Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Indikator. Zur Untersuchung von Gasmaschinen gebrauchte der Verf. einen Indikator, dessen Angaben bis auf 2 v. H. verläßlich waren und der ferner eine längere Benutzungsdauer aushielt. Keiner der üblichen Indikatoren mit Schreibstift kann der ersten dieser Bedingungen genügen; denn bei der Zündung steigt der Druck in weniger als 1/100 Sekunde um 35 und mehr at, und da die Eigenschwingung der gewöhnlichen Federindikatoren von derselben Größenordnung ist, werden heftige Schwingungen auftreten. Ferner kann ein Totgang von 0,02 mm im Schreibzeug auf die Diagrammfläche einen Fehler von 3 v. H. ausmachen, und da dieser Totgang mindestens 0,05 mm beträgt, so wird sich hieraus allein eine Ungenauigkeit von mindestens 6 v. H, ergeben. Mit Rücksicht hierauf, sowie auf die selbst beim Crosby-Indikator ungenaue Parallelführung des Schreibstiftes in bezug auf den Kolben kann man daher bei derartigen Indikatoren höchstens mit einer Genauigkeit von 5 v. H. rechnen und muß sich für gewöhnlich auf Fehler bis zu 10 v. H, gefaßt machen. Schließlich strengt die Verwendung an der Gasmaschine den Schreibstiftindikator derartig an, daß seine Lebensdauer auf wenige hundert Zündungen beschränkt ist. Diese Gründe führten zur Konstruktion des neuen Indikators, bei dem an Stelle der Spiralfeder eine solche von rechteckigem Querschnitt mittels des Kolbens durchgebogen, und deren Bewegung auf einen drehbar gelagerten Spiegel übertragen wird. Gleichzeitig wird der Apparat mit dem Spiegel im Sinne der Kolbenbewegung senkrecht zu der vorigen Bewegung hin- und hergedreht. Infolgedessen beschreibt ein von dem Spiegel zurückgeworfener Lichtstrahl nach Durchgang durch eine Linse auf einem Schirm das Diagramm der Maschine, wobei die Vertikalbewegung des Lichtpunktes entsprechend der Aenderung der Neigung des Spiegels dem Druck proportional und die Horizontalverschiebung entsprechend der Drehung des Apparates der Kolbenbewegung proportional ist. Bei Verwendung einer starken Lichtquelle kann ein Mattglasschirm verwendet werden. Ist sie jedoch nur schwach, so muß man einen durchsichtigen Schirm nehmen und das Bild durch ein Okkular betrachten. Auf dem Schirm sind zweckmäßig wagerechte und senkrechte Linien als Ablesemarken eingeätzt. Werden die unmittelbar betrachteten Diagramme auf Millimeterpapier gezeichnet, so ist die Uebereinstimmung der Ergebnisse, wie Versuche mit mehreren Beobachtern ergeben haben, etwa 5 v. H. Genauere Ergebnisse erhält man durch photographische Fixierung. Der besondere Vorzug des Instrumentes ist, daß es keinen Totgang besitzt und daß die Durchbiegung der Feder dem Drucke genau proportional ist, so daß die Diagramme mittels eines Planimeters integriert werden können. Die Eigenschwingung des Instrumentes beträgt etwa 1/700 Sekunde. Die Eichung erfolgt leicht in bekannter Weise durch Gewichte. Die Angaben des Instrumentes werden durch Ein- und Ausbau der Feder um höchstens ein bis zwei v. H. geändert. Da die Feder eine geringe Krümmung besitzt und erst durch das Einspannen in den Apparat gerade gerichtet wird, so ist eine geringe Vorspannung vorhanden, infolge deren Unterdrücke (Ansaugen) im selben Maßstab wie die anderen Angaben angezeigt werden. Bei etwa 100 aufeinander folgenden Zündungen weicht das umfahrene Diagramm um höchstens 1 v. H. von dem Mittelwerte (gleiche Belastung, Drehzahl und Gasdruck vorausgesetzt) ab; allerdings zeigt nach einem Ausschalten das folgende Diagramm bisweilen eine geringe Vergrößerung der Fläche. Drei Kolben, deren Querschnitte im Verhältnis 1 : 2 : 4 stehen, sowie zwei Federn, deren Steifigkeit sich wie 1 : 5 verhält, sind dem Instrument beigegeben, um einen möglichst weiten Meßbereich zu erhalten. (Hopkinson.) [The Electrical Review, London 1907, II, S. 748–750.] Pr. Messung der Temperatur im Zylinder einer Gasmaschine. Callendar & Dalleg haben die Temperatur in einer Gasmaschine an einem Punkt des Ansaugehubes gemessen, um dann von diesem aus sicher die Temperaturen während des ganzen Prozesses berechnen zu können, da die Messung der heißesten Temperaturen nicht möglich ist, weil bei diesen sämtliche Meßinstrumente zerstört werden. Um die Widerstandsthermometer diesen heißen Temperaturen zu entziehen, wurde die Spindel des Ansaugeventils durchbohrt und durch diese Durchbohrung ein Rohr gesteckt, welches an seinem Ende mit zwei dünnen Stäben einen kleinen Ventilteller trägt, der genügt, die Durchbohrung abzudichten. Wie die übrigen Ventile konnte auch dieses von der Steuerwelle durch einen Nocken betätigt werden. Durch das Rohr waren vier Kupferdrähte geführt, die vorn durch zwei dünne Platindrähte, von denen der eine 25,4 mm, der andere 9,5 mm lang war, zu zwei Stromschleifen verbunden waren; beide Schleifen befanden sich in benachbarten Zweigen einer Wheatstoneschen Brücke, neben der kürzeren noch ein Widerstand. Zur Messung der Temperatur kommen somit nur die 15,9 mm des längeren in betracht und die Fehlerquellen, welche durch Wärmeleitung vom Kupferdraht veranlaßt werden, sind kompensiert. Von der Steuerwelle aus wurde das kleine, das Thermometer enthaltende Ventil zur gewünschten Zeit in das Innere gedrückt und somit die Platindrähte der Temperatur des Zylinderinnern ausgesetzt. Während dieser Zeit wurde durch einen auf der Steuerwelle sitzenden Kontakt besonderer Konstruktion der Strom in der Brücke auf bestimmte Dauer geschlossen und eine Ablesung gemacht. Zur Erprobung der Methode wurden zunächst Versuche angestellt ohne Zündung, bei denen also die Maschine von außen angetrieben wurde. Die Temperatur wurde an verschiedenen Punkten des Kompressions- und des Expansionshubes gemessen. Indem diese Temperatur für einen Punkt, ungefähr Mitte des Kompressionshubes als die wirkliche angesehen wurde, konnten von hier aus die Temperaturen aus dem gleichzeitig genommenen Indikatordiagramm berechnet werden unter Benutzung des Exponenten 1,4. Beide Temperaturkurven decken sich nicht vollständig. Noch etwas größer, bis zu 14° im heißesten Punkt, war der Unterschied bei der zweiten Gruppe der Vorversuche, bei der die Ventile geschlossen gehalten wurden. Da hier der Zylinderinhalt vollständig bewegungslos ist, ist es erklärlich, daß die Angaben des Thermometers etwas gegen die Angaben des Indikators zurückbleiben. Verf. halten durch diese Versuche ihre Methode für hinreichend gesichert. Sie haben dann, während die Maschine arbeitete, die Temperatur des Ansaugehubes unmittelbar nach dem Schluß des Einlaßventils gemessen. Je nach dem Gehalt der Ladung schwankt sie zwischen 95° und 125°. Die Temperatur der angesaugten Luft war 20°, die Manteltemperatur 27° und das Kompressionsverhältnis 4,68. „Die Versuche waren indessen nicht weit genug ausgedehnt, um die Abhängigkeit der Ansaugetemperatur von den verschiedenen Bedingungen zu zeigen.“ Von dieser Temperatur ausgehend sind nach dem Indikatordiagramm für zwei Versuche die Explosionstemperaturen von 2250° C und 2500° C berechnet. [Proc. Roy. Soc. London 1907, 80 A., S. 57.] Dr. K. Schr. Darlings Einrichtung zur Prüfung von Wärmeschutzmassen. Das Verfahren beruht auf dem bekannten Prinzip, das Innere eines mit der zu prüfenden Schutzmasse umkleideten Gefäßes mit Hilfe des elektrischen Stromes zu heizen und aus dem Stromverbrauch die zur Erzielung bestimmter Temperaturen erforderliche Wärmemenge zu berechnen. In Fig. 1 ist K ein luftdichter, kupferner Kessel von kreisförmigem Querschnitt, 200 mm Höhe und 150 mm Durchm.; er wird vollständig mit der Schutzmasse L von gleichmäßiger Dicke umkleidet. Als Wärmequelle zum Heizen des Kesselinnern dient eine Glühlampe ohne Fassung. Die Stromzuleitung geht durch eine Stopfbüchse, die zum Einbringen der Lampe entfernt werden kann. Zwischen beiden Drähten ist das Voltmeter V eingeschaltet und in einem der Drähte ferner das Amperemeter A und der Rheostat R. Die Temperatur im Innern des Kessels K wird mit einem Luftthermometer folgender Anordnung gemessen. Textabbildung Bd. 323, S. 174 Fig. 1. Vom Kessel K führt das Messingrohr T zum Glasrohr G, das durch das biegsame Rohr F mit dem Quecksilbergefäß C verbunden ist. Bei steigender Temperatur wird C so hoch angehoben, daß der Quecksilberspiegel stets auf eine am Glasrohr G angebrachte Marke einspielt. Das Steigen des Luftdruckes wird hierbei an dem Stande des Quecksilberspiegels im Gefäß C zur Skala S abgelesen. Mit dem Rohr G ist das Gefäß D verbunden, das mittels einer Schraube verschließbar ist. Wird das Gefäß geöffnet, so steht das Innere des Kessels K unter dem Druck der Atmosphäre und beide Quecksilberspiegel stellen sich auf gleiche Höhe ein. Damit keine Feuchtigkeit zutritt, ist D mit trocknendem Material gefüllt. Die Anfangstemperatur wird an einem genauen Thermometer im Deckel des Kessels abgelesen. Hierauf wird das Gefäß C angehoben, bis der Quecksilberspiegel bis zur Marke am Rohr G reicht, und der Stand des Spiegels in C abgelesen. Aus dem Unterschied des späteren Standes gegen den ursprünglichen wird dann die zugehörige Temperatur bestimmt. Z.B. beträgt der Unterschied bei 180° C gegen 10° C Anfangstemperatur und bei 765 mm Barometerstand 45,4 mm. Zum Versuch wird das Gefäß D abgeschlossen und unter Ausschaltung des Rheostaten R voller Strom gegeben, bis der Druck 20–30 mm größer ist als der gewünschten Versuchstemperatur entspricht; das Gefäß C wird hierbei stufenweise angehoben. Nun wird ein Teil des Widerstandes R eingeschaltet und die Temperatur absinken lassen, bis der Quecksilberstand die richtige Höhe erreicht hat. Ist der Widerstand richtig eingestellt, so bleibt die Temperatur konstant, und werden nun nach 10–15 Minuten das Ampere- und Voltmeter abgelesen. Die Wärmemenge in Kalorien, die i. d. Sekunde durch die zu prüfende Schutzmasse hindurchgeht, ergibt sich dann aus der Gleichung: Volt × Amp. × 0,24 = Kalorien f. d. Sekunde. Die Versuche sind im Raum von möglichst gleichbleibender Luftwärme auszuführen und zwar zum Vergleich mehrerer Schutzmassen bei gleicher Dicke der letzteren. Für Temperaturen bis zu 220° C hat sich die Dicke von ⅝ Zoll als zweckmäßig erwiesen; für höhere Temperaturen soll sie größer gewählt werden. Für Wärmegrade unter oder über 130°C werden Lampen von 16 Kerzen oder 32 Kerzen verwendet. [Engineering 1907, II, S. 790 und 791.] ε. Versuche an einer kleinen Dampfturbine mit veränderlicher Umlaufzahl mit Umsteuerbarkeit. Die Versuche bezweckten die Klärung der Frage, wie weit sich die Geschwindigkeit einer Dampfturbine ohne zu starke Beeinflussung der Dampfökonomie verändern läßt, eine Frage, welche namentlich für den Turbinenbetrieb auf Kriegsschiffen wichtig und beispielsweise bei der Parsons-Turbine durch Zuschalten weiterer Rädergruppen eine praktische Lösung gefunden hat freilich auf Kosten des Gewichts und des Raumbedarfs. Beluzzo geht von dem Gedanken aus, eine Reaktionsturbine mit verschiedenen Dampfzuführungsstellen und mehreren Gruppen von Leitapparaten zu schaffen, die mit wechselndem Reaktionsgrad arbeiten, so zwar, daß bei der niedrigsten Tourenzahl der Reaktionsgrad = 0 ist. Die Versuchsturbine von 80 PSe Leistung und normal 3000 Umdreh. ist mit zwei Gruppen von Leitapparaten versehen, die alle beide benutzt werden, wenn die Tourenzahl auf 2000 sinkt. Bei n = 3000 werden sechs Laufräder in zwei Druckstufen beaufschlagt. In der ersten Stufe expandiert der Dampf mit geringem Reaktionsgrad von seiner Anfangsspannung ungefähr auf Atmosphärendruck, in der zweiten Stufe auf den Kondensatordruck. Bei n = 2000 und einer Leistung von 40 PSe wird der Frischdampf durch eine andere Oeffnung zugeführt und beaufschlagt noch eine weitere Gruppe von vier Rädern, die mit Schaufeln von doppelter Krümmung versehen sind. Die innere Seite der Schaufeln wird beim Vorwärtsgang, die äußere beim Rückwärtsgang benutzt. Die Turbine arbeitet jetzt als Aktionsturbine mit drei Druckstufen; die Expansion findet hauptsächlich im ersten Leitapparat statt. Die Maschine konnte in 50 Sek. von der vollen Tourenzahl 3000 umgesteuert werden. Bei n = 2000 betrug die Zeit für das Umsteuern auf die gleiche Umlaufzahl beim Rückwärtsgang 31 Sek. und bei n = 1100 nur 15 Sek. Das Gewicht der rotierenden Teile mit einem mittleren Durchmesser von 600 mm betrug 480 kg. Ohne Benutzung der Umsteuervorrichtung brauchte die Turbine 1100 Sek. von n = 3000 bis zum Stillstand. Textabbildung Bd. 323, S. 175 Fig. 1. Zur Bestimmung des Dampfverbrauchs wurden verschiedene Versuche angestellt, die sich für die verschiedenen Geschwindigkeiten bei Leerlauf auf je 1 Stunde und bei Belastung auf je 1 ½ Stunden erstreckten und deren Ergebnissein Fig. 1 dargestellt sind. Der Dampfdruck betrug 16 kg/qcm, die Temperatur 220°, das Vakuum im Kondensator 68 cm Hg. Kurve a gilt für n = 3000, Kurve b und c für n = 2000. Bei Kurve c wurde die zweite Dampfzuführung benutzt, bei a und b hingegen nicht. Beim Rückwärtsgang wurde ein Dampfverbrauch von 16,4 kg für die PSe/Std. gemessen. (Beluzzo.) [Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1907, S. 493 bis 496.] M. Sicherheitsvorrichtungen für die Turbinenleitung. Die hauptsächlichste Gefahr für die Druckleitung einer Turbinenanlage, die mit einigermaßen hohem Gefälle arbeitet, bilden die Wasserstöße, welche bei jedem schnelleren Rohrabschluß durch die Verzögerung der in der Leitung befindlichen Wassermenge hervorgerufen werden. In einer Turbinenleitung von 1000 m Länge und 1 qm Querschnitt bei einem Gefälle von 100 m und bei einer Höchstgeschwindigkeit des Wassers von 1,5 m i. d. Sekunde berechnet sich die Drucksteigerung für eine Schließzeit des Regulators von zwei Sekunden auf 76 v. H., einer Druckzunahme von 11 auf 17,6 at entsprechend. Die angegebene Schließzeit gilt für Wasserkraftanlagen von beliebiger Größe und muß eingehalten werden, wenn eine genaue Regulierung möglich sein soll. Die Einrichtungen, welche dazu dienen, die Turbinenleitungen vor solchen Druckzunahmen zu schützen, sind entweder solche, die das Entstehen des Wasserstoßes verhindern sollen; hierher gehören die Synchron- oder Abweisdüsen, die allerdings ihren Zweck – Erhaltung einer unveränderlichen Druckflußwassermenge – nur bei Tangential- oder Pelton-Wasserrädern erreichen und nur dort anwendbar sind, wo Kraftwasser im Ueberfluß vorhanden ist, und die mit dem Geschwindigkeitsregulator verbundenen Druckregulatoren, die beim Schließen der Einlaufquerschnitte Leerlauföffnungen von gleicher Weite freigegeben, die an die Druckleitung angeschlossen sind, und die sich dann langsam wieder schließen. Diese Einrichtungen sind allerdings nur dann wirksam, wenn die Wasserstöße durch den Reguliervorgang hervorgerufen werden. Vorrichtungen, die unmittelbar für den Schutz der Leitung dienen, sind ferner Standrohre und Druckausgleichrohre mit Ueberlaufbehältern, die allerdings für größere Druckhöhen der Kosten und der Ausführungsschwierigkeiten wegen kaum in Betracht kommen, sowie die Sicherheitsventile. Bei Anwendung unmittelbarer Feder- oder Gewichtsbelastung haben diese aber den Nachteil, daß sie erst zu wirken anfangen, wenn ein Ueberdruck, 10–15 v. H., vorhanden ist und daß sie sich auch zu spät schließen. Letzteren Uebelstand hat man durch Anwendung von Kataraktkolben, die erst beim Schließen in Tätigkeit treten, z.B. bei der 3,5 km langen Druckleitung der Karbidwerke Flums (Schweiz) behoben. Die Empfindlichkeit der Sicherheitsventile hat sich jedoch erst erhöhen lassen, als man zur Konstruktion der indirekt wirkenden Ventile überging. Bei diesen ist das empfindliche Organ von dem eigentlichen Ventil getrennt und dient nur dazu, eine Hilfskraft auszulösen, die das Sicherheitsventil betätigt. Solche Einrichtungen sind bei dem Elektrizitätswerk Hohenfurt in Böhmen und bei einer 2700 PS-Pelton-Turbine von H. Breuer in Höchst am Main ausgeführt worden. (Graf.) [Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1907, S. 544–547.] H. Die Kältemaschine nach Audiffren. Um die Stopfbüchsen bei Kältemaschinen zu vermeiden, bringen Audiffren & Singrün auf einer zum Teil hohlen Welle zwei kugelartige Gefäße fest an, deren eines der Verdampfer ist, während im anderen der Kompressor sich befindet. In dieser Kugel ist auf der Welle drehbar aufgehängt ein zylindrisches Gefäß, welches durch ein unten befestigtes Bleigewicht stets senkrecht erhalten wird, auch wenn die Welle sich dreht. Innerhalb dieses Gefäßes ist die Welle gekröpft, für die Kolbenstange des Kolbens des in diesem Gefäß unten mit zwei Zapfen aufgehängten oczillierenden Kompressionszylinders. Diesem strömen die Dämpfe durch die hohle Achse aus dem Verdampfer zu, während die komprimierten in die Kugel austreten und sich an deren Wandungen kondensieren, die bei der Drehung außen durch Kühlflüssigkeit streichen. Das Kondensat sammelt sich in der äquatorialen Zone der Kugel und wird von hier durch ein durch die hohle Achse gehendes Rohr dem Verdampfer zugeführt, dessen äußere Wandung durch die kühlende Flüssigkeit streicht. In der den Kompressor enthaltenden Kugel befindet sich noch Oel, welches spez. leichter ist als das Kondensat und folglich in der äquatorialen Zone innerhalb desselben sich ansammelt. Ein Mitnehmer führt es in das senkrecht gehaltene Gefäß, so daß der Kompressor wie eine Geryckluftpumpe arbeitet. [Compt. Rend. d. S. d. l'Akadémie des Sciences 1907, Paris, S. 1268.] Dr. K Schr.