Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1929, Band 344 (S. 221–226)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj344/ar344048

Polytechnische Schau.

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

ATK. Mittel zur Prüfung von Stahl. (Nachdruck verboten.) Geübte Arbeiter vermögen mit Hilfe eines Schleifsteins die Sortierung von Stahl nach Kohlenstoffgehalt rasch und sicher zu bewirken, denn aus dem Schleiffunken vermag man mit Sicherheit zu schließen, welche wichtigen Bestandteile der Stahl enthält.

Der Funke entsteht dadurch, daß die Schmirgelkristalle vom Metall feine Späne ablösen und diese sich infolge der dabei geleisteten, in Wärme umgesetzten Arbeit erhitzen. Die Funken werden dabei mit großer Geschwindigkeit in tangentialer Richtung fortgeschleudert.

Betrachtet man den Funkenstrahl eines weichen Eisens, so erkennt man, daß dieser eine längere Richtlinie ist, die in einem langgestreckten Tropfen endigt. Der Tropfen, dessen Spitze nach der Flugrichtung gedreht ist, ist hell- bis weißglühend und scheint an seinem spitzen, dunkelroten Ende sich zu einem zweiten kleineren Tropfen zu erweitern. Am dicken, hell glühenden Ende dagegen zerlegt sich der Tropfen explosionsartig in ein Stachelbüschel. Dies ist für das Funkenbild des weichen, kohlenarmen Schmiedeeisens äußerst charakteristisch. Der Kohlenstoffgehalt drückt sich in der Anzahl der Stacheln, die aus einem Tropfen hervorschießen, aus, so daß beispielsweise Kohlenstoffstahl für Werkzeuge durch eine einfache Probe erkannt werden kann: man hat nur Probestücke von zwei Kohlenstoffstahlsorten gleichzeitig an eine Schleifscheibe zu pressen und die Funkenbilder vergleichend zu beobachten.

Anders gestaltet sich das Bild des Funkens bei Manganstahl. Das Strahlenbündel ist komplizierter; die Verzweigungen der Lichtlinien an den tropfenförmigen Knotenpunkten scheinen zwar dem gleichen Gesetze zu folgen, wie beim weichen Stahl oder Schmiedeeisen, allein an den Enden der Stacheln erscheinen wieder kleine explosionsartige Verästelungen, und es ist genau zu erkennen, obschon der Vorgang sich unter rascher kaleidoskopartiger Veränderung des Gesamtbildes abspielt, daß bei den sekundären Verästelungen die gleiche Ursache vorhanden sein muß wie bei den primären. Die Funkenbilder gruppieren sich traubenförmig um Zentralkerne, nämlich um die einzelnen Herde der primären Explosionen.

Spezialstahle anderer Art, wie Wolframstahl, Chromstahl, Nickelstahl u. dgl., zeigen in ihrem Funkenbild ähnliche charakteristische Formen, und zwar deutet gewöhnlich das letzte auslaufende Stachelende in seiner Gestalt auf das Vorhandensein irgendeiner Beimengung (Wolfram, Chrom, Nickel usw.) in der Stahllegierung hin.

Die Gesamterscheinungen am Funkenbild wurden in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure wie folgt erläutert:

1. Der Funke ist stets ein winziges Eisenteilchen von einigen Milligramm Gewicht.

2. Im Augenblick seiner Entstehung ist der Funke bereits rotglühend.

3. Während seines Fluges erglüht der Funke oft bis zur Weißglut und explodiert dann zum Funkenbild.

4. Der Funke ist im Augenblick der Explosion in flüssigem Zustande.

Letztgenannte Tatsache erkennt man, wenn man die explodierenden Eisenteilchen auf Glasplatten springen läßt. Sie bleiben daselbst haften und zeigen in ihrer Erstarrungsform deutlich, daß sie kurz vorher flüssig gewesen sind.

Je größer nun die mechanische Arbeit ist, die beim Lostrennen des Spanes von der Oberfläche verrichtet wird, umso höher ist naturgemäß die Anfangstemperatur des Funkens. Das heißt also, daß härteres Material heißere Funken ergibt. Daß die Anfangstemperatur im Fluge des Spanes sich noch erheblich erhöht, deutet darauf hin, daß eine Verbrennung im Span stattfinden muß, denn bei der kleinen Oberfläche und bei dem nur kurze Zeit andauernden Flug kann an eine Erwärmung durch Luftreibung kaum gedacht werden. Im Gegenteil, der Funke erfährt in der bedeutend kälteren Luft der Umgebung eine erhebliche Abkühlung. Den Brennstoff zur Verbrennung, die die Temperaturerhöhung hervorbringt, liefert zu einem geringen |222| Maße das Eisen, zum größten Teil der Kohlenstoff des Stahlspanes.

Ebenso wie das Funkenbild über die Härte (Kohlenstoffgehalt) des Eisens Aufschluß zu geben vermag, zeigt es auch, ob das Eisen an Silizium reich oder arm ist. Silizium entwickelt nämlich beim Oxydieren (Verbrennen) im Funken große Wärme und gibt sich durch helle, weißglühende Tropfen kund.

Der Schleiffunke als Prüfmittel des Eisens hat sich in der Werkstattpraxis schon vielfach bewährt. In der Härtestube dient er zur Feststellung, ob das Werkzeug tatsächlich aus der Stahlmarke hergestellt ist, die in Buchstaben aufgeprägt wurde. Den Draht von Spiralfedern untersucht man mittels seiner Funken daraufhin, ob nicht irrtümlich weicher Draht zur Fabrikation genommen wurde. Bremsklötze prüft man, indem man Schleiffunken ablöst und diese mit den Schleiffunken eines Normalklotzes, dessen Härte erprobt ist, vergleicht.

Ing.

Vom Schweißen im Rohrleitungs- und Stahlbau. Oberbaurat Füchsel, Berlin: b. d. Herbsttagung der Deutschen Gesellschaft für Bauingenieurweser. Die Schweißtechnik hat sich sowohl beim Rohrleitungsbau wie beim Stahlbau als technischer und wirtschaftlicher Fortschritt erwiesen. Besonders beim Rohrleitungsbau hat sie eine hohe Stufe erreicht, denn bei der Fortleitung von Gas von den Erzeugungsstellen des Kokses zu den industriellen Feuerstätten ist die 100prozentige Dichtheit die Voraussetzung für den Erfolg. Heute liegt der Schwerpunkt schweißtechnischer Arbeiten nicht mehr auf dem Gebiete der Instandsetzung, sondern auf dem Gebiet industrieller Neufertigung. Fördernd hat hier besonders gewirkt, daß die Schweißtechnik frei war von der Einengung durch behördliche Vorschriften und daß Betriebe, wie Marine und Reichsbahn, die nach eigenen Sicherheitsvorschriften arbeiten können, sich ihrer besonders angenommen haben. So hebt erst kürzlich eine englische Zeitschrift die Herstellung geschweißter Torpedoboote durch die deutsche Marine besonders anerkennend hervor. Die Reichsbahn verwendet das Schweißverfahren für Feuerbuxen zur Herstellung von Schienenlängen in Tunneln. Der Vortragende will nicht auf die Arbeitsverfahren selbst eingehen, sondern hauptsächlich die Gesichtspunkte hervorheben, die für den Ingenieur in Frage kommen. Hier wird man sich bei den Konstruktionen von den gewohnten Querschnitten frei machen müssen. Die Frage der Zulässigkeit des Schweißverfahrens ist infolge der Duisburger Unfälle neuerdings aufgeworfen worden. Fehlschweißungen, die mit dem Mangel an sachkundigem Personal und der strengen Kälte zu Anfang des Jahres in Beziehung standen, gaben Anlaß zu einer großen Beunruhigung im Ruhrgebiet und zu Mißtrauen gegen die Sicherheit geschweißter Rohrverbindungen. Dann wurde der V.D.I. von industrieller Seite in Anspruch genommen, weil die baupolizeiliche Genehmigung zur Errichtung einer geschweißten Werkhalle verweigert wurde. Eine zweite besonders erfreuliche Inanspruchnahme des V.D.I. rührt von einer deutschen Baupolizeibehörde selbst her. Dies führte zur Aufstellung von Richtlinien für die Verlegung und Prüfung von Rohrleitungen, auf die der Vortragende noch zu sprechen kommt. Die Hauptfrage ist die, wie ist die Muffe auszugestalten. Man kann hier die Sicherheit in der Quernaht gleich 50 Prozent der des Werkstoffes setzen. Die Rohrindustrie mußte eine besondere Endmuffe ausbilden. Ein Nachteil ist hier, daß das Umbörteln auf freier Strecke erfolgen muß. Zur Aufnahme der Dehnung, die besonders bei Leitungen im Freien, unter Brücken usw. infolge der großen Temperaturunterschiede besonders zu beachten ist, verbindet man die Muffen mit der sogenannten Sieke. Alle Schweißarbeiten sind möglichst oberhalb des Grabens durchzuführen. Die Kunst des Schweißers liegt darin, die Schweiße so herzustellen, daß sie spannungsfrei ist. An Hand zahlreicher Lichtbilder zeigt dann der Vortragende Arbeitsweise und die Elemente der Schweißverbindungen. Bei Absperrschiebern und Wassertöpfen ist die Anordnung von Sieken unerläßlich. An Schweißstellen werden die sogenannten Riechrohre angebracht, die eine Konzession an Ueberängstliche darstellen, wurde doch im Zusammenhang mit den Duisburger Unfällen ein Verbot für Schweißung von Rohren gefordert. Tatsächlich war durch das Fehlen von Vorschriften eine Lücke vorhanden, und so fanden sich Ende März in Essen die beteiligten Kreise zusammen, um sich sehr scharfe Bindungen aufzulegen. Diese betreffen zunächst die Zulassung von Schweißern und von aufsichtsführenden Ingenieuren, denn es zeigte sich ein empfindsamer Mangel an akademisch ausgebildeten Ingenieuren. Die Schweißerprüfung kann bei der ausführenden Firma abgelegt werden oder auch vor Ingenieuren des autogenen Metallbearbeitungsverbandes. Weitere Vorschriften betreffen die Prüfung der Schweißungen an der Rohrleitung, die zulässige Beanspruchung. Der Ausschuß konnte zunächst nur das Notwendigste erledigen, jetzt befaßt sich der erweiterte Ausschuß mit der Ausarbeitung von Vorschriften, so daß etwa in einem halben Jahr diese endgültig vorliegen dürften.

Der Vortragende geht dann auf das Schweißen im Stahlbau über. Hier kann man mit einer Festigkeit auf Zug von 80 Prozent des geschweißten Materials rechnen. Bei Kehlnähten muß eine Einbrennzone von 1 bis 2 mm entstehen, wenn diese nicht vorhanden ist, kann man nur von Kleistern sprechen. Hier kann man nur mit einer 3/1 - Beanspruchung rechnen. Als Faustregel soll man ansehen, daß die Naht nicht länger sein soll als das Dreihundertfache des Schweißdrahtdurchmessers. Hier wird man immer mehr zur Verwendung von Rohren statt der Profile übergehen. Der Vortragende führt im Lichtbild die Herstellung von Knotenpunkten an Stahlrohren vor, wie sie besonders im Flugzeugbau üblich sind, und erwähnt zum Schluß, daß am Tage vor dem Vortrag die Richtlinien für den Hochbau von sämtlichen Beteiligten angenommen worden seien, Der V.D.I. hat auch in dankenswerter Weise die Herausgabe des Atlas von Musterkonstruktionen in die Hand genommen, der in gleicher Weise wie das Handbuch der Werkstoffe fortlaufend ergänzt werden soll. Wichtig ist, daß Schweißdrähte entwickelt werden, die besonders zähe Schweißverbindungen geben.

(Plohn.)

|223|

Direkter Guß aus dem Hochofen. Schon viele Hochöfner und Gießer haben des öfteren versucht, Eisengußstücke durch unmittelbares Gießen aus dem Hochofen herzustellen in der Absicht, das verteuernde Umschmelzen von Roheisen im Kupolofen zu umgehen. In den Vereinigten Staaten gießen verschiedene Werke ihren Kokillenguß aus Hämatiteisen direkt aus dem Hochofen, während es in Deutschland Röhrengießereien sind, die nach diesem Verfahren arbeiten; die Gießereien Fords in Amerika nehmen eine Mischung aus Hochofenund aus Kupolofeneisen für die Erzeugung von Automobilzylindern. Wenn man bisher nur in einigen Fällen auf den Hochofenguß zurückgegriffen hat, so liegt dies vor allem in Organisationsschwierigkeiten, als deren Folge die Erhaltung eines guten und zweckmäßigen Gusses aus dem Hochofen unsicher ist. Manche der gegen den direkten Guß vorgebrachten Einwände beruhen auf Vorurteilen und dürften keinen genügenden Grund bieten, den unmittelbaren Guß aus dem Hochofen ohne weiteres von der Hand zu weisen.

Einer dieser Einwände z.B. will geltend machen, das Umschmelzen von Roheisen verbessere dessen Charakter und Güte, welche Ansicht aber irrig ist. Denn der Einfluß des Umschmelzens war schon bekannt, bevor man sich über die einzelnen Elemente der chemischen Zusammensetzung und die Abkühlungsbedingungen im klaren war. Es ist heute Allgemeingut aller wissenschaftlich denkenden Gießer und Metallurgen, daß die Eigenschaften der Eisensorten alle gleich sind, wenn sie die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen und wenn die sonstigen Bedingungen unverändert sind, mag der Guß direkt aus dem Hochofen oder erst auf dem Umwege über den Kupolofen gegossen worden sein. Dann erscheint es notwendig, auf den Einfluß der Gießtemperatur hinzuweisen. Das im Hochofen geschmolzene Eisen ist in der Regel heißer als das Kupolofeneisen. Bei Anwendung des direkten Gusses muß daher die Gießtemperatur mit dem zu gießenden Stück in Einklang gebracht werden. Falls in dieser Beziehung keine Vorsichtsmaßregeln getroffen werden, muß man immerhin mit verschieden ausfallenden und ungünstigen Ergebnissen rechnen; höchstens von diesem Gesichtspunkte aus kommt dem direkten Guß ein geringwertigerer Charakter zu gegenüber dem Kupolofenguß. Es dürfte aber keineswegs schwer sein, diesen Nachteil der zu hohen Temperatur zu beheben.

Das im Kupolofen umgeschmolzene Eisen ist stets von einer Zunahme des Schwefel-Gehaltes begleitet. Wenn auch die Gefahr des Schwefelgehaltes manchmal übertrieben werden mag, so muß doch zugegeben werden, daß der Schwefel störend und nachteilig wirkt. Dies wird schon dadurch bewiesen, daß es eine Reihe von Entschwefelungsverfahren gibt. In dieser Beziehung ist es daher von Interesse, daß die Verwendung des Hochofens für Eisenguß ein Mittel bedeutet für die Erhaltung von Stücken mit einem verhältnismäßig sehr niedrigen Schwefel-Gehalt.

Andere Einwände gegen den Hochofenguß sind die Schwierigkeiten in der Gleichmäßigkeit der chemischen Zusammensetzung und in der Aufrechterhaltung einer genügenden Menge flüssigen Eisens für die Gießereibedürfnisse. Verschiedene Faktoren tragen allerdings dazu bei, die Schwierigkeit in der Sicherung einer gleichmäßigen Eisen-Zusammensetzung zu erhöhen: Ungleichmäßigkeit in der Zusamensetzung von Erz, Kalksteinen und Brennstoff im Möller, ferner ein unregelmäßiger Gang des Hochofens. Diesen Schwierigkeiten kann man entgegentreten durch Einschaltung eines Mischers zwischen Hochofen und Gießerei. Andererseits darf man aber nicht übersehen, daß auch der Kupolofeneisenguß nicht immer gleichmäßig ist, sondern auch manchmal recht ansehnliche Unterschiede in der Zusammensetzung bei ihm zu verzeichnen sind, die sogar oft erheblicher sein können als beim Hochofenguß. Demnach bestehen ziemlich weite zulässige Grenzen in der Zusammensetzung des Eisens, so daß die Ansicht, der Hochofen sei für die Erzeugung eines gleichmäßigen Eisens zu unsicher, keinen ernsthaften Einwand darstellen dürfte.

Mit Hilfe eines Mischers ist es nicht allein möglich, den Guß hinsichtlich seiner Analyse gleichmäßiger zu gestalten, sondern auch die notwendige Menge an flüssigem Eisen zur Verfügung der Gießerei zu halten. Unter diesen Umständen kann aus einem derartigen Behälter geschmolzenes Eisen abgelassen werden, wenn es gerade benötigt wird. Die Frage, ob der Behälter lediglich eine einfache Pfanne sein oder mit der Hitze aus einer besonderen Quelle versehen werden soll, hängt in weitem Maße von den betreffenden Bedingungen, unter denen gearbeitet wird, und von dem Charakter des Gußstückes ab. In den Kokillengießereien der Vereinigten Staaten verwendet man Pfannen von 80-100 t Fassungsvermögen, die vollständig verschlossen werden und keine besondere Beheizung erhalten. Für die Erzeugung dünnwandiger Stücke erscheint es zweckmäßig, sich eines kleineren Mischers zu bedienen, wie dies z.B. der Fall in einer deutschen Röhrengießerei ist, die mit einem ölbefeuerten 25 t-Mischer arbeitet. Oelfeuerungen werden überhaupt für diese kleinen Mischer vorgezogen im Gegensatz zu der Gasfeuerung bei den großen Mischern für Stahlwerke.

Unter den gegenwärtigen Arbeitsbedingungen ist es eine Notwendigkeit, daß man sich aller möglichen Mittel für die Verminderung der Selbstkosten bedient. Eine größere Anwendung des direkten Hochofen- Gußes für die Erzeugung von Formguß zeigt eine Richtung für die Entwicklung vieler Möglichkeiten an, zumal Einwände ernster Natur gegen dieses Verfahren nicht vorgebracht zu werden scheinen.

(The Foundry Tr. J., Bd. 36, S. 343/44.)

Dr. Ka.

Die größte europäische Gießerei mit Fließarbeit. Seitdem die Erfolge amerikanischer Werke mit der Bandarbeit bekannt geworden sind, sind in Europa verschiedene Gießereien dazu übergegangen, diese Arbeitsweise auch in ihren Betrieben einzuführen, wobei es allerdings galt, die in Amerika gemachten Erfahrungen nicht restlos zu übernehmen, sondern diese auf die europäischen Verhältnisse zu übertragen. In welchem Maße dies gelungen zu sein scheint, zeigt der Gießereibetrieb der bekannten |224| französischen Automobilfabrik Citroen, die man heute wohl als die größte nach dem Förderbandgrundsatz arbeitende Gießerei in Europa ansehen kann. Dieses Werk verfügt über Eisen-, Temper-, Stahl-, Bronze- und Aluminiumgießereien, die den Gußbedarf des Werkes für eine Tagesleistung von 500 Automobilen zu befriedigen haben. Die Gebäude der Gießereien bestehen aus Eisenbeton und nehmen eine Fläche von 360 × 145 m ein. Die Reihenfolge der einzelnen Abteilungen sind in der Längsrichtung: die Modellschreinerei, Kernmacherei, Eisengießerei, Stahlgießerei, Tempergießerei, Aluminiumgießerei und Bronzegießerei. Auf der anderen Längsseite befindet sich die Zufuhr für die Roh- und Hilfsstoffe, zu deren Bedienung zwei Krane von 10 t zur Verfügung stehen. Die Oefen sind zwischen Rohstofflager und Arbeitsstätte angeordnet. Die Modellwerkstätte beschäftigt 180 Leute und die Arbeit wird nach Stücken vorgenommen, indem die betreffenden Arbeitszeiten durch besondere Zeitstudien ermittelt worden sind. Im Modellager befinden sich 100000 Holzmodelle und 3000 Modellplatten. Von den 100 Kernmachern sind 70 Frauen. Die Kernerzeugung erreicht bis zu 800 Stück in der Stunde für Riemenscheibenmitten, 900 für Benzinfilter usw. An fertigem Guß werden täglich 80 t gewonnen. Das Formen der Automobilteile geschieht mit Hilfe zwei langer Förderketten, von denen jede durch eine große Beardsly – Piper – Formmaschine und drei Gruppen von Rüttelformmaschinen gespeist wird. Für die Sandzuführung sind Hängebahnen vorgesehen, ebenso für die Zuleitung des flüssigen Eisens zu den Formen und zu einem trommelartigen Mischer, der für die Aufnahme von flüssigem Eisen bestimmt ist und das ständige Gießen eines Eisens von gleichmäßiger Beschaffenheit gestattet. Das Gießen der übrigen Teile erfolgt ebenfalls auf dem Bande, und zwar sind 6 kleinere Förderbänder mit je 2 Formmaschinen vorhanden. In der Abteilung für Automobilteile stehen 4 Kupolöfen von 5 bis 6 t Fassungsvermögen, in der Abteilung für allgemeinen Guß 2 Kupolöfen zur Verfügung.

Die Stahlgießerei besitzt 2 Bessemerbirnen und 1 Flammofen; das Formen erfolgt hier mit 2 großen Formmaschinen der Badischen Maschinenfabrik oder mit der Hand. Die Formtrockenöfen werden mit Kohlenstaub geheizt, die Glühöfen mit einem Gemisch von Gaskoks und Kohlenstaub. Die Gußstücke aus der Eisengießerei werden durch ein Förderband in die Putzerei, die 123 Leute beschäftigt, gebracht. Die Putzerei ist selbstverständlich auch mit den neuesten Putzmaschinen ausgerüstet, wie mit Druckluftmeißeln, Schleifmaschinen, Sandstrahl-Drehtischen und -Trommeln, Putzhaus und Saugabzug für den ganzen Betrieb. In der Eisengießerei befinden sich Krane von 15, 5 und 2 t. Die Tempergießerei mit 200 Mann Belegschaft kann 25 t Guß am Tag erzeugen; sie besitzt 4 Kupolöfen und kippbare mit Kohlenstaub geheizte Flammöfen. Auch hier sind 2 Konverter für die etwaige Stahlerzeugung vorhanden. Das Arbeiten erfolgt an 7 Förderketten zu je 6 Mann Bedienung, die in der Stunde 72 Formen herstellen. Das Glühen, das 6 Tage dauert, wird in 7 Kohlenstaub- Oefen von 18 t vorgenommen. Die Einstellung der Temperatur richtet sich danach, ob amerikanischer oder europäischer Temperguß hergestellt wird und geschieht selbsttätig mit Leeds-Northrup-Reglern. Auch die Bronzegießerei arbeitet mit dem Fließband und erzeugt in 250 Formen 14 t täglich; die Schmelzöfen werden hier mit Oel geheizt. Die Aluminiumgießerei arbeitet zum großen Teil mit Kokillen und gewinnt 35 t Guß am Tage. Die Gießereien stehen ständig mit der Untersuchungsanstalt in Verbindung, die aus einem Laboratorium, einer Abteilung für physikalische Versuche und Metallographie und aus einer kleinen Werkstätte besteht.

Dr. Ka.

Die Herstellung von Lokomotivzylindern und Kolbenringen bei der Eisenbahngesellschaft Paris-Orleans. Der Mangel an Gleichmäßigkeit in dem aus dem Kupolofen gewonnenen Halbstahl gestattet nicht immer einen direkten Guß für Lokomotivzylinder und Kolbenringe, welchem Fehler man aber durch ein vorläufiges Gießen zu Masseln und deren Umschmelzen im Kupolofen oder elektrischen Ofen steuern kann. Wenn auch das wiederholte Umschmelzen die Kosten des Verfahrens erhöht, so wird doch der Preis für das so erhaltene Metall angesichts seiner hohen Widerstandsfähigkeit bei Verwendung eines erheblichen Stahlschrottanteiles tragbar. Abgesehen von Manganstahl kann jede Art von Stahlschrott für diesen Zweck gewählt werden. Der Hauptgrund für die Einführung von Stahl in die Gattierung ist die Erniedrigung des Kohlenstoffgehaltes und seine Anpassung an den Siliziumgehalt, damit sich ein möglichst perlitisches Gefüge ergibt. Bei der Eisenbahngesellschaft Paris-Orleans sind folgende Zusammensetzungen angenommen für Zylinder: 3 % Gesamtkohlenstoff, 1,5 % Silizium, 0,65 % Mangan, 0,2 % Phosphor und höchstens 0,1 % Schwefel; für Kolbenringe: 3,3 % Gesamtkohlenstoff, 1,7 % Silizium, 0,65 % Mangan, 0,2 % Phosphor, höchstens 0,1 % Schwefel. Die Brinellhärte beträgt 230 bzw. 200 bis 210. Die Höhe des Ofenschachtes sollte für ein zweckmäßiges Niederschmelzen der Stahlchargen das Sechsfache des Schachtdurchmessers, der Gesamtquerschnitt der Düsen ein Viertel des Kupolofenquerschnittes ausmachen. Die Reihenfolge der Begichtungen ist: Stahl, Masseln, Gußbruch. Der leicht forcierte Ofen verbraucht 12 bis 14 % Koks von bester Beschaffenheit bei einem Winddruck von 35 bis 40 cm. Die Kupolöfen der genannten Eisenbahngesellschaft sind zur Vermeidung der Rückkohlung mit einem Vorherd von 2,5 t Inhalt ausgerüstet, mit dem sich kleine und mittlere Zylinder aus einem Abstich, große Zylinder aus zwei Abstichen bis 5,5 t Gewicht gießen lassen. Der Anteil des Stahlzusatzes richtet sich nach der Art des Grundmetalles in der Gattierung und nach der Wandstärke der Stücke; seine Höhe wird demnach durch die chemische Analyse des Grundmetalles und des Gußstückes bestimmt. Die Zylinder und Kolbenringe werden auf ihre Zerreißfestigkeit und Kerbzähigkeit, die Zylinder außerdem auf ihre Porosität untersucht. Umfangreiche Versuche haben folgende Formeln für die Beziehung zwischen Scherfestigkeit einerseits und Zerreißfestigkeit und Härte andererseits ergeben: Zerreißfestigkeit = Scherfestigkeit × 0,916 – 1,2 und Scherfestigkeit = Brinellhärte × 0,23 – 25. |225| Die Gießgeschwindigkeit der stehend gegossenen Zylinder richtet sich nach dem Gewicht des Zylinders, nach dem Verhältnis seines horizontalen Querschnittes zu seinem Gewicht im Interesse der Gasentweichung und nach der Anzahl der Kerne, d.h. nach der Schwierigkeit des Eindringens des flüssigen Metalles in die Form. Folgende Gießgeschwindigkeiten sind empfehlenswert:

Gießzeit in sec
20 kg/sec für einen Zylinder von 1 t 50
30 kg/sec für einen Zylinder von 2 t 70
36 kg/sec für einen Zylinder von 3 t 80
45 kg/sec für einen Zylinder von 4 t 90
50 kg/sec für einen Zylinder von 5 t 100

(Revue de Fonderie Moderne, Bad. 21, S. 251-5G und 280-85.)

Dr. Ka.

Die Rauchentstaubung bei Kohlenstaubfeuerungsanlagen. Die Aschen bei den Kohlenstaubfeuerungen bestehen aus großen, mittelgroßen, feinen und winzigfeinen Staubkörnern, von denen sich die größeren infolge der Verlangsamung und des Richtungswechsels des Gasstromes schon während des Gasdurchganges durch die Kanäle ablagern können. Ein erheblicher Teil der Aschen, oft mehr als die Hälfte des ganzen Aschengewichtes, zieht durch die Esse ab und fällt in der näheren oder weiteren Umgebung auf die Erde, wenn der Rauch sich in der Atmosphäre auflöst. Dieser Staubniederschlag ist nicht allein für das Werk, sondern auch für die benachbarten Wohnungen eine Plage, so daß es notwendig erscheint, den Staub vor seinem Entweichen aus der Esse zu erfassen. Diese Frage der Entstaubung von Gasen war insofern kein industrielles Neuland, als man bereits auf dem Gebiete der Reinigung von Hochofengasen Erfahrungen gewonnen hatte. Doch soweit wie in diesem Falle braucht bei der Entstaubung der Rauchgase aus den Kohlenstaubfeuerungen die Reinigung nicht getrieben zu werden, abgesehen davon, daß sie für diesen Zweck zu kostspielig wäre und schon aus diesem Grunde nicht übertragen werden könnte. Vielmehr handelt es sich hier um die Zurückhaltung der größeren Staubteile; die ganz feinen Teilchen verbleiben weit länger nach ihrem Entweichen aus der Esse im Schwebezustand in der Luft und verteilen sich beim Niederfallen auf größere Flächen, so daß sie nicht so schädlich wirken wie die größeren Teile. Für die Entstaubung des Rauches kann man sich einfacher Abklärvorrichtungen und der eigentlichen Entstaubungsanlagen bedienen.

Das Abklärverfahren beruht auf dem Grundsatz, daß ein festes Korn im Schwebezustand in einer gasigen Masse unter dem Einfluß der eigenen Schwere zu fallen neigt. In einem vertikal steigenden Gasstrom wird das Staubkorn leichter von dem Strom mitgezogen als in einem horizontalen, bei welchem Gasstrom sich zunächst die schwereren, dann die weniger schweren und schließlich die feinen Staubteilchen auf den Boden des Rauchkanals ablagern werden. Ansammlungsstellen für den, Staub kann man durch wiederholten Richtungswechsel vorsehen, wobei diese Geschwindigkeitsveränderungen von dem Querschnitt der Kanäle und von der Abkühlung der Gase abhängen. Dieser letzte Punkt ist aus dem Grunde wichtig, weil er einer beträchtlichen Volumenverminderung entspricht. Mit Hilfe dieser einfachen Abklärvorrichtungen ist man in der Lage, je nach der Art des Kohlenstaubes 40 bis 60 % der gesamten Asche zurückzuhalten. Für den Fall, daß man einen größeren Aschenanteil erfassen will, muß man auf wirksamere Verfahren zurückgreifen.

Man hat versucht, in den Leitungen senkrecht stehende Stäbe einzubauen, auf die die Staubteile beim Vorüberziehen des Rauches hiedergeschlagen werden sollen. Stäbe in U- oder Winkelform sind zu vermeiden, weil diese Form Veranlassung zur Entstehung von Wirbeln gibt, die ihrerseits die abgelagerten Staubteile wieder mitnehmen. Besser sind runde Stäbe. Dieses Verfahren ist aber nur als ein Notbehelf zu betrachten. Erfolgreicher sind die eigentlichen Entstaubungsanlagen, bei denen die Staubteile nach der Peripherie zu der Anlage geschleudert werden.

Bei der Entstaubung nach Davidson kommt der Rauch in einen unter der Esse befindlichen Zyklon, wird hier gewirbelt. Während die entstaubten Gase durch die Esse nach oben abziehen, wird der Staub in dem Zyklon auf die Wand geschleudert und durch eine Kratzerscheibe gezwungen, in einen zweiten kleineren Zyklon zu gelangen, wo der Vorgang sich bei einem kleineren Gasvolumen wiederholt. Der so getrennte Staub fällt in einen Sammler und der Rauch zieht durch eine kurze Verbindungsleitung in die Hauptesse ab.

Der Entstauber nach Prat Daniel beruht auf dem ähnlichen Grundsatz, nur ist hier die Achse des Zyklons nicht gleichverlaufend wie die der Esse, sondern horizontal. Der Rauch wird hier durch einen Ventilator erfaßt und von oben nach unten gewirbelt; der Staub wird auf die unterste Stelle geworfen, unterhalb welcher sich ein zweiter kleinerer Zyklon befindet, der die endgültige Trennung des Staubes bewirkt.

Dann gibt es noch ein Turbofilter, das in der Esse eingebaut wird. Hier wird zunächst die vertikale Bewegung des Gasstromes durch einen festen schaufeiförmigen Verteiler in eine kreisende verwandelt, wodurch die festen Teile auf die Peripherie geschleudert werden und nach unten fallen. Oberhalb des unteren Verteilers befindet sich ein zweiter, der die kreisende Bewegung wieder in eine vertikale überführt.

Der Kraftbedarf sollte bei den verschiedenen Entstaubungsanlagen 10 PS für eine Stundenleistung von 50000 m3 nicht übersteigen. (La Technique Moderne, Bd. 19, S. 781-83.)

Dr. K.

Dampfbetrieb oder Dieselmotor? Von allen Kraftanlagen benötigt der Dampfbetrieb den größten räumlichen Platz. In bezug auf die Anlagekosten ist er billiger als der Dieselmotor von gleicher Leistung. Ferner kann sich die Amortisation beim Dampfbetrieb auf eine längere Zeit erstrecken. Was dagegen den Brennstoffverbrauch anbetrifft, so arbeitet er weniger wirtschaftlich als der Dieselmotor, einige Sonderfälle ausgenommen. Man hat oft die Wahrnehmung gemacht, daß die Brennstoffersparnis um so weniger günstig ist, je schwächer die Anlage und je gemäßigter der Arbeitsdruck ist. In dem Falle einer üblichen Leistung von 200 kWh würde man demnach benachteiligt sein. Es wäre |226| dabei zwar möglich, auf hohe Drucke und hohe Temperaturen zurückzugreifen, doch sind die Anlagekosten für diese Betriebsweise sehr hoch, abgesehen davon, daß derartige Anlagen eine besonders zuverlässige Wartung erfordern. Infolge der starken thermischen Abnutzung des Kessels und der Turbinenschaufel muß auch der zu amortisierende Betrag hoch ausfallen. Selbst in den günstigsten Fällen bleibt der Wärmeverbrauch je kWh immer über dem des Dieselmotors. Für gewisse Sonderfälle muß zugegeben werden, daß dieser hohe Verbrauch trotzdem zu einer geringeren Ausgabe führen kann, nämlich dann, wenn die Möglichkeit besteht, daß der Dampfkessel billigen Brennstoffen angepaßt werden kann. Welches aber auch immer die Art der Dampfanlage sein mag, so sind für die Wartung und Unterhaltung der Anlage mindestens drei Mann in Anrechnung zu bringen zuzüglich der Heranschaffung und Lagerung des Brennstoffs.. Der schwerwiegendste Nachteil der Dampfkraft ist ihr Mangel an Anpassungsfähigkeit gegenüber einem einzuschränkenden Betrieb. Während der Mittagspause muß das Feuer in den Kesseln aufrechterhalten bleiben, ferner muß es in aller Frühe angezündet werden, damit die Kessel bei Arbeitsbeginn betriebsfähig sind; sein Auslöschen am Schluß des Arbeitstages erfordert ebenfalls eine verlängerte Arbeit. Man wird sogar mitunter der Frage näher treten müssen, ob es sich nicht empfiehlt, die Feuerungen auch während der Nacht wach zu halten. Jedenfalls dürfte der Dampfbetrieb stets mit einer Reihe unproduktiver Ausgaben verbunden sein.

Bei einem Vergleich mit der Dampfturbine sind dem Dieselmotor Vorteile zuzusprechen. Es wurde bereits oben gesagt, daß bei ihm die Anlagekosten und die Amortisation höher sind. Während man bei der Turbine mit einer Betriebszeit von 20 Jahren rechnen kann, läßt sich der Dieselmotor kaum mehr als 10 Jahre benutzen. Dagegen arbeitet er wirtschaftlicher; auch nimmt er einen geringeren Platz ein, so daß die Ausgaben für Gebäude und Fundamente bei ihm niedriger sind. Die Ermüdung der Metalle beim Dieselmotor ist aber ausgeprägter als bei der Dampfanlage, bei welcher letzteren die Ermüdung vorwiegend thermischer Natur ist, während der Dieselmotor in seinen meisten Organen Stoßbeanspruchungen ausgesetzt ist und auch seine thermische Ermüdung größer ist als die des Kessels. Diese starke Ermüdung ist auch der Grund für den hohen Preis und die hohe Amortisation des Dieselmotors. Für die gleiche Leistung ändert sich der Preis des Motors mit dem Druck und mit der Umdrehungszahl. Steigt der Druck, so wachsen auch die Abmessungen der verschiedenen Teile, während ihre mechanische Ermüdung konstant bleibt. In allen Fällen nimmt die thermische Ermüdung mit dem mittleren Druck zu. Allgemein wurde angenommen, daß die Motore mit der geringsten Umdrehungszahl die wirtschaftlichsten sind in bezug auf Preis und Amortisation, welche Annahme besonders bei der Marine für Geschwindigkeiten von 100 Umdrehungen/min führte. Die Bedingungen für den Antrieb der Schiffsschrauben sind aber anderer Art als die für den Landbetrieb. Wird die Geschwindigkeit des Motors erhöht, so ändert sich in der Regel sein Gewicht umgekehrt zu dieser Geschwindigkeit. Solange diese Geschwindigkeiten mäßig bleiben, ist diese Gewichtsverminderung von einer ziemlich beträchtlichen Preisverminderung begleitet. Große Geschwindigkeiten aber (über 300 Umdrehungen/min) bedingen Werkstoffe von bester Beschaffenheit und führen zu hohen Preisen. Heute neigt man zu der berechtigten Annahme von Geschwindigkeiten von 200 n/min. Die Sicherheit des Betriebes des Dieselmotors ist zwar vergleichbar mit derjenigen der Turbine, doch ist der Dieselmotor infolge seiner zahlreichen Einzelteile empfindlicher. Andererseits bietet er den hoch einzuschätzenden Vorteil, daß er in kürzester Zeit vom Vollbetrieb abgestellt werden kann und daß mithin Betriebsausgaben nur für die eigentliche Betriebsperiode entstehen. Die Wahl des Brennstoffs kann auf einen billigen flüssigen Brennstoff fallen, der inbezug auf seine Bewegung und Aufstapelung nur geringe Unkosten verursacht. (Le Technique Moderne, Bd. 20, S. 63-65.)

Ka.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: