Titel: | Zeitschriftenschau. |
Autor: | A. M. |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 493 |
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Zeitschriftenschau.
Zeitschriftenschau.
Apparate.
Elektrometer für statische Ladungen.
(Wulf.) Das Instrument stellt eine Abänderung des
Aluminiumblättchen-Elektroskops dar, dessen Mängel: die Kri-Kri-Erscheinung, der
ungerade Rand und die ungenaue Ablesung vermieden sind. Das System des neuen
Apparates besteht aus zwei feinen, einige Zentimeter langen Fäden, die ganz nahe
nebeneinander aufgehängt und an ihren unteren Enden aneinander befestigt und
durch ein Stückchen Staniol beschwert sind. Die Fäden sind bis zu 6 cm lang, je nach
der gewünschten Empfindlichkeit und bestehen aus Quarz, der durch
Kathodenzerstäubung einen gut haftenden, äußerst feinen Platinüberzug erhalten
hat.
Das Fadensystem ist durch eine Bernsteinplalte isoliert in einem
Messinggehäuse aufgehängt, das an der einen Seite ein Mikroskop und auf der
gegenüberliegenden Seite ein Fensterchen zum Einlassen des Lichtes besitzt. Das
ganze ruht auf einem mit Stellschrauben versehenen Dreifuß. Das Mikroskop hat 70–100
fache Vergrößerung, je nach der Länge des ausziehbaren Tubus. Um durch zu große
Annäherung des Objektives nicht störend auf die Fäden einzuwirken, ist das Objektiv
möglichst schwach und das Okkular stark gewählt.
Gegenüber dem Blättchenelektroskop werden außerdem folgende
Vorteile erhalten:
1. Anstelle von 30 Skalenteilen kann eine Skala von 150
Strichen verwendet werden. Da immer beide Fäden zugleich abgelesen werden,
fallen die von der Aenderung der Ruhelage und der geneigten Stellung des
Apparates herrührenden Fehler fort. Ferner bleiben die Fadenmitten auch bei den
höchsten Spannungen immer senkrecht und damit den Skalenstrichen
parallel.
2. Die Kapazität ist wesentlich kleiner. Da die Mitten der
Fäden sich nur einige Millimeter voneinander entfernen, während beim
Blattelektroskop die Enden mehrere Zentimeter ausschlagen, so ist ferner die
Kapazität von der Ladung viel unabhängiger und praktisch vollkommen.
3. Die Empfindlichkeit des Apparates ist viel größer und
beträgt fast das Zehnfache.
4. Der Ausschlag ist fast vollkommen proportional der Spannung,
zum mindesten zwischen 60 und 240 Volt bei einem Instrument, dessen Meßbereich
etwa mit dem letztgenannten Werte abschließt.
5. In Verbindung mit einer Lichtquelle ist der Apparat zur
objektiven Darstellung, sowie auch zur fortlaufenden Registrierung
geeignet.
6. Die Transportfähigkeit ist durch Anbringung einer
selbsttätigen Arretiervorrichtung erhöht.
Wegen seiner Vorzüge wird das neue Instrument in vielen Fällen
anstelle des Quadratelektrometers benutzt werden können. Uebrigens kann es durch
stärkere Belastung, kürzere und dickere Fäden und schwächere Vergrößerungen ohne
weiteres eingerichtet werden, daß es Spannungen bis über 1000 Volt mißt.
(Physikalische Zeitschrift, S. 246–248)
Pr.
Dampfkessel.
Künstlicher Zug. Im Schiffsbetrieb
sind die Einrichtungen nach Ellis und Eaves, bei denen künstlicher Zug in Verbindung mit
Vorwärmung der Luft Anwendung findet, seit langem bekannt. Bei ortsfesten Anlagen
sind sie erst in den letzten Jahren in Gebrauch gekommen. Ein Ventilator der am Fuß
des Schornsteins aufgestellt wird, saugt die Verbrennungsprodukte durch eine Reihe
von Röhren, welche den Economiser für heiße Luft bilden. Die frische Luft, welche
die Röhren umspült, wird auf diesem Wege bis etwa 150° C erhitzt. Bei dieser
Anordnung hat der Ventilator ein reduziertes Gasvolumen zu bewältigen, da die
Heizgase in den Economiser - Röhren abkühlen und ihr Volumen verringert wird,
zugleich ist der Ventilator einer weniger hohen Temperatur ausgesetzt. Die
Umdrehungsgeschwindigkeit des Ventilators kann wie immer je nach dem erforderten Zug
abgeändert werden.
Eine Neuerung zur obigen Einrichtung ist nun von der Firma J. Brown & Co., Ltd.
eingeführt worden, wobei man statt eines Ventilators deren zwei verwendet. Der eine
findet am Schornsteinfuß Aufstellung und arbeitet mit etwa 36 mm Wasser -
Unterdruck, der zweite bläst die frische Luft mit 25 mm Druck durch den
Luftvorwärmer. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, daß dabei kein Ueber- oder
Unter- druck hinter der Feuertür entsteht, so daß man die Feuertüren öffnen kann,
ohne daß die Flamme herausschlägt oder daß kalte Luft hereingesaugt wird. Obwohl
zwei Ventilatoren erforderlich sind, sollen die Gesamtkosten sich doch nicht höher
stellen, da sie zusammen etwas weniger Kraft verbrauchen, wie sonst ein stärkerer
Ventilator. Das Vakuum wird fast um die Hälfte verringert, wobei der mögliche
Verlust an ungewünschten Stellen
eintretende kalte Luft entsprechend sinkt. (The Engineer 1907, S. 585).
Ky.
Einfluß des Kesselsteins auf die
Wärmeausnutzung der Dampfkessel. (Eberle).
Nach den vorliegenden Versuchen über den Wärmedurchgang sind bei den im
Dampfkesselbetrieb auftretenden Heizgastemperaturen auf 1 qm Kesselheizfläche bis zu
100000 WE. in der Stunde zu übertragen; trotzdem erfahren die auf der Wasserseite
reinen Heizflächen nur unbedeutende Temperatursteigungen über die Wassertemperatur.
Ist dagegen die wasserseitige Heizfläche mit irgend einer Schicht belegt, so steigt
die höchste vorkommende Blechtemperatur wesentlich; beträgt dieselbe z.B. ohne
Steinbelag 205° C, so erhöht sie sich bei Vorhandensein einer Steinschicht von 5 mm
auf 380°. Eine Oelschicht würde noch ungünstiger wirken. Von wesentlich größerem
Einfluß auf den Wärmedurchgang durch die Heizfläche ist deren Zustand auf der
Feuerseite, da der weitaus größte Teil der Wärme durch Strahlung an den Kesselinhalt
übertragen wird. Vorhandener Kesselstein hat nur einen kaum nachweislichen Einfluß
auf den Nutzeffekt eines Kessels, dagegen einen nicht zu unterschätzenden und sehr
nachteiligen auf die Betriebssicherheit, (Zeitschr. des Bayer. Revisions - Vereins
1907, S. 108–112).
Z.
Dampfturbinen.
Schiffsturbinen. (Francis Elgar.) In einer Betrachtung über noch
ungelöste Probleme in der Konstruktion und Fortbewegung von Schiffen wird
festgestellt, daß die Dampfturbinen in gewissen Gattungen von Kriegsschiffen der
englischen Marine, sowie in den Personendampfern, welche die Verbindung Englands mit
dem Festlande herstellen und bei ähnlichen Linien zwar in hohem Maße die
Kolbenmaschinen verdrängt haben, daß sie bei anderen Schiffsarten dagegen noch mit
Mißtrauen angesehen werden. Daß besonders mit den Schnelldampfern zwischen England
und dem Festlande günstige Ergebnisse erzielt werden, ist außer der verlangten hohen
Geschwindigkeit und dem vorgeschriebenen sehr geringen Tiefgang dem Umstände
zuzuschreiben, daß ein äußerst beschränktes Gewicht an Kohlen und Ladung mitgeführt
wird. Das Gewicht der Maschinen und Kessel hat daher großen Einfluß auf die
erreichbare Geschwindigkeit. Bei Schiffen dieser Gattung sowie bei Kriegsschiffen
ist der Kohlenverbrauch auf 1,7 Pfd. engl. f. d. Pferdestärke i. d. Stunde
zurückgebracht.
Die beiden Schiffe Arundel und Brighton der London, Brighton
and South Coast Railway, welche den Dienst zwischen Newhaven und Dieppe
wahrnehmen, haben ungefähr gleiche Form, Abmessungen und Verdrängung. Ersteres ist
mit Kolbenmaschinen, letzteres mit Turbinen ausgerüstet. Jedes hat im Laufe eines
Jahres etwa 37000 km zurückgelegt. Die mittlere Geschwindigkeit der Arundel betrug dabei 19,29 Knoten bei einem mittleren
Kohlenverbrauch von 16,16 t für die Ueberfahrt, während diese Zahlen bei der Brighton 19,59 bezw. 17,18 betrugen. Bringt man im
zweiten Falle die höhere Geschwindigkeit in Rechnung, so ist der Kohlenverbrauch
nicht nennenswert höher. Bemerkenswert ist der Umstand, daß bei schönem Wetter die
Brighton im Mittel drei Minuten weniger für die
Ueberfahrt brauchte wie die Arundel, während sich
dieser Unterschied bei einigermaßen schlechtem Wetter auf fünfzehn Minuten
steigerte. Dies wird dem kleineren Durchmesser und dem infolgedessen tieferen
Untertauchen der Schrauben zugeschrieben, welche also bei hohem Wellengang nicht aus
dem Wasser herausschlagen. Uebrigens scheint das Turbinenschiff aus noch
unaufgeklärter Ursache bei der Fahrt gegen starken Wind etwas ungünstiger gestellt
zu sein.
Bei zwei bei der Fairfeld Gesellschaft
für den Dienst Marseille-Alexandria der Egyptian Mail
Steamship Company im Bau befindlichen Turbinenschiffen ist die Anzahl
Umdrehungen auf 340 festgestellt, eine Geschwindigkeit, bei welcher der
Schraubendurchmesser so klein wird, wie die Vorsicht es gerade noch erlaubt. Länge
der Schiffe 525 Fuß engl., Geschwindigkeit 18 ½ Knoten. Obwohl die Kesselleistung 6
v. H. größer gewählt wurde, wie es bei gleich starken Kolbenmaschinen erforderlich
wäre, so wurde das Gesamtgewicht der Maschinen- und Kesselanlage dennoch 400 t
geringer für die Turbinen. Der beanspruchte Raum ist ungefähr der gleiche.
Ob die Dampfturbinen in der nächsten Zukunft auf den großen
Ozeandampfern Anwendung finden werden, hängt in hohem Grade von dem Kohlenverbrauch
der beiden im Bau befindlichen Riesendampfern der Cunard-Linie ab. Mit gewöhnlichen
Maschinen mit vierfacher Expansion und 14,7 bis 15,1 at Kesseldruck ist bei solchen
Schiffen ein Kohlenverbrauch von 1,3 Pfd. engl. f. d. PS i. d. Stunde erreichbar.
Wird diese Zahl von den Turbinen der Lusitania und Mauretania nicht überschritten,
so wird den Schiffsturbinen dadurch ohne Zweifel ein großes Anwendungsgebiet
erschlossen. Vorläufig aber scheint dies noch höchst fraglich. (The Engineer 1907,
S. 665–666.)
Ky.
Eisenbahnwesen.
Motorwagen und Lokomotive. (Prof.
Schimanek.) Verfasser unterzieht den Bericht über
Versuche an Dampfmotorwagen auf ungarischen Lokalbahnen (s. D. p. J. 1907, S.
255–256) einer genauen Prüfung, die zu Gunsten des Motorwagens ausfällt.
Es wird hier darauf hingewiesen, daß die Maschine des Motorwagens
dauernd überlastet war. Unter diesen Umständen arbeitete sowohl der Motor wie der
minderwertige Kessel unökonomisch und große Erhaltungskosten waren deshalb die
Folge. Im Gegensatz zum früheren Bericht wird hier betont, daß auf kurze Strecken
die zum Anheizen notwendigen Brennstoffmengen keineswegs bei der Beurteilung der
Oekonomie außer Acht gelassen werden dürfen. Im Jahre 1905 haben sich die
Unterhaltungskosten für 1 km bei der Lokomotive zu 8,7 Pf., bei dem Motorwagen zu
10,2 Pf. ergeben. Diese höheren Unterhaltungskosten des Motorwagens schreibt der
Verfasser der unaufmerksamen Bedienung zu. Bei anderen Bahnen bewegen sich diese
Kosten für einen solchen Motorwagen zwischen 3,4 und 4,3 Pf. für 1 km
Weiterhin war der 80 PS-Motorwagen für eine Geschwindigkeit von 60
km i. d. Stunde berechnet, die Lokomotive für eine solche von 30–40 km. Es ist daher
nicht möglich, mit solchen kleinen Lokomotiven den Verkehr mit eben solcher
Raschheit abzuwickeln, als mit den schnellen Motorwagen. Die Frage, ob es nicht
besser wäre die Motorwagen durch kleinere Lokomotiven zu ersetzen, hieße nach der
Ansicht des Verfassers nichts anderes, als von den jetzt in Verwendung stehenden
schweren Lokomotiven abzugehen und solche leichte Lokomotiven zu bauen, die dann den
Zweck der gegenwärtigen Motorwagen besser erfüllen würden, da sie mit stärkerem
Kessel und stärkerer Maschine versehen sind. Dies bedeutet aber nichts anderes als
eine Annäherung des Lokomotivbetriebes an den Motorwagenbetrieb. Es wäre vielleicht
zweckentsprechender, die Maschine des Motorwagens stärker und den Kessel
betriebssicherer zu bauen, da der Motorwagen bei demselben Materialverbrauch stets
ein kleineres totes Gewicht ergibt als die Lokomotive mit derselben Nutzleistung.
(Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1907, S.
268–271.)
W.
Materialienkunde.
Elektrische Leitfähigkeit der Legierungen
II. (W. Guertler.) Guertler findet die von Matthiessen
seinerzeit aufgefundenen Beziehungen zwischen der Leitfähigkeit und ihrem
Temperaturkoeffizienten bei der Sichtung des gesamten, seitdem gesammelten
Beobachtungsmaterials bestätigt. Die Temperaturkoeffizienten verschiedener, aus zwei
gegebenen Bestandteilen zusammengesetzter Legierungen verhalten sich wie die
Leitfähigkeiten der betreffenden Legierungen:
a1 :
a2 = k1 : k2.
Die Regel gilt auch dann, wenn sich Mischkristalle und chemische
Verbindungen aus den beiden Metallen bilden. Die Kurven, welche die
Abhängigkeit des Temperaturkoeffizienten von der Zusammensetzung darstellen, haben
die gleiche Form wie die Leitfähigkeitkurven. Ausgenommen sind nur einige
Legierungen mit negativem Temperaturkoeffizienten.
(Zeitsch. f. anorgan. Chemie 1907, 54, S. 50–88.)
A.
Kupfersuperoxyd. (L. Moser.) Diese interessante Verbindung Cu O2 ∙ H2 0, wird
hergestellt, indem fein verteiltes Kupferhydroxyd durch starkes Wasserstoffsuperoxyd
(15–30 v. H.) in neutraler Lösung oxydiert wird. In trockenem Zustande zerfällt es
langsam, in feuchtem Zustande rasch, indem es Sauerstoff und Wasser abgibt. Es hat
braune Farbe und kristallinisches Aussehen. Von verdünnten Säuren wird es sehr
leicht unter Sauerstoffentwicklung und Wasserstoffsuperoxydbildung gelöst; durch
Alkalien wird es in Hydroxyd und freien Sauerstoff zersetzt. (Zeitschr. f. anorgan.
Chemie 1907, 54, S. 121–140.)
A.
Schmelzpunkt von Schwerspat (Doeltz & Mostowitsch.) Bariumsulfat, das in der
Natur als Schwerspat häufig vorkommt und das als Beimengung der Erze hüttenmännische
Bedeutung hat, schmilzt gegen 1450°. Das reinste, eisenfreie Bariumsulfat schmilzt
dagegen erst bei etwa 1580°. Bei dieser Temperatur verflüchtigt es sich bereits zum
Teil. (Zeitschrift f. anorgan. Chemie 1907, 54, S.
146–148)
A.
Straßen- und Kleinbahnen.
Oberbau der Kleinbahnen. (Burlet.) Bericht auf dem internat. Kongreß in Mailand
des Internat. Straßen- und Kleinbahn-Vereins über die Zweckmäßigkeit des Oberbaues
für Kleinbahnen mit Dampfbetrieb (ausschl. der städt. Straßenbahnen). Auf dem Wiener
Kongreß 1904 waren bereits folgende Grundsätze aufgestellt worden: Stahlschienen von
möglichst hohem Gewicht oder großen Längen zu wählen; Schienen auf imprägnierten
Holz-Querschwellen zu verlegen; an Stelle der heutigen Klammern Schraubenbolzen zu
verwenden; kräftige Winkellaschen zu verlegen; Stein oder Kies Schotter (nicht Sand
oder Asche) zu verwenden. Ueber verschiedene Punkte wurden Umfragen veranstaltet.
I. Schienenlänge. Die gebräuchlichsten Längen sind
6, 9, 12, 15 oder 18 m (eine elektr. Straßenbahn hat sogar 24 m lange Schienen).
Sämtliche befragten 138 Betriebe hatten mit ihrer Schienenlänge zufriedenstellende
Ergebnisse. Als gute Normallänge empfiehlt sich für 23–30 kg schwere Stahlschienen 9
m, doch haben auch Versuche mit langen (18 m) Schienen befriedigt. II. Vergossene und geschweißte Stöße. Nur 3 Kleinbahnen
besitzen Spezialstöße; zwei haben sich günstig über den Falk- und Goldschmidt-Stoß ausgesprochen,
während die dritte gute Erfahrungen mit dem Ambert-Stoß
(festgekeilte Schienenschuhe ohne Bolzen und Laschen) gemacht hat. Im allgemeinen
sind die geschweißten Stöße für Kleinbahnen zu teuer. Die Kosten sind: gewöhnlicher
Stoß 3,05 M., elektrischer Stoß 4,90 M. (elektrische Schienenverbindung mithin 1,85
M.), Falk-Stoß etwa 10,40 M. Mitteilungen über ein
neues Schienenschweißverfahren mit Sauerstoff und Azetylengas, von Ing. Catani. Kosten einer Verschweißung 5–12 M. III. Verlegung der Stöße. Einstimmig werden einander
gegenüberliegende Stöße bevorzugt, nur in Kurven unter 100 m versetzte Stöße. IV. Mittel zur Verhinderung des Loslösens der
Laschenschrauben. Gute Ergebnisse wurden erzielt mit Bolzen mit niedrigem
Gewindegang sowie mit Bolzen, welche Muttern mit Ansatz besitzen oder mit Muttern
von großer Höhe. Ebenso bewährte sich der „Ibbotson“-Bolzen, welcher jedoch teuer ist. Die meisten Betriebe
verwenden federnde Stahlscheiben, insbesondere die Grower
- Scheibe. Beobachtet wurde, daß die Scheiben leicht brechen, besonders im
Winter. (Schweizer elektrotechn. Zeitschrift, S. 256–257 und S. 270–272.)
A. M.
Technische Chemie.
Die elektrolytische Dissoziation
geschmolzener Salze. (K. Arndt). Welcher
Bruchteil α eines gelösten Salzes in Jonen gespalten ist, wird
durch die Gleichung α = Λ : Λ ∞ bestimmt, worin Λ die
Aequivalentleitfähigkeit der Lösung (Leitfähigkeit, dividiert durch
Aequivalent-Konzentration) und Λ ∞ die Leitfähigkeit
der unendlich verdünnten Lösung bedeutet. Auf geschmolzene Salze, die auch in Jonen
gespalten sind (sie leiten den Strom oft vorzüglich), konnte man dieses einfache
Verfahren, den Dissoziationsgrad zu ermitteln, nicht anwenden, weil es bisher an
einem Lösungsmittel, das selber den Strom nicht leitet, fehlte. Arndt fand ein passendes Lösungsmittel in geschmolzener
Borsäure, die sogar bei 1000° den Strom kaum merklich leitet. Er löste darin
metaphosphorsaures Natrium, das bei 900° mit Borsäure in allen Gewichtsverhältnissen
klare Schmelzen bildet. Die Leitfähigkeit der Schmelzen nimmt viel rascher ab als
ihr Gehalt an Metaphosphat; zugleich werden die Schmelzen um so zäher, je mehr sich
ihre Zusammensetzung der reinen Borsäure nähert. Um den Einfluß der wachsenden
Zähigkeit, welche die Wanderungsgeschwindigkeit der Jonen und damit die
Leitfähigkeit vermindert, auszuschalten, stellte sich Arndt einen Apparat her, mit dem er die Zähigkeit der Schmelzen messen
konnte. Ein Platinkörper sank in der Schmelze um eine bestimmte Strecke; er hing an
einem langen dünnen Platindraht und übertrug seine Bewegung auf ein feines Rädchen
und einen Zeiger, der sich vor einer Teilung bewegte. Durch eine Wagschale mit
Gegengewichten wurde der Fall des Körpers nach Wunsch verzögert. In zäherer
Flüssigkeit ist das Produkt aus Fallzeit und Uebergewicht der Zähigkeit
proportional. In Rizinusöl, dessen Reibung für ein weites Temperaturbereich genau
bekannt ist, wurde der Apparat geeicht.
Es ergab sich, wenn p den Gehalt der
Schmelzen an Natriummetaphosphat, η die Zähigkeit (in
C- G- S- Einheiten) und Λ die Aequivialentleitfähigkeit bedeutet:
p
100 v. H.
50 v. H.
5 v. H.
0,5 v. H.
η
1,5
4,5
47,3
110
Λ
49,5
16,4
1,55
0,67
ηΛ
74,3
73,8
73,3
73,7
Das Produkt ηΛ ist konstant; die
Abnahme von Λ mit dem sinkenden Gehalt wird durch die
wachsende Zähigkeit der Schmelzen verursacht. Rechnet
man auf gleiche Zähigkeit um, so zeigt sich der Dissoziationsgrad a des Salzes unabhängig von der Verdünnung. Am
einfachsten wird dieses überraschende Ergebnis durch die Annahme erklärt, daß das
geschmolzene Natriummetaphosphat vollständig in seine
Jonen gespalten ist; dann kann die Verdünnung durch Borsäure seine Spaltung
natürlich nicht mehr vergrößern.
Arndt meint, daß auch für andere
einwertige Salze z.B. Chlorkalium, Chlornatrium u.s.w. das gleiche gilt und führt
dafür noch andere Gründe an. Alle diese Salze sind also in geschmolzenem Zustande
vollständig dissoziiert. (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 1907, S.
2937–2940).
A.
Wasserkraftanlagen.
Wasserkraftanlage am Catawbafluß.
Die Ausnutzung der Great Falls am Catambafluß in Süd-Karolina erfordert die Anlage
dreier Wasserkraftanlagen für 18 bezw. 12,2 bezw. 22 m Gefäll. Die letztere größere
Anlage wird eingehend beschrieben. Die Zuleitungen zu den Turbinen sind als eiserne
Krümmer direkt in den Steindamm (Wehr) verlegt, wodurch die Turbinen ebenfalls in
den Damm gelangen; das Maschinenhaus ist unmittelbar an letzteren angebaut. Jede der
8 wagerechten Doppel - Francisturbinen mit 1219 mm Laufraddurchmesser leistet 5200
PS bei 225 Uml./Min. und 22 m Gefäll und sind mit je einer 3900 KW Drehstromdynamo
direkt gekuppelt. Um die äußeren Turbinenlager zugänglich zu machen, ist innerhalb
des Dammes ein begehbarer Quertunnel angeordnet. Die Turbinen haben bei voller
Beaufschlagung 81 v. H. Wirkungsgrad, bei halber 68 v. H. Die beiden Erregerturbinen
leisten je 700 PS bei 450 Uml./Min. und 22 m Gefälle, die mit ihnen gekuppelten
Dynamos 400 KW. Sämtliche Turbinen besitzen selbsttätige Lombard-Regulatoren. (Electrical World, S. 1025–1028).
A.
M.