Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1931, Band 346 (S. 85–94)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj346/ar346020

Polytechnische Schau.

Wirkungsweise, Bau und Verwendung von Elektrolytkondensatoren. Dr.-Ing. W. Hösch im Elektrotechnischen Verein. Fachsitzung für elektrisches Nachrichtenwesen. Berlin, Januar 1931.

Durch ihre steigende Verwendung insbesondere in der Rundfunktechnik haben die Elektrolytkondensatoren in der letzten Zeit an Interesse gewonnen. Die Elektrolytkondensatoren zeichnen sich durch große Durchschlagsfestigkeit aus und haben gegenüber den Kondensatoren mit permanentem Dielektrikum einen sehr geringen Raumbedarf. Der Vortr. erörtert zunächst den Vorgang der Elektrolyse und die chemischen Grundlagen der Wirkungsweise der Elektrolytkondensatoren. Für das Ventilmetall spielt, wenn es als Anode geschaltet wird, der Sauerstoff eine große Rolle. Hat man eine Metallelektrode, um die eine Art Gasschlauch entstehen kann, so bildet diese Gasschicht ein gutes Dielektrikum von sehr hoher Durchschlagsfestigkeit. Die Schwierigkeit ist nur, den bei der Elektrolyse gebildeten Sauerstoff oder Wasserstoff an der Elektrode festzuhalten. Dies gelingt etwas besser, wenn man das Metall aufrauht und sich das Gas dann durch Adhäsion als Gasschicht um die Elektrode anlegt. Der gewünschte Erfolg, ein gutes Dielektrikum zu erzielen, tritt erst ein, wenn man aus dielektrischen Stoffen selbst die Halter für das Gas machen kann. Die Reaktionsgebilde des Sauerstoffs mit einigen Metalloxyden sind selbst schlechte Leiter. Wenn es gelingt, auf einer Metallschicht eine Oxydschicht zu bilden, diese mit Sauerstoff auszufüllen, dann kann sich um die Anode herum ein gutes Dielektrikum bilden. Untersucht man nun, welche Metalle geeignet sind, derartige Oxyde zu bilden, so sieht man, daß die Elemente der ersten Gruppe des periodischen Systems, die Alkalimetalle, wegen ihrer Reaktion mit Wasser ausfallen. Auch die Erdakalimetalle scheiden aus, erst das Magnesium bildet ein einigermaßen zuverlässiges Oxyd, das aber noch nichtals Dielektrikum geeignet ist. In der dritten Gruppe des periodischen Systems ist das Aluminium das Ventilmetall der Praxis, in der 4. Gruppe des periodischen Systems ist das Zinn zu nennen, in der 5. Gruppe wäre das Tantal das ideale Ventilmetall. Es bildet im Gegensatz zu dem weißen Aluminiumoxyd Al2O3 und dem Zinnoxyd SnO2 ein dunkelblaues Oxyd T2O4, das bei wissenschaftlichen Untersuchungen an Ventilzellen benutzt wird. Von anderen als Ventilmetalle geeigneten Elementen kommen aus den verschiedenen Gruppen des periodischen Systems noch in Frage Beryllium, Kupfer, Kadmium, Zink; Kobalt, Eisen; Platin, Blei, Nickel; Wismut, Niob, Antimon: Uran und Wolfram. Aber während Aluminium und Tantal in jedem normalen Elektrolyten funktionieren, braucht man für diese anderen Metalle bestimmte Elektrolyten, die auf diese Metalle abgestimmt sein müssen, um Ventilwirkungen zu erzielen. Sie haben sich in der Praxis daher nicht sehr einführen können. An den Elektrolyt sind eine Reihe von Bedingungen zu stellen. Man muß alles vermeiden, was die Oxydbildung verhindert und wenn das Oxyd entstanden ist, alles vermeiden, was die Oxyde angreifen kann. Wenn bei der Elektrolyse ein Säurerest entsteht, muß man vermeiden, daß durch diesen das Elektrolytmetall aufgelöst werden kann. Man darf also keine starken Elektrolyten verwenden. Am besten eignen sich als Säuren Oxalsäure, Essigsäure und Borsäure, als Salz bevorzugt man die Ammoniumsalze. Es ist zu beachten, daß man möglichst vermeiden muß, daß im Anion wieder ein Metall vorhanden ist, wie z.B. bei der Elektrolyse von Kaliumpermanganat oder gelbem Blutlaugensalz. Das Material der Kathode ist im allgemeinen so zu wählen, daß es nicht mit dem Elektrolyt reagiert oder mit dem sich bildenden Wasserstoff. Praktisch wird man auch für die Kathode ein Ventilmetall wählen. Die sich leicht oxydierenden Metalle bleiben durch den gebildeten |86| Wasserstoff blank. Man hat weiter den Vorteil, daß, wenn man für die Kathode ein Ventilmetall nimmt, man den Kondensator auch einmal umgekehrt anlegen kann. Der Vortr. geht dann auf die Wirkung des Sauerstoffs ein und verweist auf die verschiedenen Theorien. Am besten dürfte nach Günther-Schulze sich zur Erklärung der dielektrischen Wirkung die Elektronentheorie eignen. Die hohe Kapazität der Elektrolytkondensatoren ergibt sich dadurch, daß Elektrolyt und Anode sich dicht gegenüberstehen. Die Kapazität ist von elektrischen und chemischen Faktoren abhängig. Erhöhte Temperatur ist für den elektrolytischen Kondensator wie für jeden anderen schädlich. Aufgäbe des guten Kondensatorbaus ist es, den Reststrom klein zu halten, indem man den Elektrolyt und die anderen Faktoren dementsprechend regelt. In einem richtig zusammengesetzten Elektrolyt bildet sich, nach kurzer Zeit das Dielektrikum, und bei richtiger Ausformierung bei etwas höherer Spannung als die spätere Betriebsspannung stellt sich der Reststromwert richtig ein. Die Kapazität der Elektrolytkondensatoren ist sehr stark spannungsabhängig, auch abhängig vom Ventilmetall, nicht aber vom Elektrolyten. Man kann also die Kapazität nicht verbessern durch andere Zusammensetzung des Elektrolyten, der nur für den Reststrom, nicht aber für die Kapazität verantwortlich ist. Die Eigenschaft des Elektrolytkondensators, nicht durchzuschlagen, hat dazu verleitet, derartige Kondensatoren auch dort anzuwenden, wo man es nicht tun sollte. Die Elektrolytkondensatoren sind besonders geeignet für hohe Kapazitäten und geringe Spannungen. Bei hohen Spannungen dürfte nach Ansicht des Vortr. ein Kondensator mit einem der modernen permanenten Dielektrika wie Wachspapier vorzuziehen sein. Man unterscheidet heute zwei Arten von Elektrolytkondensatoren, die reinen Flüssigkeitselektrolytkondensatoren und die Trockenelektrolytkondensatoren. Die ersteren haben sich wegen ihrer äußeren Instabilität in der Technik nicht sehr einführen können. Wo die Anode aus dem Elektrolyt an die Luft tritt, ist immer die Möglichkeit einer Korrosion gegeben. Man kann dem vorbeugen, wenn man um das Ventilmetall eine Schicht von paraffinum liquidum gibt. Der Zutritt des Sauerstoffs wird dadurch nicht gehindert, aber die Gasblasen, die bei der Formierung entstehen, können entweichen. Früher hat man versucht, die Elektrolytkondensatoren zum Anlassen von Einphaseninduktionsmotoren und zur Verbesserung des Leistungsfaktors in Wechselstromnetzen zu verwenden. Heute liegt der Schwerpunkt der Verwendung der Elektrolytkondensatoren in der Radiotechnik zum Glätten niedrig gespannter Gleichströme in Rundfunkgeräten. Man kann in den Elektrolytkondensatoren auf sehr kleinem Raum bei hohen Betriebsspannungen viel Elektrizität unterbringen. Man wird aber den Raum nicht auf ein Mindestmaß herabdrücken, wenn es nicht unbedingt verlangt wird. Ueber die Meßmethoden für Elektrolytkondensatoren möchte für die Messung noch den Hinweis genur darauf hinweisen, daß diese Kondensatorendie Meßtechnik vor neue Aufgaben gestellt haben infolge der Messung so hoher Kapazitäten, und möchte für die Messung noch den Hinweis gehen, grundsätzlich nur mit den Spannungen zu messen, bei denen die Elektrolytkondensatoren später verwendet werden.

Plohn.

Moderne Mahlanlagen. J. C. Farrant in: Society of Chemical Industry. Chemical Engineering Group. Derby, Januar 1931.

In vielen Industrien betragen die Zerkleinerungs- oder Mahlkosten den größten Teil der Gestehungskosten des Erzeugnisses. Der Vortr. will an verschiedenen Beispielen zeigen, in welchen Betrieben die verschiedenen Typen von Mühlen wirtschaftlich angewandt werden können. Die Wahl der richtigen Mahlanlage ist oft sehr schwierig infolge der zahlreichen auf dem Markt befindlichen Konstruktionen. Der Vortr. teilt die Mahlanlagen in drei Hauptgruppen ein und gibt für jede derselben einige Beispiele der wirtschaftlichen Verwendung an. Das den allerersten Mahlvorrichtungen zugrunde liegende Prinzip wird auch in vielen modernen Mühlen noch angewandt, bei denen gesteigerte Leistung durch Verbesserung der Konstruktion erzielt wurde. Der bedeutendste Fortschritt der modernen Mahlanlagen war die Einführung von Hilfsgeräten, die mit der Mühle zusammen eine vollkommene Einheit bildete und deren Entwicklung sich auf dem richtigen Gedanken stützt, daß das Material, das bereits einen genügenden Feinheitsgrad erreicht hat, aus der Mahlanlage beseitigt werden muß. Die älteste primitivste Form des Mahlens bestand in der Verwendung zweier Steine, zwischen welchen das zu zerkleinernde Material durch Handkraft verrieben wurde. Mörser und Pistill arbeiten heute noch nach dem gleichen Prinzip. Das Verfahren nützt die drei Kräfte Stoß, Druck und Reibung aus. Eine der ältesten technischen Mahlanlagen ist die Arrastra-Mühle, bei der das zu zerkleinernde Material in eine Stein ausgekleidete Kammer gebracht wurde, in der eine zentrale Welle durch Hand- oder Tierkraft bewegt wurde. Nach diesem Mahlprinzip kann man wohl ein sehr feines Produkt erzielen, aber die Nachteile sind geringe Leistung je Krafteinheit und hohe Arbeitskosten. Eine Entwicklung dieser Type stellt die Chile-Mühle dar, aus der sich dann eine Reihe anderer Konstruktionen entwickelt haben, so die Huntingdon-Mühle, die hauptsächlich zum Naßmahlen verwendet wurde, insbesondere für die Zerkleinerung von Golderzen, da sie nur einen sehr geringen Amalgamverlust bedingt. Die Betriebskosten sind jedoch sehr hoch. Die Mahlelemente werden rasch verschleißt bei der Bearbeitung von hartem, kieselerdehaltigen Material. Dies führt zu einem raschen Leistungsabfall. So lange die Mahlelemente jedoch noch nicht abgenutzt sind, ist der Kraftbedarf je Tonne Mahlgut verhältnismäßig gering. Dies führte zur raschen Entwicklung dieses Mahlprinzips für die trockene Vermahlung von Mineralien mäßiger Härte. Der Vortr. verweist auf die Raymond-Mühle, auf die Mühlen von Sturtevant Griffin, Bradley, auf die Maxecon-Mühle und die Fuller-Mühle sowie die |87| letzten Entwicklungen, die Rome- und Lopulco-Mühle. Bei all diesen Mühlen mit mittlerer Geschwindigkeit bewirkt die Zentrifugalkraft durch Druck die Zerkleinerung. Die Stoßwirkung wird in den Stampfmühlen ausgenutzt, die praktisch nur für die Naßzerkleinerung von Erz verwendet werden. Die Konstruktion der Mühlen mit hoher Geschwindigkeit ist einfach und nicht teuer. Dies führte zur Entwicklung von minderten verschiedenen Typen, Als bekannteste Vertreter dieser Gruppe nennt der Vortr. die Raymond-, Resolutor- und Miracle-Mühle. Variationen dieser Mühlen sind eine Reihe von Mühlen, die hauptsächlich den Schereffekt ausnutzen. Der Vortr. nennt hier die Harrison-Garter-, Kek- und Attritor-Mühlen. Ganz verschieden von diesen arbeiten die Mühlen mit geringer Geschwindigkeit, die Röhrenmühlen, deren Entwicklung die Kugel- und Walzmühlen sind. Von den drei Hauptgruppen der Mühlen arbeiten die Mühlen mit hoher Geschwindigkeit, hauptsächlich mit Stoß- und Scher Wirkung, die Mühlen mit mittlerer Geschwindigkeit mit Druckwirkung und die Mühlen mit geringerer Geschwindigkeit durch Reibung und Stoß. Neben der Härte des Materials spielen für die Auswahl der Mühle noch eine Reihe von Faktoren eine ausschlaggebende Rolle, so daß man unmöglich eine Liste der Stoffe aufstellen kann, die mit jeder Mühlenart am besten zerkleinert werden kann. Der Vortr. beschränkt sich auf die Angabe von drei Stoffen, die am vorteilhaftesten durch die angegebenen Mühlentypen zerkleinert werden können. Silikate werden am vorteilhaftesten durch langsam arbeitende Mühlen, Phosphate durch Mühlen mit mittlerer Geschwindigkeit und Mineral-Farben und Chemikalien durch Mühlen mit hoher Geschwindigkeit zerkleinert. Für die verschiedenen in der Technik zu zerkleinernden Materialien verwendet man am geeignetsten für Karborundum, Koks, Zement-Klinker, Feldspat, Fritte, Glas, Quarz und Schlacke die Mühlen mit langsamer Geschwindigkeit, für Bauxit. Tonerde, Magnesit, Rohocker, Oxyde, Phosphate und Talk Mühlen mit mittlerer Geschwindigkeit, für Borax, Schwefel, geglättete Ocker Mühlen von hoher Geschwindigkeit, für Lithopone kommen sowohl die Mühlen mit geringer und mittlerer Geschwindigkeit in Frage, für Fullerde, Graphit und Farbstoffe Mühlen von mittlerer und hoher Geschwindigkeit, Kalkstein wird sowohl mit Mühlen von geringer, mittlerer und hoher Geschwindigkeit zerkleinert. Man sieht also, daß in vielen Fällen Ueberschneidungen auftreten infolge örtlicher oder sonstiger Verhältnisse. Der Vortr. führte dann einige Ausnahmen von der üblichen Arbeitsweise an, so wurde für einen sehr festen Koks eine Mühle von hoher Geschwindigkeit verwendet, weil nur geringe Mengen Koks periodisch verlangt wurden. In einem andern Fall wurde für sehr bröckligen Kalk eine Kugelmühle verwendet, da Wochen hindurch eine durchgehende Produktion erforderlich war mit geringster Aenderung im Feinheitsgrad und Ausbeute. Im allgemeinen nimmt man an, daß, je härter ein Material, desto größer der Kraftbedarf je Tonne Mahlgut ist, das ist jedoch nicht richtig, Zähigkeit beeinflußt den Kraftbedarf ammeisten. Für die Auswahl der Mahlanlage unterscheidet man das Mahlgut als hart, zäh, bröcklig, klebrig, seifig, hygroskopisch, spezifisch schwer. Zu den harten Mineralien sind diejenigen zu rechnen, die in der Härteskala über 5 liegen, wie Karborundum, Koks, Quarz, Feldspat und die verschiedenen kieselhaltigen Mineralien. Zäh und hart sind Grauschiefer, Basalt, Korund, zäh und weich Ebenit, Hörn, Hufe und faserige Stoffe, seifig Talk und Graphit, bröcklig verschiedene Salze, chemische Verbindungen und gedämpfte Knochen, klebrig manche Oxyde und Phosphate, Naturasphalt, Gummi, Harze, Leim, Kreide und Titanoxyd. Auch die klimatischen Verhältnisse, der Einfluß der in der Mühle erzeugten Wärme, Verunreinigungen des Endprodukts und die Hygroskopizität des Materials müssen berücksichtigt werden, weiter ist zu berücksichtigen, daß Materialien mit annähernd gleicher chemischer Analyse sich sehr verschieden verhalten können. Insbesondere hat die Formation eines Materials auf die Mahlausbeute großen Einfluß. So gehören die verschiedenen Kohlen, Anthrazit, amorpher und blättriger Graphit wohl alle zur gleichen Kohlen-Familie, aber sie unterscheiden sich alle in dem Grad ihrer Vermahlbarkeit. Der Vortr. gibt mm eine Uebersicht über die verschiedenen Mahltypen und die von diesen am besten zu verarbeitenden Stoffe. Er zeigt dann, wie man erhöhte Leistung in den Mahlanlagen erzielen kann durch einen geschlossenen Kreislauf unter Entfernung des feinen Mahlguts. Naßmühlen sind im Vergleich zu den zahlreichen Konstruktionen von Trockenmühlen nur in wenigen Typen vertreten. Das größte Anwendungsgebiet der Naßmühle ist die Erzzerkleinerung. Heute sind derartige Mühlen mit einer Leistung von 10 bis 15000 t im Tag nichts Ungewöhnliches mehr. An diese Erzzerkleinerungsanlagen stellt man die Forderung, daß eine möglichst große Menge in möglichst geringer Zeit verkleinert werden kann. Kontinuierlicher Betrieb ist meist erforderlich und daher die Entwicklung der langsam arbeitenden Mühlen. Einen großen Fortschritt brachten auf diesem Gebiet die Kegelmühlen von H. W. Hardinge. Seit der Einführung derselben (1907) sind eine Reihe kleiner zylindrischer Kugelmühlen für die Erzzerkleinerung entwickelt worden. Eine der bekanntesten ist die Marcy-Mühle. Neben den Kugelmühlen wurden auch Walzmühlen entwickelt, deren Anwendung jedoch nur begrenzt ist. Es sind nicht Feinmühlen, sondern mehr Granulatoren, brauchen aber weniger Kraft zur Erzielung der gleichen Korngröße. Sie erzeugen weniger Feingut. Für viele Zwecke der Erzzerkleinerung sind diese Mühlen jedoch geeigneter als die Kugelmühlen. Größere Verwendung finden diese Mühlen in der Zellstoffindustrie. Viele naß zu vermählende Stoffe werden heute in Stampfmühlen vermählen. Diese kontinuierlich arbeitenden Naß Mahlverfahren werden verwendet für die Zerkleinerung von Feldspat, Oxyden und dergl. Einen neuen Fortschritt der Vorrichtungen zur Trennung der verschiedenen Anteile bedeutet der Apparat von Andrews, der die Trennung durch hohe Geschwindigkeit erzielt und automatisch die der Vermahlung wiederzuzuführenden Anteile herauswäscht. |88| Ein Vorteil dieser Anlage ist der geringe Raumbedarf und der hohe Nutzeffekt der Scheidung. In den übrigen Industrien sind die zu behandelnden Stoffmengen geringer als bei der Erzzerkleinerung, dafür wird aber ein feineres Endprodukt verlangt. Feinere Mahlung ist aber mit höherem Kraftbedarf verbunden. Der Vortr. erörtert dann drei Beispiele der Naßvermahlung, nämlich Kupfererz, kleinstückiges Bleizinkerz, das sehr fein vermählen werden soll, und Kieselerde, die so vermählen werden soll, daß auf dem 200 Maschensieb weniger als 1/20 % Rückstand entsteht. Bei den geschlossenen Mühlsystemen wird die Feinheit des Endprodukts bestimmt durch die Charge, die Menge des verbrauchten Wassers, die Geschwindigkeit der Mühle und die Größe der Mahlelemente. Bei der zunehmenden Verwendung der Kohlenstaubfeuerung für die Dampferzeugung und in metallurgischen Betrieben haben sich sehr bald eine Reihe von Mahlsystemen für die Kohlenstauberzeugung entwickelt, über die der Vortr. dann eine Uebersicht gibt. Er erörtert dann die Zementvermahlung, über die viele Versuche durchgeführt worden sind. In der Regel verwendet man Compound-Mühlen. Im allgemeinen hält man in der Zementindustrie Windsichtung für das Endprodukt für nicht sehr günstig. Trotzdem werden in vielen Fällen, insbesondere in Amerika, derartige Separatoren angewandt. Bei der Schwefel Vermahlung sind durch Zusammenarbeit der Fabriken eine Reihe von Fortschritten erzielt worden, die nicht nur dazu führten, die Entzündungsgefahr herabzusetzen, sondern auch die Vermahlung in größeren Mengen gestatten. Früher hat man schnell arbeitende Mühlen mit verhältnismäßig geringer Kapazität verwendet. Die Entzündungs- und Explosionsgefahr war verhältnismäßig gering. Es erwies sich notwendig, ein neutrales Gas zu verwenden, in der Regel Kohlensäure, die durch Verbrennung von Oel oder Koks im Ofen erzeugt wurde. Das Gas wurde dann unter Druck der Mühle zugeführt, die Konzentration durch Registrierapparate aufgezeichnet. In der Regel soll die Konzentration der Kohlensäure nicht unter 8 % sinken, damit Explosionsgefahr vermieden wird. Die verbrauchte Gasmenge hängt ab von dem Ueberschuß an Luft. Zum Schluß gibt der Vortr. in zahlreichen Tabellen eine Uebersicht über die Vermahlung einer großen Reihe von Stoffen unter Angabe des Kraftbedarfs je Tonne Mahlgut und unter Angabe des erzielten Feinheitsgrades in den verschiedenen Mühlen. Der Vortr. betont, daß es notwendig ist, das Mahlprodukt genau zu analysieren, alle Faktoren zu ermitteln, um eine Herabsetzung der Mahlkosten zu erreichen. Die Mahlanlage selbst stellt nur einen Faktor dar, der die Gestehungskosten beeinflußt. Sehr mangelhaft ist noch die Angabe des Feinheitsgrades des Endproduktes. Die zulässigen Rückstände auf Sieben gegebener Maschenweite sind sehr schwankend, außerdem sind die Meßmethoden in den verschiedenen Industrien ganz verschieden. Der beste Nutzeffekt kann nur erreicht werden durch systematische Ueberwachung aller Arbeitsteile in regelmäßigen Zeitabschnitten. Diese Zeitabschnitte hängen natürlich von der Art der Maschine ab, sowie auchvon dem zu vermählenden Material. Wichtig ist auch ein engeres Zusammenarbeiten zwischen den Maschinenfabriken und ihren abnehmenden Industrien. Durch genauere Angaben des Betriebsvorganges könnten sicher noch die Gestehungskosten durch Herabsetzung der Mahlkosten verringert werden.

Plohn.

Frühjahrstagung des britischen Metallinstitutes. Von den auf der Frühjahrstagung des britischen Metallinstitutes zu London am 11. und 12. März 1931 gehaltenen Vorträgen seien folgende dem Inhalte nach wiedergegeben.

L. J. Brice sprach über „Eigenschaften der siliziumhaltigen Aluminiumbronzen“. Untersucht wurden Bronzen mit 5,00, mit 7.25 und mit 10 Prozent Aluminium mit geringen Silizium-Anteilen. In der Bronze mit 5 Prozent Aluminium steigt die Brinellhärte von 60 auf 180 mit zunehmendem Silizium-Gehalt. Die Härte einer Bronze mit 7,25 Prozent Aluminium und 3,43 Prozent Silizium beträgt 300, bei 10 Prozent Aluminium und 2 Prozent Silizium 322. Eine bei 800° gehärtete Bronze mit 9,86 Prozent Aluminium und 0,17 Prozent Silizium besitzt eine Zerreißfestigkeit von 75 kg/mm2, eine Elastizitätsgrenze von 23,5 kg/mm2 und eine Dehnung von 4,5 Prozent. Die Schlagfestigkeit nimmt bei 5 Prozent Aluminium und mit Silizium bis zu 1,94 Prozent zu. Bei höheren Silizium-Gehalten wird die Legierung spröde. Enthält die Legierung 7,25 Prozent Aluminium und über 3 Prozent Silizium, so werden die Dehnung und Schlagfestigkeit so gering, daß diese Legierung praktisch nicht verwendbar ist. Allgemein verbessert der Zusatz von Silizium bis zu 2 Prozent die Eigenschaften der Bronze mit 5 Prozent Aluminium. Es ist auch möglich, Dehnungen bis zu 25 Prozent zu verwirklichen.

J. D. Grogen und D. Clayton berichteten über „Volumenveränderungen nach der Warmbehandlung und Korrosionswiderstand der Aluminium-Legierungen“. An Aluminium-Legierungen mit verschiedenen Kupfer-, Silizium-, Nickel-, Magnesium-, Eisen- und Magan-Gehalten wurde festgestellt, daß diese Legierungen nach Warmbehandlung, nach Altern und ohne anschließende Bearbeitung keine nennenswerte Volumenveränderung erfahren haben. Dagegen ist diese Volumenveränderung wahrnehmbarer, wenn die Legierungen nach dem Härten in kaltem Wasser bearbeitet wurden. Bei der sogenannten Y-Legierung und beim Duralumin wird die Volumenveränderung weniger wichtig, wenn die Legierungen in Oel gehärtet werden; noch günstiger ist das Härten in kochendem Wasser. In gewissen Legierungen vermindert das Anlassen nach dem Härten die Volumenveränderung, in anderen erhöht es sie. Was das Härten in kochendem Wasser anbetrifft, so ist allerdings hier der Nachteil gegeben, daß die so gehärteten Legierungen weniger korrosionsbeständig sind. Das Härten in kochendem Wasser wird man wohl daher vorzugsweise für solche Stücke vornehmen, die der Korrosion nicht unterworfen sind.

In dem Vortrag von D. Hanson und A. Wheeler über „Verformungen der statischen Dauerbeanspruchungen ausgesetzten Metalle“ wurde |89| zum Ausdruck gebracht, daß man die Verformung eines Metalles, die sich unter einer statischen Dauerbelastung bis zum Bruch des Metalles vollzieht, in drei Perioden zergliedern kann: in einer ersten Periode der Ausdehnung, während welcher die Fließgeschwindigkeit allmählich abnimmt, in einer zweiten Periode, während welcher die Fließgeschwindigkeit äußerst langsam geworden ist, jedoch noch nicht zum Stillstand kommt, und in einer dritten Periode, bei welcher das Fließen wieder zunimmt bis zu dem Augenblick, bei dem der Bruch schließlich erfolgt.

„Einige Eigenschaften des metallischen Kadmiums“ lautete der Vortrag von G. H. M. Jenkins. Das untersuchte Kadmium hatte einen Reinheitsgrad von 99,95 bis 99,98 %. Die elektrische Leitfähigkeit von Kadmium-Draht beträgt bei 10° 7,30, bei 100° 9,94 und bei 200° 13,34 Microhm/cm2, die durchschnittliche Dichte 8,65. Kadmium läßt sich bei 350° leicht in kalten Formen gießen. Die Zerreißfestigkeit schwankt zwischen 6 und 7,5 kg/mm2. Das Altern bei gewöhnlicher Temperatur scheint ohne nennenswerten Einfluß auf das Kadmium im gegossenen Zustande zu sein. Beim Kaltwalzen erfolgt zunächst eine schnelle Zunahme der Härte; wenn aber die Querschnittsverminderung rund 50% erreicht hat, wird das Metall wieder weicher. Das Walzen geht dann leicht und bei größeren Querschnittsverminderungen ohne Zwischenerwärmungen vonstatten. Mechanisch bearbeitetes Kadmium besitzt eine größere Festigkeit als gegossenes.

Archbutt und Prytherch hielten einen Vortrag über „Einfluß der Verunreinigungen auf das Kupfer“, wobei vor allem der Einfluß von Antimon und Arsen untersucht wurde. Das verwendete Elektrolyt-Kupfer enthielt 99,98 % Kupfer. Kupfer-Legierungen mit bis 0,47 % Antimon können noch einwandfrei warm gewalzt werden, während Kupfer mit 0,85 % Antimon warmbrüchig ist. Das Kaltwalzen bietet bis zu einem Gehalt von 0,85 % Antimon keine Schwierigkeiten. Die Dichte der gegossenen Blöcke ist verschieden und beträgt rund 8,92. Die Zerreißfestigkeit warm- und kaltgewalzter Blöcke wird durch Antimon bis zu 0,47 % verbessert, dagegen vermindert das Antimon die elektrische Leitfähigkeit des Kupfers; der Einfluß des Arsens ist in dieser Beziehung noch stärker. Sonst beeinträchtigt das Arsen die Walzeigenschaften des Kupfers nicht.

O. W. Ellis sprach über „Walzen der Kupfer-Phosphor-Legierungen“. Die Legierung enthielt zum größten Teil Kupfer, dann 2 bis 8 % Phosphor, 5 bis 15 % Mangan und 5 bis 15 % Nickel. Es ergab sich, daß die Legierungen mit weniger als 6 % Phosphor zu Streifen ausgewalzt werden können, die eine gewisse Dehnung besitzen. Auch Schweißversuche an diesen Legierungen verliefen befriedigend. Wenn dagegen der Phosphor-Gehalt 6 % übersteigt, so lassen sich die Legierungen zwar noch schweißen, doch ist es schwer, wenn nicht gar unmöglich, sie in Gestalt geschmeidiger Streifen zu erhalten.

Dr. –rs.

Wahl von Werkstoffen für den Bau von Einrichtungen in Natron- und Kalilaugefabriken. Der korrosive Einfluß kalter alkalischer, selbst stark konzentrierter Lösungen auf das Gußeisen und mehrere Nichteisenmetalle ist unbeträchtlich, er wird aber bei zunehmender Temperatur und besonders dann größer, wenn sich die Alkalien im Schmelzfluß befinden. Man kann daher die an kalten und verdünnten Lösungen erhaltenen Korrosionswerte nicht als Maßstab für das Verhalten der betreffenden Werkstoffe nehmen. Gewöhnliches Gußeisen widersteht an sich schon ziemlich gut den Alkalien; ein Apparat aus Gußeisen kann im Durchschnitt während eines Jahres aushalten. Seine Widerstandsfähigkeit hängt in gleichem Maße von seiner chemischen Zusammensetzung wie von seinem Kleingefüge ab. Je dicker und ungleichmäßig verteilter sein Korn ist, um so mehr wird es von den Alkalien angegriffen. Man muß daher von einem guten Gußeisen an erster Stelle verlangen, daß es gleichmäßig und von feinem Gefüge und daß seine Bearbeitung leicht ist. Das Kleingefüge des Gußeisens seinerseits hängt von der Warmbehandlung und von der chemischen Zusammensetzung ab. Bei den neuen von V. Perschke und L. Popova1) unternommenen Versuchen wurden die Gußeisenproben alkalischen Dämpfen von 160 bis 400° während 6 Stunden ausgesetzt, diese Versuchsbedingungen werden als ausreichend für die Vornahme von Vergleichen zwischen den verschiedenen Proben auf Grund der Gewichtsverluste erachtet. Die Proben waren vorher sorgfältig poliert, mit Wasser, Alkohol und Aether gewaschen und genau gewogen. Der Gewichtsverlust wurde je Flächeneinheit und je Stunde berechnet. Gewöhnliches Gußeisen verhielt sich dabei folgendermaßen:



Nr.
Gesamt-
kohlen-
stoff
graphit.
Kohlen-
stoff


Silizium


Mangan


Phosphor


Schwefel


Chrom
1 3,43 2,43 1,00 0,40 0,560 0,059
2 4,00 3,05 1,52 1,00 0,125 0,050 0,03
3 3,22 2,70 1,91 0,79 0,117 0,140
4 3,37 2,60 1,58 1,02 0,103 0,245
5 3,85 3,10 1,10 1,04 0,247 0,066
6 3,52 2,55 1,51 0,92 0,128 0,047


Nr.


Kleingefüge
Korrosion Summe
in % von gebundenem
Kohlenstoff u. Silizium
in g/m2 i. d. Std.
NaCH KaOH
1
2
gleichmäßig
(feines Korn)
0,105
0,115
0,603
2,00
2,47
3
4
nicht gleichmäßig
(grobes Korn)
0,552
0,548
0,613
0,567
2,43
2,35
5
6
nicht gleichmäßig
(zieml. grob. Korn)
0,154
0,278
0,435
0,500
1,85
2,48

Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß die Gleichmäßigkeit des Gefüges im Verhalten des Gußeisens zu den Laugen eine vorherrschende Rolle spielt, die Zusammensetzung dagegen eine weniger große. Von 2 Gußeisensorten von gleicher Korngröße und gleicher Kornfeinheit wird diejenige am meisten angegriffen, die am meisten gebundenen Kohlenstoff und Silizium enthält. Da in der Praxis die Korrosion auf der Oberfläche und im Werkstoff sehr unregelmäßig fortschreitet, kann die Zerstörung des Metalles sehr tief erfolgen. Für die genannten Zwecke wird man daher auf die Dauer mit gewöhnlichem Gußeisen |90| nicht auskommen. Es wurden daher weitere Versuche mit nickel- und chromhaltigem Gußeisen gemacht, die zu folgenden Ergebnissen führten:

Zusatz in % von Korrosion in g/m2 i. d. Std.
Nr. Nickel Chrom Kupfer NaOH KaOH
7 3,06 0,037
8 3,02 0,051 0,064
9 6,50 0,039 0,042
10 12,36 0,002 0,009
11 3,09 0,081 0,223
12 7,27 0,055 0,268
13 11,58 0,023 0,207
14 5,86 4,88 0,002 0,006
15 3,95 0,201 0,477
16 5,08 0,143 0,652
17 100,00 0,000 0,004

Der Zusatz von Nickel zum Gußeisen vermindert demnach die Korrosion durch Natron- und Kalilauge in kennzeichnendem Maße; in der Praxis wird die Korrosion bei 12% Nickel volkommen beseitigt. Chrom erniedrigt ebenfalls, wenn auch nicht in gleicher Weise wie Nickel, die Angreifbarkeit von Gußeisen durch Natronlauge, dagegen nur wenig die durch Kalilauge. Der gleichzeitige Zusatz von 6% Nickel und 5% Chrom kommt in seiner Wirkung einem Zusatz von 12% Nickel sowohl beim Angriff durch Natronlauge als durch Kalilauge gleich. Der Zusatz von 4 bis 5% Kupfer beeinflußt die Korrosion nicht. Im allgemeinen zeigen diese Versuche, daß die Korrosion aller Gußeisenarten im Durchschnitt durch die Kalilauge 2,5- bis 3mal so stark ist wie die durch Natronlauge. Selbst das Rein-Nickel, das durch Natronlauge gar nicht angegriffen wird, erfährt durch die Kalilauge eine leichte Korrosion. Der beste Werkstoff für die bei der Herstellung von Natronlauge dienenden Apparate dürfte nach diesen Versuchen Gußeisen mit 10 bis 12% Nickel und rund 1% Silizium oder Gußeisen mit rund 12% Chrom oder Gußeisen mit insgesamt 10 bis 12% Nickel und Chrom zusammen sein. Bei der Herstellung von Kalilauge müssen die gußeisernen Apparate Nickel oder Nickel und Chrom zusammen enthalten.

Da Kupfer und Nickel als Reinmetalle der Wirkung der Alkalien widerstehen, ist anzunehmen, daß auch die Legierungen dieser Metalle der Korrosion durch die Alkalien gut widerstehen werden. Andererseits widerstehen die Legierungen des Kupfers mit Zink (Messing), Aluminium, Blei und Zinn (Bronze) nur wenig, da all diese Metalle durch die Alkalien aufgelöst werden. Dagegen kommt anderen Legierungen auf diesem Gebiete eine Bedeutung zu, nämlich folgenden:

Monel-Metall: 28% Kupfer 67% Nickel 5 % Eisen, Mangan u. Silizium
Luniloy-Metall: 25 „ 65 „ 3,5% Mangan 1% Blei oder
25 „ 65 „ 3,0 „ „ 7 „ Eisen
Ambroc-Metall: 75 „ 20 „ 5 „ Zink

In einer Natron- und Kalilaugefabrik sind die Armaturen der Höchsttemperatur von 140° ausgesetzt. Um nun einwandfreie Ergebnisse zu erhalten, wurden die Versuche bei Temperaturen angestellt, die während 11 Stunden von der gewöhnlichen Temperatur bis zu 260° anstiegen. Die Zubereitung der Proben und die Ausführung der Versuche erfolgte in der gleichen Weise wie bei den Gußeisen-Versuchen. Die Ergebnisse mit den Kupfer-Nickel-Legierungen sind:

Nr. Cu Ni Zn Sn Pb P Fe Mn Co Al
1 99,98
2 100,00
3 78,33 21,22 0,41 0,06
4 30,72 67,46 1,24 0,12
5 86,98 0,12 0,56 9,18 2,1 0,09 0,16 0,09
6 64,46 33,52 0,42 1,03 0,19
7 61,16 36,88 0,46 1,18 0,31
8 50,80 2,82 43,80 1,20 0,66 0,72
Korrosion g/m2/Stunde
0,0011 0,0035
0,0000 0,0003
0,0006 0,0020
0,0000 0,0017
0,0017 0,040
0,0093
0,0084 0,0707
0,0320 0,1464

Auch aus diesen Werten geht hervor, daß die Kalilauge 2,5- bis 3mal die Werkstoffe so stark angreift wie die Natronlauge. Kupfer besitzt zwar einen genügenden chemischen Widerstand gegen beide Laugen, doch ist seine geringe Härte hinderlich für seine Verwendung zu Armaturen für die genannten Fabrikationszwecke. Vielmehr eignen sich hierzu am besten die Kupfer-Legierungen, besonders die Legierung mit 21% Nickel, die ziemlich widerstandsfähig ist und sich gut bearbeiten läßt. Gute Ergebnisse erhielt man auch mit der Bronze (Legierung Nr. 5 der letzten Zahlentafel), die sich in bezug auf die Korrosion dem Kupfer nähert, während die gewöhnlich für Armaturen verwendeten Messingsorten (Legierungen 6, 7 und 8) sich dem Angriff von Natron- und Kalilauge gegenüber am schlechtesten verhalten.

Zusammenfassung: Der Zusatz von Nickel zum Gußeisen hat eine erheblich geringere Korrosion durch Kali- und Natronlauge zur Folge. Von Nichteisenmetallen werden einige Legierungen angegeben, die sich ebenfalls für chemische Zwecke bewähren.

Dr. –rs.

Die neuen Kessel des Hell Gate Kraftwerkes.1)

Als die zwei 160000 kW-Turbinen aufgestellt wurden, kamen gleichzeitig drei neue Kessel zur Aufstellung, sie waren aber infolge des beschränkten Raumes nur in der Lage, 75% des für eine der genannten Einheiten erforderlichen Dampfes zu liefern. Es wurde deshalb eine Erweiterung des Kesselhauses erforderlich. Die neuen Kessel sind Quertrommelsektionalkessel von je rund 4860 m2 Heizfläche, sie sind als Doppelkessel ausgebildet, von denen jeder seinen eigenen Wasserkreislauf hat, nur der Feuerraum ist gemeinsam. Da die Kessel mit den Rückwänden zusammengestoßen sind, waren besondere Maßnahmen nötig, um diese zu schützen, dies wurde so gelöst, daß die untersten Rohrreihen von rückwärts in die hinteren Sektionalkammern eingeführt sind und so ein Auflager für das die Kammern schützende Mauerwerk bilden. Außerdem sind noch die Rohre der untersten Reihe so gebogen, daß jedes zweite Rohr etwas tiefer liegt als das erste, dadurch wird eine Art Granulierrost gebildet. Die Kessel liefern normal 363 und maximal 454 t Dampf/h von 19 at und 400°. Die Ueberhitzer, 2 je Kessel, haben 1115 m2, die Ekonomiser ebenso 1821 m2. Die Kessel haben je 12 Galumetbrenner |91| für Kohlenstaub, und zwar sitzen 6 in der Vorder-, 6 in der Rückwand, sie sind in zwei Reihen 1219 bzw. 2438 mm über dem Boden des Feuerraumes angeordnet. Der wassergekühlte Feuerraum hat 1300 m3 Inhalt und soll bei 454 t/h mit 213600 kcal/m2/h belastet werden. Der Boden des Feuerraumes ist luftgekühlt. Die Luft wird durch eine Anzahl Rohre zugeführt, die sich durch die unterste Mauerwerkschicht bis in eine solche erstrecken, die luftdurchlässig ausgebildet ist und aus Chromerz besteht. In dieser Schicht strömt die Luft wagrecht bis zu den Wänden, dort tritt sie in den Feuerraum. Die Chromerzschicht ist durch eine solche aus feingemahlenem Mangnesit abgedeckt, die 100 mm dick ist, und die Luft nicht durch läßt. Die Kühlluftmenge beträgt 2 % der erforderlichen Verbrennungsluft. Es wird so nicht nur das Mauerwerk des Bodens geschützt und die Wärmestrahlung in das Kesselhaus abgeschirmt, sondern die Luft kühlt auch noch das Mauerwerk oberhalb ihres Weges. Für die Verbrennungsluft sind je Kessel zwei Lufterhitzer von 5620 m2 Heizfläche vorhanden. Jeder Kessel hat 4 Kohlenstaubmühlen, von denen jede drei Brenner versorgt. Die Saugzugventilatoren 4 je Kessel leisten je 3540 m3 Luft/min von 432 mm WS., zwei Unterwindventilatoren je Kessel leisten je 4247 m2/min bei 292 mm WS. Sie sind in zwei Gruppen unterteilt und von Zweiwellen-Verbund-Turbinen angetrieben, wobei der Hochdruckteil der Turbine zwei Saugzug-, der Niederdruckteil einen Unterwindventilator antreibt. Der Antrieb erfolgt jeweils über Zahnrädervorgelege. Die Dampfleitungen sind so angeordnet, daß jede Niederdruckturbine den Abdampf einer der beiden Hochdruckturbinen erhalten kann. Die Leistung der Turbinen beträgt je 1367 PS. Die Umdrehungszahlen der einzelnen Hochdruck- und Niederdruckturbinen sind regelbar. Sie werden von der automatischen Kesselregelung aus beeinflußt, können aber auch von Hand geregelt werden. Die Niederdruckturbinen arbeiten mit verschiedenem Gegendruck, der bei Vollast 1,76 at beträgt, der Abdampf geht in Speisewasservorwärmer, in denen das Speisewasser von etwa 88° auf 124° erwärmt wird. Die Ekonomiser erhöhen diese Temperatur dann auf 166°. Jede Kesseltrommel hat an beiden Enden Speisestutzen.

Die Ueberwachungsinstrumente und Hauptregler für die zwei Kessel sind in einer halbkreisförmigen Warte untergebracht. Von dort aus können mittels Druckknopfsteuerung auch die Mühlen, Kohlenförderanlage und Frischluftventilatoren angelassen werden. Die Saugzug- und Unterwindventilatoren können von hier aus nur geregelt werden. Das Anlassen erfolgt von Hand und wird durch ein Signal von der Warte aus veranlaßt.

Wissenschaftliche Ueberwachung der Schweißung von Kesseltrommeln.1)

Ein Besuch in den Werkstätten der Babcock & Wilcox Co. in Barberton zeigt, wie wenig die heutigen Kesselschmieden denen der neunziger Jahre gleichen. Die wissenschaftliche Forschungund Ueberwachung hat die alten Faustregeln verdrängt und sich den Forderungen, die an moderne Kesselkonstruktionen gestellt werden müssen, angepaßt Sie beginnt mit der Materialprüfung im metallurgischen Laboratorium und endet mit der Untersuchung der fertigen Stücke. Die noch vor wenigen Jahren üblichen Schweißmethoden sind durch die elektrischen Schweißmaschinen abgelöst worden, so daß letztere heute für Druckgefäße aller Art, beheizte oder unbeheizte, verwendet werden.

Besonders die letzten fünf Jahre brachten in den genannten Werkstätten große Fortschritte auf diesem Gebiete. Maschinen der eben genannten Art in spezieller Ausführung wurden entwickelt. Ihre Elektroden sind durch besondere Ummantelung geschützt, so daß das aufgetragene Material von einer schützenden Schlackenschicht umgeben wird, die jede Oxydation verhindert, ein leichter Hammerschlag entfernt diese Schicht nach Fertigstellung der Naht, sie wird dann durch einen Luftstrahl völlig beseitigt, und das eingetragene Material bleibt als glänzender konkaver Meniskus zurück, auf den dann neue Schichten aufgetragen werden. Bei rund 650° werden dann etwaige Spannungen beseitigt,

Die fertigen Nähte werden dann auf zweierlei Weise geprüft. Einmal werden von jeder Röntgenphotographien aufgenommen, die je etwa 300 mm lang sind und von einer Maschine fortlaufend aufgenommen werden, auf diese Weise erhält man bis zu 10 Photos je Stunde, über die ganze Länge der Nähte. Auf diesem Wege können Luftblasen, Schlackeneinschlüsse, unvollständige Schweißung usw. nachgewiesen werden.

Da dieses Verfahren aber noch nicht ausreicht, um Luftsäcke oder Blasen zu erkennen, die die ganze Breite des Films einnehmen, folgt noch eine elektromagnetische Prüfung, ähnlich derjenigen, die zur Untersuchung von Eisenbahnschienen verwendet wird. Dabei wird ein elektrischer Strom durch die Naht geschickt, aus den Aenderungen der Intensität des durch ihn erzeugten mangnetischen Feldes werden etwaige Fehler bestimmt und aufgezeichnet. Verglichen mit der Röntgenphotographie ergibt sich dann ein vollständiges Bild über die Güte der Schweißnaht.

Ein weiteres Problem, das bei der Verwendung geschweißter Nähte für Druckgefäße auftaucht, ist das, ob Naht und anliegendes Material auch gegen Ermüdung widerstandsfähig sind. Um dies festzustellen, werden an Probestreifen zahlreiche Ermüdungsversuche vorgenommen (Dauerbiegeversuche) vorgenommen und mit dem ursprünglichen Blechmaterial verglichen. Es ergaben sich so Festigkeiten von 2109 kg/cm2 in der Naht gegenüber 1969 im Blech.

Eine weitere Prüfung erfolgt durch Wasserdruckproben mit schwellendem Wechseldruck. Bei einer maximalen Spannung von 1624 kg/cm2 wurde ein Probestab 13697400 Wechseln unterworfen, ohne daß ein Bruch erfolgte, ein anderer Widerstand bei 2109 kg/cm2 mehr als 10000000 Wechseln. Zum Vergleich wurde eine nach den Vorschriften der ASME. genietete Blechverbindung denselben Ermüdungsversuchen unterworfen |92| und ergab bei 1 Mill. Druckschwankungen 1160 kg/cm2, bei verdoppeltem Druck und 100000 Wechseln betrug die Beanspruchung 1547 kg/cm2.

Das Ergebnis der Versuche war folgendes: Die Festigkeit der Nähte ist größer als die der durch sie verbundenen Bleche. Um deshalb den Bruch bei der Zerreißprobe in die Naht zu bringen, wurde diese angebohrt. Erst nachdem fünf Löcher in dieselbe gebohrt waren, war sie soweit geschwächt, daß sie riß.

Einge mittlere Versuchszahlen ergeben nachstehende Verhältnisse:

Zerreißfestigkeit kg/cm2
min. max. mittel
Naht 4570 5238 4746
Blech 3867 4570 4219
Streckgrenze kg/cm2
min. max. mittel
Naht 2812 3867 3164
Blech 2109
Dehnung auf 2'' (50,8 mm) in %
min. max. mittel
20,5 38 28
Querschnittsverringerung in %
32,0 65,0 40,0

Die Biegungsversuche ergaben in vielen Fällen eine Dehnung der außen liegenden Fasern um 30 bis 65%, im Mittel 45%.

Die Schlagversuche nach Charpy ergaben:

min. max. mittel
indem ASME.-Kesellblech mkg 28,275 49,109 29,763
in der Naht 29,763 66,967 41,668

Die chemische Analyse des Metalls der Schweißnaht ergab:

Gehalt in % B&W gewöhnliches Mat.
Schwefel weniger als 0,04 weniger als 0,04
Phosphor „ „ 0,04 „ „ 0,04
Mangan 0,30–0,60 „ „ 0,20
Kohlenstoff 0,08–0,15 0,02–0,08
Stickstoff weniger als 0,02 0,10–0,14

Hieraus zeigt sich, daß die oben genannte Schlackenschicht einen wirksamen Schutz gegen die Gase der Luft bietet. Ein weiteres interessantes Charakteristikum der Schweißung ist das spezifische Gewicht des Schweißmaterials:

min. max. mittel Hohlräume
in%
Kesselblech 7,84
reines Elektroden-Material 7,44 7,68 7,59 3,30
B&W-Schweißmaterial 7,80 7,85 7,83 0,12

Zusammenfassend kann man sagen, daß weder an der hohen Qualität des erzeugten Materials, noch an der Tatsache gezweifelt werden kann, daß es gleichwertig, ja besser ist, als das der Bleche selbst. Die Schweißung dürfte sich daher bald allgemein im Kesselbau einführen.

Stellung des Riementriebes in der Kinematik. Vortrag des Ing. G. Duffing, Hamburg, gehalten am 20. April 1931 auf der Qualitäts- und Getriebeschau. Düsseldorf.

Ein interessanter Vortrag „Stellung des Riementriebes in der Kinematik (Getriebelehre) unter besonderer Berücksichtigung der Qualität und Lebensdauer des Ledertreibriemens“ wurde von Georg Duffing im Vortragssaal der Getriebeschau gehalten.

Zunächst zeigte der Vortragende, daß beim Riementrieb vom Zwanglauf im Sinne der technischen Kinematik keine Rede sein kann, weilsich das Geschwindigkeitsverhältnis von getriebener zu treibender Welle nicht nur mit der Belastung, sondern auch bei konstanter Belastung mit der Zeit ändert.

Für die Entwicklung der Theorie des Riementriebes war es kein Vorteil, daß er durch Renleaux und Grashof in der technischen Kinematik untergebracht wurde, wobei dem Treibriemen als wesentlichem Bestandteil des Getriebes nicht diejenige Beachtung zuteil wurde, die zum restlosen Verständnis des Verhaltens im Betriebe erforderlich ist. Der Riementrieb findet infolge der physikalischen Eigenschaften des Riemens keinen Platz in der technischen Kinematik. Aber gerade die Eigenschaften, die ihn aus der Kinematik hinausdrängen, machen ihn besonders wertvoll für die praktische Verwendung bei der Energieleitung, indem sie ihm den Charakter einer elastischen Sicherheitskupplung von unübertrefflicher Einfachheit verleihen.

Zwecks Erzielung wirtschaftlich günstiger Ergebnisse ist das Erfassen der physikalischen Eigenschaften des Leders, die die Qualität kennzeichnen, von grundlegender Bedeutung. Hier spielt eine Eigenschaft, die bei Metallen nur in verschwindendem Maße auftritt, eine hervorragende Rolle: alle Kräfte, die in der Vergangenheit auf das Material eingewirkt haben, hinterlassen eine Nachwirkung in der Gegenwart, die um so kleiner wird, je länger Zeit seit dem Kraftangriff verflossen ist. Hätte das Leder diese Eigenschaft nicht, sondern wäre der Zusammenhang zwischen Dehnung und Spannung unabhängig von der Zeit, so würde der Riemen die ihm einmal gegebene Vorspannung für alle Zeiten behalten, und Nachspannen wäre nicht erforderlich. Wiederholtes Nachspannen dehnt den Riemen allmählich so stark, daß schließlich seine elastische Energie erschöpft ist und der Betrieb unsicher und durch häufige Reparaturen gestört wird. Aufgabe der Riemenhersteller ist es deshalb, eine Qualität zu schaffen, bei der die Nachwirkung möglichst gering ausfällt, Aufgabe der Abnehmer ist es, den Riemen so zu belasten, daß nur selten nachgespannt werden muß und der Riemen eine angemessene Betriebsdauer aushält. Die Qualität ist so zu wählen, daß ein wirtschaftliches Optimum erzielt wird. Die Qualität muß durch Elastizitätsversuche festgestellt werden, der Zerreißversuch führt zu Enttäuschungen.

Mit Hilfe der Vererbungsmechanik, die von dem italienischen Gelehrten, Prof. Vito Voltera, in weitestem Maße ausgebaut wurde, gelang es, das Dehnungsgesetz des Lederriemens auf eine sehr einfache Form zu bringen, und es zeigte sich, daß das elastische Verhalten des Riemens durch drei Konstanten bestimmt wird, die Aufschluß geben über das Verhalten im industriellen Betrieb.

Im Lichtbild wurden Elastizitätsdiagramme von drei Experimentatoren (Rudeloff, Stephan, Duffing) vorgeführt, die erkennen ließen, welche Unterschiede bezüglich der Qualität der einzelnen Riemen bestehen.

Zum Schluß hob der Vortragende hervor, daß ein richtig bemessener und sachgemäß behandelter Riementrieb einen so hohen Wirkungsgrad |93| hat, wie er vom Elektromotor bis heute nicht erreicht wird, ein Punkt, den man nicht übersehen darf, wenn es sich darum handelt, beim Entwurf von Fabrikbetrieben die Entscheidung zwischen Gruppenantrieb und Einzelantrieb mit Einbaumotor zu treffen.

Endlich wies der Vortragende noch darauf hin, daß am Anfang der Entwicklung des Riementriebes der Name „Leonardo da Vinci“ steht und daß im Anfang dieses Jahrhunderts „Vito Volterra“ mächtige Hilfsmittel zur rechnerischen Erfassung der Elastizitätsvorgänge geliefert hat, was beweist, daß Gemeinschaftsarbeit unbehindert durch politische Grenzen für alle Glieder der Gemeinschaft von Nutzen ist.

Dr. M.

Elektrotagung. Der Verband Deutscher Elektrotechniker und die Vereinigung der Elektrizitätswerke haben in diesem Jahre beschlossen, ihre Tagungen gemeinsam abzuhalten und sie zu einer

ELEKTROTAGUNG

auszugestalten.

Die Elektrotagung wird in Frankfurt a. Main vom 21. bis 23. Juni abgehalten, zugleich in Erinnerung an die 40jährige Wiederkehr der Elektrotechnischen Ausstellung zu Frankfurt (Main) und der ebenfalls 40jährigen Wiederkehr des Erinnerungstages des Internationalen Elektriker-Kongresses zu Frankfurt (Main), der seinerzeit den Auftakt zu der inzwischen erfolgten, ungewöhnlich glänzenden Entwicklung der Elektrotechnik in Deutschland bildete.

Grubensicherheit. Vorbereitungen für die Kölner Ausstellung. Im Kölner Rathause fand eine Sitzung des großen Arbeitsausschusses für die Fachveranstaltung „Grubensicherheit“ (25. 6. bis 5. 7.) statt. Vertreten waren das Grubensicherheitsamt im Preußischen Ministerium für Handel und Gewerbe, die Oberbergämter Dortmund und Bonn, das Bergrevier Deutz-Ründeroth in Köln, die Preußische Bergwerksdirektion Saarbrücken (Ueberleitungsstelle Bonn), die Vereine für die bergbaulichen Interessen in Essen und in Aachen, die Knappschafts-Berufsgenossenschaft Sektion II in Bochum, der Verein für die Interessen der Rheinischen Braunkohlenindustrie, der Verein zur Ueberwachung der Kraft-Wirtschaft der Ruhrzechen in Essen sowie die Gewerkschaften und die Angestellten-Organisationen.

Die Plangestaltung der Lehrausstellung ist als fertiggestellt zu betrachten. Besonderes Interesse werden beanspruchen können die Abteilungen des Grubensicherheitsamtes, des Bergbauvereins in Essen, des Kraftwirtschafts Vereins, des Braunkohlenbergbaues, der technischen Hochschule in Berlin und des Bergbauvereins in Aachen. Nach dem Stande der Ausstelleranmeldungen aus Industriekreisen kann heute schon mit einer geschlossenen Darstellung des Grubensicherheitswesens gerechnet werden. Die Gruppeneinteilung der Ausstellung fand die Zustimmung des Arbeitsausschusses. Die Durcharbeitung der Abteilungen im einzelnen wurde dem Unterausschuß vorbehalten.

Sowohl die ausländischen Bergbehörden wie der ausländische Bergbau selbst sehen der Kölner Veranstaltung mit großer Spannung entgegen, da der deutsche Bergbau für sich in Anspruch nehmen kann, in Fragen der Grubensicherheit in Europa führend zu sein. Zahlreiche amtliche und fachliche ausländische Delegationen haben sich schon zum Besuch angemeldet. Die ausländische Tages- und Fachpresse beschäftigt sich bereits lebhaft mit der Veranstaltung. Die führenden ausländischen und deutschen Reisebüros unterstützen den Besuch der Ausstellung durch Veranstaltung von Sonderreisen für die fachlich interessierten Kreise.

Berghauptmann Hatzfeld von Dortmund, der sich große Verdienste um die Förderung des Grubensicherheitswesens in Deutschland erworben hat, sprach seine Befriedigung darüber aus, daß die Vorbereitungen bereits so weit gediehen seien. Das Deutsche Ausstellungs- und Messe-Amt im Reichsverband der deutschen Industrie hat in den Arbeitsausschuß besondere Vertreter zur Wahrnehmung der Ausstellerinteressen entsandt, die an dieser Sitzung des großen Arbeitsausschusses zum ersten Male teilnahmen.

Gemeinschaftsarbeit auf dem Gebiete der Korrosion und des Korrosionsschutzes. Um die Fragen der Korrosion und des Korrosionsschutzes in einer umfassenden, ihrer Bedeutung entsprechenden Weise zu behandeln, haben der Verein deutscher Ingenieure, der Verein deutscher Eisenhüttenleute, der Verein Deutscher Chemiker und die Deutsche Gesellschaft für Metallkunde die Durchführung einer Gemeinschaftsarbeit beschlossen.

Ohne Schaffung eines neuen Verbandes oder Vereines soll diese Gemeinschaftsarbeit in denkbar loser, aber das Ziel sichernder Form durch geführt werden. Das Hauptziel besteht in der Veranstaltung gemeinsamer Tagungen, die jährlich etwa ein- oder zweimal abgehalten werden sollen. Diese Tagungen sollen dazu beitragen, Fühlungnahme und Erfahrungsaustausch auf diesem Gebiete zwischen den Vereinen und ihren Mitarbeitern zu sichern.

Eine erste Tagung ist für den Herbst d. J. in Berlin geplant, Körperschaften und Fachgenossen, die sich mit Korrosionsfragen befassen, sind als Mitarbeiter sehr willkommen. Sie sollen, ebenfalls ohne organisatorische und geldliche Bindung, zu der Veranstaltung der Tagungen und zur laufenden Mitarbeit herangezogen werden.

Die Federführung der Gemeinschaftsarbeit soll wechseln. Sie liegt zurzeit beim Verein deutscher Eisenhüttenleute (Düsseldorf, Postschließfach Nr. 664), der auf Wunsch weitere Auskunft erteilt.

Zum Preisausschreiben für ein schweißtechnisches Prüfgerät. Das Interesse an dem von der Stadt Berlin erlassenen Preisausschreiben für die Schaffung eines werkstattgerechten Prüfverfahrens für Schweißnähte ohne Zerstörung ist sehr lebhaft. Es wurde bereits mitgeteilt, daß solche Geräte ausgeschlossen seien, die eine Lokaluntersuchung der Schweißnaht durch Heraustrennen erfordern. Es ist vielmehr ein Prüfgerät zu entwickeln, |94| das die Offenbarung der Fehlerstellen ermöglicht, sei es auch nur durch fortgesetzte Untersuchung der Naht.

Auf vielfache Anfragen wird nun ergänzend mitgeteilt, daß als Fehler hauptsächlich folgende anzusprechen sind:

  • 1. Fremdartige Einschlüsse (Schlacken, Seigerungen usw.)
  • 2. Blasen oder Lunker
  • 3. Mangelhafte Bindung zwischen Werkstoff und Zusatzmaterial
  • 4. Mangelhafte Bindung zwischen den einzelnen Schichten der Schweißnaht
  • 5. Ungenügendes Durchschweißen in der Nahtwurzel
  • 6. Rißbildung (feine Haarrisse) in der Schweißverbindung.

Die Abhandlungen zu dieser Aufgabe, für deren Lösung ein Preis von 5000 RM. ausgesetzt ist, sind bis 30. September 1931 in deutscher Sprache an das Kuratorium der Zusatzstiftung zu Zeitlers Studienhaus-Stiftung, Berlin O 27, Schicklerstraße 5, unter einem Kennwort einzureichen. Die Anschrift des Bewerbers muß in einem verschlossenen Umschlag, mit dem gleichen Kennwort versehen, beigefügt werden.

|89|

Chimie et Industrie, Sonderheft 1930, S. 296/300.

|90|

Power 1931 Bd. 73. S. 356.

|91|

Power 1930, Bd. 72, S. 562, nach Ely C. Hutchinson.

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