Titel: | Polytechnische Schau. |
Fundstelle: | Band 330, Jahrgang 1915, S. 469 |
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Polytechnische Schau.
Polytechnische Schau.
Herstellung von Geschossen in amerikanischen und
kanadischen Werkstätten. In Stahl und Eisen 1915 Heft 41 findet sich eine
Zusammenfassung von Aufsätzen aus amerikanischen Zeitschriften über die Herstellung
von Geschossen in amerikanischen und kanadischen Werkstätten, der wir einige
Einzelheiten entnehmen.
18-pfündige Schrapnells werden dort durch Zerschneiden 4 m langer Stahlstangen und
Pressen der etwa 125 mm langen Teilstücke angefertigt. Das Zerschneiden erfolgt
durch Kaltsägen, Abstechbänke oder große Hobelmaschinen. Die Blöckchen werden darauf
in Flammöfen erhitzt und gelangen in Pressen, die zwei Stempel und Matrizen
besitzen. Während der Stahl 0,45 bis 0,55 v. H. Kohlenstoff, 0,70 Mangan und weniger
als 0,04 v. H. Schwefel und Phosphor enthalten soll, bestehen Stempel und Matrizen
aus gehärtetem Stahl mit 0,70 v. H. Kohlenstoff oder aus Hartguß. Das Blöckchen wird
zuerst gelocht und dann durch Ziehen auf die Fertigabmessungen gebracht. Die
Bordelpresse besitzt einen Preßdruck von 155 t bei 750 mm Hub, während die
Rückzugskraft beim Abstreifen des vorgelochten Blockes auf 55 t gebracht wurde. Eine
Presse liefert in zehn Stunden 1000 vorgelochte Blöckchen, wobei die Stempel täglich
vier- bis fünfmal ausgewechselt werden müssen. Das Fertigziehen der Rohlinge erfolgt
jetzt in Sonderpressen, in denen sich die fertiggezogenen Rohlinge selbsttätig vom
Stempel abziehen, nachdem sie durch drei hintereinandergelegene Ziehringe gegangen
sind. Die Ausbeute beträgt 70 Rohlinge in der Stunde. Beim Lochen muß die Temperatur
der Blöcke 1100°, beim Ziehen 980° betragen. Auf einem Werk in Kanada werden die
Rohlinge auf Stauchmaschinen und unter dem Dampfhammer hergestellt. Nach dem
Vorlochen unter dem Dampfhammer wird der Block neu erhitzt und unter einer
hydraulischen 500 t-Presse weitergelocht, wobei die Länge etwa 1/4 cm zunimmt. Nach
abermaligem Erhitzen wird der Block auf einer ebensolchen Presse durch zwei
Ziehringe gezogen, deren Matrizen aus Gußeisen hergestellt, an den Arbeitsflächen
gehärtet sind und bis 1000 Rohlinge liefern, während der stählerne Stempel 500
Pressungen aushält. Auch die Formgebung des spitzen Geschoßteils erfolgt unter dem
Dampfhammer.
Ueber das Stanzen der Pulverkammer-Verschlußscheiben für britische Schrapnellhülsen
werden folgende Angaben gemacht: Zur Aufnahme der Sprengladung dient eine dicke
Büchse aus Zinn, die in die Pulverkammer eingesetzt wird, und die durch eine sich
dem Boden der Zinnbüchse anschmiegende Stahlscheibe abgeschlossen wird. Letztere
dient dazu, den Druck aufzunehmen, den die Füllung von etwa 11 Pfund Bleikugeln
infolge des Beharrungsvermögens beim Abfeuern der Geschosse auf die Zinnbüchse mit
der Treibladung ausüben würde. Die Scheiben werden aus 63 mm breiten, 12 mm dicken
Flachstäben aus weichem Stahl ausgestanzt. Eine Stange liefert in zehn Stunden 3500
solcher Scheiben.Während der Fertigpressung werden Stempel und Matrizen von
Kühlwasser überflutet. Danach werden die Scheiben auf einer Drehbank gebohrt und mit
Gewinde versehen, und auf einer anderen Maschine wird der Grat entfernt.
Die Hülsen für Hochexplosiv-Granaten werden aus Rundstahl geschmiedet. Am Bodenstück
wird eine besondere aus Flachstahl geschmiedete Bodenplatte eingeschraubt, damit
nicht beim Vorhandensein von Lunkern die Flamme der Treibladung im Kanonenrohr durch
diese hindurchschlägt so die Füllung der Granate in Brand setzt und Rohrkrepierer
veranlaßt. Solcher Bodenplatten werden von zwei Arbeitern in 24 Stunden 2000
geschmiedet.
In einer Stahlgießerei werden Blöckchen für 11,4 cm-Haubitzen-Schrapnells in
gußeisernen Dauerformen gegossen. Das Material muß 30 kg/mm2 Elastizitätsgrenze, eine Zugfestigkeit von 55
bis 77 kg/mm2 und eine Dehnung von 20 v. H. haben,
bei einem Kohlenstoffgehalt von 0,45 bis 0,55. Der Gehalt an Nickel beträgt bis
0,50, an Mangan 0,4 bis 1,0, an Schwefel und Phosphor unter 0,05 v. H. Die Kokillen
werden auf einen drehbaren Ring gesetzt, der von Hand gedreht wird, während die
Gießpfanne stehen bleibt. Jeder Gießtisch trägt 50 Kokillen. In 24 Stunden werden
vier Chargen geschmolzen mit einer Erzeugung von 300 Blöckchen je Charge oder 2400
Schrapnellblöckchen, die man aber in Kurzem auf 4000 zu steigern gedenkt.
Auf Drehbänken wird der verlorene Kopf abgestochen und das Blöckchen geteilt.
Loebe.
Ueber Brennstoffe und Motorentreibmittel in Kriegszeiten
berichtet Dr. Aufhäuser in der Chemiker-Zeitung 1915 S.
545. Die Bedeutung der Brennstoffe und Motorentreibmittel im neuzeitlichen Kriege
ist darin begründet, daß der Krieg großer bewegender Kräfte bedarf, die unabhängig
von Ort und Zeit sind. Die Wärmekraftmaschinen sind die bewegende Kraft für das
Kriegsschiff, die Lokomotive, den Kraftwagen und das Luftfahrzeug, nicht minder aber
bedürfen Industrie und Gewerbe im Lande selbst der Brennstoffe. Die
Brennstoffversorgung Deutschlands war bei Ausbruch des Krieges sehr gut gerüstet,
zumal man sich in den letzten Jahren sehr eingehend mit den Brennstoffen und der
besten Form ihrer Verwertung befaßt hatte. Als die wirtschaftlichste Verwertung der
festen Brennstoffe hat man, obwohl die Herrschaft der Dampfmaschine heute noch eine
unumstrittene ist, die Verkokung erkannt, weil hierbei chemisch wertvolle Stoffe wie
Teer, Ammoniak und Cyan, erhalten werden. Diese auf die chemische Ausnutzung der
Kohle gerichteten Bestrebungen haben eine weitere Förderung erfahren durch die
zunehmende Bedeutung, die die Verbrennungsmotoren und damit die flüssigen
Brennstoffe erreicht haben. Gerade der Krieg hat in dieser Hinsicht belehrend
gewirkt, weil er die große Wichtigkeit der inländischen Erzeugung der notwendigsten
Rohstoffe gezeigt hat.
Die Steinkohlenerzeugung Deutschlands steht zwar der Menge nach an dritter
Stelle, was jedoch die technische Durchführung betrifft, unzweifelhaft an erster
Stelle. Namentlich zeigt sich die Ueberlegenheit des deutschen Steinkohlenbergbaues
in der Herstellung von Koks und Briketts. Vor dem Kriege führte Deutschland rund ein
Sechstel seiner Steinkohlenerzeugung aus, und zwar nach der Schweiz, Holland,
Belgien und Nordfrankreich, zum Teil aber auch in weiter entfernte Länder. Der
deutsche Hüttenkoks war begehrt in Skandinavien und Rußland, ebenso in
Nordfrankreich, und die deutschen Briketts machten ihren Weg bis in die Häfen des
Mittelmeers und der südamerikanischen Ostküste. Die infolge des Krieges eingetretene
Verminderung der Steinkohlenförderung wurde schnell ausgeglichen durch eine andere
Verteilung der Kohlen nach Menge und Art, wozu die geänderten Ausfuhrverhältnisse
eine Handhabe bildeten.
Seit Kriegsbeginn wird vom Staate sowie von den großen Produktionsverbänden die
ausgiebige Verwendung von Koks angelegentlich empfohlen,
diese Bestrebungen haben indessen nicht immer das richtige Verständnis gefunden.
Wenn trotz einer Knappheit an Kohlen nach wie vor große Kohlenmengen verkokt werden,
so geschieht dies deshalb, weil die Verkokung gerade in Kriegszeiten wegen der
Nebenprodukte (Benzol, Teeröl und Ammoniak) wichtig ist. Infolgedessen muß die
Kokerei, trotzdem der Koksabsatz zurückgegangen ist, mindestens in demselben Umfange
wie in Friedenszeiten aufrecht erhalten werden, und zur Vermeidung einer Anhäufung
des Kokses muß jeder Kohlenverbraucher sich darauf einrichten, einen Teil seiner
Kohle durch Koks zu ersetzen. In industriellen Feuerungen traten nun anfangs
Schwierigkeiten auf, weil in der Verwendung von Koks auf diesem Gebiete nicht
genügend Erfahrungen vorlagen, diese Schwierigkeiten lassen sich aber leicht
überwinden, wenn man nur die besonderen Eigenschaften des Kokses und seine
Verschiedenheit gegenüber Rohkohle hinsichtlich der Entzündung und Verbrennung
berücksichtigt. Die Koksfeuerung erfordert eine höhere Brennstoffschicht und
stärkeren Zug als Kohlenfeuerung, sie ist weniger anpassungsfähig als diese, dafür
aber bedeutend nachhaltiger. Wo zur Erzielung einer größeren Anpassungsfähigkeit ein
Gemisch von Koks und Kohle verwendet wird, ist darauf zu achten, daß nicht jede
Kohle sich zur Mischung mit Koks eignet. Es dürfen nur ältere Steinkohlen hierfür
verwendet werden, am besten Magerkohlen, Fettkohlen und ältere Formen der Gaskohlen.
Die Bestrebungen, durch möglichst umfangreiche Verkokung der geförderten Kohlen eine
Großgasversorgung ganzer Landesteile zu ermöglichen, werden durch den Krieg
zweifellos eine viel stärkere Förderung erfahren, als dies in Friedenszeiten jemals
möglich gewesen wäre.
Neben der Steinkohle darf in Deutschland auch die Braunkohle gleiche Bedeutung
beanspruchen, namentlich im Hinblick auf die hochentwickelte
Braunkohlenbrikett-Industrie. In Form von Briketts, die bekanntlich ohne Zusatz
eines Bindemittels hergestellt werden, ist die Braunkohle ein transportfähiger
Brennstoff mit schätzenswertenEigenschaften. Diese Briketts, die sich besonders
in den Großstädten dauernde Großabnehmer erworben haben und an manchen Orten mit den
Steinkohlen sogar in einen fühlbaren Wettbewerb getreten sind, bilden in
Kriegszeiten einen wertvollen Bestandteil unserer Brennstoffversorgung, zumal die im
Tagebau erfolgende Braunkohlengewinnung viel leichter und rascher gesteigert werden
kann als die Steinkohlenförderung. Die überaus günstige Lage unserer
Braunkohlengebiete zu den Industriezentren ermöglicht es übrigens, daß auch
Rohbraunkohlen in großen Mengen verfeuert werden.
Die flüssigen Brennstoffe sind erst durch die Entwicklung
der Verbrennungsmotoren im letzten Jahrzehnt zu größerer Bedeutung gelangt. Sie
haben vor den festen Brennstoffen den Vorzug, daß ihr Heizwert viel höher ist, daß
sie sich vorteilhafter lagern und transportieren lassen und daß sie ohne
Rauchentwicklung verbrennen. Für die Dieselmotoren finden die mittleren und schweren
Destillate des Petroleums und des Teers Verwendung, für die Explosionsmotoren
dagegen nur die leicht siedenden Anteile, wie sie uns das Petroleum in Form von
Benzin und der Teer in Form von Benzol liefern. Da für beide Maschinenarten in
Friedenszeiten die Petroleumderivate entschieden bevorzugt wurden, die deutsche
Petroleumerzeugung aber weder nach Menge noch Art ihrer Produkte den inländischen
Bedarf zu decken vermag, mußten wir große Mengen dieser Oele aus Galizien, Rumänien,
Rußland und Amerika beziehen, befanden uns also für den Kriegsfall in einer gewissen
Abhängigkeit vom Auslande. Die Gewinnung von Paraffinöl bei der Verarbeitung der
Schwelkohle in Mitteldeutschland bietet eine gewisse Hilfsquelle für die Beschaffung
von Gasöl, nicht aber von Benzin. Einen Ersatz für diese beiden Stoffe zugleich
liefert aber die Destillation des Steinkohlenteers. Sie ist durch den Krieg zu einer
Bedeutung gelangt, die von weitblickenden Fachmännern schon immer vorausgesehen, in
Friedenszeiten aber nicht immer gewürdigt wurde. Das „Leichtöl“ des Teers
liefert uns das Benzol und das „Mittelöl“ das Teeröl. Die Verwendung dieser
Oele zum Motorenbetriebe bereitete anfangs gewisse Schwierigkeiten, die aber von der
Technik bald überwunden wurden. Namentlich wurde das gegen die Verwendung von Benzol
zum Automobilbetrieb bestehende Vorurteil durch den Krieg völlig beseitigt. Dieser
Erfolg berechtigt zu der Erwartung, daß die deutsche Brennstoffindustrie durch den
Krieg eine beschleunigte Entwicklung ihrer Zukunftspläne erfahren wird, wie sie in
Friedenszeiten vielleicht erst in Jahrzehnten erreicht worden wäre.
Sander.
Die Maschinen-Nietung unter Kontrolle. (Schuch, Verein deutscher Masch.-Ing.) Die Kontrolle über
die Güte der Nietungen wird im allgemeinen durch Stichproben vollzogen. Dies
geschieht in der Weise, daß sich der Prüfer nach seinem Ermessen mehrere Niete
abschlagen läßt und nach dem Ansehen der Bruchfläche und der Füllung des Loches die
Güte der eingezogenen Niete beurteilt. Eingehende Untersuchungen über den Einfluß des
zulässigen Schließdruckes und der notwendigen Druckdauer, um ein zuverlässiges
Ausfüllen des Nietloches und ein dauerndes Dichthalten der Blechfugen zu sichern,
ohne dabei Niete und Blech zu schädigen, haben unzweideutig den Nachweis erbracht,
daß: erstens für jeden Nietdurchmesser ein bestimmter höchster Schließdruck
vorhanden sein muß, dessen Ueberschreitung keine Erhöhung der Dichtigkeit, sondern
im Gegenteil schwere Schädigungen der zu vereinigenden Bleche zur Folge hat;
zweitens die Nietung nur dann dicht hält, wenn der Schließdruck eine gewisse Zeit
auf dem Niet lastet.
Die bisherige Arbeitsweise ist ungenügend; sie kann und muß bedeutend verbessert
werden. Die näheren Verhältnisse zwischen Handnietung und Maschinennietung wurden
erst durch Versuche von C. Bach, Stuttgart, und anderen
in den letzten Jahren klargelegt. Schon die ersten Versuche ergaben das
Unzutreffende der Annahme, die Güte der Maschinen-Nietungen sei ganz allgemein höher
als die der Handnietungen. Es muß daher verlangt werden, daß jede gut eingerichtete
Kesselschmiede oder Brückenbauanstalt ihre Nietarbeit hinsichtlich der Güte
untersuche. Diese Ueberwachung läßt sich aber in völlig einwandfreier Weise nur
durch einen selbsttätig arbeitenden Apparat ausführen, der nach erfolgter Nietung
graphisch den auf die Nietung verwendeten Druck und die angewandte Zeitdauer
erkennen läßt und überdies selbsttätig durch eine Zeit-Uhr dem Arbeiter die
voranschreitende Zeit der Nietdauer zeigt.
Der Schuchsche Nietkontroller erfüllt diese Aufgaben. Auf
einem fortlaufenden Papierstreifen werden zwei Diagramme aufgezeichnet. Das eine
stellt in fortlaufender Reihenfolge die einzelnen Nietungen dar. Die Stunden der
Arbeitschicht mit genauer Angabe der Arbeitzeit und der Zwischenpausen sind aus
einem zweiten Diagramm ersichtlich.
Der Apparat überwacht die Nietmaschine und den ganzen Nietvorgang. Jedes Einzelne
Diagramm einer Nietung gibt die aufeinanderfolgenden Phasen wieder:
1. Anwachsen, Höchstleistung und Sinken des Druckes,
2. Zeit in Sekunden der unter 1 genannten drei Stufen,
3. die Tageszeit, zu der die aufgezeichnete Nietung
erfolgte.
Aus diesen Diagrammen ergibt sich:
1. Güte und Menge der geleisteten Arbeit,
2. Arbeitleistung der Maschine,
3. Arbeitleistung des Arbeiters,
4. schriftlicher Beleg für Kalkulation, Rechnung und rechtliche
Fragen.
Der Apparat stammt aus der Praxis; an ihm ist bereits 1 l Jahre lang gearbeitet
worden.
Messungen über die Form der Stirn von Wanderwellen. In den
Spalten der elektrotechnischen Zeitschriften nehmen Erörterungen einen ziemlich
breiten Raum ein, die sich mit der Frage befassen, welche Gestalt die Stirn einer in
einer elektrischen Leitung fortschreitenden elektrischen Stromwelle annimmt. (Vergl.
u.a. D. p. J. Bd. 329 S. 426.) Wenn eine Rohrleitungan einen unter Druck
stehenden Flüssigkeitsbehälter angeschlossen wird, so ist es unter Umständen auch
nicht gleichgültig, in welcher Form die hydrostatische Spannungswelle in der Leitung
voranschreitet. Angenommen, die Leitung könnte plötzlich durch ungemein schnelles
Oeffnen eines Ventils frei werden, so würde die Flüssigkeitsäule mit – zur Achse der
Rohrleitung – senkrechter Stirn in diese eindringen. Sehen wir zunächst von gewissen
Kräften ab, welche die Frontform der Flüssigkeitswelle verändern könnten, so würde
diese mit der vorhandenen steilen Front weiterlaufen und kann dadurch am Empfangsort
– beispielsweise in einem Arbeitszylinder – zerstörende, oder wenigstens die
Festigkeit der Konstruktionsteile hoch beanspruchende Wirkungen auslösen. Der
Vorgang gleicht in seinen Wirkungen einem mechanischen Schlag; in der Praxis ist
dafür auch der Ausdruck „Wasserschlag“ viel gebräuchlich.
Nun kann im hydraulischen Beispiel niemals ein Ventil unendlich schnell gezogen
werden, daher kann auch die angenommene senkrechte Front nicht auftreten, weil zu
Beginn der Oeffnung des Ventils der starken Drosselung wegen zunächst nur geringe
Flüssigkeitsmengen hindurchtreten können. Anders glaubte man aber in dem
entsprechenden elektrischen Falle annehmen zu können, da beim elektrischen Schalter
die geringste Berührung gleichbedeutend mit der vollen Verbindung des
angeschlossenen Leiters mit der Stromquelle wäre. Allerdings ist auch hier im
Augenblick der Berührung die Kontaktfläche am Schalter unendlich klein, mithin der
Uebergangswiderstand unendlich hoch, aber es wäre fraglich, ob hierdurch eine
nennenswerte Abdrosselung des Stromes eintreten würde, da bei höheren Spannungen –
denn um diese handelt es sich ja nur, da die auftretenden Zerstörungen
(Durchschläge) nur Spannungswirkungen sind – schon vor erfolgter Berührung der
Kontaktorgane elektrische Energie in Form eines Funkens übertritt. Aber auch der
Funke schafft keine sofortige widerstandsfreie Verbindung, seine Charakteristik ist
eine fallende, d.h. mit zunehmender Stromstärke nimmt der Widerstand ab, ist
jedenfalls anfänglich beträchtlich. Demgemäß hat das Problem nur in quantitativer
Hinsicht eine Bedeutung, wobei es wichtig wäre, zu ermitteln, in welchem Maße sich
die gefürchtete Steilheit der Wellenstirn tatsächlich einstellt. L. Binder (E. T. Z. 1915 Heft 20 bis 22) hat eingehende
Untersuchungen darüber angestellt, die gezeigt haben, daß von einem sprunghaften
Verlauf der Stromwelle keine Rede sein kann. Bekanntlich müßte bei senkrechter
Wellenfront in dem jeweilig vor dieser Front liegenden Teile der Leitung die
Spannung Null, gleich dahinter aber die volle Spannung bestehen, entsprechend dem
hydraulischen Beispiel, bei dem man sich sehr gut die in einem Rohre vorschießende
Flüssigkeitssäule vorstellen kann. Je nach der Abweichung von der Senkrechten kann
man dann die Front als mehr oder weniger steil bezeichnen, die Spannung im Leiter
wird, vom Anfangspunkt der Welle gemessen, nicht unmittelbar auf den vollen Wert
springen, sondern dieser Aufstieg wird, über ein entsprechendes Stück Leitung
verlaufend, allmählich erfolgen. Binder hat gefunden, daß in 1
m Abstand vom Wellenanfang etwa 12 v. H., in 20 m Entfernung etwa 70 v. H. der
vollen Wellenspannung vorhanden waren. Allerdings gilt dies nur für Freileitungen
und annähernd auch für Kabel. An Stellen mit konzentrierter Selbstinduktion, wie bei
einem Uebergange der Freileitung in die Transformator- oder Maschinenwicklung –
vergleichbar mit einer Drosselstelle in einer Flüssigkeitsleitung – könnte zwar eine
Spannungstauung eintreten, jedoch haben solche Wicklungen meist eine so erhebliche
Kapazität, daß der Absolutwert der einziehenden Spannungswelle weit heruntergedrückt
wird, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen zwei angenommenen Punkten der Leitung
geringer wird als bei einer gestreckten Leitung. Binder
stellte beispielsweise bei einer Transformatorspule auf 2 m Windungslänge nur 6 v.
H. der Einschaltspannung fest, während unter denselben Verhältnissen bei einer
Freileitung 22 v. H. gemessen wurden. Jedoch ist der Vorgang viel zu verwickelt und
hängt außerdem in seiner Gestaltung zu sehr von den jeweiligen Konstanten –
Selbstinduktion und Kapazität – ab, als daß es möglich wäre, den Einfluß auf den
Spannungsanstieg von vornherein zu deuten. Jeder Teil eines Stromkreises, in dem
eine Aenderung der Konstanten auftritt, ist ein für sich schwingungsfähiges System,
dessen Eigenwellen sich der aufgedrückten Spannungswelle überlagern. Binder fand bei einem Drehstrommotor an der ersten
Windung des Stators (Windungslänge 1,2 m) 12 v. H. der Einschaltspannung, obwohl
gerade solche in Eisen gebettete Wicklungen ganz erhebliche Kapazität besitzen.
Zur Messung der Spannungen von Wanderwellen konnten des ganz kurzseitigen Verlaufes
wegen die üblichen Meßinstrumente nicht in Frage kommen. Binder benutzte deshalb sowohl die geeichte Funkenstrecke, als auch ein
Hitzdrahtinstrument in besonderer Ausführung. In einer Glasbirne war, ähnlich wie in
einer Glühlampe zickzackförmig ausgespannt, ein Wolframdraht von 0,011 mm
Durchmesser, 0,7 m Länge und einem Widerstände von 450 Ω untergebracht. An die Spitze der Birne war ein enges kommunizierendes
Glasrohr angeschmolzen, das zum Teil mit einer Flüssigkeit angefüllt war. Bei
Stromdurchgang erwärmt der Widerstandsdraht den Luftraum der Birne und drückt den
Flüssigkeitsfaden im Rohr zurück. Eine daneben befindliche Skala gestattete das Maß
der Ablenkung abzulesen.
Dieser Widerstandsdraht wurde, in Reihe mit einem kleinen Kondensator an die zu
messenden Punkte der Leitung gelegt. Längere Meßleitungen hätten größere Fehler zur
Folge gehabt; deshalb wurde die zu messende Leitung an den Meßpunkten zu einer
Schleife zusammengezogen. Bei der Meßfunkenstrecke war es nötig, den sogenannten
Entladeverzug aufzuheben, der in einer gewissen Trägheit besteht, auf kurzdauernde
Spannungsstöße anzusprechen. Dieser Verzug kann durch Bestrahlung der Funkenstrecke
mit Radium- oder ultravioletten Strahlen aufgehoben werden, und dabei lieferte das
Instrument leidlich genaue Ergebnisse.
Rich. Müller.
Koksbriketts. Ueber eine ökonomische Verwertung des
in Gasanstalten als lästiges Nebenprodukt anfallenden Kokskleins berichtet Direktor
Behr im Journal für Gasbeleuchtung 1915 S. 110 bis
113. Das Koksklein wurde bisher in der Regel im Gaswerk selbst zur Feuerung von
Dampfkesseln mit Hilfe von Unterwindgebläsen verwendet. Hierbei ging viel
unverbranntes Koksklein, das vom Unterwind mitgerissen wurde, verloren, und es trat
eine starke Verschmutzung des Rauchkanals ein. Verfasser hat mit Erfolg versucht,
aus dem Koksklein Briketts herzustellen. Nach mehrfachen Versuchen, derartige
Briketts auf kaltem Wege herzustellen, die aber wegen des zu hohen Preises der
anzuwendenden Bindemittel aufgegeben werden mußten, fand Verfasser ein brauchbares
Verfahren in dem Zusatz von feinem Hartpech unter Erwärmung der Masse auf 300 bis
400°. Die Anlage besteht aus einer Presse mit Mischmaschine, einem Elevator, einem
Ofen und einer Hartpechmühle. Die von einer Transmission angetriebene Presse ist als
einfache Presse mit nur einem Matrizentisch ausgebildet, kann aber bei Bedarf als
Doppelpresse arbeiten. In unmittelbarer Verbindung mit dieser Presse steht die
Mischmaschine, in der das Koksklein mit dem Hartpechpulver innig vermischt wird. Die
Zuführung des Materials in den Mischtrichter erfolgt mit Hilfe des Elevators, dessen
Becher so eingestellt ist, daß dem Mischtrichter genau so viel frisches Material
zugeführt wird wie fertige Briketts die Presse verlassen. In dem zu der Anlage
gehörigen Ofen wird der einer Dampfkesselanlage entnommene Frischdampf mit Hilfe
einer doppelten Rohrschlange auf etwa 350° überhitzt. Durch ein Gebläse werden dem
Mischtrichter ferner die heißen Abgase des Ofens zugeführt, die neben dem
überhitzten Dampf zur Herstellung fester Briketts erforderlich sind. Das Koksklein
wird mit 6 v. H. gemahlenem Hartpech vermengt und durch den Elevator in die
Mischmaschine gefördert, wo es von dem Rührwerk noch inniger gemischt wird. Durch
den überhitzten Dampf und die heißen Abgase wird der Inhalt der Mischmaschine so
stark erhitzt, daß das Hartpech schmilzt. Die erhitzte Masse gelangt nun in einen
Füllbehälter und aus diesem in die zylindrischen Aussparungen des Matrizentisches.
Dieser bewegt sich nach jedesmaliger Füllung der Hohlräume um 60° weiter, worauf die
Preßstempel die 10 cm hohe Brikettmasse auf 6 cm zusammenpressen. Die fertigen
Briketts werden nach einer weiteren Drehung um 60° aus dem Matrizentisch
herausgestoßen und fallen über eine Rutsche in die darunter gestellten Karren, mit
denen sie zum Lager gefahren werden.
Die Briketts haben zylindrische Form und sind 6 × 6 cm groß. Sie sind überall da
verwendbar, wo eine Mindestschütthöhe des Materials von 20 bis 25 cm möglich ist;
guter Schornsteinzug ist dabei natürlich Voraussetzung. Die besten Erfolge wurden
bisher in eisernen Füllöfen und Zentralheizungsöfen erzielt.
Verfasser hat eine derartige Brikettierungsanlage bereits vor sechs Jahren im Gaswerk
zu Kolberg eingerichtet, in der nicht nur die gesamte eigene Erzeugung des Gaswerkes
an Koksklein verarbeitet wird, sondern es ist infolge der lebhaften Nachfrage nach den
Koksbriketts noch ein Zukauf von Koksklein erforderlich geworden. An Hand einer
Rentabilitätsberechnung weist Verfasser nach, daß die Herstellungskosten für 1
Zentner Briketts 48,6 Pf. betragen, während sich der Verkaufspreis ab Gaswerk auf 70
Pf. beläuft. Mit der vorhandenen Presse lassen sich 21000 bis 22500 Ztr. im Jahre
herstellen. Eine Doppelpresse könnte also bis zu 45000 Zentner im Jahre leisten,
wodurch die Wirtschaftlichkeit der Anlage noch erheblich größer würde.
Sander.
Eisenerzförderung im Bergwerksbezirke von Nishnij-Nowgorod im
Jahre 1914. Im Bergwerksbezirk von Nishnij-Nowgorod wird Eisenerz, und zwar
vorzugsweise brauner Eisenstein, gefördert. Gebraucht wird das Erz von den örtlichen
metallurgischen Werken. Die Entwicklung und Verminderung der Ausbeute steht in engem
Zusammenhang mit der Tätigkeit dieser Werke.
Im Laufe des Jahrzehnts 1904 bis 1913 ist die Ausschmelzung von Roheisen in den
metallurgischen Werken des Bezirks im ganzen geringer geworden; der
Durchschnittsertrag ist von 2957000 Pud in der ersten Hälfte des Jahrzehnts auf
2688000 Pud in der zweiten Hälfte heruntergegangen, d.h. die Ausschmelzung hat sich
um 269000 Pud oder um 9,1 v. H. vermindert. Im Zusammenhang damit ist auch die
jährliche durchschnittliche Ausbeute an Eisenerz im Bezirke von der ersten Hälfte
des Jahrzehnts zur zweiten von 6257000 Pud auf 4805000 Pud heruntergegangen, d.h.
sie hat sich um 1452000 Pud oder um 23,2 v. H. vermindert.
Die durchschnittliche jährliche Eisenerzausbeute im Bergwerksbezirk von
Nishnij-Nowgorod hat im Jahrzehnt 1904 bis 19135531000 Pud betragen und machte nur
etwa 1,5 v. H. der gesamten Eisenerzausbeute in dieser Zeit im Russischen Reiche
aus.
Die Verminderung der Ausbeute, welche sich nach dem Jahre 1912 erneuert hatte,
dauerte fort. Im Jahre 1913 wurden 4281000 Pud Eisenerz, um 1375000 Pud oder 24,3 v.
H. weniger als im Jahre 1912, gewonnen.
Nach amtlichen Feststellungen des Bezirksingenieurs des Bergwerkbezirks von
Nishnij-Nowgorod sind im Jahre 1914 in diesem Bezirke 4070000 Pud Eisenerz gefördert
worden, was im Vergleich zur Ausbeute im Jahre 1913 eine Abnahme von 211000 Pud oder
um 4,9 v. H. ausmacht. Gegen die durchschnittliche Jahresausbeute im Jahrzehnt 1904
bis 1913 ist die Ausbeute des Jahres 1914 um 1461000 Pud oder um 26,4 v. H.
zurückgeblieben. 1139 Arbeiter waren im Bergwerksbezirk von Nishnij-Nowgorod tätig,
während im Jahre 19131451 Mann in diesen Gruben beschäftigt waren.
Die Roheisenausschmelzung ist im Bezirk bedeutend stärker zurückgegangen als die
Förderung von Eisenerz. Im ganzen sind nach amtlichen Feststellungen 2047000 Pud
Roheisen ausgeschmolzen worden, um 741000 Pud oder 26,6 v. H. weniger als im Jahre
1913 und um 775000 Pud oder 27,5 v. H. weniger als im jährlichen Durchschnitt des
Jahrzehnts 1904 bis 1913. (Wjestnik Finanzow, 13./26. September 1915.)
Rauch- und Staubwascher. In Abb. 1 und 2 ist eine neue
Rauchwaschvorrichtung dargestellt, bei der die Wasseröffnungen oder Düsen so
angeordnet sind, daß Vakuum- oder Stauwirkung vermieden wird. Die Vorrichtung
besteht im wesentlichen aus einem umlaufenden Wasserverteiler, der zugleich als
Ventilator und Zugerzeuger für Rauch, Luft und Gase dienen kann. Die Wasserdüsen
werden dabei auf der Vorderseite oder -kante der Flügel angebracht, so daß das
Wasser tangential zur Drehrichtung des Ventilators austritt. Vorteilhaft wird mit
dem vereinigten Wasserverteiler und Ventilator eine Vorrichtung zum Ablenken des
Rauches usw. von der Triebwelle des Ventilators verbunden. Auch die
Ablenkungsvorrichtung kann mit Wasserdüsen versehen sein.
Textabbildung Bd. 330, S. 473
Abb. 1.
Textabbildung Bd. 330, S. 473
Abb. 2.
In Abb. 1 ist ein Schraubenventilator an geeigneter
Stelle im Kamin oder im Rauchkanal b angeordnet. Die
hohle Triebwelle c ist mit einem Wasserzuflußrohr f verbunden. Mit d sind
die Wellenlager bezeichnet. Die Flügel g des
Ventilators a sind ebenfalls hohl und mit dem hohlen
Teile der Welle c verbunden. Die Wasserdüsen der Flügel
sind mit h bezeichnet (Abb.
2). Unterhalb der Flügel g des Ventilators
ist die Ablenkungsvorrichtung j angebracht, die den
Rauch von der Welle c gegen die Schaufeln g leitet. Auch die Ablenkungsvorrichtung j ist hohl und mit dem hohlen Teile der Welle c verbunden, die Wasserdüsen k sind auch hier tangential angeordnet.
Statt im Kamine oder in dem Rauchkanale b kann die
Vorrichtung in einem Abzweigkanale oder in einem besonderen Raume angebracht werden,
der mit dem Fuchs und dem Kamine oder dem Rauchkanale b
in Verbindung steht. Mittels Absperrschieber kann der Rauch nach Wunsch entweder
durch den Kanal oder unmittelbar in den Kamin b
geleitet werden.
Um besser das Mauerwerk des Kamins b (Abb. 1) schützen zu können, wird vorteilhaft in der
Nähe des Ventilators a Wellblech oder eine ähnliche
Wandbekleidung angebracht, die mit einem Sammelbecken zum Auffangen des Wassers
versehen ist. Vorteilhaft ist es auch, den Kamin an der Stelle, wo der Ventilator
eingebaut ist, zu erweitern.
Die hier beschriebene Vorrichtung kann mit Vorteil auch bei Dampfschiffen, besonders
bei Kriegsschiffen, Verwendung finden, um die Rauchgase möglichst unsichtbar zu machen. Die
Vorrichtung kann auch zum Reinigen und Waschen von Luft und anderen Gasen, ferner
zur Ausscheidung von Kohlenstaub in Bergwerken Anwendung finden. (Zeitschrift Rauch
und Staub 1915 S. 189 bis 191.)
W.
Die elektrische Beleuchtung von Personenwagen nach dem System
Dick. Bei diesem System dient eine von der Wagenachse durch Riemen
angetriebene, mit einer Batterie parallel arbeitende Dynamo der üblichen Bauart als
Stromquelle. Schaltung und Regelung der Dynamo erfolgen selbsttätig von einem mit
Kompoundwicklung versehenen Regler. Bei stehendem Zuge werden die Lampen von den
Akkumulatoren gespeist, wobei naturgemäß die Dynamo abgeschaltet ist. Ist der Zug
dagegen auf der Fahrt, so erfolgt die Stromlieferung von der Dynamo, und die
Batterie wird wieder voll aufgeladen. Da nun nicht nur die Drehrichtung, sondern
auch die Antriebsgeschwindigkeit als vom Betriebszustande des Zuges abhängig
veränderlich sind, trotzdem aber die Spannungsschwankungen an den Lampen ein
verhältnismäßig engbegrenztes Maß nicht überschreiten dürfen, so erscheint die
Aufgabe des Reglers nicht leicht. Einerseits ist ein mäßiges Ueberladen der Zellen
zur Verhinderung der Sulfatbildung erwünscht, wozu etwa 2,4 V. für die Zelle nötig
sind, andererseits darf eine stark entladene Zelle nur an eine erheblich ermäßigte
Spannung angelegt werden, um die sonst auftretenden ganz bedeutenden Einschaltströme
zu vermeiden, die zu Störungen Anlaß geben würden. Wenn nun auch zur normalen Ladung
einer Zelle eine Spannung von 2,25 V. genügt, so darf nach dem vorgehend Gesagten
Dynamo und Regler keineswegs auf konstante Spannung regulieren, vielmehr soll die
Regelungscharakteristik derart verlaufen, daß die Dynamo dann den Grenzwert von 2,4
V. für die Zelle erreicht, wenn die Batterie voll geladen, also der Ladestrom
annähernd auf Null gesunken ist; andererseits soll die Dynamo dann die
Klemmenspannung von 2,25 V. für die Zelle annehmen, wenn bei aufgeladener Batterie
die Dynamo allein den vollen Lampenstrom zu liefern hat. Es soll also die Spannung
der Dynamo bei steigendem Strom fallen. Der Regler erreicht dies dadurch, daß neben
einer im Nebenschluß erregten Relaisspule noch eine vom Hauptstrom durchflossene und
gleichsinnig auf einen Eisenkern wirkende Spule angeordnet ist. Sowohl bei
steigender Spannung, als auch bei steigendem Strom wird der Eisenkern gehoben, Er
taucht in ein mit Quecksilber angefülltes Gefäß, in das – in entsprechenden
Abständen voneinander – Abzweigungen von einem in Reihe mit der
Nebenschlußerregerwicklung der Dynamo liegendem Widerstand hineinragen. Sinken
Spannung oder Strom, so senkt sich auch der Eisenkern des Reglers und verdrängt
dadurch mehr Quecksilber. Dieses steigt in dem Gefäß und schließt entsprechend mehr
Widerstandsstufen kurz, infolgedessen die Dynamospannung wieder steigt. Die
Einrichtung ist in dieser Form unabhängig von der Zuggeschwindigkeit, sobald
natürlich eine gewisse Mindestgeschwindigkeit erreicht ist.
NachfolgendeAbbildung stellt das Gesamtschema der Anlage dar.
Der Dynamoanker c wird der Fahrtrichtung entsprechend
sowohl in rechtsläufigem als auch linksläufigem Sinne betrieben. Damit nun nicht die
Stromrichtung umkehrt, was wegen des Zusammenarbeitens mit Akkumulatoren unzulässig
wäre, sind die Kommutatorbürsten mit ihrem Träger beweglich angeordnet und werden
durch Reibung bis zur Anlage an einen Anschlag mitgenommen. Mit der Fahrtrichtung
ändern die Bürsten auch ihre Lage am Kommutator, so daß der Strom stets in gleicher
Richtung fließt. Beim Anfahren erzeugt die Dynamo zunächst nur eine geringe
Spannung. Hierbei ist die Verbindung mit der Batterie d
noch durch einen Schalter l-o-m getrennt, dessen
Steuerspule s von der Dynamospannung erregt wird. Nun
ist die Zugkraft der Feder q so bemessen, daß erst bei
voller Nutzspannung der Schalter geschlossen wird, somit also ein Rückfließen des
Stromes von der Batterie aus verhindert ist. Inzwischen hatte auch der
Spannungsregler seine Tätigkeit übernommen. Fehlte auch zunächst die Wirkung der
Stromspule i, so veranlaßte doch die steigende Spannung
in der Spannungsspule a eine entsprechend wachsende
Zugkraft auf den Eisenkern. So lange die Mindestspannung nicht erreicht war, blieben
sämtliche Widerstände kurzgeschlossen. Sowie jedoch die Grenze überschritten wurde,
trat durch das Zusammenwirken von Strom und Spannung die schon vorgehend
beschriebene Regelung ein, in Abhängigkeit vom Ladezustande der Batterie.
Textabbildung Bd. 330, S. 474
a Spannungswicklung des Reglers, b
Justierwiderstand des Reglers. c Ankerwicklung der Dynamo. d Batterie. e
Regulatorkern. f Regulierwiderstand der Dynamo. g Magnetwicklung der Dynamo. h
Kontaktgefäß des Reglers. i Hauptstromwicklung d. Reglers. k Magnetkern d.
Selbstschalters, l Anker d. Selbstschalters. m Kontaktplatte d. Selbstschalters.
n Zuleitung. o Kontaktfeder. q Blattfeder. v Hauptstromwicklung. s
Spannungswicklung. t Justierwiderstand.
Die Anlagen werden für die verhältnismäßig niedrige Spannung von 26,5 V. gebaut, und
zwar werden Metallfadenlampen verwendet. Einerseits die unvermeidlichen
Erschütterungen des Eisenbahnbetriebes, andererseits die bei diesem
Beleuchtungssystem auftretenden Spannungsschwankungen, die bei der Anfahrperiode 10
v. H. erreichen, sind den Metallfadenlampen zwar nicht günstig, doch führt gerade
die niedrige Betriebsspannung zu Lampen mit verhältnismäßig dicken und deshalb
unempfindlichen Fäden. Die Betriebserfahrungen sind sowohl in dieser Hinsicht, als auch
bezüglich der Betriebsicherheit des gesamten Systems sehr günstig gewesen. 1½ Jahre
ununterbrochen in Betrieb gewesene Anlagen waren noch vollständig betriebsfähig auch
hinsichtlich der Akkumulatoren. Insgesamt sind bisher 900 Eisenbahnwagen mit dieser
Beleuchtung ausgerüstet worden.
Die Maschinen werden in fünf Größen, und zwar für 180 bis 1300 HK. ausgeführt.
Erbauerin sind die Oesterreich. Siemens-Schuckertwerke. (Sonderabdruck aus der Elektrotechn.
Zeitschrift.)
Rich. Müller.
Verschiebemaschine für Fabrikgleise. Es ist schon längst
der Wunsch laut geworden, eine Verschiebelokomotive von äußerst gedrängter Bauart zu
erhalten, die gestattet, einen Wagen mit der Lokomotive zusammen auf der Drehscheibe
zu drehen, ohne daß dadurch übermäßig große Drehscheibendurchmesser notwendig sind.
Bis jetzt ist es sehr oft, doch meist ohne Erfolg, versucht worden, eine solche
kurze Verschiebemaschine;, einen sogenannten „Lokomotor“, herzustellen, die
bei ausreichender Betriebssicherheit eine der Neuzeit entsprechende hohe
Wirtschaftlichkeit aufweist.
Bei einem solchen ausgeführten Lokomotor ist das kastenförmig ausgeführte
Wagengestell 1,5 m lang, 1,85 m breit und 0,45 m hoch. Es ist aus kräftigen Winkel-
und U-Eisen mit Stahlblechverkleidung hergestellt. Das Gestell wird von zwei in
Rollenlagern laufenden Stahlgußradsätzen getragen. In seinem Innern befindet sich
die Antriebsmaschine, der Vergaser, Kühler, Brennstoffbehälter, Getriebe und
Schaltung. Zur Erzeugung der erforderlichen Zugkraft bis zu 1800 kg dient ein
stehender vierzylindriger Motor von 20 bis 25 PS, der mit Benzin, Benzol, Naphthalin
usw. betrieben werden kann. Die Kurbelwelle des Motors ist aus Chromnickelstahl, die
Zylinder mit dem Kurbelgehäuse sind aus Stahlguß gefertigt. Die vorhandenen Ventile
sind des leichteren Auswechselns wegen in gleicher Größe ausgeführt und können
leicht und schnell nachgesehen und ausgewechselt werden. Der Motor ist mit einer
betriebsicheren Oeldruckpumpe, einem Hochspannung-Zündapparat, sowie mit einem
selbsttätigen Spritzvergaser ausgerüstet. Die Abgase werden derart gereinigt, daß
sie den Motor nahezu geruchlos verlassen.
Das Getriebe ist sehr leicht zugänglich angeordnet. Es besteht aus gefrästen und im
Einsatz gehärteten sowie geschliffenen Rädern und Wellen aus Chromnickelstahl. Das
Getriebe läuft in doppelreihigen Kugellagern und ist durch ein Kardangelenk gegen
Verbiegung und Verwindung geschützt. Die Geschwindigkeiten für Vor- und
Rückwärtsfahrt sind einstellbar. Der Antrieb der Laufräder erfolgt durch
Gelenkketten. Der Lokomotor ist ferner mit einem Spill versehen, das unmittelbar vom
Getriebe aus angetrieben werden kann, und besonders beim Drehen von Drehscheiben,
sowie zum Heranholen einzelner Wagen verwendet werden kann. Zur Bedienung eines
solchen Lokomotors ist nur ein Mann notwendig.
Der Brennstoffverbrauch für 1 PS und Stunde beträgt bei Verwendung von Benzin
0,300 kg, bei Benzol 0,280 kg. Die Brennstoffkosten für ein Tonnenkilometer ergeben
sich bei Verwendung von Leichtbenzin zu 1 Pf., bei Motorbenzol zu 0,75 Pf.
Das An- und Abkuppeln des Lokomotors an den Wagen kann leicht und schnell geschehen.
Bei großer Kälte empfiehlt es sich, die Maschine in einen angewärmten Raum zu
bringen, damit während der Arbeitspausen keine zu starke Abkühlung des Motors
stattfindet, und das Anspringen der Maschine ohne Störung vor sich geht. Das geringe
Gewicht von 1800 kg des Lokomotors reicht nicht aus, die zur Erzielung der
notwendigen Zugkraft erforderliche Reibung auf den Schienen zu erzeugen. Die
Zugkraft wird deshalb dadurch vergrößert, daß der zu kuppelnde Wagen mittels
Kupplungsgewinde auf das Triebradgestell des Lokomotors hoch- gewunden wird, so daß
dieser mit dem Wagen zusammen ein Ganzes bildet. Das nachstehende Versuchsergebnis
ist unmittelbar aus der Praxis entnommen und gibt somit ein einwandfreies Bild vom
Brennstoffverbrauch. Der Lokomotor hatte dabei einen Straßenbahnwagen und einen
leeren Güterwagen angehängt. Die Achsenzahl betrug vier, das Gesamtgewicht 17 t, die
Länge der Strecke 2,5 km bei einer Steigung von 1 : ∞. Die dabei erreichte
Geschwindigkeit war 20 km in der Stunde. Der gesamte Benzinverbrauch für die gesamte
Fahrzeit von 29 Minuten belief sich auf 1,2 kg. (Werkstatts-Technik 1915 S. 469 bis
471.)
W.
Textabbildung Bd. 330, S. 475
Abb. 1.
Die Bewegung der Schubstange unter Verwendung der
Vektorenrechnung. Die Anwendung der Vektoranalysis zur Lösung von Aufgaben
aus dem Gebiete der Mechanik ist in der Praxis vielfach noch wenig bekannt. Es
dürfte daher manchem Ingenieur erwünscht sein, wenn an dieser Stelle durch ein
treffendes Beispiel auf die Bedeutung des genannten Hilfsmittels hingewiesen wird.
Bekanntlich treten in der Technik Größen auf, die sich nicht nur in bezug auf den
Zahlenwert, sondern auch durch Richtung und Richtungssinn voneinander unterscheiden.
Sie werden als Vektoren bezeichnet und stehen den Skalaren gegenüber, denen nur ein
Zahlen wert zukommt. Die im Nachstehenden durch fette deutsche Buchstaben
bezeichneten gerichteten Größen werden nach der Parallelogrammregel geometrisch
addiert. So ist z.B. p – q = l der Vektor der in Abb. 1 dargestellten Stange von der Länge l, und man kann, wenn letztere durch die vom Fixpunkte
0 ausgehenden Geraden im Verhältnis λ : μ geteilt ist, vektoriell schreiben (x – p) = λ (q – p) und (q – x) = μ (q – p) für λ + μ = 1, woraus folgt μ (x – p) = λ (q – x) oder x = λ
q + μ
p. Diese Vektorengleichung drückt die Bedingung aus,
daß der Endpunkt von x auf der Verbindungsgeraden
der Endpunkte von
p und q liegt
und sie im Verhältnis λ : μ teilt. Bei einer Bewegung der Stange ändern sich λ und μ nicht, während die Vektoren
Funktionen der Zeit t sind, und man findet durch ein-
bzw. zweimaliges Ableiten nach t als Gleichungen für
die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen ε' = λ
q' + μ
p' und ε'' = λ
q'' + μ
p''. Hierbei bezeichnet ein Strich am Buchstaben den
ersten, ein Doppelstrich den zweiten Differentialquotienten nach t. Die Ausdrücke für die Ableitungen haben dieselbe
Form wie der für x. Daraus kann man schließen, daß
die Endpunkte der von einem Fixpunkte aus abgetragenen Geschwindigkeiten und
Beschleunigungen einer Punktreihe einer starren Geraden auch wieder je auf einer
Geraden liegen und eine der gegebenen Punktreihe ähnliche Punktreihe bilden. Man
braucht daher nur die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zweier Punkte, um durch
Proportionalteilung die entsprechenden Größen für alle übrigen Punkte derselben
Stange konstruieren zu können.
Textabbildung Bd. 330, S. 476
Abb. 2.
Textabbildung Bd. 330, S. 476
Abb. 3.
Als skalares Produkt (a
b) bezeichnet man nun das Produkt aus dem Betrage
eines Vektors und dem Betrage der Projektion eines anderen auf ihn, also nach Abb. 2
a b cos γ, wenn der Betrag
eines Vektors durch den zugehörigen lateinischen Buchstaben bezeichnet wird. Bemerkt
sei, daß für skalare Produkte das sogenannte distributive Gesetz gilt, z.B. (a + b
c) = (a
c) + (b
c) ist, was leicht geometrisch gefolgert werden
kann. Das Differential eines skalaren Produkts ergibt sich nach den bekannten Regeln
der Analysis. Sind z.B. u und v Funktionen von t, so
ist d (u
v) = (u
d
v) + (v
d
u). Aus diesen Definitionen folgt (q – p
q
–
p) = (l
l) = l2. Bildet man hiervon die Ableitung nach
der Zeit, so erhält man (q – p
q' – p') =(l
l') = 0. Gemäß der Erklärung des skalaren Produkts
müssen die beiden Vektoren l und l' aufeinander senkrecht stehen, d.h. die
geometrische Differenz der Geschwindigkeiten der Stangenenden steht senkrecht auf
dem Vektor der Stange. Da man ferner schreiben kann (q – p
q') = (q – p
p'), darf gefolgert werden, daß die Projektionen der
Geschwindigkeiten der beiden Stangenenden auf die Stange gleich lang und gleich
gerichtet sind, d.h. q' cos (l, q') = p'
cos (l, p'). Nach
den gefundenen Sätzen ist es ferner möglich, die Kreuzkopfgeschwindigkeit eines
Kurbelgetriebes auch der Größe nach zeichnerisch festzustellen (Abb. 3). Man wählt den Geschwindigkeitsmaßstab
so,daß die gegebene Umfangsgeschwindigkeit p' =
15, des Kurbelzapfens so groß wie der Halbmesser r ist,
fällt von 5 das Lot auf die Schubstange und zieht 14 parallel der Kreuzkopf bahn.
Dann ist 14 die Kreuzkopfgeschwindigkeit, da die Linie Richtung und Richtungssinn
der Bewegung des Kreuzkopfes hat und ihre Projektion auf die Schubstange ebenso groß
und gleich gerichtet ist wie die Projektion von 15. Verlängert man die Schubstange
bis C, so ist M C die
gesuchte Größe, weil Dreieck 1 4 5 kongruent M C 1 ist. Man erhält einen um 90° gedrehten
Geschwindigkeitsplan, aus dem, wie die Abbildung andeutet, mit Hilfe der
Proportionalteilung leicht die Geschwindigkeit eines beliebigen Stangenpunktes zu
ermitteln ist.
Textabbildung Bd. 330, S. 476
Abb. 4.
Zur Feststellung des Beschleunigungszustandes der Stange bildet man die zweite
Ableitung von (l
l') = 0 nach t: (l
l'') + (l' l') = 0 oder (p
–
q . q'' – p'') = (p' –
q' p' –
q'). Die linke Seite dieser Gleichung ist gleich dem
Produkt aus Stangenlänge und der Projektion der Beschleunigungsdifferenz der
Stangenenden auf die Stange, gleich l d.
p' –
q' ist der nach Obigem zu ermittelnde Vektor der
Geschwindigkeitsdifferenz der Stangenenden, dessen Absolutwert u sei, so daß l d = u2. Die Strecke d läßt sich nach Abb. 4 zeichnen. Man
schlägt mit u als Halbmesser einen Kreis um das
Kreuzkopfende Q der Stange, zieht von P die Tangente P D. Dann
schneidet das von D auf die Schubstange gefällte Lot
Q F = d ab. Zieht man noch durch P die Parallele zu O Q,
welche das von D gefällte Lot in E trifft, und zieht E G
parallel zu O P, dann entsteht das Dreieck Q E G, aus dem, wenn Vektor O
P gleich Vektor E G gleich p'' gewählt worden ist, folgt Q G = q'' – p'' + p'' = q''. Die gesuchte Kreuzkopfbeschleunigung ist somit
gefunden. (Vgl. Autenrieth-Ensslin: Technische Mechanik.)
Schmolke.
Motorschiffe. Das umfassende Register des Lloyds enthält
die Namen von 321 Motorschiffen mit etwa 400000 t Wasserverdrängung. Dagegen umfaßt
die Welthandelsschiffahrt etwa 24500 Dampfer mit etwa 45730000 t. An Neubauten
wurden ausgeführt:
Im
Jahre
1912
46
mit
etwa
56000
Brutto-Reg.-Tonnen
„
„
1913
61
„
„
64700
„
„
„
1914
43
„
„
82700
„
„
„
1915
13
„
„
27000
„
Aus den unvollständigen Angaben über das Baujahr 1915 läßt sich entnehmen, daß drei
Motorschiffe über 5000, eines über 4000 t und sonst nur kleinere Motorschiffe gebaut
wurden. Die erteilten Bauaufträge sind dagegen im starken Zunehmen begriffen. Die
Entwicklung des
Motorschiffes würde ohne die Kriegsereignisse eine weit größere gewesen sein. Für
das Jahr 1915 kann eine Zunahme von etwa 100000 t angenommen werden.
England besitzt verhältnismäßig wenig Motorschiffe. Nur neun der für England
eingetragenen Motorschiffe übersteigen 1000 t Wasserverdrängung. Die größte Anzahl
besitzt Dänemark. Zehn dänische Motorschiffe haben über 4000 t Wasserverdrängung.
Deutschland besitzt 42 Motorschiffe, davon besitzen vier eine Wasserverdrängung über
5000 t, zwei 4000 bis 5000 t, drei 3000 bis 4000 t, zwei 2000 bis 3000 t, und eines
1000 bis 2000 t.
Für Transportschiffe eignen sich die Motorschiffe besonders gut, besonders für
Tankschiffe zum Transport von Petroleum, Rohöl oder Benzin. Die
Petroleumgesellschaften besitzen deshalb die meisten Motorschiffe. Die
deutsch-amerikanische Petroleumgesellschaft verfügt über die größten Motorschiffe
der Welt: Wilhelm A. Riedmann 9800 t, Wotan 5700 t, Hagen 5460 t und Loki 5456
t.
W.
Ueber das Verhalten mehrerer Eisen- und Stahlsorten beim
Druckversuch hat Herbert Monden interessante
Untersuchungen angestellt. Als Versuchsmaterial dienten verschiedene Flußeisen- und
Stahlsorten mit Kohlenstoffgehalten von 0,07 bis 0,77 v. H. Die Untersuchung
erstreckte sich auf die Beziehungen zwischen Streckgrenze und Dehnung beim Druck-
und Zugversuch, im Zusammenhange mit der Kugeldruckhärte und dem Kleingefüge.
Bezüglich des Einflusses der Form der Probekörper beim Druckversuch ergab sich, daß
die Spannung an der Fließgrenze – σ durch die
Probekörperform in den untersuchten Grenzen wohl in ihrer Deutlichkeit, nicht aber
ihrem Werte nach beeinflußt wird. Die Dehnungen – ε
nehmen mit wachsendem Verhältnis für \frac{h}{\sqrt{f}} innerhalb
der angewandten Grenzen von (0,5) l bis 3 zu, und sind bei gleichem Verhältnis von
\frac{h}{\sqrt{f}} beim kreisförmigen Querschnitt kleiner als
beim quadratischen. Bezüglich der genannten wechselseitigen Beziehungen fand Monden, daß die Spannungen an der Fließgrenze bei Druck
gleich denen bei Zug sind, d.h. σ + s = σ – s. Die Spannung an
der Fließgrenze σs wird
durch die Korngröße des Materials wesentlich beeinflußt, und zwar insofern, als sie
unter sonst gleichen Bedingungen mit wachsender Korngröße abnimmt. Die von Kürth aufgestellte lineare Beziehung zwischen Steigerung
der Fließgrenze und Kugeldruckhärte
\sigma_{\mbox{s}}=\frac{1}{c}\,(H-H_0) durch Kaltrecken hat
für die technischen Flußeisen- und Stahlsorten allgemeine Giltigkeit, indem die
Konstante \frac{1}{c} für alle Flußeisensorten gleich bleibt,
während die Konstante H0 von der jeweiligen Korngröße abhängig ist und mit deren Zunahme sich
verringert. (Stahl und Eisen 1915 Heft 41.)
Loebe.
Der Eisenabsatz Oesterreichs in den essten neun Monaten
1915. Der Ausweis der österreichischen Eisenwerke für den Monat September
verzeichnet eine Steigerung des Absatzes um rund 257000 dz, wovon auf Stab- und
Fassoneisen allein über 203000 dz entfallen. Gegenüber dem Monat September 1914 hat
sich der Absatz von Stab- und Fassoneisen nahezu verdoppelt; er betrug 414000 dz
gegen 211000 dz im Vorjahr und näherte sich den Ziffern des Jahres 1912, wo der
September den hohen Absatz von 451000 dz gebracht hatte. In den ersten neun Monaten
stellte er sich wie folgt:
Januar–September
1915 gegen 1914
Stab- und Fassoneisen
3242339 dz + 634237 dz
Träger
613078 dz – 251761 dz
Grobbleche
387766 dz + 60668 dz
Schienen
455188 dz – 86205 dz
––––––––––––––––––––
Summe
4698371 dz + 356939 dz
In den ersten drei Vierteljahren bezifferte sich demnach der Absatz auf 4,7 Mill. dz,
und zwar um 357000 dz höher als gleichzeitig im Vorjahr. Von Stabeisen wurden um
634000 dz und von Grobblechen um 60000 dz mehr abgesetzt, dagegen weisen Träger
infolge des Stillstandes der Bautätigkeit einen Ausfall von 251000 dz auf. Die
Schienenablieferungen waren um 86000 dz geringer als in den ersten drei
Vierteljahren 1914. (Prager Tagblatt Nr. 290, 19. Oktober 1915.)
Eisenindustrie des Ural in den ersten sechs Monaten 1915.
Im ersten Halbjahr 1915 sind in den Uralwerken im ganzen 19718045 Pud Eisen und
Stahl gewonnen worden, was im Vergleich zu der Erzeugung in derselben Zeit des
Jahres 1914 eine Steigerung um 555000 Pud ausmacht. Gestiegen ist die Herstellung
von Eisenblech zum Dachdecken – 7792860 Pud gegen 7135000 Pud im Jahre vorher –;
sodann von Draht 738218 Pud, um 199000 Pud mehr, sowie von Fabrikaten aus Draht
458405 Pud, um 102000 Pud mehr. Die Herstellung von Eisenbahnschienen hat etwas
abgenommen; hergestellt wurden 3558709 Pud gegen 3829065 Pud in den ersten sechs
Monaten des Vorjahres. Die Herstellung von Sorteneisen hat dagegen zugenommen, sie
betrug 4447955 Pud, um 355000 mehr. Was die Gewinnung von Roheisen anbelangt, so
sind im ersten Halbjahr 1915 im ganzen 27815132 Pud ausgeschmolzen worden, um 445000
Pud mehr als in der entsprechenden Zeit des Jahres 1914. (Torg. Prom. Gaz., 18.
September/1. Oktober 1915.)
Eine Reichs-Ausstellung von Ersatzgliedern und Arbeitshilfen
für Kriegs- und Friedensbeschädigte. Auf Veranlassung des Herrn
Staatssekretärs des Innern veranstaltet die Ständige Ausstellung für
Arbeiterwohlfahrt, Reichsanstalt in Charlottenburg, in nächster Zeit eine
Sonderausstellung, in deren allgemeiner Abteilung wie in den für die einzelnen
Berufe eingerichteten einzelnen Abteilungen die persönliche Ausrüstung der
Kriegsbeschädigten, Unfallverletzten und Krüppel mit Behelfsgliedern, dauernden Ersatzgliedern,
Arbeits- und Ansatzstücken und Arbeitshilfen, sowie Hilfsvorkehrungen an
Betriebsmitteln gezeigt werden sollen.
Diese Sonderausstellung wird auch Einrichtungen und Werkstätten für die
Berufsausbildung von Kriegsbeschädigten und Ausbildungskurse vorführen, wie sie an
zahlreichen Stellen bereits eingerichtet sind, um Invaliden z.B. im Schreiben mit
der linken Hand, im Maschinenschreiben, Zeichnen, gewerblichem Rechnen, Modellieren,
Malen usw. zu unterrichten.
Die Verwendung der verschiedenen Arten, von Arbeitshilfen bei der gewerblichen und
landwirtschaftlichen Berufsarbeit soll den beteiligten Kreisen durch
Kriegsbeschädigte vorgeführt werden.
In Verbindung mit der Ausstellung wird eine Auskunftsstelle eingerichtet, um Anfragen
zu beantworten und die vermehrte Anwendung der ausgestellten Einrichtungen zu
fördern. Die Eröffnung ist für Anfang Dezember in Aussicht genommen. Anfragen sind
an die Verwaltungder Ständigen Ausstellung für Arbeiterwohlfahrt,
Berlin-Charlottenburg, Fraunhoferstr. 11/12, zu richten.
Verein deutscher Brücken- und Eisenbau-Fabriken, Berlin.
Im abgelaufenen Geschäftsjahr 1914/15 wurden insgesamt 263848 t gegen 413000 t im
Jahre 1913/1914 an neuen Auftägen hereingenommen, was einem Ausfall von etwa 36 v.
H. entspricht. Von den Aufträgen entfielen rund 15½ v. H. auf öffentliche
Ausschreibungen von Behörden gegen 18 v. H. im Vorjahr. Die Beteiligung auf dem
Auslandsmarkt mußte infolge des Krieges bedeutend zurückgehen. Der Wert der Ausfuhr
stellte sich auf 3½ Mill. M, gegen 13¾ Mill. M im Vorjahre. Hierin sind die
Lieferungen nach den von unseren Truppen besetzten feindlichen Gebietsteilen nicht
einbegriffen.
Den genannten Werken sind durchschnittlich 50 bis 55 v. H. ihrer Arbeiter und
Angestellten durch den Heeresdienst entzogen, so daß bei dem vorhandenen
Beschäftigungsgrade von etwa 65 v. H. gegen das Vorjahr ein Mangel besonders an
geschulten Arbeitern eingetreten ist.