Glückauf, Jg. 77, No. 32

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GLUCKAUF

Berg- und Huttenmannische Zeitschrift

77. Jahrgang 9. August 1941 Heft 32

Die deutschen Kunststoffe und ihre A nw endung in der Technik.

Von Dozent Dr.-Ing. habil. H erbert K n a u s t , Breslau.

D ieser A bhaudlung liegt nicht das Ziel zugrunde, Neues iiber die K unststoffe zu bringen. Sie will nur dem Ingeiiieur in g edrangter Form einen G esam ttiberbiick iiber die bisherige Entwicklung und den heutigen Stand der Kunstharz- und K unststofferzeugung verinitteln und die vielseitige A nw endungsinóglichkeit aufzeigen. Bei der stiindig ztinehmenden Ausweitung dieses Sondergebietes und der grofien Anzahl vielseitigster Erzeugnisse ist es fiir den Nichtfachmann schwer, die H erkunft der einzelnen Kunststoffe klar auseinanderzuhalten.

Der B egriff »Kunststoff« umfaBt heute bereits eine Unzahl der verschiedensten W erkstoffe, und es kann mit Sicherheit angenommen w erden, dali uns im Vcrlaufe der sich im besten Fluli befindlichen W eiterentw icklung noch manche iiberraschcnde Ncuschópfungen bevorstehen. Dali auch Lauder ohne D evisennot und ohne Rolistoffknappheit, wie z. B. Amerika, planmaflig auf die Schaffung synthe- tischer hochm olekularer Verbindungen hinarbeiten, ist nur ein w eiterer Beweis fiir die grolie Bedeutung dieser E r

zeugnisse. In Deutschland hat die zielbewufit gesteuerte Rohstoffverteilung im Rahmen des V ierjahresplanes es mit sich gebracht, dali die A nwendungsgebiete fiir die Kunst

stoffe in der ailgemeinen M aschinentechnik und im chemischen A pparatebau wie auch im Hiitten- und Walz- w erkswesen immer vielseitiger und um fangreicher geworden sind.

Verfolgt man die Geschichte der K unstharzstoffe bis zu ihren ersten Anfangen zuriick, so muli man feststellen, dafi die Entwicklung nicht leicht gewesen ist und dali der W eg zu unseren heutigen neuen W erkstoffen einen sehr spriingliaften Verlauf genonunen hat. Schon im Jahre 1S72 entdeckte der deutsche C hem iker von Bayer, dali sich aus Phenolen und Aldehyden unter M itw irkung von geringen Mengen einer Saure harzahnliche Kórper bilden. Er wulite allerdings mit diesen Massen noch nichts anzufangen, da sie entsprechend der damaligen Anschauung sozusagen alle nur denkbaren schlechten Eigenschaften in sich vereinigten. Sie waren namlich nicht nur unloslich und unscbm elzbar, sondern auch sprode, porós und blasig, und schlielilich war ihre H erstellung noch sehr kostspielig. Ais es zu Beginn dieses Jahrhunderts den Chem ikern Baekeland und Łebach gelang, ein technisch brauchbares K unstharz herzustellen, ahnten sie sicher ebenfalls nicht, dali dam it der erste praktische Schritt in einer Entw icklung getan war, die in steter wissenschaftlicher Kleinarbeit zur Schaffung so vieler neuartiger Kunststoffe gefiihrt hat.

In den ersten zwei bis drei jahrzehnten nach 1900 ging die treibende Kraft zur H erstellung von Kunststoffen von der technischen Seite in erster Linie. von der Elektro- industrie aus. Diese verlangte namlich zwecks Steigerung der elektrischen Leistungen besonders feste, und gut isolierende Stoffe. An derartigen Stoffen mangeltc es aber seinerzeit in em pfindlicher W eise, und man kann mit Recht behaupten, dafi ohne die Schaffung geeigneter kiinstlicher lsolierstoffe die Elektrotechnik und der Elektro- maschinei)bau nie in so k urzer Zeit den Aufschwung erlebt hatten, den sie tatsachlich genom m en haben. Die naturlich

vorkom m enden Baustoffe weisen zwar hinsichtlich Isola- tion, W asserbestandigkeit, W arm ebestandigkeit, chcmischer Bestiindigkeit und mechanischer Festigkeit jeweils einzelne gute Eigenschaften auf, sie geniigen aber keinesw egs den ailgemeinen an sie zu stellenden technischen Anspriichen.

Solche N aturprodukte sind Asbest, Bein, Glimmer, ferner die H arze, Holz, Horn und schlieBlich Kautschuk, Mar- mor, Pech sowie Schiefer. Abgesehen von M arniór und Schiefer an Schalttafeln wird man in der Elektrotechnik daher reine N aturprodukte in der Regel nicht f ind eh. Die Verhaitnisse w erden aber sofort giinstiger, wenn aus natiir- lichen Stoffen Vereinigungen bzw. U m w andlungen ge- sehaffen w erden. So fiihrt denn auch der W eg zu den heutigen Kunststoffen iiber das aus dem Rohstoff Holz ge- wonnene P apier sowie den aus Kautschuk hergestellten vull<anisierten Gummi und den Hartgum m i, der lange Zeit das Feld ais Isolierstoff beherrschte. Da aber die h e r stellung von Isolierkórpern aus Hartgum m i langw ierig und teuer w ar, schuf man w eiter die ersten plastisehen Massen, indem man N aturharze bzw. Asphalte und Peche mit Fasern und M ineraltnehlen mischte. Diese Massen waren wohl billiger ais H artgum m i, hatten aber eine geringere Festigkeit und wiesen eine seh r.g erin g e W annebestandig- keit auf, Von diesem Entw ieklungsabschnitt, der ungefahr bis zum ja h re 1920 andauerte, riihrt noch die heutzutage allerdings imm er m ehr verschwindende Ansicht her, daB unter Kunststoffen etwas M inderw ertiges zu verstehen sei.

Es ist naturlich vollkommen abwegig, zwischen den

»Ersatzstoffen« des W eltkrieges bzwr. der damaligen Nacli- kriegszeit und den heutigen hochw ertigen »Austausch- stoffen« im Rahmen des Vierjahresplanes und der Kriegs- w irtschaft etwa einen Vergleich anstcllcn zu wollen. Nach- stehend sollen nun zunachst die wesentlichen G rundlagen d er Kunstharz- und K unststoffherstellung gezeigt werden.

Die A usgangsprodukte fiir die H erstellung der P h e n o - p l a s t e sind die Phenole bzw. Kresole und Form aldehyd (Abb. 1). Die Phenole fiir die Kunstharze sind wichtige Be

standteile des bei der Steinkohlendestillation entstehenden T eeres sowie der G asabwasser. Form aldehyd wird industriell aus den Abgasen der Kohlehydrierung iiber M ethanol durch katalytische D ehydrierung gewonnen. Dabei \vevden M ethanoldampfc vermischt mit Luft iiber ein ais Kataly- sator w irkendes vorgeheiztes Netz aus Silberdriihten ge- leitet. Die Reaktion ist exotherm , der Kontakt bleibt d aher w eiter im Gliihen. Ais P rodukt ergibt sich eine 40«>ige w assrige Losung des Form aldehyds, welche unter dein Namen Formalin in den H andel kommt. Bei entsprechend abgestim m ter Vermischung von Phenolen bzw. Kresolett und Formalin bildet sich nun unter M itwirkung eines Kata- lysators, z. B. Atnmoniak, die Vorstufe des H arześ in sirupartiger Beschaffenheit, und nach erfolgter Eindickung liegt dann die erste Stufe des Phenol- bzw. K resolharzes vor. Dic iibliche Beżeichhung hierfur ist heute Resol. Resol ist fest, IaBt sich aber schmelzen. Bei langerer Erwiirm ung geht es jedoch in ein anderes Stadium iiber, in dem es nicht m ehr sclunelzbar und auch nicht lóslich ist. In dieser Stufe fiihrt das H arz den Namen Resitol. Dieses Erzeugnis quil!t

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nur noch in Fliissigkeiten und wird in der W arnie gumini- artig plastisch. Bei geniigend langer und geniigend hoher Erw arm ung iindert auch Resitol seine Beschaffenheit und geht schlieBlich in Resit iiber, einen unschm elzbarcn, un- loslichen, sclir korrosionsfesten und nicht m ehr erweich- baren Stoff. Der Ubcrgang von Resol in Resit wird mit H artung bczeichnet.

Kohle W a s s e rd a m p f

•Wasserstoff Ammoniak NHj

•Thiohamstoff

Lacke

Papler- Pressmassen kdiicłilen

Pol (opos 1 Hartpopiere

Resopal Watoplast

Prefistiicken werden diese Formcn bis etw a 120teilig aus- gefiihrt, d. h. mit einem Prefidruck gleichzeitig 120 Teile hergestellt. Die Prefiformen sind besonders bei gróBeren Abmessungen sehr kostspielig, da ais Form w erkstoff nur hochw ertiger rostfreier bzw. verchrom ter Stahl in Betracht kommt. Eine G rundbedingung fiir die H erstellung cin- w andfreier PreBerzeugnisse ist aulierdem die standige Pflegc der PreBformen durch Saubcrung und Nachpolieren.

Die Kosten der Forinpressung w erden neben den Form- und Prefistoffkosten noch durch die Prefi- und H artezeit sowie durch die Prefitem peratur und den Prefidruck becin- flufit. Diese drei F aktoren sind in gewrissem Sinne von- einandcr abhangig und miissen miteinaiider in Einklang gebracht werden. Je hoher beispielsweise dic Tem peratur getrieben wird, desto Jdirzer ist dic H artezeit, wobei jedoch eine obere Grcnze durch die erforderliche Form ungszeit und durch das Auftreten von Blasen und Rissen gegeben ist. Diese G renze liegt erfahrungsgem afi bei etwa 180° C.

Abb. 1. H artbare Kimststoffe (Pheno- und Aminoplaste) auf Kohlegrundlage.

Nachdem diese Forschungsergebnisse erzielt waren, schien das Verfahren zur H erstellung von Kunststoffen festzuliegen, denn man w ar nun in der Lage, durch Vcr- mischen von Resol mit Fiillstoffen verschicdenster Art Teile aus Kunststoff in geheizten Formcn herzustellen. Es zeigte sich jedoch bald, dafi das Kunstharz wegen der beim Ver- mischen mit den Fiillstoffen iiotwendigen W arm ezufuhr entw eder vorzeitig oder ungleichmafiig erhartete und in- folgedcssen einen Tei! seiner Bindekraft verlor. Ferner w irkte sich die Lange der H artezeit in der Form im Hinblick auf die W irtschaftlichkcit der F abrikation un- gunstig aus. Diese Nachteile w urden durch die Einfuhrung der »Schnellprefimassen« beseitigt, die eine entscheidende W endung in der K unststoffhcrstcilung herbeifiihrten. Bei diesem Verfahren geht man nicht vom Resol, sondern von einer anderen Harzform , dem sogenanntcn Novolack, aus.

W erden namlich Phenole bzw. Kresole mit w eniger For

m aldehyd, ais zur Resolerzeugung notw endig ist, unter M itwirkung eines geringen Anteiles einer Saure, z. B.

Chlorw asserstoff ^ S alz sau re,'a is K atalysator miteinaiider yermischt, dann cntsteht ein Kunstharz, das auch bei weit- gehender und m ehrinaliger Erw arm ung nicht hartb ar ist.

Es fiihrt den Namen Novolack. Um Novolack zu harten, mufi man ihm erst bestimm te Chemikalien zusetzen, welche das fehlende Form aldehyd im cntscheidenden Augenblick abgebcn und so ein esc h n elle H artung in der Form, also einen Ubergang von Novólack iiber Resol, Resitol in Resit bew irken. Ais H artem ittel wird H exam ethyientetram in be- nutzt, eine V erbindung von Animoniak und Form aldehyd N , (C,;Hio) -f 6 H ,0 , welche erst bei einer T em peratur wirksam wird, die wesentlich iiber dem Schm elzpunkt vOn N ovolack liegt. Jetzt kann also Novolack olme G efahr einer vorzeitigen H artung geschmolzen und mit den Fiillstoffen und dem H artem ittel yermischt w erden; denn erst bei der hohen T em peratur in der Prefiform w ird infolge W irksam - w erdens des H exam ethylentetram in der Novolack auf schnellste W eise in Resit umgewandelt. W egen der fiir die H artung crforderlichen kurzeń Zeit fiihren diese Massen den Namen Schnellprefiniasscim. Ihre erste Anwendung fiillt etwra in das Jalir 1927. Erst durch diese Schnellprefi- massen w ar eine wirtschaftliche M assenanfertigung móg- lich. Die bisher iiblichen yon Hand zu óffnenden und zu schliefienden Formen wurden hierbei durch halbselbst- tatige Formcn ersetzt, die, an der Presse befestigt, von ihr geoffnet und geschlossen w erden (Abb. 2). Bei kleineren

Abb. 2. 1000-t-Presse fiir grofie W erkstiicke. H erausnehm en des fertigen Prefiteils.

Anderseits wird die H artezeit um so langer, je niedriger man die Tem peratur wahlt. U nterhalb von 114° C findet jedoch bei den Schnellprefimassen eine H artung iiberhaupt nicht m ehr statt, und auch zwischen 114° und 150° C erhalt man noch keine guten Festigkeitseigenschaften. Ais giin- stigste T em peratur haben sich etwa 165° C erwiesen. Dic erforderliche Prefizeit bis zur geniigenden Aushartting liifit sich aber selbst bei dieser T em peraturgrenzc yon 165°

nicht etwa mathem atisch festlegen, sondern mufi auf Grund yon Erfahrungen durch den Fachmann von Fali zu Fali bestimnit und kann nur beim Pressen selbst berichtigt werden. Aus diesem G runde ist bei der Kunstharzpresserei auch eine einwandfreie V orkalkulation aufierst schwierig durchzufiihren, zumal die H artezeit nicht nur von der Tem peratur, sondern aufierdem noch von der Starkę des Prcfi- teiles und dem Verhaltnis »Oberflache zu Volumen« ab- liangig ist. Bei der aufierst geringen W arm eleitfahigkeit der Kunstharzprefimassen, welche etwa nur 1/300 von der des Stahles betragt, ist namlich eine entsprechende Zeit fiir die yollkom mene Durchhitzung erforderlich. Ebensowenig wie die Hal-tezeit ist der dritte H erstellungsfaktor, der Prefidruck, auf niathem atische W eise erfafibar. Seine Grofie wird namlich einnial von den Eigenschaften der Massen selbst, dann aber auch durch die Prefitem peratur und durch die Form des Arbeitsstiickes entscheidend beein- flufit. Die Betriebsdriicke schwanken zwischen 150 bis 600 kg/cm*, w'obei im allgemeinen die gróficren Prefiteile hóhere spezifische Drucke yerlangen. Das wird ohne weiteres yerstandlich, wenn man bedenkt, dafi beim Ver- arbeiten der Schnellprefimassen die Randschichten schon

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GróBen annehmen. A hb.3 veranschaulicht beispielsweise eine 5000-t-Presse.

Abb. 5. Arbeitsweise einer Strangpresse

Hand in Hand mit der Verfeinerung der Arbeits- verfahren und der w erkstoffeigenen F orm gebung giug cnt- sprechend den sich steigernden Anforderungen eine standige Verbesserung der Mischnngen fiir die Prefimassen vor sich. H atten die ersten Isolationsstoffe aus T eer bzw.

Asphalt und A sbestfasern z. B. eine Biegefestigkeit von nur 150 kg/cm 2, so weisen die Kunststoffe mit Oewebe- fasern heute eine solche bis zu 1200 kg/cm 2 auf. Die »geschichteten« Kunststoffe gehen in der Biegefestigkeit sogar bis zu 3000 kg/cm 2. Aufierdem sind die neueren Stoffe z. T. auch kerbzah, sehr w arm ebestandig und fast durch*

w eg w iderstandsfahig gegen chemische Eińflusse.

Ab 1910 setzte die Typisierung der auf dem M arkte befindlichen K unststoffe ein. Sie w urde von der »Tcch- nischen Vereinigung der Fabrikanten guinm ifreier Isolier- stoffe« durchgefiihrt, die unter standiger Uberwachung des staatlichen M aterialpriifam tes in Bcrlin-Dahlem steht. Die verschiedenen Kunststoffe w urden nunm ehr in Typenlisten erfafit, nach denen sie bestimm te M indestw ertc der Biege

festigkeit, Schlagbiegefestigkeit, ferner der K erbzahigkeit, W iirm ebestandigkeit, O lutfestigkeit und der elektrischen Eignung aufweisen mussen. Es w urden dam it zum ersten Małe bestim m te gew ahrleistete M indestw erte fiir die Kunst

stoffe herausgestellt, mit denen der V erbraucher bzw. der K onstrukteur ohn eG efah r rechnen konnte. Die Typisierung fiihrte schliefllich zu der beabsichtigten Ausweitung der Anwendungsgebiete. Die sogenannten Schichtstoffe sincl allerdings in diesen Listen nicht enthaltcn. Diese Schicht

stoffe, weiche aus zusam m engeprefiten, harzgebundencu Papier-, Gewebe- oder H olzfurnierlagen bestehen, wurden ab 1024 neben den Kunstprefistoffen entwickelt und er- lebten ihren Aufschwung ebenfalls mit der Schaffung der schnellhartenden H arze. Ein heute mechanisch g uter Kurist- stoff ist beispielsweise ein Schichtholz mit Namen Lignofol, das eine Biegefestigkeit yon etw a 2500-3000 kg/cm 2 auf- weist. Es ist der gegebene W erkstoff fiir geriiuscharme Zahnrader, Die Schichtung ist in Abb. 6 gut erkennhar.

Abb. 3. 5000-t-Presse,

Die A bhangigkeit des erforderlichen PreBdruckes von der Form des Arbcitsstiickes geh t aus folgendem einfachen Beispiel hervor. Ein W erkstiick mit geneigten W anden etwa in der Form, wie es in Abb. 4 b dargestelit ist, wird mit einem geringeren PreBdruck herzustellen sein ais ein gleich grofies und gleich schweres W erkstiick mit senk- recht zum Boden gefiihrten Wiinden nach Abb. 4 a. Im zweiten Fal! mufi namlich die Prefim asse bereits voin Be

ginn des PreBvorganges an in die gleichbleibenden engen Schlitze gedriickt w erden. Bei der schriigen Anordnung der W andę dagegen entsteht die diinne W andung erst bei voll- koininenem SchluB der Form, und die Masse ist daher hier leichter verpreflbar. D erartige Eińflusse d er Form gebung auf den PreBdruck sind m annigfaltiger Art. Die prefi- gcrechte G estaltung von Kunstharzteilen śetzt deshalb eine groBe praktische Erfahrung voraus, Auf Grund der g e

wonnenen Erkenntnisse hat sie schlicfilich zu einer w erk

stoffeigenen Form gebung gefiihrt, die sich allerdings nicht nur auf die Verarbeitung, sondern auch auf die zulassigen Beanspruchungsarten des fertigen W erkstiickes in der Kon- struktioń bezieht.

Abb. 4a und 4b. A bhangigkeit des PreBdrucks von der Form des W erkstiicks.

Eine w ertvolle Erw eiterung erfuhr die V erarbeitung der hartbaren K unstharze durch die H erstellung von Rohren und Profilen mit Hilfe von Strangpressen. Die Prefiśtoff- mischung wird hierbei getnafi Abb. 5 nach jedem Riickgang des PreBstempels in die Form der Presse gefiillt, darauf zusammengepreBt und gegen den bereits hergestellten PreBling gedriickt. D er T em peraturverlauf in der Form und die abgestim m te V prschubgeschw indigkeit fiihren eine gute Erhartung des Kunststoffes beim D urchgang durch die Form herbei, w obei sich der neu hinzukom m ende PreBling innerhalb der Form mit dem vorhandenen verschweifit.

Abb. 6. Zahnrader aus Lignofol.

Infolge seiner annahernd hom ogenen Festigkeitseigen- schaften erfordert Lignofol keine Biichsen und keine seit- lichen Einfassungen, wie es bei Rohhaut der Fali ist. Es vor dem Abschlufi der V erform ung harter w erden ais dic

Kernteile, und zw ar infolge der unm ittelbaren Beriihrung mit den heifien Form w anden. H ier mufi die ungleichmafiige Plastizitat durch einen grofien PreBdruck ausgeglichen werden. Die Form wird dann in kiirzester Zeit von der Prefimasse ausgefiillt. Diese Krafte kónnen bctrachtliche

T rotz der unterbrochenen H erstellungsw eise erhalt man also durchlaufende Profile. In einer einfachen Form kónnen bis etwa 30 cm Lange je min hergestellt w erden. Neben vollen Profilen lassen sich nach diesem V erfahren nahtlose Rohre, U-, L- und andere Form profile sowie schmale Platten von mehreren Metern Lange erzeugen.

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kann genau so wie ein Gufieisenrad montiert werden. Die Bearbeitung des Lignofols erfolgt spanabhebend am besten mit W idiastahl. Fiir die Zahnrailbcrechnung kónnen die W erte fiir GuBeisen zugrunde gelCgt w erden, wie das Dia- gramm in 'Abb. 7 erkennen laBt; in welcheni der W ert

P P

c = r-r- = -— in kg/cm - in A bhangigkeit von der Uiii-

b • t i[t • t 2 b 6

fangsgeschw indigkeit in m/s fiir Ronhaut, N ovote\t, Lignofol und GuBeisen aufgetragen ist. Lignofol' w urde gegeniiber den hierfiir ebenfalls angew endeten H art- geweben solange ais besonders w ertvoll bevorzugt, bis es gelungen war, bei der H erstellung der H artgew ebe die Baumwolle durch Zellwolle zu ersetzen. Heute kónnen auch dic Hartgew ebe aus Zellwolle ais vollw ertig bezeichnet werden und haben ihre Eignung in jed er Beziehung er- bracht.

Eine besondere Ver\vendung finden die reinen Harn- stoffharze noch zur H erstellung von Schaum kórpern fiir dic W arm eisolierung bis 150° C sowie zur Schalldampfung.

Die Schaum kórper erhalt man dadurch, daB man dem Harz bei der Kondensatión Schaumstoffę zusetzt. Das spęzifische Gewicht des Schaumes betragt je nach seiner Herstellung 10-300 l<g/m:1, und seine W arm eleitzahl liegt bei etwa 0,03 kcal/m, m2, °C , h. Kieselgur besitzt bei einem Raum

gewicht von 100 kg/m '' eine W arm eleitzahl von etwa 0,037.

Aus diesem Vergleich laBt sich schon die Giite des Schaum- kórpers erkennen. Der Schaumstoff kommt sowohl ais Schwamm wie in Flocken oder zusammengepreBt in Form von Platten zur Vcrwendung. Erw ahnt sei, dali die Knitter- freiheit der Kunstseide auf einem geringen Zusatz von H arnstoffharz beruht.

Abb. 7. W ert/iffcr c fiir Zahnrader aus versćhiedenen W erkstoffen.

Neben den »PhenopIasten«, das sind also alle jene Kunststoffe, die auf der Vęrbindung Phenol -;-Formaldehyd basieren, bestehen noch sogcnannte » A m in o p la s te « . Ihre Entdeckung geht auf das Jalir 1009 zuriick. In diesem Jahre w urde erm ittelt, dal! auch H arnstoff und Form aldehyd unter bestim m ter Behandlung ein Kunstjiarz ergeben, das /udem Ypllkommen farblos ist. In Abb. 1 ist die Entstehung des H arnstoff es kurz angedeutet. Seine Gewinnung erfolgt auf synthetischcm Wege. Im G enerator reagiert Kohle mit W asserdampf zu Kohlenoxyd und W asserstoff. C -j-i LO CO | 2 H; Dieser V organg ist das sogcnanntc Kaltblasen.

Beim 1 leiBblasen des G enerators verbrennt Kohle mit Luft zu Kohlendioxyd, wobei Stickstoff gew onnen wird.

C Luft C O . - N oder bei G egenw art von grobei Fcuchtigkeit : C Luft y 20 H 2C 0 34 N. Stickstoff und W asserstoff w erden der Aninioniaksynthcsc zugefiihrt, es wird N H S gebildet. Dic technische Gewinnung des Harn- stoffes geht nun darauf hinaus, daB Kohlendioxyd und Ammoniakdampf unter Druck bei etw a 130° C yereinigt w erd en :

H..CO. 2 ■ N H , OC ( N H . , ) 2 - H..O oder C Ó j : 2 • N H 3 OC (N H ,) ; H20 .

U nter M itw irkung yon Thioharnstoff SO (NH2) 2 lassen sich ebenfalls schnellhartende und w asserfeste K unstharze lier- stclleu. Nach einer langeren Entw ićklungszeit kam en im Jahre 1927 schliefllicli Kunststoffe unter dem Nameu 1’ollopas und Resopal auf den M arkt, dic sich dadurch aus- zeichhen, dafi sie sich infolge der Farblosigkeit des Harn- stoffharzes in den reinsten und hellsten Farben erzeugen lassen. Da aber die Aminoplaste m ehr ais doppelt so teuer sind wie die Phenoplaste, werden sie in der Technik nur erst dort vcrwendet, wo es auf móglichst schóne und licht- bestiindige Farben ankom mt, also in erster Linie bei, der H erstellung von G ebrauchsgegenstanden (Abb. S).

>8-fache >łO%ige w assrige Losung des W asser- Formaldehyd CHOH = Formalin menge »

5%ige Formaldehydlosung K unsthorn

Galatith Hornit Syrolet

Abb. 9. Kunststoffe auf M ilchgrundlage (Kasein).

Ober das l lerkom m cn der wichtigsten Kunststoffe, die auBer den Pheno- und' Aminoplasten zur Zeit noch bestehen, geben die schematischen D arstellungen Auf- schlufi. Abb. 9 handelt von der Erzeugung des K u n s t h o rn es. Seine H erstellung geh t von der Magermileli aus. Dic Milch w ird hierbei zunachst auf 35« erwiirmt und dann Lab zugesetzt, ein Ferm ent aus dem Kalbermagen, welches die G erinnung der Milch herbeifiihrt. Nach einer gewissen Zeit fallt das Kasein aus, das dann von der Molkę getrennt, getrocknet und gebrochcn wird. In dieser Form gelangt es zu den K unsthornfabriken, um dort fein

Abb. S. Prefiteile aus Pollopas.

Die phenoplastischen und die am inoplastischen Massen sind also hiirtbare Kunststoffe, welclie bei Erwarm ung nicht m ehr weich w erden, sondern bei Oberhitzung ver- kohlen. Im G egensatz zu ihnen stehen die therm oplastischen Stoffe, die bei unzulassig hoher T em peratur plastisch er- weichcu. Damit sind nicht n ur die alteren, noch heute in besonderen Fallen verwendeten Kunststoffe gem eint, sondern auch viele der neuesten, vom Athylen und Azetylen abgeleiteten Stoffe. Diese neuesten Kunststoffe stehen zwar heute erst am Beginn einer Entwicklung, welclie die pheno- und am inoplastischen Massen bereits hinter sich haben.

Es hat sich aber schon jetzt erwiesen, daB auch diese Stoffe die dcnkbar vielseitigsten Verwendungsmóglicli- keiten biefen.

Milch Magermilch’

' Kasein

Kohle

~ T ~ C0+2H?

-M ethano l [CHsOH]

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gem ahlen zu werden. Fiir die V erarbeitung wird das KaseinpuWcr in W asser aufgeąupllen und mit besonderen Zusatzen, wie Hiirtebesćhleuniger, W eiclimaeher und Farb- stoff, vermisclit. AuschlieBend findet dann eine gute D urchknetung sowie die V eraibeitung in Formen statt.

Das Ende des F ahrikationsganges bilden die H artung in einer etwa 5'Yoigen w assrigen F orm aldehydlosung mul die Trocknung des zunachst noch 20—I0»/o W asser enthal-.

tenden Kunsthornes auf 10 12°/o. Kunsthorn ist fiir tech

nische Zwecke jedoch w enig brauchbar, weil der W erk

stoff leicht W asser aufnim int und ąuillt, also stark arbeitet.

Abh. 10 zeigt im Schema den Entw icklungsgang der verschiedensten K u n s t s t o f f e a u f H o l z g r u n d l a g e . Bekanntlich ist im H o l/ Zcllulose ais G eriistsubstanz in groBtcm AusmaBe enthalten. Um Zellstoff industriell /.u gewinnen, miissen zunachst die hauptsachlicheu Frenul- stoffe, wie Lignin, Holzgum m i und H arze, voin Zellstoff getrennt werden. Die AufschlieBung der Zcllulose geschieht heute hauptsachlich durch Kalziiimbisulfit Ca(H SO ;ł)2. H ol/

wird dabei in zerfaserter Form mit einer Lósung vou Kalziiimbisulfit langere Zeit durch iiberhitzten Dainpf bei einem Druck von m ehreren Atmosphiiren erhitzt. Der sich im Verlauf dieses Vorganges absetzende Zellstoffbrei wird griindlich gew aschen, darauf mit C hlorkalk gebleicht und schlicBlich zur T rocknung auf D rahtgew ebe aufgetragen.

Aus Z ellstoff ais A usgangsprodukt kónnen nun die ver- schiedcnsten Kunststoffe licrgcstellt w erden, wic z. B.

Vulkanfiber. G eschichtetc Bahnen aus ungeleim tcm Papier werden hierbei unter Druck durch eine w arm c Zink- chloridlosung bzw. Schwefelsaure gezogen. Nach crfolgtcr Quellung und Binduiig des Stoffes mufl das uberschussige Zinkchlorid bzw. die Schwefelsaure gut ausgewascheu werden. Dieser WaschprozeB und dic sich anschlieticnde Trocknung erfordern je nach Starkę der Platten m ehrere Wochen bis zu m ehreren Monaten. Die Verwendungs- m óglichkeit von V ulkanfiber ist sehr vielseitig. Allgemein bekannt ist z. B. die H erstelhing von Koffern aus Vulkan- fiber. Abb. 11 zeigt Bchalter fiir die Tektilindustrie.

Holz

— Z e lls to ff

Zinkchlorid- Natronlauge - -Schwefel- ■Essigsaure- oder Schwe- •Schwefelkoh- sau rełS al- anhydrid

felsdure lenstoft petersaure ♦Schwefel

saure

E s s ig saure

G equollene Z ellulose

Yiskose

Vulkanfiber Zellgtas

Dynos |

C e i l o p h o n

Kunstseiite

■Zellulose- Zellutose- n itrat a z e ta t

Zellulose - triazeto t

♦ Gips

Trciit

• Benzol Alkohol > Alkohol Kampter * Kampfer

Triazetallolie [fiir Kabel - Zelluloid Ceiton Industrie)

Ecaril Zellwolle

Abb. 10. Kunststoffe auf H olzgrundlage (Zellstoff).

Ober die Entstehung der w eiteren Kunststoffe sei noch folgendes kurz angegeben. Der W eg zu Zelluloid fuhrt iiber Zelluloscnitrat, das m it Alkohol und Kampfer ver- arbeitet wird. Auch der W erkstoff T rolit entsteht aus Zelluloscnitrat, welches mit Gips uud anderen Mineralien zusammen mit Losungsmitteln vcrknetet wird. W eiter ist noch Cellon zu crw ahnen, das aus einer Vereinigung von Zelluloseazetat mit Benzol, Alkohol und Kaiupfer entsteht.

Die Triazetatfolicn schlicBlich, die ais isolierende Kabel- um m antelung Verwcndting finden, w erden aus ZeUuIose- Triazetat licrgcstellt.

Ko h l e

Benzol CeH«

— AlhyfenCjHi Aluminium - Chlorid Athylbenzol

K o k s

1

- G e b r a n n t e r K a lk C a O

Vinylbenzol

•Styrol — Buladien CHjCHCHCHi"

Polyslyrśl

Trohlul 51vroile3<

Koiziumkarbid

CaCj

]

■W asser

A z e t h y t e n C2H2

BunaS

- — Azetaldci Emuigier-

mittel

Akrylsaurecsler —11—Vinylchlond

ł tt |

PotyaKryl- Mischpoly- Po!yvinil- saureesler merisat chtorid

l

ł i

Pleaigum Mipplam Vinifol Astiynlon Igelit

—Azefaldehyd HjC-CHO MelhaKryl-

ł

saureester PoSymetti-

f

aKrylsaaressIer P{ęxigłqsł

1

Vmylazetaf

Polyviny( - azetat

t

Polyvtnyl alkohol

t

Sit ber schla uch

Abb. 11. Behalter aus Yulkanfiber fiir die Textilindustrie.

Abb. 12. Therm oplastische Kunststoffe auf Kolilegrimdlagc.

Die neuesten und bekanntesteii K u n s t s t o f f e l l i e r m o - p l a s t i s c h e r A rt sind in Abb. 12 schematisch aufgefiihrt.

V orausgeschickt sei, dali die Prozesse, welchc sich bei dci Entstehung dieser Kunststoffe abspieleu, mit zu den schwierjgsten und auch teilweise zu den noch nicht vollig geklarten chcmischcn V organgęn gehóren. Fm Rahmen dieser allgem einen Obersicht sollen daher die einzelnen Entw icklungsgange nur angedeutet werden. Die Erzeugung aller dieser Kunststoffe wird von dem einen V organg be- herrscht, den man mit Polym erisation bezeichnet. D arunter ist, einfach ausgedriickt, die Zusam m enlagerung m onom erer Molekiilc zu M akrom olekillen zu verstehen. W ahrend die niedcrm olekularen Molekiilc n ur aus wenigen hundert Atoinen aufgebaut sind, bestehen die hochm olckularen organischen Molckiile aus v.ielen Tausenden bis zu Milfionen yon' Atomen. Zum Vergleich sei bem erkt, daB durch Polym erisation M olekulargewichte bis zu 8U0000 hergcstellt worden sind, wahrend. man durch Polykonden- sation, die z. B. der Bildung der Pheno- und Aminoplastc bei der H artung zugrunde liegt, bis jetzt M olekular- gew ichte bis etwa 30Ó00 zustande gebracht hat. Von der GróBe der Molckiile und ihrem Aitfb.au hiitigen unter anderem dic Lóslichkeit, die W arm ebcstandigkeit, die Zahigkeit, die Elastizitat, die H artę und die ZerreiBfestig- keit der Verbinduug ab.

Der eine W eg zu diesen therinoplastischen Kunst- stoffen fuhrt von den A usgangsprodukten Kohle und gebrannter Kalk iiber Azetylen. (Abb. 12.) Durch Anlage- rung von Salzsaure an Azetylen mit Hilfe eines Kataly- sators entsteht Vinylchlorid, welches durch Polymeri- sation in Polyvinylchlorid, ein weifies Pulver, ubergefiihrt wird. Die daraus hergestellten P rodukte, wie Igelit und Yinifpl, dienen ais Isolierstoffe. U nter M itwirkung von Blausaure erhalt man aus Azetylen iiber Azetaldehyd M ethakrylsaureester und schlicBlich Polym ethakrylsaureester, aus dem unter anderm Plexiglas hergcstellt wird.

Die vielseitige A nwendung dieses Kunststoffcs ist heute allgem ein bekannt.

Durch A nlagerung voti Essigsaure an Azetylen und spater Alkohol ergibt sich ferner Polyvinylalkohol ais fcineś Pulver, das zur H erstelhing des ben/infesten »Silber- schlauches« dient. In Abb. 12 sind auBerdem noch einige

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Athylenpólymensate angegeben. Wic ersichtlich, entsteht aus der Anlagerung von Athylen an Benzol iiber Alu- niiniumehlorid ais Katalysator Athylbenzol. Durch De- hydrierung bildet man hieraus das Yinylbenzol Styrol, das zu Polystyrol polymerisiert. Aus Polystyrol werclen u. a. das durchsiehtige Trolitul und das'Styroflex gewonnen, die beide gute elektrische Eigenschaften aufweisen. Eine besondere G ruppe bilden noch die sogenannten Miscli- polymerisate, hier z. B. aus Akrylsaureester und Vinyl- chlorid abgcleitet. Eines dieser Erzeugnisse ist das Produkt Mipolam, welches sich ais bestyerwendungsfahig in der chemischen Verfahrenstcchmk iiberall dort erwiesen hat, wo nicht zu holie Tem peraturen auftreten. Besonders in seiner Eigenschaft ais Ausfutterim gswerkstoff gestattet es im chemischen Apparatebau in vielen Fallen zum Teil sehr teure und im Hinblick auf die Rohstoffwirtschaft knappe W erkstoffe durch andere und auch billigere zu ersetzen, welehe nur den entśprech enden Festigkeitsanspruchen geniigen mussen.

Der Vollstandigkeit halber ist in Abb. 12 noch der Ent- wicklungsgang einer Bunasorte, Buna S, ais Miśchpoly- merisat aus dem vom Azetylen abgeleiteten Butadien und Styrol angegeben.

Die meisten in der. Maschinenteclinik vcrwendeten Kunststoffe sind phenoplastische PreBmassen, Hartgewebe, H artpapiere und Kunst harz-Sch ich thólzer. Namen wie Trolitax, Novotext, Turbax, Trolifan, Turbonit, Pertinax und Lignofol sind heute schon bekannte Begriffe. Ungliick- seligerweise haben sich dic einzelnen die Kunstharzstoffe yerarbeiterulen Pressereien jeweils besondere Phantasie- namen erdacht, welehe schlieBlich. zu einer heillosen Ver- w irrung gefiihrt haben. So gibt es z. B. an 200 Namen fiu KunstharzpreBstoffe, an 20 fiir H artpapiere und etwa 15 Bezeichnungen fiir Hartgewebe. Es sind daher Schritte eingeleitet worden, die zu einer einheitlichen Bezeichnung gleichartiger Stoffe fiihren sollen.

Die Anwendung der Kunststoffe in der Praxis liilit eine auBerordentliche Vielfaltigkeit in der Foringebung er

kennen. W ahrend die PreBmassen und die H artpapiere bei der Verarbeitung in PreOformen bzw. auf Wickel- maschinen ihre endgiiltige Form erhalten, werden die H art

gew ebe zum Teil noch einer spanabhebcndeli Bearbeitung unterworfen. Die geschichteten Fiillstoffc .bei diesen Hari- gew eben lassen nur eine begrenz.te Foringebung durch Pressen zu. Dort, wo auch bei Aussparungen und Ein- ziehungen ein Durchschnetdcn der Gewebeschichten yermieden werden soli, werden besondere Herstellungs- verfahren angewendet, welehe durch Einlagen und Vor- forniung einzclncr Schichtungen die gewiinschte Form- gebung durch Pressung ermógiichen. Die aus H artgewebe hergestellten Schrauben sollen nicht etwa schlcchthin die Stahlschrauben ersetzen, sondern sic finden ais isolierendes und korrosionsfestes Maschinenelement dort Anwendung, wo es die vorliegende Reanspruchung zuliilit. Das gleiche gilt fiir ahnlichc Teile.

Die Giite der einzelnen Kunststoffe und ihr gutes Ver- halten in besonderen Anwendungsfallen werden dazu fiihren, daB sie auch nach Beendigung der Rohstoffwirt

schaft an rielen Stellen w eiter yerwendet werden, aii denen dies friilier fiir ganz untnóglich gehalten wurde. Ein kenn- zeichnendes Beispiel fiir dic gute Eignung der Kunstharz- PreBstoffe ist der Ersatz der Bronzelagerschalen durch Kunstharz-PreBstofflagerschalen bei W alzwerken, der ja schon lange Zeit vor dem zweiten Vierjahresplan nacli ein- gehenden Untersuchungen an einzelnen Stellen durchgefiihrt wurde. Diese Lager erweisen sich bei den vor- liegenden Verhaltnissen den Bronzelagern nicht nur gleichwertig, sondern hinsichtlich Lebensdauer und W irt

schaftlichkeit sogar iiberlegen. Die Eigenart der neuen W erkstoffe erfordert aber, wie bereits heryorgehoben, eine angepaBtc Foringebung der Lagerschale sowie eine besondere Kuhlvorrichtung. W ahrend namlich bei den Bronzeschalen die in der Lagerlaufflache entstehende

Reibungswarme und die in den Zapfen geleitete Warnie durch die Lagerschale nach auBen abgefuhrt wird, ist dies bei der Lagerschale aus Kunststoff wegen der schlechten Wiirmelcitfahigkcit nicht móglich. Hier muB jegliche W armestauung durch eine stiirkere, besonders angepaBtc Kiihlung yerinieden werden. Hinsichtlich der Foringebung der Schalen seien hier nur einige kurze Hinweise gegeben.

• Man darf die Lagerschalęn einmal nicht zu lang ausfiihrcn, um Kanteiipressungen zu ver:meiden und dadurch órtliche Dberhitzungen zu unterbinden. Zum andern ist durch reicli- liclies Abrunden der Kanten jede Biegungsbcanspruchung nach Móglichkeit auszuschalten. Bei richtiger Foringebung und einer zweckmaBigen Anordnung der W asserkiihlung crfiillt das Kunstharz-PrcBstofflager dann alle Bedingungen, welehe bcispielsweise an ein W alzenzapfenlager hinsichtlich Uncmpfindlichkeit gegen rauhe Behandlung sowie im Hin

blick auf eine móglichst lange Lebensdauer gestellt werden.

Die Kunststoff-Lagerschalen bestehen dabei fast durchweg aus PreBmassen mit breiten Gewcbe- oder Papierschnitzeln ais Fiillstoffe. Sie besitzen gute Fcstigkeitseigenschaften und geringe Reibungswerte, die in der Regel in den Grenzen zwischen 0,01 und 0,02 liegen. Die giinstige W irkung des KunstharzpreBstoffes auf die Herabsetzung des VerschleiBes auch beim Auftreten gróBerer Ver- unreinigungen veranschaulicht besonders eindrucksvóll Abb. 13 *. Einige gebrauchliche Formen der Lagerschalen zeigt schlieBlich Abb. 14.

A StalUza/ifcn und GujUagerschale, H — Siahlżapfen und Kuristharzlagerschale.

Abb. 13. Stahlzapfen und Lager

einer Zenienttransportschr.ecke nach 500 Betriebsstunden.

Abb. 14. Lagerschalen und Lagerbuchsen.

Nicht ganz so gunstig wie bei den Walzenzapfen- lagern liegen die Verhaltnisse bei anderen Lagern, bei denen nicht in so rcichlichem MaBe oder iiberhaupt nicht

1 D em ag-N achr. 13 (1939),N r. 1.

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mit W asserkiihlung gearbeitet werden kann. Hier muli die entsteliende W arnie durch Druckól abgefiihrt werden.

So hat das K unstharz-Prefistofflager z. B. im Elektro- motorenbau noch keine V erbreitung gcfuiiden. Ganz abgesehen davon, dali die hier iiblichen W alzlager dic denkbar geringste W artung veriangcn, sind die Kunśtharz- Prefistofflager bei den M otoren, bei denen G leitlager in Frage kommen, auch aus einem anderen G runde bis jetzt nicht anwendbar. Die Erreichung cines gerauśchloscn Laufes crfordert namlich die Inriehaltung eines kleinst- inoglichen Lagerspielcs. Dieser Fórderung stehen aber die Bedingungen fiir ein einwandfreies Verhaltcn der Kunst- liarz-Prefistofflager entgegen, welche ausreichendes Lager- spicl verlangen. Daher muli zur Zeit die Anwendung der Kunststofflager auf dem G ebiet des Elektrom otorenbaucs

noch zuriickgestellt werden. Ahnlich liegen die Verhalt- nisse im Prazisionsgetriebebau.

Abgesehen von den angedeuteten Fallen und noch einigen anderen Ausnahmen haben aber die Kunststoffe heute schon, eine grolie V erbreitung gefunden. Sie be- wahren sich durchweg, nachdem man es vor allem auch verstandcn hat, ihren Eigenarten durch konstruktive Mafi- nalunen w eitestgehend Rechnung zu tragen.

Die zur Zeit stattfindende E rrichtung eines V ierjahres- plan-lnStitutes der Ktmststofforschung in Frankfurt (Main) laBt das Bestrcben erkennen, die Anwendungsgebiete der Kunstharzstoffc zu yergroliern und die Erkenntnisse iiber ihr Verhalten durch eingehendere wisscnschaftliche For- schung zu vertiefen.

Diesel- und Akkumulatorlokomotiven fiir den Betrieb untertage.

Z u s c h r if te n an die S c h r if tle itu n g .

(Ołine V erant\vorllichkeit d er Scliriftlciłung.)

(Schluli.) S te ll u n g n a h m e d e s O b c r i n g e n i e u r s K. D a r iu s zu

d e r E n t g e g n u n g vo n D r .- I n g . H. K ocii.

Die A ntw ort auf meinc Entgegnung zeigt ein recht be- friedigendes Ergebnis. Besonders cingangs wird unter An- fuhrung von Stellen der Urschrift nach/uw eisen versuclit, wie gut inai| es mit der Beurteilung der Dicsellokomotive gemeint habe. Man kann diese Zugestandnisse, weil sie vom Autor selbst hcrauśgestellt w urden, wortlich nchinen und z.ugunsten der Diescllokomotive verbuchcn.

Was aber sollen schon diese nachtraglichen Heraus- stcllungen bedeuten, wenn man sie im Rahincn und in der

»Tonart« des U rsprungstextes w ertet? Sicher ist, daB sich meine Zuschrift eriibrigt hatte, wenn das Fiir und W idcr von Yornherein unzweideutig und nicht so ausschlielilich fiir die Speicherlokomotive dargestellt worden ware. Aber cs sind der Seitenhicbe und Voreingenommenheiten in der Urschrift so viele, dali das Bild von der Diescllokomotive beim Leser ein entstelltes w erden muBte. Dr. Koch wollte^

wie er selbst sagt, die A uffassung iiber die Akkumulator- Iokomotive richtigstellen. An sich ist dagegen in keiner Weise etwas einzuwenden, wenn sich die Darlegungen im objektiven Rahmen halten. Die Ausfiihrungen der U rschrift sind aber weit iiber das Ziel hinaus geschosscn. D e n n es k o m m t n i c h t n u r d a r a u f an, w a s m a n s a g t , s o n d e r n a u c h , w ie m a n es s a g t.

Zu diesem in das psychologische Gebiet hinreichenden Moment lielien sich aulierordcntlich interessantc Beispiele anfiihren, die zwar zur Sachc gehóreu, in diesem Zu- sammenhange aber zu w eit fiihren wurden. Deshalb kann die Angelegenheit mit einigen » b e I o b ig e n d c n A n e r k e n - n u n g e n « nicht abgetan sein. Es steht nicht zur Debatte, wie die U rschrift ausgclegt oder verstanden werden sollte, s o n d e r n w ie d ie A u s f i i h r u n g e n , a u s s c h l i e l i l i c h ih re m T e x t e g e m a f l, v e r s t a n d c n w e r d e n m u B tc n . In meiner Zuschrift habe ich ausdriicklich gćsagt, dali ich meine Darlegungen auf G rund einer Rundfrage zusammen- stellte. Zu diesem Zweck habe ich in inuhśamer Klcinarbcit eine grolie Anzahl Betriebe des hiesigen Bezirks besucht und die Meinungen iiber die Arbeit Kochs gehort. Wenn ich deshalb in meiner E ntgegnung das Ergebnis d e r Rund- frage ais Urteil dahin zusammenfafitc, »... daB m it a l le n M i t t e l n v e r s u c h t w ir d , d ie A k k u in u la to r - l o k o m o t iv e a u f K o s te n d e r D ie s e l lo k o m o t iv e u n t e r A u B e r a c h t l a s s u n g a l l e r b e t r i e b l i c h e n B e

la n g e g i i n s t i g h e r a u s z u s t e l l e n « , so w ar das nichts anderes ais ein Spiegelbild dessen, wie die Arbeit von der Leserschaft aufgefalit und verstanden wurde. U n d d a s is t e i n z i g u n d a l le i n d a s A u s s c h l a g g e b e n d e !

An sich Ware der U mstand zu ertragen gewesen. Gegen falsche Meinungen kann man sich immerhin akąuisitorisch zur Welir setzen. Eigentiimlicherweise hat aber auch dic Behórdc denselben Sinn aus der Arbeit herausgelesen und hat es bei dieser A uffassung kcineswegs bcwcnden lassen.

Es ist meine feste A uffassung, dafi die Arbeit Kochs die Ursache fiir das gegenw artig bestehende behordliche Verbot gegen die Neueinfiihrung von Diesellokomotivcn und fiir die gleichzeitige Einengung bei <ler V ergrófierung der Lokomotiv-Stiickzahlen in bereits bestehenden Diesel-

betrieben ist. Dic einzelnen Erw agungen, die hierzu fuhrten, sind dabei bclanglos.

Meine bisherigen Ausfiihrungen gaben ausschlielilich das Urteil der direkt Interessierten, d. h. des Bergbaues, wieder. Es hat sich aber auch die iibrige Faclipresse in kommentierenden Ausziigcn mit der Arbeit von Koch befalit. Die »Rundśchau Deutscher Tcchnik« bringt in Nr. 23 vom 5. Juni 1941 eine Zusarmnenfassung unter der Uber- schrift: »AkkumuIator-Lokoinotiven untertage«. In der Zeitschrift xElektrizitiit im Bergbautc, H eft 1 vom F ebruar 1941 wird in dem Aufsatz: sStand und neuere Entwick- liihg der elektrischen Energiew irtschaft im Bergbau«

von Dr.-Ing. H. Bohnhoff ebenso Bezug auf die Arbeit genommen wie auch in dcm Artikel sH ilfsm ittcl fiir fórdertechnische Spitzenleistungen« von Dr.-Ing. H. R.

M uller im »Anzciger fiir Maschinenwesen« Nr. 16 vom 25. Februar 1941. Bei allen diesen Kommentaren kann man die interessantc Feststellung machen, dali man auch von dieser Seite aus die Arbeit ais das gew ertet hat, w as sie ist: eine starkę Propaganda zugunsten der Speicher- lokomotive!

Es wiire deshalb viel besser gewesen, sich der all- gehicinen A uffassung zu beugen und einzugestehen, dafi der Sinn der Arbeit das Ziel nicht getroffen hat, ais jetzt mit Entriistung den Beweis fiihren zu wollen, dafi der Diesellokomotive dennoch Rccht w iderfahren ware. Wenn man namlich die m ehr ais weitschweifigen Erklarungen und gesuchten W cnduugcn beiseite liilit, dann kann man sich des Eindrucks nicht erwehren, ais ob dic Gegenseite sich zu erhcblichen Zugestandnisscn hatte bcquemen miissen. ’

Ich betrachte es namlich ais Zugestandnis, wenn in dem ersten Zitat der Antwort die Diese!lokomotive neben der Akkumulatorlokomotive o h n e n a c h h c r i g e E in - s c lir iin k u n g ais H auptstrecken-Fórderm ittei tler Zukunft gestellt wird. Wenn o h n e w e i t e r e A n f e i n d u n g kciner der beiden' Lokoinotivarten ein inerkliches wirtschaftliches Obergewicbt gegenuber der anderen zugestanden w ird, wenn k o m m e n t a r l o s ais w ichtiąstes Ergebnis der U ntersuchung anzusehęn sei, dafi bei Ansatz einer zehn- jahrigen A bschreibung die Akkumulatorlokomotive min- destens gleichw crtig neben der Roh611okomotivc steht, wozu alierdings die Einschrankungen zugunsten d e r Dicscl- lokomotive kommen, dafi: a) die Zahl der Akkumulator- lokomotivcn nicht grofier gewahlt w ird ais betrieblich er- fordcrlich, b) die Batterie-Kapazitat der Akkumulatorloko- motive zu wenigstens 5 0 o/o ausgenutzt w ird. A uficranderem findet sich etwa am Schluli d e r Antwort noch die gewich- tige F olgerung: » . . . . dafi es berechtigt ist, bei Neu- planuńg von untertagigen Lokomotiv-Fórderanlagen, falls die betrieblich und wirtschaftlich allen iiberlegcnc Fahr- drahtanlage grundsatzlich ausscheidet, sowohl Diesel- lokomotivcn ais auch Speicherlokomotivcn in Betracht zu ziehen und durch einen Vergleich, der sowohl den betrieb

lichen wie auch den wirtschaftlichen Belangen gerccht wird, sich fiir die eine oder andere zu entscheiden.«

Diese in der Entgegnung reichlich spat kommende gercchte Schlufifolgerung hatte, der U rsprungsarbeit zu

grunde gelegt, die vielcn Einseitigkeiten von vornhereirt

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ausgeschlossen. in diesem Falle hatte aucli der von mir er- hobene V or\vurf der »RolIenvertauschung« nicht zu Recht bestariden, der aber im Hinblick auf die U rschrift in yollem MaBe bestehen bleiben mufi.

Der in Rede stehende persónliche A ngriff w urde auch nur in bezug auf meine Akąuisitipn gew ertet. Die von mir gebrauchte. W endung sollte ausdriicken, daB ich, gestii t/t auf den bei wcitem gróBten Anteil an allen im Ruhrbezirk eiirgesetzten Diesellokom otiyfn, in erster Linie das Recht fiir mich in Anspruch nehmen muB, unberechtigte A ngriffe gegen diese M aschinenart ais gegen meine A rbeit gerichtet aufzufassen und dagegen Stellung zu nehmen. Das Recht Und die E rfa h ru n g hierzu glaube ich mir durch den Ein

satz und dic dauernde Betriebsuberwachung von mehreren hundert Orubcn-Diesellokomotiven erw orben zu haben. Ich habe also nicht vom griinen Tisch aus, ohne selbst auclj nur eine Maschine persónlich projektiert zu haben, die Arbeit anderer kritisiert.

Wenn m ir an einer Stelle der V orw urf gemacht wird, daB ich in meiner Zuschrift lediglich Satze aus dem Zu- samineuhang gerissen hatte, um deren Sinn entstellt wieder- zugeben, so móchtc ich wiinschcn, die G cgenseite hatte sich strenger an den W ortiaut meiner D arlegungen ge

halten.

Ais Beispiel sei die G egenbew eisfiihrung heraus- gegriffeu, die sich mit der moglichen V crringerung d er H erstellungskosten beider Maschinenarten befalit. Ich hatte in meiner Entgegnung aus akquisitorischen Griinden nur angedeutet, dafi eine VerbiUigung und wenn man will, eine Verbesserung der Diesellokomotiye genau so moglich ist, wie man es bei d er A kkum ulatorlokoiuotiye fiir die Zu- kunft in Auśsicht stcllte. Den absoluten Beweis zugunsten d er Diesellokomotive konnte man im iibrigen jederzeit er- bringen. W citer w urde dic Behauptung ais unrichtig festgestellt, daB die Einzylimler-Maschinen billiger seien ais clie M chrzylinder-Lokomotiven. Anstatt diese Tatsache zu/ugeben, w ird in der W iedergabe der »Hauptthcscn«

ohne den geringsten Bezug auf meine E ntgegnung die irgendw o gebrauchte W endung herausgestellt, » . . . . daB auch unter dieser V oraussetzung d er Diescllokomotive immer noch der Vorzug der geringeren Anschaffungs- kosten bliebe. Auf diese W endung kom m t es aber gar nicht an. Es wird docli hierdurch nur der T atbestand von \o n i- herein abzuschwachen versucht, daB etwa in der Mitte der A ntw ort im gleichen Zusammenhange »der AnlaB zu einem MiBverstandnis« zugegeben w erden muB. Betrachtet man nun noch das Argument, das fiir die V erbilligung der AkkumulatorIokomotive herangezogen w ird, wonach einer

»Spezialfirma« beim Bczuge von einigen 10 Elcktrom otoren ein Rabatt.yon 2 0 l,-o zugestanden worden sei, so scheint es sich doch wohl um eine sehr kleine Firm a gehandelt zu haben, deren Einkaufstechnik keine besondere Tradition besali, sonst hatte sich eine so hohe yerfiigbare Rabatt- spanne schon eher bem crkbar machen mussen!

An m ehreren Steilen der Antwort wird von vornherein und grundsatzlich d arauf hingewiesen, dal) in der Ur- sprungsarbeit nur sreinee Akktimulatorlokomotiven, aus--- śćhlieBlich im Hauptstrcckendienst eingesetzt, untersucht und behandelt worden waren. Ich habe eine Anzahl yon Betriebsleuten, yon denen ich wiifite, daB sie sich m it der, Arbeit Kochs eingehend befaBt hat ten, um ihre M einung in diesem Sinne befragt. Man yertritt ganz allgem ein die Ansicht, daB man keineswegs den Eindruck einer so starken Begrenzung des Gegcnstandes gehabt habe und ist deshalb iiber dic nachtriigliche Einengung des Tliemas m ehr ais yerw undert. An einer Stelle neigte man sogar zu der An- nahme, daB es einem gliicklichen Zufall zu yerdanken sei, daB sich unter den betrachteten Betrieben keiner befunden hatte, in dem Vc r bu nd lokon lot i vcn eingesetzt waren. All

gemein ist aber die U rschrift so yerstanden. w orden, ais ob Akkumulatorlokomotiyen schlechthin zur V erhandlung standen. Die A uffassung iiber die Problem stellung ist jedoch an sich nicht ausschlaggebend. Bei einer erneut gchaltencn Riickfragc w urden mir allein bei zwei Bcsuchen so viele Falle yorgekomm ener K nallgasexplosionen an reinen Akkumulatorlokomotiyen und auBerhalb des Lade- rautnes in dem von mir behaupteten Zusam menhange be- nannt, daB ich weitere E rm ittlungen eingestellt habe. Die zahlreichen mit Nachdruck gefiihrten Hinweise zu dieser Sache sind also mit dieser Feststcilung hinfallig geworden.

Auch die yielen W orte iiber die geschichtliche E nt

wicklung der Akkumulatorlokomotiyen und deren Batterien

und iiber die zu erw artenden sicherheitlichen E rfolgc bei Ncukonstruktionen gehen durchw eg an den Tatsachen yorbei. Es w ar von m ir au f die Vergangenheit der Akku- m ulatorlokomotive aus dem G runde hingewiesen worden, um dam it der mehrfachen Behauptung entgegenzutreten, ais ob man die sicherheitstechnische Seite nur so aus dem Armel schutteln konne. Um zu einer gercchten W ertung des sicherheitlichen W erdeganges dieser Lokomotivart zu kommen, muBte man zweckmafiig die unm ittelbar Bc- teiligten zur Sache vernehmen. Man wiirde dann wegen dieser M einungsyerschiedenheit sehr bald einiggehen. Zur Klarung cles Tatbestandes ist es notw endig, d arauf hinzuweisen, dafi in keiner Weise beabsichtigt w ar, die schlag- wettersiclieren Kapselungcii in i

lirem

W erte herabzusetzen.

Es w urde ausdriicklich yon Knallgasexplosionen ge- Sprochen, die sich norm alerweise im B atteriebehalter und nicht im Motor- oder Schaltergehause ąbspięlen.

Auch die Auslassungeii iiber die Entw icklung der Batterien treffen nicht den Kern der Sache. Ich kenne keine Firm a, zumal keine kleinere, dic sich sowohl mit dcm Bau yon Batterien ais auch von Lokomotiyen befafit. Selbst die gróBten Lokomotiyfabrikcn beziehen ihre Akkiimulatoren von zwei, hochstens drei grofien B attericw erken. Es kotinen deshalb die Lokomotiyfirmen auch nur m ittelbar an der W eiterentwickliing d er Batterien beteiligt sein. Im iibrigen ist der heutige Entw icklungsstand d er Akkumula- toren nicht zuletzt einer »anderen StelIe« zu yerdanken, die hier aus naheliegenden Griinden nicht erw ahnt werden kann.

Zur F rage der Notw endigkeit des Batteriebehalte.rs geht die Antwort recht eigentumliche Wege. tn Absatz 60 der U rschrift w urde doch dem Wunsche nach F ortfall der Batteriebehalter, »deren W ert von Fachleuten m ehr ais stark um stritten ist«, unzweideutig Ausdruck gegeben.. In der A ntw ort werden zuerst in recht dunkler Form Ein- schrankungen gemacht, und einige Zeilen wciter w ird in einer sehr knappen W endung gesagt, dafi der Batterie

behalter allein aus konstruktiven Griinden niemals in F o rt

fall kommen kónnte. Die W endung: »wie von Darius mehrfach ausgefuhrt«, ist aber so eigentum lich gefafit, daB man meinen kónnte, der Verzicht auf den Behalter w are von mir gefo rd ert worden. Trotzdem kann also festgestellt werden, dafi es doch bei der Beibehaltung des Batterie

behalters bleibt, so wic es zu erw arten w ar!

Mit besonderem Interesse konnte von der N otw endig

keit Kenntnis genom men w erden, » ...dafi eine gewisse Betriebsorganisation unerlafilich ist fiir die E rzielung der hohen W irtschaftlichkeit, die bei Akkumulatorlokomotiyen moglich ist«. Die nachfolgenden Auslassungeii diirften im besonderen die Betriebsleute iuteressieren : »Nicht jeder Betrieb bot hierfiir die notw endigeu Voraussetzungen, und nicht jed er Betrieb ist mit den an sich b e s c h e i d e n e n O r- g a n i s a t i o n s f o r d e r u n g e n fertig geworden.« Zu diesem iiberaus harten U rteil iiber die Praxis móchte ich bemerken, dali man mit der Diesellokomotive im ganzen gesehen sehr gut fertig geworden ist. Beweis: Die steigenden Einsatz- zahlen bis zum behórdlichen Verbot.

Aber das Interesse geht in dieser Richtung insofern wciter, ais die G egenseite geneigt ist, d er Diesellokomotive ein UbermaB an W artung und Pflege vorzuvverfen. Nicht nur dic U rschrift, sondern auch die A ntw ort bemiiht sich lebhaft in dieser Richtung. Die soeben schwer angeklagtea Betriebsleute bestatigen mir aber auf Bcfragcn, dafi die Dicsellokomotive hinsichtlich der W artung und Pflege An

forderungen stellt, die betrieblich gesehen durchaus in nor- malcn Grenzen liegen und dali die yon Koch zur

»Schraubenzieherarbeit« bagatellisierte, W artung und Pflege der Akkumulatorlokomotive dam it bei weitem unterschatzt wiirde. Es diirfte hierzu d e r in der Praxis o ft erwahnte Text einer R eparaturrephnung passen: »Eine Schraube er- neuern 0,50 MC, feststellcn, wo Schraube fehlte 19,50 -HM, zusammen 20 M l . Damit soli in drastischer Weise ausgedruckt w erden, dafi es nicht auf die Schraube oder Schraubenzieherarbeit ankommt, sondern auf die Bcglcit- umstande. Es yerfangt deshalb auch in keiner W eise, wenn in der A ntw ort die Arbeit von Classen und Schensky ange

zogen wird, »wo die zu treffenden MaBnahmen fiir War- tung und Pflege der Diesellokoinotive auf den S. 196 bis 201 hegriindet und beschrieben sind«. Wenn von einer sgerechten W iirdigung« gesprochen w ird, so d a rf wohl die Fr^ge gestellt w erden, w oher dic Zusam m enstellung in der angefiihrten Arbeit stam m t? Sie w urde den Bedienimgs-

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aiileitimgcn der H crstellerfirm en entnommeri, und das ist keineswegs belastend. Da ich selbst in friiheren Jahren eine Reilie solcher L.eitfadćn verfaBt liabe, so d a rf ich mir wolil erlauben, auf die M entalitat hinzuweisen, dic diesen Schriften zugrunde liegt. Der Kunde, meist noch nicht mit der H andhabung der Maschine voll vertraut, mufi in móglichst handgreiflicher Form auf seine Pflichten der Maschine gegeniiber hingewięsen werden. So und nicht anders ist der sehr eingehende Inhalt der Zusammen- stellung zu werten. Man kann sich aber nicht vorstellcn, dali dem Kaufer einer Akkumulatorlokomotiye eine Be- dienungsanleitung mit dem Hinweis ausgehiindigt w ird, dafi er trotzdem nach eigenem Gutdiinken tun oder lassen kann, was er will. Es sei deshalb der Vorschlag gemacht, eine ahnliche Zusam m enstellung der W artung und Pflege aus den Bediemmgsanleitungen der Akkumulatorlokomo- tiven zusammenzustellen. D as Endergebnis w urde in beiden Fallen das gleiche sein.

Die Falle,' wo A kkum ulatorlokom btiyen in dcii Schacht stiirzten, haben sicherlicli interessiert. Es ist auch vor- gekommen, dafi Diesejlokomotiven so eigenartige Wege giiigen. Es mag an der Bescheidenheit der Diesel lokomotive gelegen haben, dafi in einem Falle die Teufe des Stapels nur 80 m betrug. Wie mir bestatigt w urde, konnte die Lokomotive gleich nach dem Sturz w ieder in Betrieb genommen w erden. Sollte an diesen »Fiillcn« die Frage der Grubcnsichcrheit nicht m ehr interessieren ais dic der Bruchfestigkeit? G anz abgesehen dayon, dafi Lokomotiveti jeder Art fiir solch ruinóse Beanspruchung nicht gebaut sind, diirftc doch wohl zugunsten der Diesel lokomotive angenommen w erden, dafi »ihr Fall« in bezug auf Schlag- w ettergefahrlichkeit der harm losere gewesen ist. Man braucht sich nur die Folgen d er Kurzschliissc bei einein solchen Sturz yorzustellen, um zu diesem Resultat zu kommen.

Zur Frage der Reserevhaltimg von Batterien sei bc- merkt, dafi der Vorschlag keineswegs von einer »kleinen Gesellschaft« stammt. Vielmehr handelt es sich um einen Tatbestand, wie er in der Praxis yorgefunden wurde. Die Sorge um die rcchtzeitige Ladung und E ntladung ist des

halb unbcgriindet, weil die Reservebatterien »uinschichtig«

Verwendung finden. Die fast aufdringliche F orderung nach fahrender Reserve, d. h. nach iiberdim ensionierten Loko- motiven, lafit geradczu eine Abscheu gegen diese Reserveart erkehnen. Die A uffassung der Praxis ist aber durchaus eine andere! So viele Fragen ich an die Praxis richtete, so viele Entscheidungen hórte ich zugunsten der kompletten Reservemaschinc. Zw ar liifit sich fiir einen neu zu errich- tenden Betrieb durchaus eine sogenannte »fahrende« Re- serve vorsehen, auch wohl eine Ż eitlang aufrechterhalten.

Mit fortschreitendciu Betrieb und wachsenden An- forderungen w ird sich sehr oft auch die spitzfindigste Planung ais iiberholt herausstellcn. W o es der Betrieb und vor allem dic F orderung erheischen, wird man zu jedem wirksamen Mittel, aucii zur Reservemaschine, greifen miissen.

W ie schon erw ahnt, soli nicht gesagt sein, dafi die Reserve durch Uberdimcnsionierung grundsiitzlich zu yer- werfen sei. Sie ist, wenn iiberhaupt moglich, fiir jede Lokomotivart anwendbar. Es liifit Sich aber aus der M óg

lichkeit der Anwendung keine allgem ein giiltigc Regel ab- leiten. Das soli an einem Beispiel kurz gezeigt w erden.

Angenommen, es seien zur Bew altigung einer F orderung 6 Aklcumulatorlokomotiven errnittelt w orden mit einer gcrade noch ausreichenden Leistung von 50 PS je Maschine.

Die G esam tleistung wiire demnach ais unterster G reuzw ert aufzufassen. W iirde ru n der Kochsche G rundsatz von der fahrenden Reservc allgem ein Giiltigkeit haben, so brauchte man nur eine grófiere Type cinzusctzen und hatte dam it den Idealzustand ań » fahrender- Reserve« erreicht. An

genommen, die W ahl sei au f eine 75-PS-Lokomotive ge- fallen, dann lage dćrcn Ausnutzung mit 66,6"o iiber der geforderten Grenze, und dam it wiire auch dieser For

derung in yollem Mafie Gemige getan. So einfach ist die P rojektierung einer F orderung nun doch nicht! Bei der fahrenden Reserve hat man stets zu erwiigen, ob auch die Fahrgeschwindigkciten der Lokomotiven in bezug auf die Streckenliingcn ausreichen und ob den Betriebsverhaltnisscn in allen Teilen entsprochen w erden kann. Jedenfalls er- gaben m ehrere Rechenbeispiele fiir bestchende Betriebe un- zuliingliche Ergebnisse.

Sehr w ichtig ist die Behauptung der G egenseite, dafi es gleichgiiltig sei, ob eine »stehende« oder »fahrende«

Rcserye in Rechnung gestellt w erde, entscheidend sei nur,

»dafi die Speicheirlokomotive hierm it gebuhrend und der W irklichkeit entsprechend belastet sei«. Eine ausreichcndc Belastung w ird sich aber bei Reservemaschinen nicht immer erreichen lassen. Es kann deshalb aus dem vor- stchenden g efo lg e rt w erden, dafi bei schlechter Belastung dic W irtschaftiichkeit immer zugunsten der Diesellokomo- tive steht. Es ist neben der E igenart der Akkumulator- lokoniotive nicht zuletzt der hohe Anschaffungspreis, d er sich der stehenden Reserye w idersetzt. Und hieraus diirfte sich auch die starkę G egnerschaft gegen die stehende Re

serye von selbst erkliiren.

Der Leistungsbegriff crh a lt in d er A ntw ort noch eine erw eiterte A uslegung ais in der U rschrift selbst. Die Ober- Iegung besagt, dafi der Leistungsw ert einer 40- bis 50pfer- digen A kkuinulatorlokomotiye gleichzusetzen sei mit einer 60- bis 70pferdigen DieseIlgkomotive. Das entspricht also einer nominellen D iffe r e n z von 50 bis 40°/o. Liifit man diese Behauptung in ihrer letzten Auswirkung gelten, dann mufiten auch die Zugkrafte an R adum fang oder abgew andelt ais H akenzugkrafte der beiden M aschinenarten im gleichen Y crhiiltnis zueinander stehen. Es liegt mir ein um- fangreichcs M ateriał iiber die Berechnung und P rojek

tierung y o i i Akkumulatorlokomotiven vor, das ich in bezug auf Leistungsangaben nochmals eingehend durchgesehen habe. In keinem einzigen Falle wircl mit einer grólieren Leistung ais der N ennleistung und den sich hieraus er- gebenden Z ugkraften gerechnet. Bei gleicher Geschwindig- kcit und gleicher Nennleistung sind die nach iiblichcr Art berechneten Lokomotivcn in ihren Z ugkraften angenahert gleich. A ngenahert insofern, ais die D iesellokomotiye wegen ihres um fangreicheren G etriebes und aus anderen Griinden einen etwas schlechteren W irkungśgrad besitzt;

im ailgemeinen sind dies 5 bis 10°/o. T ro tz aller W orte, die in der A ntw ort zur E rklarung aufgew endet w erden, móchte ich an den A kkum ulatorlokom otiybau dic Frage richten, w eshalb man die Offentlichkeit iiber die >nvahren« Leistungs- yerhiiltnisse der SpeichermasChine solange im unklarcn ge- gelassen hat? Es ist doch ein geschiiftlicher W idersinn, Maschinen Ieistungsfiihig um 40 bis 50n/u zu gering zu bew erten und zu yerkaufen. Das kanie doch fast einer W ohlfahrtseinrichtung gleich!

Sollten die V erhaltnisse nicht doch anders liegen, indem die K onstruktion und dic Kalkulation auch hinsicht

lich des intermittierenderi Betriebes auf eine cntsprechende Auslegung der Lokomotiven Riicksicht genom m en haben?

Ich will es der G egenseite keinesw egs iibel yerm erken, wenn sie solche geschiiftlichen Ubcrlcgungen nicht zu iiber- blicken yermag. W enn aber die Leistungsverhaltniśse der A kkum ulatorlokom otiye in dem yertreteiiden Sinne liegen sollten, so diirfte doch fiir die Zukunft zu cm pfehleń sein, diese M aschinenart ihrer »wirklichen« Leistung eut- sprechend anzubieten und zu yerkaufen. Im iibrigen spielt nicht die N ennleistung allein die RoHe, sondern dic aus- nutzbare und mefibare Zugkraft. Um nicht dasselbe wiederholen zu miissen, bitte ich das in meiner ersten Zu- schrift G esagte nachzulesen.

Uiu mit W orten der G egenseite zu reden: »Ganz un- yerstatidlich wird die Einstellung Kochs, w enn er mir vor- wirft, ich hiitte die G iiltigkeit des Begriffes brtkm ais Be- zugsw ert der S treckenarbeit »abgeleugnet«. Es w urde vor- hin schon der W unsch ausgedriickt, die G egenseite móchte sich strenger an dem W ortlaut m einer D arlegung halten;

dann w are man zu einer solchen Auffassung nicht gekommen. Der Begriff der »Reinfórderung« ist Von mir nur in der Diskussion iiber die Verschiedenhcit der Betriebs- yerhiiltnisse an sich herangezogen \vorden. Die Richtigkeit des brtkm ais Bezugswert w urde dadurch in keiner W e is e beriihrt!

W enn in der G egenschrift die A uffassung yertreteii wird, dafi dcm einzelnen V erbraucher von Robol ein Urteil iiber dic D eviscnbelastung des Reiches nicht zusteht, so g estatte man mir die w eitere Folgerung, dafi dasselbe sowohl fiir die G egenseite ais auch fiir mich zutrifft. Es darf wohl deshalb der Vorschlag gem acht w erden, dic diesbeziiglichcn A usfiihrungen der Urschrift noch nach- traglich ais hirifallig zu erkliiren. Dem Yernehmen nach wiirde man dam it einem mehrfach geiiufierten Wunsche Rechnung tragen. Dadurch bleibt aber doch die Tatsache