Titel: | Polytechnische Schau. |
Autor: | Wr. |
Fundstelle: | Band 335, Jahrgang 1920, S. 278 |
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Polytechnische
Schau.
(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge
– nur mit Quellenangabe gestattet.)
Polytechnische Schau.
Maschinentechnik.
Leerlaufeinrichtungen für Lokomotiven. In Abb. 1 ist das Diagramm einer leerlaufenden Lokomotive
abgebildet. Während der Ausströmung herrscht der kleine Ueberdruck p0 im Zylinder. Von d bis a tritt Verdichtung
ein. Bei a beginnt die Voröffnung.
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Abb. 1.
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Abb. 2.
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Abb. 3.
Während der Einströmung herrscht im Zylinder der Unterdruck
pu, der durch die
Saugwirkung des Kolbens entsteht. Bei Beginn der Ausströmung strömt dann Luft mit
Rauchgasen vermischt in den Zylinder. Durch das Rücksaugen von Rauchgasen entstehen
bei Verwendung von Kolbenschiebern an den Laufflächen Anfressungen. Mat hat deshalb
bei Lokomotiven, insbesondere bei Heißdampflokomotiven, Leerlaufeinrichtungen
angeordnet. Solche Einrichtungen bestehen entweder aus Luftventilen,
Druckausgleichern, die beide Kolbenseiten miteinander verbinden, oder
Umlaufvorrichtungen, die eine Verbindung zwischen Ein- und Ausströmrohre herstellen.
Luftventile wurden anfangs an den Zylinderdeckeln angeordnet, und erhielten wegen
Platzmangel nur kleine Abmessungen. Abb. 2 zeigt die
Bauart der Knorrbremse A.-G. mit Steuerung von Hand
mittels Druckluft. In Abb. 3 ist die Bauart Kolomna mit Steuerung vom Regler dargestellt. Das
Kolomna-Ventil wird durch den Steuerdampf zunächst geschlossen, fällt dieser Druck
weg, so geht das Ventil durch Federdruck auf.
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Abb. 4.
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Abb. 5.
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Abb. 6.
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Abb. 7.
Um die Nachteile der Luftventile zu vermeiden, sind
die Druckausgleicher entstanden. Die Hauptschwierigkeit liegt darin, den
Umlaufkanal der beiden Kolbenräume rechtzeitig wieder zu schließen. Eine bekannte
Einrichtung ist die amerikanische Nebenleitung „by-pass“, die in Abb. 4 in verbesserter Form dargestellt ist Die
Kolbenringe k sind aber nicht dauernd dicht zu halten,
außerdem muß die Feder f kräftig ausgeführt sein. In
Abb. 5 und 6 ist
an Stelle des Ventils ein Kolbenschieber verwendet. Der Druckausgleicher nach Abb. 7 ist als Doppelsitzventil ausgeführt, das die
beiden Kanäle p und q
abschließt. Es dient zugleich als Sicherheitsventil, bei Wasserschlag hebt es sich
entgegen dem von oben wirkenden Dampfdruck ab. Dies ist auch bei Abb. 4 der Fall. Der Druckausgleicher der Knorrbremse A.-G. hat nur ein Ventil mit
Entlastungskolben. Es wird mittels Druckluft von Hand gesteuert (Abb. 8).
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Abb. 8.
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Abb. 9.
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Abb. 10.
Bei mehrzylindrigen Lokomotiven ist es zweckmäßig, Umlauf Vorrichtungen zu verwenden.
Es wird dadurch ein Rücksaugen der Rauchgase und die Anfachung der Feuerung
verhindert. Dabei wird das Einströmrohr mit dem Ausströmrohr verbunden und der
Blasrohrkopf abgeschlossen. Es findet dann ein fortwährendes Umlaufen des in den
Zylindern und Dampfrohren verbliebenen Dampfrestes statt, weshalb der Ausdruck
„Umlaufvorrichtung“ gewählt ist. Abb. 9
zeigt eine solche Vorrichtung. Beim Oeffnen des Reglers wird der Schieber b mit dem Ventil a durch
den kleinen Kolben c gehoben. Der Schieber b hat Spiel, ebenso braucht auch der Kolben c nicht ganz dicht sein. Bei drei- und vierzylindrigen
Lokomotiven ist die Anordnung nach Abb. 10
zweckmäßig. Der Frischdampf schiebt den Kolben k vor,
wodurch das Ventil zugedrückt und die Blasrohrklappe l
geöffnet wird. (Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1920, S. 784 bis 788.)
W.
l F-Vierzylinderverbund- Heißdampflokomotive der
Württembergischen Staatseisenbahnen. Um den Güterzugbetrieb
leistungsfähiger zu gestalten, beschloß der Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen
im Jahre 1913, Zughaken und Kupplungen einzuführen, die für eine Zugkraft von 21 t
ausreichten. Etwa zu derselben Zeit schritt die württembergische Eisenbahnverwaltung
zum Ersatze ihrer E-Heißdampf-Zwillingslokomotiven. Sie forderte, um die verstärkten
Zugvorrichtungen ausnutzen zu können, für die zu bauenden neuen, kräftigeren
Maschinen ebenfalls 21 t Zugkraft. Da ferner ein Heizer zur Bedienung ausreichen
sollte und man von der Verwendung flüssiger Brennstoffe und mechanischer
Rostbeschickung absah, ergaben sich solche Abmessungen für den Kessel, daß eine
Bauart mit sechs Kuppelachsen in gemeinsamem Rahmengestell zweckmäßig erschien. Der
zulässige Raddruck wurde nicht überschritten. Die vordere Bisselachse sowie die
erste und sechste Kuppelachse haben größeres Seitenspiel, während die vier
mittleren, von denen zwei unmittelbaren Antrieb erhielten, fest gelagert sind. Die
Ausführung der Lokomotiven übernahm die Maschinenfabrik
Eßlingen unter steter Fühlungnahme mit dem maschinentechnischen Büro der
Generaldirektion der württembergischen Staatsbahnen. Die zuerst bestellten drei
Lokomotiven wurden Januar 1918 abgeliefert. Zwölf später in Auftrag gegebene kamen
im Frühjahre 1919 in Betrieb. Die Hauptabmessungen sind folgende: Durchmesser von
Hoch- und Niederdruckzylinder 510 bzw. 760 mm, Kolbenhub 650 mm, Ueberdruck 15 at,
Verdampfungsheizfläche 233,5 m2, Ueberhitzer- und
Vorwärmerheizfläche 80 bzw. 20,4 m2, Rostfläche
4,2 m2, Leergewicht 95,2 t, Reibungsgewicht 93,5
t, Dienstgewicht 106,5 t, Gewicht einschließlich des Tenders 153,3 t, Gesamtlänge
20,2 m. Eine Uebersicht der Lastverteilung
sowie Angabe der noch fehlenden Hauptmaße sind aus der Abbildung zu ersehen.
Der Kessel setzt sich aus zwei zylindrischen Schüssen von 1858 und 1820 mm
Innendurchmesser sowie 19 mm Blechdicke zusammen. Der Feuerkasten hat eine
rechteckige Grundform und schließt sich mit halbrunder Decke glatt an den Langkessel
an. Die Rostfläche liegt schräg zur Erleichterung der Beschickung. Ueberdies wurde
die Möglichkeit geschaffen, das vordere Rostende tief zwischen die vierte und fünfte
Kuppelachse einzulassen. Hierdurch ergab sich eine für die Flammenentwicklung
günstige Höhe zwischen Feuergewölbe und Rostoberfläche. Die drei ersten Lokomotiven
erhielten kupferne, die übrigen eiserne Feuerbüchsen. Bei letzteren wurde die auf
vier Wasserrohren lagernde Feuerbrücke versuchsweise nach unten gewölbt. Dadurch
bekam man an den Wänden unter der Brücke reichlich freie Höhe. Es wurden auf diese
Weise Wärmestauungen und Stichflammenwirkungen mit ihren für die Seitenwände der
Feuerbüchse schädlichen Folgen vermieden.
Textabbildung Bd. 335, S. 279
Eine Klapptür lenkt die Oberluft gegen die Hinterkante der
Feuerbrücke. Sie vermischt sich infolgedessen innig mit den dort aufsteigenden
Rauchgasen. Auch vermeidet man die Abkühlung der Rohrwand durch unmittelbar
einströmende kalte Luft. Inmitten des Rostes ist ein Kipprost angebracht. Hierdurch
wird die Beseitigung der Asche erleichtert. Das Zusammenbacken der Schlacke
verhindert eine unter dem Roste befindliche Dampfbrause. Reichliche Luftzufuhr
erfolgt durch zwei nach vorn gerichtete Klappen in dem trichterförmigen
Aschenkasten. Lange, im Dampfraume liegende Stangen dienen zur Verankerung des
Oberteiles der Feuerkiste. Sie dehnen sich entsprechend der Dampftemperatur und
erleichtern das „freie Atmen“ des Kessels. Die Stehbolzen der zuerst
fertiggestellten Lokomotiven sind aus durchlochtem Rundkupfer. Nur an den am
stärksten beanspruchten Stellen wurde Manganbronze verwendet. Die zuletzt
gelieferten Maschinen haben Stehbolzen von weichem Schweißeisen. Der Dampfdom ist
aus Stahlguß und befindet sich in der Mitte des Kessels, damit auch bei
Schrägstellung der Maschine auf Steigungen und bei Anstauungen des Wassers im
Vorderteile infolge Bremsens der Dampfraum unter dem Dome tunlichst unverändert
bleibt. Eine Regelung der nach Schmidtschem System
erfolgenden Ueberhitzung ist möglich. Zur Feueranfachung dient ein durch Spindel und
Handrad verstellbaresverstellberes Düsenblasrohr. Zur Ausrüstung des Kessels gehört ein Flachschieberregler,
zwei Hochhub – Sicherheitsventile, zwei selbstschließende Wasserstände, eine nicht
saugende Strahlpumpe und eine Dampfpumpe von Knorr, die
das Speisewasser in einen Vorwärmer drückt. Dieser wird von der Flüssigkeit in
vielen Windungen mit großer Geschwindigkeit durchflössen. Infolgedessen tritt eine
wirksame Erhitzung ein und wird ein Steinansatz möglichst vermieden. Den jeweiligen
Zustand der Vorwärmerrohre kann man durch drei Schaulöcher beobachten. Eine
selbsttätige Vorrichtung bewirkt, daß beim Ausbleiben des Abdampfes Frischdampf in
den Vorwärmer tritt. Das Kaltspeisen wird also auf jeden Fall verhindert. Die
Dampfentnahmeventile für Luft-, Speise-, Strahlpumpe, Hilfsbläser und
Rostbrause befinden sich an einem gemeinsamen Armaturstutzen. Eine solche Anordnung
ermöglicht die Vornahme von Nacharbeiten, auch wenn der Kessel unter Druck steht.
Dieser ist vorn durch den Zylindersattel, am hinteren Stehkesselende durch zwei
Gleitlager und unter dem Langkessel durch zwei Pendelbleche mit dem
Hauptrahmengestell verbunden. Auf dasselbe werden die seitlichen Führungskräfte von
der Bisselachse durch zwei Blattfedern übertragen. Die beiden mittleren Kuppelachsen
dienen zum Antrieb. Ihre Spurkränze sind etwas schmaler gedreht, damit beim
Durchfahren von Gleiskrümmungen keine Schwierigkeiten entstehen. Durch eine
Rückstellvorrichtung mit zwei Schneckenfedern werden beim Rückwärtsfahren zu starke
Seitendrücke an der vorletzten, festgelagerten Kuppelachse vermieden. Das
Hauptrahmengestell besitzt zahlreiche Querversteifungen, die als Träger für den
Bremszylinder, die Geradführungen usw. benutzt werden. Der Stoßbalken vorn und der
Zugbalken hinten sind besonders kräftig. Mit Rücksicht auf die tiefste Stellung der
inneren Kurbelstangen mußte man die der vordersten, doppelt gekröpften Kurbelachse
vorgelagerte zweite Kuppelachse ebenfalls doppelt kröpfen. Erstere ist aus
Siemens-Martin-Sonderstahl, während die übrigen Achsen aus Martin-Flußstahl
bestehen. Die Lagerschalen sind meist aus Flußeisenguß und mit einer wenig
zinnhaltigen Bleilegierung ausgegossen. Die Verbund Wirkung bot außer den bekannten
wärmetechnischen Vorzügen die Möglichkeit, Dampflässigkeitsverluste zu vermeiden.
Diese treten bei einstufiger Dampfdehnung auf, da sich die Spannungen auf beiden
Kolbenseiten stark unterscheiden und alle Zylinder unmittelbar an den Auspuff
angeschlossen sind. Auch verlaufen bei Verbundwirkung die Kolbenkräfte wesentlich
gleichmäßiger. Die inneren Hochdruckzylinder arbeiten auf die doppelt gekröpfte
dritte Kuppelachse, die äußeren Niederdruckzylinder auf die vierte. gerade
Kuppelachse. Daher geht nur die Hälfte der Kolbenkräfte durch die Kropfachse.
Allerdings wurden die äußeren Kurbelstangen 3,65 m lang. Die Niederdruckschieber
werden unmittelbar, die Hochdruckschieber durch Zwischenwelle und Umkehrhebel von
einer Heusinger-Steuerung angetrieben. Das Raumverhältnis der Zylinder ist 1 : 2,2.
Bei starker Beanspruchung der Maschine und beim Anfahren kann man mit Hilfe eines
besonderen Ventils Frischdampf in den Verbinderraum treten lassen, Beide
Hochdruckzylinder haben gemeinsame Ein- und Ausströmräume. Dadurch ergibt sich ein
ausreichender Behälterinhalt. Alle Zylinder besitzen Sicherheitsventile gegen
Wasserschlag, Luftsaugeventile für Leerlauf und Entwässerungsvorrichtungen. Die
Umsteuerung geschieht mit Schraube und Handrad. 42 Schmierstellen werden von
Bosch-Oelern versorgt. Eine Schmierpresse liefert Heißdampföl, eine andere
Maschinenöl. Zum Teile kommt aber auch Fettschmierung mit Staufferbüchsen zur
Anwendung. Die Lokomotiven sind mit Geschwindigkeitsmesser, Druckluft-Triebradbremse
und Druckluft-Sandstreuer, Bauart Knorr, ausgerüstet. Der
vierachsige Tender faßt 20 m3 Wasser und 7 t
Kohle. Die Leistung der Maschinen wurde nach den Strahlschen Formeln errechnet. Wie der vor allem am Vorentwurfe der
beschriebenen Lokomotivbauart beteiligte Baurat W. Dauner
in Heft 41 der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure mitteilt, erhielt man
bei einer Rostbeanspruchung von 500 kg/m2 eine
stündliche Dampferzeugung von 3750 kg auf 1 m2
Rostfläche. Bei einer Ueberhitzung auf 325° reichten 6,5 kg Dampf für 1 PSi-st aus. Die größte
Maschinenleistung ergab sich zu 2300 PSi und
die Höchstgeschwindigkeit zu 60,4 km/st. (Zeitschrift des Vereins deutscher
Ingenieure, Heft 41.)
Schmolke.
Gastechnik.
Koksofengas für Städteversorgung in England. Das Gaswerk
der Stadt Margam war an der Grenze seiner Leistungsfähigkeit angelangt und konnte
nur unter Aufwendung erheblicher Kosten erweitert werden. Da sich in der Nähe von
Margam Kohlenzechen befinden und namentlich in nur 137 m Entfernung von dem Gaswerk
eine Koksofenbatterie von 120 Oefen betrieben wird, wurde der Anschluß des Gaswerks
an diese Kokerei erwogen. Aus diesem Anlaß wurde der Leiter des Gaswerks, E. Rees, von der Stadtverwaltung beauftragt, eine Reihe
derartiger Anlagen zu besichtigen. Hierbei ergab sich, daß diejenigen Kokereien, die
ihre Oefen mit zwei Vorlagen und einer doppelten Gasleitung versehen haben und daher
in der Lage waren, nur während der günstigsten Zeit der Garung Gas für die Lieferung
an die Städte abzugeben, bezüglich der Beschaffenheit des Gases die günstigsten
Erfahrungen aufwiesen. Dagegen sind die Betriebsverhältnisse in Wales, wo die
Koksöfen zumeist nur mit einer einzigen Hauptleitung versehen sind, weniger gut; in
diesem Falle darf dem Koksofengas das Benzol nicht entzogen werden, da sonst der
Heizwert unter das zulässige Maß (4500 WE) herabsinkt. Wie Verfasser auf Grund
angeführter Analysen darlegt, enthält das Koksofengas 8 bis 13 v. H. Stickstoff,
wodurch der Heizwert stark beeinflußt wird. Der ungünstige Einfluß des hohen
Stickstoffgehaltes kann jedoch aufgehoben werden, wenn man das Gas unter etwas
höherem Druck als sonst abgibt. Verfasser empfiehlt die Verwendung von Koksofengas
zur Versorgung der Städte, weil hierdurch die Städte meist in der Lage seien, ihren
Abnehmern das Gas zu billigerem Preis zu liefern, wodurch der Absatz gefördert
werde, dann aber auch vom nationalen Gesichtspunkt aus, damit die Kohlenvorräte des
Landes möglichst nutzbringend verwertet und ihre wertvollen Bestandteile möglichst
restlos ausgenutzt würden. Unter Hinweis auf die günstigen Erfahrungen, die man in
Deutschland und Amerika mit Koksofengaslieferung an Städte gemacht habe, gibt
Verfasser der Ueberzeugung Ausdruck, daß auch in Wales die weitere Ausnutzung von
Koksofengas nicht weiter aufgeschoben werde. Was die Sicherheit des Betriebes
anlangt, die bisweilen als ungenügend bezeichnet wird, weil der Betrieb der
Kokereien zu sehr von der Nachfrage nach Eisen und Stahl aßhängig sei, so bemerkt
Verfasser, daß die Kokerei in Margam auch Gas an eine elektrische Zentrale liefere,
die mehrere Eisen- und Stahlwerke versorge, die stets in Betrieb gehalten werden
müßten. (Stahl und Eisen 1919, S. 301 bis 302).
Ueber die Detonation einer Kalorimeterbombe macht Dr. Aufhäuser interessante Mitteilungen in der Zeitschrift
für angewandte Chemie, Bd. 32, I., S. 223. Der Unfall ereignete sich bei der
Bestimmung der Verbrennungswärme von Rohnaphthalin. Die benutzte Kalorimeterbombe,
Bauart Kroeker, hatte bereits zu mehr als 4000
Verbrennungen Verwendung gefunden und befand sich in gutem Zustand. Die Zündung
verlief ordnungsgemäß, aber unmittelbar danach erfolgte ein gewaltiger Knall, wobei
gleichzeitig die Wasserfüllung des Kalorimeters (2,5 l) herausgeschleudert wurde.
Das Wasser war mit Ruß vermischt und spritzte bis in die entferntesten Ecken des
Raumes. Thermometer und Rührwerk wurden beschädigt und das Wassergefäß zeigte am
Boden ein Loch. Die nähere Untersuchung der Bombe, die umgeworfen in dem völlig
leergelaufenen Wassergefäß lag, zeigte, daß aus dem Rand des aufgeschraubten Deckels
ein fingerbreites Stück Stahl glatt herausgeschmolzen war. Im Innern der Bombe
war die Emailleverkleidung an zahlreichen Stellen abgesprungen und sowohl die
Platinelektrode als auch das Einleitungrohr für den Sauerstoff waren deformiert, die
Platineinlage im Deckel war an mehreren Stellen grubenförmig geschmolzen und das
ganze Innere der Bombe war stark verrußt. Der Bleiring im Bombendeckel war an vier
Stellen geschmolzen, namentlich da, wo am Rand des Deckels selbst ein Stück
herausgeschmolzen war.
Das Rohnaphthalin, dessen Verbrennungswärme bestimmt werden sollte, war stark
ölhaltig, seine Verbrennungswärme betrug 9370 WE. Es war bereits zweimal Verbrannt
worden, und zwar sowohl in der zerstörten als auch in einer anderen Bombe. Der
Vorfall ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß der mit der Untersuchung
betraute Laborant zu viel Rohnaphthalin (über 1 g) in die Bombe gebracht hatte und
daß jedenfalls auch eine Stichflamme bei der Verbrennung entstand. Infolgedessen
wurde der zur Dichtung des Deckels dienende Bleiring örtlich weggeschmolzen, ein
explosives Gemisch von Oeldampf und Sauerstoff gelangte zwischen die Dichtungflächen
und verbrannte hier, wobei die Bombe infolge des übermäßig hohen Druckes und der
hohen Temperatur aufgerissen wurde. Der Vorfall gemahnt, bei der Verbrennung
hochwertiger flüssiger Brennstoffe Vorsicht walten zu lassen und nicht mehr als 0,7
g hierbei anzuwenden.
Gewinnung von Leuchtölaus Marinetreiböl. Um den Mangel an Leuchtstoffen zu
mildern, der sich in ländlichen Gegenden ohne Gas- und Stromversorgung immer noch
recht unangenehm bemerkbar macht, hat Prof. von Walther
versucht, aus rumänischem Marinetreiböl, von dem nach Kriegsende noch erhebliche
Bestände vorhanden waren, durch sorgfältige Destillation ein Leuchtöl zu gewinnen,
das wie Petroleum in den üblichen Lampen gebrannt werden kann. Das zu den Versuchen
benutzte Marinetreiböl war von dunkelbrauner Farbe, es hatte nur schwachen Geruch
und ein spez. Gewicht von 0,8675. Das Oel begann bei 135° zu sieden, die
Destillation wurde bis 315° fortgesetzt, wobei 78 v. H. der angewandten Oelmenge
über destillierten. Das Destillat hatte ein etwas höheres spez. Gewicht als
amerikanisches Petroleum, das bei etwa den gleichen Siedegrenzen ein spez. Gewicht
von 0,801 bis 0,802 aufweist. Es wurde deshalb nur der bis 265° siedende Teil des
Oeles zu den weiteren Versuchen benutzt. Dieses Oel hatte bei einem spez. Gewicht
von 0,840 eine recht gute Aufsaugfähigkeit durch den Docht, und auch die Leuchtkraft
der Flamme blieb nur wenig hinter der von echtem Petroleum zurück. Die Flamme ließ
sich zu normaler Höhe einstellen, ohne zu rußen, und auch der stündliche
Oelverbrauch für die Lichteinheit war nur wenig höher als bei Petroleum.
Auch ein Versuch mit der bis 285° siedenden Oelfraktion ergab noch ein recht
brauchbares Leuchtöl. Der Destillationsrückstand war ziemlich viskos und konnte als
Schmieröl Verwendung finden. Durch Druckdestillation bei 15 at und noch höherem
Druck konnte aus dem Rückstand in guter Ausbeute Benzin erhalten werden; hierbei
entstand in dem Druckgefäß nur wenig Koks und auch der Verlust infolge von
Gasbildung betrug nur etwa 15 v. H. Aehnlich günstige Ergebnisse wie mit dem
Destillationsrückstand wurden bei der Druckerhitzung auch mit den höhersiedenden
Anteilen des Oeles erzielt, so daß das rumänische Marinetreiböl als ein recht
brauchbares Ausgangmaterial für die Gewinnung von Benzin und Leuchtöl bezeichnet
werden kann. (Chemiker-Zeitung, 43. Jahrgang, S. 193.)
Neuer Azetylenbrenner mit Kohlensäurebetrieb. Infolge der
Knappheit an Benzin und Leuchtgas hat das Azetylen während des Krieges eine weite
Verbreitung als Leucht- und Heizstoff gefunden, so namentlich auch zum
Betrieb von Lötpistolen in Spenglereien und Reparaturwerkstätten. Die
Azetylenapparate, wie sie zur autogenen Schweißung benutzt werden, liefern nun aber
das Gas nach Abzug des in der Wasservorlage entstehenden Druckverlustes meist nur
mit einem Druck von 50 bis 100 mm Wassersäule, der zum Betrieb von Bunsenbrennern
nicht ausreichend ist. Um unruhiges Brennen und ein Zurückschlagen der Flamme in den
Mischraum zu vermeiden, muß man hierbei einen Gasdruck von 150 bis 200 mm oder aber
Druckluftbrenner verwenden, die indessen außerhalb der Werkstatt nicht benutzbar
sind, da sie eine besondere Luftpumpe und eine Preßluftleitung benötigen. Dieser
Nachteil wird auf sehr einfache Weise bei dem neuen „Carba“ – Brenner der Schweizerischen Kohlensäurewerke A.-G. in Bern-Liebefeld
beseitigt. Bei diesem neuen Bunsenbrenner wird, wie wir den Mitteilungen des
Schweizerischen Azetylen-Vereins, 9. Jahrg., S. 30 entnehmen, mit Hilfe eines
Kohlensäure-Hilfsinjektors das unter dem gewöhnlichen geringen Druck stehende
Azetylen angesaugt, beschleunigt und hierauf einem zweiten Injektor zugeführt, der
die Verbrennungsluft ansaugt. Auf diese Weise erhält man eine kräftige blau
brennende Azetylenflamme, die stabil ist und sich leicht regulieren läßt, entweder
indem man den Hahn des Brenners oder das Ventil der Kohlensäureflasche mehr oder
weniger öffnet. Für kleine und mittlere Brenner ist ein Kohlensäuredruck von nur 0,2
at erforderlich, der Kohlensäureverbrauch ist infolgedessen recht gering. Ein
Brenner mit 25 l stündlichem Azetylenverbrauch benötigt z.B. nur 3,5 l Kohlensäure
in der Stunde. Die flüssige Kohlensäure wird in Stahlflaschen von 5, 8, 10 und 20 kg
Inhalt geliefert; diese Flaschen reichen für lange Zeit aus, da z.B. eine 10
kg-Flasche 5 m3 gasförmige Kohlensäure liefert,
also fast ebensoviel wie eine große Sauerstoffflasche. Als Druckminderventile können
dabei die gewöhnlichen Bierdruckventile benutzt werden. Mit Hilfe dieses neuen
Brenners, der als gewöhnlicher Bunsenbrenner, als Lötkolbeneinsatz sowie als
Heizbrenner für die verschiedensten industriellen Zwecke gebaut wird, können auch
außerhalb der Werkstatt alle Lot- und Montagearbeiten ausgeführt werden.
Die rostlose Vergasung der Kohle. Einem ausführlichen
Aufsatz von K. Rummel über diesen Gegenstand entnehmen
wir die folgenden Angaben. Während früher der Brennstoff die Hauptsache war und
alles andere „Nebenerzeugnis“, geht heute das Bestreben dahin, Teer,
Ammoniak, Gas und Koks als gleichberechtigte Erzeugnisse anzusehen. Die Einführung
der Vergasung der Kohle bedingt eine völlige Umstellung unserer bisherigen
Kohlenwirtschaft und wirft eine ganze Reihe wichtiger Fragen teils technischer,
teils wirtschaftlicher Art auf. Obschon augenblicklich die Urteergewinnung sehr
lohnend ist, entziehen sich die Zukunftaussichten bei dem heutigen Zustand der
Weltwirtschaft jeder Beurteilung, wie Verfasser an einigen Beispielen nachweist. Vom
technischen Gesichtspunkt ist zu beachten, daß man ein Gaskraftwerk mit Teer- und
Sulfatgewinnung nur dann einwandfrei betreiben kann, wenn für eine einigermaßen
gleichmäßige Gasentnahme gesorgt wird. Eingehende Berechnungen haben ergeben, daß in
Großkraftwerken die Gaskolbenmaschine mit Gewinnung von Teer und Sulfat ungefähr
denselben Kohlenaufwand bedingt wie die Dampfturbine. Verzichtet man dagegen auf die
Gewinnung von Sulfat und gewinnt man nur Teer, so stellt sich der Kohlenverbrauch
der Gasmaschine um rund 20 v. H. niedriger als bei der Dampfturbine mit
kohlengefeuertem Kessel. Es erscheint daher nicht ausgeschlossen, daß wir in nicht
allzuferner Zukunft Großwerke dieser Art entstehen sehen werden. Augenblicklich aber
scheint aus mancherlei Gründen die Zeit hierfür noch nicht gekommen.
Auch über die technische Brauchbarkeit des entteerten Gases für die Heizung von
Oefen, die eine hohe Temperatur erfordern, kann heute ein sicheres Urteil noch nicht
abgegeben werden; jedoch ist zu erwarten, daß bei geeigneter Bauart der Oefen ein
zufriedenstellender Betrieb erzielt wird. Die Entteerung des Gases wird sehr
wahrscheinlich einen Mehraufwand an Kohle zur Folge haben, jedoch werden die Kosten
dieses Mehrverbrauchs durch den Erlös aus dem gewonnenen Teer reichlich gedeckt
werden. Vorteile sind mit Sicherheit überall da zu erwarten, wo die Reinheit des
Gases bzw. besondere chemische oder physikalische Eigenschaften gegenüber der
Kohlen- oder Halbgasfeuerung von Bedeutung sind, oder wo minderwertige Brennstoffe
zur Vergasung an Stelle der unmittelberen Verfeuerung zwingen.
Für die Urteergewinnung kommen von den Steinkohlensorten im wesentlichen die Flamm-
und Gasflammkohlen in Betracht; besonders die oberschlesischen Gaskohlen liefern 8
bis 12 v. H. vorzüglichen Urteer. Die Verwertung der im Teer enthaltenen Phenole ist
einstweilen noch nicht gelöst, dagegen sind die aus dem Urteer gewonnenen Schmier-
und Brennöle sehr gesucht.
Es ist vorerst noch nicht möglich zu entscheiden, ob der Drehrohrofen mit seiner
großen Durchsatzmenge oder der bisherige Generator in Zukunft für die
Urteergewinnung bevorzugt werden wird. Die derzeit gebräuchlichen Gaserzeuger für
Urteergewinnung lassen sich in verschiedene Gruppen einteilen, je nachdem man neben
Urteer auch reichlich Ammoniak erhalten (Mondgas), den Halbkoks als solchen gewinnen
oder direkt vergasen will. Für letzteren Zweck haben sich die Generatoren mit
Schwelretorte sowie der Doppel- und Trigasgenerator bewährt. Bei dem
Doppelgasgenerator werden die Schwelgase und das im absatzweisen Betrieb erzeugte
Wassergas für sich aufgefangen, das entteerte Schwelgas aber dem Wassergas
nachträglich wieder zugesetzt. Bei dem Trigasverfahren wird in den Generator neben
Wasserdampf auch noch eine geringe Menge Luft eingeführt. Diese beiden Verfahren
haben also besondere Bedeutung für den Gaswerkbetrieb zur Erzeugung von Heizgas.
(Ztschr. V. Dt. Ing. 1920, S. 565 bis 570.)
Sander.
Betontechnik.
Stützen aus Eisenbeton. Dr.-Ing. v. Emperger hat sich schon frühzeitig mit der Verstärkung von Stützen aus
Eisenbeton beschäftigt und durch das „umschnürte Gußeisen“ eine Bauweise
geschaffen, welche sich sowohl im Hoch- als auch im Brückenbau gut bewährt hat. Da
das Eisen zurzeit ein kostbares Material darstellt, zudem auch ein fühlbarer Mangel
daran vorliegt, so hat Emperger neuerdings den Gedanken
wieder aufgenommen, die Tragkraft umschnürt er Eisenbetonstützen durch Einfügen von
druckfesten Kernen weiter zu erhöhen. In der „Schweizerischen Bauzeitung“
1920 vom 31. Juli und 7. August veröffentlicht nun Emperger seine neuesten Versuche
an „umschnürten Betonsäulen mit Steinkernen“, wobei er Keramit, allerdings
von weit geringerer Festigkeit (1720 kg/cm2)
verwendete, als solches Prof. A. Hanisch, Wien, geprüft
hatte.Beton und Eisen 1914, Heft 12, S. 270. Dieser hatte verschiedene
Gesteinsarten auf ihre Druckfestigkeit untersucht und für Keramit eine
Druckfestigkeit von 4023 kg/cm2, aus einer anderen
Reihe von Versuchen sogar von 4593 kg/cm2
festgestellt.
Emperger hat seine neuesten Versuche mit Säulen von 52 cm
Höhe, 30 cm ⌀, also rund 700 cm2
Querschnittsfläche, einmal bewehrt wie gewöhnliche Betonsäulen (6 ⌀ 15 mm), ein
zweitesmal an umschnürten Säulen (Spirale von 4 mm Stärke und 40 mm Steighöhe), und
das dritte Mal mit Einlage eines Steinkerns und bewehrt wie unter 2
durchgeführt. Der Steinkern war gebildet aus fünf aufeinandergesetzten Prismen von
10-8,5 cm mit abgefaßten Kanten. Verwendet wurden zwei Arten von Betonmischungen,
eine fette mit 630 kg auf 1 m3 Sand und Schotter
und einer Festigkeit von 227 kg/cm2 nach sechs
Wochen (also sehr gering!), und eine magere Mischung von 210 kg Zement mit 137
kg/cm2 Festigkeit.
Der Festigkeitszuwachs durch die Umschnürung ergab sich bei dem fetten Beton zu 1 l
v. H., bei dem mageren zu 48 v. H. (gegenüber den gewöhnlichen Betonsäulen), während
sich nach den amtlichen Bestimmungen für den fetten Beton ein größerer Zuwachs
ergeben sollte. Auch ist die Umschnürung unter der Bruchlast gerissen; Verfasser
empfiehlt also für alle Umschnürungen einen tunlichst mageren Beton zu
verwendenVgl. auch: Die Sicherheit von Säulen aus Beton und Eisenbeton von Dr. Emperger. Oesterr. Wochenschrift für den öffentl.
Baudienst, 1914, Nr. 28..
Bei den Versuchen mit den Säulen mit umschnürtem Beton und mit umschnürtem Steinkern
ergab sich für die Steinkernsäulen eine um 58 v. H. höhere Bruchlast für den fetten
und eine um 132 v. H. höhere Bruchlast für den mageren Beton; also auch hier
schneidet der fette Beton verhältnismäßig ungünstig ab. (Die Festigkeitszunahme
infolge des Steinkernes beträgt für den fetten Beton 104,6 t, für den mageren 143,6
t.) Die Festigkeit der Steine wird mit 72 bis 98 v. H. ausgenutzt. Bei den
Steinkernsäulen kommt eine Erhöhung der Druckfestigkeit der Betonschale nur sehr
wenig oder überhaupt nicht in Betracht. Vielmehr handelt es sich darum, den
druckfesten Kern und den sie umhüllenden Beton so zusammenzuhalten, daß beim Bruch
die Summe der Druckfestigkeiten in die Erscheinung tritt, was natürlich nur
innerhalb gewisser Grenzen möglich ist und durch weitere Versuche geklärt werden
müßte.
Bei den Versuchen beträgt der Steinkern etwa 12 v. H. des Querschnittes. Dieser
Prozentsatz kann jedoch ohne Schwierigkeit erheblich vergrößert werden, wodurch die
Tragkraft der Säule sich wesentlich erhöht. Durch Vergleich von zwei Säulen mit und
ohne Steinkern von annähernd gleicher Bruchfestigkeit kommt Emperger zu dem Schlusse, daß bei den Steinkernsäulen erheblich an Eisen
gespart werden kann.
Dipl.-Ing. Prof. Marx.
Wärmetechnik.
Richtlinien für die Wärmewirtschaft des Hausbrands hat die
Bayerische Landeskohlenstelle aufgestellt. Aus der
beachtenswerten Veröffentlichung seien im folgenden die wichtigsten Punkte
mitgeteilt. Nach einem Hinweis auf die Notwendigkeit, angesichts des
Brennstoffmangels und der hohen Brennstoffpreise die im Hause gebrauchte Wärme mit
möglichst geringem Aufwand von Brennstoff zu erzeugen und die erzeugte Wärme nicht
ungenutzt verloren gehen zu lassen, heißt es weiter: Die wirtschaftliche Ausnutzung
der Brennstoffe setzt gut ziehende Kamine voraus, ferner richtige und zweckmäßige
Konstruktionen, richtige Instandhaltung und Bedienung der Heiz- und Kochanlagen.
Ueber die Abmessungen und Anlage der Kamine werden nähere Angaben gemacht,
namentlich auch für Häuser mit Zentralheizung.
Bei der Beschaffung der Heiz- und Kochanlagen werden vielfach lediglich die
Anschaffungskosten in Betracht gezogen; es wäre richtiger die Betriebkosten in
Rechnung zu stellen. Wirtschaftliche und zweckmäßige Anlagen in guter Ausführung
erhöhen zwar die Verzinsung, sie vermindern aber in viel höherem Maße den
Brennstoffverbrauch, die Instandhaltung und die Abschreibung. Die bayerischen
Heizämter in den Städten sowie die heiztechnischen Beratungsstellen bei den
Landbauämtern erteilen in allen Hausbrandfragen kostenlos Auskunft.
Die beste Heiz- und Kochanlage nutzt die Brennstoffe nicht genügend aus, wenn sie
nicht richtig bedient wird; hierin werden aber zum Schaden des Einzelnen wie der
Allgemeinheit häufig große Fehler gemacht. Nützliche Anleitungen hierfür enthält die
von der Bayerischen Landeskohlenstelle herausgegebene Broschüre: „Wie kann ich in
meinem Haushalt mit meinem Brennstoff sparen?“
Die zur Beheizung erzeugte Wärme kommt zum allergeringsten Teil der Erwärmung der
Raumluft zustatten; der weitaus größte Teil geht durch die Umfassungsmauern der
Zimmer an die kältere Außenluft verloren. Eine Verminderung dieser Verluste läßt
sich durch einen ausreichenden Wärmeschutz der Gebäude durch bauliche Maßnahmen
erreichen. Die Beachtung dieser Maßnahmen ist besonders wichtig bei freistehenden
Häusern. Nicht nur bei Außenwänden ist der Wärmeverlust auf das geringste Maß
herabzusetzen, sondern auch bei den Innenmauern der beheizten Räume ist auf eine
geringe Wärmedurchlässigkeit Bedacht zu nehmen. Noch größer als der Wärmedurchgang
durch die Mauern ist der durch die Fenster. Hier ist auf gutes Einpassen der
Fensterflügel in die Rahmen, dichtes Anschließen der Fensterstöcke an die Mauern und
zweckmäßige Gestaltung der Rolladenkästen Wert zu legen; schließlich sollten alle zu
beheizenden Räume mit Doppelfenstern ausgestattet werden.
Sander.
Schiffsmaschinenbau.
Motorschiff „Afrika“. Bereits im Dezember 1919
wurde bei der bekannten Schiffswerft Burmeister & Wain in Kopenhagen das Motorschiff „Afrika“ von
Stapel gelassen. Es hat 18900 t Wasserverdrängung, 13450 t Tragfähigkeit mit 9050
Br.-Reg.-T. Zwischen den Loten ist es 135,6 m lang, 18,3 m breit und hat mit voller
Ladung 9,6 m Tiefgang. Die Hauptmaschinenanlage besteht aus zwei
Sechszylinder-Viertaktmaschinen Bauart Burmeister und Wain. Die Zylinder haben 740 mm ⌀ und 1150 mm Hub. Die
Leistung bei 115 Uml/min beträgt 2250 PSi. Der
Brennstoffvorrat von 1495 t reicht für eine Seereise von 30000 Seemeilen. Die Anker
und die Winden für 2 bis 30 t Last werden elektrisch betrieben. Es sind vier Stück
65 kW – Motordynamos vorhanden. Ebenso ist eine elektrisch betriebene
Kühlmaschinenanlage im Laderaum eingebaut. Das Schiff ist für die
Dänisch-Ostasiatische Gesellschaft gebaut. (Motor Ship and Motor Boat, 6. Febr.
1920.)
Motorschiff „Zoppot“. Die Germaniawerft in Kiel hat für die „Baltisch-Amerikanische
Petroleum-Einfuhrgesellschaft“ in Danzig das Motorschiff „Zoppot“
(früher „Wilhelm A. Riedemann“) abgeliefert. Im Septemberheft 1920 der
Zeitschrift „Motorship“ wird das Schiff eingehend besprochen. Es hat 22000 t
Wasserverdrängung und 9700 Br.-Reg.-T. und ist somit das größte Motorschiff der
Welt. Die Hauptmaschinen bestehen aus zwei sechszylindrigen einfachwirkenden
Zweitaktmaschinen mit 575 mm Zylinderdurchmesser und 1000 mm Hub. Der
Brennstoffverbrauch betrug bei 102 Uml/min 136 g/PSi-st. Bei diesem Motorschiff werden die Hilfsmaschinen und die Ladepumpen mit
Dampf betrieben, der in zwei Kesseln von je 120 und 160 m2 Heizfläche mit Oelfeuerung erzeugt wird. Die
Rudermaschine hat Druckluftsteuerung. Die Hilfsmaschinen sollen aber späterhin mit
dieselelektrischem Antrieb umgebaut werden.
Die folgende Zusammenstellung gibt die Abmessungen der bis jetzt erbauten
Motorschiffe:
Zoppot(Deutsch-land)
Glenogle(England)
Afrika(Däne-mark)
Cubore(Ver. St.Amerika)
Wasserverdrängung (beladen) t
22000
19600
18600
17500
Leergewicht t
17000
14400
13250
11800
Brutto-Raum- gehalt Reg.-T.
9700
9150
9000
7000
Gesamtlänge m
165
153
141,5
143
Breite m
20
18,8
18,3
17,4
Tiefgang m
8,4
8,3
–
–
Maschinenleistung PSi
4000
6600
4000
3200
Bauart
Zweitakt
Viertakt
Viertakt
Viertakt
Fahrgeschwindigkeit (beladen) kn
11,5
13,5
12
11,5
Täglicher Brenn- stoffverbrauch t
12–13
20
13
17
Die Oelmaschine als Kriegschiffsmaschine. Bei der letzten
Tagung der Institution of Naval Architects wurde über die Fortschritte des
englischen Schiffsölmaschinenbaues in den letzten drei Jahren berichtet. Es wurde
darauf hingewiesen, daß man in England während des Krieges die Zylinderleistung nur
auf 100 PSe steigern konnte, während man in
Deutschland 300 PSe erreichte. Erst im Jahre 1918
wurde von englischen Firmen begonnen, Versuchsmaschinen mit einer Zylinderleistung
von 300 bis 400 PSe zu bauen.
Für ein Schlachtschiff von der Größe des „Royal Sovereign“-Typ mit 40000 PSe bei 23 kn Geschwindigkeit müßte eine
Oelmaschinenanlage von 134 Zylindern eingebaut werden, eine Zahl, die die
Betriebssicherheit der Maschinenanlage in Frage stellt. Erfahrungen, die man mit dem
Antrieb kleinerer Kriegsschiffe durch Oelmaschinen gemacht hat, waren nicht
zufriedenstellend. Die Oelmaschinenanlagen der holländischen Kanonenboote
„Brinio“, „Frisco“ und „Gruno“ sollen durch
Dampfmaschinenanlagen ersetzt werden, um genügend große Betriebssicherheit zu
erreichen. Bei Handelsschiffen hat man dagegen mit größeren Oelmaschinenanlagen*
gute Ergebnisse erhalten. Nach Ansicht des Vortragenden kann die Oelmaschine bei
Schiffen mit mäßiger Geschwindigkeit mit der Dampfmaschine bereits mit Erfolg in
Wettbewerb treten. Bei Schiffen mit großen Maschinenleistungen und großen
Geschwindigkeiten kommt die Oelmaschine noch nicht in Frage. (Naval and Military
Record, 21. Juli 1920.)
W.
Brennstofftechnik.
Haus-Kohlenstaubfeuerung. In einigen Städten Amerikas
(Kausas, Omaha, Buffalo, Salt Lake City) sind Gesellschaften gegründet worden oder
im Entstehen begriffen, die es sich zur Aufgabe machen, Kohle in Pulverform den
Verbrauchern ins Haus zu liefern. In den Kellern sollen Stahlbehälter eingebaut
werden, in die das Kohlenpulver aus Tankwagen ähnlich wie flüssige Brennstoffe
umgeladen wird. Die Heizungen sollen alle auf die Verfeuerung von Kohlenstaub
umgebaut werden, da in dieser die wirtschaftlichste Feuerungsart gesehen wird.
Praktische Versuche liegen vor und haben befriedigende Ergebnisse gezeitigt. – Der
Geschäftssinn der Amerikaner sieht aber in der Zerkleinerung der Kohle durch
besondere Gesellschaften einen unnötigen Zwischengewinn, und die Kohlenwerke werden
mit dem Schlagwort „pulverize your own“
darauf aufmerksam gemacht, daß ihnen hier ein Gewinn zu entgehen droht.
Namentlich auch deshalb, weil die Einrichtung von Haus-Kohlenstaubfeuerungen ständig
an Ausdehnung zu gewinnen scheint und sogar die Möglichkeit erwogen wird, ob nicht
über kurz oder lang ihre Einführung behördlich verlangt werden könne. (Coal Age, 30.
Sept. 1920, S. 607.)
Inventur unserer Brennstoffe. Für „eine Inventur
unserer Brennstoffe in Hinsicht auf die neueren Kohlenverwertungsverfahren“
tritt Prof. Dr. Graefe-Dresden ein. Er betont mit Recht,
daß es nicht genügt, wenn man weiß, daß 400 Milliarden t Stein- und 14 Milliarden t
Braunkohlenvorräte in Deutschland vorhanden sind, es kommt vielmehr auch auf die
Beschaffenheit und Zusammensetzung der Kohle an. Der Verfasser hält auch die an sich
wertvollen Arbeiten von Langbein und Schwackhöfer für nicht hinreichend und erachtet für
notwendig, die Kohlenschätze neu zu prüfen. Und zwar durch ein Verfahren, das
unmittelbar die aus der Kohle gewinnbare Menge an Teer oder Montanwachs angibt.
Geeignet hierzu sind Verschwelung oder Extraktion, die in den vier deutschen
Kohleforschungsinstituten (Mülheim, Breslau, Freiberg, Charlottenburg; in letzter
Zeit ist noch das Institut für Kohlentechnik in Dortmund hinzugekommen) leicht
ausgeführt werden können. Auch abgekürzte Untersuchungsverfahren sind für den
angegebenen Zweck durchaus brauchbar. Besonders hingewiesen wird auch auf die
steigende Bedeutung der Oelschieferindustrie. (Brennstoff-Chemie, Jahrg. 1, Heft
1,1. Okt. 1920.)
Verwendung flüssiger Brennstoffe. Bei der zurzeit
außerordentlich gestiegenen Beachtung, die der Verwendung flüssiger Brennstoffe
geschenkt wird, dürfte es angebracht sein, weitere Kreise darauf aufmerksam zu
machen, daß sich in den Transactions of the American Institute of Mining Engineers
1914, Bd. XLVIII, S. 582 bis 612 ein umfassendes Schriftenverzeichnis befindet. Auf
30 Seiten werden, nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt, die bis 1914
erschienenen Aufsätze, Bücher und Patente aller Länder aufgeführt.
Bienenkorb-Koksöfen. Das Bestreben nach sparsamer
Wärmewirtschaft hat in Amerika jetzt dazu geführt, daß man die bisher ungenutzten
Abgase der dort noch sehr verbreiteten „Bienenkorb“-Koksöfen zur Beheizung
von Kesseln verwendet. Auf der „Star Function Plant“ der Washington Coal and
Coke Co, Pa, genügt der durch Nutzbarmachung der Kokereigase gewonnene Strom zur
Versorgung der Gesamtanlage. – Die Ofenbatterie besitzt 50 Bienenkorböfen, die
Kraftanlage besteht aus vier 320 PS-Dampfkesseln, zwei 450pferdigen und einer
600pferdigen Kolben-Verbund-Dampfmaschine, die mit 300 und 400 kW-Generatoren
unmittelbar gekuppelt sind. – Die unter die Kessel geführten Ofengase erzeugen dort
Temperaturen von 1000 bis 1250°. Die Gesamtanlage hat eine Dauerleistung von 1000
PS. (Für unsere Begriffe erscheint es immerhin fraglich, ob die Gewinnung von
Nebenerzeugnissen aus den Kokereigasen nicht doch eine ungleich höhere
Wirtschaftlichkeit herbeiführen könnte.) (Coal Age, 2. Sept. 1920, S. 479 bis
481.)
Wr.
Wirtschaft.
Amerikanische Freilager für Oesterreich. Eine Kommission
der Morgangruppe will in Wien eine Art „Freilager“ errichten, aus dem die
österreichische Industrie Brennstoffe und Rohstoffe gegen Bezahlung in Geld oder in
Waren erhalten soll.