Titel: | Die Vorträge vor der sechsten Hauptversammlung der Schiffbautechnischen Gesellschaft. |
Autor: | E. J. |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, S. 819 |
Download: | XML |
Die Vorträge vor der sechsten Hauptversammlung
der Schiffbautechnischen Gesellschaft.
Die Vorträge vor der sechsten Hauptversammlung der
Schiffbautechnischen Gesellschaft.
Die diesjährige Hauptversammlung der „Schiffbautechnischen Gesellschaft“
wurde am 17. und 18. November in der Aula der Technischen Hochschule zu
Charlottenburg abgehalten.
In dem ersten Vortrage: „Die Wirbelbildung im Wider
Standsmechanismus des Wassers“ schilderte Hr. Professor Dr. Ahlborn aus Hamburg weitere hydrodynamische
Untersuchungen, die in ähnlicher, jedoch vollkommenerer Weise angestellt worden
sind, wie die im Vorjahre an derselben Stätte beschriebenen.s. D. p. J. 1904, 319, S. 95. Die neueren Untersuchungen behandeln
besonders die im Schiffbau in Frage kommenden Verhältnisse. Durch Schleppversuche
mit Körpern, die einzelnen Schiffsteilen ähneln, wie Vor- und Rudersteven, wurde
gezeigt, wie zweckmässig und nutzbringend es ist, die Vorderkante der Steven
zuzuschärfen. Bei Versuchen mit Körpern von kreisförmigem, elliptischem und
schliesslich schiffsähnlichem Querschnitt im Wasser entstehende Wirbel sind durch
stereoskopische Blitzlichtaufnahmen festgehalten worden und wurden von dem
Vortragenden in wohlgelungenen kinematographischen Vorführungen gezeigt. Aus diesen
ist zu erkennen, dass die auftretenden Wirbelbildungen und damit der Widerstand, den
die einzelnen Körper bei ihrem Fortbewegen durch das Wasser zu überwinden haben,
immer geringer werden, je mehr sich die Gestalt der Körper der Schiffsform nähert.
Einen noch geringeren Widerstand als diese findet offensichtlich eine beiderseits
spitz auslaufende Planke.
Sehr anschaulich sind ferner die Projektionsbilder, die den Einfluss einer mehr oder
minder rauhen, benetzten Oberfläche erklären sollen. Es zeigt sich deutlich, dass
rauhe Aussenflächen ungleich weitergehende seitliche Wirbelungen erzeugen als
glatte, und dass jeder aus der glatten Aussenfläche hinausragende Körper (wie
Nietköpfe, vorspringende Plattenkanten usw.) stauende oder saugende Wirbel in dem
vorbeistreifenden Wasser hervorruft, die einen unnützen Kraftverbrauch bedingen.
Auch für manche bekannte Erscheinung ist aus den Untersuchungen eine Erklärung zu
finden. So für das hinter einem fahrenden Schiff erscheinende glatte Kielwasser. Hr.
Professor Ahlborn glaubt dieses auf zurückbleibende
Wasserwirbel mit senkrechten Achsen zurückführen zu können. Nach dem physikalischen
Prinzip des Kreisels können diese Wirbel durch die seitlichen, um wagerechte Achsen
rotierende Wirbel der Wasserwellen erst verdrängt werden, wenn der abflauende
Widerstand der Kielwasserwirbel von einer stärkeren Wellenbewegung gebrochen werden
kann.
In seinem zweiten Vortrage: „Die Wirkung der
Schiffsschrauben auf das Wasser“ bespricht Hr. Professor Ahlborn an Hand photographischer Aufnahmen die
Strömungen, die an einer feststehenden, rotierenden
Schiffsschraube im Wasser entstehen. Die Aufnahmen sind von drei verschiedenen
Standpunkten aus gemacht; sie zeigen die Strömungserscheinungen in der Längsansicht
der Schraube, an ihrer Sogseite und an ihrer Druckseite, und zwar nach 1/32, 1/16, ⅛, ½, ¾, 1,
2, 3 und mehr Schraubenumdrehungen. Die Projektionsbilder aller dieser Aufnahmen
geben ein anschauliches Bild von dem Entstehen und Fortschreiten der durch die
rotierende Schraube hervorgerufenen Stromliniengebilde.
Auch aus diesen Wirbelbildungen wird eine bekannte Erfahrung verständlicher; die an
den Flügelrändern auftretenden und während der Rotation verbleibenden, turbulenten
Wirbelungen scheinen die Ursache der bekannten Korrosionen des Flügelrandes zu
sein.
Im ganzen gaben die Vorträge klare Bilder von den Strömungsgebilden, die an den
geschleppten Körpern und der rotierenden Schraube entstehen. Ob und inwieweit aber
die an sehr kleinen Modellen und bei nur geringen Geschwindigkeiten angestellten
Beobachtungen auf die wirklichen Verhältnisse übertragen werden dürfen, können erst
Versuche in grösserem Masstabe lehren. Zur Ausführung dieser und mancher anderen
nötigen Untersuchung schlägt der Vortragende die Schaffung einer hydrodynamischen
Versuchsanstalt in Hamburg vor.
In dem anschliessenden lebhaften Meinungsaustausch wurden mancherlei Bedenken gegen
die vom Vortragenden aus seinen Versuchen gezogenen Folgerungen laut. So wurde es
für fraglich gehalten, ob auf dem bei den geschilderten Versuchen eingeschlagenen
Wege für die Praxis wirklich wertvolle Ergebnisse erzielt werden könnten.
Besonders gegen den letzten Einwand verwahrte sich Hr. Professor Ahlborn in seinem Schlusswort. Er vertrat darin die
Ansicht, dass bei wissenschaftlichen Forschungen der eingeschlagene Weg so lange
weiter verfolgt werden müsse, als er noch irgend eine Aussicht auf Vorwärtskommen
biete.
Den nächsten Vortrag hielt sodann der durch seine Entdeckungen wohlbekannte Professor
Dr. Braun aus Strassburg über: „Neuere Methoden und Ziele der drahtlosen
Telegraphie.“ Der Redner gab zunächst einen Ueberblick über die
Entwicklung der Sender, die bisher bei der Funkentelegraphie verwendet worden sind,
und erklärte an Hand anschaulicher Versuche die elektrischen Vorgänge in ihnen. Dann
schilderte er ausführlicher die neue Form der gekoppelten Sender – die von dem Redner
herrühren – und die eigenartige Schaltungsweise, Energieschaltung genannt,
Errungenschaften, die den Sender derart vervollkommnet haben, dass die elektrische
Energie, sei sie mit relativ kleiner oder grosser Spannung gegeben, ungleich
wirtschaftlicher als bisher in elektrische Schwingungen umgesetzt werden kann. Im
weiteren wandte Hr. Professor Braun sich den Zielen der
drahtlosen Telegraphie zu. Als eines der wichtigsten bezeichnete er das, die
ausgesandte elektrische Energie auf einzelne Raumrichtungen zu konzentrieren. Er
erörterte ferner die Wege, auf denen man das Problem der gerichteten
Funkentelegraphie zu lösen bestrebt ist, wobei er besonders die Verwendung
phasenverschobener, elektrischer Schwingungen erwähnte.
Schliesslich ging der Redner dann auf die Frage über, ob man Licht auch als
elektrische Schwingungen betrachten dürfte. Er erinnerte daran, dass Hr. Professor
Rubens zuerst aus der Strahlung glühender Körper
Wellen ausgesondert hätte, die als elektrische anzusehen und den Lichtstrahlen schon
so nahe sind, dass diese etwa die fünfte höhere Oktave bilden. Auch berichtete er,
dass es vor kurzer Zeit festzustellen gelungen wäre, dass das sichtbare Licht als
elektrische Welle aufzufassen sei, dass ferner die Mittel, mit deren Hilfe dieser
Beweis geführt worden wäre, eine überraschende Methode geliefert hätten, um in
pflanzlichen und tierischen Geweben noch Strukturen nachzuweisen, die mit den
heutigen besten Mikroskopen nicht mehr zu finden seien.s. D. p. J. 1904, 319, S. 267. Es schiene hiernach, als ob das weitere
Studium der elektrischen Wellen noch grosse Fortschritte unserer Erkenntnis zeitigen
könnte.
Auch diesem Vortrage folgte eine lebhafte Erörterung. Unter anderem stellte Hr.
Professor Rubens die Frage, wie das Ueberschreiten der
elektrischen Schwingungen bei der drahtlosen Telegraphie über den Ozean zu erklären
wäre, da an ein Fortwallen der Wellen an der Erdoberfläche bei der gewaltigen
Entfernung wegen der Kugelform der Erde nicht gut zu denken sei. Hr. Professor Braun meinte, dass Marconi
so starke Energie bei der Ozeantelegraphie verwenden dürfte, dass die Erde als
Resonanzboden wirkt, der die Empfänger am anderen Ende des Ozeans in Schwingungen
geraten lässt.
Den folgenden Vortrag hielt Hr. Diplom-Ingenieur Föttinger von der Stettiner Maschinenbau-Aktiengesellschaft
„Vulkan“. Er schilderte: „Die neuesten
Konstruktionen und Versuchsergebnisse von Torsionsindikatoren“. Der
Vortragende hatte bereits vor zwei Jahren vor der „Schiffbautechnischen
Gesellschaft“ über diese seine Idee gesprochen, den Wirkungsgrad einer
Maschine nach der in der Welle auftretenden Verdrehung zu bestimmen.
In dem jetzigen Vortrage beschrieb er seinen neuesten Torsionsindikator, in dem die
Tatsache nutzbar verwendet ist, dass jede Welle aus irgend einer Sorte geschmiedeten
Eisens sich unter dem Einfluss einer an ihr wirkenden Drehkraft verwindet und zwar
nach dem Hookschen Elastizitätsgesetz der Drehkraft
proportional.
Der Torsionsindikator besteht aus einem möglichst langen Rohr, dessen eines Ende auf
der Welle festgeklemmt ist und dessen anderes eine Armscheibe trägt. Dieser
gegenüber steht eine auf der Welle direkt festgeklemmte zweite Armscheibe. Die
Verdrehung beider Scheiben gegeneinander entspricht der Verdrehung der Stelle
zwischen den beiden Querschnitten, in denen das Rohr und die zweite Scheibe
festgeklemmt sind. Sie wird durch Hebelübertragung verzeichnet. Nach diesem Prinzip
sind eine Reihe von Torsionsindikatoren, beispielsweise für einen Kreuzer von 10000
PSi den Schnelldampfer „KaiserWilhelm
II.“ und den Turbinen-Kreuzer „Lübeck“, ausgeführt worden, und diese
Konstruktionen wie die damit angestellten Versuche und Beobachtungen werden in dem
Vortrage ausführlich besprochen.
Die Ausführungen zeigen, dass der Föttingersche
Torsionsindikator für immer weitere Kreise Bedeutung erlangt. Die in dem Indikator
verkörperte Idee lässt sich auf die meisten Apparate übertragen, die technische
Vorgänge auf rotierenden Wellen beobachten und aufzeichnen sollen, auch gibt dieser
Torsionsindikator endlich ein Mittel an die Hand, die Leistung von
Schiffsdampfturbinen festzustellen, was bisher nur wenig einwandfrei und indirekt
aus Modellschleppversuchen errechnet werden konnte.
Erwähnt sein mag noch, dass es Hrn. Ingenieur Föttinger
auch bereits gelungen ist, einen Torsionsindikator mit selbsttätiger
Integriervorrichtung zu konstruieren.
Der Vortrag fand den lebhaftesten Beifall der Versammlung, der besonders in sehr
anerkennenden Worten des Hrn. Konsul Schlick, des
Direktors des Germanischen Lloyds in Hamburg, seinen Ausdruck fand. Dieser hob
hervor, dass man nach dem von Hrn. Föttinger
entwickelten Verfahren endlich imstande sei, zu erkennen, wie sich der Wirkungsgrad
der Maschine zu ihrer effektiven Leistung stelle. –
Der letzte Vortrag des ersten Tages lautete: „Arbeitsausführung im steigenden Zeitlohn“. Hr. Marine –
Baumeister Strache trat in diesem Vortrage in längerer
Rede für die genannte Lohnform ein, mit der er in dem ihm unterstellten Betriebe,
dem Torpedo – Ressort der Kaiserlichen Werft Wilhelmshaven, befriedigende Ergebnisse
erzielt haben will.
Auch dieser Vortrag entfesselte einen regen Meinungsaustausch in der Versammlung, in
dem einmal zutage trat, dass der Stücklohn als der gerechteste möglichst lange
gehalten werden müsste, dass aber andererseits bei gewissen gleichartigen,
wiederkehrenden Arbeiten mit dem Stück- oder Akkordlohn nicht recht auszukommen sei
und für diese Zwecke dann die in dem Vortrage empfohlene Lohnform geboten
erscheine.
Den ersten Vortrag am 18. November hielt Hr. Professor Hartmann, Berlin, über: „Ventilsteuerungen und
deren Verwendbarkeit für Schiffsmaschinen“. Der Redner wies
zunächst darauf hin, dass die Ventilsteuerung seit Jahrzehnten in Ingenieurskreisen
anerkannt und heute bei den grossen, sparsam arbeitenden Landdampfmaschinen
allgemein verwendet werden, während die gleich grossen oder sogar grösseren
Schiffsdampfmaschinen mit den wirtschaftlich weniger guten Schiebersteuerungen
versehen wären. Der Entwicklungsgang der modernen Motoren macht aber die Frage der
Einführung der Ventilsteuerung auch für den Schiffsmaschinenbau zu einer brennenden.
Es kann heute schon mit Sicherheit vorausgesagt werden, dass die Grossgasmaschine
ihrer grossen Vorzüge wegen Verwendung als Schiffsmaschine finden werde. Neben der
thermischen Ueberlegenheit und geringeren Raumbeanspruchung der Gasmaschine
gegenüber der Kolbendampfmaschine und selbst der Dampfturbine bietet die Gasmaschine
infolge ihrer inneren Verbrennung besonders für das Kriegsschiff ganz bedeutsame
Vorteile. Sie hat keine rauchenden Schornsteine, braucht keine Dampfkessel und
sichert daher dem Kriegsschiff geringere Erkennbarkeit, sowie grössere Sicherheit
und Bewegungsfreiheit. Mit der Gasmaschine ist aber die Ventilsteuerung
verbunden.
In dem Vortrage wurden dann die einzelnen Systeme der bestehenden Ventilsteuerungen
an Hand von Projektionsbildern und Modellen beschrieben und kritisch beleuchtet.
Fast allen bisherigen Ventilsteuerungen eigentümlich ist der Gebrauch starker Federn
zum Schliessen und Festhalten der Ventile. Diese Federn bieten aber bei den
Vibrationen des Schiffskörpers und seinem Arbeiten im Seegange keine genügende
Sicherheit, und hiermit mag dann auch die Abneigung zusammenhängen, die der
Schiffsmaschinenbau bisher den Ventilsteuerungen entgegengebracht hat.
Hr. Professor Hartmann erörtert dann die Forderungen,
die eine einwandfreie Ventilsteuerung erfüllen muss, und zeigt in klaren und
anschaulichen Auseinandersetzungen, wie er auf kinematischem Wege zu seiner
„freigehenden Ventilsteuerung“ gekommen ist. In dieser, die sich im
praktischen Betriebe an einer Grossgasmaschine der Deutzer
Gasmotoren-Fabrik bereits bestens bewährt hat, glaubt der Vortragende eine
paarschlüssige Ventilsteuerung vorlegen zu können, die auch für Schiffsmaschinen
jede gewünschte Sicherheit zu leisten imstande ist.
Bei der Hartmannschen Ventilsteuerung wird nicht nur das
Oeffnen, sondern auch das Schliessen des Ventils unmittelbar und ohne Zuhilfenahme
von Bewegungsfedern durch das Steuerungsgetriebe in stetigem Zusammenhange mit dem
Hauptgetriebe paarschlüssig vollzogen, und die Sicherung der Ruhelage des
geschlossenen Ventils nicht der Wirksamkeit einer Bewegungsfeder überlassen.
Diese Steuerung dürfte sich, da sie im Gegensätze zu den bisherigen belasteten
Systemen kraftfrei ist, besser zum Dauerbetriebe eignen.
In der auf diesen Vortrag folgenden Erörterung trat Hr. Professor Leist einzelnen von dem Vortragenden an bestehenden
Ventilsteuerungen geübten Kritiken entgegen; auch wurde u.a. auf den in D. p. J.
erschienenen Aufsatz „Reformgedanken für eine rationelle Bauart im
Schiffsmaschinenbau auf Grund der Fortschritte im Bau ortsfester
Dampfkesselanlagen“ von Professor Freytags. D. p. J. 1904, 319, S. 81. hingewiesen, der manche beachtens- und
dankenswerte Anregung für den Schiffsmaschinenbau und eine gewisse Bestätigung der
von Hrn. Professor Hartmann gemachten Angaben
enthielte.
Den nächsten Vortrag hielt Hr. Ingenieur und Fabrikbesitzer Capitaine aus Frankfurt a. M. Er sprach über: „Die Gasmaschine im Schiffsbetrieb“.
In dem Vortrage werden das Wesen und die Wirkungsweise der Generator-Gasmaschine
näher erörtert und einige neuere Generatorkonstruktionen beschrieben, die von dem Redner herrühren und sich besonders für
Schiffszwecke eignen sollen. Eingehend wird alsdann die thermische Ueberlegenheit
der Gasmaschine über die üblichen Schiffsmaschinen klargelegt, dabei aber
hervorgehoben, dass nach Ansicht des Vortragenden die heutige Gasmaschine im
Schiffsbetriebe nur bis zu Kraftleistungen von 1000 PSe mit der Kolbendampfmaschine den Wettbewerb aufzunehmen vermag. Erwähnt
wird, mit welchen Mitteln man die prinzipielle Schwäche der heutigen Gasmaschine im
Schiffsbetriebe, die fehlende Umsteuerung, zu ersetzen bestrebt ist.
Zum Schluss bringt der Vortragende an Hand sehr anschaulicher, beweglicher
Modellzeichnungen die genaue Beschreibung einer von ihm entworfenen, gänzlich neuen
Gasmaschinenkonstruktion, die besonders als Schiffsmaschine gedacht ist, während
sich die heutige Gasmaschine nach Ansicht des Vortragenden niemals zu einer
wirklichen Schiffsmaschine entwickeln wird.
In der neuen Maschine ist es Hrn. Capitaine gelungen,
eine Hochdruck-Flugkolbenmaschine zu schaffen, bei der zwei gegenläufige Kolben in
einem horizontalen Zylynder gegen einen höheren Atmosphärendruck fliegen, Wobei
diese höhere Atmosphäre auf dem Rückwege der Kolben die Kompression des Gasgemisches
im Zylinder bewirkt.
Es ist bisher nicht gelungen, diese eigenartige und interessante
Maschinenkonstruktion in Deutschland zu verwerten, wohl aber in England. Die
bekannte Schiffbaufirma „Thornycroft“ hat nach
gründlicher Prüfung die Vertretung für die neue Maschine übernommen und baut bereits
eine solche eigentliche Schiffsgasmaschine. –
Der Vortrag entfesselte einen vielseitigen und regen Meinungsaustausch, in dem
einerseits klargelegt wurde, dass die heutige Gasmaschine als Schiffsmaschine selbst
nur bei kleineren Kraftleistungen und auf Binnenwasserstrassen mit geringer Strömung
rationell zu verwerten sei, dass aber anderseits der Gebrauch der Gasmaschine für
einzelne Zwecke – beispielsweise für den Hafendienst an Bord von Kriegsschiffen –
eingeführt werden könnte und sollte.
Einen äusserst klaren und fesselnden Vortrag hielt darauf Hr. Direktor Krell der Siemens-Schuckertwerke in Berlin über „den
gegenwärtigen Stand der Scheinwerfertechnik“.
Der Vortrag bietet zunächst einen geschichtlichen Rückblick auf die Entwicklung der
Scheinwerfer, der bis in die fünfziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts
zurückgeht. Die Erfindung der Dynamo-elektrischen und der Gleichstrommaschine
brachten die Scheinwerfer erst zur rechten Bedeutung, für die es nun einen guten
Reflektor zu schaffen gilt. Der Redner schildert die Spiegel von Fresnel, von Mangin und
den im Jahre 1886 von Siegmund Schuckert unter
Mitwirkung von Professor Muncker konstruierten
Glasparabolspiegel und entwickelt an Hand von Zeichnungen die Optik der
verschiedenen Spiegelsysteme. Aus einer kritischen Betrachtung derselben geht
hervor, dass der Glasparabolspiegel der theoretisch und praktisch beste Reflektor
für den Scheinwerfer ist. An sehr interessanten Projektionsbildern wird noch eine
Methode zur Untersuchung der bei verschiedenen ausgeführten Spiegeln erreichten
Genauigkeit gezeigt. In dem Weiteren werden dann eine Reihe von Scheinwerfern an
Hand von Projektionsbildern beschrieben und einzelne Teile der modernen
Scheinwerfer, wie Lampe, Irisblende und Streuer, in den Kreis der Betrachtung
gezogen.
Zum Schluss erwähnt Herr Direktor Krell, dass man mit
einem Glasparabolspiegel von 2 m Durchmesser an die heute praktisch verwertbare
Grenze angelangt sei und dass eine höhere Wirkung der Scheinwerfer nur durch
Entdeckung einer Lichtquelle von spezifisch höherer Intensität zu erwarten sei.
In der Erörterung im Anschluss an diesen Vortrag wurden die störenden Einflüsse der
Scheinwerfer auf den Kompass zur Sprache gebracht. Leider scheint man diesen
misslichen Verhältnissen noch ziemlich machtlos gegenüberzustehen.
Als letzter Redner sprach Hr. Direktor Wiecke-Düsseldorf
über „Die Herstellung von Stahlblöcken für Schiffswellen
in Hinsicht auf die Vermeidung von Brüchen“. Redner wies in seinen
Ausführungen einleitend darauf hin, dass der deutsche Stahlwerksingenieur infolge
der dankenswerten Vereinbarungen zwischen der Marineverwaltung, den
Klassifikationsgesellschaften und den führenden Hüttenwerken heute durchweg in der
Lage ist, die für die Schmiedestücke der Kriegs- und Handelsmarine vorgeschriebenen
Qualitätsziffern mit grosser Sicherheit sowohl im Siemens-Martin-Ofen als im Tiegel
zu erreichen, und er sich in seinem Vortrage daher mit der Behandlung des Stahles
von dem Augenblicke an beschäftigen wolle, wo er die Giesspfanne verlässt und bis er
vollständig erstarre.
Hr. Direktor Wiecke erörtert dann die mechanischen und
chemischen Veränderungen, denen die für Schiffswellen nötigen grossen Stahlblöcke in
ihrem Inneren unterworfen seien, und erläutert, inwiefern jene Veränderungen mit manchen in der
Praxis vorgekommenen Wellenbrüchen in Zusammenhang stehen können.
Sodann bringt der Vortrag eine Schilderung der verschiedenen Methoden, den Lunker mit
der begleitenden Saigerung bei dem flüssigen Stahl nach oben zu ziehen oder aber
gänzlich zu vermeiden. Der erste Gedanke ist nach den Ausführungen des Redners wohl
am zweckmässigsten im Patent Riemer verwirklicht, bei
dem nach dem Guss auf die Koquille eine Haube aufgesetzt und mittels einer
Generatorgasstichflamme der oberste Teil des Blocks sehr lange flüssig gehalten
wird, die zweite und beste Idee aber in dem System des französischen Ingenieurs Harmet verkörpert. Dieser sucht durch einen von allen
Seiten auf den flüssigen Stahl einwirkenden Druck jede Wirkung des Schrumpfens in
dem Stahl zu verhindern und erreicht dieses dadurch, dass der flüssige Stahl in eine
Gusskoquille von konischer Form gegossen wird,deren beweglicher Boden
hydraulisch hochgepresst wird. Der erstarrende Stahl wird dadurch wie ein Keil in
den Konus der Koquille hineingetrieben und einem enormen radialen Druck ausgesetzt,
Um ein Ueberquellen des flüssigen Stahles nach oben zu verhüten und die oberen
Schichten des Blocks zu verdichten, wird auch von oben auf den Kopf des Blocks ein
gewisser Druck ausgeübt.
Die Oberbilker Stahlwerke haben dieses zuletzt
geschilderte System seit einiger Zeit in ihrem Betriebe angewendet und damit, wie
durch recht interessante und wohlgelungene Projektionsbilder von durchschnittenen
Blöcken bestätigt wurde, ein von oben bis unten völlig gleichartiges Material in den
Gussblöcken erhalten. Auch die mit diesen angestellten Festigkeits- und
Beschaffenheitsuntersuchungen haben durchaus befriedigende Ergebnisse geliefert.
E. J.