49. Nr.

1905

3 Jahren Besitzer der Maschinen sein sollen, erklären diese sich einverstanden.

Zwei Jahre sind indes vergangen, bis die genaue Bestellung und Ausführung erfolgen kann. Vorher hat man sich noch sehr sorgfältig über die neueste Konstruktion in England unterrichtet und hat sich auch ausführliche Zeichnungen von neuen ausländischen Dampfmaschinen, die in Petersburg in Betrieb gekommen waren, verschafft. Die 16 zöllige Dampfmaschine für Tappert wird zuerst in Angriff genommen. Besondre Sorge macht die Kolbenstange; man muß sie in Neustadt-Eberswalde anfertigen lassen, und abdrehen wird sie der Herr Maschinenbaumeister selber. Der Kessel soll die alte Teekesselform erhalten und aus Schmiedeisen mit gußeiserner kugelförmiger Haube, die man in Berlin gießen wird, bestehen. Der untere Teil wird in Schönebeck auf der mit den kgl. Salinen verbundenen Werkstatt bestellt. Die Bleche werden in Thale nach besondern Modellen ausgeschmiedet, und um eine gute« Ware zu haben, werden von der Saline alte Pfannenbleche, die sich in längerem Betrieb bewährt haben, mitgesandt. Darauf kommt auch die kleine Maschine für Hummel, der es übernommen hat, einen Teil der Schmiedearbeiten selbst anzufertigen, zur Ausführung. Beide werden Anfang 1815 dem dem Betrieb übergeben.

Beide Maschinen aber entsprachen durchaus nicht den Erwartungen, da sie gewöhnlich überhaupt nicht in Betrieb zu bekommen waren, oder, wenn sie kurze Zeit gingen, nicht die verlangte Leistung erzielten. Genaue Erhebungen über die Maschinen wurden 1816 zu Protokoll genommen und zeigten, daß die Klagen der Maschinenbesitzer nur zu berechtigt waren. Bei der Tappertschen Maschine war gleich zu Anfang der gußeiserne Balanzier gebrochen, Steuerung, Kondensator und Luftpumpe mußten verändert werden. Darüber waren fast 3/4 Jahre vergangen. Wenn die Maschine auch jetzt mehrere Tage in Gang gehalten werden konnte, so ging sie doch mit solcher Ungleichmäßigkeit, daß eine Person unausgesetzt die »Dämpfe regulieren« mußte; oft aber blieb auch die Maschine stehen, weil die Kessel

seiner Gießerei hatte bauen lassen, einen Mißerfolg, so wurde es mit um so mehr Freude von der Regierung aufgenommen, daß ein Mechaniker Georg Christian Freund jetzt selbst, und zwar mit dem größten Erfolg, anfing, Dampfmaschinen zu bauen.

nicht soviel Dampf lieferten, wie die Maschine verbrauchte. Tapperts Gesuch um eine brauchbare Maschine ließ sich nicht abweisen. Die mißlungene erste Maschine kam ins alte Eisen; bei der neuen Maschine verzichtete man darauf, sie in Berlin anzufertigen, bezog sie vielmehr aus London. Mit der Hummelschen Maschine ging es noch schlechter; der Bericht sagt, »daß die Maschine nicht viel mehr Kraft besitzt, als sich selbst in Bewegung zu setzen, und daß sie selbst bei Anbringung eines geringen Widerstandes nicht regelmäßig fortgeht, und nach fünf oder zehn Minuten von selbst in den Stillstand kommt«.

Inzwischen waren mehrere englische Maschinen nach Berlin gekommen. Bemerkenswert ist, daß in der Berliner Wollspinnerei von Cockerill bereits 1815 eine Woolfsche Maschine in Betrieb war, die man aber so geheim hielt, daß sie von den Beamten der Eisengießerei für ihre Studien nicht benutzt werden konnte.

Bedeuteten somit die ersten Maschinen, die der Staat in

Freund war 1793 zu Uthlede an der unteren Weser geboren, und hatte bei einem Onkel in Kopenhagen die Lehre als Mechaniker durchgemacht. Er kam als junger Mechaniker an die kgl. Münze nach Berlin und lernte hier den Geheimrat Pistor kennen, der sich schon seit längerem vergeblich abmühte, das Modell einer Dampfmaschine zustande zu bringen. Der geschickte Mechaniker gefiel ihm, und so entstand auf dem Grundstück jetzt Mauerstraße 34 die erste Dampfmaschinenfabrik Berlins. Neben dem Bau der Dampfmaschinen wurden auch Brillengläser geschliffen. Die Oberflächenkondensation und die Anwendung eines besondern Expansionsorganes, das, als Freundscher Sparhahn bezeichnet, zu den ersten überhaupt in Verwendung gekommenen Expansionssteuerungen gehört, begründeten den Ruf des jungen Fabrikanten. Das Geschäft dehnte sich zusehends aus; da ereilte unerwartet 1819 den 26 jährigen Ingenieur auf einer Geschäftsreise nach Oberschlesien in Gleiwitz der Tod. Sein Bruder Julius Konrad Freund übernahm die Firma, und der 18 jährige Jüngling brachte es fertig, das Geschäft mit den gleichen Erfolgen, mit denen es sein Bruder begonnen, auch weiterzuführen. 52 Jahre lang hat er es durch alle Krisen gesteuert. 1871 wurde die Fabrik Aktiengesellschaft. 1)

Die erste Maschine, die etwa 1816 aus der Freundschen Fabrik hervorgegangen ist, war bei Hensel & Schuhmann in der Lyoner Goldund Silbermanufaktur aufgestellt und hat bis 1902 ihre Dienste verrichtet. Jetzt hat sie in der Fabrik, aus der sie hervorgegangen ist, ein wohlverdientes Ruheplätzchen gefunden.

Die Abbildung dieser Maschine, Fig. 1, läßt die elegante, leichte Bauart der Freundschen Maschine erkennen. Die aus 3 Hähnen gebildete Steuerung der ersten Maschinen ist hier nachträglich durch einen Schieber ersetzt.

Neben Freund ist als zweiter Stammvater des Berliner Dampfmaschinenbaues Egells") anzusehen, der mit einem Fabrikanten Uhthoff in Gravenhorst bei Ibbenbüren angefangen hat, Dampfmaschinen herzustellen. 1820 eröffnete er die erste Privatgießerei in Berlin und verband mit ihr bald auch den Maschinenbau. Bei Freund arbeitete Paucksch, der mit einem Bruder Freunds nach Landsberg ging und dort die heute noch stehende Maschinenfabrik gründete. Bei Egells arbeiteten Borsig, Hoppe und Wöhlert.

Borsig machte sich selbständig und nahm Wöhlert mit. Wöhlert ging wieder von Borsig weg und errichtete eine Maschinenfabrik, die in den 70 er Jahren bis 1000 Arbeiter beschäftigte und dann spurlos in dem großen Gründerkrach verschwunden ist. Bei Wöhlert arbeiteten 2 Schlosser, Fürchtenicht und Brock, die dann nach Stettin gingen und dort

1) Bild und Angaben verdanke ich Hrn. Dr. G. Freund, Berlin. 2) Biographische Mitteilungen über Egells habe ich leider bisher noch nicht erlangen können.

eine Maschinenfabrik, den heutigen Vulcan, gründeten. Hoppe ging gleichfalls von Egells weg und gewann einen außerordentlichen Ruf als hervorragender deutscher Dampfmaschinenbauer. Bei ihm arbeitete eine Zeitlang ein süddeutscher Schlossergeselle, der nachher in seine Heimat zurückkehrte und dort den Dampfmaschinenbau einführte. Es war der spätere Kommerzienrat Kuhn. Aus dem im Maschinenbau hochentwickelten Elsaß, der Gegend um Mülhausen, wanderte Hartmann nach Chemnitz, wo er die heute noch berühmte Dampfmaschinenfabrik gründete.

Die Brüder Dinnendahl gründeten die Friedrich WilhelmsHütte in Mülheim 1) und führten den Dampfmaschinenbau in der Prinz Rudolf-Hütte und in der Isselburger Hütte ein. In derselben Zeit

1820 begann unter Jacobi die Gutehoffnungshütte in Sterkrade den Dampfmaschinenbau. 2) Sie hatte sich da zu einen Schüler Holtzhausens, den Inspektor Merker aus Schlesien, berufen. Zur gleichen Zeit gründete Friedrich Harkort) mit seinem Schwager Kamp die jetzige Märkische Maschinenbauanstalt. Diese Gründung gewann für den deutschen Maschinenbau eine besonders große Bedeutung, weil Harkort zuerst in größerem Maßstabe den englischen Maschinenbau durch Arbeiter und Ingenieure, die er mit großen Kosten und Schwierigkeiten herüberholte, in Deutschland einführte.

Harkort war 1819 selbst nach England gegangen, und nur weil er viel versprach und schließlich auch Leute nahm, denen der Boden im eigenen Vaterlande zu heiß geworden war, konnte er sein Ziel erreichen. »Ich habe damals verschiedene meiner Engländer«, pflegte er zu äußern, »sozusagen vom Galgen herunterschneiden müssen, um nur überhaupt welche zu bekommen.<< Harkort kannte vor allem keine Geheimniskrämerei; selbstlos zeig

deutscher Ingenieure.

hat die Natur zum Anregen geschaffen, nicht zum Ausbeuten«<, äußerte er auf die Vorhaltung seiner Verwandten.

Von Wetter kamen die ersten Dampfmaschinen nach Elberfeld und Barmen. In Wetter wurde auch die erste doppeltwirkende Dampfmaschine bis zu 100 PS hergestellt. Auch in Berlin am Monbijouplatz gründete Harkort eine Filiale. 1822 wurde seine Maschinenfabrik in der Staatszeitung als eine der merkwürdigsten und bewundernswertesten Anstalten in Deutschland besprochen.

Im Aachener Bezirk gründete der Vater des Professors Reuleaux, dessen Vorfahren aus der Gegend von Lüttich als Wasserbauer nach Deutschland gekommen waren, in Verbindung mit Englerth und einem englischen Monteur Dobs die

3) Friedrich Harkort, am 22. Februar 1793 geboren, war bei den verschiedensten technischen Unternehmungen hervorragend tätig. weitem Blick erkannte er frühzeitig die ungeheure Bedeutung des modernen Verkehrs, und so wurde er zum Vorkämpfer der Eisenbahnen; er suchte auch eine Rhein-See-Schiffahrt und mit Matthias Stinnes eine Dampfschleppschiffahrt auf dem Rhein zu gründen.

Seine hervorragende Tätigkeit auf volkswirtschaftlichem und politischem Gebiet wird eingehend gewürdigt in dem Werk: »Der alte Harkort, ein westfälisches Lebens- und Zeitbild«, von L. Berger, Leipzig 1891. Harkort starb am 6. März 1880.

erste Dampfmaschinenfabrik, die für den Bergbau und für die damals schon sehr blühende Aachener Tuchfabrikation eine große Zahl von Dampfmaschinen ausführte1).

In Bayern beabsichtigte die Regierung bereits 1792, die Dampfmaschine in den Reichenhallschen Salzwerken zu verwenden. Sie verschrieb sich ein vollständiges Modell einer Wattschen Maschine aus England, das aber nicht zur Verwendung kam, weil man inzwischen die Reichenbachsche Wassersäulenmaschine vorgezogen hatte. Das Modell wurde noch 1816 in der Bibliothek zu Reichenhall gezeigt. Reichenbach, der zu den bedeutendsten Ingenieuren Deutschlands zu rechnen ist), begann 1803, sich auch mit dem Bau von Dampfmaschinen zu beschäftigen. Reisen nach England hatten ihn die große Bedeutung der neuen Kraftmaschine erkennen lassen. 1803 baute er eine kleine HochdruckExpansionsmaschine für die kgl. Münze, die aber örtlicher Verhältnisse wegen nur kurze Zeit im Betriebe war. 1809 ließ die Regierung von ihm eine »3 menschenkräftige Maschine für die Universität in Lands

hut anfertigen. 1812 sandte Reichenbach eine kleine Maschine nach Paris, die als »ein wahrhaft schönes physikalisches Instrument« einem dortigen Maschinenbauer die Verbesserungen Reichenbachs veranschaulichen sollte. Sie kam später wieder in den Besitz Reichenbachs und ist vielleicht identisch mit der Modellmaschine der kgl. Akademie. Die Maschine leistete die Arbeit von 3 Männern »und kann, wenn man will, 150 Hübe in einer Minute machen«.

Besonderes Interesse verdienen die Bemühungen Reichenbachs um die Dampfmaschine auch deshalb, weil er schon

1) In einem Bericht des Oberbergamts Bonn heißt es mit Bezug auf eine 36 zöllige Wattsche Maschine: »Diese baut der Englerthsche Kunstmeister Reuleaux, ein junger geschickter Mann, der schon mehrere dergleichen Bauten ausgeführt hat«.

2) Vergl. Z. 1903 S. 950.

3. Juni 1905.

1816 eine Maschine für den Kleingewerbetreibenden im Gegensatz zu »den reichen Particuliers und den großen Fabrikanten « schaffen wollte. Deshalb stellte er die Bedingungen der billigsten Herstellung, des kleinsten Raumbedarfs und des leichten, völlig gefahrlosen und billigen Betriebes. Um das zu erreichen, verwendete er hochgespannten Dampf von 8 bis 10 at, versuchte auch die Kondensation, wählte hohe Umlaufzahlen und wollte das »Zerspringen der Dampfkessel unmöglich machen«. Auch sollte die ganze Maschine bequem transportabel sein, gegebenenfalls auch auf einem Wagen angeordnet werden können. Das Maschinchen hatte 21/2" Zyl.Dmr. bei 16" Hub. Die englischen Versuche mit dem Dampfautomobil legten auch Reichenbach den Wunsch nahe, seine kleine Maschine in dieser Weise dem Verkehr dienstbar zu machen. Hatte er selbst nur die »entferntere Hoffnung« auf das Gelingen dieser Pläne, so erzählten seine begeisterten Verehrer schon von einem fertigen Automobil, mit dem er in 50 Stunden von München nach Wien fahren würde. Jos. von Baader, der bayrische Oberbergrat, wandte sich 1816 in äußerst scharfer Form in einer Broschüre 1) gegen jene Reichenbachschen Entwürfe und suchte die Unmöglichkeit ihrer Ausführung nachzuweisen. Nicht nach Wien, sondern nur nach Schwabing oder Nymphenburg,

1) 1) Bemerkungen über die von Hrn. v. Reichenbach angekündigte Verbesserung der Dampfmaschine von Jos. v. Baader, München 1816. 2) Erklärung der von Hrn. von Baader herausgegebenen Bemerkungen von G. von Reichenbach, München 1816.

und nicht über die Alpen, sondern nur auf die sanfte Anhöhe bei Giesing solle Reichenbach fahren, und er wolle seine eigenen Ansichten als Unsinn widerrufen. In die Notwendigkeit, zu widerrufen, wurde Baader damals noch nicht versetzt.

In den für den Zug des Feuers nötigen 10 bis 12 Fuß hohen Schornsteinen sah Baader ein besonders unüberwindliches Hindernis für ein Fuhrwerk, das auch durch niedrige Tore und Bogen fahren muß. »Soll die Maschine fragt er in seiner Streitschrift an jeder solchen Stelle ihr Rohr einziehen, wie die Schnecken ihre Fühlhörner? oder sollten für den freien Durchweg des Reichenbachschen Dampfkleppers überall die Stadtmauern eingerissen werden, wie einst Trojas Mauern für das das berühmte Kunstpferd der

Griechen?«

So interessant diese Versuche, die Dampfmaschine in Bayern einzuführen und weiter zu entwickeln, technisch auch sind, wirtschaftlich haben sie noch keine Bedeutung. Die acht Dampfmaschinen, die man Mitte 1816 in Bayern zählte, waren Modelle, die mehr zu den physikalischen Apparaten als zu industriellen Maschinen zu rechnen sind.

Der hochbedeutsame bayrische Dampfmaschinenbau beginnt erst in den 30 er und 40 er Jahren mit dem Entstehen der heutigen Maschinenfabrik Augsburg aus der C. Reichenbachschen Fabrik und mit der Gründung der heutigen Maschinenbaugesellschaft Nürnberg durch die tatkräftigen Industriellen Cramer und Klett in Verbindung mit englischen Ingenieuren. (Schluß folgt.)

Die im folgenden erörterten Versuche wurden zur Klärung mehrerer Umstände ausgeführt, auf die ich bei meinen theoretischen Untersuchungen 1) über die Knickfestigkeit im allgemeinen, über die Verläßlichkeit und die Gültigkeitsgrenzen der Eulerschen Formel im besondern, sowie über die bei ihrer strengen Ableitung aus den Elastizitätsgleichungen ") zu machenden Voraussetzungen und deren Zulässigkeit für die Fälle der Praxis geführt wurde. Ich halte die nachstehenden Ergebnisse für sehr überraschend, insofern die Ansichten über die Wirkung der Einspannungen bisher meines Wissens durchaus andre waren, als durch diese Versuche gerechtfertigt erscheint.

Bei einer Säule von der Länge l, dem in Betracht kommenden Trägheitsmomente des konstanten Querschnittes J und dem Elastizitätsmodul des vorhandenen Materials E wird

E J 1) bei frei drehbaren Enden P 2 , 12 2) bei einem frei drehbaren und einem fest eingespannten Ende P 2772

EJ 12

Diese drei Fälle, die ich kurz mit I, II, III bezeichnen will, sagen also, daß die Wirkung einer festen Einspannung die Knicklast verdoppeln, die einer beiderseitigen Einspannung sie vervierfachen soll.

Das Ergebnis der nachstehenden Versuche ist nun ein völlig andres, und zwar schon bei Schlankheiten, bei denen man die Gültigkeit der Eulerschen Formel noch stets aufLänge recht erhält, d. i. 100 und darüber. Je Trägheitshalbmesser größer die Schlankheit, desto mehr verschwindet natürlich der Einfluß fester Einspannungen, und zwar umso mehr, je niedriger die Streckgrenze im Vergleich zum Elastizitäts

1) Mitteilungen des k. k. technol. Gewerbe-Museums in Wien 1904. 2) Man vergleiche: A. Clebsch, Theorie der Elastizität fester Körper, Leipzig 1862, § 53, S. 221.

modul liegt. Diese Sätze werden zum Teil schon durch das technische Gefühl bekräftigt; sie lassen sich aber auch theoretisch begründen. Hier habe ich mir jetzt nur die Aufgabe gestellt, die Ergebnisse meiner Versuche der Oeffentlichkeit zugänglich zu machen.

Derartige Versuche sind wohl deshalb bisher unterblieben. weil die Festigkeitsmaschinen gewöhnlich nicht imstande sind, an den Einspannvorrichtungen Kräfte senkrecht zur Zugachse aufzunehmen. Man hat sogar im Gegenteil die freie Beweglichkeit wegen der selbsttätigen Zentrierung angestrebt. Die Emery-Maschinen gestatten nun die Aufnahme von Drehmomenten an den Einspannungen, ohne die Anzeige der rein axialen Kräfte zu stören, und deshalb benutzte ich eine mir zur Verfügung stehende Emery-Maschine von 70 t Leistung, um einige solche Proben auszuführen.

Vorläufig genügten mir die ausgeführten 20 Knickproben, d. h. 8 nach Fall I, 8 nach Fall III und 4 nach Fall II, um die Wirkung der Einspannungen abzuschätzen. Ich gedenke diese Versuche aber fortzusetzen, da sie im vorliegenden Umfange keinesfalls ausreichen, um ein sicheres Urteil zu fällen.

Um von Einflüssen der Querschnittsform möglichst unabhängig zu sein, wählte ich Rundeisen, gewalzte Puddeleisenstangen von 20 mm Dicke. Die Ausbiegungen wurden mit einer besonders für diesen Zweck konstruierten Versuchseinrichtung gemessen. Wie Fig. 1 zeigt, ist dies eine im Mittelquerschnitt am Stab angebrachte Schraubzwinge mit einer kleinen Rolle, über welche ein Lot bis auf eine Meßvorrichtung herabhängt, an der die Ausweichungen aus der Achse abgelesen werden. Da man die Ausbiegungsrichtung nicht voraussehen konnte, so bestand die Meßvorrichtung aus einem mit Teilung versehenen Arm, der beim Ablesen immer genau unter das Lot gedreht wurde. Eine Vergrößerung der Ausbiegungen fand hierbei nicht statt; aber die Einrichtung hatte den großen Vorteil, daß nur eine Ablesung stattfand und die Meßvorrichtungen sehr rasch angebracht werden konnten, während nach zwei Achsen gemessen immer zwei Ablesungen und eine nachträgliche Rechnung nötig gewesen wären, um die (im ersten Falle unmittelbar abgelesene) Ausbiegung zu erhalten.

Für die Versuche wurden 4 verschiedene Schlankheiten, 200, 100, 50 und 25, angewendet, also bei dem Trägheitshalbmesser des Rundeisens i = 5 mm freie Längen von 1 m, 0,5 m, 0,25 m und 0,125 m. Die Länge des Rundeisens, welche bei fester Einspannung in den nicht drehbaren Einspannvorrichtungen stak, betrug immer 147 mm; dieses Maß ergab sich aus den Abmessungen der Einspannvorrichtungen, um die Knickbelastung nicht durch die Klauen selbst auf den Stab zu übertragen, sondern wie bei den Versuchen zwischen Spitzenlagerungen durch Anliegen der Stabenden und Druck gegen die Stirnflächen.

Ueberdies wurde durch Zug- und Druckversuche die Qualität des Materials genau festgestellt.

Zahlentafel 1.

deutscher Ingenieure.

1) Belastung sinkt im Augenblick des Bruches auf 8,9 t (56,7 kg pro qmm des Bruchquerschnittes).

Weiter betrug in vH bei

a

b

Mittel

die Bruchdehnung 811,3

die Einschnürung

A) Zugversuche.

Meßlänge 100 mm, Dicke der Stäbe a und b 20,0 mm.

Für alle in Zahlentafel 1 angegebenen Dehnungswerte gilt die Einheit 0,0001 mm.

Die Bruchflächen waren fehlerlos und von dem gutes Puddeleisen kennzeichnenden Aussehen.

B) Druckversuche.

Hierzu dienten Zylinder c und d von 40 mm Höhe
bei 20 mm Dicke.

Elastizitätsmessungen wurden nicht ausgeführt. Es handelte sich mir hauptsächlich um die Drucklastgrenze, bei der das Fließen beginnt.

Die Zylinder lagen mit den Endkreisflächen unmittelbar an den Druckflächen der Maschine.

Zahlentafel 2 gibt einmal 24,9, dann 26,1 kg/qmm als Stauchgrenze; diese Grenze liegt höher als die für Zug gefundene Fließgrenze, welche mit dem Feinmeßapparat wahrscheinlich nur früher bemerkt werden konnte.

Der Verlauf der Zug- und Druckbeanspruchung ist in Fig. 2 dargestellt.

Ich glaube für das vorliegende Material eine Fließgrenze für Zug und Druck von etwa 25 kg/qmm annehmen zu dürfen. Diese Grenze könnte bei Knickungen eigentlich nicht überschritten werden. Wenn höhere Knicklasten vorkamen, so könnte dies zum Teil aus dem Schaubild des Druckversuches, Fig. 2, mit dem Schnittpunkt der punktierten Ausgleichlinie auf der Nullachse bei rd. 10 t, oder aus dem Hinweis darauf erklärlich werden, daß die Knickung (neben Druck) eine Biegung ist, das Fließen also zuerst nur in den äußersten Fasern beginnt.