Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1928, Band 343 (S. 203–209)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj343/ar343057

Polytechnische Schau.

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

Ein hochwertiger Bürstenhalter für Kommutatormaschinen. Im Elektromaschinenbau, der sich anfangs, d.h. nach der Aufstellung des dynamoelektrischen Prinzips durch Werner Siemens (1867) auf die Erzeugung von Gleichstrommaschinen beschränkte, wurden für den wichtigsten und empfindlichsten Teil der Maschine, den Kommutator, zur Abnahme des durch diesen gleichgerichteten Stromes der Maschine, Metallbürsten aus Messing- oder Kupferblechen oder auch aus Metallgaze verwandt. Erst später, etwa um die Mitte der neunziger Jahre des vorigen Jahrhunderts ging man allmählich dazu über, die Retortenkohle, die man für die Kohlenstifte der Bogenlampen bereits künstlich durch ein bewährtes Verfahren herstellte, in einer geeigneten Form auch als Kohlenbürsten an elektrischen Maschinen zu verwenden. Zunächst kamen sie hier nur bei Elektromotoren zur Anwendung. Als Stromabnehmer für Gleichstromerzeugungsmaschinen wurden dabei weiterhin immer noch ausschließlich Metallbürsten bevorzugt, weil Kohlenbürsten sich an Stromerzeugungsmaschinen nicht recht bewähren wollten. Der Mißerfolg hatte seine Ursache entweder in der hierfür ungeeigneten Beschaffenheit des Kommutatormaterials oder in der der Kohlenbürsten. Die bis dahin angestellten Versuche befriedigten nicht.

Mit der fortschreitenden Verbesserung des Kohlenmaterials durch besonders geeignete Fabrikationsmethoden und unter Verwendung geeigneter Metalle für die Kommutatorlamellen (Hartkupfer, Kupferlegierungen, Bronze) ist man schließlich aber doch auch bei den Gleichstromerzeugungsmaschinen, wie bei allen Kommutatormaschinen überhaupt, zur Verwendung von Kohlenbürsten gelangt. Nach den voraufgegangenen Mißerfolgen ist man sehr vorsichtig und etwas mißtrauisch zu Werke gegangen. Man hat bei größeren Maschinen, die auf jedem Bürstenhalterbolzen je nach der Nennstromstärke der Maschine mit einer mehr oder weniger größeren Anzahl von Bürsten in Einzel-Bürstenhaltern ausgerüstet waren, immer eine Kohlenbürste mit einer Metallbürste nebeneinander abwechseln lassen und ebenso hintereinander um den Kommutator herum auf den verschiedenpoligen Bürstenbolzen, was zur Schonung des Kommutators unerläßlich schien, weil es diesen – dank der Eigenschaften des damaligen Kohlenmaterials – gewissermaßen schmierte. Zu damaliger Zeit |204| besaßen die Maschinen auch alle noch hohe Armaturreaktionen, weil man die Mittel, diese zu beseitigen, noch nicht kannte. Die hohe Armaturreaktion der elektrischen Maschinen hatte zur Folge, daß bei der geringsten Bürstenverschiebung und bei falsch stehenden Bürsten, ebenso wie bei verhältnismäßig geringfügigen Be- oder Entlastungen der Maschinen ein mehr oder weniger heftiges Bürstenfeuer am Kommutator der Maschine entstand, das bei Unachtsamkeit des Maschinenwärters leicht durch starkes Einbrennen den Kommutator schwer beschädigen oder auch völlig zerstören konnte.

Dieser Uebelstand wurde bei den neueren Maschinen mit geringer Armaturreaktion mehr und mehr behoben und heute ist er bei den modernen Gleichstrommaschinen mit den Kompensations- oder Hilfspolen völlig beseitigt. Durch die weitere Verbesserung des Kohlenmaterials (Edelkohle) ist man schließlich dahin gelangt, daß Metallbürsten fast gar nicht mehr verwandt werden. Alle elektrischen Maschinen jeder Stromart und Größe, ob Dynamo oder Motor, werden heute fast ausnahmslos mit Kohlenbürsten betrieben.

Wie der Kommutator der Gleichstrommaschinen – fälschlich auch Kollektor genannt – als wichtigster und empfindlichster Teil der Maschine bei seiner Anfertigung die allergrößte Sorgfalt erfordert, in bezug auf gute und sichere Isolierung der Kommutatorlamellen im soliden fest aneinander gefügten Aufbau, so bildet heute auch die zweckmäßige Konstruktion des Bürstenhalters ein wichtiges Glied zur Durchführung der bis ins Kleinste durchgreifenden Rationalisierung der Maschinenbetriebe. Es ist heute bei dem hohen Stande des Elektromaschinenbaues und bei der Ausnutzung aller nur möglichen Betriebsvorteile in den industriellen und gewerblichen Produktionsstätten durchaus erforderlich, darauf bedacht zu sein, daß alle Betriebsanlagen und insbesondere die Betriebsmaschinen mit höchstem wirtschaftlichen Nutzen arbeiten. Bei den elektrischen Gleichstrommaschinen, sowie bei allen Kommutatormaschinen überhaupt, sind dafür auch hochwertige Kommutator- und Bürstenhalterverhältnisse und ein in jeder Hinsicht, besonders in mechanischer und elektrischer Hinsicht erstklassiges Material erforderlich.

Hierfür hat die Firma Schunk & Ebe in Gießen, Kohlenbürsten- und Bürstenhalterfabrik, unter der Bezeichnung „Reaktions-Bürstenhalter“ einen beachtenswerten, patentamtlich geschützten Bürstenhalter mit Feineinstellung auf den Markt gebracht, den sie in zwei Ausführungsformen, wie in Abb. 1 und 2 dargestellt, liefert. Dieser Reaktions-Bürstenhalter ist hauptsächlich auch für Großmaschinen geeignet.

Auf dem die Feder tragenden Bolzen (vergl. Abb. 1 und 2) ist ein Schneckenrad fliegend aufgesetzt, über welches durch Drehen der Triebschraube die gewünschte Federspannung, der Auflagedruck der Kohlenbürste, eingestellt wird. Der Federbolzen trägt auf der Triebwerkseite die Klinke, die bei der Ausführung nach Abb. 1 in eine Ausklinkung des Bürstenhaltergehäuses, bei der Ausführung nach Abb. 2 in eine Ausklinkung des Schneckenrades eingreift. Im übrigen ist die Wirkungsweise bei beiden Ausführungen die gleiche.

Textabbildung Bd. 343, S. 204
Textabbildung Bd. 343, S. 204

Die Gesichtspunkte, die für die Konstruktion und Durchbildung des Bürstenhalters leitend waren, sind:

1. Genaue Bürstenführung, die eine stets vollwirksame Auflagefläche gewährleistet und dadurch u.a. das Vibrieren vermeidet, das bei Maschinen mit hoher Umlaufzahl oder großer Umfangsgeschwindigkeit leicht störend auftritt.

2. Kontrolle und Regulierung des Auflagedruckes, der einheitlich und gleichbleibend bei allen Bürstenhaltern der gleichen Maschine durchgeführt werden soll, wodurch auch der Uebergangswiderstand zwischen Bürste und Kommutator auf gleicher Höhe gehalten wird.

3. Anwendung aller Maßnahmen, die geeignet sind, direkt oder indirekt die Bürsten- und Kommutatorpflege an den Gleichstrommaschinen, sowie an allen Kommutatormaschinen überhaupt; zur Geltung zu bringen.

Näheres ist den Prospekten der Firma zu entnehmen, die in verschiedenen Städten, wie in Berlin, Duisburg, Frankfurt a. M., Köln-Deutz und Wien Büros oder Läger unterhält.

Oberingenieur F. A. Förster, Berlin.

Schleudergußstücke für Dieselmaschinen. Beim Gießen von Zylindern aus Gußeisen nach dem üblichen Verfahren besteht die Unannehmlichkeit, daß bei diesen meistens vertikal gegossenen Zylindern die Gase und etwaigen Verunreinigungen nicht rechtzeitig vor der Erstarrung entweichen bzw. hochsteigen können und daß die Stücke infolgedessen undicht und ungleichmäßig werden. Auch ist die Erstarrung auf der Innenwand nicht gleichverlaufend mit der auf der Außenwand, so daß sich in ein und dem gleichen Gußstück verschiedene |205| Festigkeitsziffern ergeben können. Das Schleudergußverfahren stellt nun eine neue Möglichkeit dar, zylinderförmige Gegenstände herzustellen und die dem vertikalen Sandform-Guß verfahren anhaftenden Mängel zu beseitigen. Dieses Verfahren kann Anwendung finden für Zylinderfutter, Kolbenringzylinder, Kolbenventilfutter und viele andere zylinderförmige Stücke, von denen hohe Eigenschaften verlangt werden. Der grundsätzliche Vorteil des Schleudergußverfahrens für diese Zwecke besteht in der sicheren Erhaltung eines vollständig gesunden Gußstückes. Die Erstarrung des geschleuderten Eisens beginnt auf der Außenseite und schreitet nach der Innenseite zu, wodurch eine Entgasung der Masse gewährleistet wird. Dazu kommt noch, daß die Zentrifugalkraft das Eisen nach außen treibt und daß infolgedessen die leichteren Gase nach innen gedrängt werden. In geschleuderten Gußstücken sind Hohlräume oder Innenfehler praktisch unmöglich. Der schnelle Schleudervorgang der kristallierenden Schmelze übt einen kennzeichnenden Einfluß auf die Kristallisationsfeinheit aus in dem Maße, daß in bezug auf die Graphitfeinheit geschleuderte Gußstücke von keinem anderen Verfahren übertroffen werden. Der dichte Guß, das Freisein von Innenfehlern und der äußerst dichte und gleichmäßige Gefügeaufbau finden ihren Niederschlag in den guten mechanischen Eigenschaften des Metalles. Für Kolbenringe von Dieselmotoren sind folgende Zusammensetzungen angewendet worden:


Nr.

geb. C

ges. C

Si

Mn

S

2
P
Zerreiß-
festigkeit
kg/mm2
1 0,60 3,55 1,79 0,75 0,10 0,85 27,6
2 0,55 3,40 1,80 1,06 0,12 0,76 30,9
3 0,62 3,57 2,02 0,66 0,10 0,55 31,2
4 0,70 3,38 1,96 0,70 0,07 0,40 32,2

Der dichte Guß und das Fehlen von Innenfehlern stellen Eigenschaften dar, die die Stücke widerstandsfähig gegen Verschleiß und gegen Wärme machen. Neue Untersuchungen haben ergeben, daß die Verschleiß- und Wärmebeständigkeit beeinflußt werden a) durch einen niedrigen Si-Gehalt, b) durch einen niedrigen Gesamt-C-Gehalt, c) durch einen hohen Gehalt an gebundenem C, d) durch die Korngröße, e) durch die Art des gebundenen C, f) durch geeignete Legierungszusätze. Von diesen Faktoren kommen den drei ersten die größere Bedeutung zu. Da Zylinderfutter gleichzeitig gut bearbeitbar und dicht sein muß, so wird man für diesen Zweck ein Eisen mit niedrigem Si- und ges, C-Gehalt und mit hohem Gehalt an gebundenem C verwenden, welches Eisen widerstandsfähig gegen das Wachsen, gegen Wärme und gegen Bruch sein wird. Die besten Eigenschaften erhält man bei einem neu entwickelten Verfahren, dem sogenannten sorbitischen Schleudergußverfahren nach Hurst, das es ermöglicht, Gußstücke zu erhalten mit niedrigem Si-und Ges. C-Gehalt und dem höchsten Gehalt an gebundenem C in Verbindung mit einer guten Bearbeitbarkeit. Bei diesem Verfahren werden die sonst beim Schleudergußverfahren angewendeten Metallformen durch Sandformen ersetzt. Der Arbeitsvorgang ist sonst der gleiche, indem auch hier die Form um ihre Achse gedreht und das geschmolzene Metall auf die gleiche Weise eingeführt wird. Würde das Eisen langsam abgekühlt, so er hielte man den gesamten gebundenen C als Perlit. Bei diesem Verfahren wird aber das Gußstück durch eingeblasene feuchte Luft abgekühlt, so daß sich an Stelle eines perlitischen ein sorbitisches Gefüge ergibt. Dieses sorbitische Eisen zeichnet sich durch eine hohe Verschleißfestigkeit aus. Auf die Weise lassen sich Kolbenringe herstellen der Zusammensetzung: 3,00 v. H. Ges. C, 2,03 v. H. Graphit, 0,97 v. H. geb. C, 1,31 v. H. Si, 0,42 v. H. Mn, 0,11 v. H. S, 0,34 v. H. F mit Zerreißfestigkeiten von 41,6 bis 45,5 kg/mm2. (The Foundry Trade Journal.)

Dr.-Ing. Kalpers.

Der Kupolofen und der Schwarzkern-Temperguß. Bei dem Kupolofen der Tempergießerei handelt es sich in der Regel um einen Ofen von 600 mm Durchmesser, dessen Auskleidung aus einer einzigen Steinlage besteht und der ebenfalls nur eine Düsenreihe besitzt. Das Verhältnis der Gesamtfläche der Düsenquerschnitte zu der des Kupolofens in der Schmelzzone ist 1 : 10. Für die Gleichmäßigkeit des Kupolofenganges in der Schwarzkern-Tempergießerei sind folgende Grundsätze richtunggebend: 1. der Ofen muß das seiner Leistung entsprechende Luftvolumen erhalten; 2. der Druck muß genügen, um die Ofenmitte zu erreichen und eine bestimmte Oxydation hervorzurufen; 3. die Chargen müssen sehr genau berechnet sein; 4. der Füllkoks muß trocken sein und in großen ausgesuchten Stücken eingeführt werden; 5. das Eisen muß heiß hinuntersteigen; 6. die Gußzusammensetzung soll konstant, 7. der Abbrand möglichst gering und 8. die Selbstkosten so niedrig wie möglich sein.

Unter Zugrundelegung einer Stundenleistung des 600-mm-Ofens von 2,5 t, eines Koksverbrauches von 120 kg je t geschmolzenes Eisen und eines Luftbedarfes von 12 m3 je kg Koks ergibt sich ein notwendiges Luftvolumen von 3600 m3/st, während bei einem Druck von 500 mm und einer Geschwindigkeit von 89,44 m/sec der Querschnitt der Windleitung 0,11 m2, ihr Durchmesser 0,37 m betragen wird. Für die Erhaltung eines Eisens von stets gleichmäßiger Zusammensetzung ist die unbedingte Kenntnis der Oxydations- und Vergasungsperiode des Ofens für jedes Element und der genauen Zusammensetzung der in die Charge eingeführten Stoffe erforderlich. Von den verschiedenen Elementen ist der Kohlenstoff am wichtigsten. Angenommen es würden folgende Stoffe aufgegeben:

Ges. C Si Mn S P
10 % Hämatit 3,40 2,50 0,80 0,04 0,15
45 % Eingüsse 2,80 0,80 0,35 0,15 0,15
45 % Stahl 0,60 0,15 0,90 0,03 0,04,

so ergibt sich ein Kohlenstoffgehalt von 2,72 %; bei 40 % Hämatit und nur 15 % Stahl würde der Kohlenstoffgehalt 2,99 % betragen. Um einen Gehalt von 0,80 % Silizium zu erhalten, muß bei Annahme eines Oxydationsverlustes für das Si von 35 % in der Gattierung von einem berechneten Gehalt von 1,22 % Si ausgegangen werden. Enthält die Gattierung z.B. 0,51 % Si, so sind 0,71 % in Form von Ferro-Silizium einzuführen in diesem Falle 1,80 kg 40 %iges Ferro-Silizium je 100 kg |206| Charge. Unter den gleichen Arbeitsbedingungen wird man, um 0,35 % Mangan zu erhalten, 80 gr 77 %iges Ferro-Mangan je 100 kg Charge zugeben müssen. Die Kokshöhe im Ofen ist empirisch so zu bestimmen, daß das Eisen nach rund 15 Minuten Blasezeit an der Abflußrinne erscheint. Ein Abweichen von dieser Zeit hat eine Versetzung der Schmelzzone zur Folge und mithin einen Einfluß auf den Ofengang, d.h. auf die Oxydation und die Kohlung. Eine kürzere Zeit ergibt infolge der niedrigeren Schmelzzone ein kaltes Eisen, während bei einer längeren Zeit die Ofenleistung geringer wird. Die Temperatur des Eisens in der Schwarzkern-Tempergießerei sollte 1425° betragen; bei einem zu heißen Eisen wird die Schwindung größer. Nach den Schlackenmengen ist der Verlust durch Abbrand zu bewerten, der beim Temperguß höher ist als bei weichem Eisen, nämlich um 40 %. Auch der Verschleiß des Kupolofenfutters ist in der Tempergießerei größer. Was die Selbstkosten für die aufgegebenen Stoffe (Hämetit, Stahl, Ferro-Mangan, Ferro-Silizium, Eingüsse) anbetrifft, so sind diese Ausgaben am teuersten beim Flammofen, während sie beim Kupolofen für Schwarzkern-Temperguß noch niedriger sind als beim Kupolofen für Weißkerntemperguß. Der Verschleiß an feuerfesten Steinen dagegen ist beim amerikanischen Verfahren doppelt so hoch als beim europäischen. (Fond. Moderne.)

Dr.-Ing. Kalpers.

Die Gasrußindustrie der Vereinigten Staaten hat sich in den letzten Jahren recht lebhaft weiter entwickelt und im Jahre 1927 eine Rekorderzeugung erzielt, wie folgende Zahlentafel zeigt:


Jahr
Gasrußerzeugung Erdgasverbrauch
(geschätzt)
Mill. cbf.
Menge in
Mill. lbs.
Wert in
Mill. Doll.
1920 51,32 4,03 40599
1921 59,77 5,45 50565
1922 67,80 5,82 53629
1923 138,26 11,69 109096
1924 186,87 11,57 156514
1925 177,42 9,64 140366
1926 180,58 9,93 130321
1927 198,43 11,00 144087

Die Gasrußerzeugung hat sich also seit dem Jahre 1920 der Menge nach nahezu vervierfacht, dem Werte nach beträgt die Steigerung jedoch nur das 2,75fache, da der Preis im Laufe der Zeit gesunken ist. Gegenüber dem Jahre 1926 ist im letzten Jahre die Erzeugung um rd. 10 % gestiegen, der Gesamtabsatz dagegen, der 223,4 Mill. lbs. erreichte, hat gegenüber dem Vorjahre um 33,4 % zugenommen. Von dieser Menge wurden 169 Mill. lbs. in den Vereinigten Staaten selbst verbraucht, während 54,4 Mill. lbs., also rd. ein Viertel der abgesetzten Menge, zur Ausfuhr kamen. Der Rückgang der Erzeugung im Jahre 1925 ist auf das Eingreifen der Regierung zurückzuführen, die zum Schütze der Erdgasvorräte im Staate Louisiana den täglichen Erdgasverbrauch für die Zwecke der Rußgewinnung auf 290 Mill. cbf. beschränkte, während bis dahin etwa 440 Mill. cbf täglich für den genannten Zweck verbraucht worden waren. Diese behördliche Maßnahme hatte wesentliche technische Verbesserungen sowie den Zusammenschluß zahlreicher Unternehmen zu einer großen Organisation zur Folge. Da zu Anfang des Jahres 1925 die Lagervorräte an Gasruß sehr erheblich waren, wurde die von der Regierung auferlegte Beschränkung im Gasverbrauch auch von den Fabrikanten gutgeheißen.

Die Zahl der Unternehmungen, die Gasruß er zeugen, ist von 1920 bis 1927 von 19 auf 33 gestiegen; sie betreiben insgesamt 61 Anlagen, die sich auf acht verschiedene amerikanische Staaten verteilen. Unter diesen steht aber Louisiana weit aus an erster Stelle, wie folgende Uebersicht zeigt:

Gasrußerzeugung im Jahre 1927.

Louisiana 124188000 lbs.
Texas 56396000
Wyoming 6294000
West-Virginia 2796000
Kentucky 5669000
Andere Staaten 3086000
Gesamterzeugung 198429000 lbs.

Der Wert dieser Erzeugung beläuft sich, wie oben bereits erwähnt, auf 10995000 Doll. ab Fabrik. 1 Ib. Gasruß stellt sich somit auf rd. 5,5 cts. und die durchschnittliche Ausbeute auf 1000 cbf Erdgas beträgt gegenwärtig nur 1,4 lbs. Gasruß. Durch das seit 1926 eingeführte neue „Barbour“-Verfahren erwartet man eine nicht unwesentliche Erhöhung der Rußausbeute, die vor wenigen Jahren noch unter dem angegebenen Werte lag. Der wichtigste Abnehmer von Gasruß ist die Kautschukindustrie, da heute in Amerika den Automobilreifen bis zu 10 % Ruß zugesetzt werden, um die Dehnbarkeit zu erhöhen und die Oxydation zu vermindern. Die Ausfuhr, die im Jahre 1922 erst 15 Mill. lbs. betragen hat, geht in der Hauptsache nach Großbritannien, ferner nach Frankreich, Canada und Deutschland. Besonders bemerkenswert ist die starke Steigerung der Gasrußgewinnung im Staate Texas, wo in der letzten Zeit zahlreiche neue Anlagen, namentlich im Panhandle-Bezirk in Betrieb kamen. In Texas dürfen auf Grund gesetzlicher Bestimmungen für die Rußgewinnung nur die Abgase der Erdgas-Gasolinfabriken Verwendung finden; für 1928 rechnet man dort mit einer Rußgewinnung von mehr als 75 Mill. lbs., während im Jahre 1926 erst 36,3 Mill. lbs. erzeugt wurden. (Chem. Ind. 1928, S. 838, und 1927, S. 834.)

Sander.

„Hochdruckkampf und seine wirtschaftliche Voraussetzung“ von Dipl.-Ing. Ludwig Greiz (Selbstbericht aus „Zellstoff und Papier“). Hochdruck ist der Begriff, der seit mehr als einem halben Jahrzehnt unsere Dampfkrafterzeugung regiert. Lange Zeit hat man in der Fachwelt den wärmewirtschaftlichen Nutzen des Hochdruckdampfes in der irrigen Annahme angezweifelt, und erst der Versuch Schmidts, durch Einschaltung von Zwischenüberhitzung diesen Nutzen zu vergrößern, und die Erkenntnisse der Vorzüge des Hochdrucks für Gegendruck und Vorschaltbetrieb haben der Entwicklung Nährboden gegeben. Die Kriegs- und Nachkriegszeit mit ihrem Mangel an Brennstoffen hatte die rein wärmetechnische Entwicklung so weit in den Vordergrund gedrängt, daß man in der Einsparung von Kalorien oft die gesamtwirtschaftliche Beurteilung vernachlässigte. Anders ist das Bild heute in der geldarmen Zeit geworden. Da |207| unterliegt die kritische Beurteilung der technischen Ideen bei weitem mehr einer nüchternen kaufmännisch-wirtschaftlichen Ueberlegung, und diese ist auch bestimmend geworden für die Entwicklung des Hochdruckdampfes. Bei der vergleichenden Prüfung der Wirtschaftlichkeit vorhandener abgeschriebener Kesselanlagen einerseits und neu anzulegender Hochdruckeinrichtungen andererseits zeigt sich vielfach, daß der hohe Kapitaldienst der letzeren es bei weitem wettmacht, was an wärmetechnischem Gewinn zu erzielen ist, und es überall wirtschaftlicher erscheinen läßt, für die vorhandene Anlage bestmöglichste Kohle zu wählen und damit noch für einige Jahre höhere Leistungen herauszuholen.

Was ist nun Hochdruck? Noch vor ein bis zwei Jahrzehnten galten 12 und 15 atü als die Grenze dessen, was bei der herrschenden Unsicherheit der Materialkenntnisse, Speisewasserreinigungstechnik usw. ohne Gefährdung des Betriebes anwendbar war. Heute ist man über 30, 60 und 100 atü schon bis zur Grenze des überhaupt physikalisch Möglichen, bis zum kritischen Druck von 224,2 ata, vorgedrungen.

Während man bis 30 und 40 atü die bislang üblichen Wasserrohrkessel weiter entwickelt, wählte man für höhere Drücke besondere Kesselformen. Erläutert werden kurz als typische Vertreter der Hochdruckkessel der Schmidtschen Heißdampfgesellschaft, der rotierende Atmos-Kessel, der Löffler-Kessel und der Benson-Dampferzeuger. Die damit einschlagenden Ziele haben im wesentlichen den Zweck, die mit steigenden Drücken teurer werdenden Kesseltrommeln an Zahl weitmöglichst einzuschränken. So ist man vom Vieltrommelkessel zum Dreitrommel-, Zweitrommel- und Eintrommeltyp gekommen. Neuerdings gewinnt im Zusammenhang mit der Entwicklung des Strahlungskessels der Eintrommel-Schrägwasserrohrkesseltyp besonderes Interesse, der in seiner Ausbildung als Rost-Strahlungskessel jedes Mauerwerk vermeidet und damit bei wärmeübertragungsmäßig günstigster Arbeitsweise spezifische Leistungen von 100 und mehr kg/qm/Std. erreicht. Die Entwicklung zum rostbefeuerten Strahlungskessel war deshalb notwendig, weil die Kohlenstaubfeuerung mit Rücksicht auf ihre außerordentlichen Kosten für Trocknung, Vermahlung, Mühlen- und Brennkammerverschleiß die auf sie gestellten Erwartungen bei weitem nicht erfüllt hat. Der Vorteil der Strahlungskessel mit einer Ausnutzung der hochwertigen Strahlungsübertragung und der damit gesteigerten spezifischen Leistungsfähigkeit und dadurch geringeren Gesamtheizfläche bringt die Möglichkeit, die Anlagekosten, bezogen auf die erzeugte to Dampf, ganz wesentlich zu senken. Das ist heute besonders von Bedeutung, weil die Anwendung des Hochdruckdampfes im heutigen Entwicklungsstadium nicht mehr so sehr eine Frage der Erzeugung und Ausnutzung, wie eine solche der Gesamtwirtschaftlichkeit ist. Man ist konstruktiv bemüht, die relativ teuere Kesselheizfläche auf das Mindestmaß zu beschränken und mit angeschlossener und wesentlich billigerer Economiser- und Lufterhitzer-Heizfläche für genügendere Rauchgasabkühlung Sorge zu tragen.

Noch immer hat dieses gekennzeichnete Streben nach wirtschaftlicher Ausgestaltung der Hochdruckdampferzeugung und -Verwendung nicht das Ausmaß erreicht, das die Benutzung derselben allgemein empfehlen läßt. Durch die enormen Anlagebeträge ist von vornherein in den Kosten für 1 to Hochdruckdampf eine derartige kapitaldienstmäßige Belastung vorhanden, daß jeder noch so schöne wärmewirtschaftliche Gewinn vielfach illusorisch wird. Was nutzt eine Verbilligung des Dampfpreises im technisch feindurchdachten Hochdruckbetrieb um 10 bis 20 Prozent, wenn der Kapitaldienst dieser technisch so vollkommenen Anlage die anteiligen Brennstoffkosten z. T. sogar um das Mehrfache übersteigt? In diesem Zusammenhang sei auf die ernstlichen Ausführungen von dem Direktor des München-Gladbacher Revisionsvereins Dr. Ebel hingewiesen, der zur kürzlichen Tagung der Dampfkesselüberwachungsvereine in einem Vortrag*) nachweist, daß insbesondere bei einschichtig arbeitenden Betrieben und vornehmlich Textilwerken in den Kosten für 1 to Dampf bei Hochdruckneuanlagen 70 bis 75 v. H. Kapitaldienstbeträge (Abschreibung, Verzinsung usw.) vorhanden sind und nur 25 bis 30 v. H. eigentliche Kohlenkosten. Noch wesentlich größer wie die genannten 70 bis 75 v. H. bei einschichtigen Anlagen ist naturgemäß der Kapitaldienstanteil im Preis für 1 to Dampf bei Spitzenkraft- oder Fernheizwerken, welch letztere nur in kurzzeitiger winterlicher Beanspruchung in Betrieb sind und zum größten Teil des Jahres stilliegen. Für derartige Anlagen ist der beste hochkalorische Brennstoff vielfach gerade gut genug, wenn es damit angängig ist, in Benutzung der alten abgeschriebenen Anlagen die notwendige größere Dampfmenge zu erzeugen und damit die genannten beträchtlichen Kapitaldienstquoten auszumerzen. Wer diese Zahlen mit dem Auge des nüchternen Wirtschaftlers betrachtet, wird sich des Eindruckes nicht erwehren können, daß die Technik hier den Belangen der Wirtschaft, insonderheit bei der außerordentlichen, durch den verlorenen Krieg erklärlichen innerdeutschen Kapitalarmut, nicht genügend Rechnung getragen hat. Die Forderung zur notwendigen Verbilligung der Anlagekosten ist heute die Vorbedingung für jede weitere Entwicklung der Wärmetechnik und speziell des Hochdruckdampfes geworden. Hier liegt ein dankbares Betätigungsfeld für den Kessel- und Maschinenbauer, der seine höchste Aufgabe eben darin erblickt, seine technischen Kenntnisse und Konstruktionen in den alleinigen Dienst der Wirtschaft zu stellen.

Neuzeitliche Meereslotung. Nachdruck verboten! Ueber die Beschaffenheit des Meeresbodens sind wir aus naheliegenden Gründen recht unvollkommen unterrichtet. Im allgemeinen schreibt man ihm einen flachwelligen Verlauf zu, der nur an den Festlandsrändern von schrofferen Geländeformen abgelöst wird. Eine besondere Eigenart des Stillen Ozeans bilden die langgestreckten, kesselförmigen Einsenkungen, die den beiderseitigen Küsten und einzelnen Inselgruppen vorgelagert und schon länger als die tiefsten Tiefen |208| der Meeresböden bekannt sind. In dem den Japanischen Inseln benachbarten Großen Japangraben liegt die im Jahre 1874 von einem amerikanischen Vermessungsschiff gelotete und nach ihm benannte Tuscaroratiefe mit 8514 Metern, die lange Zeit für die tiefste Absenkung des Meeresgrundes überhaupt galt. Noch größere Tiefen sind in neuerer Zeit zumal im Philippinengraben angetroffen worden, wo die im Jahre 1912 von einem deutschen Schiff gelotete Tiefe 9788 Meter erreicht, während die Untersuchungen des Kreuzers Emden gelegentlich seiner letztjährigen Weltreise etwa 10 Seemeilen südöstlich des letztgenannten Punktes in einem Gebiet von ungefähr 600 Quadratkilometer allein 46 Punkte von mehr als 10000 Meter Tiefe ergaben. Daneben wurden innerhalb einer kaum achtstündigen Untersuchungszeit nahe an 300 weitere Tiefenbestimmungen vorgenommen, eine Leistung, die nach dem herkömmlichen Drahtlotungsverfahren ein Ding der Unmöglichkeit gewesen wäre. Drahtlotungen von ein paar tausend Metern beanspruchen eine stundenlange Arbeit der ganzen Besatzung, wobei das Schiff zum völligen Abstoppen gezwungen ist. Hieraus erklärt sich mindestens zum Teil die bisherige Spärlichkeit von Tiefenmessungen in Hochseegebieten. Drahtlotungen haftet überdies, selbst bei Vorhandensein einer Ablösungsvorrichtung zur Bestimmung des Zeitpunktes, an dem der Sinkkörper den Meeresboden berührt, erfahrungsgemäß häufig eine ziemlich beträchtliche Unzuverlässigkeit an, da infolge weiteren Abrollens des Drahtseils viel zu hohe Tiefenwerte vorgetäuscht werden. Für wirkliche Reihenlotungen nach Art der Lotungen der Emden bedurfte es einer neuen, genau arbeitenden Schnellmessung, wie sie die auch vom fahrenden Schiff anwendbare Schallotung darstellt. Ihrer weitgehenden Benutzung ist auch der außerordentliche Erfolg des deutschen Forschungsschiffes Meteor zuzuschreiben, das auf seiner Kreuzfahrt im südatlantischen Meer vom April 1925 bis zum Juni 1927 fast 68000 Tiefenlotungen, unter diesen nur 433 Drahtlotungen, ausgeführt und damit zum ersten Mal die Grundlagen für eine genaue Kenntnis der höchst eigenartigen Bodenverhältnisse jenes Meeresteiles beigebracht hat.

Die Meteor war für die Tiefenmessung mit vier verschiedenen Vorrichtungen ausgestattet, über deren Brauchbarkeit bis dahin kaum größere Erfahrungen vorlagen. Für Tiefen bis hinab zu etwa 200 Metern fand das sogenannte Freilot der Kieler Signalgesellschaft Verwendung, das zur Feststellung der Meerestiefe die Sinkdauer eines torpedoförmigen Körpers von der Wasseroberfläche bis zum Grund benutzt. Seine Ankunft auf dem Boden wird durch den Zerknall des in seinem vorderen Ende eingebrachten Sprengstoffs angezeigt; man macht ihn durch einen am Schiffskörper befindlichen Unterwasserhorcher wahrnehmbar. Die Tiefe berechnet sich dann einfach an Hand der Sinkgeschwindigkeit des Lotes, die gleichmäßig zu 2 Metern in der Sekunde angenommen wird, während die Bewegung der vom Zerknallherd ausgehenden Schallwellen im Wasser, die nahezu 1500 Meter in der Sekunde erreicht, ohne Gefährdung. der Genauigkeit bei Flachseemessungen unberücksichtigt bleiben kann.

Im Gegensatz zum Freilot beruhen alle weiteren Schallotungsverfahren auf der Auswertung der Geschwindigkeit der Echowellen, wie sie zuerst der deutsche Gelehrte Alexander Behm zur Ermittlung von Meerestiefen herangezogen hat, ohne daß seine vor dem Kriege begonnenen Versuche recht zur Auswirkung kommen konnten. Bei dem Behmlot der Meteor wird eine Sprengkapsel von Bord aus unter der Wasseroberfläche zum Zerknall gebracht. Die dabei entstehenden Schallwellen treffen unmittelbar auf einen an der Schiffswand angeordneten Empfänger auf, der mit einem den Zeitpunkt des Abschusses genau verzeichneten Kurzzeitmesser in Verbindung steht. Die vom Meeresboden zurückprallenden Echowellen werden von einem zweiten Empfänger an Bord aufgefangen, wobei sich die Bewegung einer Haltevorrichtung des Kurzzeitmessers mitteilt. Die von diesem in dem Zeitraum zwischen dem Abschuß der Kapsel und der Ankunft der Echowellen ausgeführte Drehung ist darin leicht in Tiefenmeter umzuwandeln. Der Nachteil des Behmlots liegt in den mit dem Zerknall zusammenhängenden Erschütterungen des Schiffskörpers. Die Stärke des Knalls bedingt die jeweils erreichbare Meerestiefe. Von der Meteor wurden auf diese Weise Tiefen bis 750 Meter hinab gemessen.

Für eigentliche Tiefseelotungen standen zwei weitere, von der Kieler Signalgesellschaft und den Bremer Atlaswerken herausgebrachte Vorrichtungen zur Verfügung, die beide nach demselben Grundgedanken arbeiten, aber in der Art der Ablesung unterschieden sind. Die Schallwellen gehen bei ihnen von einer in den Schiffsboden eingebauten elektromagnetischen Schallplatte aus, während die vom Meeresboden zurückkommenden Echowellen ein in der Schiffswandung liegendes Mikrophon erregen. Da die Lotungen vom fahrenden Schiff aus und selbst bei hohem Seegang vorgenommen werden können, so mußte Wert auf einen möglichst hohen Ton im Sendeapparat gelegt werden, dessen Echo unter allen Umständen trotz aller Nebengeräusche leicht erkennbar bleibt. Beim Signallot ist das Mikrophon mit einem Fernhörer verbunden, in dem das Echo für den Beobachter hörbar wird. Die mit der Stoppuhr ermittelte Zeit zwischen Absendung und Empfang der Tonwellen in Sekunden, vervielfacht mit der Geschwindigkeit der Schallwellen im Wasser, ergibt dann ohne Mühe die gesuchte Meerestiefe. Zur Erhöhung der Genauigkeit wird die Ablesung an einer sich mit gleichbleibender Schnelligkeit drehenden Scheibe vorgenommen, die die Einschaltung des Senders und des Empfängers in bestimmter Stellung selbsttätig erledigt. Das Atlaslot arbeitet bis zu Tiefen von etwa 200 Metern mit einer kleinen Signallampe, die beim Auftreffen der Echowellen in bestimmter Stellung aufblitzt. Bei größeren Tiefen bedient man sich auch hier eines Fernhörers und hat dann im Augenblick der Ankunft des Echos auf einer Tiefenskale die Ablesung vorzunehmen. Der Anwendungsbereich beider Lote umfaßt die größten Tiefen. Die Sicherheit des Messungsergebnisses wird durch die Möglichkeit mehrmaliger Wiederholung der Lotung innerhalb einer Minute erhöht. Da die Geschwindigkeit der Schallwellen mit dem Wärmegrad |209| des Wassers, dem Salzgehalt und dem nach der Tiefe des Meeres zu gewaltig anwachsenden Druck erheblich steigt, so bedürfen die Ergebnisse der Echolotung gewöhnlich noch einer nachträglichen Verbesserung.

Wenn wir zum Schluß noch einen kurzen Blick auf die Lotungsergebnisse der Meteor werfen wollen, wie sie sich in der heutigen Auffassung der Bodenbeschaffenheit des südlichen Atlantischen Ozeans wiederspiegeln, so haben sie mit aller Deutlichkeit die Scheidung des atlantischen Raumes in zwei große Längshälften erwiesen, deren Trennungslinie durch die von 5000 Metern Tiefe allmählich bis auf 2500 bis 3200 Metern ansteigende mittlere Bodenwelle bezeichnet wird. Ihre höchste Erhebung erreicht sie in der Goughinsel etwa 10 Grad westlicher Länge, 41 Grad südlicher Breite. Teilweise lassen die Lotungen auch eine Spaltung der mittelatlantischen Aufwölbung in mehrere Rücken erkennen. Im west- wie im ostatlantischen Gebiet gewinnen weiter, von dem mittleren Höhenzug ausgehend, west-östlich gerichtete, rippen- oder flächenförmige Bodenschwellungen an Bedeutung, die zumal die Osthälfte in mehrere scharf geschiedene Tiefseebecken gliedern, so daß hier ein Austausch des Tiefenwassers so gut wie unterbunden ist, während diese Becken im Westteil allgemein durch tiefe Einschnitte miteinander in Verbindung stehen. Daß diese Verhältnisse auch auf die Wärme und den Salzgehalt der tieferen Wasserlagen von Einfluß sind, ist leicht verständlich. Auch hierüber, wie über die Strömung, die Tierwelt, die Gesteinszusammensetzung des Meeresgrundes usw. haben die Untersuchungen der Meteor reiche neue Tatsachen von unschätzbarem Wert beigebracht. Daß das Echolot in vielen Fällen, besonders in solchen, wo es auf die Klärung der Bodenzusammensetzung des Meeres ankommt, von vornherein ausscheidet und nur das Drahtlot in Frage kommt, braucht kaum ausdrücklich hervorgehoben zu werden. Zur Erforschung der Tiefe der Meere haben aber die neuen Lotverfahren unschätzbare Dienste geleistet.

Dr. Balduin Ernst.

„Technik im Heim.“ Wanderausstellung des Vereins deutscher Ingenieure. Keine Veranstaltung ist geeignet, die Unmittelbarkeit der Beziehungen der Technik zur Allgemeinheit deutlicher und überzeugender aufzuweisen als eine Ausstellung unter der Devise „Heim und Technik“. In München hat man sich dieser hochwichtigen Aufgabe mit dankenswertem Eifer angenommen und es kann kein Zweifel bestehen, daß das von der Stadt München in Gemeinschaft mit dem Deutschen Museum durchgeführte Unternehmen vielleicht gerade dort, wo es noch den einen oder andern Wunsch unerfüllt läßt, am eindringlichsten die unbedingte Notwendigkeit zum Bewußtsein bringt, die Technik weit mehr als bislang in den Dienst der Hauswirtschaft zu stellen. Solcher Erkenntnis aber in der breitesten Oeffentlichkeit in wünschenswertem Umfang den Boden zu bereiten, vermag keine Veranstaltung, deren Wirkungsbereich durch die Bindung an einem einzigen Ort notwendig begrenzt ist.

Darum hat es der Verein deutscher Ingenieure übernommen, durch eine Wanderausstellung „Technik im Heim“ das in München begonnene Werk weiterzuführen und die ihm zugrunde liegenden Absichten durch Aufklärung über das Wesen und den Wert technischer Hauswirtschaftseinrichtungen allen Volksschichten nahezubringen, insbesondere die Vereinfachungsmöglichkeiten der Hausfrauenarbeit durch technische Hilfsmittel in Anpassung an die verschiedenen Einkommensverhältnisse nachzuweisen. Zum ersten Male soll diese Wanderausstellung, deren Geschäftsstelle sich in Berlin NW 7, Ingenieurhaus, befindet, im November d. J. in Bremen gezeigt werden. Ueber nähere Einzelheiten berichtet die Fachbeilage „Heim und Technik“ der VDI-Nachrichten Nr. 33 vom 15. August 1928.

Exzellenz von Miller übernimmt das Ehrenpräsidium der Weltkraftkonferenz Berlin 1930. Der Vorstand des Deutschen Nationalen Komitees der Weltkraftkonferenz hat beschlossen, das Ehrenpräsidium für die vom 16. bis 25. Juni 1930 in Berlin tagende Zweite Weltkraftkonferenz Exzellenz Dr.-Ing. Oskar v. Miller zu übertragen, der durch seine außerordentlichen Verdienste auf dem Gebiet der Wasserkraft-Elektrizitätsversorgung Deutschlands gerade für diese Stelle in hervorragendem Maße berufen erscheint und als Schöpfer des Deutschen Museums sich und seinem Werk einen Namen von internationaler Bedeutung sichern konnte. Es wird in den Kreisen der deutschen Wissenschaft und Technik mit Genugtuung begrüßt werden, daß Exzellenz v. Miller die Wahl angenommen hat, und daß somit für die größte nach dem Kriege in Deutschland stattfindende internationale Veranstaltung der Technik einer ihrer bedeutendsten Vertreter als Repräsentant gewonnen ist.

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Veröffentlicht im Sonderheft VDI-Nachrichten, betitelt: „Wirtschaftliche Grenzen des Hochdruckes für Klein- und Mittelbetriebe.“

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