deutscher Ingenieure

geschmiedeten Stab von 60 mm Dmr. Beachtung. In dieser Erhöhung der Zähigkeit kommt der Anteil zum Ausdruck, den die Warmformgebung in dem kleinen Querschnitt an der Gesamtveredlungswirkung durch die Legierung, Warmformgebung und Vergütung bei diesem Stahl hatte.

Eine praktische Anwendung dieser Wirkung der Warmformgebung auf die Zähigkeit des Chromstahles wurde im Kriege gemacht, als der Nickelmangel in Deutschland immer mehr fühlbar wurde und es galt, Feldkanonenrohre, die vorher nur aus einem mit Nickel und Chrom legierten Stahl hergestellt wurden, ohne Nickelaufwand, aber auch ohne Einbuße an ihren Eigenschaften zu liefern. Die Rohre, die bis dahin voll geschmiedet und gebohrt wurden, hatten nur bei Verwendung der nickelhaltigen Legierung die für die Sprengsicherheit erforderliche Zähigkeit. Als man dann aber den Chromstahl auf einer Rohr-Ziehpresse hohl preßte, anstatt ihn voll zu schmieden und zu bohren, zeigte auch er in der Rohrwand die Zähigkeit des nickelhaltigen Stahles. Abb. 93 und 94 zeigen zwei der Sprengwirkung eingelegter Geschosse unterworfene Zylinder aus Chromstahl. Der in viele kleme Stücke zerlegte Zylinder war massiv geschmiedet und gebohrt, der nur aufgebauchte Zylinder hohl gepreßt worden.

Nickel ist der einzige Legierungsbestandteil, der auch in den größten vorkommenden Schmiedequerschnitten noch hohe Kerbzähigkeit hervorzurufen vermag. Ein feines dem unbewaffneten Auge amorph erscheinendes, gewöhnlich als sehnig bezeichnetes Bruchgrobgefüge an eingekerbten Schlagproben ist für den Praktiker das Kennzeichen der hohen Zähigkeit des Stahles. In kleinen Dickenabmessungen vermag, wie eben gezeigt, Chrom - aber auch Wolfram, Moydbän oder Mangan hohe Kerbzähigkeit neben hoher Streck grenze hervorzurufen. Mit wachsenden Querschnittformen ist ein entsprechend gesteigerter Nickelzusab zur Erreichung derselben Zähigkeitseigenschaften erforderlich. Bei reinen Nickelsfählen ist ein Höchstzusab von 5 bis 6 vH, bei

Abb. 93 und 94. Versuchssprengrohre.

1) Stähle von der Bruchfestigkeit der mit 1) bezeichneten Legierungen sind in großen Schmiedequerschnitten nur beschränkt verwendbar; die Werte sind deshalb nur für kleine Querschnitte angegeben.

gleichzeitig mit Chrom, Wolfram oder Molybdän legierten Stählen von 3 bis 4 vH auch in den größten Querschnitten ausreichend. Neben den reinen Nickelstählen sind die Chrom

D. Schlußfolgerungen Aus den bisherigen Ausführungen geht hervor, daß die Eigenschaften eines Konstruktionsteiles durch das Zusammenwirken einer großen Zahl von Umständen zustande kommen, deren wichtigste folgende sind: Die chemische Zusammensehung, das Erzeugungsverfahren und Gießen des Stahles, die Art seiner Formgebung, die Wärmebehandlung, das Gefüge und endlich die Temperatur, bei der das Werkstück arbeiten soll.

Für den Maschinenbauer ist in erster Linie das Endergebnis des gesamten Erzeugungsverfahrens von Wert, nämlich die Eigenschaften des ferligen Konstruktionsteiles. Bestimmte Abnahmevorschriften haben den Zweck, die verlangten Eigenschaften der Werkstoffe festzulegen. Diese Vorschriften sind allmählich entstanden, vielfach unabhängig voneinander, SO daß für den gleichen Gegenstand bei ähnlicher Beanspruchung die verschiedensten Abnahmebedingungen gelten. Dies bringt für den Stahlerzeuger gewisse Erschwerungen mit sich, die zu vermeiden wären, wenn sich die Verbraucher auf gewise Normalisierungen ihrer Forderungen einigen könnten. Dies würde auch den Arbeitsplan der Stahlerzeuger vereinfachen und in gewissem Umfang normalisieren, vorausgeseßt, daß es möglich ist, Stahlerzeuger und -verbraucher zum engsten Zusammenarbeiten zu veranlassen. Es sei deshalb zum Schluß noch etwas näher auf diese Dinge eingegangen.

Abnahmevorschriften

Es ist üblich, für Werkstoffe, die zu Maschinenfeilen, Baukonstruktionen usw. verwendet werden sollen, eine bestimmte Mindestfestigkeit und Mindestdehnung des Zerreißstabes vorzuschreiben.

Die Forderung einer bestimmten Mindestfestigkeit oder auch einer Mindeststreck grenze ist berechtigt, weil sie der, Konstrukteur in seine Rechnung einstellen muß. Auch die Forderung einer Mindestdehnung hat Berechtigung, insofern, als die Dehnung in gewissem Sinne einen Maßstab für die Gleichmäßigkeit und Fehlerlosigkeit des Werkstoffes abgibt. Mängel des Materials stören das gleichmäßige Fließen des Stabes beim Zerreißvorgang und vermindern die Dehnung. Wieweit aber die Dehnung eines Zerreißstabes als Wertmesser für das Verhalten des Werkstoffes im Betrieb angesehen werden kann, ist noch nicht geklärt. Daß die Dehnung in dieser Hinsicht nicht ohne weiteres als Maßstab genommen werden kann, geht schon daraus hervor, daß es legierte Stähle (z. B. Nickel- oder Chromnickelstähle) gibt, die sich in der Bruchfestigkeit und Dehnung nicht von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl unterscheiden, erfahrungsmäßig aber im Betrieb weitaus widerstandsfähiger sind.

Häufig wird neben der Mindestfestigkeit auch eine Höchstfestigkeit vorgeschrieben. Man gibt diese Vorschrift in der Regel in der Absicht, zu hartes und sprödes Material auszuschließen. Diese Absicht wird aber schon durch die Forderung einer Mindestdehnung erreicht, so daß es sich in den meisten Fällen erübrigt, eine Höchstfestigkeit vorzuschreiben. Will man aber mit Rücksicht auf eine gewisse Gleichartigkeit in der Verarbeitung oder aus sonstigen besondern Gründen auf eine Begrenzung der Festigkeit nach oben nicht verzichten, so sollte wenigstens die Spannung zwischen der Mindest- und der Höchstfestigkeit so gewählt werden, daß die Herstellung des Materials dadurch nicht unnötig erschwert und verteuert wird.

Nehmen wir an, es bestellt jemand ein Schmiedestück mit 48 bis 52 kg/mm2 Festigkeit und 20 vH Mindestdehnung. Bei der Prüfung ergibt sich eine Festigkeit von 54 kg/mm2 und eine Dehnung von 22 vH. Kein Sachverständiger wird behaupten, daß das Schmiedestück mit diesen Gütezahlen wenger brauchbar und weniger betriebsicher sei als ein solches mit den vorgeschriebenen Zahlen, und doch wird es der an seine Dienstvorschriften gebundene Abnehmer zurückweisen. Es wird also das Hüffenwerk vielleicht versuchen müssen, durch nochmalige Wärmebehandlung das Stück in die Vorschriften hineinzuzwingen. Dadurch wird es aber nicht besser, sondern eher schlechter und jedenfalls teurer!

Welche Willkür sich in der Aufstellung von Werkstoffvorschriften für die gleiche Art von Werkstücken herausgebildet hat, sei an einem Beispiel der Abnahmevorschriften für Lokomotiv-Radreifen erläutert.

In Abb. 95 sind die Abnahmevorschriften für Lokomotivreifen aus Siemens-Marlin-Stahl von vier Ländern (I bis IV) in der Weise aufgetragen, daß als Abszissen die Festigkeit, als Ordinaten die Dehnungen eingetragen sind. Die Dehnungen sind zum unmittelbaren Vergleich alle auf die Meßlänge 10 d bezogen. Aus dem auf diese Weise gewonnenen Festigkeits-Dehnungsfeld werden nun durch die Ab

Abgesehen nun von einer künftigen Verengerung der äußersten Grenzen sollte man annehmen, daß alle Stähle innerhalb derselben für Lokomotivradreifen geeignet sind. Dem ist aber nicht so, wie im Folgenden gezeigt werden mag: Der in dem Diagramm (Abb. 95) mit A bezeichnete Stahl von 74 kg/mm2 Festigkeit und 14 vH Dehnung ist gewiß für den vorliegenden Zweck brauchbar, der von dem Land III anstandlos angenommen wird, für Land I dagegen unbrauchbar erscheint und deshalb von ihm nicht abgenommen wird. Noch eigenartiger ist die Tatsache, daß der Stahl B mit 98 kg/mm❜ Festigkeit und 8 vH Dehnung überhaupt unverwendbar ist, während ein solcher (C) mit 97 kg/mm2 Festigkeit und nur 7 vH Dehnung von Land IV ohne weiteres zugelassen ist. Derartige Widersprüche erschweren die Aufgabe des Metallurgen sehr. Die Stahlverbraucher haben also hier ein dankbares Feld, durch Vereinfachung ihrer Ansprüche eine Verbilligung der Erzeugnisse hebeizuführen, ohne daß die Sicherheit ihrer Konstruktionsteile gefährdet wird.

Normalisierung

Die stahlverbrauchende Industrie ist in den leßten Jahren in weitem Umfang dazu übergegangen, Formen und Maße zu normalisieren und auf diese Weise zu einer Vereinfachung ihrer Erzeugung zu gelangen. Bei der Wahl ihrer Werkstoffe steht sie vor einer außerordentlich großen Zahl von verschiedenen Stahlmarken, und ihr Wunsch ist verständlich, auch hier eine Vereinfachung herbeizuführen. Es ist der Gedanke aufgetaucht, die Normung des Stahles in der Weise vorzunehmen, daß man ihn unabhängig vom Verwendungszweck lediglich auf Grund seiner Eigenschaften in eine gewisse nicht allzu große Zahl von Gruppen einfeilf, die sich untereinander durch Eigenschaften und Güte unterscheiden sollen. So verlockend dieser Gedanke auch sein mag, so wenig würde seine Durchführung den wirklichen Verhältnissen gerecht werden. Am besten wird dies durch ein Beispiel klar.

Nehmen wir an, der Konstrukteur wolle z. B. für ein Schmiedestück von 700 mm Dmr. eine der in der lebten Zeit von anderer Seite vorgeschlagenen Stahlnormierungsübersichten benüßen, so findet er dort einen halbvergütbaren Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 bis 0,35 vH aufgeführt, der im vergüteten Zustand eine Streckgrenze von 50 kg/mm2, eine Festigkeit von 70 kg/mm2, eine Dehnung von 15 vH und eine Kerbzähigkeit von 10 mkg/cm2 hat. Nichts wird ihm willkommener sein als diese Entdeckung, da er auf Grund dieser Angabe einen unlegierten, also billigen Stahl verwenden zu können glaubt.

Die Antwort auf seine Anfrage an das Stahlwerk wird jedoch wesentlich anders laufen. Es wird ihm mitgeteilt werden, daß für Schmiedesfücke dieser Querschnittsgröße weder ein unlegierter Stahl dieser Zusammenseßung, noch ein solcher mit höherem Kohlenstoffgehalt verwendet werden darf, sondern daß bei der vorgeschriebenen Streckgrenze von 50 kg/mm für ein solches Schmiedestück ein Chromnickelstahl mit mehr als 2vH Nickel und etwa 1,5 vH Chrom erforderlich ist.

Die Art der Probenenfnahme, ob in der Längs- oder Querrichtung, ist gleichfalls von großer Bedeutung, ebenso ist es nicht gleichgültig, ob z. B. bei Turbinenscheiben Proben vom Umfang oder aus der Nabe entnommen werden. Denn lettere sind sowohl hinsichtlich der Verschmiedung und der durchdringenden Vergütungswirkung a's ganz besonders deshalb

wesentlich ungünstiger daran, weil der mittlere Teil des Gußblockes, aus dem die Scheiben geschmiedet sind, infolge der Seigerungserscheinungen an schädlichen Bestandteilen reicher, also weniger zuverlässig ist als Teile des äußeren Umfanges. Es kann deshalb nicht genug gewarnt werden vor der Verallgemeinerung solcher Normalisierungsvorschläge, die nur unter Vorausseßung bestimmter Abmessungen Geltung haben, welche, wenn auch nur verborgen, in der Angabe des betreffenden Industriezweiges enthalten sind, worauf genau zu achten ist. Eine richtige Stahlnormung ohne Berücksichtigung der Querschnittgröße wird also schlechterdings unmöglich sein. Was eine allgemeine Normung der legierten Stähle anbelangt, so dürfte sie heute noch verfrüht sein, jedenfalls würde zweckmäßig die Normung des unlegierten Metalles vorangehen, wie auch von anderer Seite bereits erkannt worden ist.

Zur größten Vorsicht insbesondere bei der Normung der legierten Stähle mahnt endlich folgende Überlegung. Wir kennen heute noch kaum die Geseke, nach denen die verschiedenen Faktoren auf die Stahleigenschaffen einwirken. Nur eine Anzahl Versuchsbeobachtungen leitet uns in dieser Hinsicht, so daß wir heute keineswegs wissen, ob die verschiedenen Stahllegierungen das Günstigste darstellen, was zu erreichen ist. Es steht daher zu befürchten, daß der Kon

deutscher Ingenieure

strukteur mit den geformten Stählen vorliebnahme und keinen Gebrauch machte von solchen Stahlsorten, die dem besonderen Verwendungszweck angepakt sind.

3. Zusammenarbeiten des Konstrukteurs mit dem Metallurgen Die volle Ausnutzung der Eigenschaften des Stahles wird nur dann möglich sein, wenn bereits beim Entwurf der Konstruktionsteile darauf Rücksicht genominen wird, daß Erschwerungen der Herstellung möglichst vermieden werden. Nun wird in den selfensten Fällen der Konstrukteur über die erforderlichen Erfahrungen verfügen, die selbst der Metallurg erst nach jahrelanger Betriebstätigkeit erwirbt.

Anzustreben wäre deshalb folgendes Verfahren: Sobald ein Konstruktionsfeil im allgemeinen festliegt, ohne aber bis in die Einzelheiten durchkonstruiert zu sein, müßte bereits der Metallurg zur Beratung hinzugezogen werden. Diesem müßte Art und Größe der Beanspruchungen mitgeteilt werden, worauf er zu entscheiden hätte, welches der geeignetste Stoff und welches das zweckmäßigste Herstellungsverfahren ist. Ist über diese eine Einigung herbeigeführt, dann hätte er darauf hinzuweisen, welche besonderen Rücksichten bei der Einzelkonstruktion wegen der Eigentümlichkeiten des Stoffes und des Hersfellverfahrens zu nehmen sind.

Sägespänefeuerung für Dampfkessel

Die Portland Railway, Light & Power Co. hat ihre Kesselanlage, die aus acht 440 PS-Babcock & Wilcox-Kesseln und einem 500 PS-Stirling-Kessel besteht, für Sägespänefeuerung umgebaut und veröffentlicht in,,Electrical World" vom 25. Februar 1922 die Ergebnisse von Versuchen vor und nach dem Umbau. Bei den Kesseln waren die Schrägroste ursprünglich um einen Roststab länger und keine Feuerbrücke vorhanden, s. Abb. 1. Ferner hat man nachträglich Bögen über den Feuerbrücken und statt der senkrechten geneigte Zwischenwände für die Gasführung eingebaut. Sechs Babcock & Wilcox-Kessel und der Stirling-Kessel sind mit Überhibern ver

Versuchsdauer
Rostfläche
Heizfläche

Uberhigerheizfläche.
Dampfdruck abs.
Dampftemperatur.

a

Speisewasser.

Temperatur der Abgase

sehen. Sägespäne haben neben der rd. 50 vH betragenden Feuchtigkeit noch andre Eigenschaften, die ihre Verfeuerung erschweren. Zunächst rutschen sie aus Rohren oder Trichtern nicht ohne Nachhilfe auf den Rost. Dann brennen sie im Gegensab zu andern Brennstoffen nur an der Oberfläche der Schicht richtig. Die Luft muß deshalb in der Hauptsache durch die Feuertür über den Spänen zugeführt werden. Der Heizwert der trockenen Späne beträgt rd. 5000, derjenige der feuchten Späne, wie sie verfeuert werden, rd. 2250 kcal/kg. Rd. 12 vH fester Kohlenstoff, rd. 40 vH flüchtige Bestandteile und etwa 0,7 vH Asche kennzeichnen ihre mittlere Zusammenseßung. Die durch den Umbau erzielten Gewinne sind aus den Versuchen (s. Zahlentafel 1) mit einem Babcock & WilcoxKessel erkennbar.

Der Kohlensäuregehalt der Rauchgase kann nicht allein als Maßstab für die Güte der Verbrennung gelten, da ein Teil der Kohlensäure unmittelbar bei der Zerseßung des Holzes in

Methan und andre Gase entsteht. Wichtiger ist es deshalb, den CO- und O-Gehalt zu bestimmen. Die Kesselleistung kann nach dem Umbau im Mittel auf 250 vH der Nennleistung gesteigert werden, wenn man darauf achtet, daß die ganze Oberfläche der Brennstoffschicht gleichmäßig in Glut ist. Jede schwarze Stelle hat den gleichen Einfluß wie ein Loch in der Brennstoffschicht einer Kohlenfeuerung. Es entsteht dort ein erheblicher Luftüberschuß, weil die Gasentwicklung an dieser Stelle stark vermindert ist.

Der Wechsel in der Leistung der Sägemühlen und der Kesselanlage im Sommer und im Winter bedingt, daß die Späne zeitweise aufgespeichert werden müssen, was wegen des großen Raumbedarfes nur im Freien geschehen kann. Die Haufen bedecken mitunter eine Fläche von 120X150 m' und bis zu 27m Höhe und enthalten dann rd. 50 000 t Brennstoff. In diesen Haufen darf man aber die Späne nur einige Monate und nur während des Sommers liegen lassen. Die Gefahr der Selbstentzündung ist zwar nicht groß, da im Innern niemals Temperaturen über etwa 60° C beobachtet wurden; kommen jedoch größere Spänemengen aus dem Innern plößlich mit der Außenwelt in Berührung, so steigt die Temperatur zwar rasch um etwa 6 bis 8° C, aber auch diese Erscheinung ist ungefährlich. Dagegen verlieren die Späne bei längerer Lagerzeit so viele flüchtige Bestandteile, daß sie an Heizwert einbüßen und als Brennstoff fast unbrauchbar werden. Z. B. betrug der Heizwert nach acht Monaten nur noch rd. 1300 kcal/kg. Um solche Späne zu verfeuern, muß man den Zug von rd. 15 mm auf 22,5 mm verstärken. [1282] Fr.

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ländisch-Indien

Elektrotechnikertagung in München

Die 28. Jahresversammlung des Verbandes Deutscher Elektrotechniker vom 28. bis 31. Mai d. J. ist nicht wieder wie in den beiden vergangenen Jahren zu einer ,,Elektrotechnischen Woche" erweitert worden. Die wichtigen Beratungen der Ausschüsse am ersten Tage über eine ganze Reihe neuer oder von Grund auf abgeänderter Normen und Vorschriften erforderte ohnehin die eindringlichste Mitarbeit der meisten auf wissenschaftlichem und wirlschaftlichem Gebiet führenden Fachmänner. Voraufgehende, anschließende oder gar zeitlich mit den Verhandlungen des Verbandes zusammenfallende Beratungen verwandter Verbände und Vereinigungen führen leicht zur Zersplitterung oder übermäßigen Inanspruchnahme der Arbeitskräfte und halten den einzelnen zu lange von seinem eigenen Arbeitsplak fern. Ein Bedürfnis, die Teilnehmerzahl durch weitere Verhandlungen zu vermehren, besteht außerdem wohl kaum; denn mit nahezu 2500 Teilnehmern ist auch für eine für Massenversammlungen so wohlgerüstete Stadt wie München die Grenze erreicht, über die hinaus die Einheitlichkeit und Übersichtlichkeit der Zusammenkunft schon gefährdet wird. Eindrucksvolie Festlich keiten, eingeleitet durch einen unter dem Zeichen,,Walchensee“ stehenden Begrüßungsabend und für die Mehrzahl abgeschlossen durch einen Ausflug nach dem Kochel- und Walchensee selbst mit seinem werdenden Riesenwerk, gaben den glänzenden Rahmen für die innerlich so gehaltvolle und erfolgreiche Tagung.

Die erste Verbandsversammlung am 29. Mai eröffnete der Vorsibende, Direktor R. Werner, Berlin, durch eine Rede über die

Lage der deutschen Elektrotechnik,

aus der folgende wichtige Einzelheiten hervorgehoben seien. Die Arbeit der Elektrotechnik ist im vergangenen Jahre mehrfach durch Streik, auch durch den Eisenbahnerstreik, fühlbar gehemmt worden; ebenso durch die unsichere Wirtschaftslage, die nicht einmal eine annähernd richtige Kalkulation gestattet. Eine geschickte und glückliche Devisenpolitik bringt oft wirtschaftlich mehr Erfolg, als die vollkommenste Fabrikation.

Auf dem Gebiet der Schwachstromtechnik ist die weitere Auslegung von vieladrigen Fernsprechkabeln mit Verstärkern ein gewaltiger Fortschritt; Wirkungsbereich und Sicherheit der Verständigung sind bedeutend gehoben, die Leiterquerschnitte dabei auf ein Viertel herabgeseßt. Zum Nachrichtenverkehr zwischen Genua und London diente während der großen Konferenz ein deutsches Kabel, das es ermöglichte, die Eröffnungsansprache von Lloyd George auf dem räumlichen Umwege über Berlin frühzeitig nach London zu übermitteln.

In der Starkstromtechnik ist der neben den süddeutschen Großwasserkraftanlagen beschlossene und begonnene Neuund Ausbau von Großkraftwerken bis zu Leistungen von 100 000 bis 300 000 kW mit Turbodynamos von etwa 60 000 kVA und darüber bemerkenswert (u. a. Trattendorf und Goldenberg-Werk). Ebenso wichtig ist der Ausbau der 100 000 VLeitungsnebe, z. B. Bayernwerk, Laufa-Großenhain-Berlin und andrer, bei denen in weitestem Umfang Aluminiumleiter, zum Teil Stahlaluminiumseile benußt werden. Die Verwendung deutschen Aluminiums statt des amerikanischen Kupfers ist für unsre Wirtschaft von größter Wichtigkeit und auch deshalb unbedingt zu fordern, weil die schwierige Frage der Leiterverbindung durch mechanisch wirkende Klemmen gelöst ist. Für das Net des Bayernwerkes, dessen Inbetriebnahme im Sommer 1923 zu erwarten ist, haben die beteiligten Baufirmen einen Aussonderausschuß für Neßteile ausgearbeitet, der die größte Betriebsicherheit verspricht. Versuche an Dreileiterkabeln für 50 000 V und darüber sind im Gange. Gleichrichter mit Stahlzylindern sind für 600 A ausgeführt. Bei Ringspinnmaschinen ist die Teilung des Antriebes bis zu den kleinsten Leistungen bemerkenswert. Von den im vergangenen Jahre zuerst öffentlich erwähnten Elektrofutterspeichern ist bereits eine größere Zahl im Betrieb.

Zum Schluß seiner Ansprache nahm Direktor Werner zu den politischen und wirtschaftlichen Vorgängen, die die Elektrotechnik wie die gesamte Industrie und das ganze deutsche Volk äußerst schwer bedrücken, in folgendem Sinne Stellung: Der Vertrag von Rapallo ist die erste mutige Tat nach dem Schmachvertrag von Versailles. Dieser ist keine heilige

am

Sabung, wie ihn erbarmungslose Gegner genannt haben, sondern eine durch unerhörten militärischen Druck erreichte Erpressung. Seine Vorausseßung, Deutschlands Schuld Weltkrieg, ist eine geschichtliche Fälschung, seine Bedingungen sind unerfüllbar, und die für die Nichterfüllung uns auferlegten Sanktionen sind Vergewaltigungen. Das deutsche Volk bereitet keine Vergeltung vor, es will Ruhe und Frieden haben. Es lebt dürftiger als je; der Verbrauch an Fleisch betrug pro Kopf im Jahr 1920 nur 20 kg gegen 53 kg im Jahr 1913, der Mehlverbrauch 83 gegen 185 kg in den gleichen Jahren.

Die Vorträge wurden eingeleitet durch Untersuchungen des Geh. Hofrats Prof. Dr.-Ing. Ossanna über einige wichtige Kapitel aus dem Gebiete der

Fernübertragungsmöglichkeiten großer Energiemengen

Bei einer offenen Stahlaluminium - Doppelleitung, deren Querschnitt 240 mm2 Kupferguerschnitt gleichwertig ist, und die mit 220 kV Spannung 150 000 kW und mehr auf 1000 km Entfernung übertragen kann, ergeben sich infolge der Ladeströme bei den größeren Entfernungen ganz unzulässige (voreilende) Blind- und Wirkleistungen sowie Spannungserhöhungen. Bei 16% Per./s sind die schädlichen Einflüsse allerdings bedeutend geringer als bei 50 Per./s. Bis etwa 250 km bei 50 und bis 500 km bei 16% Per./s können die Wirkungen der Ladeströme auf die Stromwärmeverluste in Kauf genommen werden. Durch Einbau von Drosselspulen lassen sich die Kapazitätsströme aber auch bei sehr langen Leitungen ausgleichen. Bei einer 1000 km-Leitung und 50 Per./s wird durch Anordnung von je einer Drossel am Anfang und Ende die von der am Ende offenen Leitung aufgenommene Wirkleistung von 72 000 auf 10 000 kW und die voreilende Blindleistung von 492 000 auf 6220 kVA herabgeseßt; die Endspannung beträgt nur 222 statt 470 kV. Bei vier auf die Leitungslänge verteilten Drosseln werden nur noch 3570 kW Wirkleistung aufgenommen, und die Blindleistung beträgt dann 14 750 kVA. Bei 16% Per./s kommt man überhaupt mit zwei Drosseln aus.

Zur Untersuchung der Verhältnisse bei Belastung hat der Vortragende neue Vektordiagramme aufgestellt, die die Wirkung der Blindleistung auf die übertragbare Wirkleistung und auf die Spannungsänderung unmittelbar sowie auf den Wirkungsgrad mittelbar zu ermitteln gestatten. Hierbei wird der sonst übliche Weg über die Stromstärke vermieden, die von der oft erst zu erm.telnden Spannung abhängig ist. Das Diagramm wird benußt, um die Blindleistung zu bestimmen, die jeweils zum besten Wirkungsgrad der Linie oder zu einer möglichst großen übertragbaren Wirkleistung führt. Angenommen ist, daß man durch Blindleistungsmaschinen oder andre Mittel über die zu übertragende Blindleistung frei verfügen kann, wodurch der Wirkungsgrad erhöht und die Linie sehr viel leistungsfähiger gemacht werden kann.

Die Wirk- und die Blindwiderstände, die sich dem Ohmschen bzw. dem induktiven Widerstand der Leitung nähern, ohne mit ihnen übereinzustimmen, bestimmen neben der Übertragungsspannung die übertragbare Leistung. Die richtige Bemessung des Verhältnisses dieser beiden Widerstände ergibt die beste Ausnußung der Leitung, so daß man durch voreilende Blindleistungen die übertragbare Wirkleistung wesentlich steigern und das Spannungsverhältnis verbessern kann. Bei Hochspannungsübertragung durch Freileitungen muß das Verhältnis von Blind- zu Wirkwiderstand ohnehin infolge der Koronaverluste, der Kapazität der Leitung und Wirtschaftlichkeit der Übertragung genügend groß gemacht werden. Kapazität und Ladungserscheinungen nehmen mit der Zahl der Leiter zu, die daher einzuschränken ist. Die also möglichst groß zu wählenden Leiterquerschnitte verringern auch die Koronaverluste. Nach Messungen von Peek ist die kritische Spannung, bei der die Climmversuche beginnen, weit mehr vom Leiterquerschnitt als vom Leiterabstand abhängig. Deshalb verhalten sich auch in dieser Beziehung Aluminium- oder Stahlaluminiumseile günstiger als die dünneren Kupferseile. Mit dem Quadrat der bei größeren Querschnitten anwendbaren höheren Spannung wächst auch die übertragbare Leistung.

Unter Berücksichtigung der günstigen Einflüsse von Drosseln und großen Leiterquerschnitten verglich der Vortragende die Übertragung bis zu 150 000 kW auf 1000 km bei 220 kV bei Anwendung von 50- und 16% periodigem Drehstrom

und bei Gleichstrom. Nur bei kleinen Leistungen ergeben sich für Gleichstrom höhere Wirkungsgrade, da die Verluste in den Drosselspulen wegfallen. Dagegen ist der Spannungsabfall bei größeren Belastungen und Wechselstrom weit geringer, während er bei Gleichsfrom nicht vermieden werden kann. Bei Drehstrom wird der Wirkungsgrad für größere Belastungen am besten, wenn voreilende Blindleistungen vorhanden sind, nicht wenn der Leistungsfaktor gleich eins ist. Man kann die erforderlichen voreilenden Blindleistungen durch Abschalten der Drosseln am Ende der Leitung erreichen und braucht keine besonderen Blindstrommaschinen hierfür aufzustellen.

Bei Drehstrom von 16% Per./s ergeben sich gegenüber 50 Per./s höhere Werte für Wirkungsgrad und übertragbare Leistung, bei geringeren Belastungen sogar Fortfall von Blindstrommaschinen und Drosseln. Die bei der Übertragung erreichten Vorteile werden aber durch teurere Maschinen- und Umformeranlagen ausgeglichen. Bei Gleichstrom könnte man wegen der geringeren Neigung zu Glimmenfladungen höhere Spannungen und sehr viel höhere Belastungen zulassen. Die Anwendung von Gleichstrom scheitert aber nach dem heutigen Stande der Technik an der Möglichkeit, Maschinen für die Erzeugung und notwendige Umformung so hoher Spannungen wirtschaftlich auszubilden und zusammenzuschalten.

Die Verwendung elektrischer Energie zu chemischen Zwecken behandelte sodann Direktor Johannes Heß, worüber auf S. 669 berichtet wird.

Die zweite Verbandsversammlung brachte zunächst den Vortrag des Oberregierungsbaurats Wechmann vom Reichsverkehrsministerium über den

elektrischen Fernzugbetrieb der Deutschen Reichsbahn.

Von 53 500 km gesamter Streckenlänge der Deutschen Reichsbahn werden nach Fertigstellung der jekt im Umbau begriffenen Strecken 1255 km, also etwa 2,4 vH, elektrisch betrieben werden. Die Deutsche Reichsbahn ist hiernach das Eisenbahnunternehmen, das fast den ausgedehntesten elekfrischen Zugbetrieb aufweist. Sie besißt einschließlich der im Bau begriffenen elektrischen Fahrzeuge 288 elektrische Lokomotiven und 265 Triebwagen für Fahrleitung. Zum Vergleich sei angeführt, daß die 17 amerikanischen Eisenbahngesellschaften, die elektrische Vollbahnen betreiben, über zusammen 370 Lokomotiven und 1500 Triebwagen sowie 2500 km Strecke verfügen.

Der elektrische Betrieb der Deutschen Reichsbahn verteilt sich auf die beiden Stadt- und Vorortbahnen in Berlin und Hamburg sowie auf fünf Fernbahnneße, nämlich die Wiesentalba..n in Baden, die Mittenwaldbahn, die Bahnen um Reichenhall und Berchtesgaden, die Bahnen im mitteldeutschen Braunkohlengebiet Halle-Leipzig-Magdeburg und die schlesischen Gebirgsbahnen Görlik-Königszelt mit Seitenstrecken. Die vorläufig noch örtlich getrennten beiden Neke elektrischer Bahnen in Bayern werden in wenigen Jahren elekrisch miteinander verbunden sein, da jeßt auch die von München nach Garmisch, Freilassing und Kufstein führenden Strecken sowie einige ihrer Seitenlinien für elektrischen Betrieb umgebaut werden. Auch die wichtige Strecke München-Regensburg ist als erster Teil der Durchganglinie München-Berlin im elektrischen Ausbau begriffen. Erweiterungen des elektrischen Betriebs werden auch in Mitteldeutschland und in Schlesien vorgenommen.

Als Stromart für die Fernbahnen wird auch nach neuerlichen Beratungen der einfache Wechselstrom mit 16% Pers./s beibehalten, der in einer Fahrleitung mit 15 kV Spannung den Lokomotiven zugeführt wird. Die gleiche Stromart ist auch von Osterreich, Schweden und der Schweiz als Regelstromart für Fernbahnen angenommen worden.

Die Einrichtung der elektrischen Zugförderung auf der Deutschen Reichsbahn wird fortgesebt. Selbstverständlich können nur solche Strecken in Frage kommen, auf denen die elektrische Zugförderung der bisherigen Dampfzugförderung wirtschaftlich überlegen ist. Darunter ist nicht nur zu verstehen, daß die Jahresbetriebskosten des elektrischen Betriebs geringer ausfallen, sondern daß beim elektrischen Betrieb auch an wertvollen Bodenschäßen, insbesondere an Steinkohlen, gespart wird.

Einen zahlenmäßigen Vergleich der Wirtschaftlichkeit beider Betriebsarten aufzustellen, ist heute nicht angängig, da es sich bisher lediglich um die Durchführung großzügiger Versuche gehandelt hat. Erst jekt werden die elektrischen Lokomotiven in Reihen bestellt, die Streckenausrüstung wird nach einheitlichen Entwürfen ausgeführt, geeignete Werkstätten werden erbauf, das Personal wird planmäßig herangebildet, so daß mit brauchbarem Zahlenmaterial erst in einigen Jahren zu rechnen sein wird. Doch zeigt schon heute die Statistik, daß die elektrische Zugförderung von Jahr zu Jahr günstigere Ergebnisse bringt, was der Vortragende an der Hand von

Schaulinien aus dem Betrieb der schlesischen Gebirgsbahnen im einzelnen nachweist.

Hier ist insbesondere die Ausnußung der Fahrzeuge wesentlich verbessert worden. Der Wärmeverbrauch im Kraftwerk beträgt nur etwa 60 vH des auf den Dampflokomotiven für gleiche Zugleistung aufzuwendenden Wärmeverbrauchs. Die Fern- und Fahrleitungen auf den schlesischen Gebirgsbahnen haben unter den daselbst herrschenden sehr rauhen Witterungsverhältnissen zu leiden; doch ist es gelungen, die Bauweisen so zu verbessern, daß sich nunmehr die Fernleitungs- und die Fahrleitungsanlagen dauernd im betriebstüchtigen Zustand befinden. Bei der Fahrleitungsanlage wird größtes Gewicht auf die Übersichtlichkeit der Strecke und hier wieder insbesondere auf die Sichtbarkeit der Signale gelegt (Aufhängung an Querdrähten).

Für die elektrischen Lokomotiven hat die Reichsbahn im lebten Jahr sechs Einheitsbauarten ausgebildet, und zwar für Güterzug-, Personenzug- und Schnellzuglokomotiven je eine Bauart für Flachland und Gebirge. Als Motor ist der reine Reihenschlußmotor gewählt, der Transformator hat Olumlaufkühlung, zum Steuern dienen fernbetätigte Schalter (Schüßen). Die größte Schwierigkeit beim Bau von elektrischen. Lokomotiven machte bisher das Triebwerk, das die mechanische Arbeit vom Anker des Motors auf die Triebachsen überträgt, Auf Grund der Erfahrungen im Betrieb hat sich die Reichsbahn entschlossen, für ihre Flachland-Schnellzuglokomotiven den zahnradlosen Motor mit reinem Stangenantrieb beizubehalten, während die übrigen Lokomotiven eine Zahnradübersehung erhalten. Bei den Güterzuglokomotiven werden hiernach vom großen Zahnrad aus mittels Stangen die Triebachsen angetrieben, während die Personenzuglokomotiven Blindwellen erhalten. Für die Gebirgs-Schnellzuglokomotiven ist der Buchli-Antrieb gewählt, der sich in der Schweiz bewährt hat. Der rauhe Eisenbahnbetrieb erfordert für alle Teile größte Einfachheit und Haltbarkeit.

Hinsichtlich der Lokomotivleistung bestehen grundlegende Unterschiede zwischen einer elektrischen und einer Dampflokomotive, die im wesentlichen eine Lokomotive von unveränderlicher Leistung und durch den Dampfkessel beschränkt ist. Hingegen ist die Leistung der elektrischen Lokomotive, die dem Kraftwerk beliebig hohe Leistungen entnehmen kann, durch die Erwärmung des Motors begrenzt, der aber zeitweise sehr überlastet werden kann. Hiernach weisen beide Lokomotivgattungen verschiedene Leistungskennlinien auf, von denen die Fahrplanbildung abhängig ist. Im allgemeinen ergibt sich, daß die elektrische Lokomotive auf Steigungen rascher fährt als die Dampflokomotive.

Zum Schluß zeigte der Vortragende einen Film, der den elektrischen Zugbetrieb auf den schlesischen Gebirgsbahnen veranschaulichte. Aus den Ausführungen ergab sich, daß der elektrische Betrieb auf den deutschen Bahnen schon jeßt weiter vorgeschritten ist, als gemeinhin angenommen wird. Er wird wohl hinsichtlich der Zahlen, keineswegs aber in der sorgfältigen technischen und wirtschaftlichen Durchbildung von den Vereinigten Staaten übertroffen. Dort wirkten die Kriegsfolgen fördernd (Milwaukee-Bahn), hier aber hemmend. Und noch mehr wurde und wird der Ausbau der elektrischen Bahnen in Deutschland durch die unglückliche Wirtschaftslage nach dem Kriege aufgehalten.

Der lekte Vortrag von Prof. Dr. Zenneck über Elekfrische Ströme in Gas en behandelte an der Hand von lehrreichen anschaulichen Vorführungen folgende Hauptgegenstände: Elektronenstrom in hoher Luffleere, Hochspannungsventil, Elektronenrelais; Ionenstrom in Gasen, Stoßionisierung, Vorgang an der Kathode, Spikenwirkung; elektrische Vorgänge im Lichtbogen und Lichtbogengleichrichter.

Den Beschluß der Tagung bildeten wie üblich technische Besichtigungen, und zwar des Deutschen Museums, der selbsttätigen Fernsprechämter, des LeibachWasserkraftwerkes und anderer Elektrizitätswerke der Stadt München sowie insbesondere am leßten Tage der Besuch der im Bau schon weit vorgeschrittenen Werke Walchensee, Mittlere Isar und Töging am Inn. [M 163] K. Meyer

Ausbau der Isarwerke

Zur Ergänzung ihrer alten Kraftanlagen an der Isar ober~ halb Münchens bei Höllriegelkreuth mit 2000 PS Wasser- und 12 000 PS Dampfkraft und bei Pullach mit 4500 PS haben die Isarwerke den Ausbau der Kraftstufe zwischen Wolfratshausen und Baierbrunn begonnen. Es handelt sich um die Anlage eines 8 km langen betonierten Hangkanals am rechten Ufer, der bei Puppling von der Isar abzweigt und 18 m Gefäll ergibt. Das Kraftwerk, das 15 000 PS leisten kann, wird in Mühltal gegenüber Schäftlarn mit drei stehenden Francisturbinen errichtet. Es soll im Herbst 1923 fertig werden. (M 143}