| Titel: | Polytechnische Schau. | 
| Autor: | Kalpers | 
| Fundstelle: | Band 342, Jahrgang 1927, S. 153 | 
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                        Polytechnische
                              								Schau.
                        (Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszüge
                           								– nur mit Quellenangabe gestattet.)
                        Polytechnische Schau.
                        
                     
                        
                           Die neuen Einheitslokomotiven der Reichsbahn.Die Vorteile der Normung und Typung im Lokomotivbau.
                              									(Nachdruck verboten.) Von den gesamten Ausgaben einer Eisenbahn bilden die
                              									Aufwendungen für die Beförderung der Züge einen Hauptteil. Von ihnen entfällt etwa
                              									die Hälfte auf die Verzinsung und Tilgung des Anlagekapitals für die Lokomotiven und
                              									deren Unterhaltung in den Eisenbahnwerkstätten. Somit besteht aller Anlaß, diesen
                              									wesentlichsten Teil der Beförderungskosten möglichst niedrig zu halten, ganz
                              									besonders aber für unsere Reichsbahn, die aus ihren Einnahmen alljährlich
                              									beträchtliche Summen an unsere Feinde abführen muß. In den ersten Jahren nach dem
                              									Kriege erschien eine Herabsetzung der Anschaffungskosten der Lokomotiven bei der
                              									allgemeinen Teuerung sowie bei der geringen Beschäftigung der deutschen
                              									Lokomotivfabriken, die den Auslandsmarkt als Absatzgebiet verloren hatten, nahezu
                              									unmöglich. Wenn dieses Ziel trotzdem erreicht werden sollte, so mußten die Typung,
                              									die Normung und die Austauschbarkeit Hand in Hand gehen. Der Austauschbau ist die
                              									Vorbedingung für jede Reihenherstellung. Zu diesem Zwecke dürfen die Abmessungen
                              									jedes Teiles bestimmte Grenzen weder über- noch unterschreiten, so daß die Teile
                              									beliebig zusammengebaut werden können. Zur Einschränkung der Bauteile eines
                              
                              									Lokomotivparks war es ferner nicht nur notwendig, jeden Bauteil so symmetrisch
                              									auszubilden, daß er auf beiden Seiten derselben Lokomotive verwendet, sondern auch,
                              									daß er bei möglichst vielen Lokomotivgattungen unverändert eingebaut werden kann.
                              									Vor allem aber mußte die Eisenbahnverwaltung bestrebt sein. die Zahl der
                              									Lokomotivgattungen einzuschränken, so daß möglichst viele Lokomotiven gleicher
                              									Gattung beschafft werden konnten.
                           Die Vorteile der Typung. Normung und Austauschbarkeit beschränken sich nun keineswegs
                              									auf die Möglichkeit einer Reihenherstellung und damit geringerer Herstellungskosten:
                              									Auch für den eigentlichen Eisenbahnbetrieb ergeben sich wesentliche Ersparnisse. So
                              									können die Werkstätten in großtem Umfange Vorrichtungen und Sonderwerkzeuge zur
                              									Verbilligung der Ausbesserungsarbeiten einführen, ferner können die Lagerbestände an
                              									vor. ratsteilen wesentlich vermehrt werden, da die Zahl Her verschiedenen
                              									Vorratsteile erheblich herabgesetzt ist. Auch die Dauer Her Ausbesserungsarbeiten
                              									läßt sich erheblich verkürzen, da es nicht mehr notwendig ist den beschädigten Teil
                              									instandzusetzen und ihn wieder in die Lokomotive einzubauen, aus der er stammt;
                              									vielmehr kann dafür ein anderer bereits fertiger Teil vom Lager genommen in die
                              									instandzusetzende Lokomotive eingebaut werden, während der ausgebaute Teil bei
                              									Gelegenheit ausgebessert und für eine andere Lokomotive verwendet wird. Dieser
                              									Vorteil macht sich besonders bei der Ausbesserung der Dampfkessel bemerkbar, die
                              									erfahrungsgemäß die größten Verzögerungen verursachte. Welche Vorteile sich ferner
                              									für den Fahrdienst dadurch ergeben, daß die Lokomotivbesatzungen stets mit den
                              									gleichen Typen zu arbeiten haben und daß auch die Handwerker mit den Einzelheiten
                              									genau vertraut sind, gleichgültig, in welcher Gegend des Reichs die Lokomotiven
                              									fahren, braucht nicht besonders erwähnt zu werden.
                           Schon früher hatten die deutschen Eisenbahnen versucht, die Zahl der
                              									Lokomotivgattungen möglichst einzuschränken, jedoch waren im Jahre 1920, als die
                              									Deutsche Reichsbahn ins Leben gerufen wurde, neben einer großen Zahl einiger weniger
                              									aber neuerer Gattungen noch zahlreiche ältere Bauformen bei den Bahnen der einzelnen
                              									Länder im Betrieb, so daß nicht weniger als 210 verschiedene Lokomotivgattungen
                              									vorhanden waren. Es wird daher niemand wundern, wenn Jahre vergingen, bis die
                              									Entwürfe für die endgültige Bauweise der Einheitslokomotiven festgelegt waren. Man
                              									erkennt aber den Fortschritt, wenn man bedenkt, daß an die Stelle der früheren 210
                              									Lokomotivgattungen nur 16 verschiedene Reichsbahngattungen getreten sind, und zwar
                              									10 für den Streckendienst auf Hauptbahnen, 3 für den auf Nebenbahnen und leichten
                              									Dienst auf Hauptbahnen, sowie 3 für den Verschiebedienst.
                           Es lag nahe, bei der Beschränkung der Zahl der Gattungen so vorzugehen, daß man
                              									einige wenige Lokomotivgattungen, die sich am besten bewährt hatten, für die Zukunft
                              									ausschließlich anschaffte. Dieser Weg konnte jedoch nicht eingeschlagen werden, da
                              									die früheren Lokomotiven der einzelnen Länderbahnen in keiner Weise übereinstimmten
                              									und auch nicht genormt waren. Da man aber auf die oben erwähnten Vorteile der
                              									Normung and Typung nicht verzichten wollte, wurden die neuen Einheitslokomotiven
                              									entworfen. Alle 16 Reichsbahngattungen sind Heißdampflokomotiven und – mit Ausnahme
                              									der drei für den Verschiebedienst – mit Abdampfvorwärmern ausgestattet. Zuerst
                              									wurden einige solche Schnellzuglokomotiven von 120 Kilometer höchster
                              									Stundengeschwindigkeit und 2200 Pferdekräften Verdampfungsleistung geliefert, und
                              									zwar wurden sie zur Hälfte als Vierzylinder-Verbundlokomotiven und zur Hälfte als
                              									Zweizylinderlokomotiven ausgeführt, damit man im Betriebe feststellen kann, ob die
                              									Verbundwirkung bei Heißdampflokomotiven noch nennenswerte Vorteile bringt. Beide
                              									Ausführungsarten stimmen aber infolge der Typung im wesentlichen überein und sind im
                              									übrigen so durchgebildet, daß die im Wirtschaftlichkeitskampfe unterliegende
                              									Lokomotive durch Auswechselung der Zylinder mit Kolben, Treibstangen und
                              									Treibradsätzen 
                              									in die siegreiche Bauart umgebaut werden kann. Der gesamte Kessel mit Ausnahme
                              									des Rauchkammerbodens, der Rahmen und alle weiteren wichtigen und teuren Bauteile
                              									bleiben dabei völlig unverändert. So sind die neuen Lokomotiven der Reichsbahn ein
                              									gutes Beispiel dafür, daß weitgehende Vereinheitlichung in der Bauart die
                              									Möglichkeit nachträglicher Verbesserungen nicht ausschließt.
                           Dr.-Ing. F. Soltau.
                           Fortschritte und Aufgaben im Feuerungs- und Kesselbau.
                              									(Nach Prof. A. Loschge, München. Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen. 7.
                              									Jahrg., Heft 8, S. 218.) Der Feuerungs- und Kesselbau ist seit mehr als einem
                              									Jahrzehnt in einem Zustand der Entwicklung und Umbildung begriffen, der durch die
                              									bisher geleistete zielbewußte Arbeit wichtige Fortschritte gebracht hat. Es scheint
                              									sogar, daß sich auf dem Gebiete der Dampferzeugung nach den neuesten Erfolgen eine
                              									völlige Umwälzung ankündigt.
                           Die in Deutschland gebräuchlichsten Wanderroste werden in letzter Zeit in einer
                              									Breite von 6 m und darüber hergestellt, so daß sie heute mit einer Brennfläche von
                              									über 30 m2 ausgeführt werden können. Dadurch ist
                              									es möglich, bei Verwendung von zwei solcher Roste sogar Kessel von 1500 m2 Heizfläche mit Rostfeuerungen für hochwertige
                              									Kohle auszurüsten. Die Schlacke kann hierbei natürlich nicht mehr durch Handarbeit
                              									entfernt werden, sondern es muß durch Feuerbrücken und ähnliche Einrichtungen für
                              									eine selbsttätige Entschlackung der Roste gesorgt werden. Für Rohbraunkohle hat man
                              									den bewegten Schrägrost, den sog. Vorschubrost, eingeführt. Im Kraftwerk Finkenheerd
                              									des Märkischen Elektrizitätswerkes werden jetzt Kessel von 1200 m2 Heizfläche für etwa 40 kg/m2st Höchstbeanspruchung der Heizfläche mit solchen
                              									Vorschubrosten für Rohbraunkohle aufgestellt und hierbei die Temperatur der
                              									vorgewärmten Luft bis auf etwa 220 ° C gesteigert. Bei dem amerikanischen Stoker hat
                              									man sogar neuerdings in den Kraftwerken der Philadelphia Electric Co. (Chester,
                              									Richmond) erreicht, bei hochwertiger Steinkohle die Luftvorwärmung bis auf 300° C zu
                              									erhöhen. Diese hohen Lufttemperaturen sind nur möglich wegen der Bauart der
                              									Unterschubfeuerung selbst, der Anwendung wassergekühlter Wände, die eine fast
                              									unbegrenzte Lebensdauer aufweisen, und wegen des luftgekühlten Mauerbelages dicht
                              									über dem Rost, der noch den Vorteil hat, das lästige Ansetzen von Schlacken an den
                              									Mauersteinen vollständig zu verhindern. Durch möglichst langes Lagern der Asche im
                              									Feuerraum wird bei diesen Stokern ein fast vollständiges Ausbrennen ermöglicht,
                              									wodurch die Herdverluste sogar bis auf ½ v.H. des Kohlenheizwertes heruntergedrückt
                              									werden sollen.
                           Ein sichtbares Zeichen der fortgeschrittenen Entwicklung der Kohlenstaubfeuerungen
                              									ist die Ausrüstung der gesamten Kessel von je 1600 m2 Heizfläche des im Bau befindlichen Großkraftwerkes Rummelsburg bei
                              									Berlin mit diesen Feuerungen. In Amerika soll es gelungen sein, eine neue Bauart,
                              									die sog. Brunnenfeuerung, zu entwickeln, die mit Hilfe von Drallbrennern die
                              									Feuerraumleistung von 120000 auf etwa 350000 kcal/m3st zu steigern gestattet. Ganz besondere Bedeutung haben bei der
                              									Kohlenstaubfeuerung wassergekühlte Wände, da sie erst das Arbeiten mit höherer
                              									Feuerraumleistung und stark vorgewärmter Luft ermöglichen, ohne die Haltbarkeit der
                              									Feuerraumwände zu verringern. In Amerika hat man außer Kühlrohren noch
                              									Strahlungsüberhitzer in den Feuerraumeingebaut, weil es bei Kesseln mit
                              									Kohlenstaubfeuerung schwer ist, mit den in die Kesselzüge eingebauten
                              									Berührungsüberhitzern die gewünschte Dampftemperatur von 350 bis 400° C und darüber
                              									zu erreichen. Bei den Mahlanlagen haben sich Ring- und Kugelmühlen besser bewährt,
                              									da sie wesentlich geringere Abnutzungen aufweisen als Schlagmühlen. Trotz der großen
                              									Vorzüge der Kostfeuerung vor allem für Rohbraunkohle bietet die Kohlenstaubfeuerung
                              									in vielen Fällen außerordentliche Vorteile. Sie eignet sich vorzüglich für
                              									Großkessel und solche Kessel, die rasch ihre Leistung ändern sollen, wie etwa die
                              									Kessel für Spitzenbelastung in Elektrizitätswerken. Von besonderem Nutzen ist sie
                              									dort, wo man billigen Brennstoff verfeuert, der auf Rosten wegen der Eigenschaft
                              									seiner Schlacke oder wegen der Feinheit seines Kornes nur schwer oder mit schlechtem
                              									Wirkungsgrad verbrannt werden kann. Die Aufgaben der Feuerungstechnik bestehen in
                              									nächster Zeit darin, Aufklärung darüber zu schaffen, welche Brennerbauart am
                              									günstigsten wirkt, wo die Brenner am zweckmäßigsten angebracht werden müssen, wie
                              									hoch man die Feuerleistung wirklich steigern darf, wie man auch bei mittleren und
                              									kleinen Kesseln die Feuerraumwände haltbar machen und durch einfache Anlagen
                              									möglichst ohne Vortrocknung die Kohle vermählen kann.
                           Im Dampfkesselbau kann als wichtiger Fortschritt die Einführung von Großkesseln mit
                              									Heizflächen von 1000 bis 2000 m2 bezeichnet
                              									werden. Dadurch wird der Kesselwirkungsgrad erhöht, Platzbedarf und Baukosten des
                              									Kesselhauses sowie der Aufwand für Bedienung wesentlich verringert. Einen weiteren
                              									Schritt nach vorwärts bedeutet der neue Dampferzeuger der Combustion Engineering
                              									Corp. Die hier eingebaute Feuerung ist eine Kohlenstaubfeuerung mit Brennern, die
                              									aus den Ecken des Feuerraumes gegen die Mitte zu blasen. Der Kessel besteht in der
                              									Hauptsache aus den Kühlrohren der vier Seitenwände. Hinter dem Kessel sind ein
                              									Ueberhitzer und ein Luftvorwärmer eingebaut. Der erste Probekessel soll bei einer
                              									Heizflächenbelastung von etwa 150 kg/m2st einen
                              									Wirkungsgrad von rd. 90 v.H., bezogen auf den unteren Heizwert, ergeben haben. Bei
                              									diesem neuen Dampferzeuger ist in weitgehendem Maße von der Wärmeübertragung durch
                              									Strahlung Gebrauch gemacht worden, so daß man ihn deshalb mit Recht als
                              										„Strahlungskessel“ bezeichnet. Mit starker Ausnutzung der
                              									Wärmeübertragung durch Strahlung arbeitet auch der neue „Einzugkessel“ von
                              									Edge-Moor, der Atenos-Kessel und der Bettington-Kessel der Linke-Hofmann-Werke. Die
                              									Strahlungskessel verdienen wegen ihrer Einfachheit und großen Leistungsfähigkeit
                              									ganz besondere Beachtung. Wenn sich diese Bauart bewährt, was sehr wahrscheinlich
                              									ist, so wird man die nächste Aufgabe darin sehen müssen, die Strahlungsübertragung
                              									auch bei den mit Rosten ausgerüsteten Kesseln in noch höherem Maße als bisher
                              									durchzuführen. Große Heizflächenbelastungen von mindestens 
                              									50, vielleicht sogar 100 kg/m2st, und hohe
                              									Wirkungsgrade bis zu 90 v.H. und mehr müssen, wenn man nach den günstigen
                              									amerikanischen Nachrichten über Strahlungskessel urteilt, von den in nächster Zeit
                              									zu bauenden Kesseln verlangt werden.
                           Der Bau so hochwertiger Kessel würde durch die weitere Erforschung der Wärme- und
                              									Strömungsvorgänge in den Feuerungen und Kesseln sehr erleichtert werden. Auf die
                              									Bedeutung der wichtigen Frage der Gas- und Flammenstrahlung für die Wärmeübertragung
                              									in Oefen und Kesseln hat Schack als erster hingewiesen. Der Einfluß der Länge des
                              									Rauchgasweges, des Rohrdurchmessers, der Rohrleitung und der Zahl hintereinander
                              									angeordneter Rohre in den Rohrbündeln auf die Wärmeübertragung des Kessels ist auch
                              									noch nicht genügend bekannt. Weiterhin würde es von Nutzen sein, die Frage des
                              									Wasserumlaufes, der für die Betriebssicherheit der Kesselkonstruktion von größter
                              									Bedeutung ist, durch Versuche zu klären.
                           Dipl.-Ing. Willy Abendroth.
                           Die Entschwefelung von Eisen durch das Mangan. Die
                              									folgenden Versuche sollten zu der Frage Stellung nehmen, ob die bekannte Gleichung
                              									Mn + FeS = MnS + Fe umkehrbar sei. Es wurden zu diesem Zweck 6 Proben von 200 gr
                              									Elektrolyteisen ohne Mangan und ohne Schwefel in einem Zirkontiegel in einem
                              									elektrischen Widerstandsofen geschmolzen. Zu den Proben 2, 3 und 4 setzte man 2 und
                              									4% Mangan mit 0,50% Schwefel, zu den Proben 5, 6 und 7 metallisches Mangan und
                              									Eisensulfid hinzu, um die gleichen Mengen Mangan und Schwefel zu erhalten wie in den
                              									Proben 2, 3 und 4. Das Bad wurde 1 Stunde lang flüssig
                              									erhalten, dann zu kleinen. Barren vergossen. Die Ergebnisse selbst sind
                              									folgende:
                           
                              
                                 Ver-such
                                 AufgegebenesMaterial
                                 Zusätze
                                 Analysen
                                 
                              
                                 Mangan
                                 Schwefel
                                 Mangan
                                 Schwefel
                                 
                              
                                 2
                                 MnS + Mn
                                 1,0
                                   0,452
                                   0,636
                                 0,367
                                 
                              
                                 3
                                 MnS + Mn
                                 2,0
                                 0,50
                                 1,57
                                 0,310
                                 
                              
                                 4
                                 MnS + Mn
                                 4,0
                                 0,50
                                 2,81
                                 0,230
                                 
                              
                                 5
                                  FeS + Mn
                                 1,0
                                 0,50
                                   0,647
                                 0,397
                                 
                              
                                 6
                                  FeS + Mn
                                 2,0
                                 0,50
                                 1,45
                                 0,374
                                 
                              
                                 7
                                  FeS + Mn
                                 4,0
                                 0,50
                                 2,75
                                 0,195
                                 
                              
                           Man sieht, daß das Mangansulfid selbst in Anwesenheit eines
                              									Manganüberschusses sich in Eisensulfid umbildet und in das Metall übergeht, so daß
                              									die Reaktion umkehrbar ist. Je größer der Manganüberschuß, um so weniger Schwefel
                              									ist im Metall vorhanden, welches auch immer seine Art sein mag (MnS oder FeS).
                              									(Technique Moderne.)
                           
                              K.
                              
                           Sublimation und Kristallisation der Metalle. Bei der
                              									Erwärmung von in einer Eisenröhre eingeschlossenem Nickelchlorid bei 800° hat die
                              									hierdurch hervorgerufene Zementation eine Trennung von Eisenschichten in einer Dicke
                              									von einigen Zehnteln Millimeter verursacht. Aehnliche Versuche mit einem an seinem
                              									unteren Ende von Chromchlorid umgebenen Kupferstab in einer Eisenröhre ergaben nach
                              									24stündiger Erhitzung auf 800°:
                           1. die Zementation des Stabes auf seiner ganzen Länge; diese Erscheinung ist an den
                              									Berührungsstellen mit dem Salz mehr ausgeprägt als an dem durch die Dämpfe
                              									getroffenen Teil;
                           2. einen Niederschlag von metallischem Chrom an den Teilen des Kupferstabes, die mit
                              									dem Salz nicht in Berührung gekommen sind;
                           3. die Bildung von Kupferkristallen rhom-boedrischer Form. Es besteht demnach eine
                              									Sublimation der Metalle in Berührung mit Salzen. Diese Metalldämpfe entstehen durch
                              									die Reduktion der Chloride. Schließlich scheint die Zementation der Metalle durch
                              									die Salze von der Dampfabsorption der Salze herzurühren. (Comptes Rendus.)
                           Dr.-Ing. Kalpers.