Titel: | Neuerungen im Schiffsbau. |
Fundstelle: | Band 268, Jahrgang 1888, S. 13 |
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Neuerungen im Schiffsbau.
Patentklasse 65. Mit Abbildungen im Texte und auf
Tafel 4, 7 und 8.
Neuerungen im Schiffsbau.
Ueber die Entwickelung der Schiffsmaschinen hielt F.C. Marshall in der Institution of Naval Architects einen interessanten und alle Neuerungen,
allerdings vom einseitigen englischen Standpunkte, erschöpfenden Vortrag (vgl. Iron 1887 Bd. 30 * S. 109), welchen wir im Wesentlichen
hier wiedergeben wollen.
Während für Schiffsmaschinen der stündliche Kohlenverbrauch unter den Kesseln für die
indicirte Pferdekraft im J. 1872 noch auf 2,11 Pfund englisch (0k,95) sich bezifferte, belief sich derselbe in
Folge der besseren Ausführung und Anordnung von Kessel und Maschine im J. 1881 auf
1,828 Pfund (0k,81), also 13,38 Proc. weniger,
während man bei Verwendung von Dreifach-Expansionsmaschinen nunmehr nur noch 1,512
Pfund (0k,68), also 22,6 Proc. weniger benöthigt.
Die Kolbengeschwindigkeit der Dampfmaschine steigerte sich seit dem Jahre 1872 von
376 Fuſs (112m) in der Minute auf 467 Fuſs (140m) im J. 1881. Der Arbeitsdruck des Dampfes fand
die groſsartigste Steigerung; während man im J. 1872 sich mit 52,5 Pfund auf den
Quadratzoll (3at,6) begnügte und im J. 1881 auf
77,4 Pfund (5at,5) ging, verwendet man jetzt
üblich 150 Pfund (11at).
Aehnlich verschobene Ziffern ergibt die Betrachtung der Maschinenstärken und der
Geschwindigkeiten der Schiffe. Während im J. 1881 der bekannte Dampfer Arizona als das schnellste Schiff mit stärkster
Maschine galt, sind nunmehr eine Reihe anderer Handelsschiffe mit ungleich stärkeren
Maschinen vorhanden.
Name des Schiffes.
Durchmesser des Cylindersin Zoll. engl.
IndicirtePferdekräfte
Alaska
68. 100. 100
10,000
America
63. 91. 91
7,354
Aurania
68. 91. 91
8,500
City of Rome
43. 43. 43. 86. 86. 86
11,890
Etruria
71. 105. 105
14,321
Oregon
70. 104. 104
13,300
Servia
72. 100. 100
10,300
Umbria
71. 105. 105
14,321
Nunmehr wird für den Verkehr zwischen England und Nordamerika ein Dampfer mit 18000
(!) HP zu bauen beabsichtigt. Die Reise über den Ocean ist in der Berichtszeit von
8¼ auf 6¼ Tage herabgesetzt durch Dampfer mit Maschinen von 6000 bis 7000 ,
welche, wie z.B. Queen Victoria und Prince of Wales bis zu 23 Seemeilen Fahrt haben.
Sämmtliche neuere Schüfe haben oder erhalten Dreifach-Expansionsmaschinen.
Unter den Kriegsschiffen waren 1881 als schnellste Kreuzer die englischen Fahrzeuge
Iris und Mercury mit
einer Geschwindigkeit von 18½ Seemeilen in der Stunde unter Entwickelung einer
Leistung von 7500 indicirten bekannt. Jetzt besitzt wohl jede Marine,
abgesehen von den kleinen Torpedobooten, welche über 23 Seemeilen Fahrt haben,
Schiffe, welche zwischen 19 und 20 Seemeilen in der Stunde zurücklegen können. In
dieser Beziehung ist das italienische Kriegsschiff Dogali (1886) bemerkenswerth, weil es als das erste mit
Dreifach-Expansionsmaschinen ausgestattete Kriegsschiff bezeichnet wird; dasselbe
entwickelt bei höchster Anstrengung 8045 .
Während 1881 die stärksten Kriegsschiffe etwa 8000 besaſsen, z.B. Dandalo, Duiiio, Inflexible, Admiral Duperré, Kaiser,
Deutschland, ist man jetzt zu der riesigen Ziffer von 22800
gekommen, welche von den Maschinen des italienischen Panzers Sardegna entwickelt werden. Schon die 1882 erbauten italienischen
Kriegsdampfer Italia und Lepanto erhielten Maschinen von je 18000 , so daſs innerhalb eines
Jahres in dieser Beziehung ein groſser Fortschritt zu verzeichnen war, den selbst
die sonst so kühnen Engländer sich nicht nachzumachen getrauten, indem sie ihren
Schiffen nur Maschinen von höchstens 12000 gaben. Die italienische Marine
besitzt die stärksten Schiffe. Auſser der Sardegna sind
noch Zwillingsschiffe Re Umberto und Sicilia vorhanden mit je 19500pferdigen Maschinen.
Letztere Schiffe haben Zwillingsschrauben, deren Wellen von je einer
Compoundmaschine mit Cylindern von 1175mm und
2225mm Durchmesser umgetrieben werden; Hub
1275mm. Die Sardegna, von der Hawthorne Guppy Company in
Neapel gebaut, hat Dreifach-Expansionsmaschinen und zwar je zwei Maschinen für jede
der beiden Schraubenwellen; die Cylinder haben 975,1475 und 2200mm Durchmesser und 1275mm Hub. Jede Maschine hat ihren besonderen Dampf-
und hydraulischen Steuerapparat. Die Maschinen können entweder zusammengekuppelt auf
die Schraubenwellen wirken oder jede einzeln für sich, was für den Fall der
Beschädigung einer Maschine werthvoll ist. Für die Pumpen, Winden u.s.w. sind
besondere Maschinen vorhanden, von denen das Schiff überhaupt nicht weniger als 62
mit 90 Cylindern enthält. Der Querschnitt sämmtlicher Maschinen beziffert sich auf
47466 Quadratzoll, gleich einem Kreise von 20 Fuſs 6 Zoll Durchmesser. Für
sämmtliche Maschinen sind 18 Röhrenkessel mit je 8 Feuerungen vorhanden; dieselben
sind in 6 verschiedenen Compartements untergebracht. Der Arbeitsdruck beträgt 11at.
Unter den Torpedokreuzern ist die Tripoli der
italienischen Marine mit drei Schrauben ausgerüstet und von
Dreifach-Expansionsmaschinen betrieben. Das Schiff macht 21 Seemeilen, während ein
anderer Kreuzer, Folgore, 22,8 Seemeilen erreicht. Die
Maschinen machen hierbei 330 minutliche Umgänge. Die ungewöhnliche Zahl von 3
Treibschrauben ist auch bei den Fahrzeugen Montebello
und Monzebano beibehalten. Die Schrauben sind neben
einander liegend so angeordnet, daſs die beiden äuſseren wie die gewöhnlichen
Zwillingsschrauben gelagert sind, während die zwischenliegende dritte Schraube unter
ersteren fast in Kiellinie sich befindet. Jede Schraube hat ihre eigene Maschine mit
dreifacher Expansion und zwar kann auch je nach Bedarf nur die mittlere oder nur die
beiden Seitenschrauben betrieben werden. Für jede Maschine sind 2 Kessel
vorgesehen.
Mit der Tripolis welche 69m lang und 7m,8 breit ist, sind unter
Benutzung einer, zweier oder aller drei Schrauben umfassende Versuche angestellt,
deren Ergebnisse wir hier mittheilen, trotzdem dieselben nicht ohne Weiteres in
Vergleich gezogen werden können, weil bei jedem Versuche Schrauben verschiedener
Gröſse verwendet worden sind. Jedenfalls kann nicht genau das Verhältniſs ermittelt
werden zwischen dem Betrieb mit einer, zwei oder drei Schrauben.
Zahl dergebrauchtenSchrauben
DurchmesserderSchrauben
MittlereUmlaufs-zahl
IndicirtemittlerePferdekräfte
MittlereGeschwindigkeitin Seemeilen.
Slipin Proc.
Deplace-mentin tons.
1
1,573
356
1030
14,55
32
770
2
1,525
383
2076
18,03
18,6
802
3
1,695
397
3016
19,8
5,25
831
Bei den Torpedobooten und Torpedokreuzern wird der gröſste Theil des Fahrzeuges durch
Kessel und Maschinen in Anspruch genommen. Die Kessel dieser Schiffe arbeiten jetzt
stets mit künstlichem Zuge, weil es nur auf diesem Wege möglich ist, einen Kessel
von nicht zu überschreitenden Abmessungen zu gröſserer Dampfentwickelung zu bringen.
Die erste Anwendung des verstärkten Zuges auf Schiffen wird dem Ingenieur G.W. Rendel von der Firma Armstrong, Mitchell und Comp. zugeschrieben, welcher drei Torpedoboote für
die japanische und chinesische Regierung diesbezüglich ausrüstete. Diese Schiffe
ergaben bei den Versuchen 2800 unter Anwendung künstlich verstärkten Zuges
und nur 1912 bei Anwendung natürlichen Zuges, entsprechend einer
Geschwindigkeit von 16½ bezieh. 14,34 Seemeilen.
Während sich bei diesen Schiffen noch ein vermehrter Kohlenverbrauch durch Anwendung
künstlichen Zuges ergab, ist es nunmehr gelungen, nicht nur eine günstigere
Ausnutzung zu erlangen, sondern auch die Verbrennung geringwerthiger Kohle
vortheilhaft zu gestatten. Aus letzterem Grunde sind sämmtliche 62 Dampfer der Florio-Rubattinolinie in Italien mit künstlichem Zuge
in den Kesselfeuerungen nach dem System Ferrando
versehen. Die Roststäbe liegen hier quer in der Feuerung; sie sind 11mm dick und 1mm,6 von einander entfernt. Die Verbrennungsluft wird durch die geschlossenen
Aschelöcher unter einem Druck von 19mm Wassersäule
eingeblasen.
Für Handelsdampfer hat es im Interesse einer gröſseren Ladefähigkeit von
Schiffsgütern hohen Werth, daſs Maschine und Kessel möglichst geringes Gewicht
erhalten. Wenn z.B. ein Schiff von 2500t
Deplacement eine 1000pferdige Maschine hat, welche sammt Kesseln rund 204t wiegt, so würde man bei einer Gewichtsersparniſs
an letzteren von 25 Proc. schon 51t mehr Nutzlast
aufnehmen können oder 2 Proc. der Gesammtfassung gewinnen. Naturgemäſs wird man sich
bei Kriegsschiffen nur zur Verminderung des Maschinengewichtes entschlieſsen, wenn
die Sicherheit nicht geschädigt wird. Die folgenden Tabellen geben interessante
Angaben über die Gewichte u.s.w. von Kriegs- und Handelsschiffen.
Kriegsschiffe.
Name des
Schiffe
Jahrder Erbauung.
Indicirte Pferde-kraft.
Gewicht der Ma-schine für
jedeindicirte Pferde-kraft
Gewicht derKessel
nebstWasserfüllungfür jede indicirtePferdekraft.
Gesammt-gewicht der Ma-schine und
Kesselfür jede indicirtePferdekraft.
in Pfund englisch.
Iris
1880
7330
136
173
309
Canada
1882
2430
152
211
363
Satellite
1882
1400
134
177
311
Conqueror
1883
5840
145
166
311
Colossus
1884
7490
151
178
329
Edinburgh
1884
7520
143
169
312
Impérieuse
1885
10180
130
140
270
Rodney
1885
11160
105
127
232
Leander
1885
5500
139
196
335
Mersey
1885
6630
82½
104
186½
Surprise
1885
3030
112
149
261
Scout
1885
3370
78
116
194
Benbow
1885
10850
112
158
270
Howe
1886
11725
104
116
220
Calliope
1886
4024
113
175
288
Im Bau
Racoon
–
4500
85
105
190
Medusa
–
9000
–
–
161
New Rattler
–
1200
–
–
244
Daphne
–
2000
–
–
215
Sandfly
–
3000
–
–
82¼
Handelsschiffe.
Compoundmasch.
Tsukuski
Protector
Esmeralda
G. Bausan
Naniwa
Panther
188118841884188418851886
2887 1646 6282 6000 7720 6984
147109119114 98 76
115127128122106100
262236247236204176
Dreif.-Exp.masch.
DogaliIsla de
CubaTripoli Im
BauSardegnaMontebelloNr. 2,093Express (17 Seemeilen)
188718871887––––
8045 2700 420022800 4200 4200 2800
78 70 34 83 35 60145
90 89 50 95 49 74128
168159 84178 84134273
Während man nach diesem Berichte glauben sollte, daſs einzig englischen Ingenieuren
das Verdienst zur Ausbildung der gewichtigsten Neuerung im Schiffsbau, nämlich der
Dreifach-Expansionsmaschine, gebühre, so ist dies thatsächlich nicht der Fall. Die
groſsartigste Durchbildung der Dreifachexpansionsmaschine und deren geistvollste
Anpassung für den Schiffs betrieb muſs vielmehr der Schichau'schen Werft in Elbing, bezieh. deren verdienstvollem Leiter ZieseVgl. 1887 264 * 145 523.
zugeschrieben werden.
In einem vor dem Petersburger Polytechnischen Verein
gehaltenen Vortrage bespricht derselbe diese Maschinen (vgl. 1887 264 523) ausführlich, und sei hier nur derjenige Theil
des Vortrages nachgeholt, welcher über Erdölfeuerung handelt, deren Werth theils
über- theils unterschätzt wird: Bei Erledigung dieser Bedingungen ist es zunächst
nöthig, den gegenseitigen Brennwerth von Naphtaüberresten und Kohle etwas genauer
festzustellen. Die Angaben hierüber schwanken sehr und zwar zwischen den Grenzen von
1 = 1. d.h. praktische Gleichwerthigkeit, bis zu 1k Naphtha = 2½k Kohle. Durch die
verschiedene Güte der verglichenen Kohle sind diese Unterschiede theilweise zu
erklären. Man wird wohl nicht fehl gehen, wenn man die Verdampfungsfähigkeit der
Naphtaüberreste gleich 13 bis 14 setzt, d.h. man ist bei gutem Betriebe im Stande,
mit 1k Naphta 13 bis 14k Wasser zu verdampfen. Da nun dieses Verhältniſs
für gute Kohle zu 9 angenommen werden kann, so stellt sich der Brennwerth von Kohle
zu Naphta wie 9 : 13 bezieh. 14 oder angenähert wie 1 : 1,5 und diese Zahl legt Ziese daher den ferneren Ausführungen zu Grunde. Unter
sonst gleichen Umständen könnte die Fahrdauer bei Naphtafeuerung und gleichem
Brennstoffgewicht um das 1½fache vergröſsert werden.
Für die Seeschifffahrt ist hierbei jedoch noch Folgendes zu beachten: Die Kessel
dürfen nur mit süſsem Wasser gespeist werden, da sie sonst in ganz kurzer Zeit durch
das Salz, welches sich an den Heizrohren u.s.w. festbrennt, verdorben würden. Zu dem
Zweck sind alle Seedampfermaschinen mit Oberflächencondensation zu versehen. Der
verdichtete Dampf wird als Wasser in die Kessel zurückgepumpt und der etwa
stattfindende kleine Verlust wird aus Süſswassertanks nachgefüllt. Die
Dampfzerstäubung der Naphta, wie dieselbe am Lande und auf Fluſsschiffen angeordnet
ist, würde also hier nicht anwendbar sein.
Die besten dieser Apparate gebrauchen etwa 2 bis 3 Proc. Dampf, die schlechten 6 bis
8 Proc. zum Betrieb (d.h. mit 3k Dampf kann man
100k Naphtaüberreste zerstäuben). Den Kesseln
würde daher in kurzer Zeit eine bedeutende Menge Wasser entzogen werden, für welches
auf See kein genügender Ersatz beschafft werden könnte, man müſste denn schon einen
besonderen Kessel nur für den Betrieb des Zerstäubers anordnen. Besser würde es sein,
zum Betriebe mit verdichteter Luft zu greifen, und dieses läſst sich bei guter
Ventilatoreinrichtung ohne viele Schwierigkeiten anordnen. Die Zerstäubungsapparate
können dieselben bleiben:, der nöthige Druck zum Betriebe braucht nicht über 0,7 bis
1at zu betragen.
Wenn die Tonne Naphtaüberreste in Baku so gut wie gar nichts kostet, so ist sie an
den Ufern der Ost- und Nordsee bereits etwa 6mal theurer als gute Kohle, und einfach
dadurch wird die Benutzung für die Handelsschifffahrt vollkommen ausgeschlossen
(vgl. 1887 266 * 29).
Diesen allgemeinen Erörterungen über die Lage des Schiffsbaues wollen wir einige neue
Vorschläge und Ausführungen von Schiffen und Schiffstheilen, namentlich von
Propellern, anschlieſsen.
Für flachgehende Fluſsdampfer hat sich der Typus der Heckraddampfer von Amerika aus überall eingeführt, da wohl nur durch die
Anordnung des Ruderrades am Hintertheil des Fahrzeuges den Bedingungen zu genügen
ist, welche für starke und groſse Fluſsdampfer erfüllt werden müssen. Ein
interessantes Beispiel eines solchen Heckraddampfers ist kürzlich von der Firma Yarrow und Comp. in Poplar, England, für den Magdalena-Fluſs in Südamerika erbaut worden (The Engineer, 1887 Bd. 163 * S. 272 und Glaser's Annalen, 1887 *
S. 385).
Der Magdalena-Fluſs kann, wie die meisten
südamerikanischen Flüsse, nur mit Dampfern von ausnahmsweise geringem Tiefgange und
dennoch groſser Geschwindigkeit befahren werden; beide Eigenschaften werden durch
die zahlreichen flachen Stellen und krümmungsreichen Stromschnellen, welche die
tieferen Fluſsstrecken unterbrechen, bedingt. Heckraddampfer sind besonders zur
Ueberwindung dieser Hindernisse geeignet, da sie eine ganz ausnahmsweise
Manövrirfähigkeit besitzen, die alles, was mit Seitenraddampfern geleistet werden
kann, weit überragt, und weil sie durch schmale Fahrwasserrinnen oder Kanäle
passiren können, wo ein Seitenraddampfer Gefahr laufen würde, seine Schaufeln zu
beschädigen. Ueberdies kann ein Heckradschiff viel leichter als eines irgend eines
anderen Systemes gebaut werden, weil – da die schweren Gewichte, d.h. Kessel,
Maschine und Rad – sich auf den äuſsersten Enden befinden, der Schiffskörper durch
Constructionen, welche nur auf. Zug beansprucht werden, passend ausgesteift werden
kann. Dadurch wird, vom constructiven Standpunkte aus gesprochen, eine groſse Tiefe
des Schiffskörpers erzielt, während andererseits, wenn das Gewicht der maschinellen
Vorkehrungen in der Mitte der Länge concentrirt ist, diese Constructionsmethode des
Schiffskörpers unzulässig wird und die nöthige Steifigkeit nur durch eine bedeutende
Verstärkung des Decks mit Materialien erzielt werden kann, die sich im Zustande der
Compression befinden würden und bedeutendes Mehrgewicht bedingen, weil in diesem
Falle die Constructionstiefe des Schiffskörpers nur durch die Entfernung der
Bodenbeplattung vom Deck repräsentirt werden würde.
Der Schiffskörper ist 36m,6 lang und 7m,47 breit; seine gesammte Länge über Rad gemessen
beträgt 42m,5. Die liegenden Compoundmaschinen
sind sammt den Oberflächencondensatoren so weit thunlich hinten angebracht, so daſs
sie ohne groſse Zwischengetriebe das breite Schaufelrad, welches im Rahmen gelagert
ist, direkt antreiben können, indem je ein Cylinder an jeder Seite auf eine Kurbel
der Radachse wirkt.
An Kesseln sind zwei Röhrenkessel mit rückschlagender Flamme vorhanden, die ziemlich
weit nach vorn stehen, so daſs sie das Gewicht der Maschinen ausgleichen. Zur
Verstrebung der so stark belasteten Enden des Bootes mit dem Mitteltheil und dem
nach amerikanischer Art hoch gebauten Deck mit den Kabinen dient ein Spreng
werk.
Die Vertikalständer dienen zugleich zum Tragen der Decks, auf welchen sich die
Kajüten befinden, und lassen so Haupt- oder Unterdeck gänzlich für die Ladung frei,
welche letztere gewöhnlich nicht im Unterraum verstaut wird, theils wegen der Kosten
und Verzögerung, die ihr Niederlassen und Wiederhochschaffen verursacht,
hauptsächlich aber, um den ganzen inneren Raum des Schiffskörpers frei zu lassen, so
daſs er im Fall einer Beschädigung durch Auf- oder Anlaufen auf schwimmende
Baumstämme oder Felsen sofort behufs Reparatur zugänglich ist.
Der Schiffskörper ist durch acht Querschotte und ein Längsschott in 18 wasserdichte
Abtheilungen getheilt. Diese Theilung genügt, um für den Fall, daſs zwei oder drei
Abtheilungen beschädigt sind und schwer lecken, die Sicherheit des Bootes noch nicht
zu gefährden. Das Steuerrad steht im Steuerhause in beträchtlicher Höhe, so daſs der
Mann am Ruder rundum freien Ausblick hat. Von diesem Steuerhause aus werden drei
Ruder bewegt, die unmittelbar vor dem Schaufelrad zwischen diesem und dem Heck
liegen. Da alle drei Balanceruder sind, so ist kein groſser Kraftaufwand zu ihrer
Bedienung erforderlich, und weil der Bug und das Heck unter Wasser stark beschnitten
sind und die Ruder ausnahmsweise groſse Fläche haben, so ist die bedeutende
Steuerfähigkeit dieser Boote leicht erklärlich.
Im Bug befindet sich ein kräftiges Dampfspill, das nicht nur für allgemeine
Arbeitszwecke besonders geeignet, sondern auch dazu bestimmt ist, das Boot
nöthigenfalls von Sandbänken abzuhieven. Die Passagierräume I. Klasse bestehen aus
einem Hauptsalon von 15m,2 Länge, an welchem 14
Kabinen in der üblichen Ausstattung und mit besonders guten Lüftungseinrichtungen
liegen. Die Offiziersräume liegen auf dem zweiten Deck, direkt unter dem
Steuerhause.
Das Boot hat einen Tiefgang von 0m,4 und eine
Fahrgeschwindigkeit von 14 Seemeilen.
(Fortsetzung folgt.)