Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 813 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Dampfturbine und Kolbenmaschine.
Das erst vor einigen Jahren erfolgte Auftreten der Dampfturbine hat in das Gebiet der
Dampfmaschinentechnik einen Kampf hineingetragen, den, obwohl er von einer großen
Mehrheit der Ingenieure als fast aussichtslos bezeichnet wird, die alten Anhänger
des Kolbendampfmaschinenbaues in voller Ueberzeugung weiterführen.
Zugegeben muß werden, daß, soweit es sich um Maschineneinheiten von mehreren
Tausenden von Pferdekräften für den Antrieb von Dynamomaschinen handelt, dieser
Kampf bereits zu Gunsten der Dampfturbine entschieden ist, deren unvergleichlich
einfachere Bauart und ruhiger, sicherer Betrieb von Kolbenmaschinen niemals erreicht
werden kann, ganz abgesehen davon, daß Dampfturbineneinheiten von so großen
Leistungen sich auch im Dampfverbrauch als mindestens ebenso günstig wie die größten
Kolbendampfmaschinen erwiesen haben.
Anders dagegen ist es mit kleineren Maschineneinheiten von 500 – 1000 PS bestellt.
Hier fallen die aus den hin- und hergehenden Massen folgenden Betriebsnachteile noch
lange nicht so schwer ins Gewicht, gegenüber einem etwas höheren Dampfverbrauch der
Dampfturbinen, andererseits bilden solche Maschinen den größten Teil des Absatzes
einer Maschinenfabrik, so daß es ganz besonders bei solchen Maschinen darauf
ankommt, nachzuweisen, welche Bauart die größeren wirtschaftlichen Vorteile
besitzt.
Leider macht sich gerade auf diesem Gebiete der Mangel an zuverlässigen
Vergleichsversuchen mit Dampfturbinen und Kolbenmaschinen besonders fühlbar, während
die Literatur mit Verbrauchsangaben über große Maschineneinheiten überschwemmt wird,
sind Zahlen über Maschinen mit 500 – 1000 PS Leistung schwer oder gar nicht zu
ermitteln.
Die nachstehend mitgeteilten Versuche, die aus einem Bericht von Altmann auf der 31. Hauptversammlung der Ingenieure des
französischen Kesselbesitzer-Vereins herrühren, mögen dazu beitragen, diese Lücke
auszufüllen; sie scheinen um so bemerkenswerter zu sein, als die daraus gezogenen
Schlusse in wirtschaftlicher Beziehung für die Kolbenmaschine und gegen die
Dampfturbine sprechen, und die darin liegende Anregung zur Nachprüfung dieser
Angaben durch neue, in dieser oder jener Hinsicht noch genauere Versuche, die diese
Schlusse enthalten, dürfte wohl ihre Wirkung auf die Vertreter des
Dampfturbinenbaues nicht verfehlen.
Die Maschinen, um welche es sich hier handelt, sind nebeneinander in einem
Elektrizitätswerk aufgestellt und erhalten ihren Dampf aus einer Batterie von Niclausse-Wasserrohrkesseln, die mit Ueberhitzern
versehen sind. Die Dampfturbine, Bauart Brown
Boveri-Parsons, die von der Compagnie
Electro-Magnetique geliefert ist, hat bei 2700 Umdrehungen i. d. Minute
eine Leistung von 400 bis 450 KW. Sie treibt zwei Gleichstromdynamos von 240 Volt
Spannung und eine Erregermaschine und ist mit einem Oberflächenkondensator versehen,
dessen Luftpumpe und Kühlwasserpumpe durch Elektromotoren angetrieben werden.
Die Kolbendampfmaschine mit Ventilsteuerung von Gebr.
Sulzer in Winterthur ist eine Verbundmaschine mit 550 und 900 mm
Zylinderdurchm. und 900 mm Hub und macht 120 Umdrehungen i. d. Minute. Sie ist
ebenfalls mit zwei Gleichstromdynamos von 240 Volt unmittelbar gekuppelt, hat
ebenfalls Oberflächenkondensation, treibt aber ihre Luftpumpe selbst an, während die
Kühlwasserpumpe und die Erregermaschinen durch Elektromotoren getrieben werden.
Wie aus diesen Angaben hervorgeht, ist die Uebereinstimmung zwischen den beiden
Maschinen hinreichend groß. Der einzige für den Dampfverbrauch wichtige Unterschied
besteht in einer geringen Ueberlegenheit der Leistung der Dampfmaschine, die im
Mittel etwa 650 PS oder 475 KW beträgt und natürlich durch Ueberlastung noch etwas
gesteigert werden kann. Wie aus den nachstehend mitgeteilten Versuchsergebnissen
hervorgeht, ist aber dieser Umstand ohne Einfluß auf den Vergleich.
Zu den in den Tab. 1 und 2 zusammengestellten Ergebnissen ist zu bemerken, daß die
Dampf Verbrauchszahlen der Dampfturbine sowohl wie der Dampfmaschine auf 270°
Dampftemperatur umgerechnet werden mußten, weil es während der Versuche nicht
möglich war, die Ueberhitzung genauer zu regeln. Die Umrechnung ist vorgenommen bei
den Verbrauchszahlen der Dampfturbine durch Abzug von 1 v. H. für je 6° höhere
Dampftemperatur, bei der Kolbenmaschine durch Abzug von 1 v. H. für je 5,88° höhere
Dampftemperatur.
Tabelle 1: Versuche an der
Dampfturbine.
Tag des Versuches
15.I.
15.I.
15.I.
15.I.
15.I.
Dauer des Versuches Min.
22,2
35,01
49,01
39
57
Belastung in v. H. der Vollast
0
24
44
94
107
Betriebsdruck kg/qcm
12,0
11,3
10,7
10,8
10,8
Dampftemperatur °C
283
255
280
289
289
Mittlere Luftleere cm
72,5
72,5
71,9
70,5
69,7
Barometerstand cm
75,25
75,25
75,25
75,25
75,25
Mittlere Luftleere v. H.
96,3
96,3
95,5
93,6
92,7
Insgesamt kondens. Dampfmenge kg
220
875
1793
2516
4121
Stündlicher Dampf verbrauch kg
543
1500
2175
3870
4330
desgl., bezogen auf 270°
Dampf- temperatur kg
–
1463
2211
3990
4167
Mittlere Nutzleistung d. Dynamos KW
–
100,5
185,3
398,5
453,1
Kraftverbrauch d. Luftpumpe KW
–
1,9
2,3
2,5
3,0
Kraftverbr. d. Kühlwasserpumpe KW
–
9,7
9,2
11,6
10,8
Mittlere abgegebene Nutzleistung KW
–
88,9
173,8
384,4
439,4
Auf 1 KW/Std. reine Nutzleistung bez- ogener
Verbrauch kg
–
16,88
12,52
10,07
9,87
desgl., bezogen auf 270°
Dampf- temperatur kg
–
16,45
12,73
10,38
10,18
Textabbildung Bd. 323, S. 813
Belastung. a Verbrauch für 1
KW/Stunde, b stündl. Verbrauch; Kolbenmaschine; Dampfturbine.
Die Verbrauchszahlen sind überdies in graphischer Weise in dem Diagramm (Fig. 1) in Abhängigkeit von der Belastung
dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Linien des Dampfverbrauches der
Dampfturbine (gestrichelt) und der Kolbendampfmaschine (voll ausgezogen) fast
parallel zueinander verlaufen, daß aber ein ziemlich unveränderlicher Unterschied in
dem Dampfverbrauch zu Gunsten der Kolbendampfmaschine vorhanden ist. Die hieraus
folgende Ueberlegenheit der Kolbendampfmaschine soll jedoch nicht überschätzt
werden. Auf die Gesamtwirtschaftlichkeit einer Dampfmaschinenanlage hat unter
anderem z.B. auch der Verbrauch an Schmieröl einen großen Einfluß, und dieser ist
bekanntlich bei Dampfturbinen sehr gering; bei Maschinen ähnlicher Leistung wie die
vorliegenden, sollen angeblich schon Ersparnisse in den Kosten der Schmiermittel
erzielt worden sein, welche bis 10 v. H. der Brennstoffkosten erreicht haben.
Tabelle 2: Versuche an der
Kolbendampfmaschine.
Tag des Versuches
17.I.
18.I.
17.I.
17.I.
18.I.
20.I.
20.I.
Dauer d. Versuches Min.
108
60
76
80
85
75
74,75
Belastung in v. H. der Vollast v.
H.
0
16
26
50
75
97
110
Damfdruck am
Hochdruck- zylinder kg/qcm
10,9
11,2
11,0
10,9
10,6
10,9
11,0
Temperatur am Hoch- druckzylinder
°C
187
203
192
1254
267
262
269
Mittlere Luftleere im Kon- densator
cm
71,3
71,3
71,7
71,4
70,6
70,8
70,1
Barometerdruck cm
75,30
75,35
75,30
75,30
75,30
75,30
75,10
Mittlere Luftleere v. H.
94,6
94,7
95,3
94,9
93,8
94,0
93,5
Mittlere Füllung d. Hoch- druckzylinders v.
H.
–
–
–
4
13
24
30
Umdrehungen i. d. Minute
121,1
110,5
119,3
118,5
119,3
118,8
119,1
Mittlere indiz. Leistung d. Hochdruckzylinders PSi
28
73
121
261
380
470
528
Mittlere indiz. Leistung
d. Niederdruckzylind. PSi
27
58
92
171
262
353
422
Mittlere indiz. Gesamt- leistung
PSi
55
131
213
432
642
823
950
Insges. kondens.
Dampf- menge kg
607
747
1541
3065
4668
5553
6471
Stündlicher
Dampfver- brauch kg
337
1747
1216
2298
3295
4443
5215
desgl., bezogen auf
270° Dampftemperatur kg
290
663
1053
2236
3278
4383
5206
Dampfverbr. für 1 PSi/Std.
6,09
5,70
5,60
5,32
5,13
5,40
5,49
desgl., bezogen auf
270° Dampftemperatur kg
5,24
5,06
4,94
5,06
5,20
5,32
5,48
Mittlere Nutzleistung
der Dynamos KW
0
42,8
100,5
244,7
381,5
495,1
519,4
Kraftverbrauch der Kühl- wasserpumpe
KW
–
9,5
10,2
10,3
10,9
12,9
12,8
Kraftverbrauch der Er- regermaschinen. KW
–
15,0
15,9
17,5
19,2
20,4
21,4
Mittlere abgegebene Nutz- leistung
KW
0
18,3
74,4
216,9
351,4
461,8
545,2
desgl. PSe
0
24,9
101,2
295,0
477,9
628,0
741,5
Dampfverbr. f. 1 KW/Std. abgegeb. Leistung
kg
–
36,50
14,15
10,31
9,33
9,49
9,55
desgl., bezogen auf
270° Dampftemperatur kg
–
26,62
10,41
7,58
6,86
6,98
7,02
Wirkungsgrad d. Strom- erzeuger etwa v.
H.
–
40,8
72,3
86,5
89,3
90,2
90,8
Nutzleistung an der
Ma- schinenwelle PS
–
61
140
341
535
696
817
Dampfverbr. f. 1 PSe/Std. und 270° kg
–
10,94
7,53
6,55
6,12
6,29
6,39
Jedenfalls muß man aus diesen Versuchen aber folgern, daß für Leistungen von 600 –
1000 PS der Dampfverbrauch der Dampfturbinen noch immer höher ist, als derjenige
einer gleich großen, gleichartig betriebenen, guten Kolbendampfmaschine.
H.
Selbsthätiger Wasserableiter für Dampfzylinder.
Die Fabrik technischer Meßinstrumente und Apparatebau G. A.
Schultze in Berlin – Charlottenburg stellt nach dem Patent von Van Maanen eine Vorrichtung zum selbsthätigen
Entwässern von Dampfzylindern her (s. Fig. 1 u. 2), welche gegenüber den bekannten Ablaßhähnen den
Vorteil aufweist, daß sie ständig betriebsbereit ist und nicht angestellt und wieder
abgestellt zu werden braucht. In dem aus zwei Teilen a
und b zusammengebauten Ventilgehäuse sind zwei gleiche
Hohlventile c angebracht, welche durch die Feder d gegen ihre Sitze e
gepreßt werden.
Textabbildung Bd. 323, S. 814
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 323, S. 814
Fig. 2.
Nach innen stoßen die Ventile nicht aneinander, sondern jedes
kann für sich von seinem Sitz etwas abgehoben werden, wobei sich die Ventile an
Rippen f des Gehäuses führen. An den Enden der Ventile
c befinden sich zwei kleinere Ventile h, welche beiderseits auf die Stange i aufstoßen. Diese ist so lang bemessen, daß, wenn sich
das eine Ventil auf seinen Sitz auflegt, das andere Ventil geöffnet ist. Die Ventile
h werden durch Rippen k in dem verengten Teil des Gehäuses geradegeführt. Die Stutzen am Ende
des Ventilgehäuses sind durch Rohrleitungen p und
Ueberwurfmuttern q mit den beiden Enden des zu
entwässernden Dampfzylinders verbunden. Beim Anlassen der Maschine, insbesondere
nach längeren Betriebspausen ist im Zylinder immer eine beträchtliche Menge von
kondensiertem Dampf vorhanden, die einen größeren Raum einnehmen kann, als der
schädliche Raum bietet, und dann, wenn nicht Vorkehrungen getroffen werden, zu
Wasserschlägen führen kann. Die Vorrichtung bewirkt nun, daß auf derjenigen Seite,
auf welcher beim Anlassen der frische Dampf eintritt, das damit in Verbindung
stehende Ventil h durch den Druck des Dampfes
geschlossen wird. Das zugehörige Ventil c wird jedoch,
obgleich es dem Dampfdruck ebenfalls ausgesetzt ist, nicht geöffnet, da die
eingesetzte Feder d, welche die Ventile c auf ihre Sitze preßt, eine um einen geringen Betrag
höhere Spannung hat, als dem Betriebsdruck der Maschine entspricht. Mit dem
Schließen des einen Ventils h wird das mit der zweiten
Zylinderseite verbundene Ventil h geöffnet, so daß
alles etwa hier vorhandene Kondensationswasser durch das Rohr p, das Innere des Ventiles c, den Ringraum g und das Rohr m abläuft, in dem Maße als es von dem Dampfkolben
verdrängt wird. Ist kurz vor dem Hubende des Kolbens die Auslaßöffnung geschlossen
und tritt etwa infolge von vorhandenem Kondensat eine den normalen Dampfdruck
übersteigende Kompression auf, so öffnet sich das entsprechende äußere Ventil c, wobei die Feder d, die
nur um ein weniges über den normalen Dampfdruck gespannt ist, zusammengedrückt wird.
Das Spiel der Ventile h wiederholt sich bei jedem
Hubwechsel von der einen oder anderen Seite. Die Ventile c hingegen kommen nur selten in Tätigkeit und bleiben dauernd geschlossen,
außer wenn eine Gefahr für den Zylinder oder die Steuerung vorhanden ist. Verluste
infolge von Dampfaustritt in die Leitung p können daher
nicht van Bedeutung sein. Versuche im Maschinenlaboratorium der technischen
Hochschule zu Berlin haben die Brauchbarkeit der Vorrichtung im praktischen Betriebe
erwiesen.
H.
Messung der Radreifenabnutzung.
Um festzustellen, in welchem Maße und in welcher Art die Abnutzung der Radreifen vor
sich geht, hat man bisher meistens Blechschablonen oder Gipsabgüsse der abgenutzten
Bandagen hergestellt. Eine einfachere Beobachtung gestattet eine Zeichenvorrichtung
der Wiener städtischen Straßenbahnen, die der
Schienenmeßvorrichtung der badischen Staatseisenbahnen
nachgebildet ist. Die neue Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Ständer,
dessen unteres gabelförmiges Ende die Bandage umfaßt und mittels einer Schraube zum
Anklemmen der Vorrichtung an das Rad dient. Der Ständer trägt einen Storchschnabel
und ein Zeichenbrettchen, sowie ein in radialer Richtung bewegliches
Führungsbrettchen, welches zur Messung nach der Radbandage hin bewegt wird, bis es
mit einer Spitze die Lauffläche berührt. Dieses Brettchen dient zur Führung des mit
einem Griffbolzen und dem Fahrstift versehenen Storchschnabelkopfes. Der Fahrstift
kann umgestellt werden, je nachdem die äußere oder innere Begrenzung der
Spurkranzform zu zeichnen ist. Das andere Ende des Storchschnabels, der mit der
Uebersetzung 1: 1 arbeitet, trägt den an dem Zeichenbrettchen anliegenden
Schreibstift.
Die Herstellung der beiden Profile eines Räderpaares ist mit dieser Vorrichtung in
wenigen Minuten möglich. Ein Uebereinanderlegen der so gefundenen Profile mit dem
ursprünglichen Profil unter Berücksichtigung der Durchmesser ergibt dann das Maß der
Abnutzung, während beim Uebereinanderlegen unter Deckung der Laufflächen sich die
erlittenen Veränderungen der Radreifenform zeigen. (Hartmann.) [Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und
Architekten-Vereins 1908, S. 571 – 572.]
Pr.
Schwimmdock für Callao, Peru.
Für den Hafen von Callao, Peru, ist ein doppelseitiges, dreiteiliges, von Swan, Hunter and Wigham Richardson, Ltd. gebautes
Schwimmdock mit Selbstdockfähigkeit unterwegs, das von zwei Schleppern nach dem
Bestimmungsort geschleppt wird. Die rd. 11000 Seemeilen lange Reise ist bis jetzt
nur von dem Dewey-Dock übertroffen worden, das zurzeit von der Ostküste der
Vereinigten Staaten nach Manila auf den Philippinen geschleppt wurde. Das
Callao-Dock kann in seinem jetzigen Zustande Schiffe bis 7000 t Wasserverdrängung
aufnehmen, es ist jedoch für die Zukunft eine Verlängerung des Docks mit einem
vierten Teil in Aussicht genommen, wodurch es auch für Schiffe bis 9500 t benutzbar
wird. Alle drei Teile (und später auch der vierte Teil) haben ihre eigene Maschinen-
und Pumpenanlage, die bei der Höchstbelastung eine Hebung des Docks in zwei Stunden
ermöglichen. Länge des jetzigen Docks rd. 117 m, Breite 29 m, lichte Dockweite 21,2
m, größter Tiefgang der aufzunehmenden Schiffe 6,71 m.
Die Maschinen der beiden Schlepper indizieren je 1500 PS, die Schiffe haben folgende
Abmessungen: rd. 50,3 × 9,2 × 5,5 m und rd. 52,2 × 9,2 × 5,5 m mit einem
Kohlenfassungsvermögen von 550 und 650 t. [The Engineer 1908, II, S. 220 und
224.]
Ky.
Schmalspurlokomotiven.
Auch in dem Bau von Schmalspurlokomotiven zeigt sich in den letzten Jahren das
Bestreben, solche mit möglichst großer Zugkraft zu erhalten. Die Baldwin Lokomotivwerke haben kürzlich drei
Lokomotiven mit 915 mm Spurweite gebaut, die dieser Bedingung voll entsprechen und
zwar:
Eine 2/2 gekuppelte
Lokomotive für die Illinois Steel Company für
Verschiebedienst, die eine Bauhöhe von 3,35 und eine Breite von 2,50 m nicht
überschreiten durfte. Da die Lokomotive auf schlecht unterhaltenem Gleise fahren
muß, so ist die Ausbalanzierung der Lokomotive durch Federn besonders gut. Der
Lokomotivrahmen ist hier aus Gußstahl hergestellt. Die Dampfzylinder sind mit Stephenson-Umsteuerung versehen. Die Wasserbehälter an
beiden Seiten des Kessels sind möglichst groß, sie reichen bis zur Rauchkammer und
in der Höhe bis zur Schornsteinöffnung. Alle Teile der Lokomotive sind in möglichst
einfachen, aber starken Formen ausgeführt.
Eine ⅗gekuppelte Lokomotive für die Bast Broad Top Railroad
Co. Sie dient sowohl für den Güter- als auch für den Personenverkehr. Bei
dieser Lokomotive der Prairie-Type sind die erste und
die letzte Achse Laufachsen mit radialer Einstellung. Die Zylinder haben Walchaert-Umsteuerung. Der Tender faßt 11 cbm Wasser
und 5 t Kohle.
Eine ⅘ gekuppelte Lokomotive für die White Paß und Yukon Route. Diese schwere Lokomotive der
Konsolidations-Type ist für Steigungen von 3,9 v. H. bestimmt. In der Rauchkammer
ist ein Ueberhitzer einfacher Bauart eingebaut, der sich schon in vielen
Ausführungen bewährt hat. Der Tender faßt 18 cbm Wasser, 4½ t Kohle; der aus
Eichenholz hergestellte Tenderrahmen ruht auf zwei Drehgestellen. Die Umsteuerung
ist eine abgeänderte Walschaert-Steuerung. Diese
Lokomotive kann mit Rücksicht auf den großen Achsdruck gerade noch auf einem
Schienenprofil von 25 kg/m fahren.
Folgende Tabelle gibt die Hauptabmessungen dieser drei Lokomotiven:
Lokomotiv-Type
2/2 gek.
⅗ gek.
⅘ gek.
Zylinderdurchm. mm
430
407
535
Kolbenhub „
508
560
560
Dampfspannung at
12,5
11
11
Anzahl der Rauchröhren
158
152
182
Durchm. der Rauchröhren Zoll
2
2
2¼
Heizfläche qm
91
108
173
Kostfläche „
1,5
2,23
1,97
Durchm. der Treibräder m
1,06
1,22
1,06
Dienstgewicht t
42
40
61
Zugkraft kg
9500
7200
14000
\frac{\mbox{Reibungsgewicht}}{\mbox{Zugkraft}}
4,39
4,15
3,82
\frac{\mbox{Dienstgewicht}}{\mbox{Zugkraft}}
4,39
5,63
4,28
\frac{\mbox{Heizfläche}}{\mbox{Rostfläche}}
60,53
48,19
87,73
[Railroad Age Gazette 1908, S. 755 – 758.]
W.
Kreisteilvorrichtung.
Die nachstehend erläuterte Vorrichtung soll ermöglichen, eine Kreisscheibe in eine
beliebige Anzahl gleicher Teile mittels Wechselrädern zu teilen, deren Zähnezahlen
die Primfaktoren des Teilnehmers nicht zu enthalten
krauchen.
Fig. 1 zeigt die von Barasz konstruierte Einrichtung in der Stirnansicht, Fig. 2 im Grundriß, Fig.
3 in der Seitenansicht von links und Fig.
4 in der Seitenansicht von rechts.
Der zu teilende Gegenstand wird in der Achse der künftigen Teilung zwischen die
Spitze a und eine gegenüberstehende Spitze aufgespannt.
Es braucht nicht durchaus eine Drehbank zu sein, doch ist bei solchen die Anwendung
der Vorrichtung am bequemsten. Der Einspannkloben b, in
welchem die Spitze a ihre Lagerung findet, kann behufs
Einstellung um die Achse c einer Schnecke d gedreht werden, deren Lager sich in dem Ständer e befinden und welche in ein mit der Spitze a fest verbundenes Schneckenrad d1 eingreift, dessen Welle im Kloben b gelagert ist. Mittels der Mutterschraube e, welche in den kreisförmigen Nuten f des Ständers l
verschiebbar ist, kann der Kloben b mit der zu
teilenden Scheibe festgestellt werden. Der Antrieb erfolgt durch ein Planetenrad g, das in einer Kurbelscheibe h gelagert ist, die auf der Kurbelwelle i
festsitzt, durch Drehung an einer auf den Vierkant i1 aufsteckbaren Kurbel. Das Kegel- (Planeten-) Rad
g überträgt seine Bewegung auf zwei beiderseits
hiervon konzentrisch zur Achse i in den Lagergehäusen
k bezw. k1 gelagerte Räder l
bezw. l1. Das Rad l ist mit dem Stirnrade 4
mittels einer Büchse n fest, jedoch auswechselbar
verbunden und läuft lose auf der Welle i.
Textabbildung Bd. 323, S. 815
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 323, S. 815
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 323, S. 815
Fig. 3.
Textabbildung Bd. 323, S. 815
Fig. 4.
Das Kegelrad l1 ist mit
dem Stirnrade 8 in fester, auswechselbarer Verbindung.
Rechterseits durch die Wechselräder 4, 3, 2, 1, welche mittels der Stellschere o in die entsprechende Lage gebracht werden,
linksseitig durch die mittels der Stellschere o1 adjustierbaren Wechselräder 8, 6, 5, wovon die Räder 1
und 5 auf der Schneckenwelle d1 sitzen, wird die Bewegung auf diese und
hiermit auf das Schneckenrad und den zu teilenden Gegenstand fortgepflanzt.
Soll nun ein Kreis in x-gleiche Teile geteilt werden, so entsprechen
\frac{1}{x} einer vollen Umdrehung der Schneckenradwelle,
\frac{a}{x} Umdrehungen der Schnecke, wenn das Schneckenrad
a Zähne hat und das Rad 4 muß hierbei
\frac{a}{x}\,\frac{z_1}{z_2}\,\frac{z_3}{z_4} Umdrehungen
machen, während, das Rad 8 hingegen
\frac{a}{x}\,\frac{z_5}{z_8} Umdrehungen macht, wobei z die Zähnezahlen der durch den Index bezeichneten
Räder bedeutet.
Demgemäß muß das Planetenrad
\frac{a}{2\,x}\,\left(\frac{z_1\,z_3}{z_2\,z_4}+\frac{z_5}{z_8}\right)
Umdrehungen, oder, wenn z.B. die Räder z5 und z6 direkt ineinander greifen;
\frac{a}{2\,x}\,\left(\frac{z_5}{z_8}-\frac{z_1\,z_3}{z_2\,z_4}\right)
Umdrehungen ausführen.
Damit eine Umdrehung des Planetenrades \frac{1}{x}
Umdrehungen des Schneckenrades entspricht, hat man somit nur
\frac{2\,x}{a}=\frac{z_5}{z_8}\,\pm\,\frac{z_1\,z_3}{z_2\,z_4}
zu machen.
Danach bedarf er z.B. nur der Anwendung von zehn Wechselrädern, um sämtliche
Kreisteilungen ausführen zu können, wobei der Teilnenner eine Prim- oder
zusammengesetzte Zahl bis 100 ist.
Um irgend eine Teilung auszuführen, wird nach entsprechender Wahl der Wechselräder
mittels einer Aufsteckkurbel auf das Vierkant i1 oder m so weit
gedreht, bis die Welle i oder die mit derselben fest
verbundene Scheibe h eine Umdrehung gemacht hat. Die
genaue Vollendung einer Umdrehung wird durch den wagerechten Stift p gesichert, der an dem um eine lotrechte Achse
drehbaren Hebel q angebracht ist und in eine
entsprechende Bohrung nächst dem Rande der Scheibe h
eingesteckt werden kann, sobald das Loch an einem bestimmten Punkte angekommen
ist.
Diese Vorrichtung ist nicht nur zur Teilung von ebenen oder mit Rotationsflächen
begrenzten Körpern, sondern auch zum Gewindeschneiden brauchbar, indem durch die
Welle c die Leitspindel angetrieben wird, und die Welle
i als Antriebswelle der Drehbank verwendet
wird.
R. St.
Phosphoreisen.
B. Saklatwalla stellte sich, indem er elektrolytisch
hergestelltes, reines Eisen mit rotem Phosphor in einer Stickstoffatmosphäre
zusammenschmolz, Phosphoreisen mit 24,5 v. H. Phosphor her. Schmelzen mit geringerem
Phosphorgehalt gewann er daraus durch Mischen mit reinem Eisen. Durch
photographische Aufnahme der Abkühlungskurven von Schmelzen mit verschiedenem
Phosphorgehalt und durch metallographische Untersuchung der Schliffe fand Saklatwalla: Phosphor bildet mit Eisen bis zu 1,7 v. H.
eine feste Lösung; diese feste Lösung bildet mit der Verbindung Fe3P ein Eutektikum mit 10,2 v. H. Phosphor, das etwas
über 1000° erstarrt. Außer Fe3P tritt noch eine
Verbindung Fe2P auf, die miteinander ein Eutektikum
mit etwa 16 v. H. Phosphor bilden, das bei 960° erstarrt. Schmelzen mit 20,5
und 21,7 v. H. Phosphor bilden kein Eutektikum, sondern Mischkristalle.
Die Härte nimmt nicht einfach mit dem Phosphorgehalt zu,
sondern zeigt höchste Werte bei den eutektischen Punkten.
Der Schmelzpunkt des chemisch reinen Eisens (frei von Kohlenstoff und Schwefel) wurde
in drei Bestimmungen bei 1510° gefunden. In einer Kohlenoxydatmosphäre erstarrte das
Eisen bei 1410°; es scheint also die Ansicht von Howe,
daß Kohlenoxyd von Eisen absorbiert wird, richtig zu sein. [Dissertation der
Berliner Technischen Hochschule 1908.]
A.
Oel-Reservoire aus Stein und Beton.
Die gegenwärtig zur Lagerung von Rohöl dienenden Reservoire bestehen aus Eisenblech
oder Holz. Sie haben besonders bei großem Fassungsraum den Nachteil, erheblichen
Aufwandes an Kosten und Zeit zu ihrer Herstellung. Reservoire aus Ziegelmauerwerk,
Stein und Beton wurden bisher ihrer Porigkeit wegen nicht verwendet. Dieser
Uebelstand soll in folgender Weise vermieden werden: In ein Betonreservoir, das
innen durch einen Zementverputz wasserdicht gemacht worden ist, wird ein unten und
oben offener Zylinder aus dünnem Blech gesteckt, der einen ganz geringen
Zwischenraum von nur wenigen Millimetern zwischen seiner äußeren Wandung und der
Reservoirwandung läßt und im unteren Teil mehrere Durchlaßöffnungen besitzt. In den
Zylinder wird zunächst Wasser bis zu einer Höhe von 20-30 cm über den Boden
geschüttet und hierauf das Oel. Letzteres verdrängt dann einen Teil des Wassers in
den Zwischenraum zwischen den Wandungen des Reservoirs und des Zylinders, den
letzteren stützend.
Reservoire dieser Art können in allen Größen gebaut werden. Die für den Bau nötige
Zeit beläuft sich nur auf vier bis fünf Wochen, während der Bau eines gleich großen
eisernen Reservoirs sechs bis acht Monate in Anspruch nimmt. Ein in Rumänien bereits
ausgeführtes Reservoir dieser Bauart hat zufriedenstellende Ergebnisse geliefert.
[Organ des „Vereins der Bohrtechniker“, XV. Jahrgang, Nr. 19, S. 217.]
J.