r in. im q a D IE
NÄTURWISSEN SCHAFTE
H ER A U SG EG EBEN VON
A R N O L D B E R L I N E R
U N T E R B E S O N D E R E R M IT W IR K U N G VON HANS SPEMANN IN F R E IB U R G I. BR.
ORGAN D E R GESELLSCHAFT DEUTSCHER NATURFORSCHER UND ÄRZTE
U N D
ORGAN D E R K AISER W ILHELM -GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG D ER WISSENSCHAFTEN
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
baekttd e i l i n g
HEFT 40 (S E IT E 8 2 1-8 4 4 ) 2 . O K T O B E R 1925 DREIZEHNTER JAHRGANG
Neue W ege der Energiewirtschaft. Von St. Lö f f l e r,
Berlin. (Mit 9 F i g u r e n ) ...
W aldverw üstung im Orient. Von K . Kr a u s e,
B e r lin - D a h le m ...
B ericht über den dritten Internationalen Kongreß für Entom ologie (Insektenkunde) in Zürich 1925
Be s p r e c h u n g e n :
Gr u b e r, Ka r l, Parapsychologische E rkennt
nisse. Von H. Thirring, W i e n ...
Ma h n k e, Di e t r i c h, Leibniz und Goethe. Die Harmonie ihrer W eltansichten. Von M . Kronen
berg, Berlin ...
I N H A L T :
Ni p p o l d t, Al f r e d, Anleitung zu w issenschaft
lichem Denken. Von A . G ottstein, Berlin . 840
Zu s c h r i f t e n u n d v o r l ä u f i g e Mi t t e i l u n g e n:
Bemerkungen über den Zeem aneffekt und die Struktur des Bogenspektrums von R uthenium . Von L. A . Sommer, G ö t t i n g e n ... 840
Bi o l o g i s c h e Mi t t e i l u n g e n :
Der Blütenbesuch der Abendschwärm er. — Geruchs- und Geschmackssinn bei Fischen . 842 821
8 3 4 836
838
839
Abb. 164: Turbinenrotor einer normal geführten Anlage nach etwa 9 Jahren mit 70000 Betriebsstunden
A us:
O. Lasche • Konstruktion und Material im Bau von Dampfturbinen und Turbodynamos
S o e b e n e r s c h i e n d i e d r i t t e , u m g e a r b e i t e t e A u f l a g e von
W. Kicser
Abteilungs-Direktor der A E G = Turbinenfabrik
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II D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1925. H eft 40. 2. Oktober 1925
DIE N ATU RW ISSEN SCHAFTEN
erscheinen in wöchentlichen Heften uud können im In- und Auslande durch jede Sortimentsbuchhandlung, jede P ostanstalt oder den Unterzeichneten V erlag be
zogen werden. Preis vierteljährlich für das In- und Ausland 7.50 Goldm ark (1 Gm. = 10/42 Dollar nord
am erikanischer W ährung). Hierzu tritt bei direkter Zustellung durch den V erlag das Porto bzw. beim Bezüge durch die Post die postalische Bestellgebühr.
Einzelheft 0.75 Goldm ark zuzüglich Porto.
M anuskripte, Bücher usw. an
Die Naturwissenschaften, Berlin W 9, Linkstr. 23/24, erbeten.
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Für Vorzugsseiten besondere Vereinbarung. — Bei Wiederholungen N achlaß.
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Dampf- und Gasturbinen. Mit einem
Anhang über die Aussichten der Wärmekraft
maschinen. Von Dr. phil. Dr.-Ing. A. Stodola, Professor an der Eidgen. Techn. Hochschule in Zürich. S e c h s t e A u f l a g e . Unveränderter Ab
druck der fünften Auflage mit einem Nachtrag nebst Entropie-Tafel für hohe Drücke und BIT-Tafel zur Ermittelung des Rauminhaltes. 1154 Seiten mit 1138 Textabbildungen und 13 Tafeln. 1924.
Gebunden £0 Goldmark
Nachtrag zur fünften Auflage von Stodolas Dampf- und Gasturbinen
nebst Entropietafel für hohe Drücke und B'T-Tafel zur Ermittelung des Rauminhaltes. 32 Seiten mit 37 Abbildungen und 2 Tafeln. 1924. 3 Goldmark Dieser der 6. Auflage angefügte Nachtrag ist auch als Sonderausgabe einzeln zu beziehen, um den Besitzern der 5. Auflage des Hauptwerkes die Möglichkeit einer Ergänzung auf den Stand der 6. Auflage zu bieten.
DIE NATURWISSENSCHAFTEN
D re iz e h n te r J a h r g a n g 2 * O ktober 1925 H e ft 40
Neue W e g e der E n e rg ie w irtsch a ft1).
V o n St. Lö f f l e r, B erlin . H eutige Ausnutzung der Brennstoffenergie Beispiele
aus dem Berg- und Hüttenwesen, der chemischen In
dustrie, dem Kraftfahrzeugbetriebe — Verbesserung der W irtschaftlichkeit durch Raschlauf, hohes Druck- und Tem peraturgefälle — Beherrschung des W ärm e
zustandes, besonders durch die Kühlung — Reinheit der Wandungen, Verhütung des W ärm estaus — Diesel
maschinen für Lastfahrzeuge — Elektrische und mechanische K raftübertragung bei Kraftw agen — Die Gas- und Ölturbine — Die H ochdruckdam pfturbine — Hochdruckdampfkessel — Anwendung hohen Drucks und hoher Tem peratur in der chemischen Industrie, Veredlung der Brennstoffe, Verflüssigung der Kohle — Grundlagen der modernen H ochdruckkonstruktionen
— Überwachung des Hochdruckbetriebes — Anforde
rungen der H ochdrucktechnik an die Ingenieurausbil
dung.
E n e rg ie w irts c h a ft is t ein sehr vielseitig er B e griff, d er eigen tlich alles u m fa ß t, w o m it T ech n ik und In d u strie zu tu n haben , und es is t u n m öglich , ih re A n w en d u n g a u f alle F o rm en der E n ergie in einem V o r tr a g 2) a u sfü h rlich zu b eh an d eln. V o n den versch ied en en E n ergieq u ellen is t h e u te die B ren n - stoffen erg ie die w ich tig ste. N eb en ih r sp ielt die A u s n u tz u n g der W asser- u n d der L u ften erg ie, selb st in L än d ern , w o B ren n sto ff in der F o rm vo n K o h le oder Ö l n ic h t u n m ittelb a r zu r V e rfü g u n g steh t, n u r eine u n tergeord n ete R o lle. Ic h w ill m ich d ah er in m einen B e tra c h tu n g e n a u f die E n e r
gie der B ren n sto ffe b esch rän k en , die in D a m p f- und V erb ren n u n gsm asch in en zu r U m w a n d lu n g in B ew egu n gs- u n d F o rm ä n d eru n g sarb eit und in elektrisch e E n erg ie a u f allen G eb ieten der T e c h n ik in u m fa n g reich ster W eise a u sg e n u tzt w ird .
D ie E n e rg ie w irtsc h a ft w ird im allgem ein en n ach dem G rad e d er W ä rm ea u sn u tzu n g des B ren n sto ffs b e u rte ilt. V ie lfa c h le g t m an d a b ei als M a ß sta b n u r die W ä rm ea u sn u tzu n g in d er W ä rm e kraftm a sc h in e zu g ru n d e u n d b e u rte ilt d ie gesamte E n e rg ie w irtsc h a ft n a ch dem in der W ärmekraft
maschine erreich ten B re n n sto ff W irkungsgrade. H ie r
n ach is t die G ü te d er W ä rm ea u sn u tzu n g im a ll
gem einen sehr besch eiden. Im M itte l setzen w ir in unsern W ä rm ek raftm a sc h in e n n u r e tw a 10 bis 30 % der B ren n sto ffen erg ie in N u tz a r b e it u m ; ja m an ch m al is t es n och w esen tlich w en iger w ie im L o k o m o tiv b etrie b e , w o im M itte l n u r 5 % der B ren n sto ffen erg ie in Z u g a rb e it u m g ew an d elt w er
den. D ie vo llk om m en sten W ä rm ek raftm a sc h in e n sind h eu te die D ieselm aschin en , in denen w ir im M itte l 3 5 % W ä rm ea u sn u tzu n g erreichen.
D iese Z ah len gelten allerd in gs ohne A u sn u tzu n g
!) Genehmigter (etwas gekürzter) A bdruck aus dem H eft „H ochdruck-D am pf“ des Vereins Deutscher In genieure.
2) J anu&r 1924.
der A b w ärm e, die b eispielsw eise bei V erb re n n u n gs
m aschinen n och in den A b g a se n od er im K ü h l
w asser en th alten ist. In n euerer Z e it is t m an b e streb t, die A b w ä rm e n ach M ö g lich k eit a u szu n u tzen , doch is t dies in w irtsch a ftlich e r W eise n u r bei großen A n la g en m öglich , d a im allg em ein en nur geringe T em p era tu rg efälle zu r V e rfü g u n g stehen, w elch e große W ä rm eau stau sch fläch en und d a m it teu re A b w ä rm ea n la gen erfordern.
D ie B e u rte ilu n g der E n erg iew irtsch a ft n ach dem B ren n sto ffw irk u n g sgrad e der W ä rm e k ra ft
m aschinen is t ab er u n zu reich end und einseitig, denn m eistens is t die B ren n sto ffa u sn u tzu n g in der M aschine n ich t allein entscheidend fü r die W irtsc h a ftlic h k e it, vielm eh r sind d a fü r o ft N eb en um stände, w ie V erlu ste in den L eitu n gen , S ch w ie
rig k e ite n d er B ren n sto ffb esch a ffu n g, A rb e ite r
verh ältn isse, B etrieb sstö ru n gen , U m fan g, K o sten u n d R e p a ra tu rb ed ü rfn is d er A n la g e vo n v ie l grö ß erer B ed eu tu n g .
E s is t b ek an n t, d a ß die D ru ck - und W ä rm e v e rlu ste in den R o h rleitu n gen vo m K essel zu r D am p fm asch in e o ft ein V ielfa ch es der zu m B e trieb der D am p fm asch in e erforderlichen W ärm eenergie versch lin gen , d a ß in den w eitve rzw e ig te n D r u c k lu ftleitu n g e n v o n B erg w erk en die D ru ck ve rlu ste einen sehr großen T e il der gesam ten in der L u ft zu gefü h rten E n ergie ausm achen.
Jeder A u to m o b ilb e sitze r w eiß, d aß die K o sten der A u to m o b ilh a ltu n g o ft zum gerin gsten T eil vo n der G ü te der A u to m o b ilm asch in en oder vo m B ren n sto ffv erb ra u ch a b h än g ig sind. V o n v ie l größ erer B e d e u tu n g fü r die W irtsc h a ftlic h k e it des A u to m o b ilb e trie b s sind die R eifen - und R e p a ra tu r
kosten , und n och v ie l w ich tig er kan n der U m stan d w erden, ob der K r a ftw a g e n vo n einem gu ten oder einem sch lech ten F ü h rer b ed ien t w ird . U n a c h t
sam es F ah ren , u n n ü tzes U m sch alten und B rem sen, stoß w eises Ü b erfah ren v o n H indernissen usw . kan n die W irtsc h a ftlic h k e it des A u to m o b ilb e trie b s a u ß e r
ord en tlich schädigen.
W e r in H ü tte n w erk e n die zah lreich en Ö fen, die D am p fh äm m er, W a lz Vorrichtungen usw . b e o b a ch t e t h at, der w eiß, w elch e E n ergiem en gen d urch M ängel und U n d ich th eiten an den Ö fen, an D am p f- zylin d ern , d u rch sch lech te Iso lieru n g und d urch falsch e B ed ien u n g v e rg eu d et w erden. D ies h a t z. B . d a zu gefü h rt, d a ß an S telle vo n D a m p f fü r den o ft un terb roch en en B e trieb vo n H äm m ern u n d Pressen D r u c k lu ft v e rw en d et w ird, die erst in elek trisch betriebenen K om p ressoren erzeu g t und d an n u n ter U m ständ en v o rg e w ä rm t w erd en m uß, d a m it m an sie w irk sam verw en d en kan n .
D ie große W ä rm e Verschw endung, die b ei v ielen Ö fe n du rch m an g elh afte A u sfü h ru n g , u n zw e ck -
Nw. 1925.
Ö22 L ö f f l e r : Neue W ege der Energiewirtschaft.
[
Die Naturwissenschaften
m äß ige W a rtu n g und ü b erflü ssige E rh itz u n g v e r u rsach t w ird, h a t in neuerer Z e it d a zu gefü h rt, elek trisch e H e izv o rric h tu n g en fü r S ch m ied estü cke a u szu b ild en (elektrisch e E ssen, elektrisch e N ie te n w ärm er usw .), die tro tz h o h er S tro m k o ste n einen w irtsch a ftlich e n un d sehr b equ em en B e tr ie b ergeben.
Ä h n lic h liegen die V erh ä ltn isse in der chem ischen In d u strie , w o h eu te v ie lfa c h n och m it den p rim i
t iv s te n V o rrich tu n g e n große W e rte gesch affen w erd en und eine W ä rm e Verschwendung getrieben w ird, die gerad ezu u n b eg reiflich ersch ein t. E s h errsch t in vielen B e trieb e n ein s ta r k k o n s e rv a tiv e r G eist, der keine Ä n d e ru n g der A n la g e n zu läß t, z. B . d esh alb, w eil die A rb e ite r a u f b estim m te M a
schinen- und A p p a ra te fo rm e n ein g e a rb e ite t sind und v o n V erb esseru n gen n ich ts w issen w ollen.
E in beson ders k en n zeich n en d er F a ll der gleichen A r t lieg t im S ch iffsb etrieb e vo r, w o jed e V e rä n d e ru n g der B etrieb sw eise a u f g rö ß te S ch w ierigk eiten b ei den R eed ern stö ß t. H ier sind der M atrose, der ein fach e M asch in ist die M aßgeben d en, die a ller
d in gs a u f w eitem M eer m it L e ib und L eb en vo n d er Z u v e rlä ssig k eit der M aschinen und V o rric h tu n gen ab h än gen .
V ielfa c h ist das w ic h tig s te : es m uß ge arb eite t und g e sch a fft w erden . B eisp ielsw eise m u ß eine b estim m te Z a h l vo n T o n n en K o h le tä g lic h im B e r g w e rk gefö rd ert oder vo n T o n n en E isen im H ü tte n w erk erzeu g t w erd en . D ie K o s te n sp ielten bis in die jü n g ste Z e it h in ein n ic h t die a u ssch lag
geben d e R o lle, und besonders im K rie g e w a r n u r die P ro d u k tio n m aß geb en d , n ic h t der A u fw a n d d afü r, denn jed er P reis w u rd e geza h lt, w en n nur re c h tz e itig und o rd n u n gsg em äß g e liefe rt w urde.
E in e d e ra rtig e E n e rg ie w irts c h a ft können w ir uns ab er in der Z u k u n ft n ic h t m ehr leisten. W ir m üssen sp arsam w irts c h a fte n und dü rfen N a tu r
sch ä tze, w ie K o h le , Ö le und and ere B ren n sto ffe, n ich t n u tzlo s vergeu d en , sondern w ir m üssen alles a u fb ieten , u m m it den g erin gsten K o ste n den g rö ß ten N u tzen zu erzielen. F ü r jed e M aschine is t d er g ü n stig ste B e trie b s s to ff zu such en und die W ir tsc h a ftlic h k e it des B e trie b s d u rch A u sn u tzu n g a u ch der kle in sten V o rte ile zu steigern .
S e it jeh er h e rrsch t zw isch en den versch ied enen E n ergiefo rm en in d er T e c h n ik ein h e ftig er K a m p f u m die H e rrsc h a ft: zw isch en D a m p f u n d e le k tri
scher E n erg ie, zw isch en V erb ren n u n g s- u n d D a m p f
m aschinen, zw isch en K o lb en m a sch in en u n d u m lau fen d en M aschinen, ohne d aß b is h e u te eine E n tsch eid u n g ü ber die g ü n stig ste E n erg iefo rm gefallen w äre. So h a t m an schon o ft d er a lte n K o lb en d a m p fm asch in e den T o d p ro p h e ze it z u gu n sten der m odernen D a m p ftu rb in e, oder der K o lb en p u m p e zu gu n sten der S ch leu d erp u m p e, a b er b eid e sind h e u te n och am L eben. D a s h ä n g t d a m it zusam m en, d a ß die E ig n u n g einer b e stim m te n M asch in en art v o n vie lerlei E in flü ssen a b h än g t, d a ß die V erw en d u n g sm ö g lich k eiten sehr ve rsch ie den sind und jede M a sc h in e n g a ttu n g a u f b e stim m tem G eb iete gü n stig ste E rg eb n isse zeitigen kan n . F ü r die W a h l einer M aschine is t au ß er der E n e rg ie
form eine gan ze R eih e vo n E in flü ssen, w ie B e trieb s
sicherheit, E in fa c h h e it der B ed ien u n g, R au m - und G ew ich tsb ean sp ru ch u n g , R e p a ra tu rb e d ü rftig k e it, A n sch a ffu n gsp reis und vieles andere, b estim m end .
D ie n eu zeitlich en B estreb u n gen gehen dahin, die W irtsc h a ftlic h k e it der E n erg iea u sn u tzu n g d urch E rh ö h u n g der B etrieb sg e sch w in d ig k e it, d urch A u sn u tz u n g h oh er D ru ck - und T em p e ra tu rg efälle und d u rch V erein fa ch u n g des B e trieb s zu v e rb e s
sern. S ch n ellau f im M asch in en b etrieb erm öglich t klein e A b m essu n gen u n d geringe G ew ich te, kleine ab kü h len d e O b erfläch en , klein e b ew egte M assen, die tro tz h öh erer G esch w in d igk eit in der R e g e l gerin gere B e w e g u n g sv erlu ste ergeben als langsam b ew eg te große M assen. M it den D u rch m essern der R ä d er schn ell u m lau fen d er M aschinen w erden auch die R a d reib u n g sw id erstä n d e w eitgeh en d verrin g ert.
D ie V o rte ile des R a sc h la u fs tre ten besonders d e u tlich bei den P u m p en u n d K om p ressoren fü r gro ß e L ieferu n gen in die E rsch ein u n g. Schon in älte ste n Z eiten h a t m an die fü r die B e rg w e rk s
b etrieb e erford erlich en L u ftm e n g e n d u rch V e n ti
la to ren gefö rd ert, n ich t d u rch K o lb en geb läse, w eil diese u n au sfü h rb a r gro ß e A bm essu n gen erh alten h ä tte n . S e lb st d u rch ra sch la u fen d e K o lb en geb läse h ä tte m an diese groß en M engen n ich t b ew ältig en können. A b e r erst als es gelun gen w ar, d urch stu fen w eise A n ein a n d erreih u n g rasch lau fen d er P u m p en rä d er au ch h öh ere Pressu n gen zu ü b er
w ind en und eine w irk u n g sv o lle U m setzu n g vo n kin etisch e r E n erg ie in D ru ck en erg ie d u rch D iffu soren und L e ita p p a r a te zu erzielen, h a t die sch n ell
um lau fen d e P u m p e ih re große B e d e u tu n g erlan gt und ein sehr u m fan g reich es V erw en d u n gsfeld g e funden. N o ch bis in die neueste Z e it hinein w urden jed o ch in B e rg w e rk e n zu r E rz e u g u n g d er D r u c k lu ft fü r die D ru c k lu ftw e rk z e u g e K o lb en k o m p res
soren v erw en d et, w elch e R iesen ab m essu ngen e r
h ielten , d ah er sch w er u n terzu b rin gen w aren und große K o s te n ve ru rsa ch ten . F ü r große L eistu n g en und L ieferm en gen w ird h ier schon seit längerer Z e it der ra sch la u fen d e T u rb o k o m p resso r v ie lfa ch ve rw e n d e t. A b e r au ch fü r klein ere und m ittlere L eistu n g en , fü r w elch e b ish er der K o lb en ko m p resso r vo rh errsch en d w ar, b e g in n t der T u rb ok o m p resso r sich n euestens ein zu fü h ren m it D reh za h len und U m fan gsgesch w in d ig k eiten , die jed es bisher e r
reich te M aß ü b ersch reiten. In F ig . i is t ein T u rb o kom p ressor vo n Br o w n, Bo v e r i & Ci e. d arg estellt, der in einem kleinen L a u fra d bei e tw a 20 000 U m l./m in. und 250 m/s. U m fa n gsg esch w in d ig k eit P ressu n gen b is zu ru nd 0,5 A tm . erzeugen kan n, also m it einer gerin gen Z a h l solcher L a u frä d e r die fü r den B e rg w e rk sb e trieb erford erlich en P ressu n gen vo n 7 — 10 A tm . erreichen lä ß t. E in solcher K o m p resso r, u n ter Z a h n ra d zw isch en ü b ersetzu n g e lek trisch angetrieb en , n im m t n u r einen B ru c h te il des R a u m es eines gleich w ertig en K o lb en ko m p resso rs ein, so d a ß die A u fste ilk o ste n besonders u n ter T a g e im B e rg w e rk w esen tlich h e ra b g e setzt w erden können. D a b ei erreichen diese ein fach en T u r b o
Heft 40. 1 2. 10. 1925 J
L ö f f l e r : Neue W ege der Energiewirtschaft. 823
kom pressoren isoth erm ische W irk u n gsg ra d e bis 6 0 % , also äh n lich hohe w ie die K o lb en k o m p res
soren.
S ch n ellau f ist besonders im K r a ftfa h r z e u g b etrieb e v o n entscheiden der B ed eu tu n g , d a das G ew ich t d er M aschine die G röße des B e w e g u n gs
w id erstan d es vo n A u to m o b ilen , im S ch iffsb etrieb e und vo n F lu g ze u g e n w esen tlich bestim m t.
R a sc h la u f v e rrin g ert die Z eit, in der A b k ü h lu n g s
ve rlu ste a u ftreten können, und die M ittel, um R a sc h la u f zu erzielen, w ie besonders die V e rw e n d u n g h o ch w ertiger B a u s to ffe bei kleinen A b m essungen, sind au ch w esen tlich fü r die M ö glich keit, d as D ru ck - und T em p e ra tu rg efälle w irksam zu erhöhen. D ie G ü te der E n erg iea u sn u tzu n g ste ig t im allgem einen m it der H ö h e des A rb e its
d ru cks und der T em p era tu r. D a s V erb ren n en v e r d ich te ter B ren n sto fflu ftg e m isch e is t w irk u n g s
v o lle r und w irtsch a ftlich e r als das vo n u n verd ich - teten , V erb ren n en bei h oh er T em p e ra tu r g ü n stiger als b ei niedriger. H oh e W ä rm ea u sn u tzu n g v e rla n g t stets einen hohen W ä rm ezu sta n d und R a sc h h e it d er V erb ren n u n g. Is t fü r einen b estim m ten B ren n sto ff d er g ü n stigste B e trieb szu sta n d ein regu liert, dann m u ß der so festg e leg te W ä rm ezu sta n d m ö g lich st gleich b leib en d a u fre ch terh a lte n w erden, in s
beson dere an den S tellen des V erb ren n u n gsrau m es der M aschine, w o die h ö ch sten T em p era tu ren a u f
treten . Jede S tö ru n g des W ä rm ezu sta n d es e rg ib t V ersch le ch teru n g des B e trieb s und V erlu ste. H ier kön nen einige B eisp iele k lären d w i r k e n D i e k le i
nen rasch lau fen d en A u to m o b ilm asch in en , in w e l
chen in der R eg el leich tflü ch tig e flüssige B ren n sto ffe, w ie B en zin und B en zo l, v e rb ra n n t w erden , h a b en
eine vo rzü g lich e W ä rm ea u sn u tzu n g , v o r allem aus dem G run de, w eil sich b ei ihnen die W ä rm e d u rch gu te G em isch b ild u n g und rasch e V e rb re n nun g au sgezeich n et in n erh alb k lein erV erb ren n u n g s- räum e kon zen trieren lä ß t, so d a ß ein hoh er W ä rm e zu stan d fü r k u rze Z e it sicher au fre ch terh a lte n w erden kan n und sich w egen der kleinen A b k ü h l
fläch en des V erb ren n u n gsrau m es gerin ge W ä rm e verlu ste ergeben. Je grö ß er die V erb re n n u n gs
räum e vo n V erb ren n u n gsm asch in en sind, u m so schw ieriger ist es, ein vo llk om m en es G em isch zu erzeugen, die V erb ren n u n g g le ich m ä ß ig und rasch d u rch zu fü h ren und dau ern d au ch gü n stigen W ärm ezu stan d zu erh alten .
S e lb stv erstä n d lich spielen bei allen diesen A rb eitsfragen die A r t des B ren n sto ffs, das A rb e its
verfa h ren und die B a u a r t der M aschine eine w ic h tig e R o lle. E s is t allgem ein b ekan n t, d a ß in der D ieselm asch in e d u rch d as h oh e V e rd ich tu n g s
gefälle bei w irksam er E in sp ritzu n g des flüssigen B ren n sto ffes ein hoh er W ä rm ezu sta n d und rasche V erb ren n u n g u n ter A u ssch a ltu n g jed er G efah r u n gew o llter S elb stzü n d u n g und d a m it selb st bei V erw en d u n g m in d erw ertiger T reib ö le eine hohe W ä rm ea u sn u tzu n g erreich t w ird.
D ie W ä rm ea u sn u tzu n g ließe sich bei der D iesel
m asch in e n och w esen tlich steigern, w enn es ge
länge, ihre B etrieb sg esch w in d ig k eit erheblich zu erhöhen. A u f der letzten A u to m o b ila u sstellu n g in B erlin , im H e rb st 1923, w ar ein L a s tk ra ftw a g e n d er D aim ler-M otoren-G esellsch aft in B e rlin -M arien feld e als O m nibu s fü r P erso n en verk eh r im B e trie b e zu sehen. D ieser W agen w ar m it einem e tw a 4 o p ferd igen 4 zy lin d rig en D ieselm o to r m it L u ft-
824 L ö f f l e r : Neue W ege der Energiewirtschaft.
e in sp ritzu n g a u sg e sta tte t, d er n orm al m it 800 b is 1000 U m l./m in. b etrieb en w u rd e. D e r M o to r soll au f dem P rü fsta n d e au ch n och b ei 1600 U m l./m in.
ein w an d frei g e a rb e ite t h ab en . E s w a r m ir ab er n ic h t m ö glich , festzu stellen , w ie w e it d ieser M o to r den A n fo rd eru n g en p ra k tisch en D a u e rb e trieb s bei gü n stig em B re n n sto ffv e rb ra u c h zu en tsprech en v e rm o c h te, in sbesondere ob er einen ein w an d freien B e tr ie b im L e e rla u f u n d b e i k lein eren B e la stu n g en g e s ta tte te . B e m erk e n sw ert ist, d a ß d ieser k lein e D ie selm o to r m it E in sp r itz lu ft b etrieb en w u rd e und d a ß d er E in sp ritzk o m p re sso r b ei den h oh en D re h zah len ein w an d frei a rb e ite te, w as sich er n u r d a d u rch erm ö g lich t w u rd e, d a ß die K o m p re sso r
v e n tile w in zig sten H u b bei h oh en S p a ltg esch w in d igk eite n h a tte n .
D ie E in fü h ru n g d er D ieselm asch in e in die N u tz fa h rze u g te c h n ik h ä n g t ein zig u n d a llein d a vo n ab, ob es gelin gen w ird , die a u ß e ro rd en tlich kleinen B re n n s to ff m en gen, die fü r d as A rb e itssp iel jedes Z y lin d ers erfo rd erlich sind, g le ich m ä ß ig u n d ein fa c h gen u g zu ve rte ilen sow ie fü r die versch ied en en B ela stu n g sstu fe n sich er zu regeln. O b es gelingen w ird , die E in sp ritz u n g b ei h ohen D reh za h le n au ch ohne E in sp ritz lu ft, n u r d u rch Ü b e rd ru c k m ittels d er E in sp ritzp u m p w irk u n g , sich er zu erzielen, ka n n n u r d u rch V ersu ch e k la r g e stellt w erden .
D ie n eu este E n tw ic k lu n g der D ieselm o to ren fü r k lein e und m ittlere L eistu n g en n eig t b e k a n n t
lich zu A u sfü h ru n g en ohne E in sp r itz lu ftk o m p re ss o r;
es w ird b e h au p te t, d a ß d er B re n n sto ffv e rb ra u c h solch er D ieselm asch in en so gar w esen tlich g ü n stiger sei als d er v o n M asch inen m it E in sp ritz d ru c k lu ft.
A u sreich en d e V ersu ch e h ierü b er sind n och n ich t v e rö ffe n tlic h t w ord en . D e ra rtig e V ersu ch e an sch n ellau fen d en V erb ren n u n gsm asch in en sind sch w ierig u n d geben le ic h t d a d u rch A n la ß zu T ru g schlüssen ü b er den W ä rm ev erb ra u ch , d a ß im S ch n e ila u f erh eb lich e M engen v o n S ch m ieröl n ach d em V erb re n n u n g srau m gelan gen u n d m itv e r
bren nen kön nen . G etren n te M essu ng des B ren n stoff- u n d S ch m ierö lv erb ra u ch s is t d a h er bei solch en U n tersu ch u n g en u n b ed in g t n otw en d ig.
D ie n äch ste E n tw ic k lu n g des K r a ftfa h r z e u g b etrieb s w ird w oh l d ah in gehen, d a ß fü r Personen- u n d L u x u sfa h rze u g e m ö g lich st h o ch w ertig e, le ic h t
flü c h tig e B ren n sto ffe, w ie B e n zin u n d B en zo l, fü r iV-wtefahrzeuge ab er S ch w erö le in im m er steigen d em M aß e v e rw e n d e t w erden . F ü r d as P e rso n en a u to m o b il sind v o r allem K le in h e it der M aschine, R a sc h h e it und E in fa c h h e it des B e trie b s, gerin ges W a rtu n g s- und R e p a ra tu rb ed ü rfn is von B e d eu tu n g , w äh ren d die K o ste n des B ren n sto ffs w en ig er sch w er ins G ew ich t fallen . F reilich , den B e sitz und B e trie b eines P erso n en k raftw a g en s w erd en sich in unserm arm gew ord enen E u ro p a und vo lle n d s in D e u tsch la n d n och au f lan g e Z e it h in au s n u r w en ige R e ich e g e s ta tte n können. B e im N u tz fa h r z e u g b e trieb liegen die V erh ä ltn isse anders. A u f L a s t k ra ftw a g e n fü r In d u strie und H an d el, a u f F a h r zeugen fü r die L a n d w irtsc h a ft, a u f M o to rp flü gen u. a., ferner au f B o o ten u n d S ch iffen m u ß es m eist
r Die Natur- Lwissenschaften
schon der F eu ersg efa h r w egen verm ied en w erden , größere M engen le ic h t flü ch tig en B ren n sto ffs m it
zufüh ren . H ie r w ird der S ch w erö lm o to r ein d a n k b ares V erw en d u n g sfeld finden.
E rh ö h u n g der W ir tsc h a ftlic h k e it des B e trieb s lä ß t sich a u ch d u rch V erb esseru n g u n d V erein fa ch u n g d er B e trieb sfü h ru n g erzielen . In diesem Z u sam m en h an ge so llte m an es verm eid en , v ie l
stu fige E n ergieu m form u n gen vo rzu n eh m en , v ie l
m ehr tra c h te n , m it ein fach sten U m form u n gen au szu ko m m en . W en n es z. B . gelän ge, aus der K o h le u n m ittelb a r elek trisch e E n erg ie zu erzeugen, so w äre dies ein au ß e ro rd en tlich er F o rts c h r itt g egen ü b er der U m w a n d lu n g d er in d er K o h le en th a lten en W ä rm een erg ie zu n ä c h st in D a m p f und d an n erst in e lek trisch e E n erg ie. K ö n n te m an die V erb ren n u n gsm a sch in e fü r F a h rze u g b e trie b so ein fach u n d in ih rer R eg u lie ru n g sw irk u n g so ela stisch gestalten , d a ß sie sich u n m ittelb a r, ohne K ra ftü b e rtra g u n g sm itte l, u n d in w irtsc h a ftlic h e r W eise an die B e la stu n g s- u n d G esch w in d ig k e its
änd eru ngen des F a h rze u g s anp assen w ürde, dann w äre au ch dies eine w esen tlich e V erein fach u n g und V erb esse ru n g gegen ü b er dem h eu tigen B e trie b s
zu stan d e. A b e r selb st w en n die V erb ren n u n g s
m asch in e m it einem Z w isch en g etrieb e au f die H in terrä d er eines K r a ftw a g e n s w irk t, kan n d u rch vo llk o m m en e A u sb ild u n g des Z w isch en getrieb es u n d beson ders d u rch V e rein fa c h u n g der B ed ien u n g u n d d er S c h a ltu n g d er B e trieb sw irk u n g sg ra d solch er A n la g e n ve rb e ssert w erden .
B e i den m eisten K r a ftfa h rze u g e n w ird heu te ein Z a h n ra d sch a ltg etrieb e m it m ehreren, m eistens 4 S c h a ltstu fe n ve rw e n d e t. D ie U m sc h altu n g vo n einer zu r änd ern G esch w in d ig k e itsstu fe erfo rd ert in der R e g e l d as V erä n d ern der R eg u lieru n g der V erb ren n u n gsm asch in e, d as A b k u p p e ln und A b brem sen des W a g e n la u fs u n d d as allm äh lich e Ü b erfü h ren in den neuen G esch w in d ig keitszu sta n d , H an d h ab u n g en , die n u r ein erfah ren er und geü b ter W a g e n fü h re r ohne w esen tlich e Z eit- u n d E n erg ie v e rlu ste b eh errsch t.
In n eu erer Z e it stre b t m an d esh alb d ahin, den -W a g en la u f d u rch s e lb s ttä tig w irken d e m ech anisch e T rie b w e rk e od er d u rch e le k trisch e K r a ftü b e r tr a g u n g dem F a h r w id erstä n d e m ö g lich st ein fach und s e lb s ttä tig anzu p assen .
B ish e r is t die ele k trisch e K r a ftü b e rtra g u n g in d er W eise an g ew en d et w orden, d a ß die V e r bren n u n gsm asch in e eine D y n a m o a n tre ib t und der in ih r erzeu gte S tro m u n ter en tsprech en d er S c h a l
tu n g in E lek tro m o to ren g e le ite t w ird , die die W a g e n rä d e r u n m ittelb a r od er d u rch Z a h n ra d ü b e rse tzu n g a n treib en . E in e solche K r a ftü b e r
tra g u n g erfo rd ert h ohe G ew ich te und A u sfü h ru n g s
ko sten , w o d u rch die V o rte ile d er ein fach eren S c h a l
tu n g u n d B ed ien u n g a u f gew ogen oder ga r ins G egen te il g e k e h rt w erden . D a h e r h a b en d erartige e le k tris c h e K ra ftü b e rtra g u n g e n , die in A m erik a au ch im S c h iffsb etrieb als Ü b e rse tzu n g zw isch en ra sch la u fen d en D a m p ftu rb in e n und lan g sam lau fen d en
S ch iffssch rau b en a u sg e fü h rt w erden, fü r den A u to m o b ilb etrieb kein e B ed eu tu n g .
In den le tz te n Jah ren is t vo n A m erik a au s eine e le k trisch e K r a ftü b e rtra g u n g fü r A u to m o b ile m it V erb ren n u n gsm asch in e b e k an n t gew orden, b ei d er die L e is tu n g der elektrisch en K ra ftü b e rtra g u n g teile : D y n a m o u n d M otor, nur einen B ru c h te il der L e istu n g sfä h ig k e it d er A n trie b sve rb ren n u n g s
m asch in e b e tr ä g t und tro tzd em die D reh m om en te, den versch ied en en F ah rw id erstä n d en entsprechend, a u sreich en d sich er ü b ertra g en w erden.
In F ig . 2 is t das W esen der n ach den E r fin du n gen vo n En t z und Cr o w n au sgeb ild eten e le k trisch en K r a ftü b e rtra g u n g d a rg estellt. M it der W e lle d er Y erb ren n u n g sm asch in e ist ein D re h g estell fest verb u n d en , w elch es die F eld m ag n ete trä g t, w äh ren d der zu geh ö rige A n k e r des S tro m erzeu g ers G m it dem A n k e r eines E lek tro m o to rs M un d g le ich zeitig m it den a n zu treib en d en H in te r
rä d ern des F ah rzeu g s u n m itte lb a r g e k u p p e lt ist.
D a s F eld g estell des E lek tro m o to rs is t m it d em W a g e n a u fb a u fest verb u n d en . D ieses e lektrisch e T rie b w e rk d ien t im Z u sam m en h a n g m it einer A k k u m u la to re n b a tte rie zum A n lassen der V erb ren n u n gsm asch in e, sowie zu r K r a ftü b e rtra g u n g bei versch ied enen S ch a ltstu fen , fern er zum B rem sen des W a gen lau fs u n d zur E rze u g u n g des B e le u c h tu n gsstro m es. B eim A n lassen w ird A k k u m u lato ren stro m in den S tro m erzeu ger G g e le ite t und d ad u rch ein D reh m o m en t e r
zeu g t, w elch es die W e lle der V erb ren nu n gs- m asch in e in B e w e g u n g s e tz t und den B e trie b d e r V erb ren n u n gsm asch in e ein leitet. A l l m ä h lich ü b e rste ig t die vo n der V e rb re n n u n gsm asch ine au sgeh en d e L e istu n g die d u rch die A k k u m u la to re n v e rm itte lte , und d a d u rch w ird ein die H in terrä d er a n tre ib e n des D reh m o m en t w irk sa m . Je g rö ß er die R e la t iv - g e sch w in d ig k e it zw isch en der m it den H in terrä d ern g ek u p p elten A n k e rw e lle u n d dem m it d er W e lle d er V erb ren n u n g sm a sch in e fe st ve rb u n d e n en F e ld g e s te ll ist, desto stä rk er w ird der Strom , den der S tro m erzeu g er an d as m it dem W a g e n verb u n d en e F e ld g e stell des M otors liefert, u n d d a d u rch w ird au ch im M otor ein Z u sa tzd reh m o m en t erzeu g t, w elch es zu r S teig eru n g der F a h rg esc h w in d ig k e it b e iträ g t.
H a t sch ließ lich die G esch w in d ig k e it der A n k e r w elle die G esch w in d ig k e it d er V erb re n n u n g s
m asch in en w elle erreich t, d an n w ir k t d er gesam te e le k trisch e M asch in en satz n u r n och als e lek trisch e K u p p lu n g , und h ierd u rch e rk lä rt es sich, w aru m d e r e lek trisch e T e il m it einem B ru c h te il d er L e i
s tu n g sfä h ig k e it d er V erb ren n u n gsm asch in e g e n ü g e n d w irken kann. B eisp ielsw eise is t bei einem W a g e n m it Sech szylin d erm asch in e vo n 70 P S der e le k trisch e S a tz fü r eine m ittlere L e is tu n g vo n ru n d 5 P S g e b a u t; es w ird also b ei dieser e le k tr i
s ch e n K r a ftü b e rtra g u n g eine au sreich end e W ir k u n g m it w esen tlich gerin geren G ew ich te n e rzielt .als b ei der bisher üblich en.
D ie besonderen E ig en sch aften d er b e sch rie b e
Heft 40. ] L ö f f l e r : Neue Wege
2 10. 1925 J
nen elek trisch en Ü b e rtra g u n g bedingen , d a ß sie sich w irtsc h a ftlic h n u r fü r v e rh ä ltn ism ä ß ig sta rk e K ra ftw a g e n m it V erb ren n u n gsm asch in en v o n hoh er L eistu n g au sfü h ren lä ß t. B e i kleinen L eistu n g en w ird das elektrisch e G etrieb e, w enn m an z. B . beim F ah ren au f hohen S teig u n gen gen ügend große Ü b ersetzu n gen erzielen w ill, v e rh ä ltn ism ä ß ig zu schw er, das G ew ich t der K ra ftü b e rtra g u n g ste ile und d am it die K o sten zu hoch . E s is t h ier n ich t der O rt, au f w eitere E in ze lh eite n dieser K r a f t ü b ertragu n g einzugehen, d o ch sei n och gesag t, d a ß in n eu ester Z e it b e a b s ic h tig t w ird , d en M o to r M n ich t u n m ittelb a r h in ter den S tro m erzeu g er G zu setzen, sondern ihn in zw ei T eilen in die V o rd e r
räd er ein zubauen und so in ein fach ster W eise V ie rr ä d e ra n trie b m it V ierrä d e rb re m su n g zu er
zielen (Fig. 3).
D ie w irtsch a ftlich e B e d eu tu n g dieser K r a f t ü b ertra gu n g lie g t darin , d a ß der Ü b e rg an g vo n einer S ch altstu fe zu r ändern d u rch V e rstellu n g
der Energiewirtschaft. 825
Fig. 3. Desgl. m it Motoren in den Vorderrädern.
eines ein fach en H a n d g riffs m ö glich ist, d a ß dabei keine K u p p lu n g e n ein- und a u szu rü ck en , keine B rem sen zu b e tä tig e n sind und eine S tu fe sehr sa n ft u n d ela stisch in die and ere ü b erg eh t, so d a ß der W a g e n la u f u n d beson d ers der G a n g der V erb ren n u n gsm asch in e d u rch den Ü b e rg a n g in kein er W eise g e stö rt w ird . D ie e lek trisch e S c h a l
tu n g g e s ta tte t au ßerd em , b eim F ah re n in der E b e n e oder im G efä lle die V erb ren n u n gsm asch in e le ic h t au szu sch alten und den W a g e n n u r d u rch seine M assen w irk u n g lau fen zu lassen, äh n lich dem F re ila u f bei F ah rräd e rn . D e r M otor lä ß t sich dann d u rch die e lek trisch e K r a ftü b e rtra g u n g sofort stoß los und sicher w ied er in G an g setzen. D ie E in fa c h h e it dieser Ü b e rtra g u n g und ihre besondere W ir k u n g g e s ta tte t eine w irtsc h a ftlic h e A u sn u tzu n g und w eitgeh en d e S ch on u n g der V erb ren n u n g s
m asch in e bei gerin gen W a rtu n g s- und R e p a ra tu r
kosten .
Ä h n lic h e W irk u n g en und V erein fach u n g en des W a g e n b e trie b s e rstreb t m an d u rch selb s ttä tig e m echanische K raftü b e rtra g u n g en . B e i jed em K r a f t w ag en sind die ang etrieb en en H in terrä d er m it Fig. 2. Elektrische Kraftübertragung System Cr o w n.
826 L ö f f l e r : Neue W ege der Energiewirtschaft. [" Die Natur- Lwissenschaften
R ü c k s ic h t a u f die d u rch die F ah rb a h n u n eb e n h eiten ve ru rsa ch ten M assenstöße u n ter Z w isch e n sch a l
tu n g vo n F edern m it dem W a g e n g estell ve rb u n d e n (F ig. 4). B e i jed e r E n ergieä n d eru n g d u rch V e r g rö ß eru n g od er V erk le in e ru n g des F a h rw id e r
stan d es W en tsteh en R e la tiv b e w eg u n g en zw isch en W a g e n g estell A u n d H in terach se. S in k t d er F a h r w id ersta n d , so su c h t das W a g e n g estell g egen ü b er der H in terach se z u rü c k z u b le ib e n ; s te ig t d er W id e r
stan d , so su ch t es vo rzu eilen und diese B e w e g u n g s
vo rg ä n g e kan n m an d a zu b en u tzen , versch ied en e Ü b e rse tzu n g e n s e lb s ttä tig ein zu stellen . B e isp iels
w eise kan n m an bei einem W a gen m it R e ib g e trieb e d as eine R e ib ra d gegen ü b er d em än d ern v e rsch ie ben, um die Ü b e rse tzu n g zu ändern , od er m an kan n a u ch v erä n d erlich e Z a h n ra d ü b ersetzu n g en ein sch a lten m it E in ste llv o rrich tu n g e n , w ie sie e tw a bei der S oD E N -Schaltu ng v e rw e n d e t w erden .
F ra n zö sisch e K o n stru k te u re b e n u tzen die er
w ä h n te R e la tiv v e rs c h ie b u n g zw isch en H in te r
achse u n d W a g e n g estell zu r V e rste llu n g vo n M echanism en, w ie T au m elsch eib en , die m it F re i
la u fk u p p lu n g en a u f der H in terach se verb u n d en sind, d era rt, d a ß b ei Z u n ah m e des W id e rsta n d e s W
Fig. 4. Schema der selbsttätigen mechanischen K ra ft
übertragung.
d er A u ssc h la g d er T au m elsch eib e und d a m it die W irk u n g des a u f der H in terach se ang eo rd n eten F re ila u fs v e rk le in e rt w ird . D u rc h die le tz te P a rise r A u to m o b ila u sstellu n g is t besonders das G etrieb e vo n d e L av a u d b ek a n n t gew orden, das eine g an ze R eih e v o n F re ila u fk u p p lu n g en b e n u tzt, u m die gew ü n sch te Z a h l vo n Ü b ersetzu n g en zu erzielen (F ig. 5)-
In and erer W eise gehen d eu tsch e K o n stru k te u re b ei d er L ö su n g dieses P ro b lem s v o r ; ich m ö ch te b eson ders a u f die A rb e ite n vo n O bering. Sc h i e f e r s t e i n h in w eisen , der sch äd lich e S ch w in g u n gs
w irk u n g en in m ech anisch en T rie b w e rk en zu v e r m eiden und M assensch w in gu ngen zu r E n e rg ie ü b e rtra g u n g n u tzb a r zu m ach en such t.
B e i K o lb en m a sch in en m it K u rb e ltrie b w e rk und hin- und h ergeh en den M assen w erd en M assen k r ä fte u n d M om ente p eriod isch w irksam , die u n ter U m stä n d en zu gefäh rlich en S ch w in g u n g sw irk u n g en fü h ren kön nen . D ie E n erg iea b g a b e e rfo lg t in der R e g e l n ic h t g leich m äß ig, und zu m A u sg le ich der D reh m o m en te p fle g t m an ein S ch w u n g ra d zu b en u tzen , dessen Sch w u n gm asse v o n dem ge
w ü n sch ten G leich fö rm igk eitsg ra d e der G esch w in d ig k e itsä n d eru n g d u rch die A b g a b e und A u fn a h m e
vo n L e istu n g b e d in g t ist. D ie ü b lich e A u sfü h ru n g s
form solcher T rie b w e rk e m it w en ig n ach gieb ig en P assu n gen in den G elen k en k a n n b ei A b n u tz u n g zu S tö ß en in den T o tla g e n des T rie b w e rk s fü h ren , die n ic h t n u r F o rm än d eru n gs- und S to ß a rb e it ergeben u n d d a m it E n e rg ie v e rg e u d u n g b edeuten, sondern a u c h B etrieb sstö ru n g e n u n d B rü ch e h e rv o rru fen kön nen .
B e i solch en K o lb en m a sch in en fin d e t eine W e c h selw irk u n g zw isch en der E n ergiea u fn ah m e und -ab- g a b ed es h in -u n d h ergeh en den u n d des u m lau fen d en M assen system s m it den d a b ei u n verm eid lich en E n e rg ie v e rlu ste n s ta tt.
Sc h i e f e r s t e i n b e n u tz t s t a t t dessen das h in - u n d h ergeh en d e M assen system allein d azu , E n erg ie sch w an k u n g en au szu gleich en . Z u diesem Z w eck e w erd en die hin- u n d h erg eh en d en M assen m it elastisch en M itteln ve rb u n d e n und die M assen energie p eriod isch in F ed eru n g sen ergie u m g esetzt, die b ei u n g le ich m ä ß ig e r E n erg iea b g a b e den E n ergie
a u sgleich b e w irk t. A ls elastisch e M itte l kön nen S ta h lfed ern od er G ask issen v e rw e n d e t w erden,
die v e rd ic h te t u n d e n tsp a n n t w erd en ; b eisp iels
w eise k ö n n te m an b ei b e stim m te n K o lb en m a sch i
nen au ch die V e rd ic h tu n g des T re ib m itte ls als F ed eru n g sm itte l b en u tzen .
B e im F ed ersy stem sind w esen tlich geringere M ö glich keiten fü r E n e rg iev erlu ste vo rh a n d en als bei dem e rw äh n ten k o m b in ierten S y s te m ; in der H a u p tsa c h e sind das die ela stisch en W id e rstä n d e bei der B e w e g u n g der F ed ern . W ä h ren d bei dem alte n S y s te m d er E n e rg ie ü b e rtra g u n g m it zw a n g lä u fig hin- u n d h erb ew egten u n d m it u m lau fen d en M assen b eim E n ergiea u sg le ich d er H u b der hin - und h erb ew eg ten M assen ste ts k o n sta n t, aber d ie D reh za h l, also die P erio d e n za h l der S ch w in gu n g, en tsp rech en d d er ve rä n d erten E n erg iea b g a b e v e r ä n d erlich ist, k a n n b eim fre i sch w ing en d en F e d e r
m ech anism u s in fo lg e des E n erg iea u sg leich s d ie P e rio d e n za h l der S ch w in g u n g k o n sta n t bleib en und der H u b , und d a m it s e lb s ttä tig d as Ü b e r
setzu n g sv e rh ä ltn is zw isch en a n treib en d er und ge
trieb en er W e lle, sich en tsp rech en d den versch ie d enen W id e rstä n d e n ändern . D iese E ig e n sch a ft frei sch w in g en d er S y stem e k a n n b ei A n w en d u n g geeig n eter F re ilau fk u p p lu n g en d a zu b e n u tz t w erden, ein fach e m ech anisch e K ra ftü b e rtra g u n g e n , z. B .
Heft 40. "]
2. 10. 1925J
L ö f f l e r : Neue W ege der Energiewirtschaft. 827
fü r K ra ftfa h rze u g b e trie b , zu schaffen, die, elastisch u n d m it gro ß er S ch on u n g der A n trieb sm asch in e w irken d , s e lb s ttä tig verän d erlich e Ü b ersetzu n gen zulassen (Fig. 6).
Fig. 6. Schema der selbsttätigen mechanischen K ra ft
übertragung nach Sc h ie fe r st e in, a H ub der A ntrieb
maschine, b (bzw. c) zur Drehung des Rades wirksamer Hub, a-b (bzw. a-c) Durchbiegung der Feder ent
sprechend dem Fahrwiderstand W.
Z u r K e n n ze ich n u n g der ScHiEFERSTEiNschen B e s tr e b u n g e n sei eine A n w e n d u n g er w ä h n t, w e lch e es g e s ta tte t, die B e trieb sg e sch w in d ig k e it vo n sch w u n grad losen W asserp u m p en w esen tlich zu erhöhen. Solch e P u m p en w erd en als „ D u p le x p u m p en “ fü r K esselsp eisezw ecke w egen ih rer E in fa c h h e it u n d B e trieb ssich e rh eit n och vie lfa c h ve rw e n d e t, sind ab er w egen ih rer geringen H u b z a h l sch w erfällig im B a u und d a m it teu er in den A n sch a ffu n g sk o sten . K u p p e lt m an die p eriod isch hin - u n d h erb ew eg te M asse einer solchen P u m p e m it F ed ern , dann k a n n m an die H u b za h l, b ei v o ll
stän d ige r B e h errsch u n g des V en tilsp ie ls der Pu m p e, ä h n lich w ie b ei P u m p en m it K u rb e ltrie b w e rk und S ch w u n grad m asse w esen tlich erhöhen.
F ü r eine w irts c h a ftlic h e E n erg iea u sn u tzu n g d u rch W ä rm e k ra fta n la g e n is t d au ern d sichere B e h errsch u n g des gü n stigsten W ä rm ezu sta n d es w esen tlich . H ierfü r is t in den m eisten F ä lle n der W ä rm eü b e rg an g d u rch W a n d u n g en in F o rm des W ä rm ea u sta u sch es zw isch en einem heißeren u nd einem k ä lteren M ittel entscheiden d, z. B . bei den V erb ren n u n gsm asch in en die K ü h l W irkung, bei D a m p fk esseln die H eizw irk u n g . D en W ä rm e ü b erg an g bei W ä rm ea u sta u sch vo rrich tu n g e n k a n n m an ab er nur dann zu ve rlä ssig beherrschen, w en n m an die w ärm eü b ertrag en d en W ä n d e d au ern d rein und die B e w e g u n g der w ärm etragen d en M itte l ste ts gleich m ä ß ig erh alten kan n.
In der R e g e l h a n d elt es sich darum , eine b e stim m te W ärm em enge d u rch eine M e ta llw a n d h in d u rch zu fü h ren (Fig. 7), w ob ei jed e r W ä rm esta u in der W an d , also zu hohe T em p e ra tu r t, v e r h ü te t w erd en m uß, d a m it die B e trieb ssich e rh eit der W ä rm ea u sta u sch vo rrich tu n g e n n ic h t ve rrin g e rt w ird ; denn WTärm estau in der W a n d t r it t d an n ein, w en n die S trö m u n g des k ä lteren M ittels irgen d w ie g e stö rt w ird und an der w ärm eab fü h ren d en W a n d seite (T em p eratu r t2) w en iger W ä rm e a b flie ß t,
als au f der h eißen (T em p era tu r t2) zu g e fü h rt w ird . D ies kan n geschehen, in d em sich V eru n rein ig u n gen , z. B . W asserstein , an d er w ärm eab fü h ren d en S eite ansetzen oder D a m p f b lasen d aran hän gen bleib en .
W ä rm estau k a n n a u ch ein treten , w en n m an den W ärm eü b erg an g an der heiß eren W a n d se ite w esen t
lich verbessert, z. B . w en n m an die W a n d o b erflä ch e F x d urch A n b rin g u n g v o n R ip p en v e rg rö ß e rt, ohne d aß m an g le ich zeitig d er d a d u rch in die W a n d ein treten den größeren W ärm em en g e die M ö glich k e it bietet, an der kü h leren S eite län g s d er k le i
neren F läch e F 2 ab zu fließ en . E in B e la g vo n schlechten W ä rm eleitern au f der h eißeren W a n d seite, e tw a vo n R u ß , K ru ste n o. d gl., v e rs c h le c h te rt nur die W ärm ea b g a b e an die W a n d , ohne die W a n d zu gefährden. Im G eg en teil w ird d a d u rch der W ä rm estau b ei gleich er W ä rm ea b fü h ru n g a u f der kü hleren W an d seite verrin g ert.
D as w esen tlich ste ist, m ö g lich st reines W a sser zu verw enden, d a m it kein S ch lam m und keine K ru ste n abgesch ieden w erden, und fü r w irksam en W a sseru m lau f zu sorgen, d a m it sich an kein er S telle D a m p f blasen festsetzen und den W ä rm e ü b e rg an g versch lech tern können. Sch on ein dün-
Fig. 7.
n er A n s a tz v o n W a sserstein in n erh alb der K ü h l
od er H eizräu m e kan n gefäh rlich en W ä rm estau in den W a n d u n g en und sch ließ lich R isse und B rü ch e h e rb e ifü h ren . D ies is t n ich t n u r w ic h tig fü r die K ü h l
vo rrich tu n g en b ei V erb ren n u n gsm asch in en , sondern z . B . au ch fü r K o m p resso ren und V a k u u m p u m p en , fü r die D estilla tion s- und D ep h legm ation sein rich - tu n g en der chem ischen In d u strie, fü r D a m p fk essel und v ie le andere W ä rm ea u sta u sch vo rrich tu n g e n .
E s is t sch w er b egreiflich , ab er T atsa ch e , d aß es h eu te n och große A n la g e n g ib t, deren V e r b ren n u n g sm asch in en m it dem fü r tech n isch e Z w eck e gerade zu r V e rfü g u n g stehenden, m eist unreinen und h a rte n W a sser g e k ü h lt w erden.
Z ah lreich e B rü ch e vo n K ö p fen , D eckeln und Z y lind ern solcher M aschinen sind die F o lge der A b sch eid u n g vo n W asserstein , besonders an den W ä n d en und den D u rch d rin gu n gsstellen des V e r b ren nu n gsrau m es, w o der W ä rm estau so fo rt ge
fäh rlich e Ü b erb ean sp ru ch u n gen der W a n d u n g en h e rv o rru ft. D ie K o sten einer ein fachen W a sser
rein ig u n gsan lage sind gegenü ber den K o sten , die d er E rs a tz gebroch ener M asch inen teile ve ru rsa ch t, versch w in d en d klein, n am en tlich dann, w en n m an in V erb in d u n g m it der WTasserrein igu n gsanlage eine R ü ck k ü h lv o rric h tu n g fü r das heiße K ü h lw a sse r
W ärm edurchgang bei Wärm eaustauschvorrich
tungen.
