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28. Jull 1923.

Versuche mit geänderten Spülluftschlitzen am 26. bis 30. April 1923 die in Abb. 83 veranschaulichten Ergebnisse gezeitigt, wonach die Maschine bei rd. 135 Uml./min einen Brennstoffverbrauch von 184 g/PSeh erreicht hat.

Die Belastungsgrenze der Maschine ist von dem Luftgewicht abhängig, das durch dieses Spülverfahren im Zylinder für die Verdichtung verfügbar gemacht wird. Es hat sich gezeigt, daß die Verbrennung bis zum mittleren nutzbaren Kolbendruck von 5,8 at einwandfrei bleibt. Eine weitere Steigerung würde bedingen, daß man den Abschluß des Auspuffvorganges besonders steuert, worüber man auch bereits Versuche durchgeführt hat. Man sieht sich zunächst jedoch nicht veranlaßt, die ohne verwickelte Steuerung erreichbare Grenze von 5,8 at zu überschreiten. Der Aufwand an Spülluft, bezogen auf den Hubraum als Einheit, ist bei dem beschriebenen Spülverfahren auffallend gering. Es schwankt bei allen vorgenommenen Versuchen etwa zwischen 1,1 und 1.5 und beträgt im Mittel 1,3. Höherer Spülluftaufwand als rd. 1,65

Doppeltwirkung auszunutzen, ist man unverzüglich an den Bau einer größeren Versuchsmaschine nach diesem Verfahren, Abb. 88 und 89, herangegangen, die gegenwärtig vor ihrer Fertigstellung steht und in zwei Zylindern bei 650 mm Zyl.-Dmr., 1050 mm Hub und 100 Uml./min sowie bei 5,2 at mittlerem Kolbendruck rd. 1600 PSe, also 800 PSe im Zylinder zu leisten imstande sein wird. Zylinder und Kolben, Abb. 90, lassen in Einzelheiten eine Verwandtschaft mit der Großdieselmaschine des Nürnberger Werkes erkennen, dessen Erfahrungen naturgemäß möglichst ausgenutzt wurden.

Das Zweitaktverfahren, das in den behandelten Anwendungsbeispielen der erreichbaren Leistungsgrenze der Zylindereinheit zugute kommt, ist nach meiner Meinung auf Grund der bisher erzielten Erfolge kennzeichnend für die Entwicklung der Großmaschine dort, wo der Viertakt an engere Fesseln gebunden erscheint. Auch die Doppeltwirkung des Viertaktes, die von der Firma Burmeister & Wain in Kopenhagen zum Leitmotiv ihrer neuen Bauart gemacht sein soll, kann dem Ziele der größtmöglichen Zylinderleistung nicht so nahe kommen, wie der doppeltwirkende Zweitakt, dem in der Schlitzspülung

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Abb. 88 und 89. Doppeltwirkende Zweitakt-Dieselmaschine. Werk Augsburg der MAN D= 650 mm, 8=1050 mm.

verbessert die Verbrennung nicht und muß daher als Vergeudung angesprochen werden. Bei der Augsburger Versuchsmaschine wurden nach demselben Verfahren, wie bei der Sulzer-Maschine, an den Auspuffschlitzen und am Zylinderdeckel während des Auspuff- und Spülvorganges Gasproben entnommen. Die Analysenergebnisse sind in den Abb. 84 bis 87 in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel dargestellt. Jedes Schaubild entspricht einem bestimmten Luftaufwand. Die eingezeichneten Ergebnisse entstammen einer Versuchsreihe, wobei die Schlitzausbildung noch nicht den neuesten Erfahrungen entsprach. In die Diagramme für 1,2- und 1,3fachen Luftaufwand sind die Linien eingezeichnet, die den Gasproben bei der bisher besten Formgebung der Spülschlitze entsprechen. Die Auspuffgase scheinen hiernach anfänglich langsamer, in der zweiten Hälfte des Spülvorganges weit schneller aus dem Zylinder hinausgeschoben und durch Frischluft ersetzt zu werden. Bei der Augsburger Versuchseinrichtung war noch ein besonderer_Nocken vorhanden, der gestattete, das am Deckel angebrachte Gasentnahmeventil mitten während des Verdichtungshubes für kurze Zeit zu öffnen und eine Probe der Verdichtungsluft zu entnehmen. Das zugehörige Analysenergebnis ist unter der Bezeichnung VL in den Diagrammen verzeichnet und gibt den Einfluß des Spülluftaufwandes, wie den der Verbesserung der Spülschlitze deutlich zu erkennen.

Entsprechend der oben erwähnten Absicht des Werkes Augsburg der Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg, dieses Zweitaktverfahren für größte Zylindereinheiten in

Abb. 90. Doppeltwirkender Zylinder für die Zweitakt-Dieselmaschine des Werkes Augsburg der MAN. D= 650 mm 8=1050 min.

außerdem noch wesentliche Möglichkeiten zum Vereinfachen der Steuerung gegenüber dem Viertakt zu Gebote stehen.

Dieses letzteren Vortei des Zweitaktverfahrens hat sich seit langem die Kleinmaschine bis herab zu den kleinsten Ausführungen der Vergasermaschine als Fahrradhilfsmotor usw. mit Erfolg angenommen. In diesem Fall handelt es sich nicht in erster Linie um die dem Zweitakt innewohnende Möglichkeit, die spezifische Leistung des Zylinderraumes zu vergrößern, als vielmehr darum, die Maschine von jedem entbehrlichen Steuergetriebe und empfindlichen Steuerteil zu entlasten, um sie einfach, billig und betriebsicher zu machen. Im Genuß dieser Vorteile wird man sich je nach dem vorliegenden Zweck der Maschine mit einem herabgesetzten mittleren Kolbendruck und gegebenenfalls auch mit einem ungünstigeren Brennstoffverbrauch abfinden, um einfachste Spülluftpumpen und hohe Drehzahlen zuzulassen. Die Spülluftpumpen pflegen sich dann des Kurbelgehäuses und der vorderen Kolbenfläche zu bedienen, womit der ,,Spülwirkungsgrad" nach P. Meyer') wegen des geringen verfügbaren,,Luftaufwands" auf bescheidene Grenzen angewiesen ist. Soweit derartige Zweitaktmaschinen nach der eingangs gegebenen Definition zu den Dieselmaschinen gehören, werden sie den Höhepunkt der Einfachheit erzielen, wenn sie beim Einspritzen des Brennstoffes der Druckluft entraten und daher den kompressorlosen Betrieb durchführen. (Forts. folgt.)

1) Z. 1912 Bd. 56 S. 1615

Störende Fernwirkungen

von ortfesten Kraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmaschinen.

Von Dr.-Ing. J. Geiger, Augsburg.

Vorgetragen auf der Dieselmaschinen-Tagung des V. d. I. am 29. Juni 1923.

Die von Kraftmaschinen ausgehenden Fernwirkungen, insbesondere die durch die Massenwirkung verursachten Erschütterungen von Wohngebäuden, ihre Wirkungen auf Gebäude und Menschen, die Geräte zur Untersuchung dieser Erschütterungen und die Maßnahmen zur Vorbeugung und zur Abhilfe.

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raftmaschinen können in der Umgebung ihres Aufstellortes in verschiedener Weise zu Anständen Anlaß geben: durch qualmenden Auspuff, durch Geräusche und durch Erschütterungen. Während Störungen durch schlechten Auspuff bei guten Maschinen und guter Wartung nicht vorkommen sollten und sich solche durch Geräusche in der Regel von vornherein vermeiden oder ohne zu große Kosten beseitigen lassen, gilt dies nicht so ohne weiteres für Erschütterungen. Diese können grundsätzlich verschiedene Ursachen haben: von der Maschine ausgehende freie Massenkräfte der Triebwerkteile, von diesen Massenkräften herrührende noch unausgeglichene Momente und Rückwirkungen des Drehmoments, welches durch den Arbeitstakt und die Kurbelversetzung wiederkehrenden Schwankungen unter

Abb. 1. Tragbarer Seismograph.

worfen ist, ferner Stöße im Kurbelgetriebe, Massenwirkungen von Nebenteilen wie der Luftpumpe, Unbalanz von umlaufenden Massen, der Auspuff und endlich kritische Drehzahlen der Wellenleitung.

Von Ausnahmefällen abgesehen, haben nach den Erfahrungen bei ortfesten Maschinen bisher hauptsächlich die freien Massenkräfte Erschütterungen in der Umgebung erzeugt; insbesondre sind mir bisher keine Störungen durch freie Momente bekanntgeworden. Bei Schiffen hat man dagegen außer den Schwingungen durch Momente namentlich Erschütterungen durch die an sich geringen Massenkräfte der Luftpumpe sowie durch kritische Drehzahlen der Welle beobachtet.

Klagen über Erschütterungen kommen nur bei Wohngebäuden oder dergl. vor. Sie werden durch gleichmäßige Erschütterungen, Klappern von Türen, Wackeln von Bildern und dergl. hervorgerufen. Bemerkenswert ist, daß sich vom Fundament der betreffenden Maschine ausgehende Erschütterungen manchmal auf verhältnismäßig weite Strecken (bis über 1 km) fortpflanzen können, daß sie ferner je nach der geologischen Beschaffenheit des Untergrundes nach verschiedenen Richtungen verschieden stark fortwirken können. Besonders günstig für die Fortpflanzung sind Schlickund Sumpfgelände, Moorboden, aber auch lockerer Sand und Kies und anscheinend allgemein aufgeschwemmtes Land oder aufgefüllte ehemalige Flußbetten. Dabei bilden Kanäle, ja selbst breite Flüsse, kein Hindernis, während anscheinend der Grundwasserstand eine erhebliche Rolle spielt und nach den bisherigen Erfahrungen gefrorenes Erdreich die Erschütterungen verringert.

Die Wirkungen solcher Erschütterungen äußern sich auf die Häuser und auf die Menschen. Von den Inwohnern oder Besitzern der Häuser wird oft behauptet, daß durch die Erschütterungen Risse im Mauerwerk entstanden seien oder bereits vorhandene sich dadurch erheblich vergrößert haben, doch ist mir nicht bekannt, daß der Nachweis für eine solche Behauptung wirklich gelungen wäre. Messungen der Schwingungen und daran anschließende Berechnungen der Mauerwerkbeanspruchung haben jedenfalls gezeigt, daß bei einigermaßen guten Bauwerken keine derartige Gefahr besteht, sondern höchstens für an und für sich bereits etwas baufällige Gebäude. Auch hat man an solchen Rissen Gipsbänder angebracht, die, wenn die Risse gearbeitet oder sich erweitert hätten, durchgerissen wären. Man hat aber, obschon man die Bänder lange Zeit beobachtet hat, nichts dergleichen festgestellt. Schädigungen, die den Menschen selbst treffen, sind zunächst Angstgefühle, die Angs, das Haus könnte eines Tages zusammenstürzen. Hier können die Gipsbänder, welche die Inwohner selbst bequem beobachten, vielfach Beruhigung verbreiten. Daß aber durch die Erschütterungen das Nervensystem beeinflußt werden könnte, kann man bei einem gesunden Menschen kaum annehmen; sind doch die Erschütterungen im allgemeinen geringer als die in den Kabinen eines Dampfers und, wie verschiedentlich durch Messung bewiesen werden konnte, auch geringer als die Schwingungen, die ein vorüberfahrender Lastwagen hervorruft. Wohl ist aber möglich, daß das Wohlbefinden von Menschen, die an Schlaflosigkeit leiden oder deren Nerven überempfindlich sind, wirklich gestört wird.

Es dürfte von Nutzen sein, allgemein anzugeben, wie groß die menschliche Empfindlichkeit für Schwingungen ist, wobei nur gleichmäßig andauernde Erschütterungen, also nicht solche, z. B. durch vorüberfahrende Kraftfahrzeuge und dergl., berücksichtigt werden. Ausschläge von 0,07 mm bei einer minutlichen Frequenz von 130 bis 400, die bei laufenden Kolbenmaschinen vorkommen, sind ziemlich allgemein für bewohnte Räume unzulässig. Während bei 0,04 mm Ausschlag noch Anstände vorkommen, werden 0,02 mm auch von empfindlichen Personen selten mehr wahrgenommen. Die alleräußerste Grenze der Wahrnehmbarkeit für Schwingungen liegt bei rd. 0,01 mm Ausschlag; hier fühlt man aber nur dann noch gerade etwas, wenn man weiß, daß Erschütterungen übertragen werden, sich in vollständiger Ruhe befindet und sich ganz auf die Wahrnehmung der Erschütterungen einstellt.

Eigentlich sollte man erwarten, daß die Beschleunigung das Maß für die Wahrnehmbarkeit von Schwingungen bilden müßte; nach meinen Erfahrungen werden aber Ausschläge mit einer Frequenz von 360 nicht wesentlich unangenehmer als gleich große mit der Frequenz 180 empfunden. Auch für Erschütterungen gibt es scheinbar eine Reizschwelle, wo die Empfindlichkeit dafür größer als bei niedrigerer oder höherer Frequenz ist, ähnlich wie für Schall- oder Lichtwellen. Nebenher spielen auch mittelbare Einwirkungen eine Rolle, z. B. ob man die Spitzen von Blattpflanzen wackeln sieht oder Türen klappern hört.

Die Angabe, welche Erschütterungen in Häusern noch zulässig sind, läßt sich allgemein kaum machen; sie hängt zu sehr von der Lage des Einzelfalles ab. So wird z. B. bei Villenvierteln, Krankenhäusern und wissenschaftlichen Instituten ein andrer Maßstab als bei Industrievierteln angelegt, wo ohnehin mit Störungen z. B. durch Rauch, Lärm oder schlechte Gerüche zu rechnen ist.

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Abb. 2 und 3. Vibrograph.

Zur

Untersuchung derartiger Erschütterungen hat man bisher tragbare Seismographen verwendet. Dieses Gerät, Abb. 1, besteht in der Hauptsache aus einem wagerechten Pendel h, einem senkrechten Pendel und einer berußten Schreibtrommel samt Uhrwerk. Die Vergrößerung und die Papiergeschwindigktei können verschieden eingestellt werden. Das Gerät ist außerordentlich empfindlich und nur von einem erfahrenen Fachmann verwendbar; wegen seines großen Raumbedarfs und Gewichtes sowie wegen seiner Umständlichkeit im Aufbau und in der Bedienung nur da zu empfehlen, wo sehr feine, für das menschliche Gefühl nicht oder kaum mehr wahrnehmbare Erschütterungen gemessen werden, bei technischen Untersuchungen also nur in Sonderfällen.

es ist

Demgegenüber ist der Vibrograph1), Abb. 2 und 3, der aus dem bekannten Torsiographen hervorgegangen ist, wesentlich leichter (6,5 kg), kleiner (200 X 200 X 200 mm), einfacher und handlicher und gestattet ferner, mit Tinte zu schreiben. Er beruht, wie der Seismograph, auf der Wirkung einer trägen Masse, welche die Erschütterungen der Umgebung nicht mitmacht. Seine Empfindlichkeit geht, wie mehrfache Messungen an Häusern gezeigt haben, etwa gerade so weit, wie beim menschlichen Gefühl. Erschütterungen, die noch unzweifelhaft als störend empfunden werden, werden auch von ihm aufgezeichnet, schwächere nicht fühlbare Erschütterungen können aber nicht stören und sind daher für die Technik nicht so wichtig.

In der Praxis ist es wegen der verhältnismäßig niedrigen Frequenz der zu untersuchenden Erschütterungen oder wegen der Lage dieser Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz des Vibrographen empfehlenswert, die Eigenschwingungszahl des Gerätes durch eine Zusatzmasse zu erniedrigen. Diese wird an die bei andren Untersuchungen benutzte Masse angeschraubt. Bei der

Diese sind erfahrungsgemäß viel schlimmer als lotrechte Massenkräfte, weil sich dabei Schwingungen, die im Keller eines Hauses fast gar nicht wahrgenommen werden, infolge der Hebelvergrößerung und insbesondre der Durchbiegung des Hauses nach oben hin wesentlich steigern können. Allerdings können auch lotrechte Massenkräfte Häuser in wagerechte Erschütterungen versetzen. Dieser Fall ist jedoch seltener und scheint nur bei Schlick- und Moorboden vorzukommen.

Das soll natürlich nicht besagen, daß man in dichtbewohnten Stadtteilen überhaupt keine Kraftmaschinen aufstellen darf. Am besten zeigen das folgende Beispiele aus der Praxis:

Fall 1. Ein liegender Dieselmotor mit großen wagerechten Massenkräften in einer Spinnerei erzeugte Schwingungen. Diese wären bei Aufstellung einer Dampfturbine mit Zwischen dampfentnahme vermieden worden, wobei man außerdem den in großen Mengen für die Fabrikation erforderlichen Dampf zuerst in der Turbine hätte ausnützen können.

Fall 2. Von einem stehenden Vierzylinder-Dieselmotor mit 180° Kurbelversetzung wurden umliegende Häuser erschüttert. Hätte man einen Drei-, Fünf- oder Sechszylinder-Motor oder einen Vierzylinder-Motor mit 90° Kurbelversetzung, d. h. einen Motor ohne Massenkräfte gewählt, so hätte man die Unannehmlichkeit erspart.

Fall 3. Beim Bau einer Anlage hatte man die Wahl zwischen einem in der Stadt und einem außerhalb gelegenen Grundstücke. Trotz des höheren Preises hatte man sich für das Stadtgrundstück entschieden, weil es preiswerter schien. Als dann nachträglich Schwingungen in Häusern auftraten, mußte man einige davon aufkaufen.

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Aufnahme von Erschütterungen mit rd. 300 Schwingungen in der Minute und darüber ist sie unnötig, bei sehr raschen Erschütterungen ist es besser, sie fortzulassen. In den Abb. 2 und 3 ist der Vibrograph bereits mit Zusatzmasse dargestellt.

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Die Seismogramme, Abb. 4 und 5, sind an der gleichen Stelle eines Ölmotorfundaments bei Drehzahlen n = 212 und - 220 aufgenommen. Der Motor ist an sich theoretisch vollständig ausgeglichen. Er hat aber bei rd. 220 Uml./min. eine kritische Drehzahl der Wellenleitung. Aus Abb. 5 sieht man, daß hierdurch die Fundamentschwingungen erheblich beeinflußt werden. Die seismographisch aufgenommenen Wagerechtschwingungen, Abb. 6 bis 8, im Erdgeschoß eines erschütterten Hauses bei drei verschiedenen Drehzahlen rühren von einer Maschine her, die etwa 270 m entfernt war. Die Ausschläge betrugen hier 0,015 mm bei 130, 0,033 mm bei 138 und 0,041 mm bei 140 Uml./min. Nach den zugehörigen Seismogrammen, Abb. 9 bis 11. betrugen die Ausschläge im Dachgeschoß desselben Hauses 0,056 mm bei 130, 0,126 mm bei 138 und 0,12 mm bei 140 Uml./min. Der Hauptunterschied liegt aber in der Frequenz; sie stimmt bei Abb. 6 bis 8 für die Hauptschwingung mit der Maschinendrehzahl, bei Abb. 9 bis 11 dagegen mit der doppelteh Maschinendrehzahl überein.

Die Vibrogramme, Abb. 12 bis 14, sind auf dem Fundament einer Maschine, auf dem davon getrennten Fußboden unmittelbar daneben und in dem erschütterten Hause aufgenommen. Man erkennt, daß die Vibrationen in dem erschütterten Hause größer sind als an der Maschine selbst.

Der Zweck aller Untersuchungen mit solchen Geräten ist, Größe und Frequenz der Schwingungen zu messen und so einen unpersönlichen Maßstab für ihre Heftigkeit zu erlangen, sowie aus den erhaltenen Schwingungsbildern, insbesondre aus deren Form und Frequenz, die Ursache der Erschütterung und damit die richtigen Mittel zu ihrer Beseitigung herauszufinden.

Maßnahmen zum Verhindern von störenden Schwingungen.

Wenn irgendwo in der Technik, so gilt ganz besonders hier: Vorbeugen ist besser als heilen. Man stelle also Motoren, von denen Erschütterungen ausgehen, nicht in der Nähe bewohnter Häuser auf. Besonders vorsichtig sei man bei Maschinen mit freien Massenkräften, namentlich wagerechten Massenkräften. 1 Z. 1922 Bd. 66 S. 437.

Abb. 12 bis 14. Vibrogramme.

Lieferer von Maschinen vermeiden wohl allgemein, zuzusichern, daß eine Maschine keine Fernwirkungen hervorruft. Der Abnehmer sollte daher niemals eine Maschine mit freien Massenkräften, etwa wegen des niedrigeren Preises vorziehen, falls sie in der Nähe von Wohngebäuden aufgestellt wird. Allerdings rufen durchaus nicht alle Maschinen mit großen freien Massenkräften in der Nähe von Wohnungen störende Erschütterungen hervor. Es gibt zahlreiche Fälle, WO trotz großer freier Massenkräfte keinerlei Häusererschütterungen eintraten. Vielmehr muß im allgemeinen immer noch ein zweiter Umstand, die Resonanz, dazukommen; d. h. die Eigenschwingungszahl eines Hauses bei Biegung muß mit der Wechselzahl der von der Kraftmaschine ausgehenden Massenwirkungen zusammentreffen. Daß dies unter Umständen den Ausschlag geben kann, erhellt u. a. aus folgenden Beispielen:

1. Ganz kurz hinter einer Anlage mit einer liegenden Kraftmaschine und in der Richtung der wagerechten Massenkräfte befand sich ein Haus, das keine wagerechten Erschütterungen zeigte, und dessen senkrechte Erschütterungen so gering waren, daß sie niemand störten. Etwa senkrecht zur Richtung der Massenkräfte und in über 100 m Abstand stand dagegen ein andres Haus, worin - zunehmend vom Keller bis zum obersten Stock - störende Schwingungen auftraten. Diese wechselten doppelt so oft wie die Drehzahl der Maschine, d. h. sie rührten nicht von den verhältnismäßig großen, bei jeder Umdrehung einmal wechselnden Massenkräften 1. Ordnung, sondern von den fünfmal schwächeren Massenkräften 2. Ordnung her, die bei jeder Umdrehung zweimal wechseln. Das erste Haus war verhältnismäßig lang und niedrig und hatte offenbar eine Biegungsschwingungszahl, die wesentlich über der einfachen und doppelten Drehzahl der Maschine lag. Das zweite Haus war dagegen verhältnismäßig schmal, aber um ein Stockwerk höher.

2. Etwa 70 m hinter der einen Kraftmaschine stand ein hoher Kirchturm. Daran waren in keiner Höhenlage, auch nicht ganz oben, Erschütterungen zu fühlen, wohl aber in z. T. weiter entfernten Häusern.

Um festzustellen, ob Resonanz vorliegt, braucht man nur die Schwingungen in dem betreffenden Hause bei verschiedenen Drehzahlen aufzunehmen. Findet man z. B. zwischen 140 und 160 Uml./min, daß die Schwingungen etwa proportional dem Quadrat der Drehzahl, also so wie die Massenkräfte, zunehmen,

dann kann von Resonanz keine Rede sein; nehmen sie dagegen viel rascher zu oder mit steigender Drehzahl ab oder erreichen sie gar bei einer bestimmten Drehzahl einen Höchstwert, dann ist Resonanz vorhanden.

Bemerkenswert ist, daß sich bei störenden Schwingungen meistens Resonanz nachweisen läßt; nur, wo von der Maschine bereits sehr große Massenkräfte ausgehen, oder wo der Baugrund offenbar ungünstig ist, hat man auch ohne Resonanz störende Häusererschütterungen beobachtet.

Um das Eintreten von Resonanz zu vermeiden, müßte man die Eigenschwingungszahlen sämtlicher Häuser der Umgebung kennen. Verfahren zu ihrer Berechnung sind bisher nicht bekannt und wären auch nicht anwendbar, da bei einer Bestellung gewöhnlich nur wenig Zeit zur Verfügung steht. Man kann daher nur einige Richtlinien beachten: Bauernhäuser and ähnlich nie

(zu hohe Eigenfrequenz des Fundaments) scheint ein großer Nutzen der Isolierung schwer möglich. Trotzdem kann man solche Isolierschichten empfehlen; denn sie halten das Grundwasser vom Fundament ab und vermeiden insbesondere die Übertragung von störenden Geräuschen durch Bodenschall. Treten trotz der Isolierschicht Häuserschwingungen ein, so kann der Besitzer der Anlage wenigstens nachweisen, daß er alles getan hat, um sie zu verhindern.

Heilmittel für vorhandene Anlagen.

Häufig hat man versucht, durch Graben eines tiefen Kanals oder Schachtes die Übertragung von Schwingungen zu verhindern. Das ist nach allen bisherigen Erfahrungen zwecklos, wenn das erschütterte Gebäude mit dem Maschinenhaus oder dem Maschinenfundament nicht durch Mauerwerk u. dergl. unmittel

Abb. 15. Versuchsanlage der MAN, Werk Augsburg, zur Prüfung der Wirkung von Isolierschichten.

drige Wohngebäude sind wegen hoher Eigenfrequenz, Türme, Kamine und dergl. umgekehrt wegen niedriger Eigenfrequenz ungefährlich. Ebenso sind Gebäude mit großer Grundfläche unbedenklich. Dagegen achte man auf zwei- bis dreistöckige, insbesondere einzeln stehende Häuser mit verhältnismäßig schmaler Grundfläche. Die geschlossene Bauweise ist in dieser Hinsicht günstiger, weil bei ihr die Häuser nicht so leicht für sich allein schwingen können. Natürlich gehören umfangreiche Erfahrungen dazu, um die Eigenfrequenzen von Häusern mit einiger Sicherheit abschätzen zu können.

Muß man trotzdem eine Maschine mit freien Massenkräften aufstellen, so soll man wenigstens diese Massenkräfte durch Gegengewichte möglichst verkleinern. Bei stehenden Maschinen muß man die umlaufenden Massen vollständig, bei liegenden außerdem einen möglichst großen Teil der hin- und hergehenden Massen durch Gegengewichte ausgleichen. Man verwandelt dadurch die wagerechten Massenkräfte in senkrechte, die weniger schädlich sind.

Für die Aufstellung von Maschinen mit freien Massenkräften benutzt man nach Möglichkeit einen Ort in einiger Entfernung der als bedenklich bekannten Gebäude oder Gelände mit gutem Baugrund (gewachsenem Fels, Sand oder festem Kies). Aber auch auf schlechtem Baugrund kann man durch Anordnung eines Pfahlrostes, der bis auf eine genügend tragfähige Schicht hinabreicht, Erfolg erzielen. Bei Wagerechtschwingungen müssen die Pfähle schief stehen, damit das Maschinenfundament nicht in wagerechter Richtung schwingen kann.

Dagegen ist es zwecklos, das Fundament zu verbreitern oder seine Masse zu vergrößern, um Häuserschwingungen zu verhindern; man erzielt dadurch lediglich, daß die Schwingungen am Fundament selbst kleiner werden. Natürlich dürfen sich die Erschütterungen nicht unmittelbar durch Mauerwerk, Träger und dergl. auf andere Gebäude fortpflanzen können. Das Maschinenhaus muß nach Möglichkeit frei stehen und das Fundament von den umliegenden Mauern getrennt werden.

Durch Einlegen von Isolierschichten zwischen Fundament und Fundamentsohle, z. B. nach dem Verfahren von Emil Zorn, Berlin, oder der Gesellschaft zur Isolierung gegen Erschütterungen und Geräusche, Charlottenburg, hat man bei kleinen und mittleren Anlagen (Nähmaschinen, Pressen, Hobelbänken und dergl.) wiederholt Erfolge erzielt. Bei großen Maschinenfundamenten sind mir dagegen ähnliche Erfolge nicht bekannt geworden. Im Werk Augsburg der MAN gab es früher eine eigene Versuchsanlage, Abb. 15, um die Wirkung von Isolierschichten zu prüfen, die man verhältnismäßig leicht anbringen und entfernen konnte. Auf das Fundament wirkten wagerechte Massenkräfte einer Dampfmaschine. Eine offenkundige Verkleinerung der Schwingungen außerhalb des Probefundaments hat sich aber nicht nachweisen lassen. Auch aus theoretischen Gründen

bar verbunden ist. Das gleiche gilt von der nachträglichen Vergrößerung des Fundaments, es sei denn, daß man dadurch das Fundament auf tragfähigeren Baugrund herabführen kann. Außerdem ist das sehr teuer.

Eine Radikalkur ist es, die Kraftmaschine an einen andern Ort zu verlegen. Eine andre viel billigere Kur, die aber nur gewisse Mehrzylindermaschinen zulassen, ist die Wahl einer andern Kurbelversetzung. Stellt man die Kurbeln z. B. bei einer Vierzylinder-Viertaktmaschine unter 90° statt, wie üblich, unter 180°, baut man also eine neue Kurbelwelle ein, so kann man die freien Massenkräfte völlig beseitigen. Es kommen allerdings neue Momente hinzu, die aber erfahrungsgemäß kaum schädlich wirken. Bei Antrieb von Dynamos läßt sich das allerdings nicht ausführen, weil dadurch der Gleichförmigkeitsgrad zu sehr verschlechtert wird.

Allgemein ohne Änderung der Antriebsmaschine anwendbar und zugleich wissenschaftlich am befriedigendsten ist die Aufhebung der freien Massenkräfte durch eine sogenannte Ausgleichvorrichtung1). Sie besteht aus zwei exzentrischen, um parallele Achsen entgegengesetzt umlaufenden Massen, die, wie man leicht erkennt, eine sinusförmig wechselnde Massenkraft erzeugen. Kuppelt man daher die Ausgleichvorrichtung mit der Kraftmaschine so, daß ihre Massenkräfte bestimmten Massenkräften der Maschine entgegengesetzt sind, so kann man ihre Wirkung auf die Umgebung unschädlich machen.

Eine solche Ausgleichvorrichtung hat die MAN im Jahr 1913 an einer liegenden doppeltwirkenden Dieselmaschine der Concordia-Spinnerei in Bunzlau mit Erfolg zur Beseitigung von Häuserschwingungen angewendet. Dieser Fall ist insofern wissenschaftlich beachtenswert, als die fraglichen Häuser auf Schwingungen 2. Ordnung wesentlich stärker als auf die Schwingungen 1. Ordnung ansprachen, wie die aufgenommenen Dia

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gramme beweisen. Auf meine Anregung wurden deshalb nur die Massenkräfte 2. Ordnung ausgeglichen, mit dem Erfolg, daß die Störungen verschwanden, obwohl die fünfmal größeren Massen kräfte 1. Ordnung nicht im geringsten geändert worden waren.

Wie Abb. 16 zeigt, leidet das Aussehen der Maschine keineswegs, trotz der nachträglich angebrachten Ausgleichvorrichtung. Anders ist dies allerdings, wenn die von den Triebwerkteilen herrührenden Massenkräfte 1. Ordnung auszugleichen sind, weil die Vorrichtung ziemlich umfangreich wird. Vor dem Einbau einer Ausgleichvorrichtung muß man sich durch eingehende Messungen in den betreffenden Häusern genau vergewissern, ob und

1) Vergl. Tolle Die Regelung der Kraftmaschinen". Jul. Springer. Berlin, und Z. 1920 Bd. 64 S. 759.

28. Jull 1923.

welche Massenkräfte die Ursache der Schwingungen sind. Das Gefühl ist hierfür im allgemeinen ziemlich unzuverlässig.

In seltenen Sonderfällen kann man sich auf einfachere Weise helfen: Man kann z. B. durch eine Versteifungsmauer die Eigenfrequenz des erschütterten Hauses ändern, wenn Resonanz vorliegt, wenn der Besitzer damit einverstanden ist und wenn nur ein einziges Haus betroffen ist. Oder man ändert die Dreh

zahl der Maschine um soviel, daß hierdurch die Resonanz verschwindet. Dann muß man aber darauf achten, daß nicht etwa andre Häuser in Resonanz geraten.

Man sieht, daß die neuzeitliche Technik über Mittel und Wege verfügt, um derartige Vibrationen meßtechnisch zu untersuchen und auf Grund der Untersuchung geeignete Abhilfsmaßnahmen zu treffen. [1810]

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Oskar Lasche +.

m Sonnabend, dem 30. Juni 1923, ist in der Vollkraft seiner Jahre Dr.-Ing. eh. Oskar Lasche von uns geschieden. Sein Tod wirkt um so erschütternder auf uns, als er ihn jäh aus einer Tätigkeit gerissen hat, von der die deutsche Technik noch viel erwartete.

Oskar Lasche wurde am 22. Juni 1868 in Leipzig geboren. Er besuchte das Kreuz-Gymnasium seiner Vaterstadt, arbeitete, nachdem er sich für den Ingenieurberuf entschlossen hatte, zunächst ein Jahr praktisch in Halle a. d. Saale. Darauf betätigte er sich zwei Jahre lang im Konstruktionsbureau von A. Wernicke in Halle und ein halbes Jahr bei Hoddick & Rothe in Weißenfels. Ende der achtziger Jahre bezog er die Technische Hochschule Berlin, von der ihn Prof. Riedler im Oktober 1890 als Assistenten übernahm. Im Frühjahr 1893 ging Lasche nach Amerika, und zwar zu Fraser & Chalmers nach Chicago, besuchte im Laufe desselben Jahres auch London und arbeitete im Dezember 1893 wieder bei Prof. Riedler. Ostern 1894 hielt er sich während der Ferien bei Sulzer in Winterthur auf. Am 1. August 1895 ernannte ihn Riedler zum Leiter seines Konstruktionsbureaus. Diese Stellung bekleidete Lasche bis zum 1. Juli 1896, wo er als Oberingenieur zur Maschinenfabrik der AEG ging.

Lasche begann in seiner neuen Stellung, die seinem Betätigungsdrange reichlich Stoff bot, nach einigen Jahren mit Versuchen zum Bau von Dampfturbinen. Nach der Verschmelzung der AEG mit der Union-Elektrizitätsgesellschaft im Jahre 1904 richtete er auf dem Boden der ehemaligen Werkstätten der Union in der Huttenstraße die AEG-Turbinenfabrik ein, die er als Direktor bis zu seinem Lebensende leitete. In der sein Wesen kennzeichnenden zähen Arbeit entstanden hier unter seiner Leitung die gewaltigen Dampfturbineneinheiten, die in lebhafter Steigerung bald 20 000 kW (bei 3000 Uml./ min) erreichten und schließlich zum Bau der 50 000 kW-Turbodynamo des Goldenbergwerkes der RheinischWestfälischen Elektrizitätswerke führten. Noch heute ist dies die größte in einem Gehäuse untergebrachte Turbine. Ferner entstanden hier die Turbinenantriebe der Kreuzer der deutschen und österreichischen Kriegsflotte und eine Anzahl Haupt- und HilfsSchiffsdieselmaschinen für die auf der Deutschen Werft, Hamburg, erbauten Handelsschiffe.

Eng mit Lasches Namen verknüpft ist auch die Schaffung eines elektrischen Schnellbahnwagens im Jahre 1901, dessen Erprobung auf der Strecke Berlin-Zossen seinerzeit die Aufmerksamkeit der ganzen technischen Welt in Anspruch nahm. Die Leistung Lasches wurde damals durch die Erteilung eines Preises der Institution of Electrical Engineers. anerkannt.

Im November 1918 wurde Lasche von der Technischen Hochschule München zum Dr.-Ing. eh. ernannt, 1920 wurde er Vorstandsmitglied der AEG unter Belassung in seiner Stellung als Direktor der Turbinenfabrik. In der kurz darauf ins Leben gerufenen Fabrikenoberleitung der AEG organisierte er die technisch-wissenschaftlichen Arbeiten sämtlicher AEG-Fabriken.

Mit seiner Tätigkeit als Fabrikleiter parallel ging eine rege Betätigung in den einschlägigen Zeitschriften seines Gebietes. Die VDI-Zeitschrift brachte vom Jahrgang 1898 an fast regelmäßig Arbeiten von ihm über Fragen des elektrischen Antriebes in Maschinenbauwerkstätten, Hütten- und Walzwerken, über Aufbau und Herstellung von Dynamomaschinen, über elektrische Schnell- und Fernbahnen, dann die weltberühmt gewordene Arbeit fiber Reibungsverhältnisse in Lagern mit hoher Umfangsgeschwindigkeit, schließlich über Dampfturbinenbau, über Zahnrad-Übersetzungsgetriebe usw. In den Jahren seit dem Kriege pflegte er ganz besonders den Gedanken, daß es eine Hauptaufgabe des neuzeitlichen Ingenieurs sei, sich mit den Fragen der Materialkunde eingehend zu befassen. Er betätigte sich mehrfach auf diesem Gebiete. Das Ergebnis seiner Forschungen und Erfah

rungen legte er 1920 in dem Buch ,,Konstruktion und Material im Bau von Dampfturbinen und Turbodynamos" nieder, das als ein grundlegendes Werk geschätzt wird.

Die außerordentliche, in seinem Bekanntenkreise fast sprichwörtlich gewordene Arbeitskraft Lasches genügte sich aber noch nicht in seiner schon reich bemessenen Betätigung. In seinem Bemühen, zum Aufbau unseres niedergebrochenen Vaterlandes soviel wie möglich beizutragen, war ihm durch Beobachtung zum Bewußtsein geworden, daß eine Grundbedingung für den Aufbau die Erziehung des Nachwuchses sei. Die Umsetzung dieses einmal als richtig anerkannten Gedankens in die Wirklichkeit hat er nun in den letzten Jahren seines Lebens mit einer ungewöhnlichen Energie und Zähigkeit verfolgt. Er schuf das Berliner Ingenieur-Fortbildungswesen, wirkte führend mit bei der Organisation des Technisch-Wissenschaftlichen Vortragswesens (TWV). das sich über das ganze Deutsche Reich erstreckt. Ihm kommi auch das Verdienst der Gründung der von der Deutschen Industrie geschaffenen Technisch-Wissenschaftlichen Lehrmittel

zentrale (TWL) zu. Während er im TWV eine einheitliche Zusammenfassung des gesamten technischen Vortragswesens beabsichtigte, sah er die Hauptaufgabe der Lehrmittelzentrale in der ausgiebigen Auswertung der geistigen Arbeit auf technisch-wissenschaftlichem Gebiet, u. a. in der sorgfältigen Vorbereitung der Hilfsmittel des Vortrages durch Mustertafeln, Diapositive usw. Die Anregungen, die er hier gegeben hat, werden zweifellos in der Zukunft ihre Früchte tragen.

Im übrigen hat Lasche auch in einer Anzahl wertvoller Aufsätze in der VDI-Zeitschrift die Fragen der Ingenieurfortbildung und „,Werkstudenten" behandelt.

Die Wertschätzung, die man dem Verstorbenen in Fachkreisen entgegenbrachte, und seine stete Bereitwilligkeit zur Mitarbeit veranlaßten zahlreiche wissenschaftlich-technische Körperschaften, ihn an sich heranzuziehen. So gehörte er dem Vorstande des Deutschen Verbandes für die Materialprifung der Technik an, war Vorsitzender der Abteilung Mathematik und Mechanik des Vereines zur Beförderung des Gewerbefleißes und Mitglied des Reichskuratoriums für Wirtschaftlichkeit in Industrie und Handwerk. Das letzte Amt, das er übernahm, war das eines Mitgliedes des Wissenschaftlichen Beirates des Vereines deutscher Ingenieure. Mit der Leitung des V. d. I. stand Lasche oft in engster Arbeitsgemeinschaft. Er gehörte dem Verein seit dem Jahre 1892 als Mitglied an und wurde seit seinem Beitritt zum Berliner Bezirksverein im Jahre 1893 von diesem vielfach zur Bekleidung von Ämtern herangezogen. 1901/02 war er stellvertretender Vorsitzender des Bezirksvereines, 1903/06 Vorstandsmitglied und 1906/08 Beisitzender des Vorstandes. Auch dem Deutschen Verband technisch-wissenschaftlicher Vereine gehörte er als eifriges Mitglied an, und zwar im Industrieausschuß des Verbandes und als Vorsitzender der TWL. Als der Verein deutscher Ingenieure im Jahre 1920 die Deutsche Gesellschaft für Metallkunde ins Leben rief, war Lasche unter den Gründern und ersten Mitgliedern des Vorstandes der neuen Gesellschaft. Als dann allzu rasch der erste Vorsitzende, Geheimrat E. Heyn, aus dem Leben schied, übernahm Lasche als stellvertretender Vorsitzender die Leitung und führte sie bis zu seinem Tode tatkräftig durch.

Der Verstorbene gehörte zu den Naturen, denen ihre Berufsarbeit alles ersetzt. In seiner unermüdlichen Tätigkeit vom frühen Morgen bis zum späten Abend gönnte er sich kaum einmal eine Annehmlichkeit, deren andere zur Erhaltung ihrer Arbeitsfreude dauernd bedürfen. Zähe Tatkraft und das Einsetzen aller seiner Kräfte für seinen Beruf waren die Grundzüge seines Wesens. Sein reiner Wille und alles das, was er mit ihm geschaffen hat, werden bei uns allen in ehrenvollem Andenken bleiben. [1885] Berliner Bezirksverein deutscher Ingenieure.

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