Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1924, Band 339 (S. 15–17)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj339/ar339004

Polytechnische Schau.

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

Ueber Beschädigungen von Eisenbeton durch Gaswasser. Schon mehrfach ist berichtet worden, daß Behälter aus Eisenbeton, die zur Aufbewahrung von Gaswasser dienten, nach kürzerer oder längerer Zeit undicht geworden sind. B. Haas weist in längeren Ausführungen darauf hin, daß die aus den verschiedenen Kohlensorten gewonnenen Gaswässer in ihrer Zusammensetzung so erhebliche Unterschiede zeigen, daß verschiedene Gaswässer mit ein und demselben Beton unmöglich die gleichen Reaktionen verursachen können und daß somit eine Verallgemeinerung der Behauptung, Gaswasser rufe bei Betonbehältern Beschädigungen hervor, nicht zulässig ist. Wo solche Beschädigungen vorgekommen sind, trat das Undichtwerden des Behälters erst nach längerer Benutzung und nur an einzelnen Stellen auf; diese Tatsache und ebenso die an den undichten Stellen festgestellten Salzauswitterungen sprechen aber dafür, daß die Undichtheiten nur durch unsachgemäße Vor- und Nachbehandlung, Fertigstellung oder Benutzung des Behälters entstanden sein können. Ueber die sachgemäße Herstellung von Eisenbetonbehältern, namentlich über das Mischungsverhältnis des zur Herstellung des Grobkernes dienenden Betons, seinen Wassergehalt, über die Beschaffenheit der Deckschichten und der Magerungsmittel sowie über die erstmalige Füllung der Behälter, macht Verfasser nähere Angaben. Er vertritt die Ansicht, daß sachgemäß hergestellte Eisenbetonbehälter bei sachgemäßer Benutzung durch Gaswasser überhaupt nicht angegriffen werden.

Ein Angriff von Gaswasser auf Beton kann nur dann erfolgen, wenn in der Außenfläche der Behälterwandungen freiliegendes, ungebundenes Calciumhydroxyd vorhanden ist. Dies ist aber bei richtiger Herstellung und Inbetriebnahme des Behälters längst in Karbonat und Silikat umgewandelt, mit welchen Verbindungen aber Gaswasser auch bei sehr langer Einwirkungsdauer keine nennenswerten chemischen Umsetzungen eingehen kann. Im Innern der Behälterwandungen kann zwar noch 90 Tage nach eingesetzter Erhärtung freies Calciumoxyd vorhanden sein, doch ist selbst dann, wenn das Gaswasser infolge einer Beschädigung der wasserdichten Innenwandung während dieser Frist in das Kernmauerwerk eindringen konnte, ein Undichtwerden des Behälters nicht zu befürchten, da durch die Einwirkung von Gaswasser auf freies Calciumoxyd ja vorwiegend harmloses Calciumkarbonat gebildet wird. (Chem.-Zeitg., 46. Jahrg., S. 39.)

Sander.

Kupferstahldraht. Doppelmetalldrähte werden in neuerer Zeit für Schwachstrom und auch für Starkstrom häufig verwendet. Dies ist besonders in Amerika der Fall, während die Einführung bei uns noch auf Schwierigkeiten stößt. Trotzdem Amerika das kupferreichste Land ist, werden alle technischen Hilfsmittel herangezogen, um das wertvolle Kupfer möglichst zu sparen. Da in Deutschland die Kupfergewinnung sehr gering ist, besonders im Vergleich zu seiner ausgedehnten Kupfer verarbeitenden Industrie, so sind solche Bestrebungen für uns von großem wirtschaftlichem Wert. Das Bestreben, die hohe Leitfähigkeit des Kupfers mit der Festigkeit des Stahles zu vereinigen, führte dazu, Stahldrähte mit einem kupfernen Ueberzug zu versehen. Die Herstellung solcher Leitungsdrähte scheiterte jedoch an dem Umstand, daß es nicht möglich war, den Kupfermantel unlösbar mit dem Stahlkern zu verbinden. In Amerika ist es nun in letzter Zeit gelungen, solche Leitungsdrähte herzustellen, bei denen der Kupfermantel mit dem Stahlkern metallurgisch verschweißt wird. Bei der Herstellung solcher Drähte wird ein Stahlblock in flüssiges Kupfer getaucht, wobei sich die oberste Schicht des Stahlblockes mit dem Kupfer verbindet, so daß also eine binäre Legierung entsteht. Um einen Kupfermantel von gewünschter Dicke zu erhalten, wird der Stahlblock noch außerdem mit Kupfer umgössen. Aus diesem „Monnotmetall“ können Drähte mit beliebigem Durchmesser ausgewalzt werden. Da dieses Verfahren Drähte liefert von guter Leitfähigkeit, hoher Festigkeit und Wetterbeständigkeit, so eignen sich solche Drähte besonders für Leitungen mit großer Spannweite. Da die binäre Legierung aus Stahl und Kupfer eine gute Verbindung zwischen dem Stahlkern und dem Kupfermantel bildet, so ist ein Reißen und Abspringen des Kupfermantels infolge ungleicher Ausdehnung der beiden Metalle nicht zu befürchten. Die binäre Kupferstahllegierung als Zwischenschicht gleicht die Unterschiede der Ausdehnung aus.

Beim Auswalzen der Drähte, sowie beim Ziehen wird der Zusammenhang und das Mischungsverhältnis zwischen Stahl und Kupfer nicht geändert, da beide Metalle dieselbe Ausdehnung haben. Das Mengenverhältnis zwischen Stahl und Kupfer kann beliebig gewählt werden und kann zwischen 1 : 1 und 10 : 1 schwanken. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Wärmeausdehnung dieses Kupferpanzerstahls kleiner ist, als die des Kupfers oder der Bronze. Der Durchhang der Freileitung wird deshalb bei höheren Temperaturen geringer sein als bei diesen Metallen. Drähte aus Monnotmetall haben eine höhere Elastizitätsgrenze als Hartkupfer, deshalb ist die Bruchsicherheit eine größere. Bei guter Ausführung der Drähte aus Monnotmetall haben sich folgende Zahlenwerte ergeben: Spez. Gew. = 8,3, Bruchfestigkeit 90 kg mm2, Streckgrenze 75 kg/mm2, zulässige Beanspruchung 37 kg/mm2, Elastizitätsmodul 2100000, Dehnungskoeffizient 48 × 10–6, Wärmeausdehnungskoeffizient 12 × 10–6, spezifische Leitfähigkeit 21.

W.

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Ueber Schweißarbeiten an kupfernen Lokomotivfeuerbuchsen berichtet A. Weniger an Hand interessanter Lichtbilder im Anzeiger für Berg-, Hütten- und Maschinenwesen 1923, Nr. 98. Er weist zunächst darauf hin, daß es bis heute nicht gelungen ist, einwandfreie Kupferschweißungen elektrisch auszuführen, daß vielmehr diese Arbeit nur mit Hilfe des Azetylen-Sauerstoffbrenners technisch befriedigend durchgeführt werden kann. Da der Lokomotivkessel außergewöhnlich hoch beansprucht wird, wird für die kupfernen Feuerbuchsen fast ausschließlich hochwertiges Material verwendet. Wo aber schädliche Beimengen, wie Arsen, Blei oder Schwefel, die die Schweißbarkeit des Kupfers stark beeinträchtigen, nachgewiesen werden können, so sind diese Verunreinigungen nicht etwa im Laufe des Betriebes in das Kupfer hineingelangt, sondern schon von Anfang an darin enthalten gewesen. Ebenso wie das Kupfer selbst müssen auch die beim Schweißen benutzten Zusatzstoffe von hoher Reinheit sein. Versuche mit Elektrolytkupfer als Zusatz, die bereits im Jahre 1910 begonnen wurden, führten zu großen Mißerfolgen und erst im Kriege, als die Schweißversuche mit Kupfer auf Veranlassung des Eisenbahn-Zentralamtes mit Energie wieder aufgenommen wurden, gelang es, in dem patentierten Canzlerdraht ein Zusatzmittel zu finden, das wirklich brauchbar war. Dieser Draht enthält Kupfer, Silber und Phosphor. Das Silber hat die Aufgabe, das geschmolzene Kupfer zu reinigen, seine Lösefähigkeit zu erhöhen und den Schmelzpunkt des Zusatzmittels herabzusetzen, während der Phosphor, das den Luftsauerstoff stärker bindet als das Kupfer, mit dem Sauerstoff Phosphorsäure bildet, die entweicht. Die Aufnahme von Sauerstoff durch das Kupfer, die teils aus der Luft, teils aus der Schweißflamme erfolgen kann, muß nämlich besonders sorgfältig verhütet werden, da oxydulhaltiges Kupfer spröde wird und sehr geringe Festigkeit besitzt. Dies wird durch den Phosphorzusatz wirksam verhindert. Da der Canzlerdraht ferner wesentlich niedriger schmilzt (bei 1080 Grad) als reines Kupfer und im Gegensatz zum Elektrolytkupfer auch bei langer Einwirkung der Flamme dünnflüssig bleibt, so kann man mit wesentlich kleineren Brennern auskommen, die nur etwa ein Viertel der Gasmenge verbrauchen, die man sonst bei Verwendung von gewöhnlichem Kupfer als Zusatzmittel nötig hat. Somit ergeben sich als die beiden wichtigsten Bedingungen für die Ausführung einer guten Kupferschweißung, 1. daß man bei möglichst niedriger Temperatur arbeitet und daß man 2. die Schweißung so rasch als möglich ausführt. Da selbst bei umfangreichen Schweißreparaturen an Feuerbuchsen die Lokomotiven nur wenige Tage außer Betrieb gesetzt zu werden brauchen, so ergeben sich für die Verkehrsverwaltungen durch dieses Verfahren beträchtliche Ersparnisse.

Sander.

Spülkolben – Zweitaktmotor. Bei Zweitaktmotoren mit der bekannten Kurbelkastenspülung werden die Abgase im Zylinder durch das frische Gemisch selbst ausgespült. Zur Ausspülung des Zylinders und zur Aufladung desselben reicht aber das bei jedem Kolbenhieb angesaugte Gemisch nicht aus, da mit einer solchen Anordnung kaum ein volumetrischer Wirkungsgrad von mehr als 60 v. H. erreicht wird. Die verbrannten Gase werden nur vollständig aus dem Zylinder ausgespült und dabei ist nicht zu vermeiden, daß Gemischverluste eintreten. Die Anordnung und Größe der Auspuffkanäle ist deshalb bei Zweitaktmotoren von besonderer Wichtigkeit. Um eine gute Spülung des Zylinders zu erhalten, ist man deshalb bereits dazu übergegangen, Arbeitskolben als Stufenkolben auszubilden. Solche Kolben können aber für kleine und schnellaufende Automobil- und Motorrad-Motoren mit Rücksicht auf das vergrößerte Gewicht und der dadurch entstehenden großen Massenkräfte keine Verwendung finden. Die Bauhöhe von Stufenkolben fällt außerdem relativ hoch aus.

Ein weiterer Fortschritt ist deshalb hier die Einführung eines selbständigen, gegenläufigen Pumpenkolbens, der durch ein Exzenter von der Kurbelwelle aus angetrieben wird. Bei einer solchen Anordnung wirken sowohl Hauptkolben als auch der Pumpenkolben gemischfördernd. Auf diese Weise kann die Luft- bzw. Gemischförderung auf etwa das 1,6fache der Kurbelkastenspülung vergrößert werden. Bei reiner Gemischspülung wird naturgemäß die Motorleistung mit Zusatzpumpenkolben wesentlich vergrößert, wie dies englische Rennmotoren bereits bewiesen haben, allerdings auf Kosten des Brennstoffverbrauches. Um nun den Brennstoffverbrauch auf das zulässige Maß zu verkleinern, sind bei dem neuen Motor außer dem Gaskanal noch zwei Luftkanäle angeordnet, die ebenfalls wie der Auspuffkanal vom Arbeitskolben gesteuert werden. Die Spülluft wird durch den Kolben hindurch gesaugt, der als Hohlkörper ausgestaltet ist, und wird nach dem Ueberströmkanal geleitet. Dieser ist taschenförmig ausgebildet, so daß sich in ihm jene Luftmenge die zum Ausspülen des Zylinders notwendig ist, ansammeln kann. Die Arbeitsweise des neuen Zweitaktmotors ist nun folgende: Beim Ansaugen, das durch den Arbeitskolben und durch den Hilfskolben hervorgerufen wird, strömt Gemisch in den Kurbelkasten, während durch den hohlen Kolben hindurch in den Ueberströmkanal Frischluft eintritt. Gibt dann der Arbeitskolben beim zweiten Hub den Auspuffkanal frei und kurz hierauf auch den Ueberströmkanal, dann werden Abgase aus dem Zylinder durch die Frischluft ausgetrieben, worauf das Gasgemisch aus dem Kurbelkasten in den Zylinder nachströmt. Dadurch wird eine fast vollkommene Ausspülung des Zylinders erreicht ohne Brennstoffverlust. Da die Spülluft durch den Kolben hindurchströmt, wird dieser auch gut gekühlt.

Bei einer ausgeführten Maschine ist nach Angabe der Zeitschrift „Der Motorwagen“ 1923, Seite 325, die Leistung 5,5 PS. bei 4000 Uml./min. und 148 cm Hubvolumen. Damit ist außerdem erreicht, daß der Brennstoffverbrauch auf 400 gr verkleinert wurde. Die Charakteristik verläuft bis zu 4000 Uml./min. fast als gerade Linie. Die Hauptabmessungen des Motors sind: Hub des Arbeitszylinders 66 mm, Durchmesser des Arbeitszylinders 50 mm, Hub des Hilfskolbens 14 mm, Durchmesser desselben 75 mm.

W.

Leichtkraftmotor. Auch bei dem Bau solcher Motoren werden die modernen Richtlinien des Flugmotorenbaues berücksichtigt, um möglichst große Leistung zu erreichen. Dementsprechend wird der Verbrennungsraum halbkugelig ausgebildet und die Ventile hängend im Zylinderkopf angeordnet. Dadurch erreicht man ein günstiges Verhältnis der Steuerleistung zur Bremsleistung, gute Wirtschaftlichkeit und geringes Gewicht. Bei einem solchen Einzylinder- Viertaktmotor von 1 PS bei einer minutlichen Drehzahl von 2500–3000 wird das Gewicht auf 8,5 kg verkleinert. Der Zylinder ist dabei zweckmäßig aus Stahl und aus einem Stück mit aus dem Vollen gedrehten Kühlrippen hergestellt, bei 40 m/m Bohrung und 50 mm Hub. Wird der Zylinder in das Kurbelgehäuse eingeschraubt, |17| so kann durch sein entsprechendes Drehen das Verdichtungsverhältnis geändert werden. Wichtig ist auch, daß die Zündkerze an bestgekühlter Stelle des Zylinders angeordnet ist. Pleuelstange und Kurbelwelle sind zweckmäßig aus Chromnickelstahl herzustellen, Kolben und Gehäuse um kleines Gewicht zu erhalten aus Aluminium. (Der Motorwagen 1923, S. 329–331.)

W.

Die Brennstoffwirtschaft Italiens. Hinsichtlich seiner Kohlenversorgung ist Italien bekanntlich in hohem Maße vom Ausland abhängig, da es lediglich über Braunkohlenvorkommen und Torflager verfügt. Auch der Gebietzuwachs infolge des Krieges bedeutet für die Brennstoffversorgung des Landes keine wesentliche Aenderung, obschon es hierdurch in den Besitz der Arsakohle von Istrien gelangt ist, die dem Heizwert nach unter den italienischen Kohlen heute an erster Stelle steht. Die heimische Braunkohlenförderung ist infolge der Brennstoffnot, die während des Krieges herrschte, stark gesteigert worden, doch konnte sie sich auf dieser Höhe nicht halten, wie folgende Zahlentafel zeigt:


Jahr
Förderung
t

Jahr
Förderung
t

Jahr
Förderung
t
1913 697319 1916 1228815 1919 1117297
1914 778808 1917 1702880 1920 1667820
1915 939022 1918 2216583 1921 1020000

Die Brennstoffvorräte Italiens werden auf 30 Mill. t Pechkohle und erdige Braunkohle, auf 163 Mill. t Lignit sowie auf 35 Mill. t lufttrockenen Torf geschätzt. Zur wirtschaftlichen Verwertung dieser Brennstoffvorräte werden gegenwärtig mit staatlicher Unterstützung fünf große Kraftwerke gebaut, die in Verbindung mit den Wasserkraftwerken der Versorgung des Landes mit elektrischer Energie bzw. der Lieferung von Heizgas für die Industrie dienen sollen. So wird in der Provinz Lucca in Torre del Lago ein Kraftwerk für 15000 kW gebaut, in dem 100000 t Torf jährlich vergast werden sollen, wobei als Nebenprodukt noch je 5000 t Teer und Ammoniumsulfat gewonnen werden. Eine weitere Zentrale für 15000 kW wird in der Provinz Perugia in Pietrafitta errichtet, wo jährlich 150000 t Lignit vergast und als Nebenprodukt 3000 t Teer und 2800 t Ammoniumsulfat gewonnen werden sollen. Ein kleineres Torfkraftwerk für 4000 kW wird in Capalbio erbaut; dort sollen 36000 t Torf im Jahre vergast werden unter gleichzeitiger Gewinnung von 1850 t Ammoniumsulfat und 1300 t Teer. Bei einer weiteren Anlage in Mesio (Mantova) sollen 30000 t Torf vergast werden, und das hierbei gewonnene Generatorgas soll unmittelbar zum Betrieb einer Ziegelei und Kalkbrennerei verwendet werden. Schließlich wird in Cagliari auf Sardinien eine Generatorenanlage zur Vergasung von 12000 t Lignit jährlich erbaut, wobei das Generatorgas zum Betrieb einer Portlandzementfabrik dienen soll. (Montan. Rundschau 1923, S. 111.)

Sander.

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