textabbildung Bd. 326, S. 179

Die ganze Anlage besitzt gegenüber einer Dampfturbine große Vorteile, die sich in Wirkungsgrad, Betriebssicherheit, Unempfindlichkeit gegen Belastungsschwankungen, geringerem Raumbedarf und dem niedrigeren Herstellungspreise zeigen.

Die Einfachheit der Anordnung, leichte Bedienung und geringe Gewichte für die Einheit der installierten Leistung lassen diesen neuen Maschinentyp für mittlere Bahnanlagen und Elektrizitätswerke als besonders zweckmäßig erscheinen.

Unter den Großdampfmaschinen fiel ferner auf eine 600 PS-Heißdampflokomobile von R. Wolf, Magdeburg-Buckau, welche mittels Riemen zwei Generatoren von je 300 PS Leistungsverbrauch der Deutschen Elektrizitätswerke, Aachen, antrieb.

Der Kessel (Fig. 3) ist als Heizrohrkessel mit ausziehbarem Rohrsystem ausgebildet. Die Betriebsspannung beträgt, wie üblich, 15 at Ueberdruck. Die Heizgase gelangen mit einer Temperatur von etwa 450° C in den dicht hinter dem Siederohrsystem gelegenen Hauptüberhitzer, wodurch jeder Zwischenverlust vermieden ist. Da der gesättigte Dampf an der nach außen liegenden, weniger heißen Seite des Ueberhitzers eintritt und in Gegenstrom gegen die Heizgase wandert, wird einerseits der Dampf von etwa 200° auf 350° C überhitzt, anderseits werden die Rauchgase auf etwa 300° C abgekühlt.

Wegen der geringen Baulänge der Siederohre ist die Temperatur noch am Ende der Rohre größer als 450° C.

Die Wärmepotentialdifferenz zwischen den Heizgasen und dem Kesselinhalt ist größer als in einem Kessel, der die Gase bis auf etwa 280° C in den Schornstein entweichen läßt. Hiermit ist eine größere Geschwindigkeit der übergeleiteten Wärmemengen (Wärmedurchgangszahl) verbunden, so daß die Heizfläche eine spezifisch größere (etwa um 50 v. H.) Dampferzeugung bei derselben Brenngeschwindigkeit wie in einem Kessel ohne Ueberhitzung besitzt.

Textabbildung Bd. 326, S. 179

Nachdem der Heißdampf den Hauptüberhitzer verlassen hat, tritt er durch den Wolfschen Kolbenschieber (Fig. 4), ein verhältnismäßig einfaches und gut bewährtes Steuerorgan, in den Hochdruckdampfzylinder der mit 180° gegeneinander versetzten Kurbeln arbeitenden Verbunddampfmaschine.

Damit nun eine Kondensation am Ende der Expansion im Zylinder vermieden wird, um keine zu großen Verluste wegen des dabei auftretenden Wärmeaustausches zu erhalten, müßte der Dampf mit 400° C dem Zylinder zuströmen. Das ist für die gewünschte Betriebssicherheit schwierig zu erreichen, da das Schmieröl leicht im Hochdruckzylinder |180| Krusten bildet. Bei der Wolfschen Maschine ist dieser Uebelstand vermieden, indem man nicht nur den Druck, sondern auch das Temperaturgefälle des Dampfes in zwei Stufen ausnutzt. Man kann in diesem Fall mit der Anfangstemperatur auf 350° C heruntergehen. Um jedoch für den Niederdruckzylinder ein genügendes Temperaturgefälle zu erhalten, wird die Temperatur des aus dem Hochdruckzylinder kommenden Dampfes durch einen hinter dem Hauptüberhitzer liegenden Zwischenüberhitzer um etwa 50° C erhöht. Die Expansionsendspannung beträgt dann 0,5–0,6 at absol.

Textabbildung Bd. 326, S. 180

Versuche an einer Lokomobile gleichen Modells haben einen Verbrauch von 3,99 kg Dampf und 0,466 kg Kohlen für eine effektive Pferdekraftstunde ergeben. Der thermodynamische Wirkungsgrad beträgt 75,5 v. H.

Die Feuerung besitzt eine selbsttätige Kohlenbeschickungsvorrichtung eigener Konstruktion, wodurch die Kohlen mittels streuender Würfe dem Rost zugeführt werden.

Die größte Einheit im Dampfkraftmaschinenbau bildete jedoch die Dampfturbine von 10000 PSe der Bergmann-Elektrizitätswerke, A.-G., Berlin (Fig. 5). Sie macht 1500 Umdr. i. d. Min. und war mit einem Drehstromgenerator für 6800 KW Leistung direkt gekuppelt. Als Gleichdruck- oder Aktionsturbine gebaut, vereinigt sie in sich Räder mit Geschwindigkeits- und Druckabstufung. Der Dampf expandiert in den Einlaßdüsen auf etwa 1 at, und die hierdurch erreichte Geschwindigkeit wird durch ein Rad mit mehreren Schaufel kränzen ausgenutzt. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Dampf in den Schaufeln der Laufräder nicht expandiert, so daß die beiden Seiten eines Laufrades kein Druckgefälle aufweisen (Geschwindigkeitsabstufung). Der übrigbleibende Teil der Spannung von 1 at abwärts bis zur Kondensatorspannung wird in einzelnen Druckstufen zum Antrieb einkränziger Räder verwendet. Aus dieser Bauart resultieren folgende Vorteile:

Infolge der niedrigen Spannung und Abkühlung des Dampfes vor dem Eintritt in die Laufräder wird die Beanspruchung durch Druck und Temperatur verringert. Die Stufenzahl wird trotz mäßiger Umfangsgeschwindigkeit erniedrigt und damit eine kurze Baulänge erzielt. Ferner ist eine Stopfbüchsenschmierung vermieden, so daß das Kondensat ölfrei ist.

Textabbildung Bd. 326, S. 180

Eine ähnlich gebaute Maschine von 2250 PS bei 3000 Umdr. i. d. Min. wurde mit Dampf von 11 at Ueberdruck und 300° C Temperatur betrieben und lieferte die mechanische Energie zum Betriebe einer in der Kraftmaschinenhalle auf verhältnismäßig kleinen Raum zusammengestellten Hochspannungs-Zentralstation mit Umformeranlage, deren Beschreibung später erfolgt.

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Beim Verlassen des Standes der Bergmann Elektrizitätswerke erblickte man in der Nähe einen Lamellenautomat der Deutschen Elektrizitätswerke zu Aachen (Garbe. Lahmeyer & Co., A.-G.) (Fig. 6a und b.)

Er wurde für den Gebrauch in eigenem Betriebe konstruiert und von den eigenen Werkstätten ausgeführt.

Die elektrisch angetriebene Maschine hat den Zweck, Kommutatorlamellen mit eingelöteten Fahnen selbsttätig herzustellen. Sie erfordert als Bedienung nur einen Mann zum Auffüllen der Vorratsbehälter und Entleeren der in dem Sammelkasten eingelaufenen fertigen Stücke. Es werden dabei eine ganze Reihe Arbeitsvorgänge selbsttätig ausgeführt, die bisher von einer Reihe besonderer Maschinen und Apparate unter Mitwirkung menschlicher Arbeitskräfte geleistet wurden. Der Arbeitsvorgang ist dabei etwa folgender:

Die aus Profilkupferstangen durch Scheren in richtiger Länge geschnittenen Lamellen werden aus einem über 1 angebrachten Behälter einzeln herausgezogen und in der Weise sortiert, daß die stärkere Seite immer in eine Richtung zu liegen kommt. Die falsch liegenden Lamellen überschlagen sich dabei während der Bewegung auf der Gleitbahn. Bei 2 werden die krummen, unbrauchbaren Lamellen ausgeschieden. Die guten wandern weiter in das Magazin 3. Dieses hat den Zweck, durch Ansammlung eines gewissen Vorrats Arbeitspausen zu vermeiden. Ist das Magazin gefüllt, so wird bei 1 die Zuführung weiterer Lamellen selbsttätig gesperrt. Durch Rollen werden die Lamellen nun einzeln nach dem Spannstock 4 gezogen, festgeklemmt, und von einem kleinen Fräser mit einem Schlitz für die einzulötende Fahne versehen. Vermittels eines Zubringerapparats 5 werden die vorher in einen Vorratsbehälter gefüllten Blechfahnen in richtiger Weise auf eine Zufuhrschiene aufgesetzt und jedesmal eine derselben von einem Zubringer an die zugehörige Lamelle herangeführt. Bei 6 wird dann die Fahne in den Lamellenschlitz geschoben, vernietet und beim Eintritt in 7 von einem Zählwerk registriert. Eine Transportkette nimmt hierbei die mit Fahnen versehenen und genieteten Lamellen auf und führt sie nacheinander nach 8 in eine Beize zum Reinigen, von hier nach 9, wo die Nietstellen in einem elektrisch geheizten Zinnbade verzinnt und gelötet werden, und dann nach 10, wo durch rotierende Putzvorrichtungen die fertigen Lamellen gesäubert und schließlich in einen Sammelbehälter befördert werden.

Findet infolge irgend einer Störung eine Unregelmäßigkeit statt, so tritt bei 6 die Nietmaschine nicht in Tätigkeit, sondern die Lamelle wird selbsttätig ausgeschieden, macht also die weiteren Arbeitsvorgänge nicht mit. Ein Glockenzeichen zeigt die Störung an. Bei anderen Störungen, die den Mechanismus des Lamellenautomats gefährden könnten, wird der elektromotorische Antrieb sofort ausgeschaltet.

(Fortsetzung folgt.)

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