Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1926, Band 341 (S. 74–78)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj341/ar341023

Polytechnische Schau.

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

Die Schweißung gebrauchter eiserner Versand- und Lagerbehälter für brennbare Flüssigkeiten. Es ist bekannt, daß die Ausbesserung eiserner Benzin-, Benzol- und Oelfässer mittels des Schweißbrenners besondere Vorsicht erfordert. Trotzdem auf diese Gefahren wiederholt hingewiesen worden ist, wird von den mit solchen Schweißarbeiten betrauten Personen immer wieder mit unglaublichem Leichtsinn vorgegangen, und es vergeht kaum ein Monat, ohne daß die Unfallchronik über mehr oder weniger schwere Explosionen beim Ausbessern solcher Behälter zu berichten weiß. Ganz besonders schwer war das Unglück, das sich vor einigen Monaten im Hamburger Hafen bei Schweißarbeiten auf dem Tankleichter „Saturn“ ereignet hat und wobei 8 Mann ums Leben kamen, 3 weitere Personen schwer verletzt wurden und beträchtlicher Sachschaden entstand. Dies veranlaßt uns, von neuem die Maßnahmen in Erinnerung zu bringen, die zur Verhütung von Explosionen bei solchen Arbeiten zu treffen sind.

In eisernen Fässern und Behältern, die zur Lagerung oder zum Versand der oben genannten brennbaren Flüssigkeiten benutzt werden, bleibt stets ein kleiner Rest zurück, auch wenn die Behälter gut ausgeleert wurden und zwecks Lüftung einige Zeit offen gestanden haben. Wenn nun ein solcher Behälter an irgendeiner Stelle mit dem Schweißbrenner erhitzt wird, so verdampft der Benzin- oder Oelrest infolge der strahlenden Wärme, die Oeldämpfe mischen sich mit der in dem Behälter enthaltenen Luft und bilden ein explosives Dampf-Luftgemisch, das, sobald sein Zündpunkt erreicht ist, mit lautem Knall explodiert, wobei gewöhnlich infolge der starken Druckerhöhung der Faßboden herausgeschleudert wird. Die Gewalt dieser Explosionen hat schon zahlreiche Unfälle mit schweren Verletzungen der Beteiligten oder gar tödlichem Ausgang herbeigeführt.

Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß dieselben Gefahren auch beim Schweißen eiserner Schwefelsäurefässer vorliegen. Hier besteht die Möglichkeit, daß die Säurereste durch die zutretende Luftfeuchtigkeit verdünnt werden und daß die verdünnte Schwefelsäure auf das Eisen unter Wasserstoffentwicklung einwirkt. Der Wasserstoff bildet mit der Luft gleichfalls ein explosives Gemenge, das schon bei der Erhitzung auf dunkle Rotglut (550–600°) detoniert.

Um derartige Explosionen zu verhüten, gibt es nur ein Mittel, und zwar die Fernhaltung des Luftsauerstoffs, da nur durch dessen Eintreten in das Innere des Fasses ein explosives Gemisch entstehen kann. Man hat daher vorgeschlagen, Kohlensäure aus einer Stahlflasche in das Faß einzuleiten, bis alle Luft daraus verdrängt ist, und erst hierauf mit der Schweißung zu beginnen. Dieses Verfahren hat aber, abgesehen davon, daß es wegen des ziemlich beträchtlichen Kohlensäureverbrauchs nicht gerade billig ist, den Nachteil, daß man nie ganz sicher ist, daß auch wirklich alle Luft aus dem Fasse verdrängt ist. Ferner ist verflüssigte Kohlensäure, zumal in kleineren Reparaturwerkstätten nicht immer zur Hand, schließlich kann es auch vorkommen, daß die Kohlensäureflasche mit einer Sauerstofflasche verwechselt wird, in welchem Falle die Folgen noch weit schlimmer sein werden.

Zweckmäßiger und auch billiger ist es daher, das gründlich ausgespülte und gelüftete Faß vollständig mit Wasser zu füllen, dann 1 Liter wieder abzugießen, die auszubessernde Stelle nach oben zu kehren und hierauf zu schweißen. Durch das Ablassen von etwa 1 Liter Wasser wird erreicht, daß die Schweißstelle innen nicht vom Wasser benetzt ist, da sonst das Schweißen erschwert und die Arbeitsdauer verlängert wird. Auf alle Fälle muß man hierbei aber darauf Bedacht nehmen, daß während des Schweißens unter Umständen in dem Fasse Wasserdampf gebildet wird, wodurch ein Ueberdruck entsteht. Um dies zu verhindern, darf also das Faß auf keinen Fall fest verschlossen sein. Damit trotzdem das Wasser nicht auslaufen kann, bringt man in dem Spundloch mittels einer Stopfbüchse drehbar ein knieförmig gebogenes Rohr an, das beiderseits offen ist, und dreht das Faß so, daß die auszubessernde Stelle am höchsten liegt. Das äußere Ende des Knierohres wird so weit gedreht, daß das Wasser gerade bis zum Rohrende reicht. Wird nun während des Schweißens Wasserdampf entwickelt, so kann der Dampfdruck jeweils eine entsprechende Menge Wasser aus dem offenen Knierohre herausdrücken. Dieses von der Firma Vondran in Halle a. S. angegebene Verfahren hat sich, wie Gewerberat Fischer1) angibt, als sehr zuverlässig erwiesen. Noch einfacher gestaltet sich die Arbeit, wenn man an Stelle des starren Knierohres in dem Spundloch einen biegsamen Metallschlauch befestigt. Wenn das Faß, wie oben angegeben, nicht mehr als 1 Liter Luft enthält, wird sich mit dieser Anordnung jede gefahrvolle Explosion mit Sicherheit vermeiden lassen, da sich ein explosives Gemisch unter diesen Bedingungen nicht in nennenswertem Umfang zu bilden vermag2).

Es ist ein weitverbreiteter Irrtum, daß nur die Schweißung solcher Fässer, die niedrigsiedende Flüssigkeiten, wie Benzin oder Benzol, enthielten, Gefahren in sich birgt, daß dagegen Fässer, die zum Versand von Treiböl, Paraffinöl oder Steinkohlenteeröl benutzt wurden, ohne besondere Vorsichtmaßregeln ausgebessert werden können. Eine einfache Ueberlegung zeigt, daß dies nicht der Fall ist. Die genannten Oele haben einen Siedepunkt, der zwischen 200–350° liegt. Diese Temperatur erreicht die Faßwand aber in der Umgebung der Schweißstelle sehr schnell, so daß dort an der Wandung haftende Oelreste alsbald verdampfen und mit der Luft, die im Rasse enthalten ist, ein explosives Gemisch bilden, das |75| nicht weniger gefährlich ist als ein Benzindampf-Luftgemisch. Dies beweist auch ein Unfall mit tödlichem Ausgang, der sich in einer Werkstätte in Dresden vor einigen Jahren beim Schweißen eines eisernen Teerfasses ereignet hat. Gerade solche Fässer, die Teer und andere schwere Oele enthielten, sind mit besonderer Vorsicht zu behandeln, da diese Oele nie ganz wasserfrei sind und daher Anrostungen an den Faßwandungen hervorrufen. Derartige Roststellen bilden häufig mit dem Oel Verkrustungen und saugen das Oel, worauf auch Gewerberat Fischer hinweist, schwammartig in sich auf. Hierdurch wird die Entfernung des Oeles durch Ausblasen mit Luft oder durch Ausspülen mit Wasser sehr erschwert, und auch hier lassen sich nur bei vollständiger Füllung des Fasses mit Wasser, wie oben angegeben, Schweißungen gefahrlos ausführen.

Sander.

Elektrischer Antrieb von Schüttelrutschen und Schrämmaschinen unter Tage. Um die nötige Förderleistung im Bergbau zu erzielen und dem Hauer die Gewinnungsarbeiten möglichst zu erleichtern, ist die Zahl der beim Abbau benutzten Maschinen sehr vergrößert worden und zwar dient als Hilfskraft im' rheinisch-westfälischen Kohlenbergbau die mit Rücksicht auf ihre Einfachheit und Schlagwettersicherheit fast ausschließlich angewandte Druckluft. Die starke Zunahme solcher Maschinen zeigt die folgende Tabelle:

Arbeitsmaschinen 1914 1924
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Bohrhämmer, Abbauhämmer und
Kohlehacken

15400

61600
Bohrmaschinen 100 3000
Schrämmaschinen 280 1160
Schüttelrutschenantriebe 2200 6900
Förderhaspel 10100 17000

Mit dieser Entwicklung des maschinellen Vorortantriebes sind natürlich die Kosten für die Aufwendungen des Bergbaues hinsichtlich der erforderlichen Druckluft sehr gewachsen, während diejenigen für den elektrischen Antrieb für diese Maschinen in Rheinland-Westfalen mit Ausnahme für 332 Haspeln zurückgeblieben sind, obwohl bei ihm der Energieverbrauch nur 15. bis höchstens 20 v. H. desjenigen der Druckluft beträft. Wurde doch nach den Untersuchungen der Druckluftverhältnisse auf 26 Gruben in Rheinland-Westfalen gefunden, daß im Mittel 25 v. H. der gesamten Dampferzeugung für die Herstellung von Druckluft gebraucht wird und von der über Tage gewonnenen Druckluft nur 35–40 v. H. in den Arbeitsmaschinen verwendet werden, denn 25–30 v. H. gehen infolge Undichtigkeiten der Leitung und der Rest infolge unwirtschaftlicher Verwendung der Druckluft für Sonderbewetterung verloren; bei den zahlreichen Haspeln müßten für 1 PS nutzbare Leistung, am Seil gemessen, im günstigsten Fall 7 PS, im ungünstigsten aber 17 PS über Tage für Drucklufterzeugung aufgewendet werden. Man fürchtet eben noch immer die Gefahren des elektrischen Antriebes infolge Funkenbildung und doch sind diese Befürchtungen bei richtiger Ausführung der Anlage unberechtigt (s. H. 5/6 der Siemens-Zeitschrift 1925). W. Philippi nennt an dieser Stelle alle die Vorsichtsmaßnahmen für schlagwettersichere elektrische Ausführungen, wie Erdung aller der zufälliger Berührung; ausgesetzten Teile einer elektrischen Anlage, Unterbringung einer guten Erdleitung in den biegsamen Kabeln usw. Bei Apparaten, wie Schaltern und Anlassern im Abbau, also in niedrigeren Strecken als 1 m, wird man ohne Oel auskommen müssen entsprechend den dort nötigen niedrigen Spannungen (höchstens 500 V) und Motorleistungen (40 PS), oder mit Rücksicht auf die Spannung Oelschalter bzw. Oeltransformatoren kleiner Leistung nehmen und sie in feuersicheren Räumen aufstellen.

Philippi zeigt das Wie an zwei Beispielen, dem Schüttelrutschantriebe und der Schrämmaschine. Die Schüttelrutschen dienen zur Beförderung der Kohle von der Abbaustelle nach einer mit Gleisen ausgerüsteten Strecke, wo die Kohle in Wagen ausgeschüttet wird und diese zu Zügen zusammengestellt von einer Lokomotive zum Schacht befördern werden. Die üblichen Förderrinnen liegen in sehr niedriger Bauhöhe und besitzen einen sehr einfachen Antrieb; sie haben in den niedrigsten Strecken mit Bauhöhen von etwa 60 cm und weniger noch Platz und schaffen die abgebaute Kohle ohne Hilfe der Häuer aus dem Abbau heraus in die Wagen, indem sich die in der Rinne liegende Kohle allmählich weiterbewegt in einem gewissen Sinne, wobei die Geschwindigkeit der Rinne in der Förderrichtung plötzlich auf Null heruntergeht rutscht das in ihr liegende Fördergut um etwa 10–20 cm je nach der Neigung der Rinne vorwärts; für den Rückwärtshub genügt es, daß er nach einer solchen Geschwindigkeit ausgeführt wird und die in der Rinne liegende Kohle nicht wieder zurückgeworfen wird. Ein derartiges Bewegungsgesetz durch Umwandlung aus der gleichmäßigen Drehgeschwindigkeit des Elektromotors zu erreichen ist bereits auf verschiedenem Wege eingeschlagen worden, durch Einschaltung von Federn in die Verbindung zwischen Förderrinne und Kurbelzapfen des Antriebes u. ä. Die Bauhöhe eines dazu nötigen Antriebes ist gering, der Wirkungsgrad günstig, der Energieverbrauch gering und der geräuschlose Gang läßt verdächtige, auf Verschiebungen der Kohle hindeutende Geräusche im Flöz leicht bemerken. Bei überlasteter Förderrinne bleibt auch der Elektromotor nicht wie ein Druckluftmotor in der Drehzahl zurück und veranlaßt so keinen starken Rückgang in der Förderung, sondern zieht gleichmäßig durch.

Der elektrische Antrieb besteht außer bei Förderrinnen über etwa 100 m aus einem Drehstrom-Kurzschlußläufermotor von etwa 6–8 kW, der mit einem gewöhnlichen schlagwettersicheren Ständerschalter ein- und ausgeschaltet wird und so eine schlagwettersichere Ausführung zuläßt; bei größerer Leistung bedarf es eines Schleifringmotors mit sicher eingekapselten Schleifringen wie Anlasser in einem Gehäuse, dessen Wandungen einen inneren Ueberdruck von 8 at aushalten können.

Schrämmaschinen dienen zum Abbau sehr niedriger Flöze (bis etwa 45 cm) und erfordern bei elektrischem Antrieb sehr niedrige Motoren, die schlagwettersicher gebaut sein müssen; es wird bei einer Motorleistung von etwa 40 PS eine Bauhöhe von etwa 40 cm, bei etwas kleineren Motoren eine noch geringere Bauhöhe erforderlich sein. Mit Rücksicht auf die starke Staubentwicklung müssen die Motoren bei der Schrämmarbeit vollständig eingekapselt sein und so gebaut, daß die Abführung der im Motor erzeugten Verlustwärme durch Strahlung möglich ist. Philippi verweist auf eine Stangenschrämmaschine mit schlagwettersicher gekapseltem Drehstrommotor mit Kurzschlußläufer und einer Leistung von 30 PS mit Kühlrippen. Dieser ist ein einfacher Drehstrommotor, der fast immer in Sterndreieckschaltung angelassen wird, da ein Anlaufen mit voller Belastung nicht erforderlich ist. Bei dem Anlaßschalter liegen die Kontakte in einem kräftigen gußeisernen Gehäuse und dessen Wandungen sind für einen inneren Ueberdruck von |76| 8 at bemessen, dessen Deckel haben breite Flanschen, wie sie für schlagwettersichere Schalter usw. nötig sind.

Neuerdings verwendet man auch bei den in der Nähe des Abbaues benutzten kleinen Förderhaspeln mit einer Motorleistung von 5–10-PS Motore mit Kurzschlußläufer, und es bewährte sich zwecks Erzielung eines genügenden Anfahrmomentes (es soll wenigstens etwa 30 v. H. über dem normalen liegen) ein Motor mit Wirbelstromläufer, der ein 1,4faches Anfahrmoment bei etwa 3,5fachem Anfahrstrom leicht erreichen läßt.

Für die Vorortbetriebe sind die biegsamen Kabel die wichtigsten, da sie bei den kleinen Bohrmaschinen wie bei den Schrämmaschinen, die meist ihren Aufstellungsort wechseln müssen, erforderlich sind. Hierbei bewährten sich am besten die Gummischlauchkabel, denn sie sind mechanisch widerstandsfähig, nicht so leicht durch Steinschlag oder andere Einwirkungen zu beschädigen und auch genügend biegsam. Sie bedürfen der Einführung einer guten Erdleitung, muß doch jede Beschädigung des Kabels unbedingt zu einer Auslösung des an der Verteiltungsstelle liegenden, mit einem Erdungsauslöser versehenen Hauptschalter führen. Von den Zubehörteilen sei erwähnt der schlagwettersichere Sicherungskasten, dessen Deckel nur geöffnet werden kann, wenn der mit ihm verbundene Drehschalter geöffnet ist, und nur bei offenem Schalter geschlossen werden kann. Schlagwettersicher ist auch der Drehschalter mit Anschlußdose.

Notwendig wind die Elektrisierung der Vorortbetriebe infolge des starken Anwachsens des Druckluftbetriebes der Kohlenzechen, deren Druckluftanlagen ungünstig arbeiten infolge des schlechten Wirkungsgrades der Drucklufterzeugung an sich, des ungünstigen Wirkungsgrades der Druckluftmotoren und der sehr schwierigen Instandhaltung der langen Druckluftleitung. Diese Uebelstände lassen sich nur durch Elektrisierung der Vorortbetriebe beseitigen, beträgt doch der Energieverbrauch beim elektrischen Antrieb im Durchschnitt nur etwa ⅙ desjenigen mit Druckluft. Sind die Antriebsmaschinen auch beim elektrischen Antrieb teurer, so werden die Kosten dafür durch die geringeren Kosten für die Kabel und Generatoren ausgeglichen. Allerdings bestehen für elektrischen Antrieb noch keine brauchbaren elektrischen Bohrhämmer und Kohlehacken, sie müssen noch mit Druckluft betrieben werden; aber diese Maschinen verbrauchen nur wenig Druckluft und diese läßt sich in kleinen, in der Nähe des Abbaues stehenden Einzelkompressoren mit elektrischem Antrieb erzeugen.

Schon gibt es in den niederschlesischen und sächsischen Steinkohlengruben mit ihren schlagenden Wettern umfangreiche elektrische Anlagen für die Vorortbetriebe, die einwandfrei arbeiten; ebenso existieren welche in dem englischen Kohlenbergbau und auch Rheinland-Westfalen ist dabei, den elektrischen Antrieb beim Abbau einzuführen.

Ueber maschinelle Abbauförderung siehe auch die Ausführungen in „Elektrizität im Steinkohlenbergwerk“ (herausgegeben von der AEG), wonach die rotierende Bewegung des Motors bei den Schüttelrutschen unter Zwischenschaltung von Zahnrad- oder Schneckenradübersetzung durch geeignete Getriebe in die Schüttelbewegung verwandelt wird. Bekannt wurden bereits eine größere Anzahl von Konstruktionen, die den Betriebsanforderungen genügen und für Gruben ohne Druckluftanlagen erst die Verwendung von Schüttelrutschen gestatten. Das Anlassen des Motors erfolgt hier in der Regel durch einen einfachen Schalter unter Vermeidung eines elektrischen Anlassers und nur in seltenen Fällen durch einen Sterndreieckschalter; die Bedienung elektrischer Schüttelrutschen besteht aus äußerst einfachen Schaltvorgängen und der Anschluß des Antriebes ist auch weniger geschulten Arbeitskräften möglich.

Dr. Bl.

Die Verwendung von Sauerstoff und sauerstoffreicher Luft bei der Roheisenerzeugung. Seit mehr als einem Jahrzehnt hat man bereits an verschiedenen Orten Versuche angestellt über die Wirkung einer Sauerstoffanreicherung des Gebläsewindes beim Hochofenbetrieb. So hat bereits auf dem III. Internationalen Kältekongreß in Washington 1913 Claude auf die bemerkenswerten Ergebnisse hingewiesen, die auf dem belgischen Hüttenwerk Ougrée-Marihaye beim Betrieb eines Hochofens mit Wind von 23% Sauerstoffgehalt sowie eines kleinen Versuchofens mit reinem Sauerstoff erzielt worden sind. Diese und andere Versuche wurden durch den Weltkrieg unterbrochen. In den letzten Jahren hat man aber namentlich in Amerika die Frage der Sauerstoffverwendung für metallurgische Zwecke wieder aufgegriffen und in erster Linie die wirtschaftliche Seite dieser Frage eingehend studiert, und zwar unter Teilnahme amtlicher Stellen, wie des Bureau of Mines in Washington, das auch einen ausführlichen Bericht1) hierüber veröffentlicht hat. Aber auch auf deutschen Hüttenwerken wurden in letzter Zeit umfangreiche Versuche in dieser Richtung ausgeführt, wie der Vortrag von Direktor Brüninghaus2) auf der letzten Tagung des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute gezeigt hat.

Die Vorgänge, die sich beim Betrieb eines Hochofens mit reinem Sauerstoff sowie beim Zusatz von nur wenigen Prozenten Sauerstoff zur Gebläseluft abspielen, hat Prof. Dr. R. Schenck einer näheren Betrachtung unterzogen, wobei er zu recht interessanten Ergebnissen gelangt. Von vornherein ist klar, daß beim Betrieb eines Hochofens mit reinem Sauerstoff eine beträchtliche Koksersparnis zu erwarten ist, denn der Kokskohlenstoff hat im Hochofen nicht nur die Aufgabe, das oxydische Eisenerz zu kohlenstoffhaltigem Eisen zu reduzieren, sondern auch durch Verbrennung die für die Aufrechterhaltung der Temperaturen notwendigen Wärmeeinheiten zu liefern. Da nun bei der Umwandlung der Kohle in Kohlenoxyd für jede Tonne Koks 1,35 t Sauerstoff verbraucht werden, die in der Luft durch 4,5 t Stickstoff verdünnt sind, so wird durch diesen Stickstoffballast, der zwangläufig miterhitzt werden muß, ein recht beträchtlicher Teil der aufgenommenen Wärme, und zwar annähernd 40% von der Verbrennungswärme des Kokses, mit den Gichtgasen in nicht unmittelbar verwertbarer Form abgeführt. Dieser Wärmeverlust wird vermieden, wenn man den Hochofen mit reinem Sauerstoff betreibt.

Bei der Verbrennung von Koks in reinem Sauerstoff werden sehr hohe Temperaturen erreicht, die unter Umständen Betriebsstörungen infolge von übermäßig großer Reaktion- und Schmelzgeschwindigkeit, wahrscheinlich auch eine Beschädigung der feuerfesten Ausmauerung des Ofens verursachen werden. Doch kann man auf einfache Weise diesem Nachteil dadurch abhelfen, |77| daß man die Gichtgase des Ofens wieder in das Gestell einführt. Zur Mäßigung der Ofentemperaturen kann man auch auf die jetzt notwendige Vorwärmung des Windes verzichten; der Wegfall der Winderhitzer wäre zweifellos ein großer Vorteil. Beim Betrieb mit reinem Sauerstoff wird weiter die von den Gebläsemaschinen zu bewegende Windmenge erheblich verringert, so daß diese Maschinen in kleineren Abmessungen gebaut werden können und weniger Energie zum Antrieb erfordern. Hand in Hand mit der Verringerung des Koksverbrauches erfährt auch die Schwefelmenge, die aus dem Koks in das Eisen übergeht, eine Abnahme, so daß also ein wertvolleres Roheisen erzeugt wird. Vielleicht wird infolge der Abwesenheit von Stickstoff im Ofen auch die Bildung des lästigen Hochofenzyankaliums verhindert.

Die Möglichkeit, durch Anwendung von Sauerstoff sehr hohe Temperaturen zu erreichen, kommt der Erzeugung von Ferrolegierungen, wie Ferromangan, Ferrosilizium und wohl auch Ferrochrom, sehr zu statten, und auch hier wird der Koksverbrauch wesentlich geringer sein als bisher. Der Sauerstoffhochofen wird ein kohlenstoffärmeres Roheisen und ein höherwertiges Gichtgas liefern, das durch einen hohen Kohlenoxyd-Partialdruck ausgezeichnet ist Dies hat eine Erhöhung der Reaktiongeschwindigkeit zur Folge, es wird also in der Zeiteinheit eine größere Menge Erz reduziert. Infolge ihres hohen Kohlenoxydgehaltes stellen die Gichtgase aus einem mit Sauerstoff betriebenen Hochofen ein wertvolles Industriegas dar, das, sofern es dem Hochofen selbst nicht wieder zugeführt wird, zur Erzeugung von Energie oder von sehr hohen Temperaturen verwendet werden kann.

Die zweite Möglichkeit, den Hochofen nicht mit reinem Sauerstoff zu betreiben, sondern nur den Wind mit einer geringen Menge Sauerstoff anzureichern, wird verschieden beurteilt. Hier ist die Frage von Bedeutung, wie hoch der Sauerstoffgehalt des Windes gesteigert werden muß, damit die Winderhitzer wegfallen können. Nach der Ansicht amerikanischer Fachmänner genügt hierfür ein Sauerstoffgehalt der Luft von 28 oder besser von 30%. In diesem Falle soll die Leistung des Ofens um etwa 18% steigen, und die Roheisenkosten sollen dank der erzielten Koksersparnis um etwa 7% geringer sein. Hierzu kommt noch der oben bereits erwähnte Vorteil des geringeren Schwefelgehaltes im Roheisen.

Der Besitz einer Sauerstoffanlage ermöglicht einem Hochofenwerk auf alle Fälle, den Gang der Hochöfen voll zu beherrschen und Störungen rasch zu beseitigen, indem der Gebläseluft je nach Bedarf mehr oder weniger Sauerstoff zugemischt wird. Auf diese Weise lassen stich die Temperaturen oberhalb der Formen nach Belieben regeln und die Leistung der Oefen läßt sich so der Zusammensetzung der Beschickung anpassen. Durch eingehende Versuche müssen die theoretischen Schlüsse geprüft und die Bedingungen ermittelt werden, unter denen der alte Lufthochofen noch wirtschaftlich bleibt oder durch den Sauerstoffhochofen ersetzt wenden kann. (Stahl und Eisen, 44. Jahrg., S. 521–526.)

Sander.

Bakelit – Hartpapier – Novotext. Im Jahre 1907 stellte der Amerikaner Baekeland ein künstliches Harz unter dem Handelsnamen Bakelit her als Kondensationsprodukt von Formaldehyd und Karbolsäure. Die Vereinigung der Ausgangsstoffe erfolgt in mehreren Stufen, und zwar bildet sich zunächst ein zähflüssiges Harz, das als Bakelit A bezeichnet wird und das noch in Alkohol, Natronlauge und anderen Lösungsmitteln löslich ist. Dieses Bakelit A wird sodann erwärmt und geht in einen Zustand B über, in dem es nicht mehr löslich und auch nicht mehr schmelzbar ist, es wird jedoch in der Wärme noch weich und knetbar und quillt in gewissen Lösungsmitteln auf. Erst bei weiterer Behandlung wird der Zustand C erreicht, in dem das Harz hart und unlöslich in fast allen gebräuchlichen Lösungsmitteln wird.

Dieses Kunstharz hat eine sehr vielseitige Verwendung in erster Linie in der Elektrotechnik gefunden. Man braucht es als Bindemittel für verschiedene Füllstoffe und erhält so überaus hochwertige Isolierstoffe. Das Bakelit wird im Zustand A bezogen, zum Gebrauch in Alkohol gelöst und erst im Verlauf der Fabrikation durch Erhitzung unter Druck in den Endzustand übergeführt. Pasten mit Füllstoffen wie Sägemehl und dergl. werden dabei in Formen gepreßt und ergeben isolierende Formstücke wie Schalterdeckel, Steckdosenteile u. ä. Besonders wertvoll ist die Verkittung einzelner Papierlagen durch Bakelit; das entstehende Erzeugnis wird allgemein als Hartpapier bezeichnet und kommt von den verschiedenen Fabriken unter den verschiedensten Wortmarken wie Pertinax, Repelit, Bituba usw. in den Handel.

Maßgebend für die elektrisch-isolierenden Eigenschaften und auch für die mechanische Festigkeit, die bei den hochwertigen Sorten ganz überraschend hoch ist, ist neben der selbstverständlichen Sorgfalt bei der Herstellung das Verhältnis des Papierinhalts zum Harzinhalt, ferner, eng damit zusammenhängend, die Dicke und Oberflächenbeschaffenheit des verwendeten Papiers.

Dieses Hartpapier, das von der verwendeten Karbolsäure her stets durch einen charakteristischen Geruch gekennzeichnet ist, wird in Platten verschiedener Dicke (bis zu etwa 40 mm) hergestellt, aus denen Einzelteile in ähnlicher Bearbeitung wie Holz herausgeschnitten werden können. Durch geeignete Formgebung der Einzelteile und Zusammenkitten durch Bakelit, gegebenenfalls wieder unter Druck und Wärme, können auch vielgestaltige Körper größerer Abmessungen hergestellt werden.

Die mechanische Beanspruchung solcher Erzeugnisse muß natürlich dem inneren Aufbau Rechnung tragen; während die Druck-, Biegungs- und Zugfestigkeit außerordentlich hoch ist, sind die Hartpapiererzeugnisse naturgemäß einigermaßen empfindlich gegen Abnutzung durch Schaben und Scheuern auf Flächen parallel zur Papierschichtung. Flächen, auf denen die Papierschichtung senkrecht steht, sind solchen Abnutzungen erheblich weniger ausgesetzt. Ein ganz besonderer Vorzug der Bakelitpapiererzeugnisse liegt für viele Zwecke in der fast völligen Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit, Nässe und Oele. Ist diese Eigenschaft schon für die Verwendung als elektrischer Isolierstoff außerordentlich wichtig, so spielt sie auch in mechanischer Hinsicht und in bezug auf die Dauerhaftigkeit der Erzeugnisse häufig eine wesentliche Rolle.

Seit etwa Jahresfrist kommt nun ein neuer Werkstoff in den Handel, der ebenfalls auf der Verwendung von Bakelit in Verbindung mit Faserstoffen beruht. Im Gegensatz aber zu dem harten und starren Papier wird für dieses „Novotext“ eine Gewebeeinlage benutzt, die zwar ebenfalls außerordentlich fest ist, dennoch aber vermöge ihrer inneren Elastizität ein großes Dämpfungsvermögen für Schwingungen hat, die in den Werkstoff eingeleitet werden. Diese Eigentümlichkeit in Verbindung mit den Vorzügen des Bakelit-Hartpapiers geben dem „Novotext“ eine besondere Eignung für bestimmte Verwendungszwecke, unter denen |78| besonders die Zahnradherstellung zu nennen ist. Für schnellaufende Zahntriebe und Ritzel ist die Dämpfung von Schwingungen ganz besonders wichtig, weil sonst Geräusche entstehen und Schwingungen auch auf die Gegenräder übertragen werden, Erscheinungen, die nicht allein störend wirken können, sondern in jedem Falle einen Energieverlust bedeuten.

Im Gegensatz zu Rohhautritzeln sind metallische Seitenscheiben für Novotexträder nicht erforderlich. Für den Einbau werden einige bemerkenswerte Einzelheiten angegeben. Abgesehen von der gewöhnlichen Befestigung des Rades auf einem zylindrischen oder kegligen Wellenstumpf mit dem üblichen Federkeil, ist bei großen Belastungen die Anordnung von ein oder zwei Entlastungskeilen notwendig. Räder geringen Durchmessers und großer Bohrung, also mit wenig Zahnkranzfleisch, würden bisweilen durch Keilnuten zu sehr geschwächt werden; in diesem Falle wird ein Aufbringen von Novotexträdern mit gezahnter Bohrung auf entsprechend gezahnte Wellen empfohlen (Abb. 1).

Textabbildung Bd. 341, S. 78

Metallbuchsen und -naben können bei einzelnen Preßteilen während der Herstellung eingepreßt werden, und zwar ist die Befestigung so dauerhaft, daß ein Lockerwerden im Betriebe nicht zu befürchten ist (Abb. 2 und 3). Derartige Formteile, wie sie in Abb. 2 und 3 dargestellt sind, dürfen indessen nicht aus vollen Platten durch Ausdrehen hergestellt werden, weil dadurch das Gefüge des Werkstoffs zerstört wird. Die Verzahnung geschieht wie bei Metallrädern, im allgemeinen nach dem Abwälzverfahren; Schrägverzahnung ist besonders geeignet. Bei der ersten Inbetriebsetzung werden die Novotexträder mit einer Paste aus Graphit und Schellacklösung geschmiert, beim weiteren Betriebe ist auf gute und dauernde Schmierung des Rades mit guten Oelen zu achten.

Textabbildung Bd. 341, S. 78

Dipl.-Ing. W. Speiser.

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Maschinenbau, 6. Jahrg. S 804 (1924).

|74|

{PROBLEM}Verweiss für Fußnote 2 fehlt in Vorlage{PROBLEM} a. a. O.

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F. W. Davis, The use of oxygen or oxygenated air in metallurgical and allied processes. (Report of the Committee for the application of oxygen or oxygenated air) Washington 1923, Bureau of Mines, Department of the Interior. Serial Nr. 2502. 48 Seiten.

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A. Brüninghaus, Die Gewinnung und Verwendung von Sauerstoff angereicherter Luft im Hüttenbetriebe. Stahl und Eisen 1925, S. 737–748.

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