Titel: | Polytechnische Schau. |
Fundstelle: | Band 331, Jahrgang 1916, S. 112 |
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Polytechnische Schau.
Polytechnische Schau.
Vom Hering. Ein Beitrag zu seiner
Entwicklungsgeschichte. Der Hering ist nicht allein wie das alte Lied sagt, ein
salzig Tier, – er kommt auch an anderen Orten für. So sind die im nebenstehenden
Bilde dargestellten Gegenstände nicht etwa Surrogate für der köstlichen Seefisch,
mit denen die deutsche Regierung den Magen des Hungers sterbenden deutschen Volkes
zu betrügen sucht, sondern sie gehören oder gehörten zu den wohlbekannten Freunden
und Begleitern unserer Soldaten. Der an zweiter Stelle abgebildete Holzpflock dient
in den Boden geschlagen zur Befestigung des Zeltbahnrandes beim Aufschlagen eines
Zeltes; seine Formähnlichkeit mit dem wohlbekannten Leckerbissen hat ihm, zunächst
wohl im Scherz der Soldatensprache, dann ganz ernsthaft den Namen Hering
eingebracht. Das Hölzchen, das wohl lange Zeit die preußischen Soldaten in Kampf und
Sieg begleitet hat, – jeder Mann besitzt deren drei – war leicht herzustellen,
leicht zu tragen, leicht zu ersetzen. Aber es mußte gar zu häufig sein Leben lassen
beim Einschlagen in den harten Boden, und daher erfand man ihm einen kräftiger
gestalteten, mit den Fortschritten der Neuzeit ausgerüsteten Wettbewerber. Er hatte
sich von der Form des Ahnherrn freigemacht, Kopf und Fuß in Eisen gekleidet und ganz
gegen Herings Art sich ein widerhakiges Hörn angeschafft. Doch der Name blieb
ihm.
Aber auch die neue Form war den Anstrengungen des Soldatenlebens noch nicht genügend
gewachsen; die nächste Generation dagegen erwuchs in Eisen, der Gegenwart angepaßt,
doch noch unähnlicher den Vorfahren. Und auch die Söhne dieser Väter, die das
etwas klotzige und klobige Gebahren der Alten abgelegt haben und leichter und
eleganter durchs Leben gehen, wollten den Urahnen nicht ähnlicher geraten.
Textabbildung Bd. 331, S. 111
Nur der Name noch kündet die alte Abkunft, und wie es so
häufig geht, weiß das heutige Geschlecht kaum noch, ihn zu deuten. Dennoch aber wird
sicher noch durch Generationen deutscher Soldaten jeder Mann seine drei Heringe
tragen, und wenn ihm auch hier und da in einem Ausrüstungsnachweis oder einer Dienstvorschrift
von einem Zeltpflock gesprochen wird, so wird er sich sagen, – es ist halt ein
Hering gemeint.
Dipl.-Ing. W. Speiser.
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Gegenläufige Turbodynamo für Wasserkraftbetrieb. Beim
Ausbau von Wasserkraftanlagen mit mittlerem und niederem Gefälle ergeben sich selbst
unter Verwendung sogenannter Schnelläuferformen für die Wasserturbinen Drehzahlen,
die für einen unmittelbaren Antrieb der elektrischen Stromerzeuger zu niedrig sind,
da die Kosten von langsamlaufenden Stromerzeugern infolge der erforderlichen großen
Durchmesser verhältnismäßig hoch werden. Zahnradübertragungen zur Uebersetzung ins
Schnelle mit Holzverzahnung auf dem größeren Rade – und zwar handelt es sich
meistens um Kegelräder – nehmen viel Raum fort; sie laufen außerdem ruhig und mit
gutem Wirkungsgrade nur dann, wenn der Betrieb frei von Stößen ist, anderenfalls
ergibt sich bald eine starke, geräuscherzeugende Abnutzung und ein Lockerwerden der
Holzkämme.
Textabbildung Bd. 331, S. 112
Zur Beseitigung dieser Unbequemlichkeiten schlägt Prof. Euler in Hagen (Zeitschr. f. d. ges. Turbinenwesen 1915 S. 289) eine
gegenläufige Anordnung von Anker und Magnetgestell des Stromerzeugers vor in der
Weise, daß jeder der beiden Teile durch eines der beiden gegenläufig ausgeführten
Laufräder einer Doppelturbine angetrieben wird. Die Abbildung zeigt schematisch eine
der möglichen Anordnungen; durch andere Ausbildung der Wasserturbine entstehen
verschiedene weitere Möglichkeiten. Das untere Laufrad sitzt mit dem Anker der
elektrischen Maschine auf der gleichen Welle, das obere, gegenläufige Laufrad dreht
mittels einer Hohlwelle unmittelbar das Magnetgestell. Die radialen Abmessungen des
Stromerzeugers sind von der Relativgeschwindigkeit zwischen Anker und Magnetgestell
abhängig; diese verdoppelt sich gegenüber der bei gewöhnlicher Anordnung mit
stillstehendem Magnetgestell, ergibt also eine bedeutende Verkleinerung und
Verbilligung der elektrischen Maschine. (Die von Euler zu
seinen Gunsten angeführte Vergrößerung der Drehzahl der Doppelturbine gegenüber
einer einfachen Turbine kann füglich nicht auf die Rechnung des
Gegenläufigkeitsprinzips gesetzt werden, da eine Unterteilung der Turbine zur
Erhöhung der Umlaufzahl ja auch bei gewöhnlichen „gleichläufigen“ Turbinen
möglich ist und angewendet wird.)
Die naturgemäß auftretenden Schwierigkeiten der mechanischen Ausführung, also
insbesondere die Stromzuführung zu dem umlaufenden Magnetgestell und die Lagerung
und Abdichtung der beiden ineinander liegenden Wellen lassen sich ohne Weiteres
überwinden. Bedenklicher erscheint die wohl unvermeidliche Störung der Wasserführung
durch die Gegenläufigkeit der beiden Laufräder: Vor dem Eintritt und im Saugrohr
dürften sich nicht unerhebliche Wirbelverluste ergeben, ein Einbau mit spiraliger
Turbinenkammer ist ferner nicht ausführbar.
Besonderes Interesse bietet die selbsttätige Regelung, welche nun nicht mehr die
dauernd gleiche Umlaufzahl einer Welle, sondern die dauernd gleich Relativdrehzahl
der beiden Wellen herstellen muß. Diese Aufgabe ist außerordentlich elegant gelöst
für Wechselstromerzeuger, wo ein vom erzeugten Strom gespeister Synchron- oder
besser Asynchronmotor das Reglerpendel antreibt, der in seiner Drehzahl jeder
Veränderung der von der Relativgeschwindigkeit abhängigen Periodenzahl folgen muß.
Für Gleichstromerzeugung wird das Reglerprinzip nicht so einfach, weil ein
Gleichstrommotor für den Antrieb des Reglerpendels von der mit den
Belastungsschwankungen veränderlichen Ankerspannung des Stromerzeugers abhängig
wäre. Durch geeignete elektrische oder mechanische Vorrichtungen kann jedoch auch
hier jedenfalls eine sicher wirkende Regelung durchgebildet werden.
Dipl.-Ing. W. Speiser.
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Schaumkautschuk. Unter diesem Namen kommt ein neues
Erzeugnis auf den Markt, über dessen Herstellung und Anwendung wir der
„Zeitschrift für komprimierte und flüssige Gase“ 1915 S. 167 folgendes
entnehmen. Es handelt sich dabei um eine Erfindung von Fr.
Pfleumer (DRP. 249777), die im Gegensatz zu früheren Versuchen in dieser
Richtung ein wirkliches vulkanisiertes Kautschukprodukt liefert. Der Schaumkautschuk
ist ein physikalisches Gemisch von vulkanisiertem Kautschuk und Stickstoff; unter
dem Mikroskop beobachtet man zahlreiche kleine, mit Stickstoff gefüllte Poren, in
denen das Gas ähnlich wie die Luft in den Blasen des Seifenschaumes von ganz dünnen
Kautschukwänden eingeschlossen ist. Um den Stickstoff in dem weichen und klebrigen
Kautschuk zu lösen, wendet man einen Druck bis zu 400 at an. Nach beendeter
Vulkanisation wird der Ueberdruck abgelassen, wobei das in den Kautschuk
eingedrungene Gas sich zu Zentren sammelt, die infolge ihres inneren Ueberdruck es
die Masse zu Häutchen ausziehen, wodurch dann unzählige kleine Zellen entstehen. Das
vulkanisierte Kautschukprodukt bläht sich hierbei um das Fünffache seines früheren
Volumens auf.
Wenn man dem Kautschuk vorher Benzin oder Benzol in bestimmter Menge zusetzt,
erzielt man mit einem wesentlich geringeren Gasdruck dieselbe Wirkung. Zur Erhöhung
der Gasaufnahme ist es ferner zweckmäßig, Kieselgur, zerkleinerten Kork oder
sonstige poröse Stoffe in pulveriger Form in die Kautschukmasse hineinzukneten; in
diesem Falle nehmen nämlich auch diese Stoffe Gas auf. Die große Geschmeidigkeit und
hohe Elastizität des Schaumkautschuks veranlaßte zu versuchen, den Hohlraum von
Luftschläuchen bei Fahrrädern und Automobilen statt mit Druckluft mit
Schaumkautschuk zu füllen; diese Versuche hatten ein günstiges Ergebnis. Der Stoff
wird noch in komprimiertem Zustande, wie er den Hochdruckapparat verläßt, lose in
den Mantel gebracht. Er hat in diesem Zustande einen Druck von 8 bis 10 at, der von
dem eingeschlossenen Gase ausgeübt wird. Nach dem Einfüllen wird der Schaumkautschuk
durch Erhitzen auf etwa 80° zum Ausdehnen veranlaßt und füllt nun den Mantel straff
aus. Man muß also für diesen Verwendungszweck den Schaum derart behandeln, daß er
nach dem Vulkanisieren nicht weiter expandiert als auf jenen Druck, unter dem er
verwendet werden soll. Für Fahrradreifen beträgt dieser Druck 2 bis 3 at, für
Autoreifen 4½ bis 8 at. Solchen Druck enthaltenden Schaum erhält man nach Angabe des
Erfinders, wenn man besonders nervigen Rohstoff ohne Anwendung eines Lösungsmittels
unter Stickstoffdruck heiß vulkanisiert und die Formstücke darauf mehrere Stunden
unter Druck erkalten läßt, so daß der Stoff vor der Expansion zu Schaum seine
ursprüngliche Zugfestigkeit zurückerlangt. Weitere vorteilhafte Eigenschaften des
Schaumkautschuks sind seine geringe Wärmeleitfähigkeit und seine sehr geringe
Dichte, die noch manche anderweitige Verwendung des neuen Erzeugnisses für
technische Zwecke gestatten.
Sander.
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Schlagwetterexplosion auf einer Braunkohlengrube. Die im
Steinkohlenbergbau so gefürchteten Schlagwetterexplosionen kommen in
Braunkohlengruben nur äußerst selten vor; über das Auftreten einer derartigen
Explosion auf der mitteldeutschen Braunkohlengrube Groitzschen berichtet
Berginspektor Riedel in der Zeitschrift
„Braunkohle“ XIV S. 159 bis 161. Die genannte Grube ist ein unterirdisch
bauendes Braunkohlenbergwerk, in dessen Felde die Kohle in einem Flöz von 12 m
Mächtigkeit abgelagert ist. Beim Arbeiten in einem Kreuzbruch trat hier nun eines
Tages, als ein Bergmann mit seiner offenen Grubenlampe die Bruchfirste ableuchtete,
eine kräftige Explosion auf, durch die zwei Arbeiter aus dem Bruche heraus- und in
die Bruchstrecke geschleudert wurden, während die Zimmerung des Bruches selbst Feuer
fing. Zur Erstickung des Feuers wurde der Bruch durch einen Bruchschutz aus
Schwarten sowie durch einen Brandschutz aus Bohlen abgesperrt. Die Schlagwetter,
deren Gehalt an Grubengas zu mindestens 5 v. H. ermittelt wurde, wurden zunächst mit
Hilfe einer Sonderbewetterung beseitigt, es zeigte sich jedoch, daß am Tage darauf
jeweils wieder Schlagwetter sich angesammelt hatten. Auch als nach Entfernung
des Brandschutzes die Explosionsstelle selbst unter frischen Wetterstrom genommen
wurde, konnte der Bruch nicht dauernd von Schlagwettern freigehalten werden,
vielmehr sammelten sich nach Stillsetzung des Ventilators stets wieder Schlagwetter
an. Da die Betriebsverhältnisse nicht gestatteten, den Pfeiler, in dem sich der
Explosionsherd befand, länger vom Abbau auszuschließen, entschloß man sich, die
Austrittstelle der Schlagwetter von den übrigen Bauen abzuschließen. Durch das
Schlagen eines Bruches wurde ein vollständiger und dichter Abschluß erzielt; da aber
die Schlagwetter auf diese Weise lediglich an der Austrittstelle zurückgedämmt
worden sind, sind bei der später wieder notwendig werdenden Anlegung des Abbaues an
den Explosionsherd besondere Vorsichtsmaßregeln erforderlich. Sichere Angaben über
die Herkunft des Grubengases lassen sich nicht machen, jedenfalls handelt es sich
aber nur um einen örtlich eng begrenzten Methaneinschluß in der Kohle.
Sander.
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Erfahrungen mit Teerfettöl. Die durch den Krieg
hervorgerufene Knappheit an Fetten und Oelen macht die steigende Verwendung
geeigneter Ersatzmittel aus einheimischen Rohstoffen zu einer gebieterischen
Notwendigkeit. Es ist daher freudig zu begrüßen, daß, wie die Deutsche Straßen- und
Kleinbahnzeitung (28, 579, 1915) mitteilt, das Teerfettöl, ein aus den schwereren
Fraktionen der Steinkohlenteerdestillation gewonnenes Produkt unserer deutschen
Steinkohle, ein sehr brauchbares Schmieröl und somit einen wertvollen Ersatz für die
mineralischen Schmieröle darstellt. Die ersten Versuche mit diesem neuen
Schmiermittel wurden an den Technischen Hochschulen zu Charlottenburg und zu
Karlsruhe angestellt und ergaben, daß das Teeröl für die Oelung der Lager von
Dampfmaschinen, Elektromotoren, Transmissionen usw. dem Mineralöl in keiner Weise
nachsteht; auch der Verbrauch war bei beiden Schmiermitteln ungefähr der gleiche.
Selbst an sehr schnell rotierenden Maschinenteilen erwies sich Teeröl als sehr
brauchbares Schmiermittel. Selbst bei einer Belastung von 30 kg/cm2 war seine Schmierfähigkeit noch völlig
ausreichend. Diese günstigen Ergebnisse veranlaßten die Ausführung von Versuchen in
größerem Maßstabe im Betriebe verschiedener Staatsbahnen, und auch hier waren die
Erfahrungen durchweg günstig. Hinsichtlich seiner Viskosität zeigt das Teeröl
gewisse Abweichungen vom Mineralöl. Bei 50° ist die Viskosität beider Oele etwa die
gleiche, bei 20° hingegen ist jene des Teeröls erheblich größer. Da nun die
Lagertemperaturen meist näher an 20° liegen als an 50°, so ist auf dieses Verhalten
des Teeröls gebührend Rücksicht zu nehmen. Im übrigen ergaben bereits die ersten
Versuche, daß beim Schmieren mittels Teeröls die Lagertemperaturen praktisch
dieselben waren wie beim Schmieren mit Mineralöl. Die Teeröle zeigen die Neigung,
bei längerem Lagern bei tieferen Temperaturen Kristalle von Anthrazen auszuscheiden.
Dieser Bestandteil der Teeröle geht unterhalb einer gewissen Temperatur in den
festen Zustand über. Die Kristalle sind aber so weich, daß sie das Lagermetall keineswegs
angreifen, außerdem lösen sie sich bei Erwärmung und Umrühren des Oeles wieder auf.
Wenn daher diese Kristallbildung die Schmierfähigkeit der Teeröle auch in keiner
Weise beeinträchtigt, so kann sie doch bei Tropfölern und dergleichen zu
Verstopfungen und anderen Störungen führen. Da aber durch Lagerung des Oeles in
einer Temperatur von mindestens 10 bis 15° die Kristallausscheidung vermieden wird,
so kommt die eben genannte Gefahr praktisch kaum in Betracht. Zu beachten ist, daß
man Teeröl nicht zu alten Resten von Mineralölen gießen darf, und daß Schmierdochte,
die mit Mineralölen benutzt worden sind, nicht mit Teeröl benutzt werden dürfen,
sondern zu erneuern sind.
Iklé.
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Unser Mitarbeiter, der Physiker Dr. A. Koepsel, der in
diesen Tagen seinen sechzigsten Geburtstag begangen hat, gehört zu den
erfolgreichsten Vertretern der technischen Physik. Koepsel, ein geborener Berliner, Schüler von Hermann
von Helmholtz, langjähriger Leiter des Privatlaboratoriums von Werner v. Siemens, hat sich
namentlich auf dem Gebiete der Elektrizität hervorgetan. Wir verdanken ihm einen
Apparat zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Eisen und Stahl, der beim
Bau von Transformatoren und Dynamos viel benutzt wird. Auf der bekannten Frankfurter
Ausstellung für Elektrotechnik sah man den ersten Umformer für 20000 Volt und
das erste Kabel für die gleiche Spannung. Beide waren von Koepsel gebaut worden. Für die Wellentelegraphie hat er den
Stahlkohledetektor erfunden, um die Netzschwingungen abzuhören. – Auch glückte ihm
die erste drahtlose Verbindung zwischen Cuxhaven und Feuerschiff „Elbe I“ und
dann eine zwischen Cuxhaven und Helgoland. Dr. Koepsels
Drehkondensator, der dazu dient, den Schwingungskreis kontinuierlich abzustimmen,
sowie sein Wellenmesser mit geschlossenem Schwingungskreis, den zuerst die
Oesterreichische Marine in Pola anwandte, haben in der Fachwelt verdiente
Anerkennung gefunden. Eine der ersten Drehstromanlagen für Hochspannung hat Koepsel in der Schweiz gebaut, zusammen mit dem jetzigen
Leiter der Berliner Elektrizitätswerke. Auch die meisten Laien machen, ohne daß sie
es sonderlich merken, mit einer Koepselschen Erfindung
oft Bekanntschaft. Es sind die Fernthermometer, die wir zum Beispiel bei den Anlagen
in dem Zoologischen Garten, im Deutschen Opernhaus, in zahlreichen Charlottenburger
Schulen und Krankenhäusern finden. Hierbei ist zum ersten Male die Messung durch
Widerstandsänderungen der Metalle in großem Maßstabe in die Praxis eingeführt. Ueber
seine meisten Erfindungen hat der verdienstvolle Physiker außer in unserem Journale
in den Annalen der Physik und in den Verhandlungen der Deutschen Physikalischen
Gesellschaft berichtet.