Titel: | Schiffbau.Neues im Schiffswesen. |
Autor: | Mg. |
Fundstelle: | Band 307, Jahrgang 1898, S. 294 |
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Schiffbau.Neues
im Schiffswesen.
(Schluss des Berichtes S. 269 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neues im Schiffswesen.
Sicherheitsvorrichtung gegen die beim Platzen von
Dampfröhren entstehenden Unfälle.
Von Louis Blanc in Paris wird zufolge den Verhandlungen
des Petersburger polytechnischen Vereins (1897 * S. 125) ein Apparat vorgeschlagen,
der mit Bezug auf Fig. 16 beschrieben sei.
Textabbildung Bd. 307, S. 294
Fig. 16.Sicherheitsvorrichtung gegen die beim Platzen von Dampfrohren
entstehenden Unfälle von Blanc.
In der Dampfröhre a, welche vom Kessel c zur Maschine führt, befindet sich ein gewöhnlicher
Dampfkrahn b1 welcher
verbunden ist mit dem Sicherheitskrahne d und den
beiden Cylindern e und f
von verschiedenem Durchmesser, welche ihm als Deckel dienen. Das Ventil g, welches sich in dem Raume d befindet, bildet aufgehoben zwei freie Oeffnungen aus dem Dampfkessel in
die Dampfröhre a, heruntergelassen verschliesst es sie.
Die Bewegung des Ventiles g ist verbunden mit den
beiden Kolben p und p1, welche sich in den Cylindern e und f leicht bewegen
lassen. Diese Kolben lassen sich auch mit der Hand durch den Griff h regieren, unter dem Dampfdrucke functionirt der
Apparat dagegen automatisch und der Griff h dient in
diesem Falle nur dazu, um die Lage g zu bestimmen. In
einiger Entfernung von dem Ventile d befindet sich auf
der Dampfröhre a ein zweiter Cylinder mit zwei Kolben
k und k1, welche auf einer Achse festgesetzt sind. In
diesen Cylinder sind zwei Röhren l und l1 eingelassen. Die
Röhre l, welche mit einem Hahn l2 versehen ist, verbindet den Cylinder
direct mit dem Dampfkessel. Die Röhre l1 dagegen verbindet diesen Cylinder mit dem oberen
Theile des Cylinders f. Ueber dem Cylinder j mit den nach aussen gehenden Oeffnungen mm befindet sich der Cylinder p2 mit der inneren Spiralfeder r0, welche von oben auf
die Kolben k und k1 drückt mittels der Stange q, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Der Druck der Feder r0
ist derartig berechnet, dass er etwas geringer ist als der Druck des Dampfes,
welcher aus dem Kessel strömt. Bei einem Druck von z.B. 10 at würde der Gegendruck
der Feder r0 auf 7 bis
8 at zu stellen sein. In Folge dessen werden die Kolben k und k1,
wenn der Dampf unter vollem Drucke circulirt, sich in gehobenem Zustande befinden,
die Oeffnungen mm verbinden die Röhre l mit der äusseren Atmosphäre, während der untere
Kolben k die Oeffnung der Röhre l im Cylinder j verschliesst. Wenn dagegen
der Druck in der Röhre a plötzlich in Folge einer
Undichtigkeit fällt, so werden die Kolben k und k1 durch den Druck der
Feder r0
heruntergeschoben, die nach aussen mündenden Oeffnungen m und m werden durch den Kolben k geschlossen und die Röhren l und l1
verbunden. Schliesslich befinden sich als weitere Details an dem Apparate: an der
Röhre l1 in der Nähe
des Cylinders ein dreigängiger Hahn, ein Durchblasrohr t, welches an der unteren Seite des Cylinders f angebracht ist und die Oeffnungen t und t1 in dem Ventile g, welche zum automatischen Heben des Ventiles, falls
es heruntergelassen, dienen.
Der Apparat wirkt folgendermaassen: Wenn die Maschine angelassen, wird mit der Hand
an dem Griffe h das Ventil g aufgenommen und dann das Ventil b. In Folge
dessen überwindet der Dampf, welcher unter vollem Drucke in die Röhre a eingetreten, den Widerstand der Feder r0 und hebt die Kolben
k und k1, die Oeffnungen mm
werden frei und der obere Theil des Cylinders p1 wird mit der der äusseren Atmosphäre durch die
Röhre l verbunden. Das heisst der Kolben p1 befindet sich unter
keinem Drucke. Der untere Theil des Kolbens p, welcher
mit p1 verbunden, wird
von unten unter Druck stehen, so dass das Ventil g sich
in gehobenem Zustande befindet und die Speisung der Maschine unter normalen
Verhältnissen durch die Röhre a unbehindert vor sich
geht. Wenn nun in der Dampfröhre a irgend eine
Undichtigkeit entsteht, so wird sich in Folge der plötzlichen Verminderung des
Druckes in der Dampfröhre a unter dem Kolben k das System der Kolben k
und k1 senken, die
Oeffnungen mm, welche in der Verbindung mit der
äusseren Atmosphäre stehen, werden durch den Kolben k1 geschlossen und die Röhren l und l1 welche zwischen den Kolben k und k1 in
den Cylinder j münden, werden unter sich verbunden, in
Folge dessen wird der Dampf auf den Kolben p einwirken.
Da der Durchmesser des Kolbens p1 grösser ist als der Durchmesser des Kolbens p, so wird das Kolbensystem p und p1
unter dem Drucke von oben sich senken und das Ventil g
sich sofort schliessen. In Folge dessen wird jede Verbindung zwischen dem
Dampfkessel c und der Dampfröhre abgeschnitten und
jedes Unglück verhütet. Es muss bemerkt werden, dass beim Anlassen der Maschine die
Kolben k und k1 sich in gesenktem Zustande befinden, so dass die
Röhren l und l1 unter einander verbunden sind. Daher muss man
zuerst darauf sehen, dass der Hahn r1 geschlossen ist, um den Druck des Dampfes auf die
Oberfläche des Kolbens p1, welcher die Oeffnung des Ventiles g
verhindern könnte, zu beseitigen.
Wenn der Apparat in Folge irgend einer Undichtigkeit der Dampfröhren in Function
getreten ist, muss man die Klappen b und den Hahn l2 auf der Röhre l schliessen, dann den Hahn r1 öffnen, so dass die Röhre l1 mit der äusseren
Atmosphäre in Verbindung gebracht wird. Dann wird die Undichtigkeit beseitigt und die oben
besagten Handgriffe gethan, um die Maschine anzulassen.
Wenn bei Oeffnen des Hahnes b das Ventil g heruntergelassen war, so wird das Heben desselben
automatisch erfolgen durch die in demselben befindlichen Oeffnungen tt und t1t1 in folgender Weise: Der Kolben p wird durch den unter ihm befindlichen Dampfdruck
leicht gehoben auf die Höhe s. Dadurch werden die
Oeffnungen t1t1 frei und der Dampf
strömt aus dem Kessel c durch t1t1 und tt nach dem Rohre
a. Wenn der Dampfdruck unter dem Ventile g stark genug ist, wird es gehoben und der Apparat wird
dem vollen Durchgange des Dampfes aus dem Kessel nach dem Rohre a nicht weiter hinderlich sein.
Um jederzeit die Möglichkeit zu haben, die Communication zwischen Dampfkessel und
Maschine oder äusserer Atmosphäre abzuschneiden, z.B. bei verdächtigem Geräusch in
der Maschine oder bei einem Unglücksfalle zur Erzielung sofortigen Stillstandes, ist
zwischen den Röhren l und l1 eine Röhre u mit einem Hahn r1 eingeschaltet. Der Arbeiter kann mit einem Schlüssel durch Oeffnen
dieses Hahnes das Ventil g sofort schliessen, da der
Dampf aus dem Kessel durch die Röhren l l1 sofort den Kolben p
herunterdrückt.
Bei einer Batterie von Dampfkesseln, welche durch eine Magistralröhre verbunden, wird
der Apparat, wenn er an einer jeden Röhre eingesetzt, unbedingt den Uebergang der
Explosion von einem Dampfkessel zum anderen verhüten. Im Falle der Explosion eines
Dampfkessels, wird der Druck sofort in allen Röhren fallen, alle Klappen werden sich
schliessen, wodurch jede Communication zwischen den Dampfkesseln unter einander und
mit der äusseren Atmosphäre aufgehoben wird. –
Anstriche für den Schiffsrumpf zum Schütze desselben
gegen Anrostungen und Ansatz von Muscheln sind zahlreich vorgeschlagen, ohne dass
bisher eine erfolgreiche Lösung dieser wichtigen Frage gelang. In der Chemiker-Zeitung, 1897 S. 293, wird nun über die
neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiete eingehend berichtet.
Nach W. Hummel datirt das Bedürfniss nach besonderen
Farben zum Bedecken der unter Wasser befindlichen Schiffstheile seit Einführung von
Eisen und Stahl in den Schiffbau. Holzboote sind keinem Rosten unterworfen, und vor
dem Bewachsen mit Seepflanzen und Schalthieren wurden dieselben dadurch geschützt,
dass man sie mit Kupfer- oder Kupfer- und Zinkbögen auskleidete. Man hat wohl
dasselbe Mittel auch für Eisenschiffe anzuwenden versucht. Doch benutzt man die
Kupferauskleidung nur dann, wenn die Schiffe für längere Jahre keiner Dockung, also
keinem Abreinigen der Unterwassertheile unterworfen werden können. Was das
Anstreichen der Schiffe mit Blei- oder Eisenmennige, Blei- oder Zinkweiss anbelangt,
so sind diese Mittel gegen das Anwachsen von Organismen ganz unwirksam, verhindern
aber auch das Verrosten des Eisens nicht. Das Grundiren der Stahlschiffe mit
Bleimennige wurde ebenfalls aufgegeben, seitdem man zur Ueberzeugung gekommen ist,
dass Bleipräparate unter dem Einflüsse von Seewasser in Bleichlorid umgewandelt
werden, welch letzteres wiederum bei Berührung mit Eisen Eisenchlorid und Blei
bilden soll; der Bleimetallniederschlag ruft einen starken galvanischen Strom hervor
und verursacht weitere Corrosionen.
Als Grundbedingungen für die Zweckmässigkeit der Anstriche stellt Hummel folgende auf: 1) Die Compositionen sollen den
Schiffskörper vor Corrosion schützen, 2) eine glatte Oberfläche bilden, um die
Reibung zu vermindern, und 3) rasch trocknen, damit an einem Tage das Reinigen der
Unterwassertheile und ein zweimaliger Anstrich derselben ermöglicht werde. Bei neuen
Stahlschiffen ist der Panzer meistentheils mit einer Haut bedeckt, die durch
Eintauchen der Bögen in verdünnte Salzsäure entfernt werden muss, anderenfalls fällt
diese Schicht ab und zieht die darüber liegende Farbe mit, die entblössten Stellen
aber unterliegen einem starken Verrosten; neue Schiffe sollten auch mindestens alle
6 Monate umgestrichen werden, bis man die Ueberzeugung gewinnt, dass die Farbe einen
festen Grund erhalten hat. Die Zusammensetzung der Anstrichfarben ist verschieden.
Mac Innes verwendete zum Grundiren eine Eisenoxyd
enthaltende Lackfarbe, worüber man eine erwärmte Mischung von Kupfer mit Seife
auftrug. Gisbourne mischte Quecksilber mit Kreide,
bereitete damit eine dicke, langsam trocknende Oelfarbe und wandte diese über einer
Bleimennigeschicht an. Als bedeutender Fortschritt im Schiffsschutze muss die von
Heinrich Rathjen eingeführte Lösung von Schellack
in Spiritus betrachtet werden. Diese Lösung wurde mit Eisenoxyd gemengt und etwas
Leinöl dazu gegeben, um der Farbe Elasticität zu verschaffen. Die Farbe diente als
erste Schicht zur Isolation, darauf kam ein zweiter Anstrich aus denselben Stoffen
unter Zusatz von Arsen und Quecksilber. Solche Farben zeichnen sich durch
Dauerhaftigkeit aus, da die im Seewasser enthaltenen Salze auf Schellack wenig
einwirken; aus dem in der zweiten Schicht enthaltenen Quecksilber bildet sich
langsam unter Einfluss des Seewassers Quecksilberchlorid, welches auf die Organismen
zerstörend wirkt. Rathjen's Farben trocknen rasch, so
dass man an einem Tage zwei bis drei Anstriche fertig bringen kann. Es ist jedoch
unmöglich, grössere Mengen Quecksilber in den Anstrich hineinzuführen, da dadurch
die Schellacklösung selbst zerstört werden würde; auch ist die Löslichkeit des
Schellackes sehr gering, so dass die Wirksamkeit der Farbe mit der Zeit vermindert
wird. Als Giftstoffe kommen auch Zinkweiss und Kupfer in Betracht, auch andere
antiseptische Mittel, z.B. Hydrazin, wurden versucht; am wirksamsten haben sich
Kupfer und Quecksilber erwiesen. Für die Verwendung von Kupfer spricht seine
Billigkeit, es erscheint jedoch insofern nicht empfehlenswerth, als bei
Schadhaftwerden der Isolirschicht grössere Kupfermengen eine Corrosion des Eisens
bewirken können.
Von den an dem Schiffskörper anwachsenden Organismen sind die Seegräser weniger
gefährlich; sie wachsen gewöhnlich nur an der Wasserlinie an, weil zu ihrer
Entwickelung Licht erforderlich ist. Der Schiffsgang wird hauptsächlich durch das
Anwachsen von Schalthieren gehemmt; diese Organismen schwimmen aber gewöhnlich nur
im ersten Stadium ihrer Entwickelung herum. Die Gifte des Anstriches haben also die
Aufgabe, die am Schiffe haften bleibenden Keime abzutödten. Während der Schiffahrt
wird die Farbschicht durch Reibung und unter dem Einflüsse des Seewassers so weit
erweicht, dass die Seesalze mit den im Anstriche befindlichen Giften in Umsetzung
treten können; es bildet sich auf der Oberfläche eine antiseptische Lösung, welche
die sie berührenden Organismen zerstört. In tropischen Seen ist die Vermehrung von
Lebewesen in manchen Jahreszeiten so gross, dass das antiseptische Mittel an der
Oberfläche der Schiffe bald erschöpft erscheint und die Farbe das Anwachsen nicht
mehr verhindern kann. Das Haftenbleiben der Organismen erfolgt während des
Aufenthaltes der Schiffe in Häfen ergiebiger als während der Fahrt. Die Wirksamkeit
der angewendeten Schutzanstriche hängt also hauptsächlich davon ab, für welch lange
Zeit des Schiffsstillstandes diese Anstriche eine wirksame antiseptische Substanz
abgeben können. Im Hafen aber unterliegt die Oberfläche der Schiffe keinerlei
Reibung, das antiseptische Mittel wird also schon nach einigen Wochen erschöpft und
kommt erst dann wieder zur Wirkung, wenn während einer neuerlichen Bewegung des
Schiffes die erschöpften Theilchen durch Reibung herunterkommen und eine neue
giftgesättigte Fläche blosstellen. Je nach den obwaltenden Verhältnissen kann ein
neu angestrichenes Schiff mehr dem Anwachsen unterliegen, als ein mit alten
Anstrichen versehenes. Erwähnt sei noch, dass ein längeres Aussetzen der frischen
Anstriche an der Luft die Wirksamkeit der Farbcomposition bedeutend vermindert. Zur
Illustration des Werthes der bisher vorgeschlagenen Schiffsfarben hat W. P. Wierchowski auf Grund von in der
Schwarzmeer-Flotte vorgenommenen Versuchen folgende Tabelle zusammengestellt:
Compositionen
Verbrauchin Pfund auf1
Quadrat-faden
Kostenin Rubel
Gewicht desAnwuchsespro Monatin
Pfund
Leoni Nr. 1 und 2
7,00
2,55½
3,704
Rathjen Nr. 1, 2 und 3
6,18
4,95
3,191
Dubois Nr. 1 und 2
7,50
3,72
5,453
Perreti Nr. 1 und 2
7,86
2,90
4,358
Holzapfel Nr. 1 und 2
7,25
2,80
3,168
Murreo Nr. 1 und 2
9,03
5,12
3,775
Sopston (Holzapfel)
5,25
0,79
5,455
Urban Nr. 1
6,00
1,80
2,820
Urban Nr. 2
10,50
5,77
2,820
Mennige
6,50
0,70
8,020
Ueber Schiffshebewerke hat A.
Riedler (Berlin 1897, Verlag von A. Seydel) eine ausführliche Studie
veröffentlicht.
Die Wasserstrassen haben mit dem modernen Massenverkehr an Bedeutung zugenommen und
sind die Verkehrsbedingungen vielfach Lebensbedingungen geworden. Die modernen
Verkehrswege können nicht mehr den günstigen Wasser- und Bodenverhältnissen allein
nachgehen, sondern sie müssen auch technisch schwierigere aufsuchen und ausnutzen.
Der Technik werden hierbei neue Aufgaben gestellt, welche im Wesentlichen darin
bestehen: „Grosse Gefälle in möglichst grossen Stufen zu überwinden.“
Brauchbare Hebewerke für grosse Gefälle und grössere Schiffe zu schaffen und dabei
Raschheit und Sicherheit des Verkehres zu erzielen.
Zur Lösung der Aufgabe gibt es zwei Wege, entweder Verbesserung der alten bewährten
Kammerschleuse, oder Ausführung brauchbarer maschineller Hebewerke.
Die Kammerschleuse ist nur zu verbessern durch Vergrösserung des Gefälles,
Verminderung des Wasserverbrauches und des Zeitaufwandes im Betriebe.
Das grösste bei Schleusen bisher ausgeführte Einzelgefälle überschreitet allgemein 10
m nicht. Schleusen bis zu 20 m Gefälle wurden bisher nur für kleine Schiffe
projectirt. Ihr Bau für Schiffe von über 600 t erscheint unzweckmässig. Für die
Ueberwindung grosser Gesammtgefälle kann nur mit Einzelgefällen von etwa 10 m
gerechnet werden. Es ist deshalb für 100 m Gesammthöhe eine Schleusentreppe von
10 über einander liegenden Schleusen erforderlich. Dieser Zahl entsprechend müssen
auch 10 Kraftmaschinen, doppelt soviel Pumpen, Kraftsammler und Transmissionstheile
angeordnet werden, dazu 40 Thorflügel und mindestens 80 Vorrichtungen für den
Wasserwechsel, und alle diese Theile sind übereinstimmend zu bewegen. Das ist ohne
erheblichen Zeitaufwand aber unmöglich.
Die Verminderung des Wasserverbrauches ist durch möglichste Anpassung der
Schleusenform an die festgesetzte normale Schiffsform wohl erreichbar, aber das gilt
nur für kleinere Schleusen. Bei grossen Schleusen, durch welche Schiffe
verschiedenster Dimensionen passiren müssen, ist das Verhältniss unter Umständen
recht ungünstig. Wasserersparniss lässt sich da nur durch Sparbecken erreichen,
dieselbe kann aber auch hier wieder nur durch Zeitaufwand erkauft werden. Der
Zeitverlust steht jedoch im directen Widerspruch mit der dritten Hauptbedingung der
Verminderung des Zeitaufwandes im Betriebe. In allen den Fällen, wo bei einem
grossen Gefälle und geringem Wasseraufwand ein rascher Betrieb erfordert wird, sind
daher Kammerschleusen nicht empfehlenswerth und muss zu maschinellen
Schiffshebewerken übergegangen werden.
Die Vorbilder dieser sind in erster Linie Schleppbahnen. Das grundsätzlich Wichtige
der maschinellen Hebewerke liegt in der Unabhängigkeit derselben vom vorhandenen
Kanalwasser und der Möglichkeit der Ausbalancirung der zu hebenden Last. Die
maschinellen Hebewerke bedürfen nur verhältnissmässig geringer motorischer
Betriebskraft.
Man unterscheidet nun senkrechte Schiffshebewerke und solche auf geneigter Ebene.
Erstere sind entweder den grossen hydraulischen Aufzügen nachgebildet, oder es sind
Schwimmerhebewerke, bei denen die Traglast durch eine Anzahl cylindrischer Schwimmer
aufgenommen wird. Die Schwimmer sind aber selten oder nie mit Sicherheit dicht zu
erhalten, und gerade darauf basirt ihre gute Wirkung. Die senkrechten
Schiffshebewerke eignen sich im Allgemeinen nur für kleine Gefälle, zwischen 10 und
20 m. Für Gefälle über 25 m sind sie zweckmässig nicht mehr auszuführen, denn diese
müssen dann in mehreren Stufen überwunden werden, wodurch ausserordentliche
Baukosten, welche die Rentabilität des Betriebes illusorisch machen, entstehen.
Richtigere maschinelle Hebewerke sind die Hebewerke auf geneigter Ebene.
Hier kommt nur die Hebung schwimmender Schiffe in fahrbaren Trogschleusen in Betracht
und soll nur näher auf die Projecte für die Hebewerke, welche bei dem
Donau-Moldau-Elbe-Kanale zur Ausführung gelangen sollen, eingegangen werden.
Das Kanalcomité hatte eine Preisausschreibung, um Entwürfe von Schiffshebewerken zu
erlangen, erlassen, welche für grosse Gefälle, Schiffe von 700 t, unter
Voraussetzung von Wassermangel, den modernen Betriebsanforderungen entsprechen
sollten. Das Preisgericht bestand aus namhaften Fachleuten verschiedener Richtung,
so dass die wissenschaftliche und praktische Seite der einschlägigen technischen
Gebiete Vertretung fand. Auch der Vortragende gehörte der Jury an.
Von den eingegangenen Entwürfen wurden die Hebewerke auf geneigter Ebene als die
zweckentsprechendste Lösung bezeichnet und der erste Preis dem Entwürfe einer geneigten Querbahn
von Fünf vereinigten böhmischen Maschinenfabriken, der
zweite Preis dem Entwürfe einer geneigten Längsbahn von Haniel und Lueg in Düsseldorf-Grafenberg zuerkannt.
Beide Entwürfe bezeichnen die geneigte Ebene als die sachgemässeste Fahrbahn und
bedeuten sowohl in der Behandlung der Hauptsache wie der Nebentheile einen grossen
Fortschritt in der Construction der Schiffshebewerke.
Die Böhmischen Fabriken verwenden die alten Rollbahnen;
ersetzen aber die Walzen durch Stahlgussräder mit endloser, stellbarer Führung und
die einfachen Rollbahnen durch breite Stahlgusschienen. Haniel und Lueg haben die einfache Gleitbahn maschinentechnisch vollkommen
ausgebildet, mit eisernem Unterbau und vor allem mit hydraulischen
Entlastungsschlitten ausgestattet, welche bewirken, dass die wesentlichste Reibung
der Bewegung des Trogschlittens nicht auf der Gleitbahn, sondern dem entlastenden
Druckwasser stattfindet. Die Ueberlegenheit der geneigten Ebene ist für den
vorliegenden Fall als zweifellos anzusehen. Die Anlage- und Betriebskosten sind
wesentlich geringer als bei jeder anderen Hebevorrichtung, während die
Betriebsleistung eine grössere wird.
Die Schiffshebewerke stehen in neuerer Zeit vor einem Wendepunkte, vor der alle
technischen Einrichtungen erfassenden Umgestaltung durch die motorischen
Betriebskräfte und die vervollkommnete Maschinenarbeit.
Mg.