Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 328, Jahrgang 1913, S. 9 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Das Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung zu
Mülheim (Ruhr). Glückauf v. 16. Nov. 1912. Nr. 46. Die
Kaiser-Wilhelmgesellschaft hat in Dahlem bei Berlin Forschungsinstitute für Chemie
und ebenso für physikalische Chemie ins Leben gerufen. Als eine neue Zweiganstalt
dieser Gesellschaft soll im Laufe der nächsten Jahre in Mülheim an der Ruhr das
Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung erstehen. Die Verwaltung dieses
Instituts wird durch einen Ausschuß der beisteuernden Werke und durch ein Kuratorium
geführt werden, denen außerdem noch ein wissenschaftlicher Beirat zur Seite gestellt
werden soll.
Nachdem der Senat der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft die Satzungen des Mülheimer
Instituts im letzten September genehmigt hat, und darauf Ausschuß und Kuratorium des
Instituts im November zum ersten Mal zusammengetreten sind, ist nunmehr die Gründung
dieser Zweiganstalt vollzogen.
Den Vorsitz im Kuratorium führt der Regierungspräsident Dr. Kruse – Düsseldorf. Neben den Vertretern des Ministeriums und der
Rheinischen Gesellschaft für wissenschaftliche Forschung in Bonn (Geh. Bergrat Steinmann) sind zwei Mitglieder von der Stadt Mülheim und
je 4 Mitglieder von der Kaiser-Wilhelmgesellschaft und vom Ausschuß der beitragenden
Werke gewählt. Von dem Ausschuß sind folgende Herren gewählt: August Thyssen, Hugo Stinnes, Geh. Kommerzienrat Kirdorf und Kgl. Baurat Benkenberg. Man vermißt
unter den Mitgliedern des Kuratoriums einem Vertreter der Bergbau-Wissenschaften von
den preußischen Bergakademien. Wenn auch in dem neuen Institut die Brennstoffe in
erster Linie auf ihre chemischen Eigenschaften untersucht werden sollen, so
erscheint doch bei der innigen Berührung mit den Fragen des Bergbaues die Vertretung
der Bergakademie oder auch Technischen Hochschule im Kuratorium naheliegend. Da vom
Ausschuß der Werke noch ein Mitglied zu wählen ist, ließe sich vielleicht jetzt
schon die Lücke ausfüllen.
Das Mülheimer Institut soll der weiteren Untersuchung und Erforschung unserer
Brennstoffe dienen. In erster Linie wird also die Steinkohle Gegenstand der
Forschungen sein, jedoch soll das Arbeitsfeld des Instituts nicht auf diesen
wichtigsten Brennstoff beschränkt bleiben, sondern soll die übrigen: Braunkohle,
Torf, Holz u.a. mit umfassen.
Geplant ist im Prinzip ein einfach gehaltener Bau, wo die Möglichkeit zu
Erweiterungen vorgesehen ist. Die Baukosten werden auf 700000 Mk. veranschlagt wovon
40000 Mk. für die innere Einrichtung, Instrumente Chemikalien u.a. aufzuwenden sind.
Die Betriebskosten werden auf 80–100000 M./Jahr geschätzt.
Die Aufstellung der Baupläne wie die Wahl der Assistenten und Hilfsarbeiter soll
zweckmäßig dem noch zu berufenden Direktor überlassen bleiben. Die Arbeitsstoffe
sollen innerhalb des Rahmens, der durch das Institut gegeben ist, den einzelnen
selbständig arbeitenden Herren nach freier Wahl überlassen bleiben.
Im allgemeinen sollen die Resultate, die in dem Institut gewonnen werden, der
Gesamtheit durch Veröffentlichungen zu gute kommen; jedoch wird das System des
Patentverbotes nicht für zweckmäßig erachtet, einmal um nicht erfinderische Köpfe
zurückzuschrecken, ferner aber auch, um nicht durch Veröffentlichung praktisch
wertvoller Erfindungen den Vorsprung der deutschen Industrieausländischer Konkurrenz
gegenüber preiszugeben.
Einige Probleme, die zunächst der Lösung harren und u.a. zu den ersten Aufgaben des
Instituts zu zählen sind, deutete der Senator der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft,
Wirkl. Geh. Rat Prof. Dr. Fischer in einer Versammlung im
Kurhause Raffeberg b. Mülheim an:
Beim Verkokungsprozeß werden trotz aller Vervollkommnungen nur 20 Prozent Ammoniak
der theoretisch möglichen Ausbeute gewonnen. Durch Gegenwart von Wasserdampf und
durch niedrige Verkokungstemperatur (Mond) kann das Dreifache erreicht und das
Verfahren bei geeigneter Ausarbeitung auch auf Wasch- und Leseberge ausgedehnt
werden. Die Wirkung von Druckveränderungen bei der Verkokung, z. T. bei Gegenwart
von Wasserdampf oder Wasserstoff, sind zu untersuchen.
Ein fundamentales Problem der Heizstoffindustrie bleibt die künstliche Herstellung
von flüssigen Brennstoffen auf ökonomische Art.
Das nach neuem Verfahren leicht zu isolierende Butadien kann, wie durch Arbeiten von
Hofmann und Harries
festgestellt ist, in Kautschuk verwandelt werden.
Die Anwendung von Katalysatoren läßt sich voraussichtlich weiter ausdehnen, und es
sind von der Katalyse ähnliche Erfolge noch zu erwarten, wie in der
Schwefelsäureindustrie oder bei der Synthese des Ammoniaks aus Stickstoff und
Wasserstoff (Badische Anilin- und Sodafabrik in Ludwigshafen a. Rh.). Mit Hilfe der
Umwandlung von Kohlenoxyd in Methan durch katalytisch erregten Wasserstoff, kann
bereits das Leuchtgas veredelt und von dem giftigen Kohlenoxyd befreit werden; es
bleibt nur noch ein ökonomisches Verfahren dieser Katalyse herauszuarbeiten.
Das Linde'sche Verfahren, Gasgemische durch Verflüssigung
und fraktionierte Destillation zu trennen, liefert bereits mit Erfolg Wasserstoff
und Sauerstoff und kann noch auf weitere Gebiete ausgedehnt werden.
Versuche mit sauerstoffreicherer Luft an Hochöfen, bei der Verkohlung der Kohle, bei;
der Gewinnung von Kraftgas u.a. liefern weitere Probleme, bei denen das Institut
durch Verbesserung der analytischen Methoden, wie durch das Studium neuer Prozesse
mitwirken soll.
Die Hauptaufgabe des Instituts ist hiernach die Arbeit an der „Vermehrung des
inneren Wertes der Kohle.“
Russwurm.
Zur Beleuchtungsfrage in Schlagwettergruben.
Die trotz verschärfter Sicherheitsmaßnahmen immer wieder vorkommenden großen
Schlagwetterexplosionen haben nunmehr allgemein zu der Ueberzeugung geführt, daß die unmittelbare
Ursache der Explosionen einmal in dem Abtuen von Sprengschüssen und dann in der
sogenannten Sicherheitslampe zu suchen ist. Gegen die erste Gefahrenquelle ist nur
dadurch erfolgreich anzukämpfen, daß die Schießarbeit in Schlagwettergruben
überhaupt verboten wird, eine Maßnahme, die allerdings von einschneidender Bedeutung
auf die Wirtschaftlichkeit vieler Gruben sein würde, der zweiten sucht man dadurch
zu begegnen, daß man allgemein die elektrische Grubenlampe einführen will.
Daß die elektrische Grubenlampe, obgleich sie schon seit Jahrzehnten auf den Markt
gebracht worden ist, noch immer nicht erfolgreich mit der nach dem Davy'schen Prinzip gebauten Benzinlampe konkurrieren
konnte, liegt in erster Linie daran, daß man mit ihr keine Schlagwetter nachweisen
kann, während dies mit der Benzinlampe durch die Aureole in der vollkommensten Weise
möglich ist. Unter Aureole versteht man den bei kleingeschraubter Flamme in
Gegenwart von Grubengas auftretenden heller gefärbten Flammenkegel. Ein weiterer
Nachteil gegenüber der Benzinlampe liegt sodann in der Form. Während die
Handlichkeit und die Lichtverteilung bei der Benzinlampe wiederum als vollkommen zu
bezeichnen sind, erscheint es ausgeschlossen, mit der elektrischen Lampe die
gleichen Vorteile zu erreichen. Daran hindert vor allem der Akkumulator, dessen
Größe mit der erforderlichen Brenndauer gegeben ist. Er verleiht einmal der Lampe
ein hohes Gewicht und bedingt ferner, daß die Lichtquelle ziemlich hoch gelagert
ist, wodurch die Lichtverteilung nur in einer für den Bergmann ungewohnten und
unvorteilhaften Weise möglich ist. Schließlich ist auch der im Vergleiche zur
Benzinlampe wesentlich höhere Preis der Einführung, bisher hinderlich gewesen.
Die in ihrer Form und in ihrer Wirkungsweise an und für sich, vollkommene
Benzin-Sicherheitslampe kann immer, nur nach vorhergegangener mechanischer
Beschädigung zum Verhängnis werden. Aber gerade diese mechanische, Beschädigung –
Platzen des Cylinders, Bersten des Drahtkorbes – ist bei einer Belegschaft von
mehreren tausend Bergleuten und bei der hastigen Arbeitsweise in jeder Grube immer
an mehreren Exemplaren vorauszusetzen. Trotz eingehendster Kontrolle und trotz des
strengen Gebotes, sich im Bedarfsfälle aus den in der Grube verteilten Lampenbuden
neue Lampen zu besorgen, unterlassen es die Arbeiter in Verkennung der Gefahr sehr
oft, diesem Gebote nachzukommen, besonders um nicht an Arbeitszeit zu verlieren. Bei
der elektrischen Lampe dagegen kann eine mechanische Beschädigung deshalb nie
bedenklich werden, weil nach etwaiger Zertrümmerung des Glases durch,
augenblickliches Durchbrennen der Glühfaden, sofort erlischt.
Dieser Hauptvorzug, der elektrischen Lampe ist daher auch maßgebend gewesen bei der
Absicht, sie allgemein einzuführen. Um einen möglichst vollkommenen Typ zu erhalten,
Und um die oben hervorgehobenen Mängel möglichst herabzumindern, sind vor etwa
Jahresfrist vom englischen Ministerium und neuerdings vom Verein für die
bergbaulichen Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund ansehnliche Preise
ausgesetzt worden für diejenige elektrische Lampe, die für den Grubenbetrieb am
besten geeignet ist. Der Preis des englischen Ministeriums ist bereits vergeben
worden, und zwar ist er dem deutschen Ingenieur Färber
zuerkannt worden. Die Lampe unterscheidet sich aber nur in einigen vorteilhaften
Kleinigkeiten von den bisher bekannten Typen und enthält noch viele der oben
erwähnten Nachteile. Eine Hauptbedingung des Preisausschreibens waren möglichst
niedrige Herstellungskosten, und in dieser Hinsicht ist allerdings die Aufgabe
insofern gelöst, als sie nach Angabe des Konstrukteurs nicht teurer sein soll, als
die Benzinsicherheitslampe. Skeptische Leute befürchten allerdings, daß die
betreffende Firma, welche den Bau der Lampe übernommen hat, diesen Preis nicht wird
aufrecht erhalten können.
Daß die deutsche Fachwelt diese Lampe im allgemeinen nicht allzu günstig beurteilt,
zeigt das neuerliche deutsche Preisausschreiben. Die Bedingungen, die daran geknüpft
sind, sind aber andererseits wieder so hoch, daß berechtigte Befürchtungen bestehen,
die Aufgabe werde nicht gelöst werden. Vor allem gilt dies hinsichtlich des
Schlagwetteranzeigers, der damit verbunden sein Soll, was, ohne die Lampe ganz
wesentlich zu verteuern, kaum erreichbar scheint.
In der Unwahrscheinlichkeit, einen billigen und einwandfreien Schlagwetterindikator
an der Lampe selbst anbauen zu können, liegt es Wohl auch begründet, daß neuerdings
wieder viele Apparate auf den Markt gebracht werden, welche lediglich dazu bestimmt
sind, die Schlagwetter anzuzeigen. Die neueren zu diesem Zwecke konstruierten
Apparate beruhen im Prinzip teils, wie die meisten älteren, auf der durch eine
Membran stattfindenden Osmose des leichteren Grubengases zu einem abgeschlossenen
Luftquantum, wodurch in diesem ein Ueberdruck erzeugt wird, der entweder akkustische
oder optische Signale auslöst, teils sind es sogar Apparate, die sehr schnell eine
Gasanalyse ausführen lassen. Schließlich sucht man neuerdings auch einen
elektrischen Indikator zu konstruieren, wobei die Abhängigkeit des Leitungsvermögens
elektrischer Leiter von dem umgebenden Medium benutzt wird. Einen neuen Weg hat die
Firma Zeiß in Jena beschritten durch Anwendung des schon
bekannten Interferometers zur Untersuchung der Grubenwetter auf Grubengas. Dieses
Interferometer beruht darauf, daß das Beugungsspektrum eines Strahlenbüschels, durch
eine mit Methan gefüllte Gaskammer geschickt, abgelenkt wird und durch einen
optischen Kompensator in das Gesichtsfeld zurückgebracht werden kann. Die
Zurückführung geschieht durch eine Mikrometerschraube, an welcher sich das Maß der
Ablenkung des Spektrums und damit der Methangehalt der Grubenluft direkt ablesen
läßt.
Alle diese Schlagwetter-Indikatoren haben bei ziemlich hohen Kosten vor allem den
Nachteil, daß sie, soweit ihre Empfindlichkeit überhaupt eine Verwendung in der mit
feinstem Kohlenstaub geschwängerten Luft erlaubt nur in den Händen besonderer
Beamten zu gebrauchen sind wodurch der eigentliche Zweck, eine ständige Kontrolle vor jedem
Betriebspunkte zu haben, wieder hinfällig wird, da es unmöglich erscheint, vor jedem
Orte ständig Wetterkontrolleure anzustellen. Denn der von Nichtfachleuten auch schon
gemachte Vorschlag, das Grubengebäude mit einem besonderen Röhrensystem zu
durchziehen und jeden Arbeitsort mit einer Wetterbeobachtungszentralstelle zu
verbinden, ist gänzlich undurchführbar. Bei den hervorgehobenen Schwierigkeiten
dürfte daher als brauchbarstes Ergebnis der ganzen Bewegung wieder der schon oft von
namhafter Seite gemachte Vorschlag erneuert werden, die gesamte Belegschaft bis auf
die Ortsältesten mit elektrischen Akkumulator-Lampen auszurüsten, den Ortsältesten
dagegen als Schlagwetterindikator die Benzinlampe zu belassen und durch geeignete
Mittel ihr Verantwortlichkeitsgefühl zu stärken.
Dipl.-Ing. Hugo Gornick.
Wissenschaftliche Gesellschaft für Flugtechnik.
Im November vor. Jrs. wurde im Anschluß an die Sitzung der Göttinger Vereinigung zur
Förderung angewandter Physik und Mathematik eine Versammlung von Vertretern der
Flugwissenschaften veranstaltet, die sich eines großen Zuspruches erfreute, und
deren Ergebnis eine Reihe außerordentlich wichtiger Vorträge war, deren Drucklegung
im Literaturbericht dieser Zeitschrift noch besonders gewürdigt werden wird. Die
reiche Beteiligung Und der fruchtbringende Gedankenaustausch unter der anwesenden
Herren ließ die Errichtung einer Gesellschaft wünschenswert erscheinen, die es sich
zur Aufgabe machen würde, die angebahnten Beziehungen dauernd zu erhalten und wo
möglich noch enger zu gestalten. So erfolgte denn am 3. April die Gründung der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Flugtechnik unter dem
Ehrenvorsitz des Prinzen Heinrich von Preußen, der ja der
Automobil- und Flugtechnik von jeher sein besonderes Interesse zugewandt hat. Auch
bei dieser Sitzung konnten wieder eine Reihe wissenschaftlicher Fragen erörtert
werden, zumal gleichzeitig die wissenschaftliche Abteilung der Allgemeinen
Luftfahrzeug-Ausstellung, die ja in der Hauptsache von den wissenschaftlichen
Instituten in- und ausländischer Hochschulen beschickt war, zu geeigneten
Demonstrationen der Vortragenden Gelegenheit bot.
Nachdem dann die nötigen Vorarbeiten soweit gediehen waren, fand am 25. und 26.
November die erste Ordentliche Mitgliederversammlung der Gesellschaft, die
inzwischen fast 350 Mitglieder zählt, in Frankfurt a. M. statt. Der Versammlung fiel
zunächst die Aufgabe zu, die Satzung anzunehmen und hierdurch eine Eintragung ins
Vereinsregister zu ermöglichen. Sie setzte ferner den Jahresbeitrag auf 25 M. fest,
wogegen den Mitgliedern als offizielles Organ die „Zeitschrift für Flugtechnik
und Motorluftschiffahrt“ zugestellt werden wird.
Den wissenschaftlichen Teil eröffnete Professor Reißner
durch einen Vortrag über „Beanspruchung und Sicherheit von Flugzeugen.“ Er
ging zunächst auf die Kräfte ein, die ein Flugzeug während des Fluges beeinflussen,
gab verschiedene Methoden an, diese Kräfte rechnerisch festzulegen, und wandte
sich endlich dem Fall zu, daß ein Flugzeug nach steilem Gleitflug schnell durch eine
jähe Steuerbewegung abgefangen und zu sanftem Horizontalflug gezwungen wird, weil
hierbei die größten Beanspruchungen auftreten, Dann wurden die Konstruktionsteile
besprochen, die grundsätzlichen Unterschiede zwischen Ein- und Doppeldecker
skizziert, und endlich die Materialprüfung erwähnt.
Die zweite Sitzung leitete Prinz Heinrich von Preußen; Dr.
Linke-Frankfurt a. M. hielt für den plötzlich
erkrankten Geheimrat Hergesell-Straßburg das Referat über
den Vortrag: „Die Luftbewegung in der Erdnähe mit besonderer Berücksichtigung der
Erfahrungen der Luftfahrer“ Es wurden zunächst die verschiedenen zur Messung
der Luftbewegung möglichen Methoden und Instrumente besprochen, und hierauf die
Bewegungsarten selbst nach ihren Entstehungsursachen eingehend erörtert. Im letzten
Teil des Vortrages kamen die Erfahrungen zum Ausdruck, welche die Flieger selbst bei
ihren Fahrten gesammelt hatten; die erlassene Umfrage bei den einzelnen Luftfahrern
bezog sich in der Hauptsache auf Wirbelbewegungen, verbunden mit Vertikalströmungen,
ihre Beeinflussung durch die Formation des darunter liegenden Geländes und
Festlegung des Begriffes: „Luftlöcher“. Die nachfolgende Diskussion ergab das
Resultat, daß die Geländeformation und deren Art von bestimmendem Einfluß auf die
Wirbelbildung der Luftbewegung ist.
Den zweiten Vortrag hielt Geheimrat Assmann-Lindenberg
über das Thema „Vorschläge zum Studium der atmosphärischen Vorgänge im Interesse
der Flugtechnik.“ Er betonte die Wichtigkeit, selbstschreibende Apparate mit
Luftfahrzeugen in die Hohe zu nehmen, um sowohl über die Geschwindigkeiten der
Luftbewegungen als auch über die thermischen. Vorgänge innerhalb der Atmosphäre in
den verschiedenen Höhenlagen ein umfangreiches Material zu sammeln, da das bisher
vorliegende durch Drachen-, Fessel- und Registrierballone gesammelte Material nicht
ausreicht, um gültige Theorien aufzustellen.
Ueber das dritte Thema „Versuche an Doppeldeckern zur Bestimmung ihrer
Eigengeschwindigkeit und ihres Flugwinkels“ sprach Dipl.-Ing. Hoff-Aachen. Er beschrieb zunächst den von ihm
konstruierten Registrierapparat, bei welchem die Ausschläge eines gedämpften
Pendels, einer horizontalen Windfahne, und einer beweglich aufgehängten Druckscheibe
auf einer Schreibtrommel aufgezeichnet werden, zeigte den Apparat mittels
Lichtbildern in verschiedenen Stellungen und führte zum Schluß die bereits
ausgewerteten Kurven im Bilde vor. Den letzten Vortrag übernahm Professor Dr. Friedländer über die „Physiologie und Pathologie der
Luftfahrt“, in welchem er auf die Wichtigkeit medizinischer Untersuchung an
Luftfahrern vor und nach ihren
Luftfahrten hinwies, und endlich demonstrierte Herr. Dr. Bruger noch kurz den Kreiselkompaß der Firma Hartmann & Braun, der die besondere Einrichtung hat, die
Ausschläge der Windrose des Original-Mutterkompasses durch elektrische Fernleitung
auf beliebig viele Tochterapparate zu übertragen, die nun an den verschiedensten
Stellen zum Anzeigen verwertet werden können.
Béjeuhr.
––––––––––
Hochleistungs- und Steilrohrkessel. Man kann beobachten,
daß sich für Maschinenteile, die seit längerer Zeit im Gebrauch sind, eine
einheitliche Ausführungsform herausbildet. Indessen bewirkt wiederum ein umwälzender
Fortschritt auf einem Gebiet des Maschinenbaus, daß auch in verwandten Zweigen mit
Konstruktionen, die längst festzustehen schienen, gebrochen werden muß. Ein
derartiger äußerer Anstoß war für den Dampfkesselbau die Erfindung der
Dampfturbine.
Mit dieser Maschinengattung war die Möglichkeit gegeben, auf einem verhältnismäßig
kleinen Raum eine große Leistung zu erreichen. Leider war es aber oft schwer, mit
den vorhandenen Kesseln auf dem zur Verfügung stehenden Platz die genügende
Dampfmenge zu erzeugen. Es setzte naturgemäß das Bestreben ein, die Abmessungen von
Maschinen- und Kesselhaus in ein günstigeres Verhältnis zu bringen. Einen Vorzug
brachte die Dampfturbine dagegen mit sich, der darin bestand, daß man das
vollständig reine Kondensat zur Kesselspeisung sofort verwenden konnte.
Dieser Vorzug sprach von vornherein gegen den Versuch, die weitere Entwicklung des
Dampfkesselbaus auf dem Gebiet der Großwasserraumkessel zu suchen. Der Hauptvorteil,
den diese Kesselart bot, die geringere Schädigung durch Verwendung von
verunreinigtem Speisewasser, wurde nämlich hinfällig. Dagegen blieb der Hauptfehler
der Großwasserraumkessel, der langsame Temperaturausgleich und das davon
hervorgerufene Undichtwerden von Nietnähten und Walzstellen bestehen.
Auf dem Gebiet der Zweikammerwasserrohrkessel machten sich die Bestrebungen in der
angegebenen Richtung dadurch geltend, daß versucht wurde, den Wasserumlauf, den
Verbrennungsprozeß und die Gasführung zu verbessern. Auf Grund der in diesem Sinn
gemachten Fortschritte entwickelte sich ein neuer Kesseltypus, der
Hochleistungskessel. Um die Wassergeschwindigkeit zu vergrößern, wurden die Rohre
verkürzt, denn in kürzeren Rohren findet das Wasser einen geringeren Widerstand beim
Durchfluß. Der schnellere Wasserumlauf bewirkt nun eine rasche Abgabe der Wärme vom
Rohr an das Wasser. Ferner muß er selbstverständlich temperaturausgleichend wirken,
wodurch Undichtigkeiten vorgebeugt wird. Die Befürchtung, daß die schnelle
Wasserzirkulation das Mitreißen von Wasser mit dem Dampf begünstigen könne, wird
durch die bei Hochleistungskesseln stets vorhandenen Ueberhitzer gegenstandslos.
Der bedeutendste Fortschritt in Bezug auf die Verbesserung des Verbrennungsprozesses
bildet die Einführung des Kettenrostes. Derselbe gestattet die Unterbringung einer
großen Rostfläche, besonders, wenn er in mehrere Einzelroste geteilt ist. Durch
die mechanische Beschickung wird rauchfreie, d.h. vollkommene Verbrennung
erreicht.
Der dritte oben erwähnte Punkt, auf den der Dampfkesselkonstrukteur sein Augenmerk
richtete, war die Erzielung einer möglichst vorteilhaften Gasführung. Die Erfahrung
hat gelehrt, daß hohe Gasgeschwindigkeiten und vor allem starke Durchwirbelung des
Gases zur Vergrößerung des Wirkungsgrades führen. Um die erforderliche
Geschwindigkeit des Gases zu erreichen, verengt man allmählich die Züge und trägt
dadurch der Volumenverminderung der Gase infolge der Abkühlung Rechnung. Die
erstrebte Durchwirbelung der Gase wird durch mehrfache Umlenkung erreicht. Die
unteren Reihen der Wasserrohre ordnet man gern so an, daß sie der sehr intensiv
wirkenden strahlenden Wärme des Rostes ausgesetzt sind. Der Rauchgasvorwärmer wird
möglichst nahe an den Kessel herangerückt.
Die Schwierigkeiten der Herstellung der Wasserkammern und der zahlreichen
Rohrverschlüsse umgeht eine Konstruktion des Ingenieurs Glogner-Charlottenburg in geschickter Weise. Ein weiterer Schritt in
dieser Richtung war die Einführung der Steilrohrkessel, um welche sich besonders der
Ingenieur Garbe verdient machte.
Textabbildung Bd. 328, S. 12
Abb. 1.
Textabbildung Bd. 328, S. 12
Abb. 2.
Der von ihm konstruierte Kessel besteht, wie die Abb.
1 zeigt, aus einer gleichen Anzahl Ober- und Unterkessel (I, II). Beide
sind durch ein Bündel gerader Rohre verbunden. Diese Rohre dienen in ihrem vom Rost
R entfernten Teil a
als Fallrohre, in dem Teil b, welcher dem Rost
zugekehrt ist, dagegen als Steigrohre. Dies bedeutet, daß in dem der Wärmewirkung
zumeist ausgesetzten Teil b eine Verdampfung des
Wassers und infolge der damit verbundenen Verringerung des spezifischen Gewichtes
ein Steigen desselben hervorgerufen wird. Die kältere und schwerere
Flüssigkeitssäule in der Bündelhälfte a drückt die
leichtere Flüssigkeit in b nach oben. Die Absicht, den
Rohren senkrechte Durchdringungen zu geben, führte zur Verwendung der Garbe platten. Dieselben sind in der Kesselskizze c und d bezeichnet und in
Abb. 2 besonders dargestellt. Wir sehen eine
Platte mit stufenartig angeordneten Erhöhungen. Jede Erhöhung ist zur Aufnahme von 2
Rohren bestimmt. Die Einmündungsfläche steht senkrecht zur Rohrrichtung, wie Abb. 1 erkennen läßt. Zwischen den einzelnen
Ausbeulungen sind Vertiefungen, in welche keine Rohre einmünden. Hierdurch wird
erreicht, daß die Rohre weit genug von einander entfernt bleiben, um eine bequeme
Auswechslung zu ermöglichen.
Der Wasserumlauf findet in der Weise statt, daß in den Oberkessel gespeist wird. Das
Wasser gelangt durch die Fallrohre in den Unterkessel und in der obengeschilderten
Weise in die Steigrohre und zur Verdampfung. Das Aufsteigen des verdampften Wassers
kann ungehindert wegen der steilen Lage der Rohre erfolgen. Ein anderer Vorteil, den
die fast senkrechte Stellung der Rohre mit sich bringt, ist die geringe
Verschmutzung der Heizfläche durch Flugasche. Hierdurch ist die Möglichkeit der
Verwendung geringwertigen Brennstoffs, z.B. minderwertiger Braunkohle, gegeben. Der
wegen des schnellen Umlaufs naheliegenden Gefahr des Wassermitreißens kann durch
Anordnung von Abscheidevorrichtungen begegnet werden. Ein Nachteil wäre darin zu
finden, daß bei angestrengtem Betrieb die Wärmewirkung auch auf das Rohrbündel a so stark wird, daß ein Teil von dessen Rohren
gleichfalls zu Steigrohren wird. Hierdurch würde der Wasserumlauf behindert werden.
Manche Firmen bauen daher zwischen den beiden Rohrbündeln eine Wand ein, welche die
Fallrohre vor den Feuergasen schützt.
Das senkrechte Durchdringen der Kesselwand durch die Rohre sucht die Firma Walther & Co. in Köln-Dellbrück durch Abbiegen der
Wasserrohre zu erreichen. Gegen diese Konstruktion, welche in Abb. 3 angedeutet ist, wird in erster Linie geltend
gemacht, daß die Reinigung der Rohre erschwert wird. Indessen fällt dieser Umstand
nach Einführung der Turbinenreiniger wenig ins Gewicht. Ein Vorzug der gekrümmten
Rohre ist dagegen ihre Unempfindlichkeit gegen ungleiche Wärmeausdehnung.
Textabbildung Bd. 328, S. 13
Abb. 3.
Textabbildung Bd. 328, S. 13
Abb. 4.
Die Maschinenfabrik Hartmann-Chemnitz verwendet bei den von ihr gebauten Kesseln
schmiedeeiserne Rauchgasvorwärmer, die vor gußeisernen den Vorzug der Billigkeit
haben. Durch geeignete Vorrichtungen muß aber dafür gesorgt werden, daß die
Temperatur des in den Vorwärmer eintretenden Speisewassers genügend hoch ist, weil
sonst „Schwitzen“ der Röhre zu befürchtert ist.
Dieselbe Firma löst die Frage der Regelung der Temperatur des überhitzten Dampfes
durch Anordnung von zwei getrennten Ueberhitzern, von denen einer direkt mit dem
Dampfentnahmeventil verbunden ist, während der Dampf aus dem andern Ueberhitzer,
bevor er zum Ventil gelangt, durch den Temperaturregler strömt. Hier dient er zur
Trocknung des Kesseldampfes und gibt einen Teil seiner Wärme ab. Die Regelung
erfolgt dadurch, daß man mehr oder weniger Dampf durch den Regler leitet.
Ein Nachteil der Steilrohrkessel gegenüber den Zweikammerkesseln ist die ungünstigere
Lage der Züge. Um trotzdem eine gute Wärmewirkung zu erzielen, sind, z.B. bei den
Borsigkesseln, die Steigrohre gegeneinander versetzt,
wodurch eine gute Durchwirbelung der Gase erreicht wird.
Beim Stirlingkessel ist der aus Abb. 4 ersichtliche Wasser- und Dampfumlauf erwähnenswert. Das Wasser
wird in den hinteren Oberkessel On gespeist, gelangt durch Fallrohre in den Unterkessel U, von dort durch Steigrohre in den vorderen Oberkessel
Ov , durch ein
Verbindungsrohr V in den mittleren Oberkessel Om und schließlich
durch die mittleren Fallrohre in den Unterkessel zurück. Der Kreislauf beschränkt
sich daher auf die 3 vorn liegenden Kessel. Durch den hinteren Oberkessel wird nur
der Ersatz des verdampften Wassers vermittelt. Der Dampf geht von dem vorderen
Oberkessel, in dem die stürmischste Dampfentwicklung stattfindet, durch
Verbindungsrohre D erst in den mittleren, dann in den
hinteren Oberkessel, in dem ruhiger Wasserstand herrscht. Von hier geht der Dampf
zum Sammler, der beim mittleren Oberkessel angeordnet ist, nachdem durch die
wiederholte Richtungsänderung das mitgerissene Wasser ausgeschieden wurde. Bei den
neueren Stirlingkesseln ist auch die Verwendung von
Wassergasschweißung an Stelle der Vernietung als Fortschritt in Bezug auf
Dichtigkeit und Festigkeit des Kessels anzusehen.
Der Hochleistungskessel der Firma Krupp sucht eine Führung
der Rauchgase dadurch zu erreichen, daß zwei Rohrreihen durch Abbiegen der einen
Reihe über ihrer Walzstelle zu einer Rohrwand zusammengezogen werden.
Bei den von derselben Firma geblauten Steilrohrkesseln treten aber an Stelle dieser
Rohrwandzüge Schamotteeinbauten.
Der Burckhardt-Hochleistungskessel zeichnet sich durch
vorzügliche Gasführung aus. Die heißesten Oase sind fast nur von Heizflächen
umgeben. Die mitgeführte Flugasche scheidet sich infolge mehrfacher scharfer
Umlenkung in den Zügen ab. Eine vorteilhafte Konstruktion der Feuergewölbe liefert
die Firma Heinicke, indem sie unter anderm an der Stelle
des zusammenhängenden Gewölbes einzelne Gurtbögen setzt, die den Vorzug bieten, daß
bei Reparaturen nur die betreffende schadhafte Stelle ersetzt werden muß, ohne daß
das ganze Gewölbe in Mitleidenschaft gezogen wird.
Ein Vergleich der Kesselarten untereinander zeigt, daß die höchsten Wirkungsgrade im
allgemeinen gleich sind. Indessen zeigen die modernen Konstruktionen gegenüber den
älteren den Vorzug guter Wärmeausnutzung auch bei gesteigerter Beanspruchung. Von
Vorteil ist die Verwendung der Strahlungswärme bei den Hochleistungskesseln, da ein
großer Teil der Wärme von der dem Rost zunächst liegenden Heizfläche aufgenommen wird,
während die Kesselummantelung nur niedrige Temperaturen erhält. Infolgedessen wird
der Verlust durch Wärmeausstrahlung gering. Ein weiterer Vorzug des Steilrohrkessels
ist sodann der geringere Platzbedarf; der jedoch nicht immer für die Wahl des
Kesselsystems ausschlaggebend sein wird.
(Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Nr. 43, 44, 45, 46.)
Schmolke.
––––––––––
Im Berliner Bezirksverein deutscher Ingenieure hielt Herr Prof. Stumpf von der Technischen Hochschule in Charlottenburg einen Vortrag über
„Der Raumschaden des schädlichen Raumes unter
besonderer Berücksichtigung der Gleichstromdampfmaschinen.“
Der Redner führte in seinem Vortrag aus, daß seine früheren Vorträge die Verminderung
des Flächenschadens des schädlichen Raumes zum Gegenstand hatten. Seine
diesbezüglichen Studien führten ihn zur Konstruktion der von ihm ins Leben gerufenen
Gleichstromdampfmaschine. Das genannte Vortragsthema stellt den restlichen Teil der
Gesamtaufgabe dar. Auf Grund eingehender mathematischer Darlegungen wurde
nachgewiesen, daß bei einer Dampfmaschine zu großen Füllungen kleine Kompressionen
und zu kleinen Füllungen große Kompressionen gehören, um den Schaden, welcher
infolge des im Dampfzylinder verbleibenden restlichen, vom Kolben nicht bestrichenen
Raumes entsteht, auf ein Minimum zu bringen. Hierfür gab der Redner eine
überraschend einfache geometrische Konstruktion an. Die weiteren Ausführungen
betrafen mathematische Darlegungen zur Erzielung des geringsten Raumschadens bei
überhitztem Dampf. Schließlich wurde nachgewiesen, daß zu jeder Größe des
schädlichen Raumes und zu jeder Füllung eine kritische Luftleere gehört, bei deren
Unterschreitung der Dampfverbrauch der Maschine wieder zunimmt. Auch dies wurde
mathematisch begründet, und vom Redner in einer Tabelle der jeweilige kritische
Kondensatordruck für verschiedene Füllungen und verschiedene Größen des schädlichen
Raums angegeben.
Zum Schluß zeigte der Redner in einer Reihe von Lichtbildern Konstruktionen von
Gleichstrombetriebsmaschinen, Gleichstromlokomobilen und Gleichstromlokomotiven. In
diesen vom Redner selbst entworfenen Konstruktionen waren die wissenschaftlichen
Ergebnisse über den Raumschaden verwertet.
––––––––––
Versuche an den Fernsprechkabeln zwischen Frankreich und
England. Die beiden Länder sind durch mehrere Guttaperchafernsprechkabel
miteinander verbunden, von denen die beiden neuesten künstlich erhöhte Induktivität
aufweisen. Bei dem einen, 1910 verlegten, ist die Induktivität der
Sprechschleife durch Einschalten von Selbstinduktionsspulen in Abständen, von 1
Seemeile erhöht (Pupinkabel)W. A. J. O'Meara.
Journ. Inst. Electr. Engineers 1911. Vol. 46, No. 206.. Bei dem
anderen 1912 verlegten Kabel ist die Schleifeninduktivität durch Umspinnen des
Kupferleiters mit etwa 0,3 mm dickem Eisendraht vergrößert (Krarupkabel). Beide
Kabel weisen das gleiche Guttaperchagewicht (75 kg/km) auf; die Kupfergewichte sind
75 kg beim Krarupkabel und 40 kg beim Pupinkabel, Das Krarupkabel ist 23,4, das
Pupinkabel 20,0 Seemeilen lang.
Nach den „Annales des Postes, Télégraphes et Téléphones“ Sept. 1912 ist die
Verständigung über beide Kabel gleich gut.
An dem Krarupkabel wurde der Versuch gemacht, die beiden Doppelleitungen zu einer
neuen, der Doppelsprech- oder Viererleitung zu vereinigen, d.h. über 2
Doppelleitungen gleichzeitig 3 Gespräche zu führen. Es zeigte sich, daß das auf der
Viererleitung geführte Gespräch sehr deutlich in den Stammleitungen mitgehört wurde.
Die Herstellung von Krarupkabeln, die zum Doppelsprechen geeignet sind, wird daher
in dem Bericht für eine sehr heikle Sache gehalten.
An dem erwähnten Pupinkabel konnte der gleiche Versuch nicht angestellt werden, da es
noch nicht mit für den Doppelsprechbetrieb geeigneten Pupinspulen ausgerüstet ist.
Jedoch sind in Amerika mehrere Pupinkabel für Doppelsprechbetrieb verlegt;
desgleichen ist das 1911 verlegte englisch-belgische Pupinkabel mit Spulen für
Doppelsprechbetrieb ausgerüstet. Diese Kabel weisen wesentlich geringeres
Mitsprechen auf, als das neue Krarupkabel.Erfahrungsgemäß ist eine betriebsmäßig brauchbare Sprechverständigung
zwischen zwei Fernsprechapparaten nur dann möglich, wenn die
Sprechstromstärke einen bestimmten Mindestwert nicht unterschiedet. Nach dem
Post Office Electr. Eng. Journ. April 1912, S. 57 ist das Mitsprechen beim
englischbelgischen Pupinkabel so gering, daß es noch wesentlich unter dem
erwähnten Grenzwert liegt.
Weiter wurden sowohl an dem Krarup-, als auch an dem Pupinkabel Versuche angestellt,
ob man über Seekabel auf Einzelleitungen telephonieren
kann. Man fand, daß die Verständigung gut war, obwohl die Dämpfung etwas größer war
als auf der üblichen Doppelleitung. Auch hier zeigte sich wieder, daß das Pupinkabel
dem Krarupkabel überlegen war, indem bei dem Pupinkabel die Einzelleitung durch
Gespräche auf den anderen Leitungen des Kabels nicht störend beeinflußt wurde; bei
dem Krarupkabel hingegen wurden die Gespräche unter den gleichen Bedingungen
deutlich übertragen.
Th.