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Schreibtischchen in dem etwas beheizten Beobachterraum (vergl. Abb. 14 a. a. O.) hinter einem auf den Bedienungsstand hinausgehenden Glasfenster, wo er die erwähnte Signallampe für das Einspielen der Benzinwage vor Augen, die Gewichtschale der Oelwage und die Regelventile für das Kühlwasser zur Linken und die sonstigen Meßvorrichtungen in bequemer Nähe hatte. Der mehr oder weniger ruhige Gang des Motors wurde stets mit »Zensuren« bewertet, welche der Versuchsleiter, da mündliche Verständigung unmöglich war, durch Aushängen entsprechender Schilder erteilte, und zwar bedeutete:
brauchbar.
Die völlige Unmöglichkeit, sich während der Versuche mündlich zu verständigen, bedingte überhaupt genaueste Verabredungen über alle möglichen Vorkommnisse im voraus. Damit nichts Wichtiges vergessen oder unterlassen werden konnte, waren von vornherein sorgfältig bis in alle Einzelheiten gehende Vordrucke hergestellt, welche nicht nur die auszufüllenden Zahlentafeln enthielten, sondern auf denen auch die Ausführung aller wichtigeren Verrichtungen und Feststellungen durch besondere Unterschrift bestätigt werden mußte. Um in den wichtigsten Punkten Irrtümer völlig auszuschließen, hatte außer dem vom Beobachter geführten Hauptprotokoll mit viertelstündlichen Ablesungen der jeweilige Versuchsleiter noch einen besondern Vordruck eigenhändig auszufüllen, der die stündlichen Ablesungen der Benzin- und Oelgewichte, der Umlaufzahlen und dergl. und ferner die wichtigsten Ueberwachungsmaßnahmen gegen Unfälle enthielt. An der Hand dieser Vordrucke vollzogen sich die Versuche gewissermaßen zwangläufig. Dem ist es zu danken, daß bei allen den vielen Aufschreibungen niemals Zweifel oder Mißverständnisse entstanden und keinerlei Unfälle bei allen Versuchen vorgekommen sind.
Außer dem Versuchsleiter und Beobachter mußte noch ein Gehülfe für Handreichungen, Aushülfe bei vorkommenden Störungen und dergl. ständig zur Hand sein. In dieser Weise waren oft in 2 bis 3 Prüfständen gleichzeitig Versuche im Gange.
Sehr wichtig hat sich für die glatte Abwicklung die Mitwirkung des vom Preisgericht ernannten Arbeitsausschusses erwiesen, von welchem nach den Wettbewerbsbestimmungen ständig wenigstens ein Vertreter bei den Versuchen als Zeuge zugegen sein mußte, ohne selbst einzugreifen. Dadurch ist gänzlich vermieden worden, daß bei den zahlreichen Betriebstörungen der Motoren Unklarheiten blieben durch unlösbare Widersprüche zwischen den Aussagen des Prüfungspersonales und den Behauptungen der Bewerber, deren Vertreter den Versuchen beiwohnten oder auch den Motor vom Bedienungsstand aus führten. Oft war es nicht leicht zu entscheiden, ob die Schuld an Störungen nicht irgend welchen Mängeln der Prüfeinrichtung zuzuschreiben sei. Benzin-, Oel- oder Kühlwasserzufuhr konnten gestört, Befestigungen konnten mangelhaft sein und vieles andre; auch lag der Gedanke von Beeinflussungen des Personales durch die Bewerber nicht allzufern. Allen solchen Einwänden wurde von vornherein vorgebeugt durch die Anwesenheit der nicht zur Prüf
im Wettbewerb standen
»
Motor un
Umlaufmotoren mit Luftkühlung
von
Bewerbern
stelle gehörigen fachkundigen Zeugen. Der Arbeitsausschuß bestand aus 12 Mitgliedern, welche sich zu je zweien in die sechs Tage der Woche teilten. Da sich die Versuche oft bis tief in die Nacht ausdehnten und manchmal auch die Sonntage nicht geschont werden konnten, so wurden auch diese Herren stark in Anspruch genommen, und die Prüfstelle ist ihnen in vielen Fällen für bereitwillige Ausdehnung ihrer ermüdenden Tätigkeit sehr zu Dank verpflichtet.
Kleine Werkstätten für rasche Hülfsarbeiten waren natürlich unentbehrlich. Die mit den notwendigsten Maschinen rasch eingerichtete kleine Schlosserei, feinmechanische Werkstatt und Tischlerei in dem soeben vollendeten Maschinenlaboratorium der Versuchsanstalt waren dauernd stark beschäftigt. Sie waren auf der einen Seite der (10 × 20) qm großen Halle dieses Laboratoriums untergebracht, die mit einem Handlaufkran versehen ist und die im übrigen als Aufstellund Packraum für die Motoren diente. Zuerst lagerten darin hoch aufgestaut die angekommenen Motorkisten, die nicht von der Versuchsanstalt, sondern erst von den Bewerbern selbst geöffnet wurden, unmittelbar bevor der Motor zur Aufstellung kam. Sonst wären auch da allzu leicht Beschwerden über Beschädigung der Motoren beim Auspacken u. dergl. entstanden. Mehrere Motoren hatten sogar in ihren Kisten bei der Beförderung Beschädigungen erlitten. Zuletzt waren alle Kisten verschwunden, und die Motoren wurden in der Halle für das Preisgericht übersichtlich aufgestellt.
Zahlentafel 1.
Gemeldet waren ursprünglich 68 Motoren von 26 verschiedenen Bewerbern. Zahlentafel 1 gibt einen Ueberblick über ihre Verteilung auf die Hauptgattungen (Luft- oder Wasserkühlung) und über die allmählichen Ausfälle: nach der Zulassung, Einlieferung und nach den Hauptprüfungen. Die eingeklammerten Zahlen bedeuten die »>Ersatzmotoren«, die im Falle unverschuldeter Schäden für den ersten der Bauart eintreten durften. Eingeliefert wurden im ganzen 43 Motoren, viele davon aber erst zu dem äußersten zulässigen Zeitpunkt, dem 10. November. Von den Ersatzmotoren brauchten 14 nicht in Tätigkeit zu treten.
Die bestimmungsmäßige Frist von 3 Tagen für Aufstellung und Vorbereitungen wurde zumeist innegehalten. Ausgiebige Vorproben, besonders zum Nachregeln der Vergaser, waren erlaubt. Oefters paßten die mitgebrachten Luftschrauben nicht zu dem Motor und mußten verkürzt oder überhaupt ausgewechselt werden. Vielfach waren sie schlecht ausgewuchtet und mußten erst daraufhin berichtigt werden. Bei unverschuldeten Verzögerungen wurde natürlich Nachfrist gewährt. So wird dem Motor von Benz & Cie., der den ersten Preis erhalten hat, zum Vorwurf gemacht, daß die Aufstellung 8 Tage gewährt habe. Das war aber durch einen belanglosen Zufall verursacht: ein Flügel der Luftschraube war zersplittert, eine neue Schraube war nicht so schnell passend zu haben. Das war natürlich kein Grund, den Motor herabzusetzen. Die betreffende Bestimmung sollte überhaupt weniger als Bestandteil der Prüfung gelten, vielmehr der Prüfstelle die erforderliche Handhabe zur raschen Durchführung der Versuche bieten. Ueber jeden Motor wurde ein besonderes Aufstellungsprotokoll geführt, das tageweise über alle Vorkommnisse genauen Aufschluß gab.
Die Bremsversuche spielten sich stets in stets in folgender Weise ab:
1) Vorversuch: der Motor hatte 15 min mit voller Leistung und 5 min mit möglichst kleiner Drehzahl zu laufen.
verschiedene
feststehende Motoren mit
Wasserkühlung
von
Bewerbern
deutscher Ingenieure.
verschiedene Arten
32 (21)
31 (21)
21 (15)
Die eingeklammerten Zahlen bedeuten die Ersatzmotoren, die bei unverschuldeter Beschädigung für die ersten der Bauart eintreten durften.
29. März 1913.
Dabei wurde die allgemeine Betriebsfähigkeit festgestellt und die Schnelligkeit der Inbetriebsetzung beobachtet.
2) Steigungsversuch. Der Motor hängt an der Schrägstellvorrichtung. Er wird in wagerechter Lage angeworfen, bei vollem Gange in die Steigungslage von +10° aufwärts gehoben und hat in dieser 15 min mit voller Leistung zu laufen; dann wird er rasch bis auf 15° abwärts gesenkt, hat in dieser Lage zuerst 5 min mit voller, dann 10 min mit möglichst kleiner Drehzahl zu laufen und schließlich nochmals in wagerechter Lage 5 min lang mit voller Drehzahl, wobei der Uebergang vom verlangsamten auf den schnellen Gang noch zweimal wiederholt und festgestellt wird, ob der Motor auf gegebenes Zeichen sofort auf volle Leistung geht. Diese Versuche wurden von allen Motoren ohne besondere Schwierigkeit bestanden.
3) Hauptversuch. Der Motor muß 7 st lang ohne Unterbrechung bei voller Leistung arbeiten. Eingriffe und Nachhülfen irgend welcher Art am Motor sind nicht zugelassen. Nur vom Bedienungsstand aus, in 1,5 m Entfernung, können Zündung, Vergasung, Oel- und Benzinzufuhr nach Belieben geregelt werden, insoweit der Bewerber dafür Vorrichtungen angebracht hat. Nach den Bestimmungen mußte der Versuch abgebrochen werden, wenn die Drehzahl länger als 1 min unter 85 vH der anfänglichen sank. Diese Begrenzung, die ein Sinken der Leistung um fast 40 vH bedeutet, hat sich nicht als sehr wichtig erwiesen. Wenn die Motorleistung überhaupt nachläßt, so liegt meist eine ernstere Störung vor, die ohnehin rasch zum Abbrechen des Versuches führt. Der unterbrochene Versuch durfte nur einmal wiederholt werden, sofern die Ursache dem Motor oder dem Bewerber zur Last fiel. Solche Fälle kamen zahlreich vor. Mancherlei Störungen durch äußere Ursachen, die mit der Motorkonstruktion nichts zu tun haben, wurden schon anfangs erwähnt. Verschiedentlich verstopften sich die Benzindüsen in den Vergasern und Ventilen der Oelpumpen durch kleine Unreinigkeiten, die aus den vom Bewerber selbst sicher mit großer Sorgfalt gelegten Leitungen stammten. Solche Ursachen werden auch im Fluge manche Zwangslandungen verschulden. Verbesserte Sicherungen dagegen wären von größter Wichtigkeit. Zündkerzen verölung kam kaum vor, zumal die meisten Motoren vollständig doppelte Zündanlagen hatten; dagegen brachen öfters die Zündleitungen, was sich durch sorgfältige Verlegung und reichliche Befestigung der Kabel gegen Erschütterung vermeiden läßt. Die praktische Erfahrung der Monteure spielt hier die Hauptrolle.
An inneren Störungen leichterer Art war vor allem häufig das Festklemmen von Ventilen und ihrer Bewegungshebel, zuweilen verursacht durch etwas Flugsand, der sich von den Prüfständen nicht ganz fern halten ließ. Manchen Klagen der Motorerbauer hierüber wurde von unsern erfahrensten Fliegern entgegengehalten, daß die Motoren im praktischen Gebrauche, beim Auffliegen und beim Landen, häufig von dichten Sandwolken übergossen werden. Sie müssen das aushalten können, und die meisten haben auch auf den Prüfständen anstandlos ausgehalten. Schwerere Störungen durch Kolben- und Zylinderbrüche traten besonders an dem vordersten Zylinder mehrfach auf, der am stärksten der Abkühlung durch den Luftstrom der Schraube ausgesetzt ist und sich leicht einseitig verzieht. Ein einfacher, den Luftstrom ablenkender Blechschirm genügt meist zur Sicherung; doch blieben auch die erfahrensten Bewerber nicht ganz von solcher Störung verschont. Bei einzelnen Motoren verursachten Gußfehler oder ungünstige Gußformen, insbesondere der Zylinderflansche, Brüche, womit der Motor dann ausgeschieden war. Gegebenenfalls konnte der Ersatz
motor eintreten.
4) Nachversuche. Von den 17 Motoren, welche Anfang Januar die vorgenannten Versuche bestanden hatten, wurden nicht nur die fünf leichtesten, wie die Bestimmungen verlangten, sondern, um dem Preisgericht auf jeden Fall ausreichende Unterlagen zu geben, noch weitere fünf den fortgesetzten Dauerversuchen unterworfen. Die Nachversuche bestanden in zweimal dreistündigem Dauerlauf. In den letzten zwei Stunden wurden die Bedingungen noch besonders erschwert: Eine Stunde lang wurde durch verstärkte Belüftung die ein
seitige Kühlung der Zylinder verstärkt. Eine halbe Stunde lang wurde dann die Temperatur des Kühlwasserzuflusses auf 90 bis 95o gesteigert. Schließlich, in der letzten halben Stunde, wurde die Drehzahl um 100 bis 150 gegenüber derjenigen des Hauptversuches dadurch erhöht, daß der Luftschraube des Motors durch eine andre unmittelbar vor ihr durch den 150 PS-Elektromotor gedrehte Schraube ein allmählich immer stärkerer Luftstrom zugeblasen wurde, bis die gewünschte Steigerung erreicht war. Diese Erschwerungen haben keinen der 10 Motoren zu Falle gebracht. Ein Kolbenbruch, der auf einem Gußfehler beruhte, trat bei dem mit dem zweiten Preis ausgezeichneten Motor während der Nachversuche, jedoch schon vor dem Beginn der verstärkten Belüftung ein.
Leider ist von den Motoren mit Luftkühlung keiner in den engeren Wettbewerb gekommen. Die 12 ursprünglich gemeldeten hatten sämtlich umlaufende Zylinder in Sternform. Die in Frankreich recht gut entwickelte Bauart mit feststehenden Zylindern und Luftkühlung war überhaupt nicht vertreten. Von den fünf eingelieferten Umlaufmotoren wurde einer nachher noch zurückgezogen. Ein andrer versagte schon bei den Vorproben. Die drei wirklich geprüften kamen noch nicht ganz auf volle Leistung. Zudem litten sie noch an kleinen Mängeln, die vorzeitige Unterbrechung der Hauptversuche herbeiführten. Es handelte sich dabei aber, wie ausdrücklich zu betonen ist, nur noch um leicht zu behebende Kinderkrankheiten. So schied der Stahlherz-Motor (7 Zylinder, 110 und 120 mm) von Otto Schwade & Co., Erfurt, nur deshalb aus, weil sich die Lufteinströmung zum Vergaser und die Gemischleitung im Laufe von 1 bis 2 Stunden mit Schneekrusten zusetzten. Seine Prüfung fiel unglücklicherweise in die naßkalten Novembertage. Für sehr feuchte Luft sind diese Flugmotoren noch nicht genügend erprobt; da man bei solchem Wetter und in Nebelwolken nie so lange fliegt, hat dies keine große praktische Bedeutung. Im Flugzeug liegen die betreffenden Teile auch besser geschützt, als es auf dem Prüfstande der Fall war. Mit einiger Erfahrung hätte sich das Versagen sicher vermeiden lassen. Das Preisgericht hatte auf Antrag der Prüfstelle alsbald entschieden, daß das ungünstige Wetter als eine äußere, dem Motor nicht zur Last fallende Störung gelten solle und der Versuch mit geeigneter Schutzvorrichtung wiederholt werden dürfe. Leider hat der Bewerber, durch anderweitige Unternehmungen zu stark in Anspruch genommen, hiervon keinen Gebrauch gemacht.
Bei dem 6 zylindrigen Umlaufmotor von Horch & Cie., Zwickau, lief zuerst ohne sein Verschulden infolge gestörter Oelzufuhr ein Zylinder fest (die Schlauchleitung war nicht sicher genug befestigt). Möglicherweise waren die Schäden, die den wieder instand gesetzten Motor nachher kurz vor Schluß des 7 stündigen Hauptversuches versagen ließen, noch eine Folge jenes ersten Unfalles.
Der 7 zylindrige Umlaufmotor der Bayerischen Motorund Flugzeugwerke, G. m. b. H., Nürnberg, hat kurz vor dem Abschluß der Prüfungen den Siebenstundenversuch noch ganz durchgehalten, allerdings mit verminderter Leistung, da ein Zylinder wegen gerissenen Zünddrahtes nicht mitarbeitete. Ob er im Hinblick auf vorher vorgenommene Ausbesserungen noch zur Preisverteilung in Betracht kommen dürfe, konnte unentschieden bleiben, weil die Leistung bei allen diesen Motoren im Verhältnis zur Zylindergröße bezw. zum Eigengewicht und zum Betriebstoffverbrauch noch zu gering ist.
Selbst der glänzendste Vertreter dieser Gattung, der französische Gnôme-Motor, hätte keinen Preis davontragen können, weil er zu viel Betriebstoffe verbraucht. Trotz seines geringen Eigengewichtes wird er mit Anrechnung der Betriebstoffe für die vorgeschriebenen 7 Stunden erheblich schwerer als die Mehrzahl der Motoren mit Wasserkühlung.
Man übersieht diese Verhältnisse am besten in der Darstellung der Einheitsgewichte (kg/PS) als Abhängige der Betriebszeit, für welche der Motor ausgerüstet sein soll, Abb. 2. Für die Betriebszeit null ist also das Konstruktionsgewicht jedes Motors für 1 PS Leistung aufgetragen, ohne Betriebstoffe und Behälter, jedoch mit Kühler, Kühlwasser und allem sonstigen Zubehör. Dann ist stundenweise der Be
Abb. 2.
Einheitsgewichte der wichtigsten deutschen und fremden Flugzeugmotoren.
2
3
5
6
Die Bezeichnungen entsprechen den Zahlentafeln 2 und 3 (S. 487).
gewicht ist dabei so angerechnet, wie für diesen Wettbewerb vorgeschrieben war, nämlich mit je 0,2 kg auf 1 kg Benzin oder Oel.
Der Sieger im deutschen Wettbewerb ist, bei voller Anrechnung des Gewichtes eines ausreichenden Wasserkühlers (0,28 kg/PS), zwar im Eigengewicht um etwa die Hälfte höher als der 70 PS-Gnôme-Motor. Sein Gewicht beträgt
1) Die Angaben für den Gnome-Motor sind dem Bericht von M. Lumet über den französischen Flugmotoren-Wettbewerb von 1911 entnommen. (Mém. Soc. Ing. Civils de France, Januar 1912.) Die Eigengewichte sind dort nur mit dem Gewichte der benutzten Behälter für 5 Stunden angegeben. Wie Lomet selbst bemerkt, waren diese unverhältnismäßig leicht; als Beispiel nennt er nur den 50 PS-Gnôme, bei dem sie nur 4,3 kg wogen. Das sind 3,85 vH des Betriebsstoffgewichtes (111 kg für 5 Stunden). So leichte Behälter sind im Flugzeug unmöglich. Für den 70 PS-Gnome fehlt die entsprechende Angabe. Das Einheitsgewicht ist dadurch etwas unsicher; deshalb ist die entsprechende Linie in Abb. 2 nicht eingetragen. Für Zahlentafel 3 ist das benutzte Behältergewicht nach dem obigen Verhältnis wie beim 50 PS-Gnôme angenommen. Das Eigengewicht stellt sich dann auf 1,31 kg/PS. Damit, und mit dem Wert für 7 Stunden, kann man die entsprechende Linie in Abb. 2 leicht nachtragen.
Der sogenannte 100 PS-Gnôme (14 Zyl., 110 × 120), der bei der Prüfung 83,7 PS geleistet, aber die Dauerversuche nicht durchgehalten hat, war auch im Gewicht etwas ungünstiger.
7
an.
0120
b
deutscher Ingenieure.
Das Bild läßt auch erkennen, in welchem Maße die Wahl der 7 stündigen Betriebszeit zur Berechnung des maßgeblichen Einheitsgewichtes den Ausgang des Wettbewerbes beeinflußt hat. Man kann der Meinung sein, daß diese Dauer unter heutigen Verhältnissen unnötig hoch gegriffen ist. Man sieht aber sogleich, daß das an der Entscheidung kaum etwas geändert hätte. Die beiden besten Motoren, der Benz-Motor von 103. PS und der Daimler-Motor 90 PS, sind auf der ganzen Linie von 0 bis zu 7 Betriebstunden weitaus die leichtesten. Die nächstfolgenden 5 Motoren, unter denen sich 2 von Daimler,
von :
2 von der NAG und einer von der Argus Motoren Gesellschaft befinden, liegen wenigstens von der dritten oder vierten Betriebstunde an so eng aneinander, daß man den geringfügigen Unterschieden überhaupt keine Bedeutung beimessen kann. Sie sind hinsichtlich des Gewichtes als gleichwertig anzusehen. Die Unterschiede sind weit kleiner als 3 vH, von welcher Grenze ab das Preisgericht den Bestimmungen zufolge gar nicht mehr nach dem Einheitsgewicht, sondern nach der Ueberlegenheit in den sonstigen Eigenschaften frei entscheiden sollte. Das ist auch geschehen. Je ein Motor von den genannten drei Firmen ist mit dem dritten, vierten und fünften Preis ausgezeichnet worden; die gewählten hat man allerdings in der Reihenfolge belassen, die sich nach den Einheitsgewichten ergeben hatte. Sonstige Gründe zur Bevorzugung des einen oder des andern hat das Preisgericht also nicht anerkannt. Insbesondere wurde die Betriebsicherheit bei ihnen offenbar als gleichwertig ange
rd. 1,9 kg/PS gegen 1,3 kg/PS des Gnôme. Er verbraucht aber stündlich nur 230 g/PS an Betriebstoffen gegenüber 473 g/PS beim 70 PS-, und 447 g/PS beim 50 PS-Gnôme - Motor. Das drückt sich in der viel geringeren Neigung seiner Gewichtlinie aus, die schon nach 11/2 bezw. 2 Stunden die viel steileren Linien der Gnôme-Motoren schneidet. Zuletzt, für sieben Stunden, ist das Einheitsgewicht der Gnôme-Motoren mit 5,22 bezw. 5,29 kg um 37 bis 38 vH höher als das des deutschen Kaiserpreis-Trägers. Es liegt aber auch weit über den Gewichten der großen Mehrzahl der übrigen an diesem Wettbewerb beteiligten Motoren, deren Gewichtlinien sich in einem ziemlich engen Bündel nahe aneinander halten. Nicht weniger als 15 v rschiedene deutsche Motoren stehen nach diesem Wettbewerb bedeutend günstiger im Gewicht. Die übrigen fremden Motoren stellen sich noch viel ungünstiger: der Labor-Aviation, ein 4 zylindriger Motor von rd. 70 PS mit Wasserkühlung, der in dem erwähnten französischen Wettbewerb den zweiten Preis davongetragen hat; der 2 zylindrige Nieuport, ein Motor mit Luftkühlung von 32 PS, der den dritten Preis erhielt und der Gyro-Motor, ein von einem Deutschen in Amerika hergestellter Umlaufmotor mit Luftkühlung von gleichen Abmessungen. wie der 50 PS-Gnôme-Motor, der kürzlich auf dem Prüfstande der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt untersucht worden ist.
57. Nr. 13
1913
sehen. In dieser Hinsicht erlauben die 7 Stunden des Haupt-
Das Nähere über die maschinentechnischen Eigenschaften der wichtigsten Wettbewerbs-Motoren ist aus den folgenden Zusammenstellungen der Hauptversuchsergebnisse zu ersehen. In Zahlentafel 2 sind die Hauptangaben für die feststehenden Motoren mit Wasserkühlung, in Zahlentafel 3 diejenigen für die Umlaufmotoren mit Luftkühlung zusammengestellt. Hier sind auch die Angaben über die fremden Motoren zum Vergleich beigefügt. Die Leistungen der Motoren im Wettbewerb waren auf 50 bis 115 PS begrenzt. Meist hielten sie sich zwischen 70 und 100 PS, entsprechend dem Arbeitsbedarf der heutigen kriegsbrauchbaren Flugmaschinen. Die Motoren mit Wasserkühlung haben meist 4 und zum Teil 6 Zylinder. Die 6 zylindrige Bauart fällt verhältnismäßig etwas schwerer aus als die 4 zylindrige. Diesem Umstand ist es hauptsächlich zuzuschreiben, daß der Träger des ersten Preises den des zweiten beträchtlich überboten hat, trotz dessen besonders leichter Bauart (geschweißte Stahlzylinder). Die Daimler-Motoren-Gesellschaft hat bei dieser Konstruktion also den praktischen Gesichtspunkten, die für die Wahl von 6 Zylindern sprechen: besserer Massenausgleich, Leichtigkeit des Anwerfens usw. den Vorrang vor den Rücksichten auf den Wettbewerb gegeben.
4
6
4
4
4
6
4
4
4
4
4
4
6
CO
6
6
Hauptmaße
Zylinder
Bohrung
m m
130
105
120
140
120
120
110
120
135
120
140
125
125
110
124
Hub
mm
180
140
140
150
140
140
140
140
160
120
140
130
130
170
160
mittlerer Drehzahl Arbeitsdruck kg/qcm
n
1288
1387
1412
1373
1343
1315
1396
1391
1344
1408
1368
1342
1370
1346
1252
Die Drehzahl der Motoren war durch die Wettbewerbsbestimmungen nicht beschränkt; aber die angetriebene Schraube durfte nicht mehr als 1350 bis 1450 Uml./min, je nach der Nutzleistung machen. Ein besonderer Hinweis in den Bestimmungen sollte außerdem bei der Bewertung sonst gleichwertiger Motoren schnellaufende Motoren mit eingebauter Uebersetzung zur Schraubenwelle begünstigen. Das sollte dem Umstande Rechnung tragen, daß der Wirkungsgrad bei größeren, langsam laufenden Schrauben besser als bei kleineren Schnelläufern ist. Das hiermit angestrebte Ziel ist nicht ganz erreicht worden. Der einzige Motor mit eingebautem Getriebe, der hängende Daimler-Motor 20 c, kam infolge der kleinen Gewichterhöhung nicht in den engeren Wettbewerb. Seine Drehzahl war aber auch nicht so wesentlich höher als die der übrigen, daß die Gewichtvermehrung durch die erzielte Mehrleistung ausgeglichen werden konnte. Erst dann könnten die Vorteile der günstigeren Schraubenwirkung voll zur Geltung kommen, wie z. B. bei dem Renault-Motor, der rd. 1800 Uml./min macht, wobei die Schraube um die Hälfte langsamer läuft. Dieser hat am französischen Motoren-Wettbewerb nicht teilgenommen, sich aber bei andern Gelegenheiten viel stärkeren Motoren ebenbürtig erwiesen, z. B. beim Wettbewerb der Kriegsflugzeuge Zahlentafel 2.
Zahlentafel 3.
7,49
7,56
7,11
7,12
5,57
Die Motoren sind in Zahlentafel 2 nach den Herstellern und darunter in der Reihenfolge der festgestellten Einheitsgewichte geordnet. Die preisgekrönten Motoren stehen daher überall voran. Der Träger des ersten Preises hat den größten Hub von allen: 180 mm bei 130 mm Zylinderbohrung. Dadurch erhält der Verbrennungsraum eine besonders günstige Form, und zum Teil ist wohl darauf auch der besonders niedrige Benzinverbrauch dieses Motors (211 g/PS-st, entsprechend einer thermischen Ausnutzung von etwa 29 vH) zurückzuführen. Der Oelverbrauch ist nicht besonders niedrig und der erzielte mittlere Arbeitsdruck von 7,52 kg/qcm der Kolbenfläche nicht besonders hoch. Beim besten Daimler-Motor übersteigt dieser Druck sogar 8 kg/qcm, was selbst bei Dieselmaschinen kaum vorkommt.
0,211
0,228
0,226
0,221
0,225
>
0,224
0,223
0,217
0,232
98,0
0,239
72,0
0,263
103,5 0,262
0,019
0,017
0,021
0,018
0.014
"
0,014
0,013
0,027
0,017
0,004
0,040
0,037
0,030
0,0095
0.230
.0.245
0,247
0,239
0,239
0,250
0,237
0,250
0,234
0,236
0,279
0,300
0,292
0,2455 | 0,299 |
Eigengewicht mit Kühler und Behälter kg
229,94
184,14
259,54
198,54
285,41
173,11
"
195,84
249,57
148,10
231,88
192,04
285,34
Einheitsgewicht') ohne | mit Betriebstoffen
für 7 st kg/PS kg/PS
1,88
1,96
2,20
2,20
2,40
2,34
2,47
2,56
2,22
2,23
308,51
2,58 250,47 | 2,36
1,97
2,24
2,34
B. M. u. F. W.
4,7
110 120 109,2 120,6 110 120
Gyro Gnome I Gnôme II
6,1
7
6,1
7
130
120
7,9
1) Gerechnet mit dem praktisch notwendigen Kühlergewicht von 0,28 kg auf 1 PS, also abweichend von der Ausschreibung.
3,81
4,06
4,28
4,24
4,42
4,48
4,50
4,65
4,22
4,27
4,31
4,75
4,80
4,65
4,86
mit 70 PS das geleistet, was sonst nur mit 100 PS-GnômeMotoren erzielt wurde. Deshalb ist es ein besonderes Verdienst, daß die Daimler-Motoren-Gesellschaft diesen zunächst undankbaren Versuch gemacht hat.
In Zahlentafel 3 sind noch die Ergebnisse einiger Umlaufmotoren mit Luftkühlung zusammengestellt. Die ersten zwei sind in den Abmessungen gleich dem darunter mitaufgeführten 50 PS-Gnôme-Motor, der bei dem letzten französischen Wettbewerb seine Nennleistung fast genau erreicht hat, und zwar unter Abzug der Leistung, die durch den Luftwiderstand der Zylinder verzehrt wird. Der Verlust beträgt nach den Angaben von Lumet 11 vH; ob von der ursprünglichen Gesamtleistung oder von der Nutzleistung, läßt sich aus dem Bericht nur mittelbar entnehmen. Der Abzug scheint auf die Gesamtleistung bezogen zu sein, beträgt also reichlich 12 vH der wirklichen Nutzleistung. Das stimmt auch mit den Messungen in der Versuchsanstalt ungefähr
Die Verwendung der mit Dampf oder elektrisch betriebenen Schaufeln als Ergänzung der Eimerkettenbagger hat in Deutschland während der letzten Jahre wieder bedeutende Fortschritte gemacht. Was ich im Jahre 1907 am Schlusse meines Aufsatzes über Dampfschaufeln aussprach 2), ist in der Zwischenzeit wirklich eingetreten: je mehr man die Vorteile des Löffelbaggers für Gewinn- und Verladearbeiten aller Art richtig erkannt hat, desto mehr hat man ihn auch bei uns verwandt. Besonders erfreulich ist dabei die Beobachtung, daß diese uns ursprünglich fremde Maschinenform in Deutschland vollkommen selbständig weiter entwickelt worden ist, so daß heute der deutsche Löffelbagger bei vorzüglicher Konstruktion und Werkstattausführung mit dem fremden Erzeugnis bereits in dessen Heimatland erfolgreich in Wettbewerb tritt. Wie früher soll auch jetzt wieder zwischen Doppeldrehgestell-Baggern und Drehscheibenschaufeln unterschieden werden.
Neuerungen im Bau von Löffelbaggern.1
Von Dipl.-Ing. R. Richter, Hagen i. W.
größte Reichweite von der Drehachse bis zur Schneidkante des Löffelzahnes
A
rd.
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>>>
3 cbm 29 t
1,435 m
5,4 »
7 >> 5,5 »
4 »
9,3 »
11 »
12 »
3 »
6 cbm
82 t 96 »
1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Bagger) werden an Mitglieder des Vereines und Studierende bezw. Schüler technischer Lehranstalten gegen Voreinsendung von 35 postfrei abgegeben. Andre Bezieher zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5. Lieferung etwa 2 Wochen nach dem Erscheinen der Nummer,
2) Vergl. Z. 1907 S. 1685.
deutscher Ingenieure.
überein, die in Zahlentafel 3 angeführt sind. Dieser Verlust fällt also bei der Beurteilung der umlaufenden Motoren im Vergleich zu den feststehenden recht stark ins Gewicht. Die eigentliche Leistung der Zylinder bezw. der mittlere Kolbendruck scheint sich über das vom Gnôme-Motor erreichte Maß (47, kg/qcm, bezogen auf die Nutzleistung, bezw. 5,3 kg/qcm, bezogen auf die Gesamtleistung) ohnehin nicht mehr steigern und der Betriebstoffverbrauch nicht mehr sehr herabdrücken zu lassen, wenn man die Betriebsicherheit nicht gefährden will. Vom Standpunkte der Leichtigkeit scheinen also die Umlaufmotoren hinter den feststehenden mit Wasserkühlung endgültig zurückzustehen, sobald es sich um Flüge von einiger Dauer handelt. Hinsichtlich der Betriebsicherheit, des Fehlens von Erschütterungen, dürften sie auf die Dauer auch kaum überlegen bleiben, obwohl ihnen einstweilen in dieser Hinsicht noch der Vorrang gebührt.
(Fortsetzung folgt.)
Der Hauptvorteil eines solchen Eisenbahn-Löffelbaggers, Abb. 1 bis 5, besteht in der äußersten Beschränkung der Zu- und Abrüstarbeit beim Wechseln des Arbeitsplatzes. Für das Einstellen des Baggers in Eisenbahnzüge ist diese Zeitund Arbeitsersparnis von großer Wichtigkeit. Abb. 5 zeigt den vollkommen versandfähigen Hauptteil des Baggers, während der Ausleger und der Baggerlöffel sowie einige Nebenteile auf einem angehängten Plattformwagen verladen sind. Für das Abnehmen, Verladen und Wiederanbringen der Druckstrebe und der Baggerlöffelstange können die Antriebmaschinen des Baggers unmittelbar verwendet werden, so daß der Bagger in kürzester Zeit und mit den geringsten Kosten zusammengebaut und auseinandergenommen werden kann. Auf regelspurigen Eisenbahngleisen, die wesentlich leichter und billiger zu legen und zu verschieben sind als die breitspurigen Gleise der großen Drehscheibenschaufeln, kann der Eisenbahn-Löffelbagger bis unmittelbar an die Baustelle herangebracht und dort beliebig verfahren werden. Aber auch über die üblichen Schmalspurgleise von 900 mm Weite auf der Baustelle sind die Schaufeln mit Hülfe geeigneter Drehgestelle befördert worden. Allerdings müssen dann die Bodenverhältnisse günstig sein. Auf der Baustelle fährt der Eisenbahnlöffelbagger stets mit eigener Kraft und kann dabei Steigungen von 5 vH ohne besondere Hülfsmittel überwinden. Ein wesentlicher Vorteil dieses Baggers besteht darin, daß das Kippmoment beim Querstellen des Auslegers durch besondere Arbeitstützen mit großem gegenseitigem Abstand aufgenommen wird, während zum Verfahren nur ein regelspuriges Eisenbahngleis benutzt wird. Bei Drehscheibenbaggern ist trotz der Vergrößerung der Regelspur auf mehr als das Doppelte noch ein sehr schweres Gegengewicht für die Standsicherheit der fahrenden Schaufel erforderlich. Dadurch wird das Gesamtgewicht des Baggers bedeutend, das Gesamtträgheitsmoment aber nur in geringerem Maße erhöht. Durch Rechnung kann man sich leicht davon überzeugen, daß gegenüber dem Trägheitsmoment des gefüllten Baggerlöffels bei größter Ausladung dasjenige eines schweren Gegengewichtes am drehbaren Teil nahe der Achse nicht die Bedeutung hat, die man anzunehmen leicht geneigt ist. Der kräftige Schwenkmotor ist allein schon durch das Trägheitsmoment des gefüllten Baggerlöffels bei größter Ausladung bedingt; die andern nur bei der Drehscheibenschaufel vorkommenden drehbaren Teile, wie z. B. das Führerhaus mit den Triebwerken, kommen noch weniger für das Gesamtträgheitsmoment in Betracht. Infolge der bedeutenden Vermehrung des Eigengewichtes bei Drehscheibenschaufeln muß man bei den größeren Ausführungen sehr schwere Doppelschienen verwenden, wenn die Raddrücke nicht unzulässig hoch werden sollen. Dabei bietet allerdings die starre Lagerung der Radachsen insbesondere bei der ungleichmäßigen Höhenlage der Schienen keine Gewähr für das gleichmäßige Anliegen aller Laufräder und für eine rechnungsmäßig auch nur einigermaßen bestimmbare Verteilung des Raddruckes