Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1922, Band 337 (S. 87–93)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj337/ar337022

Polytechnische Schau.

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

Weitere Bemerkungen zur Kritik der verschiedenen Methoden der Reinigung von Kesselspeisewasser. (Vergl. Heft 1 und 2.) Der Bedingung, das Rohwasser vom Luftsauerstoff und freier Kohlensäure zu befreien, entspricht das Permutit-System auch dann nicht, wenn das gereinigte Wasser vor dem Eintritt in den Kessel in Anwärmern oder Oeconomisern auf eine mehr oder minder hohe Temperatur erhitzt wird, weil das Wasser auf seinem Wege von dem Permutitfilter bis zum Kessel in Rohrleitungen eingeschlossen ist, die natürlich das Entweichen der Gase verhindern.

Bei dem Ph. Müllerschen System wird der Soda-Zusatz lediglich durch, die bleibende Härte bedingt, muß aber, weil, der calcinierte Soda nicht 100prozentig ist, einen Ueberschuß von ca. 10 v. H. erfahren. Die Carbonat-Härte soll nach den Angaben der Firma durch die im Reiniger herrschenden Temperaturgrade von 70–80°, welche teilweise aus den Bicarbonaten die Kohlensäure austreiben, im Reiniger selbst niedergeschlagen werden. Der in den Kessel gelangende Rest der Bicarbonate wird dort vollständig zerlegt, und der dabei sich bildende Schlamm wird durch die continuierliche Schlammrückführung in den Reiniger zurückgebracht.

Nach der Ansicht der Mehrzahl der Chemiker findet im Kessel bei den dort herrschenden Drücken und Temperaturen eine teilweise Zerlegung der Soda in Aetznatron und Kohlensäure statt. Das Aetznatron gelangt dann mit dem Schlammwasser und dem darin sich konzentrierenden Soda-Rest in den Reiniger und nimmt an Stelle von Kalk, der ja bei diesem System nicht angewendet wird, wirksamsten Anteil an den Zersetzungen. Bei Verwendung von Oeconomisern ist zu beachten, daß das gereinigte Wasser mit einer Mindest-Temperatur von 40° in den Oeconomiser eintreten muß, weil sie sonst unter den Temperaturunterschieden des kühlen Wassers und der Erhitzung der Apparate Schaden leiden können. Bei der in Heft 2 Seite 12 durchgeführten Berechnung würde demnach nur ein Temperaturunterschied von 3° statt 6° in Frage kommen, und diese Differenz würde sich dann wohl durch eine höhere Ueberhitzung im Oeconomiser ausgleichen. Von hohen Wärmeverlusten und dem entsprechenden Kohlenaufwand, der von Seite der Anhänger des Permutit-Systems ausgerechnet wurde, kann also keine Rede sein.

Einige Zeit lang machten die Vapor- und Gestra-Apparate, die die rein thermische Wasserreinigung bezwecken, viel von sich reden. In der Tat wurden bei ihrer Verwendung die Kesselsteinbildner und zwar sowohl die bleibende als auch vorübergehende Härte in zweckmäßig konstruierten Filtern, die im Kessel-Dampf räum untergebracht sind, durch welche also das Speisewasser durchströmen muß, niedergeschlagen und im Filter zurückgehalten, ohne daß Soda und Glaubersalz in das Filtrat gelangen. Die frei werdenden Gase, Kohlensäure und! Luftsauerstoff, werd%n vom Dampfstrom mit fortgerissen.

Die Erfahrung hat nun aber ergeben, daß gipshaltige Wasser dabei nicht vollständig enthärtet werden. Denn wenn es auch zutreffend wäre, daß Gips schon bei einer Temperatur von 150° vollständig niedergeschlagen werde, was aber von anderer Seite bezweifelt wird, so gehört doch dazu eine längere Zeit für die Einwirkung dieser Temperatur, die wohl in den allermeisten Fällen nicht einzuhalten ist, weil die Kesselspeisung beinahe unausgesetzt vor sich gehen muß, also unaufhörlich neue Mengen hartes Wasser in den Kessel eintreten. Bei einem Gipsgehalt des Wassers müßte also jedenfalls eine vorherige Reinigung mit Soda stattfinden. Aber auch dem vollständigen Niederschlage der Carbonathärte wird die gleiche Bedingung, daß eine gewisse Zeit dazu nötig ist, Hindernisse bereiten.

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Bei Betrieben, in denen abwechslungsweise sehr starke Dampferzeugungen gefordert werden, überhaupt bei allen größeren Dampfanlagen, stoßen also die Forderungen einer längeren Zeit zur Einwirkung der Wärme auf das durchströmende Wasser auf Unerfüllbarkeit. Dazu kommt, daß bei hartem Wasser die Filter sich rasch verstopfen, daß also das Wasser dann ungereinigt in den Wasserraum hinabströmt. Dieser Uebelstand könnte nur durch häufige Reinigung der Filter beseitigt werden, was aber mit Betriebsstörungen verbunden wäre.

B. Preu.

Druckfehler-Berichtigungen zum Artikel Kritik der verschiedenen Methoden der Reinigung von Kesselspeisewasser. Heft 1, Seite 2, Absatz 1, Zeile 8 von oben, „Anfressungen“ statt „Auffressungen“. Heft 1, Seite 3, Spalte 2, Zeile 20 von oben, „Regenerativ-Verf.“ statt „Ragenerativ-Verf.“ Heft 1, Seite 3 Spalte 2, Zeile 15 von unten, „Wartung“ statt „Wertung“. Heft 1, Seite 4, Spalte 1, Zeile 14 von oben, ist vor „Härtegrad“ „bleibender“ einzuschalten.

Der Indicator Manograph OSA, Konstr. Otto Schulze. Zum Indizieren von schnellaufenden Motoren, insbesondere von Verbrennungsmotoren, hat sich der Indicator Manograph, Konstr. Otto Schulze, früher in Straßburg i. E., bestens bewährt. Die Entstehung dieses Apparates datiert bis zum Jahre 1901 zurück. Im Jahre 1902 wurde der Indicator Manograph auf der Pariser Automobil-Ausstellung im Betriebe vorgeführt und hat nach der vorliegenden Referenzliste seither weitgehende Verbreitung in Automobil- und Flugzeug-Motorfabriken, Schiffswerften, technischen Hochschulen in Europa und Amerika gefunden. Die Herstellung und der Vertrieb des Indicator Manographen ist inzwischen der OSA Apparate-Gesellschaft m. b. H. in Frankfurt a. M., Hohenzollernstraße 12, übertragen worden.

Das Prinzip des Indicator Manograph beruht im Wesentlichen auf der Ablenkung eines auf einen Spiegel auffallenden und reflektierenden Lichtstrahls. Die normal gebräuchlichen Indicatoren mit Kolben und reibendem Schreibzeug versagen bei hohen Tourenzahlen in der Hauptsache infolge der relativ großen Masse des Schreibzeugmechanismus. Diesen Uebelständen hilft der Indicator Manograph in weitgehendster Art ab. Die Schrift erfolgt auf optischem Wege reibungslos. Das Diagramm erscheint in helleuchtender ununterbrochener Linie auf dunklem Grund und kann laufend in seiner ganzen Entwicklung übersehen werden. Die Festhaltung des Diagramms kann auf photographischem Wege erfolgen.

Textabbildung Bd. 337, S. 88

Abb. 1 und 2 zeigen schematisch die Anordnung des Indicator Manograph in Aufriß und Grundriß.

Die Stahlmembrane in Kapsel ist mit kurzer, wassergekühlter Rohrleitung mit dem Motorzylinderkopf in Verbindung gebracht. Die Bewegung dieser Stahlmembrane, deren Durchbiegung auf maximal 0,5 mm beschränkt ist, wird durch Bolzen 2 unter Zwischenschaltung einer Balkenfeder auf den Spiegel 6 übertragen. Der Spiegelträger selbst ist durch eine Blattfederanordnung auf den Schlitten 5, welcher um den Zapfen 4 schwingt, befestigt.

Textabbildung Bd. 337, S. 88

Die Wirkungsweise des Indicator Manograph ist folgende: Der steigende oder fallende Druck im Motorzylinder hebt und senkt die Membrane, wobei sich die Winkelstellung des Spiegels zur Mattscheibe entsprechend ändert. Diese Aenderung in der vertikalen Winkelstellung des Spiegels gegen die Lichtquelle L verzeichnet sich durch einen leuchtenden Punkt in der Vertikalen auf der Mattscheibe und dieser leuchtende Punkt gibt den jeweiligen Druck im Motorzylinder an. Die horizontale Aenderung der Spiegelstellung zur Lichtquelle wird durch einen im Schlitten untergebrachten Kurbelmechanismus bewirkt. Dieser Kurbelmechanismus des Indicators wird mit dem des Motors durch ein rotierendes Gestänge, wie in Abb. 4 ersichtlich, in Verbindung gebracht. Um einrichtiges Diagramm zu erzeugen, muß Phasengleichheit vorhanden sein, d.h. das Kurbelverhältnis im Indicator muß mit dem am Motor übereinstimmen. Zu diesem Zwecke kann der Kurbelmechanismus im Indicator von 1 : 4 bis 1 : 6 verändert werden, welche Aenderungsmöglichkeit sich in der Praxis als ausreichend erwiesen hat.

Abb. 3 zeigt die praktische Anordnung des Indicators Manograph für einen Vierzylindermotor einschließlich des Trägers L und herausragender Transmission der Kurbelbewegung. An diesem Transmissionsgestänge ist bei M die Einstellvorrichtung zwischengeschaltet, vermittelst welcher der Gang des Indicators mit dem des Motors, während des Betriebes, in Uebereinstimmung gebracht werden kann.

Abb. 4 zeigt die schematische Montage des Indicator Manograph an einem Vierzylindermotor. Die Kurbeltransmission ist in dieser Abb. an die Steuerwelle gekuppelt. Erschütterungen des Motors haben auf die Funktion des Indicators keinen Einfluß. Der Indicator Manograph kann für Motore bis zu 3000 Umdrehungen p. Minute und darüber benutzt werden. Die Länge des Diagramms ist 70 mm auf der Mattscheibe und erscheint in helleuchtender, ununterbrochener Linie. Soll die Diagrammkurve festgehalten werden, so wird anstelle der Mattscheibe eine Kassette mit hochempfindlicher Trockenplatte 9 × 12 cm eingesetzt. Für die photographische Aufnahme sind die Einsteckrohre E, F, G und H der Lichtquellen mit Momentschalter versehen.

Zum Indizieren von Automobil- und Flugmotoren hat sich der Maßstab von 3 mm für das kg Druck am zweckmäßigsten erwiesen; für Dieselmotore empfiehlt sich ein Maßstab von 2 mm. Zur Vorkontrolle des Motors in angetriebenem Zustande, zur genauesten |89| Feststellung der effektiven Kompression sowie des Unterdrucks bei der Gasansaugung bewährt sich ein besonderer Indicator Manograph mit 10 mm Maßstab.

Textabbildung Bd. 337, S. 89

Abb. 5 zeigt ein normales Arbeitsdiagramm in verkleinerter Größe mit 3 mm Maßstab, während Abb. 6 eine Kompressions- und Unterdruckkontrolle mit Maßstab von 10 mm zeigt. In letzterem Diagramm ist auch die im Betriebe des Motors gezogene atmosphärische Linie sichtbar.

Textabbildung Bd. 337, S. 89
Textabbildung Bd. 337, S. 89

Der Indicator Manograph wird für Einzylinder- und Mehrzylinder-Motoren geliefert. Für Mehrzylinder-Motoren empfiehlt sich auch, entsprechende Mehrfach-Indicatoren anzuwenden, um von sämtlichen Zylindern gleichzeitig die Diagramme beobachten und festhalten zu können. Arbeiten alle Zylinder gleichartig, so müssen auch alle Diagramme gleichartig erscheinen. Da dem Beobachter stets die ganze Diagrammkurve sichtbar vorschwebt, so ist der Arbeitsprozeß auch in seinem ganzen Verlauf verfolgbar und Mängel sind in der Ansaugung, Kompression – Zündung oder in der Ventilfunktion sofort erkennbar. Für Demonstrationszwecke wird ein besonderes Einsteckrohr mit Projektionsobjektiv eingesetzt, vermittelst welchem die Diagramme bis zu 500 mm Länge vorgeführt werden können.

Die Anwendung der optischen Pyrometer im praktischen Betriebe. Im Hochofen-, Stahlwerks- und Gießereibetrieb übt die Gießtemperatur einen bemerkenswerten Einfluß auf die Güte der Erzeugnisse aus. Es erscheint demnach ungerechtfertigt, daß man die Temperatur in vielen Fällen lediglich durch Abschätzen zu ermitteln sucht. Auch die Benutzung von Thermoelementen gibt oft zu Beanstandungen Veranlassung. Sie ist in Stahlwerken infolge der dort auftretenden hohen Wärmegrade ausgeschlossen. Als Ersatz kann ein optisches Pyrometer dienen. Es beruht auf dem Gesetze, daß ein hocherhitzter Körper um so helleres Licht ausstrahlt, je höher seine Temperatur ist. Bei der Benutzung optischer Pyrometer betrachtet man die von dem zu messenden Körper ausgehende Gesamtstrahlung durch ein Glasfilter, das nur Licht von einer Wellenlänge hindurchläßt. Sodann regelt man die Strahlung einer Glühlampe so lange ein, bis diese die gleiche Helligkeit wie der zur Untersuchung gelangende Körper zeigt. Die Größe der Regelung ermöglicht die Bestimmung der Temperatur. Nach der Art der Regelung unterscheidet man die Pyrometer von Wanner und von Holborn-Kurlbaum. Bei ersteren beobachtet man polarisiertes Licht durch ein Nicol. Die Helligkeit kann durch Drehung des Analysator-Nicols verändert werden. Die Größe der Drehung bildet das Maß. Beim Holborn-Kurlbaum-Pyrometer verändert man den Strom, der die Vergleichsglühlampe speist. Wenn deren Helligkeit mit der des zu messenden Körpers übereinstimmt, stellt man die erforderliche Stromstärke fest und findet auf diesem Wege das gesuchte Ergebnis. Bei den beiden beschriebenen Pyrometern ist die Meßvorrichtung mit einem Fernrohre vereinigt. Unter Umständen bereitet es bei Verwendung des Wanner-Pyrometers Schwierigkeiten, einen sich bewegenden Körper zu verfolgen, da man im Instrument nicht den Gegenstand selbst, sondern das polarisierte Licht sieht. Ein solcher Uebelstand entfällt bei den Holborn-Kurlbaum-Pyrometern. Sofern man diese benutzt, erblickt man den Körper infolge des astronomischen Ferngrohres auf dem Kopfe stehend. Die Vorrichtung wird so eingestellt, daß sich die Spitze des Fadens der Glühlampe auf der zu messenden Stelle des Gegenstandes befindet. Die Regelung muß so lange fortgesetzt werden, bis die Spitze verschwindet. In diesem Falle hat sie nämlich dieselbe Helligkeit wie der untersuchte Körper. Leider geben die den Pyrometern beiliegenden oft mißverständlichen Gebrauchsanweisungen vielfach Veranlassung zu unrichtigen Messungen. Deren physikalische Grundlagen müssen stets im Auge behalten werden. Die Instrumente zeigen nämlich nur die Temperatur an, die ein „optisch schwarzer“ Körper hat, wenn er die gleiche Helligkeit wie der zur Untersuchung kommende Gegenstand ausstrahlt. Optisch schwarze Körper gibt es nun allerdings nicht. Indessen strahlt auch ein Gegenstand, der sich in einem Raume befindet, welcher mit ihm dieselbe Temperatur hat, die Helligkeit aus, die er empfängt, und erfüllt somit die Bedingungen der schwarzen Körper. Wenn die Umgebung eines Gegenstandes eine geringere Temperatur als dieser hat, so sendet er weniger Strahlen aus als seinem Wärmegrade entspricht. Dies findet z.B. bei flüssigem Eisen statt, das außerhalb des Ofens gemessen wird. Man muß in diesem Falle die wahre Temperatur aus der schwarzen Temperatur errechnen.

Leider sind die optischen Messungen nicht registrierbar. Man kann diesen Nachteil beseitigen, indem man einen Teil der von dem heißen Gegenstande ausgehenden Wärmestrahlen durch einen Hohlspiegel oder ein Linsensystem auf der Lötstelle eines kleinen Thermoelementes sammelt. Dessen Strom wird durch ein registrierendes |90| Millivoltmeter bestimmt. Schwierigkeiten entstehen bei Anwendung derartiger Vorrichtungen dadurch, daß der Brennpunkt genau eingestellt werden muß. Zu dieser Einstellung ist eine gewisse Zeit erforderlich. Für die Temperaturbestimmung bei fließendem Stahl kommen die letztgenannten Vorrichtungen somit nicht in Frage. Nicht unerwähnt möge es bleiben, daß Staub und Dämpfe einen Teil der Strahlung absorbieren. Sie lassen daher den Wärmegrad als zu niedrig erscheinen. Demgegenüber mißt man zu hohe Temperaturen, wenn der beobachtete Körper von hellen Flammen bestrahlt wird. Bei der Untersuchung eines fließenden Metallstrahles visiere man die Mitte an. Die Ränder zeigen meist einen etwas geringeren Wärmegrad. Im Gießereibetrieb ist die Temperatur von ausschlaggebender Bedeutung für die Graphitausscheidung und das Bruchgefüge. In noch höherem Maße macht sich in Stahlwerken der Einfluß der auftretenden Wärmegrade bemerkbar. Unter anderem wirkt er wesentlich auf die Makrostruktur ein. Mit Vorteil lassen sich optische Pyrometer zur Ueberwachung des Ofenganges in Stahlwerken verwenden. Man kann beispielsweise mit ihrer Hilfe den Temperaturabfall in der Umsteuerperiode messen und beim Auftreten von Unregelmäßigkeiten deren Ursache finden, indem man die Kammertemperatur feststellt. Auch ist ein Vergleich des Ofenganges bei Verwendung verschiedener Gase möglich. Beachtenswert ist es, daß im Auslande, insbesondere in Amerika, die Pyrometrie weit mehr Fortschritte gemacht hat als in Deutschland. Es wäre daher an der Zeit, diesen Vorsprung einzuholen. Im Inlande baut die Siemens-Halske A.-G. sowie die A. E. G. die oben beschriebenen Holborn-Kurlbaum-Pyrometer. (Karl Daeves in Stahl und Eisen 1922, Nr. 4.)

Schmolke.

Versuche mit Gasbrennern an Kesseln und Cowpern. Um die Frage zu klären, welche Brenner unter bestimmten Verhältnissen für die Ausnutzung der Hochofengase am zweckmäßigsten sind, wurden im Eisen- und Stahlwerk Hoesch Vergleichsversuche an einer Kesselgruppe vorgenommen. Man rüstete sie mit Brennern verschiedener Systeme aus. Zur eingehenden Prüfung gelangten aber nur die Vorrichtungen von Terbeck, Moll und Eickworth. Bei der erstgenannten tritt das Gas durch eine ringförmige Düse in den Mischraum ein und saugt infolge seiner Strömungsenergie die durch ein Tellerventil zuströmende Verbrennungsluft an. Infolge einer kegeligen Verjüngung des Mischrohres erfährt das ausströmende Gas-Luftgemisch eine derartige Vergrößerung der Austrittsgeschwindigkeit, daß ein Zurückschlagen der Flamme nicht zu befürchten ist. An der Verbrennungsstelle tritt durch Schlitze Sekundärluft hinzu. Eine Regelung der Luftzufuhr kann durch Verstellen des Tellerventils sowie der Schlitze bewirkt werden. Beim Moll-Brenner wird der Gasstrom durch Anordnung einer größeren Anzahl von Mischrohren und Düsen unterteilt. Das Gas tritt durch die innere Düse in ein Mischrohr ein, an dessen Ende die Verbrennung mit Zusatzluft erfolgt. Auch in diesem Falle wird die Menge der durch die Strömungsenergie des Gases angesaugten Luft von der Hand geregelt. Man erkennt somit, daß die beschriebenen Vorrichtungen nach dem Vorbilde der Bunsenbrenner gebaut sind. Dies ist beim Eickworth-Brenner nicht der Fall. Hier treten Primärluft und Gas aus dem gleichen, ringförmigen Querschnitt aus. Dieser ist in der Weise unterteilt, daß abwechselnd hintereinander zwei Oeffnungen für Luft und zwei für Brennstoff liegen. Die Sekundärluft wird durch weitere Oeffnungen zugeführt, die sich innerhalb des ringförmigen Querschnitts befinden. Vor den Luft- und Gasöffnungen dreht sich ein Schaufelrad, Dasselbe zerschneidet den Brennstoff-Luftstrom ständig in einzelne kleine Teile. Es findet infolgedessen elfte innige Mischung statt. Ueberdies lagern sich in jeder Schaufelzelle bei der schnellen Drehung des Rades Gas- und Luftteilchen hintereinander. Hierdurch ist die Möglichkeit einer weitgehenden, selbsttätigen Regelung geschaffen. Es befindet sich nämlich im Schaufelraume immer ein Luftteilchen zwischen zwei Gaskolben. Verringert sich nun der Druck des Brennstoffes und somit die strömende Energie der Gaskolben, so erstreckt sich diese Aenderung ohne Weiteres auch auf die geförderte Luftmenge. Ferner erhalten Gas und Primärluft durch die Richtung der Austrittsöffnungen in dem ringförmigen Querschnitt einen Drall, der ein Ansaugen der Sekundärluft bewirkt, Der Eickworth-Brenner bedarf also, wie aus dem Gesagten hervorgehen dürfte, keiner sorgfältigen, der Gaszufuhr entsprechenden Luftregelung. Ein Wechsel der Drehzahl des Schaufelrades bewirkt vielmehr Selbsttätig eine Veränderung der Luftzufuhr. Es ist daher nicht erstaunlich, daß die Verwendung des Eickworth-Brenners zu besonders günstigen Ergebnissen führte. Es zeigte sich, daß schon bei einer Gasmenge von 750 m3 eine gute Verbrennung mit 21 v. H. Kohlensäuregehalt stattfand. Bei 1700 m3 wurde der nach der Zusammensetzung der Giftgase höchste erreichbare Kohlensäuregehalt von 24 v. H. erzielt. Dann sank die Güte der Verbrennung allmählich. Beim Moll-Brenner betrug die Menge der Kohlensäure in den Verbrennungsprodukten 21 v. H., wenn die Gasmenge eine Steigerung auf 1000 m3 erfahren hatte. 22,5 v. H. wurden bei 1150 m3 erreicht. Dann trat eine Verschlechterung ein. Bei Benutzung des Terbeck-Brenners erzielte man 21 v. H. CO2, wenn die Gasmenge 1200 m3 betrug, und 22,5 v. H. CO2 bei einem Verbrauche von 1450 m3. Wurde der letztgenannte Wert überschritten, so fand sofort wieder eine Abnahme des Gütegrades der Verbrennung statt. Wenn man beim Eickworth-Brenner die Schaufelzahl des Rades verminderte, so trat ein schnelles Sinken des Gehaltes an Kohlensäure ein, weshalb der Nutzen dieser Vorrichtung als erwiesen gelten dürfte.

Außer den Vergleichsversuchen an Dampfkesseln nahm man auch an Cowpern eine Untersuchung von Brennern verschiedener Art vor. Zur Prüfung gelangten die Vorrichtungen von Dingler und Eickworth. Ueberdies wurde ein Cowper in der gewöhnlichen Weise beheizt. Beim Dingler-Brenner wird die Primärluft von der strömenden Energie des Gases und dem Auftrieb im Winderhitzer durch ein zentrales Rohr angesaugt. Dieses ist in Richtung seiner Längsachse verschiebbar und vorn kegelförmig erweitert, so daß durch Hereindrehen des Rohres die ringförmige Gaseintrittsöffnung geschlossen und eine Regelung der Brennstoffzuführung erfolgen kann. Im äußeren Ende des Luftrohres ist eine Drosselklappe, die sich selbsttätig beim Hereindrehen des Rohres schließt. Sekundärluft tritt am Umfange des Mischrohres in den Cowperschacht. Durch dessen Wand ist ein Zündrohr geführt, welches die Inbetriebsetzung des Brenners ermöglicht und während der Heizdauer eine Ueberwachung von außen gestattet. Das Mischrohr ist in Richtung des Brennschachtes gekrümmt, um zu verhindern, daß die auftretenden Stichflammen das Mauerwerk des Winderhitzers beschädigen. Man erzielte im Dingler-Brenner eine Ausnutzung des Brennstoffes von 67,5 v. H. Letztere betrug 64 v. H. beim Eickworth-Brenner, der für Kessel und Cowper etwa die gleiche Bauform zeigte. Wenn man in üblicher Weise das Gas in den Schacht treten, sich dort mit der aus 2 Klappen strömenden Luft vermischen und auf dem Wege zur Kuppel verbrennen ließ, so sank die |91| Ausnutzung des Heizwertes der Giftgase auf 56,3 v. H. Eine recht umfangreiche Einrichtung wird neuerdings in Amerika zum Zwecke der Cowper- und Kesselbeheizung getroffen. Die durch einen Ventilator unter Druck gesetzte Luft tritt von oben, das Gas nach Durchströmen eines Absperrventils von unten in den Brenner ein. Die Austrittsflächen von Gas und Luft sind durch viele Rippen unterteilt und die so entstehenden Oeffnungen gegen einander derart versetzt, daß sich Luft- und Brennstoff unter einem rechten Winkel strahlenförmig zerschneiden. Eine innige Mischung wird hierdurch hervorgerufen. Zur Erzielung eines gleichen Druckes in Luft- und Gaskammer dient ein Regler. Er besteht in der Hauptsache aus 2 Tauchglocken, die sich in Verbindung mit dem Gas- bzw. dem Luftraume befinden. Die Drosselklappe für Luft wird durch den Regler mit Hülfe eines Druckwasser-Servomotors entsprechend der Spannung des Gases eingestellt. Ob diese beträchtlichen Raum beanspruchende Form der Regelung praktisch ist, erscheint fraglich. Große Schwankungen in der Gasversorgung wird sie doch nicht ausgleichen können. Tritt ernstlicher Brennstoffmangel ein, so muß man vermutlich sets zum Abhängen irgend einer Verbrauchsstelle schreiten. (Weymann in Stahl und Eisen, Nr. 6.)

Schmolke.

Gewinnung von Alkohol aus Koksofengas. Aus England wurde in der letzten Zeit wiederholt berichtet, daß man dort in Gaswerken und Kokereien die Gewinnung von Alkohol aus dem Steinkohlengas einzuführen beabsichtige und daß man den auf diesem Wege gewonnenen Spiritus in Mischung mit Benzol als Betriebsstoff für Kraftwagenmotoren verwenden wolle, um den Benzinmangel zu mildern. Die technische Möglichkeit der Alkoholgewinnung aus Steinkohlengas ist schon lange bekannt, und es wurden bereits in den 90er Jahren des vorigen Jahrhunderts eingehende Untersuchungen hierüber in einer westfälischen Kokerei ausgeführt. Das Verfahren, das in der Folge in Vergessenheit geriet und erst im Laufe des Krieges wieder Beachtung fand, beruht auf der Auswaschung des im Steinkohlengas enthaltenen Aethylens mit Hilfe von starker Schwefelsäure und der nachfolgenden Zersetzung der hierbei gebildeten Aethylschwefelsäure in Aethylalkohol und Schwefelsäure. Die Durchführung dieser beiden Prozesse bietet technisch keine sonderlichen Schwierigkeiten, indessen ist die Frage der Wiedergewinnung der Schwefelsäure sowie des Wärmeaufwandes namentlich bei dem zweiten Prozeß, der Zersetzung der Aethylschwefelsäure, für die Wirtschaftlichkeit des ganzen Verfahrens entscheidend. Auf diesen Umstand ist es hauptsächlich zurückzuführen, daß die seinerzeit in Westfalen unternommenen Versuche nicht zur Anwendung des Verfahrens in der Kokereipraxis führten, und auch aus den neuerdings in England erschienenen Veröffentlichungen ist nicht zu ersehen, ob es bei dem heutigen Stande der Technik möglich ist, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens so zu verbessern, daß seine Einführung sich empfiehlt.

Aus diesem Grunde haben Thau und Bertelsmann alle Einzelheiten des Verfahrens einer nochmaligen gründlichen Nachprüfung unterzogen, worüber sie in der Zeitschrift „Glückauf 1921“, Heft 9 und 10, ausführlich berichten. Die benutzte Versuchsanlage war an einem 1000 cbm fassenden Gasbehälter angeschlossen, der von Benzol und Schwefelwasserstoff befreiten Koksofengas enthielt. Der Aethylengehalt des Gases betrug 2,2 v. H., zur Waschung des Gases dienten 2 hintereinander geschaltete Eisenzylinder von 2 m Höhe und 50 cm lichter Weite, die innen ausgebleit und zu drei Vierteln ihrer Höhe mit Quarzbrocken gefüllt waren. Über diese rieselte aus einem Hochbehälter ständig Schwefelsäure von 66° Be, während das Gas den entgegengesetzten Weg nahm. Die beiden Wäscher waren ferner mit Heizmänteln versehen, so daß die Absorption des Aethylens auch bei erhöhter Temperatur vorgenommen werden konnte. Da es für die Erzielung einer guten Absorption des Aethylens wichtig ist, daß das Gas frei von Wasserdampf ist, wurde das Gas zunächst in einem ganz ähnlichen, aber mit nur 60grädiger Schwefelsäure berieselten Wachszylinder von jeglicher Feuchtigkeit befreit. Zwischen diesem Trockner und den beiden Waschtürmen war eine mit Dampf beheizte Wärmeaustauschvorrichtung eingeschaltet, mit deren Hilfe die Gastemperatur nach Wunsch geregelt werden konnte. Die Versuche wurden bei Temperaturen von 60 bis 135° C ausgeführt, wobei sich ergab, daß die günstigste Absorptionstemperatur zwischen 70 und 80° liegt, das die Apparate verlassende Gas enthielt in diesem Falle noch 0,7 v. H. Aethylen. Wurde die Absorptionstemperatur über 90° gesteigert, so war die Auswaschung zwar vollständiger, zugleich trat aber eine Zersetzung des Aethylens ein, die sich durch Braunfärbung der Säure und durch Aetherbildung zu erkennen gab. Bei einer Temperatur von 70° wurden auf 1 cbm Gas 20,7 g absoluter Alkohol gewonnen, was einer Ausbeute von 5,85 kg Alkohol aus 11 Kohle entspricht. Weiter wurde festgestellt, daß zur Absorption des Aethylens auf 1 cbm Gas 1,2 kg frische Schwefelsäure gerechnet werden muß. Die gewonnene Aethylschwefelsäure wurde mit dem dreifachen Volumen Wasser verdünnt und hierauf destilliert, wobei der Alkohol überging, allerdings nicht in chemisch reinem Zustand, da er je nach der bei der Absorption des Aethylens innegehaltenen Temperatur nach Aether bezw. nach Pyridin roch und schmeckte.

Bezüglich des Wärmeverbrauchs konnten an der kleinen Versuchsanlage keine auf den Großbetrieb übertragbaren Messungen angestellt werden. Dagegen kommt man bei näherer Betrachtung der für die einzelnen Operationen des Verfahrens erforderlichen Wärmemengen zu dem Ergebnis, daß zwar der durch die Entziehung des Aethylens bedingte Heizwertverlust des Gases und die zu seiner Erwärmung auf die günstigste Absorptionstemperatur notwendige Wärmemenge unbedeutend sind, daß aber die dauernde Erwärmung der Schwefelsäure auf 80°, das Abtreiben des gebildeten Alkohols, sowie vor allem die Regeneration der Säure einen so großen Wärmeaufwand beanspruchen, daß die wirtschaftliche Durchführung des Verfahrens nur dort möglich ist, wo große, für andere Zwecke nicht verwertbare Wärmemengen vorhanden sind. Weit günstiger lägen die Verhältnisse, wenn es gelänge, die zur Auswaschung des Aethylens erforderliche Schwefelsäure im eigenen Betriebe aus dem im Koksofengase enthaltenen Schwefelwasserstoff herzustellen.

Sander.

Neue Kalorimeterbombe aus Chrom-Nickelstahl. Die bisher zur Heizwertbestimmung von festen und flüssigen Brennstoffen benutzten Kalorimeterbomben waren zum Schütze gegen die bei der Verbrennung gebildete Salpeter- und Schwefelsäure innen meist mit einem Emailüberzug versehen, während die Präzision-Instrumente mit Platinblech ausgekleidet waren. Beide Ausführungen waren außen vernickelt, um ein Rosten der Bombe im Kalorimeterwasser zu verhindern. Die Platinauskleidung kommt heute wegen ihres unerschwinglichen Preises nicht mehr in Betracht, die Emailauskleidung hat jedoch den Nachteil, daß sie im Betriebe leicht beschädigt wird und dann nicht mehr erneuert werden kann, da be)m Aufbrennen einer neuen Emailschicht ein Verziehen des Gewindes unvermeidlich ist.

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Man war daher schon seit längerer Zeit bemüht, eine säurefeste Legierung ausfindig zu machen, bei der jeder Schutzüberzug entbehrlich ist. Ein solches Material ist nunmehr in dem Kruppschen V2A-Chrom-Nickelstahl gefunden, der sowohl rostfrei als auch säurebeständig ist. Infolgedessen kann bei der Verwendung dieses Materials nicht nur die innere Schutzschicht, sondern auch der äußere Nickelüberzug der Kalorimeterbombe wegfallen. Die neue Ausführung der Kalorimeterbombe besteht vollständig aus dem säurefesten Stahl, lediglich das bis fast auf den Boden reichende Röhrchen für die Zuführung des Sauerstoffs mußte aus Silber gefertigt werden, da es bisher noch nicht gelungen ist, enge gebogene Röhren aus dem Sonderstahl herzustellen. Eingehende Versuche, die Prof. Roth von der Technischen Hochschule in Braunschweig mit diesem neuen Bombenmodell ausgeführt hat, ergaben der „Zeitschrift für angewandte Chemie“ 1921, S. 537, zufolge, daß bei jeder Verbrennung im Mittel nur 0,2 mg Eisen, dagegen Nickel überhaupt nicht in Lösung geht und daß diese geringe Eisenmenge das Ergebnis der Verbrennung in keiner Weise beeinflußt. Bei Verbrennung schwefelreicher Stoffe ging zwar etwas mehr Eisen in Lösung, doch zeigte sich, daß die Angreifbarkeit des Stahles mit der Dauer der Benutzung abnimmt, so daß nach längerem Gebrauch der Bombe auch Stoffe mit höherem Schwefelgehalt fehlerfrei verbrannt werden können. Für die praktisch in Frage kommenden Brennstoffe, auch schwefelreiche Kohle, Koks und Treiböl, kann die Verwendung der neuen Kalorimeterbombe aus homogenem Stahl somit ohne jeden Vorbehalt empfohlen werden. Die Bombe wird mit zwei Ventilen ausgerüstet, um an die Verbrennung die in der Praxis gebräuchlichen Analyse der Verbrennungsgase anschließen zu können.

Sander.

Neue Vorschläge zur Verarbeitung des Ammoniaks. Unter dem Titel „Veredelung des Kalkstickstoffs“ macht J. Baumann eine Reihe beachtenswerter Vorschläge zur Weiterverarbeitung des aus dem Kalkstickstoff abgespaltenen Ammoniaks. Die Bindung des Ammoniaks an freie Schwefelsäure scheidet Verf. dabei von vornherein aus, ebenso die Umsetzung mit Gips. Das salpetersaure Ammonium kommt abgesehen von seiner Gefährlichkeit und seiner hygroskopischen Eigenschaften um deswillen nicht in Betracht, weil der Landwirt die getrennte Verwendung von Ammoniakstickstoff und Salpeterstickstoff liebt. Das Gleiche gilt für das phosphorsaure Ammonium, obwohl auch dieses Salz ein ausgezeichnetes Düngemittel wäre. Das Chlorammonium hat sich erst in letzter Zeit als Düngemittel eingeführt, weil sich die Landwirtschaft früher gegen die Verwendung von Chloriden ablehnend verhielt. Die billige Herstellung dieses Salzes ist durch die Verknüpfung des Ammoniaksodaprozesses mit der Kalkstickstoff Herstellung möglich; für diese Kombination, die in den letzten Jahren verschiedentlich zur Ausführung gelangt ist, hat Verf. bereits im Jahre 1911 die wirtschaftlichen Unterlagen berechnet, die er eingehend an Hand der damals ermittelten Zahlen darlegt. Danach erweist sich diese Kombination als recht vorteilhaft, weil das in dem Kochsalz enthaltene, bisher verloren gegangene Chlor durch die Bindung an Ammoniak nutzbringend verwertet wird und überdies die beträchtlichen Kalkmengen, die bisher zur Wiedergewinnung des Ammoniaks aus den Chlorammoniumlaugen notwendig waren, erspart werden.

Das Chlorammonium eignet sich ferner sehr gut zur Herstellung von Mischdüngern mit Superphosphat. Versuche in dieser Richtung ergaben, daß auch nach längerer Lagerung die Mischung staubtrocken und von gutem Aussehen war; der Gehalt an unlöslicher Phosphorsäure war sogar nicht unwesentlich zurückgegangen. Bezüglich der Herstellung von Harnstoff ist Verf. der Ansicht, daß diese Umwandlung schon aus Rücksichten auf die umfangreiche Apparatur nur für einen verhältnismäßig kleinen Teil der Kalkstickstofferzeugung in Frage kommen dürfte. Dagegen hält er die Ueberführung des Ammoniaks in Bikarbonat (NH4 HCO3) für die beste Lösung der gestellten Aufgabe, weil dieses Salz sehr einfach herzustellen ist und sehr vorteilhafte Eigenschaften besitzt. Die Herstellung könnte in einem Turm, ähnlich wie er zur Fabrikation von Ammoniaksoda benutzt wird, erfolgen, indem Ammoniak mit Kalkofen-Kohlensäure zusammengebracht und der Niederschlag auf einem Trommelfilter gesammelt wird, während die abfließende konzentrierte Ammoniumbikarbonatlösung in den Prozeß zurückkehrt. Nur die Trocknung des Salzes ohne Verlust bereitet einige Schwierigkeiten. Die Vegetationsversuche mit diesem Salz fielen sehr günstig aus, die Wirkung war die gleiche wie bei dem Ammonsulfat, dazu hat sich auch der Kohlensäuregehalt des Salzes als sehr vorteihaft für die Stengel- und Blattbildung erwiesen. Zur Herstellung von Phosphorsäure-Mischdüngern ist dieses Salz im Gegensatz zum Chlorammonium allerdings nicht verwendbar. (Chem.-Ztg., 44. Jahrg., S. 158–159).

Sander.

Wiederbenutzung entwerteter Heeres-Stahlflaschen. Um die Heeres-Stahlflaschen unbrauchbar zu machen, mußten diese auf Anordnung der Kontrollkommission der Entente mit einem Loch von 30–40 mm Durchmesser versehen werden. Eine Reihe von Händlerfirmen, die diese gelochten Flaschen aufgekauft haben, hat nun versucht, die eingebrannten Löcher auf ein bestimmtes Maß zu bringen, ein feingängiges Gewinde hineinzuschneiden, in dieses einen mit dem gleichen Gewinde versehenen Stöpsel hineinzudrehen, zu verschweißen und sauber zu verfeilen, so daß die ausgebesserte Stelle kaum wahrnehmbar ist. Die auf diese Weise wieder gebrauchfähig gemachten Stahlflaschen sollten, wie die Zeitschrift „Karbid und Azetylen“ 1921, S. 89, berichtet, als Sauerstoffflaschen Verwendung finden.

Zu dieser Angelegenheit, hat der Preußische Minister für Handel und Gewerbe Stellung genommen und in einem Erlaß darauf hingewiesen, daß derart ausgebesserte Stahlflaschen nicht als nahtlose Behälter im Sinne der Polizeiverordnung über den Verkehr mit verflüssigten und verdichteten Gasen anzusehen sind und daher zum Verkehr nicht zugelassen werden dürfen. Da die ausgebesserte Stelle angeblich schwer aufzufinden ist, werden die mit der regelmäßigen Prüfung von Stahlflaschen betrauten Dienststellen angewiesen, alle aus Militärbeständen stammenden Stahlflaschen vor der Stempelung sorgfältig zu untersuchen, ob sie etwa in der oben angegebenen Weise ausgebessert worden sind. Die Heeres-Stahlflaschen haben bekanntlich kleinere Abmessungen (etwa 136 cm Länge und 20 cm Durchmesser) als die sonst gebräuchlichen Stahlflaschen. Angesichts der in den letzten Jahren wiederholt vorgekommenen schweren Explosionen ist also in jedem Falle bei der Benutzung dieser kleineren Stahlflaschen größte Vorsicht geboten.

Sander.

Motorschiffbau im Jahre 1921. Das Jahrbuch 1921 von Lloyds Register über englischen und ausländischen Schiffbau berücksichtigt seit Beginn des Krieges zum ersten Male wieder den deutschen Schiffbau. Im Jahre 1920 war die Schiffbautätigkeit im allgemeinen lebhaft, im Jahre 1921 dagegen nahm die Zahl der Schiffsneubauten merklich ab, und zwar in allen Schiffbau treibenden |93| Ländern, besonders aber in Amerika. Deutschland dagegen macht hier eine Ausnahme. In der ganzen Welt liefen im Jahre 1921 von Stapel: 1377 Schiffe mit 4341679 Br.-R.-To., hiervon waren 105 Schiffe Motorschiffe mit 293247 Br.-R.-To. Hierzu kommen noch 31 kleinere aus Holz gebaute Motorschiffe mit 13395 Br.-R.-To. Die Motorschiffe wurden in den folgenden Ländern hergestellt:

Anzahl Br.-R.-To.
Großbritannien
Kanada
Hongkong
Vereinigte Staaten, Atlantische Küste
„ „ Pacific-Küste
„ „ Große Seen
Dänemark
Deutschland
Holland
Italien
Norwegen
Schweden
Andere Länder
28
1
1
6
3
5
13
22
9
5
2
8
2
102356
388
167
20693
10940
7200
44828
33333
13988
13561
9930
34729
1134
105 293247

Neben Großbritannien hat Dänemark den größten Raumgehalt an Motorschiffen gebaut. Die beiden größten dänischen Motorschiffe haben einen Rauminhalt von je 8700 t.

Am 31. Dezember 1921 waren in den folgenden Ländern Motorschiffe im Bau:

Anzahl Br.-R.-To.
Großbritannien
Vereinigte Staaten
Brasilien
Dänemark
Frankreich
Holland
Italien
Norwegen
Schweden
Andere Länder
37
3
1
8
1
14
32
5
16
13
188396
19145
2170
30425
4617
13460
30373
14220
60347
5341

Wimplinger.

Das Auswuchtproblem schnellumlaufender Massen unter Berücksichtigung des Lokomotiv- und Waggonbaues. (Dr.-Ing. Heymann in der Deutschen Maschinentechnischen Gesellschaft am 21. März 1922.) Dem Vortrage entnehmen wir folgendes: Das Auswuchtproblem befaßt sich mit der Beseitigung der Vibration und deren Begleiterscheinungen an rasch rotierenden Massen. Im Lokomotiv- und Waggonbau ist das Problem für Radsätze, Triebachsen, Laufachsen, gekuppelte Achsen, Elektromotorenanker, Kuppelungen, Zahnräder usw. von Interesse. Die Massenverlagerungen und deren Folgeerscheinungen werden vom Praktiker mit dem Sammelwort „Unbalanz“ bezeichnet. Zunächst wird eine einwandfreie Definition des Unbalanzbegriffes aufgestellt. Danach wird zwischen statischer, dynamischer und allgemeiner Unbalanz unterschieden. Auf Grund dieser Definition wird gezeigt, daß die heute noch weit verbreitete Methode der statischen Balanzierung mittels Schneiden, Rollen, Schwerpunktswagen und ähnlichen Apparaten als Unbalanz ein Zufallsprodukt voraussetzt, und daß mithin das Gelingen des Massenausgleichs mittels derartiger Apparate ebenfalls vom Zufall abhängig ist. Im Anschluß an diese Beweisführung werden die Folgeerscheinungen der Unbalanz kurz gestreift. Es sind dies in erster Linie die Vibrationen und Erschütterungen, die Lockerung von Sicherungen, Passungen usw., lästige Geräusche, Klemmungen und erhöhte Lagerreibung und somit eine Erhöhung des Antriebsenergiebedarfs, Inkonstanz der Drehzahl u.a.m. Die dynamische Auswuchtung ist jüngeren Datums. Vor dem Jahre 1915 existierten in Deutschland und den anderen Industriestaaten Europas nur höchst primitive, empirische Methoden, die von Werkstatt zu Werkstatt weitergegeben wurden. Seit dem Jahre 1915 hat die Firma Carl Schenck, G. m. b. H., Darmstadt, als einzige Firma in Europa die Fabrikation von dynamischen Auswuchtmaschinen aufgenommen. In Amerika sind Konkurrenz-Fabriken in den letzten Jahren entstanden. Das beste amerikanische Fabrikat ist aber nicht viel über den Stand einer Schenckschen Maschine aus dem Jahre 1915 hinausgekommen.

Sämtliche dynamischen Methoden werden in drei Klassen eingeteilt, nämlich in empirische Methoden, welche zu glückhaftem Probieren zwingen, in Laboratoriums-Methoden, welche dem Arbeiter Rechenoperationen vorschreiben, und in exakte Methoden, welche gestatten, die Auswuchtung rein werkstattmäßig ohne jede Rechenoperation in richtiger Weise durchzuführen. Die Klassifizierung der dynamischen Auswuchtapparate erfolgt nicht, wie vielfach angenommen wird, auf Grund der Beschaffenheit und konstruktiven Durchbildung der elastischen Lagerung, sondern gründet sich auf der Frage, ob der Schwingungsmittelpunkt des federnd aufgehängten Systems frei beweglich ist, ob nur ein Schwingungsmittelpunkt oder ob zwei Schwingungsmittelpunkte vorhanden sind. Die Auswuchtmethode Lawaczeck-Heymann, deren Vertrieb von der Firma Carl Schenck, G. m. b. H., Darmstadt, übernommen worden ist, ist die einzige Methode der Klasse 3. Der Körper wird abwechselnd um zwei Schwingungsmittelpunkte ausgewuchtet, die aus konstruktiven Gründen in die beiden Lagerstellen verlegt werden. An Hand einfacher Kräftepläne wird der Beweis erbracht, daß ein vollständiger Massenausgleich bei beliebig tiefer Drehzahl durch einen einfachen Arbeiter in kürzester Zeit durchgeführt werden kann. Auf dem Doppelpendelprinzip bauen sich noch weitere Methoden auf, die namentlich die Abkürzung des gezeigten Auswuchtverfahrens bezwecken. Diese Abkürzungen sind mehr für den Gebrauch durch Meister und Ingenieure zugeschnitten, so daß also für jede Kategorie von Werkstattbeamten geeignete Verfahren zur Wahl gestellt werden können. An Hand von Lichtbildern wurde die Aufgabe des Arbeiters gezeigt, der den Prozeß streng nach Vorschrift durchführt, gleichgültig, ob die Unbalanz in Form von statischer, dynamischer oder allgemeiner Unbalanz vorliegt. An Hand weiterer Lichtbilder wurde gezeigt, welchen Umfang die Fabrikation der Auswuchtmaschinen System Lawaczeck-Heymann im Laufe, der letzen Jahre genommen hat.

Es wurden im Bilde Spezialmaschinen vorgeführt für Drehzahlen bis zu 30000 minutlich, wobei mit Zusatzmassen von fünftausendstel Gramm gearbeitet wird. Als Gegenstück wurden Maschinen gezeigt, bei denen das Prüfkörpergewicht 50000 kg und mehr betragen darf. Die Maschinen haben sich überaus leicht und schnell eingeführt und sind heute in nahezu allen Industriestaaten Europas reichlich vertreten. Das derzeitige Bestreben geht dahin, die Auswuchtung während eines einzigen Ganges durchzuführen. Die Vorversuche sind vielversprechend. Bewähren sich die in Vorbereitung befindlichen Zusatzapparate, so ist die Vorbedingung für die Aufgabe erfüllt, einen Körper im Betriebszustand auszuwuchten.

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