Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 269 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Elektrizitätszähler.
Man nahm bisher an, daß die von Duncan angegebene
Anordnung der Hauptstromspule von Gleichstromzählern im rechten Winkel zur
Kraftlinienrichtung der permanenten Magnete eine Beeinflussung dieser Magnete
wirksam verhindere. Versuche des Verf. haben jedoch gezeigt, daß hierbei
Kurzschlüsse immer eine Entmagnetisierung bewirken, so daß die Zähler nachher
dauernd weniger als die hindurchgeschickte Energie anzeigen. Dagegen wird bei einer
Anordnung der Spule parallel zu der Kraftlinienrichtung eine Verstärkung der
Magnetisierung stattfinden. Der Verf. empfiehlt nun, denjenigen Winkel zwischen
diesen beiden entgegengesetzt wirkenden Endlagen ausfindig zu machen, bei dem keine
Einwirkung auf die Magneten stattfindet. (Radtke.)
[Electrical World 1907, II, S. 969.]
Pr.
Schienenauswechselung.
Bei dem Einbau neuer Schienen auf solchen Strecken in Chicago, die früher als Kabelbahnen betrieben wurden haben sich zum
Aufbruch des Zementunterbaues Lufthämmer als sehr brauchbar erwiesen. Die Druckluft
wurde hierbei von tragbaren Kompressoren geliefert.
Nach genügender Ausschachtung wurden die Schwellen auf Klötzen verlegt und die
Schienen auf ihnen so befestigt, daß alle Teile ihre endgültige Lage einnahmen. Erst
dann wurde der Beton eingebracht bis zu einer Höhe von 60 mm unter
Schienenoberkante. An den Stößen wurden hierbei genügend große Aussparungen
vorgesehen, um das Schweißen der Stöße vornehmen zu können. Der Beton wurde mittels
eines Mischers bereitet, der auf zwei zweiachsigen Untergestellen aufgebaut war.
Dieses Fahrzeug von beinahe 15 m Länge wurde auf die unterklotzten Schienen
geschoben. Der fertige Beton gelangte dann durch Bodenöffnungen unmittelbar an seine
Verwendungsstelle. Die Materialien für die Betonbereitung waren entsprechend ihrem
Mischungsverhältnis (ein Teil Zement, drei Teile Sand und sechs Teile Kleinschlag)
neben der Strecke aufgestapelt und wurden durch eine Arbeiterkolonne auf das
Mischfahrzeug geschaufelt. Die Aufstapelung war hierbei in der Weise erfolgt, daß
erst die Strecke entlang eine Schicht Sand von entsprechender Breite und Höhe,
darauf die nötige Menge Steinschlag in einer weiteren Lage und schließlich eine Lage
Zement verteilt waren. Der Sand und die Steine waren hierbei von Fahrzeugen aus
unmittelbar in der angegebenen Menge die Strecke entlang verteilt. Eine unnötige
Bewegung der Materialien auf der Baustelle ist hierdurch vermieden. Als günstigste
Höhe für die Plattform des Mischfahrzeuges hat sich etwa 1,30 m herausgestellt, da
dann die Arbeiter bei jedem Wurf sich vollständig aufrichten müssen und infolge
hiervon mehr leisten können als bei geringerer Plattformhöhe. Während 10 bis 15 Mann
hierbei tätig waren, hatten 7 bis 8 Mann damit zu tun, den fertigen Beton zu
verteilen und festzustampfen. Die Klötze unter den Schwellen wurden hierbei bei
jeder zweiten Schwelle herausgenommen, sobald deren Unterstopfen begann. Die
Tagesleistung der Maschine betrug etwa 225 m bei zehnstündiger Arbeitszeit. [Street
Railway Journal 1907, II, S. 842–854.]
Pr.
Die M. A. N.-Dampfturbine.
Die Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg hat die als Zoelly-Turbine bekannte mehrstufige Druckturbines. D. p. J. Bd. 321,
S. 698. durch zweckmäßige konstruktive Durchbildung in kurzer
Zeit hinsichtlich Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit auf eine hohe Stufe
gebracht. Die Laufräder werden neuerdings auch bei großen Ausführungen in einem
einzigen Gehäuse untergebracht; sie sind in drei Gruppen geteilt mit zunehmendem
Durchmesser von Gruppe zu Gruppe. Die zwischenliegenden Leiträder sind zur
Verminderung des Ventilationswiderstandes beiderseits mit Blech verkleidet. Als
Material für die Schaufeln wird hochwertiger Nickelstahl verwendet; die
Schaufelkanten werden angeschliffen und die Oberflächen poliert. Die Wellen sind
ebenfalls aus Nickelstahl hergestellt und ihre Abmessungen sind so gewählt, daß die
sogen, kritische Umdrehungszahl bei kleineren Turbinen (mit ∾ 2500 minutl.
Umdrehungen) unter der normalen, bei größeren aber darüber liegt. Die Wellenlager
sind sehr reichlich bemessen und werden durch Preßöl ausgiebig geschmiert und
gekühlt. Der Oeldruck beträgt etwa 1,5 at. Das hintere Wellenlager ist als Kammlager
ausgebildet, um die Welle mit den Rädern genau einstellen zu können und um etwa
auftretende achsiale Kräfte aufzunehmen. Der Oelverbrauch ist sehr gering: für
100–7000 PS etwa 0,3–0,06 g Oel für 1 PS und Stunde. Zur Kondensation des Abdampfes
verwendet die Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg in der
Regel Oberflächenkondensatoren, Bauart Josse.
Versuchswerte von einigen neueren M. A. N.-Turbinen, die im regelmäßigen Betrieb
gewonnen wurden, sind in nachstehender Tabelle enthalten.
LeistungKW
Umdrehungs-zahl i. d. Min.
Anfangsdruckat
Anfangs-temperat°C.
Vakuumv. H.
Dampfverbr.f. d. KW/Std.
Dampfverbr.f. d. PSe/Std.
Dampfverbr.f. d. PSe/Std.auf 96 v. H.Vakuumumgerechnet
303,8
3000
9,5
296
86,9
10,12
6,7
5,74
506,0
3000
10,4
296
92,0
9,25
6,2
5,69
933,7
1500
11,3
250
90.6
9,03
6,0
5,28
1095,6
1500
8,6
266
87,0
9,14
6,0
5,18
(Koeniger.) [Zeitschrift f. d. gesamt. Turbinenwesen
1908, S. 57–63 und 75–77.]
M.
150pferdige Francis-Turbine des Elektrizitätswerkes Kindberg
in Kärnthen.
Für das Elektrizitätswerk der Marktgemeinde Kindberg ist
von der Prager Maschinenbau-Aktiengesellschaft im Jahre
1905 eine Francis-Turbine von 1600 mm
Laufraddurchmesser und 600 mm Leitradhöhe mit senkrechter Welle erbaut worden. Sie ist für ein
normales Gefälle von 3,0 m und 64 Umdreh. i. d. Min. bestimmt und leistet bei 5400
l/Sek. 168 PS, bei 5000 l/Sek. und 2,5 m Gefälle 120 PS sowie bei 4500 l/Sek. und 2
m Gefälle 85 PS. Da die Turbine zum Antrieb einer Drehstrommaschine von 3100 Volt
verketteter Spannung bestimmt ist, welche 750 Umdreh. i. d. Minute macht, so wird
die Bewegung der Turbinenwelle durch ein Kegelräderpaar mit Winkelzähnen von 114 :
38 Uebersetzung auf eine wagerechte Welle übertragen, von welcher der Antrieb der
Dynamo durch Riemen abgenommen wird. Das große Zahnrad ist fliegend angeordnet. Das
gewährt den Vorteil, daß das obere Halslager bequem zugänglich ist und auch während
des Betriebes nachgesehen werden kann. [Elektrotechnik und Maschinenbau 1908, S.
177–180.]
H.
Das Elektrizitätswerk Lebring in Steiermark.
Bei diesem schon im Jahre 1903 von der Vereinigten
Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, Wien, erbauten
Wasserkraft-Elektrizitätswerk an der Mur war die Gewinnung der Wasserkraft insofern
mit Schwierigkeiten verbunden, als der ganze Bauplatz für das Turbinenhaus sowie der
250 m lange und 22 m breite Unterwasserkanal teilweise bis zu 6 m ausgesprengt
werden mußten. An der Stelle, wo das Kraftwerk errichtet ist, fällt die Mur
kataraktartig über eine starke Felsenbank herab und ergibt so ein Gefälle, welches,
durch eine Reihe von Betonsenkkörpern erhöht, anders nur mit großen Kosten hätte
gewonnen werden können. Dem Werk steht bei Niedrigwasser, so lange noch Floßverkehr
möglich ist, eine Wassermenge von 30 cbm i. d. Sekunde zur Verfügung, das
Nutzgefälle beträgt bei niedrigstem Wasserstand 6 m, bei Hochwasser wegen des
Rückstaues nur 4 m. Da aber dann mehr Wasser entnommen werden darf, so kann das Werk
stets über eine Gesamtleistung von 2400 PS verfügen. Die Maschinen sind, da das Werk
zwei größere Kraftabnehmer für 500 bis 600 PS besitzt, in dieser Größe gewählt
worden. Es sind vierfache Francis-Turbinen der
Maschinenfabrik Andritz A.-G., die bei 1200 mm
Laufraddurchm. und 96 Umdrehungen i. d. Minute bei 5 m Gefälle und 14,5 cbm i. d.
Sekunde Wasserverbrauch 750 PSe leisten, die aber
bei 5,98 m Gefälle bis zu 900 PSe leisten können.
Die Leistungsfähigkeit des Werkes wird aber hierbei durch die Beschränkung der
Wasserentnahme begrenzt, weil dann nur drei Maschineneinheiten in Betrieb erhalten
werden dürfen. Bei Hochwasser mit 4 m Nutzgefälle sinkt der Wasserverbrauch einer
Turbineneinheit auf 13 cbm i. d. Sekunde und ihre Leistung auf 525 PSe. Mit vier Einheiten wird dann eine Gesamtleistung
von 2100 PS erzielt. Die mit den Turbinen unmittelbar gekuppelten Stromerzeuger sind
für 1150 Volt Spannung gewickelt, während die Kraftübertragung nach der 32 km
entfernten Stadt Graz mit 20 000 Volt erfolgt. [Elektrotechnik und Maschinenbau
1908, S. 111–116.]
H.
Wasserdampftafel von Banki.
Die zur Berechnung von Dampfturbinen benutzten Wärmetafeln von Stodola und Mollier hat
Banki mit Umgehung des unklaren Entropiebegriffes
umgestaltet. Banki nimmt die Grenzkurve zwischen
Sättigungs- und Ueberhitzungsgebiet als wagerechte Gerade an und trägt auf dieser
Geraden die Dampfdrücke als Abszissen auf; als Ordinaten werden diejenigen Arbeiten
in Wärmemaß aufgetragen, welche bei adiabatischer Expansion geleistet werden;
letztere ist identisch mit dem Wärmegefälle zwischen den betrachteten Druckgrenzen,
welches im Ueberhitzungsgebiet aus der einfachen Beziehung p
. vk = C
und im Sättigungsgebiet und unterhalb desselben mit der Mollierschen Formel
A\,\cdot\,L=636,8\,\frac{\mbox{log}\,p_1-\mbox{log}\,p_2}{6,87-0,9\,\mbox{log}\,p_2}
bestimmt wird. Für bestimmte Expansionsenddrücke und
verschiedene Anfangsdrücke erhält man eine Schar von Kurven (s. Fig.), welche
unterhalb der Sättigungslinie Gerade sind, wenn man als Abszissen statt der
Dampfdrücke deren logarithmische Werte aufträgt. In der Wärmetafel von Banki sind ferner die Kurven gleicher spezifischer
Dampfmenge eingetragen, welche auf den Geraden der erstgenannten Schar mit großer
Annäherung gleiche Stücke abschneiden. Die Tafel ist noch vervollständigt durch die
Kurven der spezifischen Volumina v und der Temperatur
t. Für gegebenen Anfangs- und Enddruck p1 und p2 wird das
Wärmegefälle als senkrechter Abstand zwischen den zwei entsprechenden Kurven
konstanten Druckes p1
und p2 abgegriffen und
kann an den seitwärts angebrachten Maßstäben in Wärmeeinheiten abgelesen werden, und
zwar ist, falls es sich um überhitzten Dampf handelt die Summe der Ordinaten vom
Anfangsdruck bis zur Grenzlinie und von da bis zum Enddruck zu nehmen. Aus der Tafel
entnimmt man auch Temperatur, Volumen und spezifische Dampfmenge nach der Expansion,
auch die Dampfwärme, d. i. die zur Erzeugung des Dampfes von der Anfangsbezw.
Endspannung aus Wasser von 0° nötige Wärmemenge. Zu letzterem Zwecke ist die Kurve
der Dampfwärme λ = 600 WE in die Tafel eingetragen;
hierzu müssen in jedem Falle die darüberliegenden senkrechten Abstände im
Wärmemaßstab hinzugezählt werden. Die Drosselkurven, als Kurven gleicher Dampfwärme
zu λ = 600 parallellaufend, sind in der Tafel
weggelassen. (Banki.) [Zeitschrift für das gesamte
Turbinenwesen 1908, S. 53]
Textabbildung Bd. 323, S. 270
M.
Die Entzündungstemperatur von Gasgemischen.
Wegen der Wichtigkeit, welche die Kenntnis dieser Temperaturgrenze für die
Gasmaschinentechnik hat, hat K. H. Falk auf
Veranlassung von Nernst Versuche angestellt, in denen
er zur Vermeidung aller Nebenwirkungen, z.B. der katalytischen Wirkung der
Wandungen, das Gemisch durch adiabatische Kompression erwärmte, indem er es, ähnlich wie im
sogenannten pneumatischen Feuerzeug, durch ein auf die Kolbenstange aufschlagendes
Gewicht sehr schnell zusammenpreßte. An der Kolbenstange war unter Reibung ein
Asbestring verschiebbar, dessen Stellung nach Beendigung eines jeden Versuchs
angibt, wie tief der Kolben eingedrückt war. Aus der Kompression wurde die
Temperatur mit dem Exponenten k = 1,40 berechnet, indem
Verf. auf Grund der Versuche von Kalähne annahm, daß
k innerhalb der hier vorkommenden Temperaturen als
konstant anzusehen ist.
Die nachfolgende Zusammenstellung enthält für die verschiedenen Gemische die,
namentlich wegen des Feuchtigkeitsgehaltes korrigierte Zündungstemperatur:
4H2 + O2
605°
6CO + O2
721°
2H2 + O2
540°
4CO + O2
628°
H2 + O2
514°
2CO + O2
601°
H2 + 2O2
530°
CO + O2
631°
H2 + 4O2
571°
Bei Wasserstoffknallgas hat die Mischung gleicher Volumina die kälteste
Zündungstemperatur, während bei Kohlenoxydsauerstoff die mit vollständiger
Verbrennung die kälteste Zündungstemperatur hat. Bei Mischung mit indifferenten
Gasen, Stickstoff, ist die Zündungstemperatur in einem von der Menge der Beimischung
abhängigen Maße heißer. [Ann. Phys. 1907, 24, S. 450.]
Dr. K Schr.
Zinkerz im elektrischen Ofen.
F. T. Snyder vergleicht die Anlagekosten und die Kosten
des Betriebes zweier Zinkhütten, von denen die eine mit Retorten, die andere mit
elektrischen Oefen arbeitet; er legt seiner Rechnung die Annahme zu Grunde, daß
beide Hütten auf dem Kohlenfeld in Illinois errichtet
sind und jährlich 25000 t Erz verarbeiten.
Er findet die Anlagekosten beider Hütten gleich (1,7 Mill. Mark); bei der zweiten
Hütte kommen davon ⅗ auf Erzeugung des elektrischen Stromes.
Die Bedienungskosten sind bei der elektrischen Anlage um ¼ niedriger (12 M. gegen 16
M. auf die Tonne). Bei der Retortenanlage rechnet er 2 t Kohle auf 1 t Erz, beim
elektrischen Ofen nur die Hälfte (das Rösten eingerechnet).
Bei der Retortenanlage braucht man 0,35 t Reduktionmaterial, bei elektrischer
Erhitzung nur 0,09 t auf die Tonne, wenn man einen Gehalt von 50 v. H. Zink in der
Beschickung annimmt.
Bei 6 v. H. Schwefelgehalt erhält man im elektrischen Ofen noch eben so gute
Ausbeute, wie bei 1 v. H. in Retorten. Auch in anderen Beziehungen gewährt der
elektrische Ofen Vorteile, z.B. geht ein Gehalt an Blei nicht verloren, sondern das
Blei wird für sich gewonnen.
Im ganzen rechnet Snyder eine Ersparnis von 40 M. auf
die Tonne Erz gegenüber dem Retortenverfahren heraus. [Electrochemical and
Metallurgical Industry 1907, S. 489.]
A.
Zusammensetzung eines alten Glockenmetalls.
Dr. A. Reinsch, Altona, untersuchte das Metall der St.
Gangolfusglocke der Ottenser Kirche. Diese Glocke ist 1518 von dem berühmten
Glockengießer Gerd von Won gegossen worden und wird
jetzt im Altonaer Museum aufbewahrt. Nach einer Ueberlieferung sollte ihr schöner,
Klang von einem Silbergehalt herrühren. Die Analyse ergab 3 Teile Kupfer und 1 Teil
Zinn neben wenig Eisen und Spuren von Antimon und Arsen. [Bericht des Chem.
Untersuchungsamtes der Stadt Altona f. d. Jahr 1907, S.40.]
A.
Elektrothermische Reduktion von Titaneisen.
A. E. Greene und F. S. Mae
Gregor haben im elektrochemischen Laboratorium des Massachusetts Institute of Technology interessante Versuche über die
Reduktion von Titaneisenerzen bei elektrischer Erhitzung ausgeführt. Das benutzte
Erz war so gut wie frei von Phosphor und Schwefel; es enthielt 70,4 v. H. Fe2O3, 2,0 v. H.
SiO2, 26,4 v. H. TiO2, etwas Al2O3 und MnO2.
Das Erz wurde bis auf etwa 8 mm zerkleinert; bester Koks von Pocohantas und gebrannter Kalk (als Flußmittel) wurden zugegeben.
Der verwendete Wechselstrom wurde von einem Transformator geliefert, dem er mit
Spannungen von 10 bis 160 Volt entnommen werden konnte.
Der Ofen bestand aus einer dicken gußeisernen Platte, auf der ein viereckiger
Graphittiegel stand, der mit Karborundumziegeln umbaut wurde. Die Eisenplatte war
mit dem einen Pol des Transformators verbunden, die andere Elektrode bildete ein
prismatischer Graphitstab von 1 qdm Querschnitt. Der Ofen wurde möglichst gasdicht
abgedeckt; in der Decke war ein Fülltrichter und ein Abzugsrohr für die
entweichenden Gase angebracht; am Boden des Tiegels war ein Zapfloch für das
geschmolzene Metall und 5 cm höher eine Abstichöffnung für die Schlacke
vorgesehen.
Die Temperatur im Ofen wurde mit dem Wannerpyrometer gemessen.
Sobald die Beschickung geschmolzen war, sank der Widerstand im Ofen rasch,
infolgedessen wuchs die Stromstärke und die Ofentemperatur stieg. Durch Regelung der
zugeführten elektrischen Energie und durch Verstellen der oberen Elektrode ließ sich
die Temperatur nach Wunsch einstellen.
Die mit verschiedenen Beschickungen erhaltenen Ergebnisse zeigt folgende Tabelle, in
der a das Gewichtsverhältnis CaO: (Al2O3 + SiO2 + TiO2) in der
Beschikkung, b den Prozentgehalt an Silizium im Metall,
c desgl. an Titan, d
an Eisen in der Schlacke, e die Temperatur der
Schmelze, f die Beschaffenheit der Schlacke und g den Aufwand an PS-Jahren auf 1 t Metall
bezeichnet.
a
b
c
d
e
f
g
1
0,78
0,10
0,00
2,95
1375° C
ziemlich flüssig
1,14
2
„
0,11
0,00
7,10
1593 „
flüssig
2,25
3
1,21
0,13
0,00
6,37
1549 „
unschmelzbar, zähe
0,97
4
„
0,23
0,00
7,56
1675 „
„ „
0,93
5
0,39
0,30
0,20
–
1192 „
sehr flüssig
1,22
6
„
0,44
0,04
–
1469 „
„
0,79
Um das Auftreten von Titan im Eisen zu vermeiden, darf man also nicht unter eine
gewisse kleinste Menge von Kalkzusatz hinuntergehen. [Electrochemical and
Metallurgical Industry 1907, S. 367–371.]
A.
Oelprobiermaschine.
Die Maschine (D. R. P. No. 172626) von Wendt, ist zur
Prüfung von Zylinder- und Maschinenölen bei Zimmerwärme und bei höheren Wärmegraden
eingerichtet. Sie besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Metallschieber durch
Kurbelantrieb hin- und herbewegt wird. Die obere Schieberfläche trägt einen frei
beweglichen Metallkörper. Die sich reibenden Flächen sind geschliffen und durch eine
Schicht des zu prüfenden Oeles getrennt. Der obere Körper wird durch den
Schieber mitgenommen. Er wirkt auf ein Pendel und bringt letzteres je nach dem
Reibungswiderstand in der Oelschicht zwischen den beiden Reibflächen einseitig mehr
oder weniger zum Ausschlag. Dieser wird auf eine Schreibvorrichtung übertragen. Die
Erwärmung erfolgt durch Bunsenbrenner. Auch diese Maschine ergibt ebenso wie
die bereits bekannten keine absoluten Werte für die Güte der Oele, sondern sie ist
nur geeignet, mehrere Oelsorten miteinander zu vergleichen. [Gießereizeitung 1908,
S. 37–40.]
Fk.
Tantalstahl.
Nach Untersuchungen von Guillet steigt die Zugfestigkeit
von Stahl mit wachsendem Zusatz von Tantal bei wenig abnehmender Dehnung und
ziemlich hoher Schlagfestigkeit.
In Anbetracht der geringfügigen Materialverbesserung erscheint jedoch der Zusatz des
teuren Tantals nicht lohnend.
Die geprüften Stähle hatten folgende Zusammensetzung:
Tabelle 1.
StahlsorteNo.
Gehalt an
C
T
Mn
Si
S
P
I IIIIIIV
0,1200,1700,1800,160
0,090,150,601,05
0,190,150,220,23
0,120,190,240,16
Spuren
Spuren
Die Ergebnisse der Festigkeitsversuche sind in Tab. 2 getrennt nach der
Wärmebehandlung der Proben vor dem Versuch zusammengestellt. [Comptes Rendus 1907,
S. 327.]
Fk.
Tabelle 2.
StahlsorteNo.
Tantalgehaltinv. H.
Wärme-behandlungder
Stabe
Zugversuche
Schlag-festigkeitm/kg
Härtezahl(Brinell)
StreckgrenzeσSkg/qcm
Bruchgrenze σBkg/qcm
σ
S
/σ
B
Dehnungδv.
H.
Querschnitts-verminderungv. H.
I IIIIIIV
0,090,150,601,05
keine
2980304021103150
4150426045304780
72716966
33312828
67696762
25282620
107107112116
I IIIIIIV
0,090,150,601,05
geglüht u.in Wasservon 20°
C.abge-schreckt
4620457046604910
6500651065807000
71747170
14,5151310
71737556
30283128
159153155169