Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1915, Band 330 (S. 444–456)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj330/ar330085

Polytechnische Schau.

Spritzgußstücke aus Aluminium. Anläßlich der Jahresversammlung des „American Institute of Metals“ wurde ein Vortrag über die Herstellung von Spritzgußstücken aus Aluminiumlegierungen gehalten. Bei Spritz- oder Matrizenguß wird bekanntlich das flüssige Metall unter künstlichem Drucke in die metallische Form gepreßt, um so gebrauchsfertige Gußstücke zu erhalten. Der Spritzguß zeichnet sich durch saubere glatte Oberfläche und große Genauigkeit aus, so daß Genauigkeit bis zu 1/100 mm gewährleistet werden kann. Das flüssige Metall wird hierbei mittels Preßkolben in die Form gedrückt, Luftdruck findet selten mehr Verwendung.

Das Aluminium eignet sich infolge seines hohen Schmelzpunktes (über 600 °) gegenüber Blei usw. bis jetzt wenig für Spritzguß. Außerdem hat Aluminium im flüssigen Zustande die Neigung, Eisen aufzunehmen. Diegroße Schwindung des Aluminiums kann nach Angabe der Zeitschrift Stahl und Eisen 1915 S. 1007 durch einen Zusatz von 7 v. H. Kadmium und etwas Mangan beträchtlich verkleinert werden. Aluminiumlegierungen mit 2 v. H. Zinn und 8 v. H. Kupfer sollen auch geringe Schwindung zeigen. Die amerikanische Firma Aluminium Castings Co. in Detroit, Mich, benutzt für Spritzgußstücke aus Aluminium eine Legierung, bei der ein 50 mm langer Probestab eine Zugfestigkeit von 1750 kg/cm2 mit nur 3,1 v. H. Dehnung ergab. Der Probestab war nach dem Spritzverfahren hergestellt, bei Güssen in Sandformen ergab sich eine Zugfestigkeit von 1450 kg/cm2 mit 1,7 v. H. Dehnung.

Besonders sorgfältig sind die Formen aus Eisen herzustellen. Sie haben eine größere Menge loser, eiserner Einlagen, entsprechend der Form und größeren oder geringeren |445| Kegelmäßigkeit des Gusses. Die Einlagen dienen auch als Kerne zur Abkühlung, zur Herstellung von Aussparungen usw. Die zweckmäßige Vorwärmung der einzelnen Formteile trägt wesentlich zum guten Gelingen der Gußstücke bei.

W.

Die deutsche Metallurgie im „Urteil“ eines englischen Professors. Der Professor der Eisenhüttenkunde in Sheffield, J. O. Arnold, schildert in einem Aufsatz in den „Oxford Pamphlets“ 1914/15 Band XVI die Stahlerzeugung und den Stand des eisenhüttentechnischen Unterrichts in Deutschland und England. Die wirklichen Verhältnisse sind darin derartig entstellt wiedergegeben, daß man staunen muß, wie weit es der blindwütige Haß unserer Feinde gebracht hat. Wir wollen nachstehend einige Proben aus jenem Aufsatze nach Stahl und Eisen 1915 S. 993 wiedergeben.

Zunächst sagt Arnold bei der Erwähnung des Tiegelstahls, daß Krupp Kanonenstahlblöcke im Gewicht von 110 t herstelle „nach dem Verfahren, das vor 175 Jahren dem Gehirn eines Engländers entsprang“. Deutschland habe „versucht, durch schlau erfundene, lügenhafte Preßartikel aller Welt die Meinung beizubringen, daß „deutsche Kultur“, wie auf allen anderen Gebieten, so auch auf demjenigen der wissenschaftlichen Stahlerzeugung an der Spitze marschiere. Zur Entschuldigung Deutschlands könne angeführt werden, daß der deutsche Größenwahn in der metallurgischen Wissenschaft durch viele öffentliche Redner in England unterstützt worden sei, die in bezug auf technische Ausbildung in das widerliche Papageiengeschrei „Deutschland über alles“ eingestimmt hätten.“ Der Herr Verfasser führt dann die Erfindung des Wolframstahls auf einen Engländer Mushet zurück, wobei er übersieht (?), daß schon vor jenem ein Wiener namens Köller die ersten Proben von Wolframstahlproben hergestellt hat. (Vogel, Stahl und Eisen 1914 S. 1004). Ebenso irrt er, wenn er berichtet, daß 1900 zuerst in Sheffield die hervorragende Bedeutung eines geringen Vanadinzusatzes auf den Stahl entdeckt worden sei, wohingegen dieses Verdienst einem Franzosen mit Namen Hélouise gebührt, der schon vier Jahre früher hierauf aufmerksam gemacht hat (Vogel ibid.).

Durch die Brille der englischen Selbstüberhebung schildert er sodann die Entwicklung des Bessemer-, Thomas- und Martinverfahrens und sagt bei der Betrachtung der Stahlerzeugung unter anderen, daß „Deutschlands sprungweises Aufrücken in die zweite Stelle unter den stahlerzeugenden Ländern nicht seiner eigenen „Kultur“ (in Gänsefüßchen), sondern der Aneignung der Gedanken britischer Erfinder zu verdanken sei, nämlich usw.“ Die deutsche Arbeitsweise bestehe darin, „die Werke vollständig mit Hochdruck arbeiten zu lassen, um die Unkosten möglichst niedrig zu halten. Nachdem der erforderliche Gewinn durch Verkäufe zu den üblichen Marktpreisen erzielt worden ist, wird der Ueberschuß an Stahl häufig in England auf den Markt geworfen zu einem Schleuderpreise, der etwa um 20 M für die Tonne unter den englischen Selbstkosten liegt. Die hierfür erlöstenSummen erhöhen den erzielten Gewinn. Ein solches Verfahren macht den englischen Arbeiter arbeitslos“. Zwar „erzielten zweifellos gewisse britische Fabrikanten durch Verwendung dieses billigen Stahls erhebliche Vorteile, doch wird ein solcher Gewinn erkauft um den Preis einer Verminderung der Zahl der englischen Eisen- und Stahlwerksarbeiter, eine Verminderung, die, falls sie größeren Umfang annähme, vom Gesichtspunkt der Landesverteidigung eine nationale Gefahr bedeuten würde“.

Dies nur einige Beispiele. Es ist wirklich schade um jedes Wort, das diese Leistung „wissenschaftlicher Erkenntnis“ näher kennzeichnen wollte. Tief bedauerlich ist es aber, daß sich in England sogar Gelehrte finden, die durch scheinbar wissenschaftliche Aufsätze den tiefen Haß gegen alles Deutsche in der Volksseele vertiefen helfen.

Loebe.

Künstliche Gliedmaßen. Die Herstellung künstlicher Gliedmaßen verdient nicht nur vom sozialen Standpunkte das höchste Interesse, sie ist auch eine dankbare chirurgisch-mechanische Aufgabe. Glücklicherweise liegen die Muskeln, die die Hand bewegen, zum größten Teil im Unterarm und bleiben daher bei Verlust der Hand unversehrt. Ebenso befinden sich die den Unterarm betätigenden Muskeln im Oberarm usw. In diesen dem Einflüsse des Willensimpulses noch längere Zeit nach Amputation eines Gliedes gehorchenden Muskeln ist eine Kraftquelle vorhanden, deren Nutzbarmachung die Möglichkeit für die Bewegung künstlicher Gliedmaßen gibt. Es handelt sich zunächst darum, durch einen chirurgischen Eingriff den Sehnenenden eine Form zu verleihen, die für einen Kraftangriff geeignet ist, bevor die Muskeln infolge längerer Untätigkeit ihre Bewegungsfähigkeit verloren haben. Beim Verluste der Hand würde man sodann den vereinigten Sehnen der Beugemuskeln unter Anwendung einer geeigneten mechanischen Vorrichtung die Schließbewegung der Finger zuweisen, deren Oeffnung durch eine Feder zu bewirken wäre. Selbst bei starrem Daumen konnten die Finger eines in angedeuteter Weise entworfenen Holzmodells einen Hammerstiel und sogar eine Schreibfeder umfassen. Für einfache Betätigung, Erdarbeiten und dergleichen würde eine Klaue oder Beißzange als künstliche Hand genügen. Sofern auch der Unterarm verloren ist, bestünde die Möglichkeit, die Bewegungsfähigkeit des im Oberarm liegenden Beugers sowohl zum Schließen der Hand wie auch zum Beugen des Unterarms auszunutzen. Man müßte ein Zugorgan vom Kraftangriffspunkte bis zur künstlichen Hand derart führen, daß es in bezug auf die Drehachse des Unterarmes ein Moment ausübt, während eine Feder den Unterarm zu strecken sucht. Wenn der Muskel anzieht, würde sich zuerst die Hand schließen und, sobald der Widerstand des ergriffenen Gegenstandes die Federkraft übersteigt, der Arm beugen. Soll man den Gegenstand wiederum absetzen, so müßten erst der Arm gestreckt, dann die Finger geöffnet werden. Sogar bei gebeugtem Arm wäre ein Absetzen möglich, wenn man die Muskelkraft auf einen Augenblick ausschaltete. In diesem Falle |446| werden die Finger infolge ihres geringen Trägheitsmomentes der auf sie wirkenden Federkraft weit schneller nachgeben als der Unterarm. Fehlt der Arm bis zu den Schultern, so ließen sich deren Muskeln als Kraftquelle heranziehen. In gleicher Weise müßten die Brustmuskeln nutzbar gemacht werden, so daß bei größerer Kraftanstrengung mit Hilfe von Hebeln, Rollen, Schnüren usw. auch in diesem Falle noch die Greifbewegung der Hände ermöglicht werden könnte. Sofern nur ein kurzer Stumpf eines Gliedes übrig geblieben ist, würde es sich empfehlen, die Arbeitsfähigkeit der Muskeln des benachbarten, unversehrten Gliedes in Anspruch zu nehmen. Ein weiterer Vorteil, den die Schaffung künstlicher Gliedmaßen mit sich brächte, wäre der, daß die in Tätigkeit bleibenden Muskeln nicht schwinden, sondern in gutem Ernährungszustande erhalten blieben. Prof. Sauerbruch-Greifswald hat bereits Operationen durchgeführt, durch welche ein Kraftangriffspunkt in Gestalt einer Sehnenschleife geschaffen wurde. Die Erfahrung dürfte daher bald darüber Aufklärung geben, in wieweit sich die ausgesprochenen, an Modellen nachgeprüften Gedanken in die Wirklichkeit übertragen lassen. Ein bedeutender Fortschritt würde erreicht sein, wenn es gelänge, zwei Kraftangriffspunkte an Stelle eines zu schaffen. Allerdings müßte jeder Zeitverlust vermieden werden, da die schlummernde Muskelkraft nach längerer Zeit der Untätigkeit nur schwer wieder zu erwecken ist. (Stodola in Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. Nr. 41.) (Vgl. auch das Preisausschreiben des V. d. l. in D. p. J. S. 437 d. Bd)

Schmolke.

Neuerungen in Kohlenstaubfeuerungen. In Stahl und Eisen 1915 S. 965 wird über eine neue Kohlen-trocknungs- und Mahlanlage zur Aufbereitung von Kohlenstaub für Feuerungen berichtet, die von Polysius-Dessau verschiedentlich ausgeführt worden ist. Abb. 1 stellt die Anlage im Ganzen mit ihren Eizelheiten dar. Der Arbeitsgang ist folgender: Die Kohlenwagen werden in den Bunker entleert, denen die Kohle in regelbarer Menge durch Becherwerke entnommen wird. Sie gelangt zunächst in Vorratsbehälter und von da indie Trockentrommeln. Die Bauart dieser Vortrocknungsanlage ist aus Abb. 2 ersichtlich. Die Feuergase der Rostfeuerung oder die gleichfalls verwendbaren Hochofen- oder Koksgase umspülen die Trommel und gehen durch das Innere und die Staubkammer b hindurch in den Schornstein. Ihre Temperatur wird so niedrig gehalten, daß eine Vergasung der Kohle nicht eintreten kann.

Textabbildung Bd. 330, S. 446
Textabbildung Bd. 330, S. 446

Die getrocknete Kohle wird durch ein Becherwerk dem Silokasten und von hier aus der Mühle zugeführt, wo sie zu Staub vermählen wird. Polysius verwendet für die Mühle undurchlochte Mahlplatten, die so zwischen den Stirnwänden befestigt sind, daß sie miteinander |447| zwei Stufen bilden. Dadurch wird das Mahlgut gezwungen, die ganze Mahlbahn zu durchlaufen. Durch schräge Leisten wird es dann über die Siebe und teilweise in die Mahltrommel zurückgeführt. Polysius nennt diese Mühle, deren Bauart in Abb. 3 dargestellt ist, Cementor. An ihre Stelle kann auch eine Vorschrot-Feinmühle treten, die das Vorschroten und Feinmahlen in einem Arbeitsgang vorzunehmen gestattet. Eine solche „Solomühle“ bildet die Vereinigung des Cementors mit einer Rohrmühle und ist in Abb. 4 wiedergegeben. Der auf zwei Laufringen laufende Brechzylinder ist durch eine Zwischenwand in zwei Kammern, den Vorschrotraum mit Hartstahlplatten und Stahlkugeln, und den Feinmahlraum mit Silexfutter und Flintsteinen geteilt.

Textabbildung Bd. 330, S. 447
Textabbildung Bd. 330, S. 447
Textabbildung Bd. 330, S. 447

Die zu Staub vermahlene Kohle wird nun durch Becherwerk und Förderschnecken entweder in ein Reservesilo oder direkt in kleine Behälter über den einzelnen Drehöfen befördert. Die Zuteilung des Brennstoffs erfolgthier durch Injektorwirkung einer in die Druckleitung eingesetzten Tülle, die die Kohle aus der Schneckenspirale ansaugt. Die Umdrehungszahl der Schnecke ist durch einen Umlaufregler einstellbar.

Zum Schutz der Arbeiter sind Saugschlauchfilter an den Mühlen vorgesehen, ähnlich denen, die zur Reinigung von Hochofengasen angewendet werden.

Bei mehreren Oefen vermahlt man das Gut in einer Zentralmühle. Für metallurgische Oefen wird empfohlen, zum schnellen Anheizen Reserve-Oelfeuerungen vorzusehen. Bei deren Brennern erhält die Vertikaldruckrohrleitung vor der Feuerdüse eine Kröpfung, so daß die Oeldüse von außen eingeführt werden kann, wie Abb. 5 zeigt.

Loebe.

Die Verarbeitung der Steinkohle zu Koks, ein Eckpfeiler unserer wirtschaftlichen Kraft. (Direktor C. Lempelius, Verein zur Beförderung des Gewerbfleißes, Sitzung vom 4. Oktober 1915.) Die unmittelbare Verbrennung der Steinkohle ist ein Verfahren, das dem Werte der Kohle nicht gerecht wird und diese hindert, in dem ihr möglichen Maße nutzbar zu werden. Die Verbrennung der Steinkohle beachtet nicht, daß diese außer dem Element Kohlenstoff eine gewaltige Zahl Verbindungen des Kohlenstoffs mit Wasserstoff und Stickstoff enthält, die schon ihrer Menge nach einen sehr erheblichen Bestandteil der Steinkohle ausmachen und zumal in ihren Grundformen große Werte bedeuten. Diese Stoffe sind die Ursache der Rauch- und Rußplage, die in vielen Gegenden, zum Beispiel im Ruhr-Kohlenrevier und in Hamburg so störend empfunden wird.

Die wirtschaftlich betriebene Auswertung der Kohle durch die Kokerei gibt uns reiche Schätze, es ist dies einer der höchststehenden Verwertungsprozesse, die wir in unserem ganzen wirtschaftlichen Leben kennen. Die Verkokung der Kohle hat in Deutschland die größte Vervollkommnung erfahren, die sich einerseits bezieht auf die Ausgestaltung der Vorrichtungen für die Verkokung unter sorgsamster Ausnutzung des Wärmeschatzes der Kohle, andererseits auf die weitere Zerlegung der bei der Verkokung entstehenden Stoffe. In größtem Maßstabe vollzieht sie sich naturgemäß unmittelbar an den Gewinnungstätten der Kohle, unter denen das rheinischwestfälische Kohlenrevier in Deutschland obenan steht.

Die einfachste Art, aus Steinkohle Koks zu machen, indem man eine Retorte mit Steinkohlen füllt, durch ein äußeres Feuer stark erhitzt, wobei die Kohle dann in der Retorte gewissermaßen brät und die sich entwickelnden Dämpfe und Gase fortziehen, ist unwirtschaftlich. Hier setzt nun das Verdienst der deutschen Kokereitechnik ein, |448| die den Einzelheiten der chemischen Vorgänge nachging und alles herausholte, was sich bei den Vorgängen Gewinnbringendes erzielen läßt. Sie beschränkt sich nicht darauf, aus den fortziehenden Gasen alles Wertvolle abzuzweigen und einzufangen, sondern sie hat auch erreicht, daß der Rest dieser Abgase zum Erhitzen der Retorten dient. Es wird das brennbare Abgas um die Retorten herumgeleitet und seine Wärme so ausgenutzt, daß nahezu nichts in die freie Luft entweicht. Dadurch wird nicht nur die Verkokung der Steinkohle bewirkt und die Rohstoffe für die Gewinnung der Nebenprodukte frei gemacht, sondern es verbleibt noch ein Ueberschuß an Gasen, der für andere Zwecke verfügbar ist. Diese Mengen sind so groß, daß nicht nur die Dampfkessel der Kokereibetriebe damit geheizt werden, sondern daß weiterhin große Gasmengen von den Kokereien fortgeleitet werden konnten zur Versorgung der Städte mit Gas auf Entfernungen, die nur noch von den amerikanischen Naturgasleitungen übertroffen werden.

Die erste derartige Anlage war für die Versorgung der Stadt Barmen mit jährlich 15 Mill. m3 Gas bestimmt, hergestellt von den Kokereien der Gewerkschaft Deutscher Kaiser zu Hamborn und mittels einer 50 km langen Leitung zugeführt. Ein umfassendes Ferngasversorgungsnetz hat sich ferner das rheinisch-westfälische Elektrizitätswerk angegliedert, das die größte Elektrizitätsversorgung Europas darstellt. Alles zusammen werden jetzt in dem Ruhr-Kohlenrevier ungefähr fünfmal größere Energiemengen durch Ferngas als durch elektrische Kabel geleitet.

Trotz des Hochstandes, den die deutsche Zechenkokerei aufweist, gibt es ein Verkokungsverfahren, das allgemein volkswirtschaftlich betrachtet dem Zechenkokereibetriebe überlegen ist, das ist die Verkokung in den Gasanstalten. Der Koks, der für viele Zwecke unbedingt nötig ist, und die wohl wichtigste Verwendung bei Gewinnung des Eisens aus den Eisenerzen in den Hochöfen hat, ist zuweilen Absatzschwierigkeiten unterworfen, so daß er sich in unangenehmer Weise anhäuft. Bei der Verkokung in den Gasanstalten sind die entfallenen Koksmengen weniger groß als bei der Zechenkokerei. Während die Zechenkokereien darauf hinarbeiten, möglichst viel Koks zu erzeugen, arbeiten die Gasanstalten darauf hin, möglichst viel Gas zu gewinnen. Hieraus folgt, daß man der Schwierigkeiten, die im Frieden möglicherweise der Unterbringung des Kokses entgegenstehen werden, am besten Herr werden kann, wenn man möglichst viel Steinkohle für die Zwecke der Gasverwendung verarbeitet. Die Arbeitsmethode der Gaswerke hat auch meist noch den Vorteil, daß von den wertvollen Nebenprodukten wie Teer usw. mehr gewonnen wird als bei der Verkokung der Steinkohle in den Kammern der Zechenkokereien.

Was die Anordnung der Retorten in den Gaswerken angeht, so waren die Retorten ursprünglich wagerecht gelagert. Dies hatte den Nachteil, daß sie sich nicht ganz voll mit Kohlen laden ließen. Die Kohle wird niemals die Retorte bis zur Decke ausfüllen, währenddie Decke doch genau so heiß ist und genau so gut Kohle vergasen könnte, wie die anderen Teile der Retorte, Die Gase, die sich aus der Kohle entwickeln, stoßen gegen die heiße Decke und bewirken unerwünschte Zersetzungen, die sich besonders in einer Ausscheidung von Graphit äußern. Allerdings hat der Graphit einen gewissen Wert, der aber keineswegs dem gleich ist, der bei diesem Vorgange den Gasen entzogen wird. Man ging daher zunächst zu schrägen Retorten über, um dann zur senkrechten Anordnung zu kommen, deren Erfolge ganz ausgezeichnet sind.

Die Verkokung auf den Kokereien und auf den Gaswerken sind früher ganz verschiedene Wege gegangen. Um so verdienstlicher ist es, daß man seit etwa zehn Jahren Bestrebungen aufgenommen hat, um beide Verfahren einander zu nähern und das, was in jedem besonders Vorteilhaftes steckt, möglichst zu vereinigen. Vorbildlich waren hier die münchener Kammeröfen nach Art der Kokereiöfen, die große Aehnlichkeit mit den Schrägretortenöfen haben. Dann kam man zur Verwendung der im Zechenkokereibetriebe seit langem bewährten Horizontalkammern für den Gaswerksbetrieb, derartige Anlagen sind von Heinrich Koppers, Essen, zuerst ausgeführt worden. Die Folge der Vervollkommnung der Retorten wie des Kammerofens für Gaswerke ist eine außerordentliche Ersparnis an Menschenkraft und Arbeiterzahl. Weiter haben diese Bestrebungen die Wirkung gehabt, daß der Koks der Gaswerke Eigenschaften des Zechenkokses erhielt, vor allen Dingen fester, also besser versandfähig wurde. Demgemäß erfährt er eine höhere Bewertung, wie sie von jeher in den Zechenkokspreisen gegenüber den Gaskokspreisen zum Ausdruck kommt.

Der Zechenkoks ist mit der Eisenindustrie eng verwachsen und findet zur Eisengewinnung wie im Gießereibetriebe wichtige Verwendung. Die weitaus größte Menge der Zechenkokserzeugung, nämlich mehr als Dreiviertel werden in den Hochöfen und Kupolöfen verbraucht, nur 10 v. H. des erzeugten Zechenkokses findet für häusliche Feuerung, für Zentralheizungen Verwendung. Hier überwiegt der Gaskoks den Zechenkoks ganz erheblich. Eine andere Verwendung des Kokses ist die im Wassergasgenerator, der mit glühendem Koks gefüllt wird, durch den Dampf geleitet wird. Das Erzeugnis ist Wassergas, eine Mischung von Kohlenoxyd und Wasserstoff, die in weitem Umfange dazu dient, unmittelbar mit dem Steinkohlengas gemischt an die Gasabnehmer geliefert zu werden. Generatorgas findet vielfach Verwendung zur Erhitzung der Kammern in Gasanstalten mit gleichmäßigem Vollbetriebe. Hierbei entsteht im Sommer mehr Gas, als verkauft werden kann, dieses Gas dient dann zur Erhitzung der Kammern. Im Winter wird aber alles erzeugte Gas an die Gasabnehmer geliefert. Die Kammern werden dann mit Generatorgas erhitzt und das aus diesen gewonnene Leuchtgas wird für die vielen Verwendungszwecke frei. Eine besonders interessante Lösung finden wir in Budapest. Dort hat der Koks einen außerordentlich hohen Wert, weil es nirgend in der Nähe Steinkohlen gibt, dagegen gibt es dort eine ziemlich harte |449| Braunkohle. Man erhitzt nun die Kammern der Gaserzeugungsöfen dadurch, daß man in den Gasgeneratoren die billige Braunkohle vergast und das gewonnene Gaserzeugnis in die Heizkammern der Leuchtgaserzeugungsöfen leitet. So wird restlos die gesamte eingesetzte Steinkohle wiedergewonnen in Gestalt des wertvollen Leuchtgases und seiner Nebenprodukte, wie der ungeschmälerten Koksmenge, die aus den Oefen herauskommt. Die Vergasung des Kokses in Generatoren ist ein Zweig der Kokereiwissenschaft, der in rasch aufsteigender Entwicklung begriffen ist. Besonders jetzt im Kriege sind gewaltige solche Anlagen neu errichtet worden, denn das Wassergas des Koksgenerators ist der Ausgangsstoff für die Gewinnung des Wasserstoffes im Großen, der als Füllmittel für unsere Luftschiffe dient.

Deutschland ging mit gewaltigen Kohlenbeständen in den Krieg, sie häuften sich in der ersten Kriegszeit noch immer mehr, so daß man genötigt wurde, sich nach neuen Verwendungszwecken für den Koks umzusehen. Das Bild änderte sich aber zu Anfang dieses Jahres, die Nachfrage nach Brennstoffen stieg fortgesetzt, so daß man froh war, zu hohen Pi eisen Koks zu erhalten. Diese beiden Umstände führten zur Erweiterung des Verwendungsgebietes des Kokses. So konnte der Koks von jeher in gewissem Umfange unter Dampfkesseln verbrannt werden mit Ausnahme solcher, die mit sogenannten Wanderrosten ausgerüstet sind; dem ist jetzt Abhilfe durch eine Konstruktion des Dipl.-Ing. Belani geschaffen (vgl. D. p. J. S. 416 d. Bd.).

Der bei der Verkokung als Nebenprodukt gewonnene Teer hat für die Farbenindustrie Bedeutung, besonders für den synthetischen Indigo und das Alizarin. Der meiste Teer wandert jetzt in die Teerdestillationen, wo er in eine große Reihe von Oelen zerlegt wird, die für die verschiedenartigsten Zwecke Verwendung finden. Am wichtigsten ist im Augenblick wohl die Verwendung in Marinefahrzeugen. Als wir durch die Kriegslage von der Zufuhr von Mineralölen abgeschnitten waren, die als unentbehrlich für die Schmierung der Maschinenlager gelten mußten, wandte man sich mit verdoppeltem Eifer dem Studium des Teers und seiner Oele zu, um sie in Schmieröle umzuwandeln. Die Aufgabe erwies sich als lösbar, und zwar zunächst für die einfachsten Mineralöle, die sogenannten Wagen-Schmieröle, doch ist auch die Herstellung besserer Oele und hochwertiger Oele auf diese Weise in den Bereich der Möglichkeit gerückt worden. Andere Sorten Teeröle wieder dienen dazu, um aus dem Gas das Benzol auszuwaschen. Als die Zufuhr von Benzin aufhörte, griff man als Ersatz zum Benzol. Die Gasanstalten stellen jetzt die großen Mengen Benzol, die sie bisher mit dem Leuchtgas an ihre Abnehmer weitergaben, der Heeresverwaltung zur Verfügung. Große Anlagen sind auf einer Reihe von Gaswerken errichtet worden, in denen das im gasförmigen Zustande im Leuchtgas enthaltene Benzol durch Teerwaschöl aufgenommen wird, aus welchen es dann wieder durch Erhitzen entfernt wird. Es wird das entweichende flüchtige Benzol sodann in geeigneten Apparaten aufgefangen, wieder gekühltund auf diese Weise verdichtet. Das gewonnene Benzol enthält noch andere wertvolle Beimengungen, unter ihnen das Toluol, den Ausgangsstoff für den wertvollsten Sprengstoff, den wir kennen. Beachtenswert ist, daß in Deutschland die Tonne Toluol 450 M kostet, während in New York jetzt dafür 12000 M bezahlt werden. Man kann daraus den Schluß ziehen, daß die Amerikaner sich die Lieferung von Munition teuer bezahlen lassen. Und weiter tritt die Ueberlegenheit der deutschen Kokerei der englischen gegenüber klar hervor, da England sich das Toluol zu dem genannten enorm hohen Preise aus Amerika beschaffen muß.

Endlich wird aus dem bei der Verkokung erzeugten Steinkohlengas noch Ammoniak gewonnen. Wenn man jetzt auch Ammoniak synthetisch darstellen kann, so behauptet gleichwohl die Kokerei ihren wichtigen Platz, wird doch der für die Gewinnung des Ammoniaks aus den Elementen benutzte Wasserston durch den Kokereiprozeß gewonnen. Der deutschen Wissenschaft ist es weiter gelungen, aus der Kokerei in ständig sich vervollkommnender Weise wertvolle Endprodukte herzustellen. So hat die Chemie die Aufgabe gelöst, Salpeter zu gewinnen, der in noch höherem Maße als für die Landwirtschaft ausschlaggebende Bedeutung hat für die Herstellung aller Sprengmittel und aller Treibmittel, die wir in unseren Schußwaffen verfeuern. Es dürften im Laufe des nächsten Monats durch die synthetischen Verfahren voraussichtlich in Deutschland laufend größere Salpetermengen hergestellt werden als früher importiert wurden.

Die Entwicklung der deutschen Kokerei während des Krieges ist geradezu überraschend. Während der Absatz zunächst sank, stieg er bald wieder und war im Juli d. Js. größer als in dem gleichen Friedensmonat des Vorjahres. Die Kokerei ist immer mehr gewachsen, stärker als jemals in der Friedenszeit, weil auf ihr unsere Land- und Volkswirtschaft, wie unsere Kriegführung zu einem wesentlichen Teile beruht.

Plohn.

Erfahrungsmaterial über das Unbrauchbar werden der Drahtseile. (C. Bach, Forschungsarbeiten des V. d. I.) Die gebräuchliche überschlägige Berechnung der Drahtseile steht noch auf demselben Stande, den man bei der Berechnung der sonstigen Maschinenteile bereits seit mehr als 60 Jahren verlassen hat. Es liegt das wohl zum größten Teil daran, daß man von jeher Drahtseile als unbedingt einem starken Verschleiß unterworfen ansieht, und daß infolgedessen Garantien in derselben Weise wie für die sonstigen Maschinenlieferungen nicht gegeben werden. Die Verbraucher mußten sich wohl oder übel damit abfinden, und die technische Wissenschaft fing erst zu Anfang des jetzigen Jahrzehntes an, sich eingehender mit der Sache zu beschäftigen. Zur Klarstellung aller Einflüsse sind umfangreiche Versuche geplant und zum Teil schon im Gange. Um bei der Festlegung des Versuchprogramms nichts zu versäumen, wurden in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure alle, die etwas zur Sache mitteilen konnten, aufgefordert, ihre Erfahrungen und Ansichten zu äußern, die jetzt in |450| dem vorliegenden Druckheft von im Ganzen 30 Seiten Text der Oeffentlichkeit übergeben werden.

Eingegangen sind 17 Aeußerungen, von denen zehn ausführlicher wiedergegeben sind – fünf, deren Inhalt nur angedeutet wird, sind umfangreichere Drucksachen, die bereits anderweitig veröffentlicht waren. Von gewissem Interesse ist eine Uebersicht über die „Berufstellung“ der einzelnen Einsender: Geäußert haben sich zwei öffentliche Materialprüfämter und ein gerichtlicher Sachverständiger, fünf Besitzer einer größeren Anzahl von Kranen und Aufzügen und zwei Drahtseilfabrikanten. Nicht vertreten sind Kran- und Aufzugsfirmen. Es ist das auch nicht auffällig, da ja, wie schon gesagt, der Seilverschleiß immer Sache des Kran- oder Aufzugsbesitzers ist, selbst wenn er offensichtlich auf fehlerhafte Konstruktionseinzelheiten des Triebwerkes zurückgeführt werden kann, so daß für die Lieferanten gar kein Anlaß vorliegt, sich mit der Frage zu beschäftigen. Man kann hieraus vielleicht noch feststellen, daß die technische Wissenschaft in Deutschland anfängt, sich mit Dingen zu befassen, die, wie eben die richtige Bemessung von Drahtseilen und Drahtseilrollen, Riementrieben und dergleichen, nur einen ganz kleinen Interessentenkreis finden und finden können. Das kommt auch in folgenden Worten einer Zuschrift zum Ausdruck: „Der größte Feind der Drahtseile ist die Unwissenheit und Gleichgültigkeit der meisten Verbraucher gegenüber Wesen, Konstruktion und Behandlung der Drahtseile, Ausnahmen machen hier beinahe nur Bergwerke und größere Aufzugfirmen.“

Als wichtigste Ergebnisse der Umfrage sind wohl die nachstehenden Sätze anzusehen:

Die örtliche Pressung zwischen den Drähten des Seiles und den Scheiben wirken dahin, daß das Draht-material an den betreffenden Stellen kurz gesagt „kalt gewalzt“, also spröde wird und dann beim Biegen über die Scheiben leicht bricht. Diese Einwirkungen an der Oberfläche der Drähte pflegen im Verein mit anderen Schädigungen hinsichtlich der Lebensdauer der Seile in den weitaus meisten Fällen den Ausschlag zu geben. Jener Einfluß kommt naturgemäß bei einem Material mehr zur Geltung, das von vornherein ziemlich hart und spröde ist, also bei ganz harten Drahtsorten.

Die Stärke der Drähte spielt insofern eine Rolle, als zu dicke Drähte bei der Biegung leicht überanstrengt werden und zu dünne fast durch den ganzen Querschnitt hindurch „kalt gewalzt“ werden. Am vorteilhaftesten ist demnach eine mittlere Stärke, deren Größe allerdings zurzeit noch nicht angegeben werden kann.

Die Erfahrungen der Seilverbraucher stimmen darin überein, daß die Biegungsanstrengung mit dem Faktor ⅜ der Elastizitätsziffer des Drahtmaterials wohl annähernd zutreffend ermittelt wird, daß jedenfalls der Faktor 1 viel zu hoch ist. Von einer Seite (Seilfabrik) wird der Betrag ⅜ noch als zu groß angegeben, freilich ohne nähere Begründung.

In den beiden Aeußerungen der Seilfabrikanten ist mit Recht auf die bisweilen vorkommende Zerstörung derSeile von innen heraus aufmerksam gemacht worden, jedoch vermißt Referent den Hinweis, daß diese Zerstörung durch gegenseitiges scharfes Eindrücken sich kreuzender Drähte nur gelegentlich eintritt, wenn anscheinend besonders unglückliche Umstände bei der Herstellung des Seiles aus den Litzen vorgelegen haben.

Stephan.

Sauggaslokomobilen. Auch in der Landwirtschaft steigt die Nachfrage nach billig arbeitenden, leicht zu bedienenden Antriebsmaschinen. Die seit langem vorhandene Dampflokomobile verbraucht für die PS-std. etwa 23 kg Betriebsstoff (20 kg Wasser und 3 kg Kohle). Demgegenüber erfordert die Benzinlokomobile nur etwa 0,4 kg Brennstoff und 1 kg Wasser, zusammen also nur etwa 1,5 kg Betriebsstoff. Bei den ständig steigenden Oelpreisen schwindet nun der Vorteil der geringen Brennstoffkosten bei der Benzinlokomobile immer mehr (von den Schwierigkeiten der Brennstoffbeschaffung in den gegenwärtigen Kriegszeiten ganz abgesehen), und so wurde neuerdings von der Maschinenfabrik der Königl. Ungarischen Staatsbahnen ein bereits früher aufgetauchter, jedoch wieder fallengelassener Gedanke aufgenommen, eine Sauggaslokomobile zu bauen. Der Motor ruht auf dem flachen Kühl- und Reinigungskessel. Der Gaserzeuger ist von dem Kessel getrennt und steht mit ihm durch einen Rohrstutzen in Verbindung, der von dem Gassammelraum des Gaserzeugers abzweigt. In diesem Verbindungsstutzen und an der Stirnwand einer (zur Abscheidung grober Verunreinigungen dienenden) Vorkammer des Reinigungskessels wird das Gas vorgekühlt. Aus der Vorkammer geht es in zwei Waschkammern und von da über einen mit Holzwolle gefüllten Trockner zur Gasmaschine. Die Kammern besitzen seitliche durch Deckel verschlossene Reinigungsöffnungen. Als Brennstoff werden Koks, Anthrazit und Holzkohle angegeben. Bei Verwendung von Holzkohle kann die Reinigungs-Torrichtung besonders einfach gestaltet werden. Der Reiniger dient hier nicht mehr als Träger des Maschinenrahmens, sondern besteht in einem zwischen Gaserzeuger und Maschine zwischengeschalteten Behälter nach Art eines stehenden Kessels. Innerhalb dieses Kessels, jedoch nicht bis auf den Boden reichend, befindet sich ein mit lockeren Eisenspänen gefülltes senkrecht stehendes Rohr, das in seinem unteren Teile siebartig durchlöchert ist. Der Zwischenraum zwischen Kesselwand und diesem Rohr ist mit Koks angefüllt, der von oben mit Wasser berieselt wird, und dient als Wascher. Das Gas tritt aus dem Gaserzeuger von oben in den Wascher, geht dann von unten nach oben durch jenes innere Rohr und tritt oben aus dem Kessel als fertiges Gas heraus.

Bei dieser Holzkohlenlokomobile kann sogar der zum Anblasen des Gaserzeugers sonst notwendige Anlaßventilator fortfallen. Der Motor wird dann mit Benzin angelassen und kann sehr bald das Betriebsgas selber ansaugen. Die Maschine arbeitet natürlich mit Verdampfungskühlung. Die kalte Maschine kann in etwa 20 Minuten, die abgestellte, jedoch noch warme Maschine, nach einigen Umdrehungen des Handventilators oder vermittels |451| jener erwähnten Benzinanlaßvorrichtung in Betrieb gesetzt werden. Größere Maschinen erhalten Druckluft-Anlaßvorrichtungen. Der „Astra-Gastraktor“, wie die Maschine genannt wird, kann auch als Pflugmaschine gebraucht werden. Nach Angaben der Fabrik beträgt selbst bei den kleinsten Sauggaslokomobilen der Verbrauch nur etwa 490 g Holzkohle für die PS-std. Der Wasserverbrauch wird zu 3½ bis 6 l für die PS-std angegeben. (Dipl.-Ing. Gwosdz in der Zeitschr. für Dampfk. und Maschinenbetr. vom 1. Okt. 1915.)

Für Deutschland dürfte die Holzkohlenlokomobile überhaupt nicht in Frage kommen. Aber auch sonst erscheint mir der Wert der Sauggaslokomobile etwas zweifelhaft. Gerade bei landwirtschaftlichen Maschinen gilt als erstes Erfordernis Einfachheit und Uebersichtlichkeit des Aufbaues und damit zusammenhängend Einfachheit und Anspruchslosigkeit in der Bedienung. In dieser Beziehung dürfte die Dampflokomobile nicht zu übertreffen sein. Schon die Verbrennungsmaschine allein kann unter Umständen durch ihre Tücken selbst einen gelernten Maschinisten zur Verzweiflung bringen, kommt nun noch der Gaserzeuger mit Wasch- und Reinigungsvorrichtung dazu, und steht für die Bedienung kein gelernter Maschinist zur Verfügung, so dürfte der Betrieb so manche unliebsame Unterbrechung erfahren. Außerdem glaube ich, daß das Gewicht der Sauggaslokomobile sich von dem einer Dampflokomobile nur wenig unterscheidet. Auch mit Sauggas betriebene Schiffe wurden vor etwa zehn bis zwölf Jahren gebaut; man hat nie wieder etwas von ihnen gehört.

R. Vater.

Großschiffahrts-Dieselmaschine. Vor nunmehr fünf Jahren, kurz vor Ablauf der Dieselpatente, haben sich eine große Zahl von Schiffswerften und Maschinenfabriken dem Bau von Großdieselmaschinen zugewandt. Mit kleineren ortfesten Dieselmaschinen lagen bereits jahrelange und günstige Erfahrungen vor, die man aber nicht ohne weiteres auf den Schiffsmaschinenbau anwenden konnte. Die Erwartungen, die man auf die neue Schiffsmaschine gesetzt hat, sind bis heute erst zum Teil verwirklicht. Enttäuschungen und Rückschläge blieben nicht aus. Wo man aber ohne Uebereilung eine bestimmte Bauart weiter ausbildete und sie mehr und mehr dem Schiffsmaschinenbetrieb anpaßte, da konnte man auch eine betriebsichere und wirtschaftliche Antriebsmaschine der bewährten Schiffsdampfmaschine zur Seite stellen.

Die für den Schiffsbetrieb geeignetste Bauart dürfte für die Zukunft die Zweitaktmaschine sein. Die Entwicklung wird von der Viertakt- zur Zweitaktmaschine fortschreiten und als Endziel die doppeltwirkende Zweitaktmaschine haben. Das Anlassen und Umsteuern kann bei beiden Bauarten zuverlässig und schnell erfolgen. Hierzu verwendet man in beiden Fällen Preßluft, die zur Zerstäubung des Brennstoffes vorhanden ist. Das Anlassen und Umsteuern geschieht bei großen Anlagen nur mit den Arbeitzylindern ohne Mithilfe der Spülpumpen und Kompressoren. Das Anlassen mittels der Arbeitzylinder hat den Nachteil, daß beim Anlassen infolge derAusdehnung der Preßluft das Zylinderinnere erheblich abgekühlt wird und dadurch Schwierigkeiten beim Anlassen entstehen können.

Deshalb ist es zweckmäßig, die Zylinder vor dem Anlassen der Maschine anzuwärmen, was in einfacher Weise geschehen kann. Beim Umsteuern entsteht die Gefahr, daß stark erhitzte Teile, wie Zylinderdeckel, Kolben und Zylinderwandungen durch die kalte Anlaßluft stark abgekühlt werden. Dies führt zu Rißbildungen, die häufig schon Betriebsstörungen veranlaßt haben. Die gefährdeten Teile müssen deshalb eine besonders sorgfältig ausgebildete Kühlung erhalten, so daß eine zu große Erhitzung dieser Teile ausgeschlossen ist. Für alle Fälle muß eine stets genügend große Menge Anlaßluft vorhanden sein, oder schnell hergestellt werden können, so daß alle notwendigen Manöver sicher und schnell ausgeführt werden können. Wenn die Kompressoren mit der Hauptmaschine verbunden sind, so wird es nicht immer möglich sein, die notwendige Anlaßluft zu erzeugen, besonders dann nicht, wenn die Manöver schnell aufeinander folgen. Es ist deshalb notwendig, genügend große Hilfskompressoren aufzustellen, oder die Hauptkompressoren von der Hauptmaschine getrennt anzutreiben, Die Trennung der Hauptkompressoren von den Hauptmaschinen hat den großen Vorteil, daß die Hauptmaschinenanlage sehr einfach wird und geringere Abmessungen erhalten kann, da erfahrungsgemäß der zehnte Teil der Leistung zum Betriebe der gekuppelten Kompressoren notwendig ist. Die Größe des Anlaßdruckes wird dadurch bestimmt, daß unter allen Umständen ein Umsteuern und Anlassen der Maschine ermöglicht wird. Es muß also auch möglich sein, von voller Kraft vorwärts auf volle Kraft rückwärts umsteuern zu können und umgekehrt. Dies muß auch in kurzen Zwischenpausen wiederholt ausgeführt werden können. Im allgemeinen wird wohl das Niederdruckverfahren vorteilhaft sein. Es hat dem Hochdruckverfahren gegenüber die Vorteile, daß die Aufnehmer leichter ausgeführt werden können, und daß bei niederen Drücken die durch die Ausdehnung im Arbeitzylinder erfolgende Abkühlung durch die Anlaßluft geringer wird.

Die Kompressoren werden allgemein bei größeren Anlagen dreistufig ausgeführt, mit Zwischenkühlung zwischen den einzelnen Stufen und Kühlung und Entwässerung nach der letzten Stufe. Bei neueren Anlagen ordnet man, wie bereits erwähnt, meistens gesondert angetriebene Kompressoren an, die Druckluft von niederer Spannung herstellen, von der ein Teil in die Anlaßflaschen geht, während der andere Teil mittels eines Hochdruckkompressors für die Brennstoffeinspritzung auf 60 at und mehr verdichtet wird. Die Kompressoren haben häufig im Dauerbetriebe zu Störungen Veranlassung gegeben, die meist auf eine unvollkommene Ausführung der Schmierung zurückzuführen ist. Es können durch Selbstentzündung von Schmierölniederschlägen Explosionen im Kühler, in den Rohrleitungen und in den Luftflaschen entstehen. Es sind deshalb hier Schmieröle zu verwenden, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden können, ohne zu verdampfen. |452| Es sind in den Rohrleitungen Sicherheitsventile vorzusehen, ebenso ist zwischen Kompressor und Luftflasche ein Wasser- und Oelabscheider einzubauen.

Die Steuerung ist so auszuführen, daß das Anlassen der Maschine in jeder beliebigen Drehrichtung bei jeder Geschwindigkeit erfolgen kann. Es muß beim Uebergange von Druckluft auf Brennstoff einerseits ein Stehenbleiben der Maschine, andererseits müssen Frühzündungen ausgeschlossen sein.

Bei Viertaktmaschinen sind die Auslaßventile den zerstörenden Einflüssen der Verbrennungsgase ausgesetzt. Man hat deshalb vorgeschlagen, wie beim Zweitakt auch beim Viertakt durch den Arbeitkolben zu steuernde Auspuffschlitze anzuordnen. Durch diese Auspuffschlitze treten am Ende des Arbeitshubes die heißen Auspuffgase zum größten Teil aus. Dieses Verfahren scheint wenig vorteilhaft zu sein, da dadurch die Spülung verschlechtert wird. Die Auspuffventile sind, um sie dauerd betriebssicher zu halten, besonders sorgfältig auszuführen. Der Ventilkörper ist aus einem widerstandsfähigen Spezialstahl herzustellen, Ventilsitz und Ventileinsatz sind so anzuordnen, daß sie leicht ausgewechselt werden können. Außerdem ist für den Ventileinsatz und für die Spindelführung eine wirksame Wasserkühlung vorzusehen.

Bei den Zweitaktmaschinen wird der Wirkungsgrad der Maschine im hohen Maße von der Spülung beeinflußt. Die Ventilspülung von der Deckelseite her bietet große Schwierigkeiten. In der Mitte des Zylinderdeckels ist das Brennstoffventil anzuordnen, um eine möglichst günstige Verteilung des Brennstoffs im Arbeitzylinder zu erhalten. Es sind deshalb statt eines mehrere Spülventile anzuordnen.

Der Schiffsbetrieb verlangt, daß die Hauptmaschine unter Umständen sehr lange mit geringer Umlaufzahl arbeitet. Die Verringerung der Umlaufzahl wird durch eine Verringerung der Treibölmenge bewirkt. Die Rohrleitungen von den Brennstoffpumpen bis zu den Brennstoffventilen sollen möglichst kurz sein, und es dürfen sich keine Luftsäcke bilden. Es ist zweckmäßig, für jeden Zylinder eine besondere Brennstoffpumpe vorzusehen, da auf diese Weise am sichersten erreicht wird, daß jeder Zylinder gleichmäßig mit Treiböl versorgt wird. Bei Landmaschinen hat man bereits versucht den Brennstoff im Zylinder mittels eines Brennstoffpumpendruckes von 100 bis 120 at anstatt mit Preßluft zu zerstäuben. Bei Schiffsmaschinen wird dieses Verfahren wohl kaum in Frage kommen, da Kompressoren zur Erzeugung der für das Anlassen notwendigen Druckluft vorhanden sein müssen. Außerdem wird dieses Verfahren für den Schiffsbetrieb große Schwierigkeiten ergeben, da die Brennstoffeinspritzung der veränderlichen Umlaufzahl angepaßt werden muß.

Rißbildungen in den Zylinderdeckeln, in den Mänteln und in den Arbeitkolben haben vielfach zu beträchtlichen Betriebstörungen geführt. Eine sehr gute Kühlung dieser Teile ist notwendig, da die Rißbildung meistens auf Wärmespannungen zurückzuführen ist. Je mehr Wärme in Arbeit umgesetzt wird, desto einfacher kann die Zylinderkühlungausgeführt werden. Für Zylinderdeckel verwendete man bei einigen Maschinen Stahlguß von hoher Zugfestigkeit und großer Härte. Solche Deckel mußten, um sie von Gußspannungen zu befreien, gut ausgeglüht werden. Als Kühlmittel kommen Seewasser, Süßwasser und Oel in Frage.

Die Triebwerkteile der Verbrennungskraftmaschinen werden durch den hohen Verdichtungs- und Verbrennungsdruck höher beansprucht als bei Dampfmaschinen. Die hohen Drücke haben einen großen Verbrauch an Schmieröl zur Folge, der bei einem Motorschiff fünf- bis siebenmal größer sein kann, als bei einem Dampfschiff mit der gleich großen Maschinenanlage. Durch vollständige Einkapselung der Triebwerkteile kann das verbrauchte Schmieröl aufgefangen und durch Reinigung und Kühlung wieder gebrauchsfähig gemacht werden. Eine solche Einkapselung ist bei Schiffsmaschinen nicht zweckmäßig, da hier alle Triebwerkteile leicht zugänglich sein müssen, so daß Unregelmäßigkeiten, die im Dauerbetriebe leichter auftreten können, sofort erkannt und abgestellt werden. Man hat deshalb bereits versucht, durch große Oeffnungen, die durch Türen leicht verschlossen werden können, die Triebwerkteile gut zugänglich zu machen.

Das Treiböl wird im Doppelboden oder in besonderen Bunkern und Tanks mitgeführt. Ueber die Art der Nietung, Zementierung und sonstigen Einrichtungen dieser Räume sind bereits von den Schiffsklassifikations-Gesellschaften Vorschriften erlassen.

Der Verwendung von Teerölen, insbesondere von Steinkohlenteerölen stehen noch viele Schwierigkeiten entgegen, zu denen insbesondere die ungleiche Zusammensetzung des Teeröles, häufig auftretende Fehlzündungen, besonders beim Anlassen und bei geringer Umlaufzahl gehören. Ein weiterer Uebelstand einiger Teerölsorten ist die Neigung, beim Vermischen mit Schmieröl eine pechartige Masse zu bilden, die leicht zu Verstopfung der Ventile und Festbrennen der Kolbenringe führen kann.

Kompressoren, Pumpen, Lichtmaschinen, Ankerwinde, Rudermaschine werden bei Motorschiffen immer weniger mit Dampf betrieben. Der Antrieb geschieht in den meisten Fällen mit Verbrennungskraftmaschinen, Elektromotoren oder Druckluft. (Oelmotor 1915 S. 183 bis 189.)

W.

Die Verwendung von Sparmetallen in der Lötindustrie. Dr.-Ing. A. Hilpert („Vergleichende Untersuchungen an Benzinlötlampen“) hat bereits vor längerer Zeit an der Technischen Hochschule Berlin vergleichende Untersuchungen über Leistung und Haltbarkeit von Lötlampen mit den meist gebräuchlichen Messingbehältern und Lötlampen mit gezogenen und autogen geschweißten Stahlbehältern, wie sie von der Firma G. Barthel, Dresden 19 A 131, hergestellt werden, unternommen. Diese eingehenden Untersuchungen ergaben eine Ueberlegenheit der „Barthel-Stahllampen“ gegenüber den Messinglampen durch ihre

  • a) größere Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einwirkungen,
  • b) größere Widerstandsfähigkeit gegen inneren Druck,
  • c) geringere Erwärmung des Lampenbehälters,
  • d) höhere Flammentemperatur und höhere Leistung.

Sie haben heute ein besonderes Interesse, denn sie zeigen, daß Messing für die Behälter von Lötlampen nicht nur entbehrlich, sondern sogar vorteilhaft zu ersetzen ist. Der Praktiker weiß aber, daß trotz dieser durch einwandfreie Laboratoriumsversuche und langjährige Praxis erwiesenen Ueberlegenheit der Barthel-Stahllampen auch heute vielfach an der üblichen Messinglötlampe zäh festgehalten wird. Eine Erklärung dafür wäre, wenn man von einer gewissen „Traditionsbequemlichkeit“ absehen will, nur darin zu erblicken, daß die Messinglampe, wenn neu, infolge ihres polierten Behälters ein bestechenderes Aeußere hat als die Stahllampe. Die Barthel-Stahllampe hat den praktischen Vorteil der bedeutend größeren Widerstandsfähigkeit des Behälters sowohl gegen Innendruck, als gegen äußere mechanische Einwirkungen; z.B. bekommen Stahllampen durch Zubodenfallen oder rauhe Behandlung keine Beulen. Der früher gegen die Stahllampe erhobene Einwand des Röstens ist, wie mehrjährige Praxis erweist, hinfällig, ein Rosten tritt nur ein, wenn versehentlich falsches Füllmaterial eingegossen und dieses nicht rechtzeitig bemerkt wird. Wenn man außerdem berücksichtigt, daß die Barthel-Stahllampe etwas billiger hergestellt werden kann als die entsprechende Messinglampe, so sind alle Bedingungen erfüllt, um der Stahllampe den Vorzug zu geben, sowohl im Interesse der Zurückstellung unserer Messingvorräte für Heereszwecke als auch im Interesse des Lötlampenverbrauchers der für niedrigeren Preis ein dauerhafteres Werkzeug ersteht.

Heißdampfrohrleitungen. Hochleistungsdampfkessel werden häufig bis zu 500 m2 Heizfläche ausgeführt. Die hier erzeugten Dampfmengen sind gegen früher auch entsprechend größer geworden. Um nun nicht zu große Durchmesser der Dampfrohre zu erhalten, hat man größere Dampfgeschwindigkeiten zugelassen. Bei der gleichmäßigen Dampfzuströmung zu den Dampfturbinen erscheint dies auch zulässig. Die Rohrleitung und die zugehörigen Armaturen müssen dementsprechend sorgfältig ausgeführt werden, ebenso die Kondenswasserableitung.

Textabbildung Bd. 330, S. 453

Durch die Einführung des Heißdampfes wurden an solche Rohrleitungen erhöhte Anforderungen gestellt, sodaß auf richtige Anordnung der Hauptleitung besonderer Wert gelegt werden muß. Besonders ist der Ausgleichfrage sorgfältig Rechnung zu tragen, da sich Heißdampfrohrleitungen im Betriebe erheblich ausdehnen. Bei großen und mittleren Dampfkraftanlagen werden die Hauptsammelleitungen mit Vorteil als Ringleitungen ausgebildet (Abb. 1). Der Querschnitt der Leitung soll dann so bemessen sein, daß der Dampf den Turbinen von beiden Seiten mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 25 bis 33 m/Sek. zuströmt. Bei einer großen Kessel- und Turbinenanzahl empfiehlt es sich, einen sogenannten Steg einzuschalten, wie dies in Abb. 1 punktiert angedeutet ist.

Textabbildung Bd. 330, S. 453
Textabbildung Bd. 330, S. 453

Nicht immer ist die Ringanordnung die beste. Bei Anordnung nach Abb. 2 würde eine Ringleitung zu große Rohrlängen ergeben. In diesem Falle ist die Anordnung einer Doppelleitung nach Abb. 2 und 3 vorzuziehen. Doppelleitungen besitzen eine sehr hohe Betriebsicherheit. Die beiden Sammelrohre sollen in ihrem Querschnitt so bemessen sein, daß eine die andere im Notfalle ersetzen kann. Hier sind Dampfgeschwindigkeiten von 30 bis 40 m/Sek. zulässig. Ventile und Schieber sind möglichst mit senkrecht nach oben stehender Spindel einzubauen. Für kleinere Rohrleitungen (bis etwa 150 mm ∅) werden Ventile, für größere Absperrschieber vorgezogen. Schieber setzen dem durchströmenden Dampf keinen nennenswerten Widerstand entgegen. Versuche haben ergeben, daß bei einem normalen Durchgangsabsperrventil von 200 mm lichter Weite, einem Betriebsdruck von 13,4 at, einer Ueberhitzung von 331° C und einer Dampfgeschwindigkeit von 41,5 m/Sek. der Spannungsabfall 0,26 at betrug. Bei dem entsprechenden Schieber war der Spannungsabfall |454| nur der 25. Teil. Um die Betriebsicherheit der Rohrleitungen nicht zu gefährden, sollen nur Schieber einfacher Bauart eingebaut werden.

Um die Rohrleitungen möglichst einfach zu gestalten, sollen die Ausdehnungen möglichst durch Rohrbögen aufgenommen werden. Bei größeren Rohrdurchmessern sind aber Ausgleichapparate notwendig. Abb. 4 zeigt einen entlasteten Rohrkompensator. Der Bewegungswiderstand bei Gelenken ist gering. Bei dem in Abb. 5 dargestellten Kniegelenkkompensator betrug er bei 13 at Dampfdruck etwa 42 kg bei einem Hebelarm von 1710 mm. Die Abdichtung mit dünnen Packungsschnüren soll sich hier besser bewähren als aufeinander geschliffene, metallische Dichtungsflächen. Das zeitraubende Nachschleifen der Dichtungsflächen ist besonders bei unreinem Dampf sehr oft notwendig.

Textabbildung Bd. 330, S. 454

Die einzelnen Rohre werden mittels Flanschen miteinander verbunden. Am meisten wird der Aufwalzflansch verwendet und der vorgeschweißte Bund mit dahinter- sitzenden losen Flanschen. Bei größeren Rohrdurchmessern sind genietete Flanschen vorzuziehen. Flanschen aus Siemens-Martin-Flußeisen zeigen sich als betriebsicher. Stahlguß hat sich für Aufwalzflanschen nicht immer als geeignet erwiesen. Als Baustoff für die Armaturen und Kompensatoren kommt nur Stahlguß zur Verwendung. Die Ventile und Schieber erhalten Dichtungsflächen aus hochprozentigen Nickelstahllegierungen.

Große Dampfrohrleitungen sind mit schlechten Wärmeleitern zu isolieren. Durch Versuche wurde bei einer Dampfleitung von 76 mm äußerem Durchmesser, 6,6 at Dampfdruck, 292° C Ueberhitzung und einer Dampfgeschwindigkeit von 21 m/Sek. eine Wärmeersparnis von 82,8 v. H. gegenüber der nackten Rohrleitung festgestellt. Bei Verwendung von gebrannten Isolierschalen und umhüllten Flanschen, Dampfdruck 13 at, Sattdampf, unter sonst gleichen Verhältnissen wurden 85,4 v. H. Wärmeersparnis erreicht. Als Temperaturverlust erscheint für 1 m Länge 0,3 bis 0,5° C zulässig. Bei größeren Rohrdurchmessern, wie 300 mm lichte Weite, werden sogar bei mittlerer Geschwindigkeit 0,15° C Temperaturverluste garantiert. Die Isolierung von Heißdampfrohrleitungen fällt entsprechend teuer aus. Trotzdem ist sie gewinnbringend, wie das folgende Beispiel beweist.

Eine Rohrleitung von 80 m Gesamtlänge hat eine stündliche Dampfmenge von 40500 kg für eine 6000 KW-Dampfturbine zu fördern. Am Beginn der Dampfrohrleitung beträgt der Dampfdruck 15 at, die Dampftemperatur 275° C. Die Leitung ist mit Asbest-Kieselgurmasse von 60 mm Stärke isoliert und bandagiert. Die Flanschen sind eingekapselt. Mit Rücksicht auf die mäßige Ueberhitzungwurde eine Dampfgeschwindigkeit von 30 m/Sek. zugrunde gelegt. Bei einem spezifischen Gewicht von γ = 6,45 ergibt sich ein Rohrdurchmesser von ungefähr 275 mm. Die ausgeführte Rohrleitung hatte 277 mm ∅, dementsprechend ergibt sich eine Dampfgeschwindigkeit von 28,6 m/Sek.

Der stündliche Wärmeverlust der Leitung durch Strahlung und Leitung kann nach folgender Formel berechnet werden:

Dabei ist:

Q = gesamter stündlicher Wärmeverlust,

F = Oberfläche des nackten Rohres, des Wasserabscheiders, der Schieber sowie der Flanschen = 83 m2,

td = Dampftemperatur = 275° C,

t1 = Lufttemperatur = 20° C,

α1 = Uebergangsziffer =150,

d1 = lichter Rohrdurchmesser = 0,277 m,

d2 = äußerer Rohrdurchmesser = 0,292 m,

d3 = äußerer Durchmesser der Isolierung = 0,292 + 2 × 0,060 = 0,412 m,

k' = Wärmedurchgangszahl = 6,6,

λ = Wärmeleitziffer = 0,122,

x = Temperaturabfall der gesamten Leitung, zu 80 × 0,25 = 20° angenommen,

Der Spannungsverlust durch die Rohrwiderstände berechnet sich nach der bekannten Formel zu:

dabei ist

d = 0,277 m,

v = 28,6 m/Sek.,

γ = 6,45,

L = 80 m + Widerstand des Wasserabscheiders, der Schieber usw. in Meter Rohrlänge ausgedrückt = 80 + 45 = 125 m,

Der durch den Druckabfall eintretende Wärmeverlust für 1 kg Dampf berechnet sich zu:

y = (606,5 + 0,305 t1) – ts – (606,5 + 0,305 t2) – ts,

dabei ist:

t1 = Anfangstemperatur für 15 at = 200,3° C,

t2 = Endtemperatur für 14,75 at = 199,53° C,

ts = Speisewassertemperatur,

y = 0,241 WE/kg insgesamt = 0,241 × 40500 = 9760 WE.

Der Gesamtverlust durch Abkühlung und Druckverlust wird also 38600 + 9760 = 48360 i. d. Std.

Würde man nun in diesem Falle den Dampf hoch- überhitzt zur Verwendung bringen, z.B. mit 375° statt |455| mit 275° C, so könnte auch eine Dampfgeschwindigkeit von 45 m/Sek. zugelassen werden. Der lichte Rohrdurchmesser würde dann bei einem spezifischen Gewicht γ = 5,36, zu ungefähr 253 mm ausgeführt werden können. Hierfür ergibt sich v = 41,9 m/Sek. Die stündlichen Wärmeverluste durch Leitung und Strahlung betragen, dieselbe Isolierung vorausgesetzt, bei F = 76 m2, td = 375°, t1 = 20°, α1 = 215, d1 = 253 mm lichter Rohrdurchmesser, d2 = 0,267 m, d3 = 0,267 + 2 × 0,060 = 0,387 m, k' = 7,5, λ = 0,146, x = 0,2° C für einen Meter. Der Wärmeverlust wird dann Q = 59900 WE. Der Spannungsverlust ps wird in diesem Falle = 0,77 at, wobei L = 80 + 115= 195 m angenommen wurde. Der durch den Druckabfall eintretende Wärmeverlust wird 29550 WE. Der Gesamtverlust durch Abkühlung und Druckverlust wird dann 89450 WE. Es werden somit durch Verwendung von Heißdampf in diesem Falle 41100 WE gespart. Dies gibt Dampf in der Stunde. Die ersparte Kohlenmenge in der Stunde wird dann bei 7,5-facher Verdampfung . Bei einem Preise der Kohle von 18,50 M für 1000 kg ergeben sich bei 3000 Arbeitsstunden 400 M Gewinn.

Die Ausführung der Rohrleitung für Heißdampf wird um etwa 600 M billiger als die für mäßig überhitzten Dampf, die Isolierung wird aber bei Heißdampf um etwa 330 M teuerer sein. Bei neueren Anlagen wird gewöhnlich der Dampf auf 300 bis 350° überhitzt, und es werden Dampfgeschwindigkeiten von 33 bis 40 m/Sek. bei der Berechnung der Rohrleitung zugrunde gelegt, sofern es sich nicht um Ferndampfrohrleitungen handelt. Die Frage der Entwässerung ist bei Verwendung des hoch- überhitzten Dampfes nicht mehr so sehr von Bedeutung wie bei gesättigtem Dampfe. (Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbetrieb 1915 S. 305 bis 308 und 321 bis 323.)

W.

Treibriemen aus Stahl. In der heutigen Zeit, wo Deutschland auf seine eigene Produktion angewiesen ist, hat sich gezeigt, in welch großartiger Weise die deutsche Industrie den Mangel an Rohmaterialien zu ersetzen und mit ihnen hauszuhalten wußte. Ein weiterer Beweis dieser deutschen Anpassungsfähigkeit zeigt sich in der Verwendung von Stahlbändern als Ersatz für Lederriemen. Zwar ist schon seit Jahrzehnten bekannt, daß sich Stahlbänder sehr gut als Treibriemen zu Kraftübertragungen eignen, ohne daß jedoch diese Art der Antriebsübermittlung nennenswerten Eingang in der Maschinentechnik gefunden hätte. Gegen die Einführung sprach der Mangel einer leichten und ebenso sicheren wie dauerhaften Verbindung der Stahlbänder. Das Löten in der Art, wie Sägeblätter gelötet werden, war nicht angängig, weil nicht überall ausführbar, erforderte außerdem einen geübten Arbeiter und eine teuere Vorrichtung, die sich wohl nur für größere Betriebe lohnen würde. Mehr noch steht der Einführung der gelöteten Bänder der Uebelstand entgegen, daß ein Lager im Vorgelege oder der Arbeitsmaschineentfernt werden muß, um das geschlossene Band aufzulegen. Zudem hat sich in der Praxis gezeigt, daß die gelöteten Bänder zwar an der Lötstelle selbst nicht reißen, daß aber die Uebergangsstelle ober- und unterhalb der Lötstelle nicht die gleiche Zuverlässigkeit aufweist. Man hat nun versucht, einen Verschluß der Bänder zu konstruieren. Schon 1872 wurde ein DRP. auf eine derartige Konstruktion genommen. Aber diese sowie sämtliche bisherigen Bandverschlüsse konnten sich nicht durchsetzen.

Neuerdings werden nun Stahlbandtreibriemen mit fortlaufender Lochung auf den Markt gebracht. Diese Stahlriemen haben auf ihrer ganzen Länge – je nach Breite – mehrere Reihen systematisch geordneter Löcher, wodurch die beliebige Verbindung des Riemens an irgend einer Stelle ermöglicht wird. Der Stahlriemen wird genau wie der Lederriemen aufgelegt und entsprechend abgeschnitten, zur Verbindung wird ein mit gleichen Lochungen versehenes rautenförmiges Ueberdeckungsstück gleicher Materialstärke verwendet, das auf den Riemen aufgenietet wird. Diese Schrägverbindung ist bedeutend schmiegsamer wie die bisher bekannte Querverbindung von Stahlriemen; sie vermeidet infolge der allmählichen Durchbiegung beim Scheibenübergange die große, fast plötzliche Beanspruchung vor und hinter der Verbindungsstelle, die bekanntlich, besonders bei kleinen Scheibendurchmessern, die schwache Seite des Stahlbandbetriebes sind. Aus dem gleichen Grunde gestattet die Schrägverbindung die Verwendung von gewölbten Scheiben, genau wie bei Lederriemen. Die mit vier verschiedenen Lochabständen hergestellten Ueberdeckungsstücke dienen gleichzeitig zum Ausregulieren der Riemenlänge, da nur das jeweils passende Stück aufgelegt wird. Diese Verbindungsart benötigt nicht mehr Zeit als die Verbindung am Lederriemen. Durch die Lochung ist Gewähr geleistet, daß der Riemen richtig sitzt und auch gerade läuft.

Die durchlaufende Lochung gibt dem Riemen eine größere Elastizität ohne seine Widerstandsfähigkeit merklich zu beeinträchtigen. Gegenüber dem Lederriemen haben Stahlriemen noch den Vorteil der bedeutend größeren Betriebssicherheit und der größeren Lebensdauer. Zwar ist die Adhäsion beim Lederriemen an sich etwas größer, hängt aber wesentlich von der Verwendung des Materials, seiner Vorbehandlung in der Gerberei und von der Laufdauer des Riemens ab, wird auch wesentlich beeinträchtigt durch Feuchtigkeit und besonders durch Oel. Demgegenüber weist der Stahlriemen eine wohl etwas kleinere, aber konstante und unbeeinflußbare Adhäsion auf und steht somit praktisch dem Lederriemen nicht nach. Stahlbänder werden in einer Dicke von 0,3 bis 0,6 verwendet bis zu der allergrößten Kraftübertragung und eignen sich besonders für hohe Geschwindigkeit, da sie sehr geschmeidig und dünn sind und sich nicht längen. Infolge ihrer Witterungsunempfindlichkeit können sie überall Verwendung finden und können auch durch Präparierung gegen Rosten geschützt werden.

Riemen aus Stahl sind bedeutend billiger als Lederriemen; auch das Rohmaterial steht unbegrenzt zur Verfügung. |456| Als wesentlichster Vorzug des Stahlriemens gegenüber dem Lederriemen kann wohl der wirtschaftliche Vorteil angesehen werden, wenn man bedenkt, daß in Deutschland allein für 45 Mill. M jährlich Treibriemen hergestellt werden, von denen für ungefähr 18 Mill. M ausgeführt werden (1913).

Die Luftfilter System Bollinger. (W. Rosenberg, Rauch und Staub Nr. 11, 1915, S. 169 bis 172.) Die Bollinger-Filter bestehen aus einem versteiften Gehäuse aus Eisenblech, in das eine Anzahl Doppelentstaubungsrahmen aus T-Eisen leicht herausnehmbar eingesetzt sind. Die Doppelrahmen sind an der Vorder- und Rückseite mit Filterschnüren aus besonderen feuersicheren Fasern bespannt. Der Blechschacht selbst ist vorn und hinten für den Luftein- und_–austritt offen, wird aber zweckmäßig vorn mit einem leicht abnehmbaren Drahtschutzgitter versehen und hinten mit einem engmaschigen Drahtgeflecht verschlossen, welches das etwaige Durchtreten brennender Teile verhindert. Die Doppelentstaubungsrahmen stehen in den Kammern von vorn nach hinten gesehen senkrecht hintereinander und so angeordnet, daß die Filterschnüre des vorderen Rahmens immer die Zwischenräume der Filterschnüre des dahinter stehenden Rahmens ausfüllen. Die Filterschnüre bestehen aus faserigem Rohstoff, wodurch die Fasern der dicht neben- und hintereinander liegenden Schnüre ineinander übergreifen und daher ein loses Filtergewebe bilden. Die Wirkung der Bollinger-Filter beruht auf der Stoßwirkung der Luft. Durch das Ansaugen erhält die Luft und somit die in ihr enthaltenen Staubteilchen eine gewisse Geschwindigkeit. Durch das Beharrungsvermögen dieser Staubteilchen stoßen sie sich an den Filterschnüren und setzen sich an ihnen fest. Da die Luft gezwungen ist, um die einzelnen Filterschnüre herumzustreichen, und somit fortwährend ihre Richtung ändert, werden sämtliche Staubteilchen dem Luftstrom entzogen. Beim Austritt aus den Filterkammern befindet sich die Luft in praktischreinem Zustande. Die Reinigung der Bollinger-Filter ist einfach: Ein vorhandener Kompressor oder Vakuumreiniger läßt sich hierzu verwenden; benutzt wird ein 4 bis 6 cm breites Mundstück mit feinem Schlitz. Bei kleineren Filtern genügt unter Umständen schon ein leichtes Abklopfen oder Bürsten mit einer nicht zu harten Bürste. Je nach dem Staubgehalt findet eine solche Reinigung alle drei bis sechs Wochen oder in noch längeren Zeitabständen statt. Es werden zu diesem Zwecke das Drahtschutzgitter fort- und die verschmutzten Rahmen herausgenommen und sofort ein bereitstehender Satz sauberer Reserverahmen eingesetzt. Sodann werden die verschmutzten Filterschnüre in der vorerwähnten Weise gereinigt und die gereinigten Rahmen wieder gegen einen Satz verschmutzter einer anderen Entstaubungskammer ausgewechselt.

Ein angestellter Vergleich zwischen einer Tuchfilteranlage für 48000 m3 Stundenleistung, die beispielsweise 3,86 × 3,86 × 2 m = 29,48 m3 Raum benötigte, mit einer Bollinger- Filteranlage gleicher Stundenleistung bei senkrecht stehenden Rahmen ergab für letztere einen Raum von 4 × 3,50 × 0,25 m = 3,5 m3 oder 5 × 3 × 0,25 = 3,75 m3. Allerdings wird der Unterdruck im Reinluftkanal bei dem Bollinger-Luftfilter höher als bei den Tuchfiltern vorgesehen und beträgt in reinem Zustande der Filter 3 bis 5 mm Wassersäule. Der verhältnismäßig hohe Unterdruck hat den Zweck, der durch die Filterschnüre strömenden Luft eine nicht zu niedrige Geschwindigkeit zu geben, um dadurch eine möglichst große Stoßwirkung zu erzielen.

Mit einer Bollinger-Filteranlage in einem größeren Elektrizitätswerk angestellte Versuche ergaben, daß die Gesamtleistung, die zum Reinigen der Kühlluft mittels Bollinger-Filter benötigt wurde, 0,045 v. H. der Generatorleistung betrug. Es würde dies also bei einer Leistung von 2250 PS einen Leistungsverbrauch von 1 PS bedeuten.

Otto Brandt.

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