Titel: Polytechnische Rundschau
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1914, Band 329 (S. 578–589)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj329/ar329134

Polytechnische Rundschau.

Ein neuer Apparat zur Aufzeichnung von Schiffsbewegungen. Die Beobachtung des Schiffes im Seegange und die Aufzeichnung seiner Bewegungen ist, so wichtig deren Kenntnis mit Rücksicht auf die fast unmögliche rechnerische Verfolgung der Bewegungserscheinungen, ihrer Ursachen und wechselseitigen Beziehungen erscheint, bisher nur mit geringem Erfolge versucht worden. Ein neuer von Petravic konstruierter Registrierapparat scheint nach den bisherigen Erfahrungen für den gekennzeichneten Zweck sehr brauchbar zu sein. Die Schwierigkeit einer richtigen Aufzeichnung der Schiffsbewegungen liegt im wesentlichen in der Schaffung einer lagebeständigen Ebene, die der Petravic-Apparat durch Benutzung eines raschlaufenden, stabilen Kreisels mit drei Freiheitsgraden erreicht. Der zur Registrierung dienende, durch einen Elektromotor angetriebene Kreisel, der mit 10000 Umdrehungen in der Minute läuft, ist so gelagert, daß der Schwerpunkt des ganzen Systems unter dem Schnittpunkt der Kardanachsen liegt. Er bildet also ein stabiles Pendel von sehr großer Länge. Jede Lagenänderung des Vertikalringes, der die Kreiselachse trägt, wird in zwei Koordinaten zerlegt und mit Hilfe eines Hebelwerkes auf zwei Schreibfedern übertragen, von denen die eine zur Aufzeichnung der Stampfbewegungen, die andere zur Aufzeichnung der Schlingerbewegungen dient. Eine dritte, mit einem elektrischen Kontaktwerke verbundene Feder verzeichnet die Nullinie und markiert auf ihr Zeitabstände von einer Minute, so daß die Zeitdauer der einzelnen Schwingungsperioden dem Diagramm entnommen werden kann. Der Ablauf des zur Aufnahme des Diagramms dienenden Papierstreifens, wird ebenfalls durch einen kleinen Elektromotor bewirkt. Der Apparat ist so bemessen, daß er Stampf- und Schlingerbewegungen bis zu 30° nach jeder Seite verzeichnen läßt. Er reicht also zur Untersuchung der normalen Schwingungserscheinungen der Schiffe im Seegange vollkommen aus.

Natürlich verursacht jede Aenderung des Beharrungszustandes des Kreisels, wie sie die Schiffsbewegung mit sich bringt, Präzessionsschwingungen der Kreiselachse, welche die Auswertung des Diagramms etwas erschweren. Die entstehenden Schwierigkeiten fallen jedoch wenig ins Gewicht, da die in kurzen Perioden verlaufenden Schiffsschwingungen im Verhältnis zu den weit längeren Präzessionsschwingungen ein hinreichend genaues Diagramm verzeichnen lassen. Auch bei größerer Präzession, die zu einer geringen Verschiebung der Nullinie führt, läßt sich die absolute Größe des Schwingungsausschlages des Schiffes stets gut ermitteln.

Der wesentlichste Vorzug des Petravic-Apparates liegt darin, daß er, im Gegensatz zu den mehrfach zur Aufzeichnung von Schiffsbewegungen benutzten Pendelapparaten nach Frahm, Schlick u.a., die nur zur Aufzeichnung einer Bewegungsrichtung Verwendung finden Können, gleichzeitig Stampf- und Schlingerbewegungen zu verfolgen gestattet. Das angefügte Diagramm, das auf einem 10000 t-Schiff bei mittlerem Seegange genommen wurde, zeigt, wie die jeweilige Lage des Schiffes, die Größe der auftretenden Bewegung, ihre Zeitdauer und Periodenzahl sofort daraus zu entnehmen sind. Die auftretenden Momentangeschwindigkeiten lassen sich ferner auf das einfachste graphisch daraus ableiten. Die Handlichkeit des Petravic-Apparates, der fertig montiert bei 400 mm × 330 mm Bodenfläche und 225 mm Höhe nur ein Gewicht von 30 kg hat, die Einfachheit seiner Handhabung und die Genauigkeit seiner Arbeitsweise haben ihm in kurzer Zeit und in weitgehendem Maße praktische Verwendung gesichert. Außer an Bord von. Schiffen ist er neuerdings auch bei Luftschiffen zur Untersuchung von Schwingungserscheinungen herangezogen worden. [Schiffbau Nr. 18 v. 24. Juni 1914.]

Kraft.

Textabbildung Bd. 329, S. 578

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Triebwagen. Die schwedische Staatsbahn beabsichtigt auf Vorortstrecken großer Städte Triebwagenzüge einzuführen und hat deshalb bereits zahlreiche Versuche mit solchen Wagen ausgeführt, von denen in der Zeitschrift „Elektrische Kraftbetriebe und Bahnen“ 1914, S. 358 bis 361 berichtet wird. Die Versuchsfahrten wurden auf der Strecke Stockholm–Märsta und Göteborg Alingsas vorgenommen, und zwar wurden zum Vergleich herangezogen Triebwagen mit Bleiakkumulatoren, Triebwagen mit Jungner-Akkumulatoren, Triebwagen mit Benzinelektrischem Antrieb und Dieselmotorwagen. Die Preußisch-Hessische Staatsbahnen verwenden schon länger Triebwagen mit Akkumulatoren und benzolelektrische Triebwagen. Von den ersteren hat diese Eisenbahnverwaltung etwa 200 Wagen in Betrieb, die benzolelektrischen Triebwagen finden dagegen wegen der höheren Betriebskosten und der geringeren Sicherheit bisher weniger Verwendung.

Die folgende Tabelle zeigt die Gewichte des preußischen Akkumulatorwagen. Sie haben Raum für 100 Personen. Für eine größte Fahrgeschwindigkeit von 60 km/Std. sind bei jedem Wagen zwei Motoren von je 85 PS mit Vielfachsteuerung vorhanden.


Leistungsfähigkeit
Strecken/km
Gewichte
des leeren Wagens
t
der Batterie
t
100 58,5 18,5
130 60,0 20,0
180 66,0 25,5
|579|

Die Akkumulatortriebwagen für 100 Personen in Schweden ergeben als Betriebskosten für 100 Zug/km 63 M, bei zwei solchen gekuppelten Wagen für 200 Personen 110 M.

Ein Triebwagen mit schwedischen Jungner-Akkumulatoren für 100 km Fahrstrecke kostet 81000 M, während ein Wagen mit Bleiakkumulatoren 87 000 M kostet. Die Jungner-Akkumulatoren sollen leichter sein als die Bleiakkumulatoren. (Wagengewicht mit Bleiakkumulatoren 77 t, Wagengewicht mit Jungner-Akkumulatoren 40 t.) Die Versuche mit Bleiakkumulatorwagen wurden deshalb nicht weiter fortgeführt, da man voraussetzt, daß die Jungner -Akkumulatoren- keine größeren Unterhaltungskosten haben werden. Auch Vergleichsfahrten zwischen Edison-Akkumulatorwagen und Jungner-Akkumulatorwagen wurden durchgeführt. Ein Unterschied zwischen beiden Systemen hat sich nicht ergeben, deshalb wurde von der Verwendung von Edison-Akkumulatorwagen Abstand genommen.

Versuchsfahrten mit benzol-elektrischen Motorwagen wurden nicht ausgeführt. Die Betriebsergebnisse der Preußisch-Hessischen Staatsbahnen wurden zum Vergleich herangezogen. Für 100 Zug/km mit Wagen für 100 Personen betragen hier die Betriebskosten 45 M.

Es wurden dann noch Versuchsfahrten mit Dieselelektrischen Triebwagen durchgeführt, und hierbei 3550 km zurückgelegt. Das Treiböl hierzu wurde in Schweden selbst aus bituminösem Schiefer gewonnen. Zum Antrieb eines solchen Wagens diente ein Sechszylinder-Viertakt-Gleichdruckmotor von 75 PS, der unmittelbar mit einer Gleichstromdynamo gekuppelt war. Ein Treibölbehälter von 300 1 Inhalt genügt für 1000 km. Der von der Dynamomaschine gelieferte Gleichstrom treibt die Bahnmotoren. Der Wagen wiegt vollbesetzt 33 t und kann auf ebener Strecke 55 km/Std., auf Steigungen von 1 v. H. 33 km erreichen. Auf einer Strecke von 150 km Länge hat dieser Diesel-elektrische Triebwagen einen Brennstoffverbrauch von 2,3 Pf. für 1 km gehabt. Daraus ergibt sich folgende Zusammenstellung mit Wagen von 100 Personen Fassungsvermögen!


Triebwagen mit
Kosten für 100 Zug/km
M
Bleiakkumulatoren 59,55
Jungner-Akkumulatoren 50,75
Benzolelektr. Antrieb 45,–
Dieselelektr. Antrieb 39,40

W.

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Das Spanleistungsvermögen eines beliebigen Werkzeugstahles kann gegenwärtig noch nicht durch eine brauchbare Formel ausgedrückt werden. Das ist das eigentliche Ergebnis der vielen bisher unternommenen Versuche. Schneidfähigkeit und Schneidhaltigkeit sind zwei ganz verschiedene Eigenschaften, deren gegenseitige Wechselwirkung durch eine große Zahl von Veränderlichen – schon Taylor rechnet mit zwölf – völlig unübersehbar gemacht werden. Die maßgebendsten von diesen sind Drehmaterial, Schnittgeschwindigkeit, Spanquerschnitt, Schnittiefe, dann besonders die Schneidenform, die überhaupt kaum definiert werden kann, ferner die Kühlung der Schneide usw. Die Zusammensetzung, also die Güte des Arbeitsstahles ist nur eine der Variablen. Auf diesen Umstand kann wohl zurückgeführt werden, daß die an verschiedenen Orten vorgenommenen Versuche keine befriedigende Uebereinstimmung zeigen. Man geht einstweilen den Beziehungen nach, die zwischen den verschiedenen Veränderlichen bestehen, wobei die eigentliche Kunst darin liegt, die übrigen Versuchsbedingungen konstant zu halten.

In „Stahl und Eisen“ vom 2. Juli 1914 bespricht M. Kurrein einen Bericht über Vergleichsversuche mit Gußstahl- und Schnellstahlwerkzeugen, den W. Ripper und G. Burley der Institution of Mechanical Ingineers in England vorlegten. Die Versuche sollten die Beziehungen zwischen Schnittgeschwindigkeit und Schnittdauer, zwischen Spanmenge und Härte des Drehmateriales und zwischen Spanmenge und Stahlquerschnitt darlegen. Das Drehmaterial bestand aus vier Stahlwellen von 39 bis 80 kg/mm2 Festigkeit. Die Schneiden sämtlicher Drehmeißel wurden einheitlich gemäß Abb. 1 ohne Umschmieden aus dem Vollen geschliffen. Als Kriterium der Abstumpfung diente bei den Schnellstählen die beobachtete Blankbremsung des Drehmaterials nach Prof. Schlesinger. Da bei den Gußstahlwerkzeugen die Abstumpfung nicht so unmittelbar in Erscheinung tritt, wurde die Schneide in regelmäßigen Zeitabschnitten durch ein Ablesemikroskop mit Meßskala untersucht, und das Werkzeug als stumpf betrachtet, wenn die beobachtete Abstumpfung an irgend einer Stelle der Schneide 0,125 mm erreichte. Ob dieses Verfahren eine ausreichende Genauigkeit bietet, erscheint mindestens zweifelhaft, ebenso ist hinsichtlich der Haltbarkeit der Schneide nicht unbedenklich, wenn der Arbeitsgang zum Zweck der Untersuchung so vielmals unterbrochen werden muß. Indessen nimmt die nachfolgend dargestellte Kurvenschaar einen sehr regelmäßigen Verlauf. Abb. 2 stellt die Abhängigkeit von Schnittgeschwindigkeit und Schnittdauer für verschiedene Spantiefen für ein bestimmtes Material dar.

Textabbildung Bd. 329, S. 579

Dabei wurde beobachtet, daß die zulässige Schnittgeschwindigkeit umgekehrt proportional dem Kohlenstoffgehalt des Drehmateriales ist. Nun wurden |580| unter Zugrundelegung einer Einheitschnittdauer von 60 Minuten die Spanquerschnitte ermittelt, die in dieser Zeit die Einheitsabstumpfung zur Folge hatten und in Abhängigkeit zur Schnittgeschwindigkeit aufgetragen (Abb. 3). Die vier Drehwellen von verschiedenem C-Gehalte geben vier entsprechende Kurven. Es besteht annähernd die Beziehung:

Die hieraus sich ergebenden Spanmengen für dieselben Zeiteinheiten geben naturgemäß das gleiche Kurvenbild.

Textabbildung Bd. 329, S. 580
Textabbildung Bd. 329, S. 580

Weiter wurde noch versuchsweise der Winkel von 65° (Abb. 1) bis auf 30° verringert, wobei der Span zwar breiter, aber dünner wird, mit dem Erfolg, daß die Schnittgeschwindigkeit erhöht, also die Spanleistung vergrößert werden konnte.

Die mit Schnellstählen vorgenommenen Versuche zeitigten ein im Sinne gleichartiges Resultat, nur daß höhere Schnittgeschwindigkeiten zulässig sind, und daraus eine höhere Spanleistung folgt. Für einen bestimmten Fall war das Verhältnis der Schnittgeschwindigkeiten 10: 1. Von den übrigen Ergebnissen, die z. T. für alle Werkzeugstähle Gültigkeit haben dürften, nachfolgend das Wichtigste:

Bei Annahme einer Einheitschnittdauer stehen Schnittgeschwindigkeit und zugehöriger Spanquerschnitt in umgekehrtem, wenn auch nicht umgekehrt proportionalem Verhältnis, also hohe Geschwindigkeit und kleiner Spanquerschnitt oder umgekehrt; doch ist auch die Querschnittsform von Einfluß, indem ein flacher Span höhere Schnittgeschwindigkeit zuläßt, oder größere Haltbarkeit des Werkzeuges ergibt. Der ursächliche Zusammenhang ist wohl in der Verteilung der Schneidarbeit auf einen größeren Teil der Schneide zu suchen. Abgesehen hiervon wird die größte Spanleistung, insbesondere je härter das Material, bei großem Spanquerschnitt erzielt, trotz der zugehörigen geringen Schnittgeschwindigkeit. Ferner ist auf das für 1 PS/Std. zerspante Material der Spanquerschnitt ohne Einfluß, so daß also für ein bestimmtes Material und unter Annahme einer Normalschnittdauer der Betrag an PS/Std. für 1 kg Span konstant wäre.

Eine weitere wichtige Frage ist noch die, wie die Leistung eines Stahles sich im Verhältnis zu seinem Querschnitt, mithin also zu seinem Gewicht ändert. Da eine Dauerprüfung von Schnellstählen ähnlich den Verhältnissen der Praxis, nicht nur sehr kostspielig, sondern auch außerordentlich zeitraubend sein würde, wird eine Prüfung mit beschleunigter Schnittgeschwindigkeit vorgenommen. Hierbei wird der Stahl zunächst mit einer derartigen Spanleistung belastet, daß er in 20 Minuten versagt. Dann beginnt man denselben Versuch mit einer bestimmten Schnittgeschwindigkeit, beispielsweise 23 m/Min., noch einmal und steigert von einer Minute zur anderen gleichmäßig die Geschwindigkeit (etwa um 0,3 m), bis der Stahl wieder versagt. Die insgesamt erzielte Spanmenge bildet den Gütemaßstab. Den Ergebnissen nach ist die von einem Stahl erzielte Spanmenge nur etwa der Wurzel aus dem Stahlquerschnitt proportional.

Gegen diese Versuche wird allerdings wieder eingewendet, daß trotz gleicher Schneidenform die Leistung nicht unerheblich von dem Maß der Abrundung der Spitze beeinflußt würde, was ja auch, durch das vorgehend über Verteilung der Schneidarbeit über eine größere Schneidenbreite Gesagte verständlich ist.

Da auch gegen diese „beschleunigte Prüfung“ manches eingewendet werden kann, wird auf das schon von Schlesinger geübte Verfahren zurückgegriffen, bei dem durch Meßdosen ständig der Arbeitsdruck auf das Werkzeug kontrolliert wird. Die zunehmende Abstumpfung des Werkzeuges könnte damit ohne Betriebsunterbrechung dauernd verfolgt werden; dieses Mittel erscheint daher entschieden besser zur Untersuchung von Gußstahlwerkzeugen geeignet als das eingangs geschilderte.

Die verschiedenartigen Arbeitsdrücke auf das Werkzeug lassen sich durch die Meßdosen sehr genau feststellen. Der Verfasser entwickelt hieraus eine Energiebilanz, die in leidlicher Uebereinstimmung steht mit dem gemessenen Leistungsbedarf.

Rich. Müller.

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Der Aitken Wasserteiler. Gewöhnlich wird bei Dampfmaschinenanlagen der ganze Speisewasserverbrauch oder die ganze Kondensationswassermenge gemessen. Bei sehr großen Betrieben sind daher auch sehr große Meßinstrumente erforderlich, welche viel Platz einnehmen und große Kosten verursachen. Der vorliegende Apparat soll nun diese Schwierigkeiten überwinden, ohne daß die Genauigkeit darunter leidet. So wie die elektrischen Instrumente vielfach nur einen bestimmten Teil des ganzen elektrischen Stromes messen, so arbeitet auch der Wasserteiler, indem er den Wasserstrom teilt. Es braucht dann nur eine kleine Wassermenge gemessen zu werden, aus der man die gesamte Menge berechnen kann.

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Der abgebildete Apparat besteht aus drei konzentrisch angeordneten Zylindern A, B und C, von denen der innere A unten mit einem feinmaschigen Kupfersieb D versehen ist. Das Wasser gelangt zunächst in den Zylinder A. Beim Durchtritt durch das Kupfersieb scheiden sich die Luftblasen ab, welche zwischen A und B hochsteigen, und der Flüssigkeitsstrom wird beruhigt. Ohne Wirbelungen und in stetigem, gleichmäßigem Strom steigt dann das Wasser nach oben und tritt durch 12 gleichmäßig verteilte, kalibrierte, dreieckige Löcher nach dem Ringraum F über. Dieser Ringraum besitzt drei Ausströmöffnungen G, H und J, von denen zwei unmittelbar nach dem Vorwärmer oder Speisewasserbehälter führen, während die dritte J durch zwei Platten K von dem übrigen Ringraum getrennt ist und mit einem Wassermesser in Verbindung steht. Der durch die Platten K abgetrennte Teil ist 1/12 des ganzen Ringraumes, so daß vom Wassermesser nur der zwölfte Teil der gesamten Wassermenge gemessen wird. Der Ringraum F und derjenige zwischen B und C werden durch einen Deckel mit einigen Luftlöchern abgedeckt, um zu verhindern, daß Wind oder andere äußere Einflüsse die Wasseroberfläche stören können. Alle Teile des Apparates sind zylindrisch geformt, um eine möglichst genaue Unterteilung zu erzielen. Messungen haben gezeigt, daß eine Genauigkeit von 99 v. H. leicht zu erreichen ist. Der skizzierte Apparat kann 91000 kg Wasser in der Stunde messen.

Textabbildung Bd. 329, S. 581

Dr.-Ing. Steuer.

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Wirkungsgradbestimmung eines Pfeilrädervorgeleges. [W. C. Rates beschreibt in der Zeitschrift für prakt. Maschinenbau vom 30. Mai 1914 eine Einrichtung zum Messen des Wirkungsgrades eines rasch-laufenden Pfeilrädervorgeleges für 90 PS, dessen Primärwelle von einer Dampfturbine mit 3000 bis 5000 minutlichen Umdrehungen betrieben werden sollte, und das für eine Uebersetzung 1: 6 gebaut war. Die Hauptdaten waren wie folgt: Teilung 3,5, Gesamtbreite der Zahnräder (Breite beider Radkränze) 165 mm, Zähnezahl des großen Rades 102, des kleinen Rades 17. Die Zähne des letzteren waren in den Körper der Welle eingeschnitten. Es handelte sich um eine Evolventenverzahnung mit einer Erzeugenden von 20 °. Diese Verzahnung ist für hohe Uebersetzungsgrade zweckmäßiger, als die sonst übliche 15 °-Verzahnung; sie gibt günstigere Eingriffsverhältnisse und vermeidet durch die Verlegung des Kopf- und Fußkreises das starke Unterschneiden der Zähne des kleinen Rades. Eine durch eine Kette angetriebene und am Vorgelege angebaute Pumpe drückte Schmieröl im Kreislauf durch einen brauseartigen Zerstäuber auf die Eingriffsstelle beider Räder.

Nun war ein für die Zwecke der Prüfung geeigneter genügend raschlaufender Motor nicht vorhanden und man half sich daher so, daß an einen zwischen 500 und 1000 Umdrehungen regelbaren Gleichstrommotor ein gleichartiges Vorgelege, wie vorgehend beschrieben anbaute und in der Uebersetzung auf das schnelle betrieb. Von der raschlaufenden Welle wurde das zu untersuchende Vorgelege angetrieben, das sekundär mit dem Pronyschen Zaum abgebremst wurde.

Für die Versuche wurde nun so verfahren, daß für jede Drehzahl sowie für jede an der Bremse eingestellte Belastung der zugehörige Wert von Strom und Spannung am Motor aufgetragen wurde, sodann dieselbe Bremse unmittelbar auf die Motorwelle gesetzt und bei denselben Werten von Strom und Spannung die zugehörige mechanische Leistung bestimmt wurde. Die Differenz ergibt unmittelbar in PS den Effektverlust in den beiden gleichartigen Getrieben. Elektrische Umrechnungen und eine Wirkungsgradbestimmung des Antriebsmotors sind so umgangen. Um über die Verteilung des Effektverlustes auf beide Vorgelege einen Anhaltspunkt zu gewinnen, wurde die Temperatur des Oeles beider Räderkasten dauernd gemessen. In der Annahme, daß die Temperaturerhöhungen proportional den auftretenden Arbeiten seien, wurden diese im Verhältnis der Temperaturen verteilt. Das von langsam auf schnell übersetzende Vorgelege zeigte eine im Durchschnitt um 46 v. H. höhere Temperatur, was ja auch verständlich ist. Für das in Frage stehende Getriebe berechnete sich daraus ein Wirkungsgrad von 97,75 bis 98,5 v. H. Dieser Wert ist allerdings außerordentlich günstig; es erscheint jedoch fraglich, ob dieses an sich gewiß interessante Verfahren für eine genaue Messung geeignet ist. Wenn auch die beiden Getriebe konstruktiv gleich waren, so hat unter anderm die Luftbewegung in der Nähe der wärmeausstrahlenden Körper einen großen Einfluß. So wird wahrscheinlich das auf die mit Wasserkühlung versehene Bremse arbeitende Vorgelege entschieden günstiger daran gewesen sein, als das neben dem warmen Motor laufende. Der angegebene Wirkungsgrad würde sich dadurch veiringern.

Rich. Müller.

|582|

Die Magnetisierung von Eisen bei kleinen Induktionen. Die Eigenschaften der in der Wechselstromtechnik verwendeten Eisensorten sind bei hohen Induktionen vielfach Gegenstand der Untersuchung gewesen und hinreichend bekannt. Dagegen sind die Eigenschaften bei den kleinen Induktionen, wie sie z.B. im Meßinstrumentenbau vorkommen, nur an wenigen Proben untersucht worden.

L. W. Wild1) teilt Messungen an einer Probe weichen Eisens und einer solchen aus Silizium-Eisen (sogenanntem legiertem Blech) mit. Das Gesamtgewicht jeder Probe war etwa 2,5 kg, die Blechdicke in beiden Fällen etwa 0,36 mm. Die Untersuchungen erstreckten sich auf Induktionen von 0 bis 100 [CGS]. Die Meßanordnungen für die ballistische Gleichstrommessung und für die Wechselstrommessung sollen hier unerwähnt bleiben; nur über die Resultate sei in Kürze berichtet.

Die zeitliche Aenderung der Permeabilität (Ermüdung) nach der vollständigen Entmagnetisierung wurde an beiden Proben nach der ballistischen Methode mit Gleichstrom untersucht. Es zeigte sich, daß die Permeabilität anfangs sehr stark abnahm und sich asymptotisch einem konstanten Werte näherte, der ungefähr nach 48 Stunden erreicht wurde. Bei ganz kleinen Induktionen war die zeitliche Aenderung viel stärker, als bei größeren Induktionen. Die folgende Tabelle zeigt die Größe der Aenderung der Permeabilität zahlenmäßig:


Induktion
In [CGS]
Abnahme der
Permeabilität
nach 48 Stunden

Weiches Eisen
etwa 2,8
16
120
5,2 v. H.
4,0 „
1,8 „

Silizium-Eisen
etwa 2,8
20
125
20 v. H.
25 „ 2)
7 „

Die Viskosität des Eisens, d.h. die Eigenschaft des Eisens, daß es nicht sofort bei der Einschaltung des Erregerstromes die Magnetisierung annimmt, sondern eine gewisse Zeit dazu braucht, ist ebenfalls abhängig von der Größe der Induktion. Die Viskosität ist größer bei kleinen als bei großen Induktionen. Insofern scheint ein gewisser Zusammenhang mit der vorher beschriebenen Abnahme der Permeabilität zu bestehen. Beim weichen Eisen ist die Viskosität größer als beim Silizium-Eisen.

Den Zusammenhang zwischen Induktion und Permeabilität hat der Verfasser sowohl mit Gleichstrom ballistisch als auch mit Wechselstrom untersucht. Die durch Wechselstrommessung gefundenen Werte der Permeabilität lagen bis zu 10 v. H. tiefer als die mit Gleichstrom gefundenen. Die Wechselstrommessungen bei den Frequenzen 25 und 50 ergaben die gleiche Permeabilität. Der Verfasser zieht daraus den Schluß, daß die Permeabilität des Eisens in zwei Teile zerlegt werden kann, in einen von der Frequenz unabhängigen und in einen, der nur dann in die Erscheinung tritt, wenn die Frequenz sehr klein ist. Er vergleicht die Erscheinung mit der Absorption eines Kondensators. Bei größeren Induktionen (120 [CGS]) verschwindet der Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrommessung.

Die Hysteresisverluste wurden bei den Frequenzen 25 und 50 gemessen (durch Trennung der Verluste). Es zeigte sich, daß der Hysteresisverlust bei verschiedenen Frequenzen verschieden war, und zwar führt der Verfasser diese Unterschiede nicht auf Meßfehler zurück, sondern nimmt an, daß hier Eigenschaften des Eisens in Frage kommen, die nur bei kleinen Induktionen auftreten und die bisher noch nicht bekannt waren. Eine ausführlichere Begründung dieser Ansicht gibt der Verfasser jedoch nicht.

Der Hysteresisverlust wächst bei Induktionen von 1 bis 10 etwa mit der dritten Potenz der Induktion, bei Induktionen von 30 bis 100 etwa mit der zweiten Potenz; zwischen den Induktionen 10 und 30 ist ein allmählicher Uebergang zwischen der dritten und zweiten Potenz.

Schmiedel.

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Neue Hochofengas-Kesselanlagen in gemischten Betrieben. Daß in gewissen Fällen durchaus nicht immer reiner Gasmaschinenbetrieb in der elektrischen Zentrale und vollständige Elektrifizierung der Sekundärantriebe die wirtschaftlichste Ausnutzung der Hochofen- und Koksofengase bedeutet, zeigen mehrere Neuanlagen gemischter Werke, Es sind dann in der Regel betriebstechnische Rücksichten und Kostenfragen der Anlagenwerte, welche zu teilweisem Dampfbetrieb zurückführen. In Verbindung hiermit muß allerdings die Verwendung von höher gereinigtem Gas gehen, als man sonst zur Dampferzeugung benutzt hat.

Ein Beispiel dieser Betriebsweise bietet die Neuanlage des Hüttenwerks Burbach-Eich-Düdelingen in Esch a. d. Alzette (Stahl und Eisen Heft 29 und 30). Die neue Kesselanlage in Gesamtgröße von 3200 m2 für 15 at und 350 ÷ 375° besteht aus fünf Hochleistungs-Steilrohrkesseln von 800 und 400 m2 Heizfläche der Hannoverschen Maschinenfabrik, welche den Dampf für die Turbinenzentrale und die Blockwalzmaschine liefern. Das Gas kommt ungekühlt aus einer Trockenreinigungsanlage System Beth-Halberg, welche bekanntlich ein praktisch staubfreies Gas bis zu 0,0004 g Staub/m3 Gas liefern. Während man sonst bei 55 bis 70 v. H. Kesselwirkungsgrad mit einem Gas von 0,4 bis 0,1 g nur 12 bis 16 kg Dampf für das m2 Heizfläche stündlich erzeugt, lassen sich hier bei 80 bis 82 v. H. Wirkungsgrad bis zu 26 kg und mehr herstellen. Bedingung ist hierbei, daß besonders konstruierte Brenner mit feinen Düsenöffnungen und Durchgangsquerschnitten zur Verwendung kommen, welche eine gründlich durchmischende Wirkung auf Gas und Verbrennungsluft ausüben und bei dem gut gereinigtem Gas auch im Dauerbetrieb nicht der Gefahr von Verstopfungen und Verschmutzungen |583| ausgesetzt sind. Eine weitere Verbesserung liegt im Gebrauch von Preßluft (evtl. der Windleitung der Hochöfen zu entnehmen) für die Verbrennung wie sie bereits für Winderhitzer nach dem Verfahren von Pfoser-Strack-Stumm (Stahl und Eisen, Heft 8) in Betrieb ist. Gerade der Vorteil eines längeren Dauerbetriebs bei gleichbleibender hoher Verdampfung und des Wegfalls der störenden Kesselreinigungen ist für die Wirtschaftlichkeit einer solchen Kesselanlage von besonderem Wert. Die Erfahrungen der Betriebsleute haben gezeigt, daß z.B. bei Verwendung eines Gases mit 0,4 g Staubgehalt die Verdampfung bzw. der Wirkungsgrad schon innerhalb vier Wochen nach der Reinigung von 65,5 v. H, auf 47,7 v. H. fiel, während Kessel mit hoch gereinigtem Gas nach dieser Zeit noch einen Wirkungsgrad von über 73 v. H. bei einer Verdampfung von 23 kg für 1 m2 Heizfläche zeigten.

In welcher Weise die Kesselanlage des genannten Hüttenwerks den Bedarf deckt, zeigt die überschlägliche, nachstehende Rechnung:

2 Turbodynamos der Zentrale mit zus.
8000 KW á 5,8 kg Dampf/KW-Std. = ~

47000 kg
Blockwalzmaschine mit 55 t Stundenleistung
und etwa 275 kg Dampf bedarf bei meist
größeren Streckungsverhältnissen über
zehnfach



15000 „
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in Summa 62000 kg/Std.

Rechnet man nur 2400 m2 Kesselheizfläche im Betrieb, so beträgt hiernach die Beanspruchung für 1 m2 also noch nicht 26 kg stündlich. Interessant ist hier das Verhältnis von Gesamtheizfläche zur Kesselhausbodenfläche; auf 1 m2 der letzteren sind etwa 3,9 m2 Heizfläche untergebracht. Eine ähnliche Kesselanlage ist augenblicklich auf den Westfälischen Eisen- und Drahtwerken, Aplerbeck, für die neuen Drahtwalzwerke von 4500 PS, aus zwei Gleichstromdampfmaschinen bestehend, in Betrieb genommen worden. Es sind dort Steinmüller-Kessel für 12 at und 300° vorgesehen, insgesamt etwa 1500 m2, welche mit Hochofengas von etwa 0,04 g Staubgehalt im m3 beheizt werden durch Terbeck-Brenner. Der Gesamtdampf bedarf beträgt hier ungefähr 25000 kg stündlich, so daß die Verdampfung, wenn etwa 1250 m2 in Betrieb sind, eine rund zwanzigfache ist.

Auch die Neuanlagen verschiedener anderer Hüttenwerke im Südwesten, so z.B. „Rombacher Hütte“, „Stumm-Neunkirchen“ und „Burbacher Hütte“ zeigen an verschiedenen Betriebsstellen, vor allem für Walzwerksantriebe, die Verwendung von Dampf aus Hochofengas anstatt elektrischen Betriebs. Es ist naturgemäß, daß in solchen einzelnen Fällen auch besondere örtliche Verhältnisse, dazu gedrängt haben mögen. Nicht unerwähnt soll bleiben, daß gerade die für hohe Spannungen und ungleichmäßige Dampfentnahme besser geeigneten Wasserrohrkessel die sonst üblichen Zweiflammrohrkessel fast überall verdrängen.

Schömburg.

Wärmeströmungserscheinungen bei der Gleichstromdampfmaschine. Die Gleichstromdampfmaschine hat den Vorzug, daß der Abdampf weder die Zylinderköpfe abkühlt noch deren unausgenutzte Wärme zum Kondensator fortleitet. Demgegenüber steht der Nachteil eines großen Wärmegefälles, das ein beständiges Abströmen von Wärme von dem heißen Zylinderende zu der kälteren Mitte hervorruft. Es scheint daher vorteilhaft, die kühle Mittelzone durch Teilung des Zylinders unter Benutzung von Ringen und Wärmeisolationsmaterial von den Dampfeinlässen zu trennen. Der Gedanke, den Wirkungsgrad der Maschine durch Heizung des Kolbens zu verbessern, dürfte indessen zu verwerfen sein. Zwar wirkt bei Frischdampf eine Wärmeaufnahme seitens der Wandungen ungünstig, weil die dem Dampf bei hohem Druck entzogene Wärme erst während der Expansion bei niedrigerer Temperatur wieder an ihn zurückgegeben wird. Anders verhält es sich bei einer Wärmeentziehung während der Kompressionsperiode, die auch der Carnot-Prozeß bei der tiefsten Temperatur aufweist. Der kalte, durch die Auslaßschlitze fast während des ganzen Hubes mit der Kondensatortemperatur in Verbindung stehende Kolben der Gleichstrommaschine ruft diese wünschenswerte Wärmeableitung hervor und bewirkt, daß die Kompression erst isothermisch, dann adiabatisch entsprechend dem Idealprozeß verläuft. Hierdurch wird verhindert, daß der Druck während des Kolbenrückganges zu sehr steigt, was bei rein adiabatischem Verlauf der etwa 90 v. H. des Hubes umfassenden Kornpression unfehlbar einträte. Dies ist sehr wichtig, denn ein Wachsen der Temperatur der Dampfrückstände über die des Frischdampfes widerspricht dem wärmetheoretischen Grundsatz, daß die bei der höchsten Temperatur zugeführte Wärme am günstigsten wirkt. Die zur Erzeugung der hohen Kompressionswärme erforderliche bedeutende Schwungradarbeit könnte daher nur zum geringen Teil zurückgewonnen werden. Die günstige Wirkung des Kolbens sinkt, wenn das zu komprimierende Dampfgewicht infolge hoher Kondensatorspannung zu groß wird. Dieser Umstand würde auch einen großen schädlichen Raum bedingen, wenn der Enddruck der Kompression nicht zu hoch werden soll. Hierdurch entstände der große Nachteil, daß der mit dem zurückgebliebenen bedeutenden Dampfvolumen vereinigte Frischdampf nicht mehr vollständig expandieren könnte. Bei Auspuffmaschinen würden diese ungünstigen Erscheinungen natürlich am deutlichsten zu Tage treten. Einer solchen Maschine ist der Hochdruckzylinder bei Verbundwirkung zu vergleichen. Daher hat man bisher nur versucht, die Vorteile des Gleichstroms für Niederdruckzylinder nutzbar zu machen. Indessen scheint es neuerdings dem Dipl.-Ing. Berger gelungen zu sein, eine wärmetheoretisch vorzüglich durchgebildete vollständige Gleichstrom-Verbundmaschine zu konstruieren. Wie die Abbildung zeigt, steht mit dem Kompressionsraum außer dem konstanten schädlichen Raum, d.h. den Einströmkanälen a, zunächst der Schieberraum e mit dem Doppelkanal b direkt in Verbindung. Diese Verbindung wird im weiteren Verlauf durch den rechten Kanal a aufrecht erhalten, bis der Schieber beim Rückgang ihn schließt. Vor diesem Zeitpunkt nähert sich die Kompressionskurve |584| einer Isotherme. Da nunmehr die Dampfrückstände in dem kleinen Raum a weiter zusammengepreßt werden, nimmt der Prozeß einen adiabatischen Verlauf. Zu gleicher Zeit wird der abgeschaltete Zusatzraum c durch den linken Ast des Gabelkanals b mit der linken Zylinderhälfte in Verbindung treten, und der dort eingeschlossene komprimierte Dampf sich mit dem etwa auf gleicher Spannung befindlichen expandierenden Frischdampf vereinigen. Dies bewirkt, daß die Expansion erst isotherm verläuft und sich später der Adiabate nähert. Das im Zusatzraum befindliche Dampfquantum setzt also zunächst seine Wärme im Gleichstromprozeß in Nutzarbeit um und durchläuft darauf einen fast vollkommenen Carnotschen Prozeß. Bei der Verwendung von Heißdampf kann infolge der gemeinsamen Expansion die Ueberhitzungswärme völlig in Arbeit verwandelt werden, während sie in der Wechselstrommaschine nur zum Unschädlichmachen wärmetheoretischer Fehler dient. Bei Sattdampf erfüflt der Zusatzraum die Aufgabe, den Dampf zu trocknen. In diesem Fall kann der Wirkungsgrad durch Heizung der Ueberströmkanäle, in denen die Expansion zum Niederdruckzylinder stattfindet, verbessert werden. Die ganze aufgenommene Wärme wird dabei in Arbeit umgesetzt, wovon natürlich bei der Heizung des Aufnehmers einer Wechselstrom-Verbundmaschine nicht die Rede ist. Die vom Kolben während der Kompression aufgenommene Wärme kann durch Wandungsaustausch dem Niederdruckzylinder zugeführt werden, dessen Enden man ferner durch den zusätzlichen Kompressionsraum als Heizmantel umgeben könnte. [Dipl.-Ing. Berger in Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbau Nr. 12.]

Textabbildung Bd. 329, S. 584

Schmolke.

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Das Fließen und die inneren Spannungen bei gedrückten und gezogenen Stäben. Die Versuche Riedels über die Vorgänge beim Zusammenpressen von zylindrischen Körpern, von denen in D. p. J. Bd. 328 S. 506 berichtet wurde, zeigten, daß die erforderliche Druckkraft zunächst rasch zunimmt, dann eine Zeit lang annähernd gleich bleibt und schließlich nach der Form einer Hyperbel ansteigt (Abb. 1). Dieser Verlauf wurde erklärt durch das Auftreten von Rutschkegeln in dem gedrückten Körper, die allmählich mit den Spitzen ineinander eindringen. Diese Theorie wird von W. Tafel in „Stahl und Eisen“ 1914, Heft 12 und 14 angezweifelt und durch eine andere Erklärung ersetzt bzw. ergänzt.

Tafel geht von der Ueberlegung aus, daß in belasteten Körpern vor der eigentlichen Materialverschiebung durch Fließen bestimmte Spannungen auftreten, deren Ausgleich eben durch das Fließen stattfindet, wenn ihre Größe die Kohäsion des Materials übersteigt. Wenn ein Ring aus bildsamem Stoff in seiner Achsenrichtung gepreßt wird so vergrößert sich, wie es ja eine s einfache Ueberlegung wahrscheinlich macht, mit der Abnahme der Höhe gleichzeitig der Außendurchmesser, während sich der Innendurchmesser verkleinert. Wird die Bohrung des Ringes durch einen genau passenden Kern ausgefüllt, so wird die Ausdehnung des Ringmaterials nach innen gehindert, zwischen dem Kern und dem Ring entsteht ein Druck. Dieser wird um so größer, als beim Zusammenpressen auch der Kern seinen Außendurchmesser zu vergrößern strebt. Der Ring wird also radial ausgedehnt werden; die Folge ist, daß sich seine Höhe weiter verkürzt.

Textabbildung Bd. 329, S. 584
Textabbildung Bd. 329, S. 584
Textabbildung Bd. 329, S. 584

Stellt man sich einen Vollzylinder als eine Reihe ineinander liegender Ringe und Kerne vor (Abb. 2), so würde also beim Zusammenpressen das Bild 3 entstehen. Voraussetzung ist dabei allerdings, daß die Preßflächen sich den jeweils entstehenden Stirnformen anschmiegen könnten Werden die Teilzylinder mit unendlich kleiner Wandstärke gedacht, so entsteht das Bild 4.

Textabbildung Bd. 329, S. 584

Beim Zusammenpressen zwischen ebenen Preßflächen wird diese Form nicht entstehen können, wohl aber werden sich in dem Zylinder die Spannungen so verteilen, als wenn zunächst |585| die mittleren Teile um die Höhen o–b mehr zusammengedrückt würden als die Mantelerzeugenden.

Diese Spannungen müssen sich zu den bisher (von Riedel u.a.) in Betracht gezogenen addieren, so lange bis ein Fließen des Materials stattfindet, das eine Aufhebung der Kohäsion und damit dieser Spannungen zur Folge hat.

Die Kurve der Spannung (s. Abb. 5) steigt also zunächst an, im Augenblick des Fließens (Fließgrenze) sinkt sie auf 0 oder vermutlich einen Spannungsrest r. Der bloßen Vergrößerung des Zylinderquerschnitts beim Pressen würde die hyperbelartige Spannungskurve K entsprechen; Addierung der beiden Werte ergibt den Verlauf P, der den von Riedel u.a. gefundenen Kurven entspricht.

Textabbildung Bd. 329, S. 585

Bei den von Riedel für seine Preßversuche verwendeten Doppelkegeln fallen die geschilderten Zusatzspannungen fort, wenn der stehen gelassene Kern klein ist gegenüber der Masse der kegelförmigen Ringe (Abb. 6). In dem von außen durch diese kegelförmigen Ringe zusammengehaltenen Kernzylinder können Verkürzungen an den Mantelteilen nicht entstehen, es bleibt hier also nur die auch von Riedel berücksichtigte Aufweitung der kegelförmigen Ringkörper übrig, und es ist ein Ansteigen der Spannungskurve nach einer Hyperbel wie Riedel es nachgewiesen hat zu erwarten.

Textabbildung Bd. 329, S. 585

Genau analoge nur umgekehrte Verhältnisse finden statt bei Zerreißversuchen an zylindrischen Körpern. Hier übt der gezogene Kern eine zusammenziehende Wirkung auf die außen liegenden Schichten aus. Wenn man sich wieder einzelne Teilzylinder denkt, so verkleinert sich der Innen- und Außendurchmesser jedes einzelnen Zylinders, und da das Volumen das gleiche bleibt, ist die Folge eine Verlängerung der einzelnen Teilzylinder, die um so größer wird, je weiter der Teilzylinder nach außen liegt. Infolge des Materialzusammenhanges mit den Einspannköpfen können auch diese Formen nicht zur Ausbildung kommen, die Erscheinung zeigt sich nur als Spannung, die wieder erst durch das Fließen aufgehoben wird. Eine Anzahl von Erscheinungen bei gewöhnlichen Zerreißversuchen läßt sich durch die angegebenen Ueberlegungen erklären, wie der Verfasser a. a. O. näher zeigt.

Im Anschluß an die beschriebenen Untersuchungen möchte ich über einige Versuche berichten, die das Auftreten von Druckkegeln in augenfälliger Weise zeigten. Ich habe vor etwa 15 bis 16 Jahren Druckversuche angestellt mit kleinen Zylinderkörpern aus Wachs- und Rindertalgmischungen und verschiedenen ähnlichen Materialien, die den Zweck hatten, unter der Presse Abdrücke von flach geprägten Gegenständen (Münzen, Medaillen usw.) zwecks galvanischer Vervielfältigung zu erhalten. Bei gewissen Materialien bildeten sich dabei ganz deutliche Rutschkegel aus; und zwar kam es häufig vor, daß nach dem Aufhören des Pressendruckes sich die eine Preßfläche mit dem daran haftenden Druckkegel aus dem Rest des Zylinders herausheben ließ. Namentlich bei den Talg enthaltenden Mischungen habe ich diese Erscheinung oft beobachtet; Talg neigt ja ohnehin dazu, unter Druck derartige Abschilferungen zu erleiden. Die Probekörper wurden flüssig in Blechhülsen gegossen, wahrscheinlich wurde durch diese äußere Verstärkung der Zugfestigkeit des „Druckringes“ die Kegelbildung beeinflußt. Selbstverständlich war die Einrichtung so getroffen, daß der Blechmantel an der achsialen Druckübertragung nicht unmittelbar teilnahm. Als Presse diente eine gewöhnliche Hand-Kopierpresse. Die Probezylinder hatten etwa 40 bis 80 mm ø und 25 bis 60 mm Höhe; soweit ich den Vorgang in der Erinnerung habe, war der Spitzenwinkel des Druckkegels etwa 100 bis 120°. Der Trennungsvorgang dürfte so vorzustellen sein, daß unter dem auftretenden Druck das Fließen in den leicht schmelzbaren Bestandteilen der Mischung stattfand, und so zunächst ein wirkliches Abschieben der Druckkegel ermöglicht wurde. Beim Nachlassen des Druckes hatte das Material dann nicht die nötige Konsistenz, um den Körper als Ganzes zusammenzuhalten.

Dipl.-Ing. W. Speiser.

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Moderne Eisenbauten. Natürlich waren die Gebäude auf der Internationalen Baufachausstellung in Leipzig, welche zur Aufnahme der Ausstellungsgegenstände dienten, zugleich selbst Ausstellungsobjekte. Die Erbauer haben auch getrachtet, in bezug auf Zweckmäßigkeit und Schönheit ihr Bestes zu leisten und zugleich die modernen Bauweisen anzuwenden. So hat die Firma Breest & Co. eine Reihe von eleganten Eisenbauten errichtet, über die hier einige Angaben folgen.

Das Gebäude der Leipziger Jahresausstellung besteht aus einem 20 m breiten, 40 m langen, dreiteiligen Mittelbau (Abb. 1) und zwei je 8 m breiten Seitentrakten. Um eine möglichst gleichmäßige und dabei gedämpfte Belichtung des Mitteltraktes zu erzielen, sind über ihm drei hohe Lichtaufsätze angeordnet. Sie bestehen aus je einem 3,5 m hohen pyramidenstumpfförmigen Abschnitt von 8,0 × 16,0 m im Grundriß, welches oben mit einem kleinen Walmdach, mit Bimsbetondeckung, abgeschlossen ist. Das übrige Dach sowie die Oberlichter werden von sechs hohen, 20 m langen Blechträgern getragen, die an den Enden nach abwärts geknickt sind, so daß ein natürlicher Uebergang zu den Säulen gebildet wird. Die Seitenschiffe erhalten einfache, dreieckige Fachwerkbinder zur Stützung eines Pultdaches.

Die wissenschaftliche Halle besteht aus zwei im rechten Winkel zusammenstoßenden Hallen von je 62 m Länge, 24 m Spannweite und 8 m Firsthöhe |586| (Abb. 2). Die Ecke, wo die Hallen zusammenstoßen, bildet ein etwas höherer, pyramidenförmig abgedeckter Bau von 24 × 24 m im Grundriß. Wände und Dach werden von Portalbindern mit zwei Gelenken getragen, die als schlanke Gitterträger ausgeführt sind und am First eine stumpfe Ecke bilden. Die gegen den quadratischen Eckbau abschließenden Binder sind als Vollblechträger gebaut. Die Abdeckung besteht aus Bimsbetonkassetten-platten von 2,7 m Spannweite auf Gelenkpfetten. Für reichliche Belichtung ist gesorgt. Bemerkenswert ist die Ausbildung der Binderfüße in billiger und doch die Gelenkigkeit sichernder Weise.

Textabbildung Bd. 329, S. 586
Textabbildung Bd. 329, S. 586

Die Maschinenhalle II besitzt ein 20 m breites und 10 m hohes Mittelschiff und zwei niedrigere 5 m breite Seitenschiffe. Vollwandige Portalbinder mit zwei Gelenken, ähnlich den zuvor beschriebenen, überdecken die Mittelhalle. Sie sind an den Traufen knieförmig abgerundet und hier mit Rohglas abgedeckt. Die übrige Deckung besteht aus 6 mm starken Asbest-Zement-Schieferplatten, welche auf verzinkten Eisenketten verlagert sind. Die Ketten gehen über Pfetten, die einen Abstand von 2 m haben. Die Kettenzüge sind an der Firstpfette und den Traufenpfetten entsprechend abgefangen. Diese eigenartige Deckung hat den Vorteil, daß sie nach Abbau des Gebäudes, ohne wesentliche Verluste anderweitig wieder verwendet werden kann. Der Wind verband besteht aus verspannten Rundeisen.

Der bemerkenswerteste Bau ist entschieden das bekannte Monument des Eisens, worin der Stahlwerksverband und der Verein der Eisenbauanstalten ausgestellt haben. Es ist das Ergebnis eines Wettbewerbes, und es muß zugegeben werden, daß es von gewaltiger Wirkung ist, wenngleich eine gefällige Form den Eisenbaustyl vielleicht treffender gekennzeichnet hätte. Es ist ein achteckigsr, stufenweise nach oben verjüngter, mit einer vergoldeten Kugel gekrönter Bau, von einer Gesamthöhe von etwa 30 m und einem größten Durchmessr von etwa 28 m. Die Wände bestehen nur aus Glas und Eisen, und die Wandgliederung wiederholt sich aus immer schmäler werdenden Profilen in den aufeinanderfolgenden Stockwerken. Die Decken sind Hohlsteindecken mit Spannweiten bis zu 6,5 m für 500 kg pro m2 Belastung. Viel Sorgfalt wurde der ästhetischen Innenausstattung und einer wirkungsvollen Belichtung gewidmet. Die Ausstellung im Parterre stellte die Gewinnung und Verarbeitung des Eisens dar. Zahllose Eisenbauten waren auf transparenten Diapositiven zu sehen, Im ersten Stock nahm ein technisches Kinotheater den größten Raum ein. [„Prakt. Maschinenkonstrukteur“ Nr. 19, 1913 bis Nr. 12 1914.]

R. Blumenfeld.

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Die Gewinnung von künstlichem Graphit.1) Ueber das von Acheson erfundene Verfahren zur Herstellung von künstlichem Graphit, das am Niagarafall in einer großen Anlage von der International Acheson Graphite Co. verwertet wird, macht Dr. Karau auf Grund eigener Anschauung interessante Mitteilungen in der Zeitschrift für angewandte Chemie, Bd. 26 S. 488. Die Fabrikation geht folgendermaßen vor sich. Drei Teile Kieselsäure und zwei Teile Koks oder Kohle werden im elektrischen Ofen erhitzt, wobei Siliziumkarbid entsteht. Dieses zerfällt bei einer Temperatur von 1700° in seine Bestandteile; das Silizium verdampft und verbrennt mit dem Sauerstoff der Luft wieder zu Kieselsäure, während der Kohlenstoff in Form von Graphit zurückbleibt. Der so gewonnene Graphit ist sehr gleichmäßig und von höchster Reinheit (99,5 v. H.). Der Ofen ist 5 m lang, 1,8 m breit und 1,7 m hoch und aus feuerfesten Ziegeln ohne Bindemittel gebaut. Als Heizwiderstand dienen mehrere zylindrische Kokskerne, denen der Strom durch Kohlenstabbündel an beiden Seiten zugeführt wird; die Kokskerne erhitzen sich beim Stromdurchgang auf Weißglut. Das bei der Bildung des Siliziumkarbids entstehende Kohlenoxyd entweicht und verbrennt an der Luft zu Kohlensäure. Nach einiger Zeit wird durch Erhöhung der Stromstärke die Temperatur auf 1700 ° gesteigert, worauf die Zersetzung des Siliziumkarbids und die Bildung des Graphits beginnt. Ein Ofen braucht nach eigener Angabe von Acheson für jede Operation 2000 PS. Der Acheson – Graphit wird zur Herstellung von Elektroden für elektrochemische und elektrometallurgische Zwecke verwendet, ferner für galvanische Elemente, schwarze Farbe, Bleistifte und namentlich zur Herstellung eines wichtigen Schmiermittels (Oildag). Die Acheson-Graphite Co. stellt etwa 10 v. H. der Weltproduktion an Graphit her. Die Produktion stieg von 73600 kg im Jahre 1897 auf 1453000 kg im Jahre 1904 und auf 3111220 kg im Jahre 1909.

Dr. Sander.

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Teeröl-Ersatz. Bekanntlich sind die gesamten Vorräte an Teeröl infolge der Kriegslage durch die Marine in Anspruch genommen, so daß die auf Teeröl angewiesenen Industrien in eine äußerst schwierige Lage gekommen sind.

A. Irinyi-Hamburg macht nun auf S. 569 den beachtenswerten Vorschlag, dafür Rohnaphthalin zu verwenden, und zwar zunächst für Heizzwecke.

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Mit Erfolg ist ferner Naphthalin neuerdings auch für Gasmaschinenbetrieb verwendet worden, wobei sich der Betrieb nur wenig teurer stellte als mit Kraftgas u. dgl. Versuche an einem 50 PS-Motor haben einen Verbrauch von 0.52 kg für die KW/Std. ergeben. Es müssen naturgemäß ebenfalls besondere Vorkehrungen getroffen werden, um hierbei jede Abkühlung der Zuführungsrohre zu vermeiden, etwa durch Umspülung der Rohre mittels Dampfschlangen u. dgl. Durch praktische Aenderungen an den Einspritzdüsen ließe sich m. E. damit auch ein Ersatz für Teeröl schaffen.

Ferner dürfte die Verwendung von Rückständen bei der Paraffinherstellung, also insbesondere bei der Braunkohlenteerdestillation, für genannte Zwecke ins Auge zu fassen sein. Es kommt hierbei eine Reihe von Produkten in Frage, deren Flammpunkte meist unter 100 ° liegen, ähnlich wie Teeröl, und deren theoretischer Luftbedarf für die Verbrennung sich ebenfalls auf 10 bis 11 m3 für 1 kg stellt. Als Treiböl für Dieselmotoren ist ja das reine Paraffin- und Solaröl nicht unbekannt. Ich möchte jedoch vorschlagen, auch von den genannten Rückständen Anwendung zu machen, insbesondere für Ofenbeheizung. Meines Wissens sind zurzeit Versuche darüber im Gange.

Allen Interessenten ist jedenfalls zu empfehlen, sich mit dem oben genannten Fachmann oder der „Deutschen Teerprodukten-Vereinigung“ in Essen in Verbindung zu setzen, da ja jeder Bezug von Teeröl ausgeschlossen ist.

Schömburg.

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Ueber die Herstellung feuerfester Geräte. (Prof. Dr. Otto Ruff-Danzig auf der Hauptversammlung des Vereins deutscher Chemiker in Bonn.) Die Verwendung immer höherer Temperaturen in der elektrochemischen, hüttenmännischen und Beleuchtungsindustrie hat die Frage nach der Herstellung feuerfester, für Temperaturen von 2000 ° und mehr, dabei möglichst dichter und in Oefen mit reduzierender Atmosphäre brauchbarer Gegenstände zu einer immer dringenderen werden lassen. Obwohl schon mancherlei in dieser Beziehung bekannt geworden ist. so gab es doch zusammenfassende, von einheitlichem Gesichtspunkt aus angestellte Arbeiten über diesen Gegenstand nicht. Dem Mangel abzuhelfen, bemühte sich der Vortragende, unterstützt vom Verein Deutscher Ingenieure, indem er, was immer an feuerfesten Stoffen bekannt geworden ist oder in Frage kommen konnte, auf seine Feuerfestigkeit untersuchte, und die geeignetsten unter ihnen dann auch zur Herstellung von Gefäßen verwendete. (Forschungsarbeiten des Vereins Deutscher Ingenieure 191 B, Heft 147.) Dadurch, daß alle Stoffe unter gleichen Bedingungen erhitzt wurden, konnten vergleichbare Zahlen für die Feuerfestigkeit gewonnen werden, denn die Feuerfestigkeit eines Stoffes, die durch die Temperaturen der Erweichung, der Verdampfung oder auch der Zersetzung näher gekennzeichnet werden kann, ist ein zu wenig scharf umschriebener und von zu viel Umständen abhängiger Begriff, als daß er anders denn in Vergleichwerten für bestimmte Verhältnisse angegeben werden könnte.

Mit Rücksicht auf die kohlend reduzierende Atmosphäre des zur Verfügung stehenden Ofens galten dann die ersten weiteren Versuche der Herstellung von Gefäßen aus Karbiden, wobei die besonders feuerfesten Karbide des Titans und Zirkons als Grundmaße Verwendung finden. Als sich zeigte, daß solche Gefäße ohne eine Glasur nicht gut dicht zu machen waren, bemühte sich der Vortragende um die Herstellung einer solchen und ging dann dazu über, auch Gegenstände aus Preßkohlen durch Glasieren mit Karbiden zu dichten. Das Ergebnis dieser Untersuchung war, ebenso wie dasjenige weiterer, welche die Erzeugung von dichten Wolframgegenständen betrafen, kein endgültiges; doch ermutigten eine Reihe von Teilerfolgen zu einer Fortsetzung der Arbeiten. Wesentlich weiter ist der Vortragende in Gemeinschaft mit Georg Lauschke in der Herstellung feuerfester Geräte mit Zirkondioxyd als Grundmasse gekommen. Die Schwierigkeit, Temperaturen von 2000 ° und darüber anders als in kohlend reduzierender Atmosphäre zu erzeugen, beschränkte das Ergebnis der Versuche zunächst zwar auf die im elektrischen Kohlerohrofen unter etwa 30 mm Druck herrschenden Bedingungen; es ist aber versucht worden, ihm durch Brennen kleinerer Tiegel in größeren Schutztiegeln auch eine allgemeinere Geltung zu verschaffen.

Es hat sich gezeigt, daß für die Porigkeit und Schwindung von Geräten aus Zirkondioxyd nicht bloß die Reinheit, die Vorgeschichte dieses Oxyds, sondern auch die Art, wie ihm die Form gegeben wird, von ausschlaggebender Bedeutung ist, während gar manche Zusätze, solange unter vermindertem Druck gebrannt wird, erst in zweiter Linie zur Geltung kommen. Ein Zirkondioxyd, welches nach der Herstellung nicht höher als bis etwa 1000° erhitzt worden ist, gibt, wie die vorgeführten Tabellen erweisen, wesentlich dichtere und stärker schwindende, aber auch etwas leichter rissig werdende Scherben, als ein solches, das bei 1400° geglüht worden ist. Das beste Kennzeichen für die Beschaffenheit eines Oxyds ist dessen Raumgewicht. Zusätze von Bindemitteln, wie Stärke und dergleichen vermindern die Dichtigkeit, trotzdem ist ein Zusatz von Stärke unter Umständen von Vorteil, da er die Formgebung erleichtert. Das Formen der Probetiegel bewirkt man, um diese möglichst dicht zu bekommen und möglicht vergleichbare Bedingungen zu schaffen, am besten durch Einstampfen des Oxyds in eine Matritze von Hand, welches so gleichmäßig als möglich ausgeführt werden muß. Die Unterschiede in der Porigkeit und Schwindung, aber auch der mechanischen Festigkeit, welche durch ungleichmäßiges Einstampfen veranlaßt werden können, sind unter Umständen erheblich. Als Zusätze kamen in Verwendung: Siliziumdioxyd, Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Berylliumoxyd und Thoroxyd.

Das Siliziumdioxyd verdampft, wenn unter vermindertem Druck gearbeitet wird, aus den Scherben zum größten Teil schon unterhalb 2000 ° und ist als Zusatz aus diesem Grunde eher schädlich als nützlich; der Scherben wird poröser, als er ohnedies sein würde.

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Das Aluminiumoxyd verdichtet den Scherben bis etwa 2000 ° in ganz hervorragendem Maße, bei höherer Temperatur und unter vermindertem Druck verdampft es, wie das Siliziumdioxyd, und macht den Scherben dabei unter Umständen blasig. Erhitzt man man Aluminiumoxyd enthaltende Scherben bis zum Schmelzen, so erhält man aufgetriebene Reguli.

Zur Herstellung dichter, bis etwa 2000 ° brauchbarer feuerfester Erzeugnisse erscheint Zirkondioxyd mit einem Zusatz von etwa 1 v. H. Aluminiumoxyd sehr geeignet, wenn die Brenntemperatur der Formlinge bis etwa 2000 ° gesteigert wird. Das Magnesiumoxyd verbessert die Porigkeit der Gefäße bis etwa 2200 °, wenn es in kleiner Menge verwandt wird; in größerer Menge und bei höherer Temperatur bringt dessen Zusatz keinen Vorteil; das Oxyd vermag den Scherben nicht mehr weiter zu verdichten und vergrößert durch seine Verdampfung nur die Porigkeit. Nach einstündiger Erhitzung auf etwa 2400 ° ist das Magnesiumoxyd aus dem Scherben verschwunden. Dem Magnesiumoxyd ziemlich ähnlich ist das Berylliumoxyd. Merkwürdig ist bei den Tiegeln mit mehr als 1 v. H. Berylliumoxyd der ganz außerordentlich große Verlust, unter Umständen von 30 v. H. und mehr, nicht bloß an Berylliumoxyd, sondern an Zirkonoxyd, welchen diese Tiegel beim Glühen schon bis 2000 ° und noch mehr bis 2400 ° erfahren.

Am günstigsten wirkt oberhalb 2000 ° das Thoroxyd, obwohl dieses Oxyd für sich allein der Reduktion in weit höherem Grade unterliegt, als alle die andern. Selbst noch bei 2200 ° läßt sich die Porigkeit von Tiegeln mit etwa 1 v. H. Thoroxyd bis bis auf etwa 2 v. H. herunterbringen.

In umgekehrter Richtung wie die Porigkeit wird durch die Zusätze die Schwindung beeinflußt, die Unterschiede sind bei dieser aber weniger ausgesprochen. Ein noch weniger zuverlässiges Hilfsmittel für die Kennzeichnung gebrannter Zirkondioxydgegenstände ist die Bestimmung der Temperatur ihres sichtbaren Schmelzens; denn diese ist von der Vorgeschichte der Gegenstände abhängig, weil während des Brennens und auch während des Erhitzens bis zum Schmelzen mehr oder weniger viel von den Zusätzen verdampft. Man findet meist Schmelztemperaturen in der Nähe derjenigen des reinen Zirkondioxyd, d.h. gegen 2570 °. Selbst ein Zusatz von Thoroxyd erniedrigt diese Temperatur nicht, obwohl Thordioxyd im Scherben verbleibt.

Im Handel sind schon mehrfach Gegenstände aus Zirkondioxyd erschienen. Insbesondere fabriziert das Glühlampenwerk der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft sehr feuerfeste Tiegel, Schiffchen, Blättchen. In neuerer Zeit sind es dann auch die Wolframdrahtfabrik G. m. b. H., Berlin, und die Porzellanmanufaktur von Haldenwanger in Spandau, welche sich mit der Herstellung von Zirkongegenständen befassen, Tiegel aus reinem Zirkondioxyd und aus rohem mit einem Korundzusatz, glasierte Schälchen aus Zirkondioxydmischungen mit Kaolin und feuerfestem Ton.

Die Scherben aller dem Vortragenden bis jetzt zu Gesicht gekommenen Sachen kennzeichnete eine große Porigkeit, welche dadurch bedingt sein dürfte, daß die Sachen wahrscheinlich nur bei der verhältnismäßig niedrigen Temperatur der Porzellanöfen gebrannt worden sind. Man hat zwar versucht, die Porigkeit durch Zusätze von feuerfestem Ton oder Kaolin herabzusetzen. Größere Mengen von diesen Stoffen (etwa über 1 v. H.) verringern aber die Feuerfestigkeit von Zirkondioxydgeräten erheblich; sie machen den Scherben unterhalb 2000° weich und blasig, so daß die besondere Feuerfestigkeit des reinen Zirkondioxyds nicht mehr zur Geltung kommt. Verwendet man statt des reinen Oxyds rohes als Zusatz zu solchen Massen, so spielt dieses lediglich die Rolle eines Magermittels, welches besser durch das feuerfestere Aluminiumoxyd (Korund) ersetzt würde; denn das Aluminiumoxyd schmilzt erst gegen 2030 °, das rohe Zirkonoxyd erweicht schon unterhalb 1900 °.

Plohn.

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Radiumblitzableiter. Die „Comptes rendus des seances de l'Academie des sciences“ bringen die Beschreibung eines neuen Blitzableiters, in dessen Spitze zur Erhöhung der Leitfähigkeit der Luft 2 mg Radiumbromid untergebracht sind. Der Erfolg ist, daß die Lufthaube über dem Blitzableiter mehrere Millionen mal so leitfähig wird, als sie ohne das Radium ist. Diese Leitfähigkeit ist tatsächlich noch auf sehr große Entfernungen hin festzustellen. Es findet deshalb zwischen Erde und Lufthülle ein ununterbrochener Austausch von Elektrizität statt, der es zu plötzlichen Entladungen durch Blitze überhaupt nicht mehr kommen läßt.

Pr.

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Die Frist zur Mängeluntersuchung bei technischen Lieferungen. Wenn ein Lieferungsgeschäft für Besteller und Lieferanten ein Handelsgeschäft ist, so hat der Besteller die Ware unverzüglich nach Ablieferung durch den Lieferanten, soweit dies nach ordnungsmäßigem Geschäftsgange tunlich ist, zu untersuchen und wenn sich ein Mangel zeigt, unverzüglich Anzeige zu machen; andernfalls gilt die Lieferung als genehmigt, so daß alle Rechte auf Wandelung, Minderung, Schadenersatz usw. wegen Mängel entfallen.

Bei Lieferung von Produkten der technischen Industrie, bei Maschinenlieferungen, Lieferungen technischer Anlagen usw. ist die Mängeluntersuchung, wenn selbst die eigentliche Untersuchung keine besondere Mühe macht und keine besondere Zeit erfordert, doch insofern mit Schwierigkeiten verknüpft, als eine Reihe von technischen Vorarbeiten nötig sind, die Inanspruchnahme von Maschinen, Apparaten, Schmelzöfen usw., die nicht jederzeit zur Verfügung stehen, und die, ehe sie zur Ausführung der Untersuchung gebraucht werden können, in dem Geschäftsbetriebe des Bestellers unentbehrlich sind.

Ist der Besteller dann genötigt, nur um die Mängeluntersuchung möglichst rasch durchzuführen, und den Pflichten der Handelsrechte zu genügen, alles andere im Stich zu lassen, die benötigten Maschinen, Apparate usw. für die Untersuchung frei zu machen, damit nicht mehr Zeit vergeht, als in technischer Beziehung den Umständen nach zur Feststellung etwaiger Mängel erforderlich ist?

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Das Gesetz schreibt ausdrücklich vor, daß die Mängeluntersuchung sobald zu erfolgen hat, als es nach ordnungsmäßigem Geschäftsgange tunlich ist. Der Zweck dieser Bestimmung ist der, daß der Besteller in Hinsicht auf seine Untersuchungspflicht seine eigenen Interessen nicht in unangemessener Weise zurücktreten zu lassen braucht. Wenn die Untersuchung auf Mängel einer gelieferten Ware unverzüglich erfolgen soll, so ist der Begriff der Unverzüglichkeit nicht nach mathematischen Gesichtspunkten zu verstehen, sondern nach wirtschaftlichen. Mit andern Worten: Hier sind die gegenseitigen Rechte und Pflichten nach den Gesichtspunkten der Interessenerwägung zu beurteilen.

Der Besteller ist daher verpflichtet, einen geringen Vorteil aufzugeben, um die Untersuchung der Ware zu beschleunigen und damit die Interessen des Lieferanten zu sichern. Anderseits kann der Lieferant nicht beanspruchen, daß der Besteller mehr an Vorteilen aufgibt als, in wirtschaftlicher Beziehung genommen, die Wahrung des Interesses des Lieferanten an einer schnellen Feststellung etwaiger Mängel Wert hat.

Wenn etwa die unverzügliche Untersuchung einer gelieferten Sache nur kurze Zeit erfordert, und wenn der Verlust dieser Zeit nur etwa die Folge hat, daß eine Reihe von Arbeitern Ueberstunden machen muß, um einen andern Auftrag noch rechtzeitig auszuführen, so wird man dem Besteller in der Regel dieses Opfer zumuten können.

Wenn der Besteller dann, um diese Kosten zu sparen, etwa die Untersuchung so lange hinausschiebt, bis der laufende Auftrag fertig ausgeführt, und die Maschinen, die zur Feststellung der Brauchbarkeit der gelieferten Sache erforderlich sind, frei sind, so würde er seine Pflicht zur unverzüglichen Mängeluntersuchung verletzen und damit seine Rechte verloren haben.

Ist anderseits eine auch nur vorübergehende Entziehung von Maschinen usw. für den ganzen Betrieb eine schwere Störung, so ist der Besteller berechtigt, die laufenden Arbeiten, auch wenn es sich um mehrere Tage handelt, erst fertig erledigen zu lassen, und dann, wenn es nach ordnungsmäßigem Geschäftsgange tunlich ist, die Mängeluntersuchung nachzuholen.

Die Rechtsprechung ist früher in der Beurteilung der Pflicht des Bestellers zur unverzüglichen Mängeluntersuchung außerordentlich streng gewesen; um so erfreulicher ist es, daß neuerdings die Rechtsprechung sich mehr auf den Standpunkt der Interessenabwägung stellt.

Ein Beispiel hierfür ist ein Urteil des Oberlandesgerichts München (Rechtsprechung der Oberlandesgerichte Band 28 S. 383) das in jeder Beziehung gerecht und gesund erscheint. Es handelte sich dort um die Lieferung von Messingröhren, die vom Besteller auf ihre Festigkeit, Biegsamkeit usw. hin geprüft werden mußten. Die Prüfung erforderte aber, wenn gleich sie selbst ganz einfach zu erledigen war, doch die Inanspruchnahme von Maschinen, das Heizen von Oefen usw., und unter diesen Umständen brauchte der Besteller, wie das Oberlandesgericht München zutreffend ausführt, nicht alles liegen zu lassen, um nur schnell die Mängeluntersuchung auszuführen, sondern er konnte die Mängeluntersuchung mehrere Tage hinausschieben, bis die Umstände eine Mängeluntersuchung ohne wesentliche wirtschaftliche Schädigung seines Betriebes gestatteten.

Dr. jur. Eckstein.

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The Journal of the Institution of Electrical Engineers, London, Bd. 52, Nr. 224, 15. Dezember 1913, S. 96 bis 105.

|582|

Dieser Wert ist unwahrscheinlich, was man besonders erkennt, wenn man sich alle von Wild gemessenen Punkte in Kurvenform aufträgt.

|586|

s. D. p. J. S. 321 dieses Bandes.

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