Text-Bild-Ansicht Band 316

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Der Holländer.

Von Professor Alfred Haussner in Brünn.

(Fortsetzung von S. 490 d. Bd.)

Machen wir jetzt noch einen ganz interessanten Schluss mit Bezug auf die zu leistende Arbeit. Wir wünschen die Fasern zu zerkleinern und zwar möglichst gleichmässig. Dazu gehört aber, dass alle Stoffteile thunlichst gleich oft zwischen die Messer gelangen, dass also alle Stoffteile dieselbe Zeit brauchen, um von der Walze wieder zur Walze zurückzukehren, eine Aufgabe, welche neuerer Zeit durch Hilfsmechanismen in mannigfacher Weise zu lösen versucht worden ist.

Der Hauptgrund für die gewöhnlich vorkommenden Ungleichmässigkeiten liegt in der unausweichlichen Ungleichheit der beiden Bögen BGB und JHG (Fig. 14). Durch von mir angestellte Beobachtungen überzeugte ich mich, wie schon kurz berührt, dass die Stoffteile am inneren Umfang nicht bloss wegen des kleineren Weges rascher wieder zu den Messern zurückkehren, sondern auch wegen grösserer Geschwindigkeit.

Diese Beobachtung drängt förmlich zu folgendem Schlusse. Wenn man überhaupt bei der inneren Seite einen grösseren Krümmungshalbmesser anwendet, was ja nach der vorangegangenen Entwickelung in gewissen Fällen dringend zu empfehlen ist, und nicht so vorgeht, wie es meist geschieht, indem man den inneren Krümmungshalbmesser gerade nur der Mittelwandstärke entsprechend macht, so trachte man die Bewegung bei den kürzeren Bogen zu verlangsamen. Eine Verschiedenheit des absoluten Gefälles innen und aussen ist wohl nicht ausführbar.

Man lege also an die Innenseite einen grösseren Widerstand und erleichtere die Bewegung gegen aussen.

Textabbildung Bd. 316, S. 508

Mit Bezug auf den oben gerechneten günstigsten Krümmungsradius (für allerdings grosse Stoffgeschwindigkeiten) erscheint das leicht möglich. Legen wir nämlich den dem günstigsten Krümmungsradius zugehörigen Kreis nicht in die Trogmitte, sondern näher gegen den äusseren Umfang, so finden die Stoffteilchen bei diesem einen relativ kleineren, bei dem inneren Umfang grösseren Widerstand, wodurch der beabsichtigte Ausgleich mit höchst einfachen Mitteln, ohne jeden Mechanismus erreichbar scheint.

Aber ein zusammenhängender Stoffstrom darf es nicht sein, wenn der geschilderte Erfolg eintreten soll, weil im zusammenhängenden Strom die Geschwindigkeiten der Nachbarteile des Stoffes sich so beeinflussen, dass die beabsichtigte Wirkung nicht eintreten könnte. Deshalb ist eine Teilung in mehrere, konzentrisch liegende Abschnitte geboten. Die Trennungswände können ganz dünn, etwa aus Metallblech ausgeführt werden, wie es Fig. 14 andeutet und für die gleichmässige Leitung von Flüssigkeiten in Krümmungen nicht ganz neu ist. In Fig. 14 sind zwei konzentrische Wände MN und PQ angegeben. Durch diese werden aber die Bedingungen für das Fliessen nicht unmerklich geändert. Nehmen wir hier den einfacheren Fall des Rechtecksquerschnittes zuerst, dann bleibt, sofern wir den Stoffquerschnitt im ganzen nicht ändern, was meist nicht zu empfehlen ist, wie später noch näher dargethan werden soll, die Höhe in jedem der einzelnen Zwischenkanäle wie vor, die Breite ändert sich aber im allgemeinen auf den nten Teil der ganzen Breite a. Da liegt die Sache so, dass wir die allgemeine Gleichung 15, worin noch keine besondere Bedingung für die Querschnittsform liegt, benutzen müssen, um Aufschluss über die jetzt günstigsten Verhältnisse zu erlangen.

Nehmen wir an, es sei in der geraden Strecke das Rechteck mit dem Seitenverhältnis 1 : 2, die Breite = a gewählt, so ist in jedem Zweigkanal die Breite

, wennn Abteilungen gemacht werden, die Höhe jedes Kanals aber, sowie im ungeteilten
, der benetzte Umfang also

Die Fläche wird

.

Aus Gleichung 4 folgt mit diesen Werten:

Aus Gleichung 18 erhellt sogleich eine wesentliche Verringerung des günstigsten Krümmungshalbmessers, beinahe genau auf den nten Teil desjenigen, welcher für den ungeteilten Kanal folgt, weil der Bruch

in dem Koeffizienten für – nahezu der Einheit entspricht, wenn wir den Potenzexponenten
auch bedenken. Diese wesentliche Abminderung des Krümmungshalbmessers ist ja ganz natürlich, weil die Kanalbreite, welche vor allem denselben beeinflusst, auf den nten Teil herabgemindert worden ist.

Ist beispielsweise n = 2, so dass wir also den Trog in der Krümmung in zwei gleich weite Kanäle teilen, so folgt aus Gleichung 18 x = 0,59 a, wenn wir Stoff mit 2% Fasergehalt bei 0,1 m Geschwindigkeit fliessen lassen. Dieser Wert gestattet nicht, den mittleren Stofffaden für den aussenliegenden Kanal wenigstens mit dem Krümmungsradius 0,75 a fliessen zu lassen, wie es für die Annahmen der Fall sein müsste, so dass wir auch schon hier für den äusseren Kanal nicht wesentlich günstigere Bedingungen für das Fliessen (nicht die kleinstmöglichen Widerstände) haben können, während der Stoff im innen liegenden Kanal relativ grössere Widerstände erfahren, somit zurückgehalten würde und wegen des kleineren Weges zur selben oder fast zur selben Zeit am Ende der Krümmung ankommen könnte, wie der unter günstigeren Verhältnissen aussen fliessende Stoff. Wäre dies zu erreichen möglich gewesen, so wäre man damit gewiss dem Ausgleich in der Stoffbewegung wesentlich näher gekommen. Hohe Stoffgeschwindigkeit vermöchte nach dem Vorangegangenen viel zu helfen.

In anderen Fällen wird es noch weniger gelingen die Formel 18, mit Vorteil zu benutzen. Einerseits würde durch eine weiter gehende Teilung, z.B. schon bei der Dreiteilung, der günstigste Krümmungsradius für den nach aussen zu verlegenden Kanal so klein ausfallen, dass man ihn praktisch gar nicht ausführen kann. Aehnliches geschieht bei grösseren Stoffkonzentrationen, wo infolge grösseren Reibungswiderstandes ein ziemlich kleiner, günstigster Krümmungsradius schon für den nicht geteilten Kanal, noch kleiner aber für den geteilten Kanal folgt.

Ueberdies ist nicht zu übersehen, dass durch die Kanalteilung, wenn sie, so wie früher vorausgesetzt, erfolgt, eine Erhöhung des Reibungswiderstandes gegen den relativ günstigsten Fall deshalb eintritt, weil ja durch die Kanalteilung das Seitenverhältnis 1 : 2 für den rechteckigen Kanalquerschnitt notgedrungen wesentlich geändert wird.