Text-Bild-Ansicht Band 316

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Der Motor wird gegenwärtig von der Firma Roser-Mazurier in zwei Grossen gebaut:

Nennleistung
5 PSe 10 PSe
Hochdruckcylinder, Durchmesser 85 120
Niederdruckcylinder, Durchmesser 120 160
Hub 140 150
Umdrehungszahl 550 520

Nach Angabe der Fabrik verbrauchte der erstgenannte Motor bei 4 PSe 682 l Gas oder 313 g Gasoline.

Eine schärfere Beurteilung des Motors ist mangels genauerer Unterlagen zur Zeit nicht möglich.

Kurz sei hier noch auf die Aehnlichkeit hingewiesen zwischen dem Verbundmotor und den Motoren mit verlängerter Expansion.

Die im folgenden angeführten Motoren stehen in keinem Zusammenhang mit den vorher besprochenen. Es sind Viertaktmotoren, welche in konstruktiver oder grundsätzlicher Hinsicht etwas Besonderes bieten.

(Fortsetzung folgt.)

Der Holländer und seine Theorie.

Von Ingenieur K. Ereky in Wien.

Die Zerkleinerungsmaschinen werden noch immer nach den praktischen Erfahrungen konstruiert, weil die Erscheinungen, welche zwischen den arbeitenden Maschinenteilen zu Tage treten, mathematisch noch nicht aufgeklärt sind. Die Vorgänge beim mechanischen Aufbereiten der Metalle, was streng genommen auch einer Zerkleinerung gleich kommt, sind auch noch nicht mathematisch klargestellt, jedoch haben wir nach Kick und Rejtö's Theorie1) von der „Inneren Reibung“ einen Leitfaden zur Erklärung derselben. Die eigentliche Zerkleinerungsarbeit wurde durch diese Theorie noch nicht erklärt, weil die Materialien auf einmal durch mehrere Festigkeitskräfte in Anspruch genommen werden, und obige Theorie nur über einfache Beanspruchungen handelt. In dem Holländer, welcher eine der wichtigsten Maschinen der Papierfabrikation ist, treten auch mehrere Festigkeitskräfte zu gleicher Zeit auf.

Der Holländer besteht der Hauptsache nach aus einer Wanne, welche in der Mitte durch eine Wand in zwei Teile geteilt wird. In einem dieser Teile rotiert die Messerwalze, unter welcher sich eine kropfförmige Erhöhung der Wanne mit eingebautem Grundwerk befindet. Diese Teile werden, wie oben erwähnt, nach der Erfahrung eventuell nach der Stoffbewegung gebaut, so dass die eigentliche Holländerarbeit, die Zerfaserung, lediglich von der Geschicklichkeit des Arbeiters abhängt.

Bei der Konstruktion eines praktisch brauchbaren Holländers hat man das Umtreiben, den Umlauf und die Zerfaserimg des Stoffes zu ermitteln; dies soll in der nachstehenden Betrachtung durchgeführt werden.

I. Das Umtreiben des Stoffes.

Werden die Hadern in den Holländer eingetragen, so erfasst die Messerwalze dieselben und führt sie über den Kropf durch das Grundwerk, wobei diese zerfasert und bei den späteren Durchgängen durch die Walzenschienen nicht mehr ergriffen werden können; davon ist die Folge, dass die Messerwalze nicht anders als ein Schöpfrad arbeiten kann. Nehmen wir an, dass dieses Schöpfrad die Dimensionen besitzt (Fig. 1): 1000 mm Durchmesser, 900 mm Länge, 20 Zellen und 150 Touren pro Minute macht. Eine Zelle (60 mm breit, 50 mm tief mit einem Inhalt von 3 1) schiebt 3 kg Stoff weiter, also 20 Zellen bei 150 Touren 9000 kg. Wenn der Holländerinhalt 3000 l wäre, so würde der Stoff in der Minute dreimal in der Wanne herumlaufen, thatsächlich läuft derselbe aber in 2 Minuten nur einmal herum.

Bei 150 Touren ist nämlich erstens die Nacheinanderfolge der Zellen so rasch, dass die breiartige Masse nicht Zeit genug findet, dieselben auszufüllen, zweitens wird der Stoff durch die Zentrifugalkraft zurückgedrängt (Fig. 2). Je grösser die Tourenzahl ist, desto weniger Zeit hat der Stoff, die Zellen auszufüllen, und desto mehr wird das Material (welches sich schon in den Zellen befindet) herausgeschleudert, bevor noch die Messer das Grundwerk passiert haben. Es ist daher leicht einzusehen, dass man mitder Vergrösserung der Tourenzahl dem Stoff absolut keine raschere Fortbewegung geben kann. Hätte die Walze keinen anderen Zweck, als den Stoff mit der thatsächlichen Geschwindigkeit herumzutreiben, so wären nur 25 Umdrehungen pro Minute genügend, jedoch wegen der rascheren Zerfaserung ist die hohe Tourenzahl notwendig.

Bei dem Umtreiben des Stoffes kommen drei Kräfte zur Geltung: die Umfangskraft U2), die Zentrifugalkraft C, und das Gewicht des Stoffes G. Diese Kräfte werden nach folgenden Gleichungen bestimmt (Fig. 3):

β) C = ω2rm γ) G = mg,

worin bedeuten: ω Winkelgeschwindigkeit, r Radius der Walze, t die Zeit, welche der Stoff braucht, um die Umfangsgeschwindigkeit der Walze zu erreichen, m die Masse des Stoffes pro Zelle, g die Beschleunigung 9,81 m.

Wenn der Reibungskoeffizient zwischen der Wanne und dem Stoff f ist, da wird die Reibung R durch das Gewicht und der Zentrifugalkraft des Stoffes

δ) R = f(G + C)

sein.

Aus der Gleichung δ folgt, dass durch eine grössere Tourzenzahl der Walze eine grössere Reibung entsteht, wodurch das Umtreiben des Stoffes eine dritte Verzögerung erfährt. Diese drei störenden Faktoren, welche Funktionen der Zentrifugalkraft sind, geben dem Schöpfrad einen sehr geringen Wirkungsgrad, welcher um so geringer wird, je grösser die Tourenzahl der Messerwalze ist. Nach den Erfahrungen braucht ein Holländer (Fig. 4) allein zum Umtreiben des Stoffes 6 PS, bis die wirkliche Arbeit

zu stände kommt.

6 PS = 450 kgm

d.h. 3%

Das Umtreiben wird also unökonomisch geleistet, was darin seinen Grund hat, dass der Kropf zu weit von der Walze absteht, und diese nicht als Schöpfrad arbeiten kann. Die Entfernung ist aber bei weitem nicht günstig zur Ausnutzung der Zentrifugalkraft, weil dieselbe wegen der Vergrösserung der Reibung nur störend wirkt. Diese störende Wirkung der Zentrifugalkraft kann vernichtet werden, und besteht unsere Aufgabe darin, dieselbe so aufzuheben, dass der Wirkungsgrad des Holländers sich besser stellt. Die mechanischen Verhältnisse sind die folgenden (Fig. 5).

Ein gleichförmig rotierender Stab treibt einen materiellen

1)

Rejtö, Die innere Reibung der festen Körper, Leipzig 1897.

2)

Die Gleichung α ist gültig nur in dem Falle t = 0. Statt dieser Gleichung können wir aber auch eine Gleichung aus der Hydraulik verwenden:

wo ν = rω, f die geschlagene Stoffoberfläche, γ das Gewicht des Stoffes pro Volumeneinheit.