Die Internationale Luftschiffahrt-Ausstellung in Frankfurt a. Main 1909. Von August Bauschlicher, Zivilingenieur, Frankfurt a. Main. (Schluß von S. 43 d. Bd.) Die internationale Luftschiffahrt-Ausstellung in Frankfurt a. Main 1909. Von erheblichem Interesse für die Triebwerke des Flugmaschinenbaues sind auch besonders leichte Kugellager, da fraglos beim Motor durch Anwendung der Kugellager dessen Betriebssicherheit gewinnt, da Kugellager nicht fressen, wie auch deren Reibungsarbeit geringer ist als bei Gleitlager. Ich habe für die Zwecke des Flugmaschinenbaues zwei leichte Spezialkugellager geschaffen (nach Fig. 11 und 12), wovon sich das eine nach Fig. 11 dadurch kennzeichnet, daß der äußere Laufring aus Gußstahlblech ist, vier Löcher zum Anflanschen besitzt, wie auch der innere Laufring soweit wie möglich ausgespart ist. Fig. 12 stellt ein stärkeres Kugellager für höhere Belastungen dar. Dasselbe unterscheidet sich insofern von dem ersteren nach Fig. 11, als der äußere Laufring mehr eine ⊤förmige Form erhält. Es sind zwar auch wieder vier Löcher zum Anflanschen vorgesehen, und der Befestigungsflansch ist sehr dünn gehalten, aber die Rippen vermögen auch seitliche Beanspruchungen besser aufzunehmen. Diese Flanschenlager gestatten einen einfachen Einbau in das Motorengehäuse, ohne daß besondere Gehäuse oder Befestigungsdeckel notwendig wären. Textabbildung Bd. 325, S. 57 Fig. 11. Maßstab 1 : 3. Eine sehr wichtige Rolle im Flugschiffbau spielen auch die Zahnräder. Die Gleitzähne üben bekanntlich unter sich eine beträchtliche Zahnreibung aus, außerdem hat man bei hochbeanspruchten sehr leichten Maschinenteilen mit fortwährenden Vibrationen zu rechnen. Die Zahndrücke verursachen allerlei Durchbiegungen und von einer Zahnauflage längs einer Linie ist bei breiten Gleitzähnen kaum die Rede. Der Verfasser dieser Zeilen hat deshalb eine neue Art von Verzahnungen geschaffen, bei der ein kugelig ausgebildeter Zahn drehbar zwischen zwei Scheiben lagert und mit einem relativ schmalen Gleitzahnrad zusammenarbeitet. Es tritt hierdurch an der Zahndruckstelle keine Gleitreibung, sondern eine rollende Reibung auf. Außerdem berührt der kugelige Zapfen das Gegenrad nur an Punkten und diese Punktberührung gestattet, daß sich die Eingriffslage der Räder etwas ändern, d.h., daß sich die Welle auch stark durchbiegen kann, ohne daß dadurch der Eingriff merkbar darunter leiden würde. Bei kugeligen Zahnrädern nach Fig. 13 tritt in jeder Stellung des Zahnrades eine Punktberührung auf, und auf diese Weise ist ein Universalrad geschaffen, das sowohl für Kegelräderantriebe als auch für Stirnräderantriebe angewendet werden kann. Für beide Antriebsarten kann dieselbe Kugelzapfenform samt der zugehörigen Gleitzahnform bestehen bleiben. Es ist noch anzumerken, daß die Kugelzapfen in eigentümlicher Weise gelagert sind, derart, daß die kugeligen Zapfenenden einerseits in der Zahnscheibe an Punkten auflaufen, und daß sie andererseits in der zylindrischen Bohrung linear aufliegen. Diese Zapfenlagerung ist aus dem Grunde gewählt, damit bei etwaigen Arbeitsungenauigkeiten in der Herstellung der beiden Zahnscheiben und bei Durchbiegung der Zapfen stets eine gleichmäßige Zapfenanlage stattfindet und ein Ecken der Zapfen ausgeschlossen ist. Textabbildung Bd. 325, S. 57 Fig. 12. Maßstab 1 : 3. Eine gleich große Bedeutung für den Flugmaschinenbau haben auch vorzügliche Kettenkonstruktionen. Man verwendet Ketten sowohl zur Uebertragung der motorischen Kraft auf die Schrauben, als auch zum Antrieb der Steuervorrichtungen, Ventilatoren, Magnetapparaten, Oelpumpen eines Motors. Im allgemeinen kann man sagen, daß die bestehenden Ketten, insbesondere die Rollenketten, ihren Zweck ganz gut erfüllen. Es seien hier besonders die Renoldschen Ketten für schnellaufende Getriebe erwähnt.s. D. p. J. 1903, Bd. 318, S. 441 u. 1907, Bd. 322, S. 699. Immerhin sind diese Ketten sehr schwer, und die einzelnen Glieder zeigen im Laufe der Jahre in den Gliedern einen starken Verschleiß. Die Kette streckt sich, und eine gestreckte Kette arbeitet sehr geräuschvoll. Die Riemenübertragung scheidet für die Zwecke des Flugschiffbaues vollkommen aus, da sich ein Riemen durch den Einfluß der Nässe und durch die abwechselnde Sonnenwärme in der Länge fortwährend ändert. Auch im Automobilbau hat man ungünstige Erfahrungen mit dem Riemen gemacht. Auch dort ist er durch Ketten oder Gelenkwellenantriebe ersetzt worden. Textabbildung Bd. 325, S. 57 Fig. 13. Maßstab 1 : 2. Wohl hat man durch den Stahlbandantrieb von Eloesser die Mängel der Lederriemen oder Gummiriemen, das ist das Strecken derselben, beseitigt. Der Stahlbandantrieb befriedigt auch in allen jenen Fällen, wo starke Temperatureinflüsse zu fürchten sind. Graf von Zeppelin verwendet ja ebenfalls Stahlband als Kraftübertragungsmittel. Es ist aber immerhin noch eine starke Zugspannung zur Erzielung für die zur Uebertragung der Arbeit erforderliche Reibung notwendig. Um nun diese Reibung wegzuschaffen, habe ich eine gliederlose Bandkette nach Fig. 14 konstruiert. Die Konstruktion dieser Kette ist dadurch gekennzeichnet, daß in Stahlstreifen von 0,3–1 mm Stärke und entsprechender Breite ovale Schlitze gestanzt werden und daß in diese Schlitze parabolisch gestaltete, gehärtete Stiftenfortsätze, welche in die Riemenscheiben eingeschlagen sind, eingreifen und somit diese Stifte das gelochte Stahlband positiv antreiben. Man kann also das Stahlband spannungslos um die Scheiben legen, da die Stifte die Ketten mitnehmen. Gleichzeitig überträgt auch das Band einen Teil der Kraft durch Reibung. Zur Uebertragung kleiner Kräfte sind breitere Bänder und zwei Stiften- reihen vorgesehen. Textabbildung Bd. 325, S. 58 Fig. 14. Es sei nebenbei bemerkt, daß die im Stand der Automobiltechnischen Gesellschaft auf der „IIa“ ausgestellten Bandketten während der Ausstellung auf einer Exzenterpresse mit selbsttätigem Materialvorschub im Stande der Firma L. Schuler in Göppingen i. Württemberg erzeugt wurden. Nächst dem Motor sind heute die Schrauben das wichtigste mechanische Organ eines Flugschiffes. Es ist bemerkenswert, daß sich die zweiflügige Schraube fast allgemein durchsetzt und bei Flugapparaten möglichst nur immer eine Schraube zur Anwendung gelangt, während bei Lenkballons meist 2–4 Schrauben verwendet werden. Ferner ist es eigentümlich, daß Stahlschrauben vielfach durch Holzschrauben ersetzt werden. Textabbildung Bd. 325, S. 58 Fig. 15. Chauvière-Paris baut bekanntlich Holzschrauben, die aus mehreren Stücken zusammengesetzt sind und die, wie die Versuche ergeben, recht fest sind. Auf der „IIa“ war eine Holzschraube von Chauvière ausgestellt. Wenn auch die Blechschraube gegenwärtig noch nicht so gut als die Holzschraube erscheint, so ist Holz als ein unter Witterungseinflüssen stark leidender Baustoff für Schrauben doch nicht das Richtige. Wenn Stahlblechschrauben brechen, so liegt das nur an der ungenügenden Befestigung der Flügel. Die Firma Rudolf Chillingworth in Nürnberg fertigte daher hohle Schrauben aus Blech an, die, wie die Proben bewiesen haben, recht stabil sind. Die Firma baut die Schrauben in mehreren Ausführungsformen und hat besonders auf den guten Verband der Flügelwurzel mit der Nabe geachtet. Da sich einfaches Blech an der Wurzel biegt, wurde, wie Fig. 15 zeigt, ein einzelner Flügel aus zwei Blechen gebildet, die an den Paßstellen, wo sie aneinander anschlagen, autogen geschweißt sind. Die Flügel kennzeichnen sich daher durch günstige geschlossene Hohlquerschnitte und scheinen ein ausreichendes Widerstandsmoment zu haben. Nächst der Schraube interessieren uns auch die Zubehörapparate für den Motor, insbesondere die magnetischen Zündapparate, Vergaser usw. Kühlapparate und Vergaser wurden von verschiedenen Seiten ausgestellt, und es ist besonders zu erwähnen, daß für Luftschiffmotore Hochspannungszündung vorherrschend ist, bei der durch einen Magnetapparat indizierte Ströme erzeugt werden, die in den bekannten Zündkerzen im Zylinder in Form von sehr heißen Funken überspringen. Derartige Apparate werden oft vielfach noch in Verbindung mit einer Akkumulatorenbatterie benutzt und zu Anfang beim Anlassen des Motores Batteriestrom verwendet; nachdem der Motor auf richtige Tourenzahl gekommen ist und der Magnetapparat eine genügende Ankergeschwindigkeit besitzt, wird auf Magnetzündung umgeschaltet. Es hatten die führenden Firmen wie Robert Bosch in Stuttgart, Ernst Eisemann & Co. in Stuttgart, Mea Zündapparate-Gesellschaft in Stuttgart, Taunus-Zünderfabrik, G. m. b. H., Frankfurt a. M., leichte Magnetapparate ausgestellt, die 6–7 kg wiegen und dabei für die Zündung von sechs- und achtzylindrigen Motoren geeignet sind. Auf die Detailkonstruktion der Zündapparate näher einzugehen, soll verzichtet werden, da deren Konstruktion bereits zur Genüge bekannt ist. Bis auf einige Gewichtserleichterungen hat man auch an den Konstruktionen für die Zwecke des Flugschiffbaues nichts geändert. Das Gleiche gilt auch von den Vergasern. Nur wäre hier hervorzuheben, daß an verschiedenen Stellen versucht wird, Vergaser ohne Schwimmerregulierung des Benzins zu bauen und dieselben für verschiedene Brennstoffe, auch für schwer zu vergasende Benzole brauchbar zu machen. Diesen Forderungen scheint der von Ingenieur Fritz Dürr in Frankfurt a. M. geschaffene Vergaser sehr zu entsprechen, auf deren Detailkonstruktion aber wegen der vielerlei Fragen, die dabei zu erörtern wären, ebenfalls nicht näher eingegangen werden soll. Bemerkt sei noch, daß bei verschiedenen Motoren von einem Vergaser überhaupt abgesehen wird, und daß vielfach Benzin durch Nadelventile in die Saugrohre eingelassen wird, wie es Levavasseur bei dem Antoinette-Motor macht. Wohl ist diese Vorrichtung einfach, aber die Regulierung der Brennstoffzufuhr ist nicht ganz zuverlässig. Der besondere Vergaser ist als betriebssicherer anzusehen. Textabbildung Bd. 325, S. 58 Fig. 16. Neue Gedanken entwickelte man auch im Bau von Kühlapparaten, und es seien insbesondere die Kühlapparate der Firma Basse & Selve in Altena in Westfalen erwähnt, die statt aus Messing aus Aluminium bestehen. Das Leitungsvermögen von Aluminium ist besser als das von Messing. Setzt man letzteres gleich 100, so beträgt es für Kupfer 300 und für Aluminium 180. Außerdem ist das Gewicht des Aluminiumkühlers nur fast ein Drittel von dem eines Messingkühlers. Die Firma Basse & Selve wendet eine originelle Detailkonstruktion für die Verbindung der Kühlrohre mit den Stirnwänden des Kühlers an, indem sie Aluminiumrohre von 10 mm lichter Weite und 0,2 mm Wandstärke durch Dorne fest in die etwa 2 mm starken Stirnwände einpreßt. Der Dichtungsdruck wird durch einen schlanken konischen Dorn erzeugt (s. Fig. 16). Fig. 17 zeigt einen nach dieser Konstruktion gebauten Kühler für das Großsche Militärluftschiff, der bei einem Eigengewicht von 50 kg für einen Motor von 150 PS ausreichen soll. Neuerdings stellt die Firma auch Versuche mit gelöteten Aluminiumrohren an, die bereits gute Erfolge zeitigen sollen. Textabbildung Bd. 325, S. 59 Fig. 17. Kühlapparat aus Aluminium von Basse & Selve. Textabbildung Bd. 325, S. 59 Fig. 18. Luftventil für den Parsevalballon aus Aluminium. Interessant ist auch das aus Aluminium bestehende Ventil für den Parseval-Ballon nach Fig. 18. Bekanntlich pumpt beim Parseval-Ballon ein Ventilator Luft abwechselnd in die im Ballon angeordneten beiden Luftsäcke. Das Luftventil wird je nach Art der Ballonlage umgesteuert, derart, daß Drosselklappen die eine oder die andere Leitung freigeben und in einen Luftsack Luft eingepumpt wird, während aus dem anderen Luftsack Luft entweicht. Textabbildung Bd. 325, S. 59 Fig. 19 u. 20. Ventil und Schutzhaube geöffnet. Ein wichtiges Maschinenelement des unstarren Ballons und auch des Freiballons ist auch das Ballonventil nach Fig. 19, wie es die Ballonfabrik August Riedinger in Augsburg schon seit Jahren mit Erfolg ausführt. Das eigentliche Ventil trägt bei c einen eingelassenen Dichtungsring. Das Ventil b wird durch Drahtseile, die sich um federnde Rollen wickeln, an den Ventilrahmen e gezogen. Fig. 19 und 20 zeigen das geöffnete Ventil und die obere geöffnete Schneeschutzhaube, während Fig. 21 das geschlossene Ventil und die geschlossene Schneeschutzhaube darstellt. Fig. 22 zeigt die Scharnierausbildung der Schutzhaubengitter und die sie niederziehende Feder. Die Vereinigten Gummiwarenfabriken, Harburg-Wien haben ein anderes Ballonventil geschaffen, das sich dadurch kennzeichnet, daß die Ventilklappe nicht durch Drahtseile, sondern durch vier Nürnberger Scheren geführt wird, wie dies in Fig. 23 zu ersehen ist. Die übrigen Ballonzubehörteile wie viereckige Gondeln aus Weidengeflecht, Gondelringe für Freiballons, Kabel und Seile zum Befestigen der Gondeln möchte ich, weil zu bekannt, nicht besprechen, zumal diese Teile auch durch die gänzlich veränderte Gondelkonstruktion der Lenkballons an technischem Interesse verlieren. Höchstens wäre eine von Ingenieur Rodeck gebaute dreieckige Gondel zu erwähnen, die, weil an drei Punkten aufgehängt, statisch besser bestimmt ist als die an vier Punkten aufgehängte Gondel. Textabbildung Bd. 325, S. 59 Fig. 21. Ventil und Schutzhaube geschlossen. Dagegen sollen im folgenden noch einige wichtige Elemente der Flugapparate beschrieben werden. Zunächst seien hier Laufradnaben für die Laufräder der Flugapparate erwähnt, die sich im allgemeinen mit der Konstruktion der Fahrradnaben decken. Der Verfasser hat eine vereinfachte Form von Laufradnaben konstruiert, bei der die Laufradnabe nur aus dem den Kugellauf enhaltenden Nabenkörper, den Tragkugeln und einer Achse besteht, in die ebenfalls die Kugellaufrillen eingestochen sind (s. Fig. 24). Für diese Nabe und die Achse ist Nickelchromstahl N. C. 4 der Bismarckhütte verwendet worden. Die Achse ist zur Verminderung des Gewichts ausgebohrt und zur Aufnahme von Schmiermitteln eingerichtet. Die vordere Verschlußschraube dient zum Verschluß des Erleichterungsloches. Textabbildung Bd. 325, S. 60 Fig. 22. Ein wichtiges Maschinenglied für Flugapparate sind auch geeignete Verbindungen, und es sei eine Klemmverbindung zum Verbinden von Stahlrohren event. auch Bambusrohren (Baurat Rudolf Chillingworth) nach Fig. 25 gezeigt. Auf die genaue Beschreibung der Detailkonstruktion soll verzichtet werden und es sei hier nur erwähnt, daß die Verbindung ungeteilter Rohre immer etwas umständliche Verbindungsglieder erfordert. Geschnittene Hölzer, die durch Zapfung verbunden werden und bei denen die Verbindungsstellen durch Eckwinkel oder Beschläge verstärkt werden, sind vielfach vorzuziehen. Textabbildung Bd. 325, S. 60 Fig. 23. Ballonventil der Vereinigten Gummifabriken Harburg-Wien. Zivilingenieur Oskar Ursinus, Frankfurt a. M., hatte ebenfalls Kreuzverbindungen für Bambusrohre ausgestellt. Man kommt aber stets zu verwickelten Konstruktionen, wie man auch die Klemmverbindungen ausbilden mag. Textabbildung Bd. 325, S. 60 Fig. 24. Da auch die Frage einer leichten Karosserie und eines bequemen Sitzes bei Flugapparaten in Erwägung gezogen werden muß, hatte ich einen leichten Sitz nach einem neuen Hohlbausystem ausgestellt, der bei gleicher Festigkeit wesentlich leichter als die bisherigen Automobilsitze ist. Der Sitz nach der Fig. 26 besteht aus einem durchlaufenden Holzrahmen, der vollkommen hohl ist. Die Rahmenhölzer sind aus zwei Teilen. Sie werden gebogen, ausgehöhlt und dann miteinander verleimt. An abgesetzte Innen- und Außenseiten des Holzrahmens nach Fig. 27 werden dünne Aluminiumbleche von etwa 0,5 mm Stärke angeschlagen, wodurch der Oberrahmen mit dem Unterrahmen versteift wird, ohne daß besondere Stützleisten notwendig wären. Der Sitzrahmen besteht ebenfalls aus ausgehöhlten zweiteiligen Leisten, und es schließen an eine vordere Querleiste zweiteilige hohle Holzstreben radial an. Die beiden Aluminiumbleche sind derart in den Rahmen eingelassen, daß noch innere Holzflächen zum Annageln des Polstermaterials und noch äußere Zierleisten übrig bleiben. Bei reinen Blechsitzen bereitet die Anbringung von Polstermaterial Schwierigkeiten, die durch diese Konstruktionen behoben sind. Es sei noch bemerkt, daß zwischen den zwei Blechen ein Luftraum besteht, der die Wärme schlecht weiterleitet. Das Gewicht dieses Sitzes beträgt 5,8 kg und ist um die Hälfte geringer wie ein Automobilsitz mit gleichen Abmessungen. Bei Verwendung von Aluminium-Magnesium-Blechen mit einem spez. Gewicht von 1,8 wäre noch eine weitere Gewichtserleichterung möglich. Der ausgestellte Sitz wurde von den Karosseriewerken Georg Kruck in Frankfurt a. M. ausgeführt. Textabbildung Bd. 325, S. 60 Fig. 25. Textabbildung Bd. 325, S. 60 Fig. 26. Textabbildung Bd. 325, S. 60 Fig. 27. Daß Holz als Konstruktionsmaterial ganz vorzüglich sein kann, zeigen verschiedene Gitterelemente des Ingenieur Gustav le Bell in Essen. Es werden sowohl Säulen und Träger, als auch eigentliche Gestelle für Tragflächen aus dünnen Holzstäbchen quadratischen oder rechteckigen Querschnitts zusammengesetzt. Die enorme Tragkraft solcher Holzgitterträger geht daraus hervor, daß ein Träger mit einer Sprengweite von 2 m, einer Gitterhöhe von 200 mm, einer Gitterbreite von etwa 80 mm und einer Stärke von 5 mm der einzelnen Trägerglieder eine gleichmäßige Belastung von sechs nebeneinander aufgehängten Gewichten von 150 kg aushielt, ohne zu brechen. Eine Durchbiegung der Holzträger fand allerdings statt, die aber durchaus natürlich erschien. Gerade für Flugmaschinen sind federnde Glieder durchaus erwünscht und ganz starren Konstruktionen vorzuziehen.