Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 782 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Eisenbetondecken mit Streckmetalleinlage.
Zur Klärung der Frage, ob Streckmetall als Eiseneinlage in Betondecken geeignet ist,
wurden von Sachs in Dortmund 9 Bruchversuche mit 15 cm
starken, 100 cm breiten und 400 cm weiten Betondecken gemacht. Die Decken
unterschieden sich nur durch die Form des Eisenquerschnittes von rd. 7 qcm
Querschnitt. Drei Decken hatten Streckmetall Nr. 10 (7,5 cm Maschenweite, 0,6 cm
Stegbreite und 0,45 cm Stegstärke), drei andere 9 Rundeisen von 10 mm ⌀ und die drei
letzten Streckmetall Nr. 9 (7,5 cm Maschenweite, 0,45 cm Stegbreite und 0,3 cm
Stegstärke) sowie 7 Rundeisen von 8 mm und 1 Rundeisen von 6 mm ⌀ als Einlage. Die
letzte Art der Bewehrung wird gewöhnlich in der Praxis ausgeführt. Die Ergebnisse
waren bei gleichmäßig verteilter Belastung:
Bruchlasten.
Eiseneinlagen
Versuche
Mittelwert
I
II
III
Streckmetall
7650
8070
7670
7800 kg
Rundeisen
5470
5470
5130
5360 kg
Streckmetall und Rundeisen
6350
7270
7270
7000 kg
Der Bruch erfolgte bei den Rundeisendecken durch übermäßige Dehnung der
Rundeisen, ohne daß diese rissen, bei den Streckmetalldecken durch Zerreißen des
Streekmetalles in der Bruchfuge. Hiernach ist Streckmetall als Einlage geeignet.
(Sachs.) [Deutsche Bauzeitung, Zementbeilage S.
77.]
Dr. Ing. Weiske.
Ueber die Erschütterung der Gebäude durch schnellaufende
Maschinen.
Auf einem gußeisernen Block mit etwas verbreitertem Fuß wird eine Stahllamelle
befestigt, die vorn eine Spitze trägt, welche auf berußtem Papier ihre Bewegungen
aufschreibt. Steht der Block auf einem Boden, welcher regelmäßigen Schwankungen
ausgesetzt ist, so kommt die Lamelle in Schwingungen. Die auf dem Papier gezeichnete
Kurve gestattet diese Schwingungen zu messen, die, je nachdem die Lamelle oben oder
an einer Seite des Blockes befestigt ist, die senkrechten bezw. die wagerechten
Schwankungen des Bodens erkennen läßt.
Auf Grund der Elastizitätstheorie wird die Beziehung zwischen dem Ausschlag der
Lamellenspitze und der Schwankung des Bodens entwickelt und nachher der Apparat
benutzt, um die Schwingungen in der näheren Umgebung eines Hauses festzustellen, in
welchem eine Diesel-Maschine von leider nicht angegebener Stärke
arbeitet. In einem unmittelbar benachbarten Hause betrug die Ausschlagweite des
Fußbodens im oberen Stockwerk 0,0255 mm. Das erscheint gering; da aber die Maschine
über 500 Umdrehungen i. d. Min. macht, so sind für diese geringen Ausschläge doch
recht starke Beschleunigungskräfte nötig. Bei einer Belastung des Fundaments mit
24125 kg/qm entspricht jeder Schlag einer Kraft von 249 kg. Bei ihrer Häufigkeit von
8,6 mal i. d. Sekunde können sie sehr wohl Zerstörungen hervorrufen.
In unmittelbarer Nähe der Maschine herrschen senkrechte Schwingungen vor, in einiger
Entfernung halten sich senkrechte und wagerechte das Gleichgewicht; in Entfernungen
von 75-100 m sind die Schwingungen nicht mehr merkbar. (B.
Golitzine.) [Compt rendus 1910, S. 2.]
Dr. K Sehr.
Kleine Gleichstrom-Turbodynamos.
Die A. E. G. führt kleine Turbodynamos von 2 bis 100 PS
nach dem System Curtis mit einem oder zwei Rädern und
je nach dem zu verarbeitenden Wärmegefälle mit zwei, drei oder vier
Geschwindigkeitsstufen aus. Die Turbinen haben verschiedene Bauart, je nachdem sie
für Auspuff oder Kondensation, für Gegendruck, für Heizdampfentnahme und für Betrieb
mit niedrig gespanntem Dampf bestimmt sind. Das sehr stark ausgeführte Gehäuse ist
in seiner Mittelebene geteilt; in der oberen Hälfte sind die Kanäle für den
Dichtungsdampf der Stopfbüchsen eingegossen. Turbinen- und Dynamowelle sind jede für
sich in zwei Lagern gelagert und durch eine Kupplung verbunden, welche eine
Längsbeweglichkeit gestattet. Die Dichtungen haben einfache Labyrinthrillen. Die
Lager besitzen Ringschmierung; falls diese versagt, bekommen die Lagerrinnen noch
genügend Oel, weil die Wellen teilweise im Oelsumpf laufen. Durch die reichliche
Größe des Oelbehälters wird dies genügend gekühlt. Der Regulator sitzt am vorderen
Wellenende und ist in den Lagerkörper vollständig eingebaut, so daß keine
beweglichen Teile von außen sichtbar sind. Die Regulatorbewegung wird durch ein
Gestänge direkt auf das Drosselorgan übertragen, das als einfacher Kolben
ausgebildet und mit dem Absperrventil in einem Stück vereinigt ist. Für
Ueberlastungen und für den Auspuffbetrieb bei Kondensationsturbinen sind Zusatzdüsen
vorgesehen, zu welchen der Dampf von einem oder mehreren Ventilen von Hand
zugelassen wird. Bei den Turbinen mit zwei Druckstufen strömt bei Auspuffbetrieb
durch ein Ventil der Dampf aus der ersten Stufe direkt in das Abdampfrohr. Das
Ventil öffnet sich unter dem hierbei auftretenden höheren Ueberdruck in der ersten
Stufe und schließt sich wieder, sobald die zweite Stufe wieder mit Unterdruck
arbeitet. Das Absperrventil steht unter ständiger Federspannung, die durch den
Sicherheitsregler bei Ueberschreitung einer höchsten zulässigen Tourenzahl ausgelöst
wird.
Die Dampfturbinen dieser Bauart werden auch zum Antrieb von Pumpen, Ventilatoren usw.
ausgeführt. (Strohbach.) [Zeitschrift f. d. gesamte
Turbinenwesen 1910, S. 437.]
M.
Selbsttätiger Saug- und Stoßwidder für große Wassermengen mit
geringem Gefälle.
Der von dem Ottensener Eisenwerk A.-G. in
Altona-Ottensen hergestellte „Hydropulsator“ genannte Widder bezweckt die
Ausnutzung großer Wassermengen mit geringem Gefälle für die Bewässerung oder
Entwässerung von Ländereien, sowie für die Gewinnung von Kraft, d.h. Wassermengen,
wie sie im Ebbe- und Flutgebiet, vielfach auch im Oberlauf von Flüssen, zur
Verfügung stehen, aber bisher wegen der großen Abmessungen und geringen
Wirkungsgrade, welche die Maschinen erhalten würden, kaum ausnutzbar wären. Während
die hydraulischen Widder in der bekannten Bauart nur für kleine Wassermengen
verwendbar sind, weil die schlagenden oder ruckweise arbeitenden Verschlüsse für
größere Abmessungen auf die Dauer nicht betriebsfähig sind, sind derartige Ventile
bei dem vorliegenden Widder gänzlich vermieden und durch einen ununterbrochen
umlaufenden Steuerkreisel ersetzt. Fig. 1 und 2 zeigen schematisch die Anordnung und Wirkungsweise
dieser Einrichtung. Soll der Widder als Saugwidder arbeiten, so tritt das
Kraftwasser durch das Rohr O in die Kammer O und das zu hebende Wasser durch ein Rohr in den
Schacht U ein. Beide Räume sind durch einen Kreisel
voneinander getrennt, dessen Ventile die Triebrohre b
steuern. Die Zahl dieser Rohre und ihr Querschnitt hängen von der zu leistenden
Arbeit ab. Die Rohre münden in den Behälter Af, in welchen aus dem Schacht U das Wasser angesaugt werden soll. Der Kreisel ist
durch Scheidewände, die nach Art von Turbinenschaufeln gekrümmt sind, in eine Anzahl
von Kammern c und d
geteilt, von denen die eine Hälfte, die Kammern c, nach
dem Oberwasser, die andere Hälfte, d, nach dem
Unterwasser hin offen sind. Das Druckwasser strömt durch die Kammer c in ein Rohr b und dreht
dabei den Kreisel in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung herum, wobei dann
bald das benachbarte Feld d des Kreisels vor das Rohr
b gelangt und, dieses von dem Druckwasser
abschließend, nach dem Unterwasser hin öffnet. Das Unterwasser wird daher von dem im
Rohr b in Bewegung befindlichen, infolge seiner
Trägheit dem Ausgange zustrebenden Wasser aus dem Raume U nachgesaugt, und zwar so lange, bis die lebendige Kraft im Rohr b aufgezehrt ist. In diesem Augenblick wird aber das
Zurücklaufen des geförderten Wassers dadurch verhindert, daß durch den sich weiter
drehenden Kreisel die Verbindung des Rohres b mit dem
Unterwasser unterbrochen und dem Wasser im Rohr b durch
das Oberwasser wieder neue Geschwindigkeit zugeführt wird.
Textabbildung Bd. 325, S. 782
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 325, S. 782
Fig. 2.
Soll die Maschine dagegen als Stoßwidder zum Heben von Wasser dienen, so wird das
Kraftwasser aus dem Behälter M durch die Triebrohre b in den Kreisel geführt, versetzt den Kreisel in
Drehung und gelangt so abwechselnd durch die Kammern d in den Raum U und von da in den Abfluß, oder es wird in der
folgenden Kreiselstellung durch die ihm erteilte lebendige Kraft über die Kammern
c in den Raum O
gehoben, aus dem es abfließen kann. Der Vorgang ist also genau wie beim Ansaugen,
nur daß das Wasser überall in der entgegengesetzten Richtung läuft.
H.
Die Hauptversammlung der Schiffbautechnischen
Gesellschaft.
In der diesjährigen Hauptversammlung wurden folgende Vorträge gehalten:
Die weitere Entwicklung auf dem Gebiete des Gleichstrom –
Dampfmaschinenbaues. Prof. Stampf.
Der Aufbau schwerer Geschütztürme an Bord von Schiffen. Freg. Kapt.
Thorbecke.
Schiffs-Dieselmotore. Dir. Th.
Saiuberlich.
Verwendung elektrischer Fernthermometer. Ziv. Ing. O. Weiß.
Bewegungserscheinungen beim Schuß. Geh. Reg. Rat Prof. Dr. Cranz.
Neuartige Schlingertanks zur Abdämpfung von Schiffsrollbewegungen
und ihre erfolgreiche Anwendung in der Praxis. Dir. Frahm.
Lichtbilder nach farbigen Photographien von Spitzbergen und den
Polarregionen. Geh. Reg.-Rat Prof. Dr. Miethe.
Heißdampfanlagen mit Ventilmaschinen für Schiffsbetrieb. Reg.-Rat
Dr. Ing. Mehlis.
Die Entwicklung eines neuen Schleppdampfertyps für
Schiffahrtskanäle. Dr. Ing. Gebers.
Aus dem reichhaltigen und vielseitigen Programm sei nachfolgend unserem Leserkreis
nur das Wichtigste wiedergegeben.
Der erste Vortrag ist eine Fortsetzung des von Prof. Stumpf in der vorjährigen Versammlung gehaltenen Vortrages, daher wird die
Gleichstrom-Dampfmaschine als bekannt vorausgesetzt. Diese verlangt große
Uebertrittsquerschnitte und möglichst kurze Ueberströmungsleitungen nach dem
Kondensator, weil die Auspuffzeiten der normalen Dampfmaschine und der
Gleichstrommaschine sich zueinander verhalten wie 1: 2; aus diesem Grunde sind auch
die Widerstände bei der Ueberströmung nach dem Kondensator so klein wie möglich zu
halten. Dies ist bei der Gleichstrommaschine sehr leicht zu bewerkstelligen, indem
man z.B. den Auspuff in der ganzen Breite des Auspuffwulstes nach dem Kondensator
führt oder den Kondensator direkt an den Auspuffwulst anschließt. Die Mantelheizung
der Gleichstrommaschine gewinnt um so mehr an Bedeutung, je mehr sich die Temperatur
des Kampfes der Sattdampftemperatur nähert. Der Mantel erstreckt sich um so mehr
nach der Mitte des Zylinders, je mehr diese Temperatur erreicht ist; bei 350° werden
andererseits nur noch die Deckel geheizt. Die äußere, durch die Heizung zugeführte
Wärme wird nach dem Grundsatz abgestuft, daß die Heiztemperatur mit derjenigen des
Dampfes zurückgeht. Der Kolben findet dadurch Während seiner höchsten
Geschwindigkeit die niedrigste Temperatur. Eingehende Versuche mit und ohne Mantel
ergaben, daß der Dampfverbrauch bei einem mittleren Druck von 2,5 kg bei einer
Dampftemperatur von 325° mit oder ohne Zylindermantel derselbe war. Nennenswerte
Aenderungen des Dampfverbrauchs werden bei hoher Ueberhitzung zwischen einem
mittleren Druck von 1 und 3 at nicht beobachtet. Dies ist auch der Fall für
Sattdampf bei einem mittl. Druck zwischen 1 und 2,4 at. Der günstigste Dampf
verbrauch beträgt 4 kg bei 325° und nur 9,2 at Spannung, also so viel, wie bei den
drei 6000 PS-Maschinen des Berliner Elektrizitätswerkes gemessen worden ist. Rechnet
man die Unkosten des Dampf- und Oelverbrauchs, so ergibt es sich, daß die
Gleichstrommaschine wirtschaftlich gleichgünstig arbeitet, ob gesättigter oder
überhitzter Dampf gebraucht wird. Letzterer ruft zudem seiner größeren
Wärmeausstrahlung und Undichtigkeitsverlusten wegen noch mehr Verluste als der
Sattdampf hervor. Der Kardinalfehler der normalen Dampfmaschine ist der
„Wechselstrom“, wird dieser durch den „Gleichstrom“ ersetzt, so
fällt die Auskühlung der schädlichen Flächen fort, und es werden dadurch
Stufeneinteilung und Ueberhitzung überflüssig. Bei den heute üblichen Dampfdrucken
sollte in den meisten Fällen die Gleichstrommaschine als einstufige
Sattdampfmaschine gewählt werden.
Die Verwendbarkeit der Gleichstrommaschine wird an Hand mehrerer Beispiele erläutert.
Das Prinzip des Gleichstroms ist bereits bei Lokomotiven, Fördermaschinen,
Schiffsmaschinen angewendet und praktisch erprobt worden. Von den letzteren werden
Betriebsresultate sogar von einer 1000 PS-Maschine erwartet.
Schiffsdieselmotore. Der Dieselmotor ist die vollkommenste Verbrennungskraftmaschine.
In ihr wird der Brennstoff bis 35 v. H. ausgenutzt, gegenüber 23 v. H. bei der
Gaskraftmaschine und 13 v. H. bei der besten Dampfmaschine. Das trotzdem in
Schiffbaukreisen noch herrschende Vorurteil gegen die Verbrennungskraftmaschine wird
bald beseitigt werden, nachdem verschiedene Werften mit den vorhandenen
Einrichtungen betriebssichere Motoren geliefert haben. Neben dem einfach wirkenden
Viertaktmotor gewinnt auch der Zweitaktmotor an Bedeutung. Um den Motor auch für
große Leistungen verwendbar zu machen, wird der Dieselmotor als doppeltwirkender
Motor nach dem Zwei- oder auch Viertaktsystem ausgebaut. Im allgemeinen ergeben sich
für den Bordbetrieb durch den Einbau der Dieselmotore folgende Vorteile:
Durch den Fortfall der Kesselanlage und die kleiner ausfallenden Brennstoffbehälter
wird an Raum gewonnen, um so mehr, als auch Räume zur Unterbringung des Brennstoffes
verwendet werden können, die sonst nur teilweise auszunutzen sind.
Wegen des geringeren Gewichts der Motoranlage und des Brennstoffes erhöht sich die
Tragfähigkeit des Schiffes. Das leichtere und schnellere Anbordnehmen des
Brennstoffes erspart Zeit und Lohn.
Die Anlage ist schneller betriebsbereit und verlangt leichtere und geringere Wartung.
Das notwendige Personal ist bedeutend kleiner, weil das Heizpersonal entbehrlich
wird. Durch die genannten Vorteile entsteht die Möglichkeit, den Aktionsradius zu
vergrößern.
Hinderlich für die allgemeinere Einführung der Motoren ist der Mangel an
Bezugsquellen des Brennstoffes in vielen Häfen, sowie auch, daß der Dampf noch
vielfach unentbehrlich ist für den Betrieb der Hilfsmaschinen auf Deck und für die
Heizung.
Der Vortragende bespricht alsdann eingehend zwei Dieselmotoren für zwei von der Firma
Frerichs & Co. in
Osterholz-Scharmbeck erbauten Dampfer. Der eine Motor, direkt umsteuerbar und
vierzylindrig, soll bei 360 Umdrehungen 200 eff. PS leisten. Das Schiff führt 100 kg
Gasöl mit, womit bei 9,5 Seemeilen Geschwindigkeit eine Strecke von 240 Seemeilen
gefahren werden kann. Die Umsteuerung geschieht mittels Preßluft. Der Kompressor ist
gleichsam als fünfter Zylinder an den Viertaktmotor angeschlossen, um beim
Nichtanspringen des Motors als Arbeitszylinder zu wirken.
Der zweite Motor, ein zweizylindriger Dieselmotor (330 Umdrehungen, 80 – 90
PSe) ist in einen Fischdampfer eingebaut worden
und hat auf seiner ersten Fahrt 75 Stunden lang ohne Unterbrechung bei hohem Seegang
gearbeitet.
Zur Abdämpfung von Schiffsrollbewegungen ist schon seit vielen Jahren Abhilfe gesucht
worden. Die bis jetzt dafür benutzten Mittel haben wenig Erfolg gezeigt. Die heute
noch verwendeten Schlingerkiele rufen bei größeren Rollbewegungen eine Abdämpfung
hervor, sind aber bei kleineren Rollbewegungen fast wirkungslos. Die Schlingerkiele
vermehren aber den Schiffswiderstand bedeutend, auch sind sie beim Docken und in
engem Fahrwasser Verletzungen ausgesetzt. Die vom Vortragenden, Dir. Frahm gemachte Erfindung benutzt Wasser, welches in
besondere ins Schiff eingebaute Kammern, die von Bord zu Bord reichen, untergebracht
wird. Diese Idee wurde schon 1883 von Watts, dem
Chefkonstrukteur der englischen Marine, vorgeschlagen. Das Wasser befand sich aber
dort in offenen Kammern, während jetzt geschlossene und mittschiffs absperrbare
Kammern genommen werden. Die Wasserkammer hat U-förmige Gestalt und wird am
geeignetsten in der Mitte des Schiffes aufgestellt. Die in der Kammer hin- und
herschwingende Wassersäule erzeugt eine sekundäre Resonanz, die der Hauptresonanz
zwischen Welle und Schiff entgegenwirken soll. Diese Erscheinungen werden durch den
Vortragenden an Hand von Modellversuchen und Rechnungsbeispielen klargelegt. Die
praktische Durchführung auf einigen Schiffen haben die Versuchsresultate voll
bestätigt. Diese Schlingertanks sind nicht blos für Passagierdampfer, sondern auch
für Kriegsschiffe von der größten Bedeutung. Die in den Kammern benötigte
Wassermengen überschreiten 1,3 – 1,5 v. H. des Deplacements nicht. Die Verminderung
der Schiffsausschläge der Breite nach (Schlingerausschläge) gelingt nahezu ganz oder
wenigstens zum größten Teil.
Der Vortrag über Heißdampfanlagen bespricht in der Hauptsache die Verwendung der Lentz-Steuerung im Schiffsbetrieb. Die bis jetzt größte
Ausführung dieser Art ist die 3200 PS-Ventilmaschine vom Dampfer „Answald“.
Es wurde auf längeren Seereisen ein Kohlenverbrauch von 0,529 kg festgestellt. Die
zwei Zweifachexpansionsmaschinen sind zu einer Vierkurbelmaschine vereinigt. Alle
Ventile liegen in der Längsachse der Maschine. Es sind heute 37 Schiffsmaschinen,
System Lentz, in Betrieb.
Dr. Ing. Gebers berichtet in seinem Vortrage über die
von der Kgl. Versuchsanstalt für Wasserbau ausgeführten Modellversuche. Die
Haugtergebnisse der zahlreichen Versuche lassen sich wie folgt aussprechen.
Die im Schleppbetrieb beobachteten Einwirkungen auf das Kanalbett werden ebenfalls
bei den Modellversuchen festgestellt. Die Profilveränderungen des Kanals rühren
nicht etwa von der Schraube her, sondern hauptsächlich vom Ruder. Durch die
Verwendung von zwei Rudern wird dies vermieden. Außerdem ist die Formgebung der
Schraube von großem Einfluß auf die Veränderungen der Kanalsohle. Von dem
Doppelruder wird noch eine Steigerung des Wirkungsgrades erwartet. Durch Einbau
eines solchen Ruders können auch Einruderschlepper in Kanalschlepper umgewandelt
werden.
– l –.