Titel: | Zeitschriftenschau. |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 108 |
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Zeitschriftenschau.
Zeitschriftenschau.
Dampfkessel.
Ebene Wandungen an Dampfkesseln.(Bach.) Der Umstand daß mit den Hamburger Normen 1905
eine Uebereinstimmung der Vorschriften für Land- und Seekessel nicht erreicht wurde
und daß diese Vorschriften voraussichtlich in die gesetzlichen Bestimmungen über die
Anlegung von Dampfkesseln und Dampfgefäßen aufgenommen werden sollen, gab
Veranlassung zur Untersuchung der in diesen Normen enthaltenen Formel über „Ebene
Platten“, wobei sich ergab, daß die Formel den Anforderungen nicht
entspricht und zu irrtümlichen Werten führen kann. Solche Platten sind in ihrem
Umfang entweder frei oder vollkommen oder nicht vollkommen eingespannt. Die
Berechnung der Wandstärken kann nun nach einer (nicht streng wissenschaftlichen)
Näherungsmethode erfolgen, indem man die Beanspruchungen der aus der Platte
herausgeschnitten gedachten Streifen berechnet und durch, Koeffizienten berichtigt,
welche bei Versuchen mit solchen Platten festgestellt worden sind (Streifenmethode). Bei der rechteckigen Platte von den
Seitenlängen a und b (a >
b) und der Stärke s denkt man sich in Richtung
jeder Seite durch die Mitte der anderen Seite gehend je einen 1 cm breiten Streifen
herausgeschnitten und beide Streifen zu einem rechtwinkligen Streifenkreuz
vereinigt, dann erleiden beide Streifen unter der Flüssigkeitspressung p Atmosphären in der Mitte dieselbe Durchbiegung, der
kürzere Streifen b daher die stärkere Beanspruchung.
Für diesen ergibt sich das biegende Moment
M = mpb2 = ⅙ kb .
s2,
worin m = ⅛, 1/12 oder 1/16 je nachdem
die Platte in ihrem Umfang frei aufliegt, vollkommen oder etwas nachgibig
eingespannt ist. Mit Rücksicht auf die Widerstandsfähigkeit des seitlich an den
Streifen anschließenden Materials kann statt kb gesetzt werden
n\,\left[1+\left(\frac{b}{a}\right)^2\right]\,k_z,
worin kz die zulässige Materialanstrengung auf Zug bedeutet (= etwa 900 kg/qcm). Genau
ebenso ist der Rechnungsvorgang bei der elliptischen Platte, während das Trapez
schätzungsweise durch ein Rechteck zu ersetzen ist. Man erhält also für die
rechteckige Platte mit n = 4/3
s=b\,\sqrt{\frac{9\,m}{2}\,\frac{p}{k_z\,\left[1+\left(\frac{b}{a}\right)^2\right]}}
für die quadratische Platte (Seite = b):
s=b\,\sqrt{9/4\,m\,\frac{p}{k_z}}
für die elliptische Platte (Große Achse = a, kleine = b): mit n
=
7/4
s=b\,\sqrt{\frac{24\cdot m}{7}\,\frac{p}{k_z\,\left[1+\left(\frac{b}{a}\right)^2\right]}}
für die kreisförmige Platte (Durchmesser = d):
s=d\,\sqrt{\frac{12\cdot m\cdot p}{7\cdot k_z}}
m ist je nach der Befestigung wie
angegeben zu bestimmen, meist liegt es zwischen 1/12 und 1/16, wobei außerdem die
Widerstandsfähigkeit der Platte mit steigender Durchbiegung bis zu einer bestimmten
Grenze hin wächst. Die Sicherheit gegen Bruch ist bei zähen Flußeisenplatten mit
Wandstärken s nach Versuchen bedeutend größer, als bei
zylindrischen Wandungen mit den üblichen Wandstärken. Für etwaige Abnutzung ist
jeweils ein entsprechender Zuschlag zu machen. 6 Fig. (Zeitschrift des Vereins
deutscher Ingenieure 1906, S. 1940 bis 1944.)
Z.
Dampfturbinen.
Dampfturbinen. Prof. Schröter hat im Sommer v. J. an einer 500
KW-Dampfturbine, Bauart Melms & Pfenninger, eingehende Versuche vorgenommen, die wegen
ihrer Vollständigkeit und vorbildlichen Bearbeitung des Versuchsmaterials sehr
bemerkenswert sind. Die Turbine der genannten Firma, die der Lokomotivfabrik von J. A. Maffei in München angegliedert ist, ist eine
kombinierte Gleichdruck- und Ueberdruckturbine, in welcher der hochgespannte Dampf
zuerst die Gleichdruckräder in mehreren Druckstufen anfänglich teilweise, am
Schlusse voll beaufschlagt, darauf in den Reaktionsschaufeln des Niederdruckteils
mit zunehmender Schaufelhöhe und zunehmendem Durchmesser der Trommel bis auf seinen
Enddruck expandiert. Auch die Gleichdruckräder sind zu einer Trommel vereinigt Der
im Ueberdruckteil entstehende Axialschub auf die Welle wird durch eine Ringfläche
aufgenommen, welche sich an der Uebergangsstelle vom Gleichdruck- zum Ueberdruckteil
befindet und unter dem Drucke des eintretenden Dampfes steht. Die Regulierung der
Turbine erfolgt durch Drosselung des eintretenden Dampfes. Ein Achsenregler,
der auf einer von der Hauptwelle durch Schneckenrad angetriebenen Nebenwelle sitzt,
verstellt den Hub eines Exzenters, das dem Regulierkolben des Einlaßventils seine
auf- und abgehende Bewegung erteilt. Durch einen besonderen auf der Hauptwelle
angeordneten Sicherheitsregler wird bei Ueberschreitung der höchsten zugelassenen
Tourenzahl das Absperrventil plötzlich geschlossen und damit die Dampfzufuhr
abgeschnitten. Es wurden sieben Versuche mit verschiedenen Belastungsstufen
ausgeführt. Die Mittelwerte der Versuchsergebnisse sind nachstehend
zusammengestellt. Zur Belastung der zwei mit der Turbine direkt gekuppelten
Gleichstrommaschinen diente ein Wasserwiderstand. Die Hilfsmaschinen zur Erzeugung
der Luftleere hatten getrennten Antrieb durch Elektromotoren, deren
Leistungsverbrauch gemessen wurde und in die Zusammenstellung der Versuchsresultate
aufgenommen ist. Es bedeutet im folgenden p der
absolute Druck, t die Temperatur und ü die Ueberhitzung an der angegebenen Stelle in °
C.
Aus den Versuchsergebnissen geht zunächst hervor, daß der
Dampf nur bei den beiden ersten Belastungsstufen gesättigt in das Abdampfrohr
gelangt, in allen übrigen Fällen aber mit um so erheblicherer Ueberhitzung, je mehr
die Belastung abnimmt.
Bemerkenswert ist besonders die geringe Zunahme des
Dampfverbrauches mit abnehmender Leistung. Zwischen Volllast und nahezu halber
Belastung beträgt der Unterschied im Dampfverbrauch noch nicht einmal 8 v. H.
Die Spalten 18, 19 und 20 geben die Wärmeverbrauchszahlen f. d. PS
für die ausgeführte und für die vollkommene Maschine ohne Verluste und mit
adiabatischer Expansion und das Verhältnis beider, den sogen, indizierten
Wirkungsgrad. Die Dampfverbrauchszahlen für die PSe/Std. müssen als außerordentlich
niedrig bezeichnet werden; jedoch ist zu berücksichtigen, daß die Turbine unter den
günstigsten Bedingungen arbeitete: mit hoher Ueberhitzung und fast vollkommenem
Vakuum. Das Zurückgehen auf den indizierten Wirkungsgrad
Mittelwerte der Versuchsergebnisse.
Textabbildung Bd. 322, S. 109
Volle Belastung; 81 v. H. der
Vollbelastung; 56 v. H. der Vollbelastung; 29 v. H. der Vollbelastung; Leerlauf
mit Erregung; Leerlauf ohne Erregung; Leerlauf der Turbine allein; Vor Eintritt
in die Turbine; Vor dem ersten Leitrad; Hinter dem Gleichdruckteil; Mitte der
Niederdruckseite; im Abdampfrohr; im Saugraum der Luftpumpe; Druckdifferenz
5.–6.; Umdrehungen i. d. Minute; Gesamtleistung; Mechanischer u. elektrischer
Wirkungsgrad der Dynamo v. H.; Effektive Leistung d. Turbine PSe; Energieverbr;
d. Luftpumpe; Energieverbr; d. Kühlwasser-Zentrifugalp.; Gesamtenergieverbrauch
für die Kondensation; Kondensat, f. d. Stunde 1; Kondensat, f. d. KW/Std. 1;
Kondensat, f. d. PSe/Std 1; Wärmeverbrauch We f. 1 PSe; Wärmeverbrauch der
verlustlosen Turbine Wi f. d. PS; Indizierter Wirkungsgrad
ergibt ein besseres Urteil über die Wärmeausnutzung im
Vergleich zur Ausnutzung des Dampfes in anderen Turbinensystemen und in der
Kolbendampfmaschine.
Der Originalbericht enthält am Schlusse noch eine Erörterung über
die indizierte Leistung der Turbine und eine Darstellung der Versuchsergebnisse im
Wärmediagramm, ferner des Verlaufs der Expansion in den einzelnen Stufen. Es ergibt
sich daraus, daß der Gleichdruckteil mit größeren Widerständen arbeitet als der
Ueberdruckteil; durch die Vorschaltung des ersteren fällt aber die Turbine wegen der
geringeren Zahl von Stufen erheblich kürzer aus als bei einer reinen
Ueberdruckturbine. 21 Fig. (Z. d. V. d. I. No. 45 und 46, S. 1811 bis 1821 und S.
1862–1867.)
M.
Elektrotechnik.
Stromrückgewinnung bei der Regelung
elektrischer Fahrzeuge.(Raworth.) Die Verwendung von Nebenschlußmotoren bei
elektrischen Fahrzeugen bietet Schwierigkeiten. Das Parallelschalten ist erschwert, das Parallelarbeiten
erfordert außerdem einige Hauptstromwindungen auf den Schenkeln der Motoren; neben
den Vorschaltwiderständen im Ankerstromkreise sind solche im Erregerstromkreise
vorzusehen usw. Der Verfasser beschreibt dann einen Fahrschalter von ziemlich
verwickelter Bauart, der die Schaltungen richtig herstellt und von dem bereits 100
Stück (die ersten davon seit 12 Monaten auf der Yorkshire
Woollen-District Tramway) zufriedenstellend im Betriebe arbeiten.
Besondere Vorteile der Regelung sind, daß jede Stellung der
Fahrschalterkurbel einer bestimmten Geschwindigkeit entspricht und, daß beim
Entgleisen des Stromabnehmers beim Befahren eines Gefälles durch das Anwachsen der
Klemmenspannung über einen gewissen Betrag die Motoren selbsttätig über Widerstände
kurz geschlossen werden. Auf verschiedenen Bahnen wurde festgestellt, daß
Stromersparnisse im Betrage von 24, 26,7 und 28,7 v. H. erzielt wurden. 3 Fig. (The
Electrician 1906/07, S. 290–292.)
Pr.
Materialienkunde.
Pergamyn ist eine Nachahmung von
Pergamentpapier, die gegenwärtig vielfach verwandt wird, z.B. zum Einwickeln von
Butter usw. Es wird durch langdauerndes scharfes Mahlen von Sulfitzellstoff
gewonnen. Dabei wird die Masse schließlich gallertartig und gibt ein zähes
durchscheinendes Papier, das bis zu gewissem Grade für Wasser und Fett undurchlässig
ist. Wie Hans Hofmann durch chemische Analysen und
durch Mikrophotographien nachweist, handelt es sich beim Pergamyn nicht etwa um eine
chemische Verwandlung der Cellulose in Hydrocellulose oder Zellstoffschleim, sondern
nur um eine weitgehende Zerteilung in sehr feine
Fäserchen.
Zur näheren Untersuchung stellte sich Hofmann selber in einem Versuchsholländer Pergamynproben her. Es ließ z.B.
ungebleichte Mitscherlich-Sulfit-Cellulose 11 Stunden
umlaufen bei einem Abstande von 1 mm zwischen Walze und Grundwerk während weiterer 3
Stunden betrug der Abstand 0,5 mm, 2 Stunden 0,2 mm, 14 Stunden 0,05 mm; 20½ Stunden
lag die Walze auf dem Grund werk auf; weitere 25 Stunden wurde noch schärfer
gemahlen. Das so gewonnene Pergamyn zeigte eine
mittlere Reißlänge von 8575 m, 7,6 v. H. mittlere Dehnung und eine Falzzahl von 4932
Doppelfalzungen bei 65 v. H. Luftfeuchtigkeit und 18° C; es gab eine vorzügliche
BlasenprobeMan
macht die Blasenprobe, um ein Papier auf Dichtigkeit zu prüfen, indem man es
über der Flamme vorsichtig erhitzt. Dabei entwickelt sich im Innern des
Papiers Wasserdampf, der die äußeren Schichten, wenn sie undurchlässig sind,
blasenartig auftreibt..
Ob der Zellstoff Gummi enthält oder ob ihm dieser entzogen ist, hat
keine Bedeutung für die Pergamyngewinnung. (Hans
Hofmann, Dissertation, Göttingen 1906, 71 S. mit einer
Lichtdrucktafel.)
A.
Physik.
Die Verdampfungswärme (L) des
Wassers.(F. Henning.) Verfasser hat L zwischen den Temperaturen t = 30 C° bis t = 100 C° mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 v. H. neu
bestimmt und durch die empirische Formel
L = 94, 210 (365 – t)0,31249.... Kal.
(15 C° Kalorien)
wiedergegeben.
Temperatur
30
40
50
60
70
80
90
100 C°
V-Wärme L.
579,6
574,2
568,6
562,9
557,0
551,1
545,0
538,7 Kal.
(Annal. d. Pbys. 1906 (15) S. 849 ff. Mitteilg. aus der Physik.
Techn. Reichsanstalt.)
E. R.
Straßen- und Kleinbahnen.
Seilbahn in Barcelona.(Playá) (Schluß von Bd 321, S. 780.) Das nach dem
System Lang ausgeführte Kabel der Seilbahn besitzt bei
einem Durchmesser von 29,8 mm ein Gewicht von 2,95 kg/m. (6 Litzen und Hanfseile, insgesamt
90 Drähte. Drahtdurchmesser 2,61 mm, Drahtquerschnitt 0,0535 qcm, Metallquerschnitt
des Kabels 3,30 qcm, Länge einer Litzenwindung 24 cm. Litzendurchmesser 0,98 cm).
Das Kabel ist in üblicher Weise in einer Hülse am Seilhebel vergoßen. Die
Seilbahnwagen für je 80 Personen sind in üblicher Weise ausgeführt (Länge 10,20 m,
Breite 2,45 m, fünf geschlossene Abteile, zwei Führerplattformen). Der Wagen wiegt
leer 6500 kg, besetzt 12100 kg. Zur Sicherung des Fahrzeuges dienen drei
Zangenbremsen, welche selbsttätig bei Ueberschreitung einer Höchstgeschwindigkeit
oder auch von Hand an die konischen Laufschienen gepreßt werden können. Der Antrieb
der Seilleitung erfolgt von der oberen Station aus durch einen 90
PS-Gleichstrommotor (525 Volt) mit 600 Uml/Min. Das Seil läuft auf symmetrischen Seilrollen von
290 mm Durchmesser und 20,5 kg Gewicht, während in den Krümmungen schräge Rollen von
385 mm Durchmesser und 54 kg Gewicht verwendet wurden. Die sonstigen Stations- und
Sicherheitseinrichtungen, welche näher beschrieben, entsprechen der üblichen
Ausführung. 19 Fig. (Revista Tecnologico-Industrial, Barcelona, S. 277–318.)
A. M.
Drahtseilbahn in Argentinien.(Dieterich) (Schluß von S. 46.) Ueber die schwierigen
Bauarten werden Mitteilungen gemacht. Da die Beförderung der Materialien
größtenteils durch Maultiere erfolgen mußte, durften die einzelnen Teile der
Eisenkonstruktionen nicht über 150 kg wiegen. Durchschnittlich waren rund 600
Maultiere (gegen Ende des Baues bis 1000) mit dem Hinaufschaffen der Baustoffe und
90 Esel mit dem Hinaufschaffen der Nahrungsmittel beschäftigt. Die Tragseile wurden
in Stücken von 3000 kg Gewicht durch Trägergruppen von je 60 bis mehreren Hundert
Mann befördert. Die Eisenkonstruktionen wurden großenteils durch Verschrauben
zusammengebaut. Der Bau wurde Mitte Oktober 1903 begonnen (nach Vorbereitung der
Wege und Anlage von Einschnitten), beendet war die obere Station IX im Dezember
1904. Zeitweilig waren bis 1200 Arbeiter beschäftigt; im unteren Teil wurden täglich
10 bis 12 Stunden gearbeitet, während von Station VI ab nur von 8–4 Uhr (Sonnenzeit)
gearbeitet werden konnte.
Die Gesamtfahrzeit für die 36 km lange Strecke beträgt 4 Stunden.
Das gesamte rollende Material umfaßt 640 Wagen. Die Bahn wird seit 1. Januar 1905
ohne Störung betrieben. Während früher die Frachtsätze für Erze von Upulungos nach
Chilecito mit Maultieren 50 M./t hetrugen, sinken
dieselben bei einer stündlichen Höchstleistung von 40 t auf 5,30 M/t. 4 Fig.
(Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure, S. 1867–1870.)
A. M.
Freibahnzug.(Dietrich.) Für die Beförderung schwerer Lasten auf
Landstraßen wurde der Freibahnzug der Freibahngesellschaft
m. b. H. in Seegefeld bei Spandau ausgebildet. Der Freibahnzug besteht aus
sechs einachsigen Fahrzeugen, welche zu je zwei miteinander verbunden sind; eine
Dampflokomotive und
ein Tender bilden das erste Achsenpaar. Die Lokomotive leistet normal 30 PS, maximal
45 PS und ist für Oelfeuerung eingerichtet (Teeröl, Petroleum, Rohöl usw.). Das Oel
wird durch ein Dampfstrahlgebläse in die Feuerkammer des Kessels eingespritzt, wo
die sofortige Vergasung und vollständige Verbrennung des Gasgemisches erfolgt. Der
Kessel ist zur Gewichtsverringerung als Wasserröhrenkessel mit ∪-förmigen Röhren
ausgebildet. Jedes Lokomotivrad wird durch eine besondere Dampfmaschine angetrieben,
so daß die bei Motorfahrzeugen üblichen Differenzialgetriebe entbehrt werden. Die
beiden Dampfmotoren sind Vierzylindermaschinen. Zur Mitführung des Wasser- und
Oelvorrats (Wasserverbrauch 10–15 kg, Oelverbrauch 1,2 kg-PS/Std.) dient der
Tender mit 4 t Ladegewicht. Das Dienstgewicht der Lokomotive beträgt 6000 kg, des
Tenders 5500 kg, die Ladefähigkeit der Karren je 4,5 t. Die Nutzlast des 18 m lannen
Zuges ist somit 18 t; der leere Zug fährt auf ebener Strecke mit 12 km/Std. der
vollbeladene mit 8 km/Std. Versuche haben ergeben, daß Steigungen von 1 : 20 mit 16 t Nutzlast
überwindbar sind. Bei größeren Steigungen wird der Zug geteilt, so daß zwei Karren
mit 8–10 t auch auf Steigungen 1 : 12 befördert werden können. Die Lokomotive mit
Tender allein nimmt Steigungen bis 1 : 6, in diesem Falle werden die Anhängewagen
mit Seilwinde (Seiltrommel mit 60 m Seillänge) nachgezogen. Mit Hilfe einer
besonderen Lenkkonstruktion kann der Zug Krümmungen von 6–7 m Halbmesser
durchfahren. Zu diesem Zweck stehen Lokomotivrahmen und Tenderrahmen durch
wagerechte Zahnsegmente in Verbindung, die Lenkung erfolgt dabei von der Lokomotive
aus durch eine Schraubenspindel. Die vier Anhängekarren sind zu je zweien durch
einen Unterzug zu einem Wagen verbunden; der Unterzug ist an seinen Enden über der
Mitte der Karrenachsen drehbar gelagert, wodurch sich die Karren radial einstellen
lassen. Für ein Ausführungsbeispiel werden die Beförderungskosten für das
Tonnenkilometer zu 7 Pfg. berechnet. 7 Fig. (Eisenbahntechnische Zeitschrift, S.
975–978.)
A. M.
Technische Chemie.
Chlorgewinnung aus Chlormagnesium.
Bei der Verarbeitung der Staßfurter Abraumsalze werden
gewaltige Mengen von Chlormagnesium als ziemlich wertloses Nebenprodukt gewonnen. Es
sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden, diesen Abfall auf Chlor oder Salzsäure
und Magnesia zu verarbeiten. Zuerst (1847) wollte De
Sussex das Chlormagnesium mit Braunstein gemischt erhitzen und so Chlor
gewinnen. Es folgten zahlreiche andere Patente, die alle durch Beimischung eines
Oxydes Chlor austreiben wollten. Viel einfacher ist das Verfahren von Weldon (1881): er leitete heiße Luft durch eine
klumpige Masse, die er durch Vermischen von gesättigter Chlormagnesiumlauge mit
Magnesia hergestellt hatte. Péchiney arbeitete dies
Verfahren aus und nach diesem Weldon-Péchiney-Verfahren
wurde auch eine Zeit lang in Salindres Chlor gewonnen.
Solvay schließlich (1889) ließ heiße Luft lediglich
auf geschmolzenes wasserfreies Chlormagnesium einwirken.
Nach Angabe von Solvay spaltet das
geschmolzene Chlormagnesium im Luftstrom augenblicklich Chlor ab und gibt einen
stetigen Gehalt des austretenden Gases von 15–20 v. H. Chlor während der ganzen
Umsetzung. Dies entspricht einer Ausbeute von etwa 50 v. H., auf den angewandten
Sauerstoff berechnet. Da Chlormagnesium gegen 700° schmilzt, dürfte die
Arbeitstemperatur bei etwa 750° liegen. Lunge gibt aber
an, daß schon bei 450° der Luftsauerstoff sich quantitativ gegen Chlor umsetzt.
Das Weldon-Péchiney-Verfahren soll
nach Lunge erst bei weit höherer Hitze (über 1000°) gut
arbeiten.
Daß andererseits Magnesia durch Chlor zersetzt wird, ist schon seit
einem Jahrhundert bekannt.
Es liegt also ein umkehrbarer Vorgang
vor:
MgCl2
+ ½ O2 ⇄ MgO + Cl2.
Wilhelm Moldenhauer hat
unternommen, das Gleichgewicht, bei dem dieser umkehrbare Vorgang zum Stehen kommt,
für verschiedene Temperaturen zu ermitteln. Er beschickte ein pipettenartiges
Porzellangefäß mit Chlormagnesium oder mit Magnesia und leitete Sauerstoff bezw.
Chlor ein. Das Gefäß wurde in einem elektrischen Widerstandsofen erhitzt. Da sich
bei der Umsetzung das Volumen des Gases ändert, so hat der äußere Druck Einfluß auf
das Gleichgewicht; deshalb wurde durch zeitweiliges Regulieren dafür gesorgt, daß
stets im Gefäß Atmosphärendruck herrschte. Nach Beendigung des Versuches wurde das
Gemisch von Chlor und Sauerstoff möglichst rasch durch Kohlensäure herausgespült und
analysiert.
Die niedrigste Temperatur, bei der Sauerstoff noch merklich auf
Chlormagnesium einwirkte, lag bei 350°; bis zu 500° verlief die Umsetzung zu
langsam, als daß sich Gleichgewicht in absehbarer Zeit einstellte. Nach
zehnstündiger Einwirkung von Sauerstoff hatte das Gas folgende Zusammensetzung:
Temperatur
Sauerstoff
Chlor
350° C
80,7 v. H.
0,1 v. H.
400° „
78,2 „
2,4 „
450° „
66,0 „
15,8 „
Der Rest des Gases war Stickstoff.
Bei 550° wurde das Gleichgewicht, von Sauerstoff ausgehend, nach
ungefähr 36 Stunden, von Chlor ausgehend, schon nach 5 Stunden erreicht. Bei 650°
und 700° verlief die Umsetzung erheblich rascher.
Für die Gleichgewichtskonstante k, die
durch die Gleichung
k=\frac{[Cl_2]}{\sqrt{[O_2]}}
gegeben ist, worin [Cl2] und [O2] die Konzentrationen von Chor und von Sauerstoff
bedeuten, ergaben sich folgende Werte:
Temperatur
k
550°
17,4
650°
25,3
700°
29,5
Nach den üblichen Methoden der Thermodynamik läßt sich aus diesen
Werten von k die Wärmetönung der Umsetzung berechnen;
sie ergibt sich zu –5600 cal. bei 600°. Die Wärmetönung ändert sich stark mit der
Temperatur, da die spezifische Wärme des Chlors in ganz anderem Maße mit der
Temperatur ansteigt als die des Sauerstoffes. Die Rechnung ergibt gute
Uebereinstimmung mit der bei Zimmertemperatur von Berthelot gemessenen Wärmetönung.
Aus den obigen Zahlen läßt sich in der üblichen Weise auch für
andere Temperaturen das Gleichgewicht berechnen; Moldenhauer gibt folgende Tabelle über die Zusammensetzung, die das
Gasgemisch im Gleichgewichte mit Magnesiumchlorid und Magnesia besitzt; die letzte
Reihe gibt den zugehörigen Wert von k, aus dem man sich
z.B. berechnen kann, wie das Gas zusammengesetzt wäre, wenn man statt Sauerstoff
Luft einleitet:
Temperatur
Chlor
Sauerstoff
k
50° C
0,3 v. H.
99,7
0,03
150° „
4,0 „
96,0
0,4
250° „
17,6 „
82,4
1,9
350° „
40,8 „
59,2
5,3
450° „
63,5 „
36,5
10,6
550° „
79,3 „
20,7
17,6
650° „
88,0 „
12,0
25,3
700° „
90,6 „
9,4
29,5
750° „
93,3 „
6,7
35,9
Aus dieser Tabelle geht hervor, daß Lunges Angabe, be 450° setze sich der Sauerstoff quantitativ mit dem
Chlormagnesium um, keineswegs zutrifft; überdies ist die Umsetzung bei 450° viel zu
langsam. Die Angabe von Solvay dagegen, daß er bei 750°
50 v. H. Umsatz erziele, kann zutreffen. Leider ist bis jetzt das Entwässern von
Chlormagnesium noch zu kostspielig als daß das Verfahren von Solvay
praktisch leicht durchgeführt werden könnte.
Daß beim Weldon-Péchiney-Verfahren
eine 1000° übersteigende Temperatur nötig sein soll, erklärt Moldenhauer folgendermaßen: Da hier von vornherein Magnesia zugefügt wird
und beim Entwässern viel Salzsäure entweicht, so ist schon zu Beginn mehr Oxyd als
Chlorid vorhanden. Das an der Oberfläche vorhandene Chlorid gibt zunächst sein Chlor
ab; dann muß die Luft in die poröse Klumpen eindringen, das dort freiwerdende Chlor
staut sich in den Poren und diffundiert nur bei sehr hoher Hitze genügend rasch
fort.
Des weiteren hat Moldenhauer auch die
Einwirkung von Wasserdampf auf Chlormagnesium
untersucht. Er findet, daß sich zwischen 350 und 505° ein Gleichgewicht
einstellt:
MgCl2+ H2O ⇄ Mg(OH)Cl + HCl,
dessen Gleichgewichtskonstante mit steigender Temperatur kleiner
wird. Die Hälfte der Salzsäure spaltet sich also aus dem Chlormagnesium unter Wärmeentwicklung (exotherm) ab; dadurch wird erklärt,
daß diese Abspaltung schön bei niederer Temperatur vor sich geht. Zwischen 500 und
510° zersetzt sich das Chlorhydrat Mg (OH) Cl. Oberhalb dieser Temperatur haben wir es mit dem
Gleichgewichte;
MgCl2
+ H2O = MgO + 2 HCl
zu tun, das sich mit steigender Temperatur nach rechts verschiebt.
3 Fig. (Z. f. anorgan. Chemie 51, S. 369–390.)
Gleichzeitig mit Moldenhauer
veröffentlichen F. Haber und F.
Fleischmann ihre Untersuchungen über die umkehrbare Einwirkung von
Sauerstoff auf Chlormagnesium. Ihre Versuche wurden sehr dadurch gestört, daß das
Gemenge von wasserfreiem Magnesiumchlorid und Magnesiumoxyd alle Gefäßmaterialien
angriff; Quarz wurde rasch zerstört, Glas und Porzellan veränderten sich langsam.
Manchmal destillierten erhebliche Mengen von Aluminiumchlorid ab.
Die vorläufigen Ergebnisse dieser Untersuchung stimmen ganz gut mit
denen von Moldenhauer überein. 1. Fig. (Z. f. anorgan.
Chemie 51., S. 336–347.)
A.
Wasserkraftanlagen.
Hochwasserausnutzung bei
Wasserkraftanlagen.(Gruner.) Bei Wasserkraftanlagen mit Wehreinbauten in
unmittelbarer Nähe des Turbinenhauses (z.B. Chèvres, Trezzo, Laufenburg, bei welchen
größere Ober- und Unterwasserkanäle fortfallen, darf bekanntlich das Hochwasser
nicht in dem Maße gestaut werden wie das Niedrig- und Mittelwasser, so daß das
Nutzgefälle in Hochwasserzeiten stark verringert wird. Die Anlage in Chèvres besitzt
ein rechtwinklig zur Rhone gestelltes Stoney Wehr mit sechs Schützen von 6 bezw. 10
m Breite, an welches unter einem stumpfen Winkel das Turbinenhaus anschließt. Der
Unterwasserkanal wird nur durch eine Trennmauer gegen den freien Flußlauf hin
gebildet. Es wurde nun beobachtet, daß sich in diesem Unterwasserkanal der
Wasserspiegel höher einstellte als im Fluße. Man brach daher in die Trennmauer (nahe
dem Wehr) eine durch Schützen verschließbare Oeffnung, wodurch der Wasserspiegel im
Unterwasserkanal gesenkt und durch die saugende Wirkung der großen Schützentore die
Senkung auf 45 cm vermehrt wurde. In Chèvres hatte sich ferner ergeben, daß
beim Oeffnen einer Wehrschütze um nur 0,5 m, der Unterwasserspiegel um 1,6 m gesenkt
wurde. Um zu ermitteln, ob das Betriebswasser in das erheblich gesenkte Unterwasser
geleitet werden kann und welchen Einfluß das auf die Turbinen hat, wurden die
Schützenöffnungen 3 und 5
als die senkenden Ejektoren benutzt, während eine Turbine in Schützenöffnung 4 eingebaut gedacht war. Da der Einbau einer wirklichen
Turbine nicht möglich war, wurde eine besondere Vorkehrung mit Hilfsschütze
getroffen. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in ausführlicher Zahlentafel
dargestellt. Um die Wasserspiegelsenkung für das Nutzgefälle der Turbine zu
ermitteln, wurde in Vessy an der Arve eine eigene Versuchsanlage gebaut, deren
Ergebnisse ebenfalls in einer Zahlentafel wiedergegeben sind.
Die Versuche haben bewiesen, daß durch das unter den
Hochwasserschützen ausströmende Hochwasser eine bedeutende Senkung des
Unterwasserspiegels erreicht werden kann, und daß hierdurch bei passender Anlage der
Turbinenkammern der Gewinn an Leistung bis auf 30 v. H erhöht wird. Allerdings
zeigen die Versuche auch, daß die Anlage nicht in gerade ansteigender Linie durch
die Ejektorenschützen verbessert wird; für jede Anlage ergibt sich vielmehr ein
größter Gewinn. 13 Fig. (Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure. S. 1821 bis
1826.)
A. M.
Werkzeugmaschinen.
Profileisenschneider.(Uhlig.) Mit den bis jetzt gebräuchlichen Scheren
konnte man Profileisen nur rechtwinklig schneiden, während für Schnitte unter einem
beliebigen Winkel nur die Kaltsäge zur Verfügung stand. Letztere braucht für ihre
Arbeit aber eine erhebliche Zeit, z.B. zum Durchschneiden eines ⌶-Profileisens von
300 mm Höhe unter Winkel wenigstens 30 Minuten. Ein neuer von der Deutschen Niles Werkzeugmaschinenfabrik eingeführter
Profileisenschneider leistet nun dieselbe Arbeit in rund 1½ Minuten. Die
Schnittfläche wird dabei so glatt wie gehobelt, Nacharbeiten der geschnittenen
Profile ist denn auch nicht nötig. Das Prinzip der Maschine beruht auf eine
Verteilung des Arbeitsvorganges auf mehrere Stufen. Das Profileisen wird fest
eingespannt und die verschiedenen Teile des Profilganzen, wie Füße und Steeg, werden
einzeln durchgeteilt. Der Kraftverbrauch ist dabei ein geringer und es tritt keine
Formänderung an der Schnittfläche ein. Die Schneidevorrichtung umfaßt zwei Ober- und
zwei Untermesserpaare, ein Stanzmesser und eine Reihe von Hobelstählen, die starr
mit dem Stössel der Maschine verbunden sind. Für das Stanzmesser wurden verschiedene
Formen ausprobiert, wobei sich ein treppenartig abgestuftes Messer als das
günstigste erwies. Man kann die Anwendung dieses Messers als eine Erweiterung des
Teilungsprinzips für den Arbeitsvorgang betrachten.
Die sehr stark konstruierte Maschine besteht aus einer Grundplatte
und zwei Böcken. Der Einspannbock, der die Unter- und Obermesser besitzt und das zu
schneidende Profileisen festspannt, ist unverschiebbar mit der Grundplatte
verbunden, während der zweite Bock, der den Antrieb und den Stössel mit Stanz- und
Hobelmesser trägt, verschiebbar angeordnet ist. Der Antrieb erfolgt durch einen
Elektromotor von 15 PS, der auf dem verschiebbaren Bock sitzt. 4 Fig.
(Werkstatt-Technik 1907, S. 34–37.)
Ky.
Bei der Redaktion eingegangene Bücher.
Spannungen und Formänderungen einer um einen ihrer
Durchmesser gleichmässig sich drehenden Kreisscheibe. Von Ingenieur Dr. Alfons Leon, Assistent an der k. k. Technischen
Hochschule in Wien. Mit 5 Abb. Wien u. Leipzig, 1906. Carl Fromme.
Proseminar-Aufgaben aus der Elastizitätstheorie.
Von Ingenieur Dr. Alfons Leon, Assistent an der k. k.
Technischen Hochschule in Wien. Mit 12 Abb. Wien und Leipzig, 1906. Carl Fromme.
Preis geh. M. 2,50.