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