Titel: Polytechnische Rundschau
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1914, Band 329 (S. 263–270)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj329/ar329064

Polytechnische Rundschau.

Neuere Vorschläge über Gasturbinen. Nachdem der bekannte Erfinder Holzwarth 1911 seine Versuche mit Gasturbinen veröffentlicht hat, trat es erst deutlich zu Tage, welche große Schwierigkeiten noch zu überwinden sind, um eine wirtschaftlich arbeitende Gasturbine zu schaffen. Seitdem hat sich die Erfindertätigkeit auf diesem Gebiete wesentlich eingeschränkt. Im Motorwagen 1913, S. 833 bis 837 hat nun Marinebaurat Schulz einige weitere Vorschläge und Versuche auf diesem Gebiete zusammengestellt. Die Patentliteratur ist dabei nicht genügend berücksichtigt, genauere Hinweise auf die vorhandenen Schutzrechte mit Angabe der betreffenden Patentnummern fehlen fast ganz.

Die neueren Versuche erstrecken sich hauptsächlich auf die Herstellung geeigneter Kompressoren für die Verbrennungsluft. Turbokompressoren mit 48 bis 61 v. H. Wirkungsgrad wurden bereits nach Angaben von Rateau bei der Lemaleschen Gleichdruckturbine verwendet. In den letzten Jahren haben sich die Firmen Jäger & Co., Escher Wyss, A. E. G. u.a. mit dem Bau von Turbokompressoren befaßt, Enddrücke von 10 at abs. sind bereits erreicht.

Um nun den Gegendruck in der Turbine zu verkleinern, hat man vorgeschlagen, die austretenden Verbrennungsgase abzusaugen und abzukühlen. Die Vorwärmung der Ladeluft erscheint dabei wenig zweckmäßig. Der Wirkungsgrad einer solchen Anlage, bestehend aus Gasturbine, Luftkompressor, Gaskompressor, Abgassaugepumpe und Regenerator ist nur 11 bis 20 v. H. (bei 450 bis 600° Verbrennungstemperatur in der Turbine). Die Abbildung zeigt eine solche Anordnung.

Für kleinere Leistungen kämen dementsprechend Kapselgebläse, Freikolben-Kompressoren und Injektoren in Frage. Besonders versucht man mit dem Freikolben-Kompressor in neuerer Zeit bessere Ergebnisse zu erhalten. Bei einer Bauart von Brown, Boweri & Co.

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ist sogar der Freikolben durch eine schwingende Wassermasse, ähnlich der Humphrey-Pumpe, ersetzt worden. Versuchsergebnisse mit dieser Anordnung liegen nicht vor.

Textabbildung Bd. 329, S. 264

Injektoren sind in ihrer Bauart einfach, arbeiten aber mit kleinen Wirkungsgraden. Versuchsergebnisse liegen auch hier nicht vor. Eine Anordnung nach Armengand-Lemale enthält eine Verbrennungskammer, die Gasturbine, einen Injektor, der Luft ansaugt und verdichtet und in die Verdichtungskammer preßt. Vor Eintritt in die Kammer wird durch das Rohr der Brennstoff der Luft beigemengt.

Als Material für Gehäuse und Verbrennungskammern der Gasturbinen kommt vor allem Gußeisen in Frage. Die Festigkeit des Gußeisens wird von der Temperatur weniger beeinflußt als die von Stahl, Stahlguß und Bronze. Die Expansionsdüse ist zweckmäßig auch aus Gußeisen herzustellen, auch Porzellan wurde bereits vorgeschlagen. Geeignetes Material für Turbinenräder und Turbinenschaufeln zu finden ist sehr schwierig. Diese Konstruktionsteile müssen Temperaturen von 600° und darüber dauernd ertragen können. Eine Metallegierung von 75 v. H. Kobalt und 25 v. H. Chrom soll sich als Material für Turbinenschaufeln sehr gut eignen. Außerdem ist noch festzustellen, welchen Einfluß heiße Gase auf Metalle haben. Auch hier zeigen sich Kobaltlegierungen am widerstandsfähigsten gegen auf 420 bis 436° erhitzten Schwefelwasserstoff und Dämpfen von schwefliger Säure.

Wimplinger.

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Berechnung der Kanallängen von Zweitakt-Oelmaschinen mit Schlitzsteuerung. Bei Viertaktmaschinen ist ein voller Hub zum Austreiben der Abgase und ein voller Hub zum Füllen des Zylinders mit frischer Luft vorhanden. Bei der Zweitaktmaschine muß der Austritt der Abgase und das Einströmen der Spül- und Ladeluft in kürzester Zeit während des Hubwechsels vollendet sein. Am Kurbelkreis gemessen entspricht dies etwa 100° gegen 2 × 180° bei der Viertaktmaschine.

In der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure 1913, S. 1939 bis 1943 hat Dr. O. Föppl die Strömungsverhältnisse in den Spül- und Auspuffschlitzen untersucht, mit Hilfe von Aehnlichkeitsbetrachtungen. Es wird dabei angenommen, daß die Maschinen derselben Bauart Temperatur, Druck und spez. Gewicht der Abgase beim Eröffnen der Auspuffschlitze gleich und nicht abhängig sind von der Umlaufzahl und den Zylinderabmessungen. Die für den Vorauspuff erforderlichen „Zeitquerschnitte“d F d t sind dann angenähert proportional dem Zylinderinhalt, folglich ist

. . . . . (1)

wobei s1 und s2 die Hübe, V1 und V2 die Hubräume und D1 und D2 die Zylinderdurchmesser der beiden Maschinen sind. Dieselben Betrachtungen gelten natürlich auch für den Ladevorgang.

Für den Zeitquerschnitt erhält man aber auch nach der Abbildung für die Ladeschlitze

F d t = D π msx d a (m2 × Grade)

. . . (2)

für den Vorauspuff:

. . . (3)

demnach mit Berücksichtigung von Gleichung (1):

D12 s1 : D22 s2 = ∫F1 d t : ∫F2 d t

. . . (4)

Dabei ist sx = freie Entfernung der steuernden Kolbenkanten von der steuernden Schlitzkante, m = Verhältnis der Summe der Kanalbreiten zum Zylinderumfang.

Textabbildung Bd. 329, S. 264

Die Länge der Schlitze in Hubprozenten sei .

Für m1 = m2 wird:

σ1x d a : ∫σ2x d a = D1n1 : D2n2 . . . . (5)

Der Teil des Kolbenhubes, den man für den Einlaß- und Auspuffvorgang opfern muß, wächst also bei gleichen Einlaß- und Auspuffvorgängen mit dem Zylinderdurchmesser und der Umlaufzahl der Maschinen.

Der Ausdruck ist demnach eine unveränderliche Größe, die für den Einlaß mit CE und für den Auslaß mit CA bezeichnet sei. Versuche haben für CE = 7,1, für CA = 1,38 ergeben. Für den Einlaß wird also

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und für den Voraustritt .

Die Sinusfunktion der Kolbenweglinie wird zur leichteren Ermittlung der Schlitzgrößen für das in Betracht kommende Gebiet durch eine Exponentialfunktion ersetzt. Für m = 0,55 wird ohne Berücksichtigung der endlichen Schubstangenlänge

(Grade × Hubteile)

dann wird die Länge der Spülschlitze in Hubprozenten gleich

σE = 0,59 (D n)2/3

Mit den Werten für CA und CE findet sich, ebenfalls ohne Berücksichtigung der endlichen Schubstangenlänge, die Gesamtlänge der Auspuffschlitze in Hubprozenten zu

σA = 2,14 σE = 1,26 (D n)2/3,

wobei D in m und n in Umdr./Min. einzusetzen ist.

Wolff.

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Autogene Schweißung im Großbetriebe. Eine von der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg in ihrem Augsburger Werk neu errichtete große Anlage zur Schweißung mittels der Azetylen-Sauerstoffflamme beschreibt J. Knappich. Das Gebäude besteht aus dem Gaserzeugerraum und einem durch eine feuersichere Wand von diesem getrennten Lagerraum für 10000 t Karbid. Zur Erzeugung des Azetylens dienen zwei Entwickler, die je 50 kg Karbid fassen und unmittelbar in den Raum für das Entwicklerwasser eingebaut sind. Bei solch großen Anlagen ist neben der Wasserversorgung die Reinigung, d.h. die Entschlammung der Entwickler, von höchster Bedeutung, da hierbei möglichst wenig Luft eindringen darf. Dies erreicht man am besten durch das sogenannte Tiefbausystem. Das Gas gelangt aus den Entwicklern in einen Wäscher, der zugleich als Wasserabschluß dient, und dann zu dem 30 m3 fassenden Gasbehälter. Aus dem Behälter strömt das Azetylen bei Gasentnahme durch zwei Reiniger, den Stationsgasmesser und eine Zentralsicherheitsvorlage nach Knappich. Durch diese Anordnung der Apparate wird erreicht, daß die wasserlöslichen Verunreinigungen (Ammoniak, Schwefelwasserstoff) auf dem Wege zum Behälter dem Gase entzogen werden, während die andern Verunreinigungen, wie Phosphor- und Siliziumwasserstoff, erst auf dem Wege zur Verbrauchstelle, wobei das Gas langsamer strömt, in den chemischen Reinigern entfernt werden. Auf diese Weise gelangt das Gas in technisch reinem Zustande zur Verbrauchstelle, was für die Erzielung guter Schweißnähte von Wichtigkeit ist. Die als Tiefbauentwickler ausgebildeten Gaserzeuger bestehen aus zwei gleichachsig ineinander geschobenen Behältern von verschiedener Größe von denen der innere zugleich als Karbidbehälter dient. Sie sind in eine Betongrube eingebaut, die, soweit sie in den Apparateraum mündet, durch Riffelblech mit Dichtung gasdicht abgeschlossen ist. Der Kalkschlamm wird außerhalb des Gebäudes mit einer durchlöcherten Krücke oder mit Hilfe einer Luftpumpe abgezogen. Dadurch, daß der Entwickler stets von einer großen Wassermenge umgeben ist und das Karbid in einen großen Wasserüberschuß gelangt, ist eine wirtschaftliche Vergasung des Karbids gewährleistet, und es wird immer ein kühles, von Polymerisationsprodukten freies Gas erhalten.

Die Füllung von 50 kg eines jeden Entwicklers wird stets dem Wasser auf einmal zugeführt; die Ausgasung dieser Karbidmenge dauert höchstens 30 Minuten. Im Notfalle könnten beide Entwickler somit 200 kg Karbid stündlich verarbeiten, woraus 60 m3 Azetylen stündlich gewonnen werden könnten. Der Wäscher besteht aus einem Wasserbehälter, dessen obere Oeffnung durch eine in das Waschwasser eintauchende Glocke abgeschlossen ist. Die Reiniger haben einen Nutzinhalt von je 250 l Reinigungsmasse (Chromsäurepräparat), die auf einer Siebhorde ausgebreitet ist. Um einen etwa zu niedrigen Stand des Wasserabschlusses anzuzeigen, sind die Reiniger mit selbsttätigen Signalpfeifen versehen. Die Gasdrucke in den verschiedenen Apparaten werden wie üblich durch Wassermanometer kontrolliert. Außer den vor den einzelnen Schweißstellen vorhandenen Wasservorlagen besitzt die Anlage noch eine Knappichsche Zentralwasservorlage mit selbsttätiger Signalpfeifeneinrichtung; dieses Alarmsignal wird durch die lebendige Kraft des Sauerstoffs betätigt und zeigt Unterlassungsfehler des Schweißers oder Wärters sofort an, damit kein Unfall eintritt. Diese Vorlage absorbiert etwa 60 bis 80 mm Druck, weshalb der Behälterdruck mit 220 mm WS. angenommen wurde. Zur Bedienung der ganzen Anlage ist trotz der großen Tagesleistung von 300 bis 600 m3 Azetylen nur ein Mann erforderlich. Die abfallenden Kalkrückstände (auf 10 t Karbid rund 25 m3 stichfester Kalk) werden im Werke zu Bauzwecken verwendet. Die Anlage speist zurzeit 50 Schweißstellen der verschiedensten Größe. [Zeitschr. d. V. d. I. 1913, S. 1748 bis 1751.]

Dr. Sander.

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Der größte Seitenraddampfer der Welt. Die Detroit Shipbuilding Company, Detroit, Michigan hat diesen Seitenraddampfer „See and Bee“ für den Verkehr auf den großen Seen Nordamerikas für die Cleveland and Buffalo Transit Co., Cleveland, gebaut. Die Abmessungen des Schiffes entsprechen denen eines großen Ozeandampfers (Länge 152,5 m, Breite über Radkasten 29,5 m, Geschwindigkeit 36 km). Das Schiff ist ganz aus Stahl gebaut und besitzt einen 900 mm hohen Doppelboden. Es sind elf wasserdichte Querschotten vorhanden.

Im Gegensatz zu andern Schiffen dieses Typs ist hier zur Verhütung von Feuersgefahr im weitestgehendem Maße Stahl zur Verwendung gekommen. Zwischen Holz und Eisen ist eine dicke Asbestpapierschicht angebracht. Zwei Trimmtanks von je 53 t sind auf beiden Seiten eingebaut; diese Tanks können sehr schnell gefüllt oder geleert werden, wodurch das Schiff imrher auf geradem Kiel gehalten werden kann.

Zum leichteren Manöverieren im Hafen und auf |266| Flüssen besitzt das Schiff ein Bugruder mit eigener Rudermaschine. Das hintere Ruder besitzt ebenfalls eine eigene Rudermaschine. Für den Fall des Versagens des Achterruders ist eine Reserverudermaschine vorhanden. Das Schiff ist sehr gut mit Rettungsbooten versehen, die 550 Personen aufnehmen können. Weiterhin sind noch die von der Behörde vorgeschriebenen Rettungsflöße und Rettungsringe vorhanden.

Das Schiff wird mit gereinigter Luft ventiliert. Ungefähr 60 PS werden allein zur Ventilation des Schiffes verwandt. Die Maschinenanlage hat 12000 PSi. Die Gesamtrostfläche der Kessel beträgt 55 m2, die Gesamtheizfläche 2600 m2. Die Hauptmaschine ist eine Verbundmaschine mit einem Hochdruck- und zwei Niederdruckzylindern, mit 1,75 bzw. 2,50 m ⌀. Das Gewicht des Hochdruckzylinders beträgt 26, das eines Niederdruckzylinders 33 t. Die beiden Schaufelräder haben 10 m ⌀. Jedes Rad hat elf Schaufeln, die 4,5 m lang und 1,5 m breit sind. Jedes der fertig montierten Räder wiegt etwa 100 t.

An Bord sind über 500 Telephonapparate verteilt. Eine Anlage für drahtlose Telegraphie ist ebenfalls vorhanden. [Schiffbau 1914, S. 308 bis 315.]

Wimplinger.

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Motorschiff Sebastian Das Tankschiff von 94,5 m Länge, 13,7 m Breite, Tiefgang 8 m und 4500 t Ladefähigkeit ist für den Dienst zwischen Spanien und Amerika bestimmt. Es sind zwei einfachwirkende Zweitakt-Dieselmaschinen der A. B. Diesels Motorer, Stockholm, mit je sechs Zylindern von 405 mm ⌀ und 572 mm Hub eingebaut, die dem Schiff eine Geschwindigkeit von 11 bis 14 kn erteilen sollen. Um ein gleichmäßiges Arbeiten der Maschine zu erhalten, ist ein 6 t schweres Schwungrad vorhanden. Die berechnete Leistung einer Maschine bei 165 Umdrehungen minutl. ist 800 PS. Das Schiff ist von der Caledon Shipbuilding Co. in Dundee auf Rechnung der Firma Lane & Macandrew gebaut.

Wie bei Tankschiffen üblich befindet sich der Maschinenraum am hinteren Schiffsende. Anfangs März fanden mit dem Schiff Probefahrten auf der Themse statt. Die direkt umsteuerbaren Maschinen der Polar Engines Type liefen dabei mit 120 Umdrehungen minutl., die Drehzahl kann beim Manöverieren bis auf 40 sinken, ohne daß die Zündung versagt. Jeder Arbeitszylinder besitzt seine eigene Spülluftpumpe, ihr einfachwirkender Kolben ist mit dem Arbeitskolben nach Art der Stufenkolben verbunden. Nur die untere Seite des Spülluftkolbens fördert Spülluft. Die gemeinschaftliche Kolbenstange ist mittels Stopfbüchse durch den Spülluftpumpenraum geführt. Um die Maschinenhöhe klein zu halten, ist für das Schubstangenverhältnis ⅓ gewählt worden. Die Arbeitskolben werden mit reinem Wasser gekühlt, Arbeitszylinder und Zylinderdeckel mit Seewasser, ebenso die Auspuffbehälter, um den Maschinenraum möglichst kühl zu halten. Die Zylinderdeckel, die bei Dieselmaschinen sonst ein sehr schwieriges Gußstück darstellen, sind hier sehr einfach, sie enthalten nur je ein Brennstoff- und ein Sicherheitsventil. Der Aufbau einer solchen Sechszylindermaschine ist sehr übersichtlich, je zwei Arbeitszylinder besitzen einen gemeinschaftlichen Maschinenständer, die unter sich zusammengeschraubt sind.

Die Regulierung und Umsteuerung der Maschine geschieht mittels einer achsial verschiebbaren Steuerwelle, die Steuernocken für volle und halbe Geschwindigkeit für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt trägt. Die Kurbelwelle besteht aus drei gleichen geschmiedeten Teilen, die mit Flanschen verschraubt sind. Sie ist hohl gebohrt und besitzt Wasserkühlung. Die Arbeitszylinder sind mit dem Wassermantel aus einem Stück gegossen. Um ungleiche Wärmeausdehnung zu verhindern ist der Wassermantel in bekannter Weise durchschnitten.

Die Maschine arbeitet sehr ruhig, Erschütterungen sind im Schiffe kaum wahrzunehmen. Die Spülpumpen dienen auch zum Anlassen der Maschine, der Anlaßdruck beträgt etwa 5 at. Jede Maschine besitzt vier zweistufige Kompressoren, die vom Kreuzkopf der Arbeitszylinder mittels Schwinge angetrieben werden.

Die Hilfsmaschinen werden, wie zurzeit üblich, sämtlich mit Dampf betrieben. Nur für den Hilfskompressor ist eine Dieselmaschine vorgesehen. Der Dampfkessel wird mit Oel geheizt. Die Abgase der Hauptmaschine werden in den Schornstein des Dampfkessels geleitet.

Wimplinger.

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Die Oberflächenhärtung von Stahl und Eisen hat in den letzten Jahren eine große Verbreitung gefunden. Im allgemeinen wird die Einsatzhärtung angewandt, welche sich gut für kleine Massenartikel eignet, bei denen ein Verziehen nach dem Härten von geringem Einfluß ist. Auch für große Gegenstände mit großer Härtungsfläche wird dieses Verfahren mit Erfolg benutzt. Jedoch haben sich Schwierigkeiten bei verhältnismäßig weichem Stahl eingestellt und auch dort, wo nur kleine Flächen großer Stücke zu härten waren. Diese verziehen sich leicht und sind nur schwer durch nachfolgendes Schleifen auszubessern. Bei der Einsatzhärtung entstehen auch leicht auf der Oberfläche Risse, da sich die äußere Haut schneller zusammenzieht als die inneren Teile nachgeben.

Diese Schwierigkeiten werden durch eine neue Art der Oberflächenhärtung vermieden, welche von Vickers auf den River Don Werken in Sheffield ausgeführt wird und sehr einfach ist. Die Ausrüstung besteht in der Hauptsache aus einem Sauerstoff-Azetylenapparat, wie er auch zum autogenen Schweißen benutzt wird, und aus vier verschieden großen Brennern, die für alle Härtungszwecke ausreichen. Die zu härtenden Gegenstände taucht man in einen Wasserbehälter mit fließendem Kühlwasser und einstellbarem Wasserstand. Die nicht zu härtenden Teile werden auf diese Art so kalt wie möglich gehalten. Sehr große Gegenstände werden durch überrieselndes Wasser gekühlt. Die zu härtende Oberfläche, welche aus dem Wasser hervorragt, wird durch den Brenner erwärmt und dann durch Wasser gelöscht. Infolge der großen Hitze der Flamme geht die Erwärmung sehr |267| schnell vor sich, und je schneller das Ablöschen erfolgt, um so härter wird die Oberfläche. Die normale Härtungstiefe beträgt 1,5 bis 5 mm. Zur Erzielung einer sehr dünnen, aber sehr harten Härteschicht hält man den Gegenstand so, daß die Härtungsstelle sich gerade unter der Wasseroberfläche befindet und die Flamme die oberste Wasserhaut wegbläst. Bei großen Härtungstiefen muß die Erhitzungsdauer erhöht werden. Da bei feststehender Flamme leicht ein Verbrennen des Materials eintritt, muß dann der Brenner hin- und herbewegt werden. Der Härtegrad kann durch mehr oder weniger hohe Erhitzung und durch schnellere oder langsamere Ablöschung in weiten Grenzen verändert werden.

Die Flamme des Brenners muß so heiß wie möglich sein und sehr gleichmäßig brennen, da sonst eine ungleichmäßige Härtung erzielt wird. Man stellt den Brenner zu dem Zweck erst als Schweißbrenner ein und erhöht dann den Sauerstoffdruck, so daß aus dem weißen Konus eine bläulich gestreifte Zunge wird. Die besten Erfolge erzielt man, wenn man mit der Flamme gleichsam wie mit einem Pinsel über die zu härtende Oberfläche hinwegstreicht.

Die Kosten dieser Oberflächenhärtung betragen für 3 cm2 Fläche ungefähr 1 Pf. Im Vergleich mit der Einsatzhärtung stellt sich letztere für eine große Anzahl kleiner Massenartikel billiger. Bei größeren Gegenständen mit kleiner Härtungsfläche ist jedoch die neue Methode bedeutend billiger und schneller auszuführen. Bei eiligen Arbeiten, z.B. Reparaturen, und bei einzelnen Stücken ist diese daher zu empfehlen.

Von besonderer Bedeutung ist es ferner, daß wider Erwarten die gehärtete Oberfläche fest mit den nicht gehärteten Stellen verbunden ist und keine Neigung hat, von diesen abzuspringen, wie durch verschiedene Versuche festgestellt ist.

Nach der neuen Methode gehärtete Zähne haben eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Stöße, da die Zahnwurzel weich bleibt.

Auch Gußeisen kann auf diese Art mit einer glasharten Oberfläche überzogen werden. [Engineering, 13. Februar 1914.]

Dr.-Ing. Steuer.

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Zur graphischen Berechnung der kritischen Drehzahl raschlaufender Wellen. Mit der wachsenden Bedeutung der schnellaufenden Turbomaschinen treten auch die Sonderaufgaben dieses Zweiges in den Vordergrund. Zu ihnen gehört die Feststellung der kritischen Drehzahl einer Welle, wofür Dr.-Ing. Blaeß, Darmstadt ein neues Verfahren angibt. Es ist eine bekannte Erscheinung, daß eine Welle, auf welcher ein Laufrad nicht völlig zentrisch befestigt ist, bei wachsender Drehzahl eine allmähliche Zunahme der Schwingungen zeigt. Diese erreichen infolge der Resonanzwirkung einen Höchstwert, wenn die Drehzeit gleich der natürlichen Schwingungsperiode der Welle ist. Die hierbei auftretende sogenannte kritische Drehzahl muß berechnet und vermieden werden, da sonst Zerstörung des Maschinenteils eintreten kann. Nach ihrer Ueberschreitung läuft die Welle mit weiterhin wachsender Umlaufzahl immer ruhiger. Graphisch stellt sich der Vorgang folgendermaßen dar. Ist in Abb. 1 L die geometrische Achse der Lager, S der Schwerpunkt der rotierenden Masse und A der Wellendurchstoßpunkt, und bedeutet ferner α die rückwirkende Kraft der Welle bei 1 cm Durchbiegung, so muß letztere bei Gleichgewicht gleich der Fliehkraft sein, d.h. α (r – e) = m ω2 r. Trägt man in Abb. 2 die Fliehkraft C für verschiedene Geschwindigkeiten ω und die rückwirkende Kraft R als Funktion der Auslenkung r des Schwerpunktes auf, so kann man den Ausschlag für den Gleichgewichtsfall feststellen. Der Ausschlag wird unendlich groß, wenn ω so gewählt wird, daß ist. In diesem Falle ist 2 = α, und es findet sich für die kritische Umlaufzahl der Ausdruck . Nach ihrer Ueberschreitung schneiden sich C und R links von der Ordinatenachse. Die Welle wird in Richtung des Pfeiles der Abb. 1 durchgeknickt, und es gilt α (r' + e1) = 2r, da A und S nach A' und S' gelangen. Man könnte nun annehmen, daß jenseits der kritischen Drehzahl labiles Gleichgewicht besteht, da hier bei Vergrößerung von r die Fliehkraft gegenüber R überwiegt. Dies trifft aber nicht zu, da aus der zeichnerischen Darstellung die Wirkung der Kraft von Coriolis nicht erkennbar ist. Die Darstellung wäre noch dahin zu ergänzen, daß man den Fall e = 0 berücksichtigte. Bei dieser Voraussetzung fallen, wenn ist, die Kraftfaktoren C und R zusammen. Hierauf beruht die bisher übliche Methode zur Ermittlung der kritischen Drehzahl. Nimmt man für eine Welle eine Durchbiegung r und eine Umlaufzahl ω an, so kann man die Fliehkraft als Funktion von r aufzeichnen, wie Abb. 3 zeigt.

Textabbildung Bd. 329, S. 267
Textabbildung Bd. 329, S. 267
Textabbildung Bd. 329, S. 267

Belastet man nun die Welle mit der Fliehkraft, so möge sich die Durchbiegung ρ ergeben, und man kann die Linie R, welche durch ρ und m ω20 r gegeben ist, ziehen. Zur Feststellung der kritischen Drehzahl, bei welcher C und R zusammenfallen, schließt man aus der Abbildung 2kρ = m ω20r bzw. . Hieraus ergibt |268| sich die aus Abb. 4 ersichtliche graphische Lösung der Aufgabe bei einer mehrfach abgesetzten Welle. Man zeichnet schätzungsweise die elastische Linie L0, nimmt ω0 an, belastet die Welle mit den berechneten Fliehkräften, konstruiert nach Mohr die zweite elastische Linie L, stellt fest, und kennt somit in der Gleichung für ωk die rechte Seite.

Textabbildung Bd. 329, S. 268
Textabbildung Bd. 329, S. 268

Die gezackte Belastungsfläche F' in der Abbildung erklärt sich aus dem veränderlichen Trägheitsmoment infolge des Absetzens der Welle. Eine Kontrolle, des beschriebenen Verfahrens ergibt sich folgendermaßen. Bei der kritischen Drehzahl ist für jede Auslenkung die Arbeit der Fliehkräfte az gleich der Formänderungsarbeit aw. Es ist . An der Stelle i der Welle befinde sich das Gewicht G1, und es trete dort bei der Drehzahl ω0 die Fliehkraft auf, wobei r1 die Auslenkung bei der kritischen Drehzahl darstellt. Entwirft man hierzu, wie oben, eine Momentenfläche, deren Ordinate η sei, so ergibt sich , wobei H der Polabstand ist (vergl. Abb. 5). Setzt man diesen Wert in die Gleichung für aw ein und den gefundenen Ausdruck gleich der Arbeit der Fliehkräfte bei der kritischen Drehzahl, so ergibt sich . Bezeichnet man das Integral mit S, so ist . Dabei bedeutet S das statische Moment einer reduzierten Momentenfläche, die sich durch Teilung der bekannten Momentenhöhe η durch √J ergibt. Ein weiteres interessantes Ergebnis liefert die Gleichung . Denkt man sich nämlich die Welle nur an Stelle 1 belastet aber daselbst durchgebogen wie bei mehrfacher Last, so erhält man ; d.h. allgemein . Daraus ergibt sich .... Da fernerhin in vielen praktischen Fällen die Formänderungsarbeiten in erster Annäherung gleichgesetzt werden können, ist Diese Beziehung bestätigt die gleichlautende von Dunkerley empirisch gefundene Regel. Betrachtet man die Gleichung , so wird, wie Abb. 6 zeigt, ωk als Höhe eines rechtwinkligen Dreiecks gefunden, dessen Katheten ωk1 und ωk2 sind. Auch bei weiteren Lasten ist die Ermittlung der resultierenden kritischen Drehgeschwindigkeit aus den kritischen Drehgeschwindigkeiten der Einzellasten leicht zu ermitteln, was aus der Abbildung unschwer zu ersehen ist. [Zeitschrift d. Ver. deutsch. Ing. Nr. 5.]

Textabbildung Bd. 329, S. 268

Schmolke.

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Die Untergrundbahn in Buenos Aires. Am 18. März sprach Regierungsbaumeister R. Wentzel über die Untergrundbahn Buenos Aires. Ausgehend von der starken Bevölkerungszunahme der Stadt Buenos Aires, die im |269| Jahre 1895 664000, 1913 aber bereits gegen 1 ½ Millionen Einwohner zählte, erörterte der Vortragende die Gründe, die zu dem Bau der Untergrundbahn geführt haben. Da Omnibus und Stadtbahnen daselbst nicht bestehen, wurde der ganze innerstädtische Massen verkehr bisher von der Straßenbahn bewältigt. Dementsprechend ist der Straßenbahnverkehr im Verhältnis zur Einwohnerzahl außerordentlich stark entwickelt. Das Jahr 1913 wies in Buenos Aires 407 Millionen Fahrgäste, auf den Kopf der Bevölkerung 280 Fahrten, und, nimmt man den Vorortverkehr hinzu, 303 Fahrten auf. Einem solchen im Vergleich mit der Größe der Stadt übermäßig starken Straßenbahnverkehr genügten die engen Straßen der Innenstadt nicht mehr, und Verkehrsstauungen waren schon seit Jahren an der Tagesordnung. Die Stadtverwaltung erteilte daher der Anglo-Argentine Tramways Company, die mit insgesamt 556 km Gleis unter den bestehenden Straßenbahngesellschaften eine ähnlich überragende Stellung einnimmt, wie die Große Berliner Straßenbahn in Berlin, auf den Antrag der Gesellschaft Ende Dezember 1909 die Konzession zum Bau und Betrieb von drei Untergrundbahnlinien von zusammen etwa 16 km, und zwar geschah dies mit der ausdrücklichen Verpflichtung, zwecks Verminderung des der Untergrundbahn parallellaufenden übermäßigen Straßenbahnverkehrs die von den Außenbezirken kommenden Straßenbahnwagen unmittelbar auf die Untergrundbahngleise zu leiten. Betreffs der bisher nirgends befriedigend gelösten Frage eines vereinigten Straßenbahn- und Tunnelbetriebes wurde in Buenos Aires beschlossen, die von der Straße kommenden Wagen auf der Anfangsstation zu Untergrundbahnzügen zusammenzukuppeln, die umgekehrt wieder in einzelne Wagen aufgelöst werden, eine Betriebsweise, die an die bauliche Anlage sowohl, als auch an die betriebliche Ausrüstung besondere Anforderungen stellt.

Die erste Hälfte der Linie I Plazu Mayo-Plaza Once ist nach nur zweijähriger Bauzeit bereits am 1. Dezember 1913 in Betrieb genommen worden. Bemerkenswert ist neben dem geräumigen Tunnelprofil, den größeren unterirdischen Stationsanlagen und der Anordnung der vom Bürgersteig aus bequem zugänglichen Seitenbahnsteige der Zwischenhaltestellen die den örtlichen Verhältnissen angepaßte besondere Bauweise. Der Erdaushub erfolgte durch Bagger, der Abtransport des Bodens mit Bodenzügen unter Benutzung des Straßenbahngleises. Der Bau der zweiten Hälfte Once-Caballite wird noch in diesem Sommer beendet sein.

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Dem Weltrekord Stoefflers für den längsten Flug innerhalb 24 Stunden ist Langers Weltrekord im ununterbrochenen Dauerfluge gefolgt, und durch Linnekogels glänzende Leistung ist auch der Welthöhenrekord zum ersten Male in deutschen Händen. Damit sind nunmehr sämtliche Gipfelleistungen im Flugwesen von deutschen Fliegern erstritten. Die Nationalflugspende hat, wie wir hören, für Linnekogels Leistung unter der Voraussetzung ihrer internationalen Anerkennung eine Ehrengabe von 5000 M in Aussicht gestellt. Der sportliche und ideelle Erfolg dieser deutschen Glanzleistungen findet auch bei den fremden Nationen in steigendem Maße Beachtung und übt eine erfreuliche materielle Wirkung auf das Auslandgeschäft aus.

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Siemens-Mitteilungen. In dem jetzt ausgegebenen März-Heft der „Siemens-Mitteilungen“ (Mitteilungen aus den Gesellschaften Siemens & Halske und Siemens-Schuckertwerke) finden wir an erster Stelle einen sehr instruktiven Aufsatz über die Wechselstrommaschinen für Messungen mit Sprechfrequenzströmen, die Direktor Dr. Franke von der Siemens & Halske Aktiengesellschaft seinerzeit konstruiert und im Laufe der Jahre im Anschluß an die Entwicklung des Fernsprechwesens weiter ausgebaut hat. In der vorliegenden Abhandlung wird die neueste Ausführungsform dieser bedeutungsvollen Maschine, die sich durch besondere Meßgenauigkeit und bequeme Handhabung auszeichnet, eingehend beschrieben. Ein zweiter Aufsatz behandelt die Hilfsmittel, die die elektrotechnische Industrie der Schule für den physikalischen und chemischen Unterricht zur Verfügung stellt. Die Herstellung von elektrischen Experimentieranlagen, ihre Ausrüstung mit Reguliervorrichtungen, Meßinstrumenten und Demonstrationsapparaten ist zu einem Spezialgebiet der Elektrotechnik geworden, das um so mehr an Bedeutung gewinnt, je mehr Wert auf das Experiment im Schulunterricht gelegt wird. Der Artikel, der reich illustriert ist, gibt eine gedrängte Uebersicht über das, was die Siemens & Halske A.-G. auf diesem Gebiete leistet. An diese beiden größeren Aufsätze schließen sich verschiedene kleinere Artikel; wir heben besonders die für die Hausfrau interessante Beschreibung der elektrischen Plätteisen hervor, deren Vorzüge gegenüber dem Gas-, Spiritus- und Kohlenbügeleisen geschildert werden. Endlich wollen wir nicht versäumen, auf die kurze Abhandlung über die Wotan-Fokus-Lampe und auf die für die Zwecke der Bühnenbeleuchtung neu konstruierte Pendelstützrampe hinzuweisen.

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§ 4 PatG. Der Patentinhaber kann im Zweifel nur den Schutz beanspruchen, der ihm nach dem Stande der Technik zurzeit der Patentanmeldung gebührt.

Bei der Auslegung des in Rede stehenden Patents geht das Oberlandesgericht (OLG.) davon aus, daß die in der Beschreibung gegebene Darstellung des Gesperres die Stellung einer Aufgabe enthalte, nämlich die, zu bewirken, daß der Antrieb der Maschine und die Nullstellung nur bei gewissen Voraussetzungen möglich seien. Es erblickt aber gerade in der Stellung dieser Aufgabe den Schwerpunkt der Erfindung. Das OLG. ist der Meinung, daß der Anmelder die Lösung dieser Aufgabe, wie aus seiner Eingabe im Erteilungsverfahren vom 8. Januar 1901 hervorgehe, allgemein in Anspruch genommen habe, und gelangt zu dem Schluß, daß ihm der Patentschutz in dem beanspruchten Umfange gewährt worden sei. Andrerseits hält das OLG. für erwiesen, daß die nämliche Aufgabe schon von Woldemar H. erkannt und mit einem in der Technik bekannten Mittel gelöst gewesen sei. Es ist |270| der Ansicht, daß diese Tatsache wohl der Neuheit der patentierten Erfindung und ihrer Patentfähigkeit entgegengestanden, auch vielleicht zur Vernichtung des Patents geführt hätte; es meint indes, daß das zu einer Einschränkung des einmal, wenn auch unbegründet, erteilten Schutzes nicht führen könne. Diese Erwägungen werden von der Revision mit Recht beanstandet. In seiner Entscheidung vom 9. Februar 1910 hat der Senat ausgesprochen, daß der Patentinhaber im Zweifel den Schutz und nur den Schutz beanspruchen kann, der ihm nach dem Stande der Technik zur Zeit der Anmeldung gebührt. Zur Zeit der Anmeldung des klägerischen Patentes waren aber, wie die Vorinstanz tatsächlich festgestellt hat, von der Firma Woldemar H. in D. hergestellte Additionsmaschinen im Verkehr, bei welchen derselbe Zweck wie bei dem Patent der Klägerin durch ein der Vorrichtung der Beklagten ähnliches Gesperre erreicht wurde. Zwischen den mit der Antriebs- und Nullstellwelle verbundenen mit je einem Ausschnitt versehenen Sperrscheiben war ein auf beiden Seiten mit einem Kopf ausgestatteter Hebel angeordnet. War dieser Hebel mit seinem einen Kopf in den Ausschnitt der einen Sperrscheibe eingetreten, so konnte er diesen Ausschnitt nur dann wieder verlassen, wenn der andere Kopf in den Ausschnitt der anderen Sperrscheibe eintrat. Von dieser offenkundig vorbenutzten Vorrichtung unterscheidet sich die patentierte Erfindung wesentlich dadurch, daß sie das selbständige Zwischenglied eines Hebels vermeidet und die korrespondierenden Sperrscheiben selbst so konstruiert, daß keine derselben ohne eine bestimmte Lage der anderen bewegt werden kann. Bei diesem Stande der Technik zur Zeit der Anmeldung des klägerischen Patentes muß es als ausgeschlossen gelten, daß dem Anmelder der allgemeine Gedanke, durch Anbringung irgendeines Gesperres die genaue Einstellung der in Betracht kommenden Wellen zu erzielen, in dem Patentanspruch 1 geschützt worden ist. Anders wäre nur zu entscheiden, wenn die Patentschrift zweifelsfrei ergeben würde, daß dem Anmelder die Erfindung in dem von ihm behaupteten Umfange geschützt worden wäre. Dies ist aber keineswegs der Fall. Allerdings spricht der erste Absatz der Patentbeschreibung für die Auffassung der Klägerin, insofern in ihm der Zweck des Gesperres allgemein dargelegt wird. Es ist auch richtig, daß der Anmelder im Erteilungsverfahren in seiner Eingabe vom 8. Januar 1901 erklärt hat, die in der Zeichnung dargestellte Form des Gesperres sei keineswegs die einzige, die zur Verwirklichung der Erfindung dienen könne. Allein hierauf darf kein Gewicht gelegt werden und zwar auch dann nicht, wenn unterstellt wird, daß dem Patentamt der oben dargestellte Stand der Technik tatsächlich nicht bekannt gewesen ist. Die Patentschrift muß aus sich selbst ausgelegt werden. Sie richtet sich an die Oeffentlichkeit und muß so gelesen und verstanden werden, wie ein Gewerbetreibender, der im Leben steht, und dem sein Gewerbe und der Stand der Technik in seinem Gewerbe bekannt ist, sie auslegen muß. Für das Patentamt ist es unmöglich, den gesamten Stand der Technik sogar so weit, als er aus Druckschriften nicht zu ersehen ist, also sämtliche Erzeugnisse des Gewerbes, zu kennen. Ist das aber unmöglich, so kann das Patentamt dazu auch nicht verpflichtet sein. Wenn nun ein Anmelder mehr beansprucht, als ihm nach dem Stande der Technik gebührt, und das Patentamt das Patent bewilligt, so darf, wenn nicht besondere Umstände etwas anderes bedingen, ohne weiteres als Wille der patenterteilenden Behörde angenommen werden, daß das Patent in dem Umfange, aber in keinem weiteren, erteilt werden sollte, der objektiv nach dem Stande der Technik zulässig war. Dann aber ist im vorliegenden Falle der Anspruch auf das Gesperre beschränkt worden, das gegenüber dem vorbekannten H.schen Gesperre den schon erwähnten Vorzug voraus hat, daß es die Verwendung eines Hebels als eines besonderen Zwischengliedes vermeidet. Hierin erschöpft sich der Erfindungsgedanke des Patents Nr. 124578. Denn die Anbringung von Sperrvorrichtungen überhaupt und abgesehen von der aus der Patentzeichnung sich ergebenden Konstruktion zu dem bezeichneten Zweck war nach dem Stande der Technik zur Zeit der Anmeldung nicht mehr schutzfähig. Das in solcher Weise auszulegende Patent wird durch die von der Beklagten an ihren Rechenmaschinen angebrachten Sperrvorrichtungen nicht verletzt. Denn bei ihnen wird, ebenso wie bei den H.schen Gesperren, außer den beiden Sperrscheiben noch ein weiteres selbständiges Glied – eine Hebelvorrichtung – verwendet. Es greifen hier zwei Hebel in die Ausschnitte der beiden Sperrscheiben ein und bewirken, daß die eine Welle nur dann freigelassen wird, wenn die andere Welle sich in einer bestimmten Stellung befindet. Damit fällt die Sperrvorrichtung der Beklagten außerhalb des Schutzumfanges des klägerischen Patentes. [Urteil vom 8. Oktober 1913. Aus Jur. Wochenschrift: Vom Reichsgericht.]

W. D.

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