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und verkittet. Zu den reinen Nitrocellulosepulvern gehört das franz. B-Pulver, das deutsche rauchschwache Pulver (s. Blättchenpulver, Bd. 3), die Pulver von Wettern, Walserode, Förster, das 8. L.-Pulver von Judson und Borland u. s. w. Zu den nitroglycerinhaltigen Pulvern gehört der Ballistik (s. Nobels rauchschwaches Pulver, Bd. 12), der in Form von Schnüren die Bezeichnung Filit führt. Der CordU enthält 48 Teile Nitroglycerin, 37 Teile Schießbaumwolle, 3 Teile Vaselin.
Als Amberit bezeichnet man ein körniges Pulver von 44 Teilen Trinitrocellulose, 12 Teilen Dinitrocellulose, 40 Teilen Nitroglycerin nebst etwas Paraffin [* 3] und Schellack. Zu den mit aromatischen Nitroverbindungen gemischten Pulvern gehören Indurit, Du Pont-Pulver, Riflit, welche Nitrobenzol enthalten, und der Plastomenit, der durch Auflösen von nitrierter Holzcellulose in geschmolzenem Dinitrotoluol erzeugt wird. *Schiffbaukunst. Vor dem Bau eines Schiffs müssen die (im Band [* 4] 14 angeführten) Pläne entworfen sein; die drei Projektionen: Aufriß, Wasserlinienriß und Spantenriß bestimmen die genaue Form des Schiffskörpers.
Aus den Einzelheiten des Planes wird dann (wenigstens stets bei Kriegsschiffen) der Systemschwerpunkt, d. h. der Schwerpunkt [* 5] des Schiffs mit allen einzelnen Lasten, die es tragen soll, berechnet; seine Lage ist sehr wichtig, weil die Seetüchtigkeit des Schiffs davon abhängt. Er soll womöglich in der obersten Wasserlinie oder Konstruktionswasserlinie (d. h. der horizontalen Schnittfläche, bis zu der das Schiff [* 6] in vollbeladenem Zustande eintaucht) oder in ihrer Nähe liegen, damit das Schlingern (s. d., Bd. 14) nicht zu heftig werden kann.
In der Regel liegt der Systemschwerpunkt zwischen dem Deplacementsschwerpunkt und dem Metacentrum [* 7] (s. d., Bd. 11). Alle drei Punkte liegen nur bei aufrechter Schiffslage in einer Vertikalen, schon bei geringer Neigung des Schiffs rückt der Deplacementsschwerpunkt nach der geneigten Seite hin. Im Systemschwerpunkt wirkt die Masse des Schiffs nach unten, im Deplacementsschwerpunkt liegt der Angriffspunkt der nach oben wirkenden Resultierenden des Auftriebs (s. d.). Beide Punkte müssen so liegen, daß sie bei jeder Bewegung des schwimmenden Schiffs das Bestreben haben, das Schiff wieder in die normale Lage zu bringen.
Die Wirkung beider Kräfte nennt man die Steife oder Steifigkeit des Schiffs. Das Metacentrum muß bei jeder Neigung über dem Systemschwerpunkt bleiben; rückt bei starker Krängung das Metacentrum unter den Systemschwerpunkt, so kentert das Schiff. Je höher das Metacentrum über dem Systemschwerpunkt liegt, um so steifer ist das Schiff, um so schneller sucht es seine ausrechte Stellung wieder einzunehmen. Rank nennt man Schiffe, [* 8] die leicht auf die Seite fallen, bei denen also die beiden genannten Punkte nahe beisammen liegen.
Die Lage des Systemschwerpunkts ist weniger von der Form des Schiffskörpers, als von der Gewichtsverteilung an Bord abhängig, also bei Kriegsschiffen von der Anordnung des Panzers und der Aufstellung der Geschütze, [* 9] bei Handelsschiffen von der Art und der Stauung der Ladung. Gefährlich können Veränderungen in der Lage des Systemschwerpunkts werden, wenn z. B. lose gestaute Ladungen, wie Korn oder Kohlen, in einem nur teilweise gefüllten Laderaum bei starker Krängung sich nach der geneigten Seite bewegen, «überschießen».
Jedes Schiff muß kentern, dessen Systemschwerpunkt beim überschießen von Lasten weiter nach der geneigten Schiffsseite hinrückt als der Deplacementsschwerpunkt. Auf den Plänen muß die oberste Wasserlinie genau festgestellt sein. Zur Berechnung des Deplacements oder Gesamtgewichts eines Schiffs muß bestimmt werden:
1) das tote Gewicht, bestehend aus den Gewichten des Schiffskörpers mit innerer und Deckseinrichtung, der Takelung, [* 10] der Anker, [* 11] Ketten und Troffen, der Boote mit Ausrüstung, der Wasserkästen, Kombüsen, des Handwerkzeugs, des Koch- und Backgeschirrs (s. Back 2 u. 3, Bd. 2), der Mannschaftseffekten, des Proviants, des Wasservorrats, des Materials für Instandhaltung, Reinigung und Ausbesserung des Schiffskörpers, der Maschinen und Kessel (diese mit Wasser gefüllt), des Propellers mit Zubehör und Reserveteilen, des Kohlenvorrats, des Ballastes;
2) die nützliche Zuladung, bestehend bei Handelsschiffen aus den Gewichten der Frachtgüter und der Passagiere mit Effekten, des Proviants und Wassers, bei Kriegsschiffen aus den Gewichten der Geschütze mit Munition, der Torpedoausrüstung, des Panzers mit Holzhinterlage und der Besatzung. Die Veränderlichkeit des Tiefgangs ist bei Frachtschiffen (Seglern und Dampfern) am größten, bei Kriegsschiffen am geringsten. Ein Handelsschiff kann im unbeladenen Zustande weniger als das halbe Deplacement des beladenen Zustandes haben.
Bei Kriegsschiffen ist Deplacement und Tiefgang nur von dem Verbrauch an Kohlen, Proviant und andern Vorräten abhängig. Um für jeden Tiefgang die Tragfähigkeit oder das Deplacement für den betreffenden Tiefgang zu wissen, wird den Schiffsplänen ein Lastenmaßstab (auch Deplacementsskala genannt) beigegeben. Um ihn aufzustellen, wird für verschiedene beabsichtigte Tiefgänge die Wasserverdrängung (der Schiffsform) berechnet und graphisch dargestellt (s. beistehende [* 1] Figur). K bedeutenden Kiel, [* 12] W den Schnittpunkt der Vertikalen vom Kiel mit der obersten Wasserlinie O O'; W D sei in beliebigem Maßstabe das Deplacement der Wasserlinie O O'. In halber Höhe zwischen Kiel und Wasserlinie sei das Deplacement (im gleichen Maßstabe wie W D ausgedrückt) gleich W D', in ¼ Höhe ebenso W D'', in ¾ Höhe W D''', so nennt man die Kurve D D''' D' D'' K die Deplacementskurve, auf der man für jeden beliebigen Tiefgang das Deplacement abgreifen kann.
Will man auch die Reserveschwimmkraft bestimmen, d. h. das Deplacement des über der obersten Wasserlinie noch schwimmfähigen, wasserdichten Schiffsraums, der gewöhnlich bis zum Oberdeck reicht, so wird der Lastenmaßstab noch bis zum Oberdeck L R berechnet. Die Größe der Reserveschwimmkraft im Verhältnis zum Deplacement ist für die Schwimmfähigkeit bei Zusammenstößen, Grundberührungen, Torpedoerplosionen und Schußverletzungen unter der Wasserlinie von großem Einfluß. Das lineare Maß für die Größe der Reserveschwimm kraft ist der Freibord (s. d.). Um verschiedene Schiffskörper ¶
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einander in den Plänen vergleichen zu können und ihre Formen näher zu bestimmen, berechnet man das Verhältnis des Schiffskörperinhalts mit dem eines Parallelepipedons gleicher Länge, Breite [* 14] und Höhe; Völligkeitsgrad (s. d., Bd. 16) des Deplacements nennt man diese Verhältniszahl, die zwischen 0,4 bis 0,7 und 0,84 bei modernen Schiffen schwankt und bei Segeljachten sogar auf 0,3 heruntergeht. In ähnlichem Sinne spricht man auch von einem Völligkeitsgrad der Konstruktionswasserlinie und einem solchen des Haupt- oder Nullspants (s. Spanten, Bd. 15), die beide das Verhältnis dieser Flächen zu Rechtecken von gleicher Länge und Breite ausdrücken.
Die drei Völligkeitsgrade jedes Schiffstypus stehen in einem bestimmten Verhältnis untereinander. Der Völligkeitsgrad hängt ganz vom Zwecke des Schiffs ab, ebenso auch das Verhältnis von Länge, Breite und Tiefgang zu einander. Der Germanische Lloyd unterscheidet in seinem internationalen Schiffsregister folgende Schiffsformen:
1) für Segelschiffe: scharf gebaut größte Breite zur Länge (auf dem Oberdeck gemessen) 1:4 bis 1:8,8, mittelscharf und voll 1:3 bis 1:5;
2) für Dampfer: scharf und mittelscharf 1:5 bis 1:9. Da Nullspanten von gleicher größter Breite sehr verschiedenen Völligkeitsgrad und die Linien des Wasserlinienrisses vor und hinter dem Nullspant sehr verschiedenen Verlauf haben können, so giebt das einfache Verhältnis der Breite zur Länge noch kein genügendes Bild von der Schiffsform, sondern gestattet nur allgemeine Schlüsse. In der deutschen Kriegsflotte, die nur Dampfer hat, kommen z. B. folgende Verhältnisse vor: Ulan (Torpedoschiff) 1:3, Mücke (Panzerkanonenboot) 1:4, Siegfried (Panzerschiff [* 15] 4. Klasse) 1:5, Brandenburg [* 16] (Panzerschiff 1. Klaffe) 1:6, Brummer (Panzerkanonenboot) 1:7, Hohenzollern [* 17] (kaiserl. Jacht), Kaiserin Augusta, Gefion (Kreuzer 2. und 3. Klasse) 1:8, Hela (Aviso) 1:9, Greif [* 18] (Aviso) 1:10. Der deutsche Schnelldampfer Fürst Bismarck ist im Verhältnis 1:8 erbaut.
Die Form der Wasserlinien, besonders die ihrer Krümmungen am Bug und am Heck wirkt auf die Größe des Wasserwiderstandes, also auf die Schiffsgeschwindigkeit ein. Ein platter Bug, wie der der Kuff (s. d., Bd. 10), findet viel Wasserwiderstand, hat aber, obgleich er die Geschwindigkeit vermindert, den Vorzug, das kleine Fahrzeug seetüchtiger zu machen, als wenn es einen scharfen Bug hätte. Der scharfe Bug wird vom Seegang stärker überflutet (taucht tiefer ein), der platte wird mehr gehoben.
Deshalb hatten selbst große Kriegsschiffe, solange überhaupt Segellinienschiffe gebaut wurden, einen vollen, nicht scharfen Bug. Erst um die Mitte des 19. Jahrh. kam für Schnellsegler die scharfe Klipperform auf (s. Klipperschiffe, Bd. 10). Hölzerne Schiffe werden nur noch in kleinen Dimensionen, als Küstenfahrer, Segelschiffe für kleine Fahrt, Lotsenschoner, Feuerschiffe, Leichter, Jachten und Schiffe für Fluß- und Binnenschiffahrt gebaut; hölzerne Dampfer werden fast gar nicht mehr gebaut, nur in ganz kleiner Form als Beiboote für große Schiffe und als Hafenboote. Zum Bau verwendet man Eichenholz (besonders in Deutschland), [* 19] Kiefern und Fichtenholz (in Norwegen, [* 20] Schweden und Rußland), Teakholz, Mahagoni, Eucalyptusholz (in Australien). [* 21] Vor Beginn des Baues werden auf dem Mall- oder Schnürboden (s. d., Bd. 14) der Werft die Umrisse der Hauptstücke des Schiffs, wie Vordersteven und Hintersteven (s. Steven, Bd. 15), Knie- und Krummhölzer (Verbandstücke der Steven mit dem Kiel), Spanten u. s. w. in natürlicher Größe auf dem Fußboden aufgezeichnet und danach die Malle aus Brettern angefertigt, die den Zimmerleuten und Schmieden als Vorlagen dienen, wonach diese Stücke genau gearbeitet werden.
Auf dem Bauplatze der Werft wird zunächst auf einer Unterlage von Stapelklötzen der Kiel gelegt, «gestreckt», wie man beim Eisenschiffbau sagt. Die Stapelklötze stehen auf einer geneigten Ebene, der Helling (s. d., Bd. 9), die meist überdacht ist zum Schutze des Baues und der Arbeiter. Die Neigung der Helling nach dem Wasser hin beträgt etwa lO Proz. der Schiffslänge. Je nach Orts- und Volksbrauch wird das Schiff so gebaut, daß entweder der Bug oder das Heck zunächst dem Wasser steht.
Die deutschen Kriegsschiffe stehen meist so auf Stapel, daß ihr Heck dem Wasser am nächsten ist, weil bei der Schiffstaufe der Taufende vor dem Bug die Flasche [* 22] Schaumwein zerschellt. Der Kiel des hölzernen Schiffs wird aus mehrern, durch Laschen miteinander verbundenen Balken zusammengesetzt. Auf den Enden des Kiels werden die Aufklotzungen oder Tothölzer befestigt, die die beiden Steven mit dem Kiel verbinden; Zuweilen werden auch noch Stevenknie dazwischen angebracht.
Nach den Steven werden die einzelnen Spanten auf dem Kiel aufgerichtet und miteinander verbunden. Jedes einzelne Spant besteht aus einer doppelten Lage von Hölzern, deren unterste, am Kiel sitzende Bodenwrangen, die darüber anschließenden Auflanger heißen. Die Spanten haben verschiedene Länge, da einige von ihnen als Rehlingsstützen über dem Oberdeck noch nötig sind; bis zum Oberdeck werden alle Spanten durchgeführt. Durch Latten wird jedes Spant in seiner Form gestützt, auf den Kiel gelegt, mit Gerüsten und Taljen aufgerichtet und durch starke Bolzen am Kiel befestigt.
Auf Handelsschiffen läßt man zwischen den einzelnen Spanten Lücken von der halben Spantdicke, bei den alten Kriegsschiffen wurden diese Zwischenräume unterhalb der Wasserlinie durch Füllhölzer ausgefüllt und gedichtet, wodurch diese Schiffe auch bei Verletzungen der Außenbeplankung noch kein Leck erhielten. Nach dem Aufrichten aller Spanten werden außen an sie die Sentlatten in der Höhe der Linien des Sentenrisses (oder Wasserlinienrisses) aufgenagelt und dabei alle Unebenheiten der Spantoberflächen geschlichtet, damit später die Holzbeplankung glatt aufgelegt werden kann.
Zunächst werden nun die Innenverbände angebracht, eine Lage von Balken über den Spanten und parallel dem Kiel laufend in der untersten Krümmung der Spanten, das sog. Kielschwein oder Kolschwin. Daneben liegen an jeder Seite die Kielgänge genannten Plankenlagen. Um die Querverbände, die Decksbalken, die zugleich die Träger [* 23] der Decksplanken sind, zu befestigen, werden die Balkwegerplanken längs der Innenseite der Spanten in entsprechender Höhe befestigt; darauf ruhen dann die querlaufenden Decksbalken, die außerdem noch durch eiserne oder hölzerne Decksknie mit den Spanten verbunden werden. Nachdem dann auf die Decksbalken die dem Kiel parallel laufenden Decksplanken (der Fußboden in den einzelnen Schiffsstockwerken) gelegt sind, wird die Außenhaut angebracht. Von den Außenplanken sind am stärksten die Kielplanken, die am Kiel sitzen, und die Kimmplanken in der stärksten untern Ausbauchung ¶
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(Kimm) des Schiffs; die dazwischen liegenden Bodenplanken sind zwar schwächer als die genannten, doch stärker als die höhern Planken, von denen wieder die von der Kimm bis zur Wasserlinie reichenden Berghölzer stärker sind als die Füllplanken des toten Werks des Schiffs, d. h. des über der Wasserlinie liegenden Teils. Je nachdem das lebende Werk oder Unterschiff mit eisernen oder messingenen und kupfernen Bolzen verbolzt ist, nennt man das Schiff eisenfest oder kupferfest gebaut; nur kupferfest gebaute Schiffe können ohne weiteres mit der gegen den Bohrwurm (s. d., Bd. 3) und gegen Bewachsen mit Muscheln [* 25] schützenden Metallhaut gekupfert werden.
Vor der Befestigung der Metallhaut wird das Schiff wasserdicht gemacht (s. Kalfatern, Bd. 10). Gute Kalfaterung hält ein Schiff etwa fünf Jahre lang ziemlich wasserdicht. Absolut wasserdicht ist kein Schiff und braucht es nicht zu sein, da das einsickernde Wasser stets bequem durch Pumpen [* 26] entfernt werden kann. Bei eisenfest gebauten Schiffen kann nur dann eine Metallhaut angebracht werden, wenn über die Holzbeplankung noch eine dünne Holzverschalung mit Filzunterlage mit kupfernen oder messingenen Nägeln, die sog. Spiekerhaut, gelegt wird, auf der dann die Metallbleche eisenfrei befestigt werden können.
Das Holzschiff ist nun fertig zum Stapellauf; die innere Einrichtung, Ausbau der Räume und Kajüten, Brücken, [* 27] Deckshäuser, Aufbauten auf Back und Kampanje sowie die Takelung wird nach dem Stapellauf gearbeitet. Der Eisen- und Stahlschiffbau fordert ebenfalls die Herstellung der Malle auf dem Schnürboden; nach den Mallen müssen die eisernen (oder stählernen) Spanten u. s. w. sehr genau geformt werden, da ein Schlichten der Spanten hinterher nicht mehr möglich ist.
Hölzerne Kiele kommen noch bei dem nur kurze Zeit (etwa von 1875 bis 1885) für Kriegsschiffe verwendeten gemischten (Komposit-) Bausystem, d. h. auf Schiffen mit eisernen Spanten und Decksbalken und hölzerner Außen- und Innenbeplankung vor. Die Kiele der ganz aus Eisen [* 28] hergestellten modernen Kreuzer, die einfache Holzhaut und Zinkbeschlag oder doppelte Holzhaut und Kupferbeschlag haben, sind auch im untersten Teile aus Holz, [* 29] stellen aber nicht mehr hölzerne Längsverbände dar; denn das eigentliche Kielverbandsstück ist bei ihnen der innere eiserne Kiel.
Der eiserne Kiel hat je nach der Größe des Schiffs sehr verschiedene Formen: er kann bestehen aus einem einfachen I-Eisen oder einer Kielplatte mit vier Winkeleisen ^[Abbildung] oder aus einem Kasten aus vier Platten und vier Winkeleisen ^[Abbildung]. Die Steven werden neuerdings meist aus schmiedbarem Gußstahl hergestellt; für große Dampfer werden diese Stücke sehr groß und sehr schwer, namentlich der Hintersteven bei Einschraubenschiffen, da er zugleich den Rahmen für die Schiffsschraube und dahinter den Rudersteven enthält. Bei Panzerschiffen wird naturgemäß der zum Rammen verstärkte und mit dem Sporn (s. d., Bd. 15) versehene Vordersteven sehr schwer. Je nach der Form des Vorderstevens unterscheidet man Schiffe mit nach oben und vorn überfallendem, mit geradem oder steilem und mit nach oben einfallendem Bug.
Moderne Dampfer baut man meist mit steilem, stählerne Segelschiffe mit überfallendem und Kriegsschiffe mit einfallendem Bug, letzteres, um den etwa 2-3 m unter Wasser sitzenden kurzen Sporn am weitesten vorn zu haben. Die Spanten sind aus einfachen Winkeleisen bei kleinen Schiffen, aus Z ^[Abbildung]-Eisen oder doppelten Winkeleisen oder aus Winkeleisen mit Wulstplatte oder aus T ^[Abbildung]-Eisen und verstärkten T ^[Abbildung]-Eisen hergestellt; sie werden, soweit es geht, kalt gebogen mit Holzkeulen und Biegemaschinen.
Nach dem Biegen werden die Nietlöcher ausgestanzt und konisch gebohrt wo Nietköpfe hineingehören. Alle Verbindungen an stählernen Schiffen sind genietete Nähte. Die Spanten bestehen je nach der Größe des Schiffs aus ein bis drei Stücken. Nach dem Aufrichten werden die Spanten mit dem Kiel verbolzt, und zwar mit Abständen von etwa 25 cm bei großen und etwa 40 cm bei kleinen Schiffen. Nach dem Aufrichten der Spanten werden über sie und den Kiel die Kielschweinplatten, gewöhnlich ein Mittelkielschwein und mehrere Seitenkielschweine, sowie die andern Längsverbände, nämlich die St ring er und die Längsspanten, auf und zwischen die Querspanten genietet. Dann werden die meist T ^[Abbildung]-förmigen Decksbalken mit den Querspanten vernietet und durch Winkeleisen gestützt. Soll das Schiff, wie heutzutage die meisten größern Dampfer und alle Kriegsschiffe, einen Doppelboden (s. d., Bd. 5) bekommen, so fällt das Kielschwein weg, und unterhalb der innern Beplattung, die auf die Innenseite der dann sehr breiten Spanten aufgelegt wird, läuft von vorn nach hinten eine vertikale Mittelkielplatte, die auch mittleres Längsspant genannt wird. Die gleichen, zu den Seiten der Mittelkielplatte längsschiffs von Querspant zu Querspant laufenden Längsverbände nennt man die ersten, zweiten, dritten u. s. w. Längsspanten. Der Doppelboden besteht, wenn die äußere und innere Beplattung aufgelegt ist, aus einem System sehr vieler wasserdichten Zellen, da die Querspanten und Längsspanten sich meist wasserdicht kreuzen. Nach den Decksbalken werden die wasserdichten Querschotten (s. d., Bd. 13) in das Schiffsgerippe eingebaut; ihre Anzahl richtet sich nach dem Zweck des Schiffs und nach dem Willen des Bestellers.
Einen beschränkten Einfluß auf die genügende Zahl von Schotten haben die Klassifikationsgesellschaften. Es giebt moderne Schiffe, bei denen sich das Zellensystem des Doppelbodens bis über die Wasserlinie hinauf fortsetzt; wenn dies nicht der Fall ist, so bekommen Kriegsschiffe meist ein oder mehrere wasserdichte Längsschotten. Besonders Doppelschraubendampfern giebt man stets ein mittleres Längsschott, das das ganze Schiff in zwei wasserdichte Hälften teilt.
Außerdem bekommen Panzerschiffe [* 30] noch oberhalb des Doppelbodens sog. Wallgangsschotten (s. Wallgänge, Bd. 16), die nahe innerhalb der Panzerwand sitzen, um eine zweite innere Haut [* 31] für das Schiff zu bilden. Nach dem Einbau aller Schotten werden die Decksverbände, die Decksstringer, Diagonalschienen und Längsschienen auf den Decksbalkwen aufgenietet; diese in verschiedenen Richtungen laufenden Verbände sollen das ganze Gerippe fester machen, über diese Verbände wird die eiserne Decksbeplattung oder hölzerne Decksbeplankung gelegt. Zuletzt vor dem Stapellauf wird die Außenhautbeplattung aufgelegt. Man benutzt für die untere Schiffshaut stärkere Platten als für die obere. Die Platten werden in einzelnen Gängen, von einem Schiffsende bis zum andern reichend, auf die Spanten aufgenietet, nachdem sie vorher der Schiffsform ¶