Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1920, Band 335 (S. 238–241)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj335/ar335054

Polytechnische Schau.

(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge – nur mit Quellenangabe gestattet.)

Werkstattstechnik.

Ein neues, genau zentrierendes Dreibackenfutter. Die üblichen Dreibackenfutter mit Plan – Spiralgewinde spannen nicht durchaus genau, weil die Krümmung des Spiralgewindes nur in einer ganz bestimmten Stellung der Backen mit der Krümmung der in das Gewinde eingreifenden Backenzähne übereinstimmt. In allen anderen Stellungen liegen die Zähne der Backen nur an einer oder zwei sehr schmalen Stellen, also jedenfalls unvollkommen an den Gewindegängen an. Dadurch wird beim Zuspannen des Futters eine übermäßig hohe Pressung des Materials an der Druckstelle herbeigeführt, die Formänderungen und Quetschungen im Gefolge hat, so daß eine genaue Zentrierung unmöglich wird. Die fehlerhafte Zentrierung kann gemildert werden, indem man die Backen für den gewünschten Spanndurchmesser durch Einspannen eines Werkstückes in einer anderen Stufe auf den gewünschten eigentlichen Spanndurchmesser |239| einstellt und auf der Drehbank selbst rundschleift oder runddreht.

Aber auch diese für einen bestimmten Durchmesser geschaffene Genauigkeit hält sich im Betriebe nicht aufrecht, weil sich die Backenzähne und das Plangewinde durch das erwähnte unvollkommene Anliegen bald ab nutzen. Die Abnutzung wird noch dadurch gefördert, daß den Drehspänen, den Schleifspänen und der Feuchtigkeit das Eindringen zwischen die Gewindegänge durch das unvollkommene Anliegen der Gänge und die offene Bauart des Futters bedeutend erleichtert wird.

Textabbildung Bd. 335, S. 239
Textabbildung Bd. 335, S. 239

Das in Abb. 1 und 2 gezeichnete Präzisionsfutter der Nassovia-Maschinenfabrik Kolb & Co., Langen in Hessen vermeidet die geschilderten Uebelstände dadurch, daß die drei Backen A in drei genau nach einem Kreisbogen ausgearbeiteten Schlitzen der Scheibe D durch je einen kräftigen Zapfen B und einen gehärteten Stein C geführt werden. Alle Führungsflächen sind genauestens nach Grenzlehren gearbeitet und liegen stets voll an, so daß der Flächendruck an den Zapfen und den Steinen in zulässigen Grenzen bleibt und eine vorzeitige Abnutzung verhindert wird. Dieses Anliegen ist in allen Backenstellungen ohne weiteres gewährleistet, so daß sich ein Schleifen auf den gewünschten Durchmesser vor Beginn der Arbeit erübrigt.

Das Spannen geschieht durch Drehen der Schnecke E, die in eine Segmentverzahnung der Kurvenscheibe D eingreift. Die Kurvenscheibe D ist durch die richtige Wahl der Kurvenwinkel ebenso wie die Schnecke E selbstsperrend. Ein unbeabsichtigtes Lösen des Futters während der Arbeit ist also ausgeschlossen.

Das gegenseitige satte Anliegen der verschiedenen Flächen ist zwar an sich schon ein guter Schutz gegen das Eindringen der den Führungsflächen äußerst gefährlichen Spänen und der Feuchtigkeit; das vorliegende Futter hat aber noch einen besonderen Schutz der Führungsschlitze gegen das Eindringen der Fremdkörper durch die Schutzklappen F auf der Innenseite und G auf der Außenseite. Der Hub der Backen ist derartig bemessen, daß sie die Schlitze weder in der äußeren noch inneren Endstellung freilegen, so daß also auch hier kein Schmutz eindringen kann.

Die Kurven der Scheibe D geben einen bestimmten Hub der Backen, der allerdings etwas geringer ist als der bei gewöhnlichen Plangewindefuttern gleichen Spanndurchmessers. Das bedingt eine um einen geringen Betrag engere Bohrung des Futters als bei den gewohnten Futtern und eine etwas höhere Stufenzahl, wenn an der Forderung festgehalten wird, daß das Futter seinen eigenen Durchmesser noch spannen soll. Eine von Abb. 1 und 2 abweichende Bauart wird diese an sich gegenüber den Vorzügen der langen Lebensdauer und der Genauigkeit der erwähnten Futter kaum ins Gewicht fallende Unbequemlichkeiten soweit herabmildern, daß praktisch auch in dieser Hinsicht kein Unterschied mehr besteht. Die Bauhöhe der Futter ist etwas niedriger als diejenige der anderen Konstruktionen. Die Backen können wie bei den gewöhnlichen Futtern je nach Bedarf als Bohr- oder Drehbacken eingesetzt und ausgewechselt werden. Die Auswechselung erfolgt zweckmäßig in der Werkzeugausgabe durch geübte Arbeiter, um die Genauigkeit des Futters nicht durch unsachgemäße Behandlung zu beeinträchtigen. Im Betriebe selbst sind die Futter auch rauher Behandlung gewachsen.

Die Futter eignen sich für genaue Dreh- und Schleifarbeiten und sind vor allem dort empfehlenswert, wo man auf genaues Spannen ohne besondere Vorarbeiten Wert legt.

Skleroskop-, Kugeldruck- und Ritzhärte. In der Praxis haben sich eingeführt die Kugeldruckprobe nach Brinell und die Skleroskopprobe nach Shore, hingegen ist die Bestimmung der Ritzhärte auf Laboratoriumsversuche beschränkt geblieben. Ein Vergleich zwischen den Härtezahlen verschiedener Eisen- und Stahlsorten bei gleichen und verschiedenen Metallen ergab nach den Zusammenstellungen des Prof. Berndt folgendes: Das Verhältnis der drei verschiedenen Härtezahlen zeigt große Unterschiede bei verschiedenen Eisensorten. Die Verhältniszahl durchschnittliche Brinellhärte: durchschnittliche Skleroskophärte beträgt bei Thomasstahl rd. 7, für Tiegelgußstahl und Nickelstahl 9 bis 10, für Chromnickelstahl 10, für Rohlinge 10,4. Die Verschiedenheit dieser Verhältnisse scheint auf die Verschiedenheit der Elastizitätsmoduln zurückzuführen zu sein.

Textabbildung Bd. 335, S. 239

Es zeigt sich aber, daß auch bei ein und demselben Metall, z.B. Werkzeugstahl, das Verhältnis der Härtezahlen nicht gleich bleibt Um den Zusammenhang aufzuklären, wurde eine Stahlstange von 1 v. H. Kohlenstoffgehalt und 15 × 15 mm Querschnitt 24 mal eingekerbt und an dem einen Ende auf Schmelztemperatur erhitzt, so daß ihre Temperatur allmählich zum anderen Ende abnahm. Die Stange wurde dann abgeschreckt und in die 25 Teile zerbrochen. Die Kugeldruck-, die Skleroskop- und die Ritzhärte wurde an den einzelnen Stücken gemessen. Die Abbildung gibt die Ergebnisse wieder. Es zeigt sich, daß der Verlauf der drei Härtezahlen annähernd parallel verläuft, wenn auch das Verhältnis der Härtezahlen schwankt. Im Betrieb müßte also für jede Stahlsorte eine besondere Skala über den Zusammenhang zwischen den Härtezahlen aufgestellt werden. Immerhin ergibt sich aber, daß die Skleroskophärte ihren Höchstwert ebenfalls bei den Höchstwerten der anderen Härtezahlen hat, so daß das Skleroskop gut geeignet erscheint, die günstigste Härtetemperatur anzugeben. (Werkstattstechnik 1920, Heft 7.)

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Auffinden von Oberflächenrissen an blanken Maschinenteilen und gehärteten Werkzeugen. Feine Haarrisse, die sich beim Härten und Vergüten von Stahlteilen gebildet haben und oftmals wieder so dicht geschlossen haben, daß sie durch das Mikroskop, die Aetzung mit Kupferchlorammonium und anderen Aetzflüssigkeiten nicht sichtbar werden, können nach einem amerikanischen Verfahren dadurch gefunden werden, daß man die zu prüfenden Stücke in ein feines durchsichtiges Oel taucht, dem man feinste Eisenschleifspäne zugemischt hat. Beim Herausnehmen bleibt eine Oelschicht auf dem Werkstück haften, und die in ihr enthaltenen Eisenteilchen gruppieren sich nach den von den Rissen ausgehenden Magnetfeldern und gestatten so ein sicheres Auffinden derselben. Infolge des Erdmagnetismus ist nämlich jeder Stahl unmittelbar nach dem beim Abkühlen durchlaufenen kritischen Temperatur ein Sammler für Erdkraftlinien. An den Rissen werden diese Kraftlinien abgelenkt. (Werkstattstechnik 1920, Heft 9.)

Selbsttätige Gewindedrehbank. Für die Fertigung von Präzissionsgewinde an Massengegenständen, besonders wenn es sich um Gewinde größeren Profiles handelt, ist die selbsttätige Gewindedrehbank gut geeignet. Die Maschine arbeitet grundsätzlich ähnlich wie eine gewöhnliche Spitzendrehbank, nur erfolgen alle Bewegungen, insbesondere das Vor- und Zurückstellen des Stahles nach jedem Schnitt, und die leere Rückwärtsverschiebung des Supportes vollkommen selbsttätig, so daß ein Arbeiter mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen kann. Die Maschine arbeitet meistens mit zwei Stählen von vorn und von hinten. Im ganzen sind vier Werkzeughalter vorhanden, von denen entweder die beiden linken oder die beiden rechten in Gebrauch sind, je nachdem das Gewinde links oder rechts an einen Ansatz herangedreht werden soll. Beim Schneiden von Innnengewinde kann nur ein einziger Werkzeughalter arbeiten. Ist das Gewinde auf die richtige Tiefe geschnitten, so rückt die Maschine selbsttätig aus. Die Werkzeuge arbeiten in der Weise zusammen, daß entweder der eine Stahl die linke, der andere die rechte Gewindeflanke bearbeitet, oder der rückwärtige Stahl ist als Schruppstahl, der vordere als Schlichtstahl ausgebildet, oder ein rechteckiger Einstechstahl schneidet eine Nut vor, die von zwei anderen gegenüberliegenden Stählen an der rechten und der linken Flanke fertig bearbeitet wird. Beim Schneiden von doppeltem Gewinde können zwei hintere Schruppstähle und zwei vordere Schlichtstähle verwendet werden. (Werkstattstechnik 1920, Heft 5.)

Ernst Preger.

Feuerungstechnik.

Windregelung bei Unterwindfeuerungen. Die rohe Einregelung der Verbrennungsluftmenge auf das verfeuerte Kohlengewicht geschieht bei Unterwindfeuerungen durch Wechsel der Ventilatorgeschwindigkeit, durch Klappen in der Windleitung oder durch Veränderung des die Düsen verlassenden Dampfvolumens. Sie kann für mehrere Feuerungen gleichzeitig und gemeinsam erfolgen. Außerdem muß aber eine Feineinstellung der Windzufuhr vorgenommen werden, die sich nach dem jeweiligen Feuerzustande auf den einzelnen Rosten richtet. Diese bietet bei Unterwindrosten mit darunterliegenden Windkammern, die sowohl für Ventilatorbetrieb als auch für Dampfstrahlgebläse brauchbar sein sollen, gewisse Schwierigkeiten. Wie sie überwunden werden können, zeigt Dipl.-Ing. Pradel in Heft 36 der Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbetrieb.

Bekanntlich gehört zu jeder Kammer ein Saugrohr und eine Dampfdüse. Obgleich alle Düsen mit demselben Dampfdrucke arbeiten, bekommen die einzelnen Kammern nicht immer die gleiche Luftmenge. Diese hängt nämlich auch vom Durchtrittswiderstande im Roste und in der Brennstoffschicht ab, so daß die Kammer mit der geringsten Bedeckung erheblich größere Luftmengen aufnimmt als die anderen. Eine bestimmte Grenze kann allerdings der Unterschied zwischen den einzelnen Kammern nicht überschreiten, da die Stärke der Luftzuführung von der Leistungsfähigkeit der Düse abhängt und somit nicht allzusehr wachsen kann. Ohne die Kammerunterteilung des Rostes würde, wie eine einfache Ueberlegung ergibt, der Einfluß einer ungleichmäßigen Verteilung des Brennstoffes noch fühlbarer werden. Die Benutzung von Dampfstrahlgebläsen an Stelle von Ventilatoren bringt ferner den Vorzug großer Betriebssicherheit und einfacher Bedienung mit sich. Auch wirkt bei vielen Brennstoffen der Zusatz von Dampf zur Verbrennungsluft günstig auf die Schlackenbildung. Indessen ist der Kraftverbrauch von Dampfstrahlgebläsen höher als der von Ventilatoren. Diese sind daher bei Verwendung von Brennstoffen zu empfehlen, die keinen Kühldampf benötigen. Da nun in vielen Betrieben mit einem Wechsel des Heizmittels gerechnet werden muß, so ist man neuerdings bestrebt, die Unterwindfeuerungen für wahlweisen Betrieb mit Dampfstrahlgebläse und Ventilator einzurichten. Dies führte zu den oben erwähnten Schwierigkeiten bei der Windregelung, denn die Beschränkung der Stärke der Luftzuführung durch die höchste Leistungsfähigkeit der Dampfdüse fällt fort, wenn man die Feuerung ohne weiteres an eine Ventilator-Windleitung anschließt. Bei gemeinsamem Anschluß mehrerer Roste an eine Luftzuführung machen sich naturgemäß die Mißstände in erhöhtem Maße geltend. Sie werden behoben durch Einbau des Luftreglers der Deutschen Evaporator-A.-G., dessen wesentlichstes Merkmal die Fortsetzung der Kammerunterteilung bis in die Windleitung hinein ist. In den hierdurch geschaffenen Abteilen werden die Regelglieder angeordnet, so daß der Windzutritt zu jeder einzelnen Kammer von den selbsttätig arbeitenden Vorrichtungen beeinflußt wird. Diese bestehen aus einer seitlich in jedem Abteile aufgehängten Pendelklappe mit Gegengewicht. Auf deren Lage wirkt die dynamische Kraft des Luftstromes ein. Bei geringer Windgeschwindigkeit hängt die Klappe entsprechend ihrem Gleichgewichte ungefähr senkrecht. Sie hebt sich und verengt den Querschnitt der Leitung, wenn die Geschwindigkeit der Verbrennungsluft zunimmt. Hierdurch erfolgt zunächst Drosselung des Windes und schließlich nahezu völliger Abschluß. Nur noch einer unbedeutenden Luftmenge zur Kühlung der Roststäbe wird der Zutritt zur Feuerung gestattet. Außer den Regelgliedern findet sich in der Windleitung die übliche Abschlußklappe, mit deren Hilfe man im Falle der Reinigung jede Feuerung gänzlich von der Luftzufuhr abschalten kann. Beim Oeffnen der Feuertür erfolgt selbsttätig die Absperrung des Windes und der Dampfzufuhr für die Düsen.

Schmolke.

Maschinentechnik.

Grabenbagger mit Raupenkettenantrieb. In Amerika hat man zuerst Traktoren und Motorpflüge mit Raupenkettenantrieb ausgeführt. An Stelle der üblichen Triebräder treten endlose Gleisketten, Raupen genannt, die über zwei Räder gelegt werden. Durch ihre große Auflagefläche ergibt sich eine sehr geringe Bodenpressung. Dadurch wird der Raupenketten-Grabenbagger von Boden- und Witterungsverhältnissen unabhängig, es wird dadurch möglich, mit solchen Maschinen auf Moorboden zu arbeiten. Den Raupenantrieb hat man nun bereits während des Krieges bei Grabenbaggern verwendet.

Für den Antrieb des Fahrgestelles und des Baggers wird wie bei Traktoren und Motorpflügen der Explosionsmotor |241| verwendet. Eine Gelenkwelle verbindet die Motorwelle mit dem Fahrgetriebe, das mit mehreren Geschwindigkeitsstufen für Vorwärtsfahrt und einem Rückwärtsgang versehen ist. Hinter dem Fahrgetriebe ist das Arbeitsgetriebe angeordnet. Beide sind ebenfalls mit einer Gelenkwelle verbunden. Die kleinste Fahrgeschwindigkeit während des Baggerns beträgt etwa 12 m i. d. St. Dies ergibt eine Gesamtübersetzung von etwa 1 : 1000. Diese große Uebersetzung wird hauptsächlich durch die im Arbeitsgetriebe angeordnete Zahnradgruppe mit unveränderlichem Zahneingriff erzielt. Diese Zahnradgruppe befindet sich bei Straßenfahrt im Leerlauf und es arbeitet auf die beiden Raupenketten nur das Fahrgetriebe. Bei Baggerbetrieb wird gewöhnlich ein zweistufiges, ein- und ausrückbares Rädervorgelege an die genannte Zahnradgruppe zugeschaltet. Durch diese Anordnung wird die Anzahl der Geschwindigkeiten verdoppelt, bei jeder Schaltstufe des Fahrgetriebes können zwei Schaltstufen des Arbeitsgetriebes eingeschaltet werden.

Jede Raupenkette besitzt einen unabhängigen, entkuppelbaren Antrieb. Für den Antrieb des Baggerwerkes ist im Fahrgetriebe ein ein- und ausschaltbares Stirnrad einzuschalten, dessen Gelenkwelle mit dem Getriebe verbunden ist. Der Eimerkettenantrieb eines solchen Grabenbaggers erfolgt über das sogen. Turasgetriebe. Damit ein Rücklauf der Eimerkette möglich ist, enthält das Turasgetriebe ein Wendegetriebe. Für die Urbarmachung von Sumpf- und Oedland können solche Grabenbagger in kleinerer Ausführung ebenfalls mit Nutzen verwendet werden. Die Gewinnung von Kulturland ist volkswirtschaftlich zurzeit von höchster Bedeutung, um ertragfähiges Siedelungsland zu erhalten.

W.

Gastechnik.

Kohlenvergasung und Elektrifizierung der Staatsbahnen. Die Einführung des elektrischen Betriebes auf unseren Staatsbahnen macht jetzt, nachdem die früher gegen eine weitgehende Elektrifizierung hauptsächlich geltend gemachten Einwände der Militärbehörde hinfällig geworden sind, raschere Fortschritte. Dies ist um so erfreulicher, als der elektrische Betrieb sich vor dem Dampfbetrieb durch größere Wirtschaftlichkeit auszeichnet und beträchtliche Ersparnisse an Brennstoffen ermöglicht. So hat man berechnet, daß allein die preußischen Bahnen, die bei dem heutigen Dampfbetrieb rd. 9 Mill. t Kohle jährlich verbrauchen, bei elektrischem Betrieb nur etwa 5 Mill. t Kohle im Jahre nötig hätten. Durch Anwendung der Kohlenvergasung mit Gewinnung von Nebenprodukten in den Bahnkraftwerken lassen sich noch erheblich größere Ersparnisse erzielen, zumal in diesem Falle auch minderwertige Brennstoffe verarbeitet werden können, die für den Lokomotivbetrieb unmittelbar nicht verwendbar sind. Daß die amtlichen Stellen diesen Weg zu beschreiten gewillt sind, geht aus Mitteilungen hervor, die der Wirkl. Geh. Oberbaurat Dr.-Ing. Wittfeld im Zentralblatt der Bauverwaltung 1919, S. 513, macht. Danach ist die Eisenbahnverwaltung auf Grund mehrjähriger Vorarbeiten zu der Erkenntnis gelangt, daß es bei elektrischer Zugförderung wie überhaupt bei elektrischen Großkraftwerken zweckmäßig sein kann, die elektrische Energie durch Gasmaschinen (wenn möglich durch Gasturbinen) zu erzeugen und das hierfür erforderliche Gas durch Schwelvergasung unter Gewinnung sämtlicher Nebenprodukte herzustellen. Von letzteren seien genannt Ammoniaksalze, Schmieröle, Leucht- und Treiböle, Benzin, Paraffin, Pech und Schwefel.

Um den theoretischen Erörterungen endlich einmal etwas Wirkliches gegenüberstellen zu können, hat die Eisenbahnverwaltung eine größere Gasturbine von 3300 kW mit zugehörigen Generatoren beschafft und gleichfalls eine Turbine für schweres Treiböl in Bau gegeben. Dabei handelt es sich, wie Geh. Rat Wittfeld betont, keineswegs um einen Sprung ins Dunkle, vielmehr ist die Erwartung berechtigt, daß jene beiden Ausführungen Erfolg haben werden, nachdem durch die langwierigen Versuche eines großgewerblichen Unternehmens mit Gasturbinen gute Grundlagen für den Bau und Betrieb derartiger Maschinen geschaffen worden sind.

Der Entwurf für die Generatoren stützt sich gleichfalls auf umfassende Studien an einer Versuchsanlage. Die Generatoren werden so eingerichtet, daß sie ohne, grundsätzliche Aenderung jeden Brennstoff, selbst Oelschiefer, verarbeiten können. Die Vergasungsanlage soll ferner mit den neuesten Einrichtungen zur Abscheidung der wertvollen Nebenprodukte einschließlich des Schwefels ausgestattet werden sowie auch mit einer Anlage zur Gewinnung von Salpetersäure aus den Abgasen. Diese Generatorenanlage wird zusammen mit der Gasturbine eine Ergänzung des Bahnkraftwerks Muldenstein bei Bitterfeld bilden. Um eine möglichst gleichmäßige Belastung dieses Kraftwerkes herbeizuführen, was im Hinblick auf die Gewinnung von Nebenprodukten besonders wichtig ist, sollen die Züge, die regelmäßig oder nur zu gewissen Zeiten des Jahres hohe „Spitzen“ hervorrufen, durch Diesel-Lokomotiven oder Triebwagen befördert werden, zu deren Betrieb die in der Generatorenanlage des Kraftwerkes selbst erzeugten Treiböle dienen sollen.

Sander.

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