Text-Bild-Ansicht Band 322

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Festigkeitslehre.

Maß der Bruchgefahr. (Girtler.) Die Beantwortung der Frage, was als Maß der Beanspruchung technischer Konstruktionen zu gelten habe, ist nach dem heutigen Stande der technischen Wissenschaften ziemlich unbefriedigend. Dies hat nach Girtler seinen Hauptgrund darin, daß bei den für die Lösung dieses Problems angestellten Versuchen viel zu wenig auf die Uebereinstimmung der durch die Elastizitätstheorie gegebenen Voraussetzungen über die Konstitution der Materie mit den wirklichen Verhältnissen Rücksicht genommen wird. Der Verfasser weist auch ausdrücklich auf die Schwierigkeiten hin, einen theoretisch vorausgesetzten Belastungszustand tatsächlich herzustellen. Er behandelt folgende Aufgabe: ein elastisch isotroper Kreiszylinder werde zwischen zwei Druckplatten derart gepreßt, daß der Druck gleichmäßig übertragen und die auf die Basisflächen auftretende Reibung berücksichtigt wird. Diese Reibung ergibt sich im Laufe der Rechnung als Intregal der Schubspannungen über die Basen und erweist sich dem Druck nicht proportional. Girtler ermittelt hierauf die Flächen gleichen Potentials oder gleicher Deformationsarbeit und findet, daß dieselben gegen die Basen des Zylinders zu annähernd aus Kegelflächen, gegen die Mitte derselben aber beiläufig Zylinderflächen sind. Es wird auf den Kickschen Kegel verwiesen. Aus den bei Versuchen mit Glaszylindern aus optischem Jenenser Glas auftretenden Sprungfiguren wird geschlossen, daß als Maß der Beanspruchung das Potential der Spannungskräfte zu betrachten sei. Dieses Material wurde gewählt, weil es am ehesten bis nahe zum Bruche die Voraussetzungen der Elastizitätstheorie erfüllt. (Sitzungsberichte d. Kaiserl. Akademie d. Wissenschaften in Wien, math. naturw. Klasse, Bd. CXVI, Abt. II a, März 1907.)

A. L.

Lokomotivbau.

Amerikanische Lokomotiven. Die Pennsylvania Railroad Company stellt zurzeit Versuchsfahrten an mit neuen 3/6 gekuppelten Schnellzugslokomotiven, die Züge fahren sollen, für die bis jetzt zwei Lokomotiven notwendig waren, oder die in zwei Abteilungen gefahren werden mußten, d.h. Wagenzüge, bestehend aus 8, meist aber 10 – 12 Pulmann-Wagen. Das Dienstgewicht einer solchen Lokomotive mit Wasser im Kessel ist 134 t, der vierachsige Tender mit 10 t Kohlen und 6,5 cbm Wasser wiegt 65 t. Die Triebräder haben 2035 mm Durchm. Die Dampfzylinder besitzen Walschaert-Steuerung mit Kolbenschiebern von 400 mm Durchm. Die Maximalzugkraft beträgt 15500 kg.

Folgende Tabelle gibt die Hauptabmessungen der ersten Lokomotive „John Bull“ und dieser neuesten Schnellzugslokomotive der Pennsylvania Railroad.

John Bull Pacific Type
Jahr 1831 1907
Gewicht t 10 134
Kesseldurchmesser m 1,07 2,02
Gesamte Heizfläche qm 23,1 402
Zylinderdurchmesser mm 228 610
Hub mm 500 600
Zylinderinhalt l 36 372

Die Lokomotive „John Bull“, welche sich jetzt im Nationalmuseum zu Washington befindet, wurde 1830 in England von Stephenson & Comp., Newcastle, erbaut. Sie hatte vier gekuppelte Räder von 1370 mm Durchm. mit Holzspeichen und gußeisernen Radkränzen. Die Lokomotive wurde mit Holz geheizt. Da die damalige Eisenbahnlinie sehr starke Krümmungen besaß, so mußten an der Lokomotive die Kuppelstangen entfernt und die Führungsachse mit 40 mm seitlichem Spiel versehen werden. Die hölzernen Räder wurden durch gußeiserne ersetzt. Ein neuer Tender mit einem Sitz nach rückwärts, für den Zugführer, der auch die Bremse bediente, wurde gebaut und der Dampfkessel mit Holz umkleidet.

Die Lokomotive befand sich auch auf der Weltausstellung zu Chicago 1893. Von New York fuhr sie unter Dampf die 1450 km lange Strecke zur Ausstellung in fünf Tagen. Auf dem Ausstellungsgebiet beförderte sie dann etwa 50000 Reisende und fuhr nach Schluß der Ausstellung wieder unter Dampf von Chicago nach Washington zurück, wo die nun 62 Jahre alte Lokomotive entgiltig im Nationalmuseum aufgestellt ist.. (Scientific American 1907, S. 528 – 530.)

W.

Technische Chemie.

Anodische Störungen bei der Schmelzflußelektrolyse. (Arndt und Willner.) Elektrolysiert man in einem Porzellan- oder Schamottetiegel geschmolzenes Chlorstrontium oder Chlorbarium mit einer Kohlenanode, so schnellt nach kurzer Zeit der Badwiderstand so hoch, daß 30–60 Volt nötig werden, um nur einen mäßig starken Strom durch die Schmelze zu treiben, während vorher 6–10 Volt genügten, um mit 20–40 Ampere zu elektrolysieren. Beim Hochschnellen der Badspannung umkleidet sich die Kohle mit einem bläulichen Lichtkranz und die Chlorentwickelung setzt aus; die Schmelze gerät in heftige Bewegung und die Elektrolyse muß unterbrochen werden. Durch Bewegen der Anode gelang es oft, die abnorme Badspannung vorübergehend zu beseitigen; zugleich verschwand der Lichtkranz und die Chlorentwickelung begann wieder. Beim Chlorcalcium blieb diese Störung in der Regel aus. Diese merkwürdige Erscheinung ist schon z.B. bei der Aluminiumdarstellung beobachtet und durch eine isolierende Gasschicht erklärt worden, die sich zwischen Anode und Schmelze bildet.

Durch planmäßige Untersuchung aller der möglichen Ursachen ergab sich, daß kleine Mengen von Kieselsäure Schuld waren, die durch den Strom an der Kohlenanode abgeschieden wurden; hinter der dünnen Kieselsäurehaut bildet sich, wie hinter einer Mauer, die isolierende Gasschicht, welche der Strom in zahlreichen winzigen Lichtbögen durchsetzt

Die Kieselsäure war durch die während der Elektrolyse alkalisch gewordene Schmelze aus der Tiegelwand aufgenommen worden. In kieselsäurefreien Gefäßen, z.B. in einem (von außen gekühlten) Eisentiegel, blieb die Störung aus.

Umgekehrt konnte die Störung in geschmolzenem Chlorcalcium willkürlich vorübergehend hervorgerufen werden, indem man Kieselsäure in die Schmelze eintrug.

Die oben erwähnte Tatsache, daß bei Barium und Strontium die Störung auftritt, dagegen bei Calciumchlorid in der Regel nicht, beruht darauf, daß in geschmolzenem Chlorcalcium sich erhebliche Mengen (etwa 4 v. H.) Kieselsäure lösen, während die beiden andern Schmelzen nur wenig und sehr langsam davon aufnehmen. So kann im zweiten Falle viel leichter eine Kieselsäurehaut bestehen bleiben. Dazu kommt noch, daß die stärkeren Alkalien Barium und Strontium den Tiegel weiten ergischer angreifen, also sich viel mehr mit Silikat verunreinigen.

Nach Beseitigung der Störung gelang es den Verfassern, Strontiummetall in kompakten Stücken an der Kathode abzuscheiden.

Unter Umständen kann auch Eisenoxyd ähnliche Störungen an der Anode verursachen. (Bericht d. Deutschen ehem. Ges. 1907, S. 3025–3029.)

A.

Eisen-Nickel-Akkumulatoren. (F. Förster.) Im Gegensatz zu Zedner (vergl. D. p. J., 321, S. 189) nimmt Förster an, daß sich bei der Ladung an der Nickelanode des Jungner-Edison-Sammlers Ni O2 bildet, was schon Edison behauptet hat, und zwar nimmt Förster an, daß eine feste Lösung von Ni O2 in Ni2 O3 entsteht. Bei der Entladung wird zunächst bei rasch fallender Spannung das Ni O2 reduziert, dann bleibt die Spannung lange Zeit konstant, entsprechend dem Potential von Ni2O3; dann fällt die Spannung plötzlich um 0,55 Volt und bleibt wieder einige