Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 320, Jahrgang 1905, Miszellen, S. 428 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Eine neue Belastungsmethode von
Wechselstromgeneratoren.
In Heft 19 der „E. T. Z.“ 1905 geben Hobart und
Punga eine neue Methode zur Belastung grosser
Wechselstromgeneratoren an, bei der man an Energiezufuhr nur soviel aufwenden muss,
als den Verlusten im Generator entspricht und bei der diese – im Gegensatz zu den
Methoden von Mordey und Behrend – so auftreten, wie es bei vollbelasteter Maschine der Fall ist.
Ausserdem sind keine besondere Anordnungen wie Umschaltung der Wicklung oder
Anbringung eines weiteren Schleifringes erforderlich. Der Generator wird, nachdem er
auf die ungefähre Temperatur vorgewärmt ist, abwechselnd durch eine gewisse
Leererregung und durch einen gewissen Kurzschlusstrom belastet. Wenn man zunächst
von der Reibung und den Verlusten in der Erregung absieht, so ist der gesamte
Verlust im Generator gleich Magnetisierungsarbeit plus Stromwärme im Anker. Da man
diese Verluste nicht gleichzeitig herstellen kann, so ist es klar, dass man, nur auf
den Gesamtarbeitsverlust zu kommen, den Generator in den einzelnen Zeitabschnitten
stärker belasten muss als der normalen Magnetisierungsarbeit resp. dem normalen
Kurzschlusstrom entspricht. Soll z.B. die Hälfte der Periode auf die Leererregung
verwendet werden, so hat man diese so zu erhöhen, dass der doppelte Energieverlust
auftritt. Ebenso ist es beim Kurzschlusslauf. Die beiden Zeitabschnitte von
Leererregung und Kurzschluss brauchen indes nicht gleich zu sein, man kann sie
abändern. Dadurch hat man ein Mittel an der Hand, auch die Erregerarbeit auf das
richtige Mass einzustellen. (Auf die Reibungsarbeit braucht nicht weiter eingegangen
zu werden, da diese bei beiden Versuchen dieselbe bleibt). Man kann nämlich für
verschiedene Verhältnisse der Zeitabschnitte von Leer- und Kurzschlusslauf die Summe
der Erregerenergien bilden und zu einer Kurve auftragen. Diese ergibt dann für die
verlangte Energiemenge der Erregung das Verhältnis der beiden Zeiten von Leerlauf-
und Kurzschlussversuch.
Hobart und Punga verfahren
zur Bestimmung der einzelnen Zeiten folgendermassen:
In der nachstehend gezeichneten Kurve ist
Oa = B
der Vollasteisenverlust
ab = C der Vollasterregerverlust
a\,c=\left(1-\frac{1}{a^2}\right)\,a\,b
\alpha=\frac{\mbox{Kurzschlusstrom bei Vollasterregung}}{\mbox{normaler Kurzschlusstrom}}
O mit c verbunden und bis d verlängert.
Textabbildung Bd. 320, S. 428
Dann gibt uns Od' die Grösse des Eisenverlustes und
\frac{O\,a}{O\,d'} die Zeitdauer des Leerlaufes im Verhältnis zur ganzen Periode. Hiermit
ist auch die Zeitdauer des Kurzschlusslaufes und die Grösse der Kurzschlussenergie
gegeben.
Wie aus dem Vorstehenden hei vorgeht, müssen die Eisen- und Kurzschlussverluste
in Abhängigkeit von der Erregung, die Leerlauf- und Kurzschlusscharakteristik
bekannt sein. Diese sind aber leicht zu bestimmen und werden ohnedies aus anderen
Gründen, wenn irgend angängig, aufgenommen. Der einzige Punkt in der vorliegenden
Methode, der zu Zweifeln Anlass geben könnte, ist die Ungewissheit, ob die
Kupferverluste im Anker bei normaler Belastung ebenso gross sind, als beim
Kurzschlussversuch. Der Fehler könnte indes nur einige Prozente betragen.
Der Telautograph von Gray,
welcher Telegramme in Handschrift wiedergibt, wird in
„Engineering“ vom 2. Dezember 1904 einer eingehenden Besprechung
unterzogen. Derselbe hat, was seinen Vorgängern nicht gelungen ist, in den
Vereinigten Staaten von Amerika bereits eine nützliche Anwendung gefunden.
Bei diesem Apparat, von dem die nachstehende Figur eine Skizze nebst Schaltungsschema
darstellt, wird die Nachricht mit Bleistift auf ein Papierband geschrieben und mit
Tinte auf der entfernten Empfangsstation reproduziert; die Aufnahme geschieht
vollständig selbsttätig und erfordert keinerlei Aufsicht.
Die Bewegung des Aufgabestiftes a wird durch ein
Hebelsystem bcd in zwei Drehungskomponenten zerlegt,
welche dazu dienen, die Strömstärke zweier elektrischer Kreise dieser Bewegung
konform zu verändern.
Textabbildung Bd. 320, S. 428
Die Komponenten werden dann im Empfänger wieder zusammengesetzt vermittels zweier in
einem starken Magnetfelde befindlicher Spulen ss' die
von den beiden durch die Bewegung des Aufgabestiftes beeinflussten Linienströmen
durchflössen werden und je nach der Stärke dieser mehr oder weniger in das
ringförmige Magnetfeld eintauchen; letztere Bewegungen werden durch ein ähnliches
Hebelsystem wie beim Geber auf den Empfangsstift a'
übertragen, so dass dieser genau dieselbe Bewegung ausführt wie der Aufgabestift a.
Beim Einschalten des Gebers wird selbsttätig frisches Papier auf die Schreibfläche
sowohl des Gebers wie des Empfängers gebracht. Der Schreibstift besitzt eine
Vorrichtung, welche bewirkt, dass beim Abheben desselben auch der Empfangsstift von
der Schreibfläche abgehoben wird. Zu diesem Zweck ist unter der Schreibfläche des
Gebers ein Kontakt angebracht, welcher geöffnet oder geschlossen wird, je nachdem
der Schreibstift auf das Papier drückt oder davon abgehoben ist. Hierdurch wird ein
Induktionsapparat PSS beeinflusst, welcher
Wechselströme durch die Linie sendet, die vermittels eines empfindlichen Relais R den sogenannten Federhubmagneten M betätigen, so dass der Empfangsstift auch beim
Abheben genau der Bewegung des Aufgabestiftes folgt.
Ist der Apparat nicht in Gebrauch, so taucht die Feder in die Tinte ein, ist also
immer gefüllt und fertig zum Gebrauch.
Der zum Schreiben verfügbare Raum ist beim Geber 50 mm lang, 125 mm breit. Ist er
beschrieben, so genügt eine einfache Bewegung des Schalters U, um beiderseits frisches Papier unter die Schreibstifte zu bringen.
Der Telautograph soll in den Vereinigten Staaten neben vielen anderen Anwendungen
sich auch hauptsächlich für militärische Zwecke als nützlich erwiesen haben.
Dr. K.
Das Handtachometer von Horn,
dessen Konstruktion die beistehende Figur veranschaulicht,
gestattet die unmittelbare Ablesung der Umdrehungszahl einer Maschine. Der um eine
senkrecht zur Drehachse drehbare Ring k sucht sich
infolge der Zentrifugalkraft mit seiner Ebene senkrecht zur Drehachse zu stellen,
welchem Bestreben die Spiralfeder f1 entgegenwirkt, so dass der Ring eine von der zu
messenden Umdrehungszahl abhängige Stellung einnimmt. Seine Bewegung wird durch ein
Hebelsystem in der aus der Figur ersichtlichen Weise auf einen Zeiger
übertragen.
Textabbildung Bd. 320, S. 429
Zur Erweiterung des Messbereiches ist die Hauptdrehachse mit einem Räderwerk in
Verbindung, welches verschiedene Uebersetzungen gestattet. Auf einer Spindel sitzen
drei Zahnräder r4, r6, r8, deren jedes in ein
entsprechendes Rad r3,
r5, r7 auf einer parallelen
Achse eingreifen kann, die vermittels der Räder r2, r1 die Hauptdrehachse antreibt. Der Eingriff der
Räder r6 in r5 bezw. r4 in r3 erfolgt durch
Zusammendrücken der Feder f2 bezw. f3f4, so dass während der
Messung selbst durch blossen Druck gegen die Maschinenwelle das passende
Uebersetzungsverhältnis gewählt werden kann.
Das Tachometer wird von der Firma Geo Thomas &
Co., Manchester, in drei Grössen hergestellt mit einem Messbereich von 40
bis 16000 Umdrehungen i. d. Minute.
Dr. K.
Kühlapparate nach Cellarius und Rabe.
Bei der Salzsäuregewinnung ist die grosse Wärme sehr störend, die sich bei der
Aufnahme des Salzsäuregases in Wasser entwickelt. Da die Aufnahmefähigkeit des
Wassers mit steigender Temperatur erheblich abnimmt, so muss man sorgfältig kühlen,
um eine Säure von höherem Gehalt zu gewinnen. Cellarius
gab den Tonflaschen („Tourills“), in denen sich
die Gasaufnahme vollzieht viereckige Form mit einem nach innen gewölbten Boden, auf
dessen Höhe sich eine Leiste bis über die Hälfte der Längsachse erstreckt. Die mit
Gas zu sättigende Flüssigkeit fliesst erst an der einen entlang, steigt dann in
breitem, flachem Strome über den Sattel hinweg und kehrt auf der anderen wieder nach
vorn zurück, wo sie durch den Austrittsstutzen zur nächsten Flasche hinüberwandert.
Da die Flaschen, bis an die Muffen im Kühlwasser stehen, so hat auch der Gasstrom
Gelegenheit, sich an der Decke des Gefässes abzukühlen.
Bequem ist es, dass die Einlauf- und Auslaufstutzen an derselben Stirnwand sitzen.
Sie ragen durch den niedrigen Kühlkasten nach aussen; zur Abdichtung ist über sie
eine Gummihülse geschoben, die in einer Platte endigt und von aussen am Kühlkasten
befestigt wird. Die Verbindung von Flasche zu Flasche geschieht, wie üblich, durch
Gummistopfen und gebogene Glasrohre. Dank der getroffenen Anordnung sind sämtliche
Verbindungen einer Flaschenreihe mit einem Blick zu
übersehen.
Das Rabesche Kühlelement dient dazu, die im Absorptionsturm herabrieselnde Flüssigkeit und die
aufsteigenden Gase zu kühlen. Es stellt ein kurzes Turmglied dar, zwischen dessen
Decke und Boden Kühlwasser läuft, das auf der einen ein-, auf der anderen austritt.
Eine grössere Anzahl weiter Kanäle, von der Decke zum Boden führend, gestattet dem
Gas und der Absorptionsflüssigkeit den Durchtritt. Ueber den Durchgangslöchern
stehen auf Füssen Hauben, die das von oben kommende Wasser zuerst auf die gekühlte
Decke leiten, bevor es nach unten abfliesst. Die Elemente werden in den üblichen
Weiten von 510, 720, 820, 1000 mm Durchmesser gefertigt und können auch in
vorhandene Türme nachträglich eingebaut werden.
Die alleinige Ausführung dieser Apparate ist der Firma Deutsche Ton- und
Steinzeugwerke Aktiengesellschaft, Berlin-Charlottenburg, übertragen.
A.
Bücherschau.
Neuere deutsche Dampfturbinenliteratur.
Den in D. p. J. 1904, 319, S. 718 u. ff. besprochenen
Büchern über Dampfturbinen haben sich inzwischen weitere zugesellt. Weil sich eines
nicht für alle und alles nicht für einen schickt, deshalb mögen die in ihrer Art
beachtenswerten Bücher von vornherein in einer kurzen Uebersicht ihrem eigentlichen
Leserkreis zugeordnet werden.
Vor allen ragen die zwei Werke von Stodola und Gentsch hervor, welche sich in bezug auf die Auswahl
und die Behandlung des Stoffes wesentlich unterscheiden und darum vorteilhaft
ergänzen. Die meisterhaften Leistungen Stodolas
erstrecken sich auf die wissenschaftlichen und konstruktiven Grundlagen der
Dampfturbine. Gentsch beschränkt sich fast
ausschliesslich auf die Entwicklung der Systeme und die patenttechnischen
Verhältnisse. Man darf ohne Uebertreibung behaupten: „Stodola“ sollte bei keinem Dampfturbineningenieur und
-konstrukteur überhaupt und „Gentsch“ bei keinem
erfinderisch tätigen und Rechtschutz suchenden Dampfturbineningenieur fehlen. Im
Besitz dieser beiden Werke kann der Sonderfachmann die übrigen, bis jetzt
erschienenen Bücher über Dampfturbinen ohne empfindlichen Nachteil entbehren;
freilich sind „Stodola“ und „Gentsch“ für den Nichtspezialisten zu
weitgehend und zu umfangreich.
Dem maschinenbaubeflissenen Studierenden ist deshalb eher das Buch von Musil, Bau der Dampfturbinen, zu empfehlen, welcher den
Stoff aus den Quellenwerken zusammengetragen, gesichtet und für Lehrzwecke
überarbeitet hat.
Die elektrotechnischen Kreise werden sich zweckmässig an das Buch des ihnen
anderweitig bekannten Verfassers: „Die Dampfturbinen“ von Niethammer, halten.
Die für weitere Kreise dargestellte, kleine Schrift von Krebs,
„Moderne Dampfturbinen“, eignet sich vorzüglich zur Aneignung einer
allgemeinen Uebersicht über die industriellen Dampfturbinensysteme.
Vor Beginn der folgenden Einzelbesprechung seien noch einige beschreibende Broschüren
aufgeführt, welche hauptsächlich den Nichtfachmann über die Dampfturbine und ihre
Verwendbarkeit als Schiffsmaschine aufklären sollen, nämlich:
1.Hermann Wilda:„Die Dampfturbine als Schiffsmaschine“. 23 S. mit 19 Abb. Hannover, 1905.
Gebr. Jänecke.
2.Flügger:„Die Dampfturbine als Antrieb der Schiffspropeller“. 23 S. mit 4 Abb.
Rostock, 1905. C. J. E. Volckmann.
3.Max Dietrich:„Die Dampfturbine von Parsons mit besonderer Berücksichtigung ihrer
Verwendung als Schiffsmaschine“. 48 S. mit 17 Abb. Rostock, 1905. C. J.
E. Volckmann.
4.Max Dietrich:„Die Dampfturbine von Rateau mit besonderer Berücksichtigung ihrer Verwendung
als Schiffsmaschine“. 43 S. mit 15 Abb. Rostock, 1905. C. J. E.
Volckmann.
Auch die Frage der Gasturbine ist weiter untersucht worden.
Ueber die Gasturbine von Dr. Stolzes. D. p. J. 1904, Bd. 319, S. 703. hat Ingenieur
Rudolf Barkow im Verlage von C. J. E. Volckmann,
Rostock, 1905, eine Broschüre, betitelt: „Studien zur Frage der Gasturbine“,
veröffentlicht.
Die Dampfturbinen mit einem Anhange
über die Aussichten der Wärmekraftmaschinen und über die Gasturbine. Von
Dr. A. Stodola, Professor am Eidgenössischen
Polytechnikum in Zürich. Dritte, bedeutend erweiterte Auflage. 470 S. mit 434 Abb.
und 3 Tafeln. Berlin, 1905. Julius Springer.
Die neue Auflage des Stodolaschen Werkes ist abermals
wesentlich bereichert worden. Der Verfasser hat sich seinem Ziele, eine
Konstruktionslehre der Dampfturbinen zu schaffen, weiterhin genähert. Im Abschnitt
über die Dampfturbinensysteme ist eine grössere Zahl von Werkzeichnungen neuer und
alter Turbinensysteme hinzugekommen. Zum ersten Male finden sich in der neuen
Auflage Zeichnungen von der nach den Entwürfen von Ingenieur Kolb gebauten Elektraturbine, ausgeführt von der Gesellschaft für elektrische Industrie in Karlsruhe i. B., ferner von den
Turbinen der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft in
Berlin, der Gebrüder Sulzer in Winterthur und der Maschinenbauanstalt „Union“ in Essen. Ebenso ist
der Abschnitt von der Konstruktion der wichtigsten Turbinenelemente erweitert und
vertieft worden. Für die Untersuchung der Festigkeit rotierender Scheiben hat Stodola viel neues Material beigebracht. Im
wärmemechanischen Teil des Buches sind nicht minder wichtige Einfügungen, wie die
thermodynamische Rechentafel von Proell, die Boulvinsche Methode nach Koob, die Tafel von Bánki u.a.m. mit Freuden
zu begrüssen. Es würde in der Tat zu weit führen, wollte man an dieser Stelle alle
neueren Einzelheiten des Buches eingehend besprechen und würdigen. Einer besonderen
Empfehlung bedarf das Stodolasche Werk, welches in
anderthalb Jahren drei grosse Auflagen erlebt hat, längst nicht mehr. Es darf in
dieser Hinsicht auch auf die Besprechungen der ersten und zweiten Auflage des Stodolaschen Buches zurückverwiesen werden, welche sich
in D. p. J. 1904, Bd. 319, S. 191 und S. 718 finden.
Im Vorwort der dritten Auflage hat Stodola seine
Auffassung über die Entwicklung der Dampfturbine und die Bedeutung der
wissenschaftlichen Arbeit für dieselbe gekennzeichnet. Diese Stelle, aus welcher
zugleich der gerechte Standpunkt der gegenseitigen Ergänzung der einzelnen
Tätigkeitszweige, nicht der eines gegenseitigen Ausschliessens hervorleuchtet, möge
hier gebührend wiederholt werden. Stodola, ein Mann der
hehren Wissenschaft, schreibt als hervorragender Theoretiker und Kenner der
Praxis:
„Die Entwicklung der Dampfturbine befolgt die sehr gesunde Richtung, nicht durch
neue ausgeklügelte Arbeitsweisen verblüffen zu wollen, sondern die
Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit des neuen Krafterzeugers durch
sorgfältigste feine Konstruktion und eine gleichwertige Ausführung zu heben. Die
wissenschaftliche Arbeit ist bemüht, ihr durch Erforschung dunkler oder
schwieriger Gebiete und Aufdecken aussichtsloser Seitenwege helfend zur zu
stehen. Möge sich dieser Bund auch in Zukunft als fruchtbringend
erweisen“.
Dampfturbinen. Entwicklung,
Systeme, Bau und Verwendung. Von Wilhelm Gentsch,
Kaiserl. Regierungsrat und Mitglied des Patentamtes. 395 S. mit 637 Abb. und 4
Tafeln. Hannover, 1905. Helwingsche Verlagsbuchhandlung.
Der Verfasser bezweckt mit seinem Buche in erster Linie die Entwicklung der
Dampfturbinen erschöpfender, als dies in bisherigen Veröffentlichungen geschehen
ist, zu kennzeichnen. Er hat diese Aufgabe auf Grund einer umfassenden Kenntnis der
einschlägigen Literatur, namentlich der in- und ausländischen Patentschriften,
bewältigt und die bekannt gewordenen Systeme, sowie wesentliche Einzelheiten
verhältnismässig übersichtlich in Gruppen behandelt. Bei der Stellung des Verfassers
als Vorprüfer im deutschen Patentamt für Dampf- und Gasturbinen ist es naturgemäss,
dass die patenttechnische Seite, aus welcher wiederum die patentrechtliche vom
Kenner des gewerblichen Rechtsschutzes ohne weiteres gefolgert werden kann, eine
Hauptrolle in der Darstellung spielt. Die Abbildungen entstammen daher grösstenteils
der Patentliteratur. Theorie, Konstruktion, Betrieb und Verwendung der Dampfturbinen
sind nur soweit gestreift, als sich dies mit dem angedeuteten Zweck des Buches
vereinbaren liess. In der Beschränkung zeigt sich der Meister. Dafür vermittelt Gentsch dem Forscher und Erfinder die Kenntnis der
einschlägigen Bemühungen jüngst und längst vergangener Zeitläufe, soweit ihre
Daseinsberechtigung nicht ganz ausser Frage gestellt ist. Denn vieles ist auf
diesem Gebiete wie auf vielen anderen schon ersonnen und erfunden worden, dessen
vorteilhaftestes Los es ist, dem Meer der Vergessenheit anheimzufallen.
Gentsch eröffnet seine Arbeit mit der Einführung neuer
Begriffe zur Einteilung der Dampfturbinen. Den Unterscheidungen:
1. Aktions- und Reaktionsturbinen,
2. Druck- und Ueberdruckturbinen,
3. Freilauf- und Stauturbinen (nach Escher),
4. Freistrahl- und Presstrahlturbinen,
5. Freispalt- und Druckspaltturbinen (nach Stodola),
6. teilweise- und voll beaufschlagte Turbinen,
fügt er die beiden Wortbildungen: Geschwindigkeits- und
Spannungsturbinen hinzu. Er begründet diese Massnahmen damit, dass aus der
Beeinflussung der Laufschaufeln durch das Treibmittel kein Unterscheidungsmerkmal
abgeleitet werden könne, weil bei allen Turbinen die Reaktion oder der Rückdruck die
treibende Kraft sei. Aktions- und Druckwirkung erscheinen daher bei Turbinen als
Begriffe, welche keinen logischen Gegensatz zu Reaktion oder Rückdruck enthalten.
Aus diesem Grunde haben die genannten Bezeichnungen tatsächlich schon Verwirrung
angerichtet. Gentsch geht demgegenüber vom Zustand des
Dampfes im Laufrad aus und unterscheidet, ob in diesem
zwischen Eintritt und Austritt eine Spannungsänderung des Dampfstrahles stattfinde
oder nicht. Im letzteren Falle kommt lediglich eine Geschwindigkeitsänderung des
Treibmittels in Frage. Liegt demnach in den Laufrädern Spannungsänderung vor, so
haben wir es mit Spannungsturbinen zu tun, liegt nur Geschwindigkeitsänderung vor,
mit Geschwindigkeitsturbinen.
Der Einteilungsgrundsatz, welcher zu diesen Bezeichnungen geführt hat, ist für die
Oberteilung der Turbinen anzuerkennen, die Bezeichnungen aber nicht, weil sie einmal
nur neue Worte an Stelle der alten setzen und überdies Wortbegriffe, welche
zweckmässig der Unterteilung der Turbinen vorbehalten werden, vorwegnehmen.
Dass heute beim Gebrauch der Begriffe: Druck- und Ueberdruckturbinen nicht mehr die
unlogische Unterscheidung nach der Beeinflussung der Laufschaufeln durch das
Treibmittel herrsche, sondern dass vielmehr das Verhalten des Treibmittels in den
Laufzellen bezüglich seines Druck- oder
Spannungszustandes als Unterscheidungsmerkmal diene, hat Proell in der „Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen“ (Jahrgang
1904) nachdrücklich vertreten mit der Erklärung, dass Druckturbine nur abkürzend für
Gleichdruckturbine zu denken sei.
Ist die Oberteilung der Turbinen nach dem Druckzustand des Treibmittels in den Laufzellen vorgenommen, so empfiehlt sich die
Unterteilung nach dem Druckzustand in den Leitzellen
unter Beibehaltung der Unterscheidung nach Druck- und Geschwindigkeitsabstufung.
Aendert sich der Druck in der Leitzelle, d.h. wird ein Druckgefälle in
Geschwindigkeit umgesetzt, so liegt eine Druckstufe vor. Aendert sich der Druck in
der Leitzelle gar nicht oder nur unwesentlich, so dass kein Druckgefälle zur
Geschwindigkeitsvermehrung aufgewendet wird und nur die im Treibmittel vorhandene
Geschwindigkeit nochmals ausgenutzt werden soll, dann liegt
Geschwindigkeitsabstufung vor. Die Zahl der Geschwindigkeitsstufen bemisst sich nach
der Zahl, wie oft der Dampf nach dem Verlassen einer Druckstufe Laufzellen
durcheilt. Bei gegenläufigen Turbinen ist noch zu beachten, dass die Laufzellen des
einen Radkranzes denen des nachfolgenden Radkranzes als Leitzellen dienen. Würde
also nach deutsch die Ausdrucksweise: Spannungs- und
Geschwindigkeitsturbinen für die Oberteilung der Dampfturbinen gewählt, so wäre die
Unterteilung nach Druck- und Geschwindigkeitsabstufung mit einer unleidlichen
Verquickung im Unter- und Oberbegriff verbunden, welche Verwirrung anstiftete. Aus
diesem Grunde empfiehlt sich folgende Einteilung:
I.Gleichdruckturbinen (gleicher Druck am Ein- und
Austritt des Laufrades).1. Einstufige, z.B. de
Laval (1889).2. Mehrstufigea) nur mit Druckabstufung, z.B. Rateau,b) nur mit Geschwindigkeitsabstufung, z.B. Seger,c) mit Druck- und Geschwindigkeitsabstufung,
z.B. Curtis.
II.Ueberdruckturbinen (verschiedener Druck am Ein- und
Austritt des Laufrades).1. Einstufige, z.B. Hero, de
Laval (1883).2. Mehrstufige, z.B. Parsons,(nur Druckabstufung möglich,
Geschwindigkeitsabstufung ausgeschlossen).
III.Zusammengesetzte Turbinen, z.B. Westinghouse-Parsons, Sulzer.
Gentsch bringt allerdings noch einen neuen Gesichtspunkt
von Curtis in die Betrachtung, welcher die Grenzen
zwischen Druck- und Geschwindigkeitsabstufung etwas verwischt.
Da bekanntlich in den Leit- und Laufzellen Strömungswiderstände und infolge der
Richtungsänderungen zentrifugale Kräfte ausgelöst werden, welche auf Verdichtung des
Treibmittels hinwirken und zu Energieverlusten führen, belässt Curtis auch in Gleichdruckturbinen mit
Geschwindigkeitsabstufung dem Dampfstrahl einen gewissen Spannungsüberschuss,
welcher teils zur Deckung der Bewegungswiderstände, teils zur Verhinderung von
Zustandsänderungen infolge der Zentrifugalkräfte dient. Denn nach Gentsch
„erfolgt die zu Energieverlusten führende Zustandsänderung nicht, wenn dem Dampf
noch eine gewisse, den Zentrifugalkräften gewachsene Spannung verbleibt“.
Ein derart aufzuwendender Spannungsrest, dessen Wert höchstens auf etwa 0,5 Atm.
Ueberdruck zwischen dem Anfang der ersten Laufzelle und dem Ende der letzten steigt,
dürfte mithin noch nicht genügen, um die Gleichdruckturbine in eine vollwertige
Druckstufenturbine umzuwerten.
Einer Würdigung der vielen Einzelheiten des Buches kann an dieser Stelle nicht näher
getreten werden, da eine solche zu weit führen würde. In besonderen Abschnitten
behandelt Gentsch Spannungsturbinen,
Geschwindigkeitsturbinen, gegenläufige Räder, Reibungsräder, Verbundanordnungen,
Mittel zur Ermässigung der Umläufe der Turbinen, Kondensation, Verwendung von
Heissdampf, Verwertung des Abdampfes, innere Widerstände, Regelung, Umsteuerung,
Dampfleitvorrichtungen, Laufräder, Spaltdichtungen, Entlastungen, Lagerung,
Kraftübertragung, Stopfbüchsen, Dampfturbinen für Dynamos, Turbinenpumpen,
Turbinengebläse, Dampfturbinen für Landfahrzeuge und Dampfturbinen für
Schiffsbetrieb.
Aus dem am Schluss des Buches aufgestellten Verzeichnis der berücksichtigten
Patentschriften geht hervor, dass nicht weniger als 187 deutsche, 2 österreichische,
8 schweizerische, 9 französische, 172 englische und 80 amerikanische Patentschriften
als Quellen herangezogen worden sind.
Bau der Dampfturbinen. Von Alfred Musil, Professor an der K. K. Deutschen
Technischen Hochschule in Brunn. 233 S. mit 102 Abb. Leipzig, 1904. B. G.
Teubner.
Musil bietet mit der vorliegenden Arbeit eine gesichtete
Zusammenfassung aus dem angehäuften Stoff über Dampfturbinen in Form eines
beschreibenden Lehrbuches. Der Verfasser hat sich vorteilhaft auf die
Dampfturbinensysteme des heutigen Marktes beschränkt. Zur Erreichung „jener
Vollständigkeit, welche speziell für Studierende technischer Hochschulen nötig
ist“, hätten freilich auch die gegenläufigen Turbinen (z. B von Seger u.a.), sowie die Turbinen von Kolb und LindmarkDie Lindmark-Turbine wird von der A. B.
Multipelturbin in Stockholm gebaut; die Seger-Turbine ist eine Reihe von Jahren durch die A. B. Mekanikus in Stockholm hergestellt
worden. einigermassen erwähnt werden dürfen, weil alle
drei neue, entwicklungsfähige Systeme verkörpern.
Im ersten Abschnitt bespricht Musil die Dampfturbinen
und ihre Einteilung. Die allgemein gehaltene Behauptung des Verfassers, dass die
praktische Durchführbarkeit mehrstufiger Druckturbinen mit Druckabstufung die
Vereinigung aller Turbinenräder auf derselben Welle fordere, ist nicht ganz richtig,
sondern wird durch das D. R. P. 156088 widerlegt, welches von Riedler-Stumpf unter dem Decknamen Behrisch für Lokomotivturbinen genommen wurde. Für
Ueberdruckturbinen ist diese Behauptung ebensowenig zutreffend, weil Parsons bekanntlich Hoch-, Mittel- und
Niederdruckturbinen bei Schiffen auf getrennte Wellen setzt.D. R. P. 99108. Der Verfasser
ordnet überdies auffallenderweise die Parsons-Turbine
den mehrstufigen „Druckturbinen“ unter, was doch den herrschenden
Begriffsbezeichnungen zuwiderläuft, denn nach diesen gehört die Parsons-Turbine zu den Ueberdruckturbinen und wegen der
Unterteilung des Druckgefälles zu den Druckstufenturbinen, aber nicht zu den Druck-
oder Aktionsturbinen.Vergl. a. a. O. S.
13, 18 und 148.
Der zweite Abschnitt behandelt die Laval-Düse und
demgemäss die Umsetzung der Spannungsenergie des Dampfes in Strömungsenergie.
Zunächst gibt Musil die Zeunersche Theorie wieder, welche von der de
Saint-Vénantschen Formel ausgeht und von den Bewegungswiderständen absieht.
Dann folgen die Ausflussversuche Gutermuths, welche zu
dem Schlusse führten, dass die grössten Ausflussmengen mehr durch Kontraktion und
weniger durch Reibung oder Ablenkung beeinflusst werden. Auch das schöne graphische
Verfahren, welches Koob zur Untersuchung der
Strömungserscheinungen angegeben hat, ist in das Buch aufgenommen worden.
Anschliessend erfolgt die Behandlung der mit Widerständen behafteten Strömung nach
Stodola.
Der grösste Teil des Buches (S. 54–233) ist der Einzelbeschreibung der Dampfturbinen
von de Laval, Parsons, Zoelly, Riedler-Stumpf, Curtis
und Rateau gewidmet.
Die Schreibweise ist klar und übersichtlich. Einige bemerkenswerte Einzelheiten
verdienen noch eine kurze Richtigstellung. Bei der Laval-Turbine ist das federbelastete, kugelförmige Lager im Gehäusedeckel
keineswegs dazu bestimmt, den Achsialdruck des Dampfes auf die Schaufeln
aufzunehmen. Ueberhaupt ist keines der drei Lager der de
Lavaischen Turbinenwelle so ausgebildet, dass es als Spurlager dienen
könnte. Zur Einstellung und zur Aufnahme etwaiger Achsialschübe, soweit sie bei
dieser Freilaufturbine denkbar sind, dient lediglich das kleine Ritzel mit seinen im
Eingriff befindlichen Pfeilzähnen, und nur die Vorgelegewellen besitzen eine
Spurführung. – Bei der Parsons Turbine, welche
bekanntlich etwa 30–60000 Leit- und Laufschaufeln besitzt, spielt naturgemäss die
Materialfrage der Schaufeln neben ihrer Herstellung und Befestigung eine wichtige
Rolle. Musil offenbart erstmals, dass die Schaufeln der
ersten Stufe, namentlich wenn mit höherer Dampfüberhitzung gearbeitet wird, der
hohen Dampftemperatur wegen aus schmiedbarem Kupfer
hergestellt würden. In Anbetracht der bekannten Eigenschaften des Kupfers erscheint
diese Mitteilung als unwahrscheinlich und irreführend. Sowohl Kupfer als auch
gewöhnliche Bronze sind für stark überhitzten Dampf mit grossen Zugbeanspruchungen
nicht empfehlenswertZeitschrift des
Vereins Deutscher Ingenieure 1901, S. 1477. Vergl. auch Mitteilungen aus den
Königl. Technischen Versuchsanstalten 1893, Heft 6, S. 292 und 1898, S.
171. Reines Kupfer, gehämmert und gewalzt, besitzt nur eine
Zugfestigkeit kz = 2100 kg/qcm bis 150° C, welche über 150–470 °
C. bis auf kz = 1500 kg/qcm sinkt. Demgegenüber behauptet Troske,Zeitschrift
des Vereins Deutscher Ingenieure 1905, S. 571. dass die gewalzten
oder gezogenen Profilstäbe für die Schaufeln der Parsons-Turbine aus einer besonders harten Bronze mit 5000 kg/qcm kleinster
Zerreissfestigkeit bestehen. Die verschiedenen Schriftsteller weichen gerade in
diesem Punkte auffallend voneinander ab; es sind z.B. auch schon Kupferlegierungen
mit Aluminiumgehalt, Arsengehalt oder Antimongehalt genannt worden.
HodgkinsonHodgkinson, Some theoretical and practical
considerations in steam turbine work. Chicago, 1904. hat
dagegen bei der Westinghouse Machine Co.
Turbinenschaufeln, welche wohl nicht ganz zufällig aus Deltametall bestanden,
hinsichtlich ihrer Abnützungsverhältnisse bei verschiedenen
Strömungsgeschwindigkeiten untersucht. An anderer Stelle berichtet Hodgkinson freilich, dass die Schaufeln aus
Spezialbronze oder Stahl hergestellt seien. Vielleicht erhält der Verfasser in
dieser Richtung für seine zweite Auflage völlig zuverlässige Angaben.
Die äussere Ausstattung des Musilschen Buches ist
vortrefflich zu nennen, namentlich auch hinsichtlich der Güte der Abbildungen, auf
welche niemals zuviel und selten genug Sorgfalt verwendet wird.
Die Dampfturbinen. Von Dr. F. Niethammer, o. Professor an der Technischen
Hochschule zu Brünn. 123 S. mit 135 Abb. Zürich, 1905. Albert Raustein.
In diesem Buche fasst der Elektrotechniker das Wissenswerte vom heutigen
Dampfturbinenbau hauptsächlich für seine Fachgenossen und die mit dem Verkauf von
Kraftmaschinen tätigen Ingenieure zusammen. Nach einer Aufzählung der
turbinenbauenden Firmen und einem kurzen Vergleich der Wärmekraftmaschinen
entwickelt Niethammer die Einteilung der Dampfturbinen
und erörtert theoretische und konstruktive Gesichtspunkte. Der Besprechung der
industriellen Turbinensysteme folgen praktische Daten (Vergleichszahlen) und
Bemerkungen über die Fabrikation. Zum Schluss werden noch die Gasturbine und die
Maschinen mit rotierendem Kolben gestreift. Die Auswahl des Stoffes ist dem Zwecke
des Buches angepasst; die Anordnung übersichtlich.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass der Verfasser im gleichen Verlage ein Buch über
„Turbodynamos“ erscheinen lässt, welches dasjenige über Dampfturbinen
hinsichtlich des elektrotechnischen Anwendungsbereiches ergänzen soll.
Moderne Dampfturbinen. Für
weitere Kreise dargestellt von Dr. A. Krebs, Brüssel.
52 S. mit 21 in den Text gedruckten Abbildungen. Berlin, 1905. Georg Siemens.
Die kleine Druckschrift bietet eine gedrängte Darstellung und übersichtliche
Einteilung der praktisch wichtigen Lösungsarten des Dampfturbinenproblems. Der
Verfasser unterscheidet nach Druck- und Geschwindigkeitsabstufung, wie auch Riedler in seinem Vortrage über die Dampfturbinen.Jahrbuch der Schiffbautechn. Gesellschaft, V.
Bd., 1904. Beide Abhandlungen gleichen sich in dieser Art; in
Wort und Bild gehen sie aber hauptsächlich insofern auseinander, als Krebs an Hand von Systembetrachtungen für die Kolb-
oder Elektraturbine und Riedler an Hand von
konstruktiven Einzelerwägungen für die Riedler-Stumpf-Turbine eintritt. Wieweit die Richtung von Kolb im Turbinenbau berechtigt ist, darüber vermag erst
der industrielle Wettbewerb zu entscheiden.
Obgleich die vorliegende Schrift eigentlich heissen müsste: „Moderne Dampfturbinen
mit besonderer Berücksichtigung der Elektraturbine“, ist dem Verfasser
bezüglich dieser Turbine auf S. 32 ein grundsätzlicher Irrtum unterlaufen. Nachdem
Krebs dargetan, dass der Dampf in der Einströmdüse
vollständig auf den Gehäusedruck expandiere, also ohne Ueberdruck in das Gehäuse
eintrete, fährt er fort, dass sich die Umführungen „nach Massgabe der
fortschreitenden Expansion“ erweitern. Es leuchtet ein, dass gemeint ist
„nach Massgabe der abnehmenden Geschwindigkeit“; der Absatz ist auch
richtig Dampfturbinen mit Geschwindigkeitsstufen und einer Druckstufe überschrieben und an anderer Stelle (S. 26) schliesst der
Verfasser eine Druckstufenturbine mit nur einem einzigen Laufrade wegen
wirtschaftlicher Bedenken aus.
Im übrigen verdienen die Ausführungen des Verfassers die unumwundene Anerkennung
einer bündig klaren Behandlung des Stoffes in allgemein verständlicher Form.
Das Vorwort beginnt mit einer Würdigung der Wechselbeziehungen zwischen Technik
und Kapital im Hinblick auf die Entwicklung der Dampfturbine. Diese
beherzigenswerten Auslassungen lauten:
Die Dampfturbinen haben dank den bahnbrechenden praktischen Erfolgen hervorragender
Ingenieure, sowie durch das lebhafte Interesse, welches ihnen jetzt auch das
Grosskapital entgegenbringt, den richtigen Boden für eine schnelle und gedeihliche
Entwicklung gefunden. Ist diese Verbindung von Technik und Kapital an sich schon
eine Gewähr dafür, dass dem Fortschritt die natürlichen Sorgen benommen sind, so ist
sie gerade bei den Dampfturbinen von besonderer Bedeutung, denn ihre schnelle und
sachgemässe Fortbildung erfordert in allererster Linie Kapital und wieder Kapital,
um die besten Kräfte zur weiteren Durchbildung und Vereinfachung zu vereinen, die
Gesetzmässigkeiten klarzustellen, kurz das ganze Gebiet für ein grosses Vorgehen
vorzubereiten. Mehr als je scheint bei dem Dampfturbinenproblem der Weg vom
Verwickelten zum Einfachen dornenvoll und kostspielig.
Berlin-Halensee.
Karl H. Merk.
Bei der Redaktion eingegangene Bücher.
Indirekte Beleuchtung von Schul- und Zeichensälen mit
Gas- und elektrischem Bogenlicht. Mit zahlreichen Abb. Bericht über
Versuche in München, erstattet von der auf Veranlassung des Deutschen Vereins von
Gas- und Wasserfachmännern gebildeten Kommission. München und Berlin, 1905. R.
Oldenbourg. Preis geh. 1,75 M.
Dampfkessel-Ueberwachungs-Verein für die Provinz Posen,
mit dem Sitze in Posen. Siebenundzwanzigster Geschäftsbericht 1904. Posen, 1905.
Merzbach.
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Praktische Winke und Ratschläge für die Organisation und die Behandlung des
technischen Schriftverkehrs unter besonderer Berücksichtigung der technischen
Registratur. Herausgegeben von Jacob Wallauer, techn.
Korrespondent bei der A.-G. Brown, Boveri & Co in
Baden. Zürich. Orell Füssli. Preis geh. 2 M.
Jahrbuch für das Eisenhüttenwesen. (Ergänzung zu „Stahl
und Eisen“.) Ein Bericht über die Fortschritte auf allen Gebieten des
Eisenhüttenwesens im Jahre 1902. Im Auftrage des Vereins deutscher Eisenhüttenleute
bearbeitet von Otto Vogel. III. Jahrgang. Düsseldorf,
1905. A. Bagel. Preis geb. 10 M.
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verständlicher Darstellung. Nebst einem Anhang: „Uebersicht über die
erforderlichen Kontroll-Anlagen unter Berücksichtigung verschiedener
Apparat-Anordnungen“. Herausgegeben unter Mitwirkung bewährter Fachmänner von G. A. Schultze, Berlin-Charlottenburg. Mit 56 Abb.,
vielen Tabellen und 1 Tafel. Berlin, 1905. A. Seydel. Preis geh. 5 M., geb. 6
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Die wahre Ursache der hellen Lichtstrahlung des
Radiums. Von J. M. Ziegler, Dr. phil. Zweite,
verbesserte Auflage. Zürich, 1905. Orell Füssli.
Hand- und Lehrbuch der Niederen Geodäsie. Begründet von
Friedr. Hartner, weiland Professor an der k. k.
technischen Hochschule in Wien, fortgesetzt von Hofrat Josef
Wastler, weiland Professor an der k. k. technischen Hochschule in Graz, und
in 9. Auflage umgearbeitet und erweitert von Eduard
Dolezal, o. ö. Professor an der k. k. montanistischen Hochschule in Leoben.
II. Band. Wien, 1905. L. W. Seidel & Sohn.
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Technischen Hochschule Berlin und Barkhausen, Geheimer
Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule Hannover, Vierter Band:
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Hannover. Mit 208 Abb. Wiesbaden, 1905. C. W. Kreidel. Preis geh. 6,60 M.
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für chemische und physikalische Rechnungen mit Unterstützung des Internationalen
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Erdmann und Privatdozent Dr. P. Köthner, beide
am Anorganisch-Chemischen Laboratorium der Königlich Technischen Hochschule zu
Berlin. Berlin, 1905. Julius Springer. Preis geb. 6 M.
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Wolff, Gewerbegerichtsvorsitzender, Grossh. Kreisamtmann a. D. und
Syndikus, Frankfurt a. M. Leipzig-Reudnitz. Dr. iur. Ludwig Huberti, G. m. b. H.
Preis, geb. 2,75 M.
Précis d'Hydraulique. La Houille blanche, par R. Busquet, professeur à l'Ecole industrielle de Lyon,
(Encyclopédie industrielle). Paris. J.-B. Baillière et fils. 5 francs.
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Steinkohlen-Bergbauesin der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Herausgegeben
vom Verein für die bergbaulichen Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund in
Gemeinschaft mit der Westfälischen Berggewerkschaftskasse und dem
Rheinisch-Westfälischen Kohlensyndikat. IX. Aufbereitung, Kokerei, Gewinnung der
Nebenprodukte, Brikettfabrikation, Ziegeleibetrieb. Mit 337 Abb. und 19 Tafeln.
Berlin, 1905. Julius Springer.
Die elektrischen Druckknopfsteuerungen für Aufzüge. Von
A. Genzmer, Diplom-Ingenieur. Mit 180 Abb.
Hannover, 1905. Gebrüder Jänicke. Preis geh. 5 M., geb. 6 M.