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brachte Erhöhung m gegen das Rad i hin bewegt, so dass i in j eingreift. Um einem willkürlichen Zurückschnellen des Schützentreibers vorzubeugen, nachdem die Zahnstange, durch Feder r zurückgezogen, mit dem Räderwerk ausser Eingriff gekommen ist, befindet sich an der Lade ein mittels einer Feder stets nach abwärts gezogener Hebel l mit Sperrklinke, welche in ein in das Räderwerk eingeschaltetes Sperrrad g eingreift und zu geeigneter Zeit durch Aufwärtsbewegung des Hebels l mittels eines auf dem Rad o befindlichen Stiftes n aus dem Sperrrad ausgelöst wird, so dass die Feder c den Schützentreiber zurückzieht, um den Schützen durch das Fach zu schnellen. Eine solche Vorrichtung ist zu beiden Seiten der Lade vorhanden.
deutscher Ingenieure.
Die elektrischen Accumulatoren.!)
Unter den zahlreichen elektrotechnischen Gegenständen, welche um die Zeit der Pariser und der Münchener elektrischen Ausstellung die Teilnahme des Publikums in so hohem Grade in Anspruch nahmen, standen die Apparate zur Aufspeicherung elektrischer Energie nicht in letzter Linie. Erregte es einerseits schon das grösste Interesse, ein so geheimnisvolles Agens wie die Elektricität ansammeln zu können, um sie nach beliebiger Zeit und an beliebigem Ort wieder nach Gutdünken zu verwenden, so war man andererseits nicht weniger überrascht von den Nachrichten über die Leistungsfähigkeit dieser Apparate, welche angeblich gestatteten, im Raum von wenigen Cubikdecimetern viele tausende von Meterkilogrammen aufzuspeichern. Und dem Vernehmen nach geschah diese Aufspeicherung ohne nennenswerten Verlust; selbst für längere Aufbewahrung sollte eine äusserst geringe Zahl von Verlustprocenten den Preis beeinflussen. -Wie bei so manchen Erscheinungen der Elektrotechnik verflog die Begeisterung sehr rasch, als sich zeigte, dass die Erwartungen zu hoch gespannt gewesen waren, und nun erklärte man von vielen Seiten die Accumulatoren für vollständig unbrauchbare Apparate. Auch diesmal lag die Wahrheit in der Mitte; war es auch nichts vollkommenes, was vorlag, so war es doch wenigstens etwas verbesserungsfähiges, und es wurden die letzten 2 Jahre von einer ganzen Reihe von Fachmännern in der zuletzt angedeuteten Richtung wacker ausgenutzt. Accumulatoren sind eigentlich nichts anderes als die allbekannten Ä Elemente, deren man sich in früheren Jahren vor der rfindung der heutigen Dynamomaschinen bediente, wenn man bei besonderen Gelegenheiten elektrisches Licht erzeugen wollte. Es ist jedermann bekannt, welche Umständlichkeiten, Kosten und Belästigungen mit dem Gebrauche solcher Batterien verknüpft waren; unter allen Umständen konnte es sich nur um eine Luxusbeleuchtung handeln. Wenn nun heutzutage aufs neue die Batterien in Form von Accumulatoren praktische Verwendung finden sollen, so könnte es scheinen, als ob es sich hierbei um einen Rückschritt handelte. Die Kosten der alten Batterien, welche z. B. zu Beleuchtungszwecken gebraucht wurden, erlangten ihre bedeutende Höhe wesentlich durch den Gebrauch von teueren Materialien, nämlich Zink, das sich allmählich auflöste und eine Erneuerung bedingte, und Salpetersäure (oder andere Stoffe mit entsprechender Rolle), die sich ebenfalls in kurzer Zeit zersetzten. Die Veränderung der verwendeten Stoffe hatte grosse Umständlichkeiten durch Erneuerungen zur Folge; die Salpetersäure insbesondere brachte noch sehr erhebliche Belästigungen durch die während des Gebrauches von ihr ausgestossenen Dämpfe, welche bekanntermassen in hohem Grade gesundheitschädlich wirken. Eine Batterie, welche Aussicht auf Verwendung in der Beleuchtungspraxis haben will, muss jedenfalls die gerügten Uebelstände vermeiden; gelingt dies und bedingen zugleich die in der Batterie verwendeten Stoffe keine zu hohen Anlagekosten, so kommt einer solchen Stromquelle in mancher Hinsicht der Vorzug gegenüber einer Dynamomaschine zu. Die Wirkung der letzteren ist in hohem Grade abhängig von der Gleichmässigkeit der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors, und da letztere nie vollkommen ist, so liegt die Gefahr nahe, dass in gewissen Fällen, z. B. bei Glühlampenbeleuchtung, die Wirkung keine stetige ist, sondern eine, wie bekannt, für unsere Sinneswerkzeuge höchst unangenehme, schwankende. Dergleichen kann bei Verwendung einer Batterie niemals vorkommen; dieselbe muss bis zu einem gewissen Grade der Abnutzung immer den nämlichen vollkommen constanten Strom liefern. „Es lässt sich von vornherein sagen, dass es unmöglich sein wird, eine Batterie zu construiren, welche ohne irgend eine Erneuerung fortwährend Strom liefert; eine solche Batterie wäre ja nichts anderes als ein Perpetuum mobile. Es kann sich also nur darum handeln, die jeweilig nötig werdenden Erneuerungsarbeiten so billig und so wenig zeitraubend wie möglich zu machen. Bei
) Nach dem Bericht der Deutschen Bauzeitung über einen von Professor Dr. Dietrich im Württembergischen Vereine für Baukunde zu Stuttgart gehaltenen Vortrag.
den Accumulatoren wird dies dadurch erreicht, dass man die gesammte nötig werdende Regenerirung auf elektrischem Wege ausführt. Elektrolytisch werden die verbrauchten Stoffe in ihren alten Zustand zurückgebracht; es wird neue verfügbare Energie in das Element hinein geschafft, nicht durch Anwendung ganz neuer Stoffe, sondern durch Zurückverwandlung der alten verbrauchten. Bekanntlich werden bei den meisten heute gebräuchlichen Accumulatoren Bleiplatten als Elektroden verwendet, und ein zum Gebrauch bereiter Accumulator besteht im wesentlichen aus einer Platte von metallischem Blei und einer Platte von Bleisuperoxyd, beide in verdünnter Schwefelsäure. Während der Stromabgabe verwandelt sich allmählich unter Einwirkung der elektrolytisch entstehenden Gase Sauerstoff und Wasserstoff die Bleisuperoxydplatte in eine niedere Oxydationsstufe des Bleies, und die metallische Bleiplatte oxydirt sich; das Ende der Leistungsfähigkeit ist dadurch bezeichnet, dass die zweieinander gegenüberstehenden Platten gleiche Beschaffenheit zeigen. Die nun nötig werdende Regenerirung wird in höchst einfacher Weise dadurch vorgenommen, dass in das erschöpfte Element ein Strom, herrührend von einer fremden Stromquelle, eingeführt wird, und zwar in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung des vorher vom Accumulator selbst gelieferten Stromes. Dabei werden die nach Erschöpfung des Elementes gleichen Platten wieder in einen verschiedenen Zustand übergeführt; die eine wird wieder zu metallischem Blei, die andere zu Bleisuperoxyd, und die Benutzung des Apparates als Stromerzeuger kann von neuem beginnen. Man sieht, der Hauptvorteil dieser Behandlungsweise liegt darin, dass man nicht nötig hat, die Batterie irgendwie auseinander zu nehmen; denn die Neuherstellung des Verbrauchten geschieht gewissermassen selbstthätig, so dass man nicht mit Abfallstoffen zu thun und keine neuen Materialien zu beschaffen hat. Es kann freilich sofort der Einwand erhoben werden, dass man zur Regenerirung eine fremde Stromquelle nötig habe, und ob es unter diesen Umständen nicht zweckmässiger sei, lieber von dieser fremden Stromquelle unmittelbar die gewünschte elektrische Arbeit leisten zu lassen, ohne Zuhilfenahme von Accumulatoren. Eine einfache Ueberlegung zeigt, dass die Anwendung der letzteren sich dennoch sehr vorteilhaft gestalten kann. In vielen Fällen wird die Stromquelle nur wenige Stunden im Tage gebraucht (z. B. bei elektrischer Beleuchtung), und es bleibt also die ganze übrige Zeit zum Laden der Accumulatoren; d. h. es kann die ladende Hilfskraft, da sie lange Zeit zur Ladung zur Verfügung hat, eine viel schwächere sein, als sie sein dürfte, wenn sie für sich allein, ohne Zuhilfenahme der Accumulatoren, die gewünschte elektrische Arbeit zu leisten hätte. Besonders zweckmässig wird der Betrieb, wenn man die Einrichtung so trifft, dass die Hilfskraft abends den geladenen Accumulatoren bei der Beleuchtung mithilft. Wichtig ist es, zu beachten, dass es sehr leicht möglich ist, den
Accumulatoren, da sie durchweg aus ziemlich gut leitenden Stoffen
bestehen, einen sehr kleinen inneren Widerstand zu geben. Die Bedeutung dieses Umstandes darf nicht unterschätzt werden. Nicht blos die übliche Formgebung der älteren Elemente, sondern insbesondere auch der Umstand, dass man gezwungen war, bei ihnen zur Trennung der verschiedenen in ihnen angewandten Flüssigkeiten poröse Zellen zu verwenden, bedingten einen im allgemeinen durchaus nicht geringen inneren Widerstand des Stromerzeugers. Auf jedem Teile des Stromweges wird aber nun Energie in Wärme verwandelt und somit für die Zwecke der Beleuchtung verloren, im Verhältnisse des Widerstandes des Stromweges. Es folgt daraus, dass hohe Widerstände im Stromerzeuger streng zu vermeiden sind; denn sie verzehren nutzlos Arbeitskraft und bewirken nur eine Erwärmung desselben.
Dem gesagten zufolge hat man die Accumulatoren als eine sehr wichtige und äusserst glücklich durchgeführte Verbesserung der alten Elemente zu betrachten, und es wird sich nur fragen, in welchem Grade das erstrebte erreicht ist. Der Umstand, dass es heutzutage eine sehr grosse sich täglich noch vermehrende Zahl verschiedener Accumulatoren-Constructionen giebt, lässt vermuten, dass man immer wieder etwas verbesserungsbedürftiges vorfand. Das Augenmerk der Constructeure richtete sich hauptsächlich auf 3 Punkte, deren Be
Band XXIX. No. 22. 30. Mai 1885.
schaffenheit noch Wünsche übrig liess, nämlich: 1) die zur Neuherstellung von Accumulatoren nötige Zeit, die sog. Formirungszeit, 2) die Haltbarkeit der Accumulatoren und 3) die Aufspeicherungsfähigkeit eines bestimmten Accumulatorengewichtes. Im ersten dieser 3 Punkte dürften wohl die grössten Erfolge zu verzeichnen sein. Die oxydirenden und reducirenden Gase können nur dann rasch und vollständig in die Bleimassen eindringen, wenn letztere sich in einem porösen schwammigen Zustande befinden. Ein solcher wird erreicht durch allmählich in der Dauer zunehmendes systematisches Laden und Entladen; zu einer derartigen Formirung sind aber viele Monate nötig. Eine wesentliche Abkürzung wird erzielt, wenn man gleich von vornherein nicht metallisches Blei anwendet, sondern ein poröses Oxyd von Blei, etwa Mennige, oder wenn man im Falle der Verwendung metallischen Bleies demselben eine recht grosse, den Gasen leicht zugängliche Oberfläche giebt. Beide Wege sind eingeschlagen worden und haben gute Resultate ergeben. Wenn auch immerhin noch eine wiederholte Ladung und Entladung bis zur Betriebsbereitschaft des neu hergestellten Elementes nötig ist, so ist doch schon eine Formirungszeit erreicht, gegen die sich vom technischen Standpunkte kaum noch viel einwenden lässt; jedenfalls würde sie kein Hindernis gegen die ausgedehnte technische Verwendung von Accumulatoren mehr bilden. Leider kann man nicht das gleich günstige Urteil über den zweiten Punkt, die Haltbarkeit, abgeben. Die erlangten Erfahrungen lassen sich kurz dahin ausdrücken: während die negative Platte (die Bleiplatte) längere Zeit keiner Erneuerung bedarf, ist die positive, fortwährend in Superoxyd verwandelte Platte einer raschen Zerstörung unterworfen. Sie zerbröckelt allmählich; in welcher Zeit sie zu erneuern ist, kann nicht in einer bestimmten Zahl ausgedrückt werden, denn es hängt dies wesentlich von der Art der Beanspruchung ab. Auch die einzelnen Individuen zeigen grosse Verschiedenheiten. Es sind Fälle bekannt, in welchen die Lebensdauer einer positiven Platte zwischen 3 Monaten und 15 Monaten schwankte; über die letztere Dauer hinaus darf man wohl nur in seltenen Fällen rechnen. Diese Vergänglichkeit erhöht die Betriebskosten wesentlich, ist aber für die Betriebssicherheit durchaus nicht so verhängnisvoll, wie es auf den ersten Augenblick den Anschein hat: einerseits tritt die völlige Betriebsunfähigkeit nicht plötzlich ein, sondern es zeigt sich eine allmähliche Abnahme, welche einen rechtzeitigen Ersatz ermöglicht; andererseits lässt sich die ganze Anordnung so treffen, dass man die zerstörte positive Platte leicht auswechseln kann, ohne die noch gut erhaltene negative zu berühren. – Das Bestreben, eine möglichst kurze Formationszeit durch dünne Bleistreifen mit grossen Oberflächen zu erreichen, kam der Haltbarkeit der Accumulatoren durchaus nicht zugute; die dünnen Streifen fielen gar zu leicht auseinander. In letzter Zeit geschah ein Schritt in der Construction der Accumulatoren, welcher inbezug auf die Verlängerung der Lebensdauer vielversprechend erscheint. Es wurden nämlich in den Accumulatoren von de Khotinsky die beiden Elektroden nicht, wie bisher üblich, senkrecht gestellt, sondern in wagerechter Lagerung auf dem Boden des umhüllenden Gefässes angebracht. Ueber die Elektroden spielt die Flüssigkeit, auch hier verdünnte Schwefelsäure, frei hinweg. Bei dieser Anordnung kann von einem Abfallen des wirksamen Stoffes nicht die Rede sein; die Accumulatoren erreichen ihr Ende dadurch, dass allmählich die Verbindung der Platten mit den Stromausführungsdrähten auch an der allgemeinen Oxydation teilnimmt, so dass die Verbindung nach aussen eine Unterbrechung erleidet. Von anderer Seite hat man die Elektrodplatten eingenäht, um das Abfallen des wirksamen Stoffes zu verhüten, ein Verfahren, das schon vor längerer Zeit von Faure eingeschlagen, aber wegen der damit verbundenen Widerstandszunahme im Elemente und wegen der Zerstörung der Umhüllung wieder aufgegeben wurde. Es scheint, als ob die neueren Versuche nach dieser Richtung unter gewissen Vorsichtsmassregeln ein besseres Resultat ergeben; der Vortragende ist jedoch wegen Patentfragen zur Zeit nicht in der Lage, näheres darüber mitzuteilen. Man ersieht aus dem gesagten, dass man auf dem Wege ist, die Lebensdauer der Accumulatoren zu einer die Praxis befriedigenden zu machen; dass man damit endlich auch zum Ziel gelangen wird, ist für jeden, der den Entwickelungsgang der Elektrotechnik mit Aufmerksamkeit verfolgte, wohl ausser Zweifel. Wie steht es nun mit dem dritten der genannten Punkte, d. h. wieviel mkg kann 1”é Accumulatorengewicht aufspeichern? Die Aufspeicherungsfähigkeit ist etwas theoretisch berechenbares, weil man rechnend bestimmen kann, wieviel Arbeit man nötig hat, um die chemischen Veränderungen im Accumulator während der Ladung zu bewirken; mehr als man hierauf verwendet, kann man nachher bei der Entladung auch nicht zurückerwarten. Nach einer von dem französischen Elektriker Reynier ausgeführten Rechnung soll 1”é Accumulator und Flüssigkeit theoretisch nicht weniger als 55000"é aufspeichern können. Praktisch gestaltet sich die Sache natürlich ganz anders; denn man kann nicht die ganze vorhandene Bleimasse in Superoxyd verwandeln, weil sonst rasches Zusammenfallen zu befürchten wäre; man muss ferner Flüssigkeit im Ueberschuss vorhanden haben, und ausserdem ist ja auch ein Gefäss unerlässlich. Berücksichtigt man diese Punkte, so kommt man auf eine Leistungsfähigkeit von 11 bis 12000"ké für 15 Gesammtgewicht. Das entspräche
Elektrische Accumulatoren. 427
einem Gewichte von 22*é für 1 N und Stunde. Diese Zahlen sind als die zu erreichende Höchstleistung von Blei-Accumulatoren anzusehen, und man wird kaum darauf rechnen dürfen, darüber hinaus zu kommen. Der Vortragende teilt nun mit, wie sich die heutigen Accumulatoren der höchstens zu erreichenden Leistung annähern. Zur Kennzeichnung giebt er Zahlen an, welche unlängst durch umfassende unter seiner Beiwirkung vorgenommene Versuche gefunden wurden. Die betreffenden Accumulatoren waren sehr sorgfältig zubereitet, hatten aber vor dem Versuch eine lange Reise durchzumachen, welche durch die unvermeidlichen Erschütterungen die Beschaffenheit nicht verbesserte. Man erhielt bei der Entladung von 1kg Elektroden 5450mké » 1 » Elektroden und Flüssigkeit 3530"ké » 1» Gesammtgewicht 2620"*5. Die letztgenannte Zahl wäre bei Anwendung von etwas leichteren Gefässen höher ausgefallen. Man kommt damit auf ein Gesammtgewicht von 100°5 für 1 Stundenpferdekraft; bei passenderem Gefässe hätte man 908 für 1 Stundenpferdekraft erreichen können. Man sieht, dass die hier untersuchten Accumulatoren noch 4 bis 5 mal schwerer sind, als man nach dem oben gesagten vermuten sollte, und man darf dieses Ergebnis wohl für alle heute üblichen Accumulatoren gelten lassen. Bei näherer Ueberlegung ist auch gar nicht zu erwarten, dass man die Zahl von 22”8 für 1 Stundenpferdekraft jemals erreichen wird. Man kann eben mit dem Laden nicht beliebig lange fortfahren, weil die entwickelten oxydirenden und reducirenden Gase mit wachsender Ladungszeit immer schlechter absorbirt werden, also immer grössere Verluste auftreten. Würde man beliebig lange laden, unbekümmert um das Güteverhältnis, so könnte man dem Accumulatorengewichte von 1*é eine weit grössere als die zuletzt erwähnte Leistungsfähigkeit verleihen. Mit dem Laden muss man aufhören, sobald eine starke Sauerstoffentwicklung sich an der Oberfläche bemerkbar macht. Ueberdies darf die beim Laden in die Accumulatoren hinein geführte Energie beim praktischen Gebrauche nicht mehr ganz entnommen werden, nicht nur, weil die Klemmenspannung während der Entladung allmählich sinkt, sondern auch, weil bei nicht völlig gleichzeitiger vollständiger Erschöpfung der Accumulatoren einer Batterie schwere Betriebsstörungen auftreten würden. « Für die Aufspeicherungsfähigkeit eines Accumulators ist gerade wie für die Formirungszeit die Ausbreitung des angewendeten Bleies auf eine möglichst grosse Oberfläche günstig; wie schon erwähnt, steht eine solche Anordnung aber im Widerspruche mit hoher Lebensdauer. Technisch kommt neben der Aufspeicherungsfähigkeit von 15 Gewicht noch ein Punkt sehr in Frage, nämlich das Verhältnis der zur Ladung zu verwendenden elektrischen Arbeit zu der aus dem Accumulator wieder heraus zu bekommenden elektrischen Nutzarbeit, das sogenannte Güteverhältnis. Dieses Güteverhältnis ist um so besser, je langsamer der Accumulator geladen und entladen wird; natürlich kann man aber beim praktischen Gebrauche nicht unter ein bestimmtes Mass beim Laden und Entladen herab gehen, weil die Zeit auch einen Geldwert besitzt, und weil der Zweck meist einen ganz bestimmten Strom erfordert. Unter sonst gleichen Verhältnissen wird also der Accumulator der beste sein, welcher mit möglichst hohem Grade der Beanspruchung hinsichtlich des Ladungs- und Entladungsstromes das beste Güteverhältnis verbindet. Man schwankt bei dem heute gebräuchlichen
Accumulator mit dem Ladungs- und Entladungsbetrag zwischen
/2 und °/4 Ampère für 18 Elektroden und Flüssigkeit. Entladet man nun so lange, bis die elektrische Kraft der Accumulatoren rasch abzunehmen beginnt, so erhält man z. B. bei den Accumulatoren, an welchen die oben erwähnten Versuche vorgenommen wurden, etwa 70 pCt. Güteverhältnis. Ein gewisser Verlust ist unvermeidlich wegen des inneren Widerstandes der Accumulatoren und wegen ihrer Eigenschaft, beim Laden eine höhere elektromotorische Kraft zu haben als beim Entladen. Schliesslich erwähnt der Redner noch, dass beim Stehenlassen eladener Accumulatoren ein geringer Verlust durch allmähliche elbstentladung eintritt, der sich noch erheblich vermindert, wenn man die Flüssigkeit abgiesst, und den er nach 37 Stunden bei sorgfältig hergestellten Accumulatoren noch gar nicht constatiren konnte. Bezüglich des letzterwähnten Punktes darf aber nicht verschwiegen werden, dass man mit der Selbstentladung schon vielfach schlechte Erfahrungen gemacht hat. Ueber die Verwendung von Accumulatoren zur Beleuchtung mögen die nachstehenden Beispiele einigen Aufschluss geben:
1. Wie viel Accumulatoren des Systemes Faure-SellonVolckmar braucht man, um eine Edison-A-Lampe zu speisen? Vorausgesetzt seien die sogen. */2-pferdigen Accumulatoren. Die Gewichts- und Preisverhältnisse derselben gestalten sich wie folgt: Elektroden . . . . . 30°5 Verdünnte Schwefelsäure 10 Gefäss . . . . . . . 5 zusammen 45”é
Preis in Stuttgart: 40 % einschl. Glas, 2 % 40 Pfg. Zoll, 3 / 75 Pfg. Fracht, zusammen 46 / 15 Pfg.
deutscher Ingenieure.
Von den Fabrikanten wird angegeben:
Ladestrom . 12 Amp. Entladestrom 18 »
Eine Edison - 16 - Kerzenlampe erfordert 100 Volt Klemmenspannung und 0,7 Amp. Stromstärke; Arbeit 70 V.-A. = 7 Sekmg; 1 Accumulator für sich allein hat 2 V. Spannung; also sind zur Erreichung von 100 V. 50 hinter einander geschaltete Accumulatoren nötig, oder, weil der unvermeidliche, wenn auch kleine innere Widerstand der Accumulatoren eine gewisse Spannung vernichtet, etwa 53 Accumulatoren.
Dieselben enthalten auf je 15 Gesammtgewicht etwa 2500", also im ganzen 53 >< 45>< 2500 = 6000000"kg; somit lässt sich die Lampe speisen Ä=240 std. lang e uampe speisen 7öö. öö . 1ang. 2. 100 Edison A-Lampen sind täglich 5 Stunden mit Accumulatoren zu betreiben; wie viele sind nötig? Mit obigen 53 Accumulatoren, die für eine Lampe gefunden wurden, könnte man nicht blos diese einzige Lampe speisen, sondern ebenso gut eine grössere Zahl. Stromerzeuger von so kleinem innerem Widerstande, wie die Accumulatoren, haben die Eigentümlichkeit, dass sie ganz proportional der Zahl der angehängten Glühlampen Strom liefern, also wenig bei einer Lampe und entsprechend mehr bei n Lampen. Da 18 Amp. einer Batterie dieser Accumulatoren erfahrungsmässig höchstens entnommen werden dürfen und jede Lampe 0,7 Amp. braucht, so können die obigen 53 Accumulatoren höchstens speisen
18 0,7 T 25 Lampen.
zulässiger höchster
Erfahrungsgemäss kann man den hier vorausgesetzten Accumulatoren 8 Stunden lang ihre 18 Amp. entnehmen; also ist es jedenfalls möglich, die für 5 Stunden verlangte Beleuchtung zu leisten, ohne dass man den ganzen aufgespeicherten Energievorrat aufbraucht. Nun sind aber nicht 25 Lampen zu betreiben, sondern 100 und man hat also 4 solche Serien von je 53 Accumulatoren nötig, oder, was ebenso möglich wäre und billiger zu stehen käme, eine grössere Accumulatorengattung, die ohne Schaden mehr Entladestrom aushalten kann. Die 4 Serien von je 53 Accumulatoren wären parallel zu schalten. Rechnet man 7 Edision-A-Lampen auf eine mechanische Pferdekraft, so hätte man 14,3 N zum directen Betriebe der Anlage nötig. f
Die Lampen verzehren zusammen 100 - 7 = 700 Sekmkg elektr. Arbeit. Auf die Ladung der Accumulatoren mussten bei 70 pCt.
700 Güteverhältnis der Aufspeicherung also verwendet werden 0,70
1. = 1000 Sekmkg = 13,3 N, wozu eine mechanische Arbeit von
= 1333 Sekmkg = 17,8 N nötig ist, wenn die Ladung in derselben Zeit bewirkt würde wie die Entladungen. Ladet man nun aber
10 Std. lang, so braucht man für 1 Sek. nur die Arbeit 666mkg, was 8,9 N entspricht. Man kann also eine geringe Arbeitskraft zum Speisen einer grossen Beleuchtungsanlage verwenden und hat dabei durchaus ruhiges Licht, während die Benutzung der z. B. in Fabriken meist schwankenden Arbeitskraft ein solches nicht zuliesse. Sollen nach Feierabend einzelne Räume einer elektr. beleuchteten Fabrik weiter beleuchtet werden, so bleiben einzig und allein Accumulatoren, weil es sehr unzweckmässig wäre, wegen weniger Lampen Dampf zu halten und eine überflüssig grosse Maschine zu betreiben. Dasselbe gilt natürlich in noch viel höherem Grade für Wohnräumlichkeiten, die mit den Fabriken in Verbindung stehen. Was die Kosten einer derartigen Anlage anbelangt, so sieht man ohne weiteres den Kernpunkt der Frage hervorleuchten: Man kann kleinere Dynamos und nach Quantität und Qualität geringere sekundl. Arbeitskräfte verwenden, als bei directem Betriebe. Man sieht aber auch die Nachteile bezüglich der Kosten: 1. Wegen des Verlustes in der Accumulation wird die gesammte aufzuwendende Arbeit in mkg grösser; 2. der durch die Accumulation herein kommende Betrag an Zins und Abschreibung kann so gross werden, dass er den Gewinn mehr als aufhebt. Es bleibt nichts anderes übrig, als in jedem einzelnen Falle zu entscheiden, ob der Kostenpunkt sich für directen Betrieb oder ob er sich für Accumulation günstiger stellt; sieht man bei qualitativ schlechten motorischen Verhältnissen auf ruhiges Licht und hat man nur zeitlich oder quantitativ beschränkte Arbeitskräfte zur Verfügung, so sind unter allen Umständen Accumulatoren am Platze. Verhältnismässig günstig bezüglich der Kosten stellt sich, wie schon erwähnt, eine Anordnung, bei der den Tag über die Accumulatoren geladen werden, während abends Maschine und Accumulatoren zusammen die Lampen betreiben: es kann dann die Maschine und die Accumulatorenbatterie schwächer sein, als wenn jede allein den Betrieb zu besorgen hätte. Zugleich hat man bei dieser Anordnung noch den Vorteil, dass die Accumulatoren in gewissem Masse die Geschwindigkeitsschwankungen der Dynamomaschine unschädlich machen. ird die Zahl der betriebenen Lampen im Laufe des Abends geringer, so kann man die helfende Maschine abstellen und hat nun allein Betrieb durch die Accumulatoren. Eine Ausbildung dieser Anordnung finden wir im Systeme Turrettini, das dem Vernehmen nach zur Beleuchtung der kaiserl. Theater in Wien zur Anwendung kommen soll, und bei dem aus Ä des Kostenpunktes hoch gespannte Ladeströme benutzt WOPC1GMl. Die Accumulatoren werden sicherlich eine grosse Zukunft im elektrischen Beleuchtungswesen erlangen, sobald die Lebensdauer länger und der Preis mässiger sein wird. Insbesondere wird sich die allgemeine Beleuchtung von Centralstationen aus zweckmässiger gestalten, weil dann die teueren Maschinen nicht bloss in den Abendstunden beansprucht sind, und weil sie dann kleiner, d. h. billiger, gehalten werden können.
Zuschriften an die Redaction.
Aufsatzvorrichtung für Fördergestelle.
Geehrte Redaction!
Die von Hrn. Ochwadt vermisste Begründung habe ich unterlassen, weil sie zu einfach ist und ich die Sache nicht aufbauschen wollte. Im Winter frieren die hydraulischen Caps, selbst bei Füllung mit Glycerin, leicht ein und functioniren nicht mehr. Ferner ist es unmöglich, die Stopfbüchsen und Hähne absolut dicht zu erhalten, und infolge dessen gehen die hydraulischen Caps langsam von selbst auf. Beim flotten Fördern schadet dies nicht, wohl aber kann es unangenehm werden, wenn beim Fördern Pausen eintreten, die obere Schale belastet und die Bremse der Maschine nicht angezogen ist. Hängseil kann meine Aufsatzvorrichtung ebenso # vertragen, wie jede andere; nur ist es vorteilhaft, wegen chonung der Seile, dieselben stets kurz zu halten, damit beim Ausrücken der Caps kein Fallen der Schalen entsteht. Diese Vorsicht ist bei allen Caps nötig, welche kein Anheben der Schalen erfordern, da man mit diesen Caps immer nur um ein geringes die Schalen in den Schacht senken kann, im Verhältnis zu dem bei den gewöhnlichen Caps öfter vorkommenden grossen Hängseil.
Selbstverlag des Vereines. – Commissionsverlag und Expedition: Julius Springer in Berlin N. – A. W. Schade's Buchdruckerei (L. Schade) in Berlin S.
und das Cylindergehäuse dementsprechend geformt. Der Teil A1 des Gehäuses bildet gleichzeitig die Dampfkammer, während A2, in dem sich der Dampfkolben B1 befindet, mit dem Auspuffe in Verbindung steht. Die Verbindungsstrebe der Dampfkolben BB1 ist als Schieberspiegel, von dem die Kanäle a und b ausgehen, gebildet; der auf ihm gleitende Schieber hat an seiner oberen Fläche zwei Vorsprünge c und d, die, wenn der Dampfkolben sich seinen äussersten Stellungen nähert, mit einem im Dampfcylinder A1 angebrachten Knaggenvorsprung ein Berührung kommen und den Schieber, der während des Kolbenhubes in seiner bestimmten Lage gehalten gedacht ist, umsteuern. Wie aus der Figur ersichtlich, tritt, wenn der Kolben sich in der Richtung von
links nach rechts bewegt, Dampf von A1, durch Kanal a auf die
grössere linksseitige Kolbenfläche, den Kolben mit dem Unterschiede der Flächendrucke auf B und B1 treibend, bis der Schiebervorsprung c an e stösst, die Bewegung des Schiebers also aufgehalten ist, während der Kolben noch ein Stückchen weiter sich bewegt; dann tritt durch Kolbenkanäle a und b und Schieberkanal ff1 die linksseitige grössere Kolbenfläche B mit dem Auspuff in Verbindung, und es wird, da die Kammer A1 stets mit Dampf erfüllt ist und daher nun wieder der Unterschied der Flächendrucke B und B zur Geltung kommt, der Dampfkolben sich von rechts nach links bewegen, bis wiederum der Schiebervorsprung d mit dem
Knaggen e zum Anstoss kommt, der Schieber umgesteuert und somit auch die Kolbenbewegung umgekehrt wird. Auf den Wert der directen Schieberbewegung komme ich noch später zurück.
Thomas Ward, der in neuerer Zeit, von 1881 anfangend, eine Reihe von Dampfpumpenconstructionen sich patentiren liess, hat in den meisten derselben, für das einfache wie für das Verbundsystem, die Schiebersteuerung ohne Vorsteuerung ausgeführt und den Schieber unmittelbar durch Anstoss des Kolbens an eigentümlich geformte Gleitstücke umgesteuert, welche in die Enden des Cylinders hineinragen.
Die Figuren 30 und 31 stellen das Wesen der Wardschen Steuerungen für einen und zwei Cylinder dar. Wie ersichtlich, sind an den Cylinderenden, und zwar in schräger
Äg: 30.
Figur 31 stellt die Anwendung der Steuerung für zwei Cylinder (Hoch- und Niederdruck) und zwar mit einem Schieber dar. Der zwischen den beiden Cylindern angeordnete Schieberkasten zeigt auf seiner Schieberfläche 5 Kanäle, die mit den verschiedenen Cylinderenden, wie durch Pfeile angegeben, in Verbindung stehen; y führt nach dem Auspuff; alles übrige ist ohne weiteres verständlich.
In einem neueren Patente zieht Ward es vor, die Bewegung der Stangen c c durch das Zwischenglied eines schwingenden Hebels d, dessen unteres Ende segmentartig und mit Zähnen versehen ist, auf den Schieher wirken zu lassen. Zu diesem Ende ist die Stange c in ihrer Mitte mit zahnartigen Erhöhungen versehen. Fig: 32 stellt diese Anordnung dar. Es scheint, als wenn Ward, um das mögliche Abheben des Schiebers von seinem Sitze beim ersten Anstosse der Stangen ee auf den Schieber zu verhindern, was die Steuerung zu einer ganz unsicheren machen würde, sich veranlasst gesehen hat, den Angriffspunkt am Schieber an das Ende eines schwingenden Hebels d zu verlegen.
deutscher Ingenieure.
Welle mit drei darauf befestigten, seitlich abwärts gebogenen Ansätzen. Von den Hebeln an den Enden ragt der eine in den Hochdruckcylinder, der andere in den Niederdruckcylinder hinein, während der mittlere und längste den Hauptschieber bewegt, Ersatz bildend für den früher beschriebenen. Die Kolben des Hochdruck- bezw. des Niederdruckcylinders sind nach den den Ansätzen zugewendeten Seiten konisch ausgehöhlt, so dass, wenn diese Höhlungen gegen die Hebel stossen, ihre Endpunkte eine Kegelspirale auf der hohlen Oberfläche beschreiben und die Ansätze zu einer kurzen Drehung veranlassen, welche diese auch dem mittleren Schieberhebel d mitteilen. Da aber das Ansatzende, wenn die hohle Kegelfläche des Kolbens sich dagegen bewegt, stets mit Punkten abnehmender Kreise in Berührung kommt, so kann auch der Hebel nur in einem Punkte die hohle Oberfläche berühren, und es muss demzufolge, wäre der Widerstand des übrigen Mechanismus selbst nur ein winziger, während thatsächlich grosser Reibungswiderstand vorhanden ist, grosse Abnützung der Hebel eintreten, die selbstredend auch die Wirkungsweise der übrigen Bewegungsteile mit verändern muss.
Ganz eigentümlich sind die Schieber und das Schiebergehäuse (Fig. 33) angeordnet. Auf der Mitte des Cylinders ist ein Ansatz a angegossen, der auf zwei gegenüber befindlichen Flächen glatt bearbeitet ist, welche die Dampfkanäle und den Auspuff bergen. In der inneren Aussparung im AnSatz a befindet sich der mit Zahnsegment e versehene und um den Bolzen f sich drehende Hebel d; durch ein Gleitstück im oberen Teile desselben ist ein Bolzen h gesteckt, an dessen Enden mit Rechts- und Linksgewinde zwei Schieber gg1 befestigt sind, die auf den sich gegenüberstehenden Schieberflächen des Ansatzes a gleiten. Man erkennt deutlich, Ward hat den Fehler, nur mit einem direct durch mechanische Zwischenglieder umgesteuerten Schieber (Fig. 30) zu arbeiten, erkannt“ und daher versucht, seinen Schieber zu entlasten, um so wenigstens die sonst ganz erhebliche mechanische Arbeit, bestehend in der Knaggenreibung und der Schieberbewegung, möglichst klein zu halten.
Ohne häufige Nachstellung – die bei Dampfpumpen ihrer Benutzung gemäss wohl meistens ausgeschlossen sein muss – ist aber die Entlastung nur eine trügerische, ja die Anordnung wird eine ganz fehlerhafte, sobald die Schieberflächen sich abgeschliffen haben, und es wird, wenn die Schieber durch den sie verbindenden Bolzen nicht dementsprechend genähert werden, auf einer der Schieberflächen der Dampf stets durchblasen, die Steuerungsfähigkeit der Maschine somit ganz in Frage gestellt sein. Ueberdies wirkt der Dampf der Anordnung gemäss die Schieber stets von einander entfernend, während der Auspuff mit dem Raume in Verbindung steht, der den Schiebermechanismus umschliesst. M
Ward hat für Verbunddampfpumpen noch eine weitere Aenderung getroffen, indem er unter Beibehaltung des Gedankens, Hoch- und Niederdruckcylinder mit nur einem Mechanismus zu steuern (Fig. 31), einen ähnlichen Schieber, wie zuletzt erörtert, – (es trägt der Bolzen h an jedem Ende je zwei Schieber, einen grösseren und darin einen kleineren für den Niederdruck- bezw. Hochdruckcylinder) – zwischen den beiden Cylindern anwendet, s. Fig. 34. Die Anordnung der schräg abgeschnittenen Cylindergleitstücke ist hier verlassen worden für eine andere einfachere und jedenfalls besser wirkende. In einem kurzen Verbindungsstücke zwischen den beiden Cylindern, in das auch gleichzeitig die Dampfkanäle verlegt sind, befindet sich eine kurze
Kolben oder der Kolbenstange derselben Maschine (im Gegensatze zu Duplexmaschinen) bewegt wird, leiden, wie ich schon früher andeutete, unter dem grossen Fehler, dass neben dem
“ nutzlosen Verbrauche einer grossen Kraft zum Ueberwinden der Reibung in den Hilfsmechanismen und der Reibung des vom Dampfdrucke belasteten Schiebers, welche verlorene Arbeit darstellt, (unter Umständen mehr als 10 pCt., im Gegensatze zu den Steuerungen mit Vorsteuerungen, deren Verlust unter Umständen weniger als 1 pCt. der verfügbaren Dampfkraft ist) auch noch der Dampfschieber nur im Verhältnis zur Energie, mit der der Kolben das Ende seines Hubes erreicht, den Dampfeinlasskanal öffnet. Ist die verfügbare Dampfkraft viel grösser als der Pumpen- und Maschinenwiderstand, so wird auch der Schieber normal umgesteuert werden und sich ganz öffnen können; anders aber verhält es sich – und dieser Fall tritt in der Praxis fast immer ein –, wenn der Dampfdruck sich während des Betriebes ändert. Wäre derselbe zu irgend einer Zeit vielleicht eben noch den Widerständen entsprechend, so wird der Dampfkolben sich langsam bewegen; ganz langsam erreicht er das Ende seines Hubes und, wenn er auch eben noch Kraft genug hat, den Schieber zu ganz geringer Oeffnung des Dampfkanales zu veranlassen, so wird nun für den Rückweg des Kolbens, da jetzt zu dem verringerten verfügbaren Dampfdruck auch noch eine ganz bedeutende Drosselung durch die verringerte Oeffnung des Dampfkanales hinzutritt, die Bewegung des Kolbens immer mehr verlangsamt, und der Stillstand der Maschine nach einigen wenigen langsamen Hüben ist die endliche Folge, denn der Schieber bleibt in seiner Mittelstellung stehen. Anders ist es bei Maschinen mit Vorsteuerung; diese letztere braucht überhaupt wenig Kraft, und der eigentliche Schieberplunger ist ja zumeist direct dampfbetrieben; daher kann, so lange der verfügbare Cylinderdampfdruck überhaupt nur noch in etwas die Widerstände der Maschine (eigentlich nur der Pumpe) übersteigt,
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ein Stillstand nicht eintreten.
Daher kommt es, dass directwirkende Dampfpumpen mit geeigneter Vorsteuerung so viel Vorteile über die ohne solche bieten. Die in diese sechste Gruppe noch fallende zunächst zu beschreibende Steuerung hat, wenn sie auch in bedeutendem Grade den Fehler grossen Kraftaufwandes in der Schieberbewegung besitzt, den unangenehmen Fehler nicht, dass möglicherweise bei bedeutend verringerter Kraft der Kolben am Anfange seines Hubes eine stark gedrosselte Schieberkanalöffnung findet. Es ist diese Steuerung des Amerikaners Worthington bei weitem die interessanteste dieser Gruppe von Steuerungen. Ihrem begründeten Rufe gemäss ist sie