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Band XXIX. No. 11.
10, October 1885.
Untersuchung über die Anwendung dicker Kesselbleche aus Stahl.
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jedenfalls eintreten, wenn er sein Gewicht in die Wagschale wirft. Um aber den Fortschritt zu einem möglichst schnellen zu machen, muss der Verein durch Beschluss einer Anzahl von Thesen seinen Mitgliedern einen gemeinsamen Boden verschaffen, auf dem sie für den zu beginnenden Kampf eine feste Unterlage haben.
In folgendem sind sie zur Auswahl zusammen gestellt.
4) Thesen.
vor.
plan für die Unter- und Mittelklassen der höheren Lehranstalten, und zwar auf neusprachlicher Grundlage. Auf den Oberstufen ist der Uebergang des Schülers von einer Schulform zur anderen durch möglichst leichte, vorschriftsmässige Ergänzungsprüfungen zu ermöglichen.
These 8. Die mittleren Fachschulen bilden in schultechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht ein unentbehrliches Glied des technischen Schulwesens. Sie haben die höhere Mathematik auszuschliessen und bereiten nicht zur Hochschule
Ihre Abiturienten sind den Staatswerkstätten (Eisenbahn-, Marine-, Artilleriewerkstätten usw.) für mittlere technische Beamtenstellen zu empfehlen; die Vorbildung für die Privatpraxis ist aber als Hauptsache zu betrachten:
These 9. Die niederen Fachschulen haben ihren Lehrplan in mathematischer Hinsicht möglichst zu beschränken. İnsbesondere sind Trigonometrie und Logarithmen, auch die Gleichungen 2. Grades, auszuschliessen. Der Anschauungsunterricht ist für diese Schulen wichtiger als die Methode der theoretischen Entwicklung.
These 10. Die Frage der Lehrwerkstätten ist vorläufig noch als eine offene zu betrachten. Die Begriffe Lehrwerkstätte und Demonstrationswerkstätte dürfen nicht mit einander verwechselt werden.
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These 1. Der Antrag, die Zulassung zur technischen Hochschule von der Absolvirung des Realgymnasiums abhängig zu machen, ist im allgemeinen Interesse mit Entschiedenheit abzulehnen.
These 2. Der Verein darf nicht einseitig für eine einzelne Schulform Partei ergreifen, sondern er muss zum gesammten Schulwesen Stellung nehmen.
These 3. Die Zulassung zur technischen Hochschule und damit zum Staatsdienst im Bau- und Maschinenwesen verbleibt vorläufig dem Gymnasium, dem Realgymnasium und der Ober-Realschule.
These 4. Es ist wünschenswert, dass das Gymnasium schon jetzt auf altphilologischem Gebiete eine Entlastung eintreten lasse, indem es auf allzueingehende Behandlung grammatischer Feinheiten und fachphilologischer Gegenstände verzichtet und mehr in den Geist der alten Klassiker einführt. Dadurch wird eine stärkere Berücksichtigung der modernen Naturwissenschaft ermöglicht und auch Zeit gewonnen, den facultativen Zeichenunterricht in einen obligatorischen, planmässig gestalteten zu verwandeln.
These 5. Das Realgymnasium hat seine Ueberfülle an Lehrstoff dadurch einzuschränken, dass es auf mathematischem Gebiete nur bis zu dem Punkte geht, wo die Hochschule anfängt. Die höhere Mathematik ist also aus dem Lehrplane zu streichen.
These 6. Das Bestreben der Staatsregierung, ihren Einfluss für die Gründung zahlreicher höherer Bürgerschulen mit sechsjährigem Lehrplane geltend zu machen, wird als ein zeitgemässes und zweckmässiges anerkannt.
These 7. Für die fernere Entwicklung des höheren Schulwesens ist als Endziel hinzustellen ein einheitlicher Lehr
These 11. Der Verein wählt eine Commission von 13 (172) Mitgliedern, deren Aufgabe es ist, die Organisation der verschiedenen Schulgruppen, soweit sie mit Industrie und Gewerbe in Beziehung steht, zu studiren. In den Hauptversammlungen und in der Vereinszeitschrift hat die Commission die Resultate ihrer Bemühungen zur Kenntnis zu bringen. Der Verein wird geeignete Vorschläge den zuständigen Behörden unterbreiten. In erster Linie handelt es sich um den Zeichenunterricht auf allen Schulen, um das Betreiben der darstellenden Geometrie auf den höheren Lehranstalten, sodann um die Einrichtung des gesammten technischen Schulwesens, für welches eine Dreiteilung (technische Hochschule, mittlere und niedere Fachschule) festgehalten wird.
Hagen i/W., am 8. August 1885.
Dr. Gustav Holzmüller.
Gewerbschul- Director.
Untersuchung über die Anwendung dicker Kessel
bleche aus Stahl. 1) Einem Vortrage von W. Parker, welchen derselbe vor der Institution of Naval Architects hielt, entnehmen wir folgendes.
Ein gewöhnlicher cylindrischer Kessel von 3,9m Dmr. und 4,81n Länge, welcher mit 12 Atm. Ueberdruck arbeiten sollte und hierzu genügend stark construirt war, platzte bei der Kaltwasser-Probe unter einem Drucke von 19,2 Atm., und zwar riss eine Platte ganz, die benachbarte zum geringen Teile. Der Kessel war gänzlich aus Siemens-Martin-Stahl hergestellt, die Platten von einem der leistungsfähigsten Werke Englands geliefert und sämmtlich unter günstigen Ergebnissen nach den Vorschriften des Lloyd und Board of Trade geprüft. Für die gerissene Platte von 31mm Dicke betrug die hierbei gefundene Festigkeit 47,4kg/qmm, die Dehnung auf 200mm Probelänge 20 pCt.; ferner konnten von derselben abgeschnittene Streifen kalt zusammengebogen werden. Bemerkenswert ist noch die ausserordentliche Grösse und das Gewicht der fraglichen Platte; dieselbe war nämlich 6,00m lang, 1,65m breit, 31mm stark und wog über 2800kų. Bei der Verarbeitung der Platten waren alle bereits früher als notwendig erkannten Vorsichtsmassregeln angewendet, sämmtliche Nietlöcher gebohrt, die Platte dann in einem Glühofen erhitzt und mittels zweier starker Walzwerke nach dem erforderlichen Radius gebogen.
Mit Rücksicht auf diese Vorgeschichte der Platte musste es befremden, dass der Bruch bei einer Spannung eintrat, welche einer Zugbeanspruchung des Materiales von nur 10,7kg/9mm entspricht, d. h. weniger als dem vierten Teile der bei der ersten Probe gefundenen Festigkeit. Ausserdem liess das Bruchaussehen erkennen, dass die Platte nicht die geringste Dehnbarkeit oder Zähigkeit besass.
Im Hinblick auf die hohen Kesselspannungen, welche immer mehr Aufnahme finden, beauftragte der Lloyd Hrn. Parker, die Ursache des Bruches zu ergründen, das Material zu untersuchen und, wenn möglich, Prüfungsmethoden in Vorschlag zu bringen, durch deren Ausführung in Zukunft gleichen Ereignissen vorgebeugt werden könnte.
Zunächst wurde ein zweiter Kessel aus gleichem Materiale derselben Lieferung wie der geborstene, der gerade zur Probe bereit lag, in Gegenwart von Parker bis auf 24 Atm. geprüft. Die Besichtigung des Kessels zeigte nicht die geringsten Zeichen einer Beschädigung. Dass ein Versehen bei Vornahme der Prüfung des ersten Kessels vorgekommen sei, war nicht anzunehmen, und da die geborstene Platte bei der mechanischen Prüfung den Anforderungen genügt hatte, nach Umarbeitung zur Kesselplatte aber rechnungsmässig nicht einmal den vierten Teil der ursprünglichen Festigkeit aufwies, so musste dieselbe entweder beschädigt worden sein, oder es war bei der Verarbeitung eine Materialänderung eingetreten. Dies zu beurteilen, war es erforderlich, die Behandlungsweise der Platte in der Kesselschmiede und besonders das Erhitzen and Biegen derselben zu studiren.
1) Iron 1885 No. 639 S. 316.
Nach der Schilderung Parker's wurde die Platte in einem gewöhnlichen Platten-Glühofen erhitzt; hierbei zeigte das der Ofenthür zugekehrte Ende der Platte »Schwarzglut«, welche nach dem hinteren Ende zu allmählich bis in »dunkle Rotglut« überging. Die Platte wurde nun nach und nach gedreht; eine gleichmässige Erwärmung konnte indessen nicht erzielt werden. Das eine Ende zeigte schliesslich »dunkle Rotglut« oder nahezu »Schwarzglut«, während das andere bis auf »Blauhitze« abgekühlt war. In diesem Zustande ging die Platte 6 mal durch starke wagerechte Walzen und erhielt so die erforderliche Krümmung. Hierbei erkaltete das eine Ende vollkommen, während das andere noch >> Blauhitze« zeigte. Man nahm an, dass durch die vorbeschriebene ungleichmässige Erwärmung der Platte ungewöhnliche gefahrbringende Oberflächen-Spannungen in derselben erzeugt und dadurch noch vergrössert wurden, dass die Platte bei unzureichender Temperatur gewalzt wurde, zumal hinlänglich bekannt war, dass jeder Stahl an Zähigkeit verliert, wenn er bei Blauhitze bearbeitet wird. Parker hält es für weit sicherer, Stahl kalt oder rotwarm zu bearbeiten, als bei irgend einer Temperatur zwischen diesen beiden. Eine Behandlung, wie vorbeschrieben, muss Stahlplatten, und vor allem solche von bedeutender Grösse, stets beschädigen, wenn auch über die Grösse der Spannungen sowie über deren Sitz nichts gesagt werden kann.
Um über die Eigenschaften des Materiales nach dem Bruche der Platte Aufschluss zu erhalten, wurden sowohl unmittelbar neben dem Bruch als auch entfernt davon Proben entnommen und in einer der Versuchsanstalten des Lloyd auf Festigkeit geprüft. Die mit Probestäben von 25 x 31,5mm = 7889mm Querschnitt erlangten Ergebnisse, welche durch später noch zweimal wiederholte Prüfungen volle Bestätigung fanden, sind in nachstehender Tabelle zusammengestellt.
zu
würde das Probestück, nur bis auf 31mm ausgewalzt, erfahrungsmässig 48 bis 54,5 kg/4mm Festigkeit gezeigt haben; bei 13,520 mm Plattendicke ergab sich jedoch, dass dieselbe auf 56 bis 65.6kg/mm angewachsen war, wobei die Dehnung 21 bis 24 pct. auf 200mm Probelänge betrug. Ferner wurden einige Proben erhitzt und in Wasser erkalten gelassen; diese brachen bei 70,4 bis 72k8/4mm ohne nennenswerte Streckung.
Nun wurden mit dem Materiale der gebrochenen Platte unter Wiederholung der Festigkeitversuche Biege- und Härteproben angestellt. Die Festigkeit ergab sich auf 53,6 bis 54,7kg/4mm bei' nur 13 und 16 pct. Dehnung, die Bruchflächen zeigten kristallinisches Gefüge. Kalt konnten die Proben um einen beträchtlichen Winkel gebogen werden; waren sie aber rotwarm gemacht und dann in Wasser abgeschreckt, so brachen sie schon unter dem ersten Hammerschlag ohne jegliche Biegung. Das Material, hiess es, sei infolge des hohen Kohlenstoffgehaltes härtbar und durch das Abschrecken hart und brüchig geworden. Ferner wurden noch Glühversuche
noch Glühversuche angestellt. Die ungeglühten Proben liessen sich bis auf 49 und 61 Grad biegen, die geglühten bedeutend weiter, ja fast um das doppelte, während schnell abgekühlte, wie oben gesagt ist, bereits beim ersten Hammerschlage brachen. Dieselben Resultate wurden anderwärts erhalten, und so kam man der Schlussfolgerung, dass die fragliche Platte durch die ungleichmässige Erwärmung und nachherige Abkühlung beim Biegen ungleichmässig gehärtet worden und dass hierin der Grund des Bruches zu suchen sei. Die härteren Teile hätten der Spannung weniger nachgeben können als die weicheren, seien somit höher beansprucht und daher in ihnen der Bruch bereits bei niederer Spannung eingetreten, als es bei gleichmässiger Dehnbarkeit der Platte geschehen sein würde.
Zu dieser Erklärung des Brucheintrittes erlaubt sich der Berichterstatter zu bemerken, dass dieselbe doch wohl auf einer unrichtigen Vorstellung beruhe. Sind einzelne Teile einer Kesselplatte dehnbarer als andere, so wird dies darin sich äussern, dass die dehnbaren Stellen infolge der normal zum Kesselmantel gerichteten Wasserdrucke zwischen den härteren Teilen sich ausbauchen, wenn sie vereinzelt auftreten; sind die härteren Stellen vereinzelt, so werden diese die Kuppen der Ausbauchungen bilden. Immer aber dürften die ungünstigsten Spannungen in den Grenzlinien zwischen den weichen und härteren Stellen auftreten und hier die Anbrüche stattfinden.
Der Vortragende fasste die Resultate seiner Beobachtungen und Versuche dabin zusammen, dass ein Material, welches einen derartig hohen Kohlenstoffgehalt besitze, dass es gehärtet werden könne, selbst dann nicht für Schiffskessel zu verwenden sei, wenn es vor dem Härten in hohem Grade fest und zäh sich gezeigt habe. Dass solches geschehe, daran sei lediglich das Streben noch hohen Kesselspannungen und der Anwendung von Stahl mit hoher Festigkeit und grosser Dehnbarkeit schuld. Dünnere Platten würden unter dem Einflusse des Erhitzens und Biegens zwischen Walzen weniger spröde und blieben gleichförmiger als dicke. Ferner sei eine Steigerung der Festigkeit dicker Kesselplatten über 46,4 bis 51,2kg/qmm für die Zuverlässigkeit des Materiales unzuträglich.
Um diese Erfahrungen nutzbar zu machen, sei in den Lieferungsbedingungen für Kesselplatten aufzunehmen, dass die Festigkeit derselben nicht über 48kg/4mm betragen dürfe. Ferner seien mit dicken Platten Härteproben anzustellen, von der Verwendung allzu grosser Platten Abstand zu nehmen und auf ein gleichmässiges Erwärmen und Biegen der Platten die grösste Sorgfalt zu verwenden.
Aus der dem Vortrage sich anschliessenden Besprechung entnehmen wir dem Engineering 1885 S. 387 folgende Ansichten.
W. Boyd von der Walsened Slipway Company, welche den Kessel gebaut hatte, bestätigt die Mitteilungen Parker's über die Art der Plattenberrichtung, hält es aber für übertrieben, dass die fragliche Platte beim Biegen »vollkommen kalt« gewesen sei. Der verwendete Glühofen sei der allgemein gebräuchliche mit einem Herde von 6,3m Länge und 2,25 m Breite, mit 3 Feuerungen, von denen die eine der Thür gegenüber, die beiden anderen seitlich, staffelförmig angeordnet seien.
0.612
Hiernach schwanken die Festigkeiten zwischen 47,6 und 53,0kg/qmm, die Dehnungen zwischen 21,3 pCt. und 28,1 pct. Diese Beobachtungen mussten bei einem gleichförmigen Stoffe, wofür weicher Stahl galt, befremden, und es wurden daher von 5 der bedeutendsten Metallurgen Analysen des Plattenmateriales beschafft, welche folgende Resultate aufweisen.
Kohlenstoff Silicium Schwefel Phosphor Mangan
0,087 1,050
0,044
0,076 0,641
E. 0,26 0,005 0,038 0,067 0,650.
Besonders auffallend in den Ergebnissen dieser Analysen war der hohe Kohlenstoffgehalt ohne gleichzeitige Erhöhung der Festigkeit. Eine Platte von 9,5 bis 12,5mm Dicke und gleicher specifischer Festigkeit wie die erstere enthält erfahrungsmässig nur 0,15 bis 0,18 Kohlenstoff. Dies führte zur Untersuchung des Einflusses des Walzens auf die Festigkeitseigenschaften des Materiales, mit besonderer RücksichtDahme darauf, dass dünne Platten in den letzten Stufen ihrer Herrichtung nahezu kalt gewalzt werden müssen.
Hierzu wurde von demselben Werke, welches die gebrochene Platte geliefert hatte, ein Barren mit gleichfalls 0,33 pCt. Kohlenstoff hergestellt und in einer Hitze auf 13,5 min Dicke ausgewalzt. Nach dem vorhandenen Kohlenstoffgehalte sowie nach der Festigkeit der gebrochenen Platte zu urteilen,
Baud XXIX. No. 41.
10 October 1885.
Untersuchung über die Anwendung dicker Kesselbleche aus Stahl.
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Die Biegewalzen standen unmittelbar neben dem Ofen, so dass die Platten mit Hilfe eines Kranes ohne unnötigen Zeitverlust dieselben passiren könnten.
Die Ursache des Bruches sei somit nicht in der Behandlung der Platte zu suchen; dagegen sei zu erwägen, dass die Naht zwischen der geborstenen Platte und der Kopfplatte von Hand genietet sei, alle übrigen Nähte dagegen mit der Maschine.
W. Cuthill, Vertreter des Hüttenwerkes von Colville and Sons, von dem die fragliche Platte geliefert war, pflichtet der Ansicht Parker's bei, dass es schwierig sei, grosse und dicke Stahlplatten zu verarbeiten. Ueber die Herstellung der Platte erfahren wir von ihm, dass dieselbe aus einem 4000kg Ingot mit 750 x 425mm Grundfläche und 488mm Stärke am oberen Ende in 2 Hitzen gefertigt war. In der ersten Hitze wurde der Ingot unter einem 20t-Dampfhammer zu einer 250mm starken Platte ausgeschmiedet, welche über 3500kg wog und in der zweiten Hitze auf 31mm Stärke fertig gewalzt wurde. Auf 6,175 x 1,66m beschnitten, wog die Platte über 2750kg. In diesem Zustande wurde sie nochmals gleichmässig erhitzt und dann an der Luft erkalten gelassen.
Ueber die angestellten Analysen spricht der Redner sich dahin aus, dass die zuverlässigen derselben mit Rücksicht auf die Stärke und Festigkeit der Platte Stahl von guter Beschaffenheit nachweisen. Zwar sei der Gehalt an Kohlenstoff etwas hoch, aber dafür ein Beweis der übrigens reinen Qualität des Materials. Die von Parker mitgeteilten Analysen seien vollkommen unzuverlässig. Nehme man die letzte als richtig an, so könne es nicht befremden, dass der Stahl bis zur Sprödigkeit hart geworden, wenn er aus rotwarmem Zustande in eiskaltem Wasser abgekühlt wurde. Niemals würden aber Kesselplatten derartig behandelt, auch hätten Proben, welche vor ihrer Prüfung ausgeglüht wurden, dargethan, dass ein Härten in den Händen der Kesselschmiede nicht stattgefunden habe.
Nach seiner Ansicht habe weder die Festigkeit noch der Kohlenstoffgehalt den Bruch verursacht, sondern es sei derselbe, wie immer bei Stahlplatten, so auch hier durch innere Spannungen hervorgerufen. Werde eine Stahlplatte teilweise erhitzt und dann einfach erkalten gelassen, so liege hierin keine Gefahr für dieselbe, und sei hierdurch auch noch niemals ein Bruch herbeigeführt; werde sie aber unter teilweiser Erbitzung bearbeitet, irgend welcher neuen Formgebung unterworfen, so treten innere Spannungen auf, welche je nach ihrer Grösse mehr oder minder den Bruch herbeiführen müssten. Nach beendeter Formänderung würden diese inneren Spannungen dort, wo die Temperatur hoch genug gewesen sei, als normal anzusehen sein, andernorts aber entstanden schädliche Spannungen.
So sei auch die fragliche Platte infolge ihrer Grösse in dem Ofen mit einem weiten Endrost und 2 schmalen seitlichen Rosten ungleichmässig erwärmt. Beim Biegen sei dann das gesammte Material in seinen molecularen Anordnungen zerrüttet, wobei in den weniger warmen Stellen diese inneren Spannungen erzeugt worden seien. Ein Beweis für die Richtigkeit dieser Erklärung sei in dem mehrfach beobachteten Werfen von Platten beim Abkühlen gegeben.
Um ein Bild von der Grösse dieser inneren Spannungen zu liefern, giebt der Redner einen Vergleich zwischen der Dehnung von Stahl für 1,6ky specifischer Belastung innerhalb der Elasticitätsgrenze und der Grösse der Längenänderung für 1 Grad des Temperaturunterschiedes. Nach den Versuchen von Kirkaldy betrage die Dehnung von weichem Stabl bei 1,6k5/4com Belastung 0,0000802 seiner Länge, ferner sei durch Box nachgewiesen, dass 1 Grad Temperaturunterschied bei Eisen eine Ausdehnung bezw. Verkürzung um 0,000006689 der ursprünglichen Länge verursache. Nach seinen eigenen Untersuchungen betrage die Längenänderung durch die Temperaturschwankungen bei Stahl etwa 8 pct. mehr als bei Eisen, sei demnach gleich 0,000007 für 1 Grad, so dass eine Belastung von 1,6kg/qmm dieselbe Dehnung in einem Stahlstabe erzeuge, wie eine Temperaturerhöhung um 12 Grad.
Seine Ansicht gehe nun dahin, dass sorgfältig hergestellter Stahl von 52,8 bis 54,4kg/qmm Festigkeit in jeder Weise zuverlässig und zu Kesselplatten und Brücken, wo Erwärmungen einzelner Stellen nicht stattfinden, ebenso verwendbar sei, wie Stahl von 32 bis 48kg Festigkeit für innere Kesselbleche.
die Heizung erfolgt auf einseitig angeordneten Rosten, welche nach der Mitte des Ofens zu an Breite abnehmen; auf der anderen Seite liegen den Rosten entsprechende Abzugskanäle.
Hr. Denny will im Schiffsbau Stahlbleche mit noch höherer Festigkeit mit gutem Erfolge angewendet haben, als solche nach den Bedingungen des Lloyd zulässig seien.
Hr. Kirk meint, es sei nicht die erste Platte aus Stahl, welche gebrochen sei, ohne dass die Ursache des Bruches habe ermittelt werden können. Eine Sonderheit aller dieser Brüche, bei harten wie bei weichen Platten, sei die, dass keine Querschnittsverminderungen stattgefunden hätten, welche überall zu finden seien, wo Brüche durch Zugspannungen gefunden wären. Die Ursache fraglicher Brüche liege im Ingot selber. Er sehe nicht ein, weshalb ein Hüttenmann oder Kesselschmied sich um den Kohlenstoffgehalt der Platte bekümmern müsse; denn eine Kesselplatte könne ebenso gut aus Gusseisen hergestellt werden, wenn sie nur genügend dick gemacht würde. Es seien doch auch die Dampfcylinder aus Gusseisen gefertigt, welche denselben Dampfspannungen und ungleichen Ausdehnungen wie die Kessel ausgesetzt wären. Weder die Härte noch die Härtbarkeit der Platten komme bezüglich ihrer Verwendbarkeit zu Kesselplatten in Betracht, weil Kesselplatten niemals gehärtet würden.
Hr. Dick glaubt, dass fragliche Platte beim Verlassen des Hüttenwerkes allen Anforderungen genügt habe, dass im fehlerhaften Ingot die Ursache zum Bruche nicht zu suchen sei. Er könne das Fehlen der Dehnung beim Bruche nicht erklären, aber er habe gesehen, dass von den genommenen Proben die einen langsam und mit vorzüglicher Dehnung gerissen seien, während andere plötzlich ohne nennenswerte Debnung brachen.
Nach seiner Ansicht sei die Ursache des Bruches in der ungenügenden Temperatur der Platte beim Biegen zu suchen. Wäre die Platte nicht blauwarm, wie Parker festgestellt habe, sondern rotwarm oder kalt bearbeitet worden, so würde eine Beschädigung derselben nicht stattgefunden haben.
Nach seinen eigenen Versuchen breche blauwarmer Siemens-Stahl bei einer Biegung um 90°, wobei seine Festigkeit gegen den ursprünglichen Zustand um 3 bis 5kg/qmm zugenommen, die Dehnbarkeit aber um über 10 pCt. abgenommen habe. Bei höheren Temperaturen wachse die Festigkeit, die Dehnbarkeit nehme ab, während bei den Temperaturen zwi
schen Blauhitze und vollkommen kalt die Festigkeit langsam zunehme, ohne dass die Dehnung beeinflusst werde.
Ein Erwärmen von Stahl bis zur Blauwärme und nachheriges langsames Erkalten schade seiner Festigkeit nicht; werde Stahl aber im blauwarmen Zustande bearbeitet und dann erkalten gelassen, so habe er innere Spannungen, wie es auch bei der gebrochenen Platte der Fall gewesen sei. Platten von 13mm Dicke und 43kg spec. Festigkeit müssten 0,15 pCt. Kohlenstoff enthalten; bei 31mm Dicke und 0,15 pCt. Koblenstoff betrage die Festigkeit nur 40kg/4mm; solle dieselbe 51kg betragen, so müssten dem Materiale 0,22 bis 0,24 pCt. Kohlen
stoff zugesetzt sein; werde es dann zu 9 bis 13mm starken Platten ausgewalzt, betrage die Festigkeit nun über 64kw/4mm.
Der Unterschied in der spec. Festigkeit dicker und dünner Platten, welche aus demselben Materiale hergestellt wären, sei lediglich von der endlichen Dicke der Platten und nicht von den Massen des verwendeten Ingots abhängig, und zwar, weil der Walzendruck bei dicken Platten nicht bis zur Mitte der Plattendicke zur Wirkung komme.
Kaylton Dixon erwähnt, dass eine Stockung beim Walzen das Material schädige, indem hierbei auf einzelne Stellen beschränkte Abkühlung stattfinde.
M. R.
von
Sitzungsberichte der Bezirksvereine.
Eingegangen 20. Juli 1885. CO2 enthielt. Im weiteren Verlaufe seiner Untersuchungen Bezirksverein an der niederen Ruhr.
fügte Lowe noch einen Regenerator hinzu, der von den abVersammlung am 12. April 1885 im Saale der Gesellschaft
ziehenden Gasen geheizt wurde, und der nachher die so auf»Verein« in Essen. Vorsitzender: i. Vertr. Hr. A. Arntzen. gespeicherte Wärme wieder abgab, ehe er in den eigentlichen Anwesend etwa 60 Mitglieder und Gäste.
Schacht trat. Nach diesem System hauptsächlich sind die Nach Erledigung einiger geschäftlichen Mitteilungen giebt der heute in Amerika angewandten Oefen gebaut, deren gutes Vorsitzende Hrn. Otto Knaudt das Wort zu seinem Vortrag über den Verhalten in erster Linie dem geringen Schlackengehalte des Betrieb von Wassergasöfen; 1)
Anthracit zuzuschreiben ist. derselbe lautet auszugsweise etwa folgendermassen:
Ganz anders lagen die Verhältnisse in Europa, wo Hr.
Dwight mit Hilfe einer schwedischen Gesellschaft das Ver»Bis zur Mitte unseres Jahrhunderts waren sämmtliche
fahren einzuführen versuchte. In Wien, Frankfurt a/M. Feuerungseinrichtungen directe Rostfeuerungen, und es wurden
und Birmingham wurden Oefen geänderter Construction infolge dessen ausschliesslich feste Brennstoffe zu Heizzwecken
gebaut, die u. a. auch in der Zeitschrift 1882 S. 314 bis 330 verwandt, während schon seit Jahrtausenden zur Beleuchtung
abgebildet sind. Der Ofen in Birmingham wurde von einem hauptsächlich füssige Stoffe (Oel) und seit Beginn dieses
schwedischen Ingenieur in Gang gehalten. Trotz der mangelJahrhunderts in reichlicher Weise auch gasförmige Brennstoffe
haften Construction und Ausführung dieser Oefen gelang es benutzt wurden.
in Birmingham der Tüchtigkeit des dortigen Betriebsbeamten, Die ersten für die Praxis bedeutenden Versuche zur Her
den Ofen für einige Monate in Betrieb zu halten. Aufgrund stellung gasförmiger Heizstoffe für industrielle Zwecke wurden
dieses Ergebnisses und eines eingehenden Studiums des Ofens von Siemens angestellt, und die von ihm eingeführten Rege
seitens der Herren Knaudt sen. und Civil- Ingenieur Blass nerativöfen haben sich in allen Teilen der Industrie einen
beschloss die Firma Schulz, Knaudt & Co. in Essen, eine beachtenswerten Platz geschaffen. Die Generatoren Bicheroux, Dowson, Lürmann usw. erzeugen ein Gas
ähnliche Anlage zu bauen, die sich dem zur Verfügung stehen
den Brennstoff anpasste. Was die ursprünglichen Anlagen von ähnlicher Art, und sie unterscheiden sich von den Sie
der schwedischen Wassergas-Gesellschaft betrifft, so befinden mens'schen nur dadurch, dass sie unmittelbar neben der
sich hinter dem eigentlichen Schachte zwei Kammern, durch Verbrauchsstelle liegen, während bei Siemens meistens Gas
welche die heissen, beim Warmblasen des Ofens entweichenden erzeuger und Gasverbrauchsort entfernt von einander an
Gase streichen, um dann später die in ihnen aufgespeicherte geordnet sind.
Diese Generatorgase haben im allgemeinen eine ähnliche Zusammensetzung, deren Grundtypus 70 pct. N,
Wärme zum Vorwärmen des Dampfes abzugeben, ehe derselbe
in den Schachtofen eintritt. Eine dritte Kammer endlich 30 pct. CO ist, wobei je nach Beschaffenheit der verwandten
diente noch zum Vorwärmen des Gebläsewindes. Ein HauptKohlen auch Wasserstoff und Kohlenwasserstoff das ange
fehler bei dieser Einrichtung war der, dass man den Schacht gebene Verhältnis bis zu 10 pCt. ändern können.
und die Generatoren mit viereckigem Querschnitt ausführte Wesentlich verschieden von diesen Gasfeuerungen ist die
und diese alle zusammen in einen und denselben Blechmantel erst seit kurzem mit Erfolg eingeführte Feuerung mit so
steckte. Sobald der Ofen ordentlich warm war, gingen die genanntem Wassergase. Es war schon seit vielen Jahren durch ein vielfach eingeführtes Laboratoriumsexperiment be
Dämpfe und Gase durch die Mauern, anstatt durch die vor
gesehenen Verbindungen der einzelnen Räume. Ferner war kannt, dass Wasserdampf und glühende Kohle chemisch auf
es ein Uebelstand, dass an der heissesten Stelle des Schachtes, einander einwirken, und zwar bei hoher Temperatur nach der
also da, wo der Wind mit dem Brennstoffe zuerst zusammen Formel
kommt, keine Vorkehrungen getroffen waren, um das umC + H2O = CO + 2H,
liegende Mauerwerk in Stand zu halten; weder waren Kühlbei niedriger Temperatur nach der Formel
vorrichtungen getroffen, noch waren die einzelnen Teile zum C + 2H2O = CO2 + 4H.
Auswechseln eingerichtet.
Bei der Ausführung auf dem Werke der Firma Schulz, Das Verdienst, dieses Experiment für die Praxis verwendbar
Knaudt & Co. in Essen wurden nach Angabe derselben gemacht zu haben, gebührt den Amerikanern Lowe und
diese beiden grossen Fehler sofort vermieden, indem man den Strong, und zwar war auch hier die Notwendigkeit die
Schacht und die Kammern von kreisförmigem Querschnitte harte Lehrmeisterin.
machte und jede einzelne mit einem Blechmantel versah, und Die Vereinigten Staaten weisen bekanntlich nur ein ge
indem man an der heissesten Stelle eine Kühlrinne herstellte. ringes Vorkommen von Kohlen auf, die reich an Kohlen
Die aus Kesselblech hergestellte Rinne ist unten, um eine wasserstoffen sind, besitzen dagegen eine grosse Menge von Anthracit mit äusserst geringem Schlackengehalte. Lowe nun
nicht zu grosse Menge Kühlwasser zu gebrauchen, mit Guss
klötzen versehen, die mit Stiftschrauben an ihr befestigt sind. füllte zu seinen Versuchen einen Schachtofen mit Anthracit
Bei der ersten Ausführung in Essen war auch die erste und versetzte ihn durch ein Gebläse in helle Glut; darauf stellte er dasselbe ab und liefs Dampf mit einiger Spannung
Kammer mit angelegt, die abwechselnd mit Luft und Wasser
gas gefüllt wird. Doch erwies sich die von dem schwedischen eintreten. Die Zersetzung ging in der Weise vor sich, dass Gas von 50 pct. CO und 50 pCt. H (Wassergas) entwickelt
Ingenieur getroffene Vorrichtung, hier eine mögliche Explosion wurde, so lange der Ofen heiss genug war, um die Zersetzung
zu vermeiden, als wirkungslos. Zur Umsteuerung des ganzen
Apparates diente eine Welle, auf der verschiedene Hebel aufzu CO und nicht zu CO2 zu gestatten. Ein Kaltwerden des
gekeilt waren, um den Schornsteinschieber zu bewegen, den Leuchtstoffes gab das Zeichen zum Aufhören, und es wurde
Dampfeintritt herzustellen, den Abschluss nach dem Gasobetriebsmässig niemals Gas erzeugt, das mehr als 2 bis 3 pct.
meter zu vermitteln, die Windzuführung vom Gebläse zu regeln
usw. Ursprünglich glaubten die Vertreter der schwedischen 1) Z. 1882 S. 313; 1885 S. 499.
Gesellschaft, dass ein Einstreuen von feinem Kohlenstaub in Rubr-Bezirksverein: Betrieb von Wassergasöfen.
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den hocherhitzten Dampf an der Stelle, wo derselbe den Schachtofen betritt, die Gasproduction wesentlich erhöhen würde. Es wurde zu dem Zweck ein sogenannter Hopper angeordnet, der die Kohlen mahlen und streuen sollte. Ausserdem glaubten die Herren noch eine Vorrichtung zur Gewinnung von Ammoniak anbringen zu sollen, die sich aber später als vollständig unpraktisch erwies. Als der Ofen mit den eben angeführten Nebeneinrichtungen in Betrieb gesetzt wurde, ging alles am ersten Tage ziemlich gut. Nur zeigte sich, dass der Hopper durchaus nicht das leistete, was man von ihm erwartet hatte, und dass die Steuerungswelle schlecht arbeitete. Trotzdem wurden Einladungen an hervorragende wissenschaftliche und industrielle Persönlichkeiten zur Besichtigung erlassen. An dem betreffenden Tage traf es sich aber gleich von vornherein schlecht, indem in der Heizkammer Explosionen entstanden und so einiges Unheil angerichtet wurde, das aber schnell wieder gut gemacht werden konnte. Als jedoch die zur Besichtigung eingeladenen Herren ankamen und eben im Begriffe waren, die Anlage in Augenschein zu nehmen, da ereignete sich eine neue Explosion, die einige Centner Gusseisen durch das Dach sandte, glücklicherweise aber keine Verletzungen herbeiführte. Nach diesen Unglücksfällen wurde der Ofen zunächst stillgesetzt; doch beschloss die Firma Schulz, Knaudt & Co. nach längerem Ueberlegen, die Wassergasfabrikation nicht aufzugeben, sondern fortzusetzen, vorher aber eine gründliche Umänderung vorzunehmen. Unter Beistand der Hrn. Ingenieur Blass und Dr. Bunte, ohne Mitwirkung der schwedischen Ingenieure, wurde nun die Anlage in ihre jetzige Form gebracht. Die Kammer, welche meistens Grund zu Klagen gegeben hatte, wurde entfernt, und zur Verbindung des Ofens mit dem Gebläse einerseits und mit dem Gasometer andererseits wurde ein Schieber angewandt, ähnlich dem einer Dampfmaschine, der aber stets dicht zuschliessen muss, damit kein Wind zum Gasometer tritt. Zu diesem Zwecke wurde auf Vorschlag des Hrn. Blass das Kanalgehäuse mit doppelten Wänden versehen, so dass in dem Zwischenraume Wasser umlaufen kann. Ferner wurde der Hopper entfernt, desgleichen die schöne 10m lange Welle. Zum Beschicken wurde ein Trichter mit Schlussbirne angeordnet, da sich gezeigt, dass aus der einfachen Ladungsöffnung beim Füllen oft grosse Mengen Gas austraten und die Arbeit sehr hinderten. Der Apparat zur Ammoniakgewinnung blieb stehen, doch dient derselbe jetzt nur zur Kühlung des Gases, allerdings eine sehr kostspielige Einrichtung, die durch einen mit Koks gefüllten Cylinder, in welchem Wasser fliesst, gerade so gut erreicht wird. Nach diesen Aenderungen wurde der Betrieb wieder eröffnet und zwar mit Erfolg; denn noch jetzt arbeitet das Werk mit derselben Einrichtung, und ein neuer Apparat von viel grösseren Abmessungen ist bereits begonnen und beinahe vollendet. Es werden jetzt 10 Minuten gebraucht, um den Schacht und die Kammern heiss zu machen, weitere 5 Minuten, um 60cbm Gas zu erzeugen, wodurch also eine stündliche Production von 240cbm erzielt wird. Ist der Verbrauch des Gases nicht so stark wie gewöhnlich, so werden kürzere oder längere Pausen gemacht. Zur Gaserzeugung werden gewaschene »Schröben« verwandt, die bis zu 80 pct. Asche enthalten, aus 1kg »Schröben« wird 1cbm Gas erzeugt. Was die Verwendung des Gases anlangt, so wird es bei Schulz, Knaudt & Co. hauptsächlich bei der Fabrikation von Wellrohren benutzt; doch steht der Anwendung eines so billigen reichen Gases in jeder Art der Industrie nichts entgegen, eine solche ist vielmehr als dringendes Bedürfnis gefühlt. So wird z. B. in dem genannten Werk ein Schmiedefeuer mit Wassergas and gewöhnlichem Blowerwind unterhalten. In demselben kann bei einem Verbrauche von 20cbm Gas in 1 Stunde ein Eisen von 33mm in 3 Minuten zur besten. Schweifshitze gebracht werden, wobei der Abbrand auf ein ganz geringes Mass beschränkt ist.
Die Beleuchtung mit Wassergas geschieht in Amerika derart, dass man Petroleumrückstände destillirt und die entstehenden Kohlenwasserstoffe mit Wassergas mischt, ein Verfabren, das man
» Carburiren« nennt. Dem schwedischen Ingenieur 0. Fahnejelm gelang es, mit Wassergas ein Glühlicht von ausserordentlicher Wirksamkeit herzustellen. Eine Reihe von Magnesiastäbchen werden in einem Rücken kammartig befestigt und in einen gewöhnlichen Fischbauchbrenner
gehalten, in welchem sie zum Glüben gelangen.1) Dieses Wassergas-Glühlicht hat den grossen Vorteil, dass man bei Verwendung desselben Heiz- und Leuchtgase durch dieselbe Leitung führen kann, und zeichnet sich durch ausserordentliche Billigkeit aus.«
Auf diesen durch Zeichnungen wirksam unterstützten Vortrag folgt eine Besprechung, bei der man namentlich auch auf die Verwendung des Wassergases zu Leuchtzwecken eingeht, und wobei der Vortragende sowohl als auch Hr. Blass Gelegenheit nehmen, weitergehende Mitteilungen über das Wassergas zu machen, die mit lebhaftem Interesse aufgenommen werden.
Es folgt die Besprechung der Anträge des Magdeburger Bezirksvereines, betreffend die Behandlung technischer Rechtsfragen in der Zeitschrift deutscher Ingenieure und die Errichtung technischer Schiedsgerichte durch die Bezirksvereine; Hr. Arntzen berichtet darüber und empfiehlt die Annahme folgender Resolution:
»Der Bezirksverein an der niedern Ruhr ist mit dem Antrage des Magdeburger Bezirksvereines, »der Hauptvorstand wolle die Redaction der Zeitschrift anweisen, das Gebiet der technischen Rechtsfragen dauernd zu bearbeiten«, unter der Voraussetzung einverstanden, dass nur die allerwichtigsten Fälle in möglichst gedrängter Form behandelt werden, damit der Raum der Zeitschrift für die besonderen Fachwissenschaften dadurch nicht zu sehr beschränkt werde. Von dem zweiten Antrage des Magdeburger Bezirksvereines, betreffend die Errichtung, technischer Schiedsgerichte durch die Bezirksvereine, verspricht sich der Bezirksverein an der niedern Ruhr keinen praktischen Erfolg und kann denselben daher nicht befürworten.«
Auf Antrag des Hrn. Vahlkampf wird die Entscheidung über den Magdeburger Antrag vertagt, damit die Angelegenheit noch eingehender vorbereitet werde; År. Vahlkampf übernimmt die Berichterstattung für die nächste Sitzung. Die eingelaufene Frage:
Wohin ist im allgemeinen am praktischsten das Walzmittel
für die verschiedenen Profileisen zu legen? findet durch Hrn. Vablkampf ihre Besprechung.
Versammlung am 17. Mai 1885 im Saale der » Loge« zu Duisburg. – Vorsitzender: i. V. Hr. A. Arntzen. Schriftführer: Hr. L. Backhaus. Anwesend etwa 53 Mitglieder und Gäste.
Hr. Arntzen eröffnet die Versammlung mit dem Ausdrucke der Hoffnung, dass es dem Vereine bald gestattet sein möge, die bewährte Kraft des Vorsitzenden, des Hrn. H. L. Bongartz, neu gestärkt an der Spitze des Vereines thätig zu sehen. Hr. Büttgenbach hält einen Vortrag über das Salz und seine Bedeutung in der organischen und wirtschaftlichen Oekonomie, woran sich später eine lebhafte Besprechung schliesst.
Von den geschichtlichen Mitteilungen über das Vorkommen und den Gebrauch des Salzes im Altertum ausgehend wendet sich der Redner zu dem Vorkommen dieses Stoffes in der organischen Welt, im Blute der Tiere und Menschen, und zu dessen Wirkungen. Er bespricht ferner dessen Geschichte auf dem Gebiete der Chemie, die Bedeutung desselben zur Sodafabrikation nach Leblanc, um dann die Geologie des Salzes, sein Vorkommen im Meerwasser und als Bestandteil der Erdkruste zu erörtern (Z. 1884 S. 1002) und die hauptsächlichsten Vorkommen und Gewinnungen der Gegenwart zu schildern (s. Beilage zu No. 33 d. Wochenschrift 1882).
Hr. A. Schilling berichtet über den Antrag des Hamburger Bezirksvereines bezüglich Abschaffung der Vereinszeitschrift. Nach eingehender Begründung des Berichterstatters und lebhafter Verhandlung, an der sich die Herren Hollenberg, Vahlkampf, Dr. Closterhalfen und der Berichterstatter beteiligen, wird der Antrag einstimmig abgelehnt. Es wird allseitig anerkannt, dass die Zeitschrift als Kitt des ganzen Vereines aufrecht erhalten werden müsse, und dass etwaige Aenderungsbestrebungen nur darauf gerichtet sein könnten, dieselbe zu heben, nicht einzuschränken. Der Preis der Zeitung sei kein übermässig niedriger, doch könne derselbe in Berücksichtigung der Geldverhältnisse des Vereines nicht wesentlich herabgesetzt werden. Wenn etwas den Eintritt jüngerer Ingenieure in den Verein erleichtern könne, so sei es das Fallenlassen des Eintrittsgeldes.
Technischer Ausflug am 4. Juli 1885 nach Duisburg und Vereinsversammlung in der » Loge« zu Duisburg.
Von dem Versammlungsorte, der Schützenburg, begaben sich die Teilnehmer, etwa 50 an der Zahl, zur Baumwollspinnerei und Weberei des Hrn. Otto Böninger, der den Besuch derselben in der entgegenkommendsten Weise gestattet hatte und nun seine Gäste am Eingange der Fabrik aufs freundlichste willkommen hiefs. Er liess es sich nicht nehmen, selbst einen Teil der Vereinsmitglieder durch seine ausgedehnten Werksanlagen zu fübren und
1) Z. 1885 S. 500.