Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 329, Jahrgang 1914, S. 250 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau
Eine neue Art Wippkran nach der Ausführung von Babcock Wilcox, Glasgow, ist im Engineering vom 30.
Januar 1914 veröffentlicht. Sein Hauptmerkmal ist der geteilte Kranbalken. Beim
Einziehen des großen Auslegers A senkt sich der kurze
äußere Ausleger B. Beide Bewegungen vereinigen sich
derart, daß der Haken und damit auch die Last wagerecht geführt werden, wodurch die
Handhabung der Last wesentlich erleichtert wird. In der Abb. 1 ist ein Hafenkran von 3 t Tragkraft dargestellt. Der Kranträger
ist für die äußerste Stellung gezeichnet. Die punktierten Linien zeigen denselben
für die kleinste Ausladung. C ist der Kopf des großen
Kranträgers, der in D auf einer Drehscheibe gelenkartig
befestigt ist. Der äußere Kranhebel B ist um das Gelenk
C drehbar, trägt am Ende die Seilrolle E und ist durch das Seil F
mit dem Krangestell im Punkte G verbunden.
Beim Einziehen des Kranträgers A verringert sich die
Entfernung zwischen den Punkten C und G, und das Seil wickelt sich auf der Kurve H so ab, daß sich bei steigendem Punkte C der äußere Kranhebel B
senkt. Die Form der Kurve kann so gewählt werden, daß der Haken immer in derselben
Höhenlage bleibt und die Stabilität gesichert ist.
Das tote Gewicht des Auslegers wird durch das Gegengewicht J ausgeglichen. Dieses ist um den Zapfen K
drehbar aufgehängt und wirkt durch Vermittlung von Hebeln auf die Welle G. Mit derselben Welle sind zwei Hebel L verkeilt, deren Endpunkte durch Schubstangen M mit dem Kranträger A
verbunden sind. Die Welle G
wird durch einen Motor mittels Zahnradübersetzung gedreht, wodurch das Wippen
bewerkstelligt wird. Dieses erfolgt bei gleichmäßiger Umdrehungszahl des Motors mit
einer ziemlich konstanten Geschwindigkeit. Nur in den äußersten Stellungen nimmt die
Geschwindigkeit in größerem Maße ab, da Hebel L und
Schubstangen M dem Totpunkte nahe kommen. Diese
Verringerung der Wippgeschwindigkeit am Schluß der Bewegung ist insofern
vorteilhaft, als hierdurch ein zu starkes Ausschwingen der Last vermieden wird. Ein
weiterer Vorteil des geknickten Auslegers dem geraden gegenüber liegt darin, daß das
lose Seilende bei derselben Ausladung beträchtlich kürzer wird, und damit das
Schwingen der Last verringert wird.
Textabbildung Bd. 329, S. 250
Abb. 1.
Textabbildung Bd. 329, S. 250
Abb. 2.
Aus der Abb. 2 ist ersichtlich, in welcher Weise die
Wippgeschwindigkeit bei einem geraden Ausleger wechselt. Bei gleicher Motordrehzahl
ist die Wippgeschwindigkeit im Bereiche der größten Ausladung, mit der am meisten
gearbeitet wird, am kleinsten, während sie bei geringen Ausladungen schnell wächst.
So verhalten sich z.B. in den gezeichneten Stellungen 1
und 7 die Wippgeschwindigkeiten wie 1 zu 6. Die innere
Wippbewegung erfolgt also 6 mal so schnell als außen, so daß beim Einholen der Last
infolge zu großer Zunahme der Wippgeschindigkeit leicht Unglücksfälle eintreten
können.
Bei Vergrößerung der Ausladung schwenkt auch das Gegengewicht J selbständig nach außen und umgekehrt. Dieses ausschwingende Gewicht kann
bei Platzmangel im Rücken des Krans durch ein senkrecht geführtes Gewicht ersetzt
werden, welches an einem Seil aufgehängt ist und auf eine Trommel auf der Welle G ausgleichend wirkt. Jedoch ist die skizzierte
Anordnung wegen größerer Standsicherheit vorzuziehen.
Dr.-Ing. Steuer.
–––––
Die Konstruktion von Francis-Turbinenrädern mittels konformer
Abbildungen, die zuerst von Kaplan angegeben
wurde (s. V. Kaplan, der Bau rationeller
Francis-Turbinenlaufräder, München 1908), beruht bekanntlich der Hauptsache nach
darauf, daß man die im Meridianschnitt festgelegte Schaufelfläche in geeigneter
Weise – eben durch konforme Abbildung – in eine Ebene derart überträgt, daß eine
Beurteilung des Wasserverlaufs längs der räumlichen Schaufelfläche möglich wird. Ein
Flächenelement der ohne weiteres nicht abwickelbaren Schaufelfläche wird verglichen
mit einem geometrisch ähnlichen Element einer bequem abwickelbaren
Rotationsoberfläche. Als solche bietet sich am bequemsten eine mit dem Turbinenrad
achsengleiche Zylinderfläche (oder eine Kegelfläche oder eine Perpendikularebene).
Eine geometrische Aehnlichkeit (Konformität) der Schaufelflächenelemente, die man
sich am einfachsten als unendlich kleine Dreiecke denken kann, mit den Elementen der
abwickelbaren Oberfläche wird im allgemeinen nur an einer Stelle vorhanden sein
können. Je weiter sich die Darstellung von dieser Stelle entfernt, und je mehr die
verglichenen Flächen voneinander abweichen, desto weniger konform werden die
Elemente sein. Es ist daher wichtig, für die Untersuchung jeder Stelle der
Schaufelfläche abwickelbare Oberflächen zu benutzen, die dieser möglichst nahe
liegen.
Textabbildung Bd. 329, S. 251
Es ist nun möglich – und das wird von Marschner in der
Zeitschrift f. d. ges. Turbinenwesen 1913, Heft 32, untersucht und mathematisch
nachgewiesen –, die Strombilder, die man zur Untersuchung der Schaufelfläche
benötigt, direkt aus einzelnen Bestandteilen zusammenzusetzen, die auf verschiedenen
abwickelbaren Oberflächen gewonnen wurden. Der einfache mathematische Beweis hat
wohl hauptsächlich für den Sonderfachmann – Interesse, es sei also dafür auf die
genannte Veröffentlichung verwiesen. Die Abbildung zeigt, wie das Meridianstrombild
einer Schaufelfläche, 0 1 2 3 4 5 6 7 8, auf
verschiedene gleichachsige Zylinder 1, 3, 5 und 7 bezogen werden kann. Aus dieser Abbildung wird auch
deutlich, daß die Verwendung von Kegeloberflächen zur Erzeugung der konformen Bilder
günstigere Verhältnisse ergeben kann, da sich die Kegelflächen der Schaufel
bisweilen besser anpassen.
Dipl.-Ing. W. Speiser.
–––––
Ueber die wirtschaftlich-technische Bedeutung des
Plumboxanverfahrens zur Sauerstofferzeugung und seine theoretische
Grundlage. Hierüber berichtet Professor G. Kassner im Anschluß an eine frühere Veröffentlichung in D. p. J. 1912. Das
Verfahren beruht auf der Behandlung eines Gemisches von Natriummanganat und
Natriummetaplumbat mit Wasserdampf von 450°. Das genannte Gemisch, dem Verfasser den
Namen Plumboxan gegeben hat, spaltet unter der Einwirkung des Dampfes Sauerstoff ab.
Die Reaktion verläuft nach der folgenden Gleichung:
Na2
PbO3 . Na2 MnO4 =
O + Na4
PbO4 + MnO2.
Der Zusatz des metableisauren Natriums verhindert einmal die Verflüchtigung von
Alkali und zeigt auch sonst noch eine Reihe günstiger Wirkungen. Die Ausführung des
Verfahrens ist folgende: Das Gemisch der beiden Salze wird in geeigneten Apparaten
auf etwa 450° erhitzt und dann mit Wasserdampf behandelt. Nachdem man so einige Zeit
Sauerstoff hergestellt hat, unterbricht man die Dampfzufuhr und leitet gereinigte
atmosphärische Luft über die Masse, wodurch das Plumboxan völlig regeneriert wird.
Die beiden Arbeitsperioden können gleich lang bemessen werden, oder es kann die
Dampfbehandlung auch etwas länger dauern als die Regeneration. Um ein möglichst
reines Gas zu erhalten, muß der von der Regeneration in den Poren des Materials
zurückgebliebene Stickstoff entfernt werden. Dies geschieht am besten in der Weise,
daß das ganze Apparatensystem vor dem Einleiten des Dampfes einige Sekunden
lang evakuiert wird; man kann auch bei Verwendung eines senkrechten Apparates den
leichten Wasserdampf von oben eintreten lassen, wobei der Stickstoff durch den
entwickelten Sauerstoff von oben nach unten verdrängt wird. Die erste Methode
liefert einen Sauerstoff von 98 bis 99 v. H., die zweite dagegen ein Gas von nur 90
bis 95 v. H. Aus 1 kg Plumboxan werden bei etwa 400° in fünf Minuten etwa 1000 cm3 Sauerstoff abgespalten, bei 450° etwa die
doppelte Menge; bei noch höherer Temperatur nimmt die Ausbeute noch weiter zu. Auch
die Porosität des Plumboxans beeinflußt die Ausbeute sehr. Je niedriger die
Reaktionstemperatur ist, um so größer ist der Dampfverbrauch für die Austreibung des
Sauerstoffs. Die physikalisch-chemischen Vorgänge werden an Hand des
Massenwirkungsgesetzes näher erörtert. Die praktische Ausführung des Verfahrens
zeigt in mancher Hinsicht andere Ergebnisse, als man auf Grund der theoretischen
Erwägungen erwarten sollte. Ein sehr bemerkenswertes Ergebnis ist z.B. die Tatsache,
daß bei etwa 500° bei der Regeneration nahezu reiner Stickstoff aus der Apparatur
entweicht.
In diesem Punkte unterscheidet sich das Plumboxanverfahren sehr vorteilhaft von allen
andern chemischen Sauerstoff verfahren; das neue Verfahren ermöglicht eine
verlustlose Trennung der atmosphärischen Luft in ihre Bestandteile Sauerstoff und
Stickstoff, was auf chemischem Wege bisher nicht möglich war. Die günstigste
Arbeitstemperatur ist 400 bis 500°, bei dieser Temperatur bleibt die Reaktionsmasse
in dem erforderlichen schwammförmigporösen Zustand, und auch die Gefäße und Ventile
bleiben länger in gebrauchsfähigem Zustand, als wenn man auf höhere Temperatur
erhitzt, um so die Ausbeule zu vergrößern. Verfasser geht zum Schluß noch näher auf
die wissenschaftlichen Grundlagen seines Verfahrens ein. [Chemiker-Zeitung 1913, S.
1101 bis 1102, 1210 bis 1212.]
Dr. Sander.
–––––
Motorschiff Fionia. Am 18. Dezember 1913 vollführte dieses
Schiff, das von der Firma Burmeister & Wain für die dänisch-ostasiatische Kompagnie in
Kopenhagen gebaut ist, seine Probefahrt. Es ist ein Ersatz für jene „Fionia“,
die früher an die HAP verkauft wurde und seitdem den
Namen „Christian X“ führt. Das neue Schiff ist aber erheblich größer, seine
Tragfähigkeit ist 7000 t bei 125 m Gesamtlänge und 16,2 m größter Breite.
Der Antrieb des Schiffes erfolgt durch zwei Viertaktmaschinen mit je sechs
einfachwirkenden Arbeitszylindern von 740 mm ⌀ und 1100 mm Hub. Die gesamte
Maschinenanlage hat also die große Anzahl von zwölf Arbeitszylindern. Bei 100
Umdrehungen in der Minute werden in jeder Maschine 2000 PSi erzeugt. Diese Neuausführung zeigt das Bestreben, die Maschinenanlage
leichter zu bauen als bisher. Die Grundplatte ist nun wie bei Schiffsdampfmaschinen
ohne angegossenem Kurbeltrog ausgeführt. Das Gestell zeigt nicht mehr wie früher die
geschlossene Kastenform, sondern ist nun auch in der bekannten leichten A-Form ausgeführt.
Auf diese Weise bleibt die ganze Vorder- und Rückseite der Maschine frei und ergibt
eine gute Zugänglichkeit zum Triebwerk der Maschine. Vom Zylinderdeckel bis hinab
zur Grundplatte gehen ähnlich wie bei der Maschinenanlage von „Monte Penedo“
kräftige Bolzen in der Absicht, Zylinder und Gestell von Zugspannungen zu entlasten.
Die Kolben werden mit Seewasser gekühlt. Die Benutzung der Wasserkühlung für den
Kolben an Stelle der bisherigen Oelkühlung hat seinen Grund nicht etwa darin, daß
sich mit der Oelkühlung an sich Schwierigkeiten ergeben haben, sondern weil es
umständlich ist, so große Oelmengen rückzukühlen, wie sie bei dieser großen Maschine
notwendig sein würden. Die Kompressoren, Bauart Reavell
& Co. in Ipswich, werden unmittelbar von der
Kurbelwelle der Hauptmaschine angetrieben.
Das Anlassen der Hauptmaschine erfolgt durch Druckluft von 25 at Spannung. Beim
Manövrieren tritt noch ein Hilfskompressor in Tätigkeit, der von einem 200
PS-Elektromotor angetrieben wird. Das Steuerruder und zwölf Ladewinden, von denen
jede 3 bis 5 t zu heben vermag, werden auch elektrisch angetrieben.
Die „Fionia“ ist das neunte große Motorschiff, das von Burmeister & Wain gebaut wurde. Es ist
hinsichtlich der Maschinenleistung zurzeit das größte und auch das schnellste
Motorschiff der Welt. [Oelmotor 1914, S. 742 bis 745.]
Wimplinger.
–––––
Bauzeit von Linienschiffen. Welche bedeutenden
Fortschritte die Technik in den letzten 37 Jahren gemacht hat, zeigt in
interessanter Weise eine Zahlentafel über die Größe und Bauzeit von Linienschiffen,
die im Engineering vom 13. Februar 1914 veröffentlicht ist.
Jahrder Fertig-stellung
Längem
Wasser-verdrängungt
Bauzeit
1876
87
9330
7 Jahre
1881
97
8010
7 „ 8 Monate
1889
100
10600
6 „ 8 „
1892
116
14150
3 „ 8 „
1902
122
15000
3 „ 7 „
1906
130
16350
2 „ 8 „
1911
166
22500
2 „ 2 „
1913
170
23000
1 „ 10 ½ „
Wenn auch der Vergleich zwischen Bauzeit und Wasserverdrängung nicht ganz einwandfrei
ist, so ist es doch bemerkenswert, daß die monatliche Erzeugung im Jahre 1876 110 t,
1889 132 t und 1913 1000 t beträgt und sich also fast verzehnfacht hat. Dieser
Erfolg ist begründet in der Anwendung der neuesten Hebe- und Arbeitsmaschinen und
des elektrischen, sowie des Preßluft- und Preßwasserantriebes.
Dr.-Ing. Steuer.
–––––
Härtetechnik. In der modernen Fabrikation steht die
Härtetechnik mit Recht im Vordergrunde und zahlreiche Veröffentlichungen, die in
irgend einer Richtung etwas Neues bringen, befassen sich mit ihr. Ueber die
besondere Eignung jedes der beiden in Betracht kommenden Verfahren – dem Einsatz-
und dem Vergüteverfahren – ist im allgemeinen Klarheit vorhanden, und es sei hier
auch auf die Mitteilung dieses Jahrgangs, S. 172 verwiesen. Weniger einfach sind
allerdings die Einflüsse abzuschätzen, die von der Art des Materiales, von der
Formgebung des betreffenden Stückes und von der Verwendungsart abhängen. Besonders
Zahnräder sind in dieser Hinsicht schwierig zu beurteilen. Bestimmte Leitsätze
lassen sich zudem wegen der Abhängigkeit von der Form nicht aufstellen. Ein auf
einen größeren massiven Teil aufgeschnittenes Zahnrad wird sich bei der Härtung,
wobei die Zähne schon längst erkaltet sind, wenn der Kern noch heiß ist, ganz anders
verhalten, als ein leichtes Zahnrad, namentlich, was ein etwaiges Verziehen oder
Reißen anbetrifft. Derartige Masseansammlungen sind naturgemäß immer bedenklich,
auch ist es beispielsweise nicht empfehlenswert, zwei Zahnräder von stark
abweichender Größe und Form in einem Stück zusammenhängend anzufertigen. Scharfe
Kanten, wie beispielsweise in den üblichen Keilnuten, sind zu vermeiden. In dieser
Hinsicht ist ein kohlenstoffreicher Nickel- bzw. Chromnickelstahl im
Vergüteverfahren noch der zuverlässigste.
Manchmal wünscht man ein Zahnrad bis auf die Zähne weich zu lassen. Zu diesem Zweck
wird das ganze Rad vor dem Schneiden der Zähne verkupfert oder emailliert, und
nachdem es fertig geschnitten im Einsatz, der nur an den durch das Fräsen
freigelegten Partien eindringt, gehärtet.
Auf einen für Bemessung von Zahnrädern wichtigen Punkt weist C. Gleason in der Zeitschrift für prakt. Maschinenbau vom 24. Dezember 1913
noch hin. Die Formeln für zulässige Beanspruchung geben für Stahl den 2 ½fachen Wert
wie für Gußeisen an. Dieser Wert gilt wohl für die Festigkeit, aber nicht für die
Abnutzung. Erfahrungsgemäß haben Gußeisenräder die gleiche Lebensdauer wie solche
aus Siemens-Martin-Stahl. Man sollte aus dem Grunde nur mit 1,3facher Festigkeit
rechnen. Gehärtete Zahnräder können dagegen mit 3 bis 4facher Festigkeit angenommen
werden.
Rich. Müller.
–––––
Textabbildung Bd. 329, S. 252
Eine Vorrichtung zum Untersuchen gehärteter Kegelräder
beschreibt F. Colvin in Heft 7 der Zeitschrift f. prakt.
Maschinenbau. Im Automobilbau werden für Antriebskegelräder gehärtete Radkränze
verwendet. Diese verziehen sich beim Härten häufig und müssen dann auf einer
kräftigen Presse gerichtet werden. Zur Untersuchung dient folgende Vorrichtung, die
den Vorzug hat,
jedes Messen entbehrlich zu machen. Der Radkranz a wird
auf einen gußeisernen Untersatz b gelegt, der genau
nach dem äußeren Zahnwinkel ausgedreht ist. Eine gewöhnliche elektrische Glühlampe
mit einem kegligen Blechschirm c wird über die Oeffnung
des Zahnkranzes gedeckt. Man kann dann jede Abweichung von der genauen Kegelform
ohne weiteres mit bloßem Auge feststellen.
Dipl.-Ing. W. Speiser.
–––––
Ueber die Aussichten einer Verbesserung des Gußeisens in
magnetischer Beziehung äußert sich Prof. Dr. E. Gumlich von der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in „Stahl und
Eisen“ vom 25. Dezember 1913.
Das an sich schon magnetisch geringwertige Gußeisen hat infolge der großen
Vervollkommnungen, welche die Weicheisen- und die Stahlsorten in den letzten Jahren
gefunden haben, noch mehr an Bedeutung verloren. Indessen, es ist bequem herstellbar
und billig dazu, was bei einer Gegenüberstellung immerhin den Ausschlag geben kann,
um so mehr, wenn es möglich wäre, die magnetischen Eigenschaften zu verbessern.
Das übliche Gußeisen enthält einen verhältnismäßig großen Prozentsatz Beimengungen,
so Kohlenstoff und Silizium etwa je 4 v. H., Mangan, Phosphor usw., so daß etwa 10
v. H. Gewichtsteile Verunreinigungen darstellen. Nun ist das spezifische Gewicht der
letzteren viel geringer als das des Gußeisens, und es kann daher angenommen werden,
daß der Eisenquerschnitt nur zu 70 bis 80 v. H. magnetisch wirksam ist.
Manche Fremdstoffe, wie Kohlenstoff und Mangan, wirken aber nicht nur durch
Raumverdrängung schädlich, sondern sie drücken außerdem noch die Magnetisierbarkeit
des mit ihnen legierten Eisens herab. Während Mangan aber erst bei mehr als 5 bis 6
v. H. größeren Einfluß hat, setzt 1 v. H. Kohlenstoff die Magnetisierbarkeit schon
um 7 v. H. oder gar um 15 v. H. herab. Eisen kann bei hohen Temperaturen bis 1,8 v.
H. Kohlenstoff aufnehmen. Hier ist die Art der chemischen Bindung von Einfluß, und
zwar insofern, als sich die Güte um so mehr vermindert, je inniger die Verbindung
ist. Daher gilt auch der höhere der genannten beiden Werte für den Fall, daß der
Kohlenstoff im Eisen gelöst ist; ist er jedoch nur in Form von Eisenkarbid gebunden,
so gilt die niedere Ziffer. Nahezu unwirksam ist der in Form von Graphit oder
Temperkohle eingeschlossene Kohlenstoff. Rasche Abkühlung des Gusses wirkt
ungünstig, da sie die Bindung des Kohlenstoffs befördert, dagegen führt langsame
Abkühlung zu der Form der Eisenkarbide. Bei sehr langsamer Abkühlung setzt sich
unter der Einwirkung eines beträchtlichen Siliziumgehalts der Kohlenstoff in
graphitischer Form ab. Das beste bis jetzt erzeugte Gußeisen, das gar keinen
gebundenen Kohlenstoff, 1,7 v. H. Graphit, 6,2 v. H. Silizium, 0,4 v. H. Mangan, 0,1
v.H. Phosphor enthielt, hatte eine Permsabilität von 2100, entsprechend mittlerem
Stahlguß, während vergleichsweise gewöhnliches Gußeisen einen Wert von 250 erreicht.
Allerdings gelten die Zahlen nur für geringe Feldstärken in der Nähe von
\frakfamily{H} = 50. Einer Feldstärke von
\frakfamily{H} = 165 entspricht nur eine Induktion von B = 13800, während guter Stahlguß mehr als 19000
erzielt. Dies wird erklärlich durch den Umstand, daß in dem oben definiertem
Gußeisen 27 bis 28 v. H. Raumteile von den Beimengungen ausgefüllt werden.
Mangan wirkt hemmend auf die Ausscheidung von Kohlenstoff. Man wird daher für die
Erzeugung von magnetisch hochwertigem Gußeisen die möglichste Verringerung des
Kohlenstoff- und des Mangangehaltes anstreben müssen und nur so weit Silizium
beifügen, wie für die Abscheidung des restlichen Kohlenstoffs in Graphitform nötig
ist, und dabei Sorge tragen, daß das Abkühlen über 650° sehr langsam vor sich
geht.
Der entgegengesetzte Weg wäre einzuschlagen, wenn man ein Gußeisen beschaffen will,
das für permanente Magnete besonders geeignet ist. Während bei dem vorgenannten
Eisen die Remanenz oder das zurückbleibende Feld um so geringer wurde, je mehr die
Permeabilität oder die Durchlässigkeit gesteigert wurde, spielt letztere hier keine
so große Rolle mehr. Man wird deshalb zweckmäßig Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt
von etwa 2 v. H. erzeugen, wobei Silizium wegen seiner bekannten Eigenschaften zu
meiden, und dafür ein Zuschuß von 1 bis 2 v. H. Mangan in Lösung zu geben wäre. Der
Guß ist bei 850 bis 900° abzuschrecken. So behandelte Probestähle zeigten eine
scheinbare Remanenz von B = 1750, während Stäbe aus
gutem Magnetstahl 2550 bzw. 2950 ergaben. Unter Berücksichtigung der Preisdifferenz
ist dies ein annehmbarer Wert, vorausgesetzt, daß die Dauerhaftigkeit der
Remanenzfeldstärken nicht erheblich geringer ist.
Rich. Müller.
–––––
Die wirtschaftlich technische Entwicklung des Seetransportes in
den letzten Jahrzehnten. Ueber die wirtschaftliche Seite der neueren
technischen Entwicklung im Handelsschiffbau berichtete kürzlich Alexander Gracie in einem vor der Institution of Civil
Engineers gehaltenen Vortrag. Die in den letzten beiden Jahrzehnten im
Handelsschiffbau zu verzeichnenden Fortschritte sind gekennzeichnet durch die
Erhöhung des Reisekomforts, die Vergrößerung der Schiffsgeschwindigkeit und die
Verbesserung der wirtschaftlichen Grundlagen. Alle drei haben zu der bemerkenswerten
Steigerung der Schiffsabmessungen beigetragen, die wir heute fast allgemein
beobachten können. Der wirtschaftliche Erfolg des Handelsschiffes ist in erster
Linie abhängig von der Größe der Ladefähigkeit und der Zahl der beförderten
Passagiere. Hand in Hand damit geht das Streben nach Erhöhung der Geschwindigkeit,
soweit die Rücksicht auf Gewicht, Anlage- und Betriebskosten dies zuläßt. Das Ziel
des Konstrukteurs ist es, die damit gekennzeichneten Forderungen in möglichst weitem
Umfange so miteinander in Einklang zu bringen, daß ein voller wirtschaftlicher
Erfolg gewährleistet ist. Jede Verbesserung der Materialeigenschaften, jeder
Fortschritt in ihrer konstruktiven Verwendung, jede Verbesserung der Maschinenanlage
bei erhöhter Ausnutzung der von ihr hergegebenen Leistung ist ein Schritt, der dem
angestrebten Ziele näher führt. Die Planmäßigkeit dieses Strebens läßt sich in der
Entwicklung der verschiedenen Schiffstypen recht deutlich verfolgen.
Den Entwicklungsgang des Ozean-Schnelldampfers innerhalb der beiden letzten
Jahrzehnte kennzeichnen als Ausgang und Abschluß zwei charakteristische Schiffe, die
Dampfer „Campania“ und „Imperator“. Der erstere hat rund 183 m Länge
und 22 kn Geschwindigkeit und befördert bei rund 18000 t Deplacement etwa 1870
Personen, der letztere trägt bei 268 m Länge, etwa 60000 t Deplacement und 22,5 kn
Geschwindigkeit insgesamt rund 5090 Personen. Zwischen beiden Schiffen liegen als
bemerkenswerte Etappen des zurückgelegten Weges eine Reihe anderer, die in ihrer
Größenentwicklung eine stetig ansteigende Tendenz erkennen lassen. Die
Schiffsgeschwindigkeit, in enger Abhängigkeit von der maschinenbaulichen
Entwicklung, hat diese stete Steigerung nicht mitgemacht. Nachdem bei den Schiffen
vom Typ des Lloyd-Schnelldampfers „Kaiser Wilhelm II“ mit einer Leistung von
rund 45000 PS und 23,5 kn Geschwindigkeit die Kolbenmaschine den Höhepunkt ihrer
Leistung erreicht hatte, trat die Dampfturbine ihr Erbe an. Sie ließ bei den
Cunard-Dampfern „Mauretania“ und „Lusitania“ mit einer
Maschinenleistung von rund 68000 PS die Schiffsgeschwindigkeit bis auf 25 bis 26 kn
ansteigen. Damit war auch für die Turbine als Handelsschiffsmaschine die obere
Leistungsgrenze erreicht. Alle späteren Schiffe zeigen wieder eine geringere
Geschwindigkeit und scheinen damit zu dokumentieren, daß die beiden Cunarder, für
die allerdings eine hohe Staatssubvention gezahlt wird, die Rentabilitätsgrenze
bereits überschritten haben.
Wirtschaftlich haben sich die Schnelldampfermaschinenanlagen in neuerer Zeit nach
zwei Richtungen entwickelt. Einerseits hat man durch Angliederung einer
Abdampfturbine an die altbewährte Kolbenmaschine eine wärmewirtschaftlich sehr
hochwertige Anlage geschaffen, andrerseits hat man die reine Turbinenanlage durch
Erweiterung der Hintereinanderschaltung thermisch weiter vervollkommnet. Ein
Beispiel der ersteren Art sehen wir in der gemischten Dreiwellenanlage des
Schnelldampfers „Olympic“, bestehend aus zwei Dreifachexpansions
Kolbenmaschinen und einer zwischen ihnen angeordneten Niederdruckturbine, die dem
Schiff bei einer Gesamtleistung von rund 46000 PS eine Geschwindigkeit von 21 kn
gibt. Eine Anlage der zweiten Art mit einer Gesamtleistung von rund 62000 PS für
22,5 kn Geschwindigkeit hat der Schnelldampfer „Imperator“ erhalten. Sie
besteht aus einer Hochdruckturbine, einer Mitteldruckturbine und zwei parallel
geschalteten Niederdruckturbinen, die auf vier Wellen arbeiten.
Gleich interessante Entwicklungstendenzen wie der Ozeandampfer zeigt der schnelle
Kanaldampfer. Er beweist noch ausgeprägter als der Ozeandampfer das Streben nach
hoher Geschwindigkeit, sucht sie jedoch im Gegensatz zu diesem unter möglichster
Beschränkung seiner Abmessungen zu erreichen. Die Rücksicht auf die Höhe der
Hafenabgaben zwingt dazu. Die Folge ist eine mehr und mehr zu Tage tretende
Verschärfung der Schiffslinien und eine Bevorzugung leichter Maschinenanlagen mit
hoher Drehzahl. Daß die Betriebsökonomie der Maschinenanlage dabei teilweise in den
Hintergrund tritt, ist mit Rücksicht auf die kurze Fahrtdauer und den entsprechend
geringen Brennstoffvorrat erklärlich. So sehen wir beim Kanaldampfer den Wandel vom
Schaufelradantrieb zum Schraubenantrieb und sehen weiter an die Stelle der
schnellaufenden Kolbenmaschine die Turbine treten. Die Dampfturbine, die heute die
gegebene Antriebsmaschine des Kanaldampfers ist, hat seine Geschwindigkeit bis auf
etwa 24 kn steigen lassen. Ihr Vorzug leichten Gewichts wird neuerdings wesentlich
erhöht durch die Verwendung von Wasserrohrkesseln, die allmählich mehr und mehr an
die Stelle der früher ausschließlich verwendeten Zylinderkessel treten. Es ist so
gelungen, das Maschinengewicht, das bei Radschiffen im Mittel 110 kg für 1 PS, bei
Schraubenschiffen mit Kolbenmaschinen rund 95 kg für 1 PS betrug, bei modernen
Turbinenschiffen mit Wasserrohrkesseln bis auf etwa 45 kg herunter zu drücken. Durch
diese Verringerung des Einheitsgewichtes hat man ermöglicht, bei neueren Anlagen
trotz der erheblichen Steigerung der Geschwindigkeit und Maschinenleistung mit
annähernd dem gleichen Prozentsatz des Gesamtgewichtes für die Maschinenanlage
auszukommen wie bei den älteren Schiffen.
Schließlich sei noch die Entwicklung des Frachtdampfers kurz gestreift. Seine
Geschwindigkeit ist mit etwa 10 bis 11 kn in den beiden letzten Jahrzehnten etwa die
gleiche geblieben, seine Ladefähigkeit und dementsprechend auch seine
Wasserverdrängung ist dagegen dauernd gestiegen. Vor 20 Jahren verfügte der normale
Frachtdampfer mit einer Ladefähigkeit von etwa 6500 t über eine Maschinenleistung
von rund 1400 PS und verbrauchte dabei täglich etwa 24 t Kohlen. Sein moderner
Rivale verbraucht demgegenüber bei rund 2300 PS und einer Ladefähigkeit von nahezu
10000 t nur 32 t Kohlen täglich. Trotz Erhöhung der Ladefähigkeit um rund 50 v. H.
und Vergrößerung der Maschinenleistung um nahezu 65 v. H., ist der gesamte
Brennstoffverbrauch nur um etwas über 30 v. H. gewachsen. Dank der thermischen
Verbesserung der Maschinenanlage ist der spezifische Kohlenverbrauch von 0,72
kg/PS-Std. bis auf 0,58 kg/PS-Std. heruntergegangen, so daß der moderne große
Frachtdampfer heute mit 1 t Kohle etwa 15 v. H. mehr Ladung befördert als sein
älterer Rivale trotz gleicher Geschwindigkeit.
So wirksam sich die Einführung des Turbinenantriebes für die Verminderung des
Maschinengewichts, wie es das Beispiel des Kanaldampfers besonders deutlich zeigt,
erwiesen hat, einen recht wesentlichen Nachteil mußte man dabei mit in den Kauf
nehmen, das war der relativ schlechte Propellerwirkungsgrad bei direktem
Turbinenantrieb. Erst in neuerer Zeit ist es gelungen, durch die Einfügung von
Zwischengetrieben zwischen Turbine und Propeller diesen Uebelstand zu beheben. Die
Zahnräderübersetzung und das hydraulische Föttinger-Getriebe sind die beiden Systeme, die bisher den Beweis ihrer praktischen
Verwendbarkeit erbracht haben. Die Kombination der schnellaufenden Turbine mit einem
langsamlaufenden Propeller durch Benutzung eines Zwischengetriebes sichert gegenüber
dem direkten Turbinenantrieb einen doppelten Vorteil. Zum besseren Wirkungsgrad des
Propellers gesellt sich der bessere Wirkungsgrad der raschlaufenden Turbine. Beide
wirken vereint auf eine wesentliche Erhöhung der Gesamtwirtschaftlichkeit hin. Wie
beträchtlich diese sein kann, zeigt das Beispiel der Kanaldampfer „Normannia“
und „Hantonia“, die im Vergleich zu Schiffen mit direktem Turbinenantrieb bei
gleicher Geschwindigkeit und Tragfähigkeit eine Verminderung des Kohlenverbrauchs um
nicht weniger als 40 v. H. erzielt haben. Da die bisher verwendeten Systeme von
Zwischengetrieben ihrer Verwendbarkeit nach ein sehr weitreichendes Arbeitsfeld zu
besitzen scheinen – sie kommen sowohl für den Antrieb des langsamen Frachtdampfers
als auch des Ozean-Schnelldampfers in Frage – läßt sich ihr Einfluß auf die
wirtschaftliche Seite des Seetransports schwer richtig einschätzen. Einen knappen
Einblick in die in Frage kommenden Verhältnisse gibt die oben angefügte Tabelle, die
an Hand des bisher vorliegenden Erfahrungsmaterials einige Vergleichsdaten
ausgeführter Maschinenanlagen für verschiedene Schiffstypen gibt.
Kraft.
–––––
Verein Deutscher Maschinen-Ingenieure. In der am 17. März
unter dem Vorsitz Sr. Exzellenz des Wirklichen Geheimen Rats Dr.-Ing. Wichert abgehaltenen Versammlung nahm der Verein die von
der Norddeutschen Wagenbau-Vereinigung am 10. Mai 1913 gemachte Schenkung von 20000
M vorbehaltlich der Allerhöchsten Genehmigung mit der Verpflichtung an, die
Verwaltung der hieraus gebildeten „Wichert-Stiftung“ nach den darüber
aufgestellten Satzungen vom 20. Januar 1914 ausführen zu lassen.
Vergleich von Brennstoffverbrauch und Maschinengewicht (bezogen
auf gleiche Maschinenleistung).
Baujahr
Art der Anlage
relativerBrennstoff-verbrauchv.
H.
relativesMaschinen-gewichtv. H.
1. Ozeanschnelldampfer.
1893
Dreifachexpansions-Maschinen, 2 Schrauben, Zylinderkessel
100
100
1913
Turbinen (HD., MD., 2 × ND.), 4 Schrauben, Zylinderkessel
90
81
1913
Turbinen (HD., MD., 2 × ND.), 4 Schrauben, Wasserrohrkessel
94
60
2. Fracht- und
Passägierdampfer.
1893
Dreifachexpansions-Maschinen, 2 Schrauben, Zylinderkessel
100
100
1913
Vierfachexpansions-Maschinen, 2 Schrauben, Zylinderkessel
92,5
91
1913
Kolbenmaschinen und Abdampfturbinen, 3 bzw. 4 Schrauben,
Zylinderkessel
80
94
3. Kanaldampfer.
1893
Dreifachexpansions-Maschinen, 2 Schrauben, Zylinderkessel
100
100
1913
Turbinen (HD., 2 × ND.), 3 Schrauben, Zylinderkessel
87
74,2
1913
Turbinen mit Rädergetriebe, 2 Schrauben, Zylinderkessel
74,4
82
1913
Turbinen mit Rädergetriebe, 2 Schrauben, Wasserrohrkessel
76
60
4. Normaler
Frachtdampfer.
1893
Dreifachexpansions-Maschine, 1 Schraube, Zylinderkessel
100
100
1913
Dreifachexpansions-Maschine, 1 Schraube, Zylinderkessel mit
Ueberhitzer
85,4
100
1913
Turbinen mit Rädergetriebe, 1 Schraube, Zylinderkessel
76
84,4
Des weiteren wurde beschlossen, den Vorstand zu ermächtigen, mit dem Baurat Guillery, Pasing, wegen Abfassung eines Ergänzungsbandes
zu dem Handbuch über „Triebwagen für Eisenbahnen“ gegen eine Entschädigung
von 1500 M ein Uebereinkommen zu treffen.
Den Vortrag des Abends hielt Regierungsbaumeister a. D. und Oberingenieur a. D. Richard Sonntag über „Luftschiffhallen und
Flugzeughallen“. Der Vortragende, welcher selbst Spezialist auf dem Gebiete
des Hallenbaues ist und als erster den Luftschiffhallenbau, den Drehhallenbau und
den Flugzeughallenbau in umfassender Weise literarisch behandelt hat, gab zunächst
einige geschichtliche Daten und kennzeichnete dann in kurzen Zügen die Einrichtungen
der Luftschiffhafen-, Flugstützpunkt- und Flugplatzanlagen, sowie die
verschiedenartigen Bauweisen der Luftschiff- und Flugzeughallen. Dann belegte und
erweiterte er an Hand von fast hundert wohlgelungenen Lichtbildern seine
einleitenden allgemeinen Ausführungen und gab so einen knappen alle wesentlichen
Punkte berührenden anschaulichen Ueberblick über die beiden weiten neuen Baugebiete,
welche sich in kürzester Zeit mit überraschender Geschwindigkeit entwickelt haben.
Groß sind die dabei von den Erfindern, Ingenieuren und Firmen insbesondere dem
Luftschiffhallenbau dargebrachten geistigen und geldlichen Opfer. Ueber die zurzeit
im Vordergrund des Interesses stehenden Drehhallen sind die Ansichten noch
keineswegs geklärt. Da die Baukosten dieser Hallen außerordentlich hohe sind, und
hinreichende Erfahrungen noch nicht vorliegen, gab der Vortragende zum Schluß der
Hoffnung Ausdruck, daß die auftraggebenden Kreise nicht ein bestimmtes System für
mehrere Hallen wählen würden, bevor sie nicht mit einigen der besten Systeme je
einen Ausführungsversuch gemacht haben.