Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1912, Band 327 (S. 729–734)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj327/ar327219

POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU.

Der Wasserumlauf in Dampfkesseln (im Anschluß an einen Aufsatz von B. Schapira in „Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbetrieb“ 1912, Nr. 37). Die Bewegung des Wassers in Dampfkesseln findet immer selbsttätig statt. Sie wird verursacht durch die Störung des statischen Gleichgewichts des Kesselwassers, also durch den Umstand, daß der Dampf nicht in der ganzen Masse des Wassers gleichmäßig, sondern nur an den Grenzflächen der Wassermasse entsteht, wo diese mit den Heizflächen in Berührung ist. Es kommt hinzu, daß die Dampfentwicklung an verschiedenen Stellen des Kessels wegen verschieden hoher Temperatur der Heizflächen verschieden ist.

Die Wasserbewegung im Kessel ist, abgesehen davon, daß sie von selbst eintritt, auch eine Notwendigkeit, um die Dampfblasen so schnell wie möglich von den Heizflächen wegzuführen, und diesen dadurch die Gelegenheit zur Erzeugung neuen Dampfes zu geben. Dieser Gesichtspunkt führt dazu, die Kessel so zu bauen, daß der von selbst entstehende Umlauf vorgezeichnete Bahnen annimmt, denen er mit möglichst geringen Hindernissen fortgesetzt zu folgen hat.

Eine geregelte Wasserströmung im Kessel hängt aber von der Bauart dieses letzteren allein nicht ab. Versuche mit einer U-förmigen Glasröhre, deren Schenkel nach oben gerichtet und an den Boden eines größeren Gefäßes angeschlossen waren, ergaben, daß destilliertes Wasser auf chemisch gereinigten Glasflächen nur in Form ungewöhnlich großer Blasen verdampft, die nur pulsierend aufsteigen, und demgemäß, da sie eine Kühlwirkung auf den in ihrem Bereiche liegenden Teile des Rohres kaum noch ausüben, eine Ueberhitzung und Explosion des Rohres verursachen können.

War das Wasser in dem Glasrohr vor seiner Verdampfung längere Zeit der Atmosphäre ausgesetzt, also nicht mehr ganz rein, so tritt eine regelmäßigere Bewegung ein. Die Blasen sind mit 1 bis 2 cm $ erheblich kleiner, als früher. Wird dem Wasser schließlich eine ganz geringe Menge Seife zugesetzt, so findet die Verdampfung in Form sehr vieler kleiner Blasen und mit sehr regelmäßigem Umlaufe statt. Diese versuchsmäßig festgestellten Tatsachen beweisen, daß geringe Verunreinigungen des Kesselwassers keineswegs ungünstig wirken.

Wenn wir jetzt nach den Mitteln zur künstlichen Herbeiführung eines geregelten Wasserumlaufes im Dampfkessel fragen, so erscheint der einfache lange Zylinderkessel ohne Siederohre und mit Unterfeuerung am vorderen Ende als die einfachste Lösung der Aufgabe. Das Wasser wird vorn am stärksten, hinten am schwächsten verdampfen und aufwallen und demgemäß nach hinten und den Seiten abfließen, um in den tieferen Schichten wieder zu den heißesten Heizflächen zurückzukehren.

Diese einfachste Kesselbauart ist nun allerdings in der Gegenwart selten verwendbar, weil die Kessel den nötigen Dampf auf möglichst kleiner Bodenfläche oder innerhalb eines genau vorgeschriebenen Raumes erzeugen sollen und zu diesem Zweck mit zahlreichen Rauch- oder Wasserröhren ausgerüstet werden. Bei Lokomotivkesseln und den Zylinderkesseln der Schiffe kann man durch die Kesselkonstruktion nur wenig für die Erzielung eines guten Umlaufes tun, weil sie dauernd stark angestrengt arbeiten. Am sichersten gelingt es, das Kesselwasser in regelrechten Umlauf zu versetzen, bei den gegenüber Lokomotiv- und Zylinderschiffskesseln schwach angestrengten stationären Kesseln.

Ueber die Bedingungen, die zum Erzwingen guten Umlaufes erfüllt sein müssen, wird man sich an Hand der beistehenden schematischen Figuren klar, Beheizt man beispielsweise in Fig. 1 nur den Rohrschenkel a, während man von dem Rohrschenkel b beispielsweise durch eine isolierende Wand d die Wärme fernhält, so hat das in a durch den darin erzeugten Dampf emporgerissene Wasser keine andere Möglichkeit, als durch den Behälter e und das Rohr b nach a zurückzufließen. Würde man beide Schenkel a, b gleichzeitig beheizen, so würde der Umlauf jedenfalls sehr unregelmäßig eintreten. Bei Verlängerung des Rohrschenkels a, wie in Fig. 1 punktiert, bis über den Wasserspiegel hinaus und ausschließlicher Beheizung des Rohres a würde man wieder eine geregelte Bewegung erzielen.

Textabbildung Bd. 327, S. 729
Textabbildung Bd. 327, S. 729
Textabbildung Bd. 327, S. 729
Textabbildung Bd. 327, S. 729

Da die Raumeinheit des Dampfwassergemisches viel weniger Wasser enthält als die Raumeinheit reinen Wassers, so kann man die zur Rückleitung des Wassers dienenden Rohre enger wählen und sie, wie die Rohre e in Fig. 2, in die zur Verdampfung dienenden Rohre f hineinlegen.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß man bei Kesseln mit stehenden oder stark steigenden Wasserrohren und einer Rauchführung wie sie die Pfeile in Fig. 3 angeben, erreichen kann, daß das Wasser in den Verdampf röhren h durchweg annähernd gleichmäßig aufsteigt, während es in dem weiten, durch eine Isolierwand i geschützten Rücklaufrohr k nur abwärts fließen wird. Vorausgesetzt ist dabei, daß das Rohr k, obwohl es einen erheblich kleineren Querschnitt haben darf, als die Dampfrohre h zusammen, auch nicht zu eng gewählt ist. Im letzteren Falle können erhebliche Störungen des Umlaufs eintreten, die sich jeder Vorausbeurteilung entziehen.

Bei Kesseln mit schwach steigenden Rohren h (Fig. 4) wird man eine regelmäßige Aufwärtsströmung des Wassers in allen Rohren h erzielen, wenn die Feuergase in Richtung des Pfeiles l geführt werden, wenn die Rücklaufröhre |730| gehörig weit sind, und die hintere Wasserkammer so geformt ist, daß sie dem Wasser einen bequemen Zufluß selbst zu den untersten Rohren gestattet. Von dem Oberkessel o aus hat das Wasser durch die untersten Rohre den weitesten Weg, und dieser muß daher besonders bequem sein, wenn ihn das Wasser selbsttätig durchlaufen soll. Man läßt deshalb die Feuergase oft angenähert parallel zu den Rohren ziehen und derart, daß die heißesten Gase die untersten Rohre bespülen, hier also infolge der sehr starken Dampfbildung gewissermaßen die stärkste Gleichgewichtsstörung der ganzen Wassermasse hervorrufen.

Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers läßt sich bei Kesseln der veranschaulichten Art unter gewissen Annahmen theoretisch wohl bestimmen, praktisch wird der Wert der theoretischen Ergebnisse aber durch mancherlei sich der Rechnung entziehenden Umstände sehr vermindert. Die Reibung des Wassers an den Wasserrohren und die Ablenkung beim Ein- und Austritt, ebenso der Strömungswiderstand in den mit zahlreichen Versteifungsbolzen versehenen Wasserkammern lassen sich nur sehr schwer feststellen.

Km.

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Ueber neue Transmissionskraftmesser sprach Dr. Amsler im Bodensee-Bezirksverein deutscher Ingenieure am 14. April 1912 in Schaffhausen.

Nach einer kurzen Uebersicht, die Einteilung der Kraftmesser betreffend, wendet sich der Redner dem zwischen antreibende und getriebene Maschine eingebauten Transmissionskraftmessern zu.

Der Verdrehungskraftmesser. Antreibende und getriebene Maschine sind mittels eines elastischen Stabes aus Stahl unmittelbar gekuppelt. Der Stab wird nur auf Verdrehung um seine eigene Achse beansprucht. Anfang und Ende des Stabes tragen Scheiben, deren Mittelpunkte mit der Drehachse zusammenfallen, sie rotieren mit. Die Scheibe A hat eine Teilung am Umfange, die Scheibe B einen schmalen Schlitz. Diese Scheibe ist mit einer dritten Scheibe C fest verbunden, die letztere sitzt dicht vor der Scheibe A, zwischen B und A, sie ist ebenfalls mit einem Schlitze versehen, so daß man durch die Schlitze von B und C, genau in der Achsrichtung, die Teilung auf A ablesen kann. Läuft die Maschine mit einer Geschwindigkeit von über 250 Umdrehungen, so kann man die Teilung auf A von jeder Stelle aus am Umfange von B ablesen und damit die Verdrehung der beiden Enden gegeneinander bestimmen.

Der Druckölkraftmesser. Zwei gleichachsige Riemenscheiben sitzen dicht nebeneinander, lose und fest, auf einer Welle. Die eine trägt einen Zylinder, der tangential an den Riemenscheibenarmen befestigt ist. In dem Zylinder befindet sich ein genau eingeschliffener Kolben, hinter dem Kolben im Zylinder ist Oel, auf das der Kolben drückt. Die andere Riemenscheibe trägt im selben Abstande von der Achse an den Armen einen Stift, der mit einer Spitze sich auf die Mitte des Kolbens stützt. Die eine Riemenscheibe wird von der Antriebsmaschine getrieben, die andere treibt die Arbeitsmaschine. Die Drehrichtung der Antriebsmaschine ist immer so, daß der Stift gegen den Kolben drückt. Das Oel im Zylinder ist durch ein Rohr mit dem Innern der den Riemenscheiben gemeinsamen hohlen Welle verbunden. In diese Welle achsial tritt ein mit Stopfbuchsen abgedichtetes Rohr, welches an der Drehung nicht teilnimmt und zu einem Manometer führt. Das im Zylinder zusammengedrückte Oel erfüllt die Rohre und die hohle Welle, so daß der auf das Oel ausgeübte Druck am Manometer abgelesen werden kann. Dieser Apparat eignet sich weniger für große Geschwindigkeiten, da die Zentrifugalkraft nicht ohne Einfluß auf Kolben und Oel bleibt.

Der Kraftmesser mit Pendel. Es sind zwei gleichachsige Riemenscheiben r und R zwischen die antreibende und getriebene Maschine geschaltet. Jede Riemenscheibe trägt ein Zahnrad r1 und r2, diese Zahnräder greifen in zwei miteinander fest verbundene Zahnräder r3 und r4, deren gemeinsame Achse ein Gewicht G trägt, das um die Riemenscheibenachse pendelt. Die Kraft am Umfange der Scheibe r sei gleich P, r, R, r1, r2, r3 und r4 bezeichnen die Scheiben, die Räder und auch deren Radien.

Das auf das Pendel wirkende Moment ist von seiten der Zahnräder gleich , diesem gleich ist das Moment, welches vom Gewicht G herrührt. Der radiale Abstand des Gewichtes von der Drehachse sei Rp. Der Winkel, den Rp mit der Senkrechten bildet, sei φ, dann ist und

Ist die Bedingung gestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Scheiben gleich sein sollen, dann ist und G . Rp . sin φ = P (r – R).

P ändert sich also wie der sin φ oder wie die Länge der Kathete im rechtwinkligen Dreieck, die φ gegenüberliegt. Die anderen Werte sind gegebene Konstanten.

Ausführliche Skizzen bringt die Z. d. V. D. I. 1912, Nr. 33.

v. K.

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Die Vorzüge des Lederriemenbetriebes vor dem Seilbetrieb in schweren Walzwerkanlagen zeigt W. Schömburg.

In neuerer Zeit haben sich die Forderungen an eine gute Kraftübertragung, namentlich seit Einführung des elektrischen Schnellbetriebes, außerordentlich gesteigert, von 30 m Umfangsgeschwindigkeit ist man auf 50, 60, ja bis auf 70 m gegangen. Mit Baumwoll-Hanfseilen und auch Baumwollriemen sind diese Geschwindigkeiten nicht zu erreichen, bei Lederriemenbetrieb hat sich aber gezeigt, daß es gut möglich ist. Wirkungsgrade von 95 bis 98 v. H. konnten erzielt werden. Die Vorzüge des geleimten Lederriemens sind kurz folgende:

Große Gleichförmigkeit seiner Dicke, Möglichkeit der Anwendung von Spannrollen, Elastizität und Schmiegsamkeit, |731| teilweise Ursachen des guten Wirkungsgrades. Die Vorspannung kann bei Lederriemen beträchtlich geringer genommen werden, etwa die Hälfte, als bei Seilen. Infolge der zulässigen großen Dehnungsbeanspruchung (etwa fünf- bis zehnmal größer als der bei Seilbetrieb) ist die Oberfläche kleiner und gleichzeitig weniger rauh, damit die Luftreibung geringer.

All diesen Vorteilen steht der Nachteil höherer Anlagekosten gegenüber. Der Umbau einer Anlage von 2000 PS vom Seil- auf Lederriemenbetrieb kostete etwa 25000 M. Die Kraftersparnis bei Riemenbetrieb kann mit 8 v. H. angenommen werden, das macht bei einem Preis von etwa 100 M für 1 PS und Jahr 16000 M. In zwei Jahren hätten sich die Neubaukosten bezahlt gemacht.

Die Anlagekosten für eine Uebertragung von 1200 PS bei 35 m Geschwindigkeit und 15 m Achsabstand betrugen bei Seilantrieb 3000 M, bei Lederriemenbetrieb 9000 M.

Die Arbeit enthält u.a. zwei Skizzen von großen Riementrieben mit zwei bzw. drei Staffeln und Spannrollen, sowie eine Tabelle mit den Hauptzahlen von 23 Riementrieben. [Stahl und Eisen Nr. 38, Jahrgang 32.]

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Ueber die Anwendung der Kinematographie zur Ermittlung der Stoßkraft bei Schlagversuchen sind auf Veranlassung von Prof. Martens im Kgl. Materialprüfungsamt zu Groß-Lichterfelde Versuche ausgeführt. Die allgemeine Durchführung der Schlagversuche bei Materialprüfungen bot bisher Schwierigkeiten, da die auftretenden Geschwindigkeiten der Bewegungsvorgänge die für die Aufzeichnung mittels Schreibstiftes zulässige höchste Grenze von etwa 1 m/Sek. wesentlich überschreiten. Die Benutzung der Photographie erfolgt hierbei am besten durch die Aufnahme auf einen gleichförmig ablaufenden Film. Die ersten diesbezüglichen Versuche sind von dem Amerikaner Dünn gemacht, indem er den auf der Materialprobe liegenden Stahlkolben auf einen mit einem Spiegel versehenen Hebel einwirken ließ, welcher im verdunkelten Raume einen auf ihn fallenden Lichtstrahl auf einen gleichmäßig umlaufenden Film reflektierte. Diese Versuche wurden nunmehr auch als Ausgangspunkt benutzt unter Anwendung eines Martensschen Präzisions-Pendelhammers. Um eine vergrößerte Aufzeichnung des Schlagvorganges ohne mechanische Uebertragung zu erreichen, wurde in dem Schlagbären ein Stössel mit scharfer Schneide befestigt, die zwischen Beleuchtungslinse und Objektiv eines Projektionsapparates gebracht wurde und so auf einem weißen Schirm einen scharfen Schatten entwarf. Die Vergrößerung des Weges dieser Schneide und damit des Bären wurde durch die Größe des Abstandes zwischen Schirm und Bär eingestellt. Die Aufzeichnung der Bewegungsvorgänge geschah durch einen Registrierapparat des Edelmannschen Institutes in München, bei dem eine Filmrolle in einem lichtdichten Gehäuse sich an einem Schlitz vorbei bewegt. Das auf dem Film einwirkende Lichtstrahlenbündel wird auf drei Seiten durch einen selbsttätigen Verschluß und auf der vierten Seite durch den Schatten der am Bären befestigten Schneide begrenzt. Dadurch entsteht auf dem Film bei seiner Rotation eine Kurve, die den Weg des Bären über der Zeit darstellt. Der Stromkreis zur Erregung der zwei Elektromagnete, durch die der Verschluß an der Filmtrommel betätigt wird, geschah vom Stoßbären selbst aus durch einen Kontaktpinsel aus Bronzegespinst, der über einen Kontaktstreifen gleitet. Die Geschwindigkeit des Films betrug 2,5 bis 3,5 m/Sek. und wurde mit den Schwingungen einer Stimmgabel gemessen. Der Antrieb des Films erfolgte durch einen Elektromotor. Vor Beginn des Versuches wurde unter Festhalten des Bären und Drehen des Films bei offenem Verschluß die Nulllinie für die Kurve festgelegt. Bei den ausgeführten Versuchen betrug z.B. für Stahl die Schlagdauer 0,0013 Sek., der Deformationsweg etwa 2 mm.

Als wichtiges Ergebnis der Versuche zeigte sich, daß für gleichartige Probekörper und gleiche Versuchsbedingungen die Kurven der Stoßkräfte um so kleinere Abweichungen voneinander ergeben, je größer die Aufzeichnung der Wege und Zeiten in der aufgenommenen Kurve s = f(t) ausfällt. [Z. d. V. d. I., 14. Sept. 1912.]

Dipl.-Ing. Ritter.

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Normalien zu Rohrleitungen für Dampf von hoher Spannung hat der Verein deutscher Ingenieure nunmehr an Stelle der im Jahre 1900 aufgestellten gleichen Normalien neu herausgegeben. Den eigentlichen Normalien sind einige Bemerkungen vorausgeschickt, die sich insbesondere auf grundsätzliche Aenderungen gegenüber den früheren Normalien beziehen. So sind die Verbindungen für Kupferrohre und Verbindungsteile aus Bronze nicht wieder aufgenommen, weil sie für überhitzten Dampf nicht empfohlen werden können. Auch die Baulängen von Ventilen sind nicht mehr angegeben. Die Vorschläge zur Prüfung der Rohrleitungen sind geändert. Die Zulässigkeit der für die Flanschverbindungen vorgeschlagenen Abmessungen ist durch Versuche der Kgl. Materialprüfungsanstalt in Stuttgart nachgewiesen.

Neu aufgeführt sind die Abmessungen für Rohrdurchmesser von Zwischengrößen wie 25 mm, 35 mm usw., die jedoch nicht als normal gelten sollen. Als höchste Dampftemperatur sind 400° C angegeben.

Der Verwendungsbereich für Gußeisen ist geblieben, jedoch unter Erhöhung der Ansprüche an seine Festigkeit. Die höchste Temperatur für Verwendung gewöhnlicher Bronze für Ventilkörper und Formstücke ist auf 220° C festgesetzt. Die Vorschriften für die Verwendung von Flußeisen, Schweißeisen und Stahlguß sind beibehalten. Angaben über die Beanspruchung der Schrauben sind nicht mehr extra aufgeführt.

Bei den Bemerkungen über die Verbindung zwischen Flanschen und Rohren ist auch das Einwalzen mit Walzapparaten als zweckmäßig erwähnt mit dem Bemerken, daß bei Wandstärken von mehr als 8 mm maschinelle Vorrichtungen erforderlich sind. Neu sind bei den in den Zeichnungen dargestellten Flanschverbindungen außer den Flanschen mit Schrägsitz solche mit Flachsitz dargestellt.

Von den in der Zahlentafel enthaltenen Abmessungen sollen nur die Maße für Flansch- und Lochkreisdurchmesser |732| sowie die Angaben für Zahl und Stärke der Schrauben bindend sein.

Aeußerlich fällt bezüglich Ausführung der Maßtabelle und der Zeichnungstafel die handliche Form derselben gegenüber der früheren Form angenehm auf.

Dipl.-Ing. Ritter.

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Textabbildung Bd. 327, S. 732

Ueber die voraussichtliche Lebensdauer imprägnierter Holzstangen. Zur Beurteilung eines Imprägniermittels für Leitungsstangen ist die Kenntnis der mittleren Lebensdauer der damit zubereiteten Hölzer erforderlich. Genauere Werte hierfür lassen sich nur auf Grund jahrzehntelanger Beobachtungen ermitteln. Annährungswerte findet man nach F. R. Moll auch, wenn man die statistischen Daten des Stangenabgangs bis zu dem Zeitpunkte zugrunde legt, wo 50 v. H. der ursprünglich eingebauten Hölzer durch Fäulnis zugrunde gegangen sind. R. Nowotny gibt nun an, wie man aus der „antiseptischen Kraft“ eines Imprägniermittels möglicherweise im voraus die mittlere Lebensdauer berechnen kann. Man stellt die antiseptische Kraft nach Nowotny folgendermaßen fest: Man nimmt einen passenden Nährboden (Nährgelatine usw.) für Pilzkulturen, versetzt ihn mit einem bestimmten Prozentgehalt des zu prüfenden Antiseptikums, impft ihm bestimmte Pilze ein und beobachtet, bei welchem Zusatz des Imprägniermittels die Nährsubstanz pilzfrei bleibt. Von dem sehr kräftig wirkenden Aetzsublimat (Quecksilberchlorid) reichen z.B. schon etwa 0,2 v. H. hin, um den Nährboden pilzfrei zu machen, von Kupfervitriol verträgt die Nährsubstanz 3 bis 4 v. H. Wenn Stangen imprägniert werden, so nehmen sie bestimmte Mengen des betreffenden Mittels auf einen Kubikmeter Holz auf. Es wird nun angenommen, von einem antiseptischen Mittel seien für den Kubikmeter soviel kg aufgenommen worden, als Prozent hiervon zur Nährgelatine zugesetzt werden müssen, um sie pilzfrei zu machen. Die in diesem Falle resultierende antiseptische Kraft stellt die Einheit dar. Die antiseptische Kraft eines Imprägniermittels, in diesen Einheiten ausgedrückt, erhält man somit durch Division der vom Kubikmeter Langholz aufgenommenen Menge des Imprägnierstoffes durch die Zahl der früher erwähnten Prozente. Sonach ergibt sich für die antiseptische Kraft, der älteren Imprägniermittel folgendes: Kupfervitriol (Boucherieverfahren) 1,3; Zinkchlorid (Kesselverfahren) 1,4; Quecksilberchlorid (Verfahren nach Kyan) 3,7; Teeröl (Kesselverfahren) 29. Trägt man die mittlere Lebensdauer abhängig von der antiseptischen Kraft graphisch auf, so findet man eine mit der antiseptischen Kraft ansteigende Schaulinie, nach der man für neue Imprägnierverfahren angenähert die mittlere Lebensdauer ermitteln kann. In der Figur stellen die ausgezogenen Linien die Lebensdauer der mit den genannten Mitteln imprägnierten Stangen dar, die gestrichelten Linien die nach diesem Verfahren ermittelte voraussichtliche Lebensdauer der nach neueren Verfahren imprägnierten Stangen. Die antiseptische Kraft beträgt nach Nowotnys Ermittlungen für Teeröl (mit 10 v. H. Phenolen) nach dem Verfahren von Rütgers 25; nach dem Verfahren von Rüping 17,5; für Fluornatrium (NaF) nach Boucherie 10; für saures Zinkfluorid (ZnF2 . 2HF) – Tränkung – bei Kiefern 2,5; bei Fichten 1; für Bellit (Fluornatrium mit Dinitrophenolanilin) – Tränkung – 4,2 bei Kiefern; 1,5 bei Fichten; Bellit – Kessel verfahren – bei Fichten 10; Kresol-Calcium (von Heidenstamm und Friedemann) Kesselverfahren 63. [E. T. Z. 1912, S. 976, 18. Sp.]

F. L.

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Zur Theorie der Reibung geschmierter Maschinenteile. Zur Beurteilung eines Oeles auf Schmierfähigkeit kommt nur die Zähigkeit und die Kapillarität in Betracht.

Durch Kapillarität drängt sich das Oel dahin, wo Zapfen und Lager sich am nächsten sind, und somit die Gefahr der Berührung und dadurch der Beschädigung des Lagers am größten ist. Von der Zähigkeit des Oeles hängt allein der Reibungskoeffizient ab.

Für die Ermittlung der Zähigkeit (Viskosität) kommen bisher zwei Gruppen von Meßarten in Betracht, die physikalischen und die technischen. Die unmittelbare physikalische Messung ist sehr schwierig. Die technischen Meßverfahren dagegen sind an bestimmte Apparate von konventionellen Abmessungen gebunden, und die mit ihnen erhaltenen Zahlen lassen sich nicht ohne weiteres rein physikalisch umrechnen. Der Verfasser hat nun die Angaben des Englerschen Viskosimeters in die entsprechenden Werte nach physikalischem Maße umgewandelt. Nach seiner Formel entsteht aus den Englergraden E der sogen. Zähigkeitsfaktor Z. Es ist

Dieser Zähigkeitsfaktor kommt der spezifischen Zähigkeit sehr nahe und kann als technisches Maß benutzt werden. Die spezifische Zähigkeit z (bezogen auf die Zähigkeit des Wassers von 0° = 1) ist z = Z . s, und die absolute Zähigkeit η im CGS-System ist η = Z . s . 0,01797 cm– 1 g Sek.– 1. Hierin ist s das spezifische Gewicht der Flüssigkeit bei |733| der Versuchstemperatur, und die Zahl 0,01797 die Zähigkeit des Wassers von 0° im CGS-System.

Um die Rechnung zu sparen, sind mit Hilfe dieser Formeln Tabellen hergestellt, die mit großer Genauigkeit die allen Engler-Graden zugehörigen Zähigkeitsfaktoren angeben. Der Zähigkeitsfaktor könnte große Bedeutung für den internationalen Verkehr gewinnen, wenn die Beziehungen aller technischen Viskosimeter zum Zähigkeitsfaktor ebenso festgestellt wären, wie für das Englersche. Zurzeit ist die nationale Sektion der Internationalen Petroleum-Kommission (Zentr. Karlsruhe i. Baden) hiermit beschäftigt.

Textabbildung Bd. 327, S. 733

Sobald die Zähigkeit der Oele festgestellt ist und die diesen Zähigkeiten entsprechenden Reibungskoeffizienten, so lassen sich diese Koeffizienten ohne weiteres auf jedes Oel gleicher Zähigkeit übertragen. Die fortlaufenden Untersuchungen einzelner Oele, die heutzutage auf verschiedenen Prüfstationen ausgeführt werden, sind also überflüssig.

Neben der Flüssigkeitsreibung tritt auch trockene Reibung fast immer in geschmierten Lagern auf (wenn Zapfen und Lager sich unmittelbar berühren). Diese kann unter Umständen ein Auslaufen des Lagers bewirken. Ein Mittel, um die trockne Reibung zu verkleinern, gibt es in der Graphitschmierung. Reine Graphitschmierung eignet sich allerdings in den meisten Fällen nicht zum Ersatz der Oelschmierung. Nur wenn es gelänge, den fein verteilten Graphit mit dem Oel hinlänglich gemischt zur Verwendung zu bringen, könnte der Gesamtreibungskoeffizient stark herabgesetzt werden. Die Deutsche Acheson Oildag Co. m. b. H. benutzt nun die Erfindung von Edward G. Acheson, ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem Graphit im elektrischen Ofen, zur Herstellung einer Paste. Der künstliche Graphit besteht aus nahezu reinem Kohlenstoff und ist durch seine besondere Herstellungsart außerordentlich feinkörnig. Nach Messungen von M. Alexander im Ultramikroskop bewegen sich die Teilchen in der Größenordnung 100 μμ, so daß sie die Brownschen Mekularbewegungen zeigen und sich nicht zu Boden setzen.

Diese Paste kann mit beliebigem Oel verwendet werden. Als Zusatz zum Oel nimmt man nur etwa 1 v. H. Oildag-Paste und mischt ordentlich durch Umrühren. Die so erhaltene Emulsion kommt zur Verwendung wie gewöhnliches Schmieröl (auch für Dochtschmierung).

Nach Untersuchungen von Prof. C. H. Benjamin von der Pardue-Universität betrug bei einem Lagerdruck von 8,7 kg/qcm und 500 Umdrehungen i. d. Min. der Reibungswiderstand nur 60 v. H. von dem bei reinem Oel. Nach einer Stunde betrug der Reibungswiderstand sogar nur noch 50 v. H.

Ebenso zeigen die Versuche von Prof. Charles F. Mabery, daß schon bei einer Zumischung von 0,35 v. H. Graphit die Ausdauerfähigkeit des Oeles bedeutend größer ist, so daß man die Oelmenge auf die Hälfte verringern kann und trotzdem noch einen kleineren Reibungskoeffizienten erhält.

Die mit einer Carpenter-Maschine ermittelten Kurven (vergl. Figur) wurden bei einem Druck von 84,4 kg/qcm und 444 Umdr. i. d. Min. aufgenommen.

Nach 120 Minuten wurde der Oeldruck abgestellt. Man sieht, daß der Reibungskoeffizient bei Oel allein wesentlich höher liegt, als bei dem mit 0,35 v. H. Graphit vermischten Oele. Nach Abstellung der Oelzufuhr hielt außerdem das mit Graphit vermischte Oel etwa sechsmal länger aus als das Oel allein. Auch über die Anwendung von Oildag in Dampfzylindern sollen die Mitteilungen der Staatseisenbahnen günstig lauten.

Als besondere Vorzüge der Oildagschmierung werden noch angegeben: Schonung der Lager und Zapfen, Verminderung des Schmiermittelbedarfs und größere Sicherheit im Betriebe. [Stahl und Eisen, Heft 41 vom 10. Okt. 1912, S. 1695.]

R.

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Eine neue Lichteinheit. Die bisher im Gebrauch befindlichen primären Lichteinheiten, Hefner-Lampe, Viollesche Platineinheit haben den Mangel, daß sie schlecht befördert und reproduziert werden können. Um diesem Mangel abzuhelfen, ist von Nutting vorgeschlagen worden, als primäre Einheit eine mit Heliumgas angefüllte, durch elektrische Entladung zum Leuchten gebrachte Kapillarröhre zu verwenden. Dieser Vorschlag ist im Bureau of Standards in Washington in den letzten sechs Jahren auf seine Brauchbarkeit eingehend untersucht worden. Nach Mitteilungen Nuttings hat sich am besten eine Kapillarröhre von 2 mm lichtem Durchmesser, 2 mm Wandstärke und etwa 7 cm Länge bewährt. Als Elektroden dienten Aluminiumscheiben von 1 mm Dicke und 25 mm ∅, die in angeschlossenen Kugeln untergebracht waren. Bei Stromstärken von 10 bis 35 Milliampere ist die Lichtstärke der Stromstärke gut proportional. Die Lichtstärke wurde sowohl photometrisch wie auch spektralphotometrisch nach sechs Linien aufgenommen. Vom Werte der Erregerspannung und der Frequenz ist die Lichtemission unabhängig, ebenso von Schwankungen in der Gasdichte von 3 bis 8 mm Druck. Die Reproduzierbarkeit wurde von vier Beobachtern an 40 Röhren durch Bestimmung der mittleren wagerechten Lichtstärke für 1 cm Länge geprüft. Die Abweichungen betrugen im Maximum 3 v. H., oder, bezogen auf den Mittelwert, 1,15 v. H., bei einem wahrscheinlichen Meßfehler von 0,16 v. H. Ueber die absolute Kerzenstärke der Normalröhren werden von N u 11 i n g keine Angaben gemacht. [The Electrician 1912 S. 881.]

F. L.

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Eine physiologische Wirkung des elektrischen Stromes in Abhängigkeit von der Polarität gibt Rudolf Hruschka in der Zeitschrift für Elektrotechnik und Maschinenbau, XXX. Jahrgang, Heft 37, bekannt. |734| Verbindet man an einer Gleichstromquelle die Kathode mit der Anode durch Berühren mit den Händen, dann kann man die. Kathode von der Anode leicht an dem stärkeren Schlag, den man in der sie berührenden Hand spürt, unterscheiden. Mit Hilfe der Brückenmethode zeigt der Verfasser, daß der Uebergangswiderstand an der Kathode kleiner ist als an der Anode. J2W an der Kathode ist also bei diesem Versuch kleiner, der gefühlte elektrische Schlag jedoch größer. Daraus schließt der Verfasser, daß diese physiologische Wirkung von der Leistung des Stromes an der Uebergangsstelle unabhängig ist. Demgegenüber wäre vielleicht einzuwenden, daß der Uebergangswiderstand und damit J2W an der Kathode nur dann kleiner ist, wenn die beiden Pole durch einen schlechten Leiter verbunden werden. Das Gegenteil ist zu bemerken, wenn die beiden Pole selbst aus schlechten Leitern bestehen und durch einen viel besseren geschlossen werden.

Da nun der menschliche Körper in bezug auf elektrische Leitfähigkeit außen bedeutend schlechter ist als innen, und namentlich in Richtung des Stromfadens, nach Durchdringung der Haut, in seiner Leitfähigkeit sicher stark zunimmt, so ist auch anzunehmen, daß an der Anode die Leistung im Innern, mit wachsender Leitfähigkeit der sich folgenden Schichten, kleiner wird als an der Kathode. Dieses würde aber mit dem Gefühl in unserem Körper übereinstimmen und im Gegensatz zu der ersteren Annahme auf einen Zusammenhang der physiologischen Wirkung und der Leistung des Stromes hindeuten.

v. K.

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Kugel- und Rollenlager für Bahnmotoren. Die Deutschen Waffen- und Munitionsfabriken berichten über Versuche, welche die Königl. Preußische Staatseisenbahn mit Kugellagern ihrer Konstruktion anstellte. Es wurden zwei dreiachsige Personenwagen zuerst mit gut eingelaufenen Gleitlagern und dann mit Kugellagern „DWF“ ausgerüstet. Die Anzugsversuche ergaben die in der nächsten Spalte zusammengestellten Werte.

Ein weiterer Fahrversuch, bei dem die beiden Wagen eine Steigung von 1 : 200 bergauf mit 40 km Geschwindigkeit fuhren, ergab am Bremsdynamometer eine auf das ebene Gleis umgerechnete Zugkraft von

a) mit Gleitlagern 98 kg,

b) mit Kugellagern 88 kg.

Besonders vorteilhaft ist nach diesen Messungen der Einbau von Kugellagern bei Wagen, die für Stadtverkehr oder Lokalzüge bestimmt sind, da diese Züge oft anhalten und anfahren.


Wagen
Nr.

Gewicht

bei Gleitlagern
kg Zugkraft
bei Kugellagern
DWF
kg Zugkraft
2672 16130 350 25
1839 17020 400 40
2672
zusammengekuppelt
mit 1839
33150 448 63

Von den 24 Kugellagern (für den Achsschenkel zwei Lager) soll die Hälfte noch nach neunjährigem Dienst ohne Reparatur im Betriebe sein, während bei den übrigen Lagern Nacharbeiten nötig waren. Die Schmierung der Lager wurde nur bei den halbjährlich stattfindenden Wagenrevisionen vorgenommen. Durch Versuche, welche die Königl. Württembergische Staatseisenbahn angestellt hat, wurde gefunden, daß der Oelverbrauch für den Achsschenkel eines vierachsigen Personenwagens mit „DWF“-Lagern im Jahr nur 2 kg betrug. Die Schmierung wurde ebenfalls nur zweimal jährlich vorgenommen.

Als besondere Vorteile der Kugellager gegenüber Gleitlagern werden noch angeführt, daß

  • 1. ein Auswechseln der Kugellager auch bei Achslagern der schwersten Schienenfahrzeuge nicht in dem Maße erforderlich ist, wie das Auswechseln der Lagerschalen bei Gleitlagerung,
  • 2. geringere Wartung,
  • 3. geringere Lagerreibung und damit Kraftersparnis (siehe Tabelle),
  • 4. Reinlichkeit der Lager,
  • 5. der Mittelabstand der Zahnräder bei angetriebenen Achsen (z.B. Straßenbahnwagen, Grubenlokomotiven usw.) bleibt erhalten,
  • 6. die geringe Breite und das kleinere Gewicht der Kugellager.

[Elektr. Kraftbetriebe und Bahnen, Heft 27 vom 24. Sept. 1912, S. 573.]

R.

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