Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1928, Band 343 (S. 48–52)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj343/ar343017

Polytechnische Schau.

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

Das Backhaus-Verfahren zur Reinigung von Kohlensäure. W. C. Moore beschreibt eine große amerikanische Anlage, in der die bei der Gärung von Melasse entstehende Kohlensäure nutzbar gemacht wird. Die Kohlensäure wird aus den Gärbottichen mit Hilfe von Root-Gebläsen abgesaugt, durch einen mit Wasser gespeisten Feld-Wäscher gedrückt und nach weiterer Reinigung den Kompressoren zugeführt. Obwohl in dem Feld-Wäscher alle mitgerissenen Stoffe und der im Gas enthaltene Alkohol und Aldehyd nahezu vollständig entfernt werden, müssen die letzten Reste dieser Verunreinigungen nach der Wäsche noch durch eine besondere Behandlung beseitigt werden, wenn die Kohlensäure zur Herstellung von Getränken Verwendung finden soll. Nach dem Backhaus-Verfahren erfolgt diese Reinigung des Gases mit aktiver Kohle (V. St. A. Pat. 1510373 und 1493183).

Die Reiniger bestehen aus zylindrischen Behältern von etwa 1 m Durchmesser und fast 4 m Höhe mit eingebauten Kühlschlangen. Zwei solcher Reiniger sind in Serie geschaltet, das Gas tritt in sie am Boden ein und strömt oben aus. Die Rohrschlangen dienen dreierlei Zwecken: 1. sollen sie die nicht geringe Adsorptionwärme aufnehmen, da für eine wirksame Reinigung die Temperatur der Gase unterhalb 45–50°C liegen muß; 2. muß die Kohle nach Gebrauch durch Erwärmen regeneriert werden, und zwar wird hierbei Hochdruckdampf durch die Rohre geleitet, während Niederdruckdampf durch die Kohle selbst geblasen wird; 3. muß die Kohle nach dem Ausdämpfen vollständig trocken sein, ehe sie wieder zur Adsorption benutzt wird. Zu diesem Zweck wird durch die Kohle trockene Luft hindurchgeblasen, während Dampf durch die Rohrschlangen geleitet wird, bis die austretende warme Luft nicht mehr feucht ist. Schließlich wird wieder kaltes Wasser durch die Rohrschlangen geleitet, um die Kohle zu kühlen.

Die gereinigte Kohlensäure gelangt dann in 2 dreistufige Kompressoren, von denen jeder stündlich |49| 600 Pfd. Kohlensäure ansaugt. Das verflüssigte Gas wird nochmals mit Wasser gekühlt und hierauf in Stahlflaschen von 20 bzw. 50 Pfd. Inhalt abgefüllt. Bei den aus dem Handel in die Fabrik zurückgelieferten Stahlflaschen wird das Ventil abgenommen, geprüft und erforderlichenfalls repariert. Die Flaschen werden nachgesehen, gewaschen, mit Dampf ausgeblasen und getrocknet, hierauf mit Kohlensäure ausgespült und nach Aufschrauben des Ventils frisch gefüllt. Der Inhalt jeder Stahlflasche wird vor dem Versand auf seine Reinheit geprüft.

Das in der oben beschriebenen Weise gereinigte Gas ist nahezu geruchlos und enthält weniger als 0,1 % Feuchtigkeit. Es wurde gefunden, daß außerordentlich geringe Verunreinigungen der Kohlensäure sich durch den Geruch des Gases leicht nachweisen lassen, wie Verf. an einigen Beispielen zeigt. Um zu verhüten, daß die Kohlensäure einen Oelgeruch annimmt, werden die Kompressoren nur mit bestem Glyzerin geschmiert.

Ein frisch mit Kohle gefüllter Reiniger muß nach dem Ausdämpfen sehr vorsichtig behandelt werden, da die Kohle nach dem Trocknen sich leicht von selbst entzündet. Aus diesem Grunde wird zum erstmaligen Trocknen an Stelle von Luft stets Kohlensäure durch die Füllung hindurchgeleitet, später ist diese Vorsicht nicht mehr nötig. (Ind. Engin. Chem., Bd. 18, S. 540–541.)

Sander.

Die Schweißung von Aluminium. Wenn auch die Ausführung von Aluminium-Schweißungen eine Reihe von Erfahrungen voraussetzt, so kann man diese Arbeiten durchaus nicht als schwierig bezeichnen, ja man kann sogar sagen, daß das Aluminium eines der am leichtesten schweißbaren Metalle ist. Der wichtigste Punkt, der dabei zu beachten ist, besteht in der Schnelligkeit, mit der das Aluminium oxydiert wird, in der Härte und in der Zähigkeit der so gebildeten Oxydschicht. Dieses Aluminiumoxyd bildet bekanntlich eine rein oberflächliche Schicht, die das übrige Metall vor weiterer Oxydation schützt. Bei der Schweißung ist es daher notwendig, die Oxydschicht zu zerstören, um die gewünschte Gleichmäßigkeit zu erhalten. Einen weiteren zu berücksichtigenden Punkt stellt die langsame Abwicklung des Verfahrens dar: der Schweißer muß 3 verschiedene Gegenstände verwenden, nämlich den Schweißapparat in der rechten und den Zuführungsstab in der linken Hand. Nach Abschmelzung von 1 cm legt er den Zuführungsstab weg, nimmt den Schweißapparat in die linke und einen Eisenstab, den er zu bewegen hat, in die rechte Hand, um dann wiederum von neuem anzufangen. Der Erfolg hängt daher sehr von der Geschicklichkeit des Schweißers ab.

Das beste Mittel für die Entfernung der Oxyde besteht in der Verwendung, von Flußmitteln. Eine für diese Zwecke günstige Zusammensetzung eines Flußmittels besteht aus 45 Teilen Kaliumchlorid, 30 Teilen Natriumchlorid, 15 Teilen Lithiumchlorid, 7 Teilen Kaliumfluorid und 3 Teilen Kaliumbisulfat. Sind die Aluminiumstücke besonders dünn, so muß man ein sehr flüssiges Flußmittel verwenden, sind sie dickwandig, so kommt ein Flußmittel mit einem höheren Schmelzpunkt in Frage. Alle Flußmittel sind hygroskopisch, so daß sie vor Luft und Feuchtigkeit geschützt aufzubewahren sind. Da die Flußmittel das Aluminium angreifen können, empfiehlt es sich, die Stücke nach der Schweißung sorgfältig zu waschen. Die kleinen Stücke, die durch eine schnelle Abkühlung keinen Schaden erleiden können, kann man unmittelbar nach dem Schweißen in Wasser eintauchen, während die Abkühlung großer Stücke besondere Vorsichtsmaßregeln erfordert; in diesem Fall sollte man zum Waschen nur warmes Wasser benutzen.

Die Festigkeit einer Schweißnaht hängt von dem Zuführungsmetall ab. Eine autogene Schweißung von Aluminiumblech kann eine Zerreißfestigkeit von 8–9,5 kg/mm2 aufweisen, und es ist von Interesse zu merken, daß die Schweißung widerstandsfähiger sein kann als das Metall selbst. Diese Festigkeit kann durch ein leichtes. Kalthämmern noch etwas gesteigert werden. Die Wahl des Zuführungsmetalles für die Schweißung von Aluminium-Legierungen richtet sich nach der Art des Metalles. In der Praxis lassen sich dabei 2 große Gruppen unterscheiden: einmal die Legierungen, die neben Aluminium noch Kupfer, und dann solche, die außerdem noch Zink enthalten. In England verwendet man in der Regel eine Legierung mit 13% Zink und 2½% Kupfer, in Amerika besonders eine Legierung mit 7–8% Kupfer. Diese beiden Legierungen lassen sich leicht nach demselben Verfahren wie das Aluminium selbst schweißen- Man verwendet die gleichen Flußmittel und als Zuführungsmetalle dieselbe Legierung, aus der das zu schweißende Stück besteht. Diese letzte Bedingung ist zwar nicht unentbehrlich, doch sollte man sie berücksichtigen, da sie eine viel größere Gleichmäßigkeit ergibt. Bei der Schweißung von Silumin mit bis zu 15% Silizium ist als Schweißmetall eine gleiche Legierung wie das Stück aufzutragen.

Was die Ausdehnung anbetrifft, so ist der lineare Ausdehnungskoeffizient des Aluminiums zweimal so groß als beim Gußeisen. Man hat daher Vorsichtsmaßregeln zu treffen, die der Ausdehnung, dann der Schwingung beim Abkühlen Rechnung tragen, da sich sonst verformte oder sogar brüchige Stücke ergeben. Zu diesen Vorsichtsmaßregeln gehört namentlich das vorherige Erwärmen, sei es des ganzen Stückes, sei es nur der Schweißstelle selbst. Dann ist es von Wert, die geschweißten Stücke einer sehr langsamen Abkühlung von bis zu 24 Stunden und mehr zu unterziehen. Diese Abkühlung verwirklicht man durch Zudecken mit Asbest und durch Einpacken in Sand. Neben dem Vorteil der Vermeidung gefährlicher Innenspannungen ergibt sich eine sichtliche Verbesserung der Metalleigenschaften. Legt man auf eine weitere Steigerung der physikalischen Eigenschaften Wert, so wird man das Stück nach dem Abkühlen wiederum erwärmen. Die Zerreißfestigkeit eines derartigen Stückes von 15 kg/mm2 bei 4 % Kupfer stieg nach dem Erwärmen auf 450° von 3 Tagen Dauer auf 24 kg/mm2; im gleichen Verhältnis stieg auch die Dehnung. Diese Angaben dürften wohl die Bedeutung des Erwärmens der Stücke nach dem Schweißen beweisen. (L'Usine.)

Dr.-Ing. Kalpers.

|50|

Magnesium-Kupfer-Legierungen. Bei der Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Magnesium-Kupfer-Legierungen gingen Cook und Jones von einem Elektrolytkupfer mit sehr hohem Reinheitsgrad und von einem Magnesium mit 99,7 % Magnesium, 0,051 % Silizium, 0,001 % Kupfer, Spuren von Kalzium aus. Die sich beim Gießen dieser Legierungen ergebenden Schwierigkeiten rühren hauptsächlich von der Bildung von Hohlräumen her, die ein mit blauer Farbe brennendes und während der Erstarrung sich entwickelndes Gas enthalten. Dieses Gas kann sich entweder mechanisch eingeschlossen oder gelöst oder durch Zersetzung eines Karbides im Verlauf des Erstarrens vorfinden. Diesen Fehler schränkt man durch Verwendung sehr warmer Formen oder durch ein doppeltes Schmelzen ein, d.h. der Schmelzung folgt ein langsames Abkühlen bis unterhalb der Erstarrungstemperatur, dann ein nochmaliges Schmelzen mit Eingießen in Stahlformen, die von innen sehr genau bearbeitet sein müssen. Die Abmessungen der Versuchsstücke waren: Durchmesser 14,2 mm, Länge 50 mm. Die Ergebnisse sind folgende:

Versuchs-
stab

Magnesium

Kupfer

Silizium

Eisen
0 99,84 Spuren 0,06 0,10
1 98,71 1,15 0,04 0,10
2 98 1,88 0,06 0,06
3 97,07 2,83 0,05 0,05
4 95,93 3,96 0,06 0,05
5 95,29 4,59 0,05 0,07
6 94,66 5,25 0,04 0,05
7 93,56 6,31 0,05 0,08
8 92,19 7,69 0,05 0,07
9 90,06 9,84 0,05 0,05

Eigenschaften:


Versuchs-
stab
Zerreiß-
festigkeit
kg/mm2
Deh-
nung
%
Querschnitts-
vermind.
%

Brinell-
härte
0 11,5 7 5,4 38
1 13 6,2 3,9
2 15 3,3 3,5 40
3 12 2,3 2,8 40
4 10,5 2 2,2 43
5 11 1,8 1,8 44
6 11,5 1,6 1,3 43
7 12,2 0,75 1 40
8 12,4 0,2 0,3 47
9 11 0 0 55

Es ergibt sich demnach, daß der Zusatz von Kupfer die Eigenschaften des Magnesiums nur bei Gehalten von 1–2 % Cu verbessert. Bei Schlagversuchen ergab sich eine geringe Widerstandsfähigkeit dieser in Kokillen gegossenen Legierungen. Wenn das reine Handelsmagnesium durch Altern eine größere Härte annimmt, so ist dies bei den Magnesium-Kupfer-Legierungen nicht der Fall. Die Bearbeitung bietet keine besondere Schwierigkeiten, auch bei größeren Schnittgeschwindigkeiten nicht. (L'Usine.)

Dr.-Ing. Kalpers.

Kohlenstaubfeuerung in Kupfer-Raffinieröfen. Die Raffinieröfen der Anaconda-Company zu Great Falls sind 16 Monate lang ausschließlich mit Kohlenstaub betrieben worden. Ursprünglich handelte es sich lediglich um einen Versuch, der aber sofort zu Erfolgen führte. Wenn später das Oel mit dem Kohlenstaub in aussichtsreichen Wettbewerb getreten ist, so liegt der Grund nur in der Erniedrigung des Oelpreises. Der verwendete Kohlenstaub wies eine Durchschnitts-Zusammensetzung auf von 5 % Feuchtigkeit, 35–36 % flüchtigen Bestandteilen, 51–53 % festem Kohlenstoff; 0,8–1,1 % Schwefel und 7,7–8,4 % Asche. Die Kupfer-Raffinerie zu Great Falls verfügt über zwei Flammöfen mit Herdabmessungen von 13,5 m Länge, 4,2 m Breite und 0,8 m Dicke (Silikasteine-Ausfütterung mit Luftabkühlung). Die Wiedergewinnung der Wärme wird durch Kessel verwirklicht. Beim Ersetzen der Rostfeuerung durch die Staubfeuerung hielt man es zunächst für erforderlich, eine Verbrennungskammer beizubehalten; die Erfahrung zeigte aber, daß dies nicht notwendig ist, so daß die Roste beseitigt und die Brenner direkt an der Feuerbrücke eingebaut wurden. Jeder Ofen erhielt 3 Warford-Brenner mit Eintritt von Sekundärluft durch das Zentralrohr. Die Dauer des Raffinationsverfahrens von 24 Stunden wurde zwar beibehalten, doch ergaben sich anderweitige Vorteile. So war es möglich, Ausbesserungen am Ofen unter Durchführung von 7 Schmelzungen die Woche vorzunehmen. Die Zeitersparnis drückte sich in dem Wegfallen der für die Rostentschlackung aufgewendeten Zeit aus, weiter in der Möglichkeit der Aufrechterhaltung der Hitze während des Begichtens und schließlich in der größeren Gleichmäßigkeit der Wärme während der Schmelzperiode. Dabei wurde nicht allein die Schmelzperiode selbst, sondern auch die Feinerungsperiode infolge der besseren Eignung der Brenner, eine oxydierende Atmosphäre zu verwirklichen, verkürzt. Der Gehalt an CO2 der Abgase im Kamin betrug während der Schmelzperiode rund 16 %, die Temperatur 650°; dieses Ergebnis befriedigt umso mehr, wenn man bedenkt, daß die Theorie 17 % für feuchtes und 18,4 % für trocknes Gas angibt. Weiter ist zu bemerken, daß die Verwendung von Kohlenstaub eine beträchtliche Brennstoffersparnis mit sich bringt. Bei der früheren Arbeitsweise mit Rostfeuerung betrug der Brennstoffverbrauch im günstigsten Fall 1 t Kohle auf 4 t Kupfer. Mit demselben Brennstoff in Staubform ergab sich während einer Betriebsperiode von 6 Monaten ein durchschnittliches Verhältnis von 6,8 t Kupfer auf 1 t Brennstoff, mithin eine Ersparnis von 41 %, zu der noch der Unterschied zwischen der Verminderung der Handarbeit und den Unkosten für die Kohlenzerkleinerung und -Vermahlung hinzukommt. Außerdem kann eine Ersparnis noch insofern erzielt werden, als die Heizung mit Kohlenstaub sich einem Brennstoff auch von weniger guten Beschaffenheit anpaßt als die Rostfeuerung. Alles in allem kann man auf eine Brennstoffersparnis von bis zu 50 % kommen. Einen wichtigen Punkt bedeutet die Asche des Kohlenstaubes, die im Metallbad verschlackt Auf 100 t Kupfer erhielt man bei der Rostfeuerung 4,2 t Schlacke mit 2,04 t Kupfer, bei der Staubfeuerung 5,37 t Schlacke mit 2,11 t Kupfer, bei der Oelfeuerung nur 3,91 t Schlacke mit 1,77 t Kupfer; die letzte Ziffer wurde sogar noch verbessert. Demnach beträgt der Verlust bei der Staubfeuerung nur 3,4 % mehr als bei der Rostfeuerung, dagegen |51| 19,2 % mehr als bei der Oelfeuerung. Es ist aber zu beachten, daß die hohe Schlackenmenge von dem Feinheitsgrad des Vermahlens abhängt; man müßte daher dementsprechend noch feiner mahlen. Auf der anderen Seite stehen jedoch die zu hoch werdenden Unkosten für die Zerkleinerung möglicherweise im Wege. Die in den Kanälen und auf dem Boden des Kamins entnommenen Aschenteile stellen einen nur geringen Anteil des Gesamt-Aschengewichtes dar; in dieser Beziehung genügt eine Reinigung in Abständen von 2–3 Monaten. Die Kupfer-Beschaffenheit blieb stets einwandfrei und der Schwefelgehalt überstieg nur selten 0,002 %. In dieser Beziehung ist nichts zu befürchten, solange der Schwefel der Kohle nicht mehr als 2 % beträgt und der Druck der Ofengase nicht höher ist als der atmosphärische Druck. Auch die Unterhaltungskosten waren bei der Staubfeuerung nicht höher als bei der Rostfeuerung. Es läßt sich daher die Schlußfolgerung ziehen, daß der Kohlenstaub sich sehr gut für die Kupfer-Raffination eignet und daß die Ersparnis im Vergleich mit der Rostfeuerung ziemlich deutlich in die Erscheinung tritt. Für amerikanische Verhältnisse muß zugegeben werden, daß das Oel den idealen Brennstoff für diese Zwecke darstellt: der Kohlenstaub ist in ernsten Wettbewerb mit dem Oel getreten und eine nur geringe Preissteigerung auf dem Oelmarkt kann zur Annahme des Kohlenstaubes führen. (Revue de Métallurgie, 1926, S. 282/83.)

Dr.-Ing. Kalpers.

Leuchtgas aus Oelschiefer. Die Jura-Oelschiefer-Werke, A.-G., Stuttgart, die in Holzheim bei Göppingen einen Drehofen, Bauart Thyssen, zur Verschwelung von Oelschiefer betreibt, teilt in ihrem Geschäftsbericht mit, daß das aus dem Oelschiefer gewonnene Schwelgas, von dem täglich über 2000 cbm anfallen, nach der Reinigung ohne weiteres zur Beleuchtung von Eisenbahnwagen verwendbar wäre, daß die Verwertung des Gases hierzu jedoch an der Haltung einer Berliner Firma scheiterte, die das Monopol besitzt und nicht zu bewegen war, das Gas wenigstens im Bereich der ehemaligen württembergischen Staatsbahn in dieser Weise zu verwerten. Es ist daher jetzt geplant, die hochwertigen Bestandteile des Gases durch besondere Verarbeitung abzuscheiden und anderweitiger Verwertung zuzuführen.

Das gereinigte Schwelgas der Anlage in Holzheim hat nach Angabe von Fleischmann (Brennstoffchemie 1926, S. 231) folgende mittlere Zusammensetzung:

Kohlensäure 3,2 %
Schwere Kohlenwasserstoffe 16,0 „
Sauerstoff 0,6 „
Kohlenoxyd 3,7 „
Wasserstoff 29,2 „
Methan 25,7 „
Aethan und Homologe 15,0 „
Stickstoff 6,6 „
–––––––
100,0 %

Der obere Heizwert dieses Gases wurde zu 9543 WE/cbm ermittelt. Es handelt sich somit um ein recht hochwertiges Leuchtgas, das sich zum Versand in Stahlflaschen durchaus eignet.

Sander.

Neue Hilfsmittel für Berufsberatung und Fachunterricht. Bei der Vielgestaltigkeit des heutigen Berufslebens stehen der Schulentlassene und seine Eltern der Berufswahl oft ratlos gegenüber. Das unbestimmte Gefühl, daß es Berufe gibt, die man nicht kennt, die aber vielleicht gerade das Geeignete wären, macht die Wahl doppelt schwer. Außerordentlich wichtig ist daher eine geeignete Berufsberatung, wie sie unter Leitung der Reichsanstalt für Arbeitsvermittlung und Arbeitslosenversicherung durch die Arbeitsämter vorgenommen wird.

Die Arbeit des Berufsberaters erfordert nicht nur Beherrschung des Stoffes, sondern auch eine umfangreiche Sammlung von Anschauungsmaterial. Auf Anregung und unter maßgeblicher Mitwirkung der genannten Behörde gibt deshalb die gemeinnützige Technisch-Wissenschaftliche Lehrmittelzentrale (TWL), Berlin NW 7, eine reichhaltige Sammlung von Bildern aus allen Berufen heraus, in denen gelernte Arbeiter beschäftigt werden. Die Bilder sind unter Leitung erfahrener Berufsberater in äußerst geschickter Weise aufgenommen; es ist Wert darauf gelegt, die Umgebung zu zeigen und zu veranschaulichen, welcher Art die Arbeitsvorgänge sind, welche besonderen Fähigkeiten – Handgeschicklichkeit, Körperkraft usw. – verlangt werden müssen, ferner was für Werkzeuge und was für Arbeitsstücke in Frage kommen.

Ueber den Zweck der Berufsberatung hinaus eignen sich daher die Bilder vortrefflich für den Fachunterricht in Berufschulen, Gewerbeschulen und Sonderfachschulen. Sie sind sowohl als aufgezogene Photographien 18 × 24 cm in Mappen wie auch als Glaslichtbilder erhältlich. In letzterer Form werden sie u.a. für Vorträge über Berufswahl in Schulen benutzt.

Kursus zur Ausbildung in der Galvanotechnik und Metallfärbung an der Staatlichen Höheren Fachschule in Schwäbisch Gmünd. Das der Gmünder Fachschule angegliederte Forschungsinstitut hat schon seit einigen Jahren für ältere Praktiker und Betriebsleiter Kurse in der Galvanotechnik und Metallfärbung veranstaltet, die sich eines guten Besuchs aus allen Teilen Deutschlands erfreuten und gute Erfolge gezeitigt haben. Von Ostern dieses Jahres ab soll nunmehr auch ein längerer Kursus für Angehörige dieses Gewerbes an der Fachschule eingerichtet werden.

Die Aufnahmebedingungen sind die der Fachschule:

1. das zurückgelegte 16. Lebensjahr; 2. eine mindestens zweijährige praktische Lehrzeit.

Die Dauer des Schulbesuchs ist für jüngere Leute auf zwei Halbjahre, beginnend mit dem Sommerhalbjahr, festgesetzt; älteren Leuten mit längerer Praxis und Vorkenntnissen in der Chemie und Galvanotechnik wird durch eine Hauptrepetition des im Sommerhalbjahr behandelten Stoffes die Möglichkeit geboten, sofort in das zweite Semester (nur Winterhalbjahr) einzutreten.

Der Unterricht erstreckt sich auf theoretischen Unterricht' in der Galvanotechnik und Metallfärbung, Chemie, Materialienkunde und Technologie, Fachzeichnen, Werkstattunterricht in obigen Fächern und chemisches Praktikum, besonders Baduntersuchungen. Wahlweise kann auch Unterricht |52| im Metalldrücken, in der mechanischen Werkstatt und, soweit es die Studienzeit zuläßt, anderer Unterrichtsfächer der höheren Fachschule belegt werden.

Das Unterrichtsgeld wird für Reichsdeutsche etwa 80 RM. pro Halbjahr betragen. Nähere Auskunft erteilt das Sekretariat der Fachschule.

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