Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1915, Band 330 (S. 189–197)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj330/ar330036

Polytechnische Rundschau.

Lokomotiv-Wasserstationen. Das von der Lokomotive während der Fahrt verdampfte Wasser wird aus dem Wasservorrat wieder ergänzt, der auf der Lokomotive selbst oder auf einem besonderen Tender mitgeführt wird. Das Fassungsvermögen eines solchen Tenders ist im Laufe der Zeit von 8 auf 31 m3 für Wasser und von 2,5 auf 4 t für Kohlen gestiegen. Um den Wasservorrat einer Lokomotive rechtzeitig ergänzen zu können, sind Wasserstationen in solchen Entfernungen voneinander anzulegen, daß die Wasserversorgung der Lokomotive gesichert ist. Diese Wasserstationen müssen außer dem Lokomotivspeisewasser noch Wasser zum Auswaschen der Lokomotivkessel, zur Speisung von Dampfkesseln für Werkstätten und Gasanstalten, zur Reinigung der Wagen, der Bahnsteige und Kohlenlager, für Feuerlöschzwecke usw. liefern.

Die Entfernung zweier Wasserstationen bestimmt sich aus dem Wasserbedarf einer Lokomotive zwischen zwei Haltestellen, oder auch aus dem Kohlenverbrauch, da dieser dem Wasserverbrauch verhältnisgleich ist. Es kann hier für Sattdampflokomotiven eine 7,4-fache, für Heißdampfmaschinen eine 6,7-fache Verdampfung angenommen werden. Es schwankt dementsprechend der Wasserverbrauch zwischen 0,09 und 0,16 m3 für das Kilometer. Die meisten Tender fassen zurzeit 10 bis 21 m3 Wasser, 2 m3 davon müssen stets im Tender zurückbleiben, zum Gebrauch des Lokomotivkessels verbleiben somit 8 bis 19 m3. Mit Berücksichtigung des kleinsten Tenderinhalts ergibt sich somit die Entfernung der Wasserstationen zu . Wird dabei mit der Möglichkeit gerechnet, daß eine Wasserstation unbrauchbar wird, so muß im Tender noch genügend Wasser vorhanden sein die nächste Wasserstation zu erreichen. Damit ergibt sich die Entfernung zu 25 km. In Wirklichkeit ist die Entfernung zweier benachbarter Wasserstationen 15 bis 20 km für Gebirgsstrecken und 20 bis 30 km für Flachlandstrecken. Bei der Arlbergbahn sind die Wasserstationen 5 km, bei der Gotthardtbahn 8 km voneinander entfernt. Für wieviel Kilometer der Wasservorrat bei einigen Tenderlokomotiven ausreicht, zeigt die folgende Zusammenstellung:


Lokomotiv-Bauart
Vorrat auf der
Lokomotive
an Wasser
für km
an Kohle
für km
C-Zweizyl.-Heißd.-Zw.-Tenderlokomotive 30,9 83,0
1 C-Zweizyl.-Heißd_–Zw.-Tenderlokomotive 38,7 115,6
D-Zweizyl.-Sattd_–Zw.-Tenderlokomotive 42,9 144,5
E-Zweizyl.-Heißd.-Zw.-Tenderlokomotive 39,2 95,6
2-C-2-Zweizyl.-Heißd.-Zw.-Tenderlokomot. 82,0 236

Für das Auswaschen eines Lokomotivkessels rechnet man 5 bis 10 m3, für eine Kesseldruckprobe 5 bis 7 m3, für Feuerlöschzwecke an jedem Schlauchanschluß 350 bis 400 l/Min., für die Reinigung eines Viehwagens 2 m3 usw. Ist auf diese Weise die Größe des Wasserbehälters nach dem größten Wasserbedarf berechnet, so rundet man ihn entsprechend auf 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000 m3 usw. auf. (Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1914, S. 61.)

W.

Feuerlose Lokomotiven. Die feuerlosen Lokomotiven wurden von dem Deutsch-Amerikaner Dr. Lamm erfunden, der etwa im Jahre 1870 auf den Gedanken kam, als Wärmespeicher und Dampfquelle für kleine Lokomotiven heißes Wasser zu benutzen. Die erste Lokomotive dieser Art wurde für die Straßenbahn Carrolten-New-Orleans in den Dienst gestellt. Weitere Verbesserungen wurden von dem Deutschen Scheffler und von dem Franzosen Francq ausgeführt.

Nach dem Verfahren von Lamm wurden in einem ortfesten Kessel Wasser auf 200° C erwärmt, und damit wurde dann der Lokomotivkessel gefüllt. Hierbei traten erhebliche Wärme- und Spannungsverluste ein. Francq leitete deshalb Dampf von etwa 15 at Spannung in den mit Wasser gefüllten Lokomotivkessel. Auf die Erfindung der Heißwasserlokomotive setzte man große Hoffnungen und glaubte das billigste Beförderungsmittel für Klein- und Straßenbahnen gefunden zu haben. Ihre Abhängigkeit von einer ortfesten Kesselanlage, ihr verhältnismäßig hohes Gewicht und die Unmöglichkeit, sie zu überlasten, machen sie für diesen Zweck ungeeignet. Im Strecken- und Verschiebedienst hat dagegen die feuerlose Lokomotive ihr geeignetes Arbeitsfeld gefunden.

|190|

Wie schon erwähnt, tritt beim Füllen des Wasserbehälters einer feuerlosen Lokomotive Dampf aus einem ortfesten Kessel mit nahezu gleichbleibender Spannung in das Wasser des Lokomotivkessels ein und gibt dort seinen Gesamtwärmeinhalt ab. Wenn hier dann der Dampfdruck fast ebenso groß geworden ist wie im Erzeugerkessel, dann ist das Füllen der feuerlosen Lokomotive beendet. Die Zeitdauer einer Füllung- hängt in erster Linie von der Größe der ortfesten Kesselanlage ab. Bei einem Flammrohrkessel kann die stündliche Dampferzeugung zu 20 bis 22 kg/m2 Heizfläche angenommen werden. Bei einem Wasserrohrkessel dagegen kann mit 25 bis 30 kg/m2 Dampferzeugung gerechnet werden. Das zum Füllen der Lokomotive notwendige Dampfgewicht Gf berechnet sich aus der Gleichung

Gf (if'' – ia') = Qe (ia' – ie').

Qe ist das Wassergewicht, das vor Beginn der Füllung in der Lokomotive enthalten ist, ie' die zugehörige Flüssigkeitswärme. Nach der Füllung besitzt das Wassergewicht in der Lokomotive die Flüssigkeitswärme ia'. Der Wärmeinhalt des Fülldampfes ist if''. In obiger Gleichung bleiben jene Wärmemengen unberücksichtigt, die an das Kesselblech und die umgebende Isoliermasse dabei abgegeben werden, dementsprechend ist mit einem Zuschlag von etwa 10 v. H. zu rechnen.

Die Füllzeit F der Lokomotive bestimmt sich aus folgender Gleichung: Minuten, wobei H die Heizfläche des Erzeugerkessels und D die stündlich erzeugte Dampfmenge für 1 m2 Heizfläche bedeutet. Die Füllzeit kann nach obiger Gleichung nur dann berechnet werden, wenn der gesamte im Erzeugerkessel entwickelte Dampf während dieser Zeit zur Füllung der Lokomotive verwendet wird.

Bezeichnet Qa das Wassergewicht in kg, das nach erfolgter Füllung zu Anfang der Arbeitsleistung im Lokomotivkessel sich befindet, so läßt sich das aus dem Kessel einer feuerlosen Lokomotive erzeugte Dampfgewicht (Qa – Qe) aus der Gleichung errechnen:

wobei die mittlere Verdampfungswärme bezeichnet. Das Wassergewicht Qa ist in allen Fällen bekannt, es entspricht der meist am Wasserstandsglas angebrachten Höhenmarke. (Zeitschrift Rauch und Staub 1915 S. 73 bis 82.)

W.

Motorlokomotiven. Verbrennungskraftmaschinen werden erst in neuerer Zeit zum Antrieb von Lokomotiven verwendet. Um ein schnelles und sicheres Anfahren, Umsteuern und Anhalten hierbei zu erhalten, wurde zuerst die Kraftübertragung mittels Druckluft, Druckwasser oder Elektrizität versucht. Eine von der Gasmotorenfabrik Deutz im Jahre 1893 erbaute 12-pferdige Petroleum-Druckluftlokomotive hatte bereits einen Gesamtwirkungsgradvon 56 v. H., und die im Jahre 1895 erbaute Petroleumlokomotive mit elektrischer Kraftübertragung einen solchen von 68 v. H. Diese Lokomotiven konnten aber trotz ihrer guten Regelbarkeit wegen der hohen Kosten und des geringen Wirkungsgrades bei kleinen und mittleren Leistungen nicht wirtschaftlich arbeiten.

Auch bei Klein- und Straßenbahnen hat man bereits versucht, zum Antrieb Leuchtgasmotoren zu verwenden. Die deutsche Gasbahn-Gesellschaft in Dessau hat die beiden Straßenbahnen in Dessau und in Hirschberg ausgeführt. Lokomotiven mit Gasmotoren wurden bei der Kleinbahn Dessau–Wörlitz und Ludwigshafen–Frankenthal verwendet. Mit den von der Gasmotorenfabrik Deutz gelieferten Gaslokomotiven konnte ein wirtschaftlicher Betrieb nicht aufrecht erhalten werden, weil diese Lokomotiven im Verhältnis zu ihrer Leistung zu schwer und teuer waren.

Im Jahre 1896 hat die Gasmotorenfabrik Deutz die erste Grubenlokomotive gebaut. Bei einer Leistung von 6 PS konnte sie auf wagerechter Strecke 20 t Zuglast mit 5 km Geschwindigkeit in der Stunde fördern. Somit war der Motorlokomotive ein großes neues Gebiet erschlossen. Der mit mäßiger Umdrehungszahl laufende, liegend angeordnete einzylindrige Motor hat sich hier am besten bewährt. Es sind bis jetzt Lokomotiven mit einer Leistung von 40 PS bei 300 bis 400 Umdrehungen i. d. Min. gebaut worden. Zur Kraftübertragung wird die Zahnradübersetzung verwendet.

Um die Verdichtung im Arbeitszylinder den verschiedenen Brennstoffen anpassen zu können, ist in der Schubsfange in bekannter Weise ein auswechselbares Zwischenstück vorgesehen. Der Zylinder ist von einem großen Kühlwasserraum umgeben und besitzt eine auswechselbare Laufbüchse. Der Motor wird mit einer Handkurbel in Gang gesetzt, die lebendige Kraft, die beim Leerlauf des Motors in den beiden Schwungrädern aufgespeichert wird, reicht hin, um die Beschleunigungsarbeit beim Anfahren zu leisten. Beim Anhalten von kürzerer Dauer wird der Motor nicht abgestellt. Die Fahrgeschwindigkeit läßt sich vom Führerstand aus mittels eines Hebels ändern, der auf eine Feder des Reglers einwirkt. Je nach der Größe der Lokomotive erhält sie zwei oder mehr Uebersetzungen für Geschwindigkeiten bis zu 25 km i. d. Std. Das Triebwerk besteht aus Zahnrad- und Ketten- oder aus reinen Zahnradgetrieben. Es kann durch Ein- und Ausschalten von Reibungs- oder Klauenkupplungen auf Vorwärts- und Rückwärtsfahrt und geringere Fahrgeschwindigkeit übergegangen werden, ohne dabei den Gang des Motors zu beeinflussen.

Auf den Kühlmantel des Motors ist der Wasserbehälter aufgesetzt, dessen Wasserinhalt für einen mehrstündigen Betrieb genügt. Durch Verdampfungskühlung wird hier der Kühlwasserverbrauch auf 1 bis 1,5 kg für die Pferdekraftstunde verkleinert. Die Motorlokomotiven können so gebaut werden, daß sie unbedenklich auch in Schlagwettergruben Verwendung finden können. Hierzu müssen Einrichtungen vorhanden sein, die eine Entzündung |191| brennbarer Gase am Motor ausschließen, ebenso müssen die Abgase des Motors abgekühlt werden. Es sind bereits vier bis fünf Motorlokomotiven auf solchen Strecken gleichzeitig in Betrieb, ohne daß dadurch die Luft merkbar verschlechtert wird. Alle Oeffnungen für Lufteintritt, für Auspuff usw. sind mehrfach durch Drahtsiebe abzuschließen.

Die große Betriebsicherheit der Motorlokomotiven hat zu ihrer großen Verbreitung geführt. Der stündliche Brennstoffverbrauch für die Pferdestärke beträgt bei Benzin- oder Schwerbenzinbetrieb 0,3 kg, bei Benzol- oder Rohbenzolbetrieb 0.25 und bei Spiritus- oder Petroleumbetrieb 0,38 kg. Bis jetzt sind etwa 1500 Motorlokomotiven von der Gasmotorenfabrik Deutz für Gruben-, Feld-, Wald- und Industriebahnenbetrieb und ebenso für den Verschiebedienst geliefert worden. (Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1915 S. 11 bis 14.)

W.

Die größte Karusselldrehbank Amerikas, eine schwere Maschine von 11000 mm ∅. Die große bisher in den Vereinigten Staaten gebaute Karusselldrehbank ist vor einiger Zeit in der Brooklyner Schiffsbauwerft zur Aufstellung gelangt. Sie ist von der Niles-Bement-Pond Company in ihren Werken zu Hamilton (Ohio) ausgeführt worden. Ihr Drehdurchmesser beträgt 36' (etwa 11 m) und die Höhe unter den Werkzeugen 12' (3650 mm). Dieser große Drehdurchmesser wird bedingt durch die Bearbeitung von Drehschienen für die Geschütztürme der 35 und 40 cm-Kanonen der neuen amerikanischen Schlachtschiffe. Die Maschine wird ebenfalls zum Ausbohren von Zylindern sowie zum Bearbeiten von Gußstücken für die großen Dampfturbinen der amerikanischen Kriegsschiffe verwendet.

Textabbildung Bd. 330, S. 191
Textabbildung Bd. 330, S. 191

Die hervortretende Eigentümlichkeit im Aeußern der Maschine ist, daß sie nicht nach dem Typ der Karusselldrehbänke mit verschiebbaren Ständern gebaut ist, sondern eine normale Querbalkenmaschine mit einem Drehdurchmesser von 36' 2'' (etwas über 11 m) mit feststehenden Ständern darstellt. Man kann sich ein Bild von der gewaltigen Größe und Massigkeit derselben machen, wenn man die Tatsache berücksichtigt, daß das Gesamt-Nettogewicht einschließlich der Motoren über 335000 kg beträgt.

Der Tisch ist für eine Belastung von mehr als 91000 kg berechnet. Die außergewöhnliche Größe des Tisches (10 m ∅) machte es erforderlich, ihn in drei Teilen zu gießen; der mittlere und ein Seitenteil ist in Abb. 1, 2 und 3 dargestellt. Diese drei Teile des Tisches wiegen etwa 102000 kg. Dieser ist auf konischen Rollen gelagert, die in einer am Bett angeordneten kreisförmigen Bahn von 7300 mm ∅ laufen. Die Rollen sind aus hartem Stahl von bester Qualität hergestellt und sind auf kreisförmigen Führungsrahmen angeordnet, um eine richtige Lage zu gewährleisten. Außerdem ruht der Tisch in einem Lagerring, der die Drehachse umgibt, die senkrecht durch Stahlschrauben nachstellbar ist. Die Achse ist im Bett durch eine nachstellbare konische Büchse zentriert. Die Laufbahn des Tisches und die Achse haben zwangläufige Schmierung mittels einer vom Hauptantriebmotor betätigten Pumpe.

Textabbildung Bd. 330, S. 191
Textabbildung Bd. 330, S. 191

Der Tisch ist mit einem Zahnkranz von etwa 8500 mm Durchmesser ausgestattet, dieser besteht aus Spezialguß mit aus dem Vollen geschnittenen Zähnen. Der Tisch wird angetrieben mittels zwei Ritzeln aus Schmiedestahl, die einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Der Hauptkörper des Bettes besteht aus zwei Teilen, |192| von denen einer in Abb. 4 dargestellt ist. Es sind zwei Ansätze am Hauptbett angebracht. Das ganze Bett wiegt roh 31300 kg. Die Tischbahn ist durch die senkrechten Stege des Bettes solide abgestützt.

Textabbildung Bd. 330, S. 192

Die in Abb. 5 dargestellten Ständer haben Kastenform und sind oben durch ein kräftiges Verbindungsstück miteinander verbunden. Die Stabilität wird außerdem durch einen Träger aus Stahl erhöht, der ebenfalls die Ständer miteinander verbindet. Jeder Ständer wog roh etwa 15000 kg.

Der Querbalken in Abb. 6 ist etwa 14000 mm lang; er wog in unbearbeitetem Zustande etwa 39000 kg und ist ebenfalls kastenförmig. An diesem Querbalken ist oben ein massiver Bügel angebracht, der dazu dient, die Widerstandsfähigkeit des Querbalkens zu erhöhen und den Durchbiegungsdruck aufzunehmen, der infolge des großen Eigengewichts des Querbalkens mit den Werkzeugsupporten entsteht. Die Gesamthöhe des Querbalkens mit Bügel beträgt 2400 mm.

Der Querbalken wird mittels eines 30-pferdigen Motors gehoben und gesenkt; dieser ist auf dem Verbindungssteg montiert und mit vier sich in Bronzemuttern drehenden Hebespindeln von großem Durchmesser verbunden.

Die zum Bohren und Drehen vorgesehenen beiden Supporte sind so eingerichtet, daß jeder nach der Mitte des Querbalkens zu verschoben werden kann. Sie haben graduierte Schwenkbewegung und sind mit Schneckenübersetzung ausgerüstet, um sie auf jeder Seite in jedem Winkel von der Senkrechten bis zu 30° verstellen zu können.

Die Supporte und der Stößel sind mit schneller mechanischer Querbewegung sowie mit Anstellung von Hand für die Feineinstellung ausgestattet. Diese schnelle Querbewegung wird betätigt durch einen zehnpferdigen, auf dem Verbindungssteg angebrachten Motor. Die Betätigungdieser Mechanismen sowie das Ein- und Ausschalten der Vorschübe erfolgt von einer Maschinistenbühne aus, die an jedem Support angebracht ist. Die Steuerhebel blockieren sich gegenseitig, so daß die schnelle Querbewegung nicht für den einen Support eingerückt werden kann, bevor sie an dem anderen ausgerückt ist, und es ist daher unmöglich, daß der Maschinist durch Unachtsamkeit beide Supporte zugleich einrückt.

Textabbildung Bd. 330, S. 192

Es sind acht umsteuerbare Vorschübe für die Werkzeughalter vorgesehen. Diese arbeiten in senkrechter Richtung oder in einem Winkel. Die Vorschübe jedes Supports sind voneinander unabhängig verwendbar. Durch Verwendung von Friktionskupplungen werden Brüche der Vorschub-Räderübersetzungen vermieden, falls Werkzeughalter oder Schlitten auf ein Hindernis stoßen. Der Hauptantrieb erfolgt durch einen 75 PS-Motor. Es sind verschiedene Geschwindigkeiten zum Bohren, Drehen und Plandrehen vorgesehen.

Wk.

Doppeltwirkende Viertakt-Dieselmaschine. Bereits im Jahre 1908 hat die Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg eine von ihr erbaute Dieselmaschine nach Art der doppeltwirkenden Viertakt-Gasmaschinen in Tandembauart von 600 PS bei 160 Uml./Min. auf ihrem Versuchsstand geprüft. Diese Versuchsmaschine hat in der Zwischenzeit eine Reihe von Aenderungen durchgemacht, und auf Grund der damit gemachten Erfahrungen entschloß man sich zur Herstellung großer Einheiten. Für Leistungen von 600 bis 2000 PS kommt zurzeit die Tandemmaschine, und für Leistungen von 1200 bis 4000 PS die Zwillings-Tandemmaschine in Betracht. Die Arbeitszylinder sind dabei, wie die Zylinder der Großgasmaschinen |193| dieser Firma, in einem Stück gegossen. Jede Zylinderseite enthält oben eine Oeffnung für das Ansaugeventil, unten eine solche für das Auslaßventil. Jede Zylinderseite besitzt zwei Brennstoffventile, sie liegen auf der Steuerwellenseite in annähernd radialer Richtung zur Zylinderachse. Die Zylinderdeckel wie der Kolben besitzen je zwei Aussparungen, die den Verdichtungsraum bilden. In diese Aussparungen münden die Brennstoffventile. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich der eingespritzte Brennstoff gut mit der Verbrennungsluft mischen kann, um eine gute Verbrennung zu erhalten. Die wassergekühlten Kolben sitzen auf den hohlgebohrten Kolbenstangen. Die Kolbenstangen der hintereinanderliegenden Arbeitszylinder sind durch eine Kupplung verbunden, die gleichzeitig zum Anschluß der Gelenkrohre des Kühlwassers dient. Die Steuerung der Ansauge- und Auspuffventile erfolgt durch je einen für beide Ventile jeder Zylinderseite gemeinsamen Nocken, dessen Hub durch Lenkerstangen und Wälzhebel auf die Ventilspindeln übertragen wird. Die gußeisernen Brennstoffventileinsätze enthalten Bohrungen für Treiböl, Zündöl und Einblaseluft. Die Brennstoffpumpen für Zünd- und Treiböl sind am Mittelstück befestigt und werden durch Exzenter von der Steuerwelle angetrieben. Die Zündölpumpen fördern bei allen Belastungen gleichbleibende Oelmengen, die Treibölpumpen stehen unter dem Einfluß des Reglers. Die Regelung geschieht in bekannter Weise durch kürzeres oder längeres Offenhalten der Saugventile der Brennstoffpumpen. Die Druckluft zum Einblasen des Brennstoffes und zum Anlassen der Maschine wird durch eine Luftpumpe erzeugt, die unmittelbar von der Kurbelwelle angetrieben wird. Für kleinere Maschinen hat die Luftpumpe zwei, für größere drei Verdichtungsstufen. Hinter jeder Druckstufe wird die Luft durch einen Zwischenkühler geleitet. Durch Abscheider werden der Luft ein Teil ihres Wassergehaltes und das mitgeführte Schmieröl entzogen. Zylinder, Deckel, Kolben und und Kolbenstangen, Auspuffventilgehäuse, Auspuffleitung, Luftpumpe und Luftkühler besitzen Wasserkühlung. Das Kühlwasser für Kolben und Kolbenstangen muß wegen deren hin- und hergehenden Bewegung mit etwa 5 at Ueberdruck zugeführt werden.

Für das städtische Elektrizitätswerk in Regensburg wurde eine solche 1000 PS-Maschine von 740 mm Zylinderdurchmesserund, 1000 mm Hub mit 125 Uml./Min. geliefert. Die durchgehende Kolbenstange hat 240 mm Durchmesser, das sekundliche Hubvolumen für 1 PSi ist also etwa 6,4 l. Das Schwungmoment des Schwungrades beträgt 395000, das der Lichtdynamo 13050, insgesamt also 408050 kgm2, entsprechend einem Ungleichförmigkeitsgrad von 1/225 bei Vollbelastung und 1/210 bei Leerlauf. Mit dieser Maschine wurden verschiedene Belastungsversuche ausgeführt, indem die beiden Dynamomaschinen, die von ihr angetrieben werden, auf Drahtwiderstände geschaltet wurden. Die Versuche mit halber Belastung dauerten über 1 Std., die Versuche mit dreiviertel Belastung etwa 1½ und die Versuche mit voller Belastung über 2 Std. Bei jedem Versuch wurde zuerst der Beharrungszustand der Maschine abgewartet. Die Nutzleistung der Dieselmaschine wurde aus der abgegebenen elektrischen Leistung berechnet. Als Brennstoff wurde bei den Versuchen Steinkohlenteer von der Deutschen Teerprodukten-Vereinigung zum Preise von 4,25 Mark für 100 kg verwendet. Als Zündöl diente Paraffinöl aus Halle, von dem 100 kg 11,50 M kosten.

Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193
Textabbildung Bd. 330, S. 193

In Abb. 1 bis 7 sind Indikatordiagramme der Arbeits- und Luftpumpenzylinder bei voller Belastung dargestellt. Der indizierte Leistungsverbrauch der Luftpumpe beträgt bei voller Belastung etwa 8 v. H. der indizierten Gesamtleistung der Maschine. In Wirklichkeit ist aber der auf die Luftpumpe entfallende Verlust kleiner. Es kann angenommen werden, daß von den 8 v. H. der Verdichtungsarbeit 3 v. H. im Arbeitszylinder wieder zurückgewonnen werden entsprechend einem Wirkungsgrad der Druckluftübertragung von etwa 40 v. H. Somit beträgt der Verlust in der Luftpumpe nur mehr 5 v. H. der Gesamtleistung.

|194|

Abb. 8 stellt ein Schwachfederdiagramm des Arbeitszylinders bei vollbelasteter Maschine dar. Hieraus ist deutlich der beim Ansaugen entstehende Unterdruck zu ersehen. In Tabelle 1 sind die Versuchsergebnisse zusammengestellt. Der untere Heizwert des Teeröles betrug 9007, der des Zündöles 9867 WE.

Tabelle 1.


Belastung

Halb
Drei-
viertel

Voll
Mittlere Umlaufzahl Min. 125,88 125,31 124,87
Nutzleistung, Ne PSe 510 752 1004
Ueberdruck im Einblasegefäß at 50,2 54,0 58,5
Verdichtungsdruck im vorderen Arbeits-
zylinder, Kurbelseite

at Ueberdr.

31,6

31,6

31,6
Mittlerer indiz. Druck, ebenda 3,68 4,74 6,12
Mittl. indiz. Leistung, ebenda PSi 197,9 254,2 326,6
Ges. indiz. Leistung, Ni 790,5 1022,4 1284,2
Ges. indiz. Leistungsverbrauch der Luft-
pumpe

PSi

80,71

82,87

100,5
Enddruck im Hochdruck-Zylinder der Luft-
pumpe

at Ueberdr.

54,0

57,6

62,5
v. H.
64,5 73,6 78,2
Brenstoff-
verbrauch
Teeröl, für 1 PSi/Std.
„ „ 1 PSe/Std.
Zündöl „ 1 PSi/Std.
„ „ 1 PSe/Std.
kg


0,160
0,248
0,0124
0,0192
0,167
0,227
0,0097
0,0132
0,179
0,228
0,0071
0,0091
Aufgewendete Wärme insges. WE/PSe-Std. 2423,4 2174,3 2142,9
Brennstoffkosten für 1 PSe/Std. Pf. 1,27 1,11 1,07
Schmierölverbrauch f. Zylinder und Stopf-
büchsen für 1 PSe/Std.

kg

0,0018

0,0017

0,0014
Kühlwasserverbrauch für 1 PSe/Std. (Zu-
fluß etwa 24° C, Abfl. 44, 47 u. 53° C)

kg

45,7

37,6

28,0

Tabelle 2.


Es entfällt auf

Halbe
Belastung
Drei-
viertel
Belastung

Volle
Belastung
Nutzarbeit der Maschine 26,1 29,0 29,5
Reibungs- u. Luftpumpenarbeit,
Arbeitsbedarf der Kühlwasser-
und Oelpumpen


14,3


10,5


8,2
Kühlwassererwärmung 37,9 38,9 36,6
Verluste in den Abgasen und
durch Leitung und Strahlung

21,7

21,6

25,7

In Tabelle 2 ist in v. H. die Wärmebilanz der Versuchsmaschine zusammengestellt. (Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure 1914 S. 1242.)

W.

Wassereinspritzung bei Glühkopfmotoren. Schon Hugon hat bei der Lenoir-Gasmaschine, um heftige Explosionen zu vermeiden, Wasser in den Zylinder eingespritzt. Später wurde von Banki und Schimanck dasselbe Verfahren benutzt, um höhere Verdichtungsgrade verwenden zu können. Auch bei Glühkopfmotoren hat man von Anfang an Wassereinspritzung vorgesehen, um ein frühzeitiges Zerstören des gußeisernen Glühkopfesdurch Ueberhitzung zu vermeiden. Um die Wirkungsweise einer solchen Wassereinspritzung feststellen zu können, wurden im Maschinenlaboratorium der Technischen Hochschule zu Berlin an einer Zweitakt-Glühkopfmaschine von 230 mm Zylinderdurchmesser und 270 mm Hub Versuche ausgeführt. Dem Verdichtungsverhältnis von 5,95 entspricht dabei ein Verdichtungsdruck von 10 at. Das Einspritzwasser wird in die Maschine durch die Spülluftschlitze eingeführt. Die Bestimmung der Glühkopftemperaturen geschah durch ein Thermoelement, die Leistungsmessung durch eine Bremse in Verbindung mit einer Meßdose. Als Brennstoff wurde Rohöl mit einem Heizwert von 10240 WE. verwendet.

Um den Einfluß der Wassereinspritzung genau bestimmen zu können, muß bei der Berechnung der eingespritzten Wassermengen auch das in der angesaugten Luft enthaltene Wasser bestimmt werden, das besonders bei niedriger Belastung nicht vernachlässigt werden darf. Die Sättigung der Luft wurde nach dem Verfahren von August gemessen. Bei den Versuchen mit einer Luftuhr wurde der Feuchtigkeitsgehalt zu 90 v. H. angenommen, da sich die durch solche Uhren strömende Luft erfahrungsgemäß nahezu sättigt.

Eine richtige Gemischbildung kann im Glühkopf nicht entstehen, da der ohne Einspritzluft hier eingespritzte Brennstoff nicht gut zerstäubt wird. Der Glühkopf wird, da er mit dem Zylinder nur durch eine enge Oeffnung in Verbindung steht, schlecht ausgespült, so daß keine richtige Verbrennung stattfinden kann. Daher zeigen auch Glühkopfmotoren im hohen Maße die Erscheinung des Nachbrennens. Eine gute Verbrennung wird hier erfahrungsgemäß nur dann erzielt, wenn doppelt so viel Wasser als Brennstoff eingeführt wird. Vom wärmetechnischen Standpunkt aus betrachtet, muß die Wassereinspritzung schädlich genannt werden. Die ganze Verdampfungs- und Ueberhitzungswärme geht für den Arbeitsvorgang verloren. Berechnungen darüber sind bereits in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1903, S. 81 ausgeführt worden. Der günstige Einfluß des Wassers auf den Arbeitsvorgang der Glühkopfmaschine kann nur auf Grund der chemischen Vorgänge bei der Verbrennung schwerer Oele erklärt werden. Der Verbrennung voraus muß hier die primäre Aufspaltung des Brennstoffes unter Wärmezufuhr gehen. Erhitzt man dabei aber zu schnell und zu hoch, so trennt sich der Wasserstoff vollständig ab, und der Kohlenstoff scheidet in Form von Ruß und Koks aus. Der Wasserstoff verbrennt dabei explosionsartig. Bei mäßiger Erhitzung zerfallen die schweren Kohlenwasserstoffe in einfachere Verbindungen, die dann leichter verbrennen. Gelingt es, noch während der Verbrennung überschüssigen Wasserstoff an ausgeschiedenen Kohlenstoff anzugliedern, so kann eine vollkommene und vollständige, d.h. eine rauch- und rußfreie Verbrennung erzielt werden. Der überschüssige Wasserstoff entsteht durch Zersetzung des eingespritzten Wassers. Die Versuche haben weiterhin ergeben, daß der niedrigste Brennstoffverbrauch mit der niedrigsten Glühhaubentemperatur zusammenfällt, die |195| Brennstoffverbrauchskurven steigen mit den Glühkopftemperaturkurven. Das Einspritzwasser dient nur zum geringen Teil als inneres Kühlmittel für den Glühkopf, es ist vielmehr als Kontaktsubstanz zur Aufspaltung der schweren Kohlenwasserstoffe zu betrachten. Vergrößert man die Einspritzwassermenge von einem bestimmten Punkt an, so tritt sogar eine Zunahme der Glühkopftemperatur ein.


Ne
Temperatur Wärme-
verbrauch
Einspritzwasser Kühlwasser

Kopf

Abgase
Raum-
temperat.
Relat.
Feucht.
Atmos.
Wasser
Tropf-
wasser
Wasser-
verbrauch

Menge

te

ta
Abgeführ.
Wärme

PSe

°C

°C

°C
v. H.
d. Sättig.

g/Std.

g/Std.

g/PSe-Std
Liter
i. d. Std.

°C

°C
14,5 467 3685 18 66 1442 9000 720 175 13 61,6 586
14,4 480 342 3910 19 55 1275 10000 785 121 15 87,6 612
15,4 450 347 3400 17,5 60 1289 9950 732 297 13 40,2 526
14,9 454 352 3580 17,5 60 1289 9950 754 300 12,9 41,3 573
15,4 434 365 3370 17,5 74 1589 9110 695 220 14 55,8 597
15,5 427 368 3210 17,5 74 1589 8810 670 301 13 45,4 589
15,1 404 361 3300 16,5 69 1380 9300 707 259 14,8 47,7 564
15,8 425 356 3120 16,5 69 1380 9300 676 155 16,5 69,4 535
16,3 404 367 3460 15,5 69 1280 9600 667 161 14 58,5 440
14,9 410 352 3360 15,5 69 1280 9300 710 170 13,7 62,6 558
14,6 411 333 3220 16,5 90 1820 8800 729 95 13,9 71,4 374
15,1 398 359 3560 16,5 90 1820 8450 680 110 13,5 66,5 386
15,3 405 346 3420 16,5 90 1820 8400 669 250 12,7 43,6 505

Die vorstehende Tabelle enthält die Versuchsergebnisse für Höchstleistung von etwa 15 PSe. Das Einspritzwasser wurde dabei in den Spülkanal des Arbeitszylinders eingeführt. (Oelmotor 1915, S. 325 u. f.)

W.

Erzeugung und Verwendung destillierten Wassers zur Kesselspeisung. Bei der verhältnismäßig kleinen verdampfenden Oberfläche der Hochleistungskessel ist die Gefahr des Entstehens von nassem Dampf und des Mitreißens von Wasser in die Rohrleitungen und den Ueberhitzer besonders groß. Es kann zur Bildung von Ausscheidungen und Behinderung des Wärmedurchganges an den Wänden der Ueberhitzerschlangen kommen, wenn das mitgerissene Wasser salzhaltig ist, was meist der Fall sein wird, da die gebräuchlichen chemischen Wasserreinigungen nur die Kesselsteinbildner unschädlich machen, die Entstehung von Salzen aber noch befördern. In der Kolbendampfmaschine bewirken derartige Verunreinigungen starken Verschleiß an Kolben und Zylinderlaufflächen, in der Turbine schnelle Abnutzung von Schaufeln und Düsen usw. Bei Verwendung von destilliertem Wasser werden die genannten Schädigungen vermieden. Bei der Kolbenmaschine könnte die Destillation der erforderlichen Wassermenge Schwierigkeiten machen, da sich das Kondensat nur bei vorzüglicher Abdampfentölung zur Rückspeisung eignet. Bei Turbinen fallen derartige Bedenken fort. Es ist hier nur der Ersatz einer kleinen, durch Undichtigkeiten und dergleichen verlorenen Wassermenge nötig. Die Destillation dieses Zusatzwassers kann in Verdampfern erfolgen, deren Wasserraum durch Rohrspiralen geheiztwird, die von Dampf durchströmt werden. Der sich bildende Dampf wird oben abgezogen, vom Wasser befreit und im Kondensat der Turbine niedergeschlagen. Die vom Dampf mitgeführte Wärme wird nutzbar gemacht, da sie zur Erhitzung des Speisewassers beiträgt. Zum Heizen kann man den Abdampf kleiner Dampfturbinen verwenden, die zum Antriebe von Kondensations- und Speisewasserpumpen mit Vorteil gebraucht werden, da Kolbenpumpen geschmiert werden müssen und kein reines Kondensat liefern. Ein für die Herstellung des Destillats besonders empfehlenswerter Apparat ist der „Verdampfer-Auto-Kondensator“. Er besteht aus einem Vorwärmer, in dem durch 1 Teil Brüdendampf 5 Teile Rohwasser vorgewärmt werden. Diese 5 Teile gelangen in den Kochraum des Verdampfers. Hier werden 4 Teile in Brüdendampf verwandelt und 1 Teil als Schlammwasser abgezogen. Von den 4 Teilen Brüdendampf dient 1 Teil zur Heizung des Vorwärmers, 3 Teile werden durch 1 Teil Frischdampf in einen Dampfstrahlapparat, dem „Thermokompressor“, angesaugt und dienen zur Heizung des Verdampfers. Das gesamte, um 1 Teil Frischdampf vermehrte Destillat wird dem Reinwasserbehälter zugeführt. Die Wärmeverluste im Apparat wachsen mit der Menge des abgezogenen Schlammwassers, das nur bis zur Sättigung mit Kesselsteinbildnern eingedampft werden darf. Die Beschaffenheit des Rohwassers ist also von Bedeutung. Auch können unter Umständen mehr als 5 Teile Destillat mit einem Teile Frischdampf gewonnen werden. Ein Schwimmerventil im Rohwasserbehälter sorgt dafür, daß nur so viel Wasser zufließt, wie verdampft wird. Einen besonders guten Wirkungsgrad erzielt man durch Hintereinanderschaltung zweier Verdampfer, so daß der erzeugte Brüdendampf zur Beheizung beider dient. Enthält das Rohwasser viel kohlensaure Salze, so wird zwischen Vorwärmer und Verdampfer ein Kalkabscheider angeordnet. (Dipl.-Ing. Gentebrück in Technische Blätter Nr. 13/14 1915.)

Schmolke.

|196|

Stahlguß- oder Flußeisenwalzflanschen. Bezugnehmend auf die (in D. p. J. Bd. –0 Heft 6 inhaltlich wiedergegebenen) Ausführungen des Ingenieurs Seiffert über Stahlguß oder Flußeisenwalzflanschen bemerkt Oberingenieur Menk in Nr. 13 der Zeitschrift für Dampfkessel- und Maschinenbetrieb Folgendes. Die Tatsache, daß ein Versuch im Materialprüfungsamt zu Groß-Lichterfelde zugunsten der Stahlgußflanschen ausfiel, ist auf die Güte der Walzarbeit zurückzuführen. Die Annahme, daß die größere Härte der Stahlgußflanschen die Anhaftefestigkeit begünstigt, ist unrichtig, da der Glühprozeß bei Massenfabrikation die Härte der oberen Schicht des Stahlgusses verringert, während der aus ursprünglich dickerem Material durch hohen hydraulischen Druck gepreßte Flußeisenflansch eine starke Verdichtung erfährt. Eine Verstärkung des Ansatzes von Flanschen am Rande dürfte bedeutungslos sein, da die Hauptwirkung des Walzens sich in der vorderen Walzzone vollzieht. Auch von einer konischen Ausführung der Flanschbohrung verspricht sich Menk wenig, da die Konizität, um den beabsichtigten Zweck zu erfüllen, so stark sein müßte, daß die Walzarbeit schwierig würde. Mehr Wert glaubt er auf genügende Umbördelung des Rohrendes legen zu müssen. Wenn bei kurzschenkligen Bogenrohren ein Ecken der Flanschverbindung eintritt, dürfte es sich vielleicht empfehlen, den Flansch durch Annieten eines Ansatzes am Rohr zu sichern. Eine Verbreiterung der Dichtleiste wird allerseits als erstrebenswert bezeichnet. Den größten Nachteil der Stahlgußwalzflanschen sucht Menk in deren Unzuverlässigkeit bezüglich der inneren Beschaffenheit. Er sieht seine Annahme durch die immer mehr zunehmende Verwendung von Flußeisen als Flanschmaterial bestätigt.

Schmolke.

Wie soll man Schiedsverträge abschließen? Wird ein Schiedsvertrag abgeschlossen, so scheint es billig, die Ernennung der Schiedsrichter in der Weise zu vereinbaren, daß jede Partei ihren Schiedsrichter ernennt, und beide ernannten Schiedsrichter dann einen Obmann wählen. So werden auch bei weitem die meisten Schiedsverträge abgeschlossen. Wer aber einen tieferen Einblick in die Schiedsgerichtspraxis gewinnt, den lehrt bald die Erfahrung, wie unendlich viel Klippen diese so harmlos scheinende Vereinbarung enthält.

Hat die Partei, die im Schiedsgerichtsverfahren zu verklagen ist, die Absicht, die Sache hinzuziehen, so ernennt sie einen Schiedsrichter, von dem sie im voraus weiß, daß er das Amt nicht annehmen wird, oder daß er der Sache nicht gewachsen ist und sein Amt niederlegen muß.

Fällt der Schiedsrichter aus irgend einem Grunde fort, so hat nach § 1031 der Zivilprozeßordnung die Partei, welche ihn ernannt hat, auf Aufforderung des Gegners binnen einer einwöchigen Frist einen anderen Schiedsrichter zu bestellen. Nun bestellt sie einen Schiedsrichter, der irgendwo, vielleicht im Ausland, wohnt, gibt vielleicht absichtlich eine falsche Adresse an.

Gewinnt die Partei, die im Schiedsverfahren klagenwill, den Eindruck, daß der Gegner das Verfahren durch die Ernennung ungeeigneter Schiedsrichter hinzieht, so macht sie schließlich von ihrem Rechte Gebrauch, einen Schiedsrichter von dem zuständigen Gericht ernennen zu lassen. Hiergegen protestiert dann der Gegner, weil er angeblich seiner Pflicht genügt hat, und nun streiten die Parteien erst vor dem zuständigen Gericht über die Zulässigkeit der gerichtlichen Ernennung eines Schiedsrichters, gegen diese Entscheidung wird dann Beschwerde eingelegt, und so weitere Zeit gewonnen.

Kommt schließlich die Ernennung der beiden Schiedsrichter zustande, so erleidet das Verfahren eine weitere Hemmung dadurch, daß oft die beiden Schiedsrichter sich nicht auf einen Obmann einigen können.

Ist das Schiedsgericht schließlich bestellt, dann beginnen die Parteien mit Ablehnungsversuchen. Jede Partei nämlich sucht sich vorher einen Schiedsrichter aus, von dem sie gewiß ist, daß er zu ihren Gunsten entscheiden wird, ja oft genug fragt eine Partei so lange herum, bis sie einen Richter findet, der ihre Meinung teilt – und es läßt sich aus dem Gesetz nicht einmal herleiten, daß ein solches Verfahren unzulässig ist –, und dann versucht natürlich die Gegenpartei sich dieses Schiedsrichters durch einen Ablehnungsantrag zu entledigen. Ueber diesen Ablehnungsantrag entscheidet nun das Gericht; gegen diese Entscheidung wird wiederum Beschwerde eingelegt, und so hat das Verfahren noch einmal seinen Stillstand.

Die Schiedsrichter sind zwar befugt, unabhängig von Ablehnungsanträgen das Schiedsverfahren weiter zu führen, jedoch wird davon in der Praxis selten Gebrauch gemacht, weil die Schiedsrichter sich nicht dem aussetzen wollen, einen Schiedsspruch zu fällen, der nachträglich darum vernichtet wird, weil vielleicht das Gericht den Ablehnungsantrag für begründet hält.

Oft genug auch kommt es vor, daß durch die ewigen Ablehnungsversuche die Schiedsrichter selbst schließlich mürbe werden und ihr Amt niederlegen, so daß dann die Ernennung von Schiedsrichtern wieder von vorne anfängt.

Es erübrigt sich, die Mängel eines Schiedsvertrages, der die Benennung der Schiedsrichter den Parteien vorbehält, hier weiter zu erörtern. Hier soll nur kurz der Weg gezeigt werden, wie die Parteien diesen Uebelständen vorbeugen können.

Ein durchaus sicherer Weg ist es, wenn die Parteien bereits bei Eingehung des Vertrages sich auf einen bestimmten Schiedsrichter einigen; da es aber möglich ist, daß der Schiedsrichter nachträglich doch die Ausführung des Schiedsspruches ablehnt, vielleicht stirbt er, vielleicht verlegt er seinen Wohnsitz usw., so ist es angebracht, daß gleichzeitig vereinbart wird, daß dieser Schiedsrichter selbst einen anderen Schiedsrichter ernennen soll, falls er das Schiedsrichteramt nicht übernimmt.

Einigen sich die Parteien nicht schon bei Eingehung des Schiedsvertrages auf ein bestimmtes Schiedsgericht, so empfiehlt es sich, die Ernennung der Schiedsrichter irgend einem objektiven Dritten zu übertragen. Entweder |197| kann man nun diejenige Person gleich namentlich bezeichnen, die später die Schiedsrichter nennen soll, oder aber man kann vereinbaren, daß irgend eine Behörde oder eine Interessenvereinigung mit der Bestellung der Schiedsrichter betraut werden soll.

Hierbei stehen den Parteien die verschiedensten Wege offen. Sie können irgend ein Gericht mit der Ernennung von Schiedsrichtern beauftragen oder aber eine technische Hochschule, eine Handelskammer, eine Gewerbekammer, einen Verein usw. usw. Damit das Verfahren dann durch Ablehnungsversuche nicht aufgehalten wird, sollten die Parteien entweder von vornherein auf das Recht der Ablehnung verzichten, oder aber sie sollten sich dahin einigen, daß über das Ablehnungsgesuch diejenige Behörde oder derjenige Verein zu entscheiden hat, dem die Bestellungder Schiedsrichter anvertraut war. Das Beste zur Erreichung eines zuverlässigen Schiedsspruches in kürzester Zeit ist jedoch, sich von vornherein auf ein ständiges Schiedsgericht zu einigen. Eine Reihe von Interessenverbänden hat bereits ständige Schiedsgerichte eingesetzt, und das Verfahren, nach denen die Schiedsgerichte zu entscheiden haben, in bestimmten Schiedsordnungen festgelegt. Bei solchen ständigen Schiedsgerichten sind die Schiedsrichter gegenseitig aufeinander eingearbeitet, sie haben die meiste Sachkenntnis, die meiste Uebung in der Schiedsgerichtspraxis, und so hat sich, von wenigen Ausnahmen abgesehen – die Einrichtung ständiger Schiedsgerichte in der Praxis in jeder Weise sehr bewährt.

Dr. jur. Eckstein.

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