Titel: | Polytechnische Schau. |
Fundstelle: | Band 339, Jahrgang 1924, S. 69 |
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Polytechnische Schau.
(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge
– nur mit Quellenangabe gestattet.)
Polytechnische Schau.
Anlaßschaltung für Drehstromschützensteuerung. In
angestrengten Betrieben, z.B. in Hüttenanlagen, in denen große Elektromotoren in
kurzer Zeit angelassen, umgesteuert und ausgeschaltet werden müssen, können nicht
Steuerapparate verwendet werden, denen die starken Motorströme unmittelbar zugeführt
werden, weil die Bedienung zu großen Kraftaufwand erfordern würde, wenn sie von Hand
gesteuert werden sollen. Das gleiche ist der Fall, wenn gleichzeitig mehrere
Steuerapparate durch einen einzelnen Maschinisten zu bedienen sind. Große
Steuerapparate lassen sich häufig auch nur schwer unterbringen, z.B. im Führerstand
von Krananlagen. In solchen Fällen werden mit Vorteil Schützensteuerungen verwendet,
bei denen die Motorströme nicht unmittelbar in die Steuerwalze geführt werden,
vielmehr unter Verwendung von schwachen Hilfströmen über elektromagnetisch wirkende
Schaltwerke, sogenannte Schütze, gesteuert werden.
Textabbildung Bd. 339, S. 69
Abb. 1.
Aus Abb. 1 ist eine sog. Meisterwalze mit
Handradantrieb zu ersehen. Die Hilfströme sind nur schwach, weshalb die Walzen nur
kleine Abmessungen erhalten. Ein Drehstromschütz mit abgenommener Schutzabdeckung
ist aus Abb. 2 ersichtlich. Die Schütze enthalten die
durch die Hilfströme erregten Elektromagnete, durch die die Schaltkontakte des
Schützes für den Motorstrom geschlossen werden. Bei Bedienung der Meisterwalze
werden die Magnete für die Schütze entsprechend den einzelnen Anlaßstellungen
nacheinander erregt, wobei die Hilfströme, z.B. bei Drehstrombetrieb, einer Phase
des Drehstromnetzes entnommen werden. Die Anzahl der Schütze richtet sich nach der
zu schaltenden Motorleistung und den Betriebsbedingungen.
Textabbildung Bd. 339, S. 69
Abb. 2.
Die leichte Bedienbarkeit der Meisterwalze führt nun häufig zum zu schnellen
Einschalten des Motors, wenn nicht Sicherheitsmaßnahmen dagegen getroffen sind. Ein
sehr einfacher Schutz kann aber nach einer Ausführungsweise der
Siemens-Schuckertwerke in folgender Art erreicht werden: Schaltet man der Zugspule
eines Schützes einen induktionsfreien Widerstand vor, so erzeugt dieser beim
Anziehen des Schützankers im Leitungskreise einen großen, bei angezogenem Anker,
infolge erhöhter Induktivität, einen kleinen Spannungsabfall. Der
Vorschaltwiderstand wirkt also auf die Einschaltgeschwindigkeit dämpfend. Wird
der gleiche Widerstand, der für ein Schütz gerade zulässig bemessen ist, bei
mehreren Schützen, die z.B. zum Schalten des Anlaßwiderstandes eines Motors dienen,
in die gemeinsame Spulenrückleitung gelegt, so kann dadurch der Motor vor zu
schnellem Anlassen geschützt werden. Schaltet der Maschinist die Meisterwalze
langsam von Stellung zu Stellung, so zieht ein Anlaßschütz nach dem andern
entsprechend der langsamen Schaltweise an. Reißt dagegen der Maschinist die
Meisterwalze schnell durch, so daß einige Anlaßschütz-Zugspulen zugleich an Spannung
liegen, so wird durch den in der gemeinsamen Leitung liegenden Vorschaltwiderstand
der sich einstellende Spannungsabfall so groß, daß die für die Schützspulen
verbleibende Spannung zum Anziehen nicht mehr ausreicht und kein Schütz anziehen
kann. Die Verwendung eines induktionsfreien Widerstandes erzwingt also in
einfachster Weise langsames Einschalten bezw. Anlassen des Motors in ähnlicher
Weise, wie dies durch Selbstanlasserschaltung, die in Abhängigkeit vom Motorstrom
wirkt, der Fall ist.
Weiler.
Die Braunkohle und ihre volkswirtschaftliche Bedeutung.
(Feuerungstechnische Beratungsstelle, Leipzig, Nordplatz 12.)
Die mitteldeutsche Braunkohlenindustrie veranstaltete, um ein Bild des heutigen
Standes der Feuerungstechnik zu geben, zu der soeben zu Ende gegangenen Leipziger
Frühjahrsmesse erstmalig eine Braunkohlenfachmesse, die
einen überaus starken Anklang in der wärmeverbrauchenden Industrie gefunden hat.
Die deutsche Braunkohle war in den letzten Jahren vielfach Gegenstand der
Untersuchungen der Wissenschaft. Der Praktiker in der Industrie war aus Gründen der
allgemeinen Kohlenknappheit gezwungen, sich mit den Eigenschaften der Kohle näher
bekanntzumachen. Selbst die jahrhundertalte Hausfeuerung mußte sich vielfach auf
Braunkohle umstellen und Erfahrungen mit diesem Brennstoff sammeln. Alle diese weit
verzweigten Erfahrungen für die Gesamtheit nutzbar zu machen, und der Industrie und
allen daran Beteiligten die volkswirtschaftliche Bedeutung der Braunkohle
vorzuführen, ist der Zweck der Braunkohlenfachmesse, die
das Mitteldeutsche Braunkohlen-Syndikat im Rahmen der diesjährigen technischen
Frühjahrsmesse veranstaltete.
Nur die wenigsten ahnen, welche Schätze die Braunkohle birgt. Daß die Braunkohle das
deutsche Volk über schwierige Zeiten der Brennstoffnot in den Nachkriegsjahren
hinweg gebracht hat, ist ja in weitere Kreise gedrungen, dank der aufklärenden
Tätigkeit, die in dieser Hinsicht die Fach- und Tagespresse geleistet hat. Daß die
Braunkohle aber auch in der Zukunft berufen ist, nicht nur einen großen Teil der
Brennstoffversorgung zu übernehmen, sondern auch die verschiedensten
Verbrauchsstoffe zu liefern, ist weniger bekannt.
Wer denkt daran, daß die Stearinkerze ein Erzeugnis der Braunohklenindustrie ist, daß
Kosmetica, Politurmittel, Schuhcreme, Bohnerwachs, Lacke, Imprägnierstoffe,
pharmazeutische Pflaster, Kohlepapier, ja sogar Phonoplatten aus Braunkohle
hergestellt sind, daß wir heute schon amerikanisches Petroleum durch
Braunkohlenteeröl zu ersetzen vermögen, hochwertige Schmieröle in großen Mengen aus
Braunkohle gewinnen. Das Hauptanwendungsgebiet der Braunkohle wird naturgemäß auch in Zukunft ihre
unmittelbare Verbrennung sein. Das Streben der Technik geht aber dahin, die
Braunkohle, so wie sie in der Grube gewonnen wird, zu verfeuern, ihr also den
kostspieligen Weg über das Braunkohlenbrikett zu ersparen. Hierzu mußten zum Teil
ganz neue Wege gesucht werden, um den Anforderungen, welche die Industrie in ihrem
steigenden Wärmebedarf stellt, zu genügen. Bei Dampfkesselfeuerungen mußten
Rostflächen von früher nicht gekannten Abmessungen geschaffen werden, um die nötigen
Wärmemengen zu erzeugen. Ein anderer Weg zur wärmewirtschaftlichen Beheizung von
metallurgischen und keramischen Oefen besteht darin, die Braunkohle in Staub- oder
Gasform überzuführen und zu verbrennen. Kochherde und Zimmeröfen mußten sich
Aenderungen gefallen lassen. Zentralheizungskessel erhielten neue Formen, um sie vom
Koks unabhängig zu. machen. Engstes Zusammenarbeiten zwischen dem Braunkohlenbergbau
und der Industrie war notwendig, diese Ziele zu erreichen.
Die Ausstellung zeigt, in welchem Maße dieses Ziel bis heute schon erreicht worden
ist. Riesen-Treppenroste mit automatisch bewegten Gliedern, die die Braunkohle,
nachdem sie zunächst vorgetrocknet ist, allmählich bis zum Ende des Rostes befördern
und hier nur die rein ausgebrannte Asche übrig lassen. Trocken- und
Mahleinrichtungen zur Erzeugung von Kohlenstaub, Gefäßwagen zur Beförderung des
Kohlenstaubes, Feuerungen zur Verheizung von Kohlenstaub für hohe Temperaturen,
Gaserzeuger mit Drehrosten und Gasreinigungsanlagen zur Erzielung von teer- und
wasserfreiem Gas zeigen den heutigen Entwicklungsstand der Technik. Man ist heute in
der Lage, die Steinkohle fast in allen Industrien durch Braunkohle vollständig zu
ersetzen, selbst dort, wo man, wie etwa in den metallurgischen und keramischen
Industrien höchste Wärmegrade erzeugen muß.
Insgesamt gibt die Braunkohlenfachmesse ein geschlossenes Bild des ernstesten
Schaffens und höchster Leistungsfähigkeit.
Ein Sondergebiet der industriellen Wärmewirtschaft bildet die Erzeugung von
Generatorgas. Gehört auch das Generatorgas an sich zu den sogenannten armen Gasen,
d.h. zu den Gasen mit geringem Wärmewert, so hat es doch für gewisse Industriezweige
sehr günstige Eigenschaften, da es sich mit einfachen Mitteln erzeugen läßt, eine
leichte Regelung des Feuerungsbetriebes gestattet und auf hohe Eigentemperaturen
vorgewärmt werden kann. Ueber diesen Umweg der Vorwärmung des Generatorgases und der
Verbrennungsluft gelingt es, mit diesem armen Gas Temperaturen zu erzeugen, die bis
2000 Grad C. ansteigen und für die gesamten metallurgischen und keramischen
Industrien ausreichend sind.
Die Aufgabe der Braunkohlenfachmesse bestand darin, die Einrichtungen vorzuführen,
welche einerseits der Erzeugung von Generatorgas, andererseits seiner Verwendung als
Heizmittel in Oefen dienen. In bezug auf die Erzeugung von Generatorgas war es
Aufgabe der ausstellenden Industriefirmen, den heutigen Entwicklungsstand der
Gasgeneratoren, soweit sie die Vergasung von Rohbraunkohlen und Braunkohlenbriketts
zum Ziele haben, zu zeigen, namentlich die Ausbildung der Generatorroste, welche für
die Durchführung der Vergasung im Gasgenerator von ausschlaggebender Bedeutung sind.
Die ausgestellten Rostkonstruktionen lassen das Bestreben der Industrie erkennen,
bei der Durchbildung der Roste den besonderen Anforderungen der Braunkohlenvergasung
Rechnung zu tragen.
In engstem Zusammenhange mit der Bräunkohlenvergasung steht die Frage der
Gasreinigung. Bekanntlieh hat die Braunkohle, namentlich die Rohbraunkohle, einen
hohen Wassergehalt, welcher in Dampfform in das Generatorgas übergeht und dieses
verschlechtert. Der Bedeutung dieser Frage für die Rohbraunkohlenvergasung und ihrer
weiteren Entwicklung entsprechend wurde an zahlreichen bildlichen und
Modelldarstellungen gezeigt, daß man mit verhältnismäßig einfachen Einrichtungen
eine vollkommene Entwässerung des Gases erreicht und außerdem die Möglichkeit der
Erzeugung von sogenanntem Reingas hat, das sich auf große Entfernungen in
Rohrleitungen übertragen läßt. Das so entwässerte Gas läßt sich auch für solche
Feuerungseinrichtungen verwenden, welche die Erzeugung hoher Temperaturen zur
Voraussetzung haben. Sowohl die Eisenhüttentechnik wie auch die keramische und
Glasindustrie können sich heute bereits von der Steinkohle ganz unabhängig
machen.
Ein erfolgreicher Wettbewerber entsteht dem Braunkohlengas neuerdings in der aus
Braunkohle gewonnenen Staubkohle, welche die Industrie schon in umfangreichem Maße
zur Beheizung von Dampfkesseln, metallurgischen und keramischen Oefen usw. benutzt.
Eine Braunkohlentrockenanlage, ein Gefäßwagen zur Beförderung von Staubkohle auf der
Eisenbahn, im Betrieb vorgeführte Staubfeuerungen geben ein geschlossenes Bild des
heutigen Standes dieser Technik und ihrer Zukunftsmöglichkeiten.
Der Ueberblick über das Gebiet der Braunkohlenvergasung wäre unvollständig ohne kurze
Erwähnung der Frage der Gewinnung von Nebenerzeugnissen aus der Braunkohle. Hier
gibt es grundsätzlich zwei Wege, wenn man von der unmittelbaren chemischen
Aufschließung der Braunkohle absieht: die Schwelerei, wie sie im mitteldeutschen
Revier schon seit mehr als 70 Jahren geübt wird, und die restlose Vergasung im
Generator mit Urteergewinnung, deren wissenschaftliche und betriebsmäßige
Durchbildung erst den allerletzten Jahren angehört. In beiden Fällen wird der
sogenannte Schwelteer erzeugt, der sich bei niedrigen Temperaturen bildet und mit
dem bekannten schwarzen Teer der Steinkohlendestillation bei Leuchtgaserzeugung nur
den Namen gemeinsam hat Der Urteer bildet den Ausgangsrohstoff für die Gewinnung von
Oelen und Paraffin und in weiterer Folge für die verschiedensten chemischen
Erzeugnisse, von denen hier nur industrielle Wachse, Lacke, pharmazeutische Stoffe,
Kohlepapiere usw. genannt seien. Von den bekannten großen Industriekonzernen wurden
in systematischem Aufbau alle diese Erzeugnisse vorgeführt. Insgesamt gibt die Braunkohlenfachmesse ein geschlossenes Bild des hohen
Standes dieser Technik.
Die Leipziger Weltmesse mit ihrem gewaltigen Zuström aus allen Kreisen der
industriellen und privaten Kohlenverbraucherschaft ist im besonderen Maße diel
Veranlassung gewesen zu dem außerordentlichen Interesse und dem starken Besuch, den
die Braunkohlenfachmesse zu verzeichnen hat. Es ist beabsichtigt, die Braunkohlenfachmesse zu jeder Frühjahrsmesse zu
veranstalten und sie insbesondere nach der wärmewirtschaftlichen Seite hin weiter
auszubauen, um hiermit der Allgemeinheit eine willkommene Gelegenheit zu geben, sich
feuerungstechnisch bezüglich der billigen heimischen Braunkohle zu unterrichten.
Die Braunkohle auf der Kölner Messe. Der vom Rheinischen Braunkohlen-Syndikat, Köln vor mehr als Jahresfrist, gleich bei der Gründung der
Kölner Messe, gefaßte Plan, die Braunkohlen-Industrie und alle damit
zusammenhängenden technischen Industriezweige in einer geschlossenen Gruppe auf der
Messe vorzuführen, wird auf der bevorstehenden Kölner Frühjahrsmesse (11.–17. Mai)
in großzügiger Weise verwirklicht werden. Zunächst wird das Rheinische
Braunkohlen-Syndikat selbst inmitten der Braunkohlenmesse eine wärmetechnische
Ausstellung einrichten. Sodann werden außer den technischen Einrichtungen, die zur
Gewinnung und Aufbereitung der Rohbraunkohle dienen, alle jene Fabrikationsgebiete,
die die mannigfaltige Verwendung der Braunkohle in häuslichen und industriellen
Betrieben (vom Ofen bis zur Großdampfkesselfeuerung) veranschaulichen, ausgestellt
werden. Hierzu kommen dann weiter noch Einrichtungen zur Herstellung und Verwendung
von Braunkohlenstaub, Apparate für Brennstoffchemie und Ueberwachung des
Feuerungsbetriebs, Anlagen zum Transport und Lagerung von Braunkohle und
Einrichtungen zur Nebenstoffverwertung usw. Die der Kölner Braunkohlenfachmesse
zugrunde liegende Idee besteht darin, die feuerungstechnischen Eigenschaften der
Braunkohle und die Ersparnismöglichkeiten bei ihrer Verwendung in weitesten Kreisen
bekanntzumachen. Die bedeutendsten Firmen der Heizungstechnik und der anderen
technischen Gebiete, die in Beziehung zur Braunkohlen-Industrie stehen, werden sich
an der Kölner Braunkohlenfachmesse beteiligen. Sie wird an Inhalt und Umfang der
ähnlichen Veranstaltung des Mitteldeutschen Braunkohlen-Syndikats auf der Leipziger
Frühjahrsmesse nicht nachstehen.
Dampfmaschine und Dieselmaschine. In einem Vortrag
„Verwendung von Oel als Treibstoff zum Schiffsantrieb unter dem Kessel und im
Dieselmotor“ der in der Versammlung des „American Petroleum
Institute“ gehalten wurde, wird ausgeführt, daß bei den Erwägungen zum
Einbau eines Dieselmotors die doppelt so hohen Anschaffungskosten gegenüber der
Dampfanlage nicht außer acht zu lassen sind. Der günstigere Brennstoffverbrauch
macht sich erst bei längeren Reigen bemerkbar. Für Motorenbetrieb sind bessere
Treiböle zu verwenden, um Betriebsstörungen auszuschalten, es sind Oele mit 20
Baumé-Graden und mehr deshalb vorzuziehen. Im Oelkessel dagegen kann Oel von 10 B.
zufriedenstellend verfeuert werden, wenn es vorher genügend gut vorgewärmt ist. (The
Nautical Gazette 1923, 22. Dezember.)
W.
Dieselelektrischer und turboelektrischer Antrieb. Von zwei
Schiffen mit der gleichen Wasserverdrängung wurde das eine (Dampfer „San
Benito“) mit turboelektrischem Antriebe versehen, während das Motorschiff
(„La Playa“) dieselelektrischen Antrieb erhielt. Dabei ist ein Gewinn von
6,83 m Länge an Laderaum erzielt worden. Der Schiffsschraubenantrieb bei der „La
Playa“ geschieht durch 4 Cammellaird-Fullagar-Motoren von je 825 PS.
W.
Motorschiff „Seekonk“. In dem Schiff war anfangs
eine Curtisturbine mit Zahnradgetriebe und Oelkessel eingebaut. Bei einem täglichen
Brennstoffverbrauch von 27 t erreichte das Schiff etwa 10 ½ Kn. Das Schiff wurde
dann als Motorschiff umgebaut und erreichte bei einem täglichen Brennstoffverbrauch
von 7,3 t eine Geschwindigkeit von 10 ¾ Kn. Die täglichen Brennstoffkosten bei
Dampfbetrieb waren 170 Dollar, bei Motorbetrieb 51 Dollar. Bei einem 200tägigen
Seebetrieb im Jahr berechnen sich die Brennstoffkosten zu etwa 40000 Dollar, beim
Motorschiff dagegen zu 10000 Dollar. Dies ergibt somit einen Jahresgewinn von rund
30000 Dollar. Außer diesem Gewinn kommt noch der Gewinn an Laderaum hinzu,
wodurch für jede Reise eine Mehrladung von 1000 t erzielt wurde. (Motorship, 1923,
S. 834.)
W.
Der Bau von Motorschiffen: Die von Lloyds Register of
Shipping aufgestellte Statistik zeigt, daß im letzten Vierteljahr 1923 im ganzen 134
Motorschiffe mit 628044 B.R.T. im Bau begriffen waren. Die Schiffe verteilen sich
auf folgende Länder:
Bauländer
Zahl
B.R.T.
Britisch-HongkongDänemarkDeutschlandFrankreichGroßbritannienIrlandHollandItalienJapanNorwegenSpanienSchwedenVereinigte
Staaten
1827148692225914
110340771355618500236261869003477513000535037256753530033800
Zusammen
134
628044
Das größte Motorschiff der Erde. In England wird zur Zeit
ein Motorschiff von 192 m Länge bei Harland & Wolf im Auftrage der Union Castle
Line gebaut, das das größte bisher gebaute Motorschiff um 12 m Länge übertrifft. Es
hat zwei achtzylindrige doppelt wirkende Motoren, Bauart Burmeister & Wain, von
denen jeder 10000 PS leisten soll. Es kommen also auf einen Zylinder 1250 PS.
Ein etwas kleineres Motorschiff wird zurzeit bei Fairfield Shipbuilding Co. im
Auftrage der Union Steamship Co. of New Zealand gebaut. Es hat 180 m Länge und 20000
B.R.T. Vier 3000 PS Fairfield-Sulzer-Dieselmotoren arbeiten auf vier
Schraubenwellen. Hier kommen nur 600 PS auf einen Zylinder. (The Nautical Gazette
1923, 22. Dezember.)
W.
Motorschiff. Das der Baltisch-Amerikanischen Petroleum –
Import G. m. b. H. gehörende Motorschiff „Zoppot“ mit 15750 t Tragfähigkeit
hat nunmehr einen dreijährigen Fahrtbetrieb hinter sich. Seit dem 31. Juli 1920 hat
das Schiff bis zum 1. Oktober 1923 rund 185000 sm. zurückgelegt. Die Maschinenanlage
besteht aus zwei Sechszylinder-Zweitaktmotoren von je 1600 PSe bei 106 Umdrehungen.
Im Jahre 1920 hat das Schiff rund 26600 sm. zurückgelegt, im Jahre 1921 bereits
47400, im Jahre 1922 dagegen 62500 und im Jahre 1923 über 48500 sm.
W.
Englische Unterseeboote. In England wurde ein Unterseeboot
hergestellt, das eine Unterwassergeschwindigkeit von 33 Kn. erreichen soll, um die
Schlachtflotte bei höchster Geschwindigkeit zu begleiten. Es soll sechs Stück 14 cm
Geschütze tragen. Mit einer Wasserverdrängung von 3500 t entspricht es bereits der
Größe eines kleinen Kreuzers. Ohne Armierung belaufen sich die Baukosten auf 850000
£. Auf dem Gebiete des Unterseebootsbaues sind große Fortschritte gemacht worden.
Das erste englische Unterseeboot wurde im Jahre 1901 gebaut, lief 9 Kn. und
verdrängte 120 t. Das größte deutsche Unterseeboot U 142 besaß eine
Wasserverdrängung von 2200 t im untergetauchten Zustande. Die Besatzung des neuen
Bootes soll 100 Mann sein.
W.
Flugzeug und Unterseeboot. Die amerikanische Marine
hat ein Unterseeboot mit einem Flugzeug ausgerüstet. Das Flugzeug wird dabei in
einem zylindrischen, auf Deck angeordneten Behälter untergebracht, der unmittelbar
vor dem Kommandoturm sich befindet. Soll ein Flug stattfinden, so wird es aus dem
wasserdichten Schuppen herausgezogen. Nachdem die Flügel am Rumpf befestigt sind,
taucht das Unterseeboot soweit unter, daß das Flugzeug aufschwimmt und damit
flugbereit ist. Das U-Boot hat 850 t Wasserverdrängung. (The Naval- and Military
Record, 12. 12. 1923.)
W.
Hamburger Oeltagung des Vereins Deutscher Ingenieure.
Unter lebhafter Teilnahme der umliegenden Bezirksvereine, des Hauptvereins, der
Behörden und und vor allem der interessierten Schiffahrtskreise hielt der Hamburger
Bezirksverein deutscher Ingenieure am 1. März 1924 eine besondere „Oeltagung“
ab, die der Besprechung von Fragen des Schiffsantriebes gewidmet war.
Zuerst sprach Direktor Goos der Hamburg-Amerika-Linie über: Neueste Bestrebungen beim
Schiffsantrieb mit Dieselmotoren. Nach dem Kriege setzte eine schnelle Entwicklung
der Schiffsdieselmaschinen ein, die vor allem der Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen
zuzuschreiben ist. Diese wirtschaftliche Ueberlegenheit des Oelmotors ist m. A. auch
dadurch gekennzeichnet, daß unter den in England gegenwärtig aufgelegten 750000
Tonnen Schiffsraum sich kein einziges Motorschiff befindet. Die Reiseergebnisse von
Schiffen der Hamburg-Amerika-Linie haben gezeigt, daß in einer bestimmten Fahrt die
reinen Brennstoffkosten beim Dieselmotorenbetrieb nur 54,5 % derjenigen von
kohlegefeuerten Dampfschiffen betrugen. Bei Beurteilung der Gesamtwirtschaftlichkeit
sind indessen die Instandhaltungskosten sowie die Kosten, die durch Verzinsung,
Abschreibung und Versicherung der wesentlich höheren Baukosten bei Dieselmaschinen
entstehen, zu berücksichtigen; dadurch verschob sich in dem betreffenden Falle das
Bild so, daß für Dieselmaschinenbetrieb 80 % der für Dampfbetrieb erforderlichen
Kosten aufzuwenden waren.
Die neueren Bestrebungen beim Schiffsantrieb mit Dieselmaschinen gehen vor allem auf
Leistungssteigerung und auf Erhöhung der Betriebsökonomie aus. Die
Leistungssteigerung ist in den letzten Jahren so gefördert worden, daß z.B. die
Royal Mail Line und die Union Castle Line kürzlich Passagierschiffe von 22000
Bruttoregistertonnen Tragfähigkeit und 17–18-Knoten-Geschwindigkeit mit motorischem
Antrieb in Auftrag gegeben haben. Unter den Maschinen, welche eine
Leistungssteigerung anstreben, ist in konstruktiver Hinsicht die von den North –
British Diesel Engine Works gebaute doppeltwirkende Zweitaktmaschine außerordentlich
interessant. Um die Stopfbuchse des Zylinders zu vermeiden, sind sowohl Zylinder als
Kolben beweglich gestaltet und beide wirken durch Gestänge auf die Kurbeln. Der Hub
der Kolben beträgt 1340, derjenige der Zylinder 395 mm. Die Steuerung erfolgt durch
Spülschlitze. Die Leistungssteigerung der Maschinen über die bisher übliche
Größengrenze wird von Burmeister & Wain sowie von der Deutschen Werft durch
Umbildung des bekannten Viertaktsystems in doppeltwirkendem Viertakt erreicht. Die
Deutsche Werft hat eine Probemaschine gebaut, welche mit Vorverdichtung der
Verbrennungsluft 1250 effektive Pferde pro Zylinder leistet. Blohm & Voß, welche
zur Zeit zwei große Passagiermotorschiffe für die Hamburg Südamerikanische
Dampfschiffahrts-Gesellschaft bauen, haben die Leistungssteigerung durch
schnellaufende Motoren erreicht, deren Arbeit durch Zahnradgetriebe auf
langsamlaufende Wellen übertragen wird. Je zwei Maschinen sind hintereinander an
eine gemeinsame Triebwelle gekuppelt, welche einige Meter durch das Ritzel des
Zahngetriebes hindurchgeführt ist. Am Ende dieser Welle befindet sich ein großer
Tellerflansch, an dem eine zweite Hohlwelle befestigt ist, welche über die erste
Welle gezogen und mit dem Ritzel des Getriebes fest verbunden ist. Diese
Doppelwelle, sowie ein schweres kurz hinter dem Dieselmotor befestigtes Schwungrad
dienen dazu, die aus der Dieselmaschine kommenden Stöße elastisch aufzunehmen, so
daß sie nicht in das Getriebe kommen und es zerstören können. Die Dieselmaschinen,
die nach dem Viertakt arbeiten und bei denen die Ansaugeluft vorverdichtet wird,
laufen mit 217 Umdrehungen, die Schraubenwellen mit 77 Umdrehungen pro Minute. Das
Gewicht der Anlage beträgt nur 95 kg pro effektiver Pferdestärke, ist also
wesentlich geringer als bei entsprechenden Dampfmaschinenanlagen. Die Vulkanwerke
haben die Frage der Uebersetzung der Schiffsmotoren durch eine hydraulische Kupplung
in Verbindung mit einem Zahnradgetriebe gelöst. Die Aufgabe dieses
„Vulkangetriebes“ ist die Vernichtung der Stöße des Motors durch
elastisches Gleiten, die Uebernahme der Umsteuerung durch eine besondere
Rückwärtskupplung (so daß also die Hauptmaschinen auch bei Rückwärtsfahrt ständig in
einer Richtung weiterlaufen), eine außerordentlich feine Regelung der Umlaufszahl
der Schraubenwelle und die Schaffung der Möglichkeit, während der Fahrt einzelne
Maschinen abzuschalten, sei es um die Fahrt zu reduzieren, sei es um die Maschine zu
überholen. Auch bei dieser Anlage ist das Gewicht und im Zusammenhange damit der
Preis der Anlage wesentlich geringer als bei normalen Dieselmaschinen bisheriger
Bauart. Die Maschinenfabrik Augsburg (Nürnberg) hat die Leistungssteigerung durch
Anwendung des doppeltwirkenden Zweitaktes gelöst und eine Maschine gebaut welche
geeignet erscheint, bei einfacher Bauweise und geringem Gewicht einen wesentlichen
Fortschritt im Schiffsmotorenbau zu bringen, insbesondere, da bei dieser Maschine
alle Erfahrungen verwertet wurden, welche die Fabrik beim Bau der auf Grund des
Friedensvertrages zerstörten 12000 Pferdestärken leistenden Kriegsschiffmaschine
gemacht hatte. Die Maschine, welche in Augsburg fertig steht, hat eine
Zylinderleistung von 1000 Pferdestärken, Zylinderabmessungen von 1050 × 800 mm, 90
Umdrehungen pro Minute und ein Gewicht von nur 60 kg pro Pferdestärke. Es sind 4
Zylinder vorgesehen, da das Manövrieren nur mit der oberen Zylinderseite erfolgt.
Oben ist ein, unten sind vier Einspritzventile in jedem Zylinder vorgesehen. Die
Konstruktion der Stopfbuchse, des schwierigsten Teiles von doppeltwirkenden Motoren,
ist denkbar einfach. Die Maschine hat im Gegensatz zu den meisten bisher gebauten
Maschinen eine besondere Frischwasserkühlung aller Teile, auch der Kolben. Durch
Anwendung direkter Brennstoffeinspritzung ohne Luft soll die Maschine noch weiter
vereinfacht werden.
Unter den Bestrebungen zur Verbesserung der Betriebsökonomie ist vor allem die
Dieseldampfmaschine des Engländers Still beachtenswert, bei welcher der
Brennstoffverbrauch pro Pferdestärke und Stunde bis auf 160 Gramm herabgemindert
worden ist, was rund 12 % Ersparnis im Vergleich mit normalen Dieselmaschinen
ergibt. Bei diesen Maschinen arbeitet der über dem Kolben befindliche Zylinderteil
nach dem Dieselverfahren, während die Unterseite als Dampfmaschine ausgenutzt wird.
Zur Dampferzeugung wird das umlaufende Kühlwasser des Dieselmotors nach Durchlaufen
der Maschine einem Kessel zugeführt, der mit den Abgasen des Motors geheizt wird.
Der Dampf tritt dann in einen der vier Zylinder, wo seine Hochdruckspannung
ausgenutzt wird und weiter in die drei andern Zylinder, die als
Niederdruckdampfzylinder arbeiten. Durch einen Kondensator wird er dann
niedergeschlagen und der Dieselmaschine wieder als Kühlwasser zugeführt. Anfahren
und Manövrieren erfolgt durch den Dampfteil der Anlage, der durch Oelfeuerung des
Kessels zunächst in Betrieb gesetzt werden kann. Die Steuerung der Dampfseiten
erfolgt durch Schieber, die mit Oeldruckleitung, nicht wie üblich durch Gestänge
betätigt werden. Im ganzen erscheint der Aufbau der Maschine für den Bordbetrieb zu
kompliziert; trotzdem wird es für alle Fachkreise von Interesse sein, die Ergebnisse
der ersten großen Maschine, die etwa 1250 Pferdestärken Leistung hat und jetzt in
das Motorschiff „Dolius“ eingebaut wird, zu verfolgen.
Auf Grund der von der Hamburg-Amerika-Linie gemachten Erfahrungen bezeichnet der
Vortragende sodann die Innehaltung folgender Richtlinien für den Bau von
Schiffsdieselmotoren für erforderlich: Alle Teile der Maschinen müssen zugänglich
und leicht zu demontieren sein. Zur Aufnahme des horizontalen Druckes der
Pleuelstange muß ein Kreuzkopf angeordnet werden. Der Kurbelraum muß von der übrigen
Maschine abgeschlossen werden, um eine Vermischung des Zylinderschmieröles mit dem
übrigen Oelumlauf zu verhindern. Frischwasserkühlung aller Teile der Maschine, auch
der Kolben, ist dringend erwünscht, denn bei Seewasserkühlung wirkt das erwärmte
Seewasser stark korrodierend auf alle Teile mit denen es in Berührung kommt;
außerdem ist die Temperatur des Seewassers in kalten Gegenden für direkte Kühlung
mancher Teile zu niedrig, so daß es doch vorgewärmt werden müßte. Besonders die
Auspuffventile von Viertaktmaschinen leiden leicht unter zu starker Kühlung, da sich
die Auspuffgase dann im Ventil zersetzen und es verschmutzen, was die. Ursache zur
Zerstörung der Ventile bildet. Kolbenkühlung durch Oel gibt leicht Anlaß zur
Graphitbildung, die dann zur Verunreinigung des Schmieröles und zu
Schmierungsstörungen Anlaß gibt. Weder Frisch- noch Seewasser dürfen in den
Schmierölkreislauf gelangen. Das Gestell der Maschinen ist öldicht zu bauen.
Angehängte Kompressoren, wenn man sie überhaupt verwendet, müssen ebenso wie die
Hauptmaschine Kreuzköpfe erhalten. Die Ansaugeleitung für Luft muß reichlich groß
ausgeführt werden, damit im Zylinder kein Unterdruck entsteht, wodurch die Menge der
in den Zylinder gelangenden Luft und damit die Leistung stark verringert wird. Mit
Rücksicht darauf, daß in manchen Gegenden die Verwendung dickflüssigen Oeles
unvermeidlich ist, müssen Vorwärmer für das Treiböl vorgesehen werden. Hinter den
Vorwärmern müssen Feinfilter zur Reinigung des Oeles eingebaut werden. Auch das
Schmieröl muß vorgewärmt und sorgfältigst gereinigt werden. Alle
Schmierungsleitungen müssen so angelegt werden, daß ihr einwandfreies Funktionieren
leicht überwacht werden kann, da eine Kontrolle der Temperaturen der Lager und
anderer Teile durch Anfühlen nicht möglich ist. Grundsatz für die weitere
Entwicklung der Oelmaschine muß aber sein, daß keine Oekonomie auf Kosten der
Betriebssicherheit angestrebt wird. Ein Weg zur Steigerung der Oekonomie ohne
Beeinträchtigung der Sicherheit ist durch den Einbau von Abgaskesseln gegeben. Wie
durch Versuche erwiesen ist, läßt sich durch jede Pferdestärke etwa 0,4 kg Dampf von
8 Atmosphären erzeugen, wenn man die Abgase, die eine Temperatur von etwa 320 Grad
haben, ausnützt. Die erwähnten, für die Hamburg Südamerikanische
Dampfschiffahrts-Gesellschaft im Bau befindlichen Passagierschiffe werden mit
derartigen Kesseln versehen.
Ueber den Brennstoffverbrauch von Hilfsmaschinen bei Dampfbetrieb bzw. elektrischem
Antrieb gab Herr Goos folgende Uebersicht, die nach den Erfahrungen der
Hamburg-Amerika-Linie zusammengestellt ist:
Dampfbetrieb, Heizölkosten 60 Mk. pro Tonne, Elektrischer
Betrieb Treibölkosten 65 Mk. pro Tonne.
See-verbrauchpro Tag
Hafenverbrauch pro Tag
Jahresver-brauch für200 See-
u.120 Hafen-tage
Jahres-kosten
mitWinden
ohneWinden
kg
kg
kg
to
M.
Dampfbetrieb El. Betrieb
1750 300
6300 900
3500 60
1264 195
7600012700
–––––––––––––
Differenz
63300
Desgl. nach engl.Veröffentlichungen
Dampfbetrieb El. Betrieb
2840 300
5530 545
1500 150
1277 132
76780 8600
–––––––––––––
Differenz
68180
Wenngleich die einzelnen Zahlen der beiden Tabellen etwas voneinander abweichen, so
ist doch das Gesamtresultat dasselbe, nämlich, daß der elektrische Antrieb 6–8 mal
weniger Brennstoff erfordert als der Dampfantrieb. Aber neben den Brennstoffkosten
müssen noch die Instandhaltungskosten berücksichtigt werden, die sich bei einem
10000 Tonnen tragenden Motorschiff auf etwa 9500 Mark pro Jahr belaufen. Außerdem
erfordern Verzinsung, Abschreibung und Versicherung der etwa 150000 Mk. höheren
Anlagekosten bei einem Gesamtsatz von 15 % insgesamt 22500 Mk. pro Jahr, so daß etwa
die Hälfte der Brennstoffersparnisse durch Mehrkosten für Instandhaltung usw.
aufgezehrt wird. Dieser Vergleich gilt für Ost-Asienfahrt. Für Texasfahrt, wo das
Treiböl nur etwa 32 Mk. pro Tonne kostet, wird der Unterschied der Brennstoffkosten
durch die anderen mit elektrischem Betrieb verknüpften Kosten sogar fast ganz
ausgeglichen. Wenn man Abgaskessel einbaut, fällt der Seeverbrauch beim Dampfbetrieb
fort. Aber auch dann bleibt bei teuerem Oel der elektrische Betrieb überlegen. Für
die Verwendung der Motorschiffe auf beliebigen Routen ist daher der Einbau
elektrischer Hilfsmaschinen zweckmäßig. Eine neue Art des Antriebes der
Hilfsmaschinen ist neuerdings von den Deutschen Werken in Kiel durchgebildet worden,
nämlich mit einer Mischung von Preßluft mit 30 % Dampfzusatz. Die Preßluft wird
durch Dieselkompressoren, der Dampf durch einen sehr kleinen Kessel erzeugt. Nach
Versuchen der Werft ergibt sich bei einer solchen Anlage im Vergleich zum reinen
Dampfbetrieb eine Ersparnis von etwa 36 %.