Titel: Polytechnische Rundschau.
Fundstelle: Band 328, Jahrgang 1913, S. 620
Download: XML
Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Elektrischer Wasserstandsregler. In Dampfkesselbetrieben ist die selbsttätige Versorgung mit Speisewasser schon eine alte Frage, deren Lösung mit den verschiedensten Mitteln versucht wurde. Die zu leistende Arbeit wäre das Oeffnen des Speiseventils am Kessel und des Dampfabsperrschiebers an der Speisepumpe in Abhängigkeit vom Wasserstande. Es ist naheliegend, hier an den bekannten Schwimmer zu denken, der in der Tat für derartige Funktionen besonders geeignet erscheint. Leider ist der Auftrieb bei den in Frage kommenden Größenverhältnissen zu klein – er beträgt bei den maximalen Abmessungen des Mannloches 28 × 38 cm und abzüglich eines Eigengewichtes von 5 kg nur etwa 5 kg – um die Reibung in der Stopfbüchse an der Durchführungsstelle am Kessel überwinden, geschweige denn, oben genannte Arbeiten leisten zu können. Textabbildung Bd. 328, S. 620 H = zum Hubmagnet des Dampfspeiseventils der Speisepumpe Sp = Speiseventil. N.W. – Normaler Wasserstand In interessanter Weise werden diese Schwierigkeiten bei dem Wasserstandsregler, System Reubold, umgangen, indem hier der Schwimmer, ohne eigentliche mechanische Arbeit leisten zu müssen, nur dazu benutzt wird, ein elektromagnetisches Relais zu steuern, das gegebenenfalls elektrische Kontakte schließt und dadurch Hubmagnete einschaltet, welche die verlangte Arbeit mit Leichtigkeit ausführen. Die Einrichtung ist die folgende (s. Abbildung): Auf dem Kessel ist dampfdicht ein aus magnetisch nicht leitendem Stoffe hergestelltes und am freien Ende geschlossenes Rohr a aufgebaut. Auf dem Rohr sitzt, in der Höhe verstellbar, ein dauernd von einem, etwa aus der Lichtleitung entnommenen Gleichstrom erregter Elektromagnet b mit wärmebeständig isolierter Wicklung. Der Kraftlinienpfad des Magneten ist an der Stelle, wo das Standrohr a hindurchgeht, unterbrochen; das unter diesen Umständen nur schwache magnetische Anzugsmoment reicht nicht aus, einen Anker anzuziehen, durch dessen Bewegung die schon erwähnten Kontakte geschlossen würden. Nun befindet sich innerhalb des Standrohrs a eine Stange r, die unten mit dem Schwimmergefäß d verbunden ist, und entsprechend dem Wasserstand gehoben oder gesenkt wird. Oben trägt die Stange einen Eisenkern, der bei einer bestimmten Schwimmerstellung in den magnetischen Bereich des Kontaktelektromagneten gerät und dabei die Lücke im Kraftlinienpfad desselben ausfüllt. Der Anker wird jetzt angezogen und schaltet die Hubmagnete e ein. Gleichzeitig leuchtet eine rote Lampe f auf, die den Eintritt der Speisung anzeigt. Ist der Wasserstand je nach der Einstellung mehr oder weniger gestiegen, so wird der Eisenkern durch den Schwimmerauftrieb aus dem Magneten herausgedrückt, und der Anker unterbricht beim Abfallen die Kontakte, worauf die Ventile durch Feder- oder Gewichtsbelastung in die Schlußstellung zurückgeführt werden. Der Energieverbrauch ist sehr mäßig, der Kontaktelektromagnet b verbraucht 20 bis 25 Watt, jeder Hubmagnet e während des Anhubes 60 bis 70 Watt. Dabei kann so empfindlich eingestellt werden, daß der Wasserstand nur um wenige Millimeter schwankt. [Kraft und Betrieb, 21. Mai 1913] Rich. Müller. –––––––––– Schleppversuche. Bei der bisher gebräuchlichen Art, den Schiffs widerstand durch Schleppversuche mit einem Schiffsmodell zu ermitteln, wurden die Versuche ohne den hinter dem Schiff arbeitenden Propeller durchgeführt und hatten infolgedessen keine einwandfreien Ergebnisse. Die einzige von Froude angegebene Methode zur Vereinigung der Modell- und Propellerversuche erfordert getrenntes Schleppen von Schiffsmodell und Propeller, das mancherlei Schwierigkeiten und auch Mängel in der Richtigkeit mit sich bringt. Insbesondere ist es unmöglich, damit einwandfreie Messungen für Rückwärtsfahrt zu erzielen. Nach den Angaben von Matthias ist nunmehr in der Versuchsanstalt Uebigau bei Dresden eine Versuchsanordnung ausgearbeitet, die es ermöglicht, den Propeller mit dem Modell zu verbinden und ihn aus diesem heraus anzutreiben. Eine Beschreibung dieser Einrichtung ist in Heft 19, 1913, des „Schiffbau“ gegeben. Die Gesamtanordnung ist in der Abb. 1 schematisch dargestellt. Textabbildung Bd. 328, S. 621 Abb. 1. S = Schubmessungen, W = Widerslandsmessungen Textabbildung Bd. 328, S. 621 Abb. 2. Die Meßrahmen mit den Triebwerksteilen befinden sich etwa in der Mitte des Modells. Um diesem volle Bewegungsfreiheit zu gestatten, sind in die Propellerwelle zwei Cardangelenke C eingeschaltet. Besonders schwierig war die Lagerung und Durchführung der Propellerwelle durch das Schiffsmodell, die vollkommen wasserdicht sein und eine zuverlässige Trennung der Modell- und Propellermessungen ermöglichen muß. Der Grundgedanke dieser Durchführung ist aus Abb. 2 ersichtlich. Die Buchse a ist mit dem Schiffsmodell fest verbunden, die Buchse b dient als Lagerbuchse für die Propellerwelle. Bei c befindet sich je eine Anzahl hintereinander liegender Kugeln, die zur Führung der Buchse b dienen und gleichzeitig bei einer achsialen Verschiebung dieser mitsamt der Propellerwelle als Gleitlager wirken. Zum Wasserabschluß ist am Ende der Buchsen zwischen beiden eine Gummimembran angeordnet. Sämtliche Teile der Lagerung bestehen aus gehärteter Bronze. Für schlanke Einschraubenschiffe und alle Mehrschraubenschiffe ist eine zweite, einfache Kugellagerung der Propellerwelle kurz vor dem Austritt aus dem Schiff vorgesehen. Zum Vergleich der alten und neuen Versuchsmethode sind in Uebigau Versuche an einem Einschraubenmodell durchgeführt, wobei sich wesentliche Vorzüge der neuen Methode gezeigt haben. Die nach dieser durchgeführten Versuche ergaben einen Mehrwiderstand von etwa 1,5 bis 3,5 v. H., ein Mehr an Umdrehungen von etwa 2,5 bis 5 v. H., ein um etwa 5 bis 8 v. H. größeres Drehmoment und einen bis zu 5,5 v. H. schlechteren Propellerwirkungsgrad als bei den Versuchen nach der Methode von Froude. Letzteres gibt eine teilweise Erklärung dafür, daß bisher die durch die Versuchsanstalten ermittelten Propellerwirkungsgrade im Vergleich zur Praxis zu hoch waren. Eine graphische Zusammenstellung der Versuchsergebnisse ist in obengenanntem Bericht gegeben. Die neue Versuchsmethode bietet nicht nur den Vorteil, zuverlässigere Zahlenwerte als die alten Methoden zu geben, sondern gestattet auch in viel höherem Maße als diese die Nachbildung aller in der Wirklichkeit vorkommenden Fälle, wie Versuche mit hinter dem Propeller befindlichem Ruder, Schleppfahrten mit Anhang usw. Dipl.-Ing. C. Ritter. –––––––––– Neuer Turmdrehkran. Eine Neuheit auf dem Gebiete der Technik und von Bedeutung für das Bauwesen ist der Turmdrehkran der Firma Carl Peschke, Baumaschinenfabriken, Zweibrücken-Rheinpfalz, der bereits in vielen großen Städten des In- und Auslandes zur Verwendung gekommen ist. Seine Bedienung geschieht von einem einzigen Steuerrad auf der Fahrbühne aus und ist so einfach, daß sie jeder Arbeiter verrichten kann. Angetrieben wird er von einem einzigen Motor und nicht, wie dies bei vielen anderen Fabrikaten der Fall ist, durch mehrere Motore. Der Antrieb kann erfolgen durch Elektromotor, eventl. durch einen in der Fabrik eigens dazu hergestellten Benzinmotor. Eine große Neuerung und für jeden Bauherrn im höchsten Maße gewinnbringend ist folgende Einrichtung des Turmdrehkranes: Der Peschke-Turmdrehkran fährt ohne Drehscheibe mit derselben Fahrgeschwindigkeit, wie auf gerader Strecke um rechtwinklige oder schiefwinklige Ecken mittels seiner selbsttätigen Weichenstellung, so daß heute bei großen Bauten, wo früher zwei Krane benutzt werden mußten, nur noch ein Kran erforderlich ist. Die kostspielige und zeitraubende Arbeit mit Drehscheibe oder Schiebebühne fällt hier also fort. Für diese epochemachende Erfindung sind zwei deutsche Reichspatente angemeldet. Textabbildung Bd. 328, S. 622 Die Konstruktion des Peschke-Turmdrehkrans ist derartig gewählt, daß unterhalb der Fahrbühne ein freier Durchgang verbleibt, der es ermöglicht, auf der ganzen Länge der Fahrbahn Material aufzustapeln. Was den Ausleger anbelangt, so ist derselbe leicht verstellbar und beträgt die Ausladung 5, 7 und 9 m bei 3000, 2000, 1500 kg Tragkraft. Entsprechend der Ausladung vermindert sich die Hakenhöhe von Oberkante Fahrschiene aus gemessen von etwa 22,50 m bis auf etwa 27 m. Auch werden die Krane bis zu 50 m Höhe und 15 m Ausladung hergestellt. Nur die Firma Peschke ist berechtigt, die Vorrichtung zum selbständigen Umfahren der Ecken herzustellen und es lohnt sich daher, für jeden Bauherrn zur Erzielung einer rationellen Arbeitsweise diesem neuartigen Krantyp die nötige Aufmerksamkeit entgegenzubringen. –––––––––– Hauptgesichtspunkte in der Wahl von Stopfbüchspackungen. An eine gute Stopfbüchskonstruktion stellt man die Anforderung befriedigender Abdichtung bei möglichst langer Lebensdauer. Diese wird gewährleistet durch geringe Abnutzung des Packungsmaterials oder durch weitgehende Nachstellungsmöglichkeit. Bei den hohen Ansprüchen, die der heutige Maschinenbau an ein Abdichtungsorgan in bezug auf Temperatur, Betriebsdruck und Drehzahl stellt, können ersichtlich die obengenannten Forderungen nur durch erstklassiges Material erfüllt werden. Die hauptsächlich auf Grund ihrer Billigkeit angepriesenen Packungen dürften demnach nur für untergeordnete Zwecke in Betracht kommen. Insbesondere gilt dies für die Systeme, die plastisches, metallisches Material verwenden. Eine dauerhafte Dichtung ist nur mit festen Metallpackungen zu erzielen. Der äußere Aufbau fast aller Stopfbüchsen ist der gleiche. Die Stopfbüchsenbrille preßt das Dichtungsmaterial gegen die Begrenzungen des Packungsraumes, nämlich gegen Kolbenstange, Stopfbüchsenhals und die vordere und hintere Stirnfläche der Aussparung. Durch den achsialen Druck wird ein rechnerisch feststellbarer Radialdruck erzeugt, von welchem Dichtung und Verschleiß abhängig sind. Der Unterschied der verschiedenen Systeme liegt in der Art der Packung. Als ein konstruktiver Fehler ist es zweifellos anzusehen, wenn man bei der Anordnung des abdichtenden Stoffes auf die äußere Nachstellbarkeit verzichtet und an deren Stelle ausschließlich selbsttätige Regelung treten läßt. Gerade ein Vorzug der Stopfbüchsendichtung gegenüber der Kolbenliderung ist es ja, daß sie bei Abnutzung äußeren Eingriffen zugänglich ist. Das nachstehend beschriebene System scheint in hervorragender Weise geeignet, alle Ansprüche zu befriedigen. Es besteht aus einer Anzahl Ringsätze. Jedes Aggregat setzt sich aus drei aufgeschnittenen Ringen zusammen. Wie die Abbildung zeigt, ist zwischen zwei Ringen a und b der dritte c doppelkeilartig eingefügt. Durch Bewegung des Keiles in der Pfeilrichtung erfolgt ein Anpressen von a und b an die Kolbenstange einerseits und den Stopfbüchsenhals andererseits. Dieser Druck wird unterstützt durch das in den Hohlraum d gelangende Betriebsmedium, welches bestrebt ist, den mit der breiten Stirnfläche e vorgelagerten Keil zwischen die Ringe zu treiben und sie auseinander zu spreizen. Infolge der hierdurch erzielten vorzüglichen Dichtung ist es möglich, bei verhältnismäßig geringer Baulänge große Drücke zu bewältigen. Nach der Doppelkeiltheorie berechnet sich der Radialdruck folgendermaßen. Bei 100 at Betriebsdruck, 45 mm Wellendurchmesser, 75 mm Außendurchmesser des Ringes a und 12 mm Ringhöhe ergibt sich der Achsialschub durch den Betriebsdruck P=100\,\frac{12,5\,\pi}{2}\,.\,1,75\,\sim\,3400 kg. Hierdurch wird nach der Formel Σ = 2 Σ ∙ tg (d + s) und unter Berücksichtigung der Reibung der Radialdruck Q = 3200 kg erzeugt. Die durch diesen hervorgerufene spezifische Pressung an der Kolbenstange ist p_1=\frac{3200}{12\,.\,4,5\,\pi\,1,2}=15,7 kg/qcm. Textabbildung Bd. 328, S. 622 Berücksichtigt man nun noch den Selbstdichtungsdruck, so wächst p1 auf 21,2 kg/qcm. Die spezifische Pressung am Umfang wird p_a=p_1\,\frac{r_1}{r_a}=12,7 kg/qcm. Die zulässige Drehzahl ist, wenn man ähnlich wie bei Lagern den Wert pv = 25 mkg/Sek. annimmt, gleich 135 in der Min. Durch Verwendung einer Einsatzbüchse und Verringerung des äußeren Durchmessers vom Ring a läßt sich Druckreduktion und Verminderung der erforderlichen Anzahl von Ringaggregaten erzielen. Die Federung beträgt unter Zugrundelegung von 2500 kg/qcm Spannung etwa 4,8 mm. Bei Verwendung der Stopfbüchse für rotierende Maschinen ist es leicht, Selbstsperrung zu erzielen, d.h. eine Mitnahme der Ringe durch die sich drehende Welle zu verhindern. [Kälte-Industrie Nr. 7.] Schmolke. –––––––––– Versuche mit Rollenlagern hat John Goodman an einer großen Anzahl verschiedener Bauarten angestellt und faßt die allgemeinen Ergebnisse in der Zeitschrift f. prakt. Maschinenbau (11. Juni 1913) zusammen. Für sämtliche untersuchten Bauarten, die auch die bekannten Schraubenrollenlager von Hyatt, das Kynoch-Rollenlager sowie ein offenbar recht unrationell konstruiertes Spurlager mit kegligen Rollen umfassen, lassen sich gemeinsame Gesichtspunkte aufstellen. Textabbildung Bd. 328, S. 623 Der Reibungskoeffizient, der mit geringer werdender Lagerbelastung und mit abnehmendem Rollendurchmesser zunimmt, zeigt sich nahezu unabhängig von der Geschwindigkeit, von der Temperatur und von der Schmierung. Infolge davon ist die erforderliche Anlaufkraft nur wenig größer als die Betriebskraft. Reibungsverluste treten hauptsächlich auf zwischen den Rollen und der Welle einerseits und dem Gehäuse andererseits, diese sind annähernd proportional der Lagerbelastung; ferner zwischen dem Rollenkäfig und der Welle °der dem Gehäuse, diese sind etwa konstant. Bei Achsialdruck kann außerdem Reibung zwischen der Stirnfläche der Rollen und dem Käfig sowie zwischen Käfig und Gehäuse entstehen. Endlich reiben sich die Rollenzapfen im Rollenkäfig. Für den Wert dieser Reibungsverluste wird a. a. O. eine nicht eben übersichtliche Formel aufgestellt; die einzelnen Glieder dieser Formel sind, soweit das ausführbar war, durch Versuche bestimmt worden, die übrigen sind geschätzt. Das Ergebnis dieser Untersuchungen ist in dem beigegebenen Schaubild zusammengestellt. Auf Grund der Versuche, die zunächst ergeben haben, daß für Rollenlager nur durchgehends gehärtetes Material verwendet werden darf, kann für die zulässige Belastung in kg von nicht übermäßig schnell laufenden Rollenlagern folgende Formel aufgestellt werden: P=\frac{k\,.\,z\,.\,l\,d}{n\,.\,D+2000\,d} Hierin bedeutet k eine Konstante, z die Anzahl der Rollen, l die Länge der Rollen in mm, d den Durchmesser der Rollen in mm, D den Durchmesser der Welle in mm, n die Drehzahl in der Minute. Die Konstante k richtet sich nach dem verwendeten Material und ist für gehärtete Stahlrollen auf geschliffenen und gehärteten Flächen 850 bis 1400 zu setzen; für Lager mit Gußeisengehäusen, Flußstahlrollen und Flußeisenwellen bei gewöhnlicher, nicht besonders sorgfältiger Ausführung wird k = 280 angegeben. Dipl.-Ing. W. Speiser. –––––––––– Die Rauchplage. Nachdem die Rauchplage lange Zeit als ein mit dem Aufblühen einer Industriestadt unvermeidlich verbundenes Uebel gegolten hat, machen sich in neuester Zeit immer mehr erfolgreiche Bestrebungen zu ihrer Bekämpfung geltend Der Grund hierfür ist die Erkenntnis der außerordentlichen wirtschaftlichen und gesundheitlichen Schädigungen, welche durch die starke Rußentwicklung hervorgerufen werden. Es ist charakteristisch, daß die amerikanische Industriemetropole Pittsburg, deren Rauchplage sprichwörtlich geworden ist, den Mittelpunkt für die wissenschaftliche Forschung bildet, deren Ziel es ist, die Gründe der genannten Uebelstände aufzuklären und Mittel zu ihrer Bekämpfung zu finden. Die chemische Untersuchung des Russes zeigt, daß er aus Kohlenstoff, Teer, Säuren verschiedener Art, Asche, Ammoniak und Arsenik besteht. Die beiden letztgenannten Bestandteile finden sich nur in geringen Mengen. Ihre Wirkung tritt daher wenig hervor. Die Asche trägt zur Verschmutzung bei. Eine ähnliche Wirkung hat die Kohle und der Teer. Besonders der Teer verleiht dem Ruß die Fähigkeit überall anzuhaften, ruft dessen Klebrigkeit hervor. Die Säuren schließlich, vor allem die bei der Verbrennung des Schwefels entstehende schweflige Säure, welche an der Luft durch Oxydation in Schwefelsäure übergeht, wirken zerstörend auf Baumaterial und Metalle ein. Die schweflige Säure ruft z.B. bei Kalkstein die Entstehung von Kalziumsulfat hervor, der im Wasser löslich ist. Der Stein wird infolgedessen an der Oberfläche porös, was weitere schädliche Einflüsse begünstigt. Auch die Korrosion der Metalle infolge des Säuregehaltes im Ruß ist sehr bedeutend. Indessen nicht nur auf das Aeußere der Gebäude erstreckt sich die Verschmutzung, sondern auch die Innendekoration der Wohnungen leidet erheblich. Ihre Instandhaltung verursacht neben der Reinigung der Außenfront nicht zu unterschätzende Kosten. Die Wirkung der Rauchplage auf das Klima läßt Sich dahin zusammenfassen, daß Nebelbildung begünstigt, die Wirkung des Sonnenlichtes hingegen geschwächt wird, und die Temperatur eine Erhöhung erfährt. Die Folge ist, daß durch den Mangel an intensivem Sonnenschein der Pflanzenwuchs beeinträchtigt wird. Rosen gedeihen beispielsweise in Pittsburg überhaupt nicht. Die gesundheitsschädigende Wirkung des Russes äußert sich vor allem darin, daß Lungenkrankheiten mit Ausnahme der Tuberkulose begünstigt werden. Letztere ist in Industriegegenden nicht häufiger als anderweitig die Todesursache. Indessen wird ihre Heilung durch die Rauchplage erschwert, welche auch Nasenkrankheiten oft einen hartnäckigen Charakter verleiht. Die wirtschaftlichen Nachteile der Rußentwicklung beruhen zunächst in der unvollkommenen Verbrennung. Ferner steigen die Kosten für die Reinigung und für die Beleuchtung infolge des geringeren Sonnenlichtes. Erklärlich ist es, daß an der Rauchentstehung die Hausfeuerung verhältnismäßig in weit höherem Maße beteiligt ist als die technisch vervollkommneten Verbrennungsanlagen der Industrie. Besonders die Benutzung von weicher bituminöser Kohle begünstigt die Mißstände. Die Untersuchungen an der Pittsburger Universität haben zu dem Ergebnis geführt, daß die Vervollkommnung der mechanischen Feuerung, gute Schulung der Heizer und ständige Kontrolle der Verbrennungsanlagen die wirksamsten Mittel zur Rauchbekämpfung sind. [Rauch und Staub 3. Jahrg. Nr. 8.] Schmolke. –––––––––– Hugo Eulenberg, Begründer der Firma Eulenberg, Mönting & Co. in Schlebusch Monfort, die sich hauptsächlich mit dem Bau von Eismaschinen, Feder- und Luftdruckhämmern beschäftigt, ist am 15. Juli gestorben. –––––––––– Der Verein Deutscher Eisen- und Stahl-Industrieller hat die Abschaffung aller Höflichkeitsphrasen zum Vereinsbeschluß gemacht. Die Anordnung tritt zum 1. Oktober in Kraft, die Mitglieder sind daran gebunden, ihr beizutreten. Sie machen ihren Geschäftsfreunden von der bevorstehenden Neuordnung durch einen Briefbeilagezettel Mitteilung, in dem es heißt: „Einem Beschluß des Vereins Deutscher Eisen- und Stahl-Industrieller folgend, unterlassen wir in unseren Briefen die sachlich unnötigen Redewendungen und Höflichkeitsformeln, also auch die Versicherung der selbstverständlichen Hochachtung, und bitten, im Verkehr mit uns ebenso zu verfahren“.