Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1920, Band 335 (S. 257–262)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj335/ar335059

Polytechnische Schau.

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

Werkstattstechnik.

Torsiograph, Vibrograph und Leistungsmesser. – Indikatoren-Leistungszähler. Nach Entwürfen von Dr. J. Geiger, Augsburg, baut die Firma Lehmann & Michels, Hamburg, drei im Aeußern sich sehr ähnlich sehende, dagegen verschiedenen Zwecken dienende Meßgeräte.

Textabbildung Bd. 335, S. 257

Das erste, der Torsiograph (Abb. 1) dient zur genauen Bestimmung des Ungleichförmigkeitsgrades und der Winkelabweichung von Maschinen, ferner zur Ermittlung der Drehbeanspruchung von Wellen und zur Bestimmung der sogenannten kritischen Drehzahlen nach Lage und Stärke.

Textabbildung Bd. 335, S. 257

Häufig kommt es vor, daß Wellen ohne irgend eine erkennbare Ursache brechen oder warm laufen, daß Zahntriebe sich auffallend rasch abnutzen, daß das Licht von angetriebenen Dynamos zuckt oder daß sonstige angetriebene Maschinen oder Seiltriebe und dergl. unruhig laufen. In allen diesen Fällen gelingt es durch den Torsiographen, rasch und sicher die Ursache dieser Störungen festzustellen. Eine ganz leichte von der zu untersuchenden Welle durch ein unelastisches Band angetriebene und daher genau so ungleichmäßig wie diese Welle rotierende Scheibe ist elastisch mit einem schweren Schwungrad gekuppelt. Bei Verwendung einer Feder von geeigneter Elastizität rotiert das Schwungrad gleichmäßig. Die zwischen Riemenscheibe und Schwungscheibe entstehenden Relativverdrehungen, die unmittelbar die Winkelabweichung der zu untersuchenden Welle dar stellen, werden durch zwei Winkelhebel zunächst in radiale und in achsiale, im Achsenmittel der hohlen Welle erfolgende verwandelt, durch eine Nadel aus dem rotierenden Raume in den ruhenden übergeleitet und auf einem fortlaufenden Papierbande registriert. Der Apparat liefert auch bei den höchsten Drehzahlen, z.B. bei Flugmotoren mit 2000 Umdrehungen in der Minute noch genaue und deutliche Diagramme. Einige Proben zeigt Abb. 2.

Denkt man sich beim Torsiographen die Riemenscheibe festgestellt und die Schwungscheibe durch eine zur Drehachse exzentrisch liegende träge Masse ersetzt, so entsteht der Vibrograph (Abb. 3), der zur Untersuchung der Erschütterungen auf Schiffen, Fahrzeugen, Motoren und dergl. dient.

Wie aus der Entstehungsweise und aus der Abbildung hervorgeht, lassen sich mit ihm sowohl Horizontal- als auch Vertikal- oder irgendwie zur Horizontalen geneigte Erschütterungen registrieren. Es ist nur nötig, die träge Masse so einzustellen, daß sie, falls Horizontalschwingungen zu messen sind, ganz unten und bei Vertikalschwingungen in gleicher Höhe mit der Achse sich befindet. Es lassen sich mit dem Vibrographen sowohl langsame als auch besonders sehr schnelle Erschütterungen wie z.B. an Motoren damit messen. Das Gerät wiegt nur 6 kg, so daß es sich überall auch an Decken, Wänden auf Zylinderdeckeln usw. anbringen läßt.

Textabbildung Bd. 335, S. 257

Wenn durch eine Welle eine bestimmte Leistung übertragen wird, so verdrehen sich zwei in einem bestimmten Abstand von einander befindliche Wellenquerschnitte um ein der übertragenen Leistung proportionales Maß. Diese im rotierenden Raume erfolgende Verdrehung wird bei dem Leistungsmesser durch geeignete Mechanismen an eine bequem zugängliche Stelle geleitet, dort wie beim Torsiographen und Vibrographen durch zwei Winkelhebel zunächst in eine radiale und dann in eine achsiale im Achsenmittel der Hohlwelle des Apparates erfolgende verwändet und entweder in genau derselben |258| Weise wie beim Torsiographen registriert oder auf einer Skala sichtbar gemacht. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß das mittlere Drehmoment – unbeeinflußt von den während einer Umdrehung erfolgenden Schwankungen – ablesbar ist. Der Apparat arbeitet dank seiner einfachen Konstruktion auch bei hohen Drehzahlen und bei rasch und stark wechselnden Drehmomenten genau. Ein und dasselbe Gerät eignet sich sowohl zur Messung sehr großer als auch sehr kleiner Leistungen.

Textabbildung Bd. 335, S. 258
Textabbildung Bd. 335, S. 258

Bei dieser Gelegenheit sei noch auf einige ebenfalls wichtige und bewährte Apparate für Betriebskontrolle hingewiesen, wie sie als Lehmann-Außenfeder-Indikatoren mit Schutzhülse für das Schreibgestänge und Präzisions-Kugel-Drucklager mit und ohne Leistungszähler (Abb. 4, 5) nach Prof. Dr. Gümbel auf den Markt gebracht werden. Versuche unter den schwierigsten Verhältnissen haben gezeigt, daß die Arbeitsweise der Apparate als vollkommen einwandfreiangesehen werden darf, worüber zahlreiche zustimmende Urteile hervorragender Fachautoritäten vorliegen. Diese Indikatoren werden für Dampfmaschinen, Gasmaschinen, Kompressoren, Dieselmotoren, Gebläse, Flugmooren usw. geliefert, sie können mit normaler Trommel für Einzeldiagramme wie auch mit Trommel zur Aufnahme fortlaufender Diagramme bezogen werden. Die Verwendung der Prof. Dr. Gümbelschen Leistungszähler (für Kontrollversuche verbunden mit normalem Schreibindikator und als Leistungszähler allein in besonderer Ausführung für Dauerversuche), ermöglicht es, bei jedem Hub der Maschine die Diagramme aufzunehmen und sofort zu planimetrieren, so daß die ganze Leistung ohne jede Mühe an einem Zählwerk abgelesen werden kann, bzw. ein Wert, der nach einer einfachen Multiplikation sofort die Leistung des Kraftmaschinenzylinders festzustellen gestattet. Diese Apparate wurden auf Grund jahrelanger Versuche durchgeführt.

Kataloge und Sonderdruckschriften stellt die Firma Lehmann & Michels Interessenten gern zur Verfügung.

Ein neuer Schlagwetteranzeiger ist von Professor Fleißner gebaut worden. Auch er beruht, ebenso wie die Schlagwetterpfeife von Haber und Leiser, auf der Erzeugung eines Tones (Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, 16. Okt. 1920), insbesondere darauf, daß sich in einem langen, engen Rohre mit einer Azetylenflamme eine sogen. „singende Flamme“ hervorrufen läßt.

Betriebsblätter. Der Ausschuß für wirtschaftliche Fertigung beginnt mit der Herausgabe von „Betriebsblättern“, die in kurzen Leitsätzen auf normalblattähnlichen Tafeln die Gesichtspunkte für bestimmte Arbeiten der Praxis zusammenstellen und sich unmittelbar an die ausübenden Arbeiter richten. Zurzeit sind die Entwürfe für folgende Blätter erschienen: „Behandlung der Werkzeugmaschinen“, „Behandlung der Kugellager, der Einbau“, „Behandlung der Kugellager, die Wartung“, „Gewindeschneiden auf der Drehbank“. Kritik und Mitarbeit der gesamten Industrie ist sehr erwünscht. (Betrieb 1920, Heft 13 u. 14.)

Abkürzung der Arbeitszeit durch elektrische Regelmotoren. Der Einzelantrieb von Werkzeugmaschinen durch Regelmotoren gestattet die sehr bequeme Einstellung jeder beliebigen Drehzahl der Maschine, also auch ihre Anpassung an die jeweils größte zulässige Schnittgeschwindigkeit, die bei abgestuften Drehzahlreihen der mechanisch angetriebenen Maschinen nur in wenigen Fällen erreicht werden kann. Die Minderleistung der Maschine ist bei der Stufenregelung um so größer, je größer der Sprung der Drehzahlen ist. Durch den Regelmotor wird die grobgestufte „Drehzahltreppe“ sehr feinstufig, nähert sich also der „Drehzahlrampe“. Eine noch bessere Ausnutzung der Werkzeugmaschinen wird ermöglicht, wenn man außer dem Hauptantrieb auch noch den Vorschub durch einen besonderen Regelmotor erfolgen läßt. Die Maschine kann dann leicht durch entsprechende Vergrößerung des Vorschubes auf die mögliche Höchstleistung eingestellt und diese durch ein Amperemeter bequem nachgeprüft werden. Die Schnittgeschwindigkeit und der Vorschub können ohne Unterbrechung der Arbeit den jeweils sich ändernden Verhältnissen angepaßt werden, z.B. beim Anschnitt, Auslauf oder an harten Stellen verringert, an Aussparungen oder an unvorhergesehen sich gut bearbeitenden Stellen vergrößert werden. Die Umsteuerung, die Einstell- und sonstigen Manöverierbewegungen beim Zurichten, Aufspannen, Zentrieren, Rücklauf usw. sind durch Regelmotoren leichter zu erreichen als durch mechanischen Antrieb. Die Antriebsmechanismen (Räderkästen, Uebertragungswellen, Zahnräder usw.) bestehen beim Antrieb durch Regelmotoren aus weniger Teilen, haben demnach einen besseren mechanischen Wirkungsgrad und sind billiger in der Anschaffung.

Bei allgemeiner Einführung des Einzelantriebes durch Regelmotoren können bedeutende Ersparnisse an Gebäudekosten erzielt werden, weil die Wände und Decken nicht für die Beanspruchung durch die Transmission zu bemessen sind, also leichter gehalten werden können. Die Aufstellung der Maschinen im Raume ist bedeutend freizügiger, die Werkstatt wird durch das Fehlen der Riemen und des durch sie aufgewirbelten Staubes heller und gesünder, die Unfallgefahr sinkt.

Die beste Stromart für verlustlose Regelung ist Gleichstrom, die wirtschaftlich günstigste Spannung 220 Volt. Auch für Pressen, Stanzen, Scheren, Hämmer ist Gleichstrom besser, weil der Antrieb während des eigentlichen Arbeitshubes nachgiebig sein soll, damit die im Schwungrad aufgespeicherte Arbeit ausgenutzt werden kann. Diese Nachgiebigkeit ist nur bei Gleichstrom ohne Verlust möglich. |259| Gleichstrom ist ohnehin für Aufspannplatten, Lastmagnete notwendig, für Hebezeuge vorzuziehen, so daß Drehstrom nur für solche Motoren günstig erscheint, die durchaus gleich schnell laufen sollen. (Betrieb 1920, Heft 14.)

Genauigkeit von Rachenlehren. Beim Messen mit festen Rachenlehren wird diese stets etwas aufgeweitet, weil auch beim leichtesten Darüberschieben immer noch ein gewisses Ueberzwängen vorgenommen wird, wenn die Lehre nicht schlottern soll. Je straffer die Lehre über das zu messende Stück geht, um so mehr wird sie aufgeweitet. Die Größe der Aufweitung wurde durch Versuche von Prof. Dr. Berndt an verschiedenen Rachenlehren von 30 bis 95 mm Maulweite je nach deren mehr oder weniger kräftigen Bauart zu 1,25 bis 2,3 μ für 1 kg Meßdruck bestimmt. Die bei sachgemäßer Behandlung im Betrieb vorkommenden Meßdrücke sind so gering, daß eine dauernde Aufweitung nicht eintreten kann. In verschiedenen Werkstätten wurden nach ein und derselben Lehre mehrere Scheiben hergestellt. Beim genauen Nachmessen der Scheiben auf der Feinmeßmaschine stellte sich heraus, daß die Scheiben etwas unrund und auch verschieden im Durchmesser waren. Daraus ist zu schließen, daß die einzelnen Arbeiter mit individuell verschiedenem Meßdruck arbeiten, und daß der Meßdruck und damit die Aufweitung wesentlich von der Glätte und der Schmierung der zu messenden Fläche abhängt. Glatte geölte Flächen lassen ein wesentlich größeres Uebermaß zu als rauhe trockene Flächen, weil die Lehre über erstere leichter überzuzwängen ist. Unter Berücksichtigung dieser Unterschiede ist zu schließen, daß Rachenlehren nur mit 1/100 mm Genauigkeit messen können. Für größere Genauigkeiten müssen Lehren mit beweglichen Meßbacken, also mit genau einstellbarem gleichbleibenden Meßdruck verwendet werden. (Betrieb 1920, Heft 14.)

Neuzeitliche Betriebskontrolle. Anstatt des in D. p. J. 1920, Heft 11 beschriebenen Apparates zur Ueberwachung der Arbeitsleistung einer Maschine kann, falls elektrischer Einzelantrieb vorliegt, ein selbstschreibendes Amperemeter verwendet werden, welches dieselben Kurven aufzeichnet wie die in der genannten Notiz Abb. 3 und 4 dargestellten. Aus den Kurven kann die richtige Ausnutzung der Werkzeugmaschine nachgeprüft werden. Betrieb 1920, Heft 14.)

Ernst Preger.

Maschinentechnik.

Neue englische Lokomotiven. Die Midland-Bahn hat vor kurzem eine 5/5 gekuppelte Vierzylinder-Heißdampflokomotive in den Dienst gestellt, die die erste in England gebaute E-Lokomotive ist. Sie ist für Steigungen 1 : 37,5 bestimmt und ersetzt je zwei der vorhandenen 3/3 gekuppelten Güterzug Lokomotiven. Der Kessel ist mit einer Belpaire-Feuerbüchse und mit einem Ueberhitzer ausgerüstet, der 27 Elemente umfaßt. Der Kessel ist für 14 at gebaut, die vier Sicherheitsventile von 80 mm ⌀ sind dagegen auf 12,6 at eingestellt Es sind zwei Heißwasser-Dampfstrahlpumpen vorhanden. Das Tenderwasser wird durch den Abdampf der Maschine vorgewärmt. Nach der Zeitschrift „The Locomotive Magazine“, April 1920 haben die Zylinder 425 mm ⌀ und 710 mm Hub. Die vier Zylinder treiben die mittlere Achse an und haben gegen die Wagerechte eine Neigung 1 : 7. Je ein innerer und ein äußerer Dampfzylinder bilden ein Gußstück und haben einen gemeinsamen Schieberkasten. Der Kolbenschieberdurchmesser beträgt 255 mm. Es ist eine Heusingersteuerung angeordnet. Die Umsteuerung geschieht mittels Dampfkraft. Der Raddurchmesser beträgt 1410 mm. Die Räder werden einseitig von vorn gebremst. Der Rost hat 2,9, die Heizfläche der Feuerbüchse 14,6, die der Rohre 144,3 und die des Ueberhitzers 41,1 m2, so daß die gesamte Heizfläche 200 m2 ist. Das Dienstgewicht ist 73,1 t. Da die Lokomotive nur zum Schiebedienst auf kurzer Strecke verwendet wird, so ist es nicht notwendig, große Wasser- und Kohlen Vorräte mitzunehmen. Der Wasservorrat ist dementsprechend 8 m3, der Kohlenvorrat 4 t.

Nach Mitteilungen der Zeitschrift „The Engineer“ vom 8. Mai 1920 hat die englische Nordbahn neue 1 C-Drillingslokomotiven in den Dienst gestellt, die einige bemerkenswerte bauliche Neuerungen aufweisen. Die Zylinder haben 470 mm ⌀ und 660 mm Hub. Die inneren Schieber werden durch eine Verbundsteuerung angetrieben. Die wagerechten Uebertragungshebel sind dabei nach vorn gelegt. Die Drehpunkte sind mit Rollenlagern versehen. Auch hier ist die Heusingersteuerung verwendet. Der Dampfdruck beträgt 12,6 at. Die Rostfläche hat 2,6, die Feuerbüchse 17, die Kesselheizfläche 177 und die Ueberhitzerheizfläche 177 m2. Der mit Schmidt-Ueberhitzer versehene Kessel hat 1830 mm inneren Durchmesser und ist nur 3650 mm lang. Die Feuerbüchse ist aus Kupfer, Treib- und Kuppelstangen aus Chromnickelstahl hergestellt. Der Achsdruck der drei Treibachsen beträgt 65 t. Das Dienstgewicht ist 77 t. Die Lokomotive besitzt eine große Schleppfähigkeit, kann aber auch als Personenzuglokomotive verwendet werden. Sie hat bereits Schnellzüge mit Geschwindigkeiten von 100 km/st befördert. Die Treibräder haben 1730 mm ⌀.

W.

Demag-Umladekran für Verschiebebahnhöfe und Anschlußgleis. Eine vor einigen Jahren angestellte Untersuchung hat ergeben, daß ein Güterwagen der deutschen Eisenbahnen in 24 Stunden durchschnittlich nur drei Stunden rollt. Die übrige Zeit entfällt auf das Warten beim Laden und Entladen. Durch Erhebung eines wesentlich höheren Standgeldes versucht nun das Reichsverkehrsamt die Wartefristen zu verkürzen, um so mehr, als sich durch die Abgabe von Eisenbahnwagen an unsere Gegner und durch die schlechte Beschaffenheit der uns verbliebenen Wagen der gebrauchsfähige Bestand an rollendem Material stark vermindert hat.

Zur Beschleunigung des Umladens kommt bei den heutigen hohen Löhnen wohl nur eine gute Verladevorrichtung in Frage, bei der die Handarbeit möglichst ganz ausgeschaltet wird. Eine derartige Vorrichtung soll hier kurz beschrieben werden. Es handelt sich um den in der Abbildung dargestellten elektrisch angetriebenen Umladekran. Wie aus der Stirnansicht zu ersehen ist, fährt er auf demselben Gleis, auf dem die zu entladenden Wagen verkehren, so daß keine besonderen Laufschienen notwendig sind. Dampfkrane würden ein zweites Gleis erfordern, da ein auf demselben Gleis fahrender Kran den Verschiebedienst sehr behindern würde. Deswegen würde ein solcher Kran, wo ein zweites Gleis nicht angelegt werden kann, nicht in Frage kommen.

Der Umladekran besteht aus einer fahrbaren Bühne mit einem aufgebauten rahmenartigen Gerüst, auf dem eine Laufkatze fahrbar angeordnet ist. Das Rahmengerüst ist so geformt, daß Eisenbahnwagen sowohl auf dem eigenen Gleis als auch auf Nebengleisen ungehindert verkehren können. Eine eingebaute Winde zieht die zu entladenden Wagen über eine Auslaufzunge auf die Bühne. Durch das Gewicht des Wagens wird so die Standfestigkeit des Kranes erhöht. Die Laufkatze bestreicht die ganze Ladefläche des im Umladekrane stehenden Wagens, so daß ein Wagen ohne nochmaliges Verschieben vollständig entleert werden kann.

Die Katze ist sowohl für Selbstgreiferbetrieb, siehe Abbildung, zum Verladen von Kohle, Erz oder andere Massengüter, als auch für Stückgutbetrieb eingerichtet und hat eine Tragfähigkeit von etwa 3000 kg. Bei einem Greiferinhalt von 1¼ m3 und den gebräuchlichen Geschwindigkeiten |260| läßt sich eine stündliche Leistung von 10 bis 15000 kg erzielen. Für das Verschieben des Kranes ist kein besonderer Antrieb vorgesehen, da entweder eine etwa vorhandene Verschiebelokomotive oder die in den Kran eingebaute Rangierwinde dazu verwandt werden kann. Diese Winde hat bei einer Zugkraft von 2000 kg eine Seilgeschwindigkeit von 14 m in der Minute. Der Führerstand ist so angeordnet, daß der Führer das Arbeitsfeld des Greifers übersehen kann.

Textabbildung Bd. 335, S. 260

Diese Umladekrane, die von der Demag, Duisburg hergestellt werden, können sowohl zum Laden oder Entladen von Eisenbahnwagen in Fuhrwerke oder auf dem Nebengleis stehende Eisenbahnwagen verwandt werden. Die Bedienung ist einfach und erfordert keinen besonders geschulten Führer. Die angeführte Leistung von 10 bis 15000 kg in der Stunde beweist zur Genüge, daß der Umladekran das geeignetste Hilfsmittel für Verschiebebahnhöfe und Anschlußgleise ist und dazu beitragen kann, den Wagenumlauf erheblich zu beschleunigen.

Wärmekraftmaschinen.

Gasdampf-Maschinenanlage von Ford-Motor Co. In der elektrischen Kraftanlage der Ford-Motor Co. in Highland Park ist eine Zwillingsmaschine aufgestellt, von der eine Seite aus zwei doppeltwirkenden Gasmaschinenzylindern in Tandemanordnung für Sauggasbetrieb, die ändere aus einer Tandem-Verbunddampfmaschine mit Ventilsteuerung besteht. Die Leistung ist 4000 kW Gleichstrom bei 80 Uml/min. Die Dampfmaschine leistet 2750 PS, dabei hat der Hochdruckzylinder 920 mm, der Niederdruckzylinder 1727 mm ⌀. Der gemeinsame Hub ist 1830 mm. Die Dampfspannung ist 12,5 at. Die Nennleistung der Gasmaschine ist ebenfalls 2750 PS bei 1068 mm Zylinderdurchmesser und 1830 mm Hub. Die Zylinder der Gasmaschine werden durch Frischwasser gekühlt, das dann als Kesselspeisewasser dient. Das Kühlwasser des Kondensators wird durch die Mäntel der Auspuffkessel geleitet. Ebenso dient ein Teil desselben zur Kolbenkühlung. Dies so erhaltene Warmwasser dient als Waschwasser in der Fabrik. Ein Teil der Auspuffgase wird durch die Heizmäntel des Hochdruckzylinders der Dampfmaschine geleitet, wodurch Dampfverluste vermieden werden.

Bei den Abnahmeversuchen hat man die der Maschine insgesamt zugeführte Wärme aus dem Dampfverbrauch und dem Verbrauch an Kraftgas berechnet. Bei einer Leistung von 4100 PSi berechnet sich daraus der Gesamtwirkungsgrad, die mechanischen und elektrischen Verluste mitgerechnet, zu 17,3 v. H. Der thermische Wirkungsgrad der Dampfmaschine berechnet sich zu 20,4, der der Gasmaschine zu 21,7 v. H. – Gleichgroße Wirkungsgrade lassen sich aber auch bei wesentlich einfacheren Anlagen erreichen, sofern dieselben zweckmäßig gebaut sind. Bemerkenswert ist noch die Feststellung, daß aus der Wärme des zugeführten Generatorgases 21,5 v. H. in indizierte Arbeit umgewandelt werden, 20,7 v. H. werden mit dem Kühlwasser der Zylinder, 23,5 v. H. mit dem Kühlwasser der Kolben und 2,5 v. H. in der Heizung des Dampfzylinders nutzbar gemacht, so daß etwa 08 v. H. der gesamten zugeführten Wärme nutzbar gemacht werden. (Power, 6. April 1920.)

W.

Wärmetechnik.

Ein Interpolationsverfahren für den Entwurf von p-, v- und i-Kurven im t, s-Schaubilde. Für die Lösung thermodynamischer Aufgaben findet in der Praxis das Temperatur-Entropie (t, s)-Diagramm eine immer ausgedehntere Verwendung. Daß seine Bedeutung gegenwärtig in so weitgehendem Maße gewürdigt wird, ist zum Teile dem Wirken von Prof. Ostertag , Winterthur, zu verdanken, der sich seit Jahren bemüht, die Aufmerksamkeit auf die Vorzüge der genannten zeichnerischen Darstellung zu lenken In diesem Bestreben gab er seiner 1913 erschienenen Schrift über die Berechnung der Kältemaschinen auch eine Entropietafel für Wasserdampf bei. Dem Entwürfe der Drucklinien legte er die Annahme zugrunde, daß im Ueberhitzungsgebiete die spezifische Wärme bei gleichbleibendem Drucke cp unveränderlich sei. Ostertag hielt dieses Verfahren für zulässig, da sein t, s-Schaubild vor allem der rechnerischen Behandlung des Kälteprozesses dienen sollte. Stellt man aber weitergehende Anforderungen, so darf die spezifische Wärme des Heißdampfes keinesfalls als Festwert betrachtet werden. Ihre Abhängigkeit vom Drucke p und der Temperatur t ist vielmehr seit geraumer Zeit der Gegenstand eingehender Forschungen und kann jetzt nahezu bei allen Spannungen und Wärmegraden, die praktisch in Frage kommen, als bekannt angesehen werden. Die neuesten auf diesem Gebiete erzielten Versuchsergebnisse wurden durch Dipl.-Ing. Eichelberg, Zürich, in der 220. Forschungsarbeit auf dem Gebiete des Ingenieurwesens rechnerisch ausgewertet. Hierbei zeigte sich, daß man für den Wärmeinhalt i und die Entropie s des Heißdampfes als Funktionen von Druck und Temperatur Gleichungen finden kann, die allen Anforderungen entsprechen. Allerdings muß man außer cp = f (p, t) noch die zusammengehörenden Werte p, t und i beziehungsweise die Verdampfungswärme r für einen Punkt der Sättigungsgrenze kennen, wenn man die Integrationskonstanten feststellen will, die bei der rechnerischen Bestimmung von i und s auftreten. Sofern es aber gelungen ist, die erwähnten Gleichungen zu finden, vereinfacht sich der Entwurf von Entropietafeln wesentlich, da ein Planimetrieren von cp- und -Kurven zur Berechnung von i und s fortfällt. Zunächst zieht man die Isothermen im t, s-Diagramm. Für die Feststellung der übrigen Kurven macht Eichelberg folgende, sehr beachtenswerte Vorschläge von dem Gedanken ausgehend, daß ein zu dichtes Liniennetz in Rücksicht |261| auf die Uebersichtlichkeit vermieden werden muß. Er verlängert die Ordinate t des t, s- Schaubildes nach unten und trägt auf der Verlängerung die Drücke p ab. Hierdurch entsteht unter der t, s Tafel ein p, s-Diagramm, in welches Isothermen wiederum ohne Schwierigkeit eingezeichnet werden können. Die Linien gleichen Druckes sind im p, s-Schaubilde wagerechte Gerade. Man kann sie in die t, s-Tafeln übertragen, indem man ihre Schnittpunkte mit den Isothermen auf die entsprechenden Isothermen im t, s-Diagramm hinauflotet. Dessen Abszisse s erfährt nun eine Verlängerung nach links, auf welcher die Werte pv abgetragen werden. Es ist somit links von dem p, s-Schaubilde ein p, pv- Diagramm entstanden. In dieser Darstellung findet man die Isothermen durch Beachtung der Zustandgleichung. Sie wären bei idealen Gasen Parallele zur p-Achse, da bei gleichbleibender Temperatur pv = konstant ist. Für Wasserdampf ergeben sich durch den Einfluß des Berichtigungsgliedes in der Zustandgleichung schwach geneigte Kurven. Eine durch den Koordinatenanfangspunkt gelegte Gerade ist eine Linie gleichen Volumens, denn für ihren Verlauf gilt . Durch Uebertragen ihrer Schnittpunkte mit den Isothermen findet man, wie leicht ersichtlich, die v Kurven in den t, s-Tafeln. Werden fernerhin auf der pv-Achse nicht nur die Werte des Produktes aus spezifischem Druck und Volumen, sondern auch die Wärmeinhalte i abgetragen, so entsteht links vom t, s Diagramm bzw. über dem p, pv-Schaubilde eine i, t-Tafel. Die Isobaren lassen sich in dieselbe eintragen, da i als Funktion von Druck und Temperatur bekannt ist. Ferner sind die Linien gleichen Wärmeinhaltes Parallele zur i-Achse. Ueberträgt man ihre Schnittpunkte mit den Isobaren auf die entsprechenden Isobaren im t s-Diagramm, so erhält man die i-Kurven in der letztgenannten Darstellung. Die drei von Eichelberg den ts-Tafeln beigegebenen Schaubilder; welche die p, s- und p, pv-Isothermen sowie die i, t-Isobaren enthalten, machen es also möglich, jede beliebige p, v- und i-Linie zu finden. Auch für die Bestimmung der Kurven im Sättigungsgebiete gibt Eichelberg bemerkenswerte Fingerzeige. Eingehendes Studium seiner wertvollen Arbeit ist jedem zu empfehlen, der an der Entwicklung der Wärmelehre Anteil nimmt.

Schmolke.

Elektrotechnik.

Ein Verfahren zur Bestimmung des Nutzeffekts von Bügeleisen. In der Elektrotechnischen Umschau 1920, Heft 19, S. 298 beschreibt Engelhardt ein von ihm bei der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt ausgearbeitetes Verfahren zur Bestimmung des Nutzeffekts von elektrisch beheizten Bügeleisen. Die Prüfeinrichtung ist ein eigenartiges Kalorimeter; es besteht aus einem gut mit Filz isolierten offenen rechteckigen Gefäß von 26 × 16 cm Fläche und 3 cm Tiefe, welches mit destilliertem Wasser gefüllt wird. Es ist durch ein Rohr mit einem kleinen offenen Gefäß von 5 × 5 cm Fläche und gleicher Tiefe verbunden, in das ein geschlossener, gleichfalls mit destilliertem Wasser gefüllter Glasballon mit seinem unteren Ende eintaucht. Das zu prüfende Bügeleisen taucht mit seiner unteren Fläche bis zu etwa 1 bis 2 mm in das große Gefäß ein. Wird das Bügeleisen elektrisch beheizt, so fängt das Wasser an zu sieden. Das verdunstende Wasser wird selbsttätig aus dem Inhalt des Glasballons nachgefüllt. Die in der Zeiteinheit verbrauchte Wärmemenge ist Watt Dabei ist m die aus dem Ballon verdampfte Wassermenge, t die Temperatur des Wassers im Ballon, T die Versuchsdauer. Die Korrektion, die wegen der Wärmeableitung des Gefäßes außerdem noch angebracht werden muß, bestimmt Engelhardt dadurch, daß er einen Heizwiderstand, der die gleiche elektrische Leistung aufnehmen kann, wie ein Bügeleisen, ganz in das Wasser des großen Gefäßes eintaucht. Die elektrisch zugeführte Energie (Wechselstrom) wird von diesem Widerstand vollständig an das Wasser abgegeben. Um die Wärmeabfuhr von der Oberfläche des Wassers zu vermeiden, wurde eine 1 cm dicke isolierende Platte von etwa derselben Fläche wie die Grundfläche des zu prüfenden Bügeleisens über dem Heizwiderstand 1 bis 2 mm tief in das Wasser eingetaucht, auf diese Platte das Bügeleisen aufgesetzt und gerade so viel angeheizt, daß die durch die isolierende Platte abgeführte Wärmemenge durch die vom Bügeleisen zugeführte Wärmemenge kompensiert wurde. Die Gleichheit beider Wärmemengen wurde dadurch festgestellt, daß ein Thermoelement, das in die isolierende Platte 1 mm unter ihrer oberen Fläche angebracht wurde, einem gleichen 1 mm von der unteren Fläche entfernten Thermoelement entgegengeschaltet wurde. Zeigt ein hochempfindliches in den Thermoelementenkreis eingeschaltetes Galvanometer Null, so ist die zugeführte Wärmemenge gleich der abgeführten. Der Wärmeverlust des Kalorimeters wurde so zu 26,4 ± 1,7 W. bestimmt. Dieser Wert muß zu der bei der eigentlichen Prüfung gemessenen Wärmeabgabe des Bügeleisens hinzugerechnet werden. Es wurde an zwei ähnlichen Bügeleisen, die jedoch Grundplatten aus verschiedenem Material hatten, gemessen:

Wärmeleistung der Grundplatte 302,4 und 299,4 W.,
Aufgenommene elektr. Leistung 342,2 und 339,7 W.,
also Nutzeffekt 88,4 und 88,1 v. H.
Die Meßgenauigkeit ist dabei ± 1,7 W. oder ± 0,5 v. H.

Die Bügeleisen waren neu und hatten eine hochglanzpolierte Oberfläche.

Schml.

Feuerungstechnik.

Oelfeuerung. Die französische Gesellschaft „La Combustion Industrielle Rationelle“ hat einen neuen Brenner gebaut, bei dem das Oel durch Dampf zerstäubt wird.

Textabbildung Bd. 335, S. 261

Nach der Abbildung fließt der flüssige Brennstoff durch Filter i in den Behälter g. Von hier tritt er durch einen zweiten Filter h in die Leitung e, an deren unterem Ende sich das Regulierventil c befindet. Von hier tritt der Brennstoffstrahl in die Regulierdüse 2 über, die sich in der Zerstäubervorrichtung 1 befindet. Der Zerstäubervorrichtung 1 wird der Dampf von etwa 4 at Spannung durch die Leitung i1 zugeführt. Von der Dampfleitung i1 zweigen Nebenleitungen ab, die, wie die Abbildung zeigt, zur Vorwärmung des Oeles dienen. Der Dampf wird in den Brenner durch eine ringförmige Kammer 4 zugeführt. Durch die dabei entstehende Injektorwirkung wird durch die Düse 2 hindurch Luft angesaugt. Der Mischung von Brennstoff und Zusatzluft wird in der Mischkammer 7 die notwendige Verbrennungsluft durch die Stutzen 12 zugeführt, in denen die Luft durch geeignete Vorrichtung gezwungen ist, sich schraubenförmig zu bewegen. Durch |262| die konische Düse 8 und Rohransatz 10 strömt das Brennstoffluftgemisch in das Rohr 13, in dem dasselbe durch schraubenförmig angeordnete Leitbleche eine entsprechende Drehbewegung erhält, in den Feuerraum. (La Technique Moderne, Februar 1920.)

W.

Wärmewirtschaft.

Sparöfen. Das Kgl. Ungarische Handelsministerium hat einen Wettbewerb für die Konstruktion solcher Oefen und Sparherde ausgeschrieben, in welchen aus ungarischen Gruben stammende Braunkohlen am sparsamsten und zweckmäßigsten verbrannt werden können. Die Ungarische Regierung plant, die Firma, die bei dem Wettbewerb für die Lieferung am geeignetsten erscheint, und die beste Konstruktion herausbringt, mit großen Aufträgen zu versehen. Es sollen sämtliche Neubauten und vorhandenen großen Staatsgebäude (Eisenbahn, Post, Gericht, Schule usw.) zwecks Kohlenersparnis und rationeller Verbrennung mit den neuen Modellen ausgestattet werden. Einlieferungstermin 15. März 1921. Die Unterlagen können unter Voreinsendung von 3 M vom Forschungsinstitut für rationelle Betriebsführung im Handwerk, E. V., Karlsruhe, Kaiserstraße 108 bezogen werden.

Gastechnik.

Ueber die Wasserstofferzeugung im Kriege nach dem Messerschmitt-Verfahren macht Diplom-Ingenieur F. Müller ausführliche Mitteilungen. Den militärischen Anforderungen an eine leistungsfähige Wasserstoffanlage wird das Messerschmitt-Verfahren in weitgehendem Maße gerecht. Die kontinuierliche Gaserzeugung vollzieht sich dabei in drei Perioden, der Reduktion- oder Heizperiode, der Spül- und der Dampfperiode. In der Folge wurde in jeden Arbeitgang nach der Dampfperiode noch eine Lüftungperiode eingeschaltet. Die Einrichtung des Generators, wie er in den Militärwasserstoffgasanstalten Köln, Königsberg, Mannheim und Schneidemühl im Kriege benutzt wurde, wird näher beschrieben. Die besten Ergebnisse wurden mit Siegerländer Brauneisenerz erhalten, weniger gut bewährten sich Rostspat, Kiesabbrände oder Gemische dieser beiden. Ein Generator von 250 cm äußerem Durchmesser faßt 3000 bis 3500 kg Eisenerz. Die Reduktion des Erzes erfolgte mit Hilfe von Wassergas, das in einer besonderen Dellwik-Fleischer-Anlage erzeugt wurde; es dient gleichzeitig zum Anheizen des Generators und seiner Füllung auf 700 bis 900°. Das erste Aufheizen dauert 7 bis 8 Stunden, im laufenden Betrieb jedoch nur 17 bis 19 Minuten. Ehe die Wasserstofferzeugung beginnt, wird der Generator mit überhitztem Wasserdampf 5 bis 10 Sekunden lang ausgespült, um die letzten Reste von Wassergas und Luft zu verjagen. Dann wird in umgekehrter Richtung wie vorher Dampf eingeblasen, der durch das glühende Eisen zersetzt wird, wobei sich dieses wieder oxydiert. Diese Dampfperiode dauert 8 Minuten, unmittelbar danach wird 3 bis 5 Minuten lang Luft durchgeblasen, um den abgeschiedenen Kohlenstoff (ev. auch Schwefel) zu verbrennen.

Mit einer Generatorfüllung von 3000 bis 3500 kg Brauneisenerz lassen sich in den ersten Betriebtagen 70 bis 75 m3 Wasserstoff bei jeder Dampfung erzeugen (das sind bei 47 Dampfungen in 24 Stunden rd. 3400 m3 Wasserstoff), durch Verkleinerung der Reaktionsoberfläche infolge von Sinterung der Erzmasse geht aber die Ausbeute allmählich auf 30 bis 40 m3 Wasserstoff bei jeder Dampfung (also 1650 m3 bei 47 Dampfungen in 24 Std.) zurück. Aus gutem Erz lassen sich bei sorgfältigem Arbeiten mit einer Erzfüllung 60000 bis zu 100000 m3 Wasserstoff herstellen. Das Gas hatte im Durchschnitt ein spez. Gewicht von 0,08 (bezogen auf Luft = 1), das ist ein Auftrieb von 1189,4 g für 1 m3 bei 0° und 760 mm Druck, entsprechend 98,9 Gewichtsprozenten. Das Rohgas wird in einem Wäscherturm auf 80° abgekühlt und hierbei zum Teil von Kohlensäure und Schwefelwasserstoff gereinigt, es wird dann durch einen 200 m3 fassenden Druckausgleichbehälter und schließlich durch mehrere Trockenreiniger geleitet, die teils mit Luxmasse, teils mit gelöschtem Kalk gefüllt sind. Der so gereinigte Wasserstoff, der nur noch durch geringe Mengen Kohlenoxyd und Methan verunreinigt ist, strömt durch eine Gasuhr hindurch in einen 3000 m3 fassenden Behälter, aus dem er von den Kompressoren der Abfüllanlage angesaugt wird. Neben den üblichen Stahlflaschen des Handels wurden auch noch sog. Feldgasflaschen benutzt, die etwas kleiner waren und in denen der Wasserstoff auf 175 at verdichtet wurde. Die Luftschiffhäfen waren außerdem noch mit einer größeren Anzahl von unterirdischen Hochdruckbehältern von je 10 m3 Inhalt ausgerüstet, in denen das Gas unter 100 at Druck für unvorhergesehene Fälle aufgespeichert wurde. Zum Versand von verdichtetem Wasserstoff ins Feld dienten besondere Kesselwagen, die entweder zwei große liegende Kessel für 100 at Druck oder 6 bzw. 14 kleinere Behälter für 175 at Druck enthielten; ein solcher Wagen faßte 1800 bis 2000 m3 Gas. Die Gasanstalten verfügten über vier Wasserstoff- und zwei Wassergasgeneratoren, von denen je einer als Reserve diente. (Ztschr. f. kompr. u. flüss. Gase 1919/20, Bd. 20, S. 4 bis 8.)

Sander.

Metallkunde.

Die Deutsche Gesellschaft für Metallkunde hielt am 21. und 22. September d. J. ihre erste Hauptversammlung in der Technischen Hochschule Charlottenburg ab unter dem Vorsitz von Geheimrat Prof. Heyn. An Vorträgen wurden gehalten: Prof. Dr. Fränkel über vergütbare Aluminiumlegierungen; Obering. Czochralski über Schwärzung von Aluminium durch Leitungswasser; Obering. Stendel über einfache Materialprüfungsvorrichtungen; Dr. Masing über Rekristallisation; Dr.-Ing. E. H. Schulz über Ersatz des Kupfers durch andere Metalle; Dr. Mäkelt über Metallersatz bei chemischen Vorgängen; Prof. Dr. Gürtler über systematische Ausblicke in die Möglichkeiten künftiger Legierungskunst.

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