Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 186 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Dampfturbine mit Spaltexpansion.
Die Wirkungsweise der Dampfturbinen beruht auf der Bewegungsübertragung eines
strömenden Dampfstrahles auf einen beweglichen Körper. Für die Größe der
Arbeitsabgabe kommt theoretisch nur die Geschwindigkeit des ein- und austretenden
Dampfes und die Geschwindigkeit des bewegten Körpers in Betracht, nicht aber die
innere Einrichtung des Körpers, d.h. der Turbine. Letztere ist nur insofern von
Einfluß, als je nach der Ausführung das Durchströmen mit mehr oder weniger Verlust
vor sich geht.
Es ist bekannt und rechnerisch festgelegt, welche Geschwindigkeit ein Dampfstrahl
beim Ausströmen unter bestimmten Druckverhältnissen annimmt. Man weiß auch, daß für
gewöhnliche Mündungen die Geschwindigkeit des ausströmenden Strahles bloß bis zu
einem gewissen Druckverhältnis zunimmt und dann nicht mehr; oder wie weit beim
Ausströmen der Druck an der Mündung sinkt und um wieviel er noch über dem Druck im
Ausströmraum bleibt. Es wurden nun von Prof. Gutermuth
frei austretende Dampfstrahlen photographiert und es zeigte sich, daß der ohne
Kontraktion austretende Dampfstrahl an der Austrittsstelle, wo er einen Ueberdruck
besitzt, parallele Stromfäden aufweist, die allmählich, zuerst schwach, dann
stärker, infolge des irinern Ueberdruckes, nach außen divergieren, bis sie an einer
Stelle, wo der Ueberdruck verschwunden ist, wieder parallele Richtung annehmen. Auch
wurde von Prof. Lewicki experimentell festgestellt, daß
die Endgeschwindigkeit solcher frei austretender Strahlen ungefähr die gleiche ist,
wie die Geschwindigkeit, welche ein Dampfstrahl in einer konisch erweiterten Düse
annimmt.
Untersucht man die Fälle, in denen eine parallele Richtung der Stromfäden eines
austretenden Dampfstrahles vorhanden ist, so findet man, daß dies der Fall ist für
ein Maximum der Dampfgeschwindigkeit und des spez. Volumens und für das
entsprechende Minimum des Querschnitts, also bei einer Dampfgeschwindigkeit unter
dem sog. kritischen Wert, am Ende eines einfachen Mundstückes. Aber auch oberhalb
der kritischen Geschwindigkeit kann sich dieser Fall einstellen, wie dies in der Tat
die photographischen Versuchsergebnisse von Prof. Lewicki zeigen. Je nach dem Druck im Behälter, aus dem die Ausströmung stattfand, war
deutlich die Stelle kleinsten Querschnitts mit paralleler Stromfädenrichtung
entweder an der Austrittsstelle oder in größerer oder geringerer Entfernung hinter
der Mündung zu beobachten. Dasselbe tritt ein in divergenten Düsen. Hier können
sowohl unter wie ober der kritischen Geschwindigkeit Stellen paralleler Stromfäden
auftreten unabhängig von der Düsenbegrenzung. Es ergibt sich also, daß der
Dampfstrahl in einer Düse durchaus nicht die Düse beim Durchströmen ganz ausfüllen
muß, sondern nur da, wo die Querschnitte der Düse den theoretischen Bedingungen
entsprechen. An allen andern Stellen löst sich der Dampfstrahl von der Düsenwand. An
diesen Stellen kann durch das Fortreißen oder Ansammeln neutraler Dampfteilchen eine
Saugwirkung oder eine komprimierende Wirkung auf den Dampfstrahl entstehen.
Es ist einleuchtend, daß die Strömungsverluste bis zur Erreichung der kritischen
Geschwindigkeit klein sein müssen, denn bis dahin entsprechen die kleinsten
Geschwindigkeiten den größten Reibungsflächen und an der engsten Stelle die größten
Geschwindigkeiten den kleinsten Reibungsflächen. Umgekehrt ist es bei
Geschwindigkeiten über dem kritischen Wert; hier sind daher auch die Verluste
größer. Beim Ausströmen in. den freien Raum ist nun dieser Verlust, wie die Versuche
Lewickis bewiesen haben, sehr gering; er betrug
z.B. 10 mm hinter der Ausflußöffnung nur 3,6 v. H. Bei hochgespanntem Dampf findet
die freie Expansion im Ausströmraum auf eine sehr kurze Strecke hinter der Mündung
statt und diese Tatsache wird benutzt, um den Dampf im Spalt zwischen dem Leit- und
Laufrad einer Turbine expandieren zu lassen. Je nach der Form der Ausströmöffnung
kann die Expansionsstrecke und somit die Spaltgröße zwischen Leit- und Laufrad
größer oder kleiner gemacht werden. Dabei wird vorausgesetzt, daß der Dampfstrahl,
der mit einem Ueberdruck aus dem festen Kanal austritt, ohne Verlust vom bewegten
Kanal aufgenommen wird.
Man kann nun den aus dem Laufrad kommenden Strahl wieder in einen feststehenden Kanal
mit einem Ueberdruck austreten lassen; dabei wird der Dampf in dem Spalt zwischen
beweglichem und festem Teil weiter expandieren und durch den Rückdruck infolge der
Geschwindigkeitserhöhung Arbeit an das Laufrad abgeben können. Die beiden Spalte
wirken also, wie eine mit dem Leit- bezw. Laufrad verbundene Düse ohne feste äußere
Begrenzung. Der Unterschied zwischen einer solchen und den gewöhnlichen Turbinen ist
der, daß in letzteren die Expansion nur im Leit- und Laufrad, bei ersterer aber auch
in den Spalträumen zwischen diesen stattfindet. Es wird angenommen, daß auf diese
Weise eine Expansion vom Kesseldruck bis auf die Kondensatorspannung möglich ist,
ohne daß in irgend einem Teil der Turbine viel höhere Dampfgeschwindigkeiten
auftreten, als es dem kritischen Druckverhältnis entspricht. Spaltverluste sollen,
wie gesagt, nur in unbedeutendem Maße auftreten, und so würde eine solche Turbine
mit Spaltexpansion alle Vorteile der Freistrahlturbine, geringer Druck im
Turbinengehäuse und deshalb auch geringe Radwiderstände haben ohne die Nachteile zu
hoher Dampfgeschwindigkeit und Radgeschwindigkeit. Die Gesamtverluste bei kleinen
Turbinen werden auf etwas über 30 v. H. geschätzt, so daß etwa ⅔ der verfügbaren
Energie in der Turbine ausgenutzt werden könnten, wie es nur bei ganz großen
Maschinen heute möglich ist, während die kleinen Turbinen gewöhnlicher Bauart einen
Wirkungsgrad von kaum mehr als 30 v. H. zeigen. Die Anwendung des Verfahrens auf die
Hochdruckstufe von Großturbinen würde vermutlich auch hier eine Steigerung des
Wirkungsgrades auf 70 bis 80 v. H. ermöglichen.
Die Ausführung einer solchen Turbine ist so gedacht, daß der Dampf
taschenförmige Kanäle des Laufrades wie bei der Riedler-Stumpf-Turbine durchströmt und jedesmal beim Austritt aus dem
Radkanal von einem festen Leitkanal aufgenommen wird, der sich in zwei, symmetrisch
zur Mittellinie der Turbine gelegene Kanäle teilt und den Dampf so wiederholt auf
das Laufrad führt. Jedesmal beim Eintritt in das Laufrad und beim Austritt aus
diesem in einen Umführungskanal findet Spaltexpansion statt und zwar solange, bis
der Dampf die Kondensatorspannung erreicht hat. Bei einer projektierten kleinen
Turbine beträgt die Anzahl der Umführungskanäle 29. Die Schaufelkanäle werden sowohl
im Laufrad wie im Leitrad durch eingegossene Bleche gebildet. Dem Projekt wird eine
leichte Ausführbarkeit und große Einfachheit zugesprochen. Eine Ausführung ist noch
nicht erfolgt; es fehlt deshalb auch die Bestätigung dafür, daß die vermutete
günstige Wirkung auch tatsächlich eintritt. (J.
Rademacher). [Zeitschrift für das ges. Turbinenwesen 1909, S. 460–465,
472–475 und 491–494.]
M.
Werkstättenbetriebe mit Sulzer-Diesel-Motoren.
Im Werkstättendienst sind hauptsächlich zwei Arten von Antrieben der Arbeitsmaschinen
zu unterscheiden: der ältere Transmissionsantrieb und der moderne elektrische
Einzelantrieb.
Kommt rein mechanischer, d.h. Transmissionsantrieb in Frage, so kann die Transmission
entweder von einem von auswärts gespeisten Elektromotor oder von einer eigenen
Krafterzeugungsanlage, welche hydraulisch oder kalorisch sein kann, angetrieben
werden. Der erste Fall kommt nur dort in Frage, wo die Stromkosten unter denjenigen
aller anderen Krafterzeugungsarten stehen, während hydraulische Kraftmaschinen nur
in wasserreichen Gegenden möglich sind.
Textabbildung Bd. 325, S. 187
Fig. 1. Normaltyp eines Sulzer-Diesel-Motors.
In allen anderen Fällen bilden die Wärmekraftmaschinen die Kraftquelle. Das Ideal
einer Wärmekraftmaschine begreift eine Maschine in sich, die einen billigen
Brennstoff bei höchster Ausnutzung desselben verwendet, zur Krafterzeugung keiner
umständlichen Vorprozesse bedarf, eine genaue Regulierung ermöglicht, für die
Brennstoffzufuhr und die Beseitigung der Verbrennungsrückstände geringe oder gar keine
Kosten verursacht, die jederzeit betriebsbereit ist und deren Aufstellung
schließlich bei geringem Raumbedarf keine großen Kosten für Hochbauten
erfordert.
Einzelne dieser Forderungen werden noch besonders strenge zu erfüllen sein, wenn die
von der Maschine erzeugte Kraft nicht auf mechanischem Wege in die Werkstättenräume
geleitet wird, sondern mit Rücksicht auf die Eigenart der dort aufgestellten
Arbeitsmaschinen und deren Arbeitsprozesse vorher in elektrische Energie umgeformt
wird. In allen Fällen aber wird infolge der stets straffer gespannten
Arbeitsverhältnisse getrachtet werden müssen, einerseits die Bedienung der Maschinen
derart zu vereinfachen, daß sie nicht nur beruflich ausgebildeten Maschinenwärtern
anvertraut werden kann, andrerseits die Maschinen so zu gestalten, daß sie während
ihres Ganges keinerlei Wartung bedürfen, um die dadurch frei werdende
Arbeitsleistung des Wärters anderweitig nutzbringend verwerten zu können.
Textabbildung Bd. 325, S. 188
Fig. 2. Kraft- und Lichtzentrale mit 150 PS-Sulzer-Diesel-Motor der
Maschinenfabrik St. Georgen.
Auf Grund von Erfahrungen der letzten Jahre soll nachstehend an Hand einiger von der
Firma Gebrüder Sulzer in Winterthur und Ludwigshafen a.
Rh. ausgeführten Anlagen gezeigt werden, daß der Diesel-Motor als jüngste Kraftmaschine in den genannten Fällen in
technischer wie wirtschaftlicher Beziehung mit besonderem Vorteil verwendet werden
kann.
Vorher dürfte es angezeigt erscheinen, über seine Konstruktion und Eigenart einige
Mitteilungen zu machen.
Der Sulzer-Diesel-Motor (Fig.
1) weist senkrechte Bauart auf. Gestell und Zylindermantel sind aus einem
Stück gegossen. Der unten offene Arbeitszylinder ist in den Mantel eingesetzt, der
Kolben gleichzeitig als Kreuzkopf ausgebildet. Sämtliche Ventile (Anlaß-, Ansauge-,
Brennstoff- und Auspuffventil) sind im Zylinderdeckel untergebracht und bequem
zugänglich. Die Luftpumpe L dient zur Erzeugung
hochgespannter Druckluft, welche einerseits zum Einführen des Brennöles in den
Zylinder, andrerseits zum Anlassen des Motors benutzt wird.
Die Brennstoffpumpe B fördert das Brennöl nach dem
Brennstoffventil V. Die Menge des in fein zerstäubtem
Zustande eingeblasenen Brennstoffes wird durch den Regulator R der Leistung des Motors entsprechend verändert.
Deckel und Mantel des Arbeitszylinders, sowie der Mantel der Luftpumpe haben
Wasserkühlung.
Die Kurbelwelle besitzt Ringschmierlager, die übrigen bewegten Teile werden
selbsttätig geschmiert.
Die Luft wird vor Einführung des Brennstoffes derart hoch komprimiert, daß sie
sich genügend stark erhitzt, um eine selbsttätige Entzündung des Brennstoffes,
sobald er in den Arbeitszylinder eingeführt wird, herbeizuführen. Bei der
Verbrennung, welche allmählich erfolgt, findet keine explosionsartige Druckerhöhung
statt. Der nachstehend skizzierte Arbeitsprozeß wiederholt sich nach je zwei
Umdrehungen und umfaßt demnach vier Hube. Beim ersten Hub wird die Luft angesaugt,
beim zweiten komprimiert und dadurch erhitzt, beim dritten Hub erfolgt die
Einführung des Brennstoffes, dessen Verbrennung und Expansion, während beim vierten
Hub die Verbrennungsgase ausgestoßen werden.
Eine Anlage, wie die Firma sie baut, setzt sich zusammen aus dem Einblasegefäß,
welches die Druckluft zum Einführen des Brennstoffes in den Zylinder enthält, der
Einblaseleitung, den beiden Anlaßgefäßen, welche die zum Anlassen des Motors nötige
Druckluft enthalten und von welchem eines als Reserve dient, der Anlaßleitung, den
beiden mit Filtriervorrichtung versehenen Brennstoffgefäßen, den von letzteren zum
Motor führenden Brennstoffleitungen, dem Auspufftopf bezw. Schalldämpfer, dem
Brennstoff-Hauptbehälter, der von letzterem zu den Brennstoffgefäßen führenden
Brennstoffleitung, der Auspuffleitung, der Kühlwasserleitung und dem Motor
selbst.
Die Druckluftgefäße werden zur erstmaligen Inbetriebsetzung des Motors bereits mit
genügend hoch komprimierter Luft gefüllt mitgeliefert und dann während des Betriebes
durch den Motor selbst ausgefüllt.
Textabbildung Bd. 325, S. 188
Fig. 3. Sulzer-Diesel-Motoranlage von 400 PS in einer Strickmaschinenfabrik in
Couvet.
Der Motor wird für Transmissionsbetrieb mit einer Schwungradriemenscheibe versehen.
Wird der elektrische Strom aus irgend welchen Gründen als Energieträger gewünscht,
so ist es empfehlenswert, den Stromerzeuger mit dem Diesel-Motor direkt zu kuppeln, wie dies z.B. Fig. 2 zeigt. Dort ist das Schwungrad des dreizylindrigen 150pferdigen
Motors als Stromerzeuger ausgebildet, welcher von der rechtsseitig sitzenden,
kleinen Dynamo erregt wird. Die, dem Beschauer zugekehrte Seite ist die Steuerseite
des Motors und läßt die, an den Zylindern gelagerte Steuerwelle, die Steuerrollen
und Ventilhebel, sowie den Regulator erkennen. An der Seitenwand links und zum Teil
in den Boden versenkt sind die Druckluftbehälter angeordnet und an derselben Wand auf einer
Wandkonsole die Brennstoffgefässe aufgestellt. Die geschlossene Zuführung des
Brennstoffes zu den Arbeitszylindern, sowie die vollständig restlose Verbrennung in
letzteren gewähren den bekannten, einfachen und reinlichen Betrieb.
Textabbildung Bd. 325, S. 189
Fig. 4. 50 PS-Sulzer-Diesel-Motor in der Maschinenfabrik Grob & Co. in
Horgen.
Textabbildung Bd. 325, S. 189
Fig. 6. 150 PS-Sulzer-Diesel-Motoranlage in Leipzig.
Vor allen anderen Wärmekraftmaschinen besitzt der Dieselmotor als Antriebsmaschine im
allgemeinen und als Reservemaschine im besonderen die Vorzüge, daß zu seiner
Inbetriebsetzung keine Vorbereitungsprozesse nötig sind, wie Anwärmen der Maschine
und Anheizen des Kessels bei Dampfkraftanlagen oder Warmblasen des Generators bei
Gasmaschinen, daß er weiter während der Betriebspausen keinerlei Brennstoff
verbraucht und stets betriebsbereit ist. Es entspricht beim Dieselmotor der
Nettoverbrauch f. d. Pferdestärke dem Brutto verbrauch im Betrieb.
Zum Anlassen und Abstellen des Motors bedarf es keines berufsmäßig ausgebildeten
Personals, so daß für die Bedienung kleine Stundenlöhne ausgeworfen werden können,
Als Kuriosum mag hier angeführt werden, daß eine Sulzer-Diesel-Motorenanlage im Kloster Sacré-Coeur in Estavayer durch eine
Nonne bedient wird.
Textabbildung Bd. 325, S. 189
Fig. 5. 200 PS-Sulzer-Diesel-Motor in einer Gießerei in Bern.
Als Brennstoffe kommen für den Dieselmotor in Betracht Rohöle unmittelbar wie sie aus
der Erde gewonnen werden, Rohölrückstände (Mazut) und die billigen Neben- und
Zwischenprodukte der Oel- und Kohlendestillation, deren Wärmeausnützung durch das
Arbeitsverfahren, das im Dieselmotor zur Verwirklichung gelangt, auf einen besonders
hohen Grad gebracht wird.
Da die zur Verwendung kommenden Rohöle sehr hohe Entzündungstemperaturen besitzen,
ist jede Explosions- oder Feuersgefahr ausgeschlossen; die Verbrennung ist eine
weitgehendst vollkommene und entfällt daher auch jedwede Belästigung der Umgebung
durch Auspuffgase.
Brennstoffrückstände wie etwa Asche bei Dampfanlagen sind nicht wegzuschaffen, so daß
auch diese Kosten entfallen.
Der Brennstoffverbrauch beträgt beim Sulzerschen
Dieselmotor bei normaler Belastung je nach der Größe des Motors f d. PS/std.
180–220 g, was in Deutschland 1¼-2 Pfg. f. d. PSe/Std. entspricht.
Der gegenüber anderen Kraftmotoren geringe Kühlwasserverbrauch beträgt 10–15 l f. d.
effektive Pferdekraftstunde bei 12° C Eintrittstemperatur des Kühlwassers.
Da der günstige Brennstoffverbrauch auch bei den kleinen Motortypen erzielt wird,
bietet der Dieselmotor in weitverzweigten Betrieben, deren Arbeitssäle nur zeitweise
und teilweise im Betriebe stehen, die Möglichkeit, die einzelnen Antriebsmotoren
unabhängig von einander möglichst nahe der Stelle des Kraftverbrauches aufzustellen.
Durch die damit erreichte Dezentralisation der Krafterzeugung können teuere
Transmissionsanlagen vermieden und die verschiedenen Arbeitssäle von einander
unabhängig gemacht werden.
Als einige Beispiele von Werkstättenbetrieben mit Sulzer-Diesel-Motoren mögen die nachfolgend beschriebenen Anlagen
dienen.
Fig. 3 zeigt den Maschinenraum der
Strickmaschinenfabrik von E. Dubied & Cie. in Couvet. Bei dieser Anlage wurde zuerst der im
Vordergrund sichtbare Motor von 120 PS aufgestellt. Nach voller Ausnutzung desselben
wurde dann später der hintere Motor von 260 PS Leistung hinzugefügt. Bei beiden
Motoren sind die Stromerzeuger in die Schwungräder eingebaut. Es zeigt sich in
diesem Bild besonders der geringe Raumbedarf einer Anlage, welche zeitweilig eine
Leistung bis zu 400 PS entwickelt.
Fig. 4 zeigt einen zweizylindrigen Diesel-Motor von 52 PS Leistung in der mechanischen
Werkstätte von Grob & Cie. in Horgen. Während der Hauptriemen auf die Werkstättentransmission
arbeitet, wird ein kleinerer Teil der Kraft zum Antrieb einer Dynamo verwendet,
welche den Strom für die Werkstättenbeleuchtung liefert.
Eine größere Anlage zeigt Fig. 5. Der Motor verfügt
hier über 200 PS und ist mit dem Stromerzeuger zusammengebaut. Die Anlage dient zur
Kraft- und Lichtversorgung einer Gießerei, welche bisher mit zwei Kraftgasmotoren
von je 100 PS arbeitetete. Nachdem der Motor ein Jahr im Betrieb gestanden hatte,
wurde er eingehenden Messungsversuchen unterzogen. Es ergaben sich dabei folgende
sehr günstige Resultate. Bei einer Leistung von 199,5 PS belief sich der
Brennstoffverbrauch f. d. PSe/Std. auf 188 g, was bei der jetzigen Höhe des
Brennölpreises von ö Frs. f. 100 kg in der Schweiz in Cts umgerechnet einen Betrag
von 1,1 Cts. (0,88 Pf.) f. d. PSe/Std. ausmacht. Der Kühlwasserverbrauch stellte sich
dabei auf 12,8 1 f. d. PSe/Std.
Die Anpasssungsfähigkeit des Diesel-Motors an schon
bestehende Betriebe zeigt die Anlage Fig. 6. Dieser
Motor, welcher 150 PS leistet, wurde zur Unterstützung der stark überlasteten
Hauptmaschinenanlage nachbestellt und in einem Vorraum des Maschinenhauses
untergebracht. Der Motor, welcher mittelst Seiltrieb auf die Haupttransmission der
Fabrik (Anlage in Leipzig) arbeitet, soll später zum Antrieb einer Lichtdynamo
Verwendung finden, weshalb er jetzt schon mit einem Ungleichförmigkeitsgrad von
1/150 arbeitet.
Gleichstrombahnen in Amerika.
Wesentliche Bedeutung messen die Berichte in den amerikanischen Zeitschriften den mit
1200 Volt Gleichstrom betriebenen Bahnen bei (s. D. p. J. 1909, S. 603). Besonders
wird betont, daß die Wagenausrüstungen sich zum Teil unter schwierigen Verhältnissen
durchaus bewährt haben. Weniger gut scheint es um die entsprechenden
Stromerzeugeranlagen bestellt zu sein. Die besten Erfolge sind anscheinend bei der
Hintereinanderschaltung zweier Stromerzeuger für je 600 Volt erzielt worden. Selbst
bei der Kraftübertragung mit Drehstrom werden meist derartige Maschinen mittels
Motoren angetrieben. Maschinen, die unmittelbar an einem Kommutator 1200 Volt
liefern, haben bei schweren Kurzschlüssen auf der Strecke Schwierigkeiten ergeben,
die jedoch durch Umbau der Bürstenhalter beseitigt sein sollen.
Drehstrom-Gleichstromumformer, deren Verwendung mit Rücksicht auf den guten
Wirkungsgrad naheliegt, sind für volle Spannung nicht gebaut worden; dagegen sind
Versuche, zwei Umformer für je 600 Volt hintereinander zu schalten, so befriedigend
ausgefallen, daß die Southern Pacifique Railway Company
sechs Maschinengruppen, bestehend aus je zwei 750 KW Umformern, der General Electric Company in Auftrag gegeben hat.
Bei der Oberleitung hat man mit Hilfe von Zugisolatoren zu den bisher verwendeten
Aufhängungen für 600 Volt eine zweite Isolation hinzugefügt und hiermit
befriedigende Ergebnisse erzielt. Günstig ist hierbei, daß die Holzmasten noch eine
weitere Isolation gegen Erde bilden. Es hat sich übrigens gezeigt, daß auch an der
1200 Volt-Oberleitung Ausbesserungen vorgenommen werden können, wenn diese unter
Spannung steht. Die Lebensdauer der Kontaktrollen ist etwas günstiger als bei 600
Volt und beträgt 8000–9000 Wagenkilometer.
Bezüglich des Verhaltens der Motoren im Betriebe sei darauf hingewiesen, daß als
Maßstab für die Güte eines Motors die Lebensdauer der Bürsten gelten kann, da hierzu
die Kommutierung, die Kommutatorabnutzung, das Verschmutzen der Wicklung u.a. in
Beziehung stehen. Auf der Pittsburg Harmony Butler und
New Castle Linie, deren Betriebsbedingungen sehr
ungünstige sind, haben die Motoren in 12 Monaten rund 110000 Wagenkilometer
zurückgelegt und die Bürsten haben sich hierbei nur um etwa 3,2 mm abgenutzt. Da
insgesamt 12 mm abgenutzt werden können, so dürfte eine Lebensdauer von 360000
Wagenkilometer erreicht werden. Am Kommutator brauchte das Auskratzen des Glimmers
zwischen den Lamellen bisher noch nicht wiederholt zu werden und die durch Abnutzung
verursachte Verringerung des Kommutatordurchmessers hat bei keinem Motor 0,8 mm
erreicht. (Eveleth) [Electric Railway Journal 1909, II.
S. 24–25.].
Pr.
Erztaschenauslauf mit Klappenverschluß.
Das Auslaufen von Erzen und allgemein von körnigem, insbesondere grobkörnigem Gut aus
den Aufbewahrbehältern durch die Auslaufschnauze hindurch wird bei den bisherigen
Einrichtungen durch Zusammenstauen des Gutes in dem verhältnismäßig engen
Auslaufhalse und durch Bildung einer Art Gewölbe, das den Behälterinhalt trägt,
gehindert. Bei allen vorhandenen Vorrichtungen ist ein andauerndes Stochern fast
unerläßlich, um das Auslaufen des Erzes zu ermöglichen. Eine Neuerung der Firma Ed. Züblin & Cie. in Straßburg i. E., wie sie bei
der Gelsenkirchner Bergwerks-A.-G., Abteilung Aachener Hütten-Verein in Esch (Luxemburg) ausgeführt
worden ist, verhütet durch eine bestimmte Formgebung des Auslauftrichters die
Bildung von Gewölben und besitzt in dem Klappensystem einen einfach zu bedienenden
und daneben sehr leistungsfähigen Verschluß der Auslauföffnung. Während zwei
einander gegenüberliegende Wände des Siloauslaufes nach unten hin konvergieren,
divergieren die beiden andern Wände bis zur eigentlichen Auslaufkante. Mittels
einiger weiterer Hilfsflächen wird eine rechteckige Oeffnung von etwa 0,80 m Höhe
und doppelter Breite gebildet, wodurch der Strom veranlaßt wird in die Breite zu
gehen, und der Stromquerschnitt also zu einer Drehung um 90° gezwungen wird. Dem
auslaufenden Gut wird weder Zeit noch Gelegenheit zum Festsetzen gelassen. Der
Verschluß besteht aus mehreren, voneinander unabhängigen Klappen, die durch schwere Gegengewichte
belastet und an der Oberkante der Auslauföffnung drehbar gelagert sind. Mittels
einer im wesentlichen aus einer Seiltrommel und einer dazu gehörigen Klauenkupplung
mit Bedienungshebel für jede einzelne Klappe bestehenden, auch fahrbar für mehrere
Klappenverschlüsse angeordneten Windevorrichtung wird das Anheben der Klappen
bewirkt. Durch an verschiedenen Stellen vorgenommene Versuche wurde ermittelt, daß
zum Beladen eines Wagens von 12–15 t nur 10 bis 15 Sek. nötig waren. Die ganz aus
Eisenbeton bestehenden Erztaschen der Gelsenkirchner
Bergwerks A.-G. in Esch haben insgesamt 32 Ausläufe, die sämtlich mit durch
fahrbare Windwerke bediente Klappenverschlüsse versehen sind. Der Kraftaufwand
beläuft sich auf 0,4–0,6 PS für eine Klappe. Eine weitere, aus drei
Doppelverschlüssen zu je 12 Klappen bestehende und ausschließlich zum Beladen von
Eisenbahnwagen dienende Anlage wird zur Zeit für die Société
civile des Mines de St. Plerremont in Mancieulles ausgeführt. (F. Züblin.) [Zeitschrift des Vereins deutscher
Ingenieure, 1909, S. 1926.]
J.
Die Materialprüfungsanstalt an der technischen Hochschule zu
Darmstadt
erledigte nach dem vorliegenden Bericht des Vorstandes in
ihrem zweiten Betriebsjahr (1908/09) 126 Anträge, (gegen 95 im Vorjahres. D. p. J. 1908, S. 751. auf
Prüfung von Metallen, Baumaterialien und Oel. Die Untersuchung der Metalle
erstreckte sich auf deren Festigkeitseigenschaften und Kleingefüge, bei
Leichtmetallen auch auf das spez. Gewicht. Letzteres betrug bei einem für die
Internationale Luftschifffahrtausstellung untersuchten Metall mit 29–30 kg/qmm
Zugfestigkeit und 15 v. H. Dehnung 1,9. Genannt seien ferner Versuche mit
Bronzehaken zum Halten von elektrischen Freileitungsdrähten an den Masten. Bei einem
Drahtbruch soll die Leitung durch Lösung des Hakens stromlos werden.
Ein Verstahlungsmittel, bei dem nach Angabe des Herstellers bei einer Einsatzdauer
von 24 Stunden Rundstäbe von 24 mm ⌀ durch und durch verstahlt sein sollen, erfüllte
nach der mikroskopischen Untersuchung, Härteprüfung, sowie nach Versuchen an
Drehstählen, welche aus dem Kern des mit diesem Mittel verstahlten Eisens
hergestellt wurden, die gestellten Anforderungen nicht.
Schlacken- und Naturzemente, bei denen der Wasserzusatz nach den Normen so zu
bemessen ist, daß der Schlammaustritt aus der Druckform zwischen dem 90 und 110
Schlage des Böhmeschen Hammer-Apparates erfolgte,
ergaben einen feuchteren Mörtel als Portlandzement, bei dem der Wasserzusatz in
der gleichen Weise nach den Normen bestimmt wurde. Die größere Festigkeit hatte
geringere Zug- und Druckfestigkeitwerte zur Folge. Es wird daher empfohlen, eventl.
bei Natur- und Schlackenzementen den Wasserzusatz zum Mörtel nicht nach den Normen
zu bestimmen, sondern so zu wählen, daß sich ein Mörtel von etwa normaler Konsistenz
ergibt. Selbstverständlich kann in diesem Falle die Prüfung nicht mehr als nach den
Normen ausgeführt gelten. Ein Bimsbeton in unbekanntem Mischungsverhältnis ergab im
Alter von 28 Tagen eine Druckfestigkeit von 132–155 kg/qcm.
Beton im Mischungsverhältnis 1 : 3 : 5 aus einem eingestürzten Hause hatte nur 34–45
kg/qcm
Druckfestigkeit. Soweit sich an dem vorhandenen Beton feststellen ließ, war diese
außerordentlich geringe Druckfestigkeit darauf zurückzuführen, daß der Beton in
großer Anzahl Einschlüsse von Lehm bis Haselnußgröße enthielt.
Betonhohlsteine für Hausbauzwecke ergaben Druckfestigkeiten von etwa 60–80 kg/qcm, wobei die
Hohlräume in die Druckfläche miteingerechnet wurden.
Versuche mit natürlichen Steinen ergaben folgende Druckfestigkeiten und Abnutzungen
bei normengemäßer Prüfung auf der Bauschingerschen
Schleifscheibe.
Material
Druckfestigkeit in kg/qcm
Ab-nutzungin g
in luft-TrockenemZustand
in wasser-sattemZustand
Tuffstein
205
137
–
Odenwald-Porphyr
2262
1781
–
Basaltlava
1181
1040
34,9
Basalt
3732
3420
19,2
Odenwald-Granit, grob- körnig
2476
2421
16,5
Odenwald-Granit, fein- körnig
2568
2328
17,6
Belgischer Granit
3444
3283
14,9
Odenwald-Marmor
1000
1008
–
Backsteine zeigten eine Wasseraufnahme von 6,8 bis 18,8 v. H. des Trockengewichtes
und eine Druckfestigkeit im lufttrockenen Zustande von 112–375 kg/qcm, im
wassersatten Zustande von 110–372 kg/qcm; Schwemmsteine ergaben im lufttrockenen Zustande
eine Festigkeit von 19,9 und im wassersatten Zustande von 15,5 kg/qcm.
Zementrohre für Kanalisationszwecke mit einem inneren ⌀ von 70–100 cm lieferten bei
äußerem Scheiteldruck Bruchbelastungen zwischen 3195 und 3957 kg. Zementmörtelproben
aus Basalt- oder Porphyrsand ergaben etwas größere Druckfestigkeit und erheblich
größere Zugfestigkeit als Mörtel aus Normalsand und gewöhnlichem Mauersand.
ε