Titel: | Polytechnische Schau. |
Autor: | Michalke |
Fundstelle: | Band 335, Jahrgang 1920, S. 217 |
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Polytechnische
Schau.
(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge
– nur mit Quellenangabe gestattet.)
Polytechnische Schau.
Werkstattstechnik.
Das Stahlförderband, System Sandviken. Nachdem das
ungeteilte Stahlförderband (sogen. Sandvikband) in den verschiedensten Industrien
Eingang gefunden hat und von dort gute Betriebserfahrungen bekannt geworden sind,
dürften nähere Angaben über das Fördermittel willkommen sein.
Das Sandvikband wird aus hochwertigem Holzkohlenstahl hergestellt, kalt gewalzt und
nach einem besonderen Verfahren gehärtet. Es besitzt die Qualitäten eines guten
Förderbandes: ist dicht, aus einheitlichem Material, ungeteilt, von geringem
Gewicht, fast vollkommen elastisch, dehnt sich nicht, nutzt sich in der Tragfläche
nicht ab, schont die Rollen, ist schnell auszubessern und braucht nur leichten
Unterbau. Kennzeichnend für dieses Band sind: die Möglichkeit, das Fördergut restlos
und ohne Verschleiß des Bandes abzustreichen, die geringe Breite der
Scheiben und Rollen (schmaler als das Band), die Möglichkeit, das Band im
oberen Trum schleifend nach Abb. 3 zu führen (ohne Rollen) sowie der außerordentlich geringe
Kraftbedarf des Bandes.
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Abb. 1. Transport von Kalkstein. Rollende Führung.
Es sind viele Anlagen mit schleifender Führung des oberen Trums im Betrieb, zumeist
in mäßigen Förderlängen, bis 50 m. Es lassen sich hierbei auf dem 400 mm breiten
Sandvikbände mit v = 1 m/sek Bandgeschwindigkeit
beispielsweise 50 t Rohsalze in der Stunde fördern. Die Holzbohlen werden in kurzer
Zeit so glatt, daß das Stahlband spielend über sie hinwegläuft. Ein Bandes findet
nicht statt. Der Kraftbedarf ist hierbei nicht größer als bei rollender Führung
eines anderen Gurtes, während das Sandvikband bei rollender Führung nur etwa die
Hälfte an Kraft braucht im Vergleich mit einem Textilgurt und einen noch geringeren
Teil des Bedarfes eines schweren Gliederbandes. Dies liegt an dem geringen
Bandgewicht, dem zulässigen großen Abstand der Rollen (im unteren Trum 8 bis 10 m),
der geringen Reibungszahl zwischen Stahlband und Eisenrollen und an der Elastizität
des Bandes. Bei rollender Führung ist die Förderlänge des Stahlbandtransporteurs
unbeschränkt.
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Führungsarten des Sandvikbandes.
Bei dem Bau neuer Anlagen mit schleifender Führung fallen die erhöhte Einfachheit der
Anlage und ihre minimale Wartung ins Gewicht. In neuen Anlagen mit rollender Führung
bewirkt der weite Abstand der Rollen gleichfalls eine Vereinfachung und Verbilligung
der Anlage. In vorhandenen Anlagen kann das Sandvikband ohne weiteres auf die
bestehende Rollenkonstruktion aufgelegt werden, während in neuen Anlagen die normale
Ausführung nach Abb. 5 praktischer ist. Etwa jede 25
m wird eine Tragrolle durch eine Flanschenrolle nach Abb.
6 ersetzt, die nicht so sehr der Bandführung dient als der Kontrolle des
Geradlaufes des Bandes. Letzterer wird durch das genaue Einstellen der
Endscheibenwellen erzielt, wofür in neuen Anlagen verstellbare Lager nach Abb. 7 verwendet werden. Auch die Rollen werden in
neuen Anlagen zumeist mit solchen verstellbaren Lagern nach Abb. 8 ausgerüstet.
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Abb. 5. Tragrolle.
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Abb. 6. Flanschenrolle.
Die Endscheiben müssen den Durchmesser von 1000 mm haben und um 100 mm schmaler sein
als die Bandbreite. Solche Scheiben sind nicht teurer als die kleineren, doch
breiten Scheiben der Textilgurte. Die beim Ersatz eines anderen Gurtes durch ein
Sandvikband durch Auswechseln der Endscheiben entstehenden Kosten werden durch den
erzielten Kraftgewinn sehr bald wettgemacht.
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Abb. 7. Lager der Antriebswelle. Lager der Spannwelle.
Da das Sandvikband sich nicht dehnt, so macht die Bandspannung weniger zu schaffen
als bei jedem anderen Gurt. Spannrollen auf der Strecke mit der kraftverbrauchenden
und abnutzenden S-Kurve fallen vollständig fort.
Selbsttätig wirkende Spannvorrichtungen sind erst bei Förderlängen von über 40 m
oder bei sehr warmem Fördergut erforderlich, sonst genügen die Spannlager der
getriebenen Endscheibe (Abb. 7). Die einzigen
Längenänderungen des Bandes sind die durch Temperaturwechsel bewirkten, die gering
sind und zum Teil schon von den Durchhängen des unteren Trums aufgenommen
werden.
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Abb. 8. Verstellbare Lager der Rollen.
Der sonst übliche schwere Abwurfwagen wird bei dem Sandvikbande durch einfache
Abstreicher ersetzt, die je nach Bedarf verschieden angeordnet sind: beiderseitig
abwerfend, einseitig oder auch teilweise, feststehend und abhebbar oder verstellbar
bzw. fahrbar. In letzterem Falle wird das Band nur wenig angehoben, läuft über eine
Gleitfläche des Wagens und liegt dort plan auf. Die Abstreicher werden aus einer
Reihe von Stahllamellen gebildet, die einander überlappen und eine stabile, zugleich
aber auch gegen die Nietreihe nachgiebige Abstreichfläche bilden (Abb. 10).
Textabbildung Bd. 335, S. 218
Abb. 9. Transport von Eisenerz auf einem schwedischen Bergwerk. Das Werk hat
jetzt 14 Sandvikbänder in Betrieb.
Die Verbindung der Bandenden besteht aus einer einfachen Nietreihe in kurzer
Ueberlappung, mit ganz
flachköpfigen, ein wenig versenkten Nieten. Eine Reparatur nimmt nur ein paar
Stunden in Anspruch. Das Einsetzen eines neuen Bandstückes wird erst dann notwendig,
wenn die gesamte Verstellbarkeit der Lager und des Spannwagens ausgenutzt worden
ist.
Textabbildung Bd. 335, S. 219
Abb. 10. Stahlband-Transporteur, System Sandviken, auf einem deutschen
Hüttenwerk. Transport von heißer Hochofenschlacke. Wegen Platzmangel ist das
untere Trum hochgezogen. Die hohe Temperatur des Fördergutes bedingt die
Anwendung eines Spannrahmens.
Textabbildung Bd. 335, S. 219
Abb. 11. Abwurfwagen.
Jede Antriebsart ist anwendbar. Die Antriebsvorrichtung kann sowohl am Aufgabeende
als auch am Abwurfende des Transporteurs untergebracht werden. Das Sandvikband kann
auch umkehrbar arbeiten, und es ist gleich, ob das belastete Trum das ziehende oder
das gezogene ist.
Textabbildung Bd. 335, S. 219
Abb. 12. Transport von Rohsalz auf einem mitteldeutschen Kallwerk. Schleifende
Führung des oberen Trums. Abstreicherpartie.
Begreiflicherweise kommen Zweifel zum Ausdruck, ob das Stahlband bei Förderung von
nassen Materialien nicht rostet. Die Antwort hierauf ist die Verwendung der Bänder
in Kaliwerken für die Förderung von nassen und hygroskopischen Salzen (Abb. 12), nachdem nach mehrjährigen Erfahrungen dort
die Rostwirkung als unbedeutend erkannt worden ist, sowie der erfolgreiche Transport
von nassem Lehm, Rübenschnitzeln u.a.m. Dies liegt hauptsächlich an dem
Härteverfahren, dem das Band nach dem Walzen unterworfen wird.
Da der ruhige Lauf des leichten, gut gespannten und sich nicht dehnenden
Stahl-Transportbandes eine größere Beschickung zuläßt als sonst üblich, hat das 400
mm größtbreite Sandvikband oft einen 600 mm breiten anderen Gurt ersetzt, ohne
Verminderung der Leistung und ohne Erhöhung der Bandgeschwindigkeit. Das
Verwendungsgebiet dieses Bandes ist daher recht groß. Die auf einigen Mühlen mit
Erfolg stattfindende Förderung von 100 kg schweren Säcken auf dem 400 mm breiten
Sandvikbande verdient bemerkt zu werden.
Herstellerin des Bandes ist die Sandviken
Transportbandgesellschaft, Charlottenburg.
Dipl.-Ing. S. Michelsohn.
Naß- oder Trockenschliff von Schnellschnittstahl. Beim
Schleifen von Werkzeugen mit der Schmirgelscheibe kann bei zu großem
Anpressungsdruck eine örtliche Erhitzung des Werkzeuges eintreten. Da
Schnellschnittstahl Erwärmungen bis 600° verträgt, ohne weich zu werden, werden
diese Erwärmungen bei Trockenschliff nicht allzuviel schaden. Beim Naßschliff aber
werden die betreffenden erhitzten Stellen sofort abgeschreckt, erhalten dadurch
Spannungen und Risse, die unter Umständen das Werkzeug zum Zerspringen bringen. Um
Ausschuß zu vermeiden, soll man die richtige Körnung und Härte der Schleifscheibe
auswählen. Naßschliff soll nur ausnahmsweise angewendet werden, wenn man
Anlauffarben auf jeden Fall vermeiden will. Dann ist aber streng darauf zu achten,
daß der Anpressungsdruck nur ganz gering ist. Naßschliff soll auch angewendet
werden, wenn aus irgend einem Grunde die zweckentsprechende Körnung der
Schleifscheibe nicht zur Hand ist. Man muß naß schleifen,
wenn man Sandsteine zum Schleifen verwendet. (Werkzeugmaschine 1920, Heft 16.)
Verbessertes Metallspritzverfahren. Das Schoopsche Metallspritzverfahren ist in Amerika dadurch
verbessert worden, daß man das Metall in Form von zwei Drähten durch Gleich- oder
Wechselstrom vor dem Gasstrom zum Schmelzen bringt. (Werkzeugmaschine 1920, Heft
16.)
Ernst Preger.
Wärmetechnik.
Einiges über Wärmezähler. Durch einfache, in jeder
Hinsicht einwandfrei arbeitende Meßvorrichtungen ist es möglich, festzustellen,
wieviel Gas, Wasser oder Elektrizität an einer Verbrauchsstelle entnommen wurde.
Jedoch ist man bisher nicht imstande, in Gebäuden, die Zentralheizung und
Warmwasserversorgung besitzen, die Wärmemenge zu bestimmen, welche an die einzelnen
Räumlichkeiten abgegeben wird. Meist verteilt man die
Brennstoffkosten prozentual auf die Mieten oder man legt der Berechnung des.
Wärmeverbrauches die Größe der beheizten Fläche zu Grunde. Dieses Verfahren führt zu
Ungerechtigkeiten und fördert die Wärmeverschwendung, da der einzelne Verbraucher
keinen Vorteil von seiner Sparsamkeit hat. Infolgedessen kann man beobachten, daß
Zentralheizungsanlagen auffallend unwirtschaftlich arbeiten. Welche Schwierigkeiten
beim Entwürfe eines Wärmezählers zu überwinden sind, erkennt man leicht, wenn man
berücksichtigt, daß bei Warmwasserheizung die zu messende Wärmemenge Q = G • c • Δt ist, wo G das Gewicht des Wassers, c seine spezifische Wärme und Δt den durch
die Abgabe der Wärmemenge Q hervorgerufenen Unterschied
der Temperaturen im Vor- und Rücklaufe bedeutet. Ein Wärmezähler muß also das
Produkt GΔt ermitteln und fortlaufend addieren. Eine
befriedigende Lösung dieser Aufgabe glückte bis jetzt nicht, indessen gibt eine
Zusammenstellung der im Laufe der Zeit für den Bau von Wärmezählern gemachten
Vorschläge manche Anregung, durch die man dem erstrebten Ziele näher kommt. Eine
solche Uebersicht gibt Dr.-Ing. Hilliger in Heft 27 der
Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbetrieb. Unter den zahlreichen, an der
genannten Stelle beschriebenen Patenten sei ein Entwurf hervorgehoben, der sich
durch Einfachheit auszeichnet. Auf der Achse eines Wassermessers sitzt der Anker
einer Dynamomaschine. Es wird also beim Umlaufe des Flügelrades ein elektrischer
Strom erzeugt, der in einen Widerstand geleitet wird, welcher im Wasserlaufe liegt.
Nun bleibt bei gleicher Durchflußmenge das Drehmoment des Flügelrades unverändert,
während der elektrische Widerstand mit der Temperatur des Wassers schwankt. Durch
deren Wechsel wird somit die Belastung des elektrischen Generators und die
Umlaufzahl des Flügelrades beeinflußt. Daher bietet es keine Schwierigkeit, ein
Zählwerk zu entwerfen, welches das Produkt G • Δt angibt. Während die beschriebene Vorrichtung
vielleicht ihre praktische Brauchbarkeit erweisen dürfte, ist es recht fraglich, ob
man mit Apparaten, welche die Unterschiede des spezifischen Volumens von kaltem und
warmem Wasser zur Grundlage der Messungen machen, zum Ziele gelangt. Wenig
aussichtsvoll erscheint auch der Vorschlag, den Warmwasserzufluß durch einen
Steuerschieber, der von der Ausdehnung des Zuleitungsrohres beeinflußt wird,
entsprechend der Temperatur zu teilen, so daß nur ein Teilstrom durch den
Wassermesser fließt. Der Zähler zeigt in diesem Falle die Stärke- des abgezweigten
Stromes an, und durch Multiplikation mit einem Festwerte erhält man die Anzahl der
in der gesamten Wassermenge enthaltenen Wärmeeinheiten. Zum Schlusse sei noch die
Möglichkeit erwähnt, die abgegebene Wärmemenge dadurch zu bestimmen, daß man an
jeden Heizkörper 20 bis 30 Thermoelemente anbringt, deren kalte Lötstellen die
mittlere Raumtemperatur annehmen, während die warmen Lötstellen an der Oberfläche
des Heizkörpers liegen. Der der Wärmeabgabe proportionale Strom der Thermoelemente
betätigt einen elektrolytischen Elektrizitätszähler. Auch dieser Vorschlag erscheint
wenig erfolgversprechend.
Schmolke.
Elektrotechnik.
Verminderung des Angriffes von Gas- und Wasserrohren bei
günstiger Schienenspeisung elektrischer Bahnen. Beiträge zur Klärung der
Frage, wie durch Aenderung der Schienenspeisung die Rohrströme und Spannungen
zwischen Rohrleitung und Straßenbahngleisen, die zu gefährdenden Stromdichten am
Rohr, Veranlassung geben können, zu vermindern sind, liefern E. B. Rosa, Burton Mc. Collum und K. H. Logan im Bericht 32 der Technologie Papers of the Bureau of
Standards: „Electrolysis from electric railway currents and its prevention – an
experimental Test on a System of insulated negative feeders in St. Louis“
(Washington 1914).
Die Berichter machten an der Bahnanlage von St. Louis mit Unterstützung der
Bahnleitung an der elektrischen Gleisanlage umfangreiche Messungen, um die
Wirksamkeit einer ausgeglichenen Schienenspeisung als Mittel zur Verminderung von
Streustromschäden zu erproben. In Amerika hatte man sich bis in die letzten Jahre
damit begnügt, parallel zu den Gleisen Schienenspeiseleitungen zu verlegen und diese
an einzelnen geeignet erscheinenden Stellen an die Gleise anzuschließen.
Insbesondere wenn gleichzeitig eine unmittelbare Verbindung zwischen Sammelschienen
und Gleisen in der Nähe des Kraftwerks oder der Umformerstation gemacht wurde,
konnte man diese Speiseleitungen, die das Potential der benachbarten Gleise hatten,
elektrisch nur als Verstärkung der Schienenleitung ansehen, die zwar nicht zwecklos
ist, aber kein vollkommenes Mittel zur Vermeidung von Rohrschäden durch Elektrolyse
darstellt. Gegenüber dieser „unausgeglichenen“ Schienenspeisung wird bei
neueren Anlagen auch in Amerika die in Deutschland längst mit Erfolg angewandte
„ausgeglichene“ Schienenspeisung gebraucht, bei der durch Widerstände,
Saugdynamos oder dergl., die in die einzelnen Speiseleitungen eingefügt werden,
gesorgt wird, daß die Spannungsverluste in den Schienenspeiseleitungen durch
passendes Ausgleichen gleich gehalten werden, so daß an den verschiedenen
Speisepunkten nahezu gleicher Spannungszustand herrscht. In St. Louis lagen die
Verhältnisse für die Versuche insofern günstig, als durch Umklemmen einzelner
Leitungen in einem Kraftwerk die Schienenspeisung ausgeglichen oder unausgeglichen
hergestellt werden konnte.
Die Vergleichsmessungen ergaben, wie nach Rechnung und Ueberlegung nicht anders zu
erwarten war, die große Ueberlegenheit des ausgeglichenen Systems. Bei der
ausgeglichenen Speisung können ohne wesentliche Mehrkosten bessere Bedingungen für
den Schutz gegen Elektrolyse geschaffen werden, als bei der nicht ausgeglichenen
Speisung. Während die Spannung in den Gleisen bei der letzteren Art bis zu 9,2 V/km
betrug, sank bei ersterer diese Spannung auf 3,8 V/km. Die Spannungsverteilung auf
die einzelnen Schienenzweige war in beiden Fällen verschieden. Die Mittelwerte
betrugen entsprechend 3 und 1,5 V auf 1 km. Nach den deutschen Verbandvorschriften
soll die sich rechnerisch ergebende Spannung, die etwas höher ist als die durch
Messungen ermittelte, in den Innenbezirken eines Schienennetzes zwischen beliebig
gewählten Schienenpunkten 2,5 V insgesamt nicht überschreiten, unabhängig von der
Ausdehnung der Gleise. Nur für auslaufende Gleisstrecken wird nach deutschen
Vorschriften eine Grenzspannung auf das Kilometer, und zwar 1 V/km als Höchstwert
zugelassen. Selbst bei der verbesserten ausgeglichenen Schienenspeisung würde die
untersuchte Gleisanlage St. Louis nicht den deutschen Vorschriften entsprechen. Der
Höchstwert der gemessenen Rohrströme fiel durch den Ausgleich der Spannungen in
einem Eisenrohr von rund 50 cm ⌀ von 56,4 Amp. auf 19,3 Amp. Im Mittel wurden die
Rohrströme auf etwa den 4,2ten Teil vermindert.
Um die in die Rohrleitungen eingedrungenen Ströme nicht vom Rohr in den Erdboden
übertreten zu lassen, wobei die Rohre angefressen werden würden, werden in Amerika
zuweilen die Gleise mit den Schienen in den Stromaustrittsbezirken metallisch
verbunden, entweder unmittelbar oder unter Zwischenschalten von Widerständen, die
ähnlich den Ausgleichwiderständen der Schienenzuleitung verteilt sind. Es soll
hierdurch erreicht werden,
daß der Strom, ohne die Rohre anzufressen, unmittelbar zu den Gleisen
zurückkehren kann. Dieses sogenannte Dränieren der Röhren ist in deutschen Anlagen
verboten, weil hierdurch die Rohrströme vergrößert und die Korrosionsgefahr auf
andere Stellen übertragen wird. Auch bei dränierten Gas- und Wasserrohren zeigte
sich die Ueberlegenheit der ausgeglichenen Schienenspeisung, bei der die Höchstwerte
der Ströme in den Rohren rund 22 Amp. betrugen, während sie bei unausgeglichener
Speisung bis zu 300 Amp. stiegen. Im Mittel wurden hierbei die Rohrströme durch
Einfügen von Ausgleichwiderständen in die Speiseleitung auf den zehnten Teil
herabgesetzt. Entsprechend der Verminderung der Rohrströme wurde auch die Spannung
in den Rohren vermindert.
Wertvolle Aufschlüsse für die Beurteilung der Stromdichte an den Rohren, von deren
Stärke die Angriffsgefahr abhängt, können die Spannungmessungen zwischen Gleis und
benachbartem Rohr geben. Es betrug bei unausgeglichener Speisung der Höchstwert
dieser Spannung 4,2, bei ausgeglichener Speisung 0,9 Volt. Diese Werte sind an sich
noch nicht ausreichend, um die Größe der Gefährdung der Rohre durch Elektrolyse
beurteilen zu können, weil die Stromdichte an den Rohren, die einen Maßstab für die
Rohrgefährdung gibt, noch von einer. Reihe von Umständen abhängt, z.B. Leitfähigkeit
des Erdbodens, Entfernung der Gleise von den Rohren, Abmessungen der Rohre und
Gleise usw. Es lag diese Feststellung außerhalb des Rahmens der Versuche, die
nur den Vorteil des Spannungsausgleichs in den Speiseleitungen praktisch erweisen
sollten.
Die Ueberlegenheit der ausgeglichenen Schienenspeisung trat somit bei den Versuchen
klar zu Tage, da durch den Spannungsausgleich gute Spannungsverhältnisse in den
Schienen und zwischen Schienen und Rohren erreicht und die Rohrströme vermindert
wurden. Die Anfressungsgefahr wird daher durch Spannungsausgleich in den
Schienenspeiseleitungen wesentlich herabgesetzt. Durch Wahl dieser Speisungsart kann
eine Verminderung der Rohrgefährdung eintreten, ohne daß die Wirtschaftlichkeit
verringert wird. Wird in alten Anlagen mit unausgeglichenen Speiseleitungen hoher
Schutz der Gas- und Wasserröhren nachträglich gefordert, so ist das Einfügen von
Ausgleichwiderständen in die Schienenspeiseleitungen das wirksamste Mittel zur
Bekämpfung der Rohranfressungen. Sollte sich das nicht ermöglichen lassen, so
erscheint es zur Verminderung der Streuströme vorteilhafter, statt einfach
Verstärkungsleitungen zu den vorhandenen zu legen, neben die unausgeglichenen
Speiseleitungen noch ausgeglichene zu legen.
Die Versuche zeigten auch, in welcher Weise die Rohrströme durch das sogenannte
Dränieren verstärkt werden, was schädlich wirken kann. Auch bei dränierten
Rohranlagen erweist sich eine ausgeglichene Schienenspeisung als am
vorteilhaftesten.
Dr. Michalke.