Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Autor: | W. Speiser |
Fundstelle: | Band 329, Jahrgang 1914, S. 441 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Der Foster Spannungsmesser. Bei der letzten Tagung
der Institution of Naval Architects wurde über einen neuartigen Spannungsmesser
berichtet, der in seinem Aufbau und in seiner Handhabung besonders einfach ist. Der
Foster-Apparat lehnt sich in seiner Arbeitsweise an
die hydraulische Presse an, als deren Umkehrung er gewissermaßen aufzufassen ist. Er
arbeitet also in ähnlicher Weise wie die bekannte Meßdose, von der er sich nur
dadurch unterscheidet, daß die Spannung nicht direkt durch ein Federmanometer,
sondern durch das Volumen der verdrängten Flüssigkeitssäule gemessen wird. Der
Apparat besteht nach der Abbildung aus einem mit Wasser gefüllten zylindrischen
Druckgefäß, das durch eine Membran verschlossen ist. An dieses ist ein offenes
Kapilarrohr aus Glas angeschlossen. Die von der Membran auf das Druckmittel
übertragene Spannung läßt dieses mehr oder weniger im Glasrohr ansteigen. Das
Kapillarrohr, dessen Bohrung nicht ganz 1/10 mm beträgt, ist geeicht und trägt eine 50-teilige
Skala von rund 100 mm (4“) Länge. Der Querschnitt des Rohres ist so bemessen, daß 1
Grad der Teilung einer Beanspruchung von etwa ¼ t entspricht.
Die Hauptschwierigkeiten in der technischen Durchbildung des Apparates bestanden in
der Vermeidung von Undichtigkeiten und in der Berücksichtigung des Einflusses der
Temperatur auf das Druckmittel. Die Gefahr von Undichtigkeiten hat man durch Verwendung einer
Dichtung aus Chromleder, das in Paraffinwachs gekocht ist, überwunden. Schwieriger
war die Ausschaltung des Einflusses der Temperatur; der Ausdehnungskoeffizient von
Wasser ist bekanntlich in hohem Grade von der Temperatur abhängig. Eine selbsthätige
Kompensation durch entsprechende Bemessung der Teile war nicht zu ermög liehen. Es
ließ sich jedoch durch Beschränkung des Inhaltes der Druckkammer, der im Verhältnis
zum Querschnitt klein gewählt wurde, die Temperaturkorrektur hinreichend belanglos
machen, wenigstens bei niedrigen Temperaturen. Bei Versuchen von längerer Dauer
liegt allerdings die Gefahr von Fehlern vor.
Textabbildung Bd. 329, S. 441
Der Foster-Apparat hat bereits mehrfach praktische
Verwendung gefunden. Man hat ihn zur experimentellen Bestimmung der in den
Lenkstangen des Rudergeschirrs auftretenden Beanspruchungen, ferner zur Ermittlung
der beim Stapellauf von Panzerschiffen von der Decksbeplattung aufgenommenen Kräfte
benutzt. Auch die englische Schottenkommission hat ihn jüngst verwendet, um die in
den Versteifungen wasserdichter Schotte auftretenden Beanspruchungen zu prüfen. Ein
Nachteil des Foster-Apparates liegt darin, daß er nicht
den Spannungsverlauf genau zu verfolgen gestattet. Es ist also schwierig, die
jeweilige Höchstbeanspruchung zu ermitteln. Die Meßdose würde hier bessere
Verwendungsaussichten haben, da das Federmanometer leicht mit einer
Schreibvorrichtung versehen werden kann. Zur Ermöglichung einer Kontrolle ist man
beim Foster-Apparat immer auf die gleichzeitige
Verwendung von zwei Apparaten angewiesen. Schließlich dürfte es sich vielleicht
empfehlen, an Stelle von Wasser Alkohol als Druckmittel zu benutzen, weil dann der
Einfluß der Reibung auf die Genauigkeit der Messungsergebnisse geringer ist.
Kraft.
––––––
Neuere Anschauungen und Forschungen auf dem Gebiete der
Schiffsschraube. In einem, kürzlich vor der Turbinentechnischen
Gesellschaft gehaltenen Vortrage behandelte Dr.-Ing. Kempf, gestützt auf experimentelle Untersuchungen, die er teilweise selbst
vorgenommen hat, die neueren Anschauungen über die Wirkungsweise der
Schiffsschraube. Ausgehend von einer analytischen Betrachtung des
Beschleunigungsvorganges der Schraube, der für die Erkenntnis ihrer Arbeitsweise
grundlegend ist, und einer Darlegung der Art der Energieverteilung, wird
nachgewiesen, daß die für eine theoretische Schraube mit unendlicher Flügelzahl und
blattdünnen Schaufeln geltende Anschauungsweise für die Berechnung einer materiellen
Schiffsschraube keine ausreichenden Grundlagen gibt. Man ist zur Erforschung des
Strömungsvorganges und zur Feststellung der auftretenden Kräfte auf experimentelle
Versuche an Schrauben angewiesen. Der Vortragende beschrieb ein von ihm
ausgebildetes eigenartiges Untersuchungsverfahren, das zur Klarlegung des
Strömungsverlaufs benutzt wurde.
Textabbildung Bd. 329, S. 441
Abb. 1.
Das Verfahren benutzt eine Anzahl von Drahtgittern, die vor und hinter der Schraube
aufgestellt werden. An einer bestimmten Stelle vor dem ersten Gitter (Abb. 1) wird in das Wasser ein Tropfen Silbernitrat
eingeführt, der von der Wasserströmung mitgenommen wird und auf jedem Gitter an
seiner Durchtrittsstelle einen schwarzen Niederschlag entstehen läßt. Die Aufmessung
dieser Durchgangspunkte liefert die Strömungsbahn eines Wasserteilchens. Durch
entsprechend häufige Wiederholung derartiger Versuche läßt sich ein Bild des ganzen
Strömungsverlaufes herleiten. Eine Darstellung des in dieser Weise ermittelten
Strömungsverlaufes in einem körperlichen Modell zeigt das angefügte Bild (Abb. 2). Die im Bilde erkennbare rechte Wand, die
eine vor der Schraube liegende Wasserquerschnittsebene kennzeichnet, ist als
Anfangsfläche für die Strombahn gewählt. Die den Nabenkörper durchschneidende Platte
stellt die Fläche der eintretenden Kante der rotierenden Schraube dar. Die linke
Wand gibt einen Wasserquerschnitt hinter der Schraube.
Die Hauptfolgerungen, die aus den bisher vorliegenden Versuchen über den
Strömungsverlauf zu ziehen sind, lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Verfolgung des
Strömungsverlaufs vor der Schraube zeigt weder eine feststellbare Drehbewegung des
Wassers vor Eintritt, noch läßt sich das Vorhandensein einer über den ganzen
Querschnitt konstanten Zuströmgeschwindigkeit nachweisen. Dagegen ist zu schließen,
daß das Wasser mit einer gewissen Vorbeschleunigung in die Schraube eintritt.
Textabbildung Bd. 329, S. 442
Abb. 2.
Der Strömungsverlauf innerhalb der Schraube läßt unter dem Einfluß der beschränkten
Flügelzahl eine pulsorische Umlenkung der Wasserfäden in tangentialer Richtung
erkennen. Radial verlaufende Flüssigkeitsbahnen, die sich unmittelbar auf der
Flügelfläche zeigen (Abb. 3), weisen auf den Einfluß
von Reibungskräften hin.
Textabbildung Bd. 329, S. 442
Abb. 3.
Analog der hiernach als unstetig erkannten Strömung innerhalb der Schraube ergibt,
unter dem Einfluß der periodisch veränderlichen tangentialen Umlenkung des Wassers,
das Strömungsbild hinter der Schraube einen schraubenförmig gedrehten, büschelartig
zusammengesetzten zylindrischen Strahl.
So verwickelt sich hiernach die qualitative Analyse des Strömungsvorganges gestaltet,
seine quantitative Auswertung für die Erkenntnis der Energieverteilung ist nicht
weniger schwierig. In welcher Weise dies auf Grund von Versuchsergebnissen möglich
ist, wurde an einem Modellpropeller von gegebenen Abmessungen und gegebener
Umlaufzahl gezeigt. Zunächst wurde eine Analyse der Hauptverlustquellen
gegeben. Es rechnen hierzu Beschleunigungsverluste, Reibungs- und Formverluste und
Zähigkeitsverluste; zu ihnen gesellen sich meist noch Stoß- und Wirbel Verluste.
Die in der lebendigen Energie des austretenden Strahles enthaltenen
Beschleunigungsverluste lassen sich aus der in ihre Komponenten zerlegten absoluten
Austrittsgeschwindigkeit, abgesehen von der radialen Komponente, die zu
vernachlässigen ist, durch Messungen bestimmen. Reibungs- und Formverluste dagegen
sind beide nur unter gewissen einschränkenden Annahmen experimentell bestimmbar. Die
Zähigkeitsverluste, die unter dem Einfluß verschiedener Strömungsgeschwindigkeit
benachbarter Wasserschichten auftreten, sind zu trennen in Umfangsverluste und
Verluste durch die Höhenlage der Schraube. Ueber beide Verlustquellen liegen eigene
Versuche des Vortragenden vor.
Textabbildung Bd. 329, S. 442
Abb. 4. Schraubendurchmesser 300 mm Steigung 285 mm, dreiflügelig, 8,66
Umdr./Sek.
Die auf Grund vorliegender Messungsergebnisse für den Modellpropeller bestimmten
Verlustwerte, dargestellt als Funktion des Schraubenslips, sind in dem angefügten
Diagramm (Abb. 4) zusammengestellt. Für das Maximum
des Wirkungsgrades ergibt sich hiernach folgende Energieverteilung:
Achsialer Beschleunigungsverlust
12
v. H.
Tangentialer Beschleunigungsverlust
5
„
Reibungs- und Formverlust
7
„
Zähigkeitsverlust
5
„
Nutzbare Energie
69
„
Sonstige Verluste
2
„
–––––––––––
100
v. H.
Der Restbetrag von 2 v. H. läßt nach dem Verlauf der Kurven vermuten, daß er im
wesentlichen von Stoßverlusten herrührt.
Die rechnerische Verfolgung der Art der Energieverteilung leitete über zur Frage der
zweckmäßigen Energieausnutzung, d.h. zur Diskussion der Mittel, welche die einzelnen
Verluste möglichst zu verringern gestatten.
Eine Beschränkung der achsialen Beschleunigungsverluste fordert Verringerung der
Austrittsgeschwindigkeit. Diese Forderung führt bei gleichem Schübe zur Vergrößerung
des Durchmessers, dem meist durch die Schiffsform und die Wellenlage eine Grenze
gezogen ist.
Der tangentiale Beschleunigungsverlust läßt sich völlig vermeiden, und zwar durch
Verwendung gegenläufiger Propeller oder Anbringung eines Leitapparates vor oder
hinter der Schraube. Da der tangentiale Verlust im allgemeinen mit wachsender
Steigung zunimmt, kann man bei Schrauben mit Doppelschaufeln gegenüber normalen
Schrauben die Steigung wesentlich erhöhen und erreicht damit als weiteren Vorteil
durch verringerte Drehzahl geringere Reibungsverluste. Ein anderes Mittel zur
Verringerung der hauptsächlich an der Nabe auftretenden tangentialen Verluste
besteht in der Verwendung sehr starker Naben. Hierbei ist aber ein größerer
Saugwiderstand in Kauf zu nehmen, der leicht zu einer Verschlechterung statt zu
einer Verbesserung des Wirkungsgrades führt.
Der Reibungs- und Formverlust läßt sich durch passende Flügelform, Flügelfläche und
Flügelzahl beeinflussen. Die elliptische Flügelblattform gilt nach der heutigen
Erfahrung allgemein als die beste. Eine Vergrößerung der Fläche ist theoretisch bis
zu dem Punkte möglich, wo die ganze hindurchströmende Wassermenge voll umgelenkt
wird. Praktisch zieht die Rücksicht auf den Reibungsverlust schon früher eine
Grenze. Aehnliche Rücksichten beschränken die Erhöhung der Flügelzahl. Je größer die
Zahl, um so sicherer wird die Wassermenge umgelenkt und beschleunigt; die
Wirtschaftlichkeit wird jedoch durch die Reibung herabgesetzt.
Die einerseits von der Größe der Austrittsgeschwindigkeit, anderseits von der Form
des Strahles abhängigen Zähigkeitsverluste lassen annehmen, daß sie um so kleiner
werden, je glatter der Strahl bei allmählichem Abfall seiner Geschwindigkeit gegen
das umgebende Wasser verläuft.
Die besonders häufigen Stoßverluste lassen sich meist durch passende Aenderung des
Blattquerschnitts wesentlich verringern.
Den Schluß der interessanten Ausführungen über Strömungsvorgang und Energieverteilung
bildeten einige praktische Anwendungen. Erörtert wurde die Aenderung des
Wirkungsgrades bei Erhöhung der Drehzahl, ferner der Wirkungsgrad der einfachen
Schraube im Vergleich zu dem des Strahlpropellers, der Schraube mit Gegenpropeller
und der Mantelschraube. Schließlich wurde die am Schiff arbeitende Schraube und die
Art der Beeinflussung ihrer Arbeitsweise durch die Nähe des Schiffskörpers kurz
gestreift. [Zeitschr. f. d. ges. Turbinenwesen.]
Kraft.
––––––
Die Anwendung von überhitztem Dampf auf Handelsschiffen.
Die wirtschaftlichen Vorzüge des überhitzten Dampfes sind schon lange erkannt,
bereits vor einigen 70 Jahren sind Versuche mit Ueberhitzern in Schiffskesseln
gemacht. Die Ueberhitzer waren jedoch einer schnellen Zerstörung ausgesetzt,
erforderten viele Reparaturen und erwiesen sich daher als zu teuer und
gefährlich im Betriebe. Erst nach vielen wiederholten kostspieligen Versuchen ist
jetzt die Herstellung brauchbarer Ueberhitzer und entsprechender Dampfmaschinen
gelungen. Die Erfolge sind im wesentlichen abhängig gewesen von der Herstellung
geeigneten Röhrenmaterials, von der Einführung der autogenen und elektrischen
Schweißung und von der Gewinnung eines für hohe Temperaturen brauchbaren Oeles. Es
handelt sich nun nicht um die Frage nach dem besten Ueberhitzersystem, sondern
darum, ob die Anwendung der Ueberhitzung auf Handelsschiffen überhaupt und zwar
besonders in bezug auf die Wirtschaftlichkeit zu empfehlen ist.
Laboratoriumsversuche in dieser Hinsicht sind nur wenig maßgebend, da diese sich
meistens nur auf Stunden oder höchstens Tage erstrecken. Wertvoller sind für den
Reeder jahrelange Versuchsergebnisse, welche unter denselben Fahrtverhältnissen
gewonnen sind. Derartige Untersuchungen sind von einer englischen Reederei mit vier
Dampfern ihrer Flotte angestellt, welche den regelmäßigen Weg von London über das
Kap der guten Hoffnung nach Adelaide zurücklegen. Die Versuche erstrecken sich auf
ungefähr 3½ Jahre mit gesättigtem Dampf und auf drei Jahre mit überhitztem Dampf,
und zwar sind die Ergebnisse nur für die Hinreise bestimmt, da hierfür immer
dieselbe Kohlenart zur Verfügung stand, und die gleichen Fahrtverhältnisse vorlagen.
Bemerkenswert ist es, daß kein Dampfer Zeitverlust in den Häfen oder auf hoher See
infolge des Ueberhitzers gehabt hat, trotz der langen Reisen von 39 bzw. 45 Tagen.
Der kurze Aufenthalt in den Häfen diente nur zur Aufnahme von Kohle und
Speisewasser. Dabei waren drei Dampfer ursprünglich nur für gesättigten Dampf
gebaut, und wurden dann auf einfachste Art für überhitzten Dampf umgeändert. Als
Ueberhitzer ist der Schmidtsche Rauchrohrüberhitzer
gewählt, welcher von allen Systemen am weitesten verbreitet ist. Ein Dampfer
arbeitet mit dreifacher Expansion, während die drei andern
Vierfach-Expansionsmaschinen besitzen. Bei diesen zeigte sich noch im zweiten
Mitteldruckzylinder überhitzter Dampf, wenn im Hochdruckzylinder die Temperatur des
überhitzten Dampfes 320 °C bei einem Dampfdruck von 14,5 at betrug. Die Ansicht, daß
sich die Verbundmaschine am besten für überhitzten Dampf eigne, ist demnach
hinfällig geworden. In der Tat werden schon häufig Drei- und
Vierfach-Expansionsmaschinen mit Ueberhitzung versehen. Die vorliegenden Versuche
ermutigen zu weiterer Einführung der Ueberhitzung, wie die folgenden Zahlen
zeigen.
Im Mittelergab sich für die
jahrelangen Fahrten
Kohlen verbrauchfür 1
PS/Std.einschl.Hilfsmaschinenkg
für dreifache Expansion, gesättigter Dampffür dreifache
Expansion, überhitzter Dampf
2000 PS
0,7150,626
für vierfache Expansion, gesättigter Dampffür vierfache
Expansion, überhitzter Dampf
4000 PS
0,5990,514
Die Mehrkosten für den Einbau der Ueberhitzer sind gering und kommen im Vergleich mit
der Kohlenersparnis
Kohlen-verbrauchfür 1 PSi/Std.
Kohlen-verbrauchfür 1 PSi/Std.
Kohlen-ersparnisv. H.
Kohlen-ersparnis für1000 PSi/Tagin t
3 fache Expansion überhitzt
0,626
3 fache Expansion gesättigt
0,715
12,5
2,14
4 „ „ gesättigt
0,599
3 „ „ „
0,715
16,25
2,79
4 „ „ überhitzt
0,514
3 „ „ „
0,715
28,1
4,82
4 „ „ „
0,514
3 „ „ überhitzt
0,626
17,85
2,68
4 „ „ „
0,514
4 „ „ gesättigt
0,599
14,2
2,03
kaum in Betracht, zumal wenn man bedenkt, daß bei Neubauten die
Kesselabmessungen kleiner gehalten werden können, und daß also die Kesselanlage
billiger wird. Für rohe Schätzungen kann man annehmen, daß die Ueberhitzerkosten für
eine indizierte Pferdestärke 15 bis 20 M betragen.
Die beste Ausnutzung des Dampfes erzielt man, wenn man auch die Hilfsmaschinen mit
überhitztem Dampf betreibt. Ist dieses wegen der Bauart nicht möglich, so ist es von
großem Vorteil, wenn man gesättigten Dampf mit überhitztem gemischt verwendet.
Sehr wichtig ist bei dem Betrieb mit überhitztem Dampf die Schmierung. Zunächst ist
ein Uebermaß von Schmierung notwendig, bis sich die Metallporen mit Oel gesättigt
haben, dann kann die Oelzufuhr ohne Bedenken verringert werden. Bei den Versuchen
hat sich sogar ergeben, daß man den Mitteldruckzylinder ohne eigene Schmierung
arbeiten lassen kann. Man erklärt sich das dadurch, daß das Oel bei den hohen
Temperaturen im Hochdruckzylinder verdampft und sich in dem kälteren
Mitteldruckzylinder wieder niederschlägt. Bei der Auswahl des Oeles ist nicht allein
der Flammpunkt, sondern auch die Zusammensetzung maßgebend.
Ganz besondere Aufmerksamkeit erfordert an Bord von Schiffen die Reinigung des
Kondenswassers. Die kleinsten Mengen Oel sind dem Ueberhitzer schädlich, daher muß
für vollkommene Entfernung des Oeles aus dem Speisewasser gesorgt werden. Das ganze
Geheimnis einer guten Filtrierung liegt darin, daß man die Filtrierzeit so lang
bemißt, daß das Oel an die Oberfläche steigen und dort gesammelt werden kann.
Hierauf geht das Speisewasser durch Kokskammern und endlich durch Filtertücher.
Alles in allem haben die Versuche folgendes ergeben: Die erwartete Kohlenersparnis
ist erreicht. Der Einbau eines Ueberhitzers erbrachte bei einer
Dreifach-Expansionsmaschine von 2000 PS einen Gewinn von 12,5 v. H. gegenüber dem
Betriebe mit gesättigtem Dampf. Die Vierfach-Expansionsmaschine von 4000 PS mit
Ueberhitzung ist der Dreifach-Expansionsmaschine von 2000 PS mit Ueberhitzung um
17,85 v. H. überlegen. Uebersichtliche Vergleichswerte des Kohlenverbrauchs der
Drei- und Vierfachexpansionsmaschinen und der täglichen Kohlenersparnis für 1000
indizierte Pferdestärken sind in obenstehender Zahlentafel enthalten:
Der auf Grund der vorliegenden Versuche zu erwartende mittlere Kohlenverbrauch bei
Anlagen verschieden hoher Leistung mit drei- und vierfacher Expansion, mit und
ohne Ueberhitzung, ist aus der Abbildung zu entnehmen. Die Abnutzung der Maschinen
ist bei guter Schmierung kaum merkbar erhöht. Die Oelfiltrierung läßt sich
erfolgreich durchführen. Die Ueberhitzer im ganzen und einzelnen haben sich bewährt
und erfordern nur gewöhnliche Aufmerksamkeit. Die ersten Kosten machen sich, 200
Reisetage vorausgesetzt, in einem Jahr bezahlt, da sowohl Kohlenbunker gespart
werden, als auch mehr Ladefähigkeit erzielt wird.
Textabbildung Bd. 329, S. 444
Zum Schluß sei noch die erfreuliche Mitteilung erwähnt, daß eine deutsche Firma die
Führung im Ueberhitzerbau übernommen hat, wie folgende Zahlen ergeben:
Ueberhitzerart
Anzahlder Dampfer
IndiziertePferdestärken
Hide
20
–
Yarrow
13
261000
Babcock & Wilcox
29
316675
Thornycroft
–
60000
Schmidt
1042
1322092
[Engineering, 10. April 1914.]
Dr.-Ing. Steuer.
––––––
Pflasterrammen mit Druckluftbetrieb. Bei der Pflasterung
von Straßen wird von den Behörden in der Regel vorgeschrieben, daß die Steine 3 bis
4 cm weit in die Unterbettung eingetrieben werden müssen. Da dieses Rammen der
Pflastersteine namentlich bei fester Unterbettung eine recht beschwerliche Arbeit
ist, und da ferner für diese Arbeit in Großstädten sehr hohe Löhne gezahlt werden
müssen, hat man schon seit langem danach gestrebt, auch hier die Handarbeit durch
Maschinenarbeit zu ersetzen. Von den verschiedenen für diesen Zweck vorgeschlagenen
Vorrichtungen haben sich diejenigen am besten bewährt, die die Handarbeit am
treffendsten nachahmen. Eine solche mit Druckluft betriebene Pflasterramme, die von
Wegener konstruiert wurde, wird in der
„Zeitschrift für komprimierte und flüssige Gase sowie für die
Preßluft-Industrie“ 1914, S. 26 bis 29 näher beschrieben. Die Ramme hat am
Kopfende zwei Handgriffe, die zur Führung dienen, und ist auch sonst in ihrem
Aeußeren den bekannten Handrammen sehr ähnlich. Die zu ihrem Betrieb erforderliche
Druckluft wird in einer fahrbaren Kompressoranlage erzeugt, deren Kompressor von
einem Benzin- oder Benzolmotor betrieben wird; dieser Motor dient auch zum
Fortbewegen des Wagens von und zur Arbeitsstelle. Die Luft wird den Rammen mit einem
Druck von 6 bis 7 at durch Schläuche von etwa 15 m Länge zugeführt. Der Arbeiter
befestigt beim Rammen den Schlauch, um eine Beschädigung zu verhüten, an einem
Leibgurt. Ein durch einen Handhebel gesteuerter Schieber im Kopfe der Ramme regelt
den Zutritt der Druckluft zu einem im Innern der Ramme angebrachten Kolben mit
hohler Kolbenstange. Durch Niederdrücken des Steuerschiebers wird der Kolben durch
die eintretende Druckluft nach unten bewegt, wobei er sich auf das Pflaster.
aufstützt und die ganze Ramme hochhebt. Wenn der Arbeiter nun aber den Handhebel
wieder losläßt, entweicht die Druckluft, die sich über dem Kolben angesammelt hat,
durch einen Auspuff ins Freie und die Ramme fällt auf das Pflaster herab. Es können
mit dieser Ramme Schläge von beliebiger Fallhöhe ausgeführt werden, und es ist ein
leichter Uebergang von einem Stein zum andern möglich. Mit dieser Ramme kann ein
Arbeiter etwa 80 Schläge in der Minute ausführen. Der Luftverbrauch beträgt dabei
0,5 m3 in der Minute bei 6 at.
Die zugehörigen Maschinenanlagen werden in drei Größen gebaut, je nachdem
gleichzeitig ein, zwei oder drei Rammen betrieben werden sollen. Zum Betrieb von
drei Rammen ist ein Motor von 18 PS erforderlich. Der Motor hat an beiden
Seiten ein Schwungrad; von der einen Seite wird der Kompressor durch Riemen, von der
andern Seite das Fahrwerk durch Ketten angetrieben. Der Wagen kann rd. 6 km/Std.
zurücklegen. Der Kompressor saugt durch ein Taschenfilter rd. 2 m3/Min. Luft an, die in einem Windkessel von 0,3
m3 Inhalt aufgespeichert wird. Motor und
Kompressor werden je durch eine Kühlpumpe gekühlt. Zu diesem Zweck wird ein
besonderer Wasserwagen mitgeführt. Außer den Maschinen werden in dem Wagen noch eine
kleine Feilbank mit Schraubstock sowie Trommeln zum Aufwickeln der
Druckluftschläuche untergebracht. Bei den kleineren Anlagen mit einstufigem
Kompressor ist ein Motor von 10 bis 12 PS ausreichend.
Die Kosten des Pflasters stellen sich mit Hilfe dieser Druckluftrammen auf etwa 20
Pf. f. d. m2 gegenüber mindestens 25 Pf. bei
Handbetrieb. Durch Verwendung von Rohöl- oder Petroleummotoren können die
Betriebskosten noch wesentlich erniedrigt werden. Mit einer Druckluftramme können in
einem Tag 100 m2 Pflaster auf fester Unterbettung
abgerammt werden.
Dr. Sander.
––––––
Fahrbare Platten-Bohrmaschine. Die wachsenden Abmessungen
der Platten haben in bezug auf das Bohren manche Schwierigkeiten ergeben. Platten
von über 3½ m Breite und 12 bis 15m Länge lassen sich schwer unter der Bohrmaschine
bewegen und erfordern eine sehr große Ausladung, so daß eine solche Bohrmaschine
sehr schwer ausfällt. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten haben William Asquith & Comp. in Halifax eine neue
Bohrmaschine konstruiert.
Textabbildung Bd. 329, S. 445
Aus der Skizze geht hervor, daß die Bohrmaschine sich über die Platte hinweg bewegt,
anstatt daß die Platte verschoben wird. Die Bohrmaschine selbst ist auf einem
fahrbaren, starken Gestell angeordnet, dessen Querbalken an den Enden auf je einem
zweirädrigen, auf Schienen laufenden Wagen ruht. Das Gestell wird durch Hand bewegt
und kann in jeder Lage festgestellt werden. Die Maschine ist für Platten bis 3650 mm
Breite gebaut. Die Bohrspindel wird von einem Ausleger getragen, welcher eine größte
Ausladung von 1825 mm und eine kleinste von 500 mm besitzt. Der Ausleger dreht sich um eine
zylindrische Säule, die auf einem seitlich verschiebbaren Schlitten von 1800 mm
Länge montiert ist. Die Verstellung des Schlittens erfolgt durch Hand oder
maschinell. Die Bohrspindel hat 50 mm ⌀, ist mit Hand- und selbsthätigem Vorschub
versehen, kann in jeder Lage festgestellt werden und besitzt alle Vorrichtungen, um
ein schnelles Arbeiten zu ermöglichen. Der Antrieb geschieht durch einen 9 PS-Motor
mit 760 Umdr./Min. Die Spindel läuft auf Kugellagern, während die Traglager mit
Kanonenmetall ausgebuchst sind. Eine Pumpe sorgt für die Oelzirkulation.
[Engineering, 17. April 1914.]
Dr.-Ing. Steuer.
––––––
Normalisierung der Akkordlöhne im Maschinenbau. Während
die Dauer der von Werkzeugmaschinen ausgeführten zwangläufigen Arbeiten ohne
weiteres beliebig genau berechnet werden kann, fehlt im allgemeinen die Möglichkeit,
die Zeit für die erforderlichen Nebenarbeiten genügend genau festzustellen, um eine
sichere Grundlage für die Akkordbemessung zu erhalten. Bei Herstellung sehr großer
Mengen des gleichen Arbeitstückes können zwar auch diese „unproduktiven“
Zeiten durch Beobachtungen festgestellt werden, da die Zufälligkeiten einer
Einzelbeobachtung durch zahlreiche Wiederholung ausgeschaltet werden können. Bei
Einzelanfertigung ist dieser Weg jedoch nicht gangbar. Hier liegt die
Hauptschwierigkeit bei der Zeitbestimmung für die Akkordlohnbemessung.
Man kann nun, wie F. Fekete in Heft 6 der
„Werkstattstechnik“ zeigt, bei der Herstellung von Arbeitstückserien, die
sich im ganzen nur durch verschiedene Abmessungen unterscheiden, die Zeit für
Nebenarbeiten in Abhängigkeit setzen von diesen veränderlichen Abmessungen.
Bisweilen wird es möglich sein, alles auf eine einzige Abmessung zu beziehen, z.B.
auf den Durchmesser bei Riemenscheiben, in andern Fällen wird man mehrere
Abmessungen zum Vergleich heranziehen müssen.
Nach dem Grundsatz wissenschaftlicher Betriebsuntersuchung werden die Nebenarbeiten
in ihre einzelnen Elemente zerlegt und die Zeiten für die einzelnen Bestandteile in
Abhängigkeit von einer Hauptabmessung festgestellt und als Kurve aufgetragen. Es
wird dann häufig möglich sein, für die. entstehenden Kurven einfache Gleichungen
aufzustellen. So ergibt sich z.B. bei der Bearbeitung von Riemenscheiben eine
Kurvenschar nach der Abbildung, bei der sich sämtliche Kurven als gerade Linien
darstellen lassen, wenn für das Koordinatensystem eine logarithmische Teilung
gewählt wird. Aus den in der Abbildung festgelegten Beobachtungswerten läßt sich die
Beziehung ableiten:
T = D + 3,5 (T = Zeit).
Dieser Wert enthält nur die bei der Bearbeitung aufgewendete unproduktive Zeit, die
tatsächlich bei jedem neuen Stück besonders gemessen werden muß, nicht dagegen
jene Zeiten, die allgemein für bestimmte Verrichtungen bekannt sein müssen, wie z.B.
die für Geschwindigkeits- oder Vorschubwechsel, für Stahlwechsel usw. Bringt man
diese Zeiten auch noch in die Gleichung hinein, so entstehen Beziehungen wie die
folgende, die als Beispiel den Nutzen der ganzen Untersuchung deutlich machen wird.
Für die Bearbeitung einer Scheibe vom Durchmesser D und
der Höhe H gilt:
Textabbildung Bd. 329, S. 446
1 Befestigen an Krankette, 2
Kranbewegung, 3 Lösen der Krankette, 4 Fortschaffen des Kranes, 5 Festspannen am
Werktisch, 6 Zentrieren, 7 Summierungs-Schaulinie ohne Konstanten
T=\frac{N}{n}+f\,(D)+f_1\,(H)+a\,y+b\,z+c\,u+d\,v.
Hierbei ist N die angenommene Zeit zur Vorbereitung der
Maschine und der Werkzeuge usw., n die Anzahl der
gleichen in Arbeit genommenen Stücke; die Funktion f(D)
gibt die Zeit für Einspannen, Zentrieren, Umwenden und Abspannen der Stücke an, f1
(H) die Zeit für Einstellung des Supports, die von der
Höhe des Stückes abhängig ist, y die Einheitszeit für
einen Stahlwechsel, z für das Messen des Durchmessers,
u für das der Höhe, v
die Zeit für Geschwindigkeits- und Vorschubwechsel. a, b, c,
d ist die Anzahl der Stahl Wechsel, Messungen und
Geschwindigkeitswechsel.
Die Gleichung zeigt, wie es möglich ist, unter Benutzung versuchsmäßig gefundener
Kurven bei Serienherstellung auch die unproduktiven Zeiten genau zahlenmäßig
festzulegen.
An der genannten Stelle werden einige weitere interessante Beispiele angeführt, die
das Verfahren näher erläutern.
Dipl.-Ing. W. Speiser.