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1
des
Ingenieure
2,1
Quecksilber. Ueber den gegenwärtigen Stand der Quecksilbergewinnung in Idria befindet sich eine Abhandlung in der Berg- und hüttenm. Ztg. 1884, No. 33, S. 347. Nach Exeli wurden im Jahre 1868 und 1869 Schachtöfen mit Pultfeuerung und Condensationsröhren von Gusseisen oder Holz nach dem Muster der Voltaöfen gebaut. Der Zug wurde zuerst durch ein Wassertrommelgebläse, später durch einen Ventilator hervorgebracht, wobei die Ofengase durch Koks durchgeleitet wurden. Das Quecksilberausbringen war indes derartig ungünstig, dass diese Oefen bald wieder beseitigt werden mussten.
Es wurde darauf 1869 nach Rittinger's Entwurf ein Röhrendestillirofen mit 4 stehenden Röhren errichtet und in Betrieb genommen. Auch dieser Ofen bewährte sich nicht. Das angebatzte Erzklein rutschte, unregelmässig in den Röhren herab, so dass Verstopfungen und quecksilberreiche Rückstände entstanden.
1869 und 1871 wurden Muffelöfen nach dem Ure'schen Princip eingerichtet. In denselben wurden Erze mit 10 pct. Quecksilbergehalt, nachdem dieselben vorher mit Lehm und Kalk angebatzt waren, verarbeitet. Der hohe, bis 10 pct. steigende Quecksilberverlust und die hohen Betriebskosten sowie Uebelstände in gesundheitlicher Hinsicht veranlassten die . Beseitigung dieser Oefen im Jahre 1882.
Versuche, die aus den Condensatoren der vorhandenen Alberti-Flammöfen entweichenden Dämpfe vermittels eines Exhaustors durch eine 1/2 Zoll hohe Wasserschicht durchzusaugen sowie durch Kalk und Koks zu leiten, ergaben ungünstige Resultate.
1871 wurde von Exeli ein gepanzerter Schachtofen gebaut und mit schenkelförmigen Condensationsröhren versehen. Derselbe gestattete einen ununterbrochenen Betrieb und verhütete das Eindringen von Quecksilberdämpfen in die Fundamente.
1873 wurden 2 neue Adalberti-Flammöfen mit Sohlenheizung und Gasfeuerung erbaut. Die Gasfeuerung wurde indes bald in directe Feuerung umgeändert.
1878 und 1879 wurden Lange’sche gepanzerte Schachtöfen und gepanzerte Fortschaufelungsöfen nach dem Entwurfe von Cermak erbaut.
1875 und 1883 wurden Patera'sche Oefen eingerichtet. Obwohl dieselben 90,78 pct. Quecksilber ausbrachten, mussten sie doch wegen der hohen Betriebskosten und wegen Belästigung der Arbeiter abgeworfen werden.
Winkler’s Methode, den Zinnober auf nassem Wege aus den Erzen zu extrahiren, ergab in technischer und ökonomischer Hinsicht ungünstige Resultate.
Auf Grund der dargelegten Versuche und Einrichtungen gelangte man zu dem Ergebnisse, dass sich die AdalbertiFlammöfen und die gepanzerten Oefen am besten für die Quecksilbergewinnung eigneten. Zur Zeit befinden sich auf dem Werke zu Idria 12 Adalberti-Flammöfen, 9 gepanzerte Fortschaufelungsöfen und 7 gepanzerte Schachtöfen im Betriebe. Dieselben werden teils mit Holz, teils mit Braunkohle, einige
Schachtöfen auch mit Holzkohle gefeuert. Das durchschnittliche Quecksilberausbringen des Jahres 1883 hat 94,22 pCt. betragen. Der Gehalt der Erze an Quecksilber hat durchschnittlich 0,95 pCt. betragen.
Ueber die Quecksilberwerke von Almaden ist eine Abhandlung von G. Moreau im Génie civil 1884, S. 83 erschienen. Nach demselben nahm die Quecksilbergewinnung daselbst im 8. Jahrhundert ihren Anfang. Bis zur Mitte des 17. Jahrhunderts standen Galeerenöfen, die sogenannten Chabecasöfen, zur Quecksilbergewinnung in Anwendung. Dieselben wurden zuerst durch Flammöfen und dann durch die im Jahre 1633 durch Loope Savedra Barba erfundenen Aludelöfen ersetzt. Die letzteren wurden durch den Director der Almadener Werke, Alfonso Bustamente, bedeutend verbessert und tragen noch heute dessen Namen. Neben den Aludel- oder Bustamenteöfen wurden später noch Idrianer Oefen (Schachtöfen mit gemauerten Condensationskammern) eingerichtet. Diese beiden Arten von Oefen stehen auch gegenwärtig noch im Betriebe.
Das Erz ist Zinnober, mit Quarz, Bitumen und Pyrit gemengt. Der Quecksilbergehalt ergiebt sich aus den nachstehenden Analysen.
I.
II. III.
29,1 10,2 1,2
2,2 1,9 Bitumen
0,6 1,2 3,4 Quarz
67,5 86,5 92,0
99,4 99,8 98,7
24,8 pct. Hg
1,75 » Vaciscos mit.
9,25 » Die erstgenannte Sorte besitzt 20ccm Grösse, die beiden folgenden 10 bis 20 ccm und die letztgenannte Sorte unter 10 ccm.
Die Ladung eines Bustamenteofens beträgt 11 500ks, eines Idriaofens 23 290kg. Der Quecksilberverlust wird bei Bustamenteöfen auf 4,4 pCt, bei Idriaöfen auf 6,25 pCt. angegeben. Diese Verluste erscheinen dem Verfasser zu niedrig gegriffen. Die durchgesetzte Menge des Idriaofens ist 11/2 mal so gross, als diejenige des Bustamenteofens. Ein Paar 'Aludélöfen sollen in Almaden 16 000 Fros., eine Batterie Idriaöfen 210 000 Frcs. kosten. Nachdem Versuche, den Pelletofen einzuführen, missglückt waren, ist man bei den beiden gedachten Ofenarten, von welchen man indes den Bustamenteofen bei weitem vorzieht, stehen geblieben. Die Apparate sind daher dieselben geblieben wie im vorigen Jahrhundert.
Deltametall.
Hierüber siehe die Mitteilungen in Z. 1884, S. 551, 913. W. 1883, S. 162.
Dr. Schnabel.
Sitzungsberichte der Bezirksvereine.
Sitzung vom 8. December 1884. Vorsitzender: Hr. De-
lisle. Schriftführer: Hr. Schroedter. Anwesend 23 Mitglieder
und 2 Gäste. Sitzung vom 17. November 1884. Vorsitzender: Hr. De
Nach Erledigung der geschäftlichen Eingänge erhält Hr. Lehlisle. Schriftführer: Hr. Schroedter. Anwesend 19 Mitglieder mann das Wort zu einem Vortrag über das Messen der Geund i Gast.
schossgeschwindigkeiten. Der Vortragende erläutert zunächst Nach einigen geschäftlichen Mitteilungen und der Wahl des
an Hand von Wandtafeln und Skizzen die früher gebräuchlichen Hrn. Delisle zum Delegirten des Bezirksvereines für die Sitzungen
Arten zum Messen hoher Geschwindigkeiten nach den Methoden von der Patentcommission in Berlin erhält Hr. Seemann das Wort zu Hipp und Navez, dann von Siemens, und zeigt schliesslich den einem Vortrag über die Bestimmung des Wassergehaltes im
jetzt fast allein noch gebräuchlichen Apparat von Le Boulangé Kesseldampfe. Der Vortrag, wird demnächst in ausführlicher
(Belgier), mit welchem im Sitzungssaale Versuche auf 8m Entfernung Form in der Vereinszeitschrift wiedergegeben werden.
angestellt werden. Als Schussprojectil dienen die kleinen Geschosse
der Lorenz'schen Zielübungspatronen, mit welchen in 3 verschieDer als Gast anwesende Hr. Allers zeigt alsdann eine Schreib- denen Schüssen, nach der zuvor entwickelten Theorie des Apparates, maschine von Guhl & Harbeck in Hamburg vor. Die Maschine
Anfangsgeschwindigkeiten von 266,6, 320,0m und 234m in 1 Seerweist sich, wie mehrere der Anwesenden durch Schreibversuche
kunde erzielt werden. Der Vortrag kommt demnächst zum Abdruck. ermitteln, als tüchtig und bequem construirt, sowie leicht und rasch zu handhaben.
Sitzung vom 22. December 1884. Vorsitzender: Hr. De
lisle. Schriftführer: Hr. Schroedter. Anwesend 13 Mitglieder. Am 29. November 1884 feierte der Verein sein Stiftungsfest Nach Erledigung verschiedener geschäftlicher Angelegenheiten unter Teilnahme von 31 Mitgliedern und 5 Gästen. In heiterem Ge- macht Hr. Hart eingehende, durch Handzeichnungen unterstützte spräche verflossen die Stunden des Abends, gewürzt durch humo- Mitteilungen über verschiedene neuere Apparate und Maschinen, ristische Gesangs- und musikalische Vorträge.
welche sich auf der letzten Schweizerischen Landesausstellung be
Band XXIX. No. 17.
25. April 1885.
Karlsruher Bezirksverein: Kanalisirung von Karlsruhe.
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fanden, insbesondere über das rotirende Dynamometer von E. A. Bourry in Zürich und über die trockenen SchieberVacuumpumpen und - Compressoren von F. J. Weiss in Basel.
Das eigentümliche des Bourry'schen Dynamometers besteht darin, dass die treibende und die getriebene Welle in einer Linie liegen, wobei die zwischen den Wellenenden eingeschaltete elastische Kupplung durch Spiral- oder Schraubenfedern in solcher Anordnung hergestellt ist, dass die Mittellinien der im ganzen cylindrischen, um die getriebene Welle herum gruppirten Federkörper parallel zu dieser zu liegen kommen, so dass die Streckung (welche das Mass für die übertragene Kraft abgiebt) in achsialer Richtung erfolgt. Diese Anordnung ermöglicht eine verhältnismässig einfache und zum Ablesen bequeme Einrichtung der dem Apparate beigefügten Zähl- und Zeigerwerke, bestehend aus Umdrehungszähler, Kraftmesser, Arbeitsmesser und Registrirapparat.
Was den zweiten Gegenstand, die neuen Vacuumpumpen und Compressoren von F. J. Weiss betrifft, so war bei deren Construction das Streben dahin gerichtet, die Pumpen in beiderlei Verwendung von nahezu übereinstimmender Anordnung) trocken arbeiten zu lassen, grosse Geschwindigkeiten bei ruhigem Gange zu ermöglichen und den Einfluss der schädlichen Räume dermassen zu vermindern, dass derselbe (im praktischen Sinne gesprochen) als beseitigt betrachtet werden kann.
Das Mittel besteht im Wesen darin, dass zu Beginn eines jeden einfachen Hubes der schädliche Raum der einen Kolbenseite mit dem vollen Raume der anderen Seite auf kurze Zeit in Verbindung gesetzt wird.
Erreicht wird dies hier durch Anwendung eines die Wirksamkeit der sonst gebräuchlichen Ventile übernehmenden und mittels Excenters gesteuerten Muschelschiebers, welcher (dem Trick'schen Kanalschieber ähnlich) von einem Umlauf kanale durchsetzt ist; dabei sind die Verhältnisse der Schieberdeckungen, des Verbindungskanales, der Excentricität und der (negativen) Voreilung selbstverständlich der zu erstrebenden Wirkung gemäss genau geometrisch bestimmt.
Die von ausgeführten Maschinen entnommenen Indicatordiagramme zeigen infolge dieser Ausgleichsvorrichtung eine den Dampfmaschinendiagrammen (mit Expansion und geringer Compression) ähnliche Gestalt, wobei jedoch die Curve im umgekehrten Sinne durchlaufen wird. Der volumetrische Wirkungsgrad wird beträchtlich gesteigert und berechnet sich z. B. für eine Vacuumpumpe mit 5 pct. schädlichem Raum und bei einem im Vacuum zu haltenden Drucke von 1/20 Atm. zu 0,95; derselbe theoretische Wert ergiebt sich für einen Compressor bei 20 Atm. absolutem Compressionsdruck.
Die Pumpen erhalten infolge dessen bei gleicher Leistung erheblich kleinere Abmessungen, und wird die Grenze des erreichbaren Vacuums (bezw. der erreichbaren Compression) viel weiter hinausgeschoben).
Sitzung vom 12. Januar 1885. — Vorsitzender: Hr. Richard. Schriftführer: Hr. Schroedter. Anwesend 29 Mitglieder.
Nach Verlesung eines Schreibens des Stadtrates der Haupt- und Residenzstadt Karlsruhe, durch welches der Karlsruher Bezirksverein zur Besichtigung der nunmehr vollendeten Landgrabencorrection und dessen Kanalisirung eingeladen wird, und einigen anderen geschäftlichen Mitteilungen berichtet Hr. Delisle über die Commissionsberatungen über die Aenderung des Patentgesetzes am 5. und 6. Januar zu Berlin; alsdann folgt ein Vortrag des Hrn. Grashof über die Formen des zu technischen Arbeitszwecken verwendbaren, natürlich vorhandenen Arbeitsvermögens, welcher bereits in dieser Zeitschrift S. 161 veröffentlicht ist.
Die Besichtigung der Landgrabencorrection fand am 16. Januar 1885 unter Teilnahme von 28 Mitgliedern des Vereines und unter Führung des städtischen Ingenieurs Hrn. Schück statt, nachdem vorher eine Besichtigung der freundlich zur Verfügung gestellten Bauzeichnungen zur allgemeinen Orientirung stattgefunden hatte. Die Ausführung dieses Baues war mit grossen Schwierigkeiten verknüpft, welche vorzugsweise darin bestanden, dass in einem Wasserlaufe gearbeitet werden musste, dessen Wasser während der Arbeit nicht seitlich abgeleitet werden konnte, dass Hochwasser die Arbeit von Zeit zu Zeit störte und schädigte, dass man mit einem starken Grundwasserstrome zu kämpfen hatte, der an manchen Stellen in fliessendem Sande sich bewegt, und dass bei alledem noch obendrein schlecht fundamentirte, bis zu 5 Stockwerk hohe Häuser unterfangen werden mussten, deren Fundamentsohle an vielen Stellen nahezu 3m höher lag, als die projectirte Baugrubensohle für die Anlage des Kanales.
Die Länge des ganzen Kanales beträgt rund 5000m, wovon 3000m überwölbt sind. Die Gestalt des Querschnittes ist durch Fig. 1 in 1/200 der wirklichen Grösse wiedergegeben, während zum
meter.
Berlin, Fig. 6 den der Stadt Köln und Fig. 7 den der Stadt Frankfurt a M. im gleichen Massstabe wiedergiebt; es ist also der Querschnitt des kanalisirten Landgrabens der Stadt Karlsruhe der zweitgrösste.
Durch den mit Vorarbeiten usw. etwa 1000000 M kostenden Bau hat die Stadt vor allem einen Hauptentwässerungskanal zur Ableitung ihrer Abwässer erhalten; ausserdem wird aber auch durch denselben eine rasche Abführung der Hochwasser aus der Niederung und den Sumpfgebieten zwischen Karlsruhe, Rietheim, Durlach, Ettlingen und Beiertheim, eine allgemeine Senkung des Wasserspiegels daselbst, auch eine solche des Horizontalwassers, erreicht und damit zwischen Karlsruhe und Durlach neues Bauterrain geschaffen.
Sitzung am 26. Januar 1885. Vorsitzender: Hr. Richard. Schriftführer: Hr. Seneca. Anwesend 21 Mitglieder.
Nach einer Reihe von geschäftlichen Mitteilungen, Wahl von Commissionen zur Fesstellung des Antrages betreffend Einführung eines metrischen Gewindesystemes, zur Beratung der Anträge auf Aenderungen des Statutes des Hauptvereines und des Antrages des Frankfurter Bezirksvereines, betreffend die Technikerfrage, macht Hr. Richard einige Mitteilungen über verschiedene Dynamo
An einen früheren Vortrag des Hrp. Hart anschliessend erläutert er zunächst das zu einer grossen Anzahl von Messungen angewandte Dynamometer von Hartig in Dresden, bei welchem die Arbeit von einer Transmissionswelle mittels Riemens auf den Apparat und von diesem aus wieder durch einen zweiten Riemen auf die Arbeitsmaschine übertragen wird. So lange der Widerstand der Arbeitsmaschine grösser als die auf das Messgerät durch den Riemen wirkende Kraft ist, findet innerhalb des Gerätes eine Verdrehung zweier Zahnradachsen bezw. des Gestelles dieser Achsen um die Hauptwelle des Gerätes selbst statt. Mit diesem die Hauptachse hülsenartig umschliessenden Gestelle ist ein in eine Zahnstange eingreifendes Zahnrad verbunden, welches die Zahnstange geradlinig bewegt. Am unteren Ende dieser Zahnstange ist eine doppelte Blattfeder befestigt, welche proportional der wirkenden Kraft durchgebogen wird und so zur Messung dieser Kraft dienen kann. Sobald die auf das Gerät wirkende Kraft den Widerstand zu überwinden imstande ist, findet eine weitere Bewegung des hülsenartigen Gestelles und damit der Zahnstange nicht mehr, von da an also eine gewöhnliche Bewegungsübertragung statt, während die Feder in ihrer Lage verbleibt, aber bei Verminderung des Widerstandes die Zahnstange zurückzieht und somit die Durchbiegung immer proportial dem Widerstande erhält. Kennt man nun gleichzeitig den zurückgelegten Weg irgend eines Punktes der Bewegungsvorrichtung in einer angenommenen Zeit, so lässt sich durch Multiplication der der Durchbiegung der Feder entsprechenden Kraft mit diesem Wege die in der Zeit übertragene Arbeit bestimmen.
Mit dem Dynamometer ist eine Schreibvorrichtung verbunden, welche gleichzeitig. Durchbiegung der Feder und Weg graphisch aufzeichnet. Beim Leerlauf erhält man eine graphische Aufzeichnung des für diesen Zustand übertragenen Arbeitswertes, d. h. der zur Ueberwindung der inneren Widerstände des Gerätes und zum Betriebe des Leerlaufes notwendigen Arbeit. Beim Betriebe der Arbeitsmaschine dagegen erhält man eine graphische Aufzeichnung desjenigen Arbeitswertes, welcher zum Betriebe des Gerätes und der Arbeitsniaschine notwendig ist, so dass sich aus dem Unterschiede beider die zum Betriebe der Arbeitsmaschine angewandte Arbeit unmittelbar ergiebt.
Der Vortragende beschreibt alsdann das Effectometer von Tr. Quatram in Berlin, bei welchem die Uebertragung der Arbeit auf die Arbeitsmaschine ebenfalls durch das Messgerät stattfinden muss, nur dass hier nicht die Durchbiegung einer Foder die Kraft
1) Die Ausführung dieser Maschinen für Deutschland und Oesterreich-Ungarn ist u. a. von der bekannten Maschinen- und Armaturenfabrik Klein, Schanzlin & Becker in Frankenthal übernommen worden, Z. 1884, S. 778.
des
Ingenieure
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misst, sondern ein pendelndes Gewicht aus seiner senkrechten hängenden Lage seitlich gehoben wird und so ein entgegenwirkendes Drehmoment hervorruft, welches zur Bestimmung der wirkenden Kraft verwandt werden kann. Durch eine besondere Einrichtung, welche der Redner beschreibt, zur fortwährenden Multiplication von Kraftintensität und Wegelement wird erreicht, dass dieses Gerät ohne weiteres die Gesammtzahl der in der Beobachtungszeit übertragenen Meterkilogramm angiebt; ausserdem wird durch eine Zeigervorrichtung die in jedem Augenblicke wirkende Kraft angegeben.
Bei dem Dynamometer von Schuckert in Nürnberg sind alsdann zwei Riemenscheiben neben einander auf eine Welle gesetzt, davon aber nur die eine fest mit der Welle verbunden, die zweite lose auf der Welle, beide aber mit einander durch zwei Spiralfedern verbunden, so dass, wenn auf die eine Riemenscheibe eine Kraft, auf die andere dagegen ein Widerstand einwirkt, dieser erst überwunden werden kann, wenn die Federn so weit aus einander gezogen sind, dass deren Dehnung proportional dem wirkenden Widerstande ist. Die dabei stattfindende Verdrehung der Riemenscheiben gegen einander dient als Massstab der Dehnung der Federn und damit zur Kraftmessung. Das Gerät ist sehr einfach und kann ebenfalls mit einer Registrirvorrichtung verbunden werden.
Ferner wird der Arbeitsmesser von v. Hefner-Alteneck 1) in Berlin besprochen, bei welchem aus der Dehnung einer Spiralfeder der Riemenspannungsunterschied der auf- und ablaufenden Seite eines geschlossenen Riemens ermittelt und somit durch Multiplication dieser mit der Geschwindigkeit des Riemens der übertragene Arbeitswert bestimmt werden kann. Dieses letztere Messgerät sowie eine dynamometrische Kurbel werden in einigen der polytechnischen Schule zu Karlsruhe gehörigen Exemplaren vorgeführt, die übrigen durch Wandtafeln erläutert.
Im Anschluss an diesen Vortrag macht Hr. Reinau unter Vorzeigung eines solchen Gerätes Mitteilungen über einen Riemenspanner, bei welchem die stattfindende Abspannung des Riemens in einfacher Weise durch eine eingeschaltete Federwage bestimmt wird.
Sitzung am 9. März 1885. Vorsitzender: Hr. Richard. Schriftführer: Hr. Seneca. Anwesend 16 Mitglieder.
Geschäftlichen Angelegenheiten folgt ein Vortrag des Hrn. Keller über einen
Ausflug in die Petroleumlager zu Pechelbronn.
In dem Hügellande zwischen Weissenburg und Hagenau im Unterelsass befinden sich ziemlich reichhaltige Petroleumlager, und unter diesen ist das ergiebigste dasjenige, welches durch die Hrn. Le Bel gehörigen Werke ausgebeutet wird. Dort wird das Erdöl teils durch eigentlichen Bergbaubetrieb, teils durch Bohrlöcher gewonnen und sodann in einer grossen Raffinationsanlage weiter verarbeitet. Der Besichtigung dieses Werkes, d. h. der Bergwerks- und Bohrloch- sowie der Raffinerieanlage, galt der Ausflug, welcher den Berichterstatter am 28. Februar von Karlsruhe über Winden,
Weissenburg und Sulz u. W. nach Pechelbronn führte:
Nach kurzem Aufenthalte, welcher hauptsächlich einem auf dringenden Rate des Hrn. Le Bel vorgenommenen vollständigen Kleiderwechsel gewidmet war, begann vom Bergwerksgebäude aus die Einfahrt in den Schacht. Auf 14 Leitern, jede zu 20 Sprossen, unter einem steten Regen des durch den Schacht niederrieselnden Wassers erreichte man den Grund des Schachtes, den Anfang der zu besteigenden Strecke. Diese besteht im vollen Ausbruch aus mergeligen Thonen und war in ihrem ersten Teile, abgesehen von einer für manche Statur etwas zu geringen Höhe, ganz gut zu begehen. An einer Biegung der Strecke begannen die Schienen einer Grubenbahn, welche auf kleinen Querschwellen liegend zum Förderschachte führt. Hier begannen auch bald an den Wänden jene glänzenden feuchten Stellen, welche hervorsickerndes Petroleum zeigten, während auch die Oelansammlung am Boden zwischen und z. T. auf den Schwellen immer reichlicher wurde. Einen eigentümlichen Eindruck machte ein dumpfes Tönen, anzuhören wie ferne Schiessübungen, welches durch die aus den mit Oel durchtränkten Sandschichten aufsteigenden Gasblasen in den nachstehend erwähnten Fallstrecken veranlasst war.
Am Ende unseres unterirdischen Weges angelangt, ergab sich eine Gelegenheit, die Art der unterirdischen Gewinnung des Deles kennen zu lernen. Es wurden nämlich von der geradlinigen Hauptstrecke aus und rechtwinklig dazu Seitenstrecken ausgebrochen mit einem starken Gefälle von 1:5, sogenannte Fallstrecken, welche bei einer Länge von etwa
nur etwa 0,5 bis 0,6m im Tag vorwärts kommen. Obwohl noch gegen 100m in dieser Weise auszubrechen waren, zeigte sich doch schon die Nähe der ölführenden Schicht durch das reichlich aus dem Boden hervorsickernde Oel und die durch dasselbe aufsteigenden braunen Gasblasen. Ist diese Strecke genügend weit vorwärts getrieben, so fällt zuletzt die dünne Scheidewand durch den Druck der dahinter liegenden Sandund Oelmasse, letztere brechen durch, füllen die Fallstrecke aus und überfluten, wenn das getroffene Lager reichlich ist, auch noch die Hauptstrecke, wie dies bei einem früheren Durchbruche geschehen und auch in derselben an der Auszimmerung noch in Brusthöhe wahrzunehmen war. Der schwerere Sand bleibt in den tieferen Teilen der Fallstrecke liegen, wird auch wohl durch den von rückwärts einwirkenden Gasdruck durch den vollen Querschnitt der Fallstrecke in die Höhe getrieben und bleibt dort gleichsam als Abschlusspfropfen · hängen, während die höheren Teile ziemlich sandfreies Rohöl enthalten. Das so gewonnene Oel wird in grosse Blecheimer gefüllt, auf der Grubenbahn an den Förderschacht gebracht und durch denselben aufgezogen, dort sodann die Eimer umgekippt und das Oel in besonderen Wagen in die Raffinirie oder, und zwar das meiste dieses bergmännisch gewonnenen Oeles, als Schmieröl unmittelbar in Handel gebracht.
Fig. 2. Die Bohrlöcher, deren eine grössere Anzahl in der Umgegend von Pechelbronn zu finden sind, werden bis auf eine Tiefe von etwa 150 bis 180m in den Boden getrieben, durch einfache Fallbohrer, deren Gestänge aus schmiedeisernen Röhren gebildet sind, welche in Stücken von 41/2 bis 5m durch Schraubenmuffenkupplung verbunden werden; das unterste Ende des Gestänges bildet ein hohler Stahlmeissel (Fig, 2), welcher mit dem untersten Röhrenstücke verschraubt ist, und dessen Höhlung in 2 gegenüber liegenden Durchbohrungen hervor tritt. Durch die Höhlung der Röhre wie des Bohrers tritt Wasser, das von oben in die Röhre gepumpt wird, an das staub- oder pulverförmige Material, welches durch den Meissel weggebrochen wurde, und nimmt dasselbe durch den hohlen Raum zwischen Bohrgestänge und Bohrlochwand in die Höhe. Die tägliche Leistung ist ungefähr die Länge eines Röhrenstückes, d. h. eine Abteufung auf eine Tiefe von 41/2 bis 5m. Ein Bohrloch (No. 146), das im Jahre 1883 abgeteuft wurde, hat damals eine Springquelle ergeben, durch welche so grosse Massen von Petroleum austraten, dass das Bohrloch künstlich verschlossen werden musste, da die Unterbringung auf Schwierigkeiten stiefs. Gegenwärtig lie
1) Z. 1882 S. 48.
Band XXIX. No. 17.
25. April 1885.
Ruhr-B.-V.: Fabrikation des Martinstahles.
Metalllegirungen und deren Verwendung in der Technik.
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fert dieses Bohrloch nur noch wenig, wogegen eine inzwischen im Jahre 1884 erbohrte Quelle Bohrloch 171 ausserordentlich reiche Ausbeute ergiebt, aber auch zeitweise verschlossen ist, da die Raffinerieanlage die Verarbeitung des gesammten ununterbrochen auslaufenden Oeles nicht bewältigen konnte. Die älteren verlassenen Bohrlöcher sind an manchen Stellen durch die über denselben liegenden Wassertümpel gekennzeichnet, durch welche so reichlich Gasblasen aufsteigen, dass das Gas gesammelt in das Laboratorium des Hrn. Le Bel geleitet und dort zur Speisung eines Brenners verwendet wird.
Von den Bohrlöchern aus gelangt das Oel durch eine lange schmiedeiserne Robrleitung in die beim Raffineriege bäude stehenden Behälter. Bei der Raffinerie wird zunächst durch eine erste Destillation ein klares Product gewonnen, welches nochmals gereinigt wird und etwa 30 pct. des verwendeten Rohöles als Brennöl ergiebt, also bei einer Tagesausbeute von ungefähr 6cbm Rohöl etwa 2cbm Leuchtpetroleum = etwa 12 Fass. Der bei der ersten Destillation verbleibende Rest wird einer zweiten solchen unterworfen und bis auf einen zurückbleibenden festen Koksrückstand abdestillirt, wobei das Destillat in Fractionen aufgefangen und als Gasöl und Putzöl in den Handel gebracht oder für Schmieröl und Paraffin verarbeitet wird.
Im Anschlusse an diesen Vortrag bespricht Hr. Dr. Kast die besonderen Einrichtungen der Raffinerieanlagen und Destillationsvorrichtungen und giebt nähere Aufschlüsse über die einzelnen bei dem Raftinationsprocesse erhaltenen Nebenproducte und deren Verwendung.
Eingegangen 31. Januar 1885. Bezirksverein an der niederen Ruhr. Generalversammlung am 21. December 1884 im »Haideblümchen« zu Oberhausen. Vorsitzender: Hr. H. L. Bongardt. Schriftführer: Hr. Leo Backhaus. Anwesend 55 Mitglieder und Gäste. Hr. W. Blumendeller erhält das Wort zu einem Vortrage über
die Fabrikation des Martinstahles. In klarer Darstellung giebt derselbe ein eingehendes Bild des Martinprocesses und unterstützt an vielen Stellen seine Ausführungen durch erläuternde Skizzen an der Wandtafel; aus den Schlussbemerkungen des Vortragenden sei folgendes erwähnt.
Der Martinstahl findet mannigfache Verwendung, besonders für Gegenstände, welche eine grössere Festigkeit erfordern als Schmiedeisen, bei denen Schweissbarkeit aber nicht unbedingt erforderlich ist, z. B. zu Schienen, Bandagen, Blechen, Winkeleisen und Draht; auch zur Herstellung von Formstücken (Herzstücken, Kammrädern usw.) wird vielfach Martinstahl gebraucht. Beim Martinstahl ist nach dem bisherigen meist eingeführten Verfahren nur phosphorfreies Material zu verwenden. Mit Recht ist man daher bemüht, im Martinofen den basischen Process zur Entfernung des Phosphors dort einzuführen, wo man phosphorhaltiges Roheisen und ebensolchen Stahlschrott verwenden muss.) Hierbei hat man nach Ansicht des Vortragenden bis jetzt keine günstigen Resultate gehabt, indem das Unternehmen meist an der geringen Haltbarkeit des basischen Futters scheiterte. Trotzdem es schwierig sei, bemerkt der Vortragende schliesslich, im Martinofen ein Material herzustellen, welches bezüglich seines geringen Kohlenstoffgehaltes dem Thomas-Flusseisen gleichkomme, so habe doch der letztere den Martinstahl nicht nur nicht verdrängt, sondern der Martinstahl habe wegen seiner vorzüglichen Eigenschaften, namentlich durch eine stete Gleichmässigkeit des Productes, den scharfen Kampf mit dem Thomas - Flusseisen glänzend bestanden.
An den Vortrag schliesst sich eine längere Besprechung. Auf die Anfrage des Hrn. Bongardt, in welchem kleinsten Umfange eine Martinanlage angelegt sein müsse, um gewinnbringend zu sein, empfiehlt Hr. Blumendeller Anlage grosser Oefen, wegen des ringeren Kohlen verbrauches, und in grösserer Anzahl, etwa vier, weil ein Obermeister ebensogut vier als einen Ofen übersehen könne. Die Generalkosten würden dadurch kleiner. Auch wegen der stets vorkommenden Reparaturen empfehle sich diese Anzahl, da von 4 Oefen stets einer reparaturbedürftig sei. Auf die Güte des Productes habe die Grösse des Ofens keinen Einfluss.
Hr. Selbach macht darauf aufmerksam, dass im Bergbau Drahtseile aus Martinstahl weniger beliebt seien, als solche aus Bessemerstahl, welch letzterer weniger schnell spröde werde.
Hr. Klatte berichtet auf Anregung des Hr. Dr. Grass über ein basisches Verfahren im Martinofen auf dem
Stahlwerke der französischen Actiengesellschaft
Ibuta-Bankowa zu Dombrowa in Russisch-Polen. Das Werk besteht aus 8 SiemensMartinöfen, von denen während der Thätigkeit des genannten Herrn vor 212 Jahren 4 Oefen zu je 100 Einsatz für das basische Verfahren von Hrn. Valleraux eingerichtet wurden. Die Ergebnisse waren von schlagendem Erfolge begleitet, das Erzeugnis ein so vorzügliches, dass dasselbe zu Schienen, Stab-, Façoneisen und Feinblechen verwendet wurde.
Die Herdplatten liegen in der Mitte des Ofens wagerecht, während die äusseren Platten an den Feuerungsseiten von der Brücke zur Sohle geneigt liegen; die etwa 500mm hohe Sohle und die Ofenwände bestehen aus basischen Steinen, das Gewölbe ist aus Dinassteinen ohne Mörtel zusammengestellt. Das basische Material besteht aus im Schachtofen gebranntem, später gemahlenem und mit Teer zu steifer Masse gemischtem Dolomit (Bauxit ergab keine guten Resultate). Diese Steine wurden gepresst und in Ermangelung eines geeigneten Ofens in einem sogenannten Rollofen mit Bicherouxfeuerung langsam gebrannt. Die Steine wurden ziemlich hart; als Bindemittel wurde aus denselben Steinen durch Zerstampfen gewonnenes Pulver trocken verwendet. Das Material, welches zur Verwendung gelangte, war siliciumarmes Eisenerz, weissstrahliges Roheisen mit nicht über 0,5 pCt. Silicium- und 2 bis 3 pct. Phosphorgehalt, ausserdem Eisen- und Stahlabfälle aller Art und alte belgische und englische Eisenbahnschienen, die wegen ihres Phosphorgehaltes im şauren Processe nur mässige Verwendung finden konnten.
Das Einsetzen geschieht in folgender Weise: Nachdem die Sohle ausgebessert ist, werden 100kg Kalk über die Sohle verteilt aufgegeben, alsdann das Eisenerz, Roheisen in die Mitte und die schweren Schmiede- und Stahlabfälle auf die schrägen aufsteigenden Stellen der Sohle nahe den Feuerbrücken gelegt. In dem jedem Siemensofen beigegebenen Wärmöfen werden Abfälle, Kalk, Ferromangan oder Spiegeleisen während der Chargendauer bis zur Rotglühhitze vorgewärmt. Durch weiteres Zusetzen von diesen vorgewärmten Abfällen und Kalk, nachdem das Bad in Fluss gekommen, wird dasselbe bis zur Schaffplattenhöhe gebracht, die flüssige Schlacké zur Thüre hipaus mehrere Male in kurzen Pausen unter Umrühren und allmählichem Zusatze von vorgewärmtem Kalk abgeschäumt bezw. abgezogen. Nach vollendeter Schmelzung wird Ferromangan oder Spiegeleisen entsprechend zugesetzt, die Proben gegossen und geschmiedet und zu Bruch gebracht. Zeigen dieselben noch irgend eine harte Stelle bezw. Korn, so wird in vorangegebener, Weise Kalk zugeschlagen und Schlacke abgezogen, bis man der Entphosphorung ziemlich sicher ist; alsdann erfolgt der Abstich.
Die Dauer eines Satzes ist 7 bis 9 Stunden, das Ausbringen 8 bis 11000kg, der Abbrand ohne Erz etwa 10 pct. Beim Betrieb ist eine Schwierigkeit zu berücksichtigen: es muss nämlich das Gewölbe derart beobachtet werden, dass dasselbe an den heissesten Stellen nicht abläuft. Dem kann durch häufiges Umstellen von Gas und Luft vorgebeugt werden; sobald ein Ablaufen eintritt und saure Teile ins Bad fallen, tritt eine mehr oder minder starke Reaction ein, die ein Durchgehen des Satzes, leicht sogar Durchgang bis in die Kammer., verursachen würde, was in der ersten Zeit mehrmals vorgekommen war und den Abbruch des Ofens zur Folge hatte.
Die Frage des Hrn. Dr. Grass, ob sich an den Berührungsstellen zwischen basischem und saurem Material keine Störungen ergeben hätten, verneint Hr. Klatte; auch sei ihm unbekannt, dass man andere Mittel zum Uebergang vom basischen zum sauren Ofenmaterial angewendet habe.
Hr. A. Hupertz hält einen Vortrag über Metalllegirungen und deren Verwendung in der Technik.
»Unter Bronzen versteht man im allgemeinen Legirungen von Kupfer und Zinn mit oder ohne Zusatz von anderen Metallen, in welchen das Kupfer gegenüber dem Zinn in vorwiegender Menge vertreten ist. Im umgekehrten Falle, wenn also in der Zinnkupferlegirung der Hauptbestandteil Zinn ist, führt dieselbe den Namen Weissmetall, im besonderen Antifrictions-, Britanniametall u. a. Die Bronzeindustrie, welche älter ist als die des Eisens, hat im Grunde genommen wenig Veränderungen erfahren, und sind besonders die Metallgiessereien mit wenig Ausnahmen bis zum heutigen Tage bei den veralteten Fabrikationsarten stehen geblieben, ohne die verschiedenen Eigenschaften, welche durch die verschiedenen Mischungen hervorgerufen werden, genauer zu studiren und solche Abänderungen zu treffen, welche den Anforderungen der Neuzeit entsprechen.
Von einer genauen Kenntnis des Verhaltens der Bronze unter verschiedenen Fabrikationsbedingungen, besonders aber der genauen Zusammensetzung der Metalle, welche zum Gusse verwendet werden, ist in vielen Fällen, besonders wo es sich nicht um die Verarbeitung von neuen Metallen han
1) Z. 1883, S. 353; 1884, S. 642, 925.
deutscher Ingenieure.
Ein genaues
11
man
delt, kaum die Rede. Die alten Metalle, seien es Lager, Kolbenringe oder Ventile, werden einfach beim Verschmelzen nach dem Bruche beurteilt und erhalten sehr oft, um den entstandenen Schmelzverlust zu decken, einen grösseren oder kleineren Zusatz von Zink oder anderen Metallen, unbekümmert, ob durch die gemachten Zusätze die darzustellenden Legirungen bedeutende physikalische oder chemische Abänderungen erleiden oder nicht.
Im allgemeinen wird angenommen, dass eine alte Legirung, welche sich im Betriebe gut bewährt hat, durch einfache Umschmelzung wieder eine ebenso gute Composition liefern muss.
Dem ist aber keineswegs 80. Studium der Bronzelegirungen zeigt ganz deutlich, dass schon kleine unwillkürliche Beimengungen von Eisen, Blei oder Zink, welche in den verschmolzenen Metallen waren oder während des Schmelzens in den Metallbrei gelangten, die physikalischen Eigenschaften in hohem Masse beeinträchtigen.
Die Schmelzpunkte der Bronzen nehmen mit dem steigenden Zinngehalte ab, indessen nicht in dem Verhältnisse der Schmelzpunkte des vorhandenen Kupfer- und Zinngehaltes. Es wäre falsch, ohne weiteres von den Schmelzpunkten zweier oder mebrerer eine Legirung bildenden Metalle auf den Schmelzpunkt der aus diesen Metallen entstehenden Legirung zu schliessen; vielmehr im Gegenteil; es giebt nicht 2 Metalle, deren Legirung in verschiedenen Mischungsverhältnissen einen genau der Rechnung entsprechenden Schmelzpunkt zeigen. Sehr auffallend tritt diese Verschiedenheit z. B. bei einer Legirungen von 2 Zinn, 2 Blei und 2 Wismuth ein, welche schon bei 96° C. schmilzt, also unter dem Kochpunkte des Wassers, während die Schmelzpunkte der zur Legirung verwendeten Metalle 412°, 3320, bezw. 249° C. betragen. Rechnungsmässig müsste also der Schmelzpunkt der erwähnten Legirung bei über 300° C. liegen.
Die Schmelzpunkte der einzelnen Legirungen müssen durch Versuche festgestellt werden, nnd es hat sich unter anderem ergeben, dass eine Legirung von 95 Cu und 5 So bei 1360° C., eine Legirung von 80 Cu und 20 Sn hingegen bei 10200 C. schmilzt.
Von Wichtigkeit für die in der Technik verwendeten Legirungen ist die Wärmeleitungsfähigkeit der Bronzen; dieselbe ist grösser als die des Eisens und Stahles, dagegen geringer als die des Kupfers, und zwar nimmt sie einesteils proportional mit dem sich steigernden Zinngehalte und anderentheils mit den in der Bronze angehäuften Oxyden ab. Je mehr Oxyde also eine Bronze gelöst enthält, besonders bei schon mehrfach umgeschmolzenen Bronzen der Fall ist, um so weniger wird die Hitze abgeleitet. Im allgemeinen also haben die aus neuen Metallen hergestellten Bronzen die grösste Wärmeleitungsfähigkeit, und tritt dies ganz besonders bei Phosphorbronzen mit niedrigem Zinngehalte zu Tage. Die Wärmeleitungsfähigkeit ist besonders dort von Wichtigkeit, wo es sich um
um Construction von Maschinenteilen handelt, welche Reibungen und Erhitzungen ausgesetzt sind, wie z. B. bei Lagerschalen. Bemerkenswert ist noch ferner die Thatsache, dass die elektrische Leitungsfähigkeit eines Körpers fast nahezu der Wärmeleitungsfähigkeit desselben gleich ist. Die erhöhte Wärme- und elektrische Leitungsfähigkeit hängt nun bei den Metallcompositionen sehr viel von der Legirung selbst ab. Wie bekannt, legirt sich Zinn mit Kupfer in jedem Verhältnisse, wenn die erforderlichen Gussbedingungen erfüllt sind für eine rasche Abkühlung, eine vollständig homogene Zusammensetzung; dagegen wird bei einer langsamen Abkühlung der geschmolzenen Legirung eine Trennung, also Saigerung der Bronzen in zwei oder mehrere ganz verschiedenartige Legirungen, stattfinden. Eigentümlich ist es, dass Žinnkupferlegirungen, welche einen Zinngehalt unter 5 pct., und solche, welche einen Zinngehalt über 20 pCt. haben, als vollkommen gleichbleibend angesehen werden können, und es gelingt nicht, auch bei noch so langsamer Abkühlung oder nachträglicher Erwärmung, eine Saigerung zu ermöglichen. Während z. B. die Kupferzinklegirungen geringe Neigung zur Saig rung zeigen, saigern Kupferbleilegirungen sehr stark, so dass bei vorsichtigem Erwärmen das Blei fast vollständig ausgeschmolzen werden kann und das Kupfer als sogenannte Kupferdörner zurückbleibt.
Die in der Technik verwendeten Legirungen haben nun fast alle ohne Ausnahme einen Zinngehalt zwischen 5 bis 20 pct. sind also sämmtlich der Saigerung unterworfen, ein Umstand, der vom grössten Einfluss auf die Zähigkeit und absolute Festigkeit der Gussstücke ist. Erfahrungsgemäss hat sich gezeigt, dass bei den Gussstücken, welche auf Zähigkeit und Festigkeit stark beansprucht werden, fast immer dort ein Bruch eintritt, wo sich die zinnreichste Legirung abgelagert hat. Bei Versuchsbarren aus nicht homogener gesaigerter Bronze zeigen sich bei allmählich gesteigerter Zugkraft, lange bevor Zerreissung eintritt, auf der Oberfläche kleine feine Risse, und der Barren zerreisst immer an der Stelle, wo die geringste Homogenität ist, also wo Saigerung stattgefunden hat. Um eine möglichst hohe Festigkeit bei Bronzelegirungen zu erzielen, müssen genau die Gussbedingungen derart erfüllt werden, dass eine Saigerung möglichst verringert oder sogar aufgehoben wird. Alte mehrfach umgeschmolzene Lager oder andere Bronzen saigern weniger als Bronzen, die aus neuen Metallen dargestellt werden, weil in ersteren eine grössere Menge Oxydule und Oxyde enthalten ist und dieselben bei verhältnismässig niedrigem Temperaturgrade dickflüssig und breiartig sind, während die weniger oxydhaltigen Bronzen auch noch wenige Grade über dem Schmelzpunkte dünnflüssig sind.
Hierin liegt auch der Grund, weshalb in den meisten Giessereien, da die Nachteile einer gesaigerten Bronze nur zu gut bekannt sind, mit einer gewissen Vorliebe alte schon mehrfach umgeschmolzene Bronzen verarbeitet werden; bedenkt aber nicht, dass dasjenige, was auf der einen Seite gut gemacht wird, auf der anderen Seite doppelt verschlechtert wird.
Alle Metalle nehmen während des Schmelzens grössere oder geringere Mengen Sauerstoff oder sauerstoffreiches Luftgemenge auf. Ist nun das Metall leicht oxydirbar, wie Blei und Wismuth, so wird der Sauerstoff lediglich zur Bildung der betreffenden Metalloxyde verwendet, und entweder scheiden sich die Oxyde ab, wie beim Blei als Glätte, oder aber dieselben werden vom Metall absorbirt, wie z. B. beim Kupfer, welches bis zu 14 pCt. Cu O auflösen kann; oder endlich bei Metallen, welche sich nur schwer oxydiren, wird der aufgenommene Sauerstoff beim allmäblichen Erkalten wieder frei und veranlasst das sogenannte Spratzen, wie z. B. beim Silber und Nickel. Die Bedingungen zur Aufnahme des Sauerstoffes von den Metallen werden günstiger, je höher die Temperatur der geschmolzenen Legirung ist. In häufigen Fällen sind undichte Güsse die Folge von diesem Verhalten. Durch die Aufnahme des Sauerstoffes von den geschmolzenen Metallen bei Kupfer- und Zinnbronzen, also unter Bildung von Kupferoxydul und Zinnoxyd, wird das Metall weniger flüssig, mehr breiig, und zeigt eine matte, nicht glänzende Oberfläche, während bei der gleichen Temperatur an einer Legirung, die aus oxydfreien Metallen besteht, eine klare spiegelblanke Oberfläche bemerkbar ist. Je höher die Absorption des Sauerstoffes ist, je mehr sich also die Oxyde und Oxydule bilden, ein desto lockereres Gefüge bekommen die einzelnen Metallmoleküle zu einander, desto geringer wird das specifische Gewicht durch die entstandenen kleinen Hohlräume, die oft so klein sind, dass sie mit blossem Auge nicht bemerkbar sind, und desto geringer ist vor allen Dingen die absolute Festigkeit und Zähigkeit des Metalles. Die ganz kleinen fein verteilten Poren sind schädlicher als der eine oder andere vorgefundene grössere Hoblraum, falls sonst das Gussstück dicht ist; denn gerade in dem innigen Zusammenhange der kleinsten Teile ist die Festigkeit des Metalles bedingt.
Um diesen Uebelständen nun entgegenzuwirken bezw. dieselben vollends zu beseitigen, wird dem Aüssigen Metallbrei ein Körper zugesetzt, der ein grösseres Vereinigungsbestreben zum Sauerstoffe besitzt als die Metalle, welche als Oxyde im Metallbrei vertreten sind. Es wird auf diese Weise dem Metalle der Sauerstoff gewaltsam entzogen unter Bildung von Sauerstoffverbindungen des zugesetzten Körpers, welche sich dann entweder verflüchtigen oder verschlacken und in diesem Zustande der Legirung nicht schädlich sind. Als solche desoxydirende Körper wendet man nun meistens Phosphor, Silicium oder Mangan an.
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