Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Autor: | Sander |
Fundstelle: | Band 330, Jahrgang 1915, S. 291 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Die Oelversorgung der englischen Schlachtflotte. Eine
der Ursachen der Untätigkeit der englischen Flotte im gegenwärtigen Kriege scheint
nach W. Schulz (Technische Blätter 16. Jahrg. Nr. 23/24) die Schwierigkeit in der
Oelversorgung zu sein.
Als die Weltproduktion an Oel in raschem Zunehmen begriffen war (von 9,8 Mill. t im
Jahre 1890 auf 47 Mill. t im Jahre 1912), gingen die Engländer dazu über, die
Oelverbrennung einzuführen und haben den größten Teil der Kreuzer und
Schlachtschiffe für den ausschließlichen Betrieb mit Oel eingerichtet. Die
Hauptvorteile der Oelheizung sind höherer Heizwert und besserer Wirkungsgrad,
wodurch der Aktionsradius eines Schiffes fast verdoppelt wird, einfachere Bedienung
und endlich rauchfreie Verbrennung. Dadurch, daß England im eigenen Lande außer den
schottischen Schiefergruben keine Oelquellen besitzt, geriet es durch diese
Einführung der Oelfeuerung in Abhängigkeit vom Auslande. Als man sich zu dieser
Einführung entschloß, schien der Bezug unbeschränkter Oelmengen aus Mexiko
gesichert, wo die Engländer große Oelfelder erworben hatten. Aber bald erblickte
hierin die Standard Oil Compagnie eine Gefährdung ihres
fast die ganze Welt umfassenden Petroleummonopols. Die Morgan-Rokefeller-Gruppe setzte daher mit Unterstützung der Regierung den
Präsidenten Diaz ab und verstand es, die angezettelte
Revolution seitdem in Mexiko nicht zum Erlöschen kommen zu lassen. Die Oelindustrie
wurde hierdurch schwer geschädigt und die Oelausfuhr schließlich ganz unterbunden.
England wandte sich nunmehr nach Südamerika. Doch waren ihm hier die Nordamerikaner
an vielen Stellen zuvorgekommen, so daß die Firma Pearson & Sons nur im Süden
von Ecuador einige Oelfelder erwerben konnte. Aegypten hat für die englische Flotte
keine große Bedeutung, da die dort gewonnenen Oelmengen nur gering sind.
Beträchtliche Oelmengen stehen England in seinen indischen Kolonien zur Verfügung,
wo die Gesamterzeugung von 0,7 Mill. t im Jahre 1908 auf 0,86 Mill. t im Jahre 1912
gestiegen ist. Für Marineheizzwecke sind diese Mengen aber nicht erheblich, zumal
die Beschaffenheit der Oele nicht besonders gut ist und sehr wechselt, und weil
wegen des Mangels an Straßen große Transportschwierigkeiten zu überwinden sind. Auch
haben die Erwartungen, größere Oelmengen aus Persien zu beziehen, enttäuscht. Japan
kommt nicht in Frage, weil es selbst mit 0,22 Mill. t nur die Hälfte seines eigenen
Bedarfs decken kann und die übrigen Mengen aus Nordamerika und Niederländisch-Indien
bezieht. Die Vorräte in letzterem Gebiet sind aber auch für Heizzwecke wegen ihres
hohen Siedepunktes nicht geeignet. Sehr gut bewähren sich dagegen die Oele der
englischen Kolonien Barbados und Trinidad. Ihre Mengen sind jedoch zu gering, als
daß sie für die englische Flotte in Frage kommen könnten.
In Friedenszeiten kam für die Oellieferung Englandsim wesentlichen Rußland mit
seinen reichen Oelschätzen in Betracht. Infolge der Dardanellensperre ist aber jetzt
die Zufuhr kaukasischer Oele abgeschnitten, und so scheidet Rußland, wie auch
Rumänien mit seinem bekannten großen Oelvorkommen im gegenwärtigen Kriege für die
Lieferung an die englische Flotte aus.
Die englische Flotte ist nach alledem während des Krieges fast ausschließlich auf die
Vereinigten Staaten von Nordamerika angewiesen und vollständig von der Standard Oil Compagnie abhängig.
Loebe.
Herstellung von Unterseeminengehäusen und
Ankerkastendeckeln. Ueber die in jetziger Zeit besonderes Interesse
bietende Herstellung von Unterseeminengehäusen und Ankerkastendeckeln findet sich
ein Aufsatz von C. Krügener in Heft 10 der
„Werkzeugmaschine“.
Die durch Abbildungen erläuterten Beschreibungen beziehen sich auf diejenigen Teile,
welche gegenüber der früher üblichen Herstellung aus Gußeisen oder Stahlguß
neuerdings vielfach durch Ziehen in Ziehpressen hergestellt werden, nämlich das
Minengehäuse, dessen Deckel und den zur Verankerung der Mine gehörenden
Ankerkastendeckel, und zwar werden die erforderlichen Werkzeuge und die
Arbeitsverfahren besprochen.
Die Hauptteile des Minengehäuses sind zwei halbkugelförmige 3 mm starke
Stahlblechkörper (s. Abb. 1); diese werden mittels
eines Vorzieh- und eines Fassonziehwerkzeuges in zwei Arbeitsgängen hergestellt.
Textabbildung Bd. 330, S. 291
Abb. 1.
Textabbildung Bd. 330, S. 291
Abb. 2.
Einfacher ist das Ziehen des zum Abschluß des Minengehäuses erforderlichen
Minendeckels, der seiner einfachen Form wegen nur ein Ziehwerkzeug und somit nur
einen Arbeitsgang erfordert. Am schwierigsten ist die Herstellung des zur
Verankerung gehörenden Ankerkastendeckels (Abb. 2),
die nur in drei Arbeitsgängen erfolgen kann; Werkzeuge und Arbeitsverfahren hierfür
seien deshalb nachstehend kurz wiedergegeben.
Textabbildung Bd. 330, S. 292
Abb. 3.
Textabbildung Bd. 330, S. 292
Abb. 4.
In Abb. 3 und 4
bedeuten I Matrize, II
Blechhalter, III Stempel und IV Auswerfer. Nachdem der Deckel in diesen beiden Werkzeugen vorgearbeitet
ist, wird er in das Werkzeug (Abb. 5) auf den
Blechhalter V gebracht und durch Anpressen der Matrize
I gehalten. Dann erfolgt die Formgebung durch
Aufwärtsbewegen des Stempels IV. Hierauf tritt beim
Rückgange des Stempels IV der Auswerfer III in Tätigkeit, der sich über die ganze Form
erstreckt, um zu vermeiden, daß der Boden des Werkstückes sich hierbei durchdrückt.
Beim Auswerfen geht der Einsatzring II mit, bis das
Werkstück auf dem Stempel IV aufliegt. Die Einlagen VI und VII dienen zum
Einpressen der Nase im Deckel (Abb. 2 rechts).
Textabbildung Bd. 330, S. 292
Abb. 5.
Die Ziehwerkzeuge zur Herstellung aller genannten Stücke werden in eine
doppeltwirkende hydraulische Ziehpresse eingesetzt, die sowohl Blechhalter und
Matrize gegeneinander preßt, als auch den Stempel in die Matrize hineinzieht. Um das
gezogene Werkstück im Falle eines Festsetzens in der Matrize oder auf dem Stempel
leicht wieder losbringen zu können, ist die Presse mit einer Umsteuervorrichtung
versehen, die es gestattet, den Preßkolben außer nach aufwärts mit dem
erforderlichen Druckauch nach abwärts bewegen zu können. Eine genaue
Beschreibung dieser von L. Schuler, Göppingen,
hergestellten Ziehpresse sowie der zur Erzeugung der Druckflüssigkeit benutzten
Pumpe befindet sich ebenfalls in obengenanntem Aufsatz. Die Pumpe ist liegend
ausgeführt und besitzt vier in einen gemeinsamen Sammelraum arbeitende Zylinder,
drei Zylinder mit Plungerkolben und einen Zylinder mit Differentialkolben. Von den
drei erstgenannten Zylindern arbeitet jeder nur bis zu einem bestimmten Drucke, z.B.
der erste bis 50, der zweite bis 100, der dritte bis 150 at. Steigt der Druck in
einem der drei Zylinder über das festgesetzte Maß, so wird durch eine besondere
selbsttätige Auslösevorrichtung das angesaugte Wasser in den Saugbehälter
zurückgeleitet und dadurch der betreffende Zylinder auf Leerlauf geschaltet. Der
vierte Zylinder arbeitet bis 250 at oder mehr, je nach Erfordernis. Infolge dieser
Arbeitsweise der Pumpe regelt sich der von ihr erzeugte Druck selbsttätig nach dem
in der Ziehpresse eintretenden Bedarf bei stets günstigstem Werte des
Leistungsbedarfs der Pumpe.
Dipl.-Ing. Ritter.
Schutz vor minderwertigem Schmieröl. Wegen der Sperrung
der Schmierölzufuhr aus Amerika stellt man gegenwärtig aus mineralischen Oelen unter
Zusatz tierischer und pflanzlicher Oele und gereinigter Ablauföle sogen. Behelföle
her. Ihr Gebrauch ist durchaus einwandfrei. Doch ist in vielen Fällen eine Prüfung
dieser Oele empfehlenswert.
Die Untersuchung auf Säuregehalt erfolgt durch Zusatz von etwas Kupferoxydul.
Säurehaltiges Oel färbt sich hierbei nach 30 Minuten lichtgrün bis blaugrün. Von
Zylinderölen bringt man einige Tropfen auf ein blank geriebenes Kupfer- oder
Messingblech. Enthält das Oel Säuren, so tritt nach vier bis sechs Tagen eine
hellgrüne Färbung auf, oder es bildet sich ein hellgrüner Niederschlag.
Die Schmierfähigkeit eines Transmissions- oder Maschinenlageröles prüft man durch
Vergleich mit einem bekannten Oel auf einer Oelprüfmaschine. Bei diesem Apparat
reiben zwei Schmierflächen aneinander, von denen die eine rotiert während die andere
auf die rotierende Fläche gepreßt wird. Die Größe der Reibung zwischen beiden
Flächen ist abhängig von der Schmierfähigkeit des auf die reibende Fläche gebrachten
Oeles und wird durch geeignete Vorrichtung gemessen. Bei Zylinderölen ist es
zweckmäßiger, den Kolben damit zu schmieren und den Motor drei bis vier Tage
angestrengt laufen zu lassen. Bei der darauffolgenden Untersuchung müssen Zylinder
und Kolben blank und nach vollständig mit Oel überzogen sein. Oel mit zu geringer
Schmierfähigkeit ist verdampft oder vertrocknet.
Bei Oelen zum Schmieren von Dampfmaschinen- und Verbrennungskraftmaschinen-Zylindern
muß man auch den Flammpunkt bestimmen. Er soll bei Maschinenlager- und
Transmissionsölen nicht unter 160°, bei Zylinderölen nicht unter 200° liegen. Man
erhitzt eine Probe im Porzellantiegel bei eingehängtem Thermometer, erwärmt langsam
und liest die
Temperatur ab, sobald ein an die Oberfläche gebrachter brennender Spahn aufflammt
und wieder verlöscht.
Die Reinheit eines Schmieröls zeigt sich beim Aufbringen eines Tropfens auf weißes
Papier. Der entstehende Oelfleck muß klar und gleichmäßig sein. (Technische Blätter
16. Jahrgang Nr. 23/24.)
Loebe.
Dieselmaschinen für mittlere Leistungen. Die
Maschinenfabrik Ludwig Nobel A.-G. in Petersburg baut für Leistungen von 100 bis 400
PS einfach wirkende Dieselmaschinen, die je nach Größe drei, vier und sechs
Arbeitszylinder besitzen. Solche Maschinen finden bei Schleppschiffen und bei
russischen Unterseebooten Verwendung. Eine solche Vierzylindermaschine mit 330 mm
Zylinderdurchmesser und 380 mm Kolbenhub leistet bei 240 Umläufen in der Minute 200
PSe und bei 380 Umläufen 300 PSe. Die zweistufige Einblaseluftpumpe sitzt dabei
neben den Arbeitszylindern und wird unmittelbar von der Kurbelwelle angetrieben. Im
Zylinderkopf sind das Saug-, Auspuff-, Anlaß-, Brennstoff- und Sicherheitsventil
eingebaut. Jeder Zylinder hat seine eigene Brennstoffpumpe. Die Auspuffrohre der
Zylinder münden in einem gemeinsamen, wassergekühlten Auspuffbehälter. Um den
Wärmeausdehnungen folgen zu können, ist er zweiteilig ausgeführt und mit einer
Stopfbüchse versehen.
Die Auspuffventile sind meistens aus Stahl, der Ventilteller wird aber vielfach aus
Gußeisen hergestellt, bei den größeren Ausführungen mit Wasserkühlung. Die
Düsenplatten der Brennstoffventile werden mehrlöcherig ausgeführt, wodurch der
Brennstoff im Verbrennungsraum gut verteilt wird. Außerdem werden dadurch die
Kolbenböden geschont, Rißbildung wird so besser vermieden als bei Düsenplatten mit
einem Loche, bei denen eine heftige Stichflamme auf die Mitte des Kolbenbodens
aufprallt. Mehrere feine Düsenöffnungen sind aber weniger betriebssicher, da sie
sich leichter verstopfen.
Beim Umsteuern werden zuerst die Brennstoffpumpen abgeschaltet und gleichzeitig die
Brennstoffventile außer Tätigkeit gesetzt. Die Maschine kommt dadurch zum
Stillstande. Nach der seitlichen Verschiebung der Steuernocken läßt man Anlaßluft in
die Zylinder eintreten, die Maschine dreht sich dann in der gewünschten Richtung. Um
die Umlaufzahl der Maschine regeln zu können, wird von Hand der wirksame Hub der
Brennstoffpumpen verändert. Man kann so die Umlaufzahl bis auf 90 in der Minute
verkleinern. Bei langsamer Fahrt muß dementsprechend auch die Einblaseluft
gedrosselt werden. Die Verdichtung im Arbeitszylinder beträgt etwa 34 at, die bei
kleinerer Umlaufzahl auf 26 bis 28 at sinkt, so daß in diesem Falle ein
Einblasedruck von etwa 40 at genügt.
Der Brennstoffverbrauch der 200 PSe-Maschine beträgt
200 g für 1 PSe/Std., der Schmierölverbrauch 2,5 g
für 1 PSe/Std. Das Maschinengewicht für 1 PSe, ohne Luft-, Brennstoff- und Schmierölgefäße, ist
bei der 200 PS-Maschine 65 kg.
Bei Radschiffen stehen die beiden Dieselmaschinen mittschiffs, senkrecht zur
Längsrichtung des Bootes. DieSchaufelräder werden mittels Pfeilräder mit einer
Uebersetzung 1 : 6 angetrieben, so daß die Schaufelräder etwa 40 Umdrehungen in der
Minute machen. (Schiffbau 1915 S. 294.)
W.
Amerikanische und deutsche Anordnung technischer
Zeichnungen. Der in Heft 8 besprochene Aufsatz von F. Ruppert hat sowohl in der „Werkstattstechnik“ wie in der Z. d. V.
d. I. zu einer ausgedehnten Erörterung geführt, die von reger Anteilnahme an der
Frage zeugt. Die Mehrzahl der abgedruckten Aeußerungen stimmt für die
„amerikanische“ Darstellung, meistens unter Betonung der Tatsache, daß
beide Möglichkeiten ihre logische Gleichberechtigung haben und auch für die
Vorstellung gerade des von keiner darstellenden Geometrie beeinflußten Arbeiters
keine Schwierigkeiten bieten, namentlich sofern sie nicht durcheinander gebraucht
werden. Es fehlt auch, wie bei dieser Frage natürlich, nicht an der bekannten,
spöttisch-verbissenen Aeußerung des Durchauspraktikers, dem sich die Vorteile des
Verfahrens „weniger beim Lesen von Abhandlungen“ als beim „wirklichen
Arbeiten“ bemerkbar machen, und der mit einem mitleidigen Seitenblick auf
den „Theoretiker“ findet, daß „nicht die Praxis für die Schule, sondern
die Schule für die Praxis da ist“. Endlich wird mehrfach darauf hingewiesen,
daß die neue „amerikanische“ Darstellungsweise auch in Deutschland namentlich
früher viel, gewissermaßen als das natürliche Verfahren benutzt worden ist.
(Tatsächlich findet sich diese Art der Darstellung sehr häufig auch in älteren
durchaus deutschen technischen Lehrbüchern.)
Aus der Gleichberechtigung der beiden Verfahren, die, wenn nicht früher, so gerade
durch diese Erörterung voll erwiesen ist, folgt, daß es immer Einzelne geben wird,
die – mit Recht – ihre Art für die richtige halten werden und nicht einsehen, daß
trotzdem eine andere Art gleichzeitig auch richtig sein kann. Darauf kann füglich
keine Rücksicht genommen werden. Ebenso ist es mit dem technischen Fortschritt
unvereinbar, nur aus Gefühlsgründen „unsere“, „bewährte“,
„deutsche“ Darstellungsweise beizubehalten. Können wir also aus
praktischen Gründen nur eine Art brauchen, können wir ferner aus Gründen, die in dem
Bericht auf Seite 152 angedeutet sind, nicht damit rechnen, die „deutsche“
zur allgemeinen Geltung zu bringen, so müssen wir eben die „amerikanische“
annehmen. Die Hauptsache ist, daß man sich überhaupt auf nur eine Darstellungsweise
einigt. Wem es wehtut, daß damit auf die (ziemlich willkürlich gewählte) Bezeichnung
„deutsch“ zugunsten des ebenso willkürlichen „amerikanisch“
verzichtet werden soll, der kann sich ja der von Ruppert
gewählten neuen Bezeichnung „Deutsche Durchsichtprojektion“ erfreuen.
Dipl.-Ing. W. Speiser.
Motorschiffe. Die bekannte Schiffbaufirma Burmeister & Wain in Kopenhagen hat zuerst seegehende
Motorschiffe mit Dieselmaschinen ausgerüstet, von denen bereits 14 Schiffe in Dienst
gestellt sind,
Tabelle 1.
Nr.
Name des Schiffes
Zeit derFergstellung
Längem
GrößteBreitem
Seitenhöhem
Tiefgangm
Ladefähigkeitt
Fahrge-schwindigkeitKnoten/Std
1
Selandia
1911
113
16
9
7,2
7400
11
2
Jutlandia
1911
113
16
9
7,2
7400
11
3
Christian X
1911
113
16
9
7,2
7400
11
4
Siam
1913
125
17
9,3
8,0
9700
11,5
5
Annam
1913
125
17
9,3
8,0
9700
11,5
6
Suecia
1912
110
15,5
8
7,1
6500
10,75
7
Pedro Christophersen
1913
110
15,5
8
7,1
6500
10,75
8
California
1913
124
16,5
10,5
7,2
7250
11,25
9
Fionia
1914
120
16
9,0
7,5
6700
13,50
10
Kronprinz Gustav Adolf
1914
110
15,5
7,8
7,0
6500
10,75
11
Kronprinzessin Margareta
1914
110
15,5
7,8
7,0
6500
10,75
12
Malakka
1914
125
17
9,3
8,0
9200
11,25
13
Tongking
1914
125
17
9,3
8,0
9200
11,25
14
Panama
1915
125
17
9,3
8,0
9200
11,25
15
Pacific
–
110
15,5
7,8
7,0
6550
10,75
16
Bandon
–
100,5
14,3
8,5
6,4
7300
11
17
Pangan
–
100,5
14,3
8,5
6,4
7300
11
18
Chumpon
–
100,5
14,3
8,5
6,4
7300
11
19
San Francisco
1915
–
–
–
–
6600
–
Tabelle 2.
Nr.
Name des Schiffes
Zahl derMaschinen
IndizierteLeistung
EffektiveLeistung
Zylinderzahl
Effecktive Leistungeines Zylind.
Zylinder-durchmesser
Kolbenhub
\frac{\mbox{Kolbenhub}}{\mbox{Durchmesser}}
Umdrehungenin der Minuten
MittlereKolbege-schwindigkeit
Mittlererindiz. Druck
Mittlerereffekt. Druck
PSi
PSe
PSe
mm
mm
m/Sek.
at
at
1
Selandia
2
1250
1050
8
131
530
730
1,38
140
3,41
6,25
5,25
2
Jutlandia
2
1250
1050
8
131
530
730
1,38
140
3,41
6,25
5,25
3
Christian X
2
1250
1050
8
131
530
730
1,38
140
3,41
6,25
5,25
4
Siam
2
1500
1275
8
159
590
800
1,36
125
3,33
6,19
5,26
5
Annam
2
1500
1275
8
159
590
800
1,36
125
3,33
6.19
5,26
6
Suecia
2
1000
830
8
104
500
660
1,32
140
3,08
6,21
5,16
7
Pedro Christophersen
2
1000
830
8
104
500
660
1,32
140
3,08
6,21
5,16
8
California
2
1300
1100
8
137
540
730
1,35
140
3,41
6,26
5,29
9
Fionia
2
2000
1600
6
265
740
1100
1,49
100
3,67
6,33
5,06
10
Kronprinz Gustav Adolf
2
975
830
6
138
540
730
1,35
140
3,41
6,24
5,31
11
Kronprinzessin Margareta
2
975
830
6
138
540
730
1,35
140
3.41
6,24
5,31
12
Malakka
2
1560
1275
6
212
630
960
1,52
125
4,00
6,27
5,13
13
Tongkink
2
1560
1275
6
212
630
960
1,52
125
4,00
6,27
5,13
14
Panama
2
1560
1275
6
212
630
960
1,52
125
4,00
6,27
5,13
15
Pacific
2
975
830
6
138
540
730
1,35
140
3,41
6,24
5,31
16
Bandon
1
1670
1300
6
217
670
1000
1,49
110
3,67
6,45
5,02
17
Pangan
1
1670
1300
6
217
670
1000
1,49
110
3,67
6,45
5,02
18
Chumpon
1
1670
1300
6
217
670
1000
1,49
110
3,67
6,45
5,02
19
Mississippi
2
1600
1320
6
220
690
1030
1,49
110
3,78
5,66
4,67
während sich noch vier weitere Motorschiffe
„Pacific“, „Bandon“, „Pangan“ und „Chumpon“ im Bau
befinden. Die letzten drei genannten Schiffe sind Einschraubenschiffe, während die
bisher gebauten Schiffe dieser Werft den allgemein bei Motorschiffen üblichen
Zweischraubenantrieb besitzen. Der Uebergang vom Zweischraubenantrieb zum
Einschraubenantrieb beweist, daß die Schiffsdieselmaschineals ebenso
betriebssicher wie die Schiffsdampfmaschine angesehen wird. Die Firma Burmeister & Wain hat
sich, wie bekannt, eingehend mit der Ausbildung der Viertakt-Schiffsdieselmaschine
beschäftigt. Auf der Werft von Harland & Wolff in
Glasgow wurde vor kurzem das Motorschiff „Mississippi“ in den Dienst
gestellt, das seine Hauptmaschinen von der Burmeister & Wain
Oil Engine Company in Glasgow erhielt, der englischen Zweigniederlassung
der Schiffswerft und Maschinenfabrik Burmeister & Wain in Kopenhagen.
Die Tab. 1 enthält nach Engineering 1915 Bd. 1 S. 209 die Hauptabmessungen und die
Fahrgeschwindigkeiten jener Motorschiffe, deren Bau wie auch maschinelle Ausrüstung
die Firma Burmeister & Wain in Kopenhagen übernommen
hat. In der Tab. 2 sind die Hauptabmessungen der Antriebsmaschinen dieser
Motorschiffe zusammengestellt. Es kann daraus entnommen werden, wie sich allmählich
der Zylinderdurchmesser und der Hub im Laufe der Zeit vergrößert hat,
dementsprechend konnte die Zylinderanzahl verkleinert werden.
Der Anschaffungspreis der in der Tab. 2 zusammengestellten Schiffsmaschinen beträgt
etwa ein Drittel der gesamten Bausumme. Die unbestreitbaren Vorteile der
Dieselmaschine gegenüber der Dampfmaschine, wie Verringerung der Brennstoffkosten,
Vergrößerung des Aktionsradius und Erhöhung der Ladefähigkeit des Schiffes sind so
groß, daß für die Dieselmaschine selbst ein höherer Preis in Kauf genommen werden
kann. Die Firma Burmeister & Wain hat sich wohl
hauptsächlich aus dem Grunde entschlossen, ihre Schiffsdieselmaschinen ausnahmslos
als Viertaktmaschinen auszuführen, da sie mit solchen Maschinen seit langer Zeit bei
Landmaschinen gute Erfahrungen gemacht hat. Es erscheint aber fraglich, ob diese
Bauart für größere als bis jetzt ausgeführte Schiffsmaschinenanlagen auch für die
Zukunft beibehalten werden kann. Zweifellos wird, wenn mit der
Zweitakt-Dieselmaschine noch mehr Erfahrungen vorliegen, diese als Schiffsmaschine
für große Leistungen ein großes Anwendungsgebiet erhalten.
Tabelle 3.
Name des Schiffes
Hauptmaschinenallein
Hauptmaschinenm. Hilfsmasch.
g/PSe-Std
g/PSi-Std
g/PSi-Std
g/PSe-Std.
Christian X
153
192
167
192
Suecia
134
168
154
177
Kronprinz Gustav Adolf
154
193
–
179
California
–
–
149
174
Siam
133
156
153
179
Fionia
145
182
–
–
Mississippi
138
–
–
–
Panama
–
–
146
–
In Tab. 3 ist der Brennstoffverbrauch einiger dieser Motorschiffe zusammengestellt.
Die in Spalte 2 genannten Hilfsmaschinen sind die Kompressoren, die Kühlwasser- und
Schmierölpumpen.
W.
Einführung des JS-Diagramms in die Wärmetechnik und seine
Bedeutung. Vor etwa zehn Jahren wurde eines der wertvollsten Hilfsmittel
für praktische, wärmetechnische Berechnungen, Molliers
JS-Diagramm für Dämpfe, der Oeffentlichkeit bekannt. Schon im Jahre 1904
veröffentlichte Mollier
„neue Diagramme zurtechnischen Wärmelehre“, die allerdings nicht
identisch mit den heut benutzten JS-Diagrammen sind. Sie beruhen indessen auf
demselben Grundgedanken. Von der Tatsache ausgehend, daß Zustandänderungen bei
gleichem Drucke und unveränderlicher Entropie (Adiabaten) die technisch wichtigsten
sind, führte Mollier den Begriff des Wärmeinhalts i bei gleichem Drucke ein und gewann dadurch die
Wärmegleichungen d Q = d i – A
v d p = T d s, wo d
Q die Wärmezufuhr, v das spezifische Volumen,
p den spezifischen Druck, s die Entropie, T die Temperatur und A das mechanische Wärmeäquivalent darstellen. Bei
Benutzung dieser Ausdrücke ist eine bequeme rechnerische Behandlung der beiden
genannten häufigsten Zustandsänderungen möglich. Bei gleichbleibendem Drucke wäre
nämlich d Q = d i, während
bei adiabatischem Verlaufe eines Vorganges die wichtige Arbeitsgröße durch die
einfache Beziehung A\,\int_{\mbox{p}^0}^{\mbox{p}}\,v\,d\,p=i-i_0
wiedergegeben wird.
Textabbildung Bd. 330, S. 295
Abb. 1.
Mollier entwarf nun unter Benutzung
der Regnault-Zeunerschen Dampftabellen und bei Annahme
unveränderlicher spezifischer Wärme für Heißdampf ein Diagramm, wo der Wärmeinhalt
i durch die Ordinate, die Entropie durch die
Abszisse dargestellt wird. Isothermen, Kurven gleichen Druckes, gleicher Dampfmenge
usw. ließen sich leicht eintragen, und man konnte jetzt den Wert des obigen, die
Arbeit einer verlustfreien Dampfmaschine darstellenden Ausdrucks als Strecke
abgreifen. Für die Geschwindigkeit w des ausströmenden
Wasserdampfes besteht die Beziehung \frac{A\,w^2}{2\,g}=i-i_0, wo
g die Fallbeschleunigung bedeutet. Auch hier kann
der Wert der linken Seite im Diagramme abgegriffen und durch Beifügung eines
Geschwindigkeitsmaßstabes das Auffinden von w
erleichtert werden. Da beim Drosseln i gleich bleibt,
werden die Drosselkurven einfach Wagerechte. Auch bei der Berechnung von Kältemaschinen lassen sich
die unmittelbar von i abhängenden grundlegenden Größen,
Kompressionsarbeit, Wärmeabgabe im Kühler, Wärmeaufnahme im Verdampfer usw. leicht
im JS- oder dem gleichzeitig, im Hinblick auf Gleichung T d
s = d i – A v d p, entworfenen JS-Diagramme
ablesen.
Textabbildung Bd. 330, S. 296
Abb. 2.
Textabbildung Bd. 330, S. 296
Abb. 3.
Die zeichnerischen Darstellungen Molliers fanden vor allem durch Stodola, der
ihre Bedeutung für die Thermodynamik der Turbomaschinen erkannte, rasch Eingang in
die Praxis. Da sich indessen Bedenken gegen die Annahme gleichbleibender
spezifischer Wärme des Heißdampfes bei konstantem Druck gegen die lineare Formel Regnaults für den Wärmeinhalt gesättigten Wasserdampfes
und die damit zusammenhängendeZustandsgleichung Zeuners für Heißdampf erhoben, so gab Mollier
1906 einen Neuentwurf seiner Diagramme auf Grund der Callendarschen Zustandsgleichung, unter Weiterbenutzung der Spannungskurve
und der Gleichung für die Flüssigkeitswärme des Wassers von Regnault, heraus. Stodola nahm in die der
vierten Auflage seiner „Dampfturbinen“ (1910) beigegebenen Tafel die Kurven
gleichen Volumens auf und berücksichtigte die Beobachtungen der spezifischen Wärme
von Knobloch, Jakob und Frl. Mollier. Auf mehrere Anwendungen des JS-Diagramms wurde schon in D. p. J.
Bd. 330 Nr. 8 hingewiesen. Einige weitere interessante Beispiele seien an dieser
Stelle gebracht.
Abb. 1 stellt die Vorgänge bei Regelung einer
Dampfturbine durch Drosselung dar. Das bei Vollast verfügbare Wärmegefälle ist die
Strecke A1
Ak'. An seine Stelle tritt bei Teillast B1
Bk'. Die erkennbare
Unwirtschaftlichkeit der Regelung wird durch Vergrößerung des Vakuums beim Drosseln
vermindert und B1
Bk' durch die Strecke B1 (Bk') ersetzt. Die stark ausgezogenen Linien
verdeutlichen den Druckverlauf für eine zwei Curtisräder aufweisende Turbine. Man
sieht, daß bei Teillast eine Leistungskonzentration nach der Hochdruckseite hin
stattfindet.
Textabbildung Bd. 330, S. 296
Abb. 4.
Abb. 2 zeigt die Zustandsänderungen in einer
dreistufigen Dampfturbine bei Verwertung der Austrittsgeschwindigkeit mit größter
Uebersichtlichkeit, so daß sie zur Verwendung als Rechnungsgrundlage in
hervorragender Weise geeignet ist. In der ersten Stufe erfolgt die Expansion gemäß
Linie a1
a2
a3. Punkt a2 ist durch den
Düsenverlust pd, Punkt a3 durch den Verlust infolge Radreibung und
Ventilation pr
festgelegt, pa ist der
Verlust bei Nichtbenutzung der Austrittsgeschwindigkeit.
Abb. 3 zeigt, daß man die Verdichtungsarbeit bei
Turbokompressoren unter Berücksichtigung der Veränderlichkeit des spezifischen
Volumens leicht im JS-Diagramm darstellen kann. Findet im Laufrade eine Kompression
von p1 auf p, im Leitrade eine solche von p auf p2
statt, die unter
Entropievermehrung längs A1AA2
verläuft, so sind die betreffenden Verdichtungsarbeiten gleich i – i1 bzw. i2
– i. Die punktierten Linien beweisen, daß bei
widerstandsfreier Verdichtung durch die gleiche Kompressionsarbeit im Laufrade der
Druck von p1 auf p', im Leitrade von p auf
p''2 steigen
würde.
Durch Abb. 4 ist der Verlauf des Prozesses einer
Kohlensäure-Kältemaschine im JP-Diagramm dargestellt. Wie leicht ersichtlich, ist
der wagerechte Abstand zwischen a und b die Kompressorarbeit, Strecke bc die im Kondensator abzuführende Wärme, da
die Kälteleistung. Das Durchströmen des Regelventils bei gleichem Wärmeinhalt
kennzeichnet die Senkrechte cd. Diese Linie wird durch
cd' ersetzt, wenn an Stelle des Ventils zur
Erreichung des Carnot-Prozesses ein Expansionszylinder tritt.
Der Nutzen der Mollierschen Darstellungen zeigt sich somit
bei den verschiedensten Aufgaben. Für den Entwurf der Diagramme ist auch in Zukunft
bei Benutzung reichhaltigeren Tatsachenmaterials noch mancher Fortschritt zu
erwarten. Abb. 1 und 3
ist dem Werke Zerkowitz
„Thermodynamik der Turbomaschinen“, Abb. 2 aus
Dubbel
„Taschenbuch für Maschinenbau“, Abb. 4 dem
Band 2 der Göschen-Sammlung entnommen.
Schmolke.
Ueber die Gewinnung von Fett aus Klärschlamm und die
Beseitigung der Rückstände berichtet Prof. H. Bechhold in der Chemiker-Zeitung 1915 S. 283. Die Fettmengen, die mit
unseren Abwässern davonfließen, stellen gewaltige Werte dar, durch deren
Nutzbarmachung ein Ersatz für die bisher in großen Mengen aus dem Auslande
eingeführten Fette und Oele geschaffen werden könnte. Man darf annehmen, daß für den
Kopf der Bevölkerung bei uns mindestens 10 g Fett täglich mit den Abwässern
davonfließen; bei 67 Millionen Einwohnern macht dies täglich 670000 kg Fett aus.
Nimmt man den minimalen Weltmarktpreis dieses Rohfettes vor dem Kriege zu 24 M für
100 kg an, so ergibt sich eine tägliche Vergeudung von 160800 M oder ein jährlicher
Verlust von 58,69 Mill. M. Es handelt sich also um ganz gewaltige Summen, die bei
den jetzigen Kriegspreisen für Fette noch beträchtlich höher angesetzt werden
dürfen. Nun sind aber die Abwasserfette nur unter gewissen Voraussetzungen faßbar,
wenn nämlich die Kanalwässer zur Klärung in Sammelbecken geleitet werden; durch die
Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit setzen sich in diesen Becken die im Wasser
suspendierten Teilchen ab.
Die in diesen Schlammassen enthaltene Fettmenge ist recht beträchtlich, in
industriearmen Mittelstädten beträgt sie 12 v. H. im Trockenschlamm, in größeren
Städten rund 17 v. H.; am meisten, nämlich etwa 22 v. H. Fett, enthält der
Abwasserschlamm von Elberfeld-Barmen, was auf die zahlreichen dort ansässigen
Färbereien und Wäschereien zurückzuführen ist. Noch weit höher ist der Fettgehalt
des Klärschlamms in einigen englischen Industriestädten, z.B. beträgt er in Bradford
etwa 40 v. H.; auch die Lebensgewohnheiten der Bevölkerung sind hierbei von gewissem
Einfluß.
Bereits gegen Ende des vorigen Jahrhunderts beschäftigte sich Bechhold mit der Frage der Fettgewinnung aus den
Abwässern, und auf seine Anregung wurde in Frankfurt a. M. eine kleine
Versuchsanlage errichtet, die nach dem Patent von Heimann
arbeitete und für die Entfettung von 0,3 m3
Schlamm eingerichtet war. Der wasserhaltige Schlamm wurde in der Wärme mit einem
Fettlösungsmittel behandelt, worauf er durch Pressen leicht entwässert werden
konnte; dagegen hält der fetthaltige Schlamm das Wasser zäh fest und ist nur sehr
schwer zu trocknen. Die günstigen Ergebnisse dieser Versuche führten zu der Gründung
eines „Konsortiums zur Verwertung städtischer Abwässer“, das mit den Städten
Elberfeld-Barmen in Verbindung trat, um in einer großen Anlage die Entfettung und
Beseitigung des Abwasserschlamms dort zu betreiben. Zu diesem Zwecke wurde bei
Elberfeld eine Versuchsanlage zur Verarbeitung von täglich 4 bis 5 m3 Schlamm errichtet, an der auch die Städte
Elberfeld-Barmen finanziell beteiligt sind. Durch planmäßige Versuche wurde die
bedeutsame Aufgabe, die sich das Konsortium gestellt hatte, alle wirtschaftlichen
Werte aus dem Abwasserschlamm herauszuholen und diesen vollkommen zu beseitigen, in
befriedigender Weise gelöst und in einem Bericht an die Stadtverwaltung von
Elberfeld-Barmen kurz vor Beginn des Krieges niedergelegt.
Zunächst kam es darauf an, aus dem Schlamm, der 90 bis 95 v. H. Wasser enthält, einen
Teil dieses Wassers zu entfernen; dies gelang durch Anwendung kolloidchemischer
Methoden. Auch die Entfettung, namentlich die Trennung des Fettlösungsmittels von
dem Schlamm und dem Wasser, bot manche Schwierigkeiten, die aber ebenfalls
befriedigend gelöst wurden. Es wurde schließlich ein schwarzbraunes Rohfett
gewonnen, das durch Destillation unter vermindertem Druck ein gelbes Fett lieferte;
dieses läßt sich wieder durch Pressen in etwa 50 v. H. flüssiges Olein und 50 v. H.
festes Stearin trennen. Das Olein eignet sich als Spinnöl, für flüssige Putzmittel,
Putzpomade und zu Schleifereizwecken, das Stearin als Zusatz bei der
Kerzenfabrikation, für geringe Seifen, sowie für die Ledergerberei. Als Rückstand
erhält man ein Pech, das als Isoliermittel für Kabel, zur Dachpappenherstellung,
sowie als Schmiermittel für heiße Walzenstraßen verwendet werden kann. Der
entfettete Schlamm läßt sich leicht bis auf etwa 50 v. H. entwässern und ist in
erster Linie als Heizstoff verwertbar. Ein Gemisch von drei Teilen Schlamm (mit 50
v. H. Wasser) und einem Teil Kohle hat einen Heizwert von 2859 WE. Wenn der Schlamm
erstmalig durch Vermischen mit Kohle in dem angegebenen Mengenverhältnis entzündet
ist, so brennt er ohne Zusatz anderer Brennstoffe auf dem Rost weiter. Nun liefern
aber die anfallenden Schlammengen mehr Wärme, als für den eigenen Bedarf der Anlage
nötig ist; der Ueberschuß kann daher zur Erzeugung elektrischen Stromes verfeuert
oder als Düngemittel verwendet werden, da der Stickstoffgehalt des Schlammes 2,2 v.
H. beträgt. Ferner kann der Schlamm auch brikettiert und versandt werden, so weit
die Fracht mit dem
zu erzielenden Preise im Einklang steht. Schließlich läßt sich durch Verbrennen des
Schlammes eine Schlacke gewinnen, die sich zu Wegebauten, vielleicht auch zu
Kunststeinen eignet.
Auf diese Weise gelingt es also, aus dem Klärbeckenschlamm, dessen Beseitigung den
Städten meist große Kosten bereitet, alle Werte herauszuholen und den Schlammin
einer technisch und hygienisch einwandfreien Weise zu beseitigen; irgend welche
Geruchbelästigung findet nicht statt. Auch die wirtschaftliche Seite des neuen
Verfahrens ist recht günstig, denn durch die Verwertung des Fettes ergibt sich ein
erheblicher Ueberschuß, der eine gute Verzinsung des Kapitals ermöglicht.
Sander.