Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 330, Jahrgang 1915, S. 126 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Benzinersatzstoffe für den Automobilbetrieb. Durch
die Beschlagnahme der Benzinvorräte zu Beginn des Krieges erlangte die Frage der
Beschaffung von Benzinersatzstoffen für den Automobilbetrieb sehr große Bedeutung.
Wenn auch in den letzten Monaten das Benzin wieder frei war, so ist doch in jüngster
Zeit wieder eine ziemliche Knappheit eingetreten, die in manchen Gebieten des
Reiches sogar eine Einschränkung des privaten und gewerblichen Automobilbetriebes
durch behördliche Maßnahmen erforderlich machte. Der wichtigste Ersatzstoff für das
Benzin ist das Benzol, das in den letzten Jahren in stark steigendem Maße Verwendung
fand und sich bei einer entsprechenden Aenderung des Vergasers auch überall gut
bewährt hat. Wenn nun das Benzol auch ein Erzeugnis unserer einheimischen Industrie
ist, das in Kokereien und Teerdestillationen in großer Menge gewonnen wird, so ist
andererseits der Bedarf der Heeresverwaltung augenblicklich so groß, daß auch dieser
Betriebstoff nur in beschränkten Mengen an Private abgegeben werden kann.
Unter diesen Umständen ist es sehr zu begrüßen, daß von verschiedenen Seiten in der
letzten Zeit Versuche über die Verwendbarkeit anderer Brennstoffe zum
Automobilbetrieb angestellt wurden. In erster Linie betrafen diese Versuche die
Verwendung von Spiritus im Automobilmotor; hierüber äußert sich Prof. Dr. O. Mohr auf Grund langjähriger Erfahrung in der Zeitschrift
für angewandte Chemie 1914, S. 558. Er bezeichnet als einen Vorzug des Spiritus
gegenüber den Kohlenwasserstoffen Benzin und Benzol zunächst seinen niedrigen
Siedepunkt und ferner seine engen Siedegrenzen. Denn während die Siedegrenzen der
Automobilbenzole meist zwischen 80 und 130 bis 140 ° liegen, und während auch die
sogenannten Leichtbenzine fast stets Anteile mit einem über 100° liegenden
Siedepunkt enthalten, destilliert 95 volumprozentiger Spiritus in den engen
Grenzenzwischen 78 und 82 ° über. Diesen Vorzügen des Spiritus steht jedoch als
Nachteil sein viel niedrigerer Heizwert gegenüber, der, wie die folgende
Zusammenstellung zeigt, nur wenig mehr als halb so groß wie der Heizwert des Benzins
ist.
1
kg
Benzin entwickelt
10000 bis 10500
WE
1
„
reines Benzol entwickelt
9560
„
1
„
90er Handelsbenzol entwickelt
9500 bis 9600
„
1
„
reiner Alkohol entwickelt „
6362
„
1
„
95 proz. Alkohol „
5875
„
1
„
reines Naphthalin „
9290
„
Weiter unterscheidet sich der Spiritus von dem Benzin und dem Benzol sehr wesentlich
durch seine Verdampfungswärme, die mit 270 WE für 1 kg 95er Spiritus mehr als das
Doppelte von der des Benzins und Benzols ausmacht. Um daher einen Motor mit Spiritus
betreiben zu können, muß man den Vergaser in der Weise abändern, daß die
Brennstoffzufuhr vergrößert wird; ferner muß man die Motorkühlung einschränken und
eventuell die dem Vergaser zugeführte Luft vorwärmen. Es sind bereits zahlreiche
Spiritusvergaser im Handel, die diese Forderungen erfüllen, und es ist somit der
Beweis erbracht, daß selbst bei vollständiger Unterbindung der
Kohlenwasserstoffzufuhr und -erzeugung die deutsche Spiritusindustrie imstande
ist, den Brennstoffbedarf für die Aufrechterhaltung des Automobilbetriebes
sicherzustellen.
Um den Wärmeinhalt des Spiritus zu erhöhen und auf diese Weise den im Vergleich zum
Benzin häufigeren Brennstoffersatz unterwegs zu vermeiden, hat man versucht, dem
Spiritus thermisch hochwertige Stoffe zuzusetzen, es haben sich jedoch nur die
einfachsten Mischungen von Spiritus mit Kohlenwasserstoffen im praktischen Betriebe
bewährt. Man kann dem Spiritus z.B. bis zur Hälfte Benzol zusetzen und kann weiter,
falls Benzin zur Verfügung steht, wieder die Hälfte des Benzols durch Benzin
ersetzen. Eine solche Mischung zeigt auch bei tiefster Wini erkälte weder kristalline
Ausscheidungen von Benzol noch eine Entmischung. Derartig hochkarburierter Spiritus
läßt sich von den meisten Vergasern ohne weiteres verarbeiten, wenn nur die
Luftzufuhr beschränkt wird. Es ist ferner vorgeschlagen worden, Naphthalin, das in
großen Mengen billig zu haben ist, in Spiritus aufzulösen; gegen die Verwendung
dieses Stoffes erheben sich aber verschiedene Bedenken. Einmal ist das Naphthalin in
Spiritus relativ schwer löslich, und dann scheidet es sich schon bei geringer
Abkühlung unter 0° in blätterigen Kristallen aus, weshalb ein solcher mit Naphthalin
karburierter Spiritus im Winter nicht verwendbar ist. Auch der Zusatz von Azeton zum
Spiritus ist nicht empfehlenswert, weil dieser Stoff zu teuer ist und weil ferner
sein Heizwert nur 6720 WE beträgt. Ebensowenig hat sich der Zusatz von Aether oder
von Explosivstoffen zum Spiritus bewährt; namentlich von letzteren ist dringend
abzuraten, da vielfach bei ihrer Verbrennung Gase entstehen, die den Motor angreifen
und in kurzer Zeit schwere Beschädigungen verursachen.
Sander.
Elektrische Kraftstellwagen in Wien. (Deutsche Straßen-
und Kleinbahnzeitung.) Die Gemeinde Wien hat auf einer ihrer Stellwagenlinien zum
Ersatz des Pferdebetriebes seit mehr als zwei Jahren versuchsweise Akkumulatorwagen
eingeführt. Als Probelinie wurde die Strecke Stephansplatz–Währingerstraße–Volksoper
gewählt, die Steigungen bis zu 3,5 v. H. und teilweise ein schlechtes
Granitwürfelpflaster hat. Die Wagen sind von den Firmen Akkumulatorenfabrik A.-G. in Wien und Oesterreichische Daimler-Motoren-A.-G. in
Wiener Neustadt gebaut. Der Antrieb der Wagen erfolgt durch die in die Vorderräder
eingebauten Radnabenmotoren System Elektro-Daimler (Lohner-Porsche). Die Batterie ist zwischen den Rädern untergebracht und
kann auf den Ladestationen leicht vermittels einer beweglichen Bühne ausgewechselt
werden. Sie besteht aus 44 Elementen und reicht für eine Fahrt von 30 km aus, wird
aber in der Regel schon nach 25 km ausgewechselt.
Das Gewicht der Batterie beträgt 750 kg, das sind 17,7 v. H von dem gesamten
Leergewicht des Wagens, das ungefähr 3400 kg beträgt. Die Wagen haben 13 Sitz- und 5
Stehplätze und ihre durchschnittliche Tagesleistung beträgt 132 km. Es sind 13 Wagen
und 34 Batterien vorhanden; von den Wagen befinden sich zehn im Betriebe und drei in
Reserve.
Nach zweijährigen Betriebsergebnissen mit diesen leichten Wagen hat die Gemeinde Wien
auch noch einen Probebetrieb mit einigen schweren elektrischen Omnibussen
aufgenommen. Diese Wagen haben teils ungedeckte Sitze auf dem Dache, und ihr Antrieb
erfolgt durch Doppelmotoren mittels Ritzel und Innenverzahnung auf die Hinterräder.
Einige dieser Wagen haben gerade Längsträger und Einstieg von hinten, während bei
den andern die Längsträger tief abwärts gekröpft sind, wodurch ein bequemer,
einstufiger Einstieg auf der Seite erzielt wird. Bei den Wagen mit geraden
Längsträgern wiegt das Triebgestelleinschließlich Batterie 3900 kg und bei den
Wagen mit gekröpften Längsträgern 4000 kg. Die Batterie wiegt für beide
Triebgestelle 1240 kg. Wagenkästen sind, wie wir aus der folgenden Tafel ersehen,
vier verschiedene vorhanden. Sie sind zum größten Teil von dem Verfasser, Ingenieur
Ludwig Spängler, Direktor der städtischen
Straßenbahnen in Wien, entworfen und bilden einige recht interessante Lösungen der
Aufgabe: In einem Wagen von tunlichst geringer Höhe möglichst viele Personen
unterzubringen.
Tafel der schwerer, elektrischen Omnibusse.
Gewicht desTriebgestells
Gewicht derBatterie
Gewichtdes Wagen-kastens
Sitzplätze
Gesamtgew.(ohnePersonen)
kg
kg
kg
kg
Omnibus mit offenen Dach- sitzen
1660
1240
1100
30
5000
Omnibus mit gedeckten Dachsitzen und gewöhn-
licher Treppe
„
„
1450
29
5300
Omnibus mit gedeckten Dachsitzen und Sicher-
heitstreppe
„
„
1600
„
5500
Vollständig geschlossener Omnibus mit
gekröpften Längsträgern
1760
„
2000
33
6000
Der Aufsatz enthält eine Anzahl Abbildungen, die zum Teil einen schönen Vergleich
darstellen zwischen der Höhe der Wagen mit gekröpftem Längsträger und den Wagen mit
geraden Längsträgern. Unter diesen Abbildungen befinden sich auch einige
Benzinomnibusse. Hieraus sowohl, wie aus den in dem Aufsatz erwähnten Angeboten von
Firmen, die Benzinomnibusse bauen, kann man wohl schließen, daß die Gemeinde Wien
auch den Betrieb mit Benzinomnibussen versucht.
Das Benzinautomobil hat ja im allgemeinen den großen Vorzug vor dem Elektromobil, daß
sich sein Brennstoffbehälter in wenigen Minuten mit einem Energievorrat füllen läßt,
der in der Regel für 300 bis 400 km Fahrt ausreicht. Es steht aber nichts im Wege,
diesen Brennstoffbehälter noch viel größer zu machen. Dem verhältnismäßig leichten
Brennstoffbehälter des Benzinautomobils entspricht die schwere Batterie des
Elektromobils, die zu ihrer Ladung lange Zeit nötig hat, und daher in der Regel
auswechselbar eingerichtet wird. Aus diesem Grunde kann sich das Elektromobil nicht
weit von der Auswechselstelle für die Batterie entfernen, und seine Verwendung
bleibt auf den Stadtverkehr und Nachbarortverkehr beschränkt, wo es hauptsächlich
als Droschke und leichter Lastwagen Verwendung findet. Für die Droschke liegen die
Verhältnisse entschieden ungünstiger als für den Omnibus, insofern als der
Droschkenführer nicht weiß, welcher Auftrag ihm bevorsteht, und ob dafür die Energie
seiner Batterie noch ausreicht. Bei dem Omnibusbetrieb aber steht vorher genau fest,
welche Fahrten gemacht werden sollen, und dadurch kann einer Erschöpfung der
Batterie im allgemeinen leicht vorgebeugt werden. Die wichtigsten Vorzüge des Elektromobils für
den Stadtverkehr gegenüber dem Benzinautomobil liegen darin, daß der Elektromotor
nicht angekurbelt zu werden braucht (daher Geräuschlosigkeit bei Stillstand) und daß
er keine Abgase erzeugt.
v. Löw.
Textabbildung Bd. 330, S. 127
Abb. 1. Eisenhütte I nach dem völligen Umbau
a Hochofen, b Gießhalle, c
Gebläsehaus (mit Hülfsgebläsen). d Elektrizitätswerk e Erztaschen, f
Winderhitzer, g Staubsammler, h Schlackenkörnbehälter. i Klärteich für
Körnwasser, k Hordenwäscher. l Klärteich der Gasreinigungswasser, m
Ventilatorenhaus für die Gasreinigung, n Umformerhaus. o Kaminkühler, p
Hochbehälter für rückgekühltes Wasser, q Kesselgruppe, r Verwaltungsgebäude, s
Werkstätten, t Pförtnerhaus, u Leuchtgasbehälter. v Schaltanlage.
Der Umbau des Hochofenwerkes der Gutehoffnungshütte. In D.
p. J. Bd. 329 S. 102 haben wir die Darstellung der Lübecker Hütte als Beispiel eines
neuzeitlichen sogenannten reinen Hochofenwerkes gebracht.
Da das reine Hochofenwerk als Enderzeugnis Roheisen herstellt, ohne dieses im Stahl-
oder Walzwerk weiter zu verarbeiten, so hat ein solches Werk einen Ueberfluß an
Hochofengichtgasen und muß, um diese in gewinnbringender wirtschaftlicher Weise
auszunutzen, auf die Möglichkeit bedacht sein, sie in anderer Weise zu verwerten,
als es die mit Stahl- und Walzwerken verbundenen gemischten Werken in ihren
zahlreichen Kraftanlagen ohne weiteres vermögen. Die Lübecker Hütte ist, wie wir an
der angegebenen Stelle ausgeführt haben, dieser Aufgabe durch den Betrieb einer
Zementfabrik, Schlackensteinfabrik, eines Ueberlandkraftwerkes u.a. m in
vorbildlicher Weise gerecht geworden. Ein kennzeichnendes Beispiel für die Anlage
und den Betrieb eines modernen gemischten Werkes mit seinen anders gearteten
Aufgaben bietet die Gutehoffnungshütte in Oberhausen. Dieses Hüttenwerk, dessen
Hochöfen jetzt täglich insgesamt 2700 t Roheisen herzustellen vermögen und somit an
Leistungsfähigkeit in Deutschland nur hinter denen der Kruppschen Friedrich-Alfred-Hütte zurückstehen, hat,der modernen
Entwicklung folgend, seine Fabrikation über Stahl- und Walzwerke hinaus bis auf die
Herstellung fertiger Brücken und Maschinen verschiedenster Art wie Gasmaschinen,
Dampfturbinen, Gebläse usw. ausgedehnt. Während daher die gründliche Ausnutzung der
Rohstoffe und ihrer Nebenerzeugnisse (Gichtgase), hier keine Schwierigkeiten bietet,
entsteht infolge der großen Ausdehnung des Werkes eine andere, dem reinen
Hochofenwerk weniger bekannte Aufgabe, nämlich die wirtschaftliche Bewältigung der
gewaltigen Rohstoff- und Erzeugungsmengen bei ihrer Beförderung im Betriebe. Die
darauf beruhenden Grundsätze für die Gestaltung der Hochofenanlage eines gemischten
Werkes treten in dem neuerdings vorgenommenen Umbau der Eisenhütte I in Oberhausen
klar in die Erscheinung. Die Eisenhütte I bildet den älteren Teil der Hochofenanlage
in Oberhausen. Während die auf vier Hochöfen von je 450 t täglicher Erzeugung
berechnete und zur Hälfte ausgebaute Eisenhütte II ein durchaus neuzeitliches
Gepräge trägt, waren die Oefen der wesentlich früher gebauten Eisenhütte I im Laufe
der Zeit veraltet. Man hat sie daher völlig umzugestalten beschlossen.
Die Eisenhütte I wird im umgebauten Zustande acht große Oefen mit einer modernen
gemeinsamen Erzversorgung, mit einheitlichen Begichtungsvorrichtungen und einer
großen gemeinschaftlichen Gasreinigung enthalten (s. Abb. 1Die Abbildungen sind einer Veröffentlichung in
der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1914, Heft 50 und 52,
entnommen.). Bis jetzt ist von dieser umfangreichen Anlage nur
der vierte Teil mit den beiden am östlichen Ende gelegenen Oefen ausgeführt worden.
Einen Schnitt durch die Erztaschen, durch einen Ofen und die Gießhalle stellt Abb. 2 dar. Die teils aus den Gruben der Gesellschaft
im Minettebezirk und anderen Gegenden Deutschlands, teils aus dem Auslande
(Schweden, Frankreich reich, Südrußland usw.) stammenden Erze werden durch Selbstentladewagen auf
hochliegenden Gleisen in die Eisenbetonerztaschen abgelassen (s. Abb. 2), Unter den Taschen, deren Abteilungen je 900
bis 1200 m3 Raum haben und zusammen rund 35000 t
Erze, d.h. den Vorrat eines Monats für die beiden Oefen aufnehmen, fahren auf zehn
Gleisen elektrische Füllwagen a.
Textabbildung Bd. 330, S. 128
Abb. 2.
Textabbildung Bd. 330, S. 128
Abb. 3. Hochofen
Jeder dieser Füllwagen trägt zwei Erzkübel b, die aus den Taschen gefüllt werden, sobald der
Wagenführer durch Einschalten eines Hebels vom Wagen aus die mechanisch betriebene
Ausflußklappe der Tasche in Bewegung setzt. Darauf fährt der Wagen zu einem seine
Fahrbahn rechtwinkligkreuzenden Gleise, das zum Hochofen führt, und gibt unter
Vermittlung eines Ueberhebekranes c die Kübel an einen
Zubringerwagen d ab, der sie unmittelbar zum
Schrägaufzug h des Hochofens führt. Die Umladung der
Kübel an Stelle der gradlinigen Beförderung von Taschen zum Ofen war durch die
besonderen örtlichen Verhältnisse bedingt. Zur Bedienung der gesamten Erzbeförderung
von den Taschen in die Ofengicht genügen bei jedem Ofen vier Arbeiter. Der Koks wird
von den benachbarten Zechen, fertig in die Kübel verladen, angefahren und durch
Krane e und f von dem
Eisenbahnwagen auf die Zubringerwagen d abgesetzt. Die
Kübel nehmen bei je 8 m3 Inhalt rund 4 t Koks oder
10 t Erz auf.
Die Hochöfen mit Schrägaufzügen der Pohligschen Bauart
sind für eine tägliche Leistung von je 300 t Sondereisen oder 400 t Thomaseisen
bemessen, haben diese Leistungen aber bereits stark überschritten. Sie sind 33,78 m
hoch und haben bei 4,2 m Gestelldurchmesser rund 513 m3 Inhalt. Die Wände sind 800 mm dick (Abb.
3). Der Schacht ruht auf vier vom Ofen abgerückten Säulen aus
Eisenkonstruktion. Hierdurch und durch das Einbiegen der Windzuleitungen (s. Abb. 3) hat man erreicht, Platz am Ofen für die
Arbeiter zu gewinnen. Der Schacht ist stark gekühlt, und zwar bei dem zuerst
gebauten Ofen durch geschlossene Kühlkästen, bei dem zweiten, mit Rücksicht auf die
Gefahr der Verstopfung durch offene Kühlkästen. Das Kühlwasser in den Kästen und für
die Windformen, das der Ruhr entnommen wird, kühlt man sorgfältig zurück und
verwendet es wiederholt, während man das unreine Wasser zum Berieseln des unteren
Ofenteiles, das der Emscher entnommen wird, einfach ablaufen läßt.
Das abgestochene Roheisen fließt entweder auf das Gießbett i (Abb. 2) oder in Pfannen k, um im letzteren Falle zum Stahlwerk gefahren zu
werden. Auf dem Gießbett läuft ein 7 t-Kran l der Demag mit einer Massel-Schlagvorrichtung und mit
Hebemagneten, die die Masseln unmittelbar in Eisenbahnwagen m verladen. Die Schlacken werden gekörnt, fließen in besondere Behälter
n und werden hieraus durch Talbot-Wagen o abgezogen, sodann zur
Herstellung von Mauersand zur Betonbereitung und für den Bergeversatz verwendet. Ein
Teil wird flüssig auf die Halde gefahren.
Das Gichtgas der Oefen geht durch eine Staubflasche und tritt dann in die
Sammelreinigung ein, die zunächst aus vier Hordenwäschern k in Abb. 1 und fünf anschließenden
Ventilatoren besteht. Jeder Ventilator leistet 10000 m3/Std. Das Gas für die Gasmaschinen wird, indem es durch zwei
hintereinander geschaltete Ventilatoren geht, auf einen Staubgehalt von 0,02 g/m3 gebracht, das für die Winderhitzer, Dampfkessel
usw. wird nur bis auf 0,2 g/m3 Staubgehalt
gereinigt, Einen Schnitt durch die Ventilatoren der Bauart Witkowitz zeigt Abb. 4. Die Gasreinigung
soll später auf den in Abb. 1 angegebenen Umfang mit
acht Hordenwäschern und der entsprechenden Anzahl von Ventilatoren ausgebaut werden.
Den Hochofenwind für die beiden Oefen erzeugen zwei von der Gutehoffnungshütte
selbst gebaute doppeltwirkende Zweitakt-Zwillingsgasgebläse für je 1500 m3/Min. bei 3000 PS Leistung. Der elektrische Strom
wird dem großen Drehstromnetz entnommen, auf das die gesamten Kraftmaschinen der
Gutehoffnungshütte arbeiten. Insgesamt geben diese mit Dampfmaschinen, Gasmaschinen,
Frischdampf- und Abdampfturbinen ausgerüsteten Kraftwerke jährlich 100 Millionen
Kilowattstunden ab. Alle Betriebsmotoren über 50 PS werden mit 3000 Volt, die
kleineren mit der verminderten Spannung von 190 Volt betrieben. Der Gichtstaub wird
in einer Drehofenanlage von F. S. Smidth & Co., Kopenhagen, brikettiert. Die Anlage besteht zurzeit
aus einem Ofen von 130 t täglich und soll später auf sechs gleich große Oefen
ausgebaut werden. Zur Heizung der Oefen dient Gichtgas, im Notfalle Teeröl.
Textabbildung Bd. 330, S. 129
Abb. 4. Ventilator für die Gasreinigung
Ein überzeugendes Bild von der Größe der gesamten Anlagen der Gutehoffnungshütte gibt
ihr Wasserverbrauch. Dieser entspricht allein an Reinwasser für Trinkzwecke usw. dem
Bedarf einer Stadt von 300000 bis 400000 Einwohnern. Hierzu kommt der sechsmal so
große Verbrauch an dem weniger reinen Brauchwasser, das, wie oben erwähnt, dem
Emscherfluß entnommen wird. Insgesamt übertrifft also der Wasserverbrauch der
Anlagen denjenigen unserer Reichshauptstadt.
Groeck.
Ueber Verzinnereimaschinen. Wie die jährliche Einfuhr von
40 bis 50000 t Weißblech aus England beweist, mangelt es bei uns in Deutschland an
Verzinnereien. Eine Reihe von Werken hat sich zwar entschlossen, ihreBetriebe
zu vergrößern bzw. die Verzinnerei selbst zu betreiben. Doch auch nach
Fertigstellung dieser Bauten wird man immer noch auf eine jährliche Einfuhr von
10000 t Weißblech angewiesen sein.
Das englische Weißblech ist billiger als das deutsche, aber auch minderwertiger. Doch
haben die Verbraucher durch starke Preisdrückerei auch eine Verschlechterung des
deutschen Materials herbeigeführt. Dies ist um so beklagenswerter, als durch die
notwendig gewordene Vereinfachung in der Herstellung von Weißblechwaren zugleich
erhöhte Anforderungen an das Material gestellt werden.
Textabbildung Bd. 330, S. 129
Abb. 1.
Die Billigkeit des englischen Weißblechs hat ihren Grund nicht allein in der
Materialfrage, sondern auch in den geringeren Betriebskosten wegen der billigen
englischen Kohle, sowie in dem Preisunterschied in den Verbrauchsstoffen, wie
Heißwalzenfett, Palmöl, Säure und endlich auch der Walzen und der Glühkästen selbst.
Nicht minder kommt hierzu noch der Umstand, daß England infolge des Alters der
dortigen Weißblechindustrie über geschultes Arbeitermaterial verfügt, wodurch die
Erzeugung erhöht und eine saubere Arbeit ermöglicht wird.
Der Blechpreis richtet sich nicht nach dem Auftrag, sondern nach der
Verzinnungsmarke. Ein Mehrverbrauch von nur einem Gramm Zinn zum Verzinnen einer
Tafel bedeutet bei einem kleinen Werk mit nur einem Herd von 50 Kisten bei 25
Arbeitstagen im Monat einen Verlust von 70 kg Zinn, d. i. 280 M. Ein größerer
Betrieb mit 20 Herden muß in diesem Fall sogar mit einem Verlust von 5600 M im Monat
rechnen.
In der Praxis hat man bei der Verzinnerei stets mit einem Verlust mit wenigstens 10
v. H. des festgesetzten Auftragswertes zu rechnen. Es handelt sich aber hier nicht allein um Verluste
durch stärkere Zinnauflage, sondern auch um Verluste, die teils durch Oxydation des
Zinns an der Luft, teils durch Verflüchtigung, teils durch Legierung mit
Eisenteilchen im Verzinnungsbade entstehen. Das durch Oxydation entstehende Zinnoxyd
enthält 50 bis 60 v. H. Zinn, 10 v. H. flüchtige Bestandteile, der Rest ist
sogenannte Zinnasche, die, mit einem Gehalt von 45 bis 50 v. H. Zinn, durch Händler
an Zinnhütten abgegeben wird, und aus der dann das sogenannte Handelszinn gewonnen
wird. Nach Krämer würde es sich für Weißbleichwerke sehr
empfehlen, die Raffination der Zinnasche durch Verschmelzen in einem kleinen
Schachtofen, wie ihn Abb. 1 darstellt, mit Holzkohle
und mit Borax als Flußmittel selbst vorzunehmen.
Textabbildung Bd. 330, S. 130
Abb. 2.
Textabbildung Bd. 330, S. 130
Abb. 3.
Deutschland hat also ein großes Interesse daran, die Verzinnerei selbst auszuführen.
Die Deutsche Maschinenfabrik in Duisburg hat neuerdings
als erste die Herstellung von Verzinnereimaschinen aufgenommen und rüstet ganze
Verzinnereien aus. W. Krämer hat sich in „Stahl u.
Eisen“ 1914, S. 1785, eingehend mit den Mißständen in der Verzinnerei und
mit der Frage, welchen Bedingungen eine leistungsfähige Verzinnerei genügen muß,
befaßt.
Eine Verzinnereianlage besteht, abgesehen von der Putzanlage, aus dem Herd, in dem
die Verzinnung selbst vorgenommen wird, und einem Walzwerk, das die verzinnten
Blechtafeln nach dem Verzinnen passieren. Das Walzwerk ist umgeben von flüssigem
Fett. Die Leistungsfähigkeit ist abhängig von der Umdrehungszahl der Walzen und dem
Geschick des Arbeiters. Die Walzen dürfen nicht zu schnell laufen, weil sonst der
Zinnverbrauch zu hoch ist. Um die Leistungsfähigkeit zu steigern, hat man Herd und
Walzen so verbreitert, daß zwei und mehrBlechtafeln gleichzeitig nebeneinander
eingeführt werden können. Mit zunehmender Breite des Herdes und zunehmender Länge
der Walzen wächst aber die Gefahr, daß sich die letzteren durchbiegen. Andererseits
dürfen sie auch nicht zu dick gewählt werden, weil auch hierdurch ein erhöhter
Zinnverbrauch bedingt wird. Man hat daher neuerdings die Herde so eingerichtet, daß
zwei bis drei Tafeln über- und nicht nebeneinander eingeführt werden, daß also auch
zwei bzw. drei kürzere Walzwerke an Stelle eines langen vorhanden sind.
Geringer Zinnverbrauch ist das wichtigste Erfordernis. Es wird erreicht nicht allein
durch geschulte Arbeiter, sondern auch durch Anwendung möglichst reinen Zinns und
reinen Fetts. Vor allem ist aber eine richtige Regulierung der Badtemperatur von der
größten Bedeutung. Der vordere Teil des Herdes soll möglichst heiß sein, weil hier
die Legierung der Oberfläche des Eisenblechs mit dem Zinn erfolgt. Da aber ein
heißes Zinnbad eine mattglänzende Fläche liefert, muß der hintere Teil des Herdes 40
bis 50 ° kälter sein als der vordere, und ebenso auch das Fettbad. Sinkt die
Temperatur unter die normale Höhe, so entstehen auf dem Blech schwarze Flecken, oder
sogenannte Zinnoxydblumen.
Textabbildung Bd. 330, S. 130
Abb. 4.
Von großer Wichtigkeit ist die Beschaffenheit der Bleche, die die Höhe des Auftrags
wesentlich beeinflußt. Die Bleche müssen vor allem glatt und dicht sein. Die Walzen
sollen nur im Fett und nicht im Zinnbad laufen, weil das Zinn sonst durch
Eisenteilchen verunreinigt wird.
Man unterscheidet stehende und liegende Herde. Ein liegender ist in Abb.
2 abgebildet. Die Tafeln gelangen hier gekrümmt zu den Walzen, während sie
bei den stehenden Herden gerade bleiben. Die Anwendung langer Walzen in liegenden
Herden hat die bereits erwähnten Mißstände. Dazu kommt noch, daß durch Verbreiterung
des Herdes die Oberfläche, mit der das flüssige Zinn mit der Luft in Berührung
kommt, vergrößert wird, wodurch auch die Verluste durch Zinnoxydbildung wachsen.
Auch die Verflüchtigung nimmt zu. Sie beträgt in der Woche etwa 5 g Zinn, was bei 20
Herden einem jährlichen Verlust von 20000 M entspricht. Auch hiergegen schützt eine
Verkleinerung der Herdfläche, die bei doppelreihigen Herden, wie Abb. 3 zeigt, durch Einführung mehrerer Blechtafeln
übereinander erreicht wird.
Textabbildung Bd. 330, S. 131
Abb. 5.
Innerhalb des Herdes bildet sich weiter durch Legieren des Zinns mit Eisenteilchen
des Bleches sogenannter Zinnsatz, der sich am Boden anreichert, was eine weitere
Verlustquelle bedeutet. Seine Menge nimmt ebenfalls mit der Größe des Herdes zu,
besonders dann, wenn Walzen in Zinn laufen. Dieser Zinnsatz bewirkt nach zwei bis
drei Monaten ein Mattwerden der Verzinnung, was dann eine neue Füllung des Herdes
notwendig macht.
Besondere Sorgfalt muß auf die Beheizung verwendet werden. Damit diese möglichst
gleichmäßig erfolgt, hat man neuerdings die elektrische Heizung empfohlen. Ein
solcher Herd ist in Abb. 4 dargestellt. Das
elektrisch verzinnte Blech ist von schönerem Glänze, aber teurer.
Die Entfernung des anhaftenden Fettes geschieht, so lange dieses noch warm ist,
mittels Wiener Kalk und Sägemehl. In eigens hierzu hergestellten Putzmaschinen (Abb. 5) wird das Blech durch dieses Putzmittel
hindurchgezogen.
Loebe.
Ersatz des Benzins in den Sicherheitslampen unserer
Kohlengruben. Zu den Stoffen, die unsere Industrie aus dem Auslande
bezieht, und deren Beschaffung infolge des Krieges jetzt stark gefährdet ist, gehört
auch das Benzin, das als Brennstoff für unsere Grubenlampen zur Aufrechterhaltung
des Betriebes unserer Bergwerke bisher unumgänglich notwendig gewesen ist. Die Frage
einer ausreichenden Beschaffung von Benzin für diesen Zweck war um so ernster, als
die vorhandenen Vorräte zum großen Teil für Heereszwecke gebraucht werden, und bei
der mangelnden Zufuhr die völlige Beschlagnahme durch die Heeresverwaltung durchaus
nicht ausgeschlossen erscheint. Unsere im Lande selbst gewonnenenErdölmengen
(Celle-Wietze, Pechellronn) eignen sich zudem nur wenig für die Herstellung von
Benzin. Um so erfreulicher ist es, daß es nach einer Veröffentlichung im
„Glückauf“ vom 13. Februar 1915 gelungen ist, als Brennstoff für
Grubenlampen einen offenbar gut geeigneten Ersatz zu finden. Und zwar hat
Bergassessor C. Beyling, der Leiter der
Berggewerkschaftlichen Versuchsstrecke in Derne (Westfalen) auf Grund eingehender
Versuche festgestellt, daß als ein solcher Ersatz eine Mischung von Benzol und
Spiritus anzusehen ist, die beide in hinreichender Menge im Lande selbst hergestellt
werden können. Spiritus brennt allein für sich mit einer zwar nicht leuchtenden,
aber sehr heißen Flamme, Benzol wiederum entwickelt eine bedeutende Leuchtkraft,
scheidet aber, wenn ungemischt brennend, infolge seines starken Kohlenstoffgehaltes
große Mengen Ruß aus.
Textabbildung Bd. 330, S. 131Mischt man beide Brennstoffe in einem bestimmten Verhältnis, so ergänzen
sich ihre Eigenschaften zu denen eines brauchbaren Leuchtöles, indem das Benzol als
Anreicherungsmittel für Spiritus dient. Als geeignetes Mischungsverhältnis hat Beyling 75 v. H. Spiritus und 25 v. H. Benzol gefunden.
Eine geringere Benzolbeimengung setzt die Leuchtkraft der Flamme herab, eine größere
erhöht die Lichtstärke nicht wesentlich, jedoch neigt die Flamme bei 30 v. H.
Benzolzusatz bereits wieder zum Rußen. Auch tritt dann eine stärkere Verschmierung
und Verkrustung des Dochtes ein. Die Versuche mit der bezeichneten günstigsten
Mischung haben bei einem zwölfwöchigen Gebrauch von Lampen mit Rund- und
Flachbrennern gute Ergebnisse gezeitigt. Die Lampen brannten täglich 10 Stunden und
haben dabei keine Mängel gezeigt, die die Mischung als ungeeignet erscheinen ließen.
Ihre Lichtstärke betrug beim Rundbrenner 0,6 HK., beim Flachbrenner 0,9 HK., also
etwa Dreiviertel der Lichtstärke der gewöhnlichen Benzinlampe, gemessen bei einer
Flammenhöhe von 34 mm. Da die Bergleute in der Grube ihre Lampen niedriger brennen
lassen, dürfte sich der Unterschied noch weniger sichtbar machen. Beim Gebrauch des
neuen Brennstoffes sind allerdings einige Vorbedingungen zu erfüllen. In den Lampen
darf sich nämlich, wenn man sie damit füllt, kein Benzin mehr befinden, da Reste
davon störend wirken. Daher müssen die alte bisher mit Benzin getränkte Watte und
der Docht erneuert werden. Auch darf nur wasserklares, nicht etwa trübes oder auch
nur gelblich gefärbtes Benzol, sondern etwa das 90 er gereinigte Handelsbenzol, das
z.B. die Deutsche Benzol-Vereinigung herstellt, verwandt werden. Der Spiritus muß
95-prozentig sein. Beim 90-prozentigen ist bereits der Wassergehalt zu hoch. Der
Brennstoffverbrauch wird beim regelmäßigen zehnstündigen Brennen mit hoher Flamme zu
65 g für Rundbrenner und zu 75 g für Flachbrenner angegeben. In der wichtigen
Schlagwettersicherheit unterscheiden sich die Spiritus-Benzollampen nicht von den
Benzinlampen. Sie
sind eher noch etwas sicherer, da die neue Mischung weniger rasch verdampft.
Welter.
Eine neue Leuchtboje. Die bisher gebauten Typen von
Leuchtbojen haben alle mehr oder weniger den Nachteil unzureichender Stabilität. Die
hierdurch geförderten Pendelbewegungen der Bojen beeinflussen ihre Leuchtwirkung und
Erkennbarkeit sehr ungünstig. Einerseits wird bei starken Schwankungen leicht ein
Teil der ausgesandten Lichtstrahlen von der Wasserfläche verschluckt, andererseits
wird die Gefahr unheilvoller Verwechselungen nahe gerückt, wenn die Charakteristik
der Lichter nicht einwandfrei festzustellen ist.
Es scheint naheliegend, eine Besserung der Stabilitätsverhältnisse durch Vergrößerung
des Trägheitsmomentes der Schnittfläche des meist zylindrisch oder birnenförmig
ausgebildeten Schwimmkörpers mit der Wasserfläche anzustreben. Eine derartige
Maßnahme würde jedoch unter Beibehaltung der bisherigen Konstruktionsformen für den
Bojenkörper eine Vergrößerung des Durchmessers bedingen, die abgesehen davon, daß
man mit Rücksicht auf den Bahntransport der Bojen an eine obere Grenze der
Querschnittsgröße gebunden ist, zu ähnlich unerwünschten Folgen führen würde wie ein
zu geringes Stabilitätsmaß. Mit der Größe der Querschnittsfläche wächst nämlich auch
der Auftrieb, und da von seiner Größe auch das Maß der senkrechten Tauchschwingungen
abhängig ist, so können Wirkungen entstehen, die das Licht der Boje leicht zum
Erlöschen bringen. Da Leuchtbojen außerdem oft mit Einrichtungen zur Abgabe von
Schallsignalen versehen sind, die durch die Relativbewegung des Wassers zum
Schwimmkörper betätigt werden, den sogenannten Heulern, so wird man gerade bei
derart ausgerüsteten Seezeichen darauf Wert legen, die Tauchbewegungen des
Schwimmkörpers möglichst zu verringern. Je weniger der Schwimmer die
Wasserschwingungen mitmacht, umso größer ist die Relativbewegung des Wassers zur
Boje, um so stärker also auch die Schallwirkung.
Die gekennzeichneten Wechselbeziehungen zwischen Wasserlinienträgheitsmoment und
Auftrieb haben bei den normalen Bojenkonstruktionen zu einem Kompromiß geführt, der
nach keiner Seite hin völlig befriedigt. Die auf dem Gebiete des Seezeichenbaues
besonders erfahrene Firma Julius Pintsch, Berlin, hat
deshalb einen neuen Konstruktionsweg eingeschlagen. Sie unterteilt den Schwimmkörper
in eine Reihe von kleinen Einzelschwimmern, die alle in gleichem Abstande von der
Vertikalachse der Boje angeordnet und mit dem in der Mitte liegenden Träger der
Laterne durch radiale Röhren verbunden sind. Da das Wasserlinienträgheitsmoment
eines derart zusammengesetzten Schwimmkörpers sowohl von der Größe der
Querschnittsflächen in der Wasserlinie wie vom Quadrat ihres Mittelpunktsabstandes
von der Vertikalachse abhängig ist, so läßt sich bei hinreichend groß gewähltem
Abstande eine wesentliche Verkleinerung der gesamten Querschnittsfläche des
Schwimmkörpers erreichen. Die dadurch erzielbare Verminderung der senkrecht
wirkenden Beschleunigungskräfte wird noch wirksamer,wenn die kleinen Schwimmer
nur so wenig aus dem Wasser hervorragen, daß sie schon bei mäßigem Seegange vom
Wasser überspült werden. Die zu diesem Zwecke an der Unterseite der Schwimmer
angebrachten kräftigen Gegengewichte geben der Boje ein so großes
Körperträgheitsmoment, daß die auftretenden Beschleunigungskräfte nur wenig wirksam
werden.
Textabbildung Bd. 330, S. 132
Die Erkennbarkeit der neuen Pintsch-Boje wird anderen
Leuchtbojen gegenüber dadurch wesentlich erhöht, daß bei ihr die Neigung durch
Winddruck, Strömung und Wellenschlag nennenswert verringert ist unter gleichzeitiger
Vergrößerung der Schwingungsdauer. Wie die angefügte Abbildung einer Boje neuen Typs
mit fünf Schwimmkörpern erkennen läßt, kann der Angriffspunkt der Ankerkette bequem
so gelegt werden, daß die unter dem Einfluß der Wasserbewegung auftretenden Kräfte
kein Drehmoment ausüben. Bei der kleinen Angriffsfläche der nur wenig austauchenden
Boje sind diese seitlich wirkenden Kräfte überdies sehr gering, deshalb fällt auch
die Wirkung des Winddrucks nur wenig ins Gewicht. Die bei der neuen
Bojenkonstruktion erreichte Vergrößerung der Schwingungsdauer ergibt sich aus der
relativen Vergrößerung des Massenträgheitsmoments im Vergleich zur
Wasserverdrängung.
Einen klaren Ueberblick über die bei der neuen Bojenkonstruktion erreichten Vorteile
gegenüber einer Boje alter Bauart gibt die folgende Tabelle:
Bojealter Bauart3000 mm φ
Bojeneuer Bauart5 Schwimmermit 1200 mm
φ
Trägheitsmoment der Wasserlinie
3,97 m4
5,0 m4
Auftrieb durch 1,0 m Wellenberg bzw. -Tal
7068 kg
700 kg
Neigung durch Winddruck bei Wind- stärke 10
19° 15'
11° 25'
Neigung durch Winddruck bei Wind- stärke 8
9° 55'
5° 55'
Dauer der einfachen Schwingung
2,5 Sek.
3,8 Sek.
Tiefgang
5,8 m
4,0 m
Hebelarm des durch Strömung er- zeugten
Drehmoments
450 mm
0
(O. Schinz, Schiffbau 1915 Nr. 7.)
Kraft.
Untersuchungen über das autogene Schneidverfahren.
Hierüber berichtet Dr.-Ing. R. Plieninger an Hand eines
umfangreichen Versuchsmaterials in der „Zeitschrift für komprimierte und flüssige
Gase sowie für die Preßluft-Industrie“ 1914, Heft 1 bis 7. Die
Untersuchungen, die auf Veranlassung der Chemischen Fabrik
Griesheim-Elektron und in deren Laboratorien ausgeführt wurden, erstreckten
sich auf die Aufklärung der folgenden wichtigen Fragen: 1. die Beeinflussung der
Schnittgeschwindigkeit und des Sauerstoffverbrauches bei Verwendung von Sauerstoff
von verschiedenem Prozentgehalt; 2. die Zusammensetzung der Abbrände bei
verschiedenem Material und die Bestimmung des theoretischen Sauerstoff Verbrauches;
3. der Einfluß der Temperatur des Sauerstoffes einerseits und des Materials selbst
beim Schneiden andererseits; 4. das Aussehen der Schnittflächen und die
Veränderungen des Materials beim Schneiden auf Grund metallographischer
Untersuchungen. Das zu den Versuchen verwendete Material war Siemens-Martin-Blech
mit 0,12 v. H. Kohlenstoff von 20, 40 und 60 mm Dicke sowie ein Nickelstahlblech mit
22,25 v. H. Nickelgehalt von 40 mm Dicke. Zu den einzelnen Versuchen dienten
Blechstreifen von 25 mm Breite und 500 mm Länge. Der zum Schneiden benutzte
Sauerstoff war durch Rektifikation verflüssigter Luft gewonnen.
Die Versuchsergebnisse sind in zahlreichen Tabellen und Kurventafeln dargestellt; sie
lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Schnittgeschwindigkeit läßt sich bei
einiger Uebung nach dem Aussehen der Schnittflächebeurteilen; wird zu langsam
geschnitten, so frißt der Sauerstoffstrahl, während bei zu raschem Schneiden stark
gekrümmte Riefen entstehen. Bei abnehmendem Sauerstoffgehalt steigt der
Mehrverbrauch an Gas wie an Zeit bedeutend, in der Praxis ist daher aus
Sparsamkeitsgründen auf die Verwendung von möglichst reinem Sauerstoff Wert zu
legen. Bei Verwendung von minderwertigem Sauerstoff kann jedoch der Mehraufwand an
Gas und Zeit durch Erhöhung des Druckes beträchtlich verringert werden. Der
Eisengehalt der Schlacke nimmt mit abnehmendem Sauerstoffgehalt ebenfalls ab. Der
effektive Sauerstoffverbrauch beim Schneiden ist erheblich größer als der
theoretische, bei 99 prozentigem Sauerstoff und einem 40 mm-Blech betrug der
Mehrverbrauch z.B. 250 v. H. und bei weniger reinem Sauerstoff ist er noch bedeutend
größer. Durch Vorheizung des Sauerstoffs und durch richtige Wahl des Druckes lassen
sich bedeutende Ersparnisse an Zeit und Gas erzielen. Durch Vorheizung des
Sauerstoffes ist es möglich, noch mit niedrigerprozentigem Sauerstoff zu schneiden
als ohne Vorheizung. Auch bei Vorwärmung des Bleches nimmt der Zeit- und
Sauerstoffverbrauch bedeutend ab, und zwar bei niedrigem Sauerstoffgehalt mehr als
bei hochprozentigem Sauerstoff. Die Temperatur in der Schnittfuge sinkt mit
abnehmendem Sauerstoffgehalt. Die metallographische Untersuchung des Materials
ergab, daß beim Schneiden mit hochprozentigem Sauerstoff die Veränderung des
Materials nur auf 0,8 mm Tiefe wahrzunehmen ist, während bei minderwertigem
Sauerstoff sich die Veränderung des Materials noch weit tiefer erstreckt. Beim
Schneiden einer Nickelstahlplatte schließlich zeigte sich die merkwürdige
Erscheinung, daß der Nickelgehalt im Abbrand wesentlich abnimmt gegenüber dem
Nickelgehalt des vollen Materials, da das schwer oxydierbare Nickel zum größten
Teile auf der Schnittfläche haften bleibt.
Dr. Sander.
Bemessung des Sicherheitsfaktors von Förderseilen. Zur
Vermeidung der unheilvollen Folgen eines Seilbruches beim Bergwerksbetriebe kommen
in der Hauptsache zwei Mittel in Betracht: Die Verwendung von Fangvorrichtungen,
welche nach erfolgtem Seilbruch den fallenden Förderkorb aufhalten sollen, dann eine
möglichst große Seilsicherheit, welche den Bruch überhaupt verhindern soll. Die
Technik hat in den letzten Jahrzehnten dem zweiten Mittel besondere Aufmerksamkeit
zugewendet, da die Bewährung der Fangvorrichtungen eine mehr oder weniger
mangelhafte war. Demgemäß waren im Jahre 1872, noch 19,3 v. H. gebrochene Seile
unter den überhaupt abgelegten. Im letzten Jahrzehnt sank dieses Verhältnis auf 0,5
bis 1,5 v. H. Dieser Fortschritt ist als Folge einer sorgfältigeren Ausführung,
Behandlung und Ueberwachung der Seile anzusehen. Die Kontrolle der Seile wird durch
weitgehende bergpolizeiliche Bestimmungen geregelt, zu deren hauptsächlichsten die
Bemessung des Sicherheitsfaktors gehört. Dieser Faktor kann auf die Anfangs- und
Endsicherheit, auf einen Querschnitt unmittelbar über dem Förderkorbe oder in der
Nähe der Seilscheiben bezogen werden, und schließlich kann er für das Seil- und
Förderschalengewicht gesondert festgestellt werden.
Der Sicherheitsfaktor ist nun nicht, wie man vermuten könnte, dem Seilquerschnitt
proportional. Die Gleichung für die Berechnung des Seilquerschnitts läßt dies
deutlich erkennen. Wenn S den Querschnitt in m2, Q die Förderlast
in kg, p die Bruchfestigkeit des Drahtes in kg/m2, ε den
Sicherheitsfaktor, γ das Seilgewicht in kg/m3 und T die
Schachtteufe in m bezeichnet, so ist
S=\frac{Q}{\frac{p}{\varepsilon}-\gamma\,T}.
Wird die Abhängigkeit vom Nenner betrachtet, dann hat die
Gleichung den Charakter einer Hyperbel. Es ist also anzunehmen, daß von einem
gewissen Wert für den Nenner ab die Veränderliche S
sehr schnell zunehmen wird. Dieser Fall tritt, unter Berücksichtigung von
durchschnittlichen Werten für die Konstanten, bei T
∾ 1000 m ein, das ist eine Teufe, die der heutige Bergbau bereits erreicht hat.
Wächst bei einer derartigen Teufe T um nur noch 10 v.
H., so nimmt der Seilquerschnitt S um beinahe die
Hälfte zu. Um die mit größer werdendem Seilquerschnitt und -gewicht verbundenen
Schwierigkeiten zu vermeiden, muß man also den Nenner in geeigneter Weise zu
verändern suchen. Da T aber nicht beeinflußt werden
kann, bleibt für diesen Zweck nur der Ausdruck
\frac{p}{\varepsilon} übrig. Soll der Nenner nicht zu klein
werden, so muß man \frac{p}{\varepsilon} vergrößern. Dies könnte
man zunächst durch ein größeres p erreichen;
dementsprechend empfiehlt sich die Verwendung besten Drahtes. Da aber auch hierin
eine Grenze gesetzt ist, bleibt nur übrig, den Nenner s, den Sicherheitsfaktor, zu
verkleinern, wogegen sich natürlich bergpolizeilicherseits Bedenken erheben
werden.
Die vorstehende Ueberlegung erklärt die Erscheinung, daß der Bemessung des
Sicherheitsfaktors erhöhte Aufmerksamkeit zugewendet wird, namentlich, seitdem der
Bergbau in immer größere Tiefen vordringt. Den bereits vorhandenen Untersuchungen
über diesen Gegenstand fügt Prof. Herbst-Aachen in Nr. 1
und 2 der Zeitschrift Glückauf 1915 Vorschläge über die zukünftige Bemessung des
Sicherheitsfaktors der Schachtförderseile bei, in welchen er sich mit den Fragen
auseinandersetzt, ob eine Anfangs- oder Endsicherheit vorzuschreiben ist, und ob sie
auf die Personenfahrt („Seilfahrt“), oder auf die Materialienförderung
(„Förderung“), oder auf beide zu beziehen ist.
Durch das Berggesetz wird für Schachtförderseile eine Endsicherheit oder „dauernd
zu gewährende Sicherheit“ verlangt. Dieser durch die starke Abnutzung der
Seile gerechtfertigte Begriff hat jedoch nur dann praktische Bedeutung, wenn das am
meisten beanspruchte Seilstück jederzeit geprüft werden kann. Das ist für Koepe-Seile aber nicht möglich, da sie nicht verkürzt
werden können. Für sie ist daher die besondere Bestimmunggetroffen, daß sie für
Seilfahrt nicht länger als zwei Jahre verwendet werden dürfen, da erfahrungsgemäß
die Sicherheit in zwei Jahren nur unerheblich zurückgeht, wie denn ungenügende
Sicherheit überhaupt nur bei einem sehr geringen Prozentsatz der Seile als
Ablegungsgrund in Frage kommt. Die Forderung der Endsicherheit für Trommelseile
beruht auf der Voraussetzung, daß das am meisten beanspruchte Seilstück das
unmittelbar über der Förderschale befindliche sei, welches jederzeit durch Abhauen
nachgeprüft werden kann. Diese Voraussetzung besteht nach neueren Untersuchungen
wenigstens für tiefe Schächte nicht zu Recht, da die Biegungsbeanspruchung der höher
gelegenen Seilteile durch den Uebergang über die Seilscheiben, Aufwickeln auf die
Trommeln und Reibung an den Schachtstößen, letzteres namentlich bei tiefen
Schächten, erheblich wächst. In sehr vielen Fällen ist daher nicht mehr das unterste
Seilstück das schlechteste, vielmehr ist die Mitte in höherein Maße der Zerstörung
ausgesetzt.
Um der Gefahr einer Unterschreitung der Endsicherheit zu begegnen, hat der
Bergwerksbesitzer es in der Hand, die Anfangssicherheit beliebig groß zu wählen.
Allerdings steigen die Seilgewichte und -kosten bei einer auch nur mäßigen
Erhöhung der Anfangssicherheit für tiefe Schächte ganz bedeutend. Während man für
geringe Schachtteufen häufig eine acht- bis zehnfache Anfangssicherheit wählt, geht
diese Zahl bei tiefen Schächten bis auf 7,2 vereinzelt hinab. Da die sechsfache
Endsicherheit nicht unterschritten werden soll, rechnet man also mit einer
Sicherheitsabnahme um 17 v. H.
Man muß nun auch der Frage näher treten, ob die absolute Zahl der Endsicherheit oder
die gegen den Anfangszustand eingetretene prozentuelle Verschlechterung der
Seilsicherheit für die Ablegung maßgebend sein soll, wie dies in den Verhandlungen
der Seilfahrtkommission schon des öfteren geschehen ist. Das französische Berggesetz
berücksichtigt diese Frage bereits durch die Bestimmung, daß Seile, deren Sicherheit
sich um 30 v. H. verringert hat, abzulegen sind. Es ist z.B. ein Seil dessen
Sicherheit von 9 auf 7 zurückgegangen ist, sich also um 22 v. H. verschlechtert hat,
sicher eher zum Ablegen reif als ein anderes, dessen Sicherheit von 7 auf 5,8
zurückgegangen ist, sich also um 17 v. H. verringert hat.
Da sich mit der Willkür in der Wahl der Anfangssicherheit aber alle Untersuchungen
über die Bedeutung des Sicherheitsfaktors erschweren, so wäre es empfehlenswert,
eine bestimmte Zahl für die Anfangssicherheit zu fordern, welche zudem leicht
nachzuprüfen ist.
Für die Festsetzung einer Endsicherheit spricht allerdings der Umstand, daß eine wenn
auch noch so kleine Anzahl von Seilen wegen ungenügender Sicherheit abgelegt wurde.
Die Unterschreitung der zulässigen Grenze wird sich aber in den meisten Fällen nicht
durch unmittelbare Seilprüfung ergeben haben, da das am meisten beanspruchte
Seilstück sich wegen seiner Lage in der Mitte nicht abhauen läßt. Für die Ablegung
war also der durch Augenschein geprüfte Verschleißzustand des Seiles maßgebend, d.h.
dieselben Gründe, die zur Abwerfung der weitaus größten Zahl der Seile führen:
Drahtbrüche, Drahtverschleiß, Formänderung des Seiles, Rost u.a. Man geht also auf
jeden Fall sicherer, wenn man von einer Anfangssicherheit ausgeht und nur eine
verhältnismäßig festgelegte Verringerung dieser Anfangssicherheit zuläßt. Als
zulässiges Maß der Verringerung könnten etwa 20 v. H. gegen 30 v. H. der
französischen Polizeiverordnung vorgeschlagen werden. Immerhin ist die praktische
Bedeutung einer derartigen Festsetzung gering, da die meisten Seile eben aus anderen
Gründen als wegen verringerter Sicherheit abgelegt werden.
Die Untersuchung wendet sich weiter der Frage zu, ob Förder- oder Seilfahrtsicherheit
oder beide vorgeschrieben werden sollen. Bei der Seilfahrt muß natürlich das Seil
weniger belastet sein, d.h. der Seilfahrtsicherheitsfaktor muß größer sein. Bei der
Festsetzung zweier getrennter Faktoren können entweder bestimmte Zahlen für
Förderung und Seilfahrt angegeben werden (8 und 6 im Oberbergamtsbezirk Dortmund),
oder es wird nur ein Faktor zahlenmäßig festgelegt und der andere danach abgestuft.
Diese Abstufung kann geschehen unter Zugrundelegung des Verhältnisses zwischen den
Förderkorbgewichten bei Seilfahrt und Förderung, d.h. man berücksichtigt die
Belastungen des unteren Seilquerschnitts, oder man rechnet mit den Gesamtbelastungen
(Förderkorb + Seilgewicht), d.h. man berücksichtigt den oberen Seilquerschnitt. Das
Verhältnis der Förderkorbgewichte bei Seilfahrt und Förderung
\frac{Q_{\mbox{s}}}{Q_{\mbox{i}}} kommt in der zweiten Art
der Berechnung ebenfalls in Betracht. Es schwankt im allgemeinen zwischen 0,7 und
0,85, bleibt bei tiefen Schächten eher unter 0,7. Diese Erscheinung erklärt sich
durch das Bestreben, bei großen Teufen die auf einen Zug zu hebende Förderlast wegen
der langen Förderzeiten möglichst groß zu wählen. Den Einfluß des Verhältnisses
\frac{Q_{\mbox{s}}}{Q_{\mbox{i}}} und der Teufe auf die
Fördersicherheit bei in allen Fällen gleicher Seilsicherheit zeigt folgende
Tabelle:
Anfangs- und Endsicherheit bei der Seilfahrt 8 und 6.
Sicherheit bei der Seilfahrt a =
Anfangssicherheit e = Endsicherheit
a
e
a
e
a
e
Teufem
\frac{Q_{\mbox{s}}}{Q_{\mbox{f}}}
0,7
0,8
0,9
50010001500
Fördersicherheit
7,628,319,20
6,076,667,35
8,458,939,53
6,777,177,61
9,269,529,80
7,387,627,84
Die vorstehenden Zahlen zeigen, daß die vom Oberbergamt Dortmund geforderte
Seilfahrtendsicherheit 8 bei Schächten von 500 m Teufe eine Förderendsicherheit von
ungefähr 6 bedingt. Bei 1000 m-Schächten und noch mehr bei 1500 m-Schächten bedingt
dieselbe Seilfahrtendsicherheit eine Förderendsicherheit von 7,62, 7,84, d.h. eine
unnötig hohe Endsicherheit, für welche nur 6 verlangt wird. Die Festsetzung des
Seilfahrtfaktors 8und des Förderfaktors 6 führt also bei tiefen Schächten zu
übertriebenen Forderungen für den Seilquerschnitt, während bei mäßig tiefen
Schächten diese Forderung den tatsächlichen Endsicherheitsfaktoren nahekommt. Die
Festsetzung zweier Faktoren für tiefe Schächte erscheint demnach unzweckmäßig.
Mit der Festsetzung nur eines Faktors entsteht aber die Frage, ob ein Seilfahrts-
oder Förderungssicherheitsfaktor vorgeschrieben werden soll. Man wird zunächst
versucht sein, für die Personenfahrt eine bestimmte Sicherheit zu verlangen, da
überdies eine ganze Anzahl von Schächten nur der Seilfahrt dient. Es ist indessen zu
berücksichtigen, daß die Beanspruchung des Seiles bei der Materialienförderung der
größeren Lasten und Beschleunigungen wegen erheblich höher ist als bei der
Seilfahrt. Eine genügend hohe Förderendsicherheit würde demnach auch eine
ausreichende Seilfahrtsicherheit gewährleisten.
Die Festsetzung nur eines Sicherheitsfaktors kann nun aber, wie oben angedeutet,
unter Berücksichtigung des unteren oder oberen Seilquerschnitts erfolgen, oder mit
anderen Worten, die zulässige Verminderung der Seilbelastung bei der Seilfahrt kann
auf das Förderkorbgewicht allein oder auf die Gesamtlast (Seilgewicht
eingeschlossen) bezogen werden.
Legt man den unteren Querschnitt zugrunde, so kommt die Bedeutung des Seilgewichts
nicht zur Geltung. Bei größeren Schachtteufen wird dann, gleiche Fördersicherheit
vorausgesetzt, die Seilfahrtsicherheit abnehmen. Allerdings nimmt auch dann noch der
additive Sicherheitsüberschuß, das ist der Tragkraftüberschuß des Seiles erheblich
zu. Folgende Zahlen machen das ersichtlich:
Bruchfestigkeit des Seiles p – 180 kg/mm2,
\frac{Q_{\mbox{s}}}{Q_{\mbox{f}}}=0,8,
Förderanfangssicherheit = 7,5.
Teufe
m
500
1000
1500
Seilfahrtanfangssicherheit
8,95
8,54
8,16
Tragkraftüberschuß im Seil
kg
83040
11,9650
163900
Die Berücksichtigung des oberen Seilquerschnitts hat für alle Teufen gleichbleibende
Seilfahrtsicherheit zur Folge, ist daher vorzuziehen, wenn auch, den verschiedenen
Teufen entsprechend, das Verhältnis
\frac{Q_{\mbox{s}}}{Q_{\mbox{i}}} in verschiedener Höhe
festgesetzt werden müßte.
Bei Seilausgleich durch Unterseil fallen die Unterschiede zwischen der Belastung des
unteren und oberen Querschnitts fort.
Für die Festsetzung der absoluten Höhe des Sicherheitsfaktors empfiehlt es sich, dem
Körferschen Vorschlag zu folgen, nach welchem
getrennte Faktoren für Förderkorb- und Seilgewicht aufgestellt werden. Für geringe
Teufen ist indessen dies Verfahren abzulehnen, da es zu unnötig hohen
Endsicherheiten führt. Als Ergebnis weiterer, eingehenderer Untersuchungen wird
daher vorgeschlagen:
Die Anfangssicherheit bei der Förderung soll mindestens gleich dem achtfachen Gewicht
des beladenen Förderkorbes zuzüglich des fünffachen Gewichtes des Seiles sein.
In Schächten, die nur Seilfahrt haben, soll das Gewicht des beladenen Korbes mit 10
v. H. Erhöhung in die Rechnung eingesetzt werden.
In den zur Seilfahrt und Förderung dienenden Schächten soll die nötige größere
Sicherheit für die Seilfahrt dadurch erreicht werden, daß die Belastung des oberen
Seilquerschnitts bei. der Seilfahrt 90 v. H. der Belastung bei der Förderung nicht
unterschreiten darf.
Ein Seil ist abzulegen, wenn durch Versuche erwiesen ist oder aus dem Augenschein
geschlossen werden kann, daß sich die Sicherheit an der schlechtesten Stelle
gegenüber der Anfangssicherheit um 20 v. H. verringert hat.
M. Schwahn.
Der Verein deutscher Werkzeugmaschinenfabriken in
Düsseldorf veröffentlicht soeben einen Jahresbericht, aus dem wir einige
Mitteilungen hervorheben. Im ersten Halbjahr 1914 betrug die Ausfuhr 39000 t gegen
37000 t im Vorjahre. Mit dem Kriege trat eine völlige Unterbrechung des regelmäßigen
Geschäftsganges ein, die schon durch die Einziehung von etwa 30 v. H. der
Arbeiterschaft zur Fahne verursacht wurde. In den letzten Monaten des Jahres trat
ein bis jetzt anhaltender starker Bedarf an Geschoß-Drehbänken ein, während zugleich
auch wieder mehr Privataufträge eingingen, so daß der Geschäftszweig zu Ende des
Berichtsjahres bis zur Höhe seiner Leistungsfähigkeit beschäftigt war und es auch
jetzt noch ist.
Ueber die Aussichten für die Zukunft äußert sich der Bericht dahin, daß es an neuem
Bedarf selbst während einer längeren Dauer des Krieges an Werkzeugmaschinen nicht
fehlen werde, wie sich auch die Eisenindustrie in den letzten Monaten wieder
merklich gehoben und die Weiterverarbeitung von Stahl und Eisen Fortschritte gemacht
habe. Ueber die Ausfuhr von Werkzeugmaschinen nach dem Kriege lasse sich kein
bestimmtesUrteil im Voraus fällen. Ungeachtet des inzwischen erheblich
verstärkten Wettbewerbs Amerikas werde es der deutschen Industrie aller Voraussicht
nach aber in diesem Zweige sowohl, wie in den meisten übrigen von ihr bisher
erfolgreich betriebenen Zweigen gelingen, im Auslande wieder festen Fuß zu fassen.
Eine unumgängliche Voraussetzung dafür sei freilich die Herstellung erträglicher
Zollsätze für Werkzeugmaschinen in den ausländischen Absatzgebieten beim
Friedensschluß. Der Bericht bespricht dann die durch den Krieg notwendig gewordenen
Ausfuhrbeschränkungen für die Werkzeugmaschinen, wobei er die möglichste
Aufrechterhaltung der Ausfuhr nach befreundeten und neutralen Ländern, die jetzt nur
durch Ausnahmebewilligungen möglich ist, als für den Geschäftszweig nötig
bezeichnet, und gegenüber den Sensationsnachrichten über die angebliche Lieferung
von Werkzeugmaschinen über Skandinavien nach dem feindlichen Ausland betont, daß
nach Kenntnis und einmütiger Ueberzeugung des Vorstandes die deutschen
Werkzeugmaschinenfabriken an solchen Lieferungen gänzlich unbeteiligt seien. Er gibt
dann auch eine inzwischen (anfangs Februar) erfolgte Mitteilung des Wolffschen Telegraphenbüros wieder, wonach die Nachricht,
daß ganze Eisenbahnzüge voller Drehbänke nach Rußland gegangen seien, auf
Uebertreibung beruhe und zum mindesten dafür deutsches Material nicht in Betracht
käme. Besondere Anerkennung wird der Tätigkeit des Kriegsausschusses der deutschen
Industrie in Berlin gewidmet.
Die technischen Hochschulen im Kriegssemester. An den elf
technischen Hochschulen des Reiches sind in diesem Semester 9996 Studierende
eingeschrieben gegen 12232 im letzten Sommer- und gegen 12698 im vergangenen
Wintersemester. Die Zahl der tatsächlich anwesenden Studierenden ist allerdings sehr
viel geringer, da man annehmen kann, daß bis Anfang des Jahres 1915 mehr als 8000
Studierende unserer technischen Hochschulen ins Feld gerückt sind.