Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, Miszellen, S. 623 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Herstellung dichter Güsse mittels Thermit.
Thermit, im wesentlichen ein Gemisch aus fein verteiltem Aluminium und Metalloxyden
(s. D. p. J. 1902, 318, 672), verbrennt bekanntlich unter
Entwicklung einer hohen Reaktionswärme, wobei das Metall, dessen
Sauerstoffverbindung mit dem Aluminium gemischt war, ausgeschieden wird, während das
Aluminium zu Alüminiumoxyd verbrennt, das im geschmolzenen Zustande als Corund
abgeschieden wird. Die Verbrennung erfolgt, ohne dass Zuführung von Gasen
erforderlich ist und ohne dass gasförmige Produkte bei der Reaktion entstehen. Wie
wir dem Vortrage von W. Mathesius, gehalten in der
Eisenhütte Düsseldorf, entnehmenStahl und
Eisen 1903, S. 925., sind es besonders die beiden letztgenannten
Eigenschaften, welche die Verwendung des Thermit zur Herstellung dichter, d.h.
poren- und lunkerfreier Güsse aus grauem Eisen und Stahl ermöglichen. Die Wirkung
des Thermit auf das zu giessende Metall, das Metallbad, ist eine dreifache: Das aus
dem Thermit beim Verbrennen ausgeschiedene Metall wird bei der Entstehung dem Bade
zulegiert, dem Bade wird durch die Reaktionswärme Hitze zugeführt und bei geeigneter
Anwendung findet heftiges Durchmischen des Bades statt.
Die Anwendung besteht allgemein darin, dass das Thermit in einer Blechbüchse unter
der Oberfläche des Metallbades zum Verbrennen gebracht wird. Beim G-rauguss
geschieht dies in der Weise, dass die durchbohrte Blechbüchse mit dem Thermit
zentrisch auf eine trockene, rostfreie Eisenstange geschoben, an deren Ende mit
Draht befestigt und dann, gut handwarm vorgewärmt, in das in der Giesspfanne
stehende flüssige Metall bis auf den Boden der Pfanne schnell eingeführt und hier
ruhig gehalten wird, bis die Reaktion nach 1-1 ½ Minuten beendet ist. Das hierbei
auftretende kräftige Aufwallen des Bades bewirkt inniges Mischen. Die Folgen äussern
sich schon beim Giessen in dem helleren Aussehen des Strahles und an dem erkalteten
Guss in feinkörnigerem, vollkommen dichten Gefüge und hervorragender
Politurfähigkeit, eine Folge der äusserst feinen Verteilung des Graphites. Die
Wärmezufuhr überwiegt bei hinreichend grossem Pfanneninhalt den Wärmeverlust durch
Strahlung. Hierdurch und durch die Reduktion der in dem Bade gelösten Oxydule wird
das Eisen dünnflüssiger. Ferner erweist es sich nach der Reaktion als vollkommen
gasfrei; es spratzt nicht mehr.
Das für Grauguss zu verwendende Thermit ist Titan-Thermit, welches neben Eisenoxyd noch Titanoxyd enthält. Das Titan
vermag bei der Wärme des flüssigen Gusseisens Stickstoff zu binden. Diese
Eigenschaft nimmt das Gusseisen mit geringem Titangehalt an; das flüssige Gusseisen
ist hierdurch imstande, die beim Giessen im Oberkasten sich ansammelnde Luft
unschädlich zu machen, indem es den Luftstickstoff als Cyantitan bindet und das vom
Sauerstoff gebildete Eisenoxydul löst. Eine nochmalige Reaktion zwischen dem
Eisenoxydul und dem im Gusseisen gelösten Kohlenstoff tritt wegen der erniedrigten
Wärme des Bades nicht ein. Der Guss wird vielmehr vollkommen porenfrei. Die
Festigkeit des Eisens wird durch die Behandlung mit Thermit an sich nur wenig
erhöht. Letztere ermöglicht aber die Erzeugung von hartem oder weichem Guss dadurch,
dass man dem Guss Ferromangan oder Ferrosilicium zusetzen kann. Diese Zusätze werden
vor dem Einlaufen des Eisens kleingeschlagen in die Pfanne gebracht. Das heisse
Eisen löst sie leicht und durch die Titanthermit-Reaktion werden sie gleichmässig im
Bade verteilt.
Die Menge des anzuwendenden Titanthermits ist auf ¼-⅛ v. H. des Eisenbades
festgestellt. Die hierdurch veranlasste Preiserhöhung beträgt 3-6 M. für 1000
kg.
Für die Stahlformgiesserei empfiehlt Mathesius die
Anwendung von Thermit, um zu verhüten, dass sich unterhalb der Steigetrichter Lunker
bilden. Sie entstehen in der Regel dadurch, dass der in die Steigetrichter
aufsteigende Stahl auf dem Wege bis dahin bereits einen Teil seiner Wärme an die
Formwandungen abgegeben hat und nun selbst in weiten Trichtern häufig schneller
erstarrt, als der Stahl im Innern des Gusstückes. Um nun dieses vorzeitige Erstarren
zu verhindern und so zu ermöglichen, dass bis zum Erstarren des Gusstückes Stahl
durch den Trichter nachfliessen kann, wird vor dem Guss eine ringförmige Büchse mit
Thermit in die Steigetrichter eingebaut. Der durch die Büchse aufsteigende heisse
Stahl füllt den Trichter, entzündet aber hierbei das Thermit. Durch die
Verbrennungswärme des letzteren wird der Trichterinhalthinreichend erhitzt,
sodass genügend Material in die Form nachfliessen kann und diese voll ausgefüllt
wird. Der Lunker findet sich dann im oberen Teil des Trichters.
Gleich günstig soll der Einbau von Thermit in die Steigetrichter wirken beim Giessen
langgestreckter, dünnwandiger Gusstücke. Der Stahl wird dann von den
Verbrennungsstellen des Thermites aus von neuem so weit erhitzt und dünnflüssig,
dass er imstande ist, die Form voll auszufüllen.
Das zu diesen Zwecken verwendete Thermit hat eine besondere Zusammensetzung und ist
mit „Lunker-Thermit“ benannt.
Frankenbergs Schutzapparat zum Kaltvulkanisieren.
Der Schutzapparat zum Kaltvulkanisieren von Gummiwaren von Eduard Frankenberg, Hannover, ist dem Bedürfnis entsprungen, den
Bestimmungen des § 5 der Bundesratsverordnung vom 1. März 1902 nachzukommen. Dieser
§ schreibt vor, dass die zum Vulkanisieren langer Stoffbahnen dienenden Maschinen,
um den Austritt von Schwefelkohlenstoffdämpfen zu verhindern, mit einer Ummantelung
überdeckt sein müssen, aus welcher die Luft durch einen Ventilator kräftig
abzusaugen ist.
Die Hindernisse, welche sich der Befolgung dieser Vorschrift entgegenstellen und
welche hauptsächlich darin bestehen, dass infolge der kräftigen Ventilation der
leichtflüchtige Schwefelkohlenstoff schnell verdampft und der Prozentgehalt an
Chlorschwefel schnell zunimmt, infolgedessen die Stoffbahn beim Vulkanisieren leicht
verbrannt wird, führte dazu, diese Vorschrift durch Anwendung von Benzin oder
anderen Kohlenwasserstoffen zu umgehen. Da indessen letztere den Schwefelkohlenstoff
nicht vollwertig ersetzen können und ausserdem ebenfalls in gesundheitsschädigender
Weise auf den Organismus wirken, so sucht der Erfinder dem Uebelstande der zu
schnellen Verdampfung dadurch zu begegnen, dass er den die Vulkanisierflüssigkeit
enthaltenden Trog abschliesst, so weit dies die Notwendigkeit, die Stoffbahn ein-
und auszuführen, zulässt. Zu diesem Zwecke wird der Trog mit einem Deckel f versehen, welcher nur zwei enge, die Stoffbahn
hindurchlassende Längsschlitze enthält. Zur Absaugung der beim Austritt des Stoffes
von der anhaftenden Flüssigkeit erzeugten Dämpfe dient ein abgeschlossenes Gehäuse
A, welches sowohl den Vulkanisiertrog als auch die
ganze Stoffbahn nebst Trockentrommel umschliesst und mit einem Ventilator verbunden
ist. Das Abzugsrohr B ist direkt über der
Trockentrommel angebracht, also da, wo naturgemäss die grösste Verdunstung
stattfindet und stattfinden darf. Das Gehäuse besteht aus leicht abnehmbaren Rahmen,
welche abwechselnd mit Glasscheiben und mit Webstoff bekleidet sind, erstere, um den
Prozess jeder Zeit beobachten zu können, letztere um zu verhindern, dass sich
explosibles Gemisch von Schwefelkohlenstoffdampf und Luft bilden kann, indem durch
den Webstotf Luft in reichlicher Menge angesogen wird. Ein Zug von nur 5 mm
Wassersäule im Rohr soll bereits genügen, um die Dämpfe vollständig abzusaugen.
Textabbildung Bd. 318, S. 623
Wie man sieht, ist durch den Abschluss des Vulkanisiertroges die Verdampfung der
Vulkanisierflüssigkeit auf ein Geringes reduziert, da sich über ihrer Oberfläche
stets gesättigter Schwefelkohlenstoffdampf befinden wird, während die bei dem
Prozess des Trocknens entstehenden Dämpfe rasch abgesogen werden, ohne dass durch
diese Saugwirkung die eigentliche Vulkanisierflüssigkeit alteriert wird, weshalb die
Angabe, dass hierbei 40 v. H. Schwefelkohlenstoff, gegenüber dem bisherigen
Verfahren, erspart werden, durchaus glaubhaft erscheinen muss.
Dr. K.
Künstlicher Zug durch Winddruck.
Eine recht erhebliche Anzahl von industriellen Feuerungen kann einen stärkeren
Luftzug, als ihn Schornsteine zu liefern vermögen, nicht entbehren, wenn sie den an
sie gestellten Anforderungen genügen soll. Die Praxis bedient sich zweier Mittel,
die einen höheren Luftzug durch die Feuerung bewirken, entweder man drückt mit Hilfe
von Dampfstrahlen oder Ventilatoren Luft unter den Rost, oder aber man saugt die
Verbrennungsprodukte mit Hilfe ähnlicher Mittel ab und befördert so ein rascheres
Nachströmen der Luft in den Verbrennungsraum. Beide Wege, die so nach den besonderen
Umständen angewandt werden, haben das gemeinsam, dass ein Teil des durch den
lebhafteren Luftzug im Kessel mehr erzeugten Dampfes dazu verwendet werden muss,
eben diesen Luftzug herbeizuführen, sodass nur ein Teil des mehr erzeugten Dampfes
einen wirklichen Gewinn darstellt. Immerhin sind trotzdem diese Verfahren zur
Erhöhung des Luftzuges sehr rationell, da der dazu verwandte Dampf bei weitem durch
viel bessere und vollständigere Verbrennung des Brennmaterials auf dem Roste
aufgewogen wird. –
Ueber ein Verfahren, welches denselben Zweck verfolgt und erreicht, ohne aber einen
Teil des mehrerzeugten Dampfes für sich in Anspruch zu nehmen, finden sich Angaben
in „Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen No. 600
und No. 616“ Es ist dies das besonders in Holland eingeführte „System Voet“, welches sich den Winddruck nutzbar
macht. Das Verfahren ist eben so sinnreich wie einfach. Der unter dem Rost
befindliche Raum ist gegen das Kesselhaus hermetisch abgeschlossen und steht mit
einer oder mehreren Röhren, die das Dach des Heizraumes senkrecht durchbrechen, in
Verbindung. Die Röhren sind oben mit leicht drehbaren Kappen versehen,. deren
senkrechte, kreisförmige Oeffnungen sich mittels langer Schwänze in die Richtung des
Windes einstellen. Durch diese Oeffnungen wird die Verbrennungsluft durch den Druck
des Windes unter den Rost geführt. In den Röhren sind Klappen angebracht, die eine
bequeme Regelung des Luftdruckes unter dem Roste gestatten. – Versuche die von der
Werft Conrad in Haarlem mit einigen kleinen Dampfern,
die mit System Voet versehen wurden, ausgeführt sind,
ergaben recht erhebliche Ersparnissean Brennmaterial, die sich im Mittel auf 23
v. H. beliefen und denen nur die geringen Anlagekosten gegenüberstehen.
Besonders lehrreich sind indessen offizielle Heizversuche der Niederländischen
Elektrischen Trambahngesellschaft in Haarlem.
Zu den Versuchen wurden zwei Lancashirekessel von je 60
qm Heizfläche und 2,15 qm Rostfläche verwandt mit 10,25 Atm. Dampfdruck. Beide
Kessel erhielten ein gemeinschaftliches Luftzuführungsrohr von 0,75 m lichter Weite,
welches vor ihrer Frontmauer angebracht, senkrecht nach oben durch das Dach des
Kesselhauses geführt und mit einem Windfang versehen wurde. Die beiden Aschengruben
eines jeden Kessels sind durch eiserne Kästen mit einander verbunden, in die das
Luftzufuhrrohr mündet. Die Kästen sind so angebracht, dass sie sich bequem entfernen
lassen und den Ablasshahn ebenso wie das Mannloch freilassen. In den folgenden
Tabellen sind die Ergebnisse niedergelegt, die bei einigen Heiz versuchen erhalten
wurden, bei denen sowohl mit, als als auch ohne System Voet gearbeitet wurde.
Im Betrieb Kessel I und Kessel II
Textabbildung Bd. 318, S. 624
No. des Versuchs; Versuchs-Art;
Dauer des Versuchs in Std.; Dampfspannung in Atm.; Temperatur; Kohlenverbrauch
in kg; Gesamtkilowatt; Wasserverdampfung in Liter; Ersparnisse in v. H.;
Windgeschwindigkeit m/Sek. nach Angabe des Kgl. meteorologischen Instituts
Amsterdam; Rauchkammer; Speisewasser; Wasserverdampf
Trotz des sehr schwachen Windes während der Dauer des Versuches ist die Ersparnis an
Brennmaterial erheblich. Die in der folgenden Tabelle gegebenen Versuche, die bei
normalem Winde ausgeführt wurden, zeigen indessen, dass sich noch grössere
Ersparnisse erzielen lassen.
IVersuchohneSystem Voet
IIVersuchmitSystem Voet
Versuchsdauer
10 Std.
10 Std.
Anzahl der Kessel
2
2
Dampfspannung im Mittel
10 Atm.
10 Atm.
Kohlenverbrauch
1752 kg
1450 kg
kg Kohlen für 1 Kilowatt
2,29
1,82
Kohlenersparnis
–
20,59 v. H.
Dr. Hgr.
Bücherschau.
Die Luftschiffahrt der
Gegenwart. Von Hauptmann Hoernes. Mit einer
Tafel und 161 Abbildungen. Leipzig, 1903. A. Hartleben, Wien, Pest.
Es kann derzeit wohl kaum ein aktuelleres Buch gehen als ein solches, welches sich
mit den gesamten Errungenschaften der Luftschiffahrt und Flugtechnik so umfassend
und eingehend, – man könnte sagen „liebevoll.“ – beschäftigt, wie das
vorliegende. Dasselbe wird in den weitesten Kreisen
willkommen sein, schon deshalb, weil es den Gegenstand, für den sozusagen alle Welt
regen Anteil nimmt, in einer allgemein verständlichen, klaren und belehrenden Weise
darlegt, ohne von seinen Lesern eine ernstere Spezialvorbildung zu beanspruchen.
Nach einer den hilfswissenschaftlichen Teil behandelnden Einführung bespricht der
Verfasser den geschichtlichen Entwicklungsgang und die bis auf heute reichenden
Erfolge der Kugelballonfahrten, dann das Gebiet des Ballonsports und jenes der
meteorologischenLuftfahrten. Weitere Kapitel behandeln die Frage der
Lenkbarkeit des Luftballons, dann die Drachen, den Kunstflug und endlich die
Flugmaschinen. Als wertvoller Abschluss sind dem Buche für die höher vorgebildeten
Leser eine Zusammenstellung der wichtigsten, für die Lenkbarkeit des Ballons und
hinsichtlich der Drachen bisher aufgestellten Formeln
beigegeben, sowie ein Ausweis über die gesamten, einschlägigen Fachzeitschriften der
Welt. Der Verfasser, bekannt als hervorragender, theoretischer und praktischer
Aeronaut, der sich bereits durch seine Schrift „Lenkbare
Ballons, Rückblicke und Aussichten“ auch als Fachschriftsteller
einen trefflichen Namen gemacht hat, darf für das vorliegende Buch, welches sich
überdem durch einen reichen Bilderschatz und zweckmässige, hübsche Ausstattung
auszeichnet, neuerlich beglückwünscht werden, denn das Druckwerk verdient in der Tat
Jedermann bestens empfohlen zu werden, dem die Frage der Schiffbarmachung des
Luftozeanes oder die engere Flugtechnik irgendwie von Interesse ist.
L. K.