Titel: Polytechnische Rundschau.
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 269
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Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Elektrizitätszähler. Man nahm bisher an, daß die von Duncan angegebene Anordnung der Hauptstromspule von Gleichstromzählern im rechten Winkel zur Kraftlinienrichtung der permanenten Magnete eine Beeinflussung dieser Magnete wirksam verhindere. Versuche des Verf. haben jedoch gezeigt, daß hierbei Kurzschlüsse immer eine Entmagnetisierung bewirken, so daß die Zähler nachher dauernd weniger als die hindurchgeschickte Energie anzeigen. Dagegen wird bei einer Anordnung der Spule parallel zu der Kraftlinienrichtung eine Verstärkung der Magnetisierung stattfinden. Der Verf. empfiehlt nun, denjenigen Winkel zwischen diesen beiden entgegengesetzt wirkenden Endlagen ausfindig zu machen, bei dem keine Einwirkung auf die Magneten stattfindet. (Radtke.) [Electrical World 1907, II, S. 969.] Pr. Schienenauswechselung. Bei dem Einbau neuer Schienen auf solchen Strecken in Chicago, die früher als Kabelbahnen betrieben wurden haben sich zum Aufbruch des Zementunterbaues Lufthämmer als sehr brauchbar erwiesen. Die Druckluft wurde hierbei von tragbaren Kompressoren geliefert. Nach genügender Ausschachtung wurden die Schwellen auf Klötzen verlegt und die Schienen auf ihnen so befestigt, daß alle Teile ihre endgültige Lage einnahmen. Erst dann wurde der Beton eingebracht bis zu einer Höhe von 60 mm unter Schienenoberkante. An den Stößen wurden hierbei genügend große Aussparungen vorgesehen, um das Schweißen der Stöße vornehmen zu können. Der Beton wurde mittels eines Mischers bereitet, der auf zwei zweiachsigen Untergestellen aufgebaut war. Dieses Fahrzeug von beinahe 15 m Länge wurde auf die unterklotzten Schienen geschoben. Der fertige Beton gelangte dann durch Bodenöffnungen unmittelbar an seine Verwendungsstelle. Die Materialien für die Betonbereitung waren entsprechend ihrem Mischungsverhältnis (ein Teil Zement, drei Teile Sand und sechs Teile Kleinschlag) neben der Strecke aufgestapelt und wurden durch eine Arbeiterkolonne auf das Mischfahrzeug geschaufelt. Die Aufstapelung war hierbei in der Weise erfolgt, daß erst die Strecke entlang eine Schicht Sand von entsprechender Breite und Höhe, darauf die nötige Menge Steinschlag in einer weiteren Lage und schließlich eine Lage Zement verteilt waren. Der Sand und die Steine waren hierbei von Fahrzeugen aus unmittelbar in der angegebenen Menge die Strecke entlang verteilt. Eine unnötige Bewegung der Materialien auf der Baustelle ist hierdurch vermieden. Als günstigste Höhe für die Plattform des Mischfahrzeuges hat sich etwa 1,30 m herausgestellt, da dann die Arbeiter bei jedem Wurf sich vollständig aufrichten müssen und infolge hiervon mehr leisten können als bei geringerer Plattformhöhe. Während 10 bis 15 Mann hierbei tätig waren, hatten 7 bis 8 Mann damit zu tun, den fertigen Beton zu verteilen und festzustampfen. Die Klötze unter den Schwellen wurden hierbei bei jeder zweiten Schwelle herausgenommen, sobald deren Unterstopfen begann. Die Tagesleistung der Maschine betrug etwa 225 m bei zehnstündiger Arbeitszeit. [Street Railway Journal 1907, II, S. 842–854.] Pr. Die M. A. N.-Dampfturbine. Die Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg hat die als Zoelly-Turbine bekannte mehrstufige Druckturbines. D. p. J. Bd. 321, S. 698. durch zweckmäßige konstruktive Durchbildung in kurzer Zeit hinsichtlich Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit auf eine hohe Stufe gebracht. Die Laufräder werden neuerdings auch bei großen Ausführungen in einem einzigen Gehäuse untergebracht; sie sind in drei Gruppen geteilt mit zunehmendem Durchmesser von Gruppe zu Gruppe. Die zwischenliegenden Leiträder sind zur Verminderung des Ventilationswiderstandes beiderseits mit Blech verkleidet. Als Material für die Schaufeln wird hochwertiger Nickelstahl verwendet; die Schaufelkanten werden angeschliffen und die Oberflächen poliert. Die Wellen sind ebenfalls aus Nickelstahl hergestellt und ihre Abmessungen sind so gewählt, daß die sogen, kritische Umdrehungszahl bei kleineren Turbinen (mit ∾ 2500 minutl. Umdrehungen) unter der normalen, bei größeren aber darüber liegt. Die Wellenlager sind sehr reichlich bemessen und werden durch Preßöl ausgiebig geschmiert und gekühlt. Der Oeldruck beträgt etwa 1,5 at. Das hintere Wellenlager ist als Kammlager ausgebildet, um die Welle mit den Rädern genau einstellen zu können und um etwa auftretende achsiale Kräfte aufzunehmen. Der Oelverbrauch ist sehr gering: für 100–7000 PS etwa 0,3–0,06 g Oel für 1 PS und Stunde. Zur Kondensation des Abdampfes verwendet die Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg in der Regel Oberflächenkondensatoren, Bauart Josse. Versuchswerte von einigen neueren M. A. N.-Turbinen, die im regelmäßigen Betrieb gewonnen wurden, sind in nachstehender Tabelle enthalten. LeistungKW Umdrehungs-zahl i. d. Min. Anfangsdruckat Anfangs-temperat°C. Vakuumv. H. Dampfverbr.f. d. KW/Std. Dampfverbr.f. d. PSe/Std. Dampfverbr.f. d. PSe/Std.auf 96 v. H.Vakuumumgerechnet   303,8 3000    9,5 296 86,9 10,12 6,7 5,74   506,0 3000 10,4 296 92,0   9,25 6,2 5,69   933,7 1500 11,3 250 90.6   9,03 6,0 5,28 1095,6 1500    8,6 266 87,0   9,14 6,0 5,18 (Koeniger.) [Zeitschrift f. d. gesamt. Turbinenwesen 1908, S. 57–63 und 75–77.] M. 150pferdige Francis-Turbine des Elektrizitätswerkes Kindberg in Kärnthen. Für das Elektrizitätswerk der Marktgemeinde Kindberg ist von der Prager Maschinenbau-Aktiengesellschaft im Jahre 1905 eine Francis-Turbine von 1600 mm Laufraddurchmesser und 600 mm Leitradhöhe mit senkrechter Welle erbaut worden. Sie ist für ein normales Gefälle von 3,0 m und 64 Umdreh. i. d. Min. bestimmt und leistet bei 5400 l/Sek. 168 PS, bei 5000 l/Sek. und 2,5 m Gefälle 120 PS sowie bei 4500 l/Sek. und 2 m Gefälle 85 PS. Da die Turbine zum Antrieb einer Drehstrommaschine von 3100 Volt verketteter Spannung bestimmt ist, welche 750 Umdreh. i. d. Minute macht, so wird die Bewegung der Turbinenwelle durch ein Kegelräderpaar mit Winkelzähnen von 114 : 38 Uebersetzung auf eine wagerechte Welle übertragen, von welcher der Antrieb der Dynamo durch Riemen abgenommen wird. Das große Zahnrad ist fliegend angeordnet. Das gewährt den Vorteil, daß das obere Halslager bequem zugänglich ist und auch während des Betriebes nachgesehen werden kann. [Elektrotechnik und Maschinenbau 1908, S. 177–180.] H. Das Elektrizitätswerk Lebring in Steiermark. Bei diesem schon im Jahre 1903 von der Vereinigten Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, Wien, erbauten Wasserkraft-Elektrizitätswerk an der Mur war die Gewinnung der Wasserkraft insofern mit Schwierigkeiten verbunden, als der ganze Bauplatz für das Turbinenhaus sowie der 250 m lange und 22 m breite Unterwasserkanal teilweise bis zu 6 m ausgesprengt werden mußten. An der Stelle, wo das Kraftwerk errichtet ist, fällt die Mur kataraktartig über eine starke Felsenbank herab und ergibt so ein Gefälle, welches, durch eine Reihe von Betonsenkkörpern erhöht, anders nur mit großen Kosten hätte gewonnen werden können. Dem Werk steht bei Niedrigwasser, so lange noch Floßverkehr möglich ist, eine Wassermenge von 30 cbm i. d. Sekunde zur Verfügung, das Nutzgefälle beträgt bei niedrigstem Wasserstand 6 m, bei Hochwasser wegen des Rückstaues nur 4 m. Da aber dann mehr Wasser entnommen werden darf, so kann das Werk stets über eine Gesamtleistung von 2400 PS verfügen. Die Maschinen sind, da das Werk zwei größere Kraftabnehmer für 500 bis 600 PS besitzt, in dieser Größe gewählt worden. Es sind vierfache Francis-Turbinen der Maschinenfabrik Andritz A.-G., die bei 1200 mm Laufraddurchm. und 96 Umdrehungen i. d. Minute bei 5 m Gefälle und 14,5 cbm i. d. Sekunde Wasserverbrauch 750 PSe leisten, die aber bei 5,98 m Gefälle bis zu 900 PSe leisten können. Die Leistungsfähigkeit des Werkes wird aber hierbei durch die Beschränkung der Wasserentnahme begrenzt, weil dann nur drei Maschineneinheiten in Betrieb erhalten werden dürfen. Bei Hochwasser mit 4 m Nutzgefälle sinkt der Wasserverbrauch einer Turbineneinheit auf 13 cbm i. d. Sekunde und ihre Leistung auf 525 PSe. Mit vier Einheiten wird dann eine Gesamtleistung von 2100 PS erzielt. Die mit den Turbinen unmittelbar gekuppelten Stromerzeuger sind für 1150 Volt Spannung gewickelt, während die Kraftübertragung nach der 32 km entfernten Stadt Graz mit 20 000 Volt erfolgt. [Elektrotechnik und Maschinenbau 1908, S. 111–116.] H. Wasserdampftafel von Banki. Die zur Berechnung von Dampfturbinen benutzten Wärmetafeln von Stodola und Mollier hat Banki mit Umgehung des unklaren Entropiebegriffes umgestaltet. Banki nimmt die Grenzkurve zwischen Sättigungs- und Ueberhitzungsgebiet als wagerechte Gerade an und trägt auf dieser Geraden die Dampfdrücke als Abszissen auf; als Ordinaten werden diejenigen Arbeiten in Wärmemaß aufgetragen, welche bei adiabatischer Expansion geleistet werden; letztere ist identisch mit dem Wärmegefälle zwischen den betrachteten Druckgrenzen, welches im Ueberhitzungsgebiet aus der einfachen Beziehung p . vk = C und im Sättigungsgebiet und unterhalb desselben mit der Mollierschen Formel A\,\cdot\,L=636,8\,\frac{\mbox{log}\,p_1-\mbox{log}\,p_2}{6,87-0,9\,\mbox{log}\,p_2} bestimmt wird. Für bestimmte Expansionsenddrücke und verschiedene Anfangsdrücke erhält man eine Schar von Kurven (s. Fig.), welche unterhalb der Sättigungslinie Gerade sind, wenn man als Abszissen statt der Dampfdrücke deren logarithmische Werte aufträgt. In der Wärmetafel von Banki sind ferner die Kurven gleicher spezifischer Dampfmenge eingetragen, welche auf den Geraden der erstgenannten Schar mit großer Annäherung gleiche Stücke abschneiden. Die Tafel ist noch vervollständigt durch die Kurven der spezifischen Volumina v und der Temperatur t. Für gegebenen Anfangs- und Enddruck p1 und p2 wird das Wärmegefälle als senkrechter Abstand zwischen den zwei entsprechenden Kurven konstanten Druckes p1 und p2 abgegriffen und kann an den seitwärts angebrachten Maßstäben in Wärmeeinheiten abgelesen werden, und zwar ist, falls es sich um überhitzten Dampf handelt die Summe der Ordinaten vom Anfangsdruck bis zur Grenzlinie und von da bis zum Enddruck zu nehmen. Aus der Tafel entnimmt man auch Temperatur, Volumen und spezifische Dampfmenge nach der Expansion, auch die Dampfwärme, d. i. die zur Erzeugung des Dampfes von der Anfangsbezw. Endspannung aus Wasser von 0° nötige Wärmemenge. Zu letzterem Zwecke ist die Kurve der Dampfwärme λ = 600 WE in die Tafel eingetragen; hierzu müssen in jedem Falle die darüberliegenden senkrechten Abstände im Wärmemaßstab hinzugezählt werden. Die Drosselkurven, als Kurven gleicher Dampfwärme zu λ = 600 parallellaufend, sind in der Tafel weggelassen. (Banki.) [Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1908, S. 53] Textabbildung Bd. 323, S. 270 M. Die Entzündungstemperatur von Gasgemischen. Wegen der Wichtigkeit, welche die Kenntnis dieser Temperaturgrenze für die Gasmaschinentechnik hat, hat K. H. Falk auf Veranlassung von Nernst Versuche angestellt, in denen er zur Vermeidung aller Nebenwirkungen, z.B. der katalytischen Wirkung der Wandungen, das Gemisch durch adiabatische Kompression erwärmte, indem er es, ähnlich wie im sogenannten pneumatischen Feuerzeug, durch ein auf die Kolbenstange aufschlagendes Gewicht sehr schnell zusammenpreßte. An der Kolbenstange war unter Reibung ein Asbestring verschiebbar, dessen Stellung nach Beendigung eines jeden Versuchs angibt, wie tief der Kolben eingedrückt war. Aus der Kompression wurde die Temperatur mit dem Exponenten k = 1,40 berechnet, indem Verf. auf Grund der Versuche von Kalähne annahm, daß k innerhalb der hier vorkommenden Temperaturen als konstant anzusehen ist. Die nachfolgende Zusammenstellung enthält für die verschiedenen Gemische die, namentlich wegen des Feuchtigkeitsgehaltes korrigierte Zündungstemperatur: 4H2 + O2 605° 6CO + O2 721° 2H2 + O2 540° 4CO + O2 628°   H2 + O2 514° 2CO + O2 601° H2 + 2O2 530°   CO + O2 631° H2 + 4O2 571° Bei Wasserstoffknallgas hat die Mischung gleicher Volumina die kälteste Zündungstemperatur, während bei Kohlenoxydsauerstoff die mit vollständiger Verbrennung die kälteste Zündungstemperatur hat. Bei Mischung mit indifferenten Gasen, Stickstoff, ist die Zündungstemperatur in einem von der Menge der Beimischung abhängigen Maße heißer. [Ann. Phys. 1907, 24, S. 450.] Dr. K Schr. Zinkerz im elektrischen Ofen. F. T. Snyder vergleicht die Anlagekosten und die Kosten des Betriebes zweier Zinkhütten, von denen die eine mit Retorten, die andere mit elektrischen Oefen arbeitet; er legt seiner Rechnung die Annahme zu Grunde, daß beide Hütten auf dem Kohlenfeld in Illinois errichtet sind und jährlich 25000 t Erz verarbeiten. Er findet die Anlagekosten beider Hütten gleich (1,7 Mill. Mark); bei der zweiten Hütte kommen davon ⅗ auf Erzeugung des elektrischen Stromes. Die Bedienungskosten sind bei der elektrischen Anlage um ¼ niedriger (12 M. gegen 16 M. auf die Tonne). Bei der Retortenanlage rechnet er 2 t Kohle auf 1 t Erz, beim elektrischen Ofen nur die Hälfte (das Rösten eingerechnet). Bei der Retortenanlage braucht man 0,35 t Reduktionmaterial, bei elektrischer Erhitzung nur 0,09 t auf die Tonne, wenn man einen Gehalt von 50 v. H. Zink in der Beschickung annimmt. Bei 6 v. H. Schwefelgehalt erhält man im elektrischen Ofen noch eben so gute Ausbeute, wie bei 1 v. H. in Retorten. Auch in anderen Beziehungen gewährt der elektrische Ofen Vorteile, z.B. geht ein Gehalt an Blei nicht verloren, sondern das Blei wird für sich gewonnen. Im ganzen rechnet Snyder eine Ersparnis von 40 M. auf die Tonne Erz gegenüber dem Retortenverfahren heraus. [Electrochemical and Metallurgical Industry 1907, S. 489.] A. Zusammensetzung eines alten Glockenmetalls. Dr. A. Reinsch, Altona, untersuchte das Metall der St. Gangolfusglocke der Ottenser Kirche. Diese Glocke ist 1518 von dem berühmten Glockengießer Gerd von Won gegossen worden und wird jetzt im Altonaer Museum aufbewahrt. Nach einer Ueberlieferung sollte ihr schöner, Klang von einem Silbergehalt herrühren. Die Analyse ergab 3 Teile Kupfer und 1 Teil Zinn neben wenig Eisen und Spuren von Antimon und Arsen. [Bericht des Chem. Untersuchungsamtes der Stadt Altona f. d. Jahr 1907, S.40.] A. Elektrothermische Reduktion von Titaneisen. A. E. Greene und F. S. Mae Gregor haben im elektrochemischen Laboratorium des Massachusetts Institute of Technology interessante Versuche über die Reduktion von Titaneisenerzen bei elektrischer Erhitzung ausgeführt. Das benutzte Erz war so gut wie frei von Phosphor und Schwefel; es enthielt 70,4 v. H. Fe2O3, 2,0 v. H. SiO2, 26,4 v. H. TiO2, etwas Al2O3 und MnO2. Das Erz wurde bis auf etwa 8 mm zerkleinert; bester Koks von Pocohantas und gebrannter Kalk (als Flußmittel) wurden zugegeben. Der verwendete Wechselstrom wurde von einem Transformator geliefert, dem er mit Spannungen von 10 bis 160 Volt entnommen werden konnte. Der Ofen bestand aus einer dicken gußeisernen Platte, auf der ein viereckiger Graphittiegel stand, der mit Karborundumziegeln umbaut wurde. Die Eisenplatte war mit dem einen Pol des Transformators verbunden, die andere Elektrode bildete ein prismatischer Graphitstab von 1 qdm Querschnitt. Der Ofen wurde möglichst gasdicht abgedeckt; in der Decke war ein Fülltrichter und ein Abzugsrohr für die entweichenden Gase angebracht; am Boden des Tiegels war ein Zapfloch für das geschmolzene Metall und 5 cm höher eine Abstichöffnung für die Schlacke vorgesehen. Die Temperatur im Ofen wurde mit dem Wannerpyrometer gemessen. Sobald die Beschickung geschmolzen war, sank der Widerstand im Ofen rasch, infolgedessen wuchs die Stromstärke und die Ofentemperatur stieg. Durch Regelung der zugeführten elektrischen Energie und durch Verstellen der oberen Elektrode ließ sich die Temperatur nach Wunsch einstellen. Die mit verschiedenen Beschickungen erhaltenen Ergebnisse zeigt folgende Tabelle, in der a das Gewichtsverhältnis CaO: (Al2O3 + SiO2 + TiO2) in der Beschikkung, b den Prozentgehalt an Silizium im Metall, c desgl. an Titan, d an Eisen in der Schlacke, e die Temperatur der Schmelze, f die Beschaffenheit der Schlacke und g den Aufwand an PS-Jahren auf 1 t Metall bezeichnet. a b c d e f g 1 0,78 0,10 0,00 2,95 1375° C ziemlich flüssig 1,14 2 0,11 0,00 7,10 1593  „ flüssig 2,25 3 1,21 0,13 0,00 6,37 1549  „ unschmelzbar, zähe 0,97 4 0,23 0,00 7,56 1675  „ „                 „ 0,93 5 0,39 0,30 0,20 1192  „ sehr flüssig 1,22 6 0,44 0,04 1469  „ 0,79 Um das Auftreten von Titan im Eisen zu vermeiden, darf man also nicht unter eine gewisse kleinste Menge von Kalkzusatz hinuntergehen. [Electrochemical and Metallurgical Industry 1907, S. 367–371.] A. Oelprobiermaschine. Die Maschine (D. R. P. No. 172626) von Wendt, ist zur Prüfung von Zylinder- und Maschinenölen bei Zimmerwärme und bei höheren Wärmegraden eingerichtet. Sie besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Metallschieber durch Kurbelantrieb hin- und herbewegt wird. Die obere Schieberfläche trägt einen frei beweglichen Metallkörper. Die sich reibenden Flächen sind geschliffen und durch eine Schicht des zu prüfenden Oeles getrennt. Der obere Körper wird durch den Schieber mitgenommen. Er wirkt auf ein Pendel und bringt letzteres je nach dem Reibungswiderstand in der Oelschicht zwischen den beiden Reibflächen einseitig mehr oder weniger zum Ausschlag. Dieser wird auf eine Schreibvorrichtung übertragen. Die Erwärmung erfolgt durch Bunsenbrenner. Auch diese Maschine ergibt ebenso wie die bereits bekannten keine absoluten Werte für die Güte der Oele, sondern sie ist nur geeignet, mehrere Oelsorten miteinander zu vergleichen. [Gießereizeitung 1908, S. 37–40.] Fk. Tantalstahl. Nach Untersuchungen von Guillet steigt die Zugfestigkeit von Stahl mit wachsendem Zusatz von Tantal bei wenig abnehmender Dehnung und ziemlich hoher Schlagfestigkeit. In Anbetracht der geringfügigen Materialverbesserung erscheint jedoch der Zusatz des teuren Tantals nicht lohnend. Die geprüften Stähle hatten folgende Zusammensetzung: Tabelle 1. StahlsorteNo. Gehalt an C T Mn Si S P     I  IIIIIIV 0,1200,1700,1800,160 0,090,150,601,05 0,190,150,220,23 0,120,190,240,16 Spuren Spuren Die Ergebnisse der Festigkeitsversuche sind in Tab. 2 getrennt nach der Wärmebehandlung der Proben vor dem Versuch zusammengestellt. [Comptes Rendus 1907, S. 327.] Fk. Tabelle 2. StahlsorteNo. Tantalgehaltinv. H. Wärme-behandlungder Stabe Zugversuche Schlag-festigkeitm/kg Härtezahl(Brinell) StreckgrenzeσSkg/qcm Bruchgrenze σBkg/qcm σ S B Dehnungδv. H. Querschnitts-verminderungv. H.    I  IIIIIIV 0,090,150,601,05 keine 2980304021103150 4150426045304780 72716966 33312828 67696762 25282620 107107112116    I  IIIIIIV 0,090,150,601,05 geglüht u.in Wasservon 20° C.abge-schreckt 4620457046604910 6500651065807000 71747170    14,5151310 71737556 30283128 159153155169