Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 445–448)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326131

POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU.

Der Westinghouse-Oelmotor. Die Westinghouse-Bremsen-Gesellschaft in London baut kleine stehende Oelmotoren, welche im Viertakte ähnlich dem Diesel-Motor arbeiten, bei denen also der Brennstoff unter Druck in die Zylinder eingespritzt und durch die bei der Kompression freiwerdende Hitze entzündet wird. Eine besondere Zündvorrichtung ist deshalb nicht nötig.

Textabbildung Bd. 326, S. 445

Fig. 1 stellt einen teilweisen Querschnitt durch einen solchen Motor dar; im Zylinderkopf befinden sich die Verbrennungskammer a und die Kammer b mit seitlichen Erweiterungen, die vom Motorkolben am Ende seines Aufwärtshubes überlaufen werden.

Bei dem ersten Abwärtshube des Viertaktes saugt der Kolben Luft ein, die beim folgenden Aufwärtshube in den Kammern b und a komprimiert wird. Am Schlusse dieses Aufwärtshubes verdrängt der Kolben die Luft teilweise aus b nach a und komprimiert die gepreßte Luft in a noch weiter, worauf hier Oel in Form eines feinzerteilten Strahles eingespritzt wird. Das so erzeugte brennbare Gemisch entzündet sich, wenn die Kompression eine gewisse Höhe überschreitet, infolge der freiwerdenden Wärme, und der Arbeitshub beginnt. Wenn der Kolben hierbei einen kleinen Weg zurückgelegt hat, gibt er den seitlichen Raum von b frei, die darin verbliebene gepreßte Luft strömt in den Zylinder und verlängert den Verbrennungsprozeß.

Beim anschließenden Aufwärtshube werden die verbrannten Gase durch das rechts unten in b befindliche, mechanisch gesteuerte Auspuffventil ausgestoßen. Beim Anlassen des Motors wird ein kleiner, seitlich mit Rippen versehener Ansatz der Verbrennungskammer a durch eine Gebläselampe, welche auf der links sichtbaren Stütze ruht, geheizt, was etwa fünf Minuten dauert, dann wird Oel eingespritzt und beim Ankurbeln springt der Motor an. Um das Ankurbeln zu erleichtern, ist auf der Steuerwelle d ein Steuernocken für halbe Kompression vorgesehen; nach einigen Umdrehungen des Motors wird die Steuerwelle verschoben und der richtige Steuernocken tritt in Tätigkeit. Während des Anlassens des Motors wird der Luftzufluß zum Einlaßventil in a durch einen in Fig. 1 oben angedeuteten Schieber abgeschlossen, damit die Zylinderwände nicht zu stark abgekühlt werden. Wenn der Motor angesprungen ist und mit Belastung läuft, wird der Schieber geöffnet. Bei halber Belastung des Motors bleibt der Schieber teilweise geschlossen.

Die Anordnung des Oeleinspritzventils ist aus Fig. 1 links oben zu ersehen. Die Menge des eingespritzten Oels und damit die Tourenzahl des Motors wird geregelt durch einen Regulator, der auf der Steuerwelle d sitzt, die mit halber Geschwindigkeit läuft; von der Steuerwelle aus wird die kleine Plungerölpumpe, deren Hub vom Regulator verstellt wird, angetrieben und liefert Oel unter Druck nach dem Einspritzventil. Der Motor wird angehalten, indem der Oelzufluß abgeschnitten wird.

Wie oben erwähnt, sind zwei Lufteinlaßventile vorhanden, das eine befindet sich in der Spitze der Verbrennungskammer a, das andere ist hängend rechts in b angeordnet. Am Schlusse des Auspuffhubes öffnen diese Ventile, und die einströmende frische Luft verdrängt aus a und b alle zurückbleibenden verbrannten Gase. Der eingespritzte Brennstoff findet also nur reine Luft im Zylinder vor. Unter normalen Bedingungen sind Versager des Motors ausgeschlossen; sie können höchstens infolge Abkühlung der Zylinderwände durch zu viel Zusatzluft oder Undichtheit zustande kommen. Die Schmierung des Triebwerks wird durch Eintauchen des Kolbenstangenkopfes in das im Kurbelkasten vorhandene Schmieröl und Umherschleudern desselben bewirkt. Der Kompressionsdruck des Motors beträgt 10 at, der höchste Druck nach der Zündung 11,5–20 at je nach der Menge des eingespritzten Oeles. Die Verbrennung ist infolge der oben erläuterten Zusatzluftzuführung sehr vollständig; der Auspuff farblos und fast geruchlos. Der Motor läuft normal mit 600–700 Umdr. i. d. Min., und kann bei Leerlauf bis auf 100 Umdr. reguliert werden. Der Brennstoff ist Rohöl vom spez. Gewicht 0,880, das aus Teerrückständen usw. gewonnen wird. Der Brennstoffverbrauch beträgt etwa 290 g für die Bremspferdestärkenstunde. [Engineering 1911, 1, S. 112–113.]

Renold.

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Dampfturbinen kleinerer Leistungen. Kleine Dampfturbinen finden vielfache Verwendung, namentlich zum Antrieb von Hilfsmaschinen für Kondensationen, für kleinere Lichtmaschinen. Auf Schiffen pflegt man den Abdampf dieser Turbinen meist einer Druckstufe der Hauptmaschinen zuzuführen, und kann sich dann mit einer geringeren Oekonomie der kleinen Turbine begnügen. Im allgemeinen hat man die ökonomische Seite dieser kleinen Turbinen etwas vernachlässigt. Die Kienast-Turbine sucht eine einfache Bauart mit einer guten Dampfausnutzung zu verbinden. Die erste Versuchsturbine wurde von der Firma Beige & Künzli in Taucha-Leipzig gebaut; sie ist |446| eine partiell beaufschlagte Gleichdruckturbine mit Druck- und Geschwindigkeitsstufen, die durch wiederholte Rückführung des Dampfstrahles auf dasselbe Rad wie bei der Elektra-Dampfturbine gebildet werden; nur ist hier die Beaufschlagung radial. Bei Kondensationsbetrieb wird die Turbine mit mehreren Druckstufen, bei Auspuff- oder Gegendruckbetrieb mit einer Druckstufe ausgeführt. Gewöhnlich werden drei bis vier Geschwindigkeitsstufen in jeder Druckstufe angeordnet. Nun müssen aber die Querschnitte der Umleitkanäle mit abnehmender Dampfgeschwindigkeit zunehmen. Zu diesem Zwecke werden die Kanäle in der Höhe zunehmend gemacht; in gleichem Maß müßten auch die Schaufeln in ihrer Höhe zunehmen, was natürlich bei einem einzigen Schaufelkranz nicht möglich ist; doch ist der Schaufelkranz durch Querstege in mehrere konzentrische Kreuze unterteilt, die nacheinander (nach jeder Umleitung des Dampfstrahles) durchströmt werden. Beim Austritt des Dampfes aus der Düse wird zuerst das äußerste Feld durchströmt; nach dem Durchgang durch den ersten Umleitkanal das erste und zweite Feld u.s.f. Infolgedessen kann die Breite der Umleitkanäle ziemlich die gleiche bleiben, was auf die Stetigkeit der Dampfströmung von Einfluß ist.

Die Ausführung einer 50 PS-Turbine zeigt ein zentrisch an den Lagerbock angeschraubtes Gehäuse ohne weitere Unterstützung. Das Rad ist fliegend auf die Welle gesetzt und besteht aus zwei Blechscheiben, die durch die Nabe und außen durch den Schaufelkranz in gewisser Entfernung gehalten und damit vernietet sind. Bei Kondensationsturbinen mit mehreren Rädern sitzt noch ein weiteres Lager vorn am Gehäuse. Das Rad läuft mit großem radialen Spiel (50–100 mm) im Gehäuse, das achsiale Spiel beträgt 4 mm; es kommen aber gegebenenfalls nicht die Schaufeln, sondern die Blechscheiben des Rades zum Anstreifen mit dem Gehäuse. Welle und Schaufeln sind aus Chromnickelstahl hergestellt. Die Stopfbüchsen der Wellen besitzen Graphitringe, die durch Schlauchfedern leicht gegen die Welle gepreßt werden. Die Lager haben Ringschmierung; außerdem wird von der Welle durch Löcher Oel aus dem Oelbad beim Drehen der Welle selbsttätig nachgesaugt. Die Welle wird durch Spurscheiben an ihrer Stelle gehalten; kann aber auch achsial genau eingestellt werden.

Die Regelung erfolgt durch Drosselung; doch sind auch von Hand verstellbare Düsen vorgesehen. Bei größeren Turbinen werden diese vom Regulator beeinflußt. Mit den Ueberlastungsventilen kann bei Auspuffbetrieb die volle Leistung der Kondensationsmaschinen erreicht werden. Der Sicherheitsregulator für Tourenüberschreitungen verbindet zunächst die Frischdampfleitung mit einem Hilfskolben, der unter dem Ueberdruck des Dampfes das Absperrventil schließt.

In dieser Bauart wird die Kienast-Turbine bis zu 300 PS ausgeführt. Die erste Versuchsturbine von 35 PS wurde im Mai 1910 von Prof. Josse untersucht. Es ergab sich bei einem Anfangsdruck von etwa 12 kg/qcm abs., bei einer Anfangstemperatur von etwa 250° C und einem Gegendruck von 1,03 kg/qcm ein Dampfverbrauch von annähernd 15 kg für eine eff. PS/Std. entsprechend einem thermischen Wirkungsgrad von annähernd 39 v. H., was als recht günstig bezeichnet werden muß. Die Erhöhung der Ueberhitzung scheint nur von geringem Einfluß auf die Oekonomie dieser Turbine zu sein; bei einer Steigerung um 20% verbesserte sich die Dampfausnutzung nur um 1/10 v. H., bei den Versuchen wurde auch die Größe der Reibungsarbeit der Turbine bestimmt. Bei 2850 Umdr. und einem Gegendruck von 1 at betrug die Reibungsarbeit 1,57 PS, bei 2 at Gegendruck 2,2 PS, hierin ist indessen noch die Reibungsarbeit der Scheibe des Dynamometers, eines Torsions-Dynamometers von Amsler-Laffon, eingeschlossen. Die Reibungsarbeit der Turbine allein kann bei 3000 Umdr. mit 1,1 PS angenommen werden, was bei 34 PS Effektivleistung einem mechanischen Wirkungsgrad von 97 v. H. entspricht.

Die Versuche an der Turbine erstreckten sich auch auf die Feststellung des Anzugsmomentes bei verschiedenen Dampfdrucken. Die Turbine wurde bei diesen Versuchen mit einem P r o n y sehen Zaum festgebremst. Um jedoch die Ungenauigkeit durch die Reibung der Ruhe auszuschalten, ließ man die Turbine mit ganz geringer Umlaufzahl (50 bis 70 i. d. Min.) sich drehen. In der nachstehenden Zusammenstellung sind die gewonnenen Resultate enthalten:

Anfangsdruck
kg/qcm
Kraft an der
Wage kg
Drehmoment
mkg
Umdrehungs
zahl
11,9 10,25 14,76 70
12,0 10,55 15,2 60
9,9 8,82 12,7 50
7,9 7,0 10,1 55
6,0 5,05 7,27 55
4,0 2,55 3,67 60
2,1 0,4 0,58 0

(K. Hoefer.) [Zeitschrift für das ges. Turbinenwesen 1911, Heft 8, S. 117–120, Heft 9, S. 129–132, und Heft 11, S. 167–169.]

M.

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Herstellung schallsicherer Decken und Wände. Die Schallsicherheit wird erzielt:

  • 1. Durch Aufhebung der durch Stoßwirkung in den Wänden und Decken verursachten Vibration,
  • 2. durch Verhinderung des Durchdringens der durch die Luft sich fortpflanzenden und den Körper treffenden Schallwellen.

Der erste Zweck wird durch Verbindung der starren Decken und Wände mit weichen Stoffen erreicht. Die Sicherheit gegen Schallübertragung durch Fortleitung der Schallwellen wächst mit dem höheren spezifischen Gewicht und vermindert sich mit der Elastizität des Baustoffes. Der Schallschutz ist bei einem möglichst schweren und unelastischen Baustoff am größten. Ein großer Teil der Schallwellen pflanzt sich nicht durch den Körper, sondern durch die in den Poren vorhandene Luft fort. Es ist allerdings möglich, einen Teil dieser Schallwellen durch Reflexion aufzuheben. Die Baustoffe, aus denen die Decken und Wände bestehen, wie Holz, Eisen, Stein und Beton, sind gute Schalleiter. Man kann nur durch |447| passende Hilfskonstruktionen die Schallübertragung dämpfen.

Derartige Mittel sind:

  • 1. Absonderung des Fußbodens von der Balkenlage oder der Tragkonstruktion,
  • 2. Absonderung der Decke vom Gebälk,
  • 3. Vergrößerung der Deckenstärke,
  • 4. Zusammensetzung der Decke aus mehreren ungleichen Lagen,
  • 5. geeigneter Fußbodenbelag.

Die Absonderung des Fußbodens von der Tragekonstruktion geschieht bei Holzbalkendecken durch Anordnung einer Ausstakung mit Lehm- oder Sandauffüllung oder durch Fachausfüllungen mit Kork-, Gips-, Ton-, Bimsbetonplatten und dergl. und Auffüllung mit Sand, Asche, Kieselgur. In der Auffüllung liegen Lagerhölzer, auf denen die Dielen befestigt sind. Zwischen den Dielen und der Auffüllung dürfen keine Hohlräume vorhanden sein. Bei den massiven Decken wird die Auffüllung auf die tragende Deckenplatte aufgebracht. Wenn die Auffüllung gespart werden soll, so ist wenigstens über der Tragekonstruktion ein Belag aus Pappe, Filz und dergl. in doppelter Lage anzuordnen.

Die Absonderung der Decke vom Gebälk wird erreicht durch Anordnung besonderer Deckenbalken zwischen den Tragebalken der Fußkonstruktion. An diesen Deckenbalken wird die Putzdecke aufgehängt. Man kann auch eine dünne Rabitz- oder Monierputzdecke durch dünne Hängeschlingen an den Tragebalken befestigen. Zur Verhütung der Wirkung der Unterdecke als Schallboden bedeckt man sie mit einer dünnen Schicht Sand, Asche, Kieselgur oder Torfgrus.

Die Deckenstärke wird vergrößert durch Anordnung von Hohlräumen, was namentlich bei den massiven Hohldecken durch Einlegen von Hohlkörpern zwischen den tragenden Rippen und der über die Hohlkörper weglaufenden Deckenplatte erreicht wird. Die Hohlkörper dienen zugleich als Putzträger. Die Hohlräume wirken nicht direkt schalldämpfend, sondern mittelbar dadurch, daß die Herstellung einer starken und doch nicht zu schweren Decke aus verschiedenen Baustoffen erreicht wird.

Die Zusammensetzung der Decke aus mehreren ungleichen Lagen ist besonders bei dünnen Massivdecken ohne schalldämpfende Unterkonstruktion erforderlich. Auf der dünnen, tragenden Betonplatte ist eine Schicht aus Schlacken- oder Magerbeton, hierüber der Zement oder Gipsstrich mit Linoleum anzuordnen. Besser trennt man noch den Ueberbeton und den Estrich durch eine dünne Sandschicht.

Als geeigneter Fußbodenbelag ist besonders Linoleum über einem Estrich zu empfehlen.

Besonders wichtig ist die Auflagerung der Decken auf den Wänden.

Balken und Träger werden mit Rohpappe, Asbestpappe oder Filz umkleidet. Der Druck des Trägers auf die Unterlage darf nicht zu stark sein. Am vorteilhaftesten ist eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung der ganzen Deckenplatte auf die tragende Wand und eine Isolierung des ganzen Deckenauflagers unten und oben gegen die Wand durch Filz oder Pappe.

Die Wände müssen möglichst stark und dicht sein. Leichtere Wände stellt man am besten aus Stein, Beton, Rabitz- oder Gipsdielen mit durchgehenden Hohlräumen her, die mit schalldämpfenden Stoffen, wie Torfmull, Sand und dergl. gefüllt werden. Luftkanäle, Luftschlitze und Rohrleitungen begünstigen die Schalleitung und sind durch schlechte Schalleiter zu isolieren. (Greiß.) [Beton und Eisen 1911, S. 121 bis 123 und 149 bis 151.]

Weiske.

Hochdruck-Wasserkraftanlage im Staate Utah. Das 16 km südöstlich von Salt Lake City errichtete Wasserkraftwerk der Knight Power Company in Provo, Utah, ist, abgesehen von seiner langen Druckleitung, durch seine eigenartigen Betriebsverhältnisse beachtenswert. Das Werk wird durch einen 6,1 m hohen Staudamm gespeist, der den Wasserbedarf für zwölfstündigen Vollbetrieb des Werkes ansammelt. Hieran schließt sich eine 7620 m lange, auf schwierigem Gelände mit 0,2 v. H. verlegte, zum Teil durch Stollen hindurchgeführte hölzerne Hangleitung, deren kleinste Krümmer aus Blech genietet sind und an deren unterem Ende mit Hilfe eines T-Stücks die eigentliche 732 m lange und 305 m Gefälle liefernde Druckleitung angeschlossen ist. Die zweite Oeffnung des T-Stücks bildet den Anschluß an ein 3 m über dem höchsten Oberwasserstand endigendes, 762 mm weites und 137 m langes Standrohr, welches Druckstöße aufzunehmen und Schwankungen im Wasserbedarf auszugleichen hat. Von der Druckleitung ist nur das untere, 61 m lange Stück aus geschweißten Rohren von 711 bis 508 mm Weite und 4,75 bis 11 mm Wandstärke zusammengesetzt, während der obere Teil bis zu einer Druckhöhe von 42,67 m auch noch aus Holz besteht. Da nach den staatlichen Bestimmungen jede Beeinflussung der Abflußmengen eines Wasserlaufs durch Kraftanlagen verboten ist, so hat man in dem Kraftwerk Vorsorge für dauernd gleichmäßigen Abfluß des Wassers ohne Rücksicht auf die Belastungsverhältnisse getroffen. Die Druckleitung teilt sich hier in drei Stränge, von denen zwei die Turbinen speisen, während der dritte an ein mittels eines Handrades zu öffnendes Düsenrohr angeschlossen ist. Durch dieses fließt das Wasser bei länger andauernden Betriebsunterbrechungen ab. Die beiden Turbinen sind als Tangentialräder von der Abu er Doble Company für je 1400 PS Leistung bei 514 Umdr. i. d. Min. gebaut und mit 700 KW-Drehstromerzeugern gekuppelt. Sie werden durch je eine selbsttätig regelbare Düse beaufschlagt; mit diesen Düsen sind aber Freilaufdüsen gekuppelt, die, solange die Abflußmenge des Flusses ausreicht, das überschüssige Wasser selbsttätig ableiten. Bei niedrigem Wasser muß ein Staubecken am Unterwasserkanal zu Hilfe genommen werden, derart, daß auch bei längerem Anstauen des Oberwassers ständig gleich viel Wasser abgelassen werden kann. [The Engineering Record 1911, I, S. 334–335.]

H.

|448|

Der VI. Kongreß des Internationalen Verbandes für die Materialprüfungen der Technik wird anfangs September 1912 in New-York und in Washington abgehalten werden. Der wissenschaftliche Erfolg des Kongresses ist durch die Zahl der zugesagten Berichte, sein glänzender Verlauf durch die Bemühungen des amerikanischen Verbandes für Materialprüfung und durch die Unterstützung der amerikanischen Großindustrie gesichert. Es werden solche Anordnungen getroffen sein, daß die Mitglieder auch den Verhandlungen des gleichzeitig dort stattfindenden Kongresses für angewandte Chemie werden beiwohnen können. In den nächsten Tagen wird bereits unter Angabe der ungefähren Kosten für die Seereise und für einen 14 tägigen Aufenthalt eine Umfrage unter den Mitgliedern des Verbandes bezüglich der allenfalls möglichen Teilnahme erfolgen, um dem Organisationskomitee einigermaßen einen Anhaltspunkt über die Beteiligung Europas geben zu können.

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