Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1912, Band 327 (S. 108–111)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj327/ar327033

POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU.

Ein neues Dampfturbinensystem wurde kürzlich von dem bekannten Elektrotechniker Tesla in Amerika konstruiert und praktischen Versuchen unterworfen.

Während in den zurzeit gebräuchlichen Dampfturbinensystemen der Dampf seine Energie an die Schaufeln des Rotors abgibt, wobei stets Stoßverluste auftreten, wird bei der Turbine von Tesla die Reibung des Dampfes benutzt, um seine Energie zu übertragen. Auf diese Weise sollen Stöße und Erschütterungen vermieden werden, wodurch der Gesamtnutzeffekt wesentlich verbessert würde.

Textabbildung Bd. 327, S. 108
Textabbildung Bd. 327, S. 108

Bei der Maschine von Tesla gehen die Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen des Dampfes vollkommen sanft und allmählich vonstatten, da sie nicht zwangläufig sind, sondern nur durch die Reibung bedingt werden. Die in Fig. 14 dargestellte Turbine besitzt gar keine Schaufeln, sondern nur einen Rotor, welcher aus einer Anzahl dünner, in geringem Abstand voneinander auf der Welle sitzenden Stahlscheiben besteht. Der Dampf, welcher diesem Scheibenrotor ungefähr tangential zugeführt wird, streicht zwischen den einzelnen Scheiben hindurch und nimmt infolge seines Adhäsionsvermögens und seiner verhältnismäßig geringen Viskosität die Scheiben in seiner Bewegungsrichtung mit, so daß der Rotor anfängt, sich zu drehen. Fig. 1 und 2 stellen eine Versuchsturbine von 200 PS-Leistung dar, deren Rotor aus 25 Stahlscheiben von 457 mm ∅ besteht. Da die Dicke der Stahlscheiben nur je 0,8 mm beträgt, so hat der Rotor die außerordentlich geringe Länge von nur 80 mm. Er ist in einem Gehäuse eingeschlossen und die Welle außerhalb des Gehäuses gelagert.

In Fig. 3 bedeuten B und B' die Dampfeintrittsöffnungen, die abwechselnd für beide Drehrichtungen verwendet werden können. Ein großer Vorzug der Tesla-Turbine ist nämlich ihre leichte Reversierbarkeit. Die Turbine dreht sich rechtsläufig oder linksläufig, je nachdem die Beaufschlagung durch die Düse B oder B' erfolgt. Befindet sich die Maschine im Ruhezustand, so wird der Dampf den durch die Richtung des Pfeiles markierten Weg einschlagen, um durch die sektorförmigen Ausschnitte in den Scheiben nach den Austrittskanälen im Gehäuse zu gelangen. Der Rotor wird durch die dabei auftretende Dampfreibung in immer schneller werdende Drehung versetzt. Dabei ändert sich auch der Weg des Dampfes sowohl absolut wie relativ zur Scheibe. Der Dampf wird allmählich eine Spirale mit vielen Windungen beschreiben, bis er zu den Austrittsöffnungen in der Nähe der Achse gelangt. Er sucht sich seinen Weg selber, d.h. er wird immer den Weg wählen, der ihm den geringsten Widerstand bietet.

Textabbildung Bd. 327, S. 108
Textabbildung Bd. 327, S. 108

Bei schneller Drehung der Rotorscheiben hat der Dampf einen verhältnismäßig langen Weg zurückzulegen, bis er zu der Austrittsöffnung gelangt – in der in den Fig. 1 u. 2 dargestellten Maschine beispielsweise 5 m – so daß er genug Zeit findet, seine Energie durch Reibung zu übertragen. Geschwindigkeit und Druck des Dampfes nehmen natürlich wie bei einer gewöhnlichen Dampfturbine gegen den Austrittsquerschnitt hin ab in dem Maße, wie die Energie übertragen wird. Die dargestellte 200 PS-Turbine, welche in der Edison Waterside Station in New York aufgestellt ist, arbeitet mit einer Dampfeintrittsspannung von 8¾ at und einer Geschwindigkeit von 9000 Umdr. i. d. Min.

Sie ist nur 1,52 m hoch, 0,5 m breit und 0,9 m lang und arbeitet mit Auspuff. Der Dampfverbrauch f. d. PS und Stunde beträgt bei der Versuchsturbine noch etwa 14,5 kg. Das Gewicht der Maschine beträgt nur 180 kg, also nur 0,9 kg f. d. PS. Dieses außerordentlich geringe Gewicht sowie die leichte Umsteuerbarkeit dürften die |109| Turbine als Schiffsmaschine außerordentlich geeignet erscheinen lassen. Durch Einführung von Kondensation und Ueberhitzung hofft Tesla das Gewicht noch weiter herunterzudrücken, sowie die Wirtschaftlichkeit bedeutend zu erhöhen, so daß sich ein Dampfverbrauch von etwa 6 kg erzielen ließe.

Eine weitere Versuchsmaschine, welche mit einem Gemisch von Rohölverbrennungsgasen und Wasserdampf betrieben wurde, hat 110 PS erzielt, hätte aber wahrscheinlich noch mehr leisten können, wenn die Welle nicht zu schwach gewesen wäre. Es werden sich also dieser neuen Turbine auch als Oelturbine günstige Aussichten bieten. Infolge ihrer baulichen Einfachheit und Betriebssicherheit wird sie vielleicht berufen sein, auf dem Gebiet des Dampfturbinenbaues revolutionierend zu wirken.

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Großes Diesel-Tankschiff. Wie die englische Zeitschrift „The Motor Boat“ mitteilt, wird auf der Germaniawerft in Kiel zurzeit ein Oeltankschiff mit Diesel-Motorenantrieb für Rechnung der Deutsch-Amerikanischen Petroleum-Gesellschaft gebaut. Das Schiff besitzt ein Deplacement von 15000 t bei einer Länge von 160 m, einer Breite von 20,12 m und einer Seitenhöhe von 12,5 m. Zwei Diesel-Motoren von 3500 PS sollen dem Schiff eine Geschwindigkeit von zehn Seemeilen erteilen.

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Der englische Linienschiffskreuzer „Lion“, welcher im Jahre 1909/10 auf Stapel gelegt wurde, erledigt zurzeit im Kanal seine Probefahrten.

Die Versuche dürften ein erhebliches Interesse beanspruchen, weil die „Lion“ alle bisherigen Konstruktionen in bezug auf Deplacement, Maschinenstärke, Geschwindigkeit und Bewaffnung weit überbietet. Der „Engineering“ veröffentlicht in der Nummer vom 5. Jan. 1912 nebenstehende Tabelle, die die rapide Größenentwicklung der englischen Linienschiffskreuzer veranschaulicht: Wenn man die vorstehenden Werte als Ordinaten zu den Jahrgängen als Abszissen aufträgt und so die mittleren Größenentwicklungskurven zeichnet, so ergäbe sich für die mutmaßliche Entwicklung der englischen Linienschiffskreuzer in den folgenden Jahren bis 1916 folgendes Bild:

Der im Jahre 1914 von Stapel zu lassende Typ würde eine Länge von 280 m, eine Breite von 35,7 m, ein Deplacement von 40000 t, eine indizierte Leistung von 95000 PS und eine Geschwindigkeit von 30 kn erhalten. Für das Jahr 1915 ergäben sich als Hauptdaten: Länge 304 m, Breite 37,6 m, Deplacement 44000 t, indizierte Leistung 105000 PS, Geschwindigkeit 31 kn, und für das Jahr 1916: Länge 328 m, Breite 40 m, Deplacement 49000 t, indizierte Leistung 115000 PS, Geschwindigkeit 32 kn. Die Armierung dieser Schiffe, welche im Jahre 1910 gegenüber 1904 eine Verbesserung um 100 v. H. aufweist, müßte im Jahre 1916 eine weitere Steigerung um 50 v. H. gegenüber 1910 zeigen.

Es ist ganz klar, daß die Weiterentwicklung der modernen Linienschiffskreuzer nicht auf dem von England vorgezeichneten Wege weitergehen kann. Es müßte das Bestreben der Konstrukteure sein, bei im übrigen gleichen Abmessungen wie bisher den Gefechtswert der Schiffe weiterhin zu erhöhen. Die Möglichkeit hierzu würde in der Einführung großer Diesel-Maschinen oder Oelturbinen liegen, welche weit geringeren Raum und Gewicht beanspruchen würden wie die bisherigen Dampfkraftanlagen. Die Schiffe könnten sogar kleiner gebaut werden als bisher und dabei doch eine höhere Geschwindigkeit entwickeln.


Stapel-
lauf

Schiffs-
klasse
Länge Breite Deplace-
ment
Indiz.
Leistung
Geschwin-
digkeit


Bewaffnung
m m t PSi kn

1904
Black
Prince

157

24,1

13550

23500

22,33
Sechs 9,2''
Zehn 6''
22 kleinere

1905

Natal

157

24,1

13550

23500

22,3
Sechs 9,2''
Vier 7,5''
26 kleinere

1906

Minotaur

161

24,4

14600

27000

23,0
Vier 9,2''
Zehn 7,5''
24 kleinere

1907

Invincible

174

25,7

17250

41000

25,0
Acht 12''
Sechszehn 4''
5 kleinere

1909

Indefatig-
able

182

26,2

18750

43000

25,0
Acht 12''
Sechszehn 4''
6 kleinere

1910

Lion

216

29

26360

70000

28,0
Acht 13,5''
Sechszehn 4''
6 kleinere

Durch den Fortfall der großen Schornsteine würde auf Deck viel Raum für schwere Artillerie verfügbar, der Raum könnte weit besser ausgenutzt werden als bisher und der Quotient aus würde bedeutend verbessert werden. Es würde sich also ein Schiffstyp ergeben, der bei kleineren Abmessungen, kleinerer Zielfläche, kleineren, fast verschwindenden Aufbauten, geringer oder ganz fehlender Rauchentwicklung eine bedeutend verstärkte Armierung, größere Geschwindigkeit, einen um ein Vielfaches vermehrten Aktionsradius besäße, stets fahrtbereit und unabhängig von Kohlenstationen wäre. Je früher eine Marine hier einsetzen würde, um so eher würde sie den scheinbaren Vorsprung wieder ausgleichen, den England zurzeit gewonnen hat.

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Das Projekt eines Torpedobootzerstörers mit Diesel-Motorenantrieb wurde in der Society of Naval Architects von Mr. Davison besprochen. Der Vortragende verglich den im Jahre 1900 gebauten Torpedobootzerstörer Paul Johns mit einem vollkommen gleich gebauten Schiff, das statt der Kolbendampfmaschinen Diesel-Motorenantrieb erhalten würde. |110| Paul Johns besitzt ein Deplacement von 470 t und nicht ganz 8000 PSi. Das neue Projekt sieht eine Ersetzung der beiden Vierfach-Expansionsmaschinen und Thornycroft-Kessel durch drei Nürnberger achtzylindrige Zweitakt-Oelmaschinen vor. Danach würde das Schiff also drei Schrauben bekommen.

Die Zylinder der Nürnberger Oelmaschinen haben 480 mm ∅ und 500 mm Hub; die Umdrehungszahl beträgt 350 i. d. Min. Jede der drei Maschinen besitzt eine Länge von etwa 10 m, eine Breite von 1,5 m, eine Höhe von 3 m und ein Gewicht von 47 t.

Nach dem Einbau der Oelmaschinen würde der Maschinenraum im Schiff eine um 12 m geringere Länge beanspruchen.

Eine Nebeneinanderstellung der einzelnen Daten des Projekts ergibt folgenden Vergleich:

Jetzige
Kolben-
maschine

Oel-
maschine
J. PS 7700 8300
W. PS 7000 7200
Gewicht der Hauptmaschinenanlage kg 204000 144000
Gewicht f. d W. PS „ 29 20
Aktionsradius bei 10 kn u. 180 t Brennstoff Sm 1700 10000
Brennstoffverbrauch f. d. W. PS bei 16 kn kg 1,36 0,270
Aktionsradius bei 28 kn u. 180 t Brennstoff Sm 630 2950
Brennstoffverbrauch f. d. W. PS bei 28 kn kg 1,06 0,225
Maschinenpersonal 54 21
Brennstoffverbrauch auf der Fahrt jährlich
(20000 Sm) t

2100

360
Jährlicher Brennstoff für Hafenbetrieb „ 300 300
Jährlicher Gesamtverbrauch „ 2400 660
Kosten des Brennstoffes an der Westküste M 78000 19000
Besoldung des Maschinenpersonals „ 92000 39000
Reparaturen jährlich „ 41000 8200

Diese Aufstellung zeigt die außerordentlichen Vorteile des Oelmaschinenbetriebes. Wir wollen aber nicht unterlassen, darauf hinzuweisen, daß wir derartige Vergleiche für nicht ganz angebracht halten, da sie ein ganz und gar unzutreffendes Bild von den tatsächlichen Verhältnissen geben. In Wirklichkeit liegt nämlich der Fall für die Oelmaschine noch viel günstiger. Der Vortragende sagte nicht, was er mit den verfügbar gewordenen 12 m Schiffslänge und mit den 60 t Ersparnis an Maschinengewicht beginnen will. Es geht jedenfalls nicht an, Dampffahrzeuge einfach in Motorfahrzeuge unter Beibehaltung des bisherigen Schiffskörpers umzubauen und dann Vergleiche zwischen beiden Ausführungsformen anzustellen. Das Motorfahrzeug muß vielmehr von Grund aus neu entworfen werden, muß unter Umständen sogar eine vollkommen neuartige Form erhalten, die der Eigenart des Oelmotorenantriebes in vollkommenerem Maße Rechnung trägt. Weiter berechnete der Vortragende den Brennstoffverbrauch für das Dampfschiff aus der jährlichen Fahrtstrecke und dem aus Versuchen bekannten Brennstoffverbrauch bei bestimmten Geschwindigkeiten, vernachlässigt also vollkommen den Brennstoffverbrauch, der dadurch entsteht, daß die Kessel vor jeder Fahrt angeheizt und bei kürzeren Aufenthalten unter Dampf gehalten werden müssen. Bei Diesel-Motorenantrieb wird nur während der Fahrt Brennstoff verbraucht. Soll der oben angeführte Vergleich stimmen, so müßte vor allem das Deplacement des Diesel-Schiffes bedeutend verringert werden, wodurch aber wieder eine kleinere Maschinenleistung der Oelmotoren bedingt würde. Die obigen Vergleichszahlen würden sich also zugunsten des Diesel-Motorschiffs ändern.

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Ueber die Wirkung des Kohlenrauchs auf das Sonnenlicht macht Professor I. D. Cohen von der Universität Leeds außerordentlich interessante Mitteilungen, denen wir das Folgende entnehmen.

Die Anwesenheit von suspendierten Teilchen in der Luft beeinflußt in erheblicher Weise die Intensität des Sonnenscheins. Im Jahre 1907 betrug die Zahl der Sonnenscheinstunden in der Stadt Leeds 1167, dagegen in dem vier Meilen davon entfernten Adel 1407. Die Sonnenscheindauer war also in der Stadt Leeds um 17 v. H. geringer. Ein ähnliches Ergebnis wurde in anderen Jahrgängen gefunden. Diese Messungen konnten aber noch keinen großen Anspruch auf wissenschaftliche Exaktheit erheben, da nicht die Intensität des Sonnenlichtes bezw. die Beeinträchtigung der Intensität gemessen wurde. Als Maßstab für die Helligkeit des Lichtes kann die Einwirkung gelten, welche das Licht auf eine Jodkaliumlösung durch die Abscheidung von freiem Jod ausübt. Versuche in dieser Richtung wurden im Winter des Jahres 1895 und im Juli des Jahres 1910 ausgeführt. Bei den ersten Versuchen ergab sich, daß die Intensität des Sonnenscheins im Industrieviertel von Leeds um 25 v. H. geringer war als in den Wohnvierteln.

Bei der zweiten Versuchsreihe im Jahre 1910 wurden sowohl Versuche im eigentlichen Industrieviertel von Leeds als auch in der 7 Meilen östlich von Leeds gelegenen Villenvorstadt Garforth vorgenommen. Dabei ergab sich für Leeds eine um 40 v. H. geringere Lichtintensität gegenüber Garforth. [Rauch und Staub, Januar 1912.]

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Ueber die Herstellung des Blattmetalls in Altertum und Neuzeit hielt in der Sitzung des Vereins deutscher Maschinen-Ingenieure vom 16. Januar d. J. Herr Regierungsrat Theobald, Mitglied des Kaiserlichen Patentamts, einen überaus interessanten, auf gründlichster Quellenforschung beruhenden, mit zahlreichen Lichtbildern ausgestatteten Vortrag.

War schon in der ersten ägyptischen Dynastie das Belegen mit Goldplatten bekannt, so nötigte doch der Verwendungszweck und die Wertsteigerung des Goldes zu immer weitergehender Verdünnung, so daß bereits in der fünften Dynastie das Blattgold auftritt. Aus dem dritten Jahrtausend stammt die erste Abbildung des Goldschlägers, während jede schriftliche Schilderung des seltsamen Handwerkes fehlt. Die vorderasiatischen Kulturvölker, ebenso wie China, Japan, Indien und Griechenland |111| haben das Blattgold früh verwandt, uns aber keinerlei Zeugen für das Verfahren hinterlassen. Erst Plinius und Dioscorides gaben flüchtige Andeutungen, jedoch ausreichend, um interessante Schlüsse auf das Material der Membranen zu ziehen, zwischen denen man die Goldblättchen ausschlug. Im Mittelalter verraten uns verschiedene lateinische Handschriften des neunten und zwölften Jahrhunderts das ganze derzeitige Verfahren und insbesondere den auffallenden Wechsel in den Membranen, welche zunächst noch Kupferbleche, später Papierscheiben sind. Eine Zeitlang dient dann Pergament und für die letzten Ausschlagprozesse Goldschlägerhaut, das seltsame Produkt aus der Oberhaut des Rinderblinddarmes, als Zwischenlage, bis im 19. Jahrhundert Papier und Goldschlägerhaut nacheinander verwandt werden. Nachdem schon Leonardo da Vincis Riesengeist sich mit Entwürfen für Maschinen zum Ausschlagen des Blattgoldes befaßt, diese Versuche aber Jahrhunderte lang geruht hatten, nimmt die Goldschlagmaschine heutzutage schon eine beachtenswerte Stellung in dem Goldschlägerhandwerk ein. Freilich wird die letzte Verdünnung, wenigstens des echten Blattgoldes, nach wie vor mit dem Handhammer vorgenommen. Als Maß für die Verdünnung, welche das Gold erfährt, diene die Angabe, daß ein Goldstück von etwa 3,5 g Gewicht (10 Mark-Stück) auf etwa 6 qm Fläche ausgetrieben werden kann und dabei dünner als 1/10000 mm wird.

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Ueber die Bergwerksabgaben in Marokko bringt ein Artikel in der Zeitschrift „Stahl und Eisen“ vom 18. 1. 1912 nähere Angaben.

Während in Frankreich durch das Gesetz vom 8. April 1910 die Bergwerksabgaben in Frankreich derart neu geregelt werden, daß 1. eine Jahresabgabe von 50 Cis. für das Hektar und 2. eine Abgabe von 6 v. H. des Reinertrages vom Vorjahr zu entrichten ist, während ferner in Tunis nur 10 Cts. für das Hektar und 5 v. H. vom Reinertrag bezahlt zu werden brauchen und Algier überhaupt keine Bergwerksabgaben kennt, sind für Marokko bedeutend höhere Sätze festgesetzt worden.

Im Artikel 5 des Marokkovertrages heißt es wörtlich:

„Die französische Regierung wird dafür sorgen, daß in Marokko keinerlei Ausfuhrabgaben für die aus marokkanischen Häfen ausgeführten Eisenerze erhoben werden. Erzbergwerke haben weder für Förderung noch für Betriebsmittel irgend eine besondere Abgabe zu tragen. Sie werden außer den allgemeinen Steuern nur eine nach Hektar und Jahr berechnete feste Abgabe und eine Steuer nach Maßgabe des Bruttoertrages entrichten. Diese Abgaben, die den Vorschriften der Artikel 35 und 49 des dem Protokoll der Pariser Konferenz vom 7. Juli 1910 angeschlossenen Berggesetzentwurfes zu entsprechen haben, sind in gleicher Weise von allen Bergwerksunternehmungen zu tragen.“

Nach Aeußerungen des Berichterstatters für den Marokkovertrag in der französischen Deputiertenkammer bestimmen aber die Artikel 35 und 49 des oben genannten Berggesetzentwurfes, daß in Marokko eine Jahresabgabe von 1 und 2 Frcs. für das erste und zweite Jahr und 2,50 Frcs. für jedes weitere Jahr für das Hektar und zweitens 3 v. H. vom Bruttoertrag des Bergwerks zu entrichten sind. Einer späteren Erhöhung der Sätze ist ferner keine Grenze gesetzt.

Diese Sätze stellen zweifellos eine viel höhere Belastung der marokkanischen Eisenerzgruben dar, als die französischen, tunesischen oder algerischen Gruben zu tragen haben. Eine Abgabe von 3 v. H. des Bruttoertrages bedeutet jedenfalls in der Regel weit mehr als 6 v. H. des Reinertrages.

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