Titel: | [Kleinere Mittheilungen.] |
Fundstelle: | Band 256, Jahrgang 1885, Miszellen, S. 284 |
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[Kleinere Mittheilungen.]
Kleinere Mittheilungen.
Ueber eine neue Methode der Wasserhebung.
Wie Werner Siemens im Verein zur
Beförderung des Gewerbfleißes (vgl. Sitzungsbericht März 1885 S. 80)
mittheilte, handelte es sich um die Entwässerung eines Braunkohlenflötzes in der
Nähe Berlins, welches mit einer über 30m hohen
Schicht feinen flieſsenden Sandes bedeckt ist. Die zur Niederbringung des Schachtes
benutzte sogen. Gefriermethode von Poetsch (vgl. 1884
252 100) war zwar in so weit gelungen, als der
Schacht bis zu dem etliche 30m tief liegenden
Kohlenflötze ohne Anstand vollendet werden konnte; doch als der Schutz des
Frostmantels aufhörte, war das eindringende Wasser nicht mehr zu bewältigen und der
Schacht füllte sich mit Wasser und mitgerissenem Sande. Um das Werk zu vollenden und
einen gesicherten Abbau des Kohlenlagers zu ermöglichen, erschien als das
geeignetste Mittel, das in dem nach allen Seiten offenen Sandmeere herandringende
Grundwasser durch ein System von Abessinier-Brunnen dem Boden beständig zu entziehen
und dadurch den Wasserdruck an der Bruchstelle zu beseitigen. In den engen
Brunnenröhren lassen sich aber Druckpumpen von groſser Leistungsfähigkeit nicht gut
anbringen. Ein mit Preſsluft betriebenes Ventilpumpensystem versprach zwar bessere
Erfolge; doch erschien die Leistungsfähigkeit der einzelnen Brunnen noch immer zu
klein im Verhältnisse zur Gröſse der zu bewältigenden Wassermassen.
Diese Nothlage führte Siemens auf den Gedanken, die in
Geysern, Sprudelquellen, Erdölspringbrunnen u. dgl. von der Natur selbst so vielfach
benutzte Methode der Flüssigkeitshebung durch Gasentwickelung in der Tiefe
nachzubilden und durch Einführung gepreſster Luft in den Sauger eines
Abessinier-Rohres einen künstlichen Geyserbrunnen herzustellen. Dieser Plan fand
weder bei Gelehrten, noch bei Praktikern, denen derselbe mitgetheilt wurde, Anklang
und es gehörte eine beträchtliche Ueberzeugungsfestigkeit dazu, ihn dennoch
auszuführen.
Der Erfolg hat aber die Siemens'sche Anschauung
vollständig bestätigt. Der benutzte, schon lange bestehende Abessinier-Brunnen hat
eine Rohrweite von 80mm, ist ungefähr 30m tief eingesenkt und mit einem Sauger von etwa
3m Länge ausgerüstet. Das Rohr ist zu diesem
Versuche mit einer Verlängerung von 9m über dem
Boden versehen; die durch eine in umgekehrter Richtung gedrehte Locomobile
verdichtete Luft wird durch ein Bleirohr von 2cm
lichter Weite, dessen unteres Ende mit einem unten geschlossenen Kupferrohre mit
vielen feinen Löchern zum Austritte der Luft versehen ist, im Rohre hinab bis zum
Sauger geführt. Sobald die Luft im Kessel der Locomobile bis auf 3at Druck gepreſst ist, tritt dieselbe in das mit
Wasser bis zum Grundwasserstand gefüllte Rohr ein und steigt in demselben in vielen
feinen Blasen langsam in die Höhe. Da jede Blase auf das über ihr befindliche Wasser
einen Druck vom Gewichte des durch sie verdrängten Wassers ausübt, so wird durch den
von sämmtlichen Blasen ausgeübten Auftrieb das Gleichgewicht in dem aus dem Rohre
und dem Grundwasser gebildeten communicirenden Rohrsysteme gestört, das Wasser muſs
sich im Rohre so hoch heben, bis wieder Gleichgewicht mit dem Drucke des
Grundwassers herbeigeführt ist, oder, wenn das Rohr so hoch nicht ist, muſs es oben
ausströmen und mit einer dem übrig bleibenden Druckunterschiede entsprechenden
Geschwindigkeit durch den Sauger nachströmen. Diese Geschwindigkeit wird eine
stetige, wenn der Luftzufluſs unveränderlich, und ist abhängig von der Menge der in
der Zeiteinheit zugeführten Luft und den Reibungswiderständen im Rohre und dem
Sauger. Es ist hierbei zu bemerken, daſs die Luftblasen, während sie mit dem
Wasserstrome schnell in die Höhe steigen, sich allmählich wieder bis zum
Atmosphärendrucke ausdehnen, also auch eine entsprechend gröſsere Menge Wasser
verdrängen. Für den durch die eingepumpte Luft bewirkten Auftrieb ist daher die
mittlere Dichtigkeit der Luft im Rohre in Rehnung zu ziehen. Soll das Wasser mithin
um die halbe Grundwasserhöhe, vom Sauger an gemessen, gehoben werden, so muſs zur
Erzielung des hydrostatischen Gleichgewichtes das specifische Gewicht des Gemisches
von Wasser und Luft im Rohre im Durchschnitte ⅓ sein; es muſs also hierfür ⅔ des
durch den Sauger eintretenden Wasservolumens Luft von der Dichtigkeit der halben
Druckhöhe des Grundwassers eingeführt werden, oder ⅙ des Wasservolumens zur vollen
Druckhöhe verdichtete, in der Tiefe eintretende Luft. Zur Beschleunigung des Wassers
bis zur Austrittsgeschwindigkeit und zur Ueberwindung des Reibungswiderstandes im
Rohre und im Sauger muſs dieses Luftvolumen noch entsprechend vergröſsert
werden.
Diese Vermehrung der nöthigen Luftmenge zur Erzeugung der Wasserbewegung bildet im
Wesentlichen den Arbeitsverlust, zu welchem noch hinzuzurechnen ist der
Arbeitsverlust durch Erwärmung der Luft bei ihrer Verdichtung und ein weiterer, der
vom Verhältnisse der Geschwindigkeit, mit welcher die Luftblasen im ruhigen Wasser
aufsteigen, zu der Geschwindigkeit, mit welcher sie mit dem strömenden Wasser
emporsteigen, abhängt. Tritt die Luft durch viele feine Oeffnungen in das Wasser
ein, so daſs die Blasen klein werden, also langsam im ruhigen Wasser aufsteigen und
ist die Wassergeschwindigkeit beträchtlich, so ist der letztgenannte Arbeitsverlust
nur unbedeutend. Bei dem angeführten Versuche wurde durch das 80mm weite Rohr in der Minute eine Wassermenge von
600 bis 700l gehoben und eine
Wassergeschwindigkeit von 2m,5 in der Secunde
erzielt. In Wirklichkeit ist die Geschwindigkeit noch viel gröſser, da das Wasser
namentlich im oberen Theile des Rohres mit einer groſsen Menge Luft gemischt ist und
als ein schwerer gleichartiger Schaum aus der Rohrmündung herausgeschleudert
wird.
Eine Berechnung der Oekonomie dieser Wasserhebungsmethode hat noch nicht ausgeführt
werden können und es wird auch noch vieler Versuche bedürfen, um die besten
Verhältnisse der Rohr- und Saugerabmessungen, der Rohrlänge zu der Hubhöhe des
Wassers und der einzublasenden Luftmenge zu ermitteln. Man kann aber schon jetzt mit
Bestimmtheit behaupten, daſs diese neue Wasserhebungsmethode in vielen Fällen,
namentlich beim Bergbaue, ländlichen
Bewässerungsanlagen u. dgl. nützliche Verwendung finden wird; sie ist auch
nicht auf die Benutzung von Abessinier-Brunnen mit Saugern beschränkt, sondern
überall da anwendbar, wo man durch Anlage tiefer Brunnen oder eingesenkter tiefer
Röhren, von deren Grund aus sich das Steigrohr erhebt ein communicirendes Rohr von
mindestens halber Höhe des Steigrohres unter dem Spiegel des zu hebenden Wassers
herstellen kann.
Wie Gerlach in der Zeitschrift
des Vereins deutscher Ingenieure, 1885 S. 311 mittheilt, ist diese Methode
unter dem Namen „Aerostatisches Kunstgezeug“ schon im J. 1797 vom Bergmeister
Löscher in Freiberg in einer Druckschrift
veröffentlicht worden; zu mehr aber als zu kleinen Zimmerversuchen ist es damals
nicht gekommen.
Neuerung an Glade's Brettchenschneidmaschine.
Bei dieser * S. 63 d. Bd. beschriebenen Maschine ist an Stelle der Tischbewegung
mittels Seil und Gewicht eine längs des Gestelles gelagerte Schraubenspindel
angewendet, welche vom Vorgelege aus abwechselnd links und rechts in Drehung gesetzt
wird. Die zum Festhalten des Holzes auf dem Tische dienenden Hebel sitzen auf einer
wagerechten Welle, welche der Höhe des zu schneidenden Holzblockes entsprechend in
geschlitzten Ständern senkrecht verstellt werden können.
Verfahren und Apparat zum Aufziehen von Furnüren.
Das zur Zeit übliche Verfahren, Furnüre oder dünne Lagen von Pappe, Zeug u. dgl.
aufzuziehen, besteht darin, den Ueberzug mit einem Werkzeuge von Hand anzupressen,
oder in einer Presse längere Zeit hindurch einem gewissen Drucke auszusetzen. Beide
Verfahren nehmen eine längere Zeit in Anspruch und bieten trotzdem noch keine
Sicherheit für eine tadellose Ausführung, da bei dem ersteren stets an den Stellen
wieder Blasen entstehen, welche man kurz zuvor bearbeitet hat, und bei dem letzteren
ein völlig gleichmäſsiger Druck über die ganze zu überziehende Fläche nicht
stattfinden kann. Diesen Arbeits- und Zeitverlust soll ein Apparat von W.
Wepler in Offenbach a. M. (* D. R. P. Kl. 38 Nr. 29980 vom 20. Mai 1884) beseitigen. Der
Hergang des Aufziehens ist der, daſs die Furnüre sammt der zu bekleidenden
Holzplatte durch Walzen
läuft und schlieſslich durch eine Kette von Druckdaumen an jeder einzelnen Stelle
niedergepreſst wird.
Im Wesentlichen besteht der Apparat aus mehreren Walzen, welche in seitlich an einem
Untergestelle angebrachten beweglichen Lagern liegen, und einer mittels
Zahnstangengetrieben unter den Walzen durchzuführenden Platte. Der aufzuziehende
Stoff wird mit Leim oder einem anderen Bindemittel bestrichen, auf das zu
überziehende Brett gelegt und sammt letzterem auf der Platte durch Schrauben oder
Knaggen befestigt; sodann tritt der Apparat in Thätigkeit und führt Furnüre und
Brett unter den Walzen und der Kette von Druckdaumen hindurch. Die erste Walze
vertheilt den Leim und preist die Furnüre an, die übrigen Walzen beseitigen die
Fehler, welche durch das erste Verfahren noch zurückgelassen sind. Sollten sich
hiernach noch Unebenheiten zeigen, so sollen diese durch die Druckdaumen beseitigt
werden, da diese die einzelnen Theile der ganzen Fläche, jeden für sich, unter
gleichen Druck halten.
Kollergang für Papierstoff.
Ducreuil will nach dem Moniteur
de la Papeterie bezieh. der Papierzeitung,
1885 S. 655 die Schwierigkeit beseitigen, daſs sich die Papierrohstoffe im
Kollergange in eine elastische Masse verwandeln, welche den Mahlsteinen groſsen
Widerstand entgegensetzt und die Leistung vermindert. Er läſst zu diesem Zwecke
unter dem Steine Wasser eintreten und nimmt die Umfassungswand 70 bis 80cm anstatt wie bisher 15 bis 20cm hoch. Die senkrechte Welle wird durch einen
cylindrisch kegelförmigen Mantel geschützt und können, da die Masse leichter
bewegbar ist, die üblichen Rechen durch Bürsten ersetzt werden, welche den Stoff
unter die Steine schieben. Es soll dadurch bessere Mahlung erzielt und die
Leistungsfähigkeit auf das 3 bis 4fache gesteigert werden.
Neue Art, zwischen einem Eisenbahnzuge und einer Station zu
telegraphiren.
L. J. Phelps soll kürzlich nach dem Elektrotechnischen Anzeiger, 1885 S. 44 und 49 auf der
Harlem River Zweigbahn der New-Haven Eisenbahn, und zwar in New Rochelle, in einer
neuen Weise und angeblich durchaus befriedigend von einem fahrenden Eisenbahnzuge
nach einer Station zu telegraphiren versucht haben, nämlich nicht so, daſs ein Strom
vom Zuge aus unmittelbar in eine feste Leitung übergeführt und so nach der Station
entsendet wurde, sondern daſs ein kräftiger Strom bloſs in einer auf dem
Eisenbahnwagen befindlichen Leitung in der zum Telegraphiren erforderlichen Weise
abwechselnd geschlossen und unterbrochen wurde, wobei jedoch ein am Wagen
befestigter Theil der Leitung parallel zu der nach der Station führenden, fest
liegenden Leitung lag und daher aus ersterer in letzterer den Schlieſsungen und
Oeffnungen jenes Stromes entsprechende Wechselströme inducirt wurden.
Die Annales industrielles, 1885 Bd. 1 S. 398 berichten,
daſs die Versuchsstrecke 20km lang gewesen sei und
Brücken sowie andere ähnliche Schwierigkeiten enthalten habe. Der von Station zu
Station laufende Leiter, ein isolirter Draht, war auf glatter Strecke in eine
Holzrinne von quadratischem Querschnitte und 50mm
Seitenlänge eingeschlossen, welche mit einem Deckel versehen und mittels Unterlagen
auf den Querschwellen befestigt war. An den Kreuzungspunkten, Straſsenübergängen u.
dgl. kam anstatt der Holzrinne eine unter der Erde liegende eiserne Röhre zur
Verwendung. Von dieser in möglichst sich gleich bleibender Höhe über den Schwellen
hingeführten Leitung ganz getrennt war auf einem Wagen ein Stromkreis von etwa
2500m Länge aus isolirtem Kupferdraht
hergestellt, welcher in 90 Windungen über einen Rahmen gewickelt war und über die
ganze Länge des Wagens lief. Der obere Theil der Windungen lag auf dem Wagendache,
der untere Theil derselben in einer Eisenröhre von 50mm unter dem Wagenboden und in einer Entfernung von 175mm von jenem Leitungsdrahte. In den Stationen
wurde als Empfänger ein Telephon verwendet und zwar als Klopfer benutzt. Auf dem
Wagen war in den Stromkreis der Windungen ein sehr empfindliches Relais in
Verwendung, das einen Lokalstrom durch einen Morsetelegraphen schloſs. Jeder durch
einen der beiden Stromkreise gesendete Strom übertrug sich dabei durch Induction in den anderen
Stromkreis.
Als Ergänzung der vorstehenden Mittheilungen sei aus dem Scientific American, 1885 Bd. 52 * S. 118 noch hinzugefügt, daſs die von
Hartem River bis New-Rochelle Junction reichende Versuchsstrecke der New-York,
New-Haven und Hartford Eisenbahn eine Länge von ziemlich 20km (12 engl. Meilen) hat. Der Zug fuhr theilweise
mit einer Geschwindigkeit von 64km in der Stunde.
Die Abbildungen a. a. O. zeigen die inducirende Spule von 2km,4 Drahtlänge zwar ganz unter dem Wagenboden
liegend; doch wird. im Texte ebenfalls gesagt, daſs die obere Hälfte der Windungen
über den oberen Theil des Wagens laufe, und es wird die Absicht, diese der unteren
Hälfte entgegen wirkende Hälfte der Windungen möglichst fern von dem Drahte in der
Holzrinne zu führen aus der Bemerkung erklärlich, daſs an einer Stelle der Bahn
dieser Draht in 1m,22 Entfernung von der
Inductionsrolle habe gelegt werden müssen und daſs selbst an dieser Stelle das
Telegraphiren durch die Inductionsströme nicht unmöglich gewesen sei.
Darstellung von Wasserglas aus Melasse.
Zur Herstellung von Wasserglas aus Melasse-Entzuckerungslaugen werden diese nach H.
Propfe in Hildesheim (D. R. P. Kl. 89 Nr. 30193 vom 19. März 1884) mit
zerkleinertem Torf versetzt und mit Sand vermischt, als feuchte Masse in den
Schmelzofen gebracht und verschmolzen. Ist die Lauge concentrirt, so ist die
Anwendung von Torf nicht nöthig. Die in der Lauge enthaltenen
Kohlenstoffverbindungen werden dadurch oxydirt, daſs eine verhältniſsmäſsige Menge
schwefelsaures, doppeltschwefelsaures oder salpetersaures Alkali der Mischung
zugesetzt wird. (Vgl. Propfe 1884 254 139.)
Herstellung von Seife aus Oelsamen.
Nach B. Seemann in Kitzingen (Oesterreich-Ungarisches
Patent Kl. 23 vom 10. December 1883) werden Cocosnuſs-, Palmnuſskerne, Baumwollsamen
u. dgl. zerkleinert mit einer Seifensiederlauge von etwa 20° B. gekocht, bis sich
das in den Samen enthaltene Oel mit der Lauge verbunden hat, was gewöhnlich
innerhalb einer Stunde stattfindet. Wenn über Feuer gekocht wird, muſs die durch
Verdampfen verloren gehende Wassermenge genügend ersetzt werden, damit die Mischung
im flüssigen Zustande erhalten bleibt und unausgesetzt kochen kann. Das auf diese
Weise aus den Samenkörnern oder Kernen ausgetriebene Oel wird in der Lauge verseift
und die Hülsen und Schalen der Samen und Kerne können durch Aussalzen oder Zusetzen
einer starken concentrirten Lauge zu Boden gefällt werden. Durch weiteres Zusetzen
von soviel Salz oder concentrirter Lauge, als zum Abscheiden der Unterlauge von der
Seife nothwendig ist, erhält man einen festen Rückstand, ganz wie dies bei der
Herstellung von Seife aus Oel, welches chemisch oder mechanisch aus Samenkörnern
oder Kernen gewonnen wurde, der Fall ist. Durch wiederholtes Auskochen in Salz
haltigem Wasser oder concentrirter Lauge kann eine vollkommen weiſse Seife gewonnen
werden.
Löslichmachen von Cacao.
Nach Lobeck
und Comp. in Löbtau (D. R. P. Kl. 53 Nr. 30894 vom 24. Mai 1884) sollen
Cacaopräparate dadurch löslich gemacht werden, daſs man dieselben mit oder ohne
Wasser in einem geschlossenen Gefäſse etwa 30 Minuten lang auf 150° erhitzt.
Verfahren zur Darstellung von Ammoniakflüssigkeit.
Nach A.
Feldmann in Bremen (D. R. P. Kl. 75 Nr. 31237 vom 28. August 1884) wird durch
die Gegenwart des Kalkschlammes die Destillation des Ammoniaks wesentlich erschwert.
Es wird daher das rohe Ammoniakwasser oder Gaswasser in einen Behälter gebracht und
mit Kalkmilch oder trockenem Kalkhydrat in bekannten Verhältnissen mittels Rührwerk
innig vermischt. Nach beendeter Zersetzung wird das Gemisch einer Filterpresse oder
Schleudertrommel zugeführt, die feste Masse von der Flüssigkeit abgeschieden und die letztere der
Destillation unterworfen. Nach Abscheidung der Kalkverbindungen geht die
Destillation ungleich leichter von statten, das Ammoniak kann ohne Verlust gewonnen
und die Destillation in einfachster Weise in einem stetig wirkenden Colonnenapparat
ausgeführt werden.
Das gleiche Verfahren kann. auch bei der Herstellung von concentrirtem Ammoniakwasser
(sogen. concentrirtem Gaswasser) in Anwendung kommen. Die hierbei bisher benutzten,
ununterbrochen wirkenden Destillationsapparate liefern das concentrirte
Ammoniakwasser nur in einer Stärke von etwa 12 bis 15 Proc. Ammoniak. Bei stärkerer
Concentration treten sofort Ausscheidungen und Verstopfangen der Kühlvorrichtungen
durch kohlensaures Ammoniak ein. Wird aber die Kohlensäure der Ammoniakverbindungen
im rohen Ammoniakwasser ganz oder auch nur theilweise durch Aetzkalk ausgefällt und
werden die entstandenen unlöslichen Kalkverbindungen, wie vorhin angegeben, vor der
Destillation entfernt, so kann man das concentrirte Ammoniakwasser in
Colonnenapparaten in jeder beliebigen Concentration unmittelbar erzeugen.
Verhalten der Nitrile gegen Wasserstoffsuperoxyd.
Aus Versuchen von B. Radziszewski (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1885 S.
355) folgt, daſs die Nitrile mit Wasserstoffsuperoxyd in Amide übergehen unter
Entwicklung molekularen Sauerstoffes, entsprechend der Gleichung: R.CN + 2H2O2 = R.CONH2 + O2 + H2O. Die Einwirkung erfolgt besonders leicht in
alkalischer Reaction und bei einer Temperatur von etwa 40°. Besonders schön läſst
sich die Reaction zeigen, wenn man dazu solche Nitrile anwendet, deren Amide in
Wasser schwer löslich sind, wie z.B. die aromatischen Nitrile, Kapronamid, Cyan
u.s.w. Wenn man z.B. zu Wasserstoffsuperoxyd Benzonitril und etwas Kalilauge hinzufügt, so geht bei der Bruttemperatur
nach einigen Minuten beim heftigen Schütteln die ganze Menge des Nitrils in
vollkommen reines krystallisirtes Benzamid über. Die Reaction verläuft
quantitativ.
Verfahren zur Darstellung arsensaurer Salze.
Nach E. A.
Mebus in New-York (D. R. P. Kl. 12 Nr. 31149 vom 24. Juli 1884) wird in einem
geeigneten Gefäſse eine Mischung von Salpeter und Arsenik mit Arsensäurelösung
übergössen, worauf zur Beförderung der Reaction nach Bedarf Dampf eingeleitet wird.
Die entweichenden salpetrigen Dämpfe werden in gewöhnlicher Weise durch Luft und
Wasser zu Salpetersäure oxydirt, welche entweder für sich besonders aufgesammelt
werden kann, oder zweckmäſsiger aus den höher gelegenen Condensatoren in den
Entwickelungsapparat zurückflieſst und neue Mengen von Arsenik oxydirt, bis endlich
durch Verlust von Salpetersäure der Prozeſs zum Stillstande kommt.
Anstatt zu der Mischung von Salpeter und Arsenik Arsensäurelösung flieſsen zu lassen,
kann man zu einer Mischung von Arsenik und Arsensäure eine Lösung von Salpeter
geben.
Ueber Sulfophtalsäure.
Nach C. Graebe (Berichte der
deutschen chemischen Gesellschaft, 1885 S. 1126) bestellt das
Oxydationsproduct der Binitronaphtolsulfosäure, deren Kalisalz das Naphtolgelb S
bildet, der Hauptmenge nach aus β-Sulfophtalsäure C6H3.SO3H.(CO2H)2.
Zur Darstellung der β-Sulfophtalsäure wird die wässerige
Lösung der Binitronaphtolsulfosäure auf dem Wasserbade erwärmt und mit Salpetersäure
von 1,3 sp. G. versetzt. Die Reaction vollzieht sich rasch unter Aufschäumen. Es
ist, wie auch aus der Zusammensetzung sich ergibt, verhältniſsmäſsig nur wenig
Salpetersäure zur Oxydation erforderlich. Die Sulfophtalsäure hinterbleibt als
hellgelb gefärbter Syrup; sie läſst sich in Fluoresceïnsulfosäure verwandeln. Die
aus der Sulfosäure dargestellten Farbstoffe haben einen technischen Werth nicht
erlangt.